备战2020年高考生物 考点一遍过20 光合作用和细胞呼吸的综合（含解析）

1考点考点 2020光合作用和细胞呼吸的综合光合作用和细胞呼吸的综合高考频度：难易程度：1 1光合作用与有氧呼吸的区别光合作用与有氧呼吸的区别项目光合作用有氧呼吸物质变化无机物合成有机物有机物被分解成无机物能量变化光能稳定的化学能稳定的化学能热能、ATP 中活跃的化学能实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所主要是叶绿体细胞质基质和线粒体条件只在光下进行时刻都能进行2 2光合作用与有氧呼吸的联系光合作用与有氧呼吸的联系（1）物质方面C：CO2暗反应C6H12O6有氧呼吸第一阶段C3H4O3有氧呼吸第二阶段CO2O：H2O光反应O2有氧呼吸第三阶段H2OH：H2O光反应H暗反应C6H12O6有氧呼吸第一、二阶段H有氧呼吸第三阶段H2O（2）能量方面光能 光反应ATP 中活跃的化学能 暗反应C6H12O6中稳定的化学能有氧呼吸热能ATP 中活跃的化学能各项生命活动3 3在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的计算在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的计算2（1）绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。（2）绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。（3）真光合速率净光合速率呼吸速率。用 O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：光合作用产生的 O2量实测的 O2释放量细胞呼吸消耗的 O2量。光合作用固定的 CO2量实测的 CO2吸收量细胞呼吸释放的 CO2量。光合作用产生的葡萄糖量葡萄糖的积累量(增重部分)细胞呼吸消耗的葡萄糖量。考向一考向一光合作用与细胞呼吸的过程判断光合作用与细胞呼吸的过程判断1下图表示某植物叶肉细胞中部分物质变化途径，其中代表有关生理过程，相关叙述错误的是A过程、不在生物膜上进行B过程、都有 ATP 生成C过程产生的 C6H12O6中的氧来自 H2O 和 CO2D过程产生的间H不全都来自于 C6H12O6【参考答案】C【试题解析】过程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；过程表示有氧呼吸的第一、二阶段，分别发生细胞质基质和线粒体基质中，都不在膜上进行，A 正确；过程表示光合作用的光反应阶段，有 ATP 生成，过程表示有氧呼吸的第三阶段，有 ATP 生成，过程表示有氧呼吸的3第一、二阶段，有 ATP 生成，B 正确；光合作用在光反应阶段将 H2O 光解产生 O2和H，故过程暗反应产生的 C6H12O6中的氧来自 CO2，C 错误；有氧呼吸的第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸和H，第二阶段丙酮酸水解产生H和 CO2，故过程产生的H来自葡萄糖和水，D 正确。2下图是苹果叶肉细胞中光合作用与呼吸作用之间的关系图，其中 AE 表示相关过程，ae 表示相关物质，据图回答：（1）图中 A 过程表示_，反应场所为_，d 物质表示_。（2）C 过程发生在_，D 过程产生的 b 物质参与 B 过程，至少经过_层生物膜。（3）图中产生H的过程有_（填字母）；消耗H的过程有_（填字母）。（4）若苹果有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的 C6H12O6，那么它们产生的 CO2与消耗 O2的比值为_。【答案】（1）光反应类囊体膜H和 ATP（2）线粒体（或线粒体内膜）4（3）ADEBC（4）43【解析】分析图示可知，A 表示光反应，B 表示暗反应，E 表示有氧呼吸的第一阶段，D 表示有氧呼吸的第二阶段，C 表示有氧呼吸的第三阶段。a 表示氧气，b 表示二氧化碳，c 表示水，d 表示H和 ATP，e表示H。（1）图中 A 过程表示光反应，反应场所在叶绿体类囊体膜上，d 物质表示光反应的产物H和 ATP。（2）C 表示有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜，D 表示有氧呼吸的第二阶段，产生的 b二氧化碳参与 B 暗反应，至少经过线粒体两层生物膜和叶绿体两层生物膜，共 4 层生物膜。（3）图中产生H的过程有 A 光反应，D 有氧呼吸的第二阶段，E 有氧呼吸的第一阶段；消耗H的过程有 B 暗反应， C 有氧呼吸的第三阶段。（4） 有氧呼吸： C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O； 酒精发酵： C6H12O62CO2+2CH3CH2OH。所以消耗等量的 C6H12O6时，产生的二氧化碳是 8，消耗氧气是 6，故产生的 CO2与消耗 O2的比值为 43。4考向二考向二以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用和细胞呼吸以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用和细胞呼吸3如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是Aa、b 箭头表示的是 O2进出细胞的过程Be、f 箭头表示的是 CO2进出细胞的过程C以 C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O 的呼吸作用产物的主要去向是图中的 dD以 H182O 作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O 的光合作用产物的主要去向是图中的 b【参考答案】C【试题解析】a 表示叶绿体吸收 CO2，b 表示叶绿体释放 O2，e 表示线粒体吸收 O2，f 表示线粒体释放 CO2，c 表示叶绿体产生的 O2被线粒体利用， d 表示线粒体产生的 CO2被叶绿体利用。 以 C18O2作原料进行光合作用，18O 的转移途径为 C18O2有机物C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的 d。以 H182O 作原料进行光合作用，18O 全部生成氧气，在较强呼吸作用下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的 c。4在一定浓度的 CO2和适当温度条件下，测定植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率，光照强度与该植物叶片光合作用速率的关系及 CO2的转移方向如图所示，据图回答下列问题：（1）在图中 a 点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生 ATP 的部位是_。（2）在一昼夜中，将该植物叶片置于 8 klx 光照下 9 小时，其余时间置于黑暗中，则每 100 cm2叶片一5昼夜中 CO2的净吸收量为_mg。（3）如图所示曲线中 b、c 两点所代表的光合作用强度分别与图甲、乙、丙、丁的对应关系是 b 点对应_；c 点对应_。（4）图丙中 CO2由线粒体扩散到叶绿体经过_层膜。（5）在图中 b 点所处的状态时，叶绿体内 ADP 的移动方向是_。（6）写出光合作用总反应式_。【答案】（1）细胞质基质、线粒体（2）18（3）丙丁（4）4（5）从叶绿体基质移动到类囊体薄膜（6）CO2H2O(CH2O)O2【解析】图示坐标中，当光照强度为 0 时，光合作用速率为负值，则 a 点的值代表呼吸速率，与图乙对应； 曲线代表净光合速率曲线。甲丁图中，线粒体产生二氧化碳，叶绿体消耗二氧化碳。（1）在图中 a 点所示条件下，该植物叶肉细胞只能进行呼吸作用，能够产生 ATP 的部位是细胞质基质和线粒体。（2）在一昼夜中，将该植物叶片置于 8 klx 光照下 9 小时，每 100 cm2叶片吸收的二氧化碳为 129=108（mg） ， 其余时间置于黑暗中， 则置于黑暗中的时间为 249=15 小时， 黑暗中释放二氧化碳量为 615=90（mg），则每 100 cm2叶片一昼夜中 CO2的净吸收量为 10890=18（mg）。（3）如图所示曲线中，b 点为光补偿点，此时呼吸作用产生的二氧化碳正好被叶绿体消耗，对应于图丙；c 点对应的光照强度为光饱和点，此时叶绿体利用的二氧化碳来自线粒体和外界环境，对应于图丁。（4）线粒体和叶绿体均是双层膜细胞器，图丙中 CO2由线粒体扩散到叶绿体经过 4 层膜。（5）在图中 b 点所处的状态时，叶绿体基质中 ATP 水解生成 ADP，ADP 移动到类囊体薄膜，接受能量，和 Pi 结合，重新生成 ATP。（6）光合作用把二氧化碳和水合成为有机物，同时释放氧气，反应式中注意不要漏掉反应条件：光能和叶绿体。考向三考向三总光合速率、净光合速率与呼吸速率的判断及相关计算总光合速率、净光合速率与呼吸速率的判断及相关计算5为了研究缺失叶黄素的植株（甲）和正常的植株（乙）光合作用速率的差异，某实验小组设计实验并测6得相关数据如下表（温度和 CO2浓度等条件均适宜）。下列有关说法正确的是光合速率与呼吸速率相等时的光照度（klx）光合速率达到最大值时的最小光照强度（klx）光合速率最大值时 CO2吸收量mg/（100cm2）黑暗条件下 CO2释放量mg/（100cm2）植株甲13126植株乙393014A植株甲因缺少叶黄素而使得叶片呈现黄色，且呼吸速率降低B光照强度为 3 klx 时，植株甲光合作用所需 CO2只来源于呼吸作用C光照强度为 1 klx 时，植株乙的光合速率大于其呼吸速率D光照强度为 3 klx 时，甲，乙两植株固定 CO2速率的差为 4 mg/（100cm2h）【答案】D【解析】据表格数据分析，甲的呼吸速率比乙低，但叶黄素是黄色，缺少叶黄素会使叶片呈现其他色素的颜色，一般为绿色，A 错误；据表格数据，光照强度为 3 klx 时植株甲光合速率达到最大值，光合作用所需 CO2来自呼吸作用和外界环境吸收，B 错误；据表格数据，植株乙的光合速率呼吸速率时的光照强度为 3 klx，所以在光照强度为 l klx 时，植株乙的呼吸速率大于其光合速率，C 错误；光照强度为 3klx 时，植株甲光合速率达到最大值，固定 CO2量呼吸作用释放 CO2量+光合作用净吸收 CO2量6+1218 mg/（100 cm2h）；光照强度为 3 klx 时，植株乙光合速率呼吸速率14 mg/（100 cm2h） ，即此光照强度下甲、乙两植株固定 C02速率的差为 4 mg/（100cm2h），D 正确。解题技巧解题技巧1净光合速率和总光合速率的判定方法（1）若为坐标曲线形式，当光照强度为 0 时，CO2吸收值为 0，则该曲线表示总(真)光合速率，若 CO2吸收值为负值，则该曲线表示净光合速率。（2）所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。（3）有机物积累量为净光合速率，制造量为总(真)光合速率。2光合作用与细胞呼吸相关计算的两种妙法（1）“半叶法”测光合作用有机物的生产量例如：某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图所示。“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基7部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6 小时后，在 A、B 的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是 mg/(dm2h)。若MMBMA，则M表示 B 叶片被截取部分在 6 小时内光合作用合成的有机物总量。（2）“黑白瓶”中有关光合作用与细胞呼吸的计算方法“黑白瓶”问题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题，其中“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量，可分为有初始值与没有初始值两种情况，规律如下：规律：有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量(或二氧化碳的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量(或二氧化碳的减少量)为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。规律：没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量与黑瓶中测得的现有量之差即总光合作用量。6如表所示为某科研小组在不同环境条件下，针对花椰菜的氧气吸收量和释放量进行测定后，所得的结果：回答下列问题：（1）光照强度为 10 klx 时，花椰菜细胞内能产生 ATP 的场所主要有_。（2）花椰菜在 10 klx 光照条件下 5 h，10 时光合作用产生的 O2总量比 20 时少_mg。（3）大棚种植花椰菜时，如果昼夜温度均保持在 20 时，光照强度为 5 klx，光照时间至少要超过_h，该植物才能正常生长。（4）分离绿叶中的色素时，用_法，分离后得到不同的色素带，在暗室内用红光照射四条色素带，可以看到较暗的是_（填色素名称）【答案】（1）细胞质基质、线粒体和叶绿体（2）7.5（3）8（4）纸层析叶绿素 a 和叶绿素 b8【解析】（1）光照强度为 10 klx 时，花椰菜细胞内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以细胞内产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。（2）分析表中数据可知，10 klx 时，花椰菜在 10 时，每小时光合作用产生的氧气量为 4+0.5=4.5（mg），5 小时产生的总量为 22.5 mg，花椰菜在 20时，每小时光合作用产生的氧气量为 5+1=6（mg），5 小时产生的总量为 30 mg，因此花椰菜在 10 时，5 小时光合作用产生的氧气量比 20时少 3022.5=7.5（mg）。（3）大棚种植花椰菜时，白天的光合作用产生的有机物的量应大于一整天的呼吸作用有机物的消耗量，昼夜温度均保持在 20 ，光照强度为 5 klx 时，实际光合速率为 2+1=3 （mg/h），一昼夜呼吸作用有机物的消耗量为 241=24（mg），则白天光照时间至少需要 243=8（h）。（4）绿叶中色素的分离，需用纸层析法。叶绿素 a 和叶绿素b 主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以暗室中用红光照射四条色素带，可以看到较暗的是叶绿素 a 和叶绿素 b考向四考向四光合作用与细胞呼吸的光合作用与细胞呼吸的“关键点关键点”移动移动7已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25 和 30 ，如图表示 30 时光合作用与光照强度的关系。若温度降到 25 (原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点 a、b、d 的移动方向分别是A下移、右移、上移B下移、左移、下移C上移、左移、上移D上移、右移、上移【参考答案】C【试题解析】图中 a、b、d 三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25 和 30 ”可知，当温度从 30 降到 25 时，细胞呼吸强度降低，a 点上移；光合作用强度增强，所以光饱和点(d 点)时吸收的 CO2增多，d 点上移。b点表示光合作用强度细胞呼吸强度，在 25 时细胞呼吸作用强度降低，光合作用强度增强，在除光照强度外其他条件不变的情况下要使其仍然与细胞呼吸强度相等，需降低光照强度以使光合作用强度与9细胞呼吸强度相等，即 b 点左移。解题技巧解题技巧光合作用、细胞呼吸曲线中关键点的移动CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：一般有左移、右移之分，其中 CO2(或光)补偿点 B 是曲线与横轴的交点，CO2(或光)饱和点 C 则是最大光合速率对应的 CO2浓度(或光照强度)，位于横轴上。（1）呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点 B 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，CO2(或光)补偿点 B 应右移，反之左移。（3）阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。8图甲中试管与试管敞口培养相同数量的小球藻，研究光照强度对小球藻氧气产生量的影响，试管的结果如图乙曲线所示。据图分析，下列叙述正确的是AQ 点的 O2净释放量为零，是因为此点光合作用强度为零BP 点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气，适当降低温度，P 点将下降C在图乙上绘制装置的曲线，Q 点应右移D降低 CO2浓度时，在图乙上绘制装置的曲线，R 点应右移【答案】C【解析】乙图中 P 点植物只进行呼吸作用，Q 点时植物同时进行光合作用和呼吸作用，光合作用强度等于呼吸作用强度，此点为光补偿点；R 点是光饱和点，此点后再增加光照强度，光合作用强度都不变。装置是缺镁培养液，则小球藻中叶绿素不能合成，吸收光能减少，直接降低光合作用强度。Q 点时光合作用强度等于呼吸作用强度，光合作用产生的氧气刚好用于呼吸作用消耗，O2净释放量为零，A 错误；适当降低温度，酶的活性降低，呼吸作用强度降低，P 点上移，B 错误；试管中植物生活在缺镁的环10境中，合成叶绿素含量降低，吸收光能较少，需要光补偿点增大，故 Q 点右移，C 正确；降低 CO2浓度时，光饱和点会向左移动，即 R 点应左移，D 错误。考向五考向五以图、表、曲线为载体综合分析光合作用与细胞呼吸以图、表、曲线为载体综合分析光合作用与细胞呼吸9图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为 A、B、C、D 时，单位时间内 CO2释放量和 O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是A图甲中，光照强度为 B 时，光合速率等于呼吸速率B图甲中，光照强度为 D 时，单位时间内细胞从周围吸收 2 个单位的 CO2C图乙中，当光照强度为 X 时，细胞中产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D图乙中，限制 E、F、G 点光合作用速率的因素主要是光照强度【参考答案】B【试题解析】分析甲图可知，光照强度为 B 时，CO2释放量和 O2产生总量相等，都为 3 单位，细胞呼吸释放的 CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时细胞呼吸速率大于光合作用速率，A 项错误；光照强度为 D 时，水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率，光照强度为 A 时，CO2释放量即为呼吸速率，则光照强度为 D 时，O2产生总量为 8 单位，需要消耗的 CO2也为 8 单位，所以单位时间内需从外界吸收 2 单位的 CO2，B 项正确；图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，C 项错误；图乙中，限制 G 点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度及温度等，D 项错误。10某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25 和 35 ，将其放入 25恒温密闭的玻璃容器中，置于户外一昼夜，测得容器中 CO2含量变化如图 1 所示；图 2 中、表示该植物某细胞11内的生理过程，a、b、c、d、e 代表相应的物质。回答下列问题：（1）图 1 曲线中，该植物光合速率和呼吸速率相等的点是_，净光合速率最大的点是_。（2）一昼夜后，该植物有机物的含量_(填“增加”或“减少”或“不变”)，理由是_。（3）若该恒温密闭玻璃容器内温度设置为 35 ，其余条件相同，重复此实验，则 B 点应向_方移动。（4）图 2 中 c、d 代表的物质分别是_、_，大量产生 ATP 的过程有_(用图中符号作答)。【答案】（1）B、DC（2）增加一昼夜后 CO2含量下降了，通过光合作用固定的 CO2量大于细胞呼吸释放的 CO2量，有机物净积累（3）右上（4）CO2ATP、HI、II【解析】（1）图 1 曲线中，该植物光合速率和呼吸速率相等的点是 B、D，净光合速率最大的点是 C。（2）一昼夜后 CO2含量下降了，通过光合作用固定的 CO2量大于细胞呼吸释放的 CO2量，有机物净积累，该植物有机物的含量增加。（3）某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25 C 和 35 C，将其放入 25 C 恒温密闭的玻璃容器中，置于户外一昼夜，测得容器中 CO2含量变化如图 1 所示。若该恒温密闭玻璃容器内温度设置为 35 C，其余条件相同，则光合作用速率减慢，呼吸速率加快，重复此实验，则 B 点应向右上方移动。（4）图 2 中 c 代表的物质是 CO2、d 代表的物质是 ATP、H，大量产生 ATP 的过程有光反应、有氧呼吸第三阶段。考向六考向六光合速率与呼吸速率的常用测定方法光合速率与呼吸速率的常用测定方法1211将植物放置于如图所示装置中，分別在光照下和黑暗中在不同温度下进行实验，结果如下表所示（气体体积已换算成标准状况下体积）。请回答下列问题：温度（)5101520253035光照下 O2释放量(mL/h)0.861.682.433.123.653.363.02黑暗中 O2吸收量(mL/h)0.460.681.151.302.152.983.46（1）植物光合作用过程中最初的能量转换场所是_，能量的最终存在形式是_。（2）昼夜不停地光照，该植物生长的最适温度是_；每天交替 12 小时光照、12 小时黑暗，该植物积累有机物最多的温度是_。（3）该实验的目的是_，在光下测定数据时烧杯内的液体是_（填“碳酸氢钠”或“氢氧化钠”）溶液。（4）为了防止光照引起装置内气体物理性膨胀或收缩所造成的误差，必须设置对照，并对实验结果进行校正。对照组应该如何设置？_。【答案】（1）叶绿体的类囊体薄膜有机物中的化学能（2）25 20 （3）研究温度对植物光合作用和细胞呼吸的影响碳酸氢钠（4）放置等量同样大小的死植株，其余保持相同【解析】（1）植物光合作用过程中最初的能量转换为光反应中将光能转换为 ATP 中活跃的化学能，其场所是叶绿体的类囊体薄膜。暗反应中将 ATP 中活跃的化学能转换为有机物中稳定的化学能，因此能量的最终存在形式是有机物中的化学能。（2）表格中光照下 O2释放量为净光合作用速率，昼夜不停地光照，因此取光照下 O2释放量最高值所对应的温度为该植物净光合作用速率最大时的温度，即生长的最适温度是 25 。黑暗中 O2吸收量为呼吸作用速率，每天交替 12 小时光照、12 小时黑暗，则考虑 12小时的净光合作用和 12 小时的呼吸作用，两者之间的差值最大时，为该植物积累有机物最多时。根据13表格可推出 20 时，两者之间的差值为 1.82，与其他温度下的差值比较，20 时最大，则该植物积累有机物最多的温度是 20 。（3）据表格分析，该实验的自变量为温度，因变量为光照下 O2释放量、黑暗中 O2吸收量，则实验目的是研究温度对植物光合作用和细胞呼吸的影响。在光下测定的数据为光照下 O2释放量即净光合速率，因此需要排除二氧化碳对实验的影响，由于氢氧化钠只能吸收环境中的二氧化碳，而碳酸氢钠可以维持环境中的二氧化碳浓度，则烧杯内的液体是碳酸氢钠溶液，（4）为了防止光照引起装置内气体物理性膨胀或收缩所造成的误差，需要设置一个未进行呼吸作用、光合作用的装置，即装置中放置等量同样大小的死植株，其余保持相同。解题技巧解题技巧利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率（1）装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，NaOH 溶液可吸收容器中的 CO2；在测净光合速率时，NaHCO3溶液可提供 CO2，保证了容器内 CO2浓度的恒定。（2）测定原理甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于 NaOH 溶液吸收了细胞呼吸产生的 CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的 O2吸收速率，可代表呼吸速率。乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸， 由于 NaHCO3溶液保证了容器内 CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的 O2释放速率，可代表净光合速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。（3）测定方法将植物(甲装置)置于黑暗环境中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。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。根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。（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，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。12某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题：14（1）先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的 D 中都放入_，装置乙作为对照。将甲、乙装置的玻璃钟罩进行_处理，放在温度等相同且适宜的环境中。30 分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。（2）测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的 D 中放入_。把甲、乙装置放在_。30 分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。（3）实验进行 30 分钟后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表：实验 30 分钟后红墨水滴移动情况测定植物呼吸作用强度甲装置_(填“左”或“右”)移 1.5 cm乙装置右移 0.5 cm测定植物净光合作用强度甲装置_(填“左”或“右”)移 4.5 cm乙装置右移 0.5 cm（4）假设红墨水滴每移动 1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少 1 g，那么该植物的呼吸速率是_g/h；白天光照 15 h，一昼夜葡萄糖的积累量是_g(不考虑昼夜温差的影响)。【答案】（1）NaOH 溶液遮光（2）NaHCO3溶液，装置乙作为对照光照充足、温度等相同且适宜的环境中（3）左右（4）484【解析】（1）要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度，在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用。用 NaOH 溶液除去玻璃钟罩内的 CO2，植物进行呼吸作用消耗一定量的 O2，释放等量的 CO2，而 CO2被 NaOH 溶液吸收，根据一定时间内玻璃钟罩内气体体积的减少量即可计算出呼吸作用强度。（2）在测定净光合作用强度时要满足光合作用所需的条件：充足的光照、一定浓度的 CO2(由 NaHCO3溶液提供)，光合作用过程中消耗一定量 CO2，产生等量 O2，而 NaHCO3溶液可保证装置内 CO2浓度的恒定，因此，玻璃钟罩内气体体积的变化只受 O2释放量的影响，而不受 CO2气体减少量的影响。 （3）若该装置测定细胞呼吸作用强度，液滴的移动就来自氧气的吸收量，液滴向左移动；若该装置测定植物的净光合作用强度，液滴的移动就来自氧气的释放量，液滴向右移动。（4）对照实15验装置乙中红墨水滴右移是环境因素(如气压等)对实验产生影响的结果。实验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗 O2量等于玻璃钟罩内气体体积的改变量，即该植物的呼吸速率为1.50.52(g/半小时)；净光合速率为 4.50.54(g/半小时)，白天光照 15 h 的净光合作用量是(42)15120(g)，一昼夜葡萄糖的积累量是 15 h 的光合作用实际生产量减去 24 h 的呼吸作用消耗量，等同于 15 h 的净光合作用量减去 9 h 的呼吸作用消耗量，即 1204984(g)。1下图中的 a、b、c 为植物细胞内物质转化的过程。下列有关叙述错误的是Ab、d 过程都有热能的释放Bb、d 过程在人体细胞中也可进行Ca、c、d 过程都是在生物膜上进行的D在光照充足等适宜条件下，a 强于 b，c 强于 d2某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率，绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图。除哪幅图外，其余三幅图“a”点都可表示光合作用速率与呼吸作用速率相等A图甲B图乙C图丙D图丁3叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积，叶面积指数越大，叶片交错重叠程度越大。下图表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用两个生理过程的关系，下列叙述中，错误的是16AA 点时，光合作用和呼吸作用强度相等B两条曲线围成的部分代表有机物的积累量C叶面积指数大约为 5 时，对农作物增产最有利D叶面积指数超过 7 时，农作物将开始减产4在适宜温度和 CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木幼苗叶肉细胞的生理指标如表所示。下列相关叙述正确的是马尾松苦槠石栎青冈光补偿点(千勒克斯)731.51光饱和点(千勒克斯)11632.5A光照强度大于 7 千勒克斯时，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的 O2全部进入线粒体被利用B光照强度小于 6 千勒克斯时，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素主要是 CO2浓度C苦槠的最大光合作用强度是石栎的最大光合作用强度的二倍D若呼吸速率不变，适当降低环境温度，青冈的光补偿点将大于 15科研人员测定了航天诱变番茄突变体与野生型在 6:0018:00 内的净光合速率，结果如图所示。研究还发现早晨和傍晚突变体的气孔开放程度明显高于野生型。下列相关分析正确的是A突变体和野生型均于 6:00 开始进行光合作用B突变体和野生型体内光合与呼吸相关酶的活性相同C16:0018:00 突变体与野生型净光合速率下降的主要原因是环境中 CO2供应不足17D6:0018:00 时间段内突变体有机物的积累量高于野生型6植物的光合作用受 CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定 CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是A在 a 点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生 ATP 的部位是线粒体B该植物叶片的呼吸速率是 5 mg CO2/(100 cm2叶小时)C 在一昼夜中， 将该植物叶片置于 c 点所示光照强度条件下 11 小时， 其余时间置于黑暗中， 则每 100 cm2叶片一昼夜中 CO2的净吸收量为 45 mgD 已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为 25 和 30 。 若将温度提高到 30 的条件下(原光照强度和 CO2浓度不变)，则图中 b 点将右移，c 点将下移7将生长状况相同的某种植物的绿叶分成四等份，在不同温度下分别暗处理 1 h，再光照 1 h（光照强度相同），测其重量变化，得到如下表的数据。分析表中数据，可以得出的结论是组别一二三四温度/27282930暗处理后重量变化/mg-1-2-3-1光照后与暗处理前重量变化/mg+3+3+3+1A27 、28 、29 下光合作用 1 小时积累的有机物相等B30 时光合作用 1 小时积累的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，都是 1 mg/hC27 、28 和 29 光合作用 1 小时制造的有机物的量相等D该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的四个温度中都是 29 8图甲表示某光强度和适宜温度下，该植物光合强度增长速率随 CO2浓度变化的情况，图乙表示在最适温度及其他条件保持不变的情况下某植物叶肉细胞 CO2释放量随光强度变化的曲线。下列叙述正确的是18A图甲中，与 F 点相比，E 点 C3的含量较高B图甲中，与 G 点相比，F 点植物光饱和点较高C图乙中若其他条件不变，CO2浓度下降则 A 点将向右移动D若图乙中的 B 点骤变为 C 点，短时间内 NADPH 含量将下降9图 1 是甲、乙两种植物在不同光照强度下的光合速率的曲线；图 2 表示将甲植物放在 CO2浓度不同的环境条件下，光合速率受光照强度影响的变化曲线。请分析回答下列问题：（1）图 1 的 a 点表示_，在 c 点时，叶绿体中 ATP 的移动方向是_。图 2 中 e点与 d 点相比较，e 点的叶肉细胞中 C3的含量_；e 点与 f 点相比较，e 点时叶肉细胞中 C3的含量_。（2） 在有氧条件下， 生长中的植物细胞内的葡萄糖先在_ （填细胞结构） 中脱氢， 生成_。（3）图 1 中，如果甲、乙两种植物较长时间处在连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的是_，在晴转阴瞬间， 叶肉细胞中 C5相对量的变化趋势是_。 光照强度为 10 千勒克斯时，甲、乙植物的实际光合作用速率差值为_mgCO2/（100 cm2h）。10如图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中 af 代表 O2或 CO2。图乙表示该植物在一定条件下 O2净产量（光合作用的 O2产生量呼吸作用的 O2消耗量）与光照强度之间的关系曲线，据图回答下列问题：19（1）在图甲中，b 可代表_，物质 b 进入箭头所指的结构后与H结合，生成大量的水和能量。（2）在适宜的条件下，若用 CO2、H218O 供给植物进行代谢，则甲图中的 d 所代表的物质应是_。（3）其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中 N 点向_（左、右）移动。（4）在图乙 P 点所处的状态时，叶绿体内 ADP 移动的方向是_。A 点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图中字母表示）？_；D 点时发生（字母表示）_。（5）以测定 CO2吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如表所示：温度/51020253035光照条件下 CO2吸收速率（mgh-1）11.83.23.73.53黑暗条件下 CO2释放速率（mgh-1）0.50.7512.333.5光照条件下， 温度由 25 升高为 30 后光合作用制造的有机物总量_ （填“增加”或“减少”）。假设细胞呼吸速率昼夜不变，植物在 30 时，给植物光照 14 h，则一昼夜净吸收 CO2的量为_mg。11（2018江苏卷）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是20A横坐标是 CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度B横坐标是温度，甲表示较高 CO2浓度，乙表示较低 CO2浓度C横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度D横坐标是光照强度，甲表示较高 CO2浓度，乙表示较低 CO2浓度12（2018全国卷）甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：（1）当光照强度大于 a 时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是_。（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_，判断的依据是_。（3）甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_。（4） 某植物夏日晴天中午 12： 00 时叶片的光合速率明显下降， 其原因是进入叶肉细胞的_ （填“O2”或“CO2”）不足。13（2018全国卷）回答下列问题：（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的_上，该物质主要捕获可见光中的_。（2）植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于 a 时，随叶21面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均_。当叶面积系数超过 b 时，群体干物质积累速率降低，其原因是_。（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的 CO2量相等时所需要的光照强度_（填“高”或“低”）。1【答案】C【解析】据图分析可知，b 是有氧呼吸的第一、二阶段，d 是有氧呼吸的第三阶段，这三个阶段都有热能释放，A 正确。人体内可以进行呼吸作用，b、d 属于有氧呼吸，B 正确。在生物膜上发生的生理过程是 c 光反应（场所是叶绿体的类囊体膜上）和 d 有氧呼吸的第三阶段（线粒体内膜）；a 暗反应过程发生在叶绿体基质中，b 有氧呼吸的第一、第二阶段发生的场所是细胞质基质和线粒体基质，C 错误。在光照充足，条件适宜的情况下，光合作用强度大于呼吸作用强度，所以 a 强于 b，c 强于 d，D 正确。2【答案】A【解析】甲图中 a 点的含义是二氧化碳的吸收量等于释放量，表示净光合作用速率等于呼吸作用速率，此时光合作用速率大于呼吸作用速率，A 符合题意；乙图中 a 点后二氧化碳的含量降低，说明光合作用速率大于呼吸作用速率，故 a 点含义是光合作用速率等于呼吸作用速率，B 不符合题意；丙图根据图中的曲线的含义可知，a 点代表光合作用速率等于呼吸作用速率，C 不符合题意；丁图中，a 点二氧化碳的吸收量为 0，说明此时的光合作用速率等于呼吸作用速率，D 不符合题意；故选 A。3【答案】D【解析】光合作用和呼吸作用强度相交于 A 点，体现了两者的强度相等，A 正确；农作物积累量是光合作用强度与呼吸作用强度之差，曲线围成的部分代表有机物的积累量，B 正确；叶面积指数大约为 5 时，光合作用强度与呼吸作用强度之差最大，即农作物积累量最大，对农作物增产最有利，C 正确；叶面积指数在 79 时，光合强度大于呼吸强度，有有机物的积累，只是积累量较之前少，超过 9 时，农作物才减产，D 错误；故选 D。224【答案】D【解析】光照强度大于 7 千勒克斯，光合速率大于呼吸速率，所以当光照强度大于 7 千勒克斯时马尾松幼苗叶肉细胞中产生的 O2除进入线粒体外，还扩散至细胞外，A 错误；光照强度小于 6 千勒克斯时，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是光照强度，B 错误；苦槠的光饱和点是石栎的光饱和点的二倍，不表示苦槠的最大光合作用强度是石栎的最大光合作用强度的二倍，C 错误；由表格信息可知，青冈的光补偿点较低，更适应弱光环境，若呼吸速率不变，适当降低环境温度，青冈的光补偿点将大于 1，D 正确。5【答案】D【解析】由于净光合速率=总光合速率-呼吸速率，6:00 时突变体和野生型的净光合速率均为 0，说明二者此时的总光合速率=呼吸速率，而不是 6:00 开始进行光合作用，A 错误；由图不能得出二者呼吸速率的大小，所以无法比较突变体和野生型体内呼吸相关酶的活性是否相同，B 错误；16:0018:00 突变体与野生型净光合速率下降的主要原因是光照强度降低，C 错误；由图可知，6:0018:00 时间段内，大部分时间段内是突变体净光合速率大于野生型的净光合速率，而其它时间段内，突变体净光合速率和野生型的净光合速率几乎完全相同，所以 6:0018:00 时间段内突变体有机物的积累量高于野生型，D 正确。6【答案】A【解析】由题图可知，在 a 点该植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用，所以在 a 点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生 ATP 的部位是细胞质基质和线粒体。 该植物叶片的呼吸速率是 5 mg CO2/(100 cm2叶小时)。将该植物叶片置于 c 点所示光照强度条件下 11 小时，每 100 cm2叶片 CO2的净吸收量为1011=110(mg)；其余时间置于黑暗中，每 100 cm2叶片 CO2的释放量为 513=65(mg)，故每 100 cm2叶片一昼夜中 CO2的净吸收量为 11065=45(mg)。若将温度升高到 30 ，则细胞呼吸强度会增大，光合作用强度会减小，故 b 点将右移，c 点将下移。7【答案】D【解析】从表中数据看出，27 时呼吸作用消耗有机物 1 mg，光照后光合作用实际产生有机物的量为3+1+1=5（mg），积累量3+14（mg）；28 时呼吸作用消耗有机物 2 mg，光照后光合作用实际产生有机物的量为 3+2+2=7（mg），积累量3+25（mg）；29 时呼吸作用消耗有机物 3 mg，光照后光合作用实际产生有机物的量为 3+3+3=9（mg），积累量3+36（mg）；AC 错误。30 时呼吸作用消耗的有机物为 1 mg，1 小时积累的有机物为 1+12（mg），B 错误；由表格数据可知，29 时呼吸消耗有机物为 3 mg，光合作用合成有机物总量为 9 mg，可见，29 为该植物呼吸作用和光合作用的最适温度，D 正确。8【答案】C【解析】图甲中，与 F 点相比，E 点 CO2浓度低，CO2与 C5结合生成 C3的过程较弱，因此 C3的含量较低，23A 项错误；图甲中，与 G 点相比，F 点 CO2浓度低，光合作用强度较弱，植物光饱和点较低，B 项错误；图乙中 A 点时 CO2释放量为零，说明光合作用强度与呼吸作用强度相等，若其他条件不变，CO2浓度下降，则光合作用强度减弱，则 A 点将向右移动，C 项正确；图乙中 B 点的光照强度低于 C 点，若图乙中的 B点骤变为 C 点即光照强度突然增强，光反应加快，产生的 NADPH 和 ATP 增多，短时间内 NADPH 含量将上升，D 项错误。9【答案】（1）呼吸速率从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动低高（2）细胞质基质丙酮酸（3）甲植物减少6【解析】（1）a 点时，光照强度为零，此时植物细胞只通过呼吸作用释放 CO2，所以此点表示甲植物的呼吸作用速率。c 点时，甲植物的光合作用强度最大，ATP 从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动。图 2中，e 点的光照强度大于 d 点，光反应速率较快，合成的 ATP、H多，因而还原的 C3多，所以 e 点的 C3含量低。e 点二氧化碳浓度较 f 点高，暗反应固定形成的 C3多，且光照强度相同，C3还原速率相等，因此 e 点时叶肉细胞中 C3的含量高。（2）在有氧条件下，生长中的植物细胞内的葡萄糖先在细胞质基质中脱氢，分解成丙酮酸。（3）图 1 中，如果甲、乙两种植物较长时间处在连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的是甲植物，因为甲植物受光照强度影响较大。在晴转阴瞬间，叶肉细胞内光反应减弱，生成的H和 ATP 减少，导致暗反应过程中 C3的还原速率减慢，产生的 C5减少，同时二氧化碳的固定导致C5大量被消耗，导致叶肉细胞中的 C5含量减少。实际光合速率=呼吸速率+净光合速率。光照强度为 10千勒克斯时，甲植物的实际光合作用速率为 12+4=16mgCO2/（100cm2h），乙植物的实际光合作用速率为 8+2=10mgCO2/（100cm2h），所以光照强度为 10 千勒克斯时，甲、乙小麦叶片的实际光合作用速率差值为 1610=6mgCO2/（100cm2h）。10【答案】（1）氧气（2）18O2（3）右（4）由叶绿体基质向叶绿体类囊体薄膜移动efabcd（5）增加19【解析】分析题图可知，甲图中 a、c、f 是二氧化碳，b、d、e 是氧气。乙图表示光照强度对光合作用的影响，A 点光照强度为 0，只进行呼吸作用，不进行光合作用；P 点光合作用强度与呼吸作用强度相等，该点对应的光照强度是光的补偿点；AP 段呼吸作用强度大于光合作用强度，PD 段光合作用强度大于呼吸作用强度。（1）根据以上分析已知，甲图中 b 可代表 O2。（2）根据以上分析已知，甲图中 d是 O2，由于光合作用的光反应阶段产生的氧气全部来自于水，所以若用 CO2、H218O 供给植物进行代谢，24则 d 是18O2。（3）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，说明此时光合作用速率与呼吸作用速率的差进一步加大，O2净产量的最大值增大，则乙图中的 D 点应该上移，光饱和点 N 应该向右移动。（4）在图乙 P 点所处的状态时细胞进行光合作用，ADP 在叶绿体基质的暗反应阶段 C3的还原过程中形成，在类囊体膜上被消耗，即此时叶绿体内 ADP 由叶绿体基质向叶绿体类囊体薄膜移动；A 点光照强度为 0，细胞只进行呼吸作用，线粒体吸收氧气，释放二氧化碳，可以发生图甲中的 e、f 过程；D 点时光合作用强度大于呼吸作用强度，光合作用释放的 O2用于线粒体中细胞呼吸和释放到外界环境，光合作用的原料 CO2来源于线粒体的细胞呼吸及外界环境，故 D 点时发生的过程有a、b、c、d。（5）根据表格数据分析，光照条件下，温度 25 时光合作用制造的有机物总量=净光合速率呼吸速率=3.72.3=6（mgh-1），温度 30 时光合作用制造的有机物总量=净光合速率呼吸速率=3.53=6.5（mgh-1）6（mgh-1），故温度由 25 升高为 30 后光合作用制造的有机物总量增加。假设细胞呼吸昼夜不变，植物在 30 时，一昼夜中给植物光照 14 h，则细胞呼吸释放的 CO2量为 324=72（mg），总光合作用消耗 CO2量为（3.53）14=91（mg），所以一昼夜净吸收CO2的量=总光合作用消耗 CO2量细胞呼吸释放的 CO2量=91-72=19 （mg）。11【答案】D【解析】若横坐标是 CO2浓度，较高温度下，呼吸速率高，较低温度下，呼吸速率低，所以甲乙与纵坐标的交点不一样，A 错误；若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现为先升高后降低的趋势，B 错误；若横坐标是光波长，则净光合曲线的变化趋势为先升高后降低，与图中甲乙曲线变化不符，C 错误；若横坐标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高 CO2浓度，乙表示较低 CO2浓度，D 正确。12【答案】（1）甲（2）甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大（3）乙（4）CO2【解析】（1）由图分析可知，当光照强度大于 a 时，相同光照强度下，甲植物的净光合速率大于乙，有机物的积累较多，对光能的利用率较高。（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度相对较弱，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，因此种植密度过大，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。（3）从图中可以看出，乙植物的光饱和点以及光补偿点都比甲植物低，适合在光照强度相对更弱的环境中生长，林下的光照强度更低，因此更适合在林下25种植的是植物乙。（4）夏日晴天中午 12：00 时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致细胞间的二氧化碳的含量下降，从而引起光合速率下降。13【答案】（1）类囊体膜蓝紫光和红光（2）增加群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低（3）低【解析】（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质是叶绿素和类胡萝卜素，分布在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿体上的色素主要捕获红光和蓝紫光。（2）由图可知：当叶面积系数小于 a 时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均上升；当叶面积系数大于 b 时，由于群体光合速率不变，而群体呼吸速率仍在上升，导致群体净光合速率降低，干物质积累速率下降。（3）由于阴生植物的呼吸作用强度小于阳生植物，即阴生植物通过呼吸作用放出的 CO2比阳生植物少，因此阴生物光合作用吸收 CO2量与呼吸作用放出的 CO2量相等时所需要的光照强度比阳生植物低。