專題12光合作用與細胞呼吸的綜合1.細胞呼吸與光合作用過程圖解(1)物質名稱：b：O2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH([H])，f：C5，g：CO2，h：C3。(2)生理過程及場所序號①②③④⑤生理過程光反應暗反應有氧呼吸第一階段有氧呼吸第二階段有氧呼吸第三階段場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質細胞質基質線粒體基質線粒體內膜2.光合作用與細胞呼吸物質及能量轉化(1)光合作用和細胞呼吸中各種元素的去向C：CO2eq\o(→,\s\up7(暗反應),\s\do5())有機物eq\o(→,\s\up7(呼吸Ⅰ),\s\do5())丙酮酸eq\o(→,\s\up7(呼吸Ⅱ),\s\do5())CO2H：H2Oeq\o(→,\s\up7(光反應),\s\do5())[H]eq\o(→,\s\up7(暗反應),\s\do5())(CH2O)eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ),\s\do5())[H]eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸Ⅲ))H2OO：H2Oeq\o(→,\s\up7(光反應),\s\do5())O2eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸Ⅲ),\s\do5())H2Oeq\o(→,\s\up7(有氧呼吸Ⅱ))CO2eq\o(→,\s\up7(光合作用),\s\do5())有機物(2)光合作用和細胞呼吸中ATP的來源及去路分析①光合作用中ATP的來源及去路來源：光反應——類囊體薄膜上；去路：暗反應——葉綠體基質中。②細胞呼吸中ATP的來源和去路ATP合成：a、b、c都產生ATP，場所為細胞質基質和線粒體；ATP分解為各項生命活動供能。(3)光合作用和細胞呼吸中[H]的來源和去路分析項目光合作用細胞呼吸來源過程H2Oeq\o(→,\s\up7(光),\s\do5(色素))[H]＋O2C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5())丙酮酸＋4[H]；2丙酮酸＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋20[H]場所葉綠體的類囊體薄膜細胞質基質、線粒體基質去路過程C3eq\o(→,\s\up7([H]、ATP),\s\do5(酶))(CH2O)24[H]＋6O2eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5())12H2O場所葉綠體基質線粒體內膜3.利用曲線和圖解分析真正光合速率和凈光合速率(1)A點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(只呼吸不光合,植物釋放CO2,吸收O2))(2)AB段eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(呼吸>光合,植物釋放CO2,吸收O2))(3)B點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(光合＝呼吸,植物表觀上不與外界,發生氣體交換))(4)B點后eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(光合>呼吸,植物吸收CO2,釋放O2))解題技巧1.呼吸速率、凈光合速率、真正光合速率的判定(1)根據坐標曲線判定：當光照強度為0時，若CO2吸收值為負值，該值絕對值代表呼吸速率，該曲線代表凈光合速率，當光照強度為0時，若CO2吸收值為0，該曲線代表真正光合速率。(2)根據關鍵詞判定檢測指標呼吸速率凈光合速率真正(總)光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)釋放量產生量有機物消耗量(黑暗)積累量制造量、產生量2.曲線中補償點和飽和點的移動規律CO2(或光)補償點和飽和點的移動方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)補償點B是曲線與橫軸的交點，CO2(或光)飽和點C則是最大光合速率對應的CO2濃度(或光照強度)，位于橫軸上。(1)呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2(或光)補償點B應右移，反之左移。(2)呼吸速率基本不變，相關條件的改變使光合速率下降時，CO2(或光)補償點B應右移，反之左移。(3)陰生植物與陽生植物相比，CO2(或光)補償點和飽和點都應向左移動。一、單選題1．下圖表示某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。其中A、B代表反應過程，C、D、E代表細胞結構。相關敘述正確的是（）A．圖中①③④代表的物質依次是O2、ADP+Pi、C5，D代表線粒體內膜B．物質①從產生到進入同一細胞的結構D參與反應，需穿過4層生物膜C．過程A中水的光解需要消耗能量，直接來自于結構E上ATP的水解D．過程B中[H]和ATP中的能量轉移到糖中，然后進入結構D氧化分解【答案】B【分析】分析題圖：圖示表示某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖，其中A表示光反應，B表示暗反應，C表示細胞質基質，D表示線粒體。①表示氧氣，②表示NADP+，③表示ADP和Pi，④表示C5。【詳解】A、結合分析可知，圖中①、③、④代表的物質依次是O2、ADP和Pi、C5，D表示有氧呼吸第二、第三階段的場所，為線粒體基質和線粒體內膜，A錯誤；B、物質①為氧氣，是水的光解產物，在類囊體薄膜上進行，產生的O2參與同一細胞內的D過程，即有氧呼吸第三階段，需穿過4層膜，葉綠體和線粒體各2層膜，B正確；C、過程A為光反應階段，該階段產生能量而非消耗能量，C錯誤；D、B表示暗反應，該過程[H]和ATP中的能量轉移到糖中，但糖不能直接在D線粒體中氧化分解，D錯誤。故選B。2．某生物興趣小組欲研究密閉的溫室一晝夜內O2濃度變化的情況，當地日照時間為6~18時，在適宜的生長條件下，預期一晝夜內溫室中O2變化的曲線最可能是（）A．a B．b C．c D．d【答案】D【分析】密閉容器內或大棚內的植物因夜間進行呼吸作用，白天光合作用和呼吸作用都能夠進行，而呼吸作用消耗氧氣，光合作用釋放氧氣，所以會在清晨的某個時刻出現氧氣濃度的最低點，傍晚出現氧氣濃度的最高點。【詳解】由于當地日照時間為6~18時，因此經過一晚上的呼吸，溫室內氧氣濃度的最低點會出現在6點或稍后的時間，之后隨著光合作用釋放氧氣（光合作用強度大于細胞呼吸強度），溫室內O2的濃度升高，應該在16點或稍前時間達到氧氣濃度的最高點，隨后只進行呼吸植物吸收O2，O2的濃度再次降低，即圖中的d曲線，D正確。故選D。3．某小組在密閉玻璃溫室中進行植物栽培實驗，他們對室內氣體含量進行24小時監測，并繪制了如圖1所示的曲線。與曲線bc段相符的是圖2中的（）A．① B．② C．③ D．④【答案】D【分析】據圖分析：圖1中曲線下降時，表示呼吸作用大于光合作用或只進行呼吸作用，即圖中ab段和cd段；曲線上升時，表示光合作用大于呼吸作用，對應圖中bc段；但是圖中b點和c點時二氧化碳達到平衡點，此時光合作用等于呼吸作用；圖2中，①細胞即進行光合作用又進行呼吸作用，呼吸作用大于光合作用；②細胞只進行呼吸作用；③細胞即進行光合作用，又進行呼吸作用，光合作用與呼吸作用強度相等；④即進行光合作用又進行呼吸作用，光合作用大于呼吸作用。【詳解】圖中bc段O2濃度不斷增加，說明此時植物光合作用大于呼吸作用，對于細胞來說，呼吸作用產生的CO2被葉綠體全部吸收，且需要從外界吸收CO2，符合圖④。故選D。4．如圖為某植物在盛夏某一晴天一晝夜內CO2吸收量的變化示意圖。下列判斷錯誤的是（）A．植物在OB時間也能進行呼吸作用和光合作用B．適當增加環境中CO2濃度，C的值會提高C．CD段下降的主要原因是溫度升高，酶活性降低，光合作用強度下降D．植物從B點開始積累有機物，到F點時有機物積累最多【答案】C【分析】光合作用包括光反應階段和暗反應階段。暗反應階段需要CO2作為原料，進行CO2的固定過程。凈光合速率可以用O2的釋放量、CO2的吸收量、有機物的積累量表示。【詳解】A、在OB時間內CO2吸收量逐漸增加，所以此時間段植物在進行光合作用，而呼吸作用不管在黑暗條件還是光照條件，都可以進行，A正確；B、適當增加環境中CO2濃度可以提高暗反應效率，增大有機物的積累量，B正確；C、CD段下降的主要原因是光照過強，氣孔關閉，CO2吸收量下降，C錯誤；D、B點凈光合速率為0，大于B點后凈光合量為正值，即有機物的量在增加，所以植物從B點開始積累有機物，到F點時有機物積累最多，D正確。故選C。5．（2022·全國乙卷·高考真題）某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養，發現容器內CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩定。關于這一實驗現象，下列解釋合理的是（）A．初期光合速率逐漸升高，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，之后呼吸速率保持穩定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【答案】D【解析】【分析】光合作用會吸收密閉容器中的CO2，而呼吸作用會釋放CO2，在溫度和光照均適宜且恒定的情況下，兩者速率主要受容器中CO2和O2的變化影響。【詳解】A、初期容器內CO2含量較大，光合作用強于呼吸作用，植物吸收CO2釋放O2，使密閉容器內的CO2含量下降，O2含量上升，A錯誤；B、根據分析由于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下，容器內的CO2含量下降,所以說明植物光合速率大于呼吸速率，但由于CO2含量逐漸降低，從而使植物光合速率逐漸降低，直到光合作用與呼吸作用相等，容器中氣體趨于穩定，B錯誤；CD、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錯誤，D正確。故選D。6．BTB是一種酸堿指示劑。BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍變綠再變黃。某同學為研究某種水草的光合作用和呼吸作用，進行了如下實驗：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色，之后將等量的淺綠色溶液分別加入到7支試管中。其中6支加入生長狀況一致的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實驗處理和結果見下表。試管編號1234567水草無有有有有有有距日光燈的距離（cm）20遮光*1008060402050min后試管中溶液的顏色淺綠色X淺黃色黃綠色淺綠色淺藍色藍色*遮光是指用黑紙將試管包裹起來，并放在距日光燈100cm的地方。若不考慮其他生物因素對實驗結果的影響，下列敘述錯誤的是（）A．2～7號試管溶液的顏色取決于水草的光合作用和呼吸作用強度的相對強弱B．若1號試管溶液顏色由淺綠色變為藍色，2～7號試管的結果仍然是可靠的C．由于2號試管只進行呼吸作用，溶液中CO2濃度高于3號管，故X為黃色D．5號試管溶液顏色在實驗前后不變，說明水草在此條件下凈光合速率為0【答案】B【分析】據表分析：植物進行光合作用，消耗水中的二氧化碳，植物進行呼吸作用，消耗水中的氧氣，產生二氧化碳；該實驗的自變量有裝置距日光燈的距離（即光照強度）、有無水草、是否遮光，因變量是水體的CO2濃度變化。【詳解】A、植物呼吸作用的產物是二氧化碳，光合作用消耗二氧化碳，結合題意可知，BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度變化而變化，故2～7號試管溶液的顏色取決于水草的光合作用和呼吸作用強度的相對強弱，A正確；B、若1號試管的溶液是藍色，則說明環境能導致試管內溶液CO2濃度下降，2至7號試管的實驗結果是不可靠的，B錯誤；C、2號試管為遮光條件，植物只進行呼吸作用，產生二氧化碳，不消耗二氧化碳，其二氧化碳濃度高于3號試管，黃色應該比3號管更深，故2號管的顏色應為黃色，C正確；D、5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明在此條件下水草光合作用強度等于呼吸作用強度，即呼吸作用產生的二氧化碳=光合作用消耗的二氧化碳，水草在此條件下凈光合速率為0，D正確。故選B。7．將一片新鮮植物葉片放在特殊的裝置內給予不同強度的光照，測到O2釋放情況如下表所示。下列有關下表數據的分析，錯誤的是（）光照強度（klx）02468101214O2（μL·cm2·min1）0．200．20．40．81．21．21．2A．該葉片呼吸作用吸收O2的速率為0．2μL·cm2·min1B．光照強度為2klx時，上述條件下該植物可能不生長C．光照強度為4klx時，光合作用產生O2的速率為0．2μL·cm2·min1D．光照強度超過10klx時，限制光合速率提高的因素主要是裝置內CO2濃度【答案】C【分析】分析表格可知：光照強度為0時，植物只進行呼吸作用，表中0．2μL?cm2?min1可表示呼吸速率；光照強度為2klx時，氧氣吸收量為0，說明達到光補償點；光照超過10kLx后，氧氣的釋放量不再增加，說明達到光飽和點。【詳解】A、從表格中可以看出，光照強度為0時，植物只進行呼吸作用，呼吸速率為0.2μL?cm2?min1，A正確；B、光照強度為2klx時，氧氣吸收量為0，說明達到光補償點，此時植物葉片的真正光合速率和呼吸速率相等，因此上述條件下該植物可能不生長，光照強度為大于2klx時，需保證一定時長的光照時間，植物才能正常生長，B正確；C、光照強度為4klx時，光合作用產生O2的速率=測到的O2釋放速率+呼吸作用消耗的O2速率=0.2+0.2=0.4μL?cm2?min1，C錯誤；D、由表格數據可以看出，不改變其他條件下，光照強度超過10kLx后，氧氣的釋放量不再增加，說明達到光飽和點，此時限制光合速率提高的因素主要是二氧化碳濃度，D正確。故選C。8．將長勢相同的番茄幼苗分成若干組，分別置于不同溫度下（其他條件相同且適宜），暗處理1h，再光照1h，測其干重變化，得到如圖所示的結果。下列說法正確的是（）A．32℃時光合速率等于呼吸速率B．在光照強度適宜且恒定、一晝夜恒溫26℃條件下，至少需要光照6小時，該番茄幼苗才能正常生長C．在36℃時，番茄幼苗停止進行光合作用D．28℃和30℃時光合速率相等【答案】C【分析】分析題圖可知，圖示生物膜利用了光能，發生了水的光解和ATP的合成，因此該生物膜是葉綠體的類囊體薄膜，是光合作用光反應發生的場所。曲線圖中，暗處理1h后的干重變化代表了呼吸速率，光照1h后與暗處理后的干重變化代表了這1h的凈光合速率。【詳解】A、32℃時，暗處理1h后的重量變化是4mg，說明呼吸速率是4mg/h，光照1h后與暗處理前的變化是0mg，說明此條件下光合速率是8mg/h，光合速率與呼吸速率的數量關系為光合速率是呼吸速率的2倍，A錯誤；B、據圖中信息可知，26℃條件下，呼吸速率是1mg/h，光合速率是3+1+1=5mg/h，設在光照強度適宜且恒定、一晝夜恒溫26℃條件下，至少需要光照x小時以上，該番茄幼苗才能正常生長，則有5x1×24=0，可求出x=4.8h，B錯誤；C、番茄幼苗開始停止進行光合作用時，植物只進行呼吸作用，消耗有機物，此時光照1h后的重量變化是暗處理重量變化的二倍，由圖可知，此時溫度為36℃，C正確；D、根據曲線可知，28℃和30℃時光照后與暗處理前的重量變化相同，但是根據曲線可知28℃和30℃的呼吸作用不相同。因為，總光合速率=凈光合速率+呼吸速率，所以28℃和30℃時的光合速率不相等，D錯誤。故選C。9．（2022·山東省鄆城第一中學模擬預測）如圖表示某植株在不同光強度下，單位時間內釋放量和產生總量的相對變化。對植物生理過程分析正確的是（

）A．光強度為a時，該植株內有機物總量將減少B．光強度為b時，該植株的光合作用強度是細胞呼吸強度的兩倍C．光強度為c時，葉肉細胞的光合作用強度與細胞呼吸強度相等D．光強度為d時，葉肉細胞產生ATP的細胞器是細胞溶膠、線粒體、葉綠體【答案】A【解析】【分析】在光合作用作用過程中，吸收二氧化碳釋放氧氣；而呼吸作用過程中，吸收氧氣釋放二氧化碳。因此可通過氧氣的產生量或二氧化碳的釋放量來判斷光合作用和呼吸作用的強弱。圖中氧氣的產生總量可表示實際光合速率，a點時的二氧化碳釋放可表示呼吸速率。【詳解】A、光照強度為a時，只有CO2的釋放，并且氧氣的產生總量為0，說明此時只進行呼吸作用，不進行光合作用，所以該植株內有機物總量將減少，A正確；B、光照強度為b時，有CO2的釋放，說明呼吸作用大于光合作用，B錯誤；C、光照強度為c時，氧氣的產生總量等于a時的二氧化碳的釋放量，說明此時凈光合作用強度等于呼吸作用強度，但總光合作用大于呼吸作用，C錯誤；D、光照強度為d時，葉肉細胞既進行呼吸作用，又進行光合作用，所以葉肉細胞產生ATP的細胞器是線粒體和葉綠體，細胞溶膠不屬于細胞器，D錯誤。故選A。10．將玉米的PEPC酶基因與PPDK酶基因導入水稻后，在某一溫度下測得光照強度對轉雙基因水稻和原種水稻的光合速率影響如圖甲所示；在光照為1000μmol·m－2·s－1下測得溫度對光合速率影響如圖乙所示，請據圖分析，下列敘述錯誤的是（）A．轉雙基因水稻更適合栽種在高溫度、強光照的環境中B．在溫度為25℃下重復圖甲相關實驗，原種水稻凈光合速率會降低C．轉雙基因可提高水稻對CO2的利用進而增強光合速率D．PEPC酶基因與PPDK酶基因影響水稻的呼吸強度【答案】D【分析】1、分析甲圖：兩種水稻的起點相同，說明呼吸速率相同，其中A點對應的光照強度1000μmol?m2?s1表示原種水稻在某溫度下的光飽和點，1000μmol?m2?s1以前限制光合作用的因素是光照強度，以后主要是溫度和二氧化碳濃度。2、分析乙圖：表示不同溫度條件下，在光照為1000μmol?m2?s1下兩種水稻的凈光合速率，兩種水稻的相關酶最適溫度都為35℃。【詳解】A、分析圖甲中轉雙基因水稻更適合強光照環境中，圖乙中溫度相同時，轉雙基因水稻光合速率強，更適合栽種在高溫度（35℃），A正確；B、在光照為1000μmol·m－2·s－1下測得溫度對光合速率影響如圖乙，所以甲圖是在30℃時做的實驗，用溫度25℃重復圖1相關實驗，則原種水稻凈光合速率減小，B正確；C、甲圖中A點以前限制光合作用的因素是光照強度，以后主要是溫度和二氧化碳濃度，由此可推知轉雙基因水稻可提高對CO2的利用而增強光合速率，C正確；D、根據甲圖可知，兩種水稻的起點相同，說明呼吸速率相同，即PEPC酶基因與PPDK酶基因不會影響水稻的呼吸強度，D錯誤。故選D。11．利用如圖所示裝置可探究某綠色植物的生理作用。假如該植物光合作用的產物和呼吸作用的底物均為葡萄糖，且不能進行產生乳酸的無氧呼吸（忽略裝置內其他微生物的干擾）。下列相關敘述，正確的是（）A．若要驗證該植物在光下釋放氧氣，應將裝置二和三分別放在黑暗和光照條件下B．若要驗證CO2是植物進行光合作用的必需原料，應選擇裝置一和裝置三C．光照條件下，裝置一、三中紅色液滴移動的距離分別表示O2吸收量和O2生成量D．黑暗條件下，若裝置一、二中的紅色液滴均不移動，則該植物只進行有氧呼吸【答案】B【分析】裝置一燒杯中盛放NaOH溶液的作用是吸收呼吸作用產生的二氧化碳，該裝置中液滴的移動代表氧氣的變化，裝置二中的水不吸收二氧化碳，根據液滴移動的情況來判斷呼吸作用類型；裝置三中由于二氧化碳緩沖液的存在，其中的二氧化碳濃度是穩定的，其中液滴的移動可表示光下凈光合速率的大小。【詳解】A、若要驗證該植物在光下釋放氧氣，應將裝置三分別放在黑暗和光照條件下即可，A錯誤；B、驗證CO2是植物進行光合作用的必需原料，自變量是有無二氧化碳，裝置甲中氫氧化鈉吸收掉了二氧化碳，裝置丙中的二氧化碳緩沖液可以為植物的光合作用提供二氧化碳，因此可以選擇甲和丙來驗證CO2是植物進行光合作用的必需原料，B正確；C、光照條件下，裝置一液滴移動可表示光下氧氣的吸收量，即呼吸速率，裝置三中紅色液滴移動的距離O2釋放量，C錯誤；D、黑暗條件下，若裝置一、二中的紅色液滴均不移動，則該植物只進行無氧呼吸，D錯誤。故選B。12．油菜果實發育所需的有機物主要來源于果皮的光合作用，開花36天后果實逐漸變黃，如圖表示在適宜條件下油菜果實凈光合速率與呼吸速率的變化。據圖判斷下列說法錯誤的是（）A．24天時的果實實際光合速率等于12天時的B．果實呼吸速率隨開花后天數增加而逐漸減弱C．48天時果皮因光反應減弱導致光合速率減小D．12天時比36天時的果實光飽和點高【答案】A【分析】據圖可知，油菜果實的呼吸速率逐漸降低，開花36天前凈光合速率不變，開花36天后凈光合速率降低。【詳解】A、依據圖形數據分析，開花24天時的果實實際光合速率為6+2=8，開花12天時的實際光合速率為6+3=9，故開花24天時的果實實際光合速率低于開花12天時的，A錯誤；B、從圖可得，隨著開花天數的增加，呼吸速率在減弱，B正確；C、開花36天后果實逐漸變黃，開花48天的時候，果皮顏色會更黃，光反應減弱，光合速率減小，C正確；D、開花12天時光合速率較高，果實也未變黃，此時的光飽和點高于開花36天的時候，D正確。故選A。13．某研究性學習小組以豌豆為實驗材料，研究不同條件下光合作用速率和呼吸作用速率，繪制了如A、B、C、D所示的四幅圖。除哪幅圖外，其余三幅圖中“a”點都可以表示光合作用速率與呼吸作用速率相等（）A． B．C． D．【答案】A【分析】一般在曲線中光補償點時，光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用釋放的二氧化碳量相等，表示此時的光合速率等于呼吸速率。【詳解】A、甲圖中a點的含義是二氧化碳的吸收量等于釋放量，表示凈光合作用速率等于呼吸作用速率，此時光合作用速率大于呼吸作用速率，A符合題意；B、乙圖中a點前二氧化碳濃度升高，說明光合作用小于呼吸作用，a點后二氧化碳的含量降低，說明光合作用速率大于呼吸作用速率，故a點含義是光合作用速率等于呼吸作用速率，B不符合題意；C、丙圖根據圖中的曲線的含義可知，a點代表光合作用速率等于呼吸作用速率，C不符合題意；D、丁圖中，a點二氧化碳的吸收量為0，說明此時的光合作用速率等于呼吸作用速率，D不符合題意。故選A。二、多選題14．圖一表示空氣中的CO2含量對某綠色植物凈光合作用的影響，圖二表示一天24小時蔬菜大棚內CO2濃度隨時間的變化曲線（水平虛線為實驗開始時大棚內的CO2濃度），圖三是色素提取的實驗，下列說法正確的是（）A．圖一中M點及圖二中D點處，植物葉肉細胞中的光合速率與呼吸速率相等B．圖二中積累有機物最多的點是I點C．由圖二分析可知，經過24小時大棚內植物有機物的含量減少D．圖三中乙表示葉綠素a，甲的顏色為黃綠色【答案】D【分析】結合題意分析圖解：圖一中，自變量為二氧化碳的含量，縱軸為植物光合作用的二氧化碳的吸收量，該值表示凈光合速率，圖中N表示光合作用的飽和點。圖二表示一天內的玻璃罩內的二氧化碳量的變化，曲線上升段表示只進行呼吸作用或呼吸作用大于光合作用，曲線下降段表示光合作用大于呼吸作用。而圖中D、H兩點為二氧化碳的平衡點，表明此時植株光合速率等于呼吸速率。【詳解】A、植株光合作用和呼吸作用強度相等的點在圖一中就是由釋放二氧化碳到吸收二氧化碳的轉折點，既M點；在圖二就是二氧化碳濃度由增加（減少）到減少（增加）的轉折點，即D和H點，由于植株的根部細胞等不進行光合作用，此時植物葉肉細胞中的光合速率大于呼吸速率，A錯誤；B、圖二中積累有機物最多的點是大棚中二氧化碳濃度最低的點，即H點，B錯誤；C、圖二中比較A點和I點，可以看出經過24小時后，大棚內二氧化碳含量降低，說明光合作用合成的有機物多于細胞呼吸消耗的有機物，因此大棚內植物有機物的含量會增加，C錯誤；D、由于四種色素的溶解度不同，胡蘿卜素的溶解度最大，葉綠素b的溶解度最小，因此甲乙丙丁分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素和胡蘿卜素，甲葉綠素b為黃綠色，D正確。故選D。15．將一片新鮮植物葉片放在特殊的裝置內給予不同強度的光照，測到O2的釋放情況如下表所示。下列有關下表數據的分析，正確的是（）光照強度（klx）02468101214O2（μL·cm2·min1）0．200．20．40．81．21．21．2A．該葉片呼吸作用吸收O2的速率為0．2μL·cm2·min1B．光照強度為2klx時，上述條件下該植物可能不生長C．光照強度為4klx時，光合作用產生O2的速率為0．2μL·cm2·min1D．光照強度超過10klx時，限制光合速率提高的因素主要是裝置內CO2濃度【答案】ABD【分析】分析表格可知：光照強度為0時，植物只進行呼吸作用，表中0．2μL?cm2?min1可表示呼吸速率；光照強度為2klx時，氧氣吸收量為0，說明達到光補償點；光照超過10kLx后，氧氣的釋放量不再增加，說明達到光飽和點。【詳解】A、從表格中可以看出，光照強度為0時，植物只進行呼吸作用，呼吸速率為0.2μL?cm2?min1，A正確；B、光照強度為2klx時，氧氣吸收量為0，說明達到光補償點，此時植物葉片的真正光合速率和呼吸速率相等，因此上述條件下該植物可能不生長，光照強度為大于2klx時，需保證一定時長的光照時間，植物才能正常生長，B正確；C、光照強度為4klx時，光合作用產生O2的速率=測到的O2釋放速率+呼吸作用消耗的O2速率=0.2+0.2=0.4μL?cm2?min1，C錯誤；D、由表格數據可以看出，不改變其他條件下，光照強度超過10kLx后，氧氣的釋放量不再增加，說明達到光飽和點，此時限制光合速率提高的因素主要是二氧化碳濃度，D正確。故選ABD。16．（2022·湖南·高考真題）在夏季晴朗無云的白天，10時左右某植物光合作用強度達到峰值，12時左右光合作用強度明顯減弱。光合作用強度減弱的原因可能是（）A．葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影響，呼吸釋放的CO2量大于光合固定的CO2量C．葉綠體內膜上的部分光合色素被光破壞，吸收和傳遞光能的效率降低D．光反應產物積累，產生反饋抑制，葉片轉化光能的能力下降【答案】AD【解析】【分析】影響光合作用的因素：1、光照強度：光照會影響光反應，從而影響光合作用，因此，當光照強度低于光飽和點時，光合速率隨光照強度的增加而增加，但達到光飽和點后，光合作用不再隨光照強度增加而增加；2、CO2濃度：CO2是光合作用暗反應的原料，當CO2濃度增加至1%時，光合速率會隨CO2濃度的增高而增高；3、溫度：溫度對光合作用的影響主要是影響酶的活性，或午休現象；4、礦質元素：在一定范圍內，增大必須礦質元素的供應，以提高光合作用速率；5、水分：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，植物缺水時又會導致氣孔關閉，影響CO2的吸收，使光合作用減弱。【詳解】A、夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少，暗反應減慢，光合作用強度明顯減弱，A正確；B、夏季中午氣溫過高，導致光合酶活性降低，呼吸酶不受影響（呼吸酶最適溫度高于光合酶），光合作用強度減弱，但此時光合作用強度仍然大于呼吸作用強度，即呼吸釋放的CO2量小于光合固定的CO2量，B錯誤；C、光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜而非葉綠體內膜上，C錯誤；D、夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少，暗反應減慢，導致光反應產物積累，產生反饋抑制，使葉片轉化光能的能力下降，光合作用強度明顯減弱，D正確。故選AD。三、綜合題17．下列是有關植物光合作用和呼吸作用的圖像。圖甲是在適宜環境中大豆光合作用部分過程圖解，圖乙是某研究小組以水稻葉肉細胞為材料進行研究得到的實驗結果，圖丙所示為該水稻植株光合速率和光照強度的關系。請回答相關問題：（1）圖甲所示過程中物質C的移動方向是_______________________。（2）光反應是否受圖甲所示過程影響？為什么？_______________________________。（3）由圖丙可知本實驗的實驗結論是________________________。（4）若水稻葉肉細胞處于圖乙狀態時，是否一定對應于圖丙中的B點（不包括B）以后？為什么？_____________。（5）丙中限制C點光合速率的主要環境因素是_______________________。（至少寫兩點）（6）請寫出光合作用的反應式（產物不特指葡萄糖）_____________________。【答案】從葉綠體類囊體薄膜到葉綠體基質是光反應需要圖甲所示暗反應提供原料NADP+、ADP、Pi在一定范圍內，隨著光照強度增加，植物光合作用速率逐漸增大，超過一定范圍，植物的光合速率不再增加否，因為對于植物來說，主要是葉肉細胞進行光合作用，但是所有細胞都可以呼吸作用，所以當葉肉細胞光合速率大于呼吸速率時不一定該植物的光合速率大于呼吸速率二氧化碳濃度和溫度【分析】分析題圖可知，甲圖中A是C5，B是C3，C是[H]；乙圖中a表示基粒，b表示葉綠體基質，c表示線粒體基質；丙圖中A點只有呼吸作用，B點為光補償點，C點為為光飽和點。【詳解】（1）圖甲表示暗反應，場所是葉綠體基質。A表示C5，B是C3，C是[H]，[H]由光反應產生，參與暗反應，因此其移動方向為從葉綠體類囊體薄膜到葉綠體基質。（2）根據分析可知，圖甲為暗反應。光反應合成NADPH、ATP，需要圖甲所示暗反應提供原料NADP+、ADP、Pi，因此光反應受圖甲過程的影響。（3）圖丙的自變量是光照強度，因變量是光合速率，故本實驗的目的是研究光照強度對光合速率的影響，分析曲線可知，在C點對應光照強度之前，隨光照強度增大光合作用速率增大；超過C點的光照強度，光合作用速率不再變化，即在一定范圍內，隨著光照強度增加，植物光合作用速率逐漸增大，超過一定范圍，植物的光合速率不再增加。（4）圖乙表示細胞的光合作用速率大于呼吸速率，圖丙所示為該水稻植株光合速率和光照強度的關系，在B點以后，水稻植物的光合作用速率大于植株所有細胞的呼吸速率。當水稻葉肉細胞處于圖乙狀態時，葉肉細胞的光合速率大于呼吸速率，但不一定該植株的光合作用速率大于所有的細胞的呼吸速率，因此不一定對應圖丙中的B點。（5）圖丙中C點時，光合速率達到最大說明光照強度不再是限制光合速率的主要因素，此時限制光合速率的主要環境因素是二氧化碳濃度和溫度。（6）光合作用的反應式：CO2+H2O（CH2O）+O2。【點睛】本題主要考查學生理解光合作用過程中物質變化和能量變化、光反應與暗反應之間的關系，光照強度、二氧化碳濃度對光合作用的影響，通過圖表考查學生分析模式圖、曲線圖獲取有效信息的能力，并能利用有效信息進行推理、解答。18．某研究所對水稻進行了光合作用的一系列測定實驗，結果如下：（1）在18點時水稻葉肉細胞中合成ATP的場所有_____________。（2）綜合圖1、圖2，11～13點時水稻凈光合速率發生變化，主要原因是_________________，此對應時段，植物體內有機物總量的變化情況是________（填“增加”“不變”或“減少”），此時葉綠體中C3的含量變化趨勢是________________。（3）圖3可知，胞間CO2濃度在6～7點時迅速下降，主要原因是________________________。（4）栽種水稻要求“正其行，通其風”，原理是__________________________。【答案】細胞質基質、線粒體、葉綠體氣孔導度降低增加減少光照強度增大，光合速率逐漸增大，光合作用消耗的二氧化碳增多補充二氧化碳，以維持水稻的光合作用【分析】一、光合作用的概念：指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉變成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。二、光合作用過程1、光反應階段：場所：類囊體薄膜。過程：水的光解、光合磷酸化。2、暗反應階段：場所：葉綠體基質。過程：二氧化碳的固定、三碳化合物的還原。三、影響光合作用的因素外因：溫度、光照、二氧化碳濃度等。內因：色素的含量等。【詳解】（1）由圖1可知，18點時水稻凈光合速率為0，此時光合速率等于呼吸速率，水稻葉肉細胞可通過光合作用和呼吸作用產生ATP，所以此時水稻葉肉細胞中合成ATP的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體。（2）圖2可知，11～13點時水稻葉肉細胞氣孔導度下降，使二氧化碳吸收速率降低，導致凈光合速率下降；由圖1可知，11～13點時水稻的凈光合速率為正值，此時光合速率大于呼吸速率，植物體內有機物總量會增加；因為11～13點時，氣孔導度降低，導致二氧化碳吸收減少，暗反應過程中二氧化碳的固定受到抑制，C3的還原不變，所以C3的生成速率降低，消耗速率不變，則C3的含量會減少。（3）每天6～7點時，隨著光照強度增大，光合速率逐漸增大，光合作用消耗的二氧化碳增多，所以胞間CO2濃度在6～7點時迅速下降。（4）光合作用需要二氧化碳，經常通風可以補充二氧化碳，以維持水稻的光合作用。【點睛】本題考查的是光合作用的相關知識，需要考生熟練掌握光合作用的原理以及影響光合作用的因素，培養運用所學過的知識解決現實中問題的能力。19．將一植物放在密閉的玻璃罩內，置于室外進行培養。用CO2濃度測定儀測得該玻璃罩內CO2濃度一天24h內的變化情況，繪制成如圖的曲線，據圖回答下列問題：（1）綠色植物的葉肉細胞中，參與光合作用的色素有葉綠素和_________兩大類，分布在_________上。葉綠素主要吸收_________光。（2）圖中D點時，植物光合作用速率_________（填“大于”“等于”或“小于”）細胞呼吸速率。FG段CO2濃度下降較慢，是因為_______________。此時，葉肉細胞中三碳化合物的含量_________。（3）在圖中_________（填字母）點時，植物體內有機物和A點相同。一天中，植株是否生長_________（填“是”或“否”），原因是____________________。【答案】類胡蘿卜素類囊體薄膜紅光和藍紫光等于中午溫度較高，為減少水分的散失，部分氣孔關閉，從而使葉肉細胞中CO2較少，光合作用速率下降下降F是一天內玻璃罩內CO2濃度下降，說明植物光合作用大于細胞呼吸，存在有機物的積累【分析】據圖分析：在不同的光照強度下，密閉空間內通過測定二氧化碳含量變化來表示光合作用和呼吸作用的大小。AD段二氧化碳濃度升高，說明呼吸強度大于光合強度，DH二氧化碳濃度下降，呼吸強度小于光合強度，其中D、H兩點光合強度等于呼吸強度。【詳解】（1）綠色植物的葉肉細胞中含有光合色素可以進行光合作用，參與光合作用的色素有葉綠素和類胡蘿卜素兩大類，其中葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，類胡蘿卜素包括葉黃素和胡蘿卜素；分布在類囊體薄膜上。葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。（2）據圖分析可知，D點之前玻璃罩內CO2濃度在增加，說明呼吸作用強度大于光合作用強度；D點之后玻璃罩內CO2濃度在減少，說明呼吸作用強度小于光合作用強度，故D點時植物的光合速率=呼吸速率。FG段為10點—14點，此時間段存在光合午休現象。由于氣溫高，植物體大部分氣孔關閉，葉片對CO2的吸收減少，從而減弱了光合作用的暗反應階段。此時CO2減少，則CO2的固定過程減弱，生成的三碳化合物減少，含量下降。（3）由圖可知，從A點到D點植物消耗的有機物量與D點到F點植物積累的有機物量相等，故圖中F點時，植物體內有機物和A點相同。圖中的I點二氧化碳濃度低于A點，玻璃罩內CO2濃度下降，說明植物光合作用強度大于呼吸作用強度，使得有機物得到積累，所以一天中植物能夠生長。【點睛】回答此題的關鍵是要分析題圖、獲取有效信息；本題考查細胞呼吸、光合作用的相關知識，意在考查考生能理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力。20．圖甲為探究光合作用的裝置圖，圖乙為不同CO2濃度下溫度對光合速率和呼吸速率的影響示意圖。請據圖回答有關問題。（1）若用圖甲所示裝置來探究CO2是否為光合作用的原料，則還應該再增加一個裝置，做法是______________________________________。

（2）若用圖甲所示裝置來探究元素X是否為植物的必需礦質元素，則還應該再增加一個裝置，做法是___________________________________。

（3）若將圖甲所示裝置中的質量分數為1%的NaHCO3溶液換成等量的質量分數為1%的NaOH溶液，則在開始的短暫時間內，植物的葉綠體中C3相對含量的變化情況是_____________________（填“增加”“減少”或“不變”），C5相對含量的變化情況是____________（填“增加”“減少”或“不變”）。

（4）圖乙中，在大氣CO2濃度下，若環境溫度保持在35℃，每日光照12小時，兩晝夜后測定，植物體干重將____（填“增加”“減少”或“不變”）。【答案】將質量分數為1%的NaHCO3溶液換成等量的質量分數為1%的NaOH溶液，其他條件同圖甲所示裝置將水槽中的完全培養液替換成等量的只缺少元素X的完全培養液，其他條件同圖甲所示裝置減少增加減少【分析】影響光合作用的環境因素。1.溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱。2.二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強。當二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。3.光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨光照強度的增加而增強。當光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。【詳解】（1）對照實驗的設計應遵循單一變量原則；若用圖甲所示裝置來探究CO2是否為光合作用的原料，根據題意，自變量為是否含CO2，則應該將質量分數為1%的NaHCO3溶液換成等量的質量分數為1%的NaOH溶液，其他條件同圖甲所示裝置。（2）若用圖甲所示裝置來探究元素X是否為植物的必需礦質元素，則自變量為是否提供X元素，所以應該將水槽中的完全培養替換成等量的只缺少元素X的完全培養液，其他條件同圖甲所示裝置。（3）若將圖甲所示裝置中的質量分數為1%的NaHCO3溶液換成等量的質量分數為1%的NaOH溶液，由于NaOH溶液能吸收CO2，則在開始的短暫時間內，由于沒有CO2供應，則暗反應消耗C5或生成的C3量減少，因此，植物的葉綠體中C3相對含量下降，C5相對含量上升。（4）分析圖乙可知，環境溫度在35℃時，植物的呼吸速率等于真正光合速率；若環境溫度保持在35℃，每日光照12小時的時段內，植物有機物積累量為0，但夜間的12小時只有細胞呼吸對有機物的消耗，沒有光合作用合成有機物，因此兩晝夜后測定，植物體干重將減少。【點睛】熟知光合作用過程中的物質變化和能量變化是解答本題的關鍵，能正確分析圖示的信息是解答本題的前提，掌握影響光合作用的影響因素的影響機理是解答本題的另一關鍵，實驗設計能力是本題考查的重要能力之一。21．西洋參為我國北方種植的名貴中藥材，喜散射光和漫射光。為了探究生長條件對西洋參光合作用的影響，研究小組將西洋參的盆栽苗均分成甲、乙兩組，甲組自然光照，乙組給予一定程度的遮光。培養一段時間后，測定實驗結果如圖所示。請回答下列問題：（1）本實驗的實驗組是____________，13點比9點光照強度大，但兩組實驗中13點的凈光合速率都低于9點，主要原因是_________________。（2）11點時，乙組凈光合速率高于甲組，主要原因是__________________。（3）實驗時間段內乙組光合積累量小于甲組，研究小組據此得出結論：西洋參不適合弱光條件下生長，請指出該實驗設計的缺陷：_________。（4）用含18O的水澆灌植物，一段時間后，在其周圍空氣中存在含18O的物質有_____（5）葉綠素b／a比值可作為植物利用弱光能力的判斷指標，研究人員發現遮光處理提高了西洋參葉綠素b／a比值。可以通過色素的提取和分離實驗驗證該結論，你的實驗證據是：_________________。【答案】乙組（溫度升高）與光合速率相比呼吸作用速率增加的更快乙組遮陰，蒸騰作用減弱，光合午休現象不明顯（CO2吸收量大）未設置其他遮光度的實驗組，不足以說明問題H218O、18O2

C18O2遮光組濾紙條上黃綠色的色素帶寬度與藍綠色的色素帶寬度的比值大于非遮光組【分析】影響光合作用的環境因素包括溫度、二氧化碳濃度、光照強度、水和礦質元素等。溫度通過影響酶活性而影響光合作用速率；二氧化碳是光合作用的原料，二氧化碳通過影響暗反應進而影響光合作用；光照強度通過影響光反應而影響光合作用。【詳解】（1）由題意知，甲組是自然光照，為對照組，乙組給予一定的遮光，為實驗組；由題意知，13點比9點光照強度大，說明光照不是限制因素，甲組已經解除光合午休現象，二氧化碳不是限制因素，又因為13點時溫度高于9點，凈光合速率=實際光合速率呼吸速率，凈光合速率降低的原因可能是溫度升高，呼吸速率增大的幅度大于光合速率增大的幅度，導致二者之差減小。（2）11點時，甲組未遮光，存在光合午休現象，CO2吸收量減少使得光合速率降低，而乙組遮光處理，蒸騰作用減弱，光合午休現象不明顯，因此乙組凈光合速率高于甲組。（3）實驗得出的結論是西洋參不適合弱光條件下生長，但是題目給出的信息是喜散射光和漫射光，實驗現象與信息矛盾，可能的原因是實驗組遮光的比例過大造成，因此還應增設不同遮光程度的實驗組進行實驗。（4）用含18O的水澆灌植物，一段時間后，在其周圍空氣中存在含18O的物質有：H218O可以通過蒸騰作用到大氣中，H218O參與光反應有18O2的生成，H218O參與有氧呼吸第二階段，產生C18O2。有氧呼吸第三階段18O2和[H]反應生成H218O，綜上含18O的物質有H218O、18O2、C18O2。（5）綠葉中色素提取和分離實驗中，葉綠素a呈現藍綠色，葉綠素b呈現黃綠色，如果遮光處理提高了西洋參葉綠素b/a比值，則色素分離實驗中遮光組濾紙條上黃綠色色素帶與藍綠色色素帶的比值大于未遮光組。【點睛】本題考查探究不同光照條件對西洋參光合作用的影響的實驗分析，難度較大。考查學生的識記、識圖和理解與實驗探究分析能力，要求較高。解答關鍵是記住和理解光合作用過程和影響因素分析、準確識圖結合知識要點正確回答。22．人圖1表示一個綠色植物的葉肉細胞中光合作用與呼吸作用的模式圖，a～e表示相關物質，請據圖回答下列問題：（1）光合作用的暗反應發生的場所是____________________。（2）圖中的a、b、e分別代表的物質是____________、____________、____________。（3）在二氧化碳充足的條件下，某植物光合速率與光照強度、溫度的關系如圖2，（圖中數據均在標準狀況下測得，檢測時間是1小時）：①由圖可知，影響A點和B點光合速率的因素是_____________________________________。在15℃、1klx光照條件下，該植物5小時光合作用共固定CO2____________mL。A、B兩點的實際光合作用強度大小關系是：A____________B。②在溫度為15℃時，光照強度大于______klx后，該植物光合速率不再隨光照強度增加而增加。當溫度為25℃時，若光照強度由2klx瞬時上升到4klx，此刻該植物葉綠體內C3的含量將______，光照度為4klx，限制該植株光合速率的主要因素是__________________。【答案】葉綠體基質O2ATP丙酮酸溫度和光照強度112小于3降低（或減少）溫度【分析】圖1中，上面是葉綠體下面是線粒體，葉綠體進行的是光合作用，a代表O2，b代表ATP，c代表C3，d代表C5，葡萄糖在細胞質基質中分解產生丙酮酸（e），進入線粒體完成有氧呼吸的二、三階段。圖2中，曲線代表在15℃和25℃條件下，凈光合速率（用CO2的吸收量表示）隨光照強度變化而變化的過程。【詳解】（1）進行光合作用光反應場所是類囊體薄膜，暗反應的場所在葉綠體基質，有氧呼吸第三階段在線粒體內膜進行，無氧呼吸的場所是細胞質基質。（2）圖1中a是光合作用的產物，是氧氣；b參與暗反應，是ATP；CO2被C5固定形成C3，則c是C3，d是C5；e物質是葡萄糖分解的產物進入線粒體，是丙酮酸。（3）①影響A點和B點光合速率都未達到光飽和點，也未達到最適溫度，所以影響的因素是溫度和光照強度。在15℃、1klx光照條件下，植物呼吸作用強度是11.2ml，凈光合作用強度是11.2ml，實際光合作用強度=11.2+11.2=22.4mL，所以該植物5小時光合作用吸收CO2的量22.4×5=112mL。A點的實際光合作用強度為22.4+11.2=33.6ml/h，B點的實際光合作用強度為22.4+22.4=44.8ml/h，故A小于B。②圖2顯示，在溫度為15℃時，光照強度大于3千勒克司后，光合速度不再隨光照強度增加而增加。當溫度為25℃時，光照強度由2千勒克司瞬時上升到4千勒克司，光照強度增強，光反應速率上升，三碳化合物還原增加，葉綠體中C3的含量將下降，C5的含量將升高。當光照強度為4千勒克斯時，光照強度增加，光合作用速度不再增加，故限制該植株光合速率的主要因素是溫度。【點睛】本題綜合考查了光合作用和呼吸作用的過程，以及凈光合速率和真光合速率、呼吸速率的計算問題，學生要正確讀圖理解，綜合分析就能解題。23．某研究小組選擇健壯的、處于生長期的某種綠色植物進行了一系列如下探究實驗:（1）將該綠色植物均分為多組，分別對不同比例的葉片進行遮光處理后置于適宜光照下，一段時間后檢測未遮光葉片中的淀粉含量，結果如圖1所示。試分析隨著遮光葉片比例上升，未遮光葉片中淀粉含量下降的原因是_________。據此推測，摘除花、果實等非光合作用器官，葉片的光合速率會_________________。（2）研究小組又利用該綠色植物進行了如下實驗，圖2中甲表示實驗裝置，乙表示實驗結果。①該實驗的目的是______。當光照強度為20W時，葉綠體內ATP的移動方向是_______。②用上述裝置測得的數值與實際光合速率相比_________(填“偏高”、“偏低”或“相同”)，原因是________________。【答案】未遮光葉片中的淀粉輸出量增加降低探究光照強度與凈光合速率的關系從類囊體薄膜（葉綠體基粒）到葉綠體基質偏低植物光合作用的同時進行呼吸作用，消耗了部分氧氣【分析】分析圖2可知本實驗的自變量是光照強度，可通過調整光源與裝置的距離來控制光照強度的強弱，也可利用不同瓦數的燈來控制光照強度的強弱。【詳解】（1）分析圖1可知，隨著遮光葉片比例上升，未遮光葉片中淀粉含量下降，葉片能正常進行光合作用，但是其淀粉含量反而下降，說明有可能是未遮光葉片中的淀粉輸出量增加。由此推測，摘除花、果實等非光合作用器官，由于淀粉的輸出量減少，積累的淀粉反過來會抑制光合作用的的進行，則葉片的光合速率會下降。（2）分析圖2可知本實驗的自變量是光照強度，因變量是凈光合速率的大小，因此本實驗的目的是探究光照強度與凈光合速率的關系。當光照強度為20W時，植物進行光合作用，葉綠體中光反應階段產生的ATP用于暗反應階段，因此葉綠體內ATP的移動方向是從類囊體薄膜（葉綠體基粒）到葉綠體基質。（3）由于實際的光合速率=凈光合速率+呼吸速率，由此可見用上述裝置測得的數值與實際光合速率相比偏低，其原因是植物光合作用的同時進行呼吸作用，消耗了部分氧氣。【點睛】本題重點考查光合作用和呼吸作用的過程以及實驗，要求考生熟悉掌握光合作用和呼吸作用的關系，培養考生獲取信息以及實驗探究能力。24．圖甲是真核細胞中能夠進行的某些代謝過程簡圖，圖乙是在CO2濃度一定、環境溫度為25℃、不同光照強度條件下測得的小麥葉片的光合作用強度。請據圖分析回答問題：（1）圖甲中①②生理過程在細胞內進行的場所分別是_________________、______________。（2）在圖乙中B點，葉肉細胞產生ATP的場所有________________________。C點時，該植物的總光合速率為_________________mg·dm2葉·h1（用CO2吸收量表示）（3）實驗小麥植株進行光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃，如果將實驗溫度25℃改為30℃，圖乙中的B點將_________________（填“左移”或“右移”）。【答案】葉綠體細胞質基質和線粒體細胞質基質和線粒體、葉綠體20右移【分析】據圖分析：圖甲表示光合作用與呼吸作用的過程。①表示光合作用，②表示有氧呼吸，③表示乳酸途徑的無氧呼吸，④表示酒精途徑的無氧呼吸。圖乙表示光照強度與光合作用的關系，A表示呼吸速率，B表示光補償點，C表示光飽和點。【詳解】（1）圖甲中①②分別表示光合作用、有氧呼吸，分別在葉綠體、細胞質基質和線粒體進行。（2）圖乙中B點時，表示光合作用速率=呼吸作用速率，產生ATP的場所有細胞質基質和線粒體、葉綠體。C點時植物的凈光合速率是15mg·dm2葉·h1，呼吸速率是5mg·dm2葉·h1，故植物的總光合速率為20mg·dm2葉·h1。（3）實驗小麥植株進行光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃，將實驗中的溫度25℃改為30℃，呼吸作用增強，光合作用減弱，而B點表示光合作用速率=呼吸作用速率，因此植物需要更強的光照強度才能達到與呼吸速率相等的狀態，所以B點右移。【點睛】本題結合圖示主要考查光合作用與呼吸作用的及影響光合作用的環境因素，意在強化學生對光合作用即呼吸作用的相關知識的理解與運用。25．下圖表示在不同溫度下，測定1cm2該植物葉片質量（mg）（均考慮為有機物的質量變化）變化情況的操作流程及結果，據圖分析回答問題：

（1）由操作流程圖分析可知，該植物的呼吸速率可表示為____________（用字母表示）（mg/cm2·h），總光合速率可表示為____________（用字母表示）（mg/cm2·h）。（2）從實驗結果圖分析，在14～16℃之間，隨著溫度的升高，呼吸速率將____________（填“增強”、“減弱”或“不變”），凈光合速率將____________（填“增強”“減弱”或“不變”），總光合速率將____________（填“增強”“減弱”或“不變”）。（3）恒定在上述_______℃溫度下，維持6小時光照，6小時黑暗，1cm2該植物葉片增重最多，增重了____________mg。（4）生物體內絕大多數化學反應需要酶的催化，什么是酶的活性？______________。【答案】XY+2X增強不變增強1418酶對化學反應的催化效率【分析】據圖分析：X表示呼吸作用速率，Y表示凈光合作用速率，2X+Y表示真正的光合作用速率。真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率。【詳解】（1）從左圖分析可知，無光處理1h葉片重量減少的量表示呼吸作用消耗的有機物的量，該植物的呼吸速率可表示為X（mg/cm2·h），光照處理1h重量增加的量表示凈光合作用積累的有機物的量，即X+Y（mg/cm2·h）代表凈光合速率，因此實際光合速率為Y+2X（mg/cm2·h）。（2）從實驗結果圖分析，14℃時，呼吸速率為2（mg/cm2·h），凈光合速率為5（mg/cm2·h），總光合速率為7（mg/cm2·h）；15℃時，呼吸速率為3（mg/cm2·h），凈光合速率為5（mg/cm2·h），總光合速率為8（mg/cm2·h）；16℃時，呼吸速率為4（mg/cm2·h），凈光合速率為5（mg/cm2·h），總光合速率為9（mg/cm2·h）。所以在14～16℃之間，隨著溫度的升高，呼吸速率將增強，凈光合速率將不變，總光合速率將增強。（3）綜合圖示的實驗和結果，若先給予6小時的光照，后6小時的黑暗，1cm2該植物葉片增重最多，則凈光合速率呼吸速率的差值最大，而X代表呼吸速率，X+Y代表凈光合速率，則Y最大時，即溫度為14℃，增重為6Y=18mg。（4）生物體內絕大多數化學反應需要酶的催化，酶的催化效率受溫度、pH等因素影響，酶對化學反應的催化效率指的就是酶的活性。【點睛】本題考查光合作用和呼吸作用的相關知識，理解并會判定實際光合作用、呼吸作用和凈光合作用三者及三者的關系是解答此題的關鍵。26．黃瓜的靶斑病主要危害黃瓜葉片，該病初期，葉片上出現黃點，而后黃點逐漸擴大甚至連成片，導致葉片失綠、干化變脆，嚴重影響黃瓜葉片的光合作用。研究人員研究了不同程度的靶斑病對黃瓜葉片光合作用的影響，得到的結果如下表所示。請分析并回答下列問題：病級病斑面積（%）葉綠素含量（%）凈光合速率[umol（m2s）1]氣孔導度[umol（m2s）1]0053．7020．760．4012．5731．9218．880．3829．6929．4515．440．36328．8420．5415．390．32注：病級指黃瓜葉片患靶斑病的不同程度；氣孔導度指氣孔張開的程度。（1）通常用____（試劑）提取黃瓜葉片中的光合色素，在研磨黃瓜葉片時加入少量的碳酸鈣的目的是____。（2）在提取到黃瓜葉片光合色素后，可通過對比各組黃瓜葉片對某種顏色的光的吸收率來計算葉片中的葉綠素含量。為減少其他光合色素的干擾，“某種顏色的光”最可能是____（填“紅光”“藍紫光”或“綠光”）原因是________。（3）實驗中，黃瓜葉肉細胞的葉綠體消耗的CO2來源是____。（4）根據表中提供的數據推測，靶斑病使黃瓜的凈光合速率降低的原因是________【答案】無水乙醇防止葉綠素被破壞紅光葉綠素吸收紅光，類胡蘿卜素不吸收紅光線粒體呼吸作用產生，細胞外（線粒體和細胞外）(或空氣中吸收)靶斑病導致葉片葉綠素含量下降，光反應下降；靶斑病導致葉片氣孔導度下降，葉肉細胞能利用的CO2減少，暗反應下降；靶斑病導致的光合作用的下降幅度大于對呼吸作用的影響（呼吸作用的下降幅度），凈光合速率降低【分析】分析題意可知，自變量是病斑面積，因變量是葉綠素含量、氣孔導度、凈光合速率。由圖表信息可知，隨著病斑面積的增大，葉綠素含量下降，凈光合速率下降，氣孔導度下降。葉綠素含量主要通過影響光反應影響光合速率，氣孔導度主要通過影響暗反應影響光合速率。【詳解】（1）葉綠體中的光合色素易溶于有機溶劑，可用無水乙醇提取。提取黃瓜葉片中的光合色素時，在研磨過程中加入少量的碳酸鈣可防止色素被破壞。（2）由于葉綠體中的色素分為兩類：類胡蘿卜素和葉綠素，葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，為減少其他光合色素的干擾，應該通過對比各組黃瓜葉片對紅光的吸收率來計算葉片中的葉綠素含量，故某種顏色的光應該是紅光。（3）實驗中，凈光合速率大于0，即光合速率大于呼吸速率，黃瓜葉肉細胞葉綠體中所需的二氧化碳來自線粒體呼吸作用產生及從外界環境吸收的。（4）在由表格數據可知，隨著病斑面積的增大，葉綠素含量和氣孔導度均下降，說明病斑通過影響光合作用的光反應和暗反應階段使黃瓜的凈光合速率降低即靶斑病導致葉片葉綠素含量下降，光反應下降；靶斑病導致葉片氣孔導度下降，葉肉細胞能利用的CO2減少，暗反應下降；靶斑病導致的光合作用的下降幅度大于對呼吸作用的影響（呼吸作用的下降幅度），凈光合速率降低。【點睛】本題結合圖示表格主要考查光合作用的色素和影響光合作用的環境因素，意在強化學生對影響光合作用的環境因素的相關知識的理解與應用。難點在于根據實驗數據對靶斑病導致黃瓜的凈光合速率下降的原因的分析。27．科研人員在密閉玻璃容器內，對某小型植物的栽培條件進行研究，結果如下圖（基質含水量為最大持水量的百分比，適宜溫度下實驗），請回答相關問題：光照強度μmol/（m2·s）440300170基質含水量100%76%48%100%76%48%100%76%48%干重（g）426846517656384640（1）光照強度為300μmol/（m2·s）時，葉肉細胞內產生ATP的場所是_______________，與光照強度為170μmol/（m2·s）時相比葉綠體的CO2吸收速率______________。（填“加快”“不變”“減慢”）（2）經研究發現，溫度變化對暗反應的影響大于光反應，試分析原因___________________。（3）科研人員在適宜光照強度下，又陸續測定了基質含水量100%48%范圍內干重的變化，發現基質含水量76%時干重最大，則基質含水量76%不一定是該植物制造有機物的最適基質含水量，原因是_____。（4）在光照強度為440μmol/（m2·s）時，上午測得光合速率數值高于下午測得的數值，據此可推斷葉片中光合產物的積累對光合速率有抑制作用（已知葉片光合產物會被運到果實等器官并被利用）。請以長出幼果的植株為實驗材料，設計實驗驗證這一推斷。簡要寫出實驗設計思路______________。【答案】細胞質基質、線粒體和葉綠體加快暗反應由許多化學反應組成，需要的酶種類和數量比光反應多沒有測定該基質含水量條件下呼吸作用消耗的有機物量，無法確定該植物有機物制造量實驗設計思路；取長勢相似，幼果數量相同的植株均分成甲、乙兩組；甲組進行摘果處理，乙組不做處理；在相同且適宜環境條件下，一段時間后，測定并比較兩組植株葉片的光合速率。【分析】1.光合作用過程分為光反應階段和暗反應階段，光反應階段是水光解形成氧氣和還原氫的過程，該過程中光能轉變成活躍的化學能儲存在ATP中；暗反應階段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原，二氧化碳固定是二氧化碳與1分子五碳化合物結合形成2分子三碳化合物的過程，三碳化合物還原是三碳化合物在光反應產生的還原氫和ATP的作用下形成有機物和五碳化合物的過程。2.影響光合作用的環境因素。溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱。二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強。當二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨光照強度的增加而增強。當光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。題表分析，本實驗中自變量有光照強度和基質含水量，因變量是植物的干重；表中數據顯示，隨著基質含水量的增加，干重先增加后降低；隨著光照強度的增加，干重也先增加后降低，表中數據顯示光照強度為300μmol/（m2?s）、含水量為76%時，植物干重最大。【詳解】（1）根據分析可知，該實驗的自變量是基質含水量和光照強度因變量是植物的干重，所以該實驗研究了基質含水量，光照強度對該植物光合作用的影響；光強為300μmol/（m2?s）時，葉肉細胞進行光合作用和細胞呼吸，因此，葉肉細胞內產生ATP的場所是葉綠體類囊體薄膜（葉綠體）、細胞質基質和線粒體。與光照強度為170μmol/（m2·s）時相比，光強為300μmol/（m2?s）時干重最大，顯然，在該條件下葉綠體的CO2吸收速率加快，該條件對暗反應的影響大于光反應，因為暗反應過程比較復雜，是由許多化學反應組成并且需要酶的種類和數量均多。（2）科研人員在適宜光照強度下，又陸續測定了基質含水量100%～48%范圍內干重的變化，發現基質含水量76%時干重最大，但基質含水量76%不一定是該植物制造有機物（總光合速率）的最適基質含水量，因為干重是植物制造有機物的量減去細胞呼吸的消耗量，而該實驗沒有測定該基質含水量條件下，呼吸作用消耗的有機物量，無法確定該植物有機物制造量。（3）在光照強度為440μmol/（m2·s）時，上午測得光合速率數值高于下午測得的數值，據此可推斷葉片中光合產物的積累對光合速率有抑制作用，為了驗證葉片中光合產物的積累對光合速率有抑制作用，根驗目的可知，該實驗的自變量是光合產物是否積累，因變量是對光合速率的影響。故實驗設計思路：取長勢相似，幼果數量相同的植株均分成甲、乙兩組；甲組進行摘果處理，乙組不做處理；在相同且適宜環境條件下，一段時間后，對兩組植株葉片的光合速率進行測定和比較，從而得出正確的結論。【點睛】熟知光合作用和呼吸作用的物質變化和能量變化是解答本題的關鍵，掌握影響光合作用的影響因素的影響機理是解答本題的另一關鍵，能根據實驗結果分析實驗設計中的自變量、因變量和無關變量并能據此得出正確的結論是解答本題的必備能力。28．圖1是在密閉的玻璃容器中進行實驗的示意圖（CO2傳感器用于測量裝置內CO2的含量），圖2是利用圖1實驗裝置進行測定的結果。請回答下列問題：（1）利用圖1的實驗裝置在適宜的光照條件下，測定在不同溫度環境中容器內CO2濃度的變化值，可繪制出圖2中表示___________的曲線：對于呼吸速率的測定，則是在____________條件下，測定在不同溫度環境中容器內CO2濃度的變化值。（2）據圖2分析，若將該植物種植在農業大棚中，為達到最大產量理論上大棚內的控溫措施為_____________。（3）在適宜的條件下利用圖1的容器，從照光開始，推測玻璃容器內CO2濃度表現出的變化趨勢是_________；請分析原因_____________。【答案】凈光合速率黑暗白天25℃，夜晚5℃降低至一定水平時保持不變光照條件下，植物光合速率大于呼吸速率，從外界吸收CO2使容器內CO2濃度降低：當光合速率降低到與呼吸速率相等時，容器內CO2濃度不再下降【分析】分析圖1，裝置所測出的是CO2變化值，對應的是圖2的凈光合速率。總光合速率（CO2固定量）=凈光合速率（CO2釋放量）+呼吸速率（CO2消耗量）【詳解】（1）裝置測定在不同溫度環境中容器內CO2濃度的變化值，可繪制出圖2中表示凈光合速率的曲線。要測定呼吸速率，應該在黑暗條件下，測定不同溫度環境中容器內CO2濃度的變化值。（2）要獲得最大產量，白天有機物積累最多（凈光合速率最大），晚上呼吸作用消耗最少（呼吸速率最小），即白天25℃，夜晚5℃。（3）在適宜的條件下利用圖1的容器，從照光開始，推測玻璃容器內CO2濃度表現出的變化趨勢是降低至一定水平時保持不變，原因是光照條件下，植物光合速率大于呼吸速率，從外界吸收CO2使容器內CO2濃度降低，當光合速率降低到與呼吸速率相等時，容器內CO2濃度不再下降。【點睛】本題結合曲線圖，考查光合作用和呼吸作用的過程及其影響因素，要求考生熟練掌握光合作用和呼吸作用過程，分析曲線圖時，要理解曲線各拐點的含義，曲線不同區段的影響因素或含義，再結合所學知識準確答題。29．氮是對農作物生長有重要影響的元素。研究人員為探究不同濃度的氮素對某植物光合作用的影響進行了相關實驗。他們采用水培的方法，取若干植物幼苗均分成多組，且每天定時澆灌含不同濃度氮素的培養液，在適宜條件下培養一段時間后，分別測定各組植物幼苗葉片的相關指標，結果如圖所示。回答下列問題：注：羧化酶能催化CO2的固定；氣孔導度指的是氣孔張開的程度（1）據圖可知，培養液中的氮素濃度在_______范圍內時，隨著氮素濃度的增加，葉綠素含量和羧化酶含量均增加，且_________增大，導致凈光合速率增大。（2）葉肉細胞中的葉綠素主要吸收_______光，葉綠素分布在____________。培養液中的氮素濃度在8~16范圍內時，葉綠素含量增加，但凈光合速率減小，據圖分析，其主要原因是________________________。（3）在培養液中的氮素濃度為4的條件下，該植物幼苗的葉肉細胞中，葉綠體在光反應階段產生的O2的去路有________________。【答案】1~8氣孔導度藍紫光和紅葉綠體的類囊體薄膜上在此濃度范圍內，羧化酶含量減少，植物幼苗固定的CO2減少進入線粒體和釋放到外界環境中【分析】影響光合作用的環境因素。1.溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱。2.二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強。當二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。3.光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨光照強度的增加而增強。當光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。題圖分析，隨著培養液中氮素濃度的增加，葉綠素含量不斷增多，氣孔導度先增加