第1部分 大概念2 命题点3 光合作用与细胞呼吸的影响因素（word教参）-【优化指导】2025年高考生物二轮复习高中总复习·第2轮（不定项版）

命题点3　光合作用与细胞呼吸的影响因素 概念1——光合作用的影响因素 下图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。为探究如何提高该植物的光合作用强度，某研究小组将一块土地分成a、b和c三块，在10到14时对三块地的操作如下表所示。 土地 操作 a 遮光20% b 不遮光 c 遮光20%，升温5 ℃ [情境设问] (1)A点产生ATP的细胞器有______________；假如在B点时，突然停止光照，叶绿体内首先积累的物质是________。 (2)6—10时，光合作用强度不断增强的原因是____________________________________。10—12时，光合作用强度明显减弱的原因是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)从图中可以看出，限制光合作用的主要因素有______________________________。 (4)据表分析，该实验的自变量是____________。测量发现，a地植物的光合作用强度比b地高，若将遮光程度提升至80%，发现测得的结果正好相反，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)一段时间后，比较b、c两块地的植物干重时发现，与b地相比，c地植物的干重低，从光合作用和呼吸作用的原理分析，原因可能是_______________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)线粒体、叶绿体　C3 (2)光照强度不断增强　气温升高，部分气孔关闭，CO2供应减少导致暗反应减弱，光合作用强度减弱 (3)光照强度、CO2浓度 (4)光照强度和温度　b地光照过强，植物蒸腾作用过旺，导致部分气孔关闭，CO2吸收受阻，暗反应受限，光合作用强度偏低，a地遮光20%可以降低光照强度，提高光合作用强度，但遮光80%，光照强度太低，光反应受限，光合作用强度反而下降 (5)c地温度上升，光合作用有关酶活性下降，呼吸作用有关酶活性增加，植物净光合作用速率降低，产量下降，因此c地植物干重低于b地 概念2——细胞呼吸的影响因素 某种植物的种子在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。(假设细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，且无氧呼吸类型只有一种) [情境设问] (1)图中甲曲线表示____________(填“CO2释放量”或“O2吸收量”)，乙曲线表示____________(填“CO2释放量”或“O2吸收量”)。 (2)当O2浓度为0时，该种子细胞呼吸的产物是____________；当O2浓度为b时，该种子细胞呼吸产生的CO2来自____________(填“细胞质基质”或“线粒体”)。 (3)当O2浓度由0增加到b的过程中，细胞有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐____________，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐____________。 (4)当O2浓度为a时有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的速率的比值为________。a和b两种O2浓度中，最适合保存该种子的是________(填“a”或“b”)。 (5)在种子的贮藏过程中，有时会发生种子堆湿度增大现象，是因为________________。 答案：(1)CO2释放量　O2吸收量 (2)酒精和CO2　线粒体 (3)增加　减小直至为0 (4)1∶3　b (5)有氧呼吸过程产生了水 1．(2024·甘肃卷)兰花浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸。(　　√　　) 2．(2023·湖北卷)光合作用强度减弱，有机物合成减少是高温下作物减产的原因之一。(　　√　　) 3．(2023·湖南卷)低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利。(　　×　　) 4．(2021·辽宁卷)合理控制昼夜温差有利于提高作物产量。(　　√　　) 5．(2021·湖南卷)弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用。(　　×　　) 1．影响细胞呼吸的曲线 2．影响光合作用的曲线 光照强度 CO2浓度 温度 3.自然环境与密闭环境中一昼夜光合速率的变化 图示解读： C、G时关注两种情况 1．(2024·北京卷)某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是(　　) A．增加叶片周围环境CO2浓度 B．将叶片置于4 ℃的冷室中 C．给光源加滤光片改变光的颜色 D．移动冷光源缩短与叶片的距离 A　解析：CO2是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意；降低温度会降低光合作用相关酶的活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意；给光源加滤光片改变光的颜色可能会使单位时间单位叶面积的氧气释放量降低，比如将蓝紫光改变为绿光会降低光合速率，C不符合题意；移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。 2．（不定项）(2024·湖南卷)为研究CO2、O2和H＋对呼吸运动的作用(以肺泡通气为检测指标)及其相互影响，进行了相关实验。动脉血中CO2分压(PCO2)、O2分压(PO2)和H＋浓度三个因素中，一个改变而另两个保持正常时的肺泡通气效应如图a，一个改变而另两个不加控制时的肺泡通气效应如图b。下列叙述正确的是(　　) A．一定范围内，增加PCO2、H＋浓度和PO2均能增强呼吸运动 B．pH由7.4下降至7.1的过程中，PCO2逐渐降低 C．PO2由60 mmHg下降至40 mmHg的过程中，PCO2和H＋浓度逐渐降低 D．CO2作用于相关感受器，通过体液调节对呼吸运动进行调控 BC　解析：根据图a分析，横轴上PO2和pH从左向右数值均是下降的，所以一定范围内，增加PCO2、H＋浓度及降低PO2均能增大肺泡通气，增强呼吸运动，A错误；pH由7.4下降至7.1时，与图a相比，图b中相应曲线增加幅度减小，应是通过PCO2降低和PO2升高对肺泡通气进行了调节，B正确；PO2由60 mmHg下降至40 mmHg时，与图a相比，图b中相应曲线增加幅度减小，应是通过PCO2降低和pH升高(H＋浓度降低)对肺泡通气进行了调节，C正确；CO2作用于相关感受器，通过神经调节对呼吸运动进行调控，D错误。 3．(2023·全国乙卷)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸 B．a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程 C．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多 D．植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP C　解析：植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放，图示在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a之前，只进行无氧呼吸产生乳酸，A正确；a阶段无二氧化碳产生，b阶段二氧化碳释放较多，a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程，是植物通过呼吸途径改变来适应缺氧环境的体现，B正确；无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段释放少量能量，第二阶段无能量释放，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同，C错误；酒精跨膜运输方式是自由扩散，该过程不需要消耗ATP，D正确。 4．(2023·北京卷)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(　　) A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 C　解析：CO2吸收速率代表净光合速率，在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要从外界吸收的CO2减少，A正确；在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高，主要原因是随着温度的升高，光合酶的活性增强，B正确；CP点处代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C错误；图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。 1．(2024·湖北十堰二模)某研究小组测定了植物甲和乙在一定的CO2浓度和适宜温度条件下，光合速率随光照强度的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．在光照强度为b时，植物甲的实际光合速率与植物乙的相同 B．在光照强度为b时，若每天光照12小时，则植物乙无法正常生长 C．同等光照强度下植物甲、乙光合速率不同的根本原因是叶肉细胞中叶绿素含量不同 D．将植物甲、乙分别置于黑暗环境中，植物甲单位时间内消耗的有机物更多 B　解析：在光照强度为b时，植物甲的净光合速率与植物乙的相同，但是呼吸速率不相同，因此实际光合速率不同，A错误；在光照强度为b时，若每天光照12小时，白天积累的有机物，恰好等于夜晚呼吸消耗掉的有机物，因此植物乙无法正常生长，B正确；同等光照强度下植物甲、乙光合速率不同的根本原因是遗传物质不同，C错误；由图可以看出，植物乙的呼吸速率更大，因此将植物甲、乙分别置于黑暗环境中，植物乙单位时间内消耗的有机物更多，D错误。 2．(2024·辽宁沈阳模拟)我国是一个农业大国，源远流长的农耕文明是孕育中华文明的母体和基础。农业谚语是我国劳动人民在农业生产实践中总结出来的农事经验。下列对农业谚语的解读，错误的是(　　) A．“一挑粪进，一挑谷出”，施加有机肥可间接为植物补充CO2进而增加有机物积累 B．“处暑里的雨，谷仓里的米”，补充水分可减弱植物的光合午休进而增加有机物积累 C．“霜前霜，米如糠；霜后霜，谷满仓”，霜降前降温可减弱种子呼吸作用进而增加有机物积累 D．“春雨漫了垄，麦子豌豆丢了种”，雨水过多会减弱种子的有氧呼吸进而降低其萌发率 C　解析：施加的有机肥可被土壤微生物分解，释放CO2，间接为植物补充CO2进而增加有机物积累，A正确；植物的光合午休是因为气温过高，蒸腾作用过强，导致气孔关闭，CO2吸收量减少，补充水分可减弱植物的光合午休进而增加有机物积累，B正确；霜降前的降温如果过早，会导致稻谷等农作物收成不好，而霜降后的降温则对农作物有利，C错误；如果土壤中的水分过多，会减少土壤中的氧气含量，从而限制了有氧呼吸的进行，导致植物缺氧，最终可能降低种子的萌发率和幼苗的生长速度，D正确。 3．(2024·内蒙古通辽模拟)光补偿点是指植物的光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。光饱和点是指植物的光合速率达到最大时所需要的最小光照强度。下表为三种植物的光补偿点(单位：μmol·m－2·s－1)和光饱和点(单位：μmol·m－2·s－1)，其他环境条件相同且最适宜。下列相关叙述错误的是(　　) 植物种类 植物甲 植物乙 植物丙 光补偿点 140 68 39 光饱和点 1 450 1 260 980 A.三种植物中，最适合在较强的光照环境中生长的是植物甲 B．若适当提高温度，则植物丙的光饱和点将变大 C．100 μmol·m－2·s－1的光照强度下，植物乙的有机物积累量比植物甲的多 D．光照强度长期低于光补偿点，不利于植物的正常生长 B　解析：三种植物中，最适合在较强的光照环境中生长的是植物甲，因为植物甲的光补偿点和光饱和点均较高，A正确；表中的数据是在植物最适宜的温度条件下获得的，若适当提高温度，则与光合作用相关酶的活性会下降，则植物丙的光饱和点将变小，B错误；100 μmol·m－2·s－1的光照强度下，植物乙的净光合速率大于0，而植物甲的净光合速率小于0，显然，在该光照条件下，植物乙的有机物积累量比植物甲的多，C正确；光照强度长期低于光补偿点，植物没有有机物的积累，导致植物体内的有机物减少，使植物无法正常生长，D正确。 4．（不定项）(2024·湖南永州三模)将某植物引种到新环境后，其光合速率较原环境发生了一定的变化。将在新环境中产生的该植物种子培育的幼苗再移回原环境，发现其光合速率变化趋势与其原环境植株一致。在新环境中该植物的光合速率等生理指标日变化趋势如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．新环境中该植株光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的 B．图中光合作用形成ATP最快的时刻是10：00左右 C．10：00—12：00时光合速率明显减弱，其原因可能是酶的活性减弱 D．气孔导度增大，能够提高蒸腾速率，有助于植物体内水和有机物的运输 ABC　解析：生物的表型既由基因型决定，也受环境影响，在新环境中产生的后代，其遗传特性与亲代基本相同，从而排除遗传因素的影响，当迁回原环境后，其光合速率又恢复为原环境的速率，说明在原环境与新环境中的光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的，A正确；10：00时光合速率最大，因此光反应最快，形成ATP的速率也最快，B正确；10：00—12：00时光合速率明显减弱，但此阶段气孔导度很高，因此限制光合作用的因素不是CO2浓度，影响因素可能是10：00—12：00时温度较高，降低了光合作用相关酶的活性，光合速率明显减弱，C正确；气孔导度增大，能够提高蒸腾速率，有助于植物体内水分和无机盐的运输，D错误。 5．(2024·安徽安庆模拟)长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成胁迫及伤害。回答下列问题： (1)丙酮酸代谢产酒精过程需要乙醇脱氢酶催化，乙醇脱氢酶分布在______________(细胞中具体位置)，水淹条件下乙醇脱氢酶活性______(填“越高”或“越低”)越耐受渍害。 (2)以多种耐渍害能力不同的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果如下表。 光合 速率 蒸腾 速率 气孔 导度 胞间CO2 浓度 叶绿素 含量 光合速率 1 — — — — 蒸腾速率 0.95 1 — — — 气孔导度 0.99 0.94 1 — — 胞间CO2浓度 －0.99 －0.98 －0.99 1 — 叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 －0.93 1 注：表中数值为相关系数(r)，代表两个指标之间相关的密切程度。|r|越接近1时，相关越密切；|r|越接近0时，相关越不密切；－表示负相关。 据表分析，与光合速率相关性最低的生理指标是____________，已知渍害条件下胞间CO2浓度上升，则叶绿素含量呈________(填“上升”或“下降”)趋势。综合分析表内各生理指标的相关性，光合速率下降主要由________________(填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”)导致，理由是____________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内____________(激素)减少，叶绿素合成减少。 答案：(1)细胞质基质　越高 (2)叶绿素含量　下降　非气孔限制因素　胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关 (3)细胞分裂素 解析：(1)乙醇发酵(无氧呼吸)的场所是细胞质基质。由于丙酮酸代谢产酒精过程需要乙醇脱氢酶催化，故乙醇脱氢酶分布在细胞质基质。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成胁迫及伤害。渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种能通过无氧呼吸产生更多的能量维持生命活动的进行，更加耐渍害，因此水淹条件下乙醇脱氢酶活性越高越耐受渍害。(2)已知表中数值为相关系数(r)，代表两个指标之间相关的密切程度。|r|越接近1时，相关越密切；|r|越接近0时，相关越不密切；－表示负相关。由表可知，叶绿素含量与光合速率的相关系数为0.86，|r|最小，因此与光合速率相关性最低的生理指标是叶绿素含量。叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值，说明两者呈负相关。故渍害条件下胞间CO2浓度上升，则叶绿素含量呈下降趋势。由于胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO2上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致。(3)细胞分裂素可促进叶绿素合成，抑制叶绿素分解，因此受渍害时，植物体内细胞分裂素减少，叶绿素合成减少。 学科网（北京）股份有限公司 $$