細(xì)胞代謝專題中坐標(biāo)曲線類高考試題淺析

遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)　孟令宇

生物坐標(biāo)曲線題是借助數(shù)學(xué)的方法來分析生命現(xiàn)象，從而揭示出生物體結(jié)構(gòu)、生理等方面的本質(zhì)特性。這類題一直是近幾年高考的重點(diǎn)，試題涉及到高中生物學(xué)的各個(gè)重要考點(diǎn)，在細(xì)胞代謝專題中考查尤為突出，此類題型具有情景新、重能力、區(qū)分度高的特點(diǎn)。由于這類題目將大量信息隱藏在圖像之中，能夠較為全面地考查學(xué)生獲取信息、處理信息和運(yùn)用信息等多種能力。同學(xué)們在解答這類題目時(shí)失誤較多，因此，有必要一起探討坐標(biāo)曲線題的解題策略，以提高同學(xué)們的解題能力。

一、識別圖像

方法點(diǎn)撥：要認(rèn)真細(xì)心地嚴(yán)格按照“三看”要求進(jìn)行識圖，看坐標(biāo)曲線的三個(gè)方面。一看坐標(biāo)軸：橫軸、縱軸各表示什么；二看曲線的變化趨勢：上升（是直線上升還是逐漸上升）、下降（是直線下降還是逐漸下降），還是保持穩(wěn)定、先上升后下降、先下降后上升；三看關(guān)鍵點(diǎn)：①曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)；②曲線與橫軸的交點(diǎn)、與縱軸的交點(diǎn)、兩條曲線相交的交點(diǎn)；③曲線的頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、最低點(diǎn)等。在這里關(guān)鍵點(diǎn)非常重要，往往是解題的突破口。

例1（2010年山東卷3）下圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨（穿）膜運(yùn)輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確的是

A.脂溶性小分子物質(zhì)不能通過方式a運(yùn)輸

B.與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋于細(xì)胞膜表面

C.方式b的最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān)

D.抑制細(xì)胞呼吸對方式a和b的轉(zhuǎn)運(yùn)速率均有影響

【答案】C

【解析】本題考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c坐標(biāo)曲線的綜合分析。由于b曲線存在拐點(diǎn)（飽和點(diǎn)），可以看出，a為自由擴(kuò)散，b為協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸。結(jié)合物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞娇芍?，b的最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率與載體的種類和數(shù)量有關(guān)，因此C正確。

例2（2009年寧夏卷2）下圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是

A.當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性下降

B.當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性上升

C.酶活性在t2時(shí)比t1高，故t2時(shí)更適合酶的保存

D.酶活性在t1時(shí)比t2低，表明t1時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重

【答案】B

【解析】本題依據(jù)坐標(biāo)曲線圖為背景，分析曲線的頂點(diǎn)為酶的最適溫度，在最適宜的溫度下，酶的活性最高。溫度偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性上升。溫度過高，還會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活，0左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但能使酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)，酶適于在低溫下保存，故C，D錯(cuò)誤。

例3（2010年全國Ⅰ卷3）下列四種現(xiàn)象中，可以用下圖表示的是

A.理想條件下種群數(shù)量隨時(shí)間的變化

B.一個(gè)細(xì)胞周期中DNA含量隨時(shí)間的變化

C.條件適宜、底物充足時(shí)反應(yīng)速率隨酶量的變化

D.在適宜條件下光合作用強(qiáng)度隨CO2含量的變化

【答案】D

【解析】本題主要考查相關(guān)生理過程中的數(shù)量變化趨勢，如圖曲線的走勢為先增加后穩(wěn)定，曲線有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：即起點(diǎn)（m，0）（m＞0）和飽和點(diǎn)。 符合這一曲線的為D選項(xiàng)；C項(xiàng)對應(yīng)的曲線起點(diǎn)不正確，曲線的走勢一直為增函數(shù)，不會出現(xiàn)飽和效應(yīng)；B項(xiàng)對應(yīng)的曲線就更不正確了，起點(diǎn)縱坐標(biāo)等于終點(diǎn)，且大于0；A項(xiàng)曲線為種群的“J”型增長曲線。

例4（2014年北京卷3）比較生物膜和人工膜（雙層磷脂）對多種物質(zhì)的通透性，結(jié)果如下圖。據(jù)此不能得出的推論是

A.生物膜上存在著協(xié)助H2O通過的物質(zhì)

B.生物膜對 K+、Na+、Cl-的通透具有選擇性

C.離子以易化（協(xié)助）擴(kuò)散方式通過人工膜

D.分子的大小影響其通過人工膜的擴(kuò)散速率

【答案】C

【解析】由曲線的對角線可以看出，甘油、CO2和O2在生物膜和人工膜上的通透性是相同的，這是解題的關(guān)鍵，結(jié)合生物膜和人工膜的區(qū)別，可得出結(jié)論，再比較H2O在生物膜和人工膜上的通透性大小，可看出在生物膜上的通透性大于人工膜上的通透性，生物膜上存在著協(xié)助H2O通過的物質(zhì)，A項(xiàng)正確。 K+、Na+、Cl-在人工膜上的通透性相同，而在生物膜上的通透性不同，說明生物膜對3種離子具有選擇透過性，B項(xiàng)正確。曲線圖能看出3種離子在人工膜中的通透性相同，但不能看出離子的運(yùn)輸方式，不能確定離子以易化（協(xié)助）擴(kuò)散方式通過人工膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤。通過比較甘油、CO2和O2的通透性大小，可看出分子的大小影響其通過人工膜的擴(kuò)散速率，D項(xiàng)正確。

例5（2013年重慶卷6）題6圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是

A.t1→t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多

B.t2→t3，暗反應(yīng)（碳反應(yīng)）限制光合作用。若在t2時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高

C.t3→t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果

D.t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低

【答案】D

【解析】本題主要看清曲線中的幾個(gè)拐點(diǎn)，t1，t2，t3，t4時(shí)刻都有反應(yīng)條件的改變：t1→t2，光照增強(qiáng)，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，類囊體膜上水光解加快、O2釋放增多；t2→t3，暗反應(yīng)限制光合作用，光照已經(jīng)充足，在t2時(shí)刻增加光照，光合速率不會提高；t3→t4，充入CO2，暗反應(yīng)增強(qiáng)，在一定程度上加快了ATP的水解，因此光反應(yīng)速率也增強(qiáng)；t4后短暫時(shí)間內(nèi)，因無光照，ATP的合成停止，葉綠體中ADP和Pi含量升高，水的光解也停止，C3還原受阻，致使C3還原后的直接產(chǎn)物糖類含量降低。故D項(xiàng)正確。

例6（2014年四川卷6）將桑樹和大豆分別單獨(dú)種植（單作）或兩種隔行種植（間作），測得兩種植物的光合速率如下圖所示（注：光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度）。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是

A.與單作相比，間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒有受到影響

B.與單作相比，間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大

C.間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率

D.大豆植株開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于間作

【答案】D

【解析】由圖可知，種植物單作和間作時(shí)與縱軸的交點(diǎn)即為呼吸速率，兩種植物單作和間作時(shí)不同，桑樹間作時(shí)呼吸速率較大，大豆單作時(shí)呼吸速率較大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；桑樹間作時(shí)光飽和點(diǎn)大，大豆單作時(shí)光飽和點(diǎn)大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；間作提高了桑樹的光合速率，在較低光照強(qiáng)度下，間作提高了大豆的光合速率，但在較高光照強(qiáng)度下，間作降低了大豆的光合速率，C項(xiàng)錯(cuò)誤；大豆開始積累有機(jī)物的最低光照強(qiáng)度（與橫軸的交點(diǎn)）單作大于間作，D項(xiàng)正確。

二、分析圖像

方法點(diǎn)撥：在識圖的基礎(chǔ)上，通過深入細(xì)致的分析，重點(diǎn)解決以下問題：①分析橫、縱坐標(biāo)：分析橫、縱坐標(biāo)的生物學(xué)含義，找準(zhǔn)兩者之間的聯(lián)系。②解釋：曲線的各種變化趨勢產(chǎn)生的原因；找出多條曲線之間差異產(chǎn)生的原因。③分析各關(guān)鍵點(diǎn)：（起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交點(diǎn)、頂點(diǎn)、最低點(diǎn)）所表示的生物學(xué)含義及其產(chǎn)生原因。在兩個(gè)因素影響的曲線圖中，單獨(dú)分析每條曲線或作輔助線分析。

例7（2016年新課標(biāo)Ⅱ卷29）為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：A組（20℃）、B 組（40℃）和 C 組（60℃），測定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度 （其他條件相同），結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}：

（1）三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是_____組。

（2）在時(shí)間t1之前，如果A組溫度提高10℃，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會_____。

（3）如果在時(shí)間t2時(shí)，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時(shí)，C組產(chǎn)物總量_____，原因是_____。

（4）生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是_____，其特性有_____（答出兩點(diǎn)即可）。

【答案】

（1）B

（2）加快

（3）不變60℃條件下，t2時(shí)酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會增加

（4）蛋白質(zhì)或RNA高效性和專一性

【解析】本題重在分析曲線坐標(biāo)軸的含義，理解A、B、C三組的酶活性影響反應(yīng)速率，酶活性不同，使得反應(yīng)速率不同。

問題（2）A組控制的溫度是20℃。在時(shí)間t1之前，如果A組溫度提高10℃，因酶的活性增強(qiáng)，則A組酶催化反應(yīng)速度會加快。問題（3）對比分析圖示中的3條曲線可推知，時(shí)間t2時(shí)，C組的酶在60℃條件下已經(jīng)失活，所以如果此時(shí)向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，在t3時(shí)，C組產(chǎn)物的總量不變。

例8（2016年新課標(biāo)Ⅰ卷30）為了探究生長條件對植物光合作用的影響，某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組，置于人工氣候室中，甲組模擬自然光照，乙組提供低光照，其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長一段時(shí)間（T）后，測定兩組植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度 （即單位時(shí)間、單位面積吸收CO2的量），光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

（1）據(jù)圖判斷，光照強(qiáng)度低于a時(shí)，影響甲組植物光合作用的限制因子是_____。

（2）b光照強(qiáng)度下，要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高，可以考慮的措施是提高_(dá)____（填“CO2濃度”或“O2濃度”）。

（3）播種乙組植株產(chǎn)生的種子，得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時(shí)間后，再測定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度，得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是_____。

【答案】（1）光照強(qiáng)度（2）CO2濃度

（3）乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變造成的

【解析】本題考查在光合作用的相關(guān)曲線中，對飽和點(diǎn)的理解，飽和點(diǎn)之前限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，飽和點(diǎn)之后，橫坐標(biāo)所表示的因子不再影響光合速率，想要提高光合速率可適當(dāng)提高其他影響因子。

例9（2014年新課標(biāo)II卷29）某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。

據(jù)圖回答下列問題：

（1）當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為_____。CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線_____表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。

（2）CO2濃度大于c時(shí)，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是_____。

（3）當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量_____（填“大于”、“等于”或“小于”）光合作用吸收的 CO2量。

（4）據(jù)圖可推測，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮_____這一因素的影響，并采取相應(yīng)措施。

【答案】（1）0A、B 和 C

（2）光強(qiáng)

（3）大于

（4）光強(qiáng)

【解析】（1）據(jù)圖可知，CO2濃度為 a 時(shí)，高光強(qiáng)（曲線A）下的縱坐標(biāo)為0，即凈光合速率為0；CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線A、B、C均表現(xiàn)為上升趨勢，即三者的凈光合速率均隨CO2濃度增高而增高。（2）CO2濃度大于c時(shí)，高光強(qiáng)條件下（曲線 A）的凈光合速率仍然能夠隨著CO2濃度的增高而增高，而中光照與低光照條件下的凈光合速率不再隨CO2濃度的增高而增高，由此可知，限制B、C凈光合速率增加的環(huán)境因素不再是CO2濃度，而是光強(qiáng)。（3）CO2濃度小于a時(shí)，3種光強(qiáng)下，凈光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，也就是說呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。（4）據(jù)圖可知，CO2濃度和光強(qiáng)會影響凈光合速率從而影響植物的產(chǎn)量，故若要提高植物的產(chǎn)量，應(yīng)綜合考慮CO2濃度和光強(qiáng)對植物的影響。

例10（2014年大綱卷31）植物的光合作用受多種因素的影響。回答下列問題：

（1）上圖表示了_____對某種C3植物和某種C4植物_____的影響。當(dāng)光照強(qiáng)度大于p時(shí)，C3植物和C4植物中光能利用率高的是_____植物。通常提高光能利用率的措施有增加_____的面積，補(bǔ)充_____氣體等。

（2）在光合作用過程中，C4植物吸收的CO2被固定后首先形成_____化合物。

（3）C3植物的光合作用的暗反應(yīng)需要光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和NADPH，這兩種物質(zhì)在葉綠體內(nèi)形成的部位是_____。NADPH的中文名稱是_____，其在暗反應(yīng)中作為_____劑，用于糖類等有機(jī)物的形成。

【答案】（1）光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度C4光合作用CO2

（2）四碳（或 C4）

（3）囊狀結(jié)構(gòu)薄膜（或類囊體薄膜）還原型輔酶Ⅱ還原

【解析】本題考查影響光合作用的因素及C3植物和C4植物的有關(guān)知識。（1）曲線的橫軸是光照強(qiáng)度，即自變量，縱軸是光合作用強(qiáng)度，即因變量，因此曲線表示的是光照強(qiáng)度對某種C3植物和某種C4植物的光合作用強(qiáng)度的影響；光照強(qiáng)時(shí)，綠色植物的氣孔關(guān)閉，C4植物能夠利用葉片內(nèi)細(xì)胞間隙含量很低的CO2進(jìn)行光合作用，而C3植物不能。

三、用科學(xué)、準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z言描述圖像

在近年的高考簡答題中，往往要求學(xué)生用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z言，結(jié)合生物學(xué)理論原理，揭示變量之間的因果關(guān)系。這是對學(xué)生更高層次的要求，體現(xiàn)了學(xué)生綜合運(yùn)用生物學(xué)知識的能力。

答題策略：①認(rèn)真審題，弄清題意，在充分識圖、析圖基礎(chǔ)上扣題作答。②運(yùn)用生物學(xué)理論原理，揭示變量之間的因果關(guān)系。③根據(jù)曲線的變化情況，將曲線分成若干段，分別敘述，防止缺漏或混為一談。④要用專業(yè)術(shù)語和專業(yè)名詞表達(dá)，用詞要恰當(dāng)：可從題干中分析要用的詞，或根據(jù)曲線的變化情況確定要用的詞。如：促進(jìn)、抑制；正比、反比（定量，有一具體的斜率）；正相關(guān)、負(fù)相關(guān)（定性，無具體的斜率）；加強(qiáng)、減弱；過強(qiáng)；過快；“逐漸……”等，對這些詞要用心比較，領(lǐng)悟其中的差異。⑥語言簡練、流暢，突出重點(diǎn)和得分點(diǎn)，不拖泥帶水。⑦書寫工整清晰，不亂涂亂改，無錯(cuò)別字。

例11（2014年山東卷26）我省某經(jīng)濟(jì)植物光合作用的研究結(jié)果如圖。

（1）圖甲表示全光照和不同程度遮光對該植物葉片中葉綠素含量的影響。葉綠素存在于葉綠體中的_____上。需先用_____（填溶劑名稱）提取葉片中的色素，再測定葉綠素含量。用紙層析法進(jìn)一步分離色素時(shí)，葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是_____。據(jù)圖分析，該植物可通過_____以增強(qiáng)對弱光的適應(yīng)能力。

（2）圖乙表示初夏某天在遮光50%條件下，溫度、光照強(qiáng)度、該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度（氣孔張開的程度）的日變化趨勢。8：00到12：00光照強(qiáng)度增強(qiáng)而凈光合速率降低，主要原因是_____。18：00時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有_____。

（3）實(shí)驗(yàn)過程中，若去除遮光物，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞的葉綠體中C3化合物含量_____。

【答案】（1）類囊體膜（或類囊體，基粒）；無水乙醇（或丙酮）；葉綠素a；增加葉綠素含量

（2）呼吸作用增強(qiáng)，光合速率與呼吸速率的差值減?。痪€粒體、葉綠體

（3）減少

【解析】問題（2）中分析圖乙可知，8：00 到12：00凈光合速率的曲線下降，氣孔導(dǎo)度曲線較低，而溫度曲線在升高，因此可得出結(jié)論，CO2供應(yīng)減少，總光合速率降低；同時(shí)溫度升高，細(xì)胞呼吸速率增強(qiáng)，導(dǎo)致光合速率與呼吸速率的差值減小，凈光合速率曲線降低。

例12（2015年山東卷26）油菜果實(shí)發(fā)育所需的有機(jī)物主要來源于果皮的光合作用。

（1）油菜果皮細(xì)胞內(nèi)通過光合作用固定CO2的細(xì)胞器是_____。光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物主要以蔗糖的形式運(yùn)輸至種子。種子細(xì)胞內(nèi)的蔗糖濃度比細(xì)胞外高，說明種子細(xì)胞吸收蔗糖的跨（穿）膜運(yùn)輸方式是_____。

（2）圖甲表示在適宜條件下油菜果實(shí)凈光合速率與呼吸速率的變化。分析可知，第24天的果實(shí)總光合速率_____（填“大于”或“小于”）第12天的果實(shí)總光合速率。第36天后果皮逐漸變黃，原因是葉綠素含量減少而_____（填色素名稱）的含量基本不變。葉綠素含量減少使光反應(yīng)變慢，導(dǎo)致光反應(yīng)供給暗反應(yīng)的_____和_____減少，光合速率降低。

（3）圖乙表示油菜種子中儲存有機(jī)物含量的變化。第36天，種子內(nèi)含量最高的有機(jī)物可用_____染液檢測；據(jù)圖分析，在種子發(fā)育過程中該有機(jī)物由_____轉(zhuǎn)化而來。

【答案】（1）葉綠體；主動運(yùn)輸

（2）小于；類胡蘿卜素（或：葉黃素和胡蘿卜素）；［H］（或：NADPH）；ATP（注：兩空可顛倒）

（3）蘇丹Ⅲ（或：蘇丹Ⅳ）；可溶性糖或淀粉

【解析】本題分析難點(diǎn)在于甲柱形圖中，必須抓住“總光合速率=呼吸速率+凈光合速率”，明確圖中白色柱形代表的是凈光合速率，黑色柱形代表的是呼吸速率，才能正確作答。分析乙中曲線四種有機(jī)物含量變化趨勢，脂肪含量曲線上升，而同時(shí)可溶性糖和淀粉的含量曲線下降，可得出脂肪增多的來源是可溶性糖和淀粉減少所致。

例13（2013年大綱卷31）某研究小組測得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收CO2的速率和遮光（完全黑暗）后釋放CO2的速率。吸收或釋放CO2的速率隨時(shí)間變化趨勢的示意圖如下（吸收或釋放CO2的速率是指單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放CO2的量），回答下列問題：

（1）在光照條件下，圖形A+B+C的面積表示該植物在一定時(shí)間內(nèi)單位面積葉片光合作用_____，其中圖形B的面積表示_____，從圖形C可推測該植物存在另一個(gè)_____的途徑，CO2進(jìn)出葉肉細(xì)胞都是通過_____的方式進(jìn)行的。

（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，若提高溫度、降低光照，則圖形 _____（填“A”或“B”）的面積變小，圖形 _____（填“A”或“B”）的面積增大，原因是 _____。

【答案】（1）固定CO2總量；呼吸作用放出的CO2量；釋放CO2；自由擴(kuò)散

（2）A；B；光合速率降低，呼吸速率增強(qiáng)

【解析】（1）分析坐標(biāo)圖，A表示凈光合作用吸收的CO2量，B、C為自身釋放的CO2量，這三部分CO2都通過光合作用固定，根據(jù)遮光后平穩(wěn)段的直線的變化趨勢可判斷B的面積表示此時(shí)間內(nèi)呼吸作用釋放的CO2量，則C表示其他途徑產(chǎn)生的CO2量，重點(diǎn)分析曲線拐點(diǎn)處出現(xiàn)差異的原因。

例14（2013年北京卷29）為研究棉花去棉鈴（果實(shí)）后對葉片光合作用的影響，研究者選取至少具有10個(gè)棉鈴的植株，去除不同比例棉鈴，3天后測定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。結(jié)果如圖。

（1）光合作用碳（暗）反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和_____，在_____中將CO2轉(zhuǎn)化為三碳糖，進(jìn)而形成淀粉和蔗糖。

（2）由圖1可知，隨著去除棉鈴百分率的提高，葉片光合速率_____。本實(shí)驗(yàn)中對照組 （空白對照組）植株的CO2固定速率相對值是_____。

（3）由圖2可知，去除棉鈴后，植株葉片中_____增加。已知葉片光合產(chǎn)物會被運(yùn)到棉鈴等器官并被利用，因此去除棉鈴后，葉片光合產(chǎn)物利用量減少，_____降低，進(jìn)而在葉片中積累。

（4）綜合上述結(jié)果可推測，葉片中光合產(chǎn)物的積累會_____光合作用。

（5）一種驗(yàn)證上述推測的方法為：去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理，使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官，檢測_____葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比，若檢測結(jié)果是_____，則支持上述推測。

【答案】（1）［H］/NADPH葉綠體基質(zhì)

（2）逐漸下降28

（3）淀粉和蔗糖含量輸出量

（4）抑制

（5）未遮光的光合產(chǎn)物含量下降，光合速率上升

【解析】問題（2）圖1中，隨著去除棉鈴百分率的提高，曲線逐漸下降，CO2固定速率相對值逐漸減小，葉片光合速率逐漸下降。本實(shí)驗(yàn)中對照組（空白對照組）植株的CO2固定速率相對值是28。

問題（3）圖2中，隨著去除棉鈴百分率的提高，植株葉片中淀粉和蔗糖含量逐漸增加。由于葉片光合產(chǎn)物被運(yùn)到棉鈴等器官并被利用，因此去除棉鈴后，葉片光合產(chǎn)物利用量減少，輸出量降低，進(jìn)而在葉片中積累。

問題（4）根據(jù)圖1、2可知，隨著去除棉鈴百分率的提高，植株葉片中淀粉和蔗糖含量逐漸增加，CO2固定速率相對值逐漸減小，說明葉片光合產(chǎn)物的積累會抑制光合作用。

問題（5）本題實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，因而結(jié)果是唯一的。若要驗(yàn)證葉片光合產(chǎn)物的積累會抑制光合作用這一推測，可去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理，使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官，檢測未遮光葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比，去除棉鈴并對部分葉片進(jìn)行遮光處理的植株，其葉片的光合產(chǎn)物含量下降，而光合速率上升。