(共63张PPT)
第4节 光合作用与能量转化
第3课时 光合作用原理的应用
第5章 细胞的能量供应和利用
课标内容要求
核心素养对接
必备知识·自主预习储备
01
单位时间
糖类
有机物
CO2
O2
环境中CO2浓度
叶片气孔开闭情况
光能
无机营养
温度
无机物
有机物
NH3
CO2和H2O
关键能力·重难探究达成
02
核心点一
核心点二
应用创新·问题情境探究
03
学习效果·随堂评估自测
04
点击右图进入…
课
时
分
层
作
业
谢谢观看 THANK YOU!
W
A
i
BC02浓度
A'
B'CO2浓度
图
1
图
2
浅仰芹
B
10
2030
4050
温度（℃）
我仰
h
团结守纪勤学春
m
a
光照强度
光强
主要影响光反应
二氧化碳
主要影响暗反应
光合作用的
影响因素
温度
主要影响暗反应
在生产中的应用
水分、无机营养
探究环境因素对光合作用的影响第3课时 光合作用原理的应用
实验：探究不同环境因素对光合作用的影响。 1．科学思维——采用模型与建模的方法，理解影响光合作用的各种因素。2．科学探究——根据实验目的，设计实验探究光合作用的影响因素，会分析相关的实验装置。3．社会责任——根据光合作用原理指导生产实践。
1．光合作用强度
(1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)表示方法
单位时间内光合作用
2．影响光合作用的因素
(1)光合作用的原料——水、CO2。
影响CO2供应的因素：环境中CO2浓度和叶片气孔开闭情况等。
(2)动力——光能。影响能量供应的因素：光照强度、光的波长等。
(3)场所——叶绿体。影响叶绿体的形成和结构的因素：无机营养和病虫害。
(4)酶：影响酶活性的因素，如温度。
3．化能合成作用
(1)概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。
(2)实例：硝化细菌能利用NH3氧化释放的化学能将CO2和H2O合成糖类，供自身利用。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．光合作用强度的影响因素有CO2浓度、温度和光照强度等外界因素。 ( )
2．光照强度对光合作用强度的影响实验中，可以通过调节台灯与实验装置的距离来调节光照强度。 ( )
3．温度对光合作用强度的影响主要是影响酶的活性。 ( )
4．真正光合速率常用单位面积、单位时间O2产生量，CO2固定量或有机物产生量表示。 ( )
5．使用农家肥使玉米等农作物光合速率上升，影响因素与无机物无关。 ( )
提示：1．√ 2．√ 3．√ 4．√
5．× 农家肥在微生物的作用下，不仅产生了CO2，还产生无机物，CO2和无机物均会使光合速率上升。
光合作用的影响因素及在生产实践中的应用
1．光照强度
(1)原理：光照是光合作用的动力，为光合作用提供能量，主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生，进而影响暗反应阶段。
(2)曲线分析
A点 光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，CO2释放量表示细胞呼吸速率
AB段 开始进行光合作用，随光照强度增加，光合作用速率逐渐增加，但光合作用速率小于细胞呼吸速率
B点 光合作用速率等于细胞呼吸速率，此时光照强度为光的补偿点
BC段 光合作用速率大于细胞呼吸速率，随光照强度增加，光合作用速率逐渐增加
C点 光照强度增加，光合作用速率基本不变，此时的光照强度(C′)为光的饱和点
C点以后 此阶段限制光合作用速率的环境因素为温度、CO2浓度等
(3)应用
①阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。
②注意间作套种时农作物的种类搭配。
2．CO2浓度
(1)原理：CO2为光合作用提供原料，主要通过影响暗反应阶段，制约C3的生成进而影响光合作用强度。
(2)曲线
关键点 A CO2的补偿点：光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度
A′ 进行光合作用所需的最低CO2浓度
B和B′ CO2饱和点
走势分析 图1和图2 一定范围内，光合作用强度随CO2浓度的增大而增强，但当CO2达到一定的浓度时，光合作用强度不再增强
(3)应用：温室中适当增加CO2浓度，如投入干冰等，大田中“正其行，通其风”，多施有机肥来提高CO2浓度。
3．温度
(1)原理：通过影响酶活性进而影响光合作用。
(2)曲线
①AB段：随着温度升高，光合作用强度增强。
②B点：光合作用最适温度下的光合作用强度。
③BC段：随着温度升高，光合作用强度减弱。
④温度过高时，酶失活，光合作用完全停止。
(3)应用：温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。
4．水及无机营养对光合作用的影响
(1)原理
①水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，水还会影响气孔的开闭，从而影响CO2进入植物体。
②N、Mg、Fe等是叶绿素合成的必需元素，若这些元素缺乏，会影响叶绿素的合成从而影响光合作用。
(2)应用
①合理施肥；②预防干旱，合理灌溉。
5．多因子变量对光合作用的影响
(1)曲线分析
P点：限制光合速率的因素主要为横坐标所表示的因子，随着此因子的不断加强，光合速率不断提高。
Q点：横坐标所表示的因子不再是限制光合速率的因子，限制因素主要为各曲线所表示的因子。
(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用所需酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。
影响光合作用的因素除了环境因素还有内因
(1)与植物自身的遗传特性有关。
(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数、叶绿素含量及酶等也会影响光合作用。
1．研究发现，某突变型水稻叶片中的叶绿素含量约为野生型水稻的一半，但参与固定CO2的酶的活性显著高于野生型水稻。如图表示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。下列叙述错误的是( )
A．光照强度在a～b时，野生型水稻光合作用吸收CO2的速率大于突变型水稻
B．光照强度为p时，野生型水稻光合作用固定CO2的速率等于突变型水稻
C．光照强度在p～q时，限制突变型水稻光合作用速率的主要环境因素是光照强度
D．由突变型水稻叶片中参与固定CO2的酶的活性显著高于野生型水稻，可推测突变型水稻可能更适于生长在高温环境中
B [光照强度在a～b时，野生型水稻净光合速率大于0，而突变型水稻的净光合速率小于0，所以野生型水稻光合作用吸收CO2的速率大于突变型水稻，A正确；光照强度为p时，野生型水稻净光合作用吸收CO2的速率等于突变型水稻的净光合速率，B错误；光照强度在p～q时，突变型水稻随着光照强度的增加，CO2吸收速率增加，所以限制突变型水稻光合作用速率的主要环境因素是光照强度，C正确；高温会使气孔关闭，减少CO2的进入，由突变型水稻叶片中参与固定CO2的酶的活性显著高于野生型水稻，可推测突变型水稻可能更适于生长在高温环境中，D正确。]
2．某植物净光合速率的变化趋势如图所示。
据图回答下列问题：
(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为________。CO2浓度在a～b之间时，曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。
(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是___________________________________________________。
(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。
(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑________这一因素的影响，并采取相应措施。
[解析] (1)根据曲线图可知，当CO2浓度为a时，高光强下(曲线A)该植物的净光合速率为0；分析坐标图中曲线的走势可以看出，当CO2浓度在a～b之间时，曲线A、B和C的净光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。(2)由题图可知，影响净光合速率的因素为CO2浓度和光强。当CO2浓度大于c时，由于受光强的限制，光反应产生的NADPH和ATP不足，暗反应受到限制，曲线B和C的净光合速率不再增加。(3)当环境中的CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，植物的净光合速率小于0，说明该植物此时呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率，因此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应同时考虑光强这一因素的影响。
[答案] (1)0 A、B和C (2)光强 (3)大于 (4)光强
影响光合作用主要因素的判断
光合速率主要受光照强度和环境CO2浓度的影响。当实验自变量为光照强度时，在光饱和点以前，影响光合速率的主要环境因素是光照强度；当光照强度大于光饱和点时，影响光合速率的主要环境因素是CO2浓度。当实验自变量为CO2浓度时，CO2浓度小于CO2饱和点时，影响光合速率的主要环境因素为CO2浓度；当CO2浓度高于CO2饱和点时，影响光合速率的主要环境因素是光照强度。
植物的光补偿点和饱和点移动问题
1．细胞呼吸对应点(A点)的移动：细胞呼吸增强，A点下移；细胞呼吸减弱，A点上移。
2．补偿点(B点)的移动
(1)细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
(2)细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
3．饱和点(C点)和D点的移动：相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时，C点右移，D点上移的同时右移；反之，移动方向相反。
3．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。如图表示该植物在25 ℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度提高到30 ℃的条件下(其他条件不变)，从理论上讲，图中相应点的移动应该是( )
A．a点上移，b点左移，m点上移
B．a点不移，b点左移，m点不移
C．a点下移，b点右移，m点下移
D．a点下移，b点不移，m点上移
C [温度由25 ℃升高到30 ℃，对于呼吸作用而言，达到最适温度，呼吸速率增大；对于光合作用而言，超过最适温度，光合速率下降。因此，a点因呼吸作用加强而往下移。b点为光补偿点，一方面呼吸作用加强，需较强的光照强度才能产生与呼吸作用消耗量相当的有机物，另一方面光合速率下降，产生有机物的速率也下降，也需较强的光照强度才能产生与原来等量的有机物，所以b点右移；因温度超过光合作用最适温度，酶活性下降，光合作用强度降低，m点下移，故选C。]
光补偿点和光饱和点移动的规律课时分层作业(22) 光合作用原理的应用
题组一 光合作用原理的应用
1．气孔关闭会导致光合作用效率下降，主要原因是( )
A．水光解产生H＋的量不足
B．暗反应过程中所需CO2含量减少
C．光反应过程中产生的O2不足
D．光反应中产生的ATP含量减少
B [气孔关闭一般不会引起水光解产生H＋、O2的量及光反应产生ATP的量减少，A、C、D错误；气孔关闭，进入细胞的CO2减少，使暗反应过程不能正常进行，从而导致光合作用效率下降，B正确。]
2．在大棚栽培蔬菜过程中，不能提高光合作用强度的措施是( )
A．适当降低夜间温度 B．适时通风透气
C．适时增施有机肥 D．适当提高光照强度
A [本题考查的是提高光合作用强度的措施，提高光合作用强度的措施有适时通风透气、适时增施有机肥、适当提高光照强度，B、C、D不符合题意；而适当降低夜间温度不能提高光合作用强度，A符合题意。]
3．如图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用合成量随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件。结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是( )
A．适当提高温度 B．增大光照强度
C．适当增加CO2浓度 D．增加酶的数量
C [此时温度已经是最适温度，所以再提高温度会使酶的活性降低，光合作用速率降低；B点是光照的饱和点，此时光照不是限制光合作用的因素；CO2的浓度为0.03%，相对较低，所以增加CO2浓度会提高光合作用的速率；酶的数量属于内因。]
4．科研人员研究温度对甲、乙两种植物净光合速率的影响，得到实验结果如图。据图推测合理的是( )
A．甲植物和乙植物在30 ℃时，光合作用生成的有机物量相等
B．温度长时间保持在45 ℃时，甲植物和乙植物都可以正常生长
C．50 ℃之前，限制乙植物净光合速率的主要外界因素是CO2浓度
D．若将甲、乙植物同置于凉爽地带，则受影响较大的是甲植物
B [在30 ℃时，甲植物和乙植物净光合速率相等，但是由于不确定两种植物呼吸速率的大小关系，所以没办法确定光合作用生成的有机物的总量是否相等，A错误；温度长时间保持在45 ℃时，甲植物和乙植物净光合速率都大于0，表明有机物有积累，此温度下甲植物和乙植物都可以正常生长，B正确；50 ℃之前，限制乙植物净光合速率的主要外界因素是温度，C错误；由题图可知，50 ℃之前，乙植物的净光合速率不断升高，而甲植物在30 ℃之前净光合速率相对稳定，30 ℃之后净光合速率下降，说明乙植物喜高温，若将甲、乙植物同置于凉爽地带，则受影响较大的是乙植物，D错误。]
5．如图表示20 ℃时玉米光合速率与光照强度的关系，Sa、Sb、Sc依次表示有关物质量的相对值。下列说法中不正确的是( )
A．Sa＋Sb＋Sc表示光合作用总量
B．Sc－Sa表示净光合作用量
C．光照强度从B点到D点变化过程中，C3逐渐减少
D．若提高CO2浓度，则B点左移
A [由图可知，Sc－Sa表示净光合作用量，Sa＋Sb表示呼吸消耗的总量，玉米光合作用总量＝呼吸消耗量＋净光合量＝Sb＋Sc；光照强度从B点到D点变化过程中，光照强度增加，光反应产生的NADPH和ATP增加，被还原的C3增多，所以细胞中的C3逐渐减少；若提高CO2浓度，光补偿点减小，则B点左移。]
6．科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况，并将检测结果绘制成下图。下列相关说法错误的是( )
A．光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因
B．致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭
C．致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐渐减弱
D．适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施
B [早晨太阳出来后光照强度不断增大，使得露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升，A项正确；大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下降，主要原因是太阳出来后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降，而露地栽培的油桃在mn段Pn下降，是因为环境温度过高导致气孔关闭，吸收CO2减少，B项错误；15时以后，两种栽培条件下的光合速率持续下降，是光照强度逐渐减弱所致，C项正确；适时浇水从而避免植物因缺水导致气孔关闭，增施农家肥从而增加CO2浓度是提高大田作物产量的重要措施，D项正确。]
7．下图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图乙表示某绿色植物的细胞代谢状况；图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线。请分析回答下列问题：
(1)图甲中c点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有_______________________
___________________________________________________________________。
(2)图乙所示植物的细胞代谢情况，可用图甲中a、b、c、d四点中的哪一点来表示？________。
(3)如图甲，在相同温度下，将该植物的叶片置于8 klx光照下9 h，然后移到黑暗处15 h，则该24 h内每100 cm2叶片的光合作用所固定的CO2总量为________mg。
(4)由图丙可推知，密闭玻璃温室中氧气浓度最大的点是________，光合速率与呼吸速率相等的点是________，j点与e点相比，植物体内有机物含量将________(填“增加”“减少”或“不变”)。
[解析] (1)据图可知，a点的光照强度为0，此时的数值的绝对值表示呼吸作用速率；c点有光照，因此此时细胞中能合成ATP的部位有细胞质基质、线粒体、叶绿体。(2)图乙表示光合作用速率大于呼吸作用速率，与图甲中的d点相符。(3)根据图甲可知，光照强度为8 klx时，植物的光合作用速率等于18 mg/(100 cm2·h)，光照9 h，固定的CO2为18×9＝162(mg)。(4)f点后，光合作用速率大于呼吸作用速率，密闭容器中O2浓度不断增加，而h点后，呼吸作用速率大于光合作用速率，消耗容器中的O2，因此h点时，容器中O2浓度最高。与e点相比，j点CO2浓度高，说明呼吸作用速率大于光合作用速率，即有机物在减少。
[答案] (1)细胞质基质、线粒体、叶绿体 (2)d (3)162 (4)h f和h 减少
题组二 探究环境因素对光合作用强度的影响
8．如图为某研究小组测定光照强度对植物叶片光合作用影响的实验装置。将该装置先放在黑暗条件下一段时间，然后给予不同强度的光照。关于该实验的叙述，正确的是( )
A．温度、CO2浓度和有色液滴的移动距离都是无关变量
B．CO2缓冲液的作用是维持容器中CO2浓度的稳定
C．如果有色液滴向右移动，说明该植物不进行光合作用
D．如果有色液滴向左移动，说明该植物不进行光合作用
B [依题意可知，该实验的目的是探究光照强度对植物叶片光合作用的影响，自变量是光照强度，因变量是光合作用强度，有色液滴的移动距离作为观测的指标，温度、CO2浓度等都是无关变量；CO2缓冲液的作用是维持容器中CO2浓度的稳定；有色液滴移动的距离是由装置内O2的变化量引起的，如果有色液滴向右移动，说明光合作用释放的氧气量大于呼吸作用吸收的氧气量；如果有色液滴向左移动，说明光合作用释放的氧气量小于呼吸作用吸收的氧气量。]
9．绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是( )
A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
A [弱光条件下，植物没有O2的释放是因为此时呼吸作用强度大于光合作用强度，并不是未进行光合作用，A叙述错误；在光合作用暗反应阶段，CO2一般要与C5结合生成C3后才被还原，B叙述正确；在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，短时间内使得光合作用产物输出受阻，对光合作用过程起抑制作用，叶片的光合速率会暂时下降，C叙述正确；合理密植(增加受光面积、增加CO2浓度)和增施有机肥(提供无机盐和CO2)均可在一定程度上提高农作物光合作用强度，D叙述正确。]
10．下图是利用溶氧量变化来测定黄瓜叶片光合速率的装置。实验在最适温度下进行，反应杯的溶液中加入少量NaHCO3是为了提供CO2。请回答下列问题：
(1)黄瓜叶片放入反应杯前需抽空叶肉细胞间隙内的气体，目的是________________________________________________________________________。
(2)随着测试时间的延长，叶片的光合速率逐渐下降，原因是密闭的反应杯中________，此时，叶绿体中的________碳化合物含量下降，________碳化合物含量上升。
(3)若提高恒温水浴的温度，则光合速率________。若将光源远离反应杯，则光合速率________。
(4)该方法同样可用于叶片呼吸强度的测定，只需对反应杯__________________________________________________________________________________。
[解析] (1)实验前黄瓜叶片抽空叶肉细胞间隙内的气体是为了防止叶肉细胞间隙内储存的气体影响实验结果。(2)实验时间过长的情况下，反应杯中由于NaHCO3被消耗，CO2的浓度过低，光合作用速率逐渐下降。CO2不足时，叶绿体中的三碳化合物由于原料的不足而合成减少，五碳化合物由于消耗减少而含量上升。(3)由于实验是在最适温度下进行的，因此，提高恒温水浴的温度，光合作用速率下降。光源远离反应杯，光照减弱，光合作用速率下降。(4)测定呼吸强度时，为排除光合作用的影响，实验要在黑暗处进行。
[答案] (1)排除原有气体对实验结果的干扰 (2)CO2不足 三 五 (3)下降 下降 (4)进行黑暗处理
11．植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是( )
A．可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度
B．应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同
C．合理控制昼夜温差有利于提高作物产量
D．适时通风可提高生产系统内的CO2浓度
B [不同植物对光的波长和光照强度的需求不同，可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度，A正确；为保证植物的根能够正常吸收水分，该系统应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度，B错误；适当提高白天的温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物，而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用，使其少分解有机物，合理控制昼夜温差有利于提高作物产量，C正确；适时通风可提高生产系统内的CO2浓度，进而提高光合作用的速率，D正确。]
12．图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝细菌光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是( )
甲 乙
A．图甲中，光照强度为b时，光合速率等于呼吸速率
B．图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2
C．图乙中，当光照强度为x时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
D．图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度
B [分析甲图可知，光照强度为b时，CO2的释放量和O2产生总量相等，细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，则此时细胞呼吸速率大于光合速率，A项错误；光照强度为d时，水稻叶肉细胞的光合速率大于细胞呼吸速率，光照强度为a时，CO2释放量即为细胞呼吸速率，则光照强度为d时，O2产生总量为8个单位，需要消耗的CO2也为8个单位，所以单位时间内需从外界吸收CO2为2个单位，B项正确；图乙中所示生物为蓝细菌，蓝细菌不含线粒体和叶绿体，C项错误；图乙中，限制g点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是CO2浓度及温度等，D项错误。]
13．如图为某农作物光合速率随土壤水分减少的日变化曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、8、15天测得的数据。若光照强度的日变化相同，则据图分析，下列叙述不正确的是( )
A．在水分充足时该农作物光合作用没有出现“午休”现象
B．曲线Ⅱ的波谷的形成与气孔有关
C．适时进行灌溉可以缓解该农作物光合作用的“午休”程度
D．导致曲线Ⅲ所示日变化的主要因素是土壤含水量
D [分析题图，自变量是土壤含水量、光照强度，因变量是光合速率。由题干信息“曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、8、15天测得的数据”及分析曲线图可知，在水分充足时(如降雨后第2天)该农作物光合作用没有出现“午休”现象，A项正确；由曲线图可知，曲线Ⅱ双峰的形成与光照强度的变化有关，波谷的形成是由光照过强导致气孔关闭，进而固定的CO2减少引起的，即曲线Ⅱ的波谷的形成与气孔有关，B项正确；经上述分析可知，在水分充足时该农作物光合作用没有出现“午休”现象，故适时进行灌溉可以缓解农作物光合作用的“午休”程度，C项正确；导致曲线Ⅲ所示日变化的主要因素是光照强度，导致曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应光合速率不同的主要因素是土壤含水量，D项错误。]
14．图甲中试管A与试管B敞口培养相同数量的小球藻，研究光照强度对小球藻氧气产生量的影响，试管A的结果如图乙所示。据图分析，下列叙述正确的是( )
甲 乙
A．Q点的O2净释放量为零，是因为此点光合作用强度为零
B．P点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气；适当降低温度，P点将下降
C．在图乙上绘制装置B的曲线，Q点应右移
D．降低CO2浓度时，在图乙上绘制装置A的曲线，R点应右移
C [Q点时净光合速率为0，光合作用强度不为0，A错误；P点对应的数值的绝对值代表呼吸速率，若适当降低温度，呼吸速率可能上升或下降，则P点会下移或上移，B错误；装置B中缺镁影响叶绿素的合成，小球藻光合速率低，Q点应右移，C正确；CO2浓度降低，光合速率下降，R点应向左下移动，D错误。]
15．科研人员利用温室栽培作物进行了探究实验，结果如图所示，请回答下列问题：
(1)本实验的自变量是__________________。由实验结果可知，该作物光合作用相关酶活性的最适温度在__________ ℃之间。
(2)当CO2浓度低于0.06%时，暗反应中____________的生成速率限制了光合作用速率。
(3)与20 ℃相比，温度为10 ℃时，增加CO2浓度对提高光合作用速率的效果__________(填“显著”或“不显著”)，原因是_________________________ _______________________________________________。
(4)如图为某兴趣小组探究影响光合速率的因素与光合速率之间的关系时绘制的曲线图。
①该实验探究的因素中可直接影响NADPH生成的是__________。图中在光照强度O～P点限制光合速率的环境因素主要是__________________________。
②若在图乙中高浓度CO2的条件下，Q点的光照强度瞬间改为P点的光照强度，则短时间内叶绿体中C3含量增加的原因是__________________________
___________________________________________________________________。
③绘制图示曲线的数据__________(填“能”或“不能”)直接测量，原因是___________________________________________________________________。
[解析] (1)分析曲线图可知，本实验的自变量是温度和CO2浓度。由实验结果可知，四种温度相比，30 ℃比较适宜，因此该作物光合作用相关酶活性的最适温度在20～40 ℃之间。(2)当CO2浓度低于0.06%时，二氧化碳浓度是限制光合速率的主要因素，二氧化碳参与光合作用暗反应中二氧化碳的固定并产生三碳化合物，即暗反应中三碳化合物(或C3)的生成速率限制了光合作用速率。(3)与20 ℃相比，温度为10 ℃时，增加CO2浓度对提高光合作用速率的效果不显著，原因是10 ℃时酶活性低。
[答案] (1)温度和CO2浓度 20～40 (2)三碳化合物(C3) (3)不显著 10 ℃时酶活性低 (4)①光照强度 光照强度 ②光照强度减弱，导致光反应产生的NADPH和ATP减少，C3的还原速率减慢；同时CO2的固定仍正常进行 ③不能 图示反映的是总光合速率，而有光时测得的是净光合速率(合理即可)
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