备战2023年高考生物全国通用易错题08 关于光合作用和呼吸作用图像分析（解析版）

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易错点08关于光合作用和呼吸作用图像分析曲线图和柱形图在考查光合作用和呼吸作用的高考题中常常出现。对曲线变化和曲线上的特殊点所代表的的生物学含义没有掌握或理解不准确是失分主要原因，对原因依据类答不全或逻辑混乱也是失分常见的原因。在复习备考中，准确理解曲线变化趋势及拐点所代表的生物学含义，结合题目情境将知识准确、合理的应用，同时避开易错陷阱，从而提高这类题的得分率。易错陷阱1：总光合速率与净光合作用速率的判断。混淆“产生O2的量”与“释放O2的量”的区别、“叶绿体（植物）固定CO2的量”与“植物吸收CO2的量”的区别、“合成有机物的量”与“积累有机物的量”的区别。易错陷阱2：净光合作用为0时，光合作用强度和呼吸作用强度的比较。误以为整株绿色植物净光合作用为0时，植物光合作用强度等于植物呼吸作用强度，叶肉细胞中光合作用强度也等于呼吸作用强度。易错陷阱3：光照、温度、CO2浓度对光合作用的影响。误以为光照强度、温度、CO2浓度与光合作用强度成正相关，误判曲线图中影响光合作用的限制因素。易错陷阱4：光合作用曲线中补偿点与饱和点移动规律。对补偿点与饱和点含义不理解造成误判，对光照强度、温度、CO2浓度对光合作用和呼吸作用的影响分析不准确造成误判。易错陷阱5：一昼夜中开始进行光合作用的点、有机物积累最多的点的判断。误以为光合速率下降就没有积累有机物，误以为下图中c点开始进行光合作用，d点有机物积累最多。易错陷阱6：植物正常生长与有机物积累的关系。误以为植物光合作用有合成有机物即可正常生长，忽略了呼吸作用消耗有机物。例题1、如图表示温度对某绿色植物光合作用和呼吸作用的影响，下列分析错误的是(　　)A.F点表示光合作用速率与呼吸作用速率相等B.植物有机物积累量最大时对应的最低温度是10℃C.图中光合作用单位时间内固定的CO2最大量为30D.H、J点表示光合作用制造的有机物量是呼吸作用消耗有机物量的2倍【解析】A、从空气中吸收的二氧化碳量表示净光合速率，F点表示从空气中吸收的二氧化碳量等于0，即净光合速率为0，F点表示光合作用速率与呼吸作用速率相等，A项正确；B、图中植物有机物积累量可以用图中“从空气中吸收的CO2量”表示,所以净光合作用最大（I点）时对应的最低温度是10℃，B项正确；C、图中光合作用单位时间内固定的CO2最大量=净光合作用强度+呼吸作用强度，当温度为30℃时,净光合作用强度=30,呼吸作用强度=30，因此图中光合作用单位时间内固定的CO2最大量=30+30=60，C项错误；学科网（北京）股份有限公司

1D、光合作用制造的有机物量=呼吸作用消耗的有机物量+净光合作用积累的有机物量，当光合作用制造的有机物量是呼吸作用消耗有机物量的2倍时,呼吸作用消耗的有机物量=净光合作用积累的有机物量，图中两曲线交点表示净光合作用强度=呼吸作用强度,因此图中表示光合作用制造的有机物量是呼吸作用消耗有机物量2倍的是H、J两点，D项正确。【答案】C例题2、（2022湖北·T19）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。回答下列问题：【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。（1）图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会__________（填“减小”、“不变”或“增大”）。（2）与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明_______________。（3）从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的____________，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明_______________________________。（4）实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为___________________________，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。学科网（北京）股份有限公司

2【解析】影响光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，内因有叶绿体中色素含量、酶的含量、酶的活性等。（1）限制光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，图1中，在高浓度O3处理期间，当光照强度增大到一定程度时，净光合速率不再增大，出现了光饱和现象，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会增大。（2）据图可见，用某一高浓度O3连续处理甲植物不同时间，与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小。（3）据图3可见，O3处理75天后，曲线3净光合速率小于曲线1、曲线4净光合速率小于曲线2，即甲、乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；曲线4净光合速率比曲线3下降更大，即长时间高浓度O3对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。（4）实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，自变量是A基因功能，因此可以使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天，比较A基因过量表达与表达量下降时的净光合速率，若两种条件下乙植物的净光合速率相同，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。【答案】（1）增大（2）高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小（3）①.实验组的净光合速率均明显小于对照组②.长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异（4）A基因过量表达与表达量下降时，乙植物的净光合速率相同1.植物“三率”的判定(1)根据坐标曲线判定:当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值（只有CO2释放），该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率；当光照强度为0时,若CO2吸收值为0,该曲线代表真正光合速率。学科网（北京）股份有限公司

3(2)根据关键词判定检测指标呼吸速率净光合速率真正(总)光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)释放量产生量有机物消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量2.整株绿色植物净光合速率为0时，植物光合作用强度等于植物呼吸作用强度，而叶肉细胞进行的光合作用还要补偿根等不能进行光合作用的细胞，也就是植株中只有部分细胞进行光合作用，所以此时叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度。3.在一定范围内，光合速率随光照强度、温度、CO2浓度的增加而增大，光照强度、CO2浓度对光合作用的影响会出现光饱和点、CO2饱和点，温度通过影响酶活性影响光合作用，超过最适温度后，酶活性下降，光合速率随着下降。4.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线①开始进行光合作用的点:b。②光合作用与呼吸作用相等的点:c、e。③开始积累有机物的点:c。④有机物积累量最大的点:e。5.密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线①曲线分析学科网（北京）股份有限公司

4AB段　无光照,植物只进行呼吸作用BC段　温度降低,呼吸作用减弱CD段　C点后,微弱光照,开始进行光合作用,但光合作用强度<呼吸作用强度D点　光合作用强度=呼吸作用强度DH段　光合作用强度>呼吸作用强度,其中FG段表示“光合午休”现象H点　光合作用强度=呼吸作用强度HI段　光照继续减弱,光合作用强度<呼吸作用强度,直至光合作用完全停止②植物生长与否的判断方法I点低于A点　说明一昼夜,密闭容器中CO2浓度减小,即光合作用>呼吸作用,植物生长若I点高于A点　说明光合作用<呼吸作用,植物体内有机物总量减少,植物不能生长若I点等于A点　说明光合作用=呼吸作用,植物体内有机物总量不变,植物不生长6.光合作用曲线中补偿点与饱和点移动规律(1)补偿点的移动①呼吸速率增加,其他条件不变时,光(或CO2)补偿点应右移,反之左移。②呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光(或CO2)补偿点应右移,反之左移。(2)饱和点的移动相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时,饱和点应右移,反之左移。1.（2022全国甲卷·T29）根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。（1）不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是_________________________________________（答出3点即可）。（2）正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是_______________（答出1点即可）。（3）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是_____________________________。1.【答案】（1）O2、NADPH（或写[H]）和ATP（2）自身呼吸消耗或建造植物体结构（3）干旱会导致气孔开度减小，细胞通过气孔吸收的CO2减少。由于C4植物的CO2补偿点比C3植物的低，C4植物达到CO2补偿点需要的CO2浓度更低，所以在同等程度干旱条件下，C4植物的净光合速率大于C3学科网（北京）股份有限公司

5植物，积累的有机物更多，生长更好。【解析】（1）光合作用光反应阶段的反应有水的光解和ATP的合成，得到的产物有氧气、NADPH、ATP。（2）正常条件下，植物叶片的光合产物一部分会被叶肉细胞的有氧呼吸消耗，维持叶肉细胞自身代谢和建造植物体结构时的能量及物质需求，所以不会全部运输到其他部位。（3）干旱会导致气孔开度减小，是为了减少蒸腾作用水分的散失。气孔开度减小，细胞吸收的二氧化碳减少，使得光合作用强度减弱。依据题干信息“C4植物的CO2补偿点比C3植物的低”可知，所以C4植物更能适应低CO2的环境。所以在同等程度干旱条件下，CO2浓度较低时，C4植物的净光合速率大于C3植物，积累的有机物更多，故C4植物比C3植物生长得好。2.如图为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图,下列描述错误的是(　　)A.图(1)中,若适当增加光照强度,可使a点左移,b点右移B.图(2)中,若适当增大CO2浓度,可使a点左移,b点右移C.图(3)中,与b点相比,a点时叶绿体中C3含量相对较多D.图(4)中,当温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少2.【答案】D【解析】A、图(1)中a点为CO2补偿点，b点为CO2饱和点，若适当增加光照强度,光合作用增强，则CO2补偿点a左移，CO2饱和点b右移，A项正确；B、图(2)中a点为光补偿点，b点为光饱和点，若适当增大CO2浓度，光合作用增强，所以a点左移，b点右移，B项正确；C、图(3)中，a点与b点的光照强度相同，但是a点的二氧化碳的浓度更高，C3合成量相对较多，消耗相同，所以C3含量相对较多，C项正确；D、图(4)中“光照下CO2的吸收量”为植物净光合量(植物有机物积累量)，“黑暗中CO2的释放量”为植物呼吸量，所以当温度高于25℃时，植物光合作用积累的有机物的量开始减少，而不是植物光合作用制造的有机物的量(植物总光合量)开始减少，D项错误。3.（2022湖南·T17）将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床，作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8～10μmol/（s•m2）时，固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量；日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒，浸种1天后，播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为35℃/25℃，光照强度为2μmol/（s•m2学科网（北京）股份有限公司

6），每天光照时长为14小时。回答下列问题：（1）在此条件下，该水稻种子____（填“能”或“不能”）萌发并成苗（以株高≥2厘米，至少1片绿叶视为成苗），理由是_____________________________________。（2）若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为10μmol/（s•m2），其他条件与上述实验相同，该水稻_______（填“能”或“不能”）繁育出新的种子，理由是_____________（答出两点即可）。（3）若该水稻种子用于稻田直播（即将种子直接撒播于农田），为防鸟害、鼠害减少杂草生长，须灌水覆盖，该种子应具有_____________特性。3.【答案】（1）能在此条件下满足种子萌发所需要的充足水分、足够的空气和适宜的温度等条件。（2）不能光照强度为10μmol/（s•m2）时为该水稻品种的光补偿点，光合速率等于呼吸速率，净光合速率为0，水稻适龄秧苗不能正常生长；每天光照时长为14小时超过了该水稻品种开花需要的最长时长，所以水稻植株不能开花繁育出新种子。（3）抗涝【解析】（1）种子萌发的外界条件：充足的水分、足够的氧气和适宜的温度，将沙床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为35℃/25℃，所以沙床满足种子萌发的条件，水稻种子能在此条件下萌发。（2）从题干信息“某水稻品种在光照强度为8～10μmol/（s•m2）时，固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量”可知：光照强度为10μmol/（s•m2）时为该水稻种子的光补偿点，光合速率等于呼吸速率，净光合速率为0，水稻适龄秧苗不能正常生长；从题干信息“某日照时长短于12小时才能开花”可知：每天光照时长为14小时超过了开花需要的最长时长，所以水稻植株不能开花繁育出新种子。（3）为防鸟害、鼠害减少杂草生长，种子须灌水覆盖，该种子应具耐受水淹的特性，即有抗涝特性。1.（2021广东卷·15）与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2，在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图a，示意图），造成叶绿体相对受光面积的不同（图b），进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是（）  学科网（北京）股份有限公司

7A.t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）B.t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大1.【答案】D【解析】由题图可知，在正常光照下，t2中叶绿体的相对受光面积低于t1，当二者光合作用速率相同时，t2所需光照强度高于t1；当呼吸作用释放CO2速率等于光合作用吸收速率时，t2所需光照强度高于t1。A、在正常光照下，t2中叶绿体的相对受光面积低于t1，当二者光合作用速率相同时，t2所需光照强度高于t1；当二者光合作用速率分别达到最大值时，t2所需光照强度高于t1即t2比t1具有更高的光饱和点，A项正确；B、在正常光照下，t2中叶绿体的相对受光面积低于t1，当呼吸作用释放CO2速率等于光合作用吸收速率时，t2所需光照强度高于t1，即t1所需光照强度低于t2，t1比t2具有更低的光补偿点，B项正确；C、题干信息可知，叶绿素含量及其它性状基本一致，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C项正确；D、题干信息可知，在正常光照条件下，三者光合速率的差异是三者的叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同，造成叶绿体相对受光面积的不同导致的。当光照强度增加到一定程度后，三者光合速率的差异不会随光照强度的增加而变大，D项错误。2.（2022湖南三湘名校联盟高三3月大联考·T15）为研究光照与黑暗交替处理对花生叶片叶绿体中的ATP和ADP含量变化的影响，某研究小组测定的实验结果如图所示。结合图中结果分析，下列叙述错误的是（）A.在光照0～5min内，叶绿体中发生了ADP+Pi→ATP的转化过程B.在光照5～20min内，叶绿体中的ATP含量基本稳定，说明ATP与ADP转化逐渐停止C.在黑暗20～30min内，暗反应继续进行导致了叶绿体中ATP和ADP的含量呈相反变化D.在光暗交替处理30min内，光暗条件主要对叶绿体内ADP与ATP转化过程的影响较大2.【答案】B【解析】A、图中ATP和ADP含量变化曲线显示，在开始光照的0～5min内，ATP含量迅速上升，而ADP迅速下降，依据二者之间的转化关系可知，叶绿体中发生了ADP+Pi→ATP的转化过程，A项正确；学科网（北京）股份有限公司

8B、在有光照的条件下，叶绿体内将持续进行光合作用的光反应和暗反应过程，叶绿体类囊体膜捕获光能后利用ADP和Pi为原料持续合成ATP，合成的ATP也会持续供给暗反应三碳化合物（C3）还原过程，曲线显示叶绿体中ATP含量基本稳定，说明ATP与ADP的持续转化已维持在一定的速率下，并未停止，B项错误；C、在黑暗20～30min内，叶绿体因无光照，光反应停止，无法持续合成ATP，而暗反应在停止光照的短暂时间内继续进行，会继续消耗ATP，同时产生ADP，从而导致了ATP和ADP的含量呈相反变化，C项正确；D、曲线显示在光暗交替处理30min内，ATP与ADP含量变化较大，这说明光暗条件主要对叶绿体内ADP与ATP转化过程的影响较大，D项正确。3.在玻璃温室中，研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)试验，结果如图所示。补光的光强度为150μmol·m-2·s-1，补光时间为上午7:00-10:00，温度适宜。下列叙述正确的是A.给植株补充580nm光源，对该植株的生长有促进作用B.若680nm补光后植株的光合色素增加，则光饱和点将下降C.若450nm补光组在9:00时突然停止补光，则短期内植株叶绿体内C3含量降低D.当CO2吸收速率都达到6μmol·m-2·s-1时，450nm补光组从温室中吸收的CO2总量比对照组少3.【答案】D【解析】A、与对照组相比，给植株补充580nm光源，植株CO2吸收速率降低，说明对该植株的生长有抑制作用，A项错误；B、若680nm补光后植株的光合色素增加，植物吸收光能的能力增强，则光饱和点将增大，B项错误；C、若450nm补光组在9:00时突然停止补光，会使光反应速率降低，合成的ATP和NADPH减少，C3还原速率降低，C3的消耗减少，则短期内植株叶绿体内C3含量增加，C项错误；D、当对照组和450nm补光组CO2吸收速率都达到6μmol·m-2·s-1时，由于450nm补光组需要的时间短，结合分析题图可知从温室中吸收的CO2总量比对照组少，D项正确。4.在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用图中甲的实验装置测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，绘成曲线如图乙所示。下列叙述错误的是(　　)学科网（北京）股份有限公司

9A.a～b段,叶绿体中ADP从基质向类囊体薄膜运输B.该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为50ppmCO2/minC.适当提高温度进行实验,该植物光合作用的光饱和点将下降D.若第10min时突然黑暗,叶绿体基质中C3的含量在短时间内将增加4.【答案】B【解析】A、a～b段植物同时进行光合作用和呼吸作用，叶绿体中ADP从基质向类囊体薄膜运输，A项正确；B、密闭容器中CO2的变化量代表的是净光合速率，真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，由a～b段可以计算出净光合速率=(1680-180)÷30=50(ppmCO2/min)，由b～c段可以计算出呼吸速率=(600-180)÷30=14(ppmCO2/min)，因此该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO2/min，B项错误；C、题干中提出，该实验在最适温度条件下进行,因此适当提高温度进行实验，会导致光合速率下降,植物光合作用的光饱和点将下降，C项正确；D、若第10min时突然黑暗，则光反应产生的ATP和[H]含量下降，暗反应中三碳化合物的还原速率降低，C3的消耗量减少，而C3的产生量不变，导致叶绿体基质中C3的含量在短时间内增加，D项正确。5.（2021浙江省·T27）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。回答下列问题：（1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的_________，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较_________，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。（2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种_________反应。光反应的产物有_________和O2。（3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率_________，理由是_________。学科网（北京）股份有限公司

10（4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。5.【答案】(1)光密度值高高光强(2)吸能ATP、NADPH(3)小绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率(4)360【解析】分析甲图，同光强度下，绿藻中的叶绿素a含量随温度升高而增多，同温度下，低光强的的叶绿素a含量更高。分析乙图，同光强下，温度在25℃之前，随着温度升高，绿藻释放氧速率（净光合速率）加快。同温度下，高光强的释放氧速率（净光合速率）更大。（1）叶绿体中的4种光合色素含量和吸光能力存在差异，因此可以利用光电比色法测定色素提取液的光密度值来计算叶绿素a的含量；由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较高，以增强吸光的能力，从而以适应低光强环境；由乙图分析可知，同温度下，高光强的释放氧速率更大，因此在高光强条件下，温度对光合速率的影响更显著。（2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应需要消耗太阳能，光反应是一种吸能反应；光反应过程包括水的光解（产生NADPH和氧气）和ATP的合成，因此光反应的产物有ATP、NADPH和O2。（3）图乙的绿藻放氧速率表示净光合速率，绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率，因此图乙的绿藻放氧速率比光反应产生氧气的的速率小。（4）由乙图可知，在20℃、高光强条件下绿藻放氧速率为150μmol·g-1·h-1，绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，那么光合作用产生的氧气速率为150+30=180μmol·g-1·h-1，因此每克绿藻每小时光合作用消耗CO2为180μmol，因为1分子的二氧化碳与1个RuBP结合形成2分子3-磷酸甘油酸。故每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成180×2=360μmol的3-磷酸甘油酸。6.（2021浙江省6月·T27）不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲；16h光照，8h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答下列问题：（1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于__________，还存在于细胞溶胶、线粒体和叶绿体等结构，光合作用过程中，磷酸基团是光反应产物__________的组分，也是卡尔文循环产生并可运至叶绿体外的化合物__________的组分。学科网（北京）股份有限公司

11（2）图甲的O～A段表明无机磷不是光合作用中__________过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是_________；不论高磷、低磷，24h内淀粉含量的变化是__________。（3）实验可用光电比色法测定淀粉含量，其依据是__________。为确定叶片光合产物的去向，可采用__________法。6.【答案】（1）液泡ATP和NADPH三碳糖磷酸（2）光反应较低、较高光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少（3）淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比14CO2的同位素示踪【解析】1、分析图甲可知：在A点之前，随光照强度增大，大豆叶片净光合速率均增大，且高磷和低磷对其没有影响；A点之后，低磷条件下，随光照强度增加，净光合速率不再明显增大，最后稳定，高磷条件下，随光照强度增加，净光合速率先明显增大，最后稳定。2、分析图乙可知：该实验是在16h光照，8h黑暗条件下，研究无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响，实验分为4组，分别为高磷、淀粉组；低磷、淀粉组；高磷、蔗糖组；低磷、蔗糖组。（1）成熟植物细胞具有中央大液泡，是植物细胞贮存无机盐类、糖类、氨基酸、色素等的“大仓库”，所以无机磷主要贮存于大液泡中。光合作用过程中，光反应产物有O2、ATP和[H]（NADPH），而磷酸基团是ATP和NADPH的组分，也是RuBP（核酮糖二磷酸）和三碳糖（三碳糖磷酸）的组分，其中三碳糖磷酸是经卡尔文循环产生并可运至叶绿体外转变成蔗糖。（2）图甲中O～A段，随光照强度增大，净光合速率均增大，表明这时限制因素为光照强度，即光反应限制了光合作用；且高磷和低磷条件下大豆叶片净光合速率的曲线完全重合，说明无机磷不是光合作用中光反应过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖含量低，而淀粉含量高；不论高磷、低磷，24h内淀粉含量的变化趋势均为光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少。（3）光电比色法是借助光电比色计来测量一系列标准溶液的吸光度，绘制标准曲线，然后根据被测试液的吸光度，从标准曲线上求出被测物质的含量的方法。淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比，可用于糖的定量，故用光电比色法测定淀粉含量；为确定叶片光合产物的去向，可采用（放射性）同位素示踪法标记14CO2，通过观察放射性出现的位置进而推测叶片光合产物的去向。7.（2022福建厦门市高三5月质检·T17）我国江淮地区的玉米开花期常与一年中的梅雨期(6月中旬到7月初)重合，阴雨连绵造成光照不足，导致玉米产量下降。为研究不同时期弱光胁迫对玉米产量的影响，科研人员选用江淮2号玉米进行大田实验，实验分组及结果如表1所示。回答下列问题:(1)由表1数据得出的结论是①_______________________②________________________学科网（北京）股份有限公司

12(2)为进一步研究弱光胁迫下玉米减产的原因，科研人员测定了玉米净光合速率，结果如图1所示。遮光期玉米净光合速率下降的主要原因是____________________________________。实验组遮光处理结束后恢复自然光照，其净光合速率也无法恢复到CK组的水平，可能的原因是__________________________。(3)针对江淮地区玉米减产的问题，请提出一条提高大田玉米产量的对策_______________。7.【答案】(1)①弱光胁迫主要是通过降低穗粒数进而造成玉米产量下降②在玉米开花期遮光时间越早，产量下降越明显(2)遮光导致光照强度减弱，光反应速率降低，净光合速率下降；弱光胁迫影响叶绿素的合成，叶绿素含量低于CK组，所以净光合速率无恢复到CK组水平(3)提前/延迟播种玉米，使玉米开花期避开梅雨期（或更换玉米品种，如改种花期不与梅雨期重叠的玉米）【解析】(1)表1数据显示，与千粒重数据相比，穗粒数S1、S2组与CK组的差值较大，由此可知弱光胁迫主要是通过降低穗粒数进而造成玉米产量下降；与S2、S3组相比，产量S1组与CK组的差值较大，所以可知在玉米开花期遮光时间越早，产量下降越明显。(2)遮光导致光照强度减弱，光反应速率降低，净光合速率下降，这就是遮光期玉米净光合速率下降的主要原因；弱光胁迫影响叶绿素的合成，叶绿素含量低于CK组，所以实验组遮光处理结束后恢复自然光照，其净光合速率也无法恢复到CK组的水平。(3)从题干信息可知：江淮地区的玉米开花期常与一年中的梅雨期重合，阴雨连绵造成光照不足，导致玉米产量下降。针对这种情况，可以提前或延迟播种玉米，使玉米开花期避开梅雨期；或更换玉米品种，如改种花期不与梅雨期重叠的玉米，来提高大田玉米产量。8.(湖北省高中名校联盟2023届新高三第一次联合测评·T21)近年来大气中的CO2浓度和O3浓度不断上升。为了研究CO2浓度和O3浓度上升对农作物有何影响。研究人员用高浓度CO2和高浓度O3分别连续处理水稻甲、乙两个品种75天，在第55天、65天、75天分别测定植物的最大净光合速率，结果如图。学科网（北京）股份有限公司

13[注:CK(对照,大气常态浓度)；CO2(CO2常态浓度+200pmol●mol-1)；O3(O3常态浓度×160%)；CO2+O3(CO2常态浓度+200pmol●mol-1和O3常态浓度×160%)。最大净光合速率是指在最适光照条件下，一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO2的最大量。]回答下列问题:(1)该课题组在培养水稻时，稻田应定期排水，否则水稻幼根会变黑、腐烂，原因是______。(2)由甲组图可知，与75天相比，65天时O3组与CK组之间的最大净光合速率差异较小，这说明__________________________________。(3)分析甲、乙两组75天时的数据我们可知:①O3处理75天后，甲、乙两组水稻的______，表明长时间高浓度的O3对水稻光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙品种水稻的影响大于甲品种水稻，表明______________________________。(4)高浓度CO2可_____________(填"提高”或”降低”)高浓度O3对水稻净光合作用的抑制效果，但是与CK组比较，CO2组增大光合速率的效果并不明显，原因可能是______________。(5)实验发现，处理75天后甲、乙两组水稻中的基因A表达量都下降。为确定A基因功能与水稻对O3耐受力的关系，使乙组水稻中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为______________，则说明A基因的功能与乙品种水稻对O3耐受力无关。8.【答案】（1）定期排水能防止水稻根细胞进行无氧呼吸产生酒精，防止酒精积累毒害根细胞，否则酒精积累毒害根细胞，使根变黑、腐烂（2）在65天时O3对甲组水稻净光合速率的影响较小（或随时间延长，O3对甲组水稻净光合速率的抑制作用变大）（3）最大净光合速率均下降乙品种水稻对O3更敏感（或O3对乙品种水稻的抑制作用更明显）（4）降低固定CO2的酶的数量和活性有限（光反应提供的ATP、NADPH有限或温度、水分等条件的限制，不可以答光强和CO2浓度）（5）与乙组75天时的最大净光合速率基本相同【解析】(1)根细胞进行无氧呼吸产生酒精，酒精积累会毒害根细胞，因此稻田应定期排水，否则水稻幼根会变黑、腐烂。学科网（北京）股份有限公司

14(2)由甲组图可知，与75天相比，65天时O3组与CK组之间的最大净光合速率差异较小，说明与75天相比，65天时O3对甲组水稻净光合速率的影响较小（或随时间延长，O3对甲组水稻净光合速率的抑制作用变大）。(3)分析甲、乙两组75天时的数据我们可知:①O3处理75天后，甲、乙两组水稻的最大净光合速率均下降，表明长时间高浓度的O3对水稻光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙品种水稻的影响大于甲品种水稻，表明乙品种水稻对O3更敏感（或O3对乙品种水稻的抑制作用更明显）。(4)比较O3和CO2+O3数据可知，高的浓度CO2可降低高浓度O3对水稻净光合作用的抑制效果。从题干信息可知：最大净光合速率是指在最适光照条件下，一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO2的最大量。所以与CK组比较，CO2组增大光合速率的效果并不明显，光照强度和CO2浓度已经最适，其原因只能是植物内部原因：固定CO2的酶的数量和活性，光反应提供的ATP、NADPH；外界因素温度、水分等条件。(5)若A基因过量表达乙组水稻与A基因表达量下降的乙组水稻，75天时的最大净光合速率基本相同，则说明A基因的功能与乙品种水稻对O3耐受力无关。9.（2022福建福州市3月质检·T17）香榧是中国珍稀的上等干果，香榧树龄长，15年后达盛果期。科研人员以16年嫁接苗的香榧叶片为研究对象，测定其光合作用的生理特征，为香榧苗木的高效栽培提供理论支持。（1）在一定光照强度下，利用仪器测定单位时间CO2的_____________，以代表净光合速率；在黑暗条件下，再次测定数据，代表_______________。（2）为研究CO2浓度变化对香榧叶光合作用强度的影响。科研人员先将叶片在400μmol·mol-1，（大气浓度）和光照强度为800μmol·m-2·s-1（光饱和强度）下持续30min，再依次按不同的CO2摩尔分数（400、300、200、100、50、400、800、1200、1600、1800、2000μmol·mol-1），进行测定。①实验中，依次将CO2浓度从400降低到50μmol·mol-1，这时叶绿体中C5的含量_____________，并分析变化的原因____________________________。②实验需在光照强度为800μmol·m-2·s-1进行的原因_____________________________。③实验时间均选在9:00～11:00，14:00～16:00，这样操作的意图是________________________。（3）研究还发现不同季节施肥方式对产量影响较大。为此建议冬季施有机肥，以提高地温，请写出其中的生物学原理___________________________。同时在5月和8月生长旺盛期施以氮肥为主的速效化肥和有机肥，施用氮肥能提高产量的原因是N可以参与光合作用中_________________________等物质的合成。（至少写出2种）9.【答案】（1）吸收量呼吸速率（2）①增多（积累）CO2浓度降低，CO2固定减慢，C3还原速度不变②排除光反应不足对暗反应的影响③气孔开放程度合适，避免出现光合午休现象（3）土壤微生物的分解作用，释放热量（热能）色素（叶绿素）、光合作用有关的酶、ATP、NADPH等【解析】学科网（北京）股份有限公司

15（1）根据所学知识可知，在一定光照强度下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，利用仪器测定单位时间CO2的吸收量以代表净光合速率；在黑暗条件下，植物只进行呼吸作用，此时测定数据，代表呼吸速率。（2）为研究CO2浓度变化对香榧叶光合作用强度的影响。科研人员先将叶片在400μmol·mol-1，（大气浓度）和光照强度为800μmol·m-2·s-1（光饱和强度）下持续30min，再依次按不同的CO2摩尔分数（400、300、200、100、50、400、800、1200、1600、1800、2000μmol·mol-1），进行测定。①CO2浓度从400降低到50μmol·mol-1，这时CO2固定减慢，C5消耗量减少；而C3还原速度不变，C5生成量减少，所以C5的含量增多。②光照强度是无关变量，光照强度为800μmol·m-2·s-1是光饱和强度，所以实验需在光照强度为800μmol·m-2·s-1进行是为了排除光反应不足对暗反应的影响。③实验时间均选在9:00～11:00，14:00～16:00，这样操作的意图是避开出现光合午休现象的时间段，确保气孔开放程度合适。（3）施用有机肥是利用土壤微生物的呼吸（分解）作用将有机物分解为无机物，供植物吸收利用，这一过程释放的能量一部分以热能形式散失，提高地温。参与光合作用中的叶绿素、光合作用有关的酶、ATP、NADPH等物质含有N，所以施用氮肥能提高产量。10.如图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下，某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。请据图回答下列问题：（1）光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中__________过程。光合作用、呼吸作用都受到温度的影响，其中与_______ 作用有关的酶的适宜温度更高。（2）在10℃时，光合作用速率_______（大于、小于）呼吸作用速率，光合作用速率与呼吸作用速率相等时对应的温度是_______℃，温度在_______℃时真光合作用速率最大。（3）若温度保持在25℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物能否正常生长？_______，原因是___________________________________。（4）在温度为45℃的条件下，该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有___________________。10.【答案】（1）C3的还原      呼吸（2）大于    40    35（3）能    12h光照下光合作用积累的有机物大于12h呼吸作用消耗的有机物（4）叶绿体、线粒体、细胞质基质【解析】（1）光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中C3的还原。光合作用、呼吸作用都受到温度的影响，据图分析可知，与呼吸作用有关的酶的适宜温度为40℃，与光合作用有关的酶的适宜温度为30℃，因此与呼吸作用有关的酶的适宜温度更高。学科网（北京）股份有限公司

16（2）在10℃时，净光合速率大于0，因此光合作用速率大于呼吸作用速率。当温度是40℃时，净光合速率为0，则此时光合作用速率与呼吸作用速率相等。根据真光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率可知，当温度是35℃时，真光合作用速率最大。（3）植物能正常生长必须是光照下光合作用积累的有机物大于黑暗时呼吸作用消耗的有机物。若温度保持在25℃的条件下，12h光照下光合作用积累的有机物大于12h呼吸作用消耗的有机物，故植物能正常生长。（4）在温度为45℃的条件下，该植物叶肉细胞中既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，因此产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质。学科网（北京）股份有限公司