必修1 第3单元 第4讲 细胞呼吸与光合作用的关系(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考生物一轮总复习（鲁、辽、湘、冀、苏、吉、黑、赣、内蒙古）

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞呼吸与光合作用的关系”核心专题，依据高考评价体系梳理物质能量转化、三率关系等四大高频考点，通过近五年真题分析明确“三率计算”“实验设计”等题型占比超60%，构建系统知识网络与题型应对策略。 课件亮点在于“真题典例+思维建模+实验突破”，如2024全国甲卷“温度对光合速率影响”题，通过“三率关系模型”解析培养科学思维与探究实践素养，特设“易错点警示”和“难度升维题”，助力学生掌握答题技巧，教师可精准把握学情提升复习效率。

细胞呼吸与光合作用的关系 第4讲 细胞呼吸与光合作用相互联系的考题,可全面考查结构与功能观、物质与能量观等生命观念和科学探究,在高考命题中考查频次较高。命题多借助图示模型、情境信息或实验探究类等进行考查,选择题、非选择题都是常见题型。本讲从“细胞呼吸与光合作用的物质和能量之间的关系”“真正(总)光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的关系” “自然环境与密闭环境中一昼夜光合速率的变化” “细胞呼吸和光合作用的相关实验设计与分析”四个角度进行剖析,以提高考生对细胞呼吸与光合作用的关系的综合分析能力。 目录 主题研习（一） 主题研习（二） 细胞呼吸与光合作用的物质和能量之间的关系 作业验收评价［对应主题研习（三）（四）］ 真正(总)光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的关系 作业验收评价［对应主题研习（一）(二)］ 主题研习（三） 自然环境与密闭环境中一昼夜光合速率的变化 主题研习（四） 细胞呼吸和光合作用的相关实验设计与分析 主题研习（一）细胞呼吸与光合作用的物质和能量之间的关系 [典例导析] (2025·河北高考)对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较,下列叙述错误的是(　　) A.类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中生成H2O B.叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO2 C.类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2 D.叶绿体基质中合成有机物,而线粒体基质中分解有机物 √ [解析]　光反应发生在类囊体膜上,H2O分解产生氧和H+等;暗反应发生在叶绿体基质,该过程可发生CO2的固定和C3的还原,生成有机物;有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质,该阶段丙酮酸和H2O彻底分解成CO2和[H],并释放出少量的能量;有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜,[H]和O2结合形成H2O。故选A。 [思维建模] 1.细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系 (1)物质转化 C H O (2)能量变化 2.光合作用与有氧呼吸中有关物质的来源与去路 [应用体验] 1.科研人员用适宜光照条件下正常生长的水稻植株,进行同位素标记实验。下列有关叙述错误的是(　　) A.提供O,一段时间后,能在CO2中检测到18O B.提供O,一段时间后,不能在有机物中检测到18O C.提供14CO2,则根细胞在缺氧状态下可能出现14C2H5OH D.提供14CO2,叶绿体中14C的转移途径大致是14CO2→→(14CH2O) √ 解析:给水稻提供O,O可参与有氧呼吸的第二阶段,所以生成的CO2中会有18O,含有18O的CO2可参与光合作用暗反应过程,故能在有机物中检测到18O,A正确,B错误;给水稻提供14CO2,14C在水稻光合作用过程中的转移途径大致是14CO2→14C3→14C6H12O6(14CH2O),根细胞在缺氧状态下进行无氧呼吸时,14C6H12O6会分解形成OH,C、D正确。 2.(2025·南昌模拟)如图表示某自养型生物进行光合作用和细胞呼吸的过程示意图,图中①~④表示反应过程。下列说法正确的是 (　　) A.反应①②发生的场所分别是类囊体薄膜和线粒体内膜 B.反应③④分别表示CO2的固定和有氧呼吸的第一、二阶段 C.NADP+是氧化型辅酶Ⅰ,是光合作用产生的e-的最终受体 D.反应①产生的ATP可用于反应③和其他消耗能量的反应 √ 解析:若该自养型生物为蓝细菌,没有线粒体和叶绿体,则其反应①②发生的场所不在类囊体薄膜和线粒体内膜,A错误;反应③表示暗反应过程,包括CO2的固定和C3的还原,B错误;NADP+是氧化型辅酶Ⅱ,C错误;反应①产生的ATP可用于反应③(暗反应)和其他消耗能量的反应,如叶绿体色素合成、叶绿体内基因的表达等,D正确。 3.[多选](2026·新余模拟)植物的叶肉细胞中存在“草酰乙酸/苹果酸穿梭体”,结构如图。在光照过强时,“草酰乙酸/苹果酸穿梭体”可有效地将光照产生的部分NADPH输出叶绿体,并在细胞质基质中生成NADH。下列叙述正确的是 (　　) A.NADPH主要在叶绿体基质中生成 B.正常光照下,NADPH主要用于还原C3生成糖类 C.由NADPH生成的NADH主要在线粒体内膜上被利用 D.“草酰乙酸/苹果酸穿梭体”可减弱强光对叶绿体的损伤 √ √ √ 解析:NADPH主要在叶绿体的类囊体膜上生成,A错误;正常光照下,NADPH主要为暗反应供能和作为还原剂,用于还原C3生成糖类,B正确;NADH能与氧气结合生成水,该反应发生在线粒体内膜上,C正确;强光下叶绿体吸收光能,会产生过剩的NADPH,“草酰乙酸/苹果酸穿梭体”可将部分NADPH输出叶绿体,减弱了强光对叶绿体的损伤,D正确。 主题研习（二）真正(总)光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的关系 [典例导析] (2024·全国甲卷改编)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: 不相等 温度a时植物叶片呼吸速率小于温度c时,即有机物消耗速率不相等 (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____________________________________________________________。 [解析]　植物叶片有机物积累速率即为净光合速率,题图中净光合速率=光合速率-呼吸速率,温度a和c时植物叶片光合速率相等,但温度a时植物叶片呼吸速率小于温度c时,有机物消耗速率不相等,所以在温度a和c时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____________________ ___________________________________________________________。 [解析]　在温度d时,叶片呼吸速率等于光合速率,但植物体其他不进行光合作用的细胞还会进行呼吸作用,即植物整体的呼吸速率大于光合速率,有机物被消耗,植物体的干重下降。 等于光合速率,但植物整体的呼吸速率大于光合速率,有机物被消耗 温度d时,叶片呼吸速率 (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)。 [解析]　温度超过b时,暗反应速率降低,原因可能是高温使参与暗反应的 相关酶活性降低,也可能是温度过高,气孔部分关闭,导致CO2吸收量下降等。 温度过高,参与暗反应的相关酶活性降低;温度过高, 导致气孔部分关闭,CO2供应不足 (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。 [解析]　温室栽培过程中,白天植物会同时进行光合作用和细胞呼吸,为了最大程度地获得光合产物,应该让有机物积累量达到最大,即白天温室的温度应控制在净光合速率最大时的温度。 净光合速率 [思维建模] 1.光合作用与细胞呼吸的“三率”模型解读 图1 ①呼吸速率:绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织在一定时间内的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真正(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; ④图1中B点对整个植株而言,光合速率=呼吸速率,而对于叶肉细胞来说,光合速率>呼吸速率 图2 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 图3 曲线c表示净光合速率,曲线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 续表 2.真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 (1)判定方法 (2)相关计算 ①光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)=实测植物氧气释放量+细胞呼吸耗氧量。 ②光合作用实际CO2消耗量(叶绿体消耗CO2量)=实测植物CO2吸收量+ 细胞呼吸CO2释放量。 ③光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)=光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成的葡萄糖量)-细胞呼吸葡萄糖消耗量。 [应用体验] 1.(2025·黄石二模)如图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述错误的是(　　) A.若细胞①处于黑暗环境中,那么该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率 B.若将该植株置于细胞②对应的光照强度下一段时间,则植株的干重将减小 C.细胞③处在较强光照条件下,细胞光合作用所利用的CO2量为n1与n2的和 D.对细胞④分析可得出,此时的光照强度较弱且物质的量n1小于m2 √ 解析:若细胞①处于黑暗环境中,细胞只进行呼吸作用,因此该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率,A正确;细胞②对应的光照强度下光合作用等于呼吸作用,但由于植株中存在不能进行光合作用的细胞,会消耗有机物,所以若将该植株置于细胞②对应的光照强度下一段时间,则植株的干重将减小,B正确;细胞③光合作用强度大于呼吸作用,光合作用所需的CO2来源于外来的CO2和呼吸作用产生的CO2,故细胞光合作用所利用的CO2量为n1与n2的和,C正确;细胞④的呼吸作用强度大于光合作用强度，可能原因是此时光照强度较弱，细胞有氧呼吸和光合作用过程中，O2的净消耗量(吸收量) m2与CO 2的净生成量n1相等，D错误。 2.(2026·北京模拟)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。下列相关分析错误的是 (　　) A.净光合作用的最适温度约为25 ℃ B.适合该植物生长的温度范围是-10~50 ℃ C.呼吸作用的最适温度比光合作用的高 D.较低温度时,温度变化对光合速率的影响更大 √ 解析:由题图可知,植物体在25 ℃左右时,净光合速率最高,说明净光合作用的最适温度约为25 ℃,A正确;由题图可知,超过45 ℃,净光合速率为负值,没有有机物的积累,不适合生长,B错误;由题图可知,呼吸作用的最适温度比光合作用的高,C正确;在0~25 ℃范围内,光合作用的增长速率大于呼吸作用,说明较低温度时,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大,D正确。 　标 的题目为推荐讲评题目，配有精品课件) (本作业电子文档配有难度升维题目,供学优生选用; 作业验收评价［对应主题研习（一）(二)］ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 一、选择题 1.(2025·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[H]不同 D.光合作用和有氧呼吸过程中均需要H2O的参与 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析: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[H]是NADPH,即还原型辅酶Ⅱ;呼吸作用过程中产生的[H]是NADH,即还原型辅酶Ⅰ,C正确。光合作用的光反应阶段有H2O的分解;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。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 2.(2026·佛山模拟)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 √ 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析: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。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 √ 9 3.绿色植物光合作用和细胞呼吸之间的能量转换如图所示,图中①~⑥代表物质,下列有关叙述错误的是 (　) A.植物光反应把太阳能转变为活跃的化学能储存在NADPH和①中 B.叶绿体中的NADPH和线粒体中的NADH都具有还原性 C.给植物提供O,短时间内生成的O2和CO2均可含18O D.物质④在叶绿体基质中合成,在线粒体基质中分解 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:植物光反应把太阳能转变为活跃的化学能储存在NADPH和①(ATP)中,A正确;叶绿体中的NADPH参与C3的还原,线粒体中的NADH与氧结合生成水,二者都具有还原性,B正确;给植物提供O,O参与光反应生成18O2,O参与有氧呼吸的第二阶段生成C18O2,因此短时间内生成的O2和CO2均可含18O,C正确;物质④代表葡萄糖,在叶绿体基质中合成,在细胞质基质中分解,D错误。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 √ 9 4.(2026·衡水模拟)如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的过程示意图,其中a、b、c、d表示生理过程,甲表示细胞器,乙表示反应场所。下列有关叙述正确的是 (　　) A.a过程产生的NADPH可以用于CO2的固定 B.甲的内膜上含有能够吸收光能的色素 C.给植物提供O一段时间后,产物O2、(CH2O)、CO2、H2O都会出现18O D.光照条件下植物根细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:a过程为光合作用的光反应阶段,产生的NADPH可以用于C3的还原,A错误。甲是叶绿体,叶绿体的类囊体薄膜上含有能够吸收光能的色素,B错误。给植物提供O一段时间后,a过程产生18O2;O参与有氧呼吸的第二阶段会出现C18O2;18O2参与有氧呼吸的第三阶段会出现O;b过程为CO2参与的暗反应,C18O2参与b过程会生成(CO),C正确。根细胞没有叶绿体,D错误。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 √ 9 5.(2026·合肥模拟)如图为荔枝在不同温度下CO2吸收和产生的变化曲线[单位:mmol/(cm2·h)]。下列叙述错误的是 (　　) A.40 ℃时,荔枝细胞的呼吸速率最高 B.40 ℃时,荔枝叶肉细胞的净光合速率>0 C.30 ℃时,最有利于荔枝的生长 D.高于40 ℃时,荔枝植株已不能生长 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:40 ℃时,荔枝细胞CO2的产生速率最大,说明此时呼吸速率最高,A正确;40 ℃时,荔枝叶肉细胞的CO2吸收速率大于0,说明此时荔枝叶肉细胞的净光合速率>0,B正确;30 ℃时,CO2的吸收速率最大,此时净光合速率最大,所以最有利于荔枝的生长,C正确;高于40 ℃时,由于CO2吸收速率大于0,所以净光合速率大于0,荔枝植株能够生长,D错误。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 6.(2026·成都模拟)下图是在不同温度下,测定光照强度相同时植物幼苗CO2吸收速率的变化曲线和黑暗条件下CO2释放速率的变化曲线,下列说法正确的是 (　　) A.光照条件下,植物体内ATP的产生场所是叶绿体和线粒体 B.光合作用的最适温度高于细胞呼吸的最适温度 C.为使该植物生长最快,白天应将其置于25 ℃环境中 D.35 ℃时,该植物细胞呼吸强度和光合作用强度相等 √ 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:光照条件下,植物细胞呼吸(场所为细胞质基质、线粒体)和光合作用(场所为叶绿体)均产生ATP,A错误;光合作用最适温度(CO2吸收速率峰值,约25 ℃)低于细胞呼吸最适温度(黑暗中CO2释放速率峰值,约40 ℃),B错误;植物生长最快需净光合速率最大,25 ℃时CO2吸收速率(净光合速率)最高,因此白天将该植物置于25 ℃环境中生长最快,C正确;35 ℃时,CO2吸收速率(净光合速率)与CO2释放速率(呼吸速率)相等,但总光合速率=净光合速率+呼吸速率,则光合作用强度是呼吸强度的2倍,D错误。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 √ 7.(2026·重庆模拟)科研人员将白及种苗先驯化 (指将组培苗从培养容器中取出后,在大棚等环境中利用某些措施进行一段时间培养),后置于自然条件下培养相同时间,再检测白及幼苗的光合指标,结果如下表,下列有关叙述正确的是 (　　) 组别 块茎生 物量/g 总生物量/g 平均呼吸速率/ (mmol·m-2·h-1) 平均净光合 速率/(mmol·m-2·h-1) 对照组 0.06 0.25 0.5 0.68 实验组 0.43 1.16 0.43 1.17 A.欲根据吸光度值测定叶绿素含量,可将色素提取液置于红光或蓝紫光下测定 B.对照组需每天给予10.2小时光照,幼苗能正常生长 C.根据表中数据推测白及可能采取了减少昼夜温差、增施有机肥等驯化措施 D.若增加白及催化CO2固定酶的活性,其他条件不变,白及光补偿点将变大 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,测定叶绿素含量时,为了防止类胡萝卜素的干扰,可将色素提取液置于红光下测定,A错误;对照组总积累=0.68t-0.5(24-t),当t=10.2小时时,总积累≈0.036>0,幼苗可生长,B正确;实验组的块茎生物量和总生物量均高于对照组,且实验组平均呼吸速率和平均净光合速率分别低于和高于对照组,可见,白及可能采取了增大昼夜温差,即白天适当升温(白天增强光合作用强度)、夜晚适当降低温度(减少有机物消耗,降低呼吸作用强度),从而达到增产的目的,C错误;提高CO2固定酶活性会增强暗反应,降低光补偿点,D错误。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 √ 8.(2026·扬州期末)某科研小组在不同环境条件下,针对某植物的氧气释放量进行测定后,所得结果如表所示(0 klx、5 klx、10 klx表示光照强度)。下列叙述正确的是 (　　) 温度 O2释放量/(mg·h-1) 0 klx 5 klx 10 klx 10 ℃ -0.5 +3.0 +4.0 20 ℃ -1 +2.0 +5.0 A.该植物在20 ℃的呼吸速率小于10 ℃的呼吸速率 B.在10 klx、10 ℃时,该植物5小时O2的产生量为22.5 mg C.在10 klx、20 ℃时,光照10小时,一昼夜该植物O2的净释放量为26 mg D.光照强度为5 klx时,该植物细胞内能产生ATP的场所是线粒体、叶绿体 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:在黑暗条件下(0 klx),植物只进行呼吸作用,10 ℃时O2释放量为-0.5 mg/h,20 ℃时O2释放量为-1 mg/h,说明该植物20 ℃的呼吸速率大于10 ℃的呼吸速率,A错误;在10 klx、10 ℃时,总光合速率=净光合速率+呼吸速率=4.0+0.5=4.5 mg/h,5小时O2的产生量为4.5×5=22.5 mg,B正确;在20 ℃、10 klx时,净光合速率为+5.0 mg/h,光照10小时积累O2量为5.0×10=50 mg,黑暗14小时呼吸消耗O2量为1×14=14 mg,一昼夜O2净释放量为50-14=36 mg,C错误;光照强度为5 klx时,植物同时进行光合作用和呼吸作用,ATP产生的场所包括叶绿体、线粒体和细胞质基质,D错误。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 √ 9.[多选](2025·鹰潭三模)如图表示实验室条件下,花生和田七两种植物在不同光照强度下O2释放量变化情况。据图分析,下列说法错误的是 (　　) A.光照强度为a时,花生和田七都能进行光合作用 B.增大环境中CO2浓度,b、d均会左移 C.光照强度为c时,花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率 D.通过比较两条曲线可知,花生比田七更适合生长在弱光照环境中 √ 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:光照强度为a时,花生和田七都能进行光合作用,A正确。b点为田七的光饱和点,d点为花生的光饱和点,若增大环境中的CO2浓度,田七和花生的光合速率会增大,光饱和点都会右移,B错误。光照强度为c时,两种植物的净光合速率相同,但据图可知,花生的呼吸作用强度>田七的呼吸作用强度,故花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率,C正确。通过比较两条曲线可知,花生的光补偿点和光饱和点都更大,故花生比田七更适合生长在强光照环境中,D错误。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 10.[多选](2026·哈尔滨模拟)下图是三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn,以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线,Ci与气孔开度呈正相关。以下分析正确的是 (　　) A.与13:00时相比,14:00时叶绿体中消耗C5的速率相对较高 B.14:00后叶片的Pn下降,导致植株内有机物含量开始减少 C.9:00与16:00时净光合速率相同,此时植物体内有机物含量也相同 D.叶片的Pn先后两次下降,主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度 √ √ 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:与13:00时相比,14:00时胞间CO2浓度和净光合速率更高,则CO2与C5固定成C3的速率加快,即14:00时叶绿体中消耗C5的速率相对较高,A正确。14:00 后叶片的Pn下降,但只要Pn大于 0,植株就一直在积累有机物,有机物含量仍在增加,B错误。9:00~16:00 期间植株一直在积累有机物,所以 16:00 时植物体内有机物含量高于 9:00 时,C错误。第一次Pn下降是在中午左右,此时气孔开度减小,胞间CO2浓度降低,主要限制因素是CO2浓度;第二次Pn下降是在下午较晚时候,光照强度逐渐减弱,主要限制因素是光照强度,D正确。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 二、非选择题 11.(10分)(2026·大连模拟)图1为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中①~④表示相关生理过程;图2表示该植物在最适温度、不同光照强度下净光合速率(用CO2吸收速率表示)的变化。分析图1、图2,回答下列问题: 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (1)图1中过程②属于有氧呼吸的第___________阶段,过程③发生的场所是_____________________。(2分) 解析:图1中②表示有氧呼吸第一、二阶段,④属于有氧呼吸的第三阶段,①表示光合作用的暗反应阶段,③表示光合作用的光反应阶段,光反应发生的场所是叶绿体类囊体薄膜。 一、二 叶绿体类囊体薄膜 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (2)图2中C点时该植物总光合速率_________(填“>”“=”或“<”)呼吸速率。B点对应的条件下,该植物能完成图1中的生理过程有__________(填序号)。(2分) 解析: 图2中C点对应的光照强度为光饱和点,此时净光合速率大于0,即C点时该植物总光合速率大于呼吸速率。图2中B点为光的补偿点,B点对应的条件下,植物可同时进行光合作用和呼吸作用,故该植物能完成图1中的生理过程有①②③④。 > ①②③④ 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (3)当光照强度突然增大,在其他条件不变的情况下,叶肉细胞中C3含量短时间内会_________(填“增加”“不变”或“减少”)。当光照强度为C点对应的光照强度时,限制光合速率不再增加的环境因素主要是____________。(2分) 解析: 当光照强度突然增大,光反应增强,产生的NADPH和ATP增多,在其他条件不变的情况下,C3还原加快,而CO2的固定暂时不变,故叶肉细胞中C3含量短时间内会减少。当光照强度为C点对应的光照强度时,对应该植物的光饱和点,由于该植物处在最适温度下,故限制光合作用不再增加的环境因素主要是CO2浓度。 减少 CO2浓度 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (4)如果将该植物先放置在图2中A点对应的条件下4 h,B点对应的条件下6 h,接着放置在C点对应的条件下14 h,则在这24 h内该植物每平方厘米叶面积的有机物积累量(用CO2吸收量表示)为_________ mg。(2分) 解析: 如果将该植物先放置在图2中A点对应的条件下4小时,即只进行呼吸作用,该植物每平方厘米叶面积的有机物消耗量为5×4=20(mg);再放置在B点对应的条件下6小时,此阶段光合作用与呼吸作用相等,即有机物的制造量与有机物的消耗量相同;接着放置在C点对应的条件下14小时,该植物每平方厘米叶面积的有机物积累量为20×14=280(mg)。故在这24小时内该植物每平方厘米叶面积的有机物积累量=280-20=260(mg)。 260 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (5)研究小组另选甲、乙两种植物,分别从两种植物上取多片相似且等量的叶片,在最适温度条件下分别测定不同光照强度下甲、乙两种植物叶片的CO2吸收速率,所得数据如表所示。 光照强度/klx 0 1 3 5 7 9 11 13 CO2吸收速率/ (μmol·m-2·s-1) 叶片甲 -5 0.5 5 16 25 29 30 30 叶片乙 -4 1.5 5 8 10 12 12 12 从表中可以看出光照强度为________ klx时,甲、乙两叶片中叶绿体的CO2固定速率相等。(2分) 1 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析: CO2固定速率表示总光合速率,CO2吸收速率为净光合速率,光照强度为0时对应的是呼吸速率。总光合速率=净光合速率+呼吸速率,当光照强度为1 klx时,甲的总光合速率与乙的总光合速率相等。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 12.(13分)(2025·徐州一模)光是影响番茄果实成熟的重要环境因素,尤其是光质。为研究红光对番茄成熟的影响,研究者进行了系列实验。回答下列问题: (1)番茄果实的外观色泽是反映果实成熟与否的最直接指标,果实中类胡萝卜素的含量与其密切相关,而番茄叶片中的类胡萝卜素可用___________法提取分离,其主要吸收___________。将野生型番茄(WT)培养至开花后20天时,开始使用白光(W)及红光(R)LED光源照射,测得相关数据如图1所示。在番茄成熟过程中叶绿素和类胡萝卜素的含量大致趋势分别是________、________。番茄类胡萝卜素的含量与成熟度呈正相关,由此可推出红光的作用是__________________。(5分) 纸层析 蓝紫光 下降 上升 促进番茄早熟 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:番茄叶片中的类胡萝卜素可用纸层析法提取分离,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。由图1可知,在番茄成熟过程中叶绿素的含量下降,类胡萝卜素的含量上升。图1表明,红光更有利于类胡萝卜素的增加,而番茄类胡萝卜素的含量与成熟度呈正相关,由此可推测红光的作用是促进番茄早熟。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (2)研究证实,红光和激素X均会影响番茄果实中类胡萝卜素的含量,进而影响番茄的品质。现对野生型番茄(WT)果实进行相关处理,测得其中类胡萝卜素的相对含量变化如图2所示。 ①据图2可知,随着处理天数的增加,红光、激素X均能提高类胡萝卜素的相对含量,且根据红光和激素X共同作用的结果可进一步得出结论:红光和激素X共同作用的效果_______(填“大于”“小于”或“等于”)两者单独使用的效果,即具有______作用。 大于 协同 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 ②选取若干长势相同的野生型番茄(WT)植株,分别采摘一定比例的果实,几天后测得各组叶片CO2的固定速率均下降,原因是___________________ ___________________________________________________。(4分) 有机物的输出减少而积累,从而抑制光合作用的进行 摘除果实使叶肉细胞中 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析: ①由图2可知,红光和激素X共同作用时的类胡萝卜素相对含量大于单独使用红光或激素X时的类胡萝卜素相对含量,这说明红光和激素X共同作用的效果大于两者单独使用的效果,即具有协同作用。 ②分析题意可知,摘除果实使叶肉细胞中有机物的输出减少而积累,从而抑制光合作用的进行(或使光合速率下降),导致CO2的固定速率下降,故采摘一定比例的果实后各组叶片CO2的固定速率下降。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (3)野生型番茄(WT)光合作用固定CO2的部位是叶肉细胞的____________。请写出18O2中的氧进入葡萄糖(C6O6)的代谢转化途径: ___________________________________(用化学式和箭头表示)。当光照强度为植物的光补偿点时,番茄叶肉细胞呼吸作用消耗的有机物量________(填“大于”“等于”或“小于”)该细胞中光合作用制造的有机物量。若将不遮阴条件下正常生长的番茄植株进行突然遮光处理,短时间内,植物叶肉细胞内C3_________(填“增加”“减少”或“不变”)。(4分) 叶绿体基质 18O2→O→C18O2→C6O6 小于 增加 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析: 植物光合作用固定CO2是通过暗反应实现的,其场所为叶绿体基质。18O2中的氧进入葡萄糖(C6O6)的代谢转化途径为18O2进入番茄细胞中首先参与有氧呼吸的第三阶段,产生O;随后O参与有氧呼吸的第二阶段,产生C18O2;C18O2参与光合作用的暗反应过程形成C6O6,即可表示为18O2→O→C18O2→C6O6。当光照强度为植物的光补偿点时,植物的光合作用强度等于呼吸作用强度,但植物体内存在无法进行光合作用的细胞,则植物叶肉细胞中光合作用强度大于呼吸作用强度,说明叶肉细胞呼吸作用消耗的有机物量小于该细胞中光合作用制造的有机物量。将不遮阴条件下正常生长的番茄植株,突然进行遮光处理,光照强度减弱,光反应减弱,产生的ATP和NADPH减少,C3的还原过程减弱导致C3的消耗减少,而短时间内CO2固定仍在进行,因此植物叶肉细胞内C3会增加。 主题研习（三）自然环境与密闭环境中一昼夜光合速率的变化 [典例导析] 67 (1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成,其中高等植物光合作用利用的光主要是______________,原因是___________________________ ________________________________________。 (2024·新课标卷)某同学将一种高等植物幼苗分为4组(a、b、c、d),分别置于密闭装置中照光培养,a、b、c、d组的光照强度依次增大,实验过程中温度保持恒定。一段时间(t)后测定装置内O2浓度,结果如图所示,其中M为初始O2浓度,c、d组O2浓度相同。回答下列问题: 红光和蓝紫光 红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 光合色素中的叶绿素主要吸收 [解析]　高等植物光合作用利用的光主要是红光和蓝紫光,这是因为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。 68 (2)光照t时间时,a组CO2浓度_________(填“大于”“小于”或“等于”)b组。 69 [解析]　a组光照一段时间后,装置内O2浓度仍为M,说明a组的光照强度是光补偿点,装置内CO2浓度与初始保持相同;而b组光照强度大于a组,光合速率大于呼吸速率,装置内CO2浓度会降低,所以光照t时间时,a组CO2浓度大于b组。 大于 (3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加,则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是__________组,判断依据是_____________________ __________________________________________________________。 70 [解析]　若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加,说明光照t时间后c、d组由于CO2浓度下降导致光合速率下降到与呼吸速率相等;光照t时间后a组O2浓度与初始O2浓度相同,说明其光合速率始终等于呼吸速率;而此时b组O2浓度大于初始O2浓度,说明其光合速率大于呼吸速率,装置内O2浓度小于c组,可说明装置内CO2浓度大于c组,即光照t时间后b组光合速率并没有下降到与呼吸速率相等,b组植物幼苗仍在消耗CO2,产生O2。同时每组温度保持恒定,呼吸速率不变,所以b组光合速率最大。 b 不再增加时,光合速率等于呼吸速率,仅b组光合速率大于呼吸速率 密闭装置中O2浓度 (4)光照t时间后,将d组密闭装置打开,并以c组光照强度继续照光,其幼苗光合速率会___________ (填“升高”“降低”或“不变”)。 71 [解析]　由上述分析可知,光照t时间后,限制d组光合速率的因素为CO2浓度,将d组密闭装置打开(CO2浓度上升),并以c组光照强度继续照光,则其幼苗光合速率会升高。 升高 [思维建模] 1.开放环境中光合作用昼夜变化曲线分析 72 MN和PQ 夜晚植物只进行细胞呼吸;植物体内 有机物的总量减少,环境中CO2量增加, O2量减少 N~P 光合作用与呼吸作用同时进行 NA和EP 清晨和傍晚光照较弱,光合作用强度小于细胞呼吸强度;植物体内有机物的总量减少,环境中CO2量增加,O2量减少 A点和E点 光合作用强度等于细胞呼吸强度;植物体内有机物的总量不变,环境中CO2量不变,O2量不变 73 一昼夜有机物的积累量 (用CO2表示)=白天从外界 吸收的CO2量-晚上呼吸作用释放的CO2量,即S3-(S1+S2) A~E 光合作用强度大于细胞呼吸强度;植物体内有机物的总量增加,环境中CO2量减少, O2量增加 BC 叶片表皮气孔部分关闭,出现“光合午休”现象 E点 光合作用产物的积累量最大 续表 2.密闭小室内O2浓度、CO2浓度与时间的关系分析 74   模型图 图示分析 一昼夜 CO2浓 度变化 ①MA'(OA)段,小室内O2减少,CO2增加,表明光合速率<呼吸速率,净光合速率<0,植物不生长,空气变得“浑浊”。 ②A'B'(AB)段,小室内O2增加,CO2减少,光合速率>呼吸速率,净光合速率>0,植物生长,空气得以更新。 ③“终点N”与“始点M”比较:若曲线表示CO2含量变化,N>M时有机物总量减少,N<M时有机物总量增加,N=M时有机物总量不变;当曲线表示O2含量变化时则相反 一昼夜 O2浓 度变化 [应用体验] 1.(2026·宁夏模拟)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.初期光合速率和呼吸速率均升高,之后呼吸速率保持稳定 B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后光合速率保持稳定 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 75 √ 解析:分析题意可知,密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养一株生长正常的小麦,发现容器内的CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定,说明初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率与呼吸速率相等,D符合题意。 76 2.图甲为黑藻在适宜温度下O2释放速率随光照强度的变化。图乙是将黑藻放在适宜温度的密闭环境中,测得的密闭环境中CO2浓度随时间的变化情况(不同时间内光照强度不同)。下列叙述错误的是 (　　) 77 A.图甲中,当光照强度相对值为2时,黑藻的氧气产生速率相对值为0 B.图甲中,当光照强度相对值为7时,若要提高黑藻光合速率,可适当增加CO2浓度 C.图乙中,黑藻的光合速率等于呼吸速率的时间段是4~6 h和8~10 h D.由图乙分析,黑藻在该密闭环境中经过12 h后有机物的含量上升　 √ 解析:由图甲可知,光照强度相对值为2时,黑藻的氧气释放速率为0,其呼吸作用消耗氧气的速率相对值为2,所以其氧气产生速率相对值为2,A错误;图甲中,当光照强度相对值为7时,继续增加光照强度,黑藻光合速率不再提高,已知黑藻处于适宜温度下,故可通过适当增加环境中CO2浓度来提高光合速率,B正确;图乙中,在4~6 h和8~10 h内,黑藻光合作用固定CO2的量与呼吸作用释放CO2的量相等(即光合速率等于呼吸速率),导致密闭环境中CO2浓度没有发生变化,C正确;由图乙可知,黑藻在该密闭环境中经过12 h后,密闭环境中的CO2浓度比起始时的浓度低,所以经过12 h后有机物含量上升,D正确。 78 3.(2026·包头模拟)下图是研究水稻在晴朗的夏季光合作用与细胞呼吸两种变化曲线。据图分析,下列叙述错误的是 (　　) 79 A.图1的G点、图2的I'点,此时光照强度降为0,光合作用停止,净光合速率为0 B.影响图1的AB段、图2的B'C'段变化的原因是温度降低,细胞呼吸减弱,CO2释放量减少 C.图2中与18:00相比,12:00时C3的合成速率较快 D.图1的D、F点相当于图2的D'、H'点,此时NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动 √ 解析:在图1的G点,此时光照强度降为0,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合速率为负值;图2的H'点时,玻璃罩内CO2浓度达到最低,此时净光合速率为0,而I'点时,CO2浓度升高,此时光照强度降为0,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合速率为负值,A错误。图1中B点处于凌晨,温度较低,细胞呼吸减弱,CO2释放量减少;图2中B'C'段也是因为凌晨温度降低,细胞呼吸减弱,使得密闭容器内CO2浓度增加变缓,B正确。图2中12:00时比18:00时密闭容器内CO2浓度高,CO2固定形成C3的速率较快,C正确。图1的D、F点和图2的D'、H'点都表示光合作用强度等于呼吸作用强度,此时光反应产生的NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动用于C3的还原,D正确。 80 主题研习(四)　细胞呼吸和光合作用的相关实验设计与分析 [典例导析] (2026·武汉模拟)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,利用装置图甲,进行光合速率测定。图乙是利用装置图甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述不正确的是(　　) 82 A.从图乙可看出,F植物适合在较弱光照下生长 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,液滴左移 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]　根据图乙可知,F植物叶圆片的光补偿点比E植物低,则两植物中F适合在较弱光照下生长,A正确;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正确;光照强度为3 klx时,E、F两种植物叶圆片释放O2的速率相等,但E植物叶圆片的呼吸作用强度大于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,E植物叶圆片释放O2的速率快,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。 83 [思维建模] 1.利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率 84 (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可计算得到总光合速率。 (4)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影响实验结果,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 85 86 [微点拨]　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(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 87 88 [微点拨]　①本方法又叫半叶称重法,即测定单位时间、单位叶面积干物质的产生总量,常用于大田农作物光合速率的测定。②本方法的要点是一半叶片遮光,另一半叶片照光,同时开始实验。③可选择对称于主脉的多组叶圆片,烘干称重,分别求出WA和WB的平均值,以减小实验误差。 [应用体验] 1.(2026·厦门模拟)研究者将对称叶片一半遮光,另一半照光处理(实验处理前干重相同)。经过一段时间后,在对称部位截取同等面积的叶片,烘干称重,用于相关速率的计算。不考虑光照条件对叶片呼吸速率的影响,下列说法正确的是(　　) A.遮光处理后,短时间内叶绿体基质中C3的含量比照光处理时低 B.照光处理时类囊体薄膜上可发生NADP+与电子和H+结合的反应 C.照光处理与遮光处理后叶片的干重差是由呼吸作用引起的 D.要计算光合速率还需测定同等面积叶片的初始干重 89 √ 解析:遮光处理后,光反应停止,短时间内C3被还原的过程减弱,而C5固定CO2的过程仍能继续,故遮光处理后C3含量短时间内会比照光处理时高,A错误;照光处理时类囊体薄膜上可产生NADPH,故可发生NADP+与电子和H+结合的反应,B正确;不考虑光照条件对叶片呼吸速率的影响,因此照光处理与遮光处理后叶片的干重差是由光合作用引起的,C错误;利用照光处理后与遮光处理后叶片的干重差(单位时间内)可计算真正光合速率,因此不需要测定同等面积叶片的初始干重,D错误。 90 2.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。下列说法错误的是 (　　) 91 A.图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动,再放到黑暗环境中液滴向左移动 B.若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%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 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 √ 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,因此液滴向右移动;如果再放到黑暗环境中,植物呼吸消耗O2,而产生的CO2又被CO2缓冲液吸收,因此液滴向左移动,A正确。若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液,装置内的CO2被NaOH溶液吸收,植物只能利用自身呼吸作用产生的CO2进行光合作用,因此光合速率下降,产生NADPH的速率将下降,B错误。在光合作用最适温度时再升高温度,光合速率下降,真正光合速率会发生图乙中从b到a的变化,C正确。影响光合速率的因素有光照强度、CO2浓度等,适当提高图甲装置中CO2缓冲液的浓度,可能会增大光合速率,D正确。 92 3.(2026·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(如下表)判断,下列选项错误的是 (　　) 93 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,继续增加光照强度,白瓶中植物的光合速率不再增加　 √ 解析: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=(24-10)+(10-3)=21 (mg·L-1),C正确;由d、e两组数据可知,当光照强度为d时,继续增加光照强度,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。 94 　标 的题目为推荐讲评题目，配有精品课件) (本作业电子文档配有难度升维题目,供学优生选用; 作业验收评价［对应主题研习（三）（四）］ 1 2 3 4 5 6 7 8 一、选择题 1.右图为某绿色植物自然状态下一天中的CO2量的变化情况,据图分析,下列叙述错误的是(　　) A.一天中的光合作用时间大于12小时 B.一天中该植物干重最大的时刻是18点左右 C.中午时b曲线下降的原因只是因为气孔部分关闭,CO2供应不足 D.一天中呼吸作用产生的CO2量可用两曲线之间围成的面积表示 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 解析:据题图分析可知,一天中的光合作用时间大于12小时,A正确;据图可知,18:00时CO2吸收量接近0,净光合速率接近0,此后细胞呼吸速率大于光合速率,消耗更多的有机物,故大约18:00 时该植物干重最大,B正确;中午时曲线b吸收CO2速率下降,代表净光合速率下降,但是CO2的消耗量增加,即总光合速率增强,由于总光合速率=净光合速率+呼吸速率,故该植物的呼吸速率增强也可能导致曲线b下降,C错误;据图可知,曲线a(CO2消耗量)代表总光合速率,曲线b(CO2吸收量)代表净光合速率,呼吸速率=总光合速率-净光合速率,即两曲线之间围成的面积,D正确。 2.(2026·重庆模拟)为了探究光照强度对光合作用的影响,某实验小组选用若干完全相同的图1装置(不考虑物理因素的影响),在不同光照强度下进行了实验,一小时后,统计了不同组的气体变化值,结果如图2所示。下列描述正确的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 A.为到达实验目的,X溶液应该选用 NaOH B.实验中气体体积的变化是由氧气或者二氧化碳导致 C.光照强度由4 klx突然升为6 klx,短期内C3含量会上升 D.光照强度为2 klx时,每小时该植物光合作用制造的氧气为5 mL √ 解析:若X溶液选用NaOH(NaOH会吸收二氧化碳),则装置内的二氧化碳被吸收,无法进行光合作用,不能探究光照强度对光合作用的影响,故X溶液应为能够维持CO2稳定的NaHCO3溶液,A错误。光照强度为0时,装置中的植物只进行细胞呼吸,消耗氧气,光照强度较大时释放出氧气,结合A项分析可知,实验中气体体积的变化是由氧气导致,B错误。光照强度由4 klx突然升为6 klx,光反应产生的ATP和NADPH增多,C3的还原加快,而短期内二氧化碳的固定速率基本不变(合成C3速率不变),所以短期内C3含量会下降,C错误。光照强度为0时,每小时的气体变化值为10 mL,此时植物只进行呼吸作用,每小时消耗的氧气量为10 mL;光照强度为2、4 klx时,每小时的气体变化值均为5 mL,则前者应为氧气消耗量,因此光照强度为2 klx时,每小时该植物光合作用制造的氧气=10-5=5 mL,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 3.(2026·大连模拟)如图为适宜条件下某植物叶片遮光前CO2吸收速率和遮光后CO2释放速率随时间变化的曲线(单位略)。下列相关叙述错误的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 A.光照条件下,A的面积越大植物生长速度越快 B.遮光后叶绿体中光反应和暗反应都立即停止 C.遮光后短时间内叶绿体中C5/C3的值会降低 D.遮光前,该植物叶片固定CO2的速率为10 √ 解析:A 的面积代表光照时间内净光合速率的累积量(即有机物净积累量),净积累量越多,植物生长所需的有机物越充足,生长速度越快,A正确;遮光后,由于光反应产生的ATP和NADPH还没有完全消耗尽,所以暗反应并没有立即停止,B错误;遮光后光反应不能进行,为暗反应提供的ATP和NADPH减少,导致暗反应中C3的还原速度减慢,而CO2的固定速率暂时不变,则叶绿体中C3含量会增加,而C5含量会减少,所以短时间内C5/C3的值会降低,C正确;当遮光一段时间后CO2释放速率(呼吸速率)达到稳定,所以该植物在光照条件下叶绿体固定CO2的速率为7+3=10,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 4.如图表示在不同温度下,测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果。据图分析,下列说法错误的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 A.据图分析可知,该植物的呼吸速率可表示为X B.据图分析可知,该植物光合速率可表示为Y+2X C.在13~16 ℃时,随着温度的升高,呼吸作用强度增强,光合作用先增后降 D.温度恒定在上述14 ℃下,当维持10小时光照,10小时黑暗,该植物叶片最多增重30 mg √ 解析:无光时,植物只进行呼吸作用,呼吸速率为M-(M-X)=X,A正确;该植物的呼吸速率可表示为X,而净光合速率可表示为(M+Y)-(M-X)=Y+X,故光照1 h总光合速率=净光合速率+呼吸速率=Y+2X,B正确;在13~16 ℃时,随着温度升高呼吸作用不断增强,光合作用(Y+2X)也在增强,C错误;当温度为14 ℃时,10小时光照、10小时黑暗条件下植物增重量=10×净光合速率 -10×呼吸速率=10×(Y+X)-10X=10Y,Y为3时,该植物增重最多,为30 mg, D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 5.(2025·黄冈二模)图1为植物甲和乙的光合作用光响应曲线,图2为长期在一定光强下生长的两株甲(甲1和甲2)的光合作用光响应曲线,下列相关说法正确的是(　) 1 2 3 4 5 6 7 8 A.PAR>800 μmol·m-2·s-1时增加CO2可能会提高乙光合速率 B.与乙相比,甲能够在较低光合有效辐射时达到其最大光合速率 C.图1中相同光合有效辐射条件下甲的净光合速率大于乙 D.图2表明叶片光合作用的特性与其生长条件无关 √ 解析:分析图1可知,当PAR>800 μmol·m-2·s-1时乙净光合速率不再变化,此时光照强度不再是限定因素,增加CO2可能会提高乙光合速率,A正确;当PAR>800 μmol·m-2·s-1时乙净光合速率不再变化,而甲依然在上升,因此与甲相比,乙能够在较低光合有效辐射时达到其最大光合速率,B错误;分析图1可知,当光照强度较弱时,相同光合有效辐射条件下甲净光合速率小于乙,C错误;分析图2可知,光下生长的甲2光饱和点更大,因此表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关,D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 6.[多选](2026·哈尔滨模拟)将某绿色蔬菜放置在密闭、黑暗的容器中,在最适温度下一段时间内分别测定了其中O2、CO2相对含量数据见下表,下列分析错误的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 时间/min 0 5 10 15 20 25 30 CO2相对含量 1 4 5.6 6.7 7.7 9.1 10.3 O2相对含量 20 17 15.8 15.0 14.6 14.4 14.4 A.0~5 min,植物进行有氧呼吸,NADH 和 ATP 的生成总是相伴随 B.25~30 min,植物只进行无氧呼吸,此时细胞质基质中会有 NADH 的积累 C.若在15 min 给予植物一定强度的光照,则装置中的O2含量可能会上升 D.15~20 min,装置中的蔬菜产生的CO2最少,但该时间段呼吸作用消耗的葡萄糖并非最少 √ √ 解析:0~5 min,O2相对含量从20降至17(氧气消耗),CO2相对含量从1升至4(二氧化碳释放),消耗的氧气量等于产生的CO2量,说明植物只进行有氧呼吸,有氧呼吸第一、二阶段产生NADH的过程会产生少量ATP,但在有氧呼吸第三阶段,NADH的消耗过程产生大量ATP,A错误。25~30 min,O2相对含量保持不变(无氧气消耗,即无有氧呼吸),但CO2仍在增加,说明植物只进行无氧呼吸,无氧呼吸第一阶段产生的NADH会在第二阶段被消耗,不会在细胞质基质中积累,B错误。若在15 min给予植物一定强度的光照,若光照强度足够使光合作用强度大于呼吸作用强度,则光合作用产生的O2量会大于呼吸作用消耗的O2量,装置中O2含量可能上升,C正确。15~20 min,装置中的蔬菜产生的CO2最少,为7.7-6.7=1,O2的消耗量为15-14.6=0.4,有氧呼吸消耗O2的体积与产生CO2体积相同,按照比例关系可求得该时段葡萄糖的总消耗量为0.4÷6+(1-0.4)÷2=22/60;同理可计算10~15 min时葡萄糖的消耗量为17/60,故15~20 min的时间段,呼吸作用消耗的葡萄糖并非最少,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 7.[多选]蓝莓是一种营养价值较高的水果,深受人们喜爱。某科研团队在适宜温度条件下,对放置于密闭透明玻璃容器中的蓝莓幼苗开展了相关实验。实验前各玻璃容器内CO2的含量均为7.5 g,实验0.5 h后测定各容器内CO2的含量,具体结果如表(表中“lx”表示光照强度单位,“nm”表示波长单位)。下列叙述错误的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 光照条件 黑暗 800 lx白光 1 600 lx白光 1 600 lx白光+补充光430 nm 1 600 lx白光+补充光550 nm 1 600 lx白光+补充光660 nm 0.5 h后CO2的 含量/g 9.0 7.5 6.8 6.4 7.0 6.2 注:实验中以CO2含量变化来衡量光合速率和细胞呼吸速率,且整个过程中光质对呼吸作用没有影响。 A.突然增强实验②中的光照强度,短时间内C3的合成速率变慢 B.实验④中蓝莓幼苗的总光合速率为2.4 g/h C.实验②~⑥可探究光照强度及补充不同波长的光对蓝莓光合作用的影响 D.该实验中光照条件为1 600 lx白光+补充光660 nm时,蓝莓幼苗的光合作用最强 √ √ 解析:若突然增强实验②中的光照强度,光反应增强,产生的 ATP 和 NADPH 增多,较短时间内C3还原加快,C3的合成速率不变,A错误。实验①中黑暗条件下 0.5 h后,CO2增加了9.0-7.5=1.5 g,则呼吸速率为1.5÷0.5=3 g/h;实验④中0.5 h后CO2含量为6.4 g,净光合速率为(7.5-6.4)÷0.5=2.2 g/h,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,即2.2+3=5.2 g/h,B错误。由题表可知,实验②~⑥可探究光照强度及补充不同波长光对蓝莓幼苗光合作用的影响,C正确。该实验中,光照条件为1 600 lx白光+补充光660 nm时,0.5 h后CO2含量最低,说明其净光合速率最大,由于整个过程中光质对呼吸作用没有影响,说明此时蓝莓幼苗光合作用消耗的CO2最多,光合作用最强,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 二、非选择题 8.(10分)(2025·遂宁一模)荔枝是我国南方地区广泛栽培的果树,其生长过程对环境条件比较敏感,研究表明低温会影响荔枝叶片的光合作用。科研人员探究了喷施不同浓度“靓荔”(一种植物生长调节剂)对低温胁迫下荔枝叶片光合作用的影响,结果如下表。请回答下列问题: 1 2 3 4 5 6 7 8 组别 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) CK 11.902 0.082 141.414 A 13.019 0.086 157.400 B 13.850 0.087 175.900 C 12.900 0.091 144.260 0 注:CK、A、B、C 4组实验,分别对应单棵荔枝树取“靓荔”0、2.5、5、7.5 mL,兑水10 kg进行叶面喷施。 (1)本实验中的净光合速率可用_____________________________________速率来表示。据表中数据可知:喷施C组浓度的“靓荔”对低温胁迫下的荔枝叶片光合作用起到_________(填“促进”“抑制”或“既不促进,也不抑制”)作用;与A、B组相比,该作用是通过非气孔因素导致的,判断依据是_________________________________________________________。(4分) 1 2 3 4 5 6 7 8 解析:净光合速率可用O2的释放速率或CO2的吸收速率或有机物的积累速率来表示。由于C组比CK组净光合速率高,故喷施C组浓度的“靓荔”对低温胁迫下的荔枝叶片光合作用起到促进作用;与A、B两组相比,C组叶片气孔导度最大,但胞间CO2浓度最低,说明该作用是通过非气孔因素导致的。 O2的释放(或CO2的吸收或有机物的积累) 促进 与A、B两组相比,C组叶片气孔导度最大,但胞间CO2浓度最低 1 2 3 4 5 6 7 8 (2)丙二醛(MDA)为膜脂过氧化产物,其含量越高,生物膜受损程度越大,而过氧化物酶(POD)具有清除MDA的作用。当植物受低温胁迫时,MDA含量会增多。科研人员通过进一步的实验发现,C组POD活性较低,据此分析,与A、B组相比,C组净光合速率偏低的可能原因是_______________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________。(3分) C组POD活性较低,无法显著降低MDA含量(或清除MDA的作用弱),MDA含量较高,叶绿体类囊体薄膜受损程度较大,使光反应产生的NADPH和ATP减少,暗反应速率减慢 (3)在本实验的基础上,为进一步研究低温胁迫下,各组荔枝叶片中叶绿素是否被破坏,简要叙述实验思路。(3分) 1 2 3 4 5 6 7 8 分别取等量的经低温胁迫且喷施不同浓度 “靓荔”(CK、A、B、C组)处理的荔枝叶片,进行色素的提取和分离实验,然后观察并比较各组叶绿素色素带的宽度(或颜色深浅)。如果叶绿素色素带变窄(或颜色变浅),说明叶绿素被破坏,反之,则未被破坏。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $