第3单元 思维拓展1 光合作用与细胞呼吸热点命题角度突破-【优化探究】2024高考生物一轮复习高考总复习配套教参（人教版双选 新教材 新高考）

1．光合作用与细胞呼吸热点命题角度突破 授课提示：对应学生用书第100页 1．(2021·海南卷，21)植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。 (1)植物工厂用营养液培植生菜过程中，需定时向营养液通入空气，目的是________________。除通气外，还需更换营养液，其主要原因是________________________________________________________________________。 (2)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜，选用红蓝光的依据是________________________________________________。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图，培植区的光照强度应设置在______点所对应的光照强度；为提高生菜产量，可在培植区适当提高CO2浓度，该条件下B点的移动方向是________。 (3)将培植区的光照/黑暗时间设置为14 h/10 h，研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响，结果如图，光合作用最适温度比呼吸作用最适温度________；若将培植区的温度从T5调至T6，培植24 h后，与调温前相比，生菜植株的有机物积累量________。 解析：(1)营养液中的生菜长期在液体的环境中，根得不到充足的氧气，影响呼吸作用，从而影响生长，培养过程中要经常给营养液通入空气，其目的是促进生菜根部细胞呼吸；营养液中的无机盐在培植生菜的过程中会被大量吸收，因此更换营养液的主要原因是为生菜提供大量的无机盐，以保证生菜的正常生长。 (2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以选用红蓝光组合LED灯培植生菜可以提高植物的光合作用，从而提高生菜的产量；B点为光饱和点对应的最大光合速率，因此培植区的光照强度应设置在B点所对应的光照强度，根据题干“为提高生菜产量，可在培植区适当提高CO2浓度”可知，该条件下光合速率增大，则B点向右上方移动。 (3)根据曲线图可知，光合速率的最适温度为T5，而在该实验温度范围内呼吸速率的最适温度还未出现，所以光合作用最适温度比呼吸作用最适温度低，若将培植区的温度从T5调至T6，导致光合速率减小而呼吸速率增大，生菜植株的有机物积累量将减少。 答案：(1)促进生菜根部细胞呼吸　为生菜提供大量的无机盐，以保证生菜的正常生长 (2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，选用红蓝光可以提高植物的光合作用，从而提高生菜的产量　B　右上方 (3)低　 减少 2．(2021·山东卷，21)光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的CO2量表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。 SoBS浓度(mg·L－1) 0 100 200 300 400 500 600 光合作用强度 (CO2 μmol·m－2·s－1) 18.9 20.9 20.7 18.7 17.6 16.5 15.7 光呼吸强度 (CO2 μmol·m－2·s－1) 6.4 6.2 5.8 5.5 5.2 4.8 4.3 (1)光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的________中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)与未喷施SoBS溶液相比，喷施100 mg·L－1 SoBS溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度________(填“高”或“低”)，据表分析，原因是 ________________________________________________________________________。 (3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在________mg·L－1之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。 解析：(1)C5分布在叶绿体基质中，由此可推知光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的基质中。突然停止光照，水稻光反应产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生CO2