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重难大题集训(一) 光合作用和细胞呼吸的实验探究与分析
1．(2019·全国Ⅰ，29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植
物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。请回答下
列问题：
(1)经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力________。
(2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会____________，出现这种变化的原
因是____________________________________________________________________________。
(3)有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由 ABA引起的。请
以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要
求简要写出实验思路和预期结果。
2．(2022·甘肃金昌模拟预测)磷酸丙糖不仅是光合作用中最先产生的糖，也是光合作用产物
从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。图1表示绿色植物光合作用部分过程，图2表示光
照强度对某种植物不同月龄幼苗叶片的光合速率的影响。请回答下列问题：
(1)光照和温度等条件适宜时，图1中物质B的来源有两个。若突然中断光照，短时间内叶
绿体中C 含量会________(填“升高”“下降”或“基本不变”)。
3
(2)图1中叶绿体内膜上的磷酸转运器严格遵循1∶1的交换原则，每转入一分子磷酸必定同
时运出一分子磷酸丙糖。当细胞质基质中无机磷缺乏时，磷酸丙糖从叶绿体中输出________(填“增多”或“减少”)。催化磷酸丙糖合成蔗糖的酶存在于______________中。
(3)图2中，限制3月龄苗M点的环境因素可能是__________________。
(4)经测定，光照强度为2 000 lux时，3月龄苗叶片CO 吸收量约为6 μmol·m－2·s－1，在此光
2
照条件下，每天的光照时间需超过____________小时，3月龄苗叶片才能正常生长(不考虑
光合产物的输出)。
3．适宜温度下，科研人员在密闭玻璃容器内，对某小型植物的栽培条件进行研究，结果如
下表(基质含水量为最大持水量的百分比)，请回答相关问题：
光照强度
[μmol/ 440 300 170
(m2·s)]
基质
100% 76% 48% 100% 76% 48% 100% 76% 48%
含水量
干重(g) 42 68 46 51 76 56 38 46 40
(1)该实验研究了________________对该植物光合作用的影响，光照强度为300 μmol/(m2·s)时，
叶肉细胞内产生NADH的场所是________________________________。
(2)在探究光照强度对光合作用影响的实验中，向基质中加入的碳酸氢钠溶液的浓度过高，
导致植物光合作用速率下降的原因是______________________________。
(3)科研人员在适宜光照强度下，又陆续测定了基质含水量 100%～48%范围内干重的变化，
发现基质含水量76%时干重最大，则基质含水量 76%____________(填“是”“不是”或
“ 不 一 定 是 ” ) 该 植 物 制 造 有 机 物 的 最 适 基 质 含 水 量 ， 原 因 是
_____________________________。
(4)在光照强度为440 μmol/(m2·s)时，上午测得光合速率数值高于下午测得的数值，据此可推
断叶片中光合产物的积累对光合速率有抑制作用(已知叶片光合产物会被运到果实等器官并
被利用)。请以长出幼果的植株为实验材料，设计实验验证这一推断。简要写出实验设计思
路。
4．请回答下列问题：
Ⅰ.研究人员对2年生香榧苗进行不同程度的遮阴处理，一段时间后测定其叶片的各项生理
特征，结果如下表所示。
项目 不遮阴(对照) 50%遮阴 75%遮阴 90%遮阴
叶绿素a含量/(mg·dm－2) 2.03 3.42 4.15 4.04
叶绿素b含量/ (mg·dm－2) 0.75 1.32 1.61 1.65类胡萝卜素含量/(mg·dm－2) 1.05 1.49 1.71 1.72
最大光合速率/ (μmol·m－2·s－1) 4.52 6.04 6.52 4.93
(1)据表推知，实验的自变量是________________________________________，遮阴会导致
香榧苗对________离子的需求量增加。
Ⅱ.如图甲表示香榧苗体内的部分生理过程，图乙表示该植株在适宜的光照、二氧化碳浓度
等条件下，其在不同温度下的速率曲线。请回答下列问题：
(2)图甲中能够在小麦叶肉细胞的生物膜上进行的生理过程是________(填序号)，在人体细胞
中能进行的生理过程是________(填序号)。
(3)由图乙可知，与光合作用和细胞呼吸有关的酶都受到温度的影响，其中与____________
有关的酶的最适温度更高；温度主要通过影响酶活性来影响光合速率和呼吸速率。
(4)由图乙可知，在40 ℃时，小麦叶肉细胞内光合作用强度________(填“大于”“小于”
或“等于”)细胞呼吸强度。
