第16课时 光合作用和细胞呼吸的综合分析-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考生物大一轮复习全新方案基础版(单选版)

…》达成·核心素养《 1.D叶圆片的沉浮取决于气体是否在 细胞间隙积累，与净光合速率有关，因 此叶圆片上浮情况与光合作用强度和 呼吸作用强 度都有关，A错误；据图可 知，②⑤组幼叶 上浮时间大 于成熟 】片，说明 ⑤组幼叶叶 圆片上浮的速度较慢 错误；⑥⑦组 叶圆片不上浮的原因可能是NaHCO 溶液浓度过高，导致细胞渗透失水过 多而死亡，因此若适当加大光照强度， 了 ⑥⑦组的叶圆片不会上浮，C错误；叶 脉上没有叶绿体，取叶圆片时应避开 大的叶脉，以减少无关变量对实验的 千扰，D正确。 2.D 若培养液中缺镁，叶绿素合成受 阻，光合速率减弱，而呼吸速率不变， 需要增大光照强度来增大光合速率， 使光合速率等于呼吸速率，即B点向 左移动，D错误。 考点二光合作用的 影响因素及应用 …》梳理·必备知识《… 1.(1)高于 (2)加快(3)增大 下降 2.(1)ATP及NADPH> (2)增大CO,浓度(3)酶的活性 3.提高 辨析与表达 (1)/ (2) (3)X (4)此时温度很高，导致气孔大量关闭 CO2无法进入叶片组织，致使光合作 用暗反应受到限制 (5)土壤微生物分解有机肥释放CO2,为 光合作用提供更多的原料，合成有机 物的含量增加 …》达成·核心素养《… 1.DA点叶龄小，光合色素含量少，吸 收的光能也少，导致光合速率较低，A 正确：AB段随着叶龄增加，光合色素 含量增加，叶 片面积增大，酶数量增 多，光合速率增大，B正确；CD段随着 叶龄增大，叶片逐渐衰老，叶 中的光 合色素含量 少，酶数量减少，光合速 率下降，C正确；若光照突然增强，光反 应产生的ATP和NADPH增加，Ca的 还原加快，短时间内叶绿体中C的含 量减少，D错误。 2.D随着 旱胁迫时间延长，气体通过 气孔时遇到的阻力增大，导致玉米的 蒸腾作用减弱，以降低水分的散失，此 时，玉米对离子的运输能力下降，根系 对离子的吸收能力也下降，A正确；气 孔阻力增大，CO2的进入量减 少，玉米 通过减少光合原料供应 :降低光合速 率以适应干旱环境，B正确；恢复浇水 后，气孔阻力下降，CO2的进入量增 加，此时光合速率增大，光反应加快， 光反应 生的ATP和NADPH的量 均呈上 :势，C正确；气孔阻力不再 变化时 包括两种情况，一是气孔全 开，气体通过没阻力，二是气孔关闭， 气体通过的阻力不能再增加，此时玉 米光合速率与呼吸速率的大小无法确 定，D错误。 3.(1)类囊体薄膜叶绿素b (2)下降NADPH、ATP和O2C (3)非气孔因素高温胁迫后，气孔导 度和胞间CO2浓度上升但净光合速率 下降 (4)缓解与不使用MT相比，使用 100umol·L1的MT组幼苗在高温 胁迫后叶绿素含量增加，使光反应速 率提高：同时气孔导度显著增大，胞间 CO2浓度降低，说明T可显著提高 高温胁迫下的幼苗CO,的固定速率， 使暗反应速率提高 解析：(1)叶绿素位于叶绿体内的类囊 体薄膜上。分离色素原理：各色素随 层析液在滤纸上扩散速度不同，从而 分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶 解度小，扩散速度慢。色素提取后经 纸层析法分离，扩散速度最慢的是叶 绿素b,呈黄绿色。(2)据题图可知，高 温胁迫后，黄瓜幼苗叶绿素含量较胁迫 前下降，光反应速率下降，使NADPH、 ATP和。，减少，卡尔文循环中再生出 C的量改变，从而影响光合速率。(3)高 温胁迫后，气孔导度和胞间CO,浓度 上升但净光合速率下降，因此高温胁 迫下，黄瓜幼苗净光合速率的下降主 要是由非气孔因素引起的。(4)分析 题图可知，与不使用MT相比，使用 100mol·L1的MT组幼苗在高温 胁迫后叶绿素含量增加，使光反应速率 提高：同时气孔导度显著增大，胞间CO, 浓度降低，说明MT可显著提高高温 胁迫下的幼苗CO2的固定速率，使暗 反应速率提高，因此100mol·L1 的MT可有效缓解高温胁迫对黄瓜幼 苗净光合速率的影响。 》演练·高考真题《 ACO,是光合作用原料，增加叶片周 围环境C。2求度可增强光合作用，从 而提高氧气释放速率，A正确；降低温 度会使得有关的酶活性降低，从而使 光合作用减弱，会降低氧气释放速率， B错误：给光源加滤光片改变光的颜 色，会使照射到植物的光照强度降低 从而使光合作用减弱，氧气释放速率 降低，C错误；移动冷光源缩短与叶片 的距离可达到使光照强度增大的效 果，但氧气释放速率可能不变，因为光 照强度达到饱和，点之后，光合作用强 度不再随着光照强度的增强而增强，D 错误。 2.C由表格数据可知，第①组处理有利 于诱导植物甲提前开花，但鲜花累计 平均产量是最低的，A错误；光照处理 中的黑暗时长增加，花的叶黄素含量 先增加后减少，B错误；②组鲜花累计 平均产量比较高，②组花的叶黄素含 量最高，品质最好，故综合考虑花的产 量和品质，应该选择第②组处理，C正 确：由表格数据可知，③组鲜花累计平 均产量最高，②组花的叶黄素含量最 高，品质最好，D错误。 3.C 在低光强下，光合速率较低，随叶 温升高，呼吸速率上升，导致净光合速 率下降，A正确；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，B正确；在题图中两个CP ,点处，净光合速率为0，此时植物能进 行光合作用，且光合速率和呼吸速率 相等，C错误；净光合速率=总光合速 率一呼吸速率，图中M,点处净光合速 率最大，则光合速率与呼吸速率的差 值最大，D正确。 4 (1)无水乙醇防止研磨过程中色素 被破环 (2)适宜的光照条件下有利于叶绿素 的合成 (3)正常光照条件下突变体中叶绿素 和类胡萝卜素相对含量都极低，光合 作用极弱，无法满足植株生长对有机 物的需求 (4)与野生型相比，纯合突变体的类胡 萝卜素在正常光和弱光下均含量很低 (5)脱落酸①弱光②气孔大小 ③B组气孔大小明显小于A组，C、D 两组气孔大小基本相同 解析：(1)绿叶中的光合色素易溶于有 机溶剂，提取叶片中叶绿素和类胡萝 卜素常使用的溶剂是无水乙醇。加入 少许碳酸钙可以防止研磨过程中色素 被破坏。(2)叶绿素的合成需要光照 条件诱导，适宜的光照条件有利于叶 绿素的合成，所以野生型植株叶片叶 绿素含量在正常光下比弱光下高 (3)因为正常光照条件下纯合突变体 叶片中叶绿体异常、类囊体消失，叶绿 素和类胡萝卜素相对含量都极低，光 合作用极弱，无法满足植株生长对有 机物的需求，纯合突变体将无法获得 种子。(4)本研究中支持此突变体与 类胡萝卜素合成有关的证据有①纯合 体种子为白色：②与野生型相比，纯合 突变体的类胡萝卜素在正常光和弱光 下均含量很低。(5)由题干信息可知， 纯合突变体中可能存在脱落酸的合成 缺陷。若以上推断合理，则干旱处理 能够提高野生型中激素X(脱落酸)的 含量，但不影响纯合突变体中X的含 量。为检验上述假设，实验设计如下： ①取野生型和纯合突变体种子，萌发 后在弱光条件下培养一周，然后将野 生型植株均分为A、B两组，将突变体 植株均分为C、D两组，A、C组为对照， B、D组千旱处理4小时。②测量指标： 每组取3~5株植物的叶片，在显微镜 下观察、测量并记录各组的气孔大小。 ③预期结果：B组气孔大小明显小于A 组，C、D两组气孔大小基本相同。 第16课时光合作用 和细胞呼吸的综合分析 考点一光合作用 与细胞呼吸的联系 …》梳理·必备知识《… 1.(1)O2CO2(3)光反应水的光解 还原C 辨析与表达 (1)X(2)/(3)/(4)X(5)/ (6)会E点比A点的二氧化碳浓度低， 说明干重增加 (7)白天光合作用旺盛，晚上呼吸作用 微弱 》达成·核心素养《 1C影响植物光合作用的主要环境因 素有光照强度、温度和二氧化碳浓度 等，因此光照强度是影响红松净光合 速率的主要环境因素之一，A正确；在 6时之后18时之前，净光合速率大于 0,由此可知红松体内一昼夜有机物积 累最多的时刻是18时，B正确；在11 时至12时间气孔导度降低，导致CO 的供应减少，影响光合作用暗反应中 CO,的固定，CO2的固定过程受阻，但 参考答案431 光反应仍正常进行，引起细胞中C3含 量相对下降，C含量相对增多，C错 误：适当补充水分可以缓解中午时段 红松出现的气孔导度和净光合速率下 降的现象， )正确。 2.C图1是水稻植株光合作用示意图 图中 )表示二氧化碳，②表示NADPH 和ATI ,③表示NADP+和ADP、Pi,A 正确；若停止①二氧化碳的供应，产生 C的速率减小，对ATP、NADPH的消 耗减少，从而抑制光反应的进行，因此 一段时间后氧气的产生速率将会减 小，B正确：假设25℃与15 条件下 水稻制造有机物的速率分别为X、Y 分析图 知，25 水稻呼吸 消耗有机物多，15℃条件下水稻呼吸 消耗有机物少，而两温度下净光合速 率相同， 因为总光合速率等于净光 合速率 呼吸速率，所以 Y,C错 误：35℃条件下，光照强度为2时，光 合作用积累有机物的量约等于1，少于 呼吸作用消耗的2，所以光照12，黑 暗12h,水稻植株不能正常生长，D 正确。 3.(1)① ③ ③ (2)1 (3)能 从图2中可以看出，光合作用 强度为6单位，呼吸作用强度为2单位 左右，因此每天交替进行12h光照、 12h黑暗，净光合作用量=6×12 2×24=24>0 解析：(1)图1中，过程①表示光合作用 的光反应阶段，消耗ADP生成ATP, 能使叶绿体中ADP含量减少；仅考虑 有氧条件，③ .示有氧呼吸的第一个 阶段、④表 有氧呼吸的第二个阶段， 都要合成ATP,使线粒体中ADP含量 减少；过程③④表示细胞呼吸产生的 ATP用于细胞的各种生命活动，包括 吸收镁离子。(2)先置于暗处4h后干 重减少1g,说明呼吸速率为1g/4h= 0.25g/h;然后光照4h后 千重增加 3g[从(x-1)g增加到(x 2)g],说明 净光合速率为3g/4h=0.75g/h。总 光合速率=净光合速率十呼吸速率 = 0.75g/h -0.25g/h=1g/h。(3)温度 保持在25℃的条件下，从图2中可以 看出，光合作用强度为6单位，呼吸作 用强度为2单位左右，因此每天交替进 行12h光照、12h黑暗，净光合作用 量=6×12-2×24=24>0，因此植物 能正常生长。 考点二测定植物光合速率 和呼吸速率的常用方法 …》梳理·必备知识《… 3.(1)有氧呼吸量净光合作用量 (2)O,的减少量O,的增加量 总光 合作用量(3)白瓶中测得的现有 量一黑瓶中测得的现有量 辨析与表达 (1)/(2)× (3)X (4)×(5)× (6)①白探究光质（光的波长）对光合 作用强度的影响②先光照处 理 1h,测得CO,浓度的减少量（吸收 量)；再黑暗处理1h,测得CO,浓度 的增加量（释放量）：将两次得的 数据相加（再乘小室容积）即为植物 单位时间(1h)内光合作用实际消耗 的总CO2量 432 红对构·讲与练·高三生物 ·县 …》达成·核心素养《 1.D2号试管遮光，植物只进行呼吸作 用，产生CO,,不消耗CO,,其CO,浓 度高于3号试管，颜色应该比3号试管 更深，故2号试管的颜色应为黄色，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=光合作用消耗的 CO,,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 CO,浓度下降，2至7号试管的实验结 果是不可靠的，C正确：光合作用消耗 CO2、呼吸作用产生CO2,都会影响溶 液中的CO2浓度，因此2至7号试管 中的实验结果是由植物的光合作用和 呼吸作用引起的，D错误。 2.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 氧气，A正确：光照强度为a时，白瓶中 溶氧量与初始溶氧量相等，说明植 物光合作用产生的氧气刚好用于细胞 呼吸消耗，B错误；当光照强度为℃时， 白瓶中植物光合作用产生的氧气量即 为总光合作用量=净光合作用量十细 胞呼吸消耗量=(24一10)十(10一3)= 21(mg·L1),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，白瓶中的溶氧量也不再增加， 即白瓶中植物的光合速率不再增加，D 正确。 3 (1)细胞质基质 ATP和NADPH (2)光照和黑暗 (3)不同意，pH为4时光合放氧速率 为0，说明光合速率等于呼吸速率，能 进行光合作用 (4)酶活性碱性 (5)①配制无磷培养基②KC1③离 心法④不同浓度的磷酸盐溶液 解析：(1)由于发莱细胞属于原核细 胞，除了核糖体，没有其他细胞器，因 此发菜细胞中催化二氧化碳固定的酶 分布在细胞质基质中，C:的还原需要 光反应提供ATP和NADPH。(2)取 发莱细胞培养液置于液相氧电极反应 室中，以36min为间隔，交替进行光 照和黑暗处理，循环三次，测定溶氧量 变化，计算光合速率和呼吸速率」 (3)pH为4时光合放氧速率（净光合 速率)为0，说明呼吸速率等于光合速 率，因此不同意该观点，即DH为4时 呼吸速率等于光合速率，说明此时能 进行光合作用。(4)过酸和过碱的环 境通过影响酶的活性，从而影响了发 莱的光合作用和呼吸作用。pH为 4时净光合速率为0，H低于4时则 呼吸速率大于光合速率，不利于发莱 的生长，而pH为12时呼吸耗氧速率 为0，但光合放氧速率直到pH等于 13时才为0，说明发莱细胞光合作用对 碱性环境有较强的适应能力。(5)①根 据实验操作要点，可知第一步是配制 无磷培养基：②将完全培养基配方中 的K2HPO1去除，要探究不同浓度磷 酸盐对发莱细胞光合速率和呼吸速率 的影响，因此将完全培养基配方中的 K2HPO,去除，代之以等摩尔浓度的 KCI;③可以通过离心法收集发莱细 胞：④将收集的发莱细胞分组接种于 础版 添加了不同浓度的磷酸盐溶液的培养 基中继续培养24h。 …》演练·高考真题《… 1.D培养初期，容器内CO,含量逐渐降 低，光合速率逐渐降低，之后光合速率 等于呼吸速率，A错误；初期光合速率 减慢，由于容器内C。,含量初期逐渐 降低，即光合速率大于呼吸速率，容器 内O,含量升高，呼吸速率不会降低，B 错误；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错误，D正确。 2.(1)不相等叶片的呼吸速率不相等 (2)叶片的光合速率等于呼吸速率，植 物的非绿色器官只进行呼吸作用 (3)温度超过b时，随温度升高，植物气 孔开度降低，进入叶片的CO2减少（或 温度超过b时，随温度升高，与暗反应 相关的酶活性降低)（合理即可） (4)光合速率与呼吸速率的差值（或净 光合速率) 解析：(1)在自然条件下，该植物叶片 在温度a和c时的光合速率相等，但由 于黑暗时呼吸速率不同，因此叶片有 机物积累速率不相等。(2)在温度d 时，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，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CO,固定速率减慢，C?还原 速率减慢，进而使暗反应速率降低」 (4)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（或净光合速率）最大时的温度，有 利于有机物的积累。 3.(1)选择透过性ATP、NADPH细 胞质基质 (2)乙（自养生物细胞呼吸的最适温 度一般高于光合作用的最适温度)常 温下光合作用产生氧气的量大于呼吸 作用消耗氧气的量，这样植物才能积 累有机物，正常生长 (3)①摇匀②将稀释样液离心，取下 层沉淀物③提取叶绿素（溶解蓝细 菌)④防止叶绿素降解 解析：(1)由于H+和O2通过类囊体膜 时的运输情况不同，说明类囊体膜具 有选择透过性。蓝细菌为原核生物， 没有叶绿体，碳反应中C3在ATP NADPH的作用下转变为(CH2O),发 生的区域位于细胞质基质中。(2)通 常光合作用产生氧气的量大于呼吸作 用消耗氧气的量，这样植物才能积累 有机物，正常生长，所以图2中蓝细菌 光合放氧的曲线是乙。(3)测定样液 中蓝细菌密度和叶绿素a含量，a.按 定浓度梯度稀释蓝细菌样液，分别用 血细胞计数板计数，取样前需摇匀，测 定样液蓝细菌数量；b.将稀释样液离 心，取下层沉淀物，浓缩蓝细菌；C,将浓 缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬 浮，提取叶绿素（溶解蓝细菌）；d,用锡 箔纸包裹装有悬浮液的试管，避光存 放，防止叶绿素降解；e.用分光光度计 测定叶绿素a含量，计算，建立相关 曲线。070红对构·讲与练·高三生物·基础版 (5)纯合突变体中可能存在某种植物激素X的 分为C、D两组，A、C组为对照，B、D组干旱处 合成缺陷，X最可能是 。 若以上推断 理4小时。 合理，则干旱处理能够提高野生型中激素X的 ②测量指标：每组取3~5株植物的叶片，在显 含量，但不影响纯合突变体中X的含量。为检 微镜下观察、测量并记录各组的 验上述假设，请完成下面的实验设计： ③预期结果： 模 ①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种 块 子，萌发后在 条件下培养一周，然后将 》温馨提示 野生型植株均分为A、B两组，将突变体植株均 学习至此，请完成训练15 第16课时 光合作用和细胞呼吸的综合分析 课标 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转 解读 换并储存为糖分子中的化学能。 考点一光合作用与细胞呼吸的联系 梳理>必备知识 (2)能量变化 大 热能 1.细胞呼吸和光合作用的联系（如图） 有氧 释放大 散失 ATP、 有机物 呼吸 量能量 光能一→光反应NADPH ATP ADP和Pi,NADP暗反应 光 NADPH 中稳定 ATP中 中活跃的 的化 释放少 少 能 活跃的 H002 CO, 化学能 学 能 无氧 量能量 量 化学能 呼吸 不彻底氧化产物中的化 有氧呼吸Ⅲ+田（有氧呼吸Ⅱ丙酮酸←气有氧呼吸 学能 田 (3)光合作用与有氧呼吸中有关物质的来源与 ->ATP < 去路 (1)物质转化 来源第一个阶段（葡萄糖）、第二个阶段 (丙酮酸和水) C0,的 C,的 第一个 第二个 NADH 、有 c0,固定c还原cH.O,阶段CHO,阶段co, 呼吸去路 第三个阶段还原O,产生H,0(释 放大量能量)》 光合作用 有氧呼吸 来源 所产生 NADPH 光合 作用去路 用于暗反应 长 第一个、第 第三个 应 二个阶段 阶 来源 H,O NADPH- CH20.7 →H0 有氧 一三个阶段均产生第三个阶段产生最多 呼吸 去路 作为各项生命活动的直接能源 光合作用 有氧呼吸 物质 ATP 来源 并非唯一，还有GTP、TTP等 光反应 光 第三个 第二个 H,0光反应 阶段 阶段 作用去路主要用于C,的还原 暗反应 →HO (CHO) 2.光合速率与呼吸速率的关系 光合作用 有氧呼吸 光合作用 总光合速率=净光合速率十呼吸速率。 第一个阶段 第二个阶段 CO2→C3→C,H2O。 CHO.HO CO (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 光合作用 有氧呼吸 第三单元细胞的能量供应和利用071 (2)光合作用产生的O2量=释放到环境中的 “不会”)显示生长现象，理由是 O2量十呼吸作用消耗的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 E KA植株生长 ①终点I与 ②密闭环境中，一 6121824时间h 始点A比较 LA植株未生长 0 昼夜O,浓度的变化 模 DA植株呈负生长曲线与CO,相反 (7)(必修1P108选择题6)在我国西北地区，夏季 块 姆↑此段下降缘于气孔部分 日照时间长，昼夜温差大，那里出产的瓜果往 关闭，C0,吸收减少 d O 往特别甜。这是因为 D 06 E 0 时间 达成>核心素养 自然环境中 密闭环境中 CO浓 1.(2024·安徽合肥三模)研究人员对某地红松进 CO,浓 此段下降缘于光照强度减弱 度最 度最 行了光合指标日变化的相关测定，结果如图所 高点 低点 示。下列相关叙述错误的是 ( ) b、h光合作用开始点和消失点 B、H ab、hi只进行呼吸作用的时间段一AB、HI N20 c、g一光合速率等于呼吸速率的时间点C、G 15 5 0.4 bc、gh光合速率小于呼吸速率的时间段一BC、GH 0.2 cg光合速率大于呼吸速率的时间段]一CG 0.1 0- cg积累有机物的时间段一CG 681012141618时 「对整个植株：光合=呼吸 关注两种情况对叶肉细胞：光合>呼吸 口代表净光合作用速率 ·代表气孔导度 bh制造有机物的时间段 一BH A.光照强度是影响红松净光合速率的主要环境 de出现“午休”现象的时间段 一EF 因素之一 & 有机物积累最多的时间点一G B.红松植株一昼夜有机物积累最多的时刻是 ⊙辨析与表达 18时 (1)当叶肉细胞内光合速率大于细胞呼吸速率时， C.在11时至12时间，红松叶绿体中C3的含量 植株的干重一定会增加。 ( 增加 D.适当补充水分可以缓解图中中午时段红松出 (2)给某植物浇灌含18O的H2O,一段时间后可在 现的现象 O2、CO2和糖类中检测到18O。 ) 2.(2024·陕西宝鸡三模)水稻是典型的喜温农作 (3)用黑藻测定叶绿体产生O2的最大速率时，需 物，生长周期较短。图1是水稻光合作用过程 要先测出黑暗条件下的呼吸速率。 ) 示意图，图2是将水稻植株置于CO2浓度适宜、 (4)叶肉细胞中参与光合作用的CO2只来自外界 水分充足的环境中，改变温度和光照强度，测定 大气。 ( 得到的CO2吸收速率。据图分析，下列叙述错 (5)光合作用暗反应阶段和有氧呼吸的第一个、第 误的是 二个阶段均不在生物膜上进行。 02 (CH,O) 6 15℃ (6)(必修1P106拓展应用1挖掘)如图是某研究 25℃ 小组以番茄为材料所做的相关实验的结果。 光.rn --…35℃ ② 2 据图推测，光合速率与呼吸速率相等的点是 H,O 0 246810 光照强度/相对值 B、F,该番茄植株一昼夜内 (填“会”或 图1 图2 072对沟·讲与练·高三生物·基础版 A.图1中②表示NADPH和ATP,③表示 9 NADP+和ADP、Pi B.图1中若停止①的供应，一段时间后氧气的 产生速率将会减小 0 15 30 4 60 C.当光照强度大于8时，25℃与15℃条件下 温度/℃ 图2 模 水稻制造有机物的速率相同 块 (1)在水稻植株的叶肉细胞中，图1中 D.35℃条件下，光照强度为2时，一昼夜光照 (填数字序号，下同，仅考虑有氧条件)过程能使 12h,水稻植株不能正常生长 叶绿体中ADP含量减少， 过程能使线 3.(2025·湖南林洲开学考试)光合作用与细胞呼 粒体中ADP含量减少。 过程能够为 吸是植物体的两个重要生理活动，图1表示水 叶肉细胞吸收镁离子提供动力。 稻的光合作用与细胞呼吸两者之间的关系。图 (2)若该植物原干重为xg,先置于暗处4h后 2表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温 干重为(x-1)g,然后光照4h后干重为(x+ 度对某植物光合作用速率和呼吸速率的影响 2)g,则总光合速率为 g/h (图中实线表示实际光合作用速率，虚线表示呼 (3)若温度保持在25℃的条件下，长时间每天 吸速率，单位：mg·h1)。回答下列问题： 交替进行12h光照、12h黑暗，该植物 ① 0 X物质 NADPH (填“能”或“不能”)正常生长，请说明理由： CO Z物质 ⑦ 葡萄糖 Y物质 图1 考点二 测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法 梳理>必备知识 2.“半叶法” ~测定光合作用有机物的产生量 遮光 1.“液滴移动法”一测定装置中气体体积变化 ·△W=W。-W(△W表示 有色液滴 有色液滴 小时后 截取部分叶片在小时 A 内光合作用合成的有 机物) 毛细管 毛细管 同一叶片，给予截取对称位置面 绿色植物 绿色植物 ·真正光合速率=△W NaOH溶液 NaHCO,溶液 遮光和光照处 积均为S的叶片， 的平均值/(S×),即单 (吸收CO,) (提供CO,) 理且阻止两部烘干称重，记为 位时间单位面积的叶 “黑暗”条件下，一定时 “光照”条件下，一定时 分的物质和能 W和WB 片制造的有机物的量 间内有色液滴左移距离 间内有色液滴右移距离 量转移 代表有氧呼吸消耗O,量， 代表释放0，的量，可计 将叶片一半遮光、一半曝光，遮光的一半只进 可计算呼吸速率 算净光合速率 (1)在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上 行呼吸作用，曝光的一半同时进行呼吸作用 可计算得出二者之和，即“总光合速率”。 和光合作用。需要注意的是该种方法在实验 (2)物理误差的校正：为使实验结果精确，除减 之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物 少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。与 的运输。 图示两装置相比，对照装置的不同点是用“死亡 的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相同。 第三单元细胞的能量供应和利用073 3.“黑白瓶法”一测定溶氧量的变化 (3)测定金鱼藻光合作用强度时，加入NaHCO ⊙①从某一水层取样，装入若干个等体积黑瓶和白 溶液的主要目的是吸收呼吸作用释放的CO2。 瓶中（并分别测得初始溶氧量） () ⊙③一段时间后，分别 ②把黑、白瓶悬于原水 测出黑、白瓶的溶氧 (4)测定净光合速率是以单位时间、单位叶面积的 深处 量并算出平均值 CO2固定量为指标。 () (5)在光照等条件均适宜的情况下，放入某植物幼 模 苗的密闭装置中CO2的浓度一直下降。 块 ( ⊙④计算 (1)“黑瓶”不透光，测定的是 “白 (6)(必修1P106拓展应用1延伸)为探究环境因 瓶”给予光照，测定的是 素对光合作用强度的影响，某生物兴趣小组自 (2)在有初始值的情况下，黑瓶中 制了一种装置，如下图所示。中心区域由a、b、 为有氧呼吸量：白瓶中 c、d四块不同的玻璃（透光率相同）围成一个正 为净光合作用量；二者之和为 方体小室，其余部分均不透光，各区域间无气 (3)在没有初始值的情况下， 体交换。实验中，以小室正中心的LED灯作 =总光合作用量。 为光源，外围的四个密闭空间内分别放置若干 提醒①黑白瓶法常用于水生生态系统光合速率 等量长势相同的同种植物幼苗。 和呼吸速率的测定。②在没有初始值m。时，可利 用，二m1计算出总光合速率。 打开顶善 t 4.“叶圆片称重法”一测定有机物的变化量 ①该装置中的a、b、c玻璃分别只允许蓝紫光、 本方法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的 红光、绿光透过，则起对照作用的d玻璃应允 生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合 许 光透过。该实验的目的是 速率(S为叶圆片面积) 在10时将整个 在12时将整个 装置移动至黑暗中 装置移动至光下 ②现有CO,传感器（可以实时检测密闭空间内 在10时移走的 在12时移走的 在14时移走的 的CO2浓度变化)，假定呼吸速率基本不变，请 叶圆片X(干重xg)叶圆片Y(干重yg)叶圆片Z(干重zg) 利用该装置探究植物单位时间(1h)内光合作 净光合速率=（之一y)/2S;呼吸速率=(x一y)/ 用实际消耗的总CO2量，写出简要的实验思 2S;总光合速率=净光合速率十呼吸速率= 路 (x+之-2y)/2S。 5.“叶圆片上浮法”一定性检测O2释放速率 本方法利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空 达成>核心素养 气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过 1.(2024·贵州六盘水联考)某同学为研究某种水 程中，植物消耗CO2产生O2,由于O2在水中的 草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用 溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉 少量的NaHCO?和溴麝香草酚蓝加水配制成 的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目 蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO,使溶 的多少（或者叶片全部上浮所需时间的长短）， 液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别 即能比较光合作用强度的大小。 加入7支试管中，其中6支加入生长状况一致 ○辨析与表达 的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管， (1)测得的某植物叶片的光合速率小于该叶片分 各试管的实验处理和结果见表。随着CO,浓度 离得到的叶绿体的光合速率。 () 的增高，溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 (2)若要计算水稻总光合速率，不需要测量黑暗条 不考虑其他生物因素对实验结果的影响。下列 件下水稻的呼吸速率。 ( 叙述错误的是 () 074 红沟·讲与练·高三生物·基础版 试管编号 3.(2025·江苏南通质检)发菜是一种陆生多细胞 2 3 4 5 6 丝状蓝细菌。科研人员测定了不同的pH对发 水草 无 有 有有有有 有 菜细胞（从发菜藻体中分离获得）光合放氧速率 距日光灯的距离/cm 20 遮光 100806040 20 和呼吸耗氧速率的影响，结果如下图。请回答 下列问题： 50min后试管中 浅 150 溶液的颜色 色 色 黄绿色 色 浅蓝色 色 口-光合放氧速率心呼吸耗氧速率 块 注遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日 90 光灯100cm的地方。 60 A.50min后2号试管中X代表的溶液颜色为 30 黄色 6 8 1012 14 B.5号试管中水草光合作用强度等于呼吸作用 pH 强度，吸收与释放的CO2量相等 (1)发菜细胞中催化二氧化碳固定的酶分布在 C.若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号 ,C3的还原需要光反应提供 试管的实验结果是不可靠的 (2)取发菜细胞培养液置于液相氧电极反应室 D.本实验中，2至7号试管的实验结果是由呼 中，以3~6min为间隔，交替进行 吸作用引起的 处理，循环三次，测定溶氧量变化，计算光合速 2.(2025·湖南郴州调研)某生物科研小组从鸭绿 率和呼吸速率。 (3)有人认为pH为4时发菜细胞不能进行光合 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 作用，你是否同意他的观点？请说明理由。 mg·L1,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 (4)过酸和过碱的环境通过影响 ,从而 件下(a<b<c<d<e),温度保持不变，24h后， 影响了发菜的光合作用和呼吸作用。根据实验 实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量。请根据 结果可知，发菜细胞光合作用对 环境 有较强的适应能力。 其记录数据（如下表）判断，下列选项错误的是 (5)为了探究不同浓度磷酸盐对发菜细胞光合 速率和呼吸速率的影响，科研人员进行了如下 光照强度/klx 0(黑暗) b d 实验。请补全表格： 白瓶溶氧量 实验步骤 10 16 24 30 30 实验操作的要点 (mg·L1) 的名称 黑瓶溶氧量 将完全培养基配方中的K2HPO,去除， 3 3 3 3 3 3 代之以等摩尔浓度的② (填 (mg·L1) “NaCI"“KCI"或“Na2HPO,”) A.黑瓶中的生物呼吸消耗氧气，但没有光照，植 培养、收将发菜细胞接种于无磷培养基中培养 物不能进行光合作用产生氧气 集发菜10d,通过③ (技术)收集发菜 B.光照强度为a时，白瓶中溶氧量与初始溶氧 细胞 细胞 量相等，说明此光照强度下植物仍然不能进 将收集的发菜细胞分组接种于添加了 行光合作用 分组实验 ④ 的培养基中继续培养 C.当光照强度为c时，白瓶中植物产生的氧气 24h 量为21mg·L1 测定相关测定各组发菜细胞的光合速率和呼吸 D.当光照强度为d时，再增加光照强度，白瓶中 指标 速率 植物的光合速率不再增加 第三单元细胞的能量供应和利用 075 演练>高考真题 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 -2C--->(CH,O) 照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐 H 降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象， + ATP ATP 下列解释合理的是 () ADP+Pi ADP+Pi 块 A.初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于 呼吸速率 图1 B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸 甲 150 速率保持稳定 120 C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率 90 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 3w.(o)our] 60 30- 0 102030 40 温度/℃ 等于呼吸速率 2.(2024·全国甲卷)在自然条件下，某植物叶片 图2 光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所 (1)图1中H+从类囊体膜内侧到外侧只能通过 ATP合酶，而O2能自由通过类囊体膜，说明类 示。回答下列问题： 囊体膜具有的特性是 碳反应中C 在 的作用下转变为(CHO),此过程发 呼吸速率 生的区域位于蓝细菌的 中。 (2)图2中蓝细菌光合放氧的曲线是 光合速率 8 (填“甲”或“乙”)，理由是 a b c d 温度 (1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相 (3)在一定条件下，测定样液中蓝细菌密度和叶 等，叶片有机物积累速率 (填“相等”或 绿素a含量，建立叶绿素a含量与蓝细菌密度的 “不相等”)，原因是 相关曲线，用于估算水体中蓝细菌密度。请完 成下表： (2)在温度d时，该植物体的干重会减少，原因 实验目的 简要操作步骤 是 按一定浓度梯度稀释样液，分别 测定样液蓝细菌 (3)温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低 数量 用血细胞计数板计数，取样前需 导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可 ① 能是 浓缩蓝细菌 ② (答出一点即可) ③ 将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇 (4)通常情况下，为了最大程度地获得光合产 重新悬浮 物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度 ④ 用锡箔纸包裹装有悬浮液的试 应控制在 最大时的 管，避光存放 温度。 用分光光度计测定叶绿素a含 3.(2024·江苏卷)科研人员对蓝细菌的光合放 建立相关曲线 量，计算 氧、呼吸耗氧和叶绿素a含量等进行了系列研 究。图1是蓝细菌光合作用部分过程示意图， 》温馨提示 图2是温度对蓝细菌光合放氧和呼吸耗氧影响 学习至此，请完成训练16 的曲线图。请回答下列问题：