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专题 03 细胞的能量供应和利用
第 09 练 光合作用
1．（2022·重庆·高考真题）类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误
的是（ ）
A．水光解产生的O 若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜
2
B．NADP+与电子（e-）和质子（H+）结合形成NADPH
C．产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应
D．电子（e-）的有序传递是完成光能转换的重要环节
【答案】A
【解析】水光解产生的O 场所是叶绿体的类囊体膜的内侧，若被有氧呼吸利用，而氧气在线粒体内膜上被
2
利用，氧气从叶绿体类囊体膜开始，再穿过叶绿体2层膜，然后进入同一细胞中的线粒体，穿过线粒体的
两层膜，所以至少要穿过5层膜，A错误；光反应中NADP+与电子（e-）和质子（H+）结合形成NADPH，然后
在暗反应过程中被消耗，B正确；由图可知，产生的ATP可用于暗反应以及核酸代谢，色素合成等其他消
耗能量的反应，C正确；电子（e-）在类囊体薄膜上的有序传递是完成光能转换的重要环节，D正确。
2．（2022·全国·高考真题）某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光
照条件下培养，发现容器内CO 含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合
2
理的是（ ）
A．初期光合速率逐渐升高，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，之后呼吸速率保持稳定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】初期容器内CO 含量较大，光合作用强于呼吸作用，植物吸收CO 释放O，使密闭容器内的CO 含
2 2 2 2
量下降，O 含量上升，A错误；根据分析由于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下，容器内的
2
CO 含量下降,所以说明植物光合速率大于呼吸速率，但由于CO 含量逐渐降低，从而使植物光合速率逐渐
2 2
降低，直到光合作用与呼吸作用相等，容器中气体趋于稳定，B错误；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错误，D正确。
3．（2021·广东·高考真题）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO 固定形成C 的酶被称为
2 3
Rubisco。下列叙述正确的是（ ）
A．Rubisco存在于细胞质基质中
B．激活Rubisco需要黑暗条件
C．Rubisco催化CO 固定需要ATP
2
D．Rubisco催化C 和CO 结合
5 2
【答案】D
【解析】Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco存在于叶绿
体基质中，A错误；暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要
求，B错误；Rubisco催化CO 固定不需要ATP，C错误；Rubisco催化二氧化碳的固定，即C 和CO 结合生
2 5 2
成C 的过程，D正确。
3
4．（2020·江苏·高考真题）采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误
的是（ ）
A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂
B．研磨时加入CaCO 可以防止叶绿素被氧化破坏
3
C．研磨时添加石英砂有助于色素提取
D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散
【答案】B
【解析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因而可以用无水乙醇提取绿叶中的色素，A正确；
研磨时需要加入碳酸钙（CaCO），可防止研磨时色素被破坏，B错误；研磨时加入少许石英砂（SiO）有
3 2
助于充分研磨，利于破碎细胞使色素释放，C正确；画滤液细线时应尽量减少滤液扩散，要求细、直、齐，
才有利于色素均匀地分离，D正确。
5．（2021·辽宁·高考真题）植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是（ ）
A．可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度
B．应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同
C．合理控制昼夜温差有利于提高作物产量
D．适时通风可提高生产系统内的CO 浓度
2
【答案】B
【解析】不同植物对光的波长和光照强度的需求不同，可可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度，
A正确；为保证植物的根能够正常吸收水分，该系统应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度，
B错误；适当提高白天的温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物，而夜晚适当降温则可
以抑制其呼吸作用，使其少分解有机物，合理控制昼夜温差有利于提高作物产量，C正确；适时通风可提
高生产系统内的CO 浓度，进而提高光合作用的速率，D正确。
2
6．（2022·湖南·高考真题）在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左
右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是（ ）
A．叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO 量减少
2
B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO 量大于光合固定的CO 量
2 2
C．叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低
D．光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降
【答案】AD
【解析】夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO 量减少，暗反应减慢，光
2
合作用强度明显减弱，A正确；夏季中午气温过高，导致光合酶活性降低，呼吸酶不受影响（呼吸酶最适
温度高于光合酶），光合作用强度减弱，但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度，即呼吸释放的CO
2
量小于光合固定的CO 量，B错误；光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜而非叶绿体内膜上，C错误；夏季
2
中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO 量减少，暗反应减慢，导致光反应产物
2
积累，产生反馈抑制，使叶片转化光能的能力下降，光合作用强度明显减弱，D正确。
7．（2022·浙江·高考真题）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究
人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。
指标
处理
光饱 光补偿 低于5klx光合曲 叶绿素含量 单株光合 单株叶光 单株果实光和点 线的斜率 合产量
点 产量（g 合产量（g
（klx （mgCO．dm-2． （mg·dm-2） （g干
（lx） 2 干重） 干重）
） hr-1．klx-1） 重）
不遮阴 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25
遮阴2
35 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21
小时
遮阴4
30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13
小时
注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。
回答下列问题：
(1)从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加___________，提高吸收
光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的___________；结合光补
偿点的变化趋势，说明植株通过降低___________，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据
表中___________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。
(2)植物的光合产物主要以___________形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，
植株优先将光合产物分配至___________中。
(3)与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均___________。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物
进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为___________（A．<2小时 B．2小时 C．4小时
D．>4小时），才能获得较高的花生产量。
【答案】(1)叶绿素含量 光合速率 呼吸速率 低于5klx光合曲线的斜率
(2)蔗糖 叶
(3)下降 A
【解析】
(1)从表中数据可以看出，遮阴一段时间后，花生植株的叶绿素含量在升高，提高了对光的吸收能力。光
饱和点在下降，说明植株为适应低光照强度条件，可在弱光条件下达到饱和点。光补偿点也在降低，说明
植物的光合作用下降的同时呼吸速率也在下降，以保证植物在较低的光强下就能达到净光合大于0的积累
效果。低于5klx光合曲线的斜率体现弱光条件下与光合速率的提高幅度变化，在实验范围内随遮阴时间增
长，光合速率提高幅度加快，故说明植物对弱光的利用效率变高。
(2)植物的光合产物主要是以有机物（蔗糖）形式储存并提供给各个器官。结合表中数据看出，较长（4小
时）遮阴处理下，整株植物的光合产量下降，但叶片的光合产量没有明显下降，从比例上看反而有所上升，
说明植株优先将光合产物分配给了叶。(3)与对照组相比，遮阴处理的两组光合产量有不同程度的下降。若将花生与其他高秆作物间种，则应尽
量减少其他作物对花生的遮阴时间，才能获得较高花生产量。
8．（2022·湖北·高考真题）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（O）对
3
植物的光合作用有影响。用某一高浓度O 连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测
3
定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。
【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。
回答下列问题：
(1)图1中，在高浓度O 处理期间，若适当增加环境中的CO 浓度，甲、乙植物的光饱和点会____（填“减
3 2
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：①O 处理75天后，甲、乙两种植物的__________________，表明长时间
3
高浓度的O 对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O 对乙植物的影响大于甲植物，表明
3 3
_____________。
(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O 耐受力的
3
关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O 处理75天。若实验现象为__________，则说明A基因的
3
功能与乙植物对O 耐受力无关。
3
【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)实验组的净光合速率均明显小于对照组 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
【解析】(1)限制光饱和点的环境因素有温度、CO 浓度，图1中，在高浓度O 处理期间，当光照强度增大到一定程
2 3
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CO 浓度，甲、乙植物的光饱和点
2
会增大。
(2)据图可见，用某一高浓度O 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
3
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，O 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
3
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O 对植物光合作用产生明显抑制；
3
曲线4净光合速率比曲线3下降更大，即长时间高浓度O 对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度
3
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O 耐受力的
3
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O 处理75天，比较A基因
3
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O 耐受力无关
3
9．（2021·北京·高考真题）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在
正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（ ）
A．两组植株的CO 吸收速率最大值接近
2
B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等
C．50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D．HT植株表现出对高温环境的适应性
【答案】B
【解析】由图可知，CT植株和HT植株的CO 吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol••cm-2•s-1，A正确；
2
CO 吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合
2
速率相等，但呼吸速率未知，故35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，B错误；由图可知，50℃时HT植株的净光合速率大于零，说明能积累有机物，而CT植株的净光合速率不大于零，说明不能积
累有机物，C正确；由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发
育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。
10．（2020·全国·高考真题）为了研究细胞器的功能，某同学将正常叶片置于适量的溶液B中，用组织
捣碎机破碎细胞，再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题：
（1）该实验所用溶液B应满足的条件是_____________（答出2点即可）。
（2）离心沉淀出细胞核后，上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解，原因是此上清液中含有________。
（3）将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后有氧气释放；如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的
双层膜破裂后再照光，_____________（填“有”或“没有”）氧气释放，原因是_____________。
【答案】 pH 应与细胞质基质的相同，渗透压应与细胞内的相同 细胞质基质组分和线粒体
有 类囊体膜是HO分解释放O 的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能
2 2
【解析】（1）将正常叶片置于适量的溶液B中，为防止叶片失水，应保证pH与细胞质基质的相同，渗透
压与细胞内的相同。（2）葡萄糖在有氧呼吸的过程能彻底氧化分解，在真核细胞中场所为细胞质基质和
线粒体。（3）由于类囊体膜是HO分解释放O 的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜功能，故有氧气释放。
2 2
11．（2022·全国·高考真题）根据光合作用中CO 的固定方式不同，可将植物分为C 植物和C 植物等类
2 3 4
型。C 植物的CO 补偿点比C 植物的低。CO 补偿点通常是指环境CO 浓度降低导致光合速率与呼吸速率相
4 2 3 2 2
等时的环境CO 浓度。回答下列问题。
2
(1)不同植物（如C 植物和C 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
3 4
____________（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，C 植物比C 植物生长得好。从两种植物
4 3
CO 补偿点的角度分析，可能的原因是______________。
2
【答案】(1)O、[H]和ATP
2
(2)自身呼吸消耗或建造植物体结构
(3)C 植物的CO 补偿点低于C 植物，C 植物能够利用较低浓度的CO
4 2 3 4 2
【解析】
(1)光合作用光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体膜上，光反应发生的物质变化包括水的光解以及ATP的形
成，因此光合作用光反应阶段生成的产物有O、[H]和ATP。
2(2)叶片光合作用产物一部分用来建造植物体结构和自身呼吸消耗，其余部分被输送到植物体的储藏器官
储存起来。故正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。
(3)C 植物的CO 固定途径有C 和C 途径，其主要的CO 固定酶是PEPC，Rubisco；而C 植物只有C 途径，
4 2 4 3 2 3 3
其主要的CO 固定酶是Rubisco。干旱会导致气孔开度减小，CO 吸收减少；由于C 植物的CO 补偿点低于C
2 2 4 2 3
植物，则C 植物能够利用较低浓度的CO，因此光合作用受影响较小的植物是C 植物，C 植物比C 植物生
4 2 4 4 3
长得好。
12．（2021·江苏·高考真题）线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径，
虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”，请据图回答下列问题。
(1)叶绿体在___上将光能转变成化学能，参与这一过程的两类色素是_____。
(2)光合作用时，CO 与C 结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖（C），为维持光合作用持续进行，部分新
2 5 3
合成的C 必须用于再生______；运到细胞质基质中的C 可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于
3 3
固定了___个CO 分子。
2
(3)在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效
地将光照产生的______中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为______中的化学能。
(4)为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素（电子传递链抑制剂）处理大麦，实验方法是:取培养
10~14d大麦苗，将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，
测定，计算光合放氧速率（单位为µmolO2•mg-1chl•h-1，chl为叶绿素）。请完成下表。
实验步骤的目的 简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮 寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，并用丙酮稀释成不同药
溶液 物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对
①_______________
照组②_______________ 对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定 用氧电极测定叶片放氧
③_______________ 称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定
【答案】(1)类囊体薄膜 叶绿素、类胡萝卜素
(2)C 12
5
(3)[H] ATP
(4)在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮 减少叶片差异造成的误差
叶绿素定量测定（或测定叶绿素含量）
【解析】(1)光合作用光反应场所为类囊体薄膜，将光能转变成化学能，参与该反应的光和色素是叶绿素、
类胡萝卜素。
(2)据题意在暗反应进行中为维持光合作用持续进行，部分新合成的C 可以转化为C 继续被利用；一分子
3 5
蔗糖含12个C原子，C 含有5个碳原子，据图固定1个CO 合成1个C，应为还要再生出C，故需要12个
5 2 3 5
CO 合成一分子蔗糖。
2
(3)NADPH起还原剂的作用，含有还原能，呼吸作用过程中能量释放用于合成ATP中的化学能和热能。
(4)设计实验遵循单一变量原则，对照原则，等量原则，对照组为在水中加入相同体积不含寡霉素丙酮溶
液。对照组和各实验组均测定多个大麦叶片的原因是减少叶片差异造成的误差。称重叶片，加乙醇研磨，
定容，离心，取上清液测定其中叶绿素的含量。
13．（2021·辽宁·高考真题）早期地球大气中的O 浓度很低，到了大约3．5亿年前，大气中O 浓度显
2 2
著增加，CO 浓度明显下降。现在大气中的CO 浓度约390μmol·mol-1，是限制植物光合作用速率的重要因
2 2
素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）是一种催化CO 固定的酶，在低浓度CO 条件下，催化效率低。
2 2
有些植物在进化过程中形成了CO 浓缩机制，极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的CO 浓度，促进了
2 2
CO 的固定。回答下列问题：
2
(1)真核细胞叶绿体中，在Rubisco的催化下，CO 被固定形成___________，进而被还原生成糖类，此过程
2
发生在___________中。
(2)海水中的无机碳主要以CO 和HCO-两种形式存在，水体中CO 浓度低、扩散速度慢，有些藻类具有图1
2 3 2
所示的无机碳浓缩过程，图中HCO-浓度最高的场所是__________（填“细胞外”或“细胞质基质”或“叶
3
绿体”），可为图示过程提供ATP的生理过程有___________。(3)某些植物还有另一种CO 浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
2
（PEPC）可将HCO-转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO，
3 2
提高了Rubisco附近的CO 浓度。
2
①由这种CO 浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力__________（填“高于”或“低于”或“等
2
于”）Rubisco。
②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是__________。图中由Pyr转变为PEP的过程属于
__________（填“吸能反应”或“放能反应”）。
③若要通过实验验证某植物在上述CO 浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用__________技术。
2
(4)通过转基因技术或蛋白质工程技术，可能进一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有
__________。
A．改造植物的HCO-转运蛋白基因，增强HCO-的运输能力
3 3
B．改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成
C．改造植物的Rubisco基因，增强CO 固定能力
2
D．将CO 浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物
2
【答案】(1)三碳化合物 叶绿体基质
(2)叶绿体 呼吸作用和光合作用
(3)高于 NADPH和ATP 吸能 同位素示踪
(4)AC【解析】
(1)光合作用的暗反应中，CO 被固定形成三碳化合物，进而被还原生成糖类，此过程发生在叶绿体基质中。
2
(2)图示可知，HCO-运输需要消耗ATP，说明HCO-离子是通过主动运输的，主动运输一般是逆浓度运输，
3 3
由此推断图中HCO-浓度最高的场所是叶绿体。该过程中细胞质中需要的ATP由呼吸作用提供，叶绿体中的
3
ATP由光合作用提供。
(3)①PEPC参与催化HCO-+PEP过程，说明PEPC与无机碳的亲和力高于Rubisco。
3
②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是ATP和NADPH，图中由Pyr转变为PEP的过程需要消耗
ATP，说明图中由Pyr转变为PEP的过程属于吸能反应。
③若要通过实验验证某植物在上述CO 浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用同位素示踪技术。
2
(4)A、改造植物的HCO-转运蛋白基因，增强HCO-的运输能力，可以提高植物光合作用的效率，A符合题意；
3 3
B、改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成，不利于最终二氧化碳的生成，不能提高植物光合作用的效率，
B不符合题意；
C、改造植物的Rubisco基因，增强CO 固定能力，可以提高植物光合作用的效率，C符合题意；
2
D、将CO 浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物，不一定提高植物光合作用的效率，D不符合题意。
2
14．（2021·山东·高考真题）光照条件下，叶肉细胞中 O 与 CO 竞争性结合 C，O 与 C 结合后经一系
2 2 5 2 5
列反应释放 CO 的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 S oBS 溶液，相应的光合作
2
用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的 CO 量表示，SoBS 溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽
2
略不计。
（1）光呼吸中 C 与 O 结合的反应发生在叶绿体的____________中。正常进行光合作用的水稻，突然停止
5 2
光照，叶片 CO 释放量先增加后降低，CO 释放量增加的原因是___。
2 2
（2）与未喷施 SoBS 溶液相比，喷施 100mg/L SoBS 溶液的水稻叶片吸收和放出CO 量相等时所需的光照
2
强度________(填：“高”或“低”)，据表分析，原因是____。（3）光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探
究 SoBS 溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在____mg/L 之间再设置多个浓度梯度进一步进行
实验。
【答案】基质 光照停止，产生的ATP、[H]减少，暗反应消耗的C 减少，C 与O 结合增加，产生
5 5 2
的CO 增多 低 喷施 SoBS溶液后，光合作用固定的CO 增加，光呼吸释放的CO 减少，
2 2 2
即叶片的CO 吸收量增加，释放量减少，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等 100～300
2
【解析】（1）C 位于叶绿体基质中，则O 与C 结合发生的场所在叶绿体基质中。突然停止光照，则光反
5 2 5
应产生的ATP、[H]减少，暗反应消耗的C 减少，C 与O 结合增加，产生的CO 增多。
5 5 2 2
（2）叶片吸收和放出CO 量相等时所需的光照强度即为光饱和点，与对照相比，喷施100mg/L SoBS溶液
2
后，光合作用固定的CO 增加，光呼吸释放的CO 减少，即叶片的CO 吸收量增加，释放量减少，此时，在
2 2 2
更低的光照强度下，两者即可相等。
（3）光呼吸会消耗有机物，但光呼吸会释放CO，补充光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产
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量，由表可知，在 SoBS溶液浓度为200mg/L SoBS时光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最
大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100～300mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。
15．（2020·海南·高考真题）在晴朗无云的夏日，某生物兴趣小组测定了一种蔬菜叶片光合作用强度的
日变化，结果如图。回答下列问题。
（1）据图分析，与10时相比，7时蔬菜的光合作用强度低，此时，主要的外界限制因素是_________；从
10时到12时，该蔬菜的光合作用强度____________。
（2）为探究如何提高该蔬菜光合作用强度，小组成员将菜地分成A、B两块，10~14时在A菜地上方遮阳，
B菜地不遮阳，其他条件相同。测得该时段A菜地蔬菜的光合作用强度比B菜地的高，主要原因是
_____________________。
（3）小组成员又将相同条件的C菜地的上方和四周用遮阳网全部覆盖，测得棚内温度比B菜地高，一段时
间后比较B、C两块菜地的蔬菜产量。与B菜地相比，C菜地蔬菜产量低，从光合作用和呼吸作用的原理分
析，原因是_____________________________。
【答案】 光照强度 降低 B地光照强度过高，导致蔬菜气孔关闭，二氧化碳吸收受阻，光合作用速率降低 C的温度上升，光合作用有关酶活性下降，呼吸作用有关酶活性增加，
C的净光合作用降低，产量下降，因此C的蔬菜产量低于B
【解析】
（1）光合作用在一定范围内随光照强度的增加而增加，与10时相比，7时光照强度弱，此时，影响光合
作用的主要因素是光照强度，10时到12时，从图中分析可知，光合作用强度在降低；
（2）光合作用在一定范围内随光照强度的增加而增加，当光照强度持续增加同时温度上升，会对植物组
织内部灼烧，部分气孔关闭，导致植物从外界吸收二氧化碳受阻，植物暗反应受到限制，光合作用强度降
低；
（3）当温度升高后，与光合作用有关的酶会由于温度过高而活性降低，光合作用强度降低，呼吸作用有
关酶的最适温度高于光合作用有关酶的最适温度，呼吸速率上升，最终导致净光合速率降低，蔬菜的有机
物积累减少，产量降低。
