必修1 第三单元 微专题四 植物“三率”的判定及测定+热点拓展二 光呼吸、C4植物、CAM植物等特殊代谢类型-【衡中学案】2026年高考生物一轮总复习学案（人教单选版）

光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量 35 2000 株系1 的过程。回答下列问题。 3 株系2 600 -- (1)反应①是 过程。 20 200 15 800 (2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸 10 ----1---- 产生NADH的场所是 和 5 400 0 (3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转人某种 6 8 10 12 14 1618 时刻 农作物野生型植株(WT),得到转基因株系1和2， 图2 测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光 50 合作用C02的来源除了有外界环境外，还可来自 40.-株系1. 和 (填生理过程)。7一10时株系 30 株系2 WT 1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是 20 ------------ 10 0 据图3中的数据 (填“能”或“不能”)计算 L 出株系1的总光合速率，理由是 C0,浓度八μmol·mo) (4)结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种 图3 植，产量可能更具优势，判断的依据是 温馨提示：复习至此，请完成练案[14 092 微专题四 植物“三率”的判定及测定 2026 年 2.光合速率的测定方法 专题1整合 (1)气体体积变化法—测定气体的变化量 1.总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析 计 (1)内在关系 一红色液滴 红色液滴 ①细胞呼吸速率：植物非绿色组织（如苹果果肉细 中 胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值一—单位时 绿色 NaOH NaHCO 物 溶液 溶液 间内一定量组织的C02释放量或02吸收量： ②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的 值一一单位时间内一定量叶面积所吸收的C02量或 注：装置内氧气充足，不考虑无氧呼吸。 释放的02量。 ①甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于 ③真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率。 NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2,因此单位时 (2)根据关键词判定 间内红色液滴左移的距离表示植物的O,吸收速率， 总（真正）光合速率 净（表观）光合速率 呼吸速率 可代表有氧呼吸速率。 “同化”“固定”或 “从环境（容器）中吸 黑暗中释放 ②乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼 收”或“环境（容器） “消耗”的CO,的量 的C02的量 吸，由于NaHCO,溶液保证了容器内CO2浓度的恒 中减少”的CO2的量 定，因此单位时间内红色液滴右移的距离表示植物 “释放至环境（容器） “产生”或“制造 中”或“环境（容器） 黑暗中吸收 的02释放速率，可代表净光合速率。 的02的量 的02的量 ③总光合速率=净光合速率+有氧呼吸速率。 中增加”的0，的量 ④物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素引 “产生”“合成”或 “积累”“增加”或 黑暗中消耗 起误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别 “制造”的有机物 “净产生”的有机物 的有机物的量 进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验 的量 的量 结果进行校正。 (2)叶圆片称重法—一测定单位时间、单位面积叶片 (6)叶圆片上浮法—定性检测02释放速率 中有机物生成量 ①实验原理 ①操作图示 叶片含有空气， 抽气叶片 光合作用 充满细胞间 在上午10时移动 在中午12时移动 叶片上浮 下沉 产生02 隙，叶片上浮 整个装置于黑暗中 整个装置于光照中 在下午14时移走的 ②实验装置分析 在上午10时移走的 在中午12时移走的 叶圆片X(干重x) 叶圆片Y(干重y 叶圆片Z(干重x) ②结果分析 a.净光合速率=(z-y)/2S(S为叶圆片面积，下同)。 b.呼吸速率=(x-y)/2S。 c.总光合速率=净光合速率+呼吸速率=(x+z- 台灯盛水玻璃柱 直尺 2y)/2S。 a.自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯 (3)半叶法一一测定光合作用有机物的制造量 与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。 b.中间盛水的玻璃柱的作用：吸收灯光的热量，避免 光照对烧杯内的水温产生影响。 ①测定：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分 c.因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内 (B)不做处理，并采用适当的方法（可先在叶柄基部 被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量（或浮起相同数 用热水或热石蜡液烫伤)阻止物质转移。在适宜光 量的叶片所用的时间长短)来衡量光合作用的强弱。 照下照射6h后，在A、B的对应部位截取同等面积 对点落实 高 的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB。 ②计算：设被截取部分初始干重为M。 1.(2025·湖北黄冈高三期中)利用下图所示装置可 a.被截取部分的呼吸速率=(M-Ma)/6。 探究某生存状态良好的绿色植物的生理作用。假如 复 b.被截取部分的净光合速率=(M.-M)/6。 该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄 c.被截取部分的总光合速率=呼吸速率+净光合速 糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸（忽略装置内其 物 率=(M.-M)/6。 他微生物的干扰)。下列相关叙述正确的是( (4)黑白瓶法—测水中溶氧量的变化 红色液滴 红色液滴 A红色液滴 09 装题黑瓶不透光单位时间的0，消耗量呼吸速率 白瓶有光单位时间的0，增加量测得净光合速率 氢氧化 0 C0, 原理 出算总光合速率=呼吸速率+净光合速率 钠溶液 缓冲液 注：瓶中氧气充足，不考虑无氧呼吸。 装置一 装置二 装置三 (5)间隔光照法一一比较有机物的合成量 A.若要验证该植物在光下释放O2,应将装置二和三 测定方法：光反应和暗反应在不同的酶的催化作用 分别放在黑暗和光照条件下 下相对独立进行，在一般情况下，光反应的速率比暗 B.若要验证CO2是植物进行光合作用的必需原料， 反应的速率快得多，光反应产生的ATP和NADPH 应选择装置一和装置三 除满足暗反应正常利用外，还有一定量的剩余。持 续光照，光反应产生的大量ATP和NADPH不能及 C.光照条件下，装置一、三中红色液滴移动的距离 时被完全利用，暗反应限制了光合作用的速率，降低 分别表示02吸收量和02生成量 了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗 D.黑暗条件下，若装置一、二中的红色液滴均不移 间隔可利用光照时积累的光反应产物，再持续进行 动，则该植物只进行有氧呼吸 ~段时间的暗反应。因此，在光照强度与光照时间2.(2025·陕西西安高三模拟)某课外小组用传感器 不变的情况下，交替光照较连续光照条件下制造的 测定了不同条件下250mL有鱼和无鱼池水的溶解 有机物多。 氧变化，获得下表数据。下列说法正确的是() 瓶子编号 1 2 3 4 5 A.光照0~5min,叶肉细胞中发生了ADP与ATP 26℃ 26℃ 26℃ 10℃ 10℃ 之间的相互转化 条件 光照 黑暗 光照 光照 黑暗 B.光照的5~20min,叶绿体中的ATP含量基本稳 材料 池水 池水 池水+鱼 池水 池水+鱼 定，说明ATP与ADP的转化逐渐停止 2小时 C.黑暗的20~30min,暗反应继续进行导致叶绿体 后的溶 中ATP和ADP的含量呈相反变化 0.378 -0.065 -0.758 -0.03 -0.215 解氧变 D.光暗交替处理30min,光暗条件对叶绿体中ADP 化/g 与ATP转化过程的影响较大 A.1号瓶池水中植物光合作用产生的氧气量为 4.某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做 了如图所示实验。在叶柄基部做环剥处理（仅限制 0.378g 叶片有机物的输入和输出)，在不同时间分别在同一 B.4号瓶池水中植物不能进行光合作用 叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片，烘干后称 C.26℃条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为 其重量，测得叶片的光合作用速率=[(3y-2z-x)/ 1.136g 6]g/(cm2·h)(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的 D.池水中植物光合作用的最适温度为26℃ 影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M 3.(2024·广东茂名一模)为研究光照与黑暗交替处 处的实验条件是 ( ) 理对花生叶片叶绿体中的ATP和ADP含量变化的 环剥后的叶柄 94 影响。某研究小组测定的实验结果如图所示。结合 M 2026 Q0 图中结果分析，下列叙述错误的是 上午10时移走的下午4时移走的 叶圆片 年 > 光照 黑暗 叶圆片（干重x母 叶圆片（干重yg)(干重z 6暗 ADP ATP A.下午4时后将整个实验装置遮光3h B.下午4时后将整个实验装置遮光6h 计 C.下午4时后在阳光下照射1h 衡中学案 0 5 1015202530 时间/min D.晚上8时后在无光下放置3h 热点拓展二光呼吸、C4植物、CAM植物等特殊代谢类型 热点一 光呼吸 高C0,含量 环境下 高O,含量环境下 RuBP(Cs) C0 /Rubisco 热|点衔接 羧化反应 过氧化 2C酸 1C酸)+(C(乙醇酸) 物酶体 光呼吸是指绿色植物在光照情况下吸收O2,将叶 (C,糖 、中间产物 光合产物 线粒体 绿体中的C;分解产生C02的过程。光呼吸现象产生 200, 的分子机制是O2和CO2竞争Rubisco酶。在暗反应 名师解读 中，Rubisco酶能够以CO2为底物实现CO2的固定；在 ①与光呼吸有直接关系的细胞器为叶绿体、线粒体。 光下，当02浓度高、C02浓度低时，02会与C02竞争 光呼吸产生的条件是光照、高02含量和低C02含量等。 Rubisco酶，在光的驱动下将碳水化合物氧化生成CO, ②在千旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾 作用很强，气孔大量关闭。由于光反应速率大于暗反 和水。 应速率，此时光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余热点二C4植物 的NADPH和ATP,防止强光对叶绿体的破坏，又可以 热点衔接 为暗反应阶段提供原料，因此光呼吸对植物有重要的 正面意义。 在绿色植物的光合作用中，二氧化碳中的碳首先 转移到含有四个碳原子的有机物(C4)中，然后才转移 到C3中，科学家将这类植物叫作C4植物，将其固定二 突破训练 氧化碳的途径，叫作C4途径。 1.光照条件下，叶肉细胞中02与C02竞争性结合C5, 叶肉细胞中 维管束鞘细胞 的叶绿体： 中的叶绿体 02与C结合后经一系列反应释放C02的过程称为 C0,→+C>C→C02C C,PEP胞间连丝 NADPH 光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 多种酶 C →NADP RiBP参加 ADP+Pi ATP丙酮酸) 催化 -ATP SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下 PEP羧化酶 (CH2O) →ADP+Pi 表。光合作用强度用固定的CO2量表示，SoBS溶液 名师解读 处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。 ①玉米、高粱、甘蔗都是C4植物，适于在高温、干 SoBS浓 0 100200300400500 600 燥和强光的条件下生长。 度(mg/L) ②C4植物叶肉细胞的叶绿体有类囊体能进行光 光合作用强度 18.920.920.718.717.616.515.7 (C02umol·m2.sl) 反应，同时C02被整合到C4化合物中，随后C4化合物 进入维管束鞘细胞，维管束鞘细胞中没有完整的叶绿 光呼吸强度 6.46.25.85.55.24.8 4.3 (C02uol·m2.sl) 体，C4化合物释放出的C02参与卡尔文循环，进而生 成有机物。 (1)光呼吸中C与02结合的反应发生在叶绿体的 习 ③PEP羧化酶被形象地称为“CO2泵”，它提高了 中。正常进行光合作用的水稻，突然停止 C植物固定C02的能力，使C4植物比C,植物具有较 物 光照，叶片C02释放量先增加后降低，C02释放量增 强光合作用（特别是在高温、光照强烈、干旱条件下） 加的原因是 能力，并且无光合午休现象。 095 (2)与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg/L SoBS 突破训练 溶液的水稻叶片吸收和放出C0,量相等时所需的光2.(2024·合肥高三期末)玉米叶片具有特殊的结构， 照强度 （填“高”或“低”)，据表分析，原因 其维管束鞘细胞周围的叶肉细胞可以利用PEP羧 是 化酶固定较低浓度的C02,并转移到维管束鞘细胞 中释放，参与光合作用的暗反应。据图分析，下列说 法不正确的是 () 部分叶肉细胞 维管束鞘细胞 (3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业 (叶绿体有基粒)（叶绿体无基粒） 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 mgL之间再设置多个浓度梯度 进一步进行实验。 图1 部分叶肉细胞 维管束鞘细胞 突破训练 大气中 低 PEP 多种酶 的C0, →C02羧化酶 3.(2024·山东枣庄高三检测)原本生活在干旱地区 PEP ADP+Pi ATP Cs CH,O) 的多肉植物，经研究发现其CO2固定过程非常特殊， 图2 被称为景天酸代谢途径。其光合作用产生的中间产 物苹果酸在C02的固定和利用过程中起重要作用， A.维管束鞘细胞的叶绿体能进行正常的光反应 过程如图所示。据图分析，下列叙述错误的是 B.维管束鞘细胞中暗反应过程仍需要ATP和NADPH ( C.PEP羧化酶对环境中较低浓度的CO2具有富集 夜晚C02 气孔开放 白天 气孔关闭 作用 酶A 苹果酸 D.玉米特殊的结构和功能，使其更适应高温干旱 PEP OAA 酶液泡 C02 环境 苹果酸 液 ,C5 叶绿体 有机物 热点三CAM途径 A.进行景天酸代谢的植物白天进行光反应，积累 热点衔接 ATP和NADPH,晚上进行暗反应合成有机物 B.图示的代谢方式可以有效地避免植物由蒸腾过 96 CO C02C0, 度导致的脱水，从而使该类植物适应干旱环境 00 2026 C. 气孔开放 气孔关闭7H,0 C.与常见的C3代谢途径植物相比，夜间更适于放置 草酰乙酸发化PP 叶绿体 在室内的是进行景天酸代谢途径的植物 年 NADH 淀粉 年尔文 D.多肉植物在其原生地环境中，其液泡中的pH会 创 NAD 苹果酸 循环 苹果酸 叶绿体 呈现白天升高、晚上降低的周期性变化 设 →苹果酸液泡 苹果酸 液泡 热点四 光合产物及运输 夜晚 白天 衡 热点衔接 名师解读 学 ①仙人掌、菠萝和许多肉质植物都进行这种类型 HO CO 卡尔文循环 TP、NADPH 的光合作用。这类植物特别适合于干旱地区，其特点 是气孔夜间开放，白天关闭。 光反应 NAD磷酸丙糖→乙淀粉合成 ②该类植物夜间吸收C02,淀粉经糖酵解形成磷 P 磷酸 酸烯醇式丙酮酸(PEP),在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 转运器 催化下，CO2与PEP结合，生成草酰乙酸，进一步还原 02 Pi 蔗糖合成太一磷酸丙糖 为苹果酸储存在液泡中。而白天气孔关闭，苹果酸转 名师解读 移到细胞质基质中脱羧，放出CO2,进入C3途径合成 淀粉；形成的丙酮酸可以形成PEP再还原成三碳糖，最 ①磷酸丙糖是光合作用中最先产生的糖，也是光 合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。 后合成淀粉或者转移到线粒体，进一步氧化释放CO2, ②光合作用产生的磷酸丙糖既可以在叶绿体中形 又可进入C,途径。 成淀粉，暂时储存在叶绿体中，又可以通过叶绿体膜上 ③该类植物叶肉细胞夜间淀粉减少，苹果酸增加， 的磷酸转运器运出叶绿体，在细胞质基质中合成蔗糖。 细胞液pH下降；白天淀粉增加，苹果酸减少，细胞液 合成的蔗糖或临时储藏于液泡内，或从光合细胞中输 pH上升。 出，经韧皮部长距离运输到其他部位。 (2)电子传递链和氧化磷酸化 突破训练 H HH H-H H 4.(2024·北京东城期末)如图为某陆生植物体内碳 Cyte 流动示意图。据图分析，下列叙述不正确的是 内 膜 H H e 2e ADP+Pi ATP 叶肉细胞 NADH NAD:+H 2H+1/20:H2O ①C02 ATP合成→ 淀粉 细胞质基质 电子传递链 卡尔文 ③ 循环 /ADP-葡萄糖+-ADP-葡萄糖 名师解读 ② 磷酸丙糖(C) 果糖k ①发生在线粒体的内膜上，不需要光，电子供体是 ⑧1P转运蛋白 ADP NADH,电子受体是O2 磷酸丙糖→磷酸己糖→蔗糖 1④ ②通过ATP合成酶把ADP磷酸化为ATP。电子 根、茎 传递过程中所形成的H+梯度作为动力，在ATP合成 A.过程①需要消耗光反应提供的ATP和NADPH 酶的作用下，催化ADP磷酸化成ATP。 B.叶肉细胞中的卡尔文循环发生在叶绿体基质 C.在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的 过程 突破训练 D.④受阻时，②③的进行能缓解C3积累对卡尔文 循环的抑制 5.(2025·山东泰安调研)下图是番茄植株的叶肉细 热点五光系统及电子传递链 高 胞中进行光合作用的示意图，PSⅡ和PSI是由蛋白 热点衔接 质和光合色素组成的复合物，是吸收、传递、转化光 (1)光系统 能的光系统，下列叙述错误的是 复 Rubisco 光能 光能 C02 生 ② 光系统I#NADP+ (CH2O)Cs ③ NADPH 协助扩散、 NADPH NADP++H+ATP H+ADP+Pi 097 H Pi 1202 -ADP e 合成 主动运输 ATP 2222222 类囊体薄膜 ① H20 02H 名师解读 A.自然界中能发生光合作用的生物，不一定具备SⅡ ①光系统Ⅱ进行水的光解，产生氧气、H和自由 和PSI系统 电子(e),光系统I主要是介导NADPH的产生。 ②电子传递过程是高电势到低电势（由于光能的 B.光反应过程将吸收的光能转换为活跃的化学能 作用)，释放的能量将质子(H)逆浓度梯度从叶绿体 全部储存在ATP中 的基质侧泵入到类囊体腔侧，从而建立了质子浓度（电 C.在ATP合成酶的作用下，H+顺浓度梯度转运提 化学)梯度。 供分子势能，促进ADP和Pi合成ATP ③类囊体内的高浓度质子通过ATP合成酶顺浓 度梯度流出，而ATP合成酶利用质子顺浓度梯度运输 D.PSⅡ中的色素吸收光能后，将H20分解为O2和 产生的分子势能来合成ATP。 H+及电子，产生电子传递给PSI将NADP+和H+ ④图示过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，需要 结合形成NADPH 光，电子供体是H,O,电子受体是NADP+。能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变：相等，容器中气体趋于稳定，B错误；初期光合速率大于呼吸速率， 体的NPQ强度大，能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大：之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。 于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高， 例2：CAB段光照强度不断减弱，光合作用速率下降，CO 能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此；吸收量下降，DE段由于温度太高，植物细胞气孔关闭，导致CO 突变体的暗反应强度高于野生型。 吸收量下降，A正确；BC段细胞只进行呼吸作用，细胞内产生CO 第6讲光合作用和细胞呼吸的关系 的场所可能只有线粒体基质，B正确：18：00时，该植物既不吸收 CO,也不释放CO,,此时植物体的光合作用速率等于呼吸作用速 考点一光合作用和细胞呼吸的关系 率，但该植物叶肉细胞内光合作用速率大于呼吸作用速率 必备知识·夯实基础 C错误：CD段随光照强度增加，植物光合作用速率也在不断增加 知识巩固 故CD段影响该植物叶肉细胞光合作用的主要因素是光照强度， 1.(1)①C0,②(CH,0)H,0③02C02(2)ATP和NADPH D正确。故选C 有机物化学能热 变式训练2：B这段时间内两种羊草的净光合速率大于0， 2.光反应水的光解 还原C,光反应 则叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，A正确：8~18时两种羊草的 剖析难点·考点突破 净光合速率都大于0，因此两种羊草始终处于有机物的积累状态， 精准命题 则有机物积累量在18时最大，B错误：10~12时两种羊草净光合 例：C图中Ⅶ是有氧呼吸第二阶段的产物，表示CO,,产生 速率下降可能是正午温度过高，蒸腾作用过强，导致植物的气孔 场所是线粒体基质，在相邻细胞的叶绿体基质中被利用，至少需：关闭，影响了CO2的吸收，进而影响了暗反应过程，C正确：叶绿 要穿过线粒体膜(2层)、线粒体所在细胞的细胞膜(1层)、相邻细：素可吸收并转化光能，因此叶绿素的含量会影响植物的光合速 胞的细胞膜(1层)、相邻细胞的叶绿体膜(2层)，至少需要穿过6 :率，灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不 层生物膜，A项正确；图中Ⅱ是水光解产物O2,Ⅲ能与C,结合形 同有关，D正确。故选B 成C,表示CO,,V与有氧呼吸前两个阶段产生的V参与有氧呼 素养提升·强化思维 吸第三阶段形成水，因此V是O2,V是[H],M是C02,Ⅱ(O2)和真题再现 V(0,)是同一种物质，Ⅲ(CO,)和W(CO,)是同一种物质，I是1.CCO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随 NADPH,V是NADH,两者是不同物质，B项正确；据图可知，①表 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 示C02固定，②表示C还原，③表示有氧呼吸第一阶段，④表示 CO,减少，A正确：在高光强下，M点左侧CO,吸收速率升高主 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 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 着ATP的水解，③④⑤过程伴随着ATP的合成，③合成的ATP不 光合速率，植物可以进行光合作用，C错误：图中M点处CO,吸 能被②利用，C项错误：呼吸作用一方面能为生物体的生命活动提 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 供能量，另一方面能为体内其他化合物的合成提供原料，光合作 的差值最大，D正确。故选C。 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！ 2.(1)C0,的固定(2)细胞质基质线粒体基质(3)光呼吸 系起来，D项正确。 细胞呼吸与WT相比，随着光照的增强，改变光呼吸的转基因 变式训练1：D过程④表示光合作用暗反应阶段中CO,的 株系1和2的光呼吸增长较慢，从而使其净光合速率增长较快 固定，该阶段没有ATP的合成，A项错误：过程⑤表示暗反应阶段 不能总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸 中C,的还原，该阶段没有[H]的生成，B项错误；过程⑤为光合作 速率，由题图3中的数据无法获得株系1的细胞呼吸速率和光 用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，C项错误：过程②有氧呼 呼吸速率，因此不能计算出株系1的总光合速率(4)相同光 吸第三阶段，可以为过程③有氧呼吸第二阶段提供水，过程③可 照强度或CO,浓度下，株系1的净光合速率比株系2和WT的 以为过程②提供[H],D项正确 更高 变式训练2：D植物光反应把太阳能转变为活跃的化学能储 解析：(1)题图1中反应①是CO2和C,在酶的作用下形成C3, 存在NADPH和①ATP中，A项正确：叶绿体中的NADPH参与C 此反应是发生在叶绿体基质中的CO,的固定过程。 的还原，线粒体中的NADH与氧结合生成水，二者都具有还原性， (2)以葡萄糖为反应物的有氧呼吸会在第一阶段产生少量的 B项正确：给植物提供H,180,H,18O参与光反应生成18O,,H,18O参 NADH,第二阶段产生大量的NADH,有氧呼吸第一阶段的场所 与有氧呼吸的第二阶段生成C8O,,因此短时间内生成的O,和 是细胞质基质，第二阶段的场所是线粒体基质。 CO2均可含0，C项正确；物质④为葡萄糖，在叶绿体基质中合 (3)题图2中植物光合作用C0,的来源除了有外界环境外，还 成，在细胞质基质中分解，D项错误。 可来自细胞呼吸和光呼吸：7一10时株系1和2与WT净光合速 考点二 真正（总）光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 率逐渐产生差异，原因是与WT相比，随着光照的增强，改变光 必备知识·夯实基础 呼吸的转基因株系1和2的光呼吸增长较慢，从而使其净光合 知识巩固 速率增长较快；总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光 2.(1)固定量产生量吸收量释放量积累量(（2)①细胞 呼吸速率，由题图3中的数据无法获得株系1的细胞呼吸速率 呼吸耗氧量 ②细胞呼吸CO,释放量 ③细胞呼吸葡萄糖消 和光呼吸速率，因此不能计算出株系1的总光合速率。 耗量 (4)据题图2和题图3可知，相同光照强度或C02浓度下，株系 剖析难点·考点突破 1的净光合速率比株系2和WT的更高，因此其积累的有机物 精准命题 更多，产量可能更具优势 例1：Da表示光反应阶段，该过程一定伴随O2的释放，d表 微专题四植物“三率”的判定及测定 示ATP水解过程，该过程不需要O2的直接参与，A正确；a光反应 过程产生的ATP和NADPH可用于b暗反应过程中C3的还原 对点落实 B正确；a、c中合成ATP所需的能量来源不同，a过程合成ATP所：1.B 光合作用需要C02,CO2缓冲液可提供CO2,若验证植物在 需能量来自光能，而c过程合成ATP所需能量来自有机物中化学 光下释放O,,应将装置三置于光下，液滴移动的距离代表光合 能，C正确；c过程葡萄糖中的化学能只有少部分转移到ATP中 作用中O2的释放量，A错误；若要验证CO2是植物进行光合作 大部分以热能的形式散失，D错误。 用的必需原料，自变量是C02的有无，装置一中的氢氧化钠溶 变式训练1：D初期容器内C0,浓度较大，光合作用速率强： 液吸收CO2,装置三中的CO2缓冲液可提供CO2,B正确；光照 于呼吸作用速率，植物吸收C0,释放O,,使密闭容器内的C0,浓： 条件下，装置一红色液滴移动的距离可表示呼吸作用中O2的 度下降，O2浓度上升，A错误；根据分析由于密闭容器中，在适宜 吸收量，装置三中红色液滴移动的距离可表示光合作用中O 且恒定的温度和光照条件下，容器内的CO,浓度下降，所以说明植 的释放量，C错误；黑暗条件下，若装置一中的红色液滴不移动 物光合作用速率大于呼吸作用速率，但由于C0,含量逐渐降低，从： 则该植物在装置一中只进行无氧呼吸；装置二中的红色液滴不 而使植物光合速率逐渐降低，直到光合作用速率与呼吸作用速率： 移动，该植物在装置二中进行有氧呼吸，D错误。 547 2.C26℃光照条件下，1号瓶溶氧量增加是池水中植物同时进： 代谢途径的植物晚上气孔开放，不断吸收CO2用于合成苹果 行光合作用和呼吸作用的结果，溶氧量的增加量表示净光合作 骏，空气中的CO,减少，因此，与常见的C3代谢途径植物相比， 用下氧气的净积累量，实际氧气产生量为0.378+0.065= 夜间更适于放置在室内的是进行景天酸代谢途径的植物， 0.443ug,A错误；4号瓶池水中植物在有光照情况下，通常会 C正确；多肉植物在晚上吸收CO2生成苹果酸(pH降低)储存 进行光合作用，产生此结果的原因可能是光合作用强度小于呼 在液泡中，白天苹果酸分解产生CO2(pH升高)用于暗反应，因 吸作用强度，B错误：根据13号瓶可知，26℃光照条件下鱼呼 此其液泡中的H会呈现白天升高、晚上降低的周期性变化， 吸作用消耗的氧气量为0.378+0.758=1.136g,C正确：题表 D正确。 中只有10℃和26℃两个温度，无法确定池水中植物光合作用：4.A过程①二氧化碳的固定不需要消耗光反应提供的ATP和 的最适温度，D错误。 NADPH,三碳化合物的还原消耗光反应提供的ATP和NADPH 3.B由题图可知，在开始光照的0~5min内，ATP含量迅速上 A错误；在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程，由 升，而ADP含量迅速下降，说明叶绿体中发生了ADP与ATP的 图可知，叶绿体基质中会进行葡萄糖合成淀粉的过程，在细胞 转化过程，A正确：在光照处理的5~20in内，曲线显示叶绿 质基质中进行葡萄糖和果糖合成蔗糖的过程，C正确：图中④蔗 体中ATP含量基本稳定，说明ATP与ADP的持续转化已处在 糖输出受阻时，则进入叶绿体的P减少，磷酸丙糖大量积累，过 动态平衡中，B错误；在黑暗处理的20~30min内，ADP含量迅 多的磷酸丙糖将用于合成淀粉，即通过②③合成淀粉能缓解C 速上升，AP含量迅速下降，说明叶绿体因无光照，光反应停 积累对卡尔文循环的抑制，D正确。 止，无法持续合成ATP,而暗反应在停止光照的短暂时间内继续！5.B由图可知，PSⅡ和PSI分布在叶肉细胞的类囊体薄膜上，自 进行，会继续消耗ATP,同时产生ADP,C正确：由题图可知，在 然界中能发生光合作用的生物，不一定具有叶绿体，如蓝细菌 光暗交替处理30mim内，ATP与ADP含量变化较大，即光暗条 故不一定具备PSⅡ和PSI系统，A正确；分析图示可知，光反应 件对叶绿体中ADP与ATP转化过程的影响较大，D正确。 过程将吸收的一部分光能转换为活跃的化学能储存在ATP中 4.A起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重xg,从上午10 还有一部分储存在NADPH中，B错误：由图可知，H顺浓度梯 时到下午4时，叶片在这6h内既进行光合作用，又进行呼吸作 度转运出类囊体提供分子势能，在ATP合成酶的作用下，促进 用，所以下午4时移走的叶圆片干重(yg)减去上午10时移走 ADP和H合成ATP,C正确：图中显示，PSⅡ中的色素吸收光能 时的叶圆片干重(xg)的差值，就等于该叶圆片净光合作用产生 后，将H2O分解为O2、H和电子，产生的电子传递给PSI用于 干物质的量：(y-x)g。若要求出呼吸作用消耗干物质的量，应 将NADP+和H结合形成NADPH,D正确。故选B。 将叶片进行遮光处理，先假设叶片遮光处理为a小时后干重为 zg,下午4时移走的叶圆片干重(yg)减去叶片遮光处理a小时 第四单元细胞的生命历程 后的干重(zg)的差值，就是呼吸作用消耗干物质的量：(y-z)g。 已知测得叶片的光合作用速率=[(3y-2z-x)/6] 第1讲 细胞的增殖 g/(cm·h),据真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，得出 (3y-2z-x)/6=(y-x)/6+(y-z)/a,计算出a=3,A符合 考点一细胞增殖和细胞周期 题意。 必备知识·夯实基础 知识巩固 热点拓展二光呼吸、C植物、CAM植物等特殊代谢类型 1.(1)细胞分裂(2)物质准备细胞分裂(3)生长、发育、繁 突破训练 殖、遗传 1.(1)基质光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应C和 2.①连续分裂③下一次分裂完成时蛋白质DNA蛋白质 C02结合减少，C与O2结合增加，产生的CO02增多(2)低 教材隐含知识：(1)不一定相同不一定相同(2)细胞周期中 喷施SoBS溶液后，光合作用固定的CO,增加，光呼吸（及呼吸 分裂间期所占的时间长(3)小鼠十二指肠上皮细胞周期中分 作用)释放的CO,减少，即叶片的CO,吸收量增加、释放量减 裂期所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞 少。此时，在更低的光照强度下，两者即可相等(3)100~300 思维辨析 解析：(1)光合作用过程中CO,与C结合发生在叶绿体基质 (1) (2)×(3)×(4)V(5)V(6)× 中，根据光呼吸的概念，叶肉细胞中O2与C02竞争性结合C5 剖析难点·考点突破 所以光呼吸中C,与O2结合的反应应该发生在叶绿体基质中 精准命题 正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片中光反应停止 例：D①是高等植物细胞，②是动物细胞，高等植物细胞由 产生的ATP、NADPH减少，使暗反应减弱，暗反应中CO,与C 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，而动物细胞由中心粒发出星射 结合减弱，则C,与O2结合增加，CO2释放量增加。 线形成纺锤体，A错误；细胞周期相关基因的转录发生在分裂间 (2)据表可知，与未喷施SoBS溶液相比，喷施100 mg/L SoBS溶 期，而不是分裂期，B错误：②是动物细胞，无细胞壁，故末期细胞 液的水稻叶片光合作用强度增大即光合作用固定的CO,增加 中赤道板的位置不会出现细胞板，且T>T,,C错误；③为人的肝 而光呼吸强度减小即光呼吸释放的CO,减少，再结合题干中 细胞，进行有丝分裂时分裂间期所用时间为21h,分裂期所用时 S0BS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计，所以喷施 间为1h,分裂期细胞数所占比例为1/22，低于4.7%，D正确。 SoBS溶液后，叶片的CO,吸收量增加、释放量减少。因此，在更 变式训练：A分析题图可知，按箭头所示方向b→b表示 低的光照强度下，叶片光合作用吸收的CO2量和光呼吸与细胞 个细胞周期，A错误；→b段表示分裂期，后期染色体平均分配 呼吸释放的CO,量相等 B正确；b→段表示分裂间期，该时期DNA分子完成复制，含量 (3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，因此当光合作用 加倍，染色体可能发生变异，将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间 强度与光呼吸强度差值最大时，最有利于农作物增产。结合表 期是治疗癌症的途径之一，C、D正确。 中数据可知，当喷施SoBS溶液浓度为200mg/L时，光合作用 考点二 细胞有丝分裂与无丝分裂 度与光呼吸强度差值最大，因此利于增产的最适喷施浓度应介 必备知识·夯实基础 于100~300mg/L之间。 知识巩固 2.A光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，基粒是由类囊体堆1.1：2：21：1 叠而成的，维管束鞘细胞的叶绿体没有基粒，所以维管束鞘细；2.染色体纺锤体核膜染色体染色体赤道板姐妹染 胞的叶绿体不能进行光反应，A错误。 色单体染色体数目形态和数目染色质丝核膜核仁 3.A白天在光照条件下，进行景天酸代谢的植物通过光反应生 赤道板细胞壁 成NADPH和ATP,用于暗反应，晚上植物没有NADPH和ATP!教材隐含知识：纺锤丝星射线牵引染色体的运动（中期牵引 的供应，暗反应不能进行，A错误；图示景天酸代谢途径，白天气：染色体排列在赤道板上，后期牵引着丝粒分裂形成的子染色体移 孔关闭减少水分散失，可以有效地避免植物由蒸腾过度导致的：向细胞两极) 脱水，从而使该类植物适应干旱环境，B正确；由于进行景天酸；3.纺锤丝中心粒细胞板缢裂 548