第15課時(shí)光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析

課標(biāo)說明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c

要求氧氣的過程中，轉(zhuǎn)換并儲存為糖分子中的化學(xué)能。

光合作用與2024?新課標(biāo)?T312024?安徽-T162024?全國甲?T292023?重慶119

考情

細(xì)胞呼吸綜2023?北京-T32023?廣東-T182023?河北-T192023?遼寧?T21

分析

合分析2022?天津-T162022?全國乙?T22022?湖南1172022?福建?T10

考點(diǎn)一細(xì)胞呼吸、光合作用的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化

■整合必備知識

co?光合作用有氧呼吸

QH&CO2

,各項(xiàng)

ATP

NADPHNADP+ATPADP+Pi生命

ADP+Pi活動

光

能一HQHO

釋放吸收2

在葉綠體中主要在線粒體中

(1)物質(zhì)方面

產(chǎn)CO用朋＜冉曲一有氧呼吸

「第一階段C聲薩°。

物

質(zhì)

光反應(yīng)C有氧呼吸“C

方0

一HQ-

面

一

HQ光反反NADPH暗反座CH.Cy有氧呼吸

H,第一、二階座

有氧呼吸

型第三階段周°

(2)能量方面

⑶ATP和還原型輔酶在葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體間的轉(zhuǎn)移方向

①ATP和還原型輔酶II在葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)間的轉(zhuǎn)移方向：葉綠體產(chǎn)生的ATP基本不轉(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，

NADPH能轉(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的ATP和NADPH都能轉(zhuǎn)移至葉綠體中。

②ATP和還原型輔酶I在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體間的轉(zhuǎn)移方向：線粒體產(chǎn)生的ATP和NADH都可以轉(zhuǎn)移至細(xì)

胞質(zhì)基質(zhì)中，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的ATP不轉(zhuǎn)移至線粒體中，NADH能轉(zhuǎn)移至線粒體中。

■評價(jià)遷移應(yīng)用

考向一細(xì)胞呼吸、光合作用的物質(zhì)和能量變化

1.（2024?宜昌質(zhì)檢）如圖表示光合作用和細(xì)胞呼吸之間的能量轉(zhuǎn)變過程，下列說法錯誤的是（）

A.只有含葉綠素的細(xì)胞才能進(jìn)行過程①和③

B.過程③④發(fā)生的場所分別為葉綠體基質(zhì)和線粒體基質(zhì)

C.過程①中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存在ATP和NADPH中

D.有氧呼吸過程中產(chǎn)生的NADH主要來自第二階段

答案B

解析過程①表示光反應(yīng)中水的光解，過程③表示暗反應(yīng)，則①和③是光合作用過程，光反應(yīng)中需要色素吸

收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，其中葉綠素是轉(zhuǎn)化光能必不可少的色素，A正確；過程③表示暗反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體

基質(zhì)中，過程④包括有氧呼吸的第一、二階段，第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)

中，B錯誤；過程①光反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在ATP和NADPH中，二者可被暗反應(yīng)利用，C正

確。

2.（2023?河北，19）擬南芥發(fā)育早期的葉肉細(xì)胞中，未成熟葉綠體發(fā)育所需ATP須借助其膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白H

由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入。發(fā)育到一定階段，葉肉細(xì)胞H基因表達(dá)量下降，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP向成熟葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)受

阻?；卮鹣铝袉栴}：

（1）未成熟葉綠體發(fā)育所需ATP主要在______________合成，經(jīng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入葉綠體。

（2）光照時(shí)，葉綠體類囊體薄膜上的色素捕獲光能，將其轉(zhuǎn)化為ATP和中的化學(xué)能，這些化學(xué)

能經(jīng)階段釋放并轉(zhuǎn)化為糖類中的化學(xué)能。

（3）研究者通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)在葉綠體成熟的葉肉細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)H基因過量表達(dá)，對轉(zhuǎn)H基因和非轉(zhuǎn)基因葉肉細(xì)

胞進(jìn)行黑暗處理，之后檢測二者細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)中ATP相對濃度，結(jié)果如圖。相對于非轉(zhuǎn)基因細(xì)

胞，轉(zhuǎn)基因細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP濃度明顯__________o據(jù)此推測，H基因的過量表達(dá)造成細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP

被（填“葉綠體”或“線粒體”）大量消耗，細(xì)胞有氧呼吸強(qiáng)度。

)

7

，匚二I細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

蒯(8M

斐匚二I葉綠體基質(zhì)

玄6

箕

d

H

v424

0

非轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)H基因

葉肉細(xì)胞葉肉細(xì)胞

（4）綜合上述分析，葉肉細(xì)胞通過下調(diào)阻止細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP進(jìn)入成熟的葉綠體，從而防止

線粒體,以保證光合產(chǎn)物可轉(zhuǎn)運(yùn)到其他細(xì)胞供能。

答案⑴線粒體（或線粒體內(nèi)膜）（2）NADPH（或還原型輔酶II）暗反應(yīng)（或卡爾文循環(huán)）（3）降低葉綠體

升高（4）H基因表達(dá)（或H蛋白數(shù)量）過多消耗光合產(chǎn)物（或有氧呼吸增強(qiáng)）

解析（1）由題干信息可知，擬南芥幼苗葉肉細(xì)胞的葉綠體仍在發(fā)育時(shí)，消耗的ATP主要來自自身線粒體。

線粒體中能夠大量合成ATP的化學(xué)反應(yīng)在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行。（2）在植物光合作用的光反應(yīng)階段，光能被光

合色素捕獲后，轉(zhuǎn)化為儲存在ATP和NADPH中的化學(xué)能。在暗反應(yīng)階段ATP和NADPH中的化學(xué)能再進(jìn)

一步轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物中的化學(xué)能。（3）由圖可知，葉綠體成熟的非轉(zhuǎn)基因葉肉細(xì)胞中H基因表達(dá)量下降，

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP濃度遠(yuǎn)高于葉綠體基質(zhì)；H基因過量表達(dá)后，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中ATP含量下降，且葉綠體基質(zhì)

中ATP含量未顯著升高，表明葉綠體消耗了從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)入的ATP。由此推測，H基因過量表達(dá)后，

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中大量的ATP轉(zhuǎn)運(yùn)至葉綠體中被消耗，細(xì)胞需提高線粒體呼吸強(qiáng)度，以補(bǔ)充細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的ATPo

（4）由題分析，ATP由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)向葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，H轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量是限制運(yùn)輸速率的一個(gè)主要因素。

葉綠體成熟的葉肉細(xì)胞中H基因的表達(dá)量下降，H轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量減少，ATP向葉綠體的流入被有效阻止，

故細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP可保持正常生理水平，避免了線粒體呼吸作用的額外增強(qiáng)而過多消耗光合產(chǎn)物，保證光

合產(chǎn)物能被轉(zhuǎn)運(yùn)到其他細(xì)胞供能。

考點(diǎn)二“三率”的關(guān)系及測定

■整合必備知識

1.微觀辨析總光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關(guān)系

co2

來自空氣I而收如：--1凈光合速率1

一

總

光

合

速

率

一

進(jìn)入空氣I釋放"2---J凈光合速率|

O2

（以光合速率大于呼吸速率為例）

2.光合速率與呼吸速率的常用表示方法

表示方法（單位面積的葉片在單位時(shí)間內(nèi)的變化量）

項(xiàng)目含義

co2有機(jī)物

02產(chǎn)生（生成）CO2固定速率

植物在光下實(shí)際合有機(jī)物產(chǎn)生（制

真正光合速率速率或葉綠體或葉綠體吸收

成有機(jī)物的速率造、生成）速率

釋放。2量C02量

植物或葉片或植物或葉片或

植物有機(jī)物的積累

凈光合速率葉肉細(xì)胞。2晝?nèi)~肉細(xì)胞C02有機(jī)物積累速率

速率

放速率吸收速率

單位面積的葉片在

黑暗中。2吸收黑暗中CO2釋

呼吸速率單位時(shí)間內(nèi)分解有有機(jī)物消耗速率

速率放速率

機(jī)物的速率

3.計(jì)算公式：真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。

4.測定植物光合速率和呼吸速率的常用方法

（1）“液滴移動法”——測定裝置中氣體體積變化

有色液滴有色液滴

毛細(xì)管毛細(xì)管

「綠色植物綠色植物

NaOH溶液NaHCO.3溶液

（吸收CO.（提供CO#

“黑暗”下，有色液滴“光照”下，有色液滴

左移距離代表有氧呼吸右移距離代表釋放O?的

消耗量,即呼吸速率量，即凈光合速率

①在測定了凈光合速率和呼吸速率的基礎(chǔ)上可計(jì)算得出二者之和，即“真正光合速率”。

②物理誤差的校正：為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確，除減少無關(guān)變量的干擾外，還應(yīng)設(shè)置對照裝置。與圖示兩裝置相比,

對照裝置的不同點(diǎn)是用“死亡的綠色植物”代替“綠色植物”，其余均相同。

（2）“半葉法”——測定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量

AW=W

表示截取部分葉片

在"卜時(shí)內(nèi)光合作用

合成的有機(jī)物）

同一葉片，給截取對稱位置真正光合速率=AW

予遮光和光照面積均為S的葉的平均值/（Sxr）,

處理且阻止兩片，烘干稱重，即單位時(shí)間單位面

部分的物質(zhì)和記為WA和WB積的葉片制造的有

能量轉(zhuǎn)移機(jī)物的量

將葉片一半遮光、一半曝光，遮光的一半測得的數(shù)據(jù)變化值代表細(xì)鯉吸強(qiáng)度值，曝光的一半測得的數(shù)據(jù)變

化值代表凈光合作用強(qiáng)度值,最后計(jì)算真正光合作用強(qiáng)度值。需要注意的是該種方法在實(shí)驗(yàn)之前需對葉片

進(jìn)行特殊處理，以防止有機(jī)物的運(yùn)輸。

⑶''黑白瓶法”——測定溶氧量的變化

?①從某一水層取樣，裝入若干個(gè)等體積黑瓶和白

瓶中，并分別測得初始溶氧量

---------------丫--③--一段時(shí)間后，分別

②把黑、白瓶懸于原水測出黑、白瓶的溶

深處氧量并算出平均值

6④計(jì)算

a.“黑瓶”不透光，測定的是有氧呼吸量;“白瓶”給予光照，測定的是凈光合作用量。

b.在有初始值的情況下，黑瓶中。2的減少量（或C02的增加量）為有氧呼吸量;白瓶中。2的增加量（或CC>2

的減少量）為凈光合作用量;二者之和為真正光合作用量。

C.在沒有初始值的情況下，白瓶中測得的現(xiàn)有量一黑瓶中測得的現(xiàn)有量=真正光合作用量。

（4）”葉圓片稱重法”——測定有機(jī)物的變化量

本方法測定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機(jī)物的變化量測定光合速率（S為葉圓

片面積）。

在10時(shí)將整個(gè),6刁在12時(shí)將整個(gè),

7^裝置移動至黑暗電》華7裝置移動至光照中'，歸

在時(shí)移走的在12時(shí)移走的在14時(shí)移走的

葉圓片X（干重xg）葉圓片Y（干重yg）葉圓片Z（干重zg）

凈光合速率=（z—y）/2S；呼吸速率=（x—y）/2S；真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率=（x+z—2y）/2S。

■評價(jià)遷移應(yīng)用

考向二“三率”的關(guān)系及測定

3.（2023?北京，3）在兩種光照強(qiáng)度下，不同溫度對某植物CO2吸收速率的影響如圖。對此圖理解錯誤的是

（）

A.在低光強(qiáng)下，CCh吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升

B.在高光強(qiáng)下，M點(diǎn)左側(cè)COz吸收速率升高與光合酶活性增強(qiáng)相關(guān)

C.在圖中兩個(gè)CP點(diǎn)處，植物均不能進(jìn)行光合作用

D.圖中M點(diǎn)處光合速率與呼吸速率的差值最大

答案C

解析CO2吸收速率代表凈光合速率，在低光強(qiáng)下，C02吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升，

植物需要從外界吸收的CO2減少，A正確；在高光強(qiáng)下，M點(diǎn)左側(cè)C02吸收速率升高，主要原因是隨著溫

度的升高，光合酶的活性增強(qiáng)，B正確；CP點(diǎn)代表呼吸速率等于光合速率，植物可以進(jìn)行光合作用，C錯

誤；圖中Mr點(diǎn)處CCh吸收速率最大，即凈光合速率最大，光合速率與呼吸速率的差值最大，D正確。

4.(2025?襄陽月考)某同學(xué)欲測定植物葉片的總光合速率，做如圖所示實(shí)驗(yàn)。在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制

葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cn?的葉圓片烘干后稱其質(zhì)量，

測得葉圓片的總光合速率=(7y—6z—x)/6(g-cnT2.h-1)。不考慮取葉圓片的機(jī)械損傷和溫度微小變化對葉片

生理活動的影響，則M處的實(shí)驗(yàn)條件是()

環(huán)剝后的葉r-

上午10時(shí)移走的葉下午4時(shí)移走的葉葉圜用,千雷百、

圓片(干重x克)圓片(干重y克)十圓片(十重z兄)

A.下午4時(shí)后在陽光下照射3小時(shí)再遮光3小時(shí)

B.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)

C.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光1小時(shí)

D.下午4時(shí)后在陽光下照射3小時(shí)

答案C

解析上午10時(shí)葉圓片干重為x克，下午4時(shí)葉圓片干重為y克，這段時(shí)間內(nèi)葉圓片既進(jìn)行了光合作

用，又進(jìn)行了細(xì)胞呼吸，因此(y—x)/6(g-cnT2.h-i)可表示這段時(shí)間內(nèi)葉圓片的凈光合速率；已測得葉圓片

的總光合速率，因此葉圓片的呼吸速率可求得為(7y—6z—x)/6—(y—x)/6=(y-z)(g-cm-2-hr),因此M處

的實(shí)驗(yàn)條件是下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光1小時(shí)，C符合題意。

考點(diǎn)三光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合曲線分析

■整合必備知識

CO2的吸收速率

圖1自然環(huán)境中一晝夜植物COz吸收速率變化

圖2密閉容器中一晝夜CO?濃度變化

1.圖1的B點(diǎn)、圖2的B'C'段形成的原因：凌晨約2時(shí)?4時(shí)，溫度降低，細(xì)胞呼吸減弱,CO2釋放量

減少。

2.圖1的C點(diǎn)、圖2的C'點(diǎn)：此時(shí)開始出現(xiàn)光照，光合作用啟動。

3.圖1的D點(diǎn)、圖2的D'點(diǎn)：此時(shí)光合作用強(qiáng)度笠壬細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。

4.圖1的E點(diǎn)、圖2的F'G'段形成的原因：溫度過高，部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足,出現(xiàn)“光合午

休”現(xiàn)象。

5.圖1的F點(diǎn)、圖2的H'點(diǎn)：此時(shí)光合作用強(qiáng)度笠工細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，之后光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)

度。

6.圖1的G點(diǎn)、圖2的匕點(diǎn)：此時(shí)光照強(qiáng)度降為0,光合作用停止。

7.圖2所示一晝夜密閉容器中植物能(填“能”或“不能”)正常生長，原因是「點(diǎn)低于A：點(diǎn)，說明一

晝夜密閉容器中CO2濃度減少，即總光合作用量大于總細(xì)胞呼吸量。

■評價(jià)遷移應(yīng)用

考向三光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合曲線分析

5.如圖是在24小時(shí)測得大棚番茄CO2的含量和CO2的吸收速率的變化曲線圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是

()

A.a點(diǎn)CO2釋放量減少可能是由于溫度降低導(dǎo)致細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱

B.番茄通過光合作用合成有機(jī)物的時(shí)間是c?e段

C.如果N點(diǎn)低于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加

D.植物干重最大的時(shí)刻是e點(diǎn)

答案B

解析番茄通過光合作用制造有機(jī)物的時(shí)間是b?f段，B錯誤；c?e段光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,

有機(jī)物積累，e點(diǎn)之后光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，故有機(jī)物積累最多的時(shí)刻是e點(diǎn)，D正確。

6.（2024.新課標(biāo)，31）某同學(xué)將一種高等植物幼苗分為4組（a、b、c、d）,分別置于密閉裝置中照光培養(yǎng)，a、

b、C、d組的光照強(qiáng)度依次增大，實(shí)驗(yàn)過程中溫度保持恒定。一段時(shí)間⑶后測定裝置內(nèi)02濃度，結(jié)果如圖

所示，其中M為初始。2濃度，C、d組。2濃度相同?；卮鹣铝袉栴}：

⑴太陽光中的可見光由不同顏色的光組成，其中高等植物光合作用利用的光主要是

_______________________________，原因是____________________________________________

（2）光照/時(shí)間時(shí)，a組CO2濃度（填“大于”“小于”或“等于"）b組。

（3）若延長光照時(shí)間，c、d組02濃度不再增加，則光照f時(shí)間時(shí)，a、b、c中光合速率最大的是組,

判斷依據(jù)是__________________________________________________________

（4）光照f時(shí)間后，將d組密閉裝置打開，并以c組光照強(qiáng)度繼續(xù)照光，其幼苗光合速率會（填“升

高”“降低”或“不變”）。

答案（1）紅光和藍(lán)紫光光合色素可分為葉綠素和類胡蘿卜素，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜

素主要吸收藍(lán)紫光（2）大于（3）b密閉容器中，c的O2濃度不再增加，說明此時(shí)由于CO2不足，導(dǎo)致光

合速率減弱，光合速率等于呼吸速率；a組02濃度等于初始濃度，也意味著光合速率等于呼吸速率；而b組

此時(shí)的光合速率仍然大于呼吸速率。綜上所述，b組的光合速率最大（4）升高

解析（2）b組。2濃度高于a組，說明光合速率大于呼吸速率，整體表現(xiàn)為吸收CO2,釋放。2。因此，a組

C02濃度大于b組。（4）d組O?濃度等于c組是由于密閉容器中CO2的限制，此時(shí)光合速率等于呼吸速率，

打開容器之后，提供了更多的C02,此時(shí)即便以c組的光照強(qiáng)度照光仍然可以使幼苗的光合速率上升，大于

呼吸速率。

---------------------------查落實(shí)固基礎(chǔ)---------------------------

1.（2022?福建，10節(jié)選）柵藻是一種真核微藻，具有生長繁殖快、光合效率高、可產(chǎn)油脂等特點(diǎn)。

18

為測定兩種培養(yǎng)模式的柵藻光合速率，有人提出可以向裝置中通入Co2,培養(yǎng)一段時(shí)間后檢測1802釋放

量。你認(rèn)為該方法不可行（填“可行”或“不可行”），理由是08（32中的）0在暗反應(yīng)中隨轉(zhuǎn)移到糖

類等有機(jī)物中「C18C）2fC3f（CH218O）］,光反應(yīng)中釋放的。2來自H2O,排出的氣體中檢測不到18。2。

2.（2020?山東，21節(jié)選）人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關(guān)裝置及過程如圖所示，其中甲、乙

表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。請回答下列問題：

3

光

氣

泵

電極

，

O能

量

。

轉(zhuǎn)

。

糖類

夠C

Q

關(guān)

舟

模塊

塊

模塊

模23

在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量高土（填“高于”“低于”或“等

于“）植物，原因是人工光合作用系統(tǒng)不進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗糖類（或植物細(xì)胞呼吸消耗糖類）。

課時(shí)精練

選擇題1?8題，每小題5分，9題6分，共46分。

一、選擇題

1.（2024?武漢模擬）甲植物和乙植物的凈光合速率隨CO2濃度變化的曲線如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是

（）

0

E

3

Z

0

U

)

、

艷

M

如

宗

*

A.CO2濃度為0時(shí)，甲植物的呼吸速率大于乙植物

B.CO2濃度為400uLL-1時(shí)，甲、乙植物的總光合速率相等

C.CO2濃度為500pL-L-1時(shí)，甲植物水的光解速率小于乙植物

D.與甲植物相比，乙植物更適合在高CO2濃度條件下生存

答案A

解析由題圖可知，CO2濃度為0時(shí)，植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，甲植物的呼吸速率大于乙植物，A正確；CO2

濃度為400時(shí)，甲、乙植物的凈光合速率相等，但甲的呼吸速率大于乙，所以此時(shí)甲的總光合速

率大于乙，B錯誤；CO2濃度為500|iL-L-i時(shí)，甲植物的總光合速率大于乙植物，所以甲植物水的光解速率

大于乙植物，C錯誤；在高濃度的CCh條件下，甲的凈光合速率大于乙植物，所以甲植物更適合在高CO2

濃度條件下生存，D錯誤。

2.（2024?揚(yáng)州中學(xué)期中）如圖表示某綠色植物在15°C和25℃條件下，光照強(qiáng)度和氧氣釋放速率的關(guān)系。下

列說法錯誤的是（）

(60

twe40

4_

硼

)

10

15

光照強(qiáng)度（千勒克斯）一25

A.當(dāng)光照強(qiáng)度等于0時(shí)，該植物在25℃時(shí)比15℃時(shí)多吸收氧氣10呈升/小時(shí)

B.當(dāng)光照強(qiáng)度等于5千勒克斯時(shí)，該植物在兩種溫度下制造有機(jī)物的量相等

C.當(dāng)光照強(qiáng)度小于5千勒克斯時(shí)，適當(dāng)降低溫度有利于溫室內(nèi)該植物的增產(chǎn)

D.當(dāng)光照強(qiáng)度大于8千勒克斯時(shí)，15℃下該植物光合作用的制約因素主要是二氧化碳濃度等

答案B

解析當(dāng)光照強(qiáng)度等于0時(shí)，植物只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，分析題圖可知，該植物在25℃時(shí)比15°C時(shí)多吸收

氧氣10毫升/小時(shí)，A正確；當(dāng)光照強(qiáng)度等于5千勒克斯時(shí)，該植物在兩種溫度下有機(jī)物的積累量（凈光合

作用量）相等，因?yàn)?5℃比15℃時(shí)的呼吸速率大，故25℃時(shí)比15℃時(shí)的有機(jī)物制造量（總光合作用量）多，

B錯誤；當(dāng)光照強(qiáng)度小于5千勒克斯時(shí)，15°C有機(jī)物的積累量大于25°C,所以適當(dāng)降低溫度有利于溫室內(nèi)

該植物的增產(chǎn)，C正確。

3.某生物興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬夏季一天中的光照強(qiáng)度，并測定苦菊幼苗光合速率的變化情況，結(jié)果如

圖所示。下列敘述正確的是（）

qT

?4

IT

。U

3(

d?2

o

H

oEo

/)

糖

眼

如

崗

A.若b點(diǎn)時(shí)天氣突然轉(zhuǎn)陰，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞葉綠體中C3含量降低

B.一天中不同時(shí)間的不同光照強(qiáng)度下，苦菊幼苗的光合速率可能相同

C.一天中不同時(shí)間的相同光照強(qiáng)度下，苦菊幼苗的光合速率一定不同

D.若a點(diǎn)時(shí)葉片的凈光合速率為0,則此狀態(tài)下苦菊幼苗的干重保持不變

答案B

解析若b點(diǎn)時(shí)天氣突然轉(zhuǎn)陰，則光反應(yīng)速率下降，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP和NADPH減少，暗反應(yīng)

中C3的還原速率下降、合成速率不變，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞葉綠體中C3含量升高，A錯誤；圖中abc中的b

點(diǎn)是上午某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，deb中的b點(diǎn)是下午某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，b點(diǎn)是一天中不同時(shí)間的相同光照強(qiáng)度，此時(shí)苦菊

幼苗的光合速率相同，C錯誤；若a點(diǎn)時(shí)葉片的凈光合速率為0,則此時(shí)葉片的真正光合速率等于呼吸速率，

而幼苗的根、莖等器官只進(jìn)行細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物，則此狀態(tài)下苦菊幼苗的干重下降，D錯誤。

4.“半葉法”測定光合速率時(shí)，將對稱葉片的一部分（甲）遮光，另一部分（乙）不作處理，并設(shè)法阻止兩部分

聯(lián)系。光照6小時(shí)，在甲、乙截取等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a、b,光照前截取同等面積的葉片

烘干稱重的數(shù)據(jù)為mo,下列說法錯誤的是（）

A.若mo—a=b—mo,則表明該實(shí)驗(yàn)條件下葉片的光合速率等于呼吸速率

B.本實(shí)驗(yàn)需阻止葉片光合產(chǎn)物向外運(yùn)輸，同時(shí)不影響水和無機(jī)鹽的輸送

C.忽略水和無機(jī)鹽的影響，甲部分葉片可在給乙光照時(shí)剪下，進(jìn)行等時(shí)長的暗處理

D.選擇葉片時(shí)需注意葉齡、著生節(jié)位、葉片的對稱性及受光條件的一致性

答案A

解析甲遮光處理，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，故mo—a代表細(xì)胞呼吸消耗量，乙不作處理，進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼

吸，b—mo代表凈光合作用積累量，若mo—a=b—mo,即凈光合速率等于呼吸速率，則表明該實(shí)驗(yàn)條件下

葉片的光合速率大于呼吸速率，A錯誤。

5.（2024?恩施質(zhì)檢）科研人員檢測晴朗天氣下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率（Pn）日變化情況，并將

檢測結(jié)果繪制成圖。下列相關(guān)說法錯誤的是（）

7

S

?

Z

E

o?

E

Z)L

>

o

o

)

u

d

A.光照強(qiáng)度增大是導(dǎo)致ab段、1m段Pn增加的主要原因

B.致使be段、mn段Pn下降的原因是氣孔關(guān)閉

C.致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐漸減弱

D.適時(shí)澆水、增施農(nóng)家肥是提高大田作物產(chǎn)量的重要措施

答案B

解析早晨太陽出來后光照強(qiáng)度不斷增大，使得露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升，即光照

強(qiáng)度增大是導(dǎo)致ab段、1m段光合速率（Pn）增加的主要原因，A正確；大棚栽培條件下的油桃在be段光合速

率（Pn）下降，主要原因是光合作用消耗了大量CO2,使大棚內(nèi)密閉環(huán)境中CO2濃度下降，而露天栽培的油桃

在mn段光合速率（Pn）下降，是因?yàn)榄h(huán)境溫度過高導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，植株吸收的CO?減少，B錯誤；15時(shí)

以后，兩種栽培條件下的光合速率（Pn）持續(xù)下降是光照強(qiáng)度逐漸減弱所致，即致使ef段、op段光合速率（Pn）

下降的原因是光照逐漸減弱，C正確；適時(shí)澆水避免植物因缺水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉、增施農(nóng)家肥增加CO2濃度

均是提高大田作物產(chǎn)量的重要措施，D正確。

6.（2024?南通期中）如圖是某科研小組利用藥用植物黃精進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸研究實(shí)驗(yàn)過程中測得的實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的曲線圖，其中圖1的光合曲線（圖中實(shí)線）是在光照、CCh濃度等條件都適宜的環(huán)境中測得，圖

1的呼吸曲線（圖中虛線）是在黑暗條件下測得；圖2的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是恒溫密閉玻璃溫室中，測定指標(biāo)是連續(xù)24

h室內(nèi)CO2濃度和植物CCh吸收速率。據(jù)圖分析，下列說法錯誤的是（）

8

2

吸

收

速

O

率

8

2

釋

放

速

率

A.圖1中，當(dāng)溫度達(dá)到55℃時(shí)，植物光合作用已停止，可能原因是與光合作用相關(guān)的酶失去活性

B.圖1中，當(dāng)溫度達(dá)到55°C時(shí)，植物的凈光合速率與呼吸速率相等，總光合速率是呼吸速率的2倍

C,結(jié)合圖1數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行圖2所示實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減少無關(guān)變量帶來的干擾，溫度應(yīng)設(shè)置在30℃左右

D.圖1中溫度為40℃時(shí)對應(yīng)的光合曲線點(diǎn)與圖2中6h和18h對應(yīng)的曲線點(diǎn)有相同的凈光合速率

答案B

解析據(jù)圖1分析，虛線表示呼吸速率隨溫度的變化情況，當(dāng)溫度達(dá)到55℃時(shí)，兩條曲線重合，植物不再

進(jìn)行光合作用，光合速率為0,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，可能原因是與光合作用相關(guān)的酶失去活性，A正確，B錯

誤；結(jié)合圖1數(shù)據(jù)可知，該植物凈光合速率最大時(shí)的溫度約為30℃,因此，在進(jìn)行圖2所示實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了

減少無關(guān)變量帶來的干擾，溫度應(yīng)設(shè)置在30℃左右，C正確；圖2中，當(dāng)光合速率等于呼吸速率時(shí)，凈光

合速率為0,處于室內(nèi)CO2濃度曲線的拐點(diǎn)，即6h和18h,圖1中，光合速率等于呼吸速率時(shí)的溫度條件

是40℃,D正確。

7.科研人員在不同條件下測定大棚種植的、發(fā)育良好的某植物光合速率變化情況，調(diào)查時(shí)間為每天的8：

30~14：00,連續(xù)調(diào)查數(shù)天，記錄、分析相關(guān)數(shù)據(jù)，繪制了如圖所示曲線圖。下列有關(guān)說法正確的是（）

A.在該調(diào)查時(shí)段內(nèi)，該植物晴天積累有機(jī)物總量最多的時(shí)刻為12：00

B.從圖中a?b段可以看出，該植物凈光合速率為負(fù)值，可能與環(huán)境因素中溫度和光照強(qiáng)度有關(guān)

C.圖中c?d時(shí)段，植物體內(nèi)有機(jī)物總量的變化情況是先增加后減少

D.j點(diǎn)時(shí)，該植物光合作用消耗的CO2量等于植物從外界吸收的CO2量

答案B

解析在該調(diào)查時(shí)段內(nèi)，當(dāng)凈光合速率大于。時(shí)就存在有機(jī)物的積累，因此該植物晴天積累有機(jī)物總量最

多的時(shí)刻為14：00,A錯誤；圖中c?d時(shí)段，凈光合速率先小于0,此時(shí)有機(jī)物總量減少，之后凈光合速

率大于0,有機(jī)物又呈增加的趨勢，即植物體內(nèi)有機(jī)物總量的變化情況為先減少后增加，C錯誤；j點(diǎn)時(shí)，

植物凈光合速率為0,表明此時(shí)的光合速率等于呼吸速率，即植物光合作用消耗的CO2量全部來自植物體

內(nèi)，不需要從外界吸收CO2,D錯誤。

8.薇甘菊是外來入侵物種，研究人員測量薇甘菊在不同光照強(qiáng)度下的ATP和淀粉含量變化。以12：00時(shí)

的光照強(qiáng)度為100%,8：00時(shí)的光照強(qiáng)度為40%,17：00時(shí)的光照強(qiáng)度為20%,18：00時(shí)的光照強(qiáng)度為0%,

結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是（）

8：()012:0()17:0018：00時(shí)刻

(40%)(100%)(20%)(0%)

A.17：00~18：00淀粉含量下降是因?yàn)榧?xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度

B.8：00~12：00薇甘菊ATP含量未提高，說明此時(shí)光合速率較低

C.8：00時(shí)薇甘菊葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是線粒體和葉綠體

D.薇甘菊長期在弱光下生長時(shí)，葉片會變厚，有利于捕獲更多光能來適應(yīng)弱光環(huán)境

答案A

解析圖中8:00—12:00光合速率較高，但光合作用光反應(yīng)階段合成的ATP迅速水解用于暗反應(yīng)合成有

機(jī)物供能，所以ATP含量未提高，B錯誤；光照條件下，薇甘菊葉肉細(xì)胞可進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，產(chǎn)

生ATP的場所有葉綠體（類囊體薄膜）、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體（基質(zhì)和內(nèi)膜），C錯誤；薇甘菊長期在弱光下生

長時(shí)，為捕獲更多的光，葉面積會增大，葉片會變薄，有利于適應(yīng)弱光環(huán)境，D錯誤。

9.自然界中C4植物比C3植物具有更強(qiáng)的固定低濃度CO2的能力?，F(xiàn)將取自甲、乙兩種植物且面積相等的

葉片分別放置到相同大小的密閉小室中，在溫度均為25℃的條件下給予充足的光照，每隔一段時(shí)間測定一

次小室中的CO2濃度，結(jié)果如圖所示。下列說法不正確的是（）

A.甲、乙兩種植物中，乙植物可能為C4植物

B.實(shí)驗(yàn)開始的10min內(nèi)，甲、乙兩種植物光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度

C.M點(diǎn)處兩種植物葉片的凈光合速率相等

D.40min時(shí)乙植物葉片光合速率等于呼吸速率

答案C

解析開始時(shí)CO2濃度相等，M點(diǎn)時(shí)CO2濃度相等，說明此階段兩種植物有機(jī)物的積累量相等，M點(diǎn)處兩

種植物葉片的凈光合速率應(yīng)為該點(diǎn)的斜率，二者不相等，C錯誤。

二、非選擇題

10.（20分）（2023?遼寧，21）花生抗逆性強(qiáng)，部分品種可以在鹽堿土區(qū)種植。如圖是四個(gè)品種的花生在不同實(shí)

驗(yàn)條件下的葉綠素含量相對值（SPAD）（圖1）和凈光合速率（圖2）。回答下列問題：

60

□Og-kg-1□l.Og'kg_102.0g?kg-1□3.0g-kg-1

55(g?kgi表示每千克土壤中添加NaCl的克數(shù))

a

v50

d

s45

40

35

圖1

Og?kg-i-o-l.Og,kg-1

、

、

繇

年

量?

如

米<*n

處

處

光照強(qiáng)度/(p-mobm-2,s-1)

、

筆

、

留

眼?

3

<0

*次

<的

圖2

（1）花生葉肉細(xì)胞中的葉綠素包括，主要吸收光，可用

等有機(jī)溶劑從葉片中提取。

（2）鹽添加量不同的條件下，葉綠素含量受影響最顯著的品種是o

（3）（10分）在光照強(qiáng)度為500國nolmNsr、無NaCl添加的條件下,LH12的光合速率（填“大于”“等

于”或“小于”）HH1的光合速率，判斷的依據(jù)是

在光照強(qiáng)度為1500NmolnNs-i、NaCl添加量為3.0g-kg-1的條件下，HY25的凈光合速率大于其他三個(gè)品

種的凈光合速率，原因可能是HY25的含量高，光反應(yīng)生成更多的,促進(jìn)

了暗反應(yīng)進(jìn)行。

⑷依據(jù)圖2,在中鹽（2.0g-kg-i）土區(qū)適宜選擇種植品種。

答案（1）葉綠素a和葉綠素b紅光和藍(lán)紫無水乙醇（2）HH1（3）大于在光照強(qiáng)度為500nmolinNs-

1、無NaCl添加的條件下，LH12的凈光合速率和HH1的凈光合速率相同，但由于前者的細(xì)胞呼吸速率大

于后者，且總光合速率等于凈光合速率與細(xì)胞呼吸速率之和葉綠素ATP和NADPH（4）LH12

解析（2）結(jié)合圖1實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，鹽添加量不同的條件下，葉綠素含量受影響最顯著的品種是HH1,

因?yàn)樵撈贩N的葉綠素含量在不同鹽濃度下差別明顯。（3）在光照強(qiáng)度為500Limolm_2-s"\無NaCl添加的條

件下，LH12的凈光合速率和HH1的凈光合速率相同，但由于前者的細(xì)胞呼吸速率大于后者，且總光合速

率等于凈光合速率與細(xì)胞呼吸速率之和，因此可以判斷，LH12的光合速率大于HH1的光合速率。在光照

強(qiáng)度為1500nmolm"2-s"^NaCl添加量為3.0g-kgr的條件下，HY2