20 第二单元第16讲光合作用和细胞呼吸的综合分析-【创新教程】2026年高考生物总复习大一轮课件PPT

2025-05-16

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第16讲光合作用和细胞呼吸的综合分析第二单元细胞的能量供应和利用下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学构建体系素养建模研析考点层级突破 01 02 课时作业 05 真题考法素养演练 04 第二单元细胞的能量供应和利用高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学构建体系素养建模下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学研析考点层级突破下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学真题考法素养演练下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学课时作业点击进入WORD链接下一页上一页返回导航第二单元降低化学反应活化能的酶高考总复习生物学知识体系——定内容核心素养——定能力生命观念通过对比光合与呼吸在物质和能量方面的联系，建立结构与功能相适应的观点科学思维通过光合与呼吸的关系，形成归纳与概括的科学思维方法科学探究通过分析归纳提炼光合速率与呼吸速率的探究方法，培养实验探究能力考点1　光合作用和细胞呼吸的联系 [必备知识·复盘] 1．细胞呼吸和光合作用的联系(如图) (1)物质转化 C H O (2)能量变化 (3)光合作用与有氧呼吸中有关物质的来源与去路 2．辨析净光合速率与总光合速率 (1)微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 (2)深度解读总光合速率与呼吸速率的关系图1　光照强度对光合作用速率的影响 (假定呼吸速率始终不变) 图2　叶肉细胞光合速率与呼吸速率微观示意图 ①如果图1的实验对象是离体的叶肉细胞，则图2中的甲图对应的是图1中的　A点　，乙图对应图1中的　AB段(不含A、B两点)　，丙图对应图1中的　B点以后(不含B点)　，丁图对应图1中的　B点　。 ②如果图1的实验对象是叶片或者植株，则图1中的A点、B点、C点分别对应图2中的　甲　图、　丙　图和　丙　图。 ③如果实验对象是离体的叶绿体，则图1不能表示光照强度对其光合速率的影响，原因是　叶绿体不能进行细胞呼吸，因此光照强度为0时其CO2吸收量应为0，光照强度大于0时其CO2吸收量应大于0　。 (3)从语言文字中辨析总(真正)光合速率净(表观)光合速率呼吸速率 “同化”“固定”或“消耗”的CO2量 “从环境(容器)中吸收”或“环境(容器)中减少”的CO2量黑暗中释放的CO2量 “产生”或“制造”的O2量 “释放至环境(容器)中”或“环境(容器)中增加”的O2量黑暗中吸收的O2量 “产生”“合成”或“制造”的有机物的量 “积累”“增加”或“净产生”的有机物的量黑暗中消耗的有机物的量　总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率 ①光合作用消耗的CO2量＝从环境中吸收的CO2量＋呼吸释放的CO2量 ②光合作用产生的O2量＝释放到环境中的O2量＋呼吸作用消耗的O2量 3．自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较 1．保卫细胞叶绿体中的淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP。(2023·江苏卷，19(5)A)(×) 2．光合作用只能在光下进行，细胞呼吸时时刻刻都能进行。(√) 3．整株植物处于光补偿点时，叶肉细胞的光合作用强度和呼吸作用强度相等。(×) 1．如果用18O标记土壤中的H2O，那么植物产生的CO2和O2是否含有18O？如果有，写出18O的传递途径。答案：有。Heq \o\al(18,2)O经过光合作用光反应转移给18O2；Heq \o\al(18,2)O经过有氧呼吸的第二阶段转移给C18O2。 2．(情景探究)如图为水稻叶肉细胞内部分生理过程示意图，其中①～⑤表示过程，Ⅰ～Ⅵ表示物质。请据图回答相关问题。 (1)图中Ⅲ与　________　(填序号)表示的物质相同，图中Ⅰ与Ⅳ表示的物质　________　(填“相同”或“不相同”)。 (2)图中消耗ADP的场所有__________________________________ _____________________________；若该水稻植株长期处于黑暗状态，则图中①→②→①的循环　________　(填“能”或“不能”)进行，原因是________________________________________________________ ___________________________________________________________。（3）究黄光培养条件下水稻幼苗的叶绿素含量是否发生改变，假设你是实验小组成员，请写出实验思路。________________________ 答案：(1)Ⅵ　不相同 (2)叶绿体类囊体的薄膜、细胞质基质、线粒体　不能　没有光反应提供的ATP与NADPH，暗反应不能进行 (3)分取白光(或自然光)和黄光条件下培养的水稻叶片，提取并分离其中的色素，通过比较叶绿素a、叶绿素b色素带的宽窄，来判断叶绿素含量是否发生改变。 [关键能力·提升] ◆[提升点1]　通过光合作用与细胞呼吸的联系考查观察能力、获取信息能力 1．(2025·山东临沂模拟)光合作用与细胞呼吸相互依存、密不可分，各自又具有相对的独立性。如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，其中Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～⑤代表过程。下列叙述错误的是(　　) A．图中Ⅶ被相邻细胞利用至少需要穿过6层生物膜 B．图中Ⅱ和Ⅴ、Ⅲ和Ⅶ分别是同一种物质，Ⅰ和Ⅳ是不同物质 C．图中①～⑤均伴随着ATP的合成或水解，其中③合成的ATP可被②利用 D．光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联系起来解析：C　[图中Ⅶ为CO2，其被相邻细胞利用至少需要穿过线粒体(2层膜)、细胞膜(1层膜)、相邻细胞的细胞膜(1层膜)、相邻细胞的叶绿体(2层膜)，A正确；图中Ⅱ是O2，Ⅲ能与C5结合形成C3，Ⅲ为CO2，Ⅴ是O2，Ⅶ为CO2，Ⅰ是NADPH，Ⅳ是NADH，B正确；①表示CO2固定，②表示C3还原，③表示细胞呼吸第一阶段，④表示有氧呼吸第三阶段，⑤表示有氧呼吸第二阶段，其中②过程伴随着ATP的水解，③④⑤过程伴随着ATP的合成，③合成的ATP不能被②利用，C错误；光合产物的蛋白质、糖类和脂肪的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来，D正确。] 2．某绿色植物细胞内部分代谢过程如图所示，其中①～⑤表示代谢过程，A～F表示代谢过程中产生的物质。下列叙述正确的是(　　) A．图中属于细胞呼吸过程的是③④⑤，E是NADPH，F是丙酮酸 B．若在代谢过程中物质D含量下降，则物质A在短时间内含量上升 C．若给绿色植物提供H2 18O，图中能检测到含18O的物质只有C和D D．光照等条件适宜时，④过程产生的D能够满足细胞②过程的需求解析：B　[分析题图可知，属于细胞呼吸过程的是③④⑤，E代表的物质是有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生的[H]，A错误；若在代谢过程中，物质D即CO2的含量下降，使C3合成量减少，NADPH和ATP消耗量减少，光反应产生的NADPH和ATP几乎不变，导致NADPH和ATP(A物质)在短时间内含量上升，B正确；若给绿色植物提供H2 18O，可参与有氧呼吸的第二阶段，产生含18O的CO2，CO2又可参与暗反应，产生含18O的C6H12O6等物质；此外含18O标记的水可以参与光合作用的光反应阶段，产生含18O的O2，即含标记的物质不只是C(O2)和D(CO2)，C错误；光照等条件适宜，则光合作用应大于细胞呼吸，故④有氧呼吸的第二阶段产生的物质D(CO2)不能满足过程②(暗反应)的需求，需要从外界补充，D错误。] 3．(不定项)将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如表所示：下列对该表数据分析不正确的是(　　) 温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO2 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 黑暗中释放CO2 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 A．昼夜不停地光照，在35 ℃时该植物不能生长 B．昼夜不停地光照，在15 ℃时该植物生长得最快 C．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20 ℃时该植物积累的有机物最多 D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30 ℃时该植物积累的有机物是10 ℃时的2倍解析：ABD　[表中“光照下吸收CO2(mg/h)”代表的是净光合作用速率，“黑暗中释放CO2(mg/h)”代表的是呼吸作用速率。由表可知，在昼夜不停地光照条件下，只要净光合速率大于0，植物就可以正常生长，所以昼夜不停地光照，在35 ℃时该植物能生长，A错误；净光合速率越大，植物生长越快，故昼夜不停地光照，在25 ℃时该植物生长得最快，B错误；一昼夜有机物积累量＝光照下积累的总有机物量－黑暗下消耗的总有机物量，每天光照12小时，黑暗12小时，只需考虑一小时的光照条件下的净光合速率和一小时呼吸速率的差值最大时，则一昼夜的有机物积累量即最大，由表格数据可知，在20 ℃时该植物的有机物积累量最大，C正确；每天光照12小时，30 ℃时积累的有机物量是：(3.50－3.00)×12＝6(mg)，10 ℃时积累的有机物的量是：(1.75－0.75)×12＝12(mg)，即10 ℃时该植物积累的有机物是30 ℃时的2倍，D错误。] ◆[提升点2]　通过光合作用相关曲线考查获取信息能力、综合分析能力 4．(2025·云南师大附中适应性考试)如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片净光合作用速率(实际光合作用速率－呼吸作用速率)变化曲线图。下列相关分析错误的是(　　) A．净光合速率可用单位时间内叶片吸收CO2的量表示 B．BC段和DE段净光合速率下降的原因不同 C．A点与E点相比，叶绿体产生O2的速率不一定相同 D．E点后植物体内积累有机物的量开始减少解析：D　[净光合速率是实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值，可用单位时间内叶片吸收CO2的量表示，也可用单位时间内叶片释放O2的量表示，A正确；图中曲线BC段净光合速率下降的原因是光照过强、温度过高引起部分气孔关闭，暗反应受阻，而DE段净光合速率下降的原因是光照强度减弱，B正确；A点与E点的净光合速率相等，即叶片释放O2的速率相等，由于呼吸作用速率不一定相同，故叶绿体产生O2的速率不一定相同，C正确；E点后该植物的净光合速率虽然在下降，但其数值大于0，仍存在有机物的积累，故植物体内积累有机物的量仍在增加，D错误。] 5．(2025·华师一附中调研)某生物兴趣小组测定了不同温度条件下，棉花植株在黑暗中单位时间内O2的消耗速率以及光照条件下单位时间内O2的释放速率，结果如图所示。下列说法正确的是(　　) A．O2产生的场所是叶肉细胞的类囊体膜，消耗的场所是线粒体基质 B．20 ℃时棉花植株的总光合速率最大 C．30 ℃时棉花植株固定CO2的量是其产生CO2量的2倍 D．40 ℃时棉花叶肉细胞光合作用酶的活性丧失，光合作用停止解析：C　[O2产生的场所是叶肉细胞的类囊体膜，消耗的场所是线粒体内膜，A错误；由曲线图可知，20 ℃时棉花植株的净光合速率最大，但呼吸速率较低，总光合速率不是最大(25 ℃时棉花植株的总光合速率大于20 ℃时)，B错误；图中O2的消耗速率表示呼吸速率，氧气的释放速率表示净光合速率，两条曲线的交点表示净光合速率等于呼吸速率，故30 ℃时，棉花植株的总光合速率是呼吸速率的2倍，此时棉花植株固定CO2的量是其产生CO2量的2倍，C正确；40 ℃时棉花净光合速率为0，但光合作用并未停止，D错误。] 考点2　光合速率的测定方法 [必备知识·复盘] 1．“液滴移动法”——测定装置中O2的变化　①总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 ②物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 2．“黑白瓶法”——测溶氧量的变化　①黑白瓶法常用于水生生态系统光合速率和呼吸速率的测定。 ②在没有初始值m0时，可利用eq \f(m2－m1,t)计算出总光合速率。 3．“半叶法”——测定光合作用有机物的产生量　遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表净光合作用强度值，最后计算总光合作用强度值。 1．用半叶法测光合速率可以直接测出总光合速率。(×) 2．高温下作物减产的原因是呼吸作用变强，消耗大量养分，同时光合作用强度减弱，有机物合成减少。(2023·湖北卷，11AB)(√) 3．液滴移动法测光合速率时，对照组(排除物理因素的干扰)应用死亡的同种植物做实验材料。(√) (情景探究)某研究小组采用“半叶法”对莲藕叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB(单位：mg)，则该植物细胞总光合作用速率为多少，写出推算过程。答案：1/6(MB－MA)mg/h。相同时间段内遮光部分A只进行了细胞呼吸，而曝光部分B细胞呼吸和光合作用同时进行，实验开始时两者的起始质量相同(可设为a mg)，则两者的重量差M＝MB－MA＝(a＋6小时内光合作用合成量－6小时内细胞呼吸消耗量)－(a－6小时内细胞呼吸消耗量)＝6小时内光合作用合成量，故该植物总光合作用强度为1/6(MB－MA)mg/h。 [关键能力·提升] ◆[提升点]　通过光合速率的测定，考查科学探究能力 1．(2025·山东日照模拟)利用装置甲，在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片，抽出空气，进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是(　　) A．从图乙可看出，F植物适合在较强光照下生长 B．光照强度为1 klx时，装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时，液滴不移动 C．光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生O2的速率相等 D．光照强度为6 klx时，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短解析：D　[根据图乙可知，F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比较低，适合在较弱光照下生长，A错误；光照强度为1 klx时，E植物叶圆片的呼吸速率大于光合速率，装置甲中E植物叶圆片会吸收装置中的O2，使液滴左移，B错误；光照强度为3 klx时，E、F两种植物叶圆片的净光合强度相等，但E植物叶圆片的细胞呼吸强度大于F植物叶圆片，故光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生O2的速率不相等，C错误；光照强度为6 klx时，E植物叶圆片净光合作用强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度，故此光照强度下，E植物叶圆片释放的O2多，故装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短，D正确。] 2．(2025·湖南雅礼中学调研)某生物科研小组从鸭绿江的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得初始溶解氧的含量为10(mg·L－1)，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下(a<b<c<d<e)，温度保持不变，24 h后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量。请根据其记录数据(如表)判断，下列选项错误的是(　　) 光照强度/klx 0(黑暗) a b c d e 白瓶溶氧量/(mg·L－1) 3 10 16 24 30 30 黑瓶溶氧量/(mg·L－1) 3 3 3 3 3 3 A．黑瓶中的生物呼吸消耗氧气，但没有光照，植物不能进行光合作用产生氧 B．光照强度为a时，白瓶中溶解氧的含量与初始溶解氧量相等，说明此光照强度下植物仍然不能进行光合作用 C．当光照强度为c时，白瓶中植物产生的氧气量为21(mg·L－1) D．当光照强度为d时，再增加光照强度，白瓶中植物的光合速率不再增加解析：B　[黑瓶中的生物呼吸消耗氧气，但没有光照，植物不能进行光合作用产生氧，A正确；光照强度为a时，白瓶中溶解氧的含量与初始溶解氧的含量相等，说明植物光合作用产生的氧刚好用于细胞呼吸消耗，B错误；当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量即为总光合作用量＝净光合作用量＋细胞呼吸消耗量＝24－3＝21(mg·L－1)，C正确；由d、e两组数据可知，当光照强度为d时，再增加光照强度，白瓶中溶解氧的含量也不再增加，即白瓶中植物的光合速率不再增加，D正确。] [真题研析]——浸润素养 [例]　(2024·福建高考)叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。下列分析正确的是(　　) A．0 min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B．30 min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C．30 min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D．与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 [关键信息点] ① 黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放 ② 研究气孔开放与光诱导期的关系解析：B　[题图横坐标是光照时间，在0 min之前，A和B两组已经黑暗了一段时间，而二者不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误；30 min时，B组的光合速率相对值高于A组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确；30 min时，限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度，随着光照时间增加，A组光合速率相对值不再改变，限制因素不是光照时间，C错误；据题图可知叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短，与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更短，D错误。] [考向]　光合作用与细胞呼吸 1．(2023·北京卷，3)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解析：C　[CO2吸收速率代表净光合速率，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光合酶的活性增强，B正确；CP点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，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。] 2．(2022·全国高考)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(　　) A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率 B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定 C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率 D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率解析：D　[初期容器内CO2浓度较大，光合作用强于呼吸作用，植物吸收CO2释放O2，使密闭容器内的CO2浓度下降，O2浓度上升，光合速率逐渐降低，之后光合速率等于呼吸速率，A错误；由题干分析可知由于密闭容器内的CO2浓度下降，O2浓度上升，从而使植物光合速率逐渐降低，呼吸速率会有所升高，之后两者平衡趋于稳定，B错误；初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。] 水稻材料叶绿素 (mg/g－1) 类胡萝卜素(mg/g－1) 类胡萝卜素/叶绿素 WT 4.08 0.63 0.15 Ygl 1.73 0.47 0.27 3．(2023·广东卷)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征如下图。 (光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。) 分析图表，回答下列问题。 (1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和　________　，叶片主要吸收可见光中的　________　光。 (2)光照强度逐渐增加达到2 000 μmol·m－2·s－1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl　________　WT(填“高于”“低于”或“等于”)。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和　________　。 (3)与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体　________　，是其高产的原因之一。 (4)试分析在0～50 μmol·m－2·s－1范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题____________________。解析：(1)水稻叶绿体中的光合色素有4种：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。据表格信息可知，与野生型水稻相比，黄绿叶突变体(ygl)的叶绿素含量低，类胡萝卜素/叶绿素的值较高，导致ygl叶色黄绿。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此ygl叶片主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。 (2)光饱和点是光合速率不再随光照强度增加时的光照强度。据图a可知，ygl的光饱和点高于WT。光补偿点是光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。根据图c可知，与WT相比，ygl的呼吸速率较高。据表格信息可知，与WT相比，ygl 的叶绿素含量较低，当光照强度较低时，叶绿素含量低会导致光反应为暗反应提供的NADPH和ATP较少，使光合速率降低。综合上述分析可知，ygl具有较高的光补偿点的原因可能是其叶绿素含量较低和细胞呼吸速率较高。 (3)与WT相比，ygl叶绿素含量较低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，水稻ygl可通过充分利用光能来提高产量。 (4)由c图可知，WT和ygl的呼吸速率分别约为0.6 μmol(CO2)·m－2·s－1和0.9 μmol(CO2)·m－2·s－1，光照强度为0时，光合速率为0，故对应的净光合速率分别为－0.6 μmol(CO2)·m－2·s－1和－0.9 μmol(CO2)·m－2·s－1，由图b可知，WT的光补偿点约为15 μmol·m－2·s－1，ygl的光补偿点约为30 μmol·m－2·s－1，据此可绘制出两者净光合速率的趋势曲线，具体趋势见答案。比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，可以提出的科学问题是WT与ygl的净光合速率与光照强度高低的关系是怎样的。答案：(1)类胡萝卜素所占比例较大　红光和蓝紫 (2)高于　呼吸速率较高 (3)能充分利用光能 (4) WT与ygl的净光合速率与光照强度高低的关系是怎样的 $$

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