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光合作用与呼吸作用重难集训
题型一液滴移动法
【典例1】某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在室温 25 ℃下进行了一系列的实
验，下列对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是( )
A.若X溶液为CO 缓冲液并给予光照，液滴移动距离可表示净光合作用强度大小
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B.若要测真光合强度，需另加设一装置遮光处理，X溶液为NaOH溶液
C.若X溶液为清水并给予光照，光合作用大于细胞呼吸时，液滴右移
D.若X溶液为清水并遮光处理，消耗的底物为脂肪时，液滴左移
【典例2】为测定小麦萌发种子的呼吸速率，某小组进行了如下实验，对于该实验评价正确
的是( )
A.为排除微生物干扰，萌发种子应做煮熟处理
B.滤纸条的作用是增大NaOH吸收CO 的面积
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C.墨水滴向右移动表示种子只进行有氧呼吸
D.将NaOH溶液换为清水，墨水滴左移说明呼吸底物有脂质
【典例3】下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况
的实验示意图，装置中的NaHCO 溶液可维持瓶内的CO 浓度在恒定水平。下列几种实验结
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果(给予相同的环境条件)，不可能出现的是( )A.甲、乙装置水滴都左移
B.甲、乙装置水滴都右移
C.甲装置水滴不动，乙装置水滴左移
D.甲装置水滴右移，乙装置水滴左移
【典例4】芦荟属于景天酸代谢植物，它们在夜晚气孔开放，叶肉细胞吸收 CO 转变成苹果
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酸储存在液泡中；到了白天气孔关闭，液泡里的苹果酸逐渐转化并释放 CO ，用于光合作用。
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如图是某兴趣小组设计的测量一盆芦荟光合速率的实验密闭装置(初始时液滴在“0”刻度处，
装置温度、周围气压恒定)，已知氧传感器用于测量装置内 O 的含量(初始时数据显示屏读数
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为E)。请回答下列问题：
(1)芦荟夜晚能吸收CO ，却不能进行暗反应的主要原因是缺少暗反应所需的________。关于
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芦荟叶肉细胞液泡内的 pH，据题干信息推测，夜间________(填“小于”“等于”或“大
于”)白天。白天芦荟进行光合作用所需 CO 的来源是________________(填生理过程)。在自
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然条件下生长的芦荟，白天突然降低其所处环境中的 CO 浓度，则短时间内植物体内C 含量
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的变化情况是________。
(2)将该装置放于黑暗条件下，液滴________(填“向左移”或“向右移”)；若2 h后测得气体
的变化量为20 mL，则该数据所反映生理活动的速率为________mL/h。
(3)若将该装置放于黑暗条件下，1 h后刻度尺读数为N，数据显示屏读数为Q；若将该装置放
于适宜光照条件下，1 h后刻度尺读数为M，数据显示屏读数为P。欲表示芦荟在适宜光照条
件下的总光合速率，下列可用的数据有________
①M－N ②M＋N ③P－Q ④P＋Q
技巧点拨 光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制
①增加水中O ——泵入空气或吹气或放入绿色水生植物；
2②减少水中O ——容器密封或油膜覆盖或用凉开水；
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③除去容器中CO ——氢氧化钠溶液；
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④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中；
⑤除去叶中叶绿素——酒精隔水加热；
⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光；
⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。
题型二黑白瓶法
【典例1】回答下列与生态系统相关的问题。
通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物
的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总
初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测
定O 含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，
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若干小时后测定甲瓶中的O 含量(B)和乙瓶中的O 含量(C)。据此回答下列问题。
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在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中 C与A的差值表示
这 段 时 间 内 ________________________ ； C 与 B 的 差 值 表 示 这 段 时 间 内
________________________；A与B的差值表示这段时间内________________________。
技巧点拨
1.“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。
2.有初始值，黑瓶中O 的减少量(或CO 的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中O 的增加量(或CO
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的减少量)为净光合作用量。没有初始值，白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量＝总光
合作用量。
题型三半叶法
【典例1】研究者将对称叶片一半遮光，另一半照光处理。经过一段时间后，在对称部位截取同等面积(实验处理前干重相同)的叶片，烘干称重，用于相关速率的计算。不考虑光照条
件对叶片呼吸速率的影响，下列说法正确的是( )
A.遮光处理后叶绿体基质中C 的含量比照光处理后低
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B.照光处理时类囊体薄膜上可发生NADP＋与电子和H＋结合
C.照光处理与遮光处理后叶片的干重差是由呼吸作用引起的
D.要计算光合作用速率还需测定同等面积叶片的初始干重
题型四叶圆片
【典例1】利用装置甲，在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片，
抽出空气，进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙
述正确的是( )
A.从图乙可看出，F植物适合在较强光照下生长
B.光照强度为1 klx时，装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时，液滴不移动
C.光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等
D.光照强度为6 klx时，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短
【典例2】
某同学欲测定植物叶片的总光合速率，做如图所示实验。在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片
有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为 1 cm2的叶圆片烘干后
称其质量，测得叶圆片的总光合速率＝(7y－6z－x)/6(g·cm－2·h－1)。不考虑取叶圆片的机械损
伤和温度微小变化对叶片生理活动的影响，则M处的实验条件是( )
A．下午4时后在阳光下照射3小时再遮光3小时
B．下午4时后将整个实验装置遮光3小时C．下午4时后将整个实验装置遮光1小时
D．下午4时后在阳光下照射3小时
题型五间隔光照
【例1】 科研人员利用“间隙光”来测定沙棘的光合作用，每次光照20秒，黑暗20秒，交
替进行12小时，并用灵敏传感器记录环境中氧气和二氧化碳的变化，实验结果部分记录如下
图所示。
据实验结果部分记录图分析，与连续光照6小时，再连续黑暗6小时的相比，“间隙光”处
理的光合作用效率________(填“大于”“等于”或“小于”)连续光照下的光合效率，原因
是“间隙光”能________________。上面曲线出现的原因是光合作用光反应的速率比暗反应
的速率________(填“更快”或“更慢”)。图中两条曲线所围成的面积 S ________S (填“大
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于”“等于”或“小于”)。
技巧点拨
由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的，一般情况下，光反应的速率比暗反
应快，光反应的产物ATP和NADPH不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的NADPH
和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若
光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一
段时间的暗反应，因此在光照强度和光照时间不变的情况下，制造的有机物相对多。
题型六光合呼吸曲线
【典例1】如图表示20 ℃时玉米CO 吸收量与光照强度的关系，S 、S 、S 依次表示有关物
2 A B C
质量的相对值，下列说法中错误的是( )A.S ＋S ＋S 表示光合作用总量
A B C
B.S －S 表示净光合作用量
C A
C.光照强度从B到D点变化过程中，C 逐渐减少
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D.若提高CO 浓度，则B点左移
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【典例2】如图为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图，下列有关描述错误的是( )
A.图1中，若光照强度适当增强，A点左移，B点右移
B.图2中，若CO 浓度适当增大，A点左移，B点右移
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C.图3中，A点与B点相比，A点时叶绿体中C 含量相对较多
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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
【典例3】在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用甲图所示实验装置测量 60 min内密
闭容器中CO 的变化量，绘成曲线如乙图所示。下列叙述错误的是( )
2A.a～b段，叶绿体中ADP从基质向类囊体膜运输
B.容器中绿色植物前30 min平均真光合速率为50 ppm CO /min
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C.适当提高实验温度，容器中绿色植物的光饱和点将下降
D.若第10 min时突然将容器中绿色植物转入黑暗环境中，短时间内叶绿体基质中C 的含量将
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增加
