第3单元 第7课时 光合作用与细胞呼吸的综合应用-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（江苏专版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用与细胞呼吸的综合应用”核心考点，依据课标要求说明能量转换过程，对接高考评价体系梳理两大考点，通过真题统计明确速率关系及实验测定为高频考点，归纳比较类、曲线分析类等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题演练+素养提升+技巧指导”，如结合2024新课标卷真题解析“液滴移动法”测定光合速率，培养科学思维与探究实践素养，通过“三率”关系计算模板及易错诊断，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准突破考点，助力高效复习。

细胞的能量供应和利用 第三单元 第7课时　光合作用与细胞呼吸的综合应用 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,转换并储存为糖分子中的化学能 课标要求 2024·江苏卷,20 真题统计 内容索引 NEIRONGSUOYIN 演练感悟 考点二 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 真题 光合作用和细胞呼吸的联系 考点一 光合作用和细胞呼吸的联系 考点一 梳理 必备知识 1.光合作用与细胞呼吸的联系 (1)物质方面 C6H12O6 H2O NADPH ［H］ (2)能量方面 2.光合作用与有氧呼吸中有关物质的来源与去路 光反应水的光解 还原C3 [点拨]　①ATP和NADPH在叶绿体、细胞质基质间的转移方向:叶绿体产生的ATP基本不转移至细胞质基质,NADPH能转移至细胞质基质中,细胞质基质中的ATP和NADPH都能转移至叶绿体中。 ②ATP和NADH在细胞质基质、线粒体间的转移方向:线粒体产生的ATP和NADH都可以转移至细胞质基质中,细胞质基质中的ATP不转移至线粒体中,NADH能转移至线粒体中。 【错漏诊断】 1.线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同。 ( ) 2.在适宜光照条件下,叶肉细胞中CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质。 ( ) 3.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP。 ( ) 4.线粒体、叶绿体都能产生ATP,且均可用于各项生命活动。 ( ) × × × √ 精练 迁移应用 考向　光合作用与细胞呼吸在场所、物质与能量转化的比较 1.(2025·河北卷,4)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 A 解析:类囊体膜上进行水的光解消耗H2O,线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段生成H2O,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段消耗H2O,A错误;叶绿体基质中进行暗反应,消耗CO2,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,丙酮酸和H2O反应生成CO2,B正确;类囊体膜上进行水的光解生成O2,线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段,消耗O2和NADH生成H2O,C正确;叶绿体基质中进行暗反应,合成有机物,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,分解有机物(丙酮酸),生成CO2和NADH,D正确。 (1)(人教必修1 P93正文)有氧呼吸第二阶段是在线粒体基质中将丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量。第三阶段是在线粒体内膜上,将上两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量,这一阶段需要氧的参与。 (2)(人教必修1 P103~104正文)在叶绿体的类囊体膜上进行水的光解,叶绿体基质中进行暗反应。 溯源教材 2.(2026·江苏苏州模拟)下列关于NADH和NADPH的叙述,错误的是 (　　) A.两者组成元素均有C、H、O等 B.两者均可在植物的叶肉细胞中生成 C.两者均可作为还原剂参与细胞代谢 D.两者均可作为辅酶降低反应活化能 D 解析:NADH和NADPH分别是还原性辅酶Ⅰ和还原性辅酶Ⅱ,两者组成元素均有C、H、O等,A正确;NADH是细胞呼吸产生的,NADPH是光反应产生的物质,植物的叶肉细胞既可以进行光合作用又可以进行细胞呼吸,因此NADH和NADPH均可在植物的叶肉细胞中生成,B正确;NADH可与氧气结合产生水,NADPH可为C3还原提供还原剂和能量,因此NADH和NADPH均可作为还原剂参与细胞代谢,C正确;NADH和NADPH参与氧化还原反应,不具有酶的作用,不能降低反应活化能,D错误。 3.(多选)(2026·江苏盐城七校联考)在特定条件下,某植物细胞内的部分代谢过程如图所示,下列叙述错误的是 ( 　　) A.过程①和③生成的物质A的组成元素不同 B.过程①释放的能量中大部分用于合成ATP C.过程②可能产生大量[H],不可能消耗[H] D.过程③④分别发生叶绿体类囊体膜上和基质中 BCD 解析:①表示细胞呼吸第一阶段,生成的物质A是丙酮酸,③表示光合作用暗反应中CO2的固定,生成物质A是C3,即3-磷酸甘油酸,二者组成元素不同,A正确;①表示细胞呼吸第一阶段,释放的能量中,大部分以热能的形式散失,B错误;②如果表示产生酒精的无氧呼吸的第二阶段,则可以消耗[H],C错误;③表示光合作用暗反应中CO2的固定, 发生在叶绿体基质中,④表示光合作用暗反应中 C3的还原过程,发生在叶绿体基质中,D错误。 考点二 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 梳理 必备知识 1.总光合速率、净光合速率与呼吸速率 (1)总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 (2)深度解读总光合速率与呼吸速率的关系 ①如果图1的实验对象是离体的叶肉细胞,则图2中的甲对应图1中的____,乙对应图1中的___________________,丙对应图1中的________________, 丁对应图1中的_____。 ②如果图1的实验对象是叶片或者植株,则图1中的A点、B点、C点分别对应图2中的____图、____图和_____图。 ③如果实验对象是离体的叶绿体,则图1____ (填“能”或“不能”)表示光照强度对其光合速率的影响,原因是_________________________________ ____________________________________________________________。 A点 AB段(不含A、B两点) B点以后(不含B点) B点 甲 丙 丙 不能 叶绿体不能进行细胞呼吸,因此光照强度为0时其CO2吸收量应为0,光照强度大于0时其CO2吸收量应大于0 (3)总光合速率、净光合速率和呼吸速率的文字表述 总(真正)光合速率 净(表观)光合速率 呼吸速率 “同化”“固定”或“消耗”的CO2量 “从环境(容器)中吸收”或“环境(容器)中减少”的CO2量 黑暗中释放的CO2量 “产生”或“制造”的O2量 “释放至环境(容器)中”或“环境(容器)中增加”的O2量 黑暗中吸收的O2量 “产生”“合成”或“制造”的有机物的量 “积累”“增加”或“净产生”的有机物的量 黑暗中消耗的有机物的量 2.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 有氧呼吸消耗O2 呼吸 释放O2 净光合 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“真正光合速率”。 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“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”,其余均相同。 (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 ________强度值,曝光的一半测得 的数据变化值代表___________强 度值,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 净光合作用 (3)“黑白瓶法”——测定溶氧量的变化 ①“黑瓶”不透光,测定的是___________; “白瓶”给予光照,测定的是_____________。 ②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________________。 ③在没有初始值的情况下,_____________________________________ =真正光合作用量。 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) 真正光合作用量 白瓶中测得的现有量-黑瓶中测得的现有量 (4)“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=(z-y)/2S;呼吸速率=___________;真正光合速率=净光合速率+呼吸速率=________________。 (x-y)/2S (x+z-2y)/2S 【错漏诊断】 1.整株植物处于光补偿点时,叶肉细胞的光合作用强度和呼吸作用强度相等。( ) 2.如果两种农作物的光补偿点相同,则它们在光补偿点时实际光合作用速率也相同。( ) 3.绿色植物在生长过程中,光合作用产生的ATP的量远大于细胞呼吸产生的ATP的量。( ) 4.实验中测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的总O2量。( ) × × √ × 深研 重难问题 探究　图1表示在一定光照强度下测定樟树叶片光合速率的实验装置,图2是利用图1实验装置统计的实验数据绘制的曲线图。回答下列问题。 (1)低于5 ℃时,叶室CO2不减少,原因是什么? 提示: 光合酶活性极低,细胞呼吸强度大于光合作用强度。 探究　图1表示在一定光照强度下测定樟树叶片光合速率的实验装置,图2是利用图1实验装置统计的实验数据绘制的曲线图。回答下列问题。 (2)利用图1实验装置检测图2中叶室CO2减少量时,光照强度、CO2浓度等应控制什么状态?利用图1实验装置检测图2中叶室CO2增加量时,应控制的条件有哪些? 提示: 相同且适宜状态。黑暗环境、CO2浓度等相同且适宜。 深研 重难问题 探究　图1表示在一定光照强度下测定樟树叶片光合速率的实验装置,图2是利用图1实验装置统计的实验数据绘制的曲线图。回答下列问题。 (3)图2中B点时,叶肉细胞中光合速率和细胞呼吸速率的关系是怎样的?O2的移动途径是什么? 提示: 光合速率是呼吸速率的2倍。O2的转移途径是从叶绿体移向线粒体和外界环境(叶室)中。 深研 重难问题 探究　图1表示在一定光照强度下测定樟树叶片光合速率的实验装置,图2是利用图1实验装置统计的实验数据绘制的曲线图。回答下列问题。 (4)叶室内温度由20 ℃到30 ℃变化的过程中,CO2固定量是否增加?为什么? 提示: 增加。20 ℃到30 ℃,叶肉细胞净光合速率不变,但是呼吸速率增加,总光合速率增加。 深研 重难问题 精练 迁移应用 考向1　总光合速率、净光合速率与呼吸速率的辨析 1.(2025·新课标卷,2)在一定温度下,生长在大田的某种植物光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.光照强度为a时,该植物的干重不会增加 B.光照强度从a逐渐增加到b时,该植物生长速率逐渐增大 C.光照强度小于b时,提高大田CO2浓度,CO2固定速率会增大 D.光照强度为b时,适当降低光反应速率,CO2固定速率会降低 C 解析:光照强度为a时,光合速率等于呼吸速率,即净光合速率为0,植物干重增加依赖净光合积累有机物,故此时植物干重不会增加,A 正确;光照强度从a逐渐增加到b时,光合速率与呼吸速率差值逐渐增大,净光合速率逐渐增大,植物积累有机物逐渐增多,生长速率逐渐增大,B正确;光照强度小于b时,光照强度为限制光合速率的因素,提高大田CO2浓度,CO2固定速率不会增大(因为光照不足,光反应提供的ATP和NADPH有限,限制暗反应),C错误;光照强度为b时,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,适 当降低光反应速率,ATP和NADPH减少,C3的还原速率 降低,间接导致暗反应中CO2固定速率降低,D正确。 2.(多选)(2026·江苏泰州期中)龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效。如图为龙血树在不同温度下相关指标的变化曲线图(其余条件均相同且适宜),下列说法正确的是(　　 ) A.昼夜时间相同且温度不变,P点时龙血树无法正常生长发育 B.在光照条件下,30 ℃环境中龙血树的实际光合速率比25 ℃环境中小 C.P点时若突然降低光照,短时间内C3 的消耗速率降低 D.在温度5~25 ℃的区间,温度是限制 光合作用的因素 ACD 解析:P点时净光合速率等于呼吸作用速率,昼夜时间相同且温度不变,意味着白天光合作用制造的有机物总量等于夜晚呼吸作用消耗的有机物总量,没有有机物的积累,所以龙血树无法正常生长发育,A正确;实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。在光照条件下,由图可知,30 ℃时净光合速率(CO2吸收速率)为3.5 mg/h,呼吸速率为3.0 mg/h,实际光合作用速率为6.5 mg/h,25 ℃时净光合速率为3.75 mg/h,呼吸速率为2.25 mg/h,实际光合作用速率为6.0 mg/h,所以在光照条件下, 30 ℃环境中龙血树的实际光合速率比25 ℃环境中大,B错误;P点时净光合速率等于呼吸速率,若突然降低光照,短时间内光反应产生的ATP和NADPH减 少,故C3的消耗速率降低,C正确;在温度5~25 ℃ 的区间,随温度升高光合速率加快,故温度是限 制光合作用的因素,D正确。 题后归纳 “三率”的常考曲线分析 (1)以“物质的量”为指标 (2)以“测定的CO2吸收量 与释放量”为指标 考向2　自然环境与密闭环境中一昼夜光合速率的变化分析 3.(2026·江苏镇江一中模拟)夏季晴朗的一天, 研究人员测定了某植物树冠顶层、中层和底 层叶片的净光合速率。结果如图所示。下列 相关叙述错误的是(　　) A.a层叶片在14:00部分气孔关闭,C5的含量升高 B.一天中,b层叶片有机物积累量达到最大的时刻是10:00 C.c层叶片未出现明显的光合“午休”与其所处环境光照强度较弱有关 D.通过适当修剪过密的枝叶,可提高b层叶片和c层叶片的净光合速率 B 解析:a层叶片在14:00时温度过高,导致气孔关闭,吸收的CO2减少,CO2的固定受到抑制,消耗的C5减少,而C3还原成C5正常进行,所以C5的含量升高,A正确;只要净光合作用速率大于0,就有有机物的积累,所以一天中有机物积累量最大的时刻是在18:00,B错误;曲线c为树冠底层,光照弱,温度较低,植物的蒸腾作用弱,没有明显的光合午 休现象,C正确;适当修剪过密的枝叶减少a层对 b、c层的遮挡,可提高b层和c层叶片的净光合 速率,D正确。 4.(多选)(2026·江苏盐城模拟)晴朗的夏季,将 一株植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进 行培养,用CO2浓度测定仪测得了一天内该 玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如图 所示的曲线。下列有关叙述正确的是(　 　) A.BC段较AB段CO2浓度增加减慢,是因为低温使植物细胞呼吸减慢 B.H点CO2浓度最低,说明此时植物积累有机物最多 C.FG段CO2浓度下降不明显,是因为中午温度过高使酶活性降低 D.从0时开始计算,经过24 h,植物体内的有机物量有所增加 ABD 解析:BC段较AB段CO2浓度增加减慢,是因为凌晨低温使植物呼吸作用减弱,CO2释放量减少,A正确;H点CO2浓度最低,说明此时玻璃罩内CO2被吸收得最多,所以植物积累有机物最多,B正确;FG段中午光照强、气温高,导致蒸腾作用强,水分散失多,气孔关闭,CO2吸收减少,光合速率降低,C错误;由于I点的CO2浓度低于A点,所以从0 h开始计算,经过24 h,植物体内的有机物量有所增加,D正确。 题后拓展 自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较 考向3　光合速率的测定方法 5.(2026·江苏太仓中学模拟)将一株绿色植物放入一个照光但密闭的三角瓶中(如图甲所示),在瓶口放置一个测定瓶中CO2浓度变化的传感器,传感器的另一端连接计算机,以检测一段时间瓶中CO2浓度的变化。根据实验所测数 据绘制的曲线如图乙所示。下列有关叙述错误的是(　　) A.将图甲装置置于黑暗条件下,可测植株的呼吸速率 B.图甲装置测得的CO2吸收速率即为植株的总光合速率 C.若将图甲装置中蒸馏水换成NaHCO3溶液,则CO2吸收速率 可能会增大 D.25 min后瓶中CO2浓度几乎不变,最可能的原因是光合速率 等于呼吸速率 B 解析:将图甲装置置于黑暗条件下,绿色植物只进行细胞呼吸,此时测得的数值表示的是呼吸速率,A正确;图甲装置中植物进行光合作用消耗CO2,进行呼吸作用产生CO2,故测得的CO2吸收速率是净光合速率,B错误;若将图甲装置中蒸馏水换成NaHCO3溶液,使装置中保持充足 的CO2,该绿色植物可能会生长,导致光合速率提高,则CO2 吸收速率可能会增大,C正确;25 min之前光合速率大于 呼吸速率,图甲装置内CO2减少,导致光合速率减慢, 25 min后光合速率和呼吸速率相等,瓶中CO2浓度 几乎不变,D正确。 6.(多选)(2026·江苏镇江模拟)如图表示在一定温 度下测定大豆幼苗呼吸作用和光合作用强度的 实验装置(呼吸底物为葡萄糖,不考虑装置中微 生物的影响),下列相关叙述错误的是(　 　) A.烧杯中盛放NaHCO3溶液,可用于测定一定光照强度下植物的光合速率 B.在遮光条件下,烧杯中盛放NaOH溶液,可用于测定植物的有氧呼吸速率 C.在遮光条件下,烧杯中盛放清水,可用于测定植物有氧呼吸的速率 D.烧杯中盛放清水,可用于测定一定光照强度下真正光合速率 ACD 解析:烧杯中盛放NaHCO3溶液,NaHCO3溶液可以为光合作用提供二氧化碳,消耗的氧气量则为植物的净光合速率,故能用于测定一定光强下植物的净光合速率,A错误;植物有氧呼吸消耗氧气,产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收,故在遮光条件下,烧杯中盛放NaOH溶液,可用于测定植物有氧呼吸速率,B正确;在遮光条件下,植物能进行有氧呼吸,而有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量,故烧杯中盛放清水,不能用于测定植物有氧呼吸的速率,C错误;一定光照强度下,植 物既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,故烧杯 中盛放清水,不能用于测定一定光照强度下真光 合速率,D错误。 真题　演练感悟 2 3 1 4 1.(2024·广东卷,2)2019年,我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌,其细胞内存在由两层膜组成的片层结构,此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中,下列物质存在的可能性最小的是 (　　) A.ATP　　　　　　　　 B.NADP+ C.NADH D.DNA D 2 3 1 4 解析:由题干信息可知,采集到的蓝细菌细胞内存在由两层膜组成的片层结构,此结构可进行光合作用与呼吸作用,进行光合作用时,光反应阶段可以将ADP和Pi转化为ATP,NADP+和H+转化为NADPH,有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都可以生成NADH,而DNA存在于蓝细菌的拟核中,D符合题意。 2 3 1 4 2.(2023·北京卷,3)在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(　　) 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 C 2 3 1 4 解析:CO2吸收速率代表净光合速率,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,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,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,此时植物可以进行光合作用,C错误;题图中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。 2 3 1 4 3.(2024·新课标卷,31)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。 2 3 1 4 (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____________________________ ___________________________________________________________。  解析:光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类,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,这些都属于可见光。 红光和蓝紫光 光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,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 2 3 1 4 (2)光照t时间时,a组CO2浓度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)b组。  解析:植物的光合作用消耗CO2产生O2,呼吸作用消耗O2产生CO2。分析题图可知,光照t时间时,a组中的O2浓度少于b组,说明b组产生的O2更多,光合速率更大,消耗的CO2更多,即a组CO2浓度大于b组。 大于 2 3 1 4 (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______________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  解析:若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加,说明在t时c、d组受CO2浓度的限制(在t时间段内光合速率是大于呼吸速率的,故密闭装置内CO2浓度一直在降低,在t时间点时CO2浓度低到限制光合速率,导致其等于呼吸速率),在t时a组O2浓度未变,光合速率等于呼吸速率,b组由于光照弱,t时CO2浓度条件下光合速率大于呼吸速率(b组由于光照弱,t时CO2浓度未降低到限制光合速率的程度,故光合速率依旧大于呼吸速率),由于温度保持恒定,a、b、c三组呼吸速率相同,又因为a、c组光合速率等于呼吸速率,且b组光合速率大于呼吸速率,所以a、b、c三组b组光合速率最大。 b 延长光照时间,c、d组O2浓度不再增加,说明此时c、d组受CO2浓度影响光合速率等于呼吸速率,由于温度保持恒定,a、b、c三组呼吸速率相同,a、c组光合速率等于呼吸速率,b组光照弱,t时未受CO2浓度限制,光合速率大于呼吸速率 2 3 1 4 (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”)。  解析:光照t时间后,c、d组O2浓度相同,即c、d组光合速率不再变化,c组的光照强度已经达到光饱和点。将d组密闭装置打开,会增加CO2浓度,再以c组光照强度继续照光,其幼苗光合速率会升高。 升高 2 3 1 4 4.(2025·陕晋青宁卷,17)叶绿体中R酶既能催化CO2固定,也能催化C5与O2反应,CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点;线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸,如图(a)。为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响,研究者以野生型植株 W为参照,构建了G酶表 达量仅在保卫细胞中增 加的植株S,实验结果如 图(b)。回答下列问题。 2 3 1 4 (1)R酶催化CO2固定的场所是叶绿体的　　　,产物C3在光反应生成的 　　　　　　　参与下合成糖类等有机物。  解析:叶绿体中R酶催化CO2固定,CO2固定属于暗反应过程,暗反应发生在叶绿体基质中。产物C3在光反应生成的ATP和NADPH的作用下合成糖类等有机物,其中ATP可以提供能量,NADPH作为还原剂并提供能量。 基质 ATP、NADPH 2 3 1 4 (2)植物保卫细胞吸水,气孔开度增大。由图(a)(b)可知,相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量提高,叶片的净光合速率高于植株W,原因是 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  解析:结合图示和题干信息分析,相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量提高,促进甘氨酸转化为丝氨酸,释放CO2用于光合作用,从而生成更多的可溶性糖,提高了保卫细胞的细胞液浓度,植物保卫细胞吸水,气孔开度增大,CO2吸收加快,暗反应速率加快,从而使得植株S叶片的净光合速率高于植株W。 植株S保卫细胞中G酶表达量提高,促进甘氨酸转化为丝氨酸,释放CO2用于光合作用,从而生成更多的可溶性糖,提高了保卫细胞的细胞液浓度,植物保卫细胞吸水,气孔开度增大,CO2吸收加快,暗反应速率加快 2 3 1 4 (3)保持环境中CO2浓度不变,当O2浓度从21%升高到40%时,植株S的净光合速率　　　　(填“增大”或“减小”);相较于植株W,植株S的净光合速率变化幅度　　　　(填“大”“小”或“无法判断”)。  解析:叶绿体中R酶既能催化CO2固定,也能催化C5与O2反应,CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点,保持环境中CO2浓度不变,当O2浓度从21%升高到40%时,CO2竞争R酶的能力减弱,暗反应速率减小,因此植株S的净光合速率减小。相较于植株W,植株S在相同条件下气孔开度相对较大,有利于CO2的吸收,因此植株S的净光合速率变化幅度较小。 减小 小 2 3 1 4 (4)若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响,还需补充一个实验组。写出实验思路及预期结果:________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  解析:为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响,以野生型植株W为参照,构建G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S和G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株T为实验组,在相同且适宜条件下培养,测定三组植物在不同光照强度下的净光合速率。根据上述分析,G酶有利于光合作用的进行,因此预期结果是植株T净光合速率小于植株W,植株S净光合速率大于植株W。 实验思路:以野生型植株W为参照,构建G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S和G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株T为实验组,在相同且适宜条件下培养,测定三组植物在不同光照强度下的净光合速率。 预期结果:植株T净光合速率小于植株W,植株S净光合速率大于植株W $