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热点微练8 光合作用与细胞呼吸的综合运
用(尖子生特训)
(时间：10 分钟)
1.(2021·江苏连云港期初)光合作用和细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，下
列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，错误的是( )
A.适宜的光照下，叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP 合成
B.细胞呼吸过程中有机物中稳定的化学能主要转变为ATP 中活跃的化学能
C.用HO 培养小球藻，一段时间后可在其产生的糖类和氧气中检测到18O
D.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，有利于提高作物
产量
答案 B
解析 光合作用的光反应阶段产生ATP，光反应的条件是光照，场所是叶绿体，有
氧呼吸的三个阶段都能合成ATP，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，A 正
确；光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中有机物中的化学能大部
分以热能形式散失，少部分转变为ATP 中活跃的化学能，B 错误；用HO 培养小球
藻，在叶绿体中进行光合作用，进行水的光解形成氧气和[H]，则最先检测到含有
放射性的产物是氧气；HO 可参与有氧呼吸的第二阶段，在CO2中可检测到被标记
的18O，再通过光合作用的暗反应阶段，转移到糖类等有机物中，C 正确；夏季连续
阴天，光照强度减弱，光合作用合成的有机物减少，夏季的气温较高，细胞呼吸作
用较强，细胞呼吸分解的有机物较多，不利于植物生长，所以大棚中白天适当增加
光照，提高光合作用强度，夜晚适当降低温度，降低细胞呼吸强度从而增加净光合
作用强度，可提高作物产量，D 正确。
2.(2022·郑州一中质检)植物的功能性状是植物生态学领域近年来研究的热点内容
之一，比叶面积(SLA)是叶片单面面积与叶片干重之比，是植物叶性状的一个重要
指标。研究人员对淮北相山5 种植物的叶片进行了叶面积和叶干重的测量和称重，
并计算出比叶面积，结果如表：
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不同植物的比叶面积/(m2·kg－1)
物种
扁担木
柘树
构树
牡荆
酸枣
SLA 平均值
24.69
30.50
16.97
22.06
20.83
(1)光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的________上，该物质主要捕获可见
光中的________，合成糖类等有机物的阶段是________，场所是________。
(2)已知伴随着植物单位叶面积中干物质含量的增加，叶片厚度也相对增加，使得
叶片内部的水分向叶片表面扩散的距离或阻力增大，从上表数据分析可以得出
________( 填植物名称) 最适合生活在相对干旱的环境下，原因是
__________________________________。
(3)研究还发现，植物的叶面积系数与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上
的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图
所示，由图可知：当叶面积系数小于a 时，随叶面积系数增加，群体光合速率和群
体干物质积累速率均________。当叶面积系数超过b 时，群体干物质积累速率降
低，其原因是________________________。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F533.TIF" \*
MERGEFORMATINET
答案 (1)类囊体薄膜 红光和蓝紫光 暗反应阶段 叶绿体基质 (2)构树 构
树的SLA 最小，叶片厚，叶片内部的水分向叶片表面扩散的距离或阻力较大，水
分不易散失 (3)增加 群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加
解析 (1)光合作用中捕获光能的物质为光合色素，其分布在叶绿体的类囊体薄膜
上，光合色素主要捕获可见光中的红光和蓝紫光。合成糖类等有机物的阶段是光
合作用的暗反应阶段，场所是叶绿体基质。(2)据题表可知，构树的SLA 最小，叶片
较厚，叶片内部的水分向叶片表面扩散的距离或阻力较大，水分不易散失，因此其
更适合生活在相对干旱的环境下。(3)由图可知，叶面积系数小于a 时，随叶面积系
数增加，群体光合速率和群体干物质积累速率均增加。当叶面积系数超过b 时，群
体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，因此群体干物质积累速率降低。
3.(2022·重庆南开中学调研)科学家利用生长状态相同的某种植物为材料，探究光
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照对植物光合作用的影响，具体处理方式及实验结果见下表：
组别
处理方式
( INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\
\课件\\一轮\\新建文件夹\\aa.TIF" \*
MERGEFORMATINET 表示光
照， INCLUDEPICTURE "E:\\丁
苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\
\BB.TIF" \*
MERGEFORMATINET 表示黑暗)
光合作用产物(有机物)的相
对含量
A 组
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\
\课件\\一轮\\新建文件夹\\F534.TIF"
\* MERGEFORMATINET
50%
B 组
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\
\课件\\一轮\\新建文件夹\\F535.TIF"
\* MERGEFORMATINET
70%
C 组
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\
\课件\\一轮\\新建文件夹\\F536.TIF"
\* MERGEFORMATINET
90%
D 组
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\
\课件\\一轮\\新建文件夹\\F537.TIF"
\* MERGEFORMATINET
100%
注：每组处理的总时间均为150 s
请回答下列问题：
(1)实验中需要给予四组等量且适宜的____________等环境条件(写出两项即可)。
(2)D 组的________是C 组的2 倍，但两组的光合作用产物的相对含量却相差不多
这一结果可表明，光合作用中________________________________。
(3)A、B、C 三组处理相比，随着________________________的增加，暗反应
________________________过程所消耗光反应提供的________________________
能够及时得到补充，从而提高了光合作用产物的生成量。
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答案 (1)温度、光照强度、CO2浓度
(2)光照时间 暗反应可在无光的条件下进行
(3)光暗交替的频率 C3的还原 ATP 和NADPH
解析 (1)按照实验设计的单一变量原则，该实验除光照和黑暗的间隔时间不同外
其他条件应相同且适宜，如光照强度、温度、二氧化碳浓度等。(2)对D 组进行的是
全光照处理，对C 组进行的是光照和黑暗交替处理，已知C 组和D 组的处理时间
相同，但C 组、D 组的光合作用产物的相对含量却相差不多，说明光合作用的暗反
应可在无光的条件下进行。(3)光合作用过程中，光反应产生的NADPH 和ATP 可
用于暗反应中C3的还原。比较A、B、C 三组，发现随着光暗交替的频率的增加，C3
的还原过程中消耗的NADPH 和ATP 能够及时得到补充，从而提高了光合作用产
物的生成量。
4.(2022·黑龙江六校联考)不同植物的光合作用过程有所不同，图1 是三种不同类
型植物的CO2同化方式示意图，图2 表示生活在不同地区的上述三种植物在晴朗
夏季的CO2吸收速率日变化曲线。已知玉米叶肉细胞叶绿体固定CO2的酶对CO2
的亲和力高于水稻，请据图分析并回答：
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F538.TIF" \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F539.TIF" \*
MERGEFORMATINET
(1)吸收光能的色素分布在叶绿体________________上。以光合色素的________为
纵坐标，以波长为横坐标，所得曲线就是光合色素的吸收光谱。
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(2)图1 水稻、玉米和景天科植物中，最适应炎热干旱环境的植物是________，原因
是________________________。
(3) 图2 中，在10 点到12 点期间，B 植物的光合速率下降，原因是
________________ ；而C 植物的光合速率继续升高，原因是
________________________。
(4)图2 中，在4 点时，A 植物的光合速率为________μmol/(m2·s)；在12 点时该植物
能不能进行光合作用？________。
答案 (1)类囊体薄膜 吸收光能的百分比(吸光率) (2)景天科植物 该类植物白
天气孔关闭，可以减少水分的散失，夜晚吸收CO2，不影响光合作用的进行(合理即
可) (3)该时间段温度较高，水稻植株部分气孔关闭，CO2供应不足(合理即可)
玉米可以利用低浓度的CO2，此时光照强度不断增强，所以光合速率继续升高(合
理即可) (4)0 能
解析 (1)吸收光能的色素分布在叶绿体类囊体薄膜上。以光合色素吸收光能的百
分比或吸光率为纵坐标，以波长为横坐标，所得曲线就是光合色素的吸收光谱。(2)
分析图1 中三种植物，景天科植物可以将夜晚吸收的CO2储存在液泡中，然后白
天用于光合作用；炎热干旱条件下，为减少水分散失，白天植物一般关闭气孔，该
环境下景天科植物更能适应生存。(3)由图1 可知，水稻对CO2的吸收是在白天进
行的，且没有固碳作用，玉米吸收CO2也是在白天进行的，由于有固碳作用，它的
吸收能力较强，能利用较低浓度的CO2，景天科植物夜晚吸收CO2，白天时再利用
液泡中储存的CO2进行光合作用，根据以上特点，与图2 中曲线比较可得，B 对应
的是水稻，C 对应的是玉米，A 对应的是景天科植物。在10 点到12 点期间，温度较
高，会使植物的部分气孔关闭，CO2供应不足，引起B 植物光合速率下降，而C 植
物能利用低浓度的CO2，此时光照强度不断增强，所以其光合速率继续升高。(4)在
4 点时，没有光照，A 植物不能进行光合作用；在12 点时，虽然从外界吸收的CO2
为零，但可以利用储存的CO2进行光合作用。
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