第3单元 第7课时 光合作用和细胞呼吸的综合分析(素养提升课)（课件PPT）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（人教版单选版 浙江专版）

高考总复习 生物学 第三单元 细胞的 能量供应和利用 第7课时　光合作用和细胞呼吸的综合分析(素养提升课) 题型一　 光合作用与细胞呼吸的关系 题型突破 归纳提炼 (1)物质转化 C H O 题型突破 归纳提炼 (2)能量变化 题型突破 归纳提炼 (3)光合作用与有氧呼吸中有关NADPH、NADH、ATP的来源与去路 题型突破 归纳提炼 1．下图是水稻叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为相关物质，下列相关叙述正确的是(　　) D 题型突破 归纳提炼 A.⑤过程是在叶绿体的基质中进行的，⑤为④提供的物质有ATP、NADPH B．绿叶从外界吸收的g，在相关酶的作用下，与C3结合，这个过程称为CO2的固定 C．③过程发生的场所是细胞质基质，②过程需要氧气直接参与，是在线粒体内膜上进行的 D．上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程有①②③⑤ 题型突破 归纳提炼 解析：⑤过程是光反应，在类囊体的薄膜上进行，④过程是暗反应，在叶绿体的基质中进行，⑤为④提供的物质有ATP、NADPH，A错误；绿叶从外界吸收的g(CO2)，在相关酶的作用下，与C5结合，这个过程称为CO2的固定，B错误；③过程(呼吸作用第一阶段)发生的场所是细胞质基质，②过程(有氧呼吸第二阶段)不需要氧气直接参与，是在线粒体基质中进行的，C错误；图中⑤为光反应过程，④为暗反应过程，③为细胞呼吸第一阶段，②为有氧呼吸第二阶段，①为有氧呼吸第三阶段，其中①②③⑤过程均能产生ATP，D正确。 题型突破 归纳提炼 2．下图为植物细胞代谢的部分过程，①～⑦为相关生理过程。下列叙述不正确的是(　　) C 题型突破 归纳提炼 A．若植物缺Mg，则首先会受到显著影响的是过程③ B．过程②的进行与过程⑤⑥密切相关 C．蓝细菌中过程④发生在叶绿体基质中 D．叶肉细胞过程③中O2的产生量小于过程⑥中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少 题型突破 归纳提炼 解析：Mg是叶绿素的组成成分，光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺Mg，则叶绿素的合成受到影响，首先会受到显著影响的生理过程是过程③(光反应过程)，A正确；过程②(植物细胞吸收无机盐离子)是主动运输过程，需要消耗能量，故与过程⑤⑥(细胞呼吸)密切相关，B正确；蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，C错误；叶肉细胞过程③(光反应过程)中O2的产生量小于过程⑥(有氧呼吸过程)中O2的吸收量，则净光合作用量小于0，该植物细胞内有机物的总量将减少，D正确。 题型突破 归纳提炼 题型二　植物“三率”的判断与测定 1．光合作用和细胞呼吸的“三率”图示模型 题型突破 归纳提炼 题型突破 归纳提炼 (1)“三率”的表示方法 ①呼吸速率：绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织一定时间内的CO2释放量或O2吸收量，即图1中 A点。 ②净光合速率：绿色组织在有光条件下测得的，一定时间内的O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量，即图1中的C′C段对应的CO2量，也称为表观光合速率。 ③总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，即图1中的AD段对应的CO2总量，也称为真正光合速率或实际光合速率。 题型突破 归纳提炼 (2)图2中曲线 Ⅰ 表示总光合量，曲线 Ⅲ 表示呼吸量，曲线 Ⅱ 表示净光合量。交点D对应点E，此时净光合量为0；B点时植物生长最快。 (3)图3中曲线c表示净光合速率，d表示呼吸速率，c＋d表示总光合速率。在G点时，总光合速率是呼吸速率的 2倍。 (4)图1中B点对整个植株而言，光合速率＝呼吸速率，但对于叶肉细胞来说，光合速率 ＞呼吸速率。 题型突破 归纳提炼 2．总光合速率、净光合速率和呼吸速率的判定方法 题型突破 归纳提炼 3．光合速率与呼吸速率的关系中有机物变化量的判断 题型突破 归纳提炼 3．(2025·广东江门模拟)下图表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物光合速率和呼吸速率的影响。下列有关叙述正确的是(　　) D 题型突破 归纳提炼 A．15 ℃时呼吸作用为暗反应提供的ATP不足 B．5～45 ℃范围内，该植物均能表现出生长状态 C．当温度达到50 ℃时，该植物因蛋白质失活而死亡 D．温室栽培中温度控制在30 ℃左右时，最利于该植物生长 题型突破 归纳提炼 解析：呼吸作用不能为暗反应提供ATP，A错误；5～37 ℃范围内，总光合速率大于呼吸速率，净光合速率大于0，该植物表现为生长状态，37 ℃后，总光合速率小于呼吸速率，净光合速率小于0，该植物不能正常生长，B错误；当温度达到50 ℃时，植物细胞仍能进行呼吸作用，说明有些蛋白质(如呼吸酶)没有失活，该植物并没有死亡，C错误；由于在温度为30 ℃条件下，总光合速率与呼吸速率的差值最大，即净光合速率最大，所以温室栽培中温度控制在30 ℃左右最利于该植物生长，D正确。 题型突破 归纳提炼 4．下图表示一株生长迅速的植物在夏季24 h内CO2的吸收量和释放量，光合速率和呼吸速率用单位时间内CO2吸收量和CO2释放量表示(图中a、b、c表示相应图形的面积)。下列表述不正确的是(　　) C 题型突破 归纳提炼 A．在18：00和6：00，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等 B．假设该植物在24 h内呼吸速率不变，则其最大光合速率为85 mg·h－1 C．该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为a＋c D．中午12：00左右，叶片上部分气孔关闭，光合速率下降，与植物光合速率最大时相比，此时该植物叶绿体内C5的含量增加 题型突破 归纳提炼 解析：在18：00和6：00，CO2的吸收量均为0，即呼吸作用产生的CO2刚好被光合作用吸收，此时该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，A正确；由图可知，该植物夜间呼吸速率为10 mg·h－1，最大净光合速率为75 mg·h－1，假设该植物在24 h内呼吸速率不变，则最大光合速率＝最大净光合速率＋呼吸速率＝75＋10＝85 mg·h－1，B正确；a和c表示白天积累的有机物，b表示夜间消耗的有机物，因此该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为a＋c－b，C错误；中午12：00左右，叶片上部分气孔关闭，CO2浓度降低，导致CO2的固定减少，即C5消耗速率减慢，而C3的还原仍在发生，即C5生成速率几乎不变，故与植物光合速率最大时相比，此时该植物叶绿体内C5的含量增加，D正确。 题型突破 归纳提炼 题型三　光合速率的测定方法 1．液滴移动法 题型突破 归纳提炼 (1)将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。 (2)将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。 (3)根据呼吸速率和净光合速率计算得到总光合速率。 题型突破 归纳提炼 2．叶圆片称量法 (1)方法 测定单位时间、单位面积叶片中有机物的生成量，如下图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。 题型突破 归纳提炼 (2)计算 ①净光合速率＝(z－y)/2S。 ②呼吸速率＝(x－y)/2S。 ③总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。 题型突破 归纳提炼 3．黑白瓶法 “黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量，可分为有初始值与没有初始值两种情况，规律如下。 (1)有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量(或二氧化碳的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量(或二氧化碳的减少量)为净光合作用量；两者之和为总光合作用量。 (2)没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量与黑瓶中测得的现有量之差即总光合作用量。 题型突破 归纳提炼 4．半叶法 将植物对称叶片的一部分(A)遮光(或取下置于暗处)，另一部分(B)留在光下进行光合作用(即不做处理)，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。一定时间后，在这两部分叶片的对应部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB。开始时两者相应的有机物含量视为相等，照光后的叶片重量大于暗处理的叶片重量，超过部分即为光合作用产物的量，再通过计算可得出光合速率。 题型突破 归纳提炼 5．梯度法探究影响光合作用的因素 用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。 6．红外线CO2传感器 由于CO2对红外线有较强的吸收能力，CO2的多少与红外线的降低量之间有一定的线性关系，因此CO2含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上，常用红外线CO2传感器来测量CO2浓度的变化。 题型突破 归纳提炼 7．指示剂测定法 利用指示剂在参与细胞代谢的过程中颜色的变化，来判断或测量代谢的过程和方式。 8．叶圆片上浮法 首先通过对叶片进行打孔、抽气、沉底的材料处理，然后根据不同的实验目的给予不同的单一变量操作，最后观察并记录叶圆片上浮所用的平均时间。 题型突破 归纳提炼 5．(液滴移动法)图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对值的变化。下列说法不正确的是(　　) B 题型突破 归纳提炼 A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动 B．若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为10%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变 C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真正光合速率会发生图乙中从b到a的变化，同时呼吸速率会发生从a到b的变化 D．若图乙表示图甲植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度 题型突破 归纳提炼 解析：图甲装置在较强光照下，植物光合作用强度大于细胞呼吸强度，植物所需CO2由CO2缓冲液提供，而产生的O2会使装置中气体体积增大，因此有色液滴向右移动，如果再放到黑暗环境中，植物呼吸消耗O2，产生的CO2又被CO2缓冲液吸收，因此有色液滴向左移动，A正确；若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为10%的NaOH溶液，由于CO2供应不足，暗反应受到影响，进而影响光反应的进行，则产生NADPH的速率将下降，B错误；在光合作用最适温度条件下再升高温度，与光合作用有关的酶活性会下降，真正光合速率下降，而一般情况下与细胞呼吸有关的 题型突破 归纳提炼 酶的最适温度较高，此时酶活性会随温度升高而升高，因此呼吸速率会升高，C正确；光合速率发生由a到b的变化，说明光合速率升高了，影响光合速率的因素有光照强度、CO2浓度、温度等，适当提高CO2浓度会提高光合速率，D正确。 题型突破 归纳提炼 6．(叶圆片称量法)某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率，做下图所示实验：在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘干后称其重量，M处的实验条件是下午4时后将整个实验装置遮光3小时，则测得叶片叶绿体的光合速率是(单位：g·cm－2·h－1，不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶片生理活动的影响)(　　) A 题型突破 归纳提炼 A．(3y－2z－x)/6 B．(3y－2z－x)/3 C．(2y－x－z)/6 D．(2y－x－z)/3 题型突破 归纳提炼 解析：分析可知，上午10时到下午4时之间的6个小时，叶片既进行光合作用，也进行呼吸作用，因此其重量变化表示的是净光合作用量，则净光合速率＝净光合作用量/6＝(y－x)/6；而M处的实验条件是下午4时后将整个实验装置遮光3小时，此时叶片只进行呼吸作用，因此可以计算出呼吸速率＝(y－z)/3；因此真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6。故选A。 题型突破 归纳提炼 7．(黑白瓶法)某同学研究甲湖泊中X深度生物的光合作用和有氧呼吸。具体操作如下：取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c，将a先包以黑胶布，再包以铅箔。用a、b、c三瓶从待测水体深度取水，测定c瓶中水内氧气含量。将a瓶、b瓶密封再沉入待测水体深度，经24 h取出，测两瓶水内氧气含量，结果如下图所示。则24 h待测深度水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是(　　) D 题型突破 归纳提炼 A．24 h待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/瓶 B．24 h待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/瓶 C．24 h待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(k－v) mol/瓶 D．24 h待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k－v) mol/瓶 题型突破 归纳提炼 解析：根据题意可知，a瓶生物在黑暗条件下仅能进行细胞呼吸，24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量为(w－v) mol/瓶，A、C错误；b瓶生物在光照条件下，氧气的增加量为(k－w) mol/瓶，此为瓶内生物24小时进行光合作用和有氧呼吸净积累的氧气量(净光合量)，故24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量＝有氧呼吸消耗的氧气量＋净光合量＝(w－v)＋(k－w)＝(k－v) mol/瓶，B错误、D正确。 题型突破 归纳提炼 8．(半叶法)某研究小组采用“半叶法”对番茄叶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 h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，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合速率，其单位是mg/(dm2·h)。请分析回答下列问题： 题型突破 归纳提炼 (1)MA表示6 h后叶片初始质量－呼吸作用有机物的消耗量；MB表示6小时后________________＋______________________－呼吸作用有机物的消耗量。 (2)若M＝MB－MA，则M表示_________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________。 题型突破 归纳提炼 (3)真正光合速率的计算方法是________________________________ ____________________________________________________________。 (4)本方法也可用于测定叶片的呼吸速率，写出实验设计思路： ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 题型突破 归纳提炼 答案：(1)叶片初始质量　光合作用有机物的总产量 (2)B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量 (3)M值除以时间再除以截取面积，即M/(截取面积×时间) (4)将从测定叶片的相对应部分切割的等面积叶片分开，一部分立即烘干称重，另一部分在暗中保存几小时后再烘干称重，根据两者干重差即可计算出叶片的呼吸速率 题型突破 归纳提炼 解析：(1)叶片A部分遮光，虽不能进行光合作用，但仍可正常进行呼吸作用；叶片B部分不做处理，既能进行光合作用，又可以进行呼吸作用。分析题意可知，MA表示6小时后叶片初始质量－呼吸作用有机物的消耗量，MB表示6小时后叶片初始质量＋光合作用有机物的总产量－呼吸作用有机物的消耗量。(2)MB－MA是光合作用6小时内干物质的生成量(B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量)。(3)真正光合速率为M值除以时间再除以截取面积。(4)将从测定叶片的相对应部分切割的等面积叶片分开，一部分立即烘干称重，另一部分在暗中保存几小时后再烘干称重，根据两者干重差即可计算出叶片的呼吸速率。 题型突破 归纳提炼 9．(梯度法)图甲为探究光合作用的装置图，图乙为不同CO2浓度下温度对光合速率和呼吸速率的影响示意图。请据图回答有关问题。 题型突破 归纳提炼 (1)若用图甲所示装置来探究CO2是否为光合作用的原料，则还应该再增加一个装置，做法是________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)若用图甲所示装置来探究元素X是否为植物的必需矿质元素，则还应该再增加一个装置，做法是__________________________________ ___________________________________________________________。 题型突破 归纳提炼 (3)若将图甲所示装置中的NaHCO3溶液换成等量的NaOH溶液，则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C3与C5相对含量的变化情况是____________________________________________________________。 (4)图乙中，若环境温度保持在35 ℃，每日光照12小时，两昼夜后再次测定，植物体干重将________(填“增加”“减少”或“不变”)。 题型突破 归纳提炼 答案：(1)将NaHCO3溶液换成等量的NaOH溶液，其他条件与图甲所示装置相同 (2)将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素X的培养液，其他条件与图甲所示装置相同 (3)C3相对含量下降，C5相对含量上升 (4)减少 题型突破 归纳提炼 解析：(1)探究CO2是否为光合作用的原料，自变量为是否有CO2，则增加的装置中应将NaHCO3溶液换成等量的NaOH溶液，其他条件与图甲所示装置相同。(2)若探究元素X是否为植物的必需矿质元素，自变量为有无元素X，则增加的装置中应将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素X的培养液，其他条件与图甲所示装置相同。(3)若将NaHCO3溶液替换为等量的NaOH溶液，则短时间内CO2含量减少，CO2的固定减少，C3合成减少而消耗仍在继续，所以C3相对含量下降，C5相对含量上升。(4)由图乙可知，当环境温度为35 ℃时，光照下有机物净积累量为0，所以每日光照12小时，没有有机物的积累，而且黑暗中的12小时有有机物的消耗，所以最终结果是植物体干重减少。 题型突破 归纳提炼 10．(传感器测定法)小球藻是研究光合作用的良好材料，鲁宾和卡门、卡尔文都是利用小球藻取得了重大的研究成果。图甲是某同学利用小球藻研究光合作用的装置，图乙是在其他条件适宜的情况下测定的O2吸收量。请结合有关知识回答问题。 题型突破 归纳提炼 (1)鲁宾和卡门、卡尔文利用小球藻进行光合作用研究时都使用到的方法是__________，为了保证小球藻正常的生长繁殖，图甲装置培养瓶中应再补充的物质是_____________________________。 (2)与图乙曲线形成有关的两种细胞器是________________。 (3)图乙中，因NaHCO3溶液浓度偏高而导致光合作用异常的是________段，bc段细胞叶绿体中C3的含量________(填“增加”“减少”或“不变”)。 题型突破 归纳提炼 (4)若用图甲装置探究光照强度对光合作用的影响，结合题中信息写出实验设计思路：______________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________。 题型突破 归纳提炼 答案：(1)同位素示踪法　无机盐(或矿质元素) (2)线粒体和叶绿体 (3)cf　增加 (4)取多套图甲装置，加入图乙c点对应的NaHCO3溶液浓度(或适宜浓度)，放在相同且适宜温度环境中，调整台灯的亮度(或调整台灯与广口瓶的距离)，测定O2释放量 题型突破 归纳提炼 解析：(1)在探究光合作用过程的实验中，鲁宾和卡门、卡尔文都使用了同位素示踪的方法。植物光合作用需要的条件有光照、水、无机盐、二氧化碳等，图甲装置可以为小球藻光合作用提供光照、二氧化碳、水等条件，因此在培养瓶中还应该补充无机盐。(2)图乙O2的吸收量反映的是光合作用和呼吸作用的大小关系，因此与图示曲线形成有关的两种细胞器是线粒体和叶绿体。(3)NaHCO3溶液可以为小球藻光合作用提供CO2，理论上随着NaHCO3溶液浓度的增加，O2的吸收量应该先逐渐降低后维持相对稳定，因此图乙中cf段出现了异常。bc段随着NaHCO3溶 题型突破 归纳提炼 液浓度的增加，CO2的固定增加，而C3的还原基本不变，因此细胞叶绿体中C3的含量增加。(4)根据题意分析，图甲中台灯的亮度或与广口瓶之间的距离大小可以模拟不同的光照强度，根据实验的单一变量原则和对照原则设计实验：取多套图甲装置，加入图乙c点对应的NaHCO3溶液浓度(或适宜浓度)，放在相同且适宜温度环境中，调整台灯的亮度(或调整台灯与广口瓶的距离)，测定O2释放量。 题型突破 归纳提炼 11．(指示剂测定法)BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。 题型突破 归纳提炼 试管编号 1 2 3 4 5 6 7 水草 无 有 有 有 有 有 有 距日光灯 的距离/cm 20 遮光 100 80 60 40 20 50 min后试管中溶液的颜色 浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色 题型突破 归纳提炼 若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题： (1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由________________________________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是____________(填“可靠的”或“不可靠的”)。 题型突破 归纳提炼 (2)表中X代表的颜色应为________(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判断依据是_____________________________________________ ____________________________________________________________。 (3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草 ______________________________________________________________________________________________________________________________。 题型突破 归纳提炼 答案：(1)不同光照强度下水草的光合作用与呼吸作用　不可靠的 (2)黄色　水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号管 (3)光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等 题型突破 归纳提炼 解析：(1)依题意并结合表中信息可知，距日光灯的距离表示光照的强弱，1号试管为对照组，2～7号试管为实验组，2号试管遮光，其内的水草不能进行光合作用，但能进行呼吸作用，3～7号试管分别给予不同强度的光照，其内的水草可进行光合作用和呼吸作用。若50 min后，1号试管的溶液是浅绿色(与实验前相同)，则说明2～7号试管的实验结果是由不同光照强度下水草的光合作用与呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色(与实验前不同)，则说明2～7号试管的实验结果是不可靠的。(2)2号试管遮光，其内的水草不能进行光合作用消耗CO2，但能通过呼吸作用释放 题型突破 归纳提炼 CO2，所以试管内CO2浓度最高，X代表的颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同，均为浅绿色，说明在此条件下水草的光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等。 题型突破 归纳提炼 12．(叶圆片上浮法)如图表示在一定的光照强度和温度下，植物光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。请回答下列问题。 题型突破 归纳提炼 (1)图中在________点时光合速率达到最大值，此时限制光合速率的主要环境因素是________________，C点和D点相比，叶绿体中NADPH的含量________(填“较低”“相等”或“较高”)。 (2)从生长状况、部位相同的棉花叶片上剪出大小相同的若干叶圆片，均分成若干份。抽干叶片细胞内的气体，然后置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同且适宜的光照等条件(如图甲)。叶圆片进行光合作用释放氧气，部分氧气存在于叶肉细胞内和细胞间隙，导致叶圆片上浮。测量叶圆片上浮至液面所需时间，将记录结果绘成图乙。 题型突破 归纳提炼 题型突破 归纳提炼 ①该实验的目的是____________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。 ②据图分析，b点比a点细胞内的C5含量______，c点以后曲线上行，原因是_________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________。 题型突破 归纳提炼 (3)另取相同的叶圆片若干，平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即烘干处理并测得叶圆片干重为x，乙组保持湿润且置于黑暗密闭装置内，丙组保持湿润且置于有适宜光照强度的密闭装置内，一小时后，测得乙组叶圆片干重为y，丙组叶圆片干重为z。则叶片净光合速率为________，真正光合速率为________。(用x、y、z表示) 题型突破 归纳提炼 答案：(1)D　光照强度和温度　较高 (2)①探究CO2浓度对光合速率的影响　②低　NaHCO3溶液浓度太大，导致细胞失水，从而影响叶肉细胞的光合作用 (3)z－x　z－y 题型突破 归纳提炼 解析：(1)图中纵轴代表光合作用强度增长率，D点之前光合速率一直在增长，因此D点时光合速率最大；横坐标表示CO2浓度，D点后光合速率不再随着CO2浓度的升高而加快，说明D点时CO2浓度不再是限制因素，此时限制光合速率的主要环境因素是光照强度和温度；C点CO2浓度比D点低，暗反应产生的C3较少，消耗的ATP和NADPH较少，因此C点和D点相比，叶绿体中NADPH的含量较高。(2)①由题意分析可知，该实验的自变量是不同浓度的NaHCO3溶液，可以为光合作用提供CO2，因此该实验的目的是探究CO2浓度对光合速率的影响。②据图分析可知，b点比a点的 题型突破 归纳提炼 CO2浓度高，消耗的C5多，所以细胞内的C5含量低；c点以后曲线上行的原因是NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响叶肉细胞的光合作用。(3)甲组立即烘干处理并测得叶圆片干重为x，乙组保持湿润且置于黑暗密闭装置内，则乙组只能进行呼吸作用，一小时后，测得乙组叶圆片干重为y，因此x－y表示细胞呼吸速率；丙组保持湿润且置于有适宜光照强度的密闭装置内，则丙组可以进行光合作用，一小时后，测得丙组叶圆片干重为z，因此z－x表示有机物的积累量，即净光合速率；真正光合速率＝细胞呼吸速率＋净光合速率＝(x－y)＋(z－x)＝z－y。 题型突破 归纳提炼 1．(2023·北京卷)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如下图所示。对此图理解错误的是(　　) C 真题链接 感悟高考 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 真题链接 感悟高考 解析：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吸收速率升高的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。 真题链接 感悟高考 2．(2024·吉林卷)在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。 真题链接 感悟高考 光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。 (1)反应①是______________过程。 (2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是________________和______________。 真题链接 感悟高考 (3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT)，得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。 真题链接 感悟高考 图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自__________和__________。(填生理过程)7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是_______________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 真题链接 感悟高考 据图3中的数据______(填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率，理由是 __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 真题链接 感悟高考 (4)结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是____________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________。 真题链接 感悟高考 答案：(1)CO2的固定 (2)细胞质基质　线粒体基质 (3)有氧呼吸　光呼吸　7－10时，随着光照强度的增加，株系1和2因转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程　不能　总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，由图示不能得出株系1的呼吸速率，故不能计算出其总光合速率 (4)相同光照强度和CO2浓度下，株系1的净光合速率较高，积累有机物较多 真题链接 感悟高考 解析：(1)反应①C5和CO2在酶R的作用下生成C3，是CO2的固定过程。(2)有氧呼吸的第一阶段和第二阶段产生NADH，场所分别为细胞质基质和线粒体基质。(3)由图1可知，光呼吸过程可以产生CO2；结合教材知识可知，有氧呼吸第二阶段也可以产生CO2，故图2中植物光合作用CO2的来源除了外界环境外，还有光呼吸和有氧呼吸。根据题中信息“我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT)，得到转基因株系1和2”推测，7－10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异是株系1和2与WT的光呼吸速率存在差异导致的，再结合题干信息“光呼吸将已经同化的碳释 真题链接 感悟高考 放，且整体上是消耗能量的过程”推测，7－10时，随着光照强度的增加，株系1和2因转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，从而导致株系1和2的净光合速率增强。总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，根据图3无法推出株系1的呼吸速率，故据图3中的数据不能计算出株系1的总光合速率。(4)由图2和图3可以看出，在相同光照强度和CO2浓度下，与株系2相比，株系1的净光合速率较高，积累的有机物较多，产量可能更具优势。 真题链接 感悟高考 谢谢观看！ 注：遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方。 $$