第3单元 7 第13讲 光合作用和细胞呼吸的综合分析（课件PPT）-【金版新学案】2026年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（人教版 广东专版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用和细胞呼吸的综合分析”专题，覆盖物质与能量联系、“三率”测定及曲线分析等核心考点，对接新课标要求，结合2022-2024年全国甲卷、湖北卷等10余道真题，分析考点权重，归纳实验分析、曲线解读等常考题型，体现高考备考针对性。 课件亮点在于“考点整合-真题精析-素养提升”三维备考策略，如通过“液滴移动法”“半叶法”等实验模型构建物质与能量观，结合2024全国甲卷T29分析温度对“三率”的影响，培养科学思维和探究实践能力。特设“易错警示”（如NADH与NADPH辨析）和“答题模板”，助力学生掌握解题技巧，教师可据此高效组织复习，提升备考效率。

第13讲　光合作用和细胞呼吸的综合分析 第三单元　细胞的能量供应和利用 高三一轮复习讲义　广东专版 课标要求 1．熟练掌握光合作用和细胞呼吸的关系。　 2．通过阐述光合作用与细胞呼吸的相互关系，形成归纳与概括、模型与建模的科学思维。 考情分析 光合作用和细胞呼吸的综合分析 (2024·全国甲卷T29；2024·安徽卷T16；2024·吉林卷T21；2023·天津卷T9；2023·湖北卷T11；2022·全国乙卷T2；2022·湖南卷T13) 考点一　光合作用与细胞呼吸的联系 考点二　“三率”及测定 考点三　光合作用和细胞呼吸的综合曲线分析 知识小结 真题体验 课时测评 情境命题 内容索引 光合作用与细胞呼吸的联系 考点一 返回 必备知识 整合 1.光合作用与细胞呼吸的物质转化 (1)填写图中相关物质的名称 b：____　c：ATP　d：ADP　e：________　f：C5　g：CO2　h：____。 O2 NADPH C3 (2)生理过程及场所 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 生理过程 ________ 暗反应 有氧呼吸第一 阶段 有氧呼吸第二 阶段 有氧呼吸第三 阶段 场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 ____________ 线粒体基质 ____________ 光反应 细胞质基质 线粒体内膜 (3)光合作用与细胞呼吸的物质联系 C CO2(CH2O) ________ CO2 O H2OO2 H2O H H2O ____________ (CH2O) [H] H2O 注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表有氧呼吸的第一、二、三阶段 丙酮酸　 NADPH 2.光合作用和细胞呼吸的能量转化 ATP 有机物 ATP 考教衔接 1．正误判断 (1)(必修1 P103 正文拓展)叶绿体产生的O2可进入线粒体被直接利用，线粒体产生的H2O可进入叶绿体被直接利用。(　) (2)(必修1 P104 正文拓展)进入叶绿体的CO2能被NADPH直接还原，植物体的净光合速率长期为零时会导致植物体停止生长。(　) (3)(必修1 P105 旁栏思考)光合作用与细胞呼吸总是同时进行的。(　) (4)(必修1 P106“拓展应用”)给密闭玻璃瓶中的植物幼苗提供适宜的水、无机盐、光照强度、温度等条件，幼苗可以长时间正常生长发育。(　) √ × × × 2．情境分析 (经典高考题情境)线粒体对维持旺盛 的光合作用至关重要。如图是叶肉细 胞中部分代谢途径，虚线框内表示 “草酰乙酸/苹果酸穿梭”，请分析： (1)光合作用时，CO2与C5结合产生三 碳酸，继而还原成三碳糖(C3)，为维 持光合作用持续进行，部分新合成的C3必须用于再生____；运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了_____个CO2分子。 (2)在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酰乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的__________中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为_______中的化学能。 C5 12 NADPH ATP 核心归纳 光合作用与有氧呼吸中有关的NADH、NADPH、ATP的来源与去路 关键能力 提升 考向　光合作用和细胞呼吸的物质能量关系 (2024·广州名校联盟)如图是生物体内能量供应及利用的示意图，下列说法错误的是   A．a过程一定伴随O2的释放，d过程不需要O2的直接参与 B．a过程产生的ATP和NADPH可用于b过程中C3的还原 C．a、c中合成ATP所需的能量来源不同 D．c过程葡萄糖中的化学能全部转移到ATP中 √ a表示光反应阶段，该过程一定伴随O2的释放，d表示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，B正确；a、c中合成ATP所需的能量来源不同，a过程合成ATP所需能量来自光能，而c过程合成ATP所需能量来自有机物中的化学能，C正确；c过程葡萄糖中的化学能只有少部分转移到ATP中，大部分以热能的形式散失，D错误。 返回 “三率”及测定 考点二 返回 必备知识 整合 1．总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 2.常用表示方法 项目 含义 表示方法(单位面积的叶片在单位时间内变化量) O2 CO2 有机物 真正光合速率 植物在光下实际合成有机物的速率 O2__________速率或叶绿体释放O2量 CO2固定速率或叶绿体吸收CO2量 有机物_________ __________速率 净光合速率 植物有机物的____速率 植物或叶片或叶肉细胞O2______速率　 植物或叶片或叶肉细胞CO2______速率　 有机物积累速率 呼吸 速率 单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率　 ______中O2吸收速率 黑暗中CO2释放速率 有机物消耗速率 产生(生成)　 产生(制)　 造、生成 积累 释放 吸收 黑暗 3.计算公式：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 4.测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法 (1)“液滴移动法”——测定装置中气体体积变化 ①在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，即“总光合速率”。 ②物理误差的校正：为使实验结果精 确，除减少无关变量的干扰外，还应 设置对照装置。与图示两装置相比， 对照装置的不同点是用___________ _________代替“绿色植物”，其余 均相同。 “死亡的绿 色植物”　 (2)“半叶法” ——测定光合作用有机物的产生量   将叶片一半遮光、一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表__________ _____值，曝光的一半测得的数据变化值代表________________值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。 细胞呼吸 强度 净光合作用强度 (3)“叶圆片称重法”——测定有机物的变化量 本方法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。 净光合速率＝_____________； 呼吸速率＝_____________； 总光合速率＝_________________。 (z－y)/ 2S　 (x－y)/ 2S (x＋z－2y)/ 2S (4)“黑白瓶法”——测定溶氧 量的变化 Ⅰ.“黑瓶”不透光，测定的是 ___________；“白瓶”给予 光照，测定的是____________。 Ⅱ.在有初始值的情况下，黑瓶 中_________________________ 为有氧呼吸量；白瓶中____________________________为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。 Ⅲ.在没有初始值的情况下，_______________________________________ ＝总光合作用量。 有氧呼吸量 净光合作用量 O2的减少量(或CO2的增加量) O2的增加量(或CO2的减少量) 白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量 关键能力 提升 考向　“三率”及其测定实验 1．(2022·全国乙卷)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　 √ 培养初期，容器内CO2含量逐渐降低，光合速率逐渐减慢，之后光合速率等于呼吸速率，A不符合题意；初期光合速率减慢，由于光合速率大于呼吸速率，容器内O2含量升高，呼吸速率会有所升高，之后保持稳定，B不符合题意；根据上述分析，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不符合题意，D符合题意。 2．(2024·全国甲卷)在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。 (1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率________(填“相等”或“不相等”)，原因是_______________ __________________。 不相等　 　　　　　　　　　　　　　温度a和c时的呼吸速率不相等 该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，但由于呼吸速率不同，因此叶片有机物积累速率不相等。 (2)在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是_____________________________________ ____________________________________________________________________________。 　温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但植物的根部等细胞不进行光合作用，仍呼吸消耗有机物，导致植物体的干重减少 在温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但由于植物有些细胞不进行光合作用如根部细胞，因此该植物体的干重会减少。 (3)温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是__________________________________ __________________________________________________________________________(答出一点即可)。 　　　 温度过高，导致部分气孔关闭，CO2供应不足，暗反应速率降低；温度过高，导致酶的活性降低，使暗反应速率降低 温度超过b时，为了降低蒸腾作用，部分气孔关闭，使CO2供应不足，暗反应速率降低；同时酶的活性降低，导致CO2固定速率减慢，C3还原速率减慢，进而使暗反应速率降低。 (4)通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在________________________最大时的温度。 光合速率和呼吸速率差值 为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在光合速率与呼吸速率差值最大时的温度，有利于有机物的积累。 返回 光合作用和细胞呼吸的综合曲线分析 考点三 返回 必备知识 整合 1.光合作用和细胞呼吸的日变化曲线 (1)图1的B点、图2的B'C'段形成的原因：凌晨约2时～4时，温度降低，__________减弱，CO2释放量减少。 (2)图1的C点、图2的C'点：此时开始出现光照，__________启动。 细胞呼吸 光合作用 (3)图1的D点、图2的D'点：此时光合作用强度______细胞呼吸强度。 (4)图1的E点、图2的F'G'段形成的原因：_____________________________ _______________，出现“光合午休”现象。 (5)图1的F点、图2的H'点：此时光合作用强度______细胞呼吸强度，之后光合作用强度小于细胞呼吸强度。 等于 温度过高，气孔开放程度降低， CO2供应不足 等于 (6)图1的G点、图2的______点：此时光照强度降为0，光合作用停止。 (7)图2所示一昼夜密闭容器中植物____(填“能”或“不能”)正常生长，原因是__________________________________________________________ ________________________。 I' 能 J'点低于A'点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少，即总光合 作用量大于总细胞呼吸量 2.实践应用 (1)北半球干旱、半干旱地区，夏季中午农作物会出现“光合午休”的现象，请结合上图提出你解决此问题的方案：__________________________ ________________________________________________。 (2)冬暖大棚内，白天CO2浓度的降低是抑制产量增加的因素之一，请提出你解决此问题的几个方法：________________________________________ __________。 适当遮阴，降低水分蒸发，缓解气孔关闭程度；及时灌溉，保证充足的水分供应　 即时通风；使用有机肥；适当燃烧秸秆；释 放干冰等 关键能力 提升 考向　光合作用和细胞呼吸的综合曲线分析 1．(2025·广东模拟)如图是大棚番茄在24 小时测得CO2的含量和CO2的吸收速率的 变化曲线图，下列有关叙述错误的是 A．a点CO2释放量减少可能是由温度降低 导致细胞呼吸强度减弱 B．番茄通过光合作用合成有机物的时间 是c～e段 C．由P点条件变为d点，C3生成减少 D．植物干重最大的时刻是e点 √ a点时段为凌晨，温度降低，呼吸强度减 弱，A正确；番茄通过光合作用合成有机 物的时间是b～f段，B错误；d点时气温 高，蒸腾作用过强导致部分气孔关闭， CO2供应不足，光合速率减慢，C3生成 减少，C正确；c～e段光合作用强度大于 细胞呼吸强度，有机物积累，e点之后光合作用强度小于细胞呼吸强度，故有机物积累最多的时刻是e点，D正确。 2．(2024·辽宁押题)图1是某植物细胞呼吸过程的简图，其中①～⑤为相关生理过程。该植物总光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度的变化情况如图2所示。在晴朗的夏季，研究人员将该植物栽培于密闭玻璃罩内并置于室外，用CO2传感器测定密闭玻璃罩内一昼夜CO2浓度的变化情况，结果如图3所示。回答下列问题。 (1)图1中过程③消耗的[H]来自过程______(填序号)，利用的O2可能来自________(填细胞器名称)。 ①② 叶绿体 图1中过程③为有氧呼吸的第三阶段，消耗的[H]来自过程①(有氧呼吸第一阶段)②(有氧呼吸第二阶段)，利用的O2可能来自叶绿体，叶绿体是植物进行光合作用的场所，产物之一为O2。 (2)图2中若当地昼夜时长相等，白天的光照强度为m(a<m <b)，则该植物_______(填“能”或“不能”)正常生长， 原因是___________________________________________ _________________________________________________ _______________________________。 若该植株因患病部分叶片出现白化现象，白化叶片的叶 绿体内部结构会解体，则患病的该植物在P/R＝1时对应的光照强度_______(填“大于a”“等于a”或“小于a”)，原因是_________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。 不能 　　　 在昼夜时长相等的情况下，需要保证P/R大于2，植物才能积累有机物来维持自身正常生长，而当光照强度为m(a<m<b)时，P/R小于2 大于a 当P/R＝1时，呼吸速率和光合速率相等，白化叶片的叶绿体内部结构解体导致植物光合速率下降，需要更强的光照才能使光合速率等于呼吸速率 植物总光合速率与呼吸速率的比值(P/R)在m光照强度下 大于1而小于2，图2中若当地昼夜时长相等，即光照12 h (进行光合作用和呼吸作用)、黑暗12 h(只进行呼吸作用)， 光照12 h积累的有机物量少于黑暗12 h消耗的有机物量， 故该植物不能正常生长，在昼夜时长相等的情况下，需 要保证P/R大于2，植物才能积累有机物来维持自身正常 生长，而当光照强度为m(a<m<b)时，P/R小于2。当P/R＝1时，呼吸速率和光合速率相等，白化叶片的叶绿体内部结构解体导致植物光合速率下降，需要更强的光照才能使光合速率等于呼吸速率，故患病的该植物在P/R＝1时对应的光照强度大于a。 (3)据图3分析，该植物24 h内有机物含量_______(填“增加”“减少”或“不变”)，出现该现象的依据是_____________ ____________________________________________________________。 增加 K点罩内CO2浓度低于起始点A点，说明CO2被植物吸收，植物积累了有机物 据图3分析，该植物24 h内有机物含量增加，因为K点罩内CO2浓度低于起始点A点，说明CO2被植物吸收，植物积累了有机物。 返回 知 识 小 结 返回 返回 真 题 体 验 返回 1．(2023·天津卷)如图是某种植物光合作用及呼吸作用部分过程的图，关于此图说法错误的是 A．HCO 经主动运输进入细胞质基质 B．HCO 通过通道蛋白进入叶绿体基质 C．光反应生成的H＋促进了HCO 进入类囊体 D．光反应生成的物质X保障了暗反应的CO2供应 √ 2．(2023·湖北卷)高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1 ℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是 A．呼吸作用变强，消耗大量养分 B．光合作用强度减弱，有机物合成减少 C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫 D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少 √ 呼吸作用的最适温度高于光合作用，气温升高，植物呼吸作用增强，消耗的有机物增多，造成农作物减产，A正确；温度升高，可能导致光合作用相关酶的活性降低，光合作用强度降低，有机物合成减少，B正确；温度升高，蒸腾作用增强，植物易失水萎蔫，从而影响正常的生命活动，造成减产，C正确；据题干信息可知，高温使叶片变黄、变褐，推测高温导致叶绿素降解，光反应产生的NADPH和ATP减少，NADH在细胞呼吸过程中产生，D错误。 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，其相关生理特征见下表和图。(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。) 水稻材料 叶绿素/(mg·g-1) 类胡萝卜素/(mg·g-1) 类胡萝卜/叶绿素 WT 4.08 0.63 0.15 ygl 1.73 0.47 0.27 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。 水稻材料 叶绿素/(mg·g-1) 类胡萝卜素/(mg·g-1) 类胡萝卜/叶绿素 WT 4.08 0.63 0.15 ygl 1.73 0.47 0.27 类胡萝卜素/叶绿素比例上升　 红光和蓝紫 根据表格信息可知，ygl植株叶绿素含量较低且类胡萝卜素/叶绿素比值较高，故叶片呈现出黄绿色。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此，叶片主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。 (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________________。 水稻材料 叶绿素/(mg·g-1) 类胡萝卜素/(mg·g-1) 类胡萝卜/叶绿素 WT 4.08 0.63 0.15 ygl 1.73 0.47 0.27 高于　 呼吸速率较高 根据图a净光合速率曲线变化可知，WT先到达光饱和点，即ygl的光饱和点高于WT。光补偿点是光合速率等于呼吸速率的光照强度，ygl有较高的光补偿点，可能原因是一方面光合速率偏低，另一方面是呼吸速率较高，结合题意可知，ygl有较高的光补偿点是因为叶绿素含量较低，导致相同光照强度下光合速率较低，且由图c可知ygl的呼吸速率较高。 水稻材料 叶绿素/(mg·g-1) 类胡萝卜素/(mg·g-1) 类胡萝卜/叶绿素 WT 4.08 0.63 0.15 ygl 1.73 0.47 0.27 (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。 水稻材料 叶绿素/(mg·g-1) 类胡萝卜素/(mg·g-1) 类胡萝卜/叶绿素 WT 4.08 0.63 0.15 ygl 1.73 0.47 0.27 光能利用率较高 与WT相比，在高密度栽培条件下，更多的光可到达ygl下层叶片，导致ygl下层叶片的光合速率较高；与WT相比，ygl的叶绿素含量低，但ygl群体的净光合速率较高，表明该群体的光能利用率较高，有机物积累量大。 (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：___________________________________________。 答案： 为什么达到光饱和点时，ygl的净光合速率高于WT 由于ygl呼吸速率较高，且有较高的光补偿点，因此在0～50 μmol·m-2·s-1范围的低光照强度下，WT和ygl的净光合速率如图见答案。 返回 探索提高粮食产量的新途径 情境 命题13 返回 情境素材 　　为探索采用生物工程技术提高光合作用效率的途径，提高粮食产量，科研工作者以作物甲为材料进行了一系列研究。图1是作物甲光合产物的形成及运输大致示意图，图2是作物甲改造后叶肉细胞中部分碳代谢过程的模式图(图中TP、X、Y等代表物质，数字编号①～⑧代表代谢或运输过程)，已知乙醇酸的积累对叶绿体有较强毒害作用，叶绿体中碳原料的丢失会降低光合效率。 命题角度 角度一　考查图文转化及对所学知识的迁移应用 (1)由图1可知，蔗糖可作为该作物长距离运输的 主要有机物。与葡萄糖相比，蔗糖作为运输物质 的优点是_________________________________ _________________________________________ _________________________________(请至少答 出两点)；蔗糖及时地运输进入维管束，有利于 直接促进叶绿体内_____(填数字编号)过程。 蔗糖为二糖，比单糖运输效率高，(溶液中溶质分子个数相对少)对渗透压的影响小；蔗糖为非还原糖，性质较稳定等 ② 蔗糖是大多数作物长距离运输的主要有 机物，蔗糖及时地运输进入维管束，有 利于直接促进叶绿体中②过程产生更多 的TP。葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖， 以蔗糖作为运输物质，其溶液中溶质分 子个数相对较少，渗透压相对稳定，而 且蔗糖为非还原糖，性质较稳定。 (2)由图2可知，在改造前的作物甲叶绿体中缺乏乙醇酸代谢途径。在光合作用条件下，R酶可催化C5与CO2反应生成_____________；在另一些条件下(如CO2缺乏时)，R酶也可催化C5与O2反应产生C3与2-磷酸乙醇酸，后者在酶的作用下转化成乙醇酸后经载体T运离叶绿体，再经叶绿体外的代谢途径(途径Ⅰ)转变为甘油酸运回叶绿体。此图中相当于教材中光合作用暗反应的是________(填数字编号)过程。经测定，由代谢途径Ⅰ回到叶绿体中的碳有所减少，原因是_______________________________ _______________________________________________________。 3-磷酸甘油酸　 ⑤⑦⑧　 代谢途径Ⅰ(即叶绿体外的代谢途径)中产生了CO2，并释放出去，这部分碳不能回到叶绿体中 由图2细胞代谢途径可知，叶绿体基质中， R酶可催化⑤过程C5与CO2形成3-磷酸甘 油酸进而进行⑦过程合成C3，再被还原成 (CH2O)。在CO2缺乏的条件下，R酶还可 以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子 2-磷酸乙醇酸。故此图中相当于教材中光 合作用暗反应的是⑤⑦⑧。因为代谢途径 Ⅰ(即叶绿体外的代谢途径)中产生了CO2， 并释放出去，这部分碳不能回到叶绿体中， 故代谢途径Ⅰ回到叶绿体中的碳有所减少。 角度二　考查运用知识解决问题的能力 (3)研究人员利用转基因技术将C酶(乙醇酸脱氢 酶)的基因和M酶(苹果酸合成酶)基因转入作物 甲，与原有的代谢途径Ⅲ相连，人为地在叶绿 体中建立一个新的乙醇酸代谢途径(图2中的途 径Ⅱ)，将C酶和M酶的编码基因转入作物甲， 能够实现的目的：利用途径Ⅱ，通过________ ________________，降低叶绿体基质中该物质 的含量，减少其对叶绿体的毒害作用；在此基 础上，途径Ⅱ和途径Ⅲ能够提高光合作用效率的两个原因是①_____________________ __________________________________________________________________； ②_________________________________________________________________________ __________________________________。 将乙醇　 途径Ⅱ减少了乙醇酸从叶绿体的输出，从而减少了由此过程造成的叶绿体中碳原料的丢失　 酸转化为苹果酸 途径Ⅱ提高了苹果酸的含量，经途径Ⅲ使叶绿体基质内CO2的浓度增加，直接增加了光合作用中暗反应的反应(底)物 通过转基因技术将C酶和M酶的编码基因转 入作物甲，增加了途径Ⅱ，通过该途径将乙 醇酸转化为苹果酸，降低叶绿体基质中乙醇 酸的含量，减少其对叶绿体的毒害作用。在 此基础上，途径Ⅱ和途径Ⅲ能够提高光合作 用效率的两个原因是途径Ⅱ减少了乙醇酸从 叶绿体的输出，从而减少了由此过程造成的 叶绿体中碳原料的丢失，同时，途径Ⅱ提高 了苹果酸的含量，经途径Ⅲ使叶绿体基质内 CO2的浓度增加，直接增加了光合作用中暗反应的反应(底)物。 返回 课 时 测 评 返回 1．(2024·山西太原期中)下列关于光合作用与呼吸作用的说法，错误的是 A．光合作用和有氧呼吸过程中均能合成ATP B．只有绿色部位才能进行光合作用和呼吸作用 C．光合作用和呼吸作用过程中产生的还原氢不同 D．光合作用和有氧呼吸过程中均需要H2O的参与 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 光合作用光反应阶段能合成ATP并主要用于暗反应，有氧呼吸的三个阶段均能合成ATP，用于细胞的生命活动，A正确；所有的活细胞均能进行呼吸作用，植物体的绿色部位含有叶绿体，在光照下可进行光合作用，B错误；光合作用过程中产生的还原氢是NADPH，即还原型辅酶Ⅱ，呼吸作用过程中产生的还原氢是NADH，即还原型辅酶Ⅰ，C正确；光合作用的光反应阶段有H2O的光解，在有氧呼吸的第二阶段中，H2O与丙酮酸反应生成CO2和[H]，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 2．(2024·山东聊城调研)光合作用 和细胞呼吸无论从物质还是能量上 都有紧密联系，如图a至d表示叶肉 细胞中的物质转化过程。下列有关 叙述错误的是 A．在生物膜上进行的生理过程有c、d B．人体细胞中也可发生的过程有b、d C．过程c中固定的光能是生物圈主要的能量源头 D．一昼夜中旺盛生长的植物体内ATP产生量b＋d>c √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 c是光合作用中水的光解阶段，在叶绿体类囊体薄膜上进行，d是有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上进行，A正确；b是有氧呼吸第一、二阶段，d是有氧呼吸第三阶段，可以发生在人体细胞中，B正确；c是光合作用中水的光解阶段，c中固定的光能是生物圈主要的能量源头，C正确；一昼夜中旺盛生长的植物体内ATP产生量b＋d<c，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 3．(2024·中山市调研)将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。在上述整个时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是 A．降低至一定水平时再升高 B．持续保持相对稳定状态 C．降低至一定水平时保持不变 D．升高至一定水平时保持相对稳定 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行呼吸作用，植物净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，净光合速率只要大于0，则光合作用消耗的CO2量就大于呼吸作用释放的CO2量；根据题意，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降，当净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0时，密闭容器内的CO2浓度停止下降，然后净光合速率为0，保持不变，密闭容器内的CO2浓度也保持不变，C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 4．(2024·佛山调研)下列关于光合作用与呼吸作用的关系，叙述正确的是 A．甲、乙分别表示叶绿体和线粒体，且一定为高等植物 B．绿色植物光合作用利用的CO2全部来自细胞呼吸 C．高等植物细胞将光能转化为化学能一定与甲有关 D．乙合成的ATP一定用于光合作用的暗反应阶段 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 图中细胞器甲为叶绿体，细胞器乙为线粒体，两 种细胞器在高等植物和低等植物细胞中均有分布， A错误；当光合作用强度大于呼吸作用强度时，绿 色植物光合作用利用的CO2除来自细胞呼吸外，还 有一部分来自外界环境，B错误；高等植物细胞中 只有叶绿体的光合作用能将光能转化为化学能，C 正确；线粒体合成的ATP不可用于光合作用的暗反应阶段，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 5．(2024·贵州贵阳三模)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和溴麝香草酚蓝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到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。随着CO2浓度的增高，溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。不考虑其他生物因素对实验结果的影响。下列叙述错误的是 试管编号 水草 距日光灯的距离/cm 50 min后试管中溶液的颜色 1 无 20 浅绿色 2 有 遮光* X 3 有 100 浅黄色 4 有 80 黄绿色 5 有 60 浅绿色 6 有 40 浅蓝色 7 有 20 蓝色 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。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 A．50 min后2号试管中X代表的溶液颜色为黄色 B．5号试管中水草光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等 C．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不可靠的 D．本实验中，2至7号试管的实验结果是由呼吸作用引起的 试管编号 水草 距日光灯的距离/cm 50 min后试管中溶液的颜色 1 无 20 浅绿色 2 有 遮光* X 3 有 100 浅黄色 4 有 80 黄绿色 5 有 60 浅绿色 6 有 40 浅蓝色 7 有 20 蓝色 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 2号管遮光条件，植物只进行呼吸作用，产生CO2，不消耗CO2，其CO2浓度高于3号试管，黄色应该比3号管更深，故2号管的颜色应为黄色，A正确。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光合作用强度等于呼吸作用强度，即呼吸作用产生的CO2量＝光合作用消耗的CO2量，B正确。若1号试管的溶液是蓝色，则说明环境能导致试管内溶液CO2浓度下降，2至7号试管的实验结果是不可靠的，C正确。 试管编号 水草 距日光灯的距离/cm 50 min后试管中溶液的颜色 1 无 20 浅绿色 2 有 遮光* X 3 有 100 浅黄色 4 有 80 黄绿色 5 有 60 浅绿色 6 有 40 浅蓝色 7 有 20 蓝色 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 据表分析可知，1号试管中无水草，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，目的是排除环境影响试管内溶液CO2浓度变化的可能，2至7号试管中溶液颜色发生不同的变化，又因为溴麝香草酚蓝溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。光合作用吸收CO2、呼吸作用产生CO2，两种都会影响溶液中的CO2浓度，因此2至7号试管中的实验结果取决于植物的光合作用和呼吸作用强度的相对强弱，D错误。 试管编号 水草 距日光灯的距离/cm 50 min后试管中溶液的颜色 1 无 20 浅绿色 2 有 遮光* X 3 有 100 浅黄色 4 有 80 黄绿色 5 有 60 浅绿色 6 有 40 浅蓝色 7 有 20 蓝色 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 6．(2024·厦门期末)绿色植物 在光照条件下，吸收O2并释 放CO2的过程称为光呼吸。如 图为植物体内发生的光合作用 和光呼吸作用的示意图，下列 叙述正确的是 A．不同条件下，C2和葡萄糖均可在线粒体内被分解成CO2 B．在高O2含量的环境中，植物不能进行光合作用 C．CO2∶O2的值增大时，有利于进行光合作用而不利于进行光呼吸 D．光呼吸通过增加叶绿体内C3的合成量，增强光合效率 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 葡萄糖在细胞质基质中被分 解，而不是在线粒体内被分 解，A错误；在高O2含量的 环境中，五碳化合物与氧结 合生成三碳化合物参与卡尔 文循环，同时生成二碳化合 物进入线粒体参与呼吸作用释放出CO2，因此，在高O2含量的环境中，植物能进行光合作用，B错误；CO2∶O2的值增大时，可抑制氧气与C5结合，有利于进行光合作用而不利于进行光呼吸，C正确；光呼吸能生成C3，但同时生成二碳化合物进入线粒体参与呼吸作用释放出CO2，不利于增强光合效率，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 7．(2025·重庆模拟)羊草属禾本科植物，据 叶色可分为灰绿型和黄绿型两种。在夏季晴 朗日子的不同时间对两种羊草的净光合速率 进行测定，结果如图。据图分析错误的是 A．这段时间内两种羊草的叶肉细胞光合速 率大于呼吸速率 B．这段时间内两种羊草的有机物积累量在 16时最大 C．10～12时两种羊草净光合速率下降的原因可能是气孔关闭影响暗反应过程 D．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同有关 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 这段时间内两种羊草的净光合速率大于0， 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，则这段时间内，有机物积累量在 18时最大，B错误；10～12时两种羊草净 光合速率下降可能是正午温度过高，蒸腾 作用过强，导致植物的气孔部分关闭，影响了CO2的吸收，进而影响了暗反应过程，C正确；叶绿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同有关，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 8．(2025·广州模拟)在“探究NaCl 对光合作用的影响”的实验中，用 含有100 mmol·L-1 NaCl的完全营养 液培养水稻幼苗，测定其光合作用 速率和气孔导度，结果如图所示。 下列叙述正确的是 A．单位时间单位叶面积的O2释放量可代表真光合速率 B．必须增加用完全不含NaCl的营养液培养幼苗作为对照 C．该实验缺乏对照无法确定气孔导度与光合速率有关 D．气孔导度降低使C3减少，进而减少对光反应产物的消耗 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 单位时间单位叶面积的O2释放量 可代表净光合速率，A错误；由 图可知，本实验设置了前后自身 对照，无需增加对照组，结合图 可知，NaCl处理导致光合作用速 率及气孔导度下降，且随处理时 间的延长，抑制作用越明显，B、C错误；气孔导度降低导致CO2吸收减少，C3的合成减少，进而减少了对光反应产物的消耗，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 9．(2024·湖南衡阳三模)我国是一个传统的农业大国。农业生产是中国传统文化生产和发展的社会基础。下表是劳动人民在生产、生活中常采取的一些措施。下列说法正确的是 选项 生产、生活活动 目的 A 分区轮作 充分利用光能，促进光合作用 B 低温储存蔬菜、水果 减少自由水，抑制细胞呼吸 C 喷洒适宜浓度的2，4-D溶液 减少因连续阴雨天造成的油菜产量下降 D 合理密植 可提高光能的利用率，增加产量 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 分区轮作是为了调整作物布局，利用不同作物对养分的吸收不同，避免土壤中某种养分的枯竭，而充分利用光能，促进光合作用一般通过合理密植来实现，A错误；低温储存蔬菜、水果是为了降低酶的活性，减少有机物的消耗，而不是减少自由水，B错误；喷洒适宜浓度的生长素类似物溶液(如2，4-D溶液)可以促进果实的发育，不能减少因连续阴雨天造成的油菜产量下降，C错误；合理密植可以在保证二氧化碳浓度的情况下，充分利用光能，提高光能利用率，增加产量，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 10．(2024·安徽芜湖三模)由我国农科院自主研发的首座无人化垂直植物工厂，以LED节能灯为光源，多层立体栽培，采用浅液流种植床进行水培生产，其生产效率和单位土地产值显著提高。下列叙述错误的是 A．若将红蓝光灯更换为绿光灯，植物吸收光能的效率下降，不利于增产 B．通过增大昼夜温差来提高光合作用与呼吸作用的速率，从而实现蔬菜的增产 C．浅液流种植时，需要定时向营养液中通入空气以利于根细胞的有氧呼吸 D．多层立体栽培提高了空间利用率和单位面积产量，节约了耕地资源 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 植物吸收光能的效率与光源的波长有关，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，因此若将红蓝光灯更换为绿光灯，植物吸收光能的效率下降，不利于增产，A正确；通过增大昼夜温差来提高光合作用与呼吸作用的差值，从而实现蔬菜的增产，而不是提高光合作用与呼吸作用的速率，B错误；浅液流种植时，需要定时向营养液中通入空气以利于根细胞的有氧呼吸，防止无氧呼吸产物对细胞的危害，C正确；采用浅液流种植床进行水培生产，其生产效率和单位土地产值显著提高，因此多层立体栽培提高了空间利用率和单位面积产量，节约了耕地资源，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 11．(10分)(2024·浙江1月选考)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，对植株造成的胁迫及伤害。回答下列问题。 (1)发生渍害时，油菜地上部分以有氧(需氧)呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第_____阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是_____________，此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体(NAD＋)再生，从而使__________________________得以顺利进行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越________(填“耐渍害”或“不耐渍害”)。 三　 细胞质基质　 细胞呼吸第一阶段(糖酵解) 耐渍害 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段。乙醇发酵(无氧呼吸)的场所是细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH，该过程需要NAD＋参与，所以氢接受体(NAD＋)再生有利于细胞呼吸第一阶段的正常进行，由此可知，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种能产生更多的能量维持生命活动的进行，更加耐渍害。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (2)以不同渍害能力的油菜品种为材料，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，结果见下表。 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。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。   光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿含量 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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是_____________。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈______趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由________________(填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”)导致的，理由是_____________________________ _________________。   光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿含量 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 胞间CO2浓度　 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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 由表可知，叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值，说明二者呈负相关。光合速率与蒸腾速率的相关系数为0.95，为正相关，所以光合速率显著下降，则蒸腾速率呈下降趋势。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浓度上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的。   光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿含量 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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (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)大量积累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过____________________，将自身某些薄壁组织转化成腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。 脱落酸 程序性死亡(细胞凋亡) 脱落酸具有诱导气孔关闭的功能，在受渍害时，其诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力。渍害发生后，有些植物根系细胞通过凋亡(程序性死亡)，从而形成腔隙，进一步形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 12．(9分)(2025·陕西商洛模拟)我国北方地区的冬油菜在油料作物布局和经济效益中起着深远的影响。抗寒性是北方寒旱区冬油菜生产获得高产稳产性的前提条件。为提高抗寒品质，选育抗寒品种，某实验室将已有的不同抗寒性冬油菜典型代表性品种——陇油7号(超强抗寒性)、陇油8号(强抗寒性)、天油4号(弱抗寒性)，在20 ℃和－4 ℃条件下分别处理72 h后，进行了光合特征的对比分析，结果如下表所示。回答下列问题。 品种 叶绿素含量 /(mg·g-1) 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 气孔导度/(mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 / (μmol·mol-1) 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 陇油7号 32.15 22.86 6.73 5.11 0.74 0.35 338.76 272.44 陇油8号 31.56 14.91 7.65 2.91 0.73 0.41 298.51 300.12 天油4号 30.57 9.45 5.89 0.12 0.57 0.12 297.98 280.72 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (1)一般用__________(填试剂名称)提取植物叶绿体中的色素。若叶绿素含量降低，主要影响植物对_______________(填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”)的吸收。光合色素吸收的光能在光反应中的用途有___________________________________________________。 无水乙醇　 红光和蓝紫光　 将水分解成氧和H＋及为ATP和NADPH形成提供能量 品种 叶绿素含量 /(mg·g-1) 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 气孔导度/(mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 / (μmol·mol-1) 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 陇油7号 32.15 22.86 6.73 5.11 0.74 0.35 338.76 272.44 陇油8号 31.56 14.91 7.65 2.91 0.73 0.41 298.51 300.12 天油4号 30.57 9.45 5.89 0.12 0.57 0.12 297.98 280.72 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 一般用无水乙醇提取植物叶绿体中的色素。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，若叶绿素含量降低，主要影响植物对红光和蓝紫光的吸收。光合色素吸收的光能可用于将水分解成氧、H＋及为ATP和NADPH的形成提供能量等。 品种 叶绿素含量 /(mg·g-1) 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 气孔导度/(mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 / (μmol·mol-1) 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 陇油7号 32.15 22.86 6.73 5.11 0.74 0.35 338.76 272.44 陇油8号 31.56 14.91 7.65 2.91 0.73 0.41 298.51 300.12 天油4号 30.57 9.45 5.89 0.12 0.57 0.12 297.98 280.72 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (2)分析表中数据可知，低温处理后陇油7号胞间CO2浓度降低的原因是________________________________________________________________ _______________________________________________________。 －4 ℃条件下，陇油8号的净光合速率下降主要是___________(填“气孔因素”或“非气孔因素”)引起的。 光合作用固定胞间CO2的量与通过气孔向叶肉细胞胞间输入CO2的量都减少，但光合作用固定胞间CO2的量多于向胞间输入CO2的量　 非气孔因素 品种 叶绿素含量 /(mg·g-1) 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 气孔导度/(mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 / (μmol·mol-1) 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 陇油7号 32.15 22.86 6.73 5.11 0.74 0.35 338.76 272.44 陇油8号 31.56 14.91 7.65 2.91 0.73 0.41 298.51 300.12 天油4号 30.57 9.45 5.89 0.12 0.57 0.12 297.98 280.72 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 低温使光合作用固定胞间CO2的量与通过气孔向叶肉细胞胞间输入CO2的量都减少，但光合作用固定胞间CO2的量多于向胞间输入CO2的量，导致陇油7号胞间CO2浓度降低。低温导致陇油8号的气孔导度下降，但胞间CO2浓度升高，因此陇油8号的净光合速率下降主要是非气孔因素引起的。 品种 叶绿素含量 /(mg·g-1) 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 气孔导度/(mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 / (μmol·mol-1) 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 陇油7号 32.15 22.86 6.73 5.11 0.74 0.35 338.76 272.44 陇油8号 31.56 14.91 7.65 2.91 0.73 0.41 298.51 300.12 天油4号 30.57 9.45 5.89 0.12 0.57 0.12 297.98 280.72 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (3)结合表中数据，从光反应速率和暗反应速率的角度分析天油4号抗寒能力弱于陇油7号的原因是___________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ _________________。 低温处理后，相比于陇油7号，天油4号的叶绿素含量下降幅度更大，导致该品种光反应产生的ATP和NADPH的量更少，且低温下的气孔导度更小，导致CO2的吸收量减少，从而使光合作用效率下降更多 品种 叶绿素含量 /(mg·g-1) 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 气孔导度/(mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 / (μmol·mol-1) 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 陇油7号 32.15 22.86 6.73 5.11 0.74 0.35 338.76 272.44 陇油8号 31.56 14.91 7.65 2.91 0.73 0.41 298.51 300.12 天油4号 30.57 9.45 5.89 0.12 0.57 0.12 297.98 280.72 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 结合表中数据可知，天油4号抗寒能力弱于陇油7号的原因是低温处理后，相比于陇油7号，天油4号的叶绿素含量下降幅度更大，导致该品种光反应产生的ATP和NADPH的量更少，且低温下的气孔导度更小，导致CO2的吸收量减少，从而使光合作用速率下降更多。 品种 叶绿素含量 /(mg·g-1) 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 气孔导度/(mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 / (μmol·mol-1) 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 20 ℃ －4 ℃ 陇油7号 32.15 22.86 6.73 5.11 0.74 0.35 338.76 272.44 陇油8号 31.56 14.91 7.65 2.91 0.73 0.41 298.51 300.12 天油4号 30.57 9.45 5.89 0.12 0.57 0.12 297.98 280.72 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 13．(11分)(2024·韶关模拟)研究人员发现大豆细胞中GmPLP1(一种光受体蛋白)的表达量在强光下显著下降。据此，他们作出GmPLP1参与强光胁迫响应的假设。为验证该假设，他们选用WT(野生型)、GmPLP1-ox (GmPLP1过表达)和GmPLP1-I (GmPLP1低表达)转基因大豆幼苗为材料进行相关实验，结果如图1所示。请回答下列问题： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (1)强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体(PSⅡ)造成损伤，并产生活性氧(影响PSⅡ的修复)，进而影响__________和ATP的供应，导致暗反应_________(填生理过程)减弱，生成的有机物减少，致使植物减产。 NADPH　 C3还原 强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体(PSⅡ)造成损伤，光反应减弱，光反应产生的ATP和NADPH减少，而暗反应过程中C3还原需要光反应提供ATP和NADPH，因此导致暗反应C3还原减弱，生成的有机物减少，致使植物减产。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (2)图1中，光照强度大于1 500 μmol·m-2·s-1 时，随着光照强度的增加，三组实验大豆 幼苗的净光合速率均增加缓慢，分析其原 因可能是____________________________ ____________________________________ __________(试从暗反应角度答出2点)。 该实验结果表明GmPLP1参与强光胁迫响 应，判断依据是_____________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 受胞间CO2浓度的限制；受光合作用有关酶的数量(活性)的限制；受温度的影响 一定范围内，光照较强时，与WT相比，GmPLP1的表达量增加抑制大豆幼苗的光合作用；GmPLP1的表达量减少促进大豆幼苗的光合作用 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 由于胞间CO2浓度的限制，CO2吸收速 率有限，光合作用有关酶的数量(活性) 的限制以及温度的影响，光照强度大于 1 500 μmol·m-2·s-1时，随着光照强度的 增加，三组实验大豆幼苗的净光合速率 均增加缓慢。一定范围内，光照较强时， 与WT相比，GmPLP1的表达量增加抑制大豆幼苗的光合作用；GmPLP1的表达量减少促进大豆幼苗的光合作用，该结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (3)研究小组在进一步的研究中发现，强 光会诱导蛋白GmVTC2b的表达。为探 究GmVTC2b是否参与大豆对强光胁迫 的响应，他们测量了弱光和强光下WT(野 生型)和GmVTC2b-ox(GmVTC2b过表达) 转基因大豆幼苗中抗坏血酸(可清除活性 氧)的含量，结果如图2所示。 依据结果可推出在强光胁迫下GmVTC2b增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性(生物对强光胁迫的忍耐程度)，其原理是_________________________ _____________________________________________________________。 GmVTC2b通过增加抗坏血酸含量进而提高大豆清除活性氧的能力，从而增加植株对强光胁迫的耐受性　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 由于GmVTC2b通过增加抗坏血酸含量 进而提高大豆清除活性氧的能力，从而 增加植株对强光胁迫的耐受性，因此在 强光胁迫下GmVTC2b增强了大豆幼苗 对强光胁迫的耐受性(生物对强光胁迫的 忍耐程度)。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (4)经进一步的研究，研究人员发现GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。若在第(3)小题实验的基础上增设一个实验组进行验证，该实验组的选材为________________________________ ________________________________________的转基因大豆幼苗(提示：可通过转基因技术得到相应基因过表达和低表达的植物)。根据以上信息，试提出一个可提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的思路：____________________________________________________________________________________________(答出1点即可)。 GmVTC2b过表达和GmPLP1过表达(或GmVTC2b过表达和GmPLP1低表达) 抑制大豆细胞中GmPLP1的表达；促进大豆细胞中GmVTC2b的表达；增加大豆细胞中抗坏血酸含量 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 为了验证GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性，因此可通过设置GmVTC2b过表达和GmPLP1过表达(或GmVTC2b过表达和GmPLP1低表达)的转基因大豆幼苗来进行实验。根据以上信息，可提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的思路有抑制大豆细胞中GmPLP1的表达；促进大豆细胞中GmVTC2b的表达；增加大豆细胞中抗坏血酸含量。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 谢 谢 观 看 光合作用和细胞呼吸的综合分析 据图可知，HCO进入细胞质基质需要线粒体产生的ATP供能，属于主动运输，A正确；HCO进入叶绿体基质也需要线粒体产生的ATP供能，属于主动运输，通道蛋白只能参与协助扩散，B错误；据图可知，光反应中水光解产生的H＋促进HCO进入类囊体，C正确；据图可知，光反应生成的物质X(O2)促进线粒体的有氧呼吸，产生更多的ATP，有利于HCO进入叶绿体基质，产生CO2，保证了暗反应的CO2供应，D正确。 $