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微专题1 光合作用与呼吸作用（精练）
1.
（2022 春•河南期末）如图表示某绿色植物在一定光照强度下叶肉细胞中X 和Y 细胞器的代谢简图，
①②③④表示相关物质，其中①④为气体。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该植物的光合作用都在X 中进行，有氧呼吸都在Y 中进行
B．若温度不变、增加光照强度，Y 利用的③④均增加
C．产生物质③④的同时会产生相同的[H]
D．若该植物体长期处于图示状态，则不能正常生长
【分析】图中X 为叶绿体，Y 为线粒体，①为二氧化碳，②为水，③为丙酮酸，④为氧气。图示状
态下该细胞光合作用速率等于呼吸作用速率。
【解答】解：A、图中X 为叶绿体，Y 为线粒体，光合作用在叶绿体中进行，有氧呼吸只有第二和第三
阶段在线粒体中进行，第一阶段在细胞质基质中进行，A 错误；
B、③④分别为丙酮酸、O2，若温度不变、增加光照强度，光合作用强度增加，但线粒体中进行的有
氧呼吸速率不变，所以线粒体Y 利用的③④的量不变，B 错误；
C、③为有氧呼吸第一阶段产生，④为光合作用光反应阶段产生，伴随③产生的是NADH，伴随④产
生的是NADPH，C 错误；
D、图示状态下该细胞光合作用速率等于呼吸作用速率，叶肉细胞不会有有机物的积累，植物体有机物
将减少，故植物体不能正常生长，D 正确。
故选：D。
【点评】本题考查细胞代谢的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析
问题的能力是解答本题的关键。
2.
（2021 秋•香洲区校级期末）在植物叶肉细胞中会同时进行光合作用和呼吸作用两种生理过程，如图是相
1
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关物质变化示意图，其中A～E 为生理过程，下列说法错误的是（ ）
A．A 过程表示光反应阶段，发生在叶绿体基质中
B．有氧呼吸和无氧呼吸都要经过C 过程
C．D 过程和E 过程都发生在线粒体中
D．B 过程表示卡尔文循环
【分析】图中A 有光参与的是在类囊体薄膜上进行光反应，该阶段产生的还原氢和ATP 用于在叶绿体
基质中进行的暗反应即图中B。暗反应中二氧化碳首先被固定为三碳化合物，然后被还原为有机物和五
碳化合物，葡萄糖在细胞质基质中发生细胞呼吸（有氧、无氧呼吸共有）的第一阶段分解为丙酮酸即图
中C，丙酮酸进入线粒体，在线粒体基质中被彻底氧化分解为二氧化碳，即有氧呼吸的第二阶段图中的
D；前两个阶段产生的还原氢在线粒体内膜上与氧气结合，同时释放大量能量，即有氧呼吸的第三阶段
图中的E。
【解答】解：A、A 过程表示光反应阶段，发生在叶绿体类囊体薄膜，A 错误；
B、有氧呼吸与无氧呼吸的共同阶段是第一阶段，即C，场所是细胞质基质，B 正确；
C、D 和E 过程分别表示有氧呼吸的第二阶段和第三阶段，发生场所分别在线粒体基质和线粒体内膜，
C 正确；
D、B 过程表示卡尔文循环，也叫暗反应，D 正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查光合作用与细胞呼吸的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
3.
（多选）（2023 春•驻马店期末）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CO2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（ ）
A．该容器内CO2含量最终保持相对稳定，是因为小麦达到了光饱和点
B．实验过程中光合作用速率逐渐降低，之后与呼吸速率保持平衡
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
【分析】根据题意分析可知：生长正常的小麦置于密闭容器内，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，
培养初期小麦的光合作用速率大于细胞呼吸速率，使容器内CO2含量初期逐渐降低；当小麦光合作用速
2
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率等于细胞呼吸速率时，容器内CO2含量保持相对稳定。
【解答】解：A、培养初期，容器内CO2含量逐渐降低，光合速率逐渐减慢，之后光合速率等于呼吸速
率，A 错误；
B、初期光合速率减慢，光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，B 正确；
CD、根据上述分析，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。
故选：BD。
【点评】本题结合“密闭容器中CO2含量变化”这一经典情境考查了CO2浓度对光合作用的影响以及光
合作用和呼吸作用之间的关系，意在考查考生的分析能力和理解能力，要求考生能够分析题干关键信息
从而明确培养过程中光合速率与呼吸速率的变化过程，再对选项进行分析判断。
4.
（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CO2量减少
B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量
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
【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最
适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当
二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度
增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【解答】解：A、夏季晴朗无云的白天，12 时左右气温太高，叶片蒸腾作用强，植物体为减少水分散失，
使气孔部分关闭，使得的进入植物体内的CO2量减少，导致12 时左右光合作用强度明显减弱，A 正确；
B、植物体的温度随环境温度的变化而变化，当外界气温升高，植物细胞中光合酶与呼吸酶的活性均受
影响，12 时左右光合作用仍强于呼吸作用，呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量，B 错误；
C、光合色素位于叶绿体类囊体薄膜上，而不在叶绿体内膜上，且一般情况下，不会引起光合色素的破
坏，C 错误。
D、10 时左右某植物光合作用强度达到峰值，从10 时到12 时左右，光合作用强于呼吸作用，积累有机
物较多，可能会造成产物在叶片中大量积累，从而产生反馈抑制，导致光合作用减弱，D 正确。
故选：AD。
【点评】本题结合具体情境考查光合作用的相关知识，要求考生明确光合作用和呼吸作用的关系，理解
3
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影响光合速率的环境因素，要准确分析题干信息和选项内容，运用所学知识进行分析判断。
5.
（2022 春•湖南期末）如表表示甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的光合作用相关数据。灌浆期幼穗
开始有机物积累，谷粒内含物呈白色浆状；蜡熟期米粒已变硬。下列说法正确的是（ ）
生长期
光补偿点/Lx
光饱和点/Lx
最大净光合速率/（μmnolCO2•m
2
﹣•s
1
﹣）
甲
乙
甲
乙
甲
乙
灌浆期
680
520
18530
19760
21.67
27.26
蜡熟期
750
720
17320
13650
19.17
12.63
（注：光补偿点指植物光合作用所固定的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时的光照强度；当达到某一光
照强度时，光合速率不再增加，该光照强度称为光饱和点）
A．甲、乙两个水稻品种的光补偿点和光饱和点不会因其他条件的变化而改变
B．当处于光饱和点时，水稻叶片产生的有机物的量大于呼吸消耗的有机物的量
C．因为甲品种的光补偿点高于乙品种的，所以甲品种获得的产量高于乙品种获得的
D．与灌浆期相比，蜡熟期最大净光合速率减小的主要原因是叶绿体内的酶活性降低
【分析】分析表格：水稻由灌浆期到蜡熟期，甲、乙品种的光补偿点增大，光饱和点降低，最大净光合
速率均在下降，即水稻叶片在衰老过程中光合作用下降。
【解答】解：A、光饱和点和光补偿点都可能随着温度等外界条件的改变而改变，如缺镁时，叶绿素合
成不足，光补偿点增大，光饱和点减小，A 错误；
B、当处于光饱合点时，水稻叶片产生的有机物的量大于所有细胞呼吸消耗的有机物的量，使有机物积
累，B 正确；
C、根据表中数据推测，灌浆期幼穗开始有机物积累，而乙品种在灌浆期的最大净光合速率大于甲植物，
故乙品种可积累的有机物多，能获得较高的产量，C 错误；
D、叶绿素含量的高低会影响光合作用的光反应过程，从灌浆期到蜡熟期水稻叶片的颜色由绿逐渐变黄，
因此最大净光合速率的变化可能与叶片的叶绿素含量变化有关，D 错误。
故选：D。
【点评】本题结合表格数据，考查影响光合速率的因素，意在考查考生的识表能力和理解所学知识要点，
把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力。
6.
（2021 秋•漯河期末）夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行24 小时监测，结果如
图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
4
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A．该实验中所监测的气体是CO2
B．b 点时蔬菜细胞中ATP 仅来自细胞质基质和线粒体
C．cd 段的出现可能是气温过高使部分气孔关闭所致
D．该大棚蔬菜一天中有机物积累量最多的时刻是f 点时
【分析】分析图示：5
7
﹣时气体含量减少，7 到17 时含量增加，可推测有光照时气体增加，无光时减
少，则曲线中气体相对量为氧气的含量。图中7 点和17 点时氧气浓度达到平衡，此两点为光补偿点，
此时光合作用等于呼吸作用。
【解答】解：A、由图1 中5
7
﹣时气体含量减少，7 到17 时含量增加，可推测有光照时气体增加，无
光时减少，则所测气体为氧气，A 错误；
B、b 点时，外界气体变化量为0，此时仍然进行光合作用和呼吸作用，蔬菜细胞中ATP 可来自细胞质
基质、叶绿体和线粒体，B 错误；
C、cd 段的出现可能是光照过强，使温度升高，气孔关闭，导致二氧化碳供应不足所致，C 正确；
D、分析题图，e 点以后氧气减少，说明e 点以后植物的光合作用小于呼吸作用，有机物开始消耗，一
天当中，e 点有机物积累最多，D 错误。
故选：C。
【点评】本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查考生理论联系实际，综合运用所学知识解
决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。
7.
（2022•勃利县校级开学）如图表示的是一昼夜北方某作物植株吸收量的变化。甲图为盛夏的某一晴天，乙
图为春天的某一晴天。对图的相关原因分析不正确的是（ ）
A．甲图中有机物积累最多的是G 点，两图中B 点植物干重均低于A 点时的干重
B．植株有机物总积累量可用横轴上下曲线围成的有关面积表示，适当提高温度可以增加OA 的绝对值
5
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C．两图中时间段叶绿体中C3含量均大大减少
D．甲图中E 点和G 点相比，叶绿体中ATP 的含量较多
【分析】分析甲图：甲图中AB 和HI 表示只进行呼吸作用，C、G 时CO2的吸收和释放量为0，说明此
时光合作用强度与呼吸作用强度相当．DE 时由于光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气
孔关闭，CO2供应不足，光合作用速率略有下降．FG 段由于光照减弱，光合速率下降．
分析乙图：乙图中AB 和FG 表示只进行呼吸作用，C、E 时CO2的吸收和释放量为0，说明此时光合作
用强度与呼吸作用强度相当．
【解答】解：A、G 点光合强度＝呼吸强度，以后呼吸强度大于光合强度，故有机物积累最多的是G 点，
两图中AB 段只进行呼吸作用，故B 点植物干重均低于A 点时的干重，A 正确；
B、横轴上方表示CO2吸收量，横轴下方表示CO2释放量，所以植株有机物总积累量可用横轴上下曲线
围成的有关面积表示，适当提高温度可以提高呼吸强度，增加OA 的绝对值，B 正确；
C、甲图DE 时由于光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足，光合
作用速率略有下降，三碳化合物来源减少，去路未变，含量减少；乙图是由于光照强度减弱，光反应减
弱，导致光合速率减弱，三碳化合物来源不变，去路降低，含量会升高，C 错误；
D、甲图中E 点与G 点相比光照较强，所以叶绿体中的ATP 含量较多，D 正确。
故选：C。
【点评】本题结合曲线图，考查光合作用的相关知识，要求考生识记影响光合作用速率的环境因素，能
正确分析甲图和乙图中交点的含义以及曲线上升或下降的原因，再结合所学的知识准确答题。
8.
（2022•珠海校级开学）如图是密闭大棚内番茄在24 小时测得的CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．a 点CO2释放量减少可能是由于温度降低使细胞呼吸减弱
B．d 点时光合速率虽有所下降，但仍大于呼吸速率
C．如果N 点低于M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加
D．番茄通过光合作用制造有机物的时间是ce 段
【分析】分析题图可知，O～c 段表示呼吸作用大于光合作用，c～e 段表示光合作用大于呼吸作用，e～
f 段表示呼吸作用大于光合作用，图中d 点表示植物的“午休现象”。
6
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【解答】解：A、a 点之后CO2的释放量又增加，可推测a 点是温度降低导致细胞呼吸减弱，CO2释放量
减少，A 正确；
B、d 时气温高，蒸腾作用过强导致气孔导度下降，CO2供应不足，光合速率下降，但净光合速率仍大
于0，即光合速率仍大于呼吸速率，B 正确；
C、如果N 点低于M 点，说明经过一昼夜，植物吸收了CO2，说明植物光合作用强度大于呼吸作用强度，
植物体内的有机物总量增加，C 正确；
D、番茄通过光合作用制造有机物的时间是bf 段，ce 段属于有机物的积累阶段，D 错误。
故选：D。
【点评】本题考查光合作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析
问题的能力是解答本题的关键。
9.
（2020 秋•松江区校级月考）回答下列有关光合作用的问题。研究发现植物能对温度的变化做出适应性改
变。将15℃生长的绣线菊A 和绣线菊B 置于10℃下低温处理一周，分别测定两种植物低温处理前后最大
光合速率（图1）、光补偿点（图2）以及叶肉细胞叶绿体内蛋白质表达量的变化（表）。
蛋白质
序号
蛋白质名称或功能
绣线菊A
绣线菊B
处理前表达量
处理后表达量变化
处理前表达量
处理后表达量变化
①
ATP 合成酶
0.45
不变
0.14
下降
②
固定二氧化碳的X 酶
0.18
下降
0.14
不变
③
传递电子
0.52
下降
0.33
下降
④
固定二氧化碳的Y 酶
0.14
不变
0.00
上升
（1）H+经过类囊体上酶①的方向是
（从高浓度到低浓度/从低浓度到高浓度/双向）。
蛋白质③位于
；酶④位于
。
（2）结合表数据，概括绣线菊A 在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B 的原因：
。
（3）运用已有知识，结合表数据分析低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降（图1）的共同原因是：
低温降低了
的活性；低温降低了
蛋白的表达量。
（4）光补偿点指植物光合作用吸收的CO2等于呼吸作用释放的CO2时所对应的光强。据图2 分析，更
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适于在北方低温弱光环境下生存的是
。
（5）（接上一题）这是因为低温处理后
。
A．绣线菊A 光补偿点下降，说明其在低温下利用弱光的能力更强
B．绣线菊A 光补偿点降幅显著大于绣线菊B 的降幅，说明其低温诱导的效率更高
C．绣线菊B 光补偿点显著低于绣线菊A，说明其在低温下利用弱光的能力更强
D．绣线菊B 光补偿点降幅小，说明低温对其的诱导效率更高
（6）关于对植物总光合速率、净光合速率、呼吸速率的理解，下列说法错误的是
（多选）
A．以葡萄糖合成为指标的总光合速率和以葡萄糖消耗为指标的呼吸速率永远不会是负值
B．以CO2吸收为指标的净光合速率可以是正值，也可以是负值
C．对于每天12 小时光照条件下的植物来说，只有净光合速率＞0 植物才能正常生长
D．同样光照条件下阴生植物的净光合速率小于阳生植物
【分析】题图分析：10℃条件下与15℃条件下的绣线菊相比，绣线菊B（10℃条件下）和绣线菊A
（15℃条件下）处理前后最大光合速率（图1）、光补偿点（图2）都偏低，并且绣线菊B 比绣线菊A
下降幅度更大，分析表1 可知：ATP 合成酶不变或下降，固定二氧化碳的X 酶不变或下降、传递电子的
蛋白质的表达量均下降、固定二氧化碳的Y 酶的表达量绣线菊A 不变、绣线菊B 上升。
【解答】解：（1）H+通过类囊体上酶①ATP 合成酶的方式为主动运输，显然是从低浓度一侧运输到高
浓度一侧，需要载体和能量，传递电子的蛋白质③在光反应阶段发挥作用，因此位于类囊体膜；酶④
固定二氧化碳的Y 酶在暗反应阶段发挥作用，暗反应进行的场所是叶绿体基质，显然该酶位于叶绿体
基质中。
（2）结合表1 数据，低温处理前绣线菊A 与绣线菊B 相比，ATP 合成酶、固定二氧化碳的X 酶、传递
电子的蛋白质以及固定二氧化碳的Y 酶的表达量均高于绣线菊B，而这些都是光合作用过程中需要的蛋
白质，因此，绣线菊A 与光合作用光反应和暗反应有关的蛋白质的表达量均高于绣线菊B，所以线菊A
在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B。
（3）由表1 数据分析绣线菊A 与绣线菊B 相比ATP 合成酶不变或下降，固定二氧化碳的X 酶不变或下
降、传递电子下降，显然，低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降（图1）的共同原因是低温降低了
酶的活性、低温降低了电子传递蛋白的表达量（低温降低了电子传递效率），进而导致光合速率均下降。
（4）光补偿点指植物光合作用吸收的CO2等于呼吸作用释放的CO2时所对应的光强。由图2 分析可知
线菊B 光补偿点显著低于绣线菊A，说明其在低温下利用弱光的能力更强更适于在北方低温弱光环境下
生存的是绣线菊B。
（5）A、绣线菊A 光补偿点下降，但比绣线菊B 下降幅度更大，因此其在低温下利用弱光的能力低于
绣线菊B，A 错误；
8
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B、绣线菊A 光补偿点降幅显著大于绣线菊B 的降幅，说明其低温对绣线菊A 的影响更大，说明其被低
温诱导的效率更高，但不足以解释上述绣线菊B 更适应弱光环境的原因，B 错误；
C、绣线菊B 光补偿点显著低于绣线菊A，说明其在低温下利用弱光的能力更强，因而能适应低温环境，
C 正确；
D、绣线菊B 光补偿点降幅小，说明低温对其的诱导效率更低，D 错误。
故选：C。
（6）A、因为只要光合就有葡萄糖的合成，且呼吸永远不会停止，因此，以葡萄糖合成为指标的总光
合速率和以葡萄糖消耗为指标的呼吸速率永远不会是负值，A 正确；
B、因为光合速率可能大于呼吸速率也可能小于呼吸速率，因此，以CO2吸收为指标的净光合速率可以
是正值，也可以是负值，B 正确；
C、对于进行光合作用的植物来说，只有一天中植物的光合速率＞大于呼吸速率0，植物就由有机物的
积累，能正常生长，C 错误；
D、在较弱的光照条件下，阴生植物的净光合速率大于阳生植物，而在较强的光照条件下，阴生植物的
净光合速率小于阳生植物，D 错误。
故选：CD。
故答案为：
（1）高浓度到低浓度 类囊体膜 叶绿体基质
（2）绣线菊A 与光合作用光反应和暗反应有关的蛋白质的表达量均高于绣线菊B
（3）酶 电子传递（或“某些酶”）
（4）绣线菊B
（5）C
（6）CD
【点评】本题结合图形和表格，主要考查光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用和呼吸作用过程
中的物质变化以及影响光合作用速率的影响因素，能正确分析实验结果中的相关信息并能结合所学知识
进行合理的分析和作答，难度中等。
10. （2022 春•湖北月考）植物工厂能在人工精准控制光照、温度、湿度、CO2浓度和营养液成分等条件下生
产蔬菜和其他植物。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题：
（1）植物在生长过程中增加的质量主要来自
和空气等。植物工厂常选用红蓝光组合的
LED 灯照射培植生菜，选用红蓝光的依据是
。
（2）图1 表示生菜根部组织浸在营养液中达到离子平衡后，测得的有关数据。据图分析，生菜根部细
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胞吸收三种无机盐离子的方式
（填“相同”或“不同”）。利用营养液培育生菜的过程中，需
要定时向营养液中通入空气，对生菜根部细胞吸收Mg2+而言，其作用是
。
（3）图2 是不同光照强度下生菜光合速率的变化曲线图。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CO2浓度，该条件下A、B 点的移动方向分别是
。
（4）在光合作用的过程中，若突然将红蓝光换为同等强度的绿光，则生菜叶肉细胞中C5的含量
，推测其原因有：一方面，生菜的
减弱，产生的
减少，导致C5还原
减弱，C5生成减少；另一方面，
正常进行，C5消耗不变。
【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放
氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶毁，光反应阶段的特征是在光能驱动下生成氧气、
ATP 和NADPH 的讨程，暗反应阶段的是利用光反应生成NADPH 和ATP 进行碳的同化作用，使气体二
氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH 和ATP 的提供，故称为暗
反应阶段，
【解答】解：（1）植物进行光合作用可以使无机物转变为有机物，增加质量，光合作用的原料是水和
CO2还需要无机盐参与有机物的形成；光合色素主要吸收红光和蓝紫光，选用红蓝光可以提高植物的光
合作用，从而提高生菜的产量。
（2）据图可初，生菜根部细胞内三种无机盐离子的浓度均高干细胞外，因此吸收方式为主动运输，方
式相同；主动运输需要载体蛋白和能量，能量来自于细胞呼吸产生的ATP，定时向营养液中通入空气，
有利于促进生菜根部细胞的呼吸，为生菜根部细胞吸收Mg2+提供能量。
（3）据图分析，B 点以后再增加光照强度，光合速率不再增大，因此培植区的光照强度应设置在B 点
所对应的光照强度；提高CO2浓度，光合作用条件更好，用以补偿呼吸作用所需要的光照强度更小，因
此A 点左移；提高CO2浓度，最大光合速率增大，所需要的光照强度也增大，因此B 点右移。
10
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（4）植物几乎不吸收绿光，突然将红蓝光换为同等强度的绿光，光反应速率下降，与此相关的光反应
产物（ATP、NADPH）也减少，转化生成的C5的含量减少，另外，CO2固定正常进行，C5消耗不变，
因此生菜叶肉细胞中C5的含量减少。
故答案为：
（1）水、无机盐 光合色素主要吸收红蓝光，选用红蓝光可以提高植物的光合作用，从而
提高生菜的产量
（2）相同 生菜根部细胞通过主动运输吸收Mg2+，需要消耗能量，向营养液中通入空气有利于
促进生菜根部细胞的呼吸，为生菜根部细胞吸收Mg2+提供能量
（3）B 左侧、右侧
（4）下降 （光合作用）光反应 ATP 和NADPH CO2固定
【点评】本题主要考查光合速率的影响因素，要求学生有一定的理解分析能力，本题属于中档题。
11.
（2022 春•满洲里市期末）在培育“海水稻”的过程当中某团队做了以下实验：将某品种水稻植株均分成
甲、乙两组，分别在盐碱和非盐碱土壤中种植一段时间，改变光照条件，其他条件适宜，分别测得两组植
株的光合作用强度（单位时间、单位面积CO2吸收量），结果如表。请回答：
光照强度/Lx
0
200
400
600
800
1600
3200
6400
净光合作用强度/[μmolCO2•
（m2•s）﹣1]
甲组
3
﹣
0
2
6
10
12
12
12
乙组
10
﹣
5
﹣
0
6
12
18
20
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（1）“海水稻”进行光合作用时，光反应的具体场所是 叶绿体类囊体薄膜 ，暗反应的能量来源是
光反应产生的
[H]
和
ATP
中活跃的化学能
。
（2）该实验的自变量为 光照强度 和 土壤类型 ，乙组的光补偿点为
400Lx
Lx。光照强度
为600 Lx 时，两组植株的总光合作用速率 甲＜乙 （填“甲＞乙”“甲＝乙”或“甲＜乙”）。
（3）将甲组水稻所结种子播种到非盐碱土壤中，对植株重复上述测定，结果与乙组数据无明显差异，
由此可得出的结论是 盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传变异 。
（4）当光照强度大于1600Lx 时，限制甲组植株的光合速率的内因有 叶绿体（素）数量、酶的活性
、
酶的数量等 （填一项即可），此时给水稻植株提供14CO2，请写出放射性的14C 在水稻细胞中的转移
途径： 。
【分析】据表分析：该实验的自变量是否为盐碱土壤和光照强度，因变量为光合作用强度。表中甲组为
盐碱地，乙组为非盐碱地。影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。
【解答】解：（1）植物光合作用光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜；光反应过程可将能量储存在[H]
和ATP 中，为暗反应提供能量。
（2）由分析可知：该实验的自变量为光照强度和土壤类型；植物光照强度补偿点时呼吸作用强度等于
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光合作用强度即净光合作用强度为0，故乙组的光照强度补偿点为400Lx；植物总光合作用速率＝净光
合作用强度+呼吸作用强度，600Lx 时甲组幼苗的总光合作用速率为3+6＝9µmolCO2/（m2•a），乙组幼
苗的总光合作用速率为10+6＝16µmolCO2/（m2•a），两组植株的总光合作用速率甲＜乙。
（3）将甲组水稻所结种子播种到非盐碱土壤中，盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传变异，故
对植株重复上述测定，结果与乙组数据无明显差异。
（4）当光照强度大于1600Lx 时，甲组的光合速率不再发生变化，到达了光的饱和点，光照强度不再是
限制因素，存在的内因可能是叶绿素数量、酶的活性、酶的数量；此时给水稻植株提供14CO2，暗反应
会相继发生二氧化碳的固定和C3的还原，同时也会进行呼吸作用，故14C 在水稻细胞中的转移途径为
14CO2→14C3→（14CH2O）n→丙酮酸（14C3H4O3）→14CO2。
故答案为：
（1）叶绿体类囊体薄膜 光反应产生ATP（只写ATP 也可）
（2）光照强度 土壤类型 400Lx 甲＜乙
（3）盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传变异
（4）叶绿体（素）数量、酶的活性、酶的数量等 14CO2→14C3→（14CH2O）n→丙酮酸
（14C3H4O3）→14CO2
【点评】本题主要考查影响光合作用的环境因素，意在强化学生对影响光合作用的环境因素的相关知识
的理解与运用。解题关键是明确实验设计的原则，并能结合图表数据分析作答。
12. （2022 春•福建期末）金银花不仅是一味重要的中药材，而且花色奇特，花形别致，色香俱备，具有很高
的观赏价值。
（1）在高温环境中，金银花通过蒸腾作用使叶片降温，但在中午12 时左右，叶片气孔开度会减小避免
过度失水损伤细胞，从而引起CO2供应不足，净光合速率降低，出现“光合午休”现象。为进一步探究
金银花产生“光合午休”的具体原因，科研人员测定了同一株金银花大小相同但向光角度不同的两种叶
片（接收直射光照面积不同）在12 时左右的部分指标，结果如表（叶片温度与气孔开度有关）。
净光合速率相对值
叶片温度（℃）
胞间CO2浓度（mmol/L）
直立叶
12.9
37.5
250
平展叶
8.8
37.7
264
经分析认为，气孔开度减小引起的胞间CO2浓度不足不是金银花“光合午休”的唯一原因，判断依据
直立叶和平展叶叶片温度无明显差异，说明二者的气孔开度基本相同，平展叶胞间
CO2
浓度较高，但
平展叶净光合速率却明显低于直立叶 。
（2）金银花“光合午休”现象还与叶片中的D1 蛋白（调节光系统Ⅱ活性的关键蛋白）含量密切相关。
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研究表明：强光照会导致D1 蛋白含量下降，而水杨酸（SA）能减小D1 蛋白含量下降的幅度。请以红
花金银花为实验材料，设计实验验证此结论，简要写出实验思路 将红花金银花分成
3 组，编号
A 、
B 、
C ，分别在强光照、强光照加水杨酸处理、适宜光照三种条件下培养。其它条件相同且适宜，一段
时间后，检测各组
D1
蛋白的含量，并比较得出结论
。
（3）为提高金银花产量，某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究，结果如图所示。
①金银花叶片中光合色素分布在叶肉细胞的 叶绿体的类囊体薄膜上 ，分离叶片中光合色素的原理
是
光合色素在层析液的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。
。
②15 时，黄花与京红久金银花净光合速率相同，此时二者光合作用固定CO2 的速率 不一定相同
（选填“相同”“不同”或“不一定相同”），理由是 不知道三种金银花的呼吸作用强度 。
【分析】1、光合色素主要位于叶绿体的类囊体薄膜上，提取光合色素可以用无水乙醇，分离色素常常
使用纸层析法。
2、真光合速率＝净光合速率+呼吸速率。光合作用的影响因素内因有色素的含量和酶的活性等，外因有
光照强度、二氧化碳、温度等因素。气孔导度可以影响细胞对二氧化碳的吸收。
【解答】解：（1）根据表格数据分析，直立叶和平展叶叶片温度无明显差异，因此二者的气孔开度基
本相同，但平展叶净光合速率明显低于直立叶，而胞间CO2浓度是平展叶高于直立叶，说明气孔开闭引
起的胞间CO2浓度不足不是造成“午睡”现象的唯一因素。
（2）首先确定该题的实验目的为验证“强光照会导致D1蛋白含量下降，而植物激素水杨酸（SA）能
减小D1蛋白含量下降的幅度”，再确定实验的自变量为强光照下水杨酸的有无，因变量为D1蛋白含量
的变化，为了观察D1含量确实有下降和减小下降幅度的变化，满足对照原则需要设置一组空白对照，
同时需将红花金银花分成3 组，分别在强光照、强光照加水杨酸（SA）处理和适宜光照三种条件下培
养，一段时间后，检测各组D1蛋白的含量，并比较得出结论。即实验思路为：将红花金银花分成3 组
编号A、B、C，分别在强光照、强光照加水杨酸处理，适宜光照三种条件下培养。一段时间后，检测
各组D1蛋白的含量，并比较得出结论。
（3）金银花的光合色素主要分布在叶肉细胞的叶绿体的类囊体薄膜上。分离叶片中光合色素的原理是：
绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。
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（4）图中黄花与京红久金银花净光合速率在下午15 时相同，但由于图表中无法看出三种金银花的呼吸
作用强度，因此光合作用固定二氧化碳的速率不能确定。
故答案为：
（1）直立叶和平展叶叶片温度无明显差异，说明二者的气孔开度基本相同，平展叶胞间CO2浓度较高，
但平展叶净光合速率却明显低于直立叶
（2）将红花金银花分成3 组，编号A、B、C，分别在强光照、强光照加水杨酸处理、适宜光照三种条
件下培养。其它条件相同且适宜，一段时间后，检测各组D1蛋白的含量，并比较得出结论
（3）①叶绿体的类囊体薄膜上 光合色素在层析液的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸
上扩散得快；反之则慢
②不一定相同 不知道三种金银花的呼吸作用强度
【点评】本题结合图形和表格，主要考查了光合作用的过程和影响因素，难点是对午休现象的理解和考
查，识记光合作用的影响因素是本题的解题关键。
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