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题型 6 从物质与能量视角探索光合作用（题型归
纳）
对光合作用过程的考查通过以过程图为背景，考查光合作用的场所、物质变化和能量变化，多出现在
选择题和非选择题的前两个空；对光合作用影响因素的考查，多以曲线图、柱状图、图表等形成呈现；在
生产中的应用常体现在题干情景或非选择题的设问中。
1. （2020•天津）研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液
滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的 CO 固定与还原，并不断
2
产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是（ ）
A．产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质 B．该反应体系不断消耗的物质仅是CO
2
C．类囊体产生的ATP和O 参与CO 固定与还原 D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素
2 2
2. （2021•广东）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Rubisco，下列
2 3
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 D．Rubisco催化C 和CO 结合
2 5 2
3. （2021•山东·节选）光照条件下，叶肉细胞中O 与CO 竞争性结合C ，O 与C 结合后经一系列反应释放
2 2 5 2 5
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 SoBS溶液，相应的光合作用强度和光
2
呼吸强度见表。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略不计。
2
SoBS浓度（mg/L） 0 100 200 300 400 500 600
光合作用强度（CO µmol•m2•s﹣ 18.9 20.9 20.7 18.7 17.6 16.5 15.7
2
1）
光呼吸强度（CO µmol•m2•s﹣1） 6.4 6.2 5.8 5.5 5.2 4.8 4.3
2
（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。
4. （2021•乙卷·节选）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的 CO 固定方式。这类植物晚上气
2
孔打开吸收CO ，吸收的CO 通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释
2 2
放的CO 可用于光合作用。回答下列问题：
2
（1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有 。光合作用所需的CO 来
2
源于苹果酸脱羧和 释放的CO 。
2
（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止
，又能保证 正常进行。
5. （2021•辽宁）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 浓度显著增加，CO 浓度
2 2 2
明显下降。现在大气中的CO 浓度约为390μmol•mol﹣1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二
2
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。有些植物
2 2
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CO 的
2 2 2
固定。回答下列问题：
（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
2
类，此过程发生在 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
2 3 2
具有图1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
3
质基质”或“叶绿体”），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
3
CO ，提高了Rubisco附近的CO 浓度。
2 2①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
2
技术。
（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
（多选）。
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
【例题1】 （2022•南明区校级模拟）某同学用一定浓度的 NaHSO 溶液喷洒到小麦的叶片上，短期内
3
检测到叶绿体中 C 的含量增加，C 的含量减少。以下是对 NaHSO 溶液作用的推测，最不可能的是（
5 3 3
）
A．促进叶绿体中 C 的还原 B．促进光能转变为活跃的化学能
3
C．抑制叶绿体中 CO 的固定 D．抑制光反应中水的光解产生[H]
2
【例题2】 （2022•泰州模拟）蓝细菌色素C 能提高光反应电子传递效率，SBP酶可促进暗反应C 的再
6 5
生。研究人员尝试将C 和SBP两个基因导入烟草，获得了C 株系、S 株系和C S 株系（纯合双转基因
6 6 B 6 B
株）。在一定浓度CO 的温室条件下，检测相关指标，结果如表。下列有关说法正确的是（ ）
2
组别 电子传递效率（相对值） C 再生效率（μmol•m﹣2•s﹣ 光合效率（μmol•m﹣2•s﹣1）
5
1）
野生型 0.118 121.5 24.6
C 株系 0.123 124.8 25.6
6
S 株系 0.130 128.7 27.0
B
C S 株系 0.140 132.0 27.4
6 B
A．蓝细菌及转基因烟草S 、C S 株系细胞中SBP酶发挥作用的场所均为叶绿体基质
B 6 B
B．C 株系的电子传递效率并未高于S 株系是因为相关基因在受体细胞中未正常表达
6 BC．C S 株系可通过C 和S 株系杂交后筛选子代中双杂合体进行单倍体育种获得
6 B 6 B
D．提高温室中的CO 浓度，四种株系的电子传递效率会降低，光合效率一定都能提高
2
【例题3】 （2022•衡阳三模）下列有关光合作用原理和应用的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿体中光合色素吸收的光能可用于将水分解成氧和[H]
B．植物叶肉细胞内CO 的固定发生在叶绿体内膜上
2
C．提高白天与夜间的温度，有利于增加大棚蔬菜产量
D．增大CO 浓度后，植物叶肉细胞内的C /C 的值变小
2 3 5
【例题4】 （2022•惠州一模）我国科学家模拟植物光合作用，设计了一条利用二氧化碳合成淀粉的人工
路线，流程如图所示。下列相关分析正确的是（ ）
A．①、②过程与光反应的过程完全相同，③、④过程与暗反应过程完全相同
B．该过程与光合作用合成淀粉都是在常温常压下进行的较温和的反应
C．该过程与植物光合作用的本质都是将光能转化成化学能储藏于有机物中
D．步骤①需要催化剂，②、③、④既不需要催化剂也不需消耗能量
1. （2022•北京）光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与
叶片温度、CO 浓度的关系如图。据图分析不能得出（ ）
2
A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高
B．在一定的范围内，CO 浓度升高可使光合作用最适温度升高
2
C．CO 浓度为200μL•L﹣1时，温度对光合速率影响小
2
D．10℃条件下，光合速率随CO 浓度的升高会持续提高
2
2. （2022•海南）某小组为了探究适宜温度下CO 对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置
2
于盛有等体积不同浓度NaHCO 溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结
3
果如图。下列有关叙述正确的是（ ）A．本实验中，温度、NaHCO 浓度和光照都属于自变量
3
B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率
C．四组实验中，0.5%NaHCO 溶液中叶圆片光合速率最高
3
D．若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短
3. （2022•山东·节选）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合
作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗
进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充
足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。
分组 处理
甲 清水
乙 BR
丙 BR+L
（1）光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析液在滤纸上扩
散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是 。
（2）强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继
续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有 、
（答出2种原因即可）；氧气的产生速率继续增加的原因是
。
4. （2022•甲卷）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 植物等类型。C 植物的
2 3 4 4
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等时的环境
2 3 2 2
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
4 3
植物CO 补偿点的角度分析，可能的原因是
2
。
【例题1】 （2022•长安区校级一模）光呼吸是所有能进行光合作用的细胞在光照、高 O 、低CO 下进
2 2
行的一个生化反应。它是光合作用一个损耗能量的副反应，该过程中，有机物在被分解转化的过程中消耗
O ，放出CO 。下列有关叙述正确的是（ ）
2 2
A．光呼吸过程与细胞呼吸的本质是相同的 B．光呼吸过程不需要酶的催化也能顺利进行
C．停止光照，光呼吸强度不会变化 D．降低O 浓度或提高CO 浓度，有助于作物增产
2 2
【例题2】 （2022•广东模拟）为探究低温胁迫对小粒花椒和大粒花椒的影响，科研人员对两种花椒的幼
苗进行为期3天的低温（4℃）培养，随后复温（25℃）培养3天，测定与光合作用有关的三种酶的相对表
达量，低温处理前测定数值记为第0天数值（如图所示）。下列说法错误的是（ ）
A．低温对ATP合成酶的相对表达量基本无影响
B．小粒花椒的CO 固定酶Y需经过低温诱导才能合成
2
C．低温抑制两种花椒的光合作用，且对大粒花椒的影响更大
D．小粒花椒复温培养后光合速率能更快恢复到第0天水平
【例题3】 （2022•福建模拟）将植株置于透明密闭容器内，测量容器中CO 的浓度变化情况。在适宜温
2
度条件下，用一定强度的光照处理30分钟，容器中CO 的浓度由2000ppm降低到180ppm。随后将整个装
2
置置于相同温度的黑暗条件下30分钟，容器中CO 的浓度变为600ppm。下列叙述正确的是（ ）
2
A．前30分钟，叶绿体中NADPH由基质向类囊体膜运输
B．该植株前30分钟的平均总光合速率为60.7ppm/min
C．经过完整的1小时处理后，该植株的有机物含量会减少D．光照处理时，若停止光照则短时间内叶绿体中C 的含量会增加
3
环境变化时光合作用各物质含量短时间内变化情况的分析
（1）分析方法——借助模式图，利用表格进行分析（提示：从物质生成和消耗两个方面综合分析）
光照由强变弱，CO 供应不变 光照不变，CO 供应减少
2 2
原因 结果 原因 结果
ATP、 生成：光反应 ↓ 生成：光反应 →
减少 增加
NADPH 消耗：C 的还原 → 消耗：C 的还原 ↓
3 3
生成：CO 的固定 → 生成：CO 的固定 ↓
C 2 增加 2 减少
3 消耗：C 的还原 ↓ 消耗：C 的还原 →
3 3
生成：C 的还原 ↓ 生成：C 的还原 →
C 3 减少 3 增加
5 消耗：CO 的固定 → 消耗：CO 的固定 ↓
2 2
注：↑表示增强，↓表示减弱，→表示不变。
（2）结果归纳
光照由强变弱， 光照由弱变强， 光照不变，CO 供应 光照不变，CO 供
2 2
CO 供应不变 CO 供应不变 由充足到不足 应由不足到充足
2 2
ATP和
NADP 减少 增加 增加 减少
H
C 减少 增加 增加 减少
5
C 增加 减少 减少 增加
3
模型分
析
（3）注意（CHO）的含量变化
2
①正常情况下，（CHO）的含量变化只与C 的还原有关，且呈正相关。
2 3
②若（CHO）运出受阻，则会导致光合作用速率减慢。
2
【例题4】 （2022•西安二模）如图表示在最适CO 浓度下，给予不同条件时紫罗兰光合速率变化的示意
2
图。已知O﹣T 段为最适温度，下列分析错误的是（ ）
3A．若实验过程中给紫罗兰提供14CO ，14C 先于14C 出现
2 3 5
B．由适宜光照变为较低光照时，短时间内C 与C 的含量比值将减小
3 5
C．若T 时刻改为降低温度，之后光合速率的变化趋势与图中大致相同
3
D．T 时刻后，叶绿体中ATP与ADP相互转化的速率加快
2
【例题5】 （2022•宝鸡模拟）如图是科研小组在探究环境因素对某植物幼苗光合作用影响时所得的实验
结果。下列说法正确的是（ ）
A．环境中CO 浓度为a点时，叶肉细胞中产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
2
B．环境中的CO 浓度为n点时，叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率
2
C．限制bc段光合作用的主要环境因素是光照强度和CO 浓度
2
D．在相同的CO 浓度下，d点有机物的积累量大于c点
2
光合作用的影响因素的判断
1. 光合作用的主要外界影响因素有 光照强度、温度、 CO 浓度。
2
2. 曲线分析
曲线上升部分的限制因素是横坐标所示的因素，平衡后的限制因素是除横坐标外的其他因素。【例题6】 （2022•青羊区校级模拟）在适宜温度及CO 浓度条件下，某实验小组测得某森林中石栎和青
2
冈幼苗叶片的生理指标如下表所示。请回答：
植物种类 光补偿点（µmol•m﹣2•s﹣1） 光饱和点（µmol•m﹣2•s﹣1）
石栎 29 980
青冈 23 930
（1）光照直接影响光合作用的 阶段，当光照强度为39µmol•m﹣2•s﹣1时，青冈叶肉细
胞消耗ADP的场所有 。
（2）研究的2种植物中，最适合在较弱的光照环境中生长的是 ，判断的依据是
。
1. （2021•辽宁）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
2. （2021•湖南）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（
）
A．弱光条件下植物没有O 的释放，说明未进行光合作用
2
B．在暗反应阶段，CO 不能直接被还原
2
C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
3. （多选）（2021•河北）《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法（如图）。目前我国果蔬主产区普
遍使用大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气），延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列
叙述正确的是（ ）
A．荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解
B．荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二
阶段正常进行，第三阶段受到抑制
C．气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
D．气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬保鲜时间【例题1】 （2022•南召县校级模拟）下列有关细胞代谢的叙述，错误的是（ ）
A．细胞代谢之所以能有条不紊地进行，这与酶专一性是分不开的
B．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
C．有氧运动能避免剧烈运动使肌细胞因缺氧而进行无氧呼吸产生大量乳酸
D．剪掉开花期禾谷类作物的部分花穗，叶片的光合作用强度会暂时提高
【例题2】 （2022•开封模拟）下列关于影响植物光合作用因素的叙述，错误的是（ ）
A．不同光质一定导致同一植物的最大光合作用速率不同
B．蒸腾作用很可能会影响植物的光合作用速率
C．不同浓度盐溶液条件下同一植物的光合作用速率可能不同
D．“正其行，通其风”能提高植物周围CO 浓度进而促进光合作用
2
近年高考中，对知识跨模块、跨章节的考查有适当增加的趋势。在对光合作用的考查中，已有将光合
作用与植物激素调节综合考查的先例。预计在未来高考中，将知识整合考查的试题比例会适当增大，光合
作用相关知识除可与植物激素知识整合外，还可能与生物膜、物质跨膜运输、种间关系、生态系统的结构
与功能、基因工程等知识综合。
1. （2020•新课标Ⅰ）农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加
产量等目的。回答下列问题：
（1）中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的
作用有
（答
出2点即可）。
（2）农田施肥的同时，往往需要适当的浇水，此时浇水的原因是
（答出1点即可）。
（3）农业生产常采用间作（同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物）的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点（光合速率达到最大时所需的光
照强度）见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是 ，选择这两种
作物的理由是
。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/μmol•m﹣2•s﹣1 1200 1180 560 623
【例题1】 （2022•大连二模）下列关于生物膜功能的叙述，错误的是（ ）
A．光能可在叶绿体类囊体膜上转化为化学能 B．化学信号经过神经突触后膜转化为电信号
C．[H]在线粒体的外膜上与O 结合生成H O D．Ca2+通过膜上转运蛋白跨肌肉细胞膜运输
2 2
【例题2】 （2022•琅琊区校级模拟）某课题小组研究不同水分和CO 浓度对紫花苜蓿光合作用的影响，
2
实验结果如下表所示，请回答下列问题：
不同水分和CO 浓度处理下紫花苜蓿的光响应参数
2
干旱胁迫 水分充足
项目
正常CO 浓度 CO 浓度倍增 正常CO 浓度 CO 浓度倍增
2 2 2 2
最大净光合速率
22.5 23.95 27.05 31.65
μmolCO m2•s﹣1
2
呼吸速率
2.36 2.21 3.23 3.34
μmolCO m2•s﹣1
2
光饱和点相对值 900 900 850 1100
叶绿素相对含量 12.0 12.5 13.0 14.2
（1）据上表可知苜蓿净光合速率可用 来表示，在
水分充足，CO 浓度倍增时苜蓿真正最大光合速率为 μmolCO m2•s﹣1
2 2
（2）在水分充足的条件下，CO 浓度倍增能显著提高植物的光饱和点，原因可能是：一方面 CO 浓度
2 2
增加，碳反应中用于还原 所需要的能量增多：另一方 面叶肉细胞中的 增加。
提高了植物对 光的利用。
（3）干旱条件下叶片衰老速率加快，与细胞内的 （激素）含量下降有关。
（4）据上表信息，在干旱季节可以通过 措施减缓紫花苜蓿叶片光合速率的降
低。【例题3】 （2022•昆明一模）霸王是一种旱生植物，能从Na+含量低于根细胞的荒漠土壤中，吸收大量
Na+作为渗透调节剂储存于叶肉细胞的液泡中，以适应干旱环境。某科研团队研究了不同处理条件对霸王
光合作用的影响，实验结果如表。
处理 净光合速率（Pn） 胞间CO 浓度（Ci） 气孔导度（Gs）
2
（μmol•m﹣2•s﹣1） （μmol•mol﹣1） （mol•m﹣2•s﹣1）
A组（对照） 4.90±0.23 584.58±6.04 0.42±0.05
B组（渗透胁迫） 1.49±0.15 613.75±4.35 0.07±0.01
C组（渗透胁迫 3.21±0.21 521.33±3.66 0.14±0.01
+Na）
（备注：如净光合速率4.90±0.23，±0.23代表误差值）
回答下列问题：
（1）以上资料显示无机盐离子的作用是 ；霸王根部细胞吸收Na+的方式
为 ，该运输方式需要 的协助。
（2）研究表明，在渗透胁迫下，若Ci、Gs同时下降，则引起植物Pn变化的主导因素为气孔因素，若
Ci上升、Gs下降则主导因素为非气孔因素。据表可知，B组霸王的Pn ，引起Pn变化的主导因
素为 。
（3）实验结果说明，Na+可通过
，从而提高植株的抗胁迫能力，判断依据是
。
当植物体进行光合作用时，一定伴随着细胞呼吸的进行，因此，在近年高考中对光合作用考查的同
时，经常会涉及对细胞呼吸相关知识的考查，且对两者的综合考查常常体现在以下几个方面：
1. 名词辨析：如“补偿点”、“饱和点”、“净光合速率”、“真正光合速率”等。
2. 模型分析：包括“曲线图”、“柱状图”、“表格”等。
3. 实践应用：试题多以生产实践、环境保护或最新科研成果为背景进行考查。
1. （2022•江苏）下列关于细胞代谢的叙述正确的是（ ）
A．光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B．供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C．蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATPD．供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
2. （多选）（2021•山东）关于细胞中的H O和O ，下列说法正确的是（ ）
2 2
A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H O产生 B．有氧呼吸第二阶段一定消耗H O
2 2
C．植物细胞产生的O 只能来自光合作用 D．光合作用产生的O 中的氧元素只能来自于H O
2 2 2
【例题1】 （2022•顺德区模拟）在光照等条件下，番茄叶片叶肉细胞进行光合作用与有氧呼吸、以及细
胞内外交换的示意图如图（数字表示结构，小写字母代号表示物质的移动情况），有关说法错误的是（
）
A．图中线粒体中2处释放的能量远远多于3处
B．叶绿体内发生光能转变为C H O 的化学能
6 12 6
C．物质A进入线粒体后彻底分解需要水的参与
D．h＝c，d＝g时的光照强度为番茄植株的光补偿点
【例题2】 （2022•浙江模拟）给某植物提供C18O 较长时间后，能检测到含18O的物质是（ ）
2
A．糖类 B．糖类和H O
2
C．糖类、H O和O D．糖类、H O、O 和CO
2 2 2 2 2
【例题3】 （2022•叶城县校级三模）细胞中糖类的合成与分解过程如图，下列叙述正确的是（ ）
（CH O）+O CO +H O+能量
2 2 2 2
A．过程①产生的能量大部分储存在ATP中
B．过程①在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行
C．过程②产生O 中的氧来自H O和CO
2 2 2
D．过程②中储存的能量来自ATP和NADPH中的化学能【例题4】 （2022•如皋市校级三模）图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、AOX、UQ表示在真核细胞中有氧呼吸的
第三阶段参与电子传递的蛋白质复合体或脂溶性物质复合体。其中H+通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，建
立膜质子（H+）势差，驱动ATP合成酶和UCP发挥作用使膜两侧的质子（H+）势差转变成其他形式的能
量。假设只要电子最终能传到H O中，释放的总能量不变。相关叙述正确的是（ ）
2
A．图示的膜结构为线粒体内膜，上侧为线粒体基质
B．H+通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的运输维持膜两侧H+浓度的平衡
C．ATP合成酶还广泛分布于叶绿体内膜上
D．释放的总能量大部分以热能散失，少部分合成ATP
1. （2022•乙卷）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，下列解释合理的是（ ）
2
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
2. （多选）（2022•湖南）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
3. （2020•海南）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
。
【例题1】 （2022•山东模拟）连续48h测定温室内CO 浓度及植物CO 吸收（或释放）速率，得到如图
2 2
所示曲线（整个过程中呼吸作用强度恒定）。下列有关叙述正确的是（ ）
A．实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B．如改用相同强度绿光进行实验，c点的位置将下移，48小时净积累量为负值
C．由图可知在植物叶肉细胞中，呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时
D．实验中该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量
【例题2】 （2022•惠州一模）科研人员将某绿色植物置于密闭透明装置内，根据 O 传感器获得一天
2
（24小时）的数据，并绘制曲线如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）A．C点对应的时刻的光照强度为光饱和点
B．B、C两点分别表示该植物一天干重最低与最高的点
C．B点对应的时刻，植株肯定不进行光合作用
D．装置内CO 的相对含量A时刻高于D时刻
2
1. （2021•海南）植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的
速生蔬菜。回答下列问题。
（1）植物工厂用营养液培植生菜过程中，需定时向营养液通入空气，目的是
。 除 通 气 外 ， 还 需 更 换 营 养 液 ， 其 主 要 原 因 是
。
（2）植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜，选用红蓝光的依据是
。生菜成熟叶片在不
同光照强度下光合速率的变化曲线如图1，培植区的光照强度应设置在 点所对应的光照强度；为
提高生菜产量，可在培植区适当提高CO 浓度，该条件下B点的移动方向是 。
2
（3）将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h，研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影
响，结果如图2，光合作用最适温度比呼吸作用最适温度 ；若将培植区的温度从T 调至T ，培植
5 6
24h后，与调温前相比，生菜植株的有机物积累量 。【例题1】 （2022•吕梁一模）农作物的光合作用强度与其产量直接相关。科研人员研究了光照强度和
CO 浓度对某种植物光合作用强度的影响，绘制出成熟叶片在两种CO 浓度条件下，光合作用强度随光照
2 2
强度的变化曲线（见图）。下列说法正确的是（ ）
A．单位叶片中a点的光合作用强度一定大于呼吸作用强度
B．d点以后限制光合作用强度的内因可能是酶浓度
C．CO 浓度由b点调至c点瞬间，叶绿体中C 含量下降
2 3
D．若该曲线是在最适温度下测得，突然降低温度，d点会向右上方移动
【例题2】 （2022•保定二模）图1表示玉米光合作用和有氧呼吸过程中的部分物质变化，图2表示玉米
在充足CO 、不同温度和不同光照强度下的光合速率。下列叙述正确的是（ ）
2
A．图1中，在生物膜上进行的过程有①②③，⑤过程需要消耗ATP
B．图1中，若叶肉细胞内②过程与④过程的速率相等，则玉米植株可正常生长
C．图2中，P点对应光照强度下，限制玉米光合速率的主要环境因素是CO 浓度
2
D．图2中，若环境中CO 浓度降低，则曲线上的Q点将向左下方移动
2
【例题3】 （2022•龙岩四模）细辛是一种在森林下部生活的植物，滨藜是一种在沙漠中生活的植物。如
图1是光照强度对两种植物光合作用强度影响的曲线（甲、乙）。请回答：（1）图中代表滨藜光合作用强度变化曲线的是 ，判断依据是
。
（2）甲曲线在b 点时植物叶肉细胞内光合作用吸收的CO 来自 和 ，
1 2
据图分析，光照强度为b 时，限制乙植物光合作用的主要环境因素是 。
2
（3）在玻璃温室中，研究小组分别用三种单色光对滨藜进行补充光源（补光）实验，结果如图 2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。
①某同学通过对实验结果分析得出只要对温室中植物进行补光就可以提高光合作用的结论，该结论正
确吗？ ，依据是
。
②光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度。若680nm补光后植株的光合色素增加，则
光饱和点将 （填“上升”“不变”或“下降”），原因是
。
1. （2021•北京）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
2. （2022•湖南）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CO 量等于呼吸作用释放的CO 量；日照时长短于12
2 2
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），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。
【例题1】 （2022•洪山区校级模拟）为了研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响，研究者
做了以下相关实验：将长势相同的该植物幼苗分成若干组，分别置于不同温度下（其他条件相同且适
宜），暗处理1h，再光照1h，测其干重变化，得到如图所示的结果。下列说法错误的是（ ）
A．32℃时植物的光合速率大于呼吸速率
B．24小时恒温26℃条件下，当光照时间超过4小时，该植物幼苗能正常生长
C．该植物进行光合作用时，当光照强度突然增加，C 的量减少
3
D．将该植物放在H 18O的水中培养，光照一段时间后可以在体内发现（CH 18O）
2 2
【例题2】 （2022•湖北模拟）某研究小组为了探究鄂西北的夏日晴天中午时气温和相对湿度对甲品种小麦净光合作用的影响，将生长状态一致的甲品种小麦植株分为五组，第一组在田间生长作为对照组，第二
组至第五组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和 CO 浓度等条件与对照组相同。于中午12：
2
30测定各组叶片的净光合速率，各组实验处理及结果如表所示：
项目 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组
实验处理 温度/℃ 35 35 35 30 25
相对湿度/% 17 27 52 52 52
实验结果 净光合速率/mgCO •dm﹣2•h﹣1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7
2
（在同一温度下的呼吸速率相等）根据本实验结果，不能推测的结论是（ ）
A．中午时，相对湿度对甲品种小麦净光合速率影响大于气温的影响
B．与第二组相比，第三组小麦的气孔的开放程度大，吸收CO 速率快
2
C．与第三组相比，第四组小麦真光合作用酶的活性较高
D．适当提高第五组气候室的环境温度能提高小麦的净光合速率
【例题3】 （2022•海南一模）甲同学将相同生理状态的非洲茉莉叶片横切成 3种羽裂宽度（羽裂方式如
图1所示，宽度为d），每种羽裂宽度的叶片等分为两组，分别浸入等量的质量分数为4.2%的NaHCO 溶
3
液中，将叶片分散均匀不重叠，在适宜的光照强度下进行光合作用实验，一定时间后测定其氧气的释放
量，实验结果如图2所示（假设叶片羽裂不影响细胞的呼吸速率）。乙同学测定非洲茉莉在不同温度和光
照强度下光合作用强度变化趋势，结果如图3所示。请回答下列问题：
（1）甲同学所做实验的自变量是 。非洲茉莉叶肉细胞内氧气被消耗的
具体场所是 。
（2）该实验中所用的NaHCO 溶液的作用是 。NaHCO 溶
3 3
液浓度过高可能导致实验失败，其原因是：
。
（3）羽裂可以暴露横切部位的叶肉细胞，根据图2可知，羽裂宽度越小，光合速率越大，试分析其原
因：
。
（4）分析图3中的两条曲线，温度为25℃、光照强度小于2klx，采取 的措施将有助 于 茉 莉 的 生 长 ， 判 断 依 据 是 ：
。
