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易錯點08 關于光合作用和呼吸作用圖像分析
曲線圖和柱形圖在考查光合作用和呼吸作用的高考題中常常出現。對曲線變化和曲線上的特殊點所代表的的生物學含義沒有掌握或理解不準確是失分主要原因，對原因依據類答不全或邏輯混亂也是失分常見的原因。在復習備考中，準確理解曲線變化趨勢及拐點所代表的生物學含義，結合題目情境將知識準確、合理的應用，同時避開易錯陷阱，從而提高這類題的得分率。
易錯陷阱1：總光合速率與凈光合作用速率的判斷。混淆“產生O2的量”與 “釋放O2的量”的區別、“葉綠體（植物）固定CO2的量”與“植物吸收CO2的量” 的區別、“合成有機物的量”與 “積累有機物的量” 的區別。
易錯陷阱2：凈光合作用為0時，光合作用強度和呼吸作用強度的比較。誤以為整株綠色植物凈光合作用為0時，植物光合作用強度等于植物呼吸作用強度，葉肉細胞中光合作用強度也等于呼吸作用強度。
易錯陷阱3：光照、溫度、CO2濃度對光合作用的影響。誤以為光照強度、溫度、CO2濃度與光合作用強度成正相關，誤判曲線圖中影響光合作用的限制因素。
易錯陷阱4：光合作用曲線中補償點與飽和點移動規律。對補償點與飽和點含義不理解造成誤判，對光照強度、溫度、CO2濃度對光合作用和呼吸作用的影響分析不準確造成誤判。
易錯陷阱5：一晝夜中開始進行光合作用的點、有機物積累最多的點的判斷。誤以為光合速率下降就沒有積累有機物，誤以為下圖中c點開始進行光合作用，d點有機物積累最多。
易錯陷阱6：植物正常生長與有機物積累的關系。誤以為植物光合作用有合成有機物即可正常生長，忽略了呼吸作用消耗有機物。
例題1、如圖表示溫度對某綠色植物光合作用和呼吸作用的影響，下列分析錯誤的是 (　　)
A.F點表示光合作用速率與呼吸作用速率相等
B.植物有機物積累量最大時對應的最低溫度是10 ℃
C.圖中光合作用單位時間內固定的CO2最大量為30
D.H、J點表示光合作用制造的有機物量是呼吸作用消耗有機物量的2倍
【解析】
A、從空氣中吸收的二氧化碳量表示凈光合速率，F點表示從空氣中吸收的二氧化碳量等于0，即凈光合速率為0，F點表示光合作用速率與呼吸作用速率相等，A項正確；
B、圖中植物有機物積累量可以用圖中“從空氣中吸收的CO2量”表示,所以凈光合作用最大（I點）時對應的最低溫度是10 ℃，B項正確；
C、圖中光合作用單位時間內固定的CO2最大量=凈光合作用強度+呼吸作用強度，當溫度為30 ℃時,凈光合作用強度=30,呼吸作用強度=30，因此圖中光合作用單位時間內固定的CO2最大量= 30+30=60，C項錯誤；
D、光合作用制造的有機物量=呼吸作用消耗的有機物量+凈光合作用積累的有機物量，當光合作用制造的有機物量是呼吸作用消耗有機物量的2倍時,呼吸作用消耗的有機物量=凈光合作用積累的有機物量，圖中兩曲線交點表示凈光合作用強度=呼吸作用強度,因此圖中表示光合作用制造的有機物量是呼吸作用消耗有機物量2倍的是H、J兩點，D項正確。
【答案】C
例題2、（2022 湖北·T19）不同條件下植物的光合速率和光飽和點（在一定范圍內，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度稱為光飽和點）不同，研究證實高濃度臭氧（O3）對植物的光合作用有影響。用某一高濃度 O3連續處理甲、乙兩種植物 75 天，在第 55 天、65 天、75 天分別測定植物凈光合速率，結果如圖 1、圖 2 和圖 3 所示。回答下列問題：
【注】 曲線 1：甲對照組，曲線 2：乙對照組，曲線 3：甲實驗組，曲線 4：乙實驗組。
（1）圖1中，在高濃度 O3處理期間，若適當增加環境中的 CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會__________（填“減小”、“不變”或“增大”）。
（2）與圖 3 相比， 圖 2 中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明_______________。
（3）從圖 3 分析可得到兩個結論：①O3處理 75 天后，甲、乙兩種植物的 ____________，表明長時間高濃度的 O3對植物光合作用產生明顯抑制；②長時間高濃度的 O3對乙植物的影響大于甲植物，表明_______________________________。
（4）實驗發現，處理 75 天后甲、乙植物中的基因 A 表達量都下降，為確定 A 基因功能與植物對 O3耐受力的關系，使乙植物中 A 基因過量表達，并用高濃度 O3處理 75 天。若實驗現象為___________________________，則說明 A基因的功能與乙植物對 O3耐受力無關。
【解析】影響光飽和點的環境因素有溫度、 CO2 濃度，內因有葉綠體中色素含量、酶的含量、酶的活性等。
（1）限制光飽和點的環境因素有溫度、CO2 濃度，圖1中，在高濃度 O3 處理期間，當光照強度增大到一定程度時，凈光合速率不再增大，出現了光飽和現象， 若適當增加環境中的 CO2 濃度，甲、乙植物的光飽和點會增大。
（2）據圖可見，用某一高濃度O3連續處理甲植物不同時間，與圖3相比，圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲植物光合作用的影響越小。
（3）據圖 3可見，O3 處理75天后，曲線 3 凈光合速率小于曲線 1、 曲線 4 凈光合速率小于曲線 2，即甲、乙兩種植物的實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組，表明長時間高濃度的 O3 對植物光合作用產生明顯抑制；曲線4凈光合速率比曲線3下降更大，即長時間高濃度 O3 對乙植物的影響大于甲植物，表明長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產生的抑制效果有差異。
（4）實驗發現，處理75天后甲、乙植物中的基因 A 表達量都下降，為確定A基因功能與植物對 O3 耐受力的關系，自變量是 A 基因功能，因此可以使乙植物中 A 基因過量表達，
并用高濃度 O3 處理 75 天，比較 A 基因過量表達與表達量下降時的凈光合速率，若兩種條件下乙植物的凈光合速率相同， 則說明 A基因的功能與乙植物對 O3耐受力無關。
【答案】
（ 1）增大
（ 2）高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲植物光合作用的影響越小
（ 3） ①. 實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組 ②. 長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產生的抑制效果有差異
（ 4） A 基因過量表達與表達量下降時，乙植物的凈光合速率相同
1. 植物“三率”的判定
(1)根據坐標曲線判定:當光照強度為0時,若CO2吸收值為負值（只有CO2釋放），該值絕對值代表呼吸速率，該曲線代表凈光合速率；當光照強度為0時,若CO2吸收值為0,該曲線代表真正光合速率。
(2)根據關鍵詞判定
檢測指標 呼吸速率 凈光合速率 真正(總)光合速率
CO2 釋放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量
O2 吸收量(黑暗) 釋放量 產生量
有機物 消耗量(黑暗) 積累量 制造量、產生量
2.整株綠色植物凈光合速率為0時，植物光合作用強度等于植物呼吸作用強度，而葉肉細胞進行的光合作用還要補償根等不能進行光合作用的細胞，也就是植株中只有部分細胞進行光合作用，所以此時葉肉細胞的光合作用強度大于細胞呼吸強度。
3.在一定范圍內，光合速率隨光照強度、溫度、CO2濃度的增加而增大，光照強度、CO2濃度對光合作用的影響會出現光飽和點、CO2飽和點，溫度通過影響酶活性影響光合作用，超過最適溫度后，酶活性下降，光合速率隨著下降。
4.自然環境中一晝夜植物光合作用曲線
①開始進行光合作用的點:b。
②光合作用與呼吸作用相等的點:c、e。
③開始積累有機物的點:c。
④有機物積累量最大的點:e。
5.密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線
①曲線分析
AB段 　無光照,植物只進行呼吸作用
BC段 　溫度降低,呼吸作用減弱
CD段 　C點后,微弱光照,開始進行光合作用,但光合作用強度<呼吸作用強度
D點 　光合作用強度=呼吸作用強度
DH段 　光合作用強度>呼吸作用強度,其中FG段表示“光合午休”現象
H點 　光合作用強度=呼吸作用強度
HI段 　光照繼續減弱,光合作用強度<呼吸作用強度,直至光合作用完全停止
②植物生長與否的判斷方法
I點低于A點 　說明一晝夜,密閉容器中CO2濃度減小,即光合作用>呼吸作用,植物生長
若I點高于A點 　說明光合作用<呼吸作用,植物體內有機物總量減少,植物不能生長
若I點等于A點 　說明光合作用=呼吸作用,植物體內有機物總量不變,植物不生長
6.光合作用曲線中補償點與飽和點移動規律
(1)補償點的移動
①呼吸速率增加,其他條件不變時,光(或CO2)補償點應右移,反之左移。
②呼吸速率基本不變,相關條件的改變使光合速率下降時,光(或CO2)補償點應右移,反之左移。
(2)飽和點的移動
相關條件的改變(如增大光照強度或增大CO2濃度)使光合速率增大時,飽和點應右移,反之左移。
1. （2022全國甲卷·T29）根據光合作用中 CO2的固定方式不同，可將植物分為 C3植物和 C4植物等類型。C4植物的 CO2補償點比 C3植物的低。CO2補償點通常是指環境 CO2濃度降低導致光合速率與呼吸速率相等時的環境 CO2濃度。回答下列問題。
（1）不同植物（如 C3植物和 C4植物）光合作用光反應階段的產物是相同的，光反應階段的產物是_________________________________________（答出 3 點即可）。
（2）正常條件下，植物葉片的光合產物不會全部運輸到其他部位，原因是_______________（答出 1 點即可）。
（3）干旱會導致氣孔開度減小，研究發現在同等程度干旱條件下，C4植物比 C3植物生長得好。從兩種植物CO2補償點的角度分析，可能的原因是_____________________________。
1. 【答案】
（1）O2、NADPH（或寫[H]）和 ATP
（2）自身呼吸消耗或建造植物體結構
（3）干旱會導致氣孔開度減小，細胞通過氣孔吸收的 CO2 減少。由于 C4 植物的 CO2 補償點比 C3植物的低，C4 植物達到 CO2 補償點需要的 CO2 濃度更低，所以在同等程度干旱條件下，C4 植物的凈光合速率大于 C3植 物，積累的有機物更多，生長更好。
【解析】
（1）光合作用光反應階段的反應有水的光解和 ATP 的合成，得到的產物有氧氣、NADPH、ATP。
（2）正常條件下，植物葉片的光合產物一部分會被葉肉細胞的有氧呼吸消耗，維持葉肉細胞自身代謝和建造植物體結構時的能量及物質需求，所以不會全部運輸到其他部位。
（3）干旱會導致氣孔開度減小，是為了減少蒸騰作用水分的散失。氣孔開度減小，細胞吸收的二氧化碳減少，使得光合作用強度減弱。依據題干信息“C4 植物的 CO2 補償點比 C3 植物的低”可知，所以C4 植物更能適應低 CO2 的環境。所以在同等程度干旱條件下，CO2 濃度較低時，C4 植物的凈光合速率大于 C3 植物，積累的有機物更多，故 C4 植物比C3 植物生長得好。
2. 如圖為有關環境因素對植物光合作用影響的關系圖,下列描述錯誤的是 (　　)
A.圖(1)中,若適當增加光照強度,可使a點左移,b點右移
B.圖(2)中,若適當增大CO2濃度,可使a點左移,b點右移
C.圖(3)中,與b點相比,a點時葉綠體中C3含量相對較多
D.圖(4)中,當溫度高于25 ℃時,光合作用制造的有機物的量開始減少
2. 【答案】D
【解析】
A、圖(1)中a點為CO2補償點，b點為CO2飽和點，若適當增加光照強度,光合作用增強，則CO2補償點a左移， CO2飽和點b右移，A項正確；
B、圖(2)中a點為光補償點，b點為光飽和點，若適當增大CO2濃度，光合作用增強，所以a點左移，b點右移，B項正確；
C、圖(3)中，a點與b點的光照強度相同，但是a點的二氧化碳的濃度更高， C3合成量相對較多，消耗相同，所以C3含量相對較多，C項正確；
D、圖(4)中“光照下CO2的吸收量”為植物凈光合量(植物有機物積累量) ，“黑暗中CO2的釋放量”為植物呼吸量，所以當溫度高于25 ℃時，植物光合作用積累的有機物的量開始減少，而不是植物光合作用制造的有機物的量(植物總光合量)開始減少，D項錯誤。
3.（2022湖南·T17）將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發和植株生長的基質。某水稻品種在光照強度為 8～10μmol/（s m2）時，固定的 CO2 量等于呼吸作用釋放的 CO2 量；日照時長短于 12 小時才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種 1 天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為 35℃/25℃，光照強度為 2μmol/（s m2），每天光照時長為 14 小時。回答下列問題：
（1）在此條件下，該水稻種子____ （填“能”或“不能”）萌發并成苗（以株高≥2 厘米，至少 1 片綠葉視為成苗），理由是_____________________________________ 。
（2）若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為 10μmol/（s m2），其他條件與上述實驗相同，該水稻_______ （填“能”或“不能”）繁育出新的種子，理由是_____________ （答出兩點即可）。
（3）若該水稻種子用于稻田直播（即將種子直接撒播于農田），為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，該種子應具有_____________ 特性。
3.【答案】
（1）能 在此條件下滿足種子萌發所需要的充足水分、足夠的空氣和適宜的溫度等條件。
（2）不能 光照強度為 10μmol/（s m2）時為該水稻品種的光補償點，光合速率等于呼吸速率，凈光合速率為 0，水稻適齡秧苗不能正常生長；每天光照時長為 14 小時超過了該水稻品種開花需要的最長時長，所以水稻植株不能開花繁育出新種子。
（3）抗澇
【解析】
（1）種子萌發的外界條件：充足的水分、足夠的氧氣和適宜的溫度，將沙床置于人工氣候室中，
保濕透氣，晝/夜溫為 35℃/25℃，所以沙床滿足種子萌發的條件，水稻種子能在此條件下萌發。
（2）從題干信息“某水稻品種在光照強度為 8～10μmol/（s m2）時，固定的 CO2 量等于呼吸作用釋放的 CO2 量”可知：光照強度為 10μmol/（s m2）時為該水稻種子的光補償點，光合速率等于呼吸速率，凈光合速率為 0，水稻適齡秧苗不能正常生長；從題干信息“某日照時長短于 12 小時才能開花”可知：每天光照時長為 14 小時超過了開花需要的最長時長，所以水稻植株不能開花繁育出新種子。
（3）為防鳥害、鼠害減少雜草生長，種子須灌水覆蓋，該種子應具耐受水淹的特性，即有抗澇特性。
1.（2021廣東卷·15）與野生型擬南芥WT相比，突變體t1和t2，在正常光照條件下，葉綠體在葉肉細胞中的分布及位置不同（圖a，示意圖），造成葉綠體相對受光面積的不同（圖b），進而引起光合速率差異，但葉綠素含量及其它性狀基本一致。在不考慮葉綠體運動的前提下，下列敘述錯誤的是（ ）


A.t2比t1具有更高的光飽和點（光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度）
B.t1比t2具有更低的光補償點（光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度）
C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關
D.三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大
1.【答案】D
【解析】由題圖可知，在正常光照下，t2中葉綠體的相對受光面積低于t1，當二者光合作用速率相同時，t2所需光照強度高于t1；當呼吸作用釋放CO2速率等于光合作用吸收速率時，t2所需光照強度高于t1。
A、在正常光照下，t2中葉綠體的相對受光面積低于t1，當二者光合作用速率相同時，t2所需光照強度高于t1；當二者光合作用速率分別達到最大值時，t2所需光照強度高于t1即t2比t1具有更高的光飽和點，A項正確；
B、在正常光照下，t2中葉綠體的相對受光面積低于t1，當呼吸作用釋放CO2速率等于光合作用吸收速率時，t2所需光照強度高于t1，即t1所需光照強度低于t2，t1比t2具有更低的光補償點，B項正確；
C、題干信息可知，葉綠素含量及其它性狀基本一致，三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關，C項正確；
D、題干信息可知，在正常光照條件下，三者光合速率的差異是三者的葉綠體在葉肉細胞中的分布及位置不同，造成葉綠體相對受光面積的不同導致的。當光照強度增加到一定程度后，三者光合速率的差異不會隨光照強度的增加而變大，D項錯誤。
2. （2022湖南三湘名校聯盟高三3月大聯考·T15）為研究光照與黑暗交替處理對花生葉片葉綠體中的ATP和ADP含量變化的影響，某研究小組測定的實驗結果如圖所示。結合圖中結果分析，下列敘述錯誤的是（ ）
A. 在光照0～5min內，葉綠體中發生了ADP+Pi→ATP的轉化過程
B. 在光照5～20min內，葉綠體中的ATP含量基本穩定，說明ATP與ADP轉化逐漸停止
C. 在黑暗20～30min內，暗反應繼續進行導致了葉綠體中ATP和ADP的含量呈相反變化
D. 在光暗交替處理30min內，光暗條件主要對葉綠體內ADP與ATP轉化過程的影響較大
2.【答案】B
【解析】
A、圖中ATP和ADP含量變化曲線顯示，在開始光照的0～5 min 內，ATP含量迅速上升，而ADP迅速下降，依據二者之間的轉化關系可知，葉綠體中發生了ADP+Pi→ATP的轉化過程，A 項正確；
B、在有光照的條件下，葉綠體內將持續進行光合作用的光反應和暗反應過程，葉綠體類囊體膜捕獲光能后利用ADP和Pi為原料持續合成ATP，合成的ATP也會持續供給暗反應三碳化合物（C3）還原過程，曲線顯示葉綠體中ATP含量基本穩定，說明ATP與ADP的持續轉化已維持在一定的速率下，并未停止，B 項錯誤；
C、在黑暗20～30 min內，葉綠體因無光照，光反應停止，無法持續合成ATP，而暗反應在停止光照的短暫時間內繼續進行，會繼續消耗ATP，同時產生ADP，從而導致了ATP和ADP的含量呈相反變化，C項正確；
D、曲線顯示在光暗交替處理30 min內，ATP與ADP含量變化較大，這說明光暗條件主要對葉綠體內ADP與ATP轉化過程的影響較大，D項正確。
3. 在玻璃溫室中，研究小組分別用三種單色光對某種綠葉蔬菜進行補充光源(補光)試驗，結果如圖所示。補光的光強度為 150μmol·m-2·s-1，補光時間為上午 7 : 00-10 : 00，溫度適宜。下列敘述正確的是
A. 給植株補充 580nm 光源，對該植株的生長有促進作用
B. 若 680nm 補光后植株的光合色素增加，則光飽和點將下降
C. 若 450nm 補光組在 9 : 00 時突然停止補光，則短期內植株葉綠體內 C3含量降低
D. 當 CO2吸收速率都達到6μmol·m-2·s-1時，450nm補光組從溫室中吸收的CO2總量比對照組少
3.【答案】D
【解析】
A、與對照組相比，給植株補充 580nm 光源，植株CO2吸收速率降低，說明對該植株的生長有抑制作用，A項錯誤；
B、若 680nm 補光后植株的光合色素增加，植物吸收光能的能力增強，則光飽和點將增大，B項錯誤；
C、若 450nm 補光組在 9 : 00 時突然停止補光，會使光反應速率降低，合成的ATP和NADPH減少，C3還原速率降低，C3的消耗減少，則短期內植株葉綠體內 C3含量增加，C項錯誤；
D、當對照組和450nm補光組CO2吸收速率都達到6μmol·m-2·s-1時，由于450nm補光組需要的時間短，結合分析題圖可知從溫室中吸收的CO2總量比對照組少，D項正確。
4. 在光照恒定、溫度最適條件下，某研究小組用圖中甲的實驗裝置測量一小時內密閉容器中CO2的變化量，繪成曲線如圖乙所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A.a～b段,葉綠體中ADP從基質向類囊體薄膜運輸
B.該綠色植物前30分鐘真正光合速率平均為50 ppm CO2/min
C.適當提高溫度進行實驗,該植物光合作用的光飽和點將下降
D.若第10 min時突然黑暗,葉綠體基質中C3的含量在短時間內將增加
4.【答案】B
【解析】
A、a～b段植物同時進行光合作用和呼吸作用，葉綠體中ADP從基質向類囊體薄膜運輸，A項正確；
B、密閉容器中CO2的變化量代表的是凈光合速率，真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率，由a～b段可以計算出凈光合速率=(1680-180)÷30=50(ppm CO2/min)，由b～c段可以計算出呼吸速率=(600-180)÷30=14(ppm CO2/min)，因此該綠色植物前30分鐘真正光合速率平均為64 ppm CO2/min，B項錯誤；
C、題干中提出，該實驗在最適溫度條件下進行,因此適當提高溫度進行實驗，會導致光合速率下降,植物光合作用的光飽和點將下降，C項正確；
D、若第10 min時突然黑暗，則光反應產生的ATP和[H]含量下降，暗反應中三碳化合物的還原速率降低，C3的消耗量減少，而C3的產生量不變，導致葉綠體基質中C3的含量在短時間內增加，D項正確。
5.（2021浙江省·T27）現以某種多細胞綠藻為材料，研究環境因素對其葉綠素a含量和光合速率的影響。實驗結果如下圖，圖中的綠藻質量為鮮重。
回答下列問題：
（1）實驗中可用95%乙醇溶液提取光合色素，經處理后，用光電比色法測定色素提取液的_________，計算葉綠素a的含量。由甲圖可知，與高光強組相比，低光強組葉綠素a的含量較_________，以適應低光強環境。由乙圖分析可知，在_________條件下溫度對光合速率的影響更顯著。
（2）葉綠素a的含量直接影響光反應的速率。從能量角度分析，光反應是一種_________反應。光反應的產物有_________和O2。
（3）圖乙的綠藻放氧速率比光反應產生O2的速率_________，理由是_________。
（4）綠藻在20℃、高光強條件下細胞呼吸的耗氧速率為30μmol·g-1·h-1，則在該條件下每克綠藻每小時光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。
5.【答案】
(1)光密度值 高 高光強
(2) 吸能 ATP、NADPH
(3) 小 綠藻放氧速率等于光反應產生氧氣的速率減去細胞呼吸消耗氧氣的速率
(4) 360
【解析】分析甲圖，同光強度下，綠藻中的葉綠素a含量隨溫度升高而增多，同溫度下，低光強的的葉綠素a含量更高。分析乙圖，同光強下，溫度在25℃之前，隨著溫度升高，綠藻釋放氧速率（凈光合速率）加快。同溫度下，高光強的釋放氧速率（凈光合速率）更大。
（1）葉綠體中的4種光合色素含量和吸光能力存在差異，因此可以利用光電比色法測定色素提取液的光密度值來計算葉綠素a的含量；由甲圖可知，與高光強組相比，低光強組葉綠素a的含量較高，以增強吸光的能力，從而以適應低光強環境；由乙圖分析可知，同溫度下，高光強的釋放氧速率更大，因此在高光強條件下，溫度對光合速率的影響更顯著。
（2）葉綠素a的含量直接影響光反應的速率。從能量角度分析，光反應需要消耗太陽能，光反應是一種吸能反應；光反應過程包括水的光解（產生NADPH和氧氣）和ATP的合成，因此光反應的產物有ATP、NADPH和O2。
（3）圖乙的綠藻放氧速率表示凈光合速率，綠藻放氧速率等于光反應產生氧氣的速率減去細胞呼吸消耗氧氣的速率，因此圖乙的綠藻放氧速率比光反應產生氧氣的的速率小。
（4）由乙圖可知，在20℃、高光強條件下綠藻放氧速率為150μmol·g-1·h-1，綠藻在20℃、高光強條件下細胞呼吸的耗氧速率為30μmol·g-1·h-1，那么光合作用產生的氧氣速率為150+30=180μmol·g-1·h-1，因此每克綠藻每小時光合作用消耗CO2為180μmol，因為1 分子的二氧化碳與 1 個 RuBP 結合形成2分子3-磷酸甘油酸。故每克綠藻每小時光合作用消耗CO2生成180 ×2=360μmol的3-磷酸甘油酸。
6.（2021浙江省6月· T27）不同光強度下，無機磷濃度對大豆葉片凈光合速率的影響如圖甲；16h光照，8h黑暗條件下，無機磷濃度對大豆葉片淀粉和蔗糖積累的影響如圖乙。回答下列問題：
（1）葉片細胞中，無機磷主要貯存于__________，還存在于細胞溶膠、線粒體和葉綠體等結構，光合作用過程中，磷酸基團是光反應產物__________的組分，也是卡爾文循環產生并可運至葉綠體外的化合物__________的組分。
（2）圖甲的O～A段表明無機磷不是光合作用中__________過程的主要限制因素。由圖乙可知，光照下，與高磷相比，低磷條件的蔗糖和淀粉含量分別是_________；不論高磷、低磷，24 h內淀粉含量的變化是__________。
（3）實驗可用光電比色法測定淀粉含量，其依據是__________。為確定葉片光合產物的去向，可采用__________法。
6.【答案】
（1）液泡 ATP和NADPH 三碳糖磷酸
（2）光反應 較低、較高 光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量減少
（3）淀粉遇碘顯藍色，其顏色深淺與淀粉含量在一定范圍內成正比 14CO2的同位素示蹤
【解析】1、分析圖甲可知：在A點之前，隨光照強度增大，大豆葉片凈光合速率均增大，且高磷和低磷對其沒有影響；A點之后，低磷條件下，隨光照強度增加，凈光合速率不再明顯增大，最后穩定，高磷條件下，隨光照強度增加，凈光合速率先明顯增大，最后穩定。
2、分析圖乙可知：該實驗是在16h光照，8h黑暗條件下，研究無機磷濃度對大豆葉片淀粉和蔗糖積累的影響，實驗分為4組，分別為高磷、淀粉組；低磷、淀粉組；高磷、蔗糖組；低磷、蔗糖組。
（1）成熟植物細胞具有中央大液泡，是植物細胞貯存無機鹽類、糖類、氨基酸、色素等的“大倉庫”，所以無機磷主要貯存于大液泡中。光合作用過程中，光反應產物有O2、ATP和[H]（NADPH），而磷酸基團是ATP和NADPH的組分，也是RuBP（核酮糖二磷酸）和三碳糖（三碳糖磷酸）的組分，其中三碳糖磷酸是經卡爾文循環產生并可運至葉綠體外轉變成蔗糖。
（2）圖甲中O～A 段，隨光照強度增大，凈光合速率均增大，表明這時限制因素為光照強度，即光反應限制了光合作用；且高磷和低磷條件下大豆葉片凈光合速率的曲線完全重合，說明無機磷不是光合作用中光反應過程的主要限制因素。由圖乙可知，光照下，與高磷相比，低磷條件的蔗糖含量低，而淀粉含量高；不論高磷、低磷，24h內淀粉含量的變化趨勢均為光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量減少。
（3）光電比色法是借助光電比色計來測量一系列標準溶液的吸光度，繪制標準曲線，然后根據被測試液的吸光度，從標準曲線上求出被測物質的含量的方法。淀粉遇碘顯藍色，其顏色深淺與淀粉含量在一定范圍內成正比，可用于糖的定量，故用光電比色法測定淀粉含量；為確定葉片光合產物的去向，可采用（放射性）同位素示蹤法標記14CO2，通過觀察放射性出現的位置進而推測葉片光合產物的去向。
7.（2022福建廈門市高三5月質檢·T17）我國江淮地區的玉米開花期常與一年中的梅雨期(6月中旬到7月初)重合，陰雨連綿造成光照不足，導致玉米產量下降。為研究不同時期弱光脅迫對玉米產量的影響，科研人員選用江淮2號玉米進行大田實驗，實驗分組及結果如表1所示。
回答下列問題:
(1)由表1數據得出的結論是①_______________________②________________________
(2)為進一步研究弱光脅迫下玉米減產的原因，科研人員測定了玉米凈光合速率，結果如圖1所示。
遮光期玉米凈光合速率下降的主要原因是____________________________________。實驗組遮光處理結束后恢復自然光照，其凈光合速率也無法恢復到CK組的水平，可能的原因是__________________________。
(3)針對江淮地區玉米減產的問題，請提出一條提高大田玉米產量的對策_______________。
7.【答案】
(1)①弱光脅迫主要是通過降低穗粒數進而造成玉米產量下降
②在玉米開花期遮光時間越早，產量下降越明顯
(2)遮光導致光照強度減弱，光反應速率降低，凈光合速率下降；
弱光脅迫影響葉綠素的合成，葉綠素含量低于CK組，所以凈光合速率無恢復到CK組水平
(3)提前/延遲播種玉米，使玉米開花期避開梅雨期（或更換玉米品種，如改種花期不與梅雨期重疊的玉米）
【解析】
(1)表1數據顯示，與千粒重數據相比，穗粒數S1、S2組與CK組的差值較大，由此可知弱光脅迫主要是通過降低穗粒數進而造成玉米產量下降；與S2、S3組相比，產量S1組與CK組的差值較大，所以可知在玉米開花期遮光時間越早，產量下降越明顯。
(2)遮光導致光照強度減弱，光反應速率降低，凈光合速率下降，這就是遮光期玉米凈光合速率下降的主要原因；弱光脅迫影響葉綠素的合成，葉綠素含量低于CK組，所以實驗組遮光處理結束后恢復自然光照，其凈光合速率也無法恢復到CK組的水平。
(3)從題干信息可知： 江淮地區的玉米開花期常與一年中的梅雨期重合，陰雨連綿造成光照不足，導致玉米產量下降。針對這種情況，可以提前或延遲播種玉米，使玉米開花期避開梅雨期；或更換玉米品種，如改種花期不與梅雨期重疊的玉米，來提高大田玉米產量。
8. (湖北省高中名校聯盟2023屆新高三第一次聯合測評·T21)近年來大氣中的CO2濃度和O3濃度不斷上升。為了研究CO2濃度和O3濃度上升對農作物有何影響。研究人員用高濃度CO2和高濃度O3分別連續處理水稻甲、乙兩個品種75天，在第55天、65天、75天分別測定植物的最大凈光合速率，結果如圖。
[注:CK(對照,大氣常態濃度)；CO2(CO2常態濃度+ 200pmol●mol-1)；O3(O3常態濃度×160%)；CO2+O3(CO2常態濃度+200pmol●mol-1和O3常態濃度×160%)。最大凈光合速率是指在最適光照條件下，一定量的植物在單位時間內吸收外界的CO2的最大量。]
回答下列問題:
(1)該課題組在培養水稻時，稻田應定期排水，否則水稻幼根會變黑、腐爛，原因是______。
(2)由甲組圖可知，與75天相比，65天時O3組與CK組之間的最大凈光合速率差異較小，這說明__________________________________。
(3)分析甲、乙兩組75天時的數據我們可知:①O3處理75天后，甲、乙兩組水稻的______，表明長時間高濃度的O3對水稻光合作用產生明顯抑制；②長時間高濃度的O3對乙品種水稻的影響大于甲品種水稻，表明______________________________。
(4)高濃度CO2可_____________(填"提高”或”降低”)高濃度O3對水稻凈光合作用的抑制效果，但是與CK組比較，CO2組增大光合速率的效果并不明顯，原因可能是______________。
(5)實驗發現，處理75天后甲、乙兩組水稻中的基因A表達量都下降。為確定A基因功能與水稻對O3耐受力的關系，使乙組水稻中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天。若實驗現象為______________，則說明A基因的功能與乙品種水稻對O3耐受力無關。
8. 【答案】
（1）定期排水能防止水稻根細胞進行無氧呼吸產生酒精，防止酒精積累毒害根細胞，否則酒精積累毒害根細胞，使根變黑、腐爛
（2）在65天時O3對甲組水稻凈光合速率的影響較小（或隨時間延長，O3對甲組水稻凈光合速率的抑制作用變大）
（3）最大凈光合速率均下降 乙品種水稻對O3更敏感（或O3對乙品種水稻的抑制作用更明顯）
（4）降低 固定CO2的酶的數量和活性有限（光反應提供的ATP、NADPH有限或溫度、水分等條件的限制，不可以答光強和CO2濃度）
（5）與乙組75天時的最大凈光合速率基本相同
【解析】
(1)根細胞進行無氧呼吸產生酒精，酒精積累會毒害根細胞，因此稻田應定期排水，否則水稻幼根會變黑、腐爛。
(2)由甲組圖可知，與75天相比，65天時O3組與CK組之間的最大凈光合速率差異較小，說明與75天相比，65天時O3對甲組水稻凈光合速率的影響較小（或隨時間延長，O3對甲組水稻凈光合速率的抑制作用變大）。
(3)分析甲、乙兩組75天時的數據我們可知:①O3處理75天后，甲、乙兩組水稻的最大凈光合速率均下降，表明長時間高濃度的O3對水稻光合作用產生明顯抑制；②長時間高濃度的O3對乙品種水稻的影響大于甲品種水稻，表明乙品種水稻對O3更敏感（或O3對乙品種水稻的抑制作用更明顯）。
(4)比較O3和CO2+O3數據可知，高的濃度CO2可降低高濃度O3對水稻凈光合作用的抑制效果。從題干信息可知：最大凈光合速率是指在最適光照條件下，一定量的植物在單位時間內吸收外界的CO2的最大量。所以與CK組比較，CO2組增大光合速率的效果并不明顯，光照強度和CO2濃度已經最適，其原因只能是植物內部原因：固定CO2的酶的數量和活性，光反應提供的ATP、NADPH；外界因素溫度、水分等條件。
(5)若A基因過量表達乙組水稻與A基因表達量下降的乙組水稻，75天時的最大凈光合速率基本相同，則說明A基因的功能與乙品種水稻對O3耐受力無關。
9.（2022福建福州市3月質檢·T17）香榧是中國珍稀的上等干果，香榧樹齡長，15年后達盛果期。科研人員以16年嫁接苗的香榧葉片為研究對象，測定其光合作用的生理特征，為香榧苗木的高效栽培提供理論支持。
（1）在一定光照強度下，利用儀器測定單位時間CO2的_____________，以代表凈光合速率；在黑暗條件下，再次測定數據，代表_______________。
（2）為研究CO2濃度變化對香榧葉光合作用強度的影響。科研人員先將葉片在400μmol·mol-1，（大氣濃度）和光照強度為800μmol·m-2·s-1（光飽和強度）下持續30min，再依次按不同的CO2摩爾分數（400、300、200、100、50、400、800、1200、1600、1800、2000μmol·mol-1），進行測定。
①實驗中，依次將CO2濃度從400降低到50μmol·mol-1，這時葉綠體中C5的含量_____________，并分析變化的原因____________________________。
②實驗需在光照強度為800μmol·m-2·s-1進行的原因_____________________________。
③實驗時間均選在9:00～11:00，14:00～16:00，這樣操作的意圖是________________________。
（3）研究還發現不同季節施肥方式對產量影響較大。為此建議冬季施有機肥，以提高地溫，請寫出其中的生物學原理___________________________。同時在5月和8月生長旺盛期施以氮肥為主的速效化肥和有機肥，施用氮肥能提高產量的原因是N可以參與光合作用中_________________________等物質的合成。（至少寫出2種）
9.【答案】
（1）吸收量 呼吸速率
（2）①增多（積累） CO2濃度降低，CO2固定減慢，C3還原速度不變
②排除光反應不足對暗反應的影響
③氣孔開放程度合適，避免出現光合午休現象
（3）土壤微生物的分解作用，釋放熱量（熱能）
色素（葉綠素）、光合作用有關的酶、ATP、NADPH等
【解析】
（1）根據所學知識可知，在一定光照強度下，植物同時進行光合作用和呼吸作用，利用儀器測定單位時間CO2的吸收量以代表凈光合速率；在黑暗條件下，植物只進行呼吸作用，此時測定數據，代表呼吸速率。
（2）為研究CO2濃度變化對香榧葉光合作用強度的影響。科研人員先將葉片在400μmol·mol-1，（大氣濃度）和光照強度為800μmol·m-2·s-1（光飽和強度）下持續30min，再依次按不同的CO2摩爾分數（400、300、200、100、50、400、800、1200、1600、1800、2000μmol·mol-1），進行測定。
①CO2濃度從400降低到50μmol·mol-1，這時CO2固定減慢，C5消耗量減少；而C3還原速度不變，C5生成量減少，所以C5的含量增多。
②光照強度是無關變量，光照強度為800μmol·m-2·s-1是光飽和強度，所以實驗需在光照強度為800μmol·m-2·s-1進行是為了排除光反應不足對暗反應的影響。
③實驗時間均選在9:00～11:00，14:00～16:00，這樣操作的意圖是避開出現光合午休現象的時間段，確保氣孔開放程度合適。
（3）施用有機肥是利用土壤微生物的呼吸（分解）作用將有機物分解為無機物，供植物吸收利用，這一過程釋放的能量一部分以熱能形式散失，提高地溫。參與光合作用中的葉綠素、光合作用有關的酶、ATP、NADPH等物質含有N，所以施用氮肥能提高產量。
10. 如圖表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下，某植物在不同溫度下的凈光合作用速率和呼吸作用速率曲線。請據圖回答下列問題：
（1）光反應階段產生的[H]和ATP用于暗反應中__________過程。光合作用、呼吸作用都受到溫度的影響，其中與_______ 作用有關的酶的適宜溫度更高。
（2）在10℃時，光合作用速率_______（大于、小于）呼吸作用速率，光合作用速率與呼吸作用速率相等時對應的溫度是_______℃，溫度在_______℃時真光合作用速率最大。
（3）若溫度保持在25℃的條件下，長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該植物能否正常生長？_______，原因是___________________________________。
（4）在溫度為45℃的條件下，該植物葉肉細胞中產生ATP的場所有___________________。
10.【答案】
（1）C3的還原 呼吸
（2）大于 40 35
（3）能 12h光照下光合作用積累的有機物大于12h呼吸作用消耗的有機物
（4）葉綠體、線粒體、細胞質基質
【解析】
（1）光反應階段產生的[H]和ATP用于暗反應中C3的還原。光合作用、呼吸作用都受到溫度的影響，據圖分析可知，與呼吸作用有關的酶的適宜溫度為40℃，與光合作用有關的酶的適宜溫度為30℃，因此與呼吸作用有關的酶的適宜溫度更高。
（2）在10℃時，凈光合速率大于0，因此光合作用速率大于呼吸作用速率。當溫度是40℃時，凈光合速率為0，則此時光合作用速率與呼吸作用速率相等。根據真光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率可知，當溫度是35℃時，真光合作用速率最大。
（3）植物能正常生長必須是光照下光合作用積累的有機物大于黑暗時呼吸作用消耗的有機物。若溫度保持在25℃的條件下，12h光照下光合作用積累的有機物大于12h呼吸作用消耗的有機物，故植物能正常生長。
（4）在溫度為45℃的條件下，該植物葉肉細胞中既能進行光合作用，又能進行呼吸作用，因此產生ATP的場所有葉綠體、線粒體、細胞質基質。易錯點08 關于光合作用和呼吸作用圖像分析
曲線圖和柱形圖在考查光合作用和呼吸作用的高考題中常常出現。對曲線變化和曲線上的特殊點所代表的的生物學含義沒有掌握或理解不準確是失分主要原因，對原因依據類答不全或邏輯混亂也是失分常見的原因。在復習備考中，準確理解曲線變化趨勢及拐點所代表的生物學含義，結合題目情境將知識準確、合理的應用，同時避開易錯陷阱，從而提高這類題的得分率。
易錯陷阱1：總光合速率與凈光合作用速率的判斷。混淆“產生O2的量”與 “釋放O2的量”的區別、“葉綠體（植物）固定CO2的量”與“植物吸收CO2的量” 的區別、“合成有機物的量”與 “積累有機物的量” 的區別。
易錯陷阱2：凈光合作用為0時，光合作用強度和呼吸作用強度的比較。誤以為整株綠色植物凈光合作用為0時，植物光合作用強度等于植物呼吸作用強度，葉肉細胞中光合作用強度也等于呼吸作用強度。
易錯陷阱3：光照、溫度、CO2濃度對光合作用的影響。誤以為光照強度、溫度、CO2濃度與光合作用強度成正相關，誤判曲線圖中影響光合作用的限制因素。
易錯陷阱4：光合作用曲線中補償點與飽和點移動規律。對補償點與飽和點含義不理解造成誤判，對光照強度、溫度、CO2濃度對光合作用和呼吸作用的影響分析不準確造成誤判。
易錯陷阱5：一晝夜中開始進行光合作用的點、有機物積累最多的點的判斷。誤以為光合速率下降就沒有積累有機物，誤以為下圖中c點開始進行光合作用，d點有機物積累最多。
易錯陷阱6：植物正常生長與有機物積累的關系。誤以為植物光合作用有合成有機物即可正常生長，忽略了呼吸作用消耗有機物。
例題1、如圖表示溫度對某綠色植物光合作用和呼吸作用的影響，下列分析錯誤的是 (　　)
A.F點表示光合作用速率與呼吸作用速率相等
B.植物有機物積累量最大時對應的最低溫度是10 ℃
C.圖中光合作用單位時間內固定的CO2最大量為30
D.H、J點表示光合作用制造的有機物量是呼吸作用消耗有機物量的2倍
例題2、（2022 湖北·T19）不同條件下植物的光合速率和光飽和點（在一定范圍內，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度稱為光飽和點）不同，研究證實高濃度臭氧（O3）對植物的光合作用有影響。用某一高濃度 O3連續處理甲、乙兩種植物 75 天，在第 55 天、65 天、75 天分別測定植物凈光合速率，結果如圖 1、圖 2 和圖 3 所示。回答下列問題：
【注】 曲線 1：甲對照組，曲線 2：乙對照組，曲線 3：甲實驗組，曲線 4：乙實驗組。
（1）圖1中，在高濃度 O3處理期間，若適當增加環境中的 CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會__________（填“減小”、“不變”或“增大”）。
（2）與圖 3 相比， 圖 2 中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明_______________。
（3）從圖 3 分析可得到兩個結論：①O3處理 75 天后，甲、乙兩種植物的 ____________，表明長時間高濃度的 O3對植物光合作用產生明顯抑制；②長時間高濃度的 O3對乙植物的影響大于甲植物，表明_______________________________。
（4）實驗發現，處理 75 天后甲、乙植物中的基因 A 表達量都下降，為確定 A 基因功能與植物對 O3耐受力的關系，使乙植物中 A 基因過量表達，并用高濃度 O3處理 75 天。若實驗現象為___________________________，則說明 A基因的功能與乙植物對 O3耐受力無關。
1. 植物“三率”的判定
(1)根據坐標曲線判定:當光照強度為0時,若CO2吸收值為負值（只有CO2釋放），該值絕對值代表呼吸速率，該曲線代表凈光合速率；當光照強度為0時,若CO2吸收值為0,該曲線代表真正光合速率。
(2)根據關鍵詞判定
檢測指標 呼吸速率 凈光合速率 真正(總)光合速率
CO2 釋放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量
O2 吸收量(黑暗) 釋放量 產生量
有機物 消耗量(黑暗) 積累量 制造量、產生量
2.整株綠色植物凈光合速率為0時，植物光合作用強度等于植物呼吸作用強度，而葉肉細胞進行的光合作用還要補償根等不能進行光合作用的細胞，也就是植株中只有部分細胞進行光合作用，所以此時葉肉細胞的光合作用強度大于細胞呼吸強度。
3.在一定范圍內，光合速率隨光照強度、溫度、CO2濃度的增加而增大，光照強度、CO2濃度對光合作用的影響會出現光飽和點、CO2飽和點，溫度通過影響酶活性影響光合作用，超過最適溫度后，酶活性下降，光合速率隨著下降。
4.自然環境中一晝夜植物光合作用曲線
①開始進行光合作用的點:b。
②光合作用與呼吸作用相等的點:c、e。
③開始積累有機物的點:c。
④有機物積累量最大的點:e。
5.密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線
①曲線分析
AB段 　無光照,植物只進行呼吸作用
BC段 　溫度降低,呼吸作用減弱
CD段 　C點后,微弱光照,開始進行光合作用,但光合作用強度<呼吸作用強度
D點 　光合作用強度=呼吸作用強度
DH段 　光合作用強度>呼吸作用強度,其中FG段表示“光合午休”現象
H點 　光合作用強度=呼吸作用強度
HI段 　光照繼續減弱,光合作用強度<呼吸作用強度,直至光合作用完全停止
②植物生長與否的判斷方法
I點低于A點 　說明一晝夜,密閉容器中CO2濃度減小,即光合作用>呼吸作用,植物生長
若I點高于A點 　說明光合作用<呼吸作用,植物體內有機物總量減少,植物不能生長
若I點等于A點 　說明光合作用=呼吸作用,植物體內有機物總量不變,植物不生長
6.光合作用曲線中補償點與飽和點移動規律
(1)補償點的移動
①呼吸速率增加,其他條件不變時,光(或CO2)補償點應右移,反之左移。
②呼吸速率基本不變,相關條件的改變使光合速率下降時,光(或CO2)補償點應右移,反之左移。
(2)飽和點的移動
相關條件的改變(如增大光照強度或增大CO2濃度)使光合速率增大時,飽和點應右移,反之左移。
1. （2022全國甲卷·T29）根據光合作用中 CO2的固定方式不同，可將植物分為 C3植物和 C4植物等類型。C4植物的 CO2補償點比 C3植物的低。CO2補償點通常是指環境 CO2濃度降低導致光合速率與呼吸速率相等時的環境 CO2濃度。回答下列問題。
（1）不同植物（如 C3植物和 C4植物）光合作用光反應階段的產物是相同的，光反應階段的產物是_________________________________________（答出 3 點即可）。
（2）正常條件下，植物葉片的光合產物不會全部運輸到其他部位，原因是_______________（答出 1 點即可）。
（3）干旱會導致氣孔開度減小，研究發現在同等程度干旱條件下，C4植物比 C3植物生長得好。從兩種植物CO2補償點的角度分析，可能的原因是_____________________________。
2. 如圖為有關環境因素對植物光合作用影響的關系圖,下列描述錯誤的是 (　　)
A.圖(1)中,若適當增加光照強度,可使a點左移,b點右移
B.圖(2)中,若適當增大CO2濃度,可使a點左移,b點右移
C.圖(3)中,與b點相比,a點時葉綠體中C3含量相對較多
D.圖(4)中,當溫度高于25 ℃時,光合作用制造的有機物的量開始減少
3.（2022湖南·T17）將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發和植株生長的基質。某水稻品種在光照強度為 8～10μmol/（s m2）時，固定的 CO2 量等于呼吸作用釋放的 CO2 量；日照時長短于 12 小時才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種 1 天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為 35℃/25℃，光照強度為 2μmol/（s m2），每天光照時長為 14 小時。回答下列問題：
（1）在此條件下，該水稻種子____ （填“能”或“不能”）萌發并成苗（以株高≥2 厘米，至少 1 片綠葉視為成苗），理由是_____________________________________ 。
（2）若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為 10μmol/（s m2），其他條件與上述實驗相同，該水稻_______ （填“能”或“不能”）繁育出新的種子，理由是_____________ （答出兩點即可）。
（3）若該水稻種子用于稻田直播（即將種子直接撒播于農田），為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，該種子應具有_____________ 特性。
1.（2021廣東卷·15）與野生型擬南芥WT相比，突變體t1和t2，在正常光照條件下，葉綠體在葉肉細胞中的分布及位置不同（圖a，示意圖），造成葉綠體相對受光面積的不同（圖b），進而引起光合速率差異，但葉綠素含量及其它性狀基本一致。在不考慮葉綠體運動的前提下，下列敘述錯誤的是（ ）


A.t2比t1具有更高的光飽和點（光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度）
B.t1比t2具有更低的光補償點（光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度）
C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關
D.三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大
2. （2022湖南三湘名校聯盟高三3月大聯考·T15）為研究光照與黑暗交替處理對花生葉片葉綠體中的ATP和ADP含量變化的影響，某研究小組測定的實驗結果如圖所示。結合圖中結果分析，下列敘述錯誤的是（ ）
A. 在光照0～5min內，葉綠體中發生了ADP+Pi→ATP的轉化過程
B. 在光照5～20min內，葉綠體中的ATP含量基本穩定，說明ATP與ADP轉化逐漸停止
C. 在黑暗20～30min內，暗反應繼續進行導致了葉綠體中ATP和ADP的含量呈相反變化
D. 在光暗交替處理30min內，光暗條件主要對葉綠體內ADP與ATP轉化過程的影響較大
3. 在玻璃溫室中，研究小組分別用三種單色光對某種綠葉蔬菜進行補充光源(補光)試驗，結果如圖所示。補光的光強度為 150μmol·m-2·s-1，補光時間為上午 7 : 00-10 : 00，溫度適宜。下列敘述正確的是
A. 給植株補充 580nm 光源，對該植株的生長有促進作用
B. 若 680nm 補光后植株的光合色素增加，則光飽和點將下降
C. 若 450nm 補光組在 9 : 00 時突然停止補光，則短期內植株葉綠體內 C3含量降低
D. 當 CO2吸收速率都達到6μmol·m-2·s-1時，450nm補光組從溫室中吸收的CO2總量比對照組少
4. 在光照恒定、溫度最適條件下，某研究小組用圖中甲的實驗裝置測量一小時內密閉容器中CO2的變化量，繪成曲線如圖乙所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A.a～b段,葉綠體中ADP從基質向類囊體薄膜運輸
B.該綠色植物前30分鐘真正光合速率平均為50 ppm CO2/min
C.適當提高溫度進行實驗,該植物光合作用的光飽和點將下降
D.若第10 min時突然黑暗,葉綠體基質中C3的含量在短時間內將增加
5.（2021浙江省·T27）現以某種多細胞綠藻為材料，研究環境因素對其葉綠素a含量和光合速率的影響。實驗結果如下圖，圖中的綠藻質量為鮮重。
回答下列問題：
（1）實驗中可用95%乙醇溶液提取光合色素，經處理后，用光電比色法測定色素提取液的_________，計算葉綠素a的含量。由甲圖可知，與高光強組相比，低光強組葉綠素a的含量較_________，以適應低光強環境。由乙圖分析可知，在_________條件下溫度對光合速率的影響更顯著。
（2）葉綠素a的含量直接影響光反應的速率。從能量角度分析，光反應是一種_________反應。光反應的產物有_________和O2。
（3）圖乙的綠藻放氧速率比光反應產生O2的速率_________，理由是_________。
（4）綠藻在20℃、高光強條件下細胞呼吸的耗氧速率為30μmol·g-1·h-1，則在該條件下每克綠藻每小時光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。
6.（2021浙江省6月· T27）不同光強度下，無機磷濃度對大豆葉片凈光合速率的影響如圖甲；16h光照，8h黑暗條件下，無機磷濃度對大豆葉片淀粉和蔗糖積累的影響如圖乙。回答下列問題：
（1）葉片細胞中，無機磷主要貯存于__________，還存在于細胞溶膠、線粒體和葉綠體等結構，光合作用過程中，磷酸基團是光反應產物__________的組分，也是卡爾文循環產生并可運至葉綠體外的化合物__________的組分。
（2）圖甲的O～A段表明無機磷不是光合作用中__________過程的主要限制因素。由圖乙可知，光照下，與高磷相比，低磷條件的蔗糖和淀粉含量分別是_________；不論高磷、低磷，24 h內淀粉含量的變化是__________。
（3）實驗可用光電比色法測定淀粉含量，其依據是__________。為確定葉片光合產物的去向，可采用__________法。
7.（2022福建廈門市高三5月質檢·T17）我國江淮地區的玉米開花期常與一年中的梅雨期(6月中旬到7月初)重合，陰雨連綿造成光照不足，導致玉米產量下降。為研究不同時期弱光脅迫對玉米產量的影響，科研人員選用江淮2號玉米進行大田實驗，實驗分組及結果如表1所示。
回答下列問題:
(1)由表1數據得出的結論是①_______________________②________________________
(2)為進一步研究弱光脅迫下玉米減產的原因，科研人員測定了玉米凈光合速率，結果如圖1所示。
遮光期玉米凈光合速率下降的主要原因是____________________________________。實驗組遮光處理結束后恢復自然光照，其凈光合速率也無法恢復到CK組的水平，可能的原因是__________________________。
(3)針對江淮地區玉米減產的問題，請提出一條提高大田玉米產量的對策_______________。
8. (湖北省高中名校聯盟2023屆新高三第一次聯合測評·T21)近年來大氣中的CO2濃度和O3濃度不斷上升。為了研究CO2濃度和O3濃度上升對農作物有何影響。研究人員用高濃度CO2和高濃度O3分別連續處理水稻甲、乙兩個品種75天，在第55天、65天、75天分別測定植物的最大凈光合速率，結果如圖。
[注:CK(對照,大氣常態濃度)；CO2(CO2常態濃度+ 200pmol●mol-1)；O3(O3常態濃度×160%)；CO2+O3(CO2常態濃度+200pmol●mol-1和O3常態濃度×160%)。最大凈光合速率是指在最適光照條件下，一定量的植物在單位時間內吸收外界的CO2的最大量。]
回答下列問題:
(1)該課題組在培養水稻時，稻田應定期排水，否則水稻幼根會變黑、腐爛，原因是______。
(2)由甲組圖可知，與75天相比，65天時O3組與CK組之間的最大凈光合速率差異較小，這說明__________________________________。
(3)分析甲、乙兩組75天時的數據我們可知:①O3處理75天后，甲、乙兩組水稻的______，表明長時間高濃度的O3對水稻光合作用產生明顯抑制；②長時間高濃度的O3對乙品種水稻的影響大于甲品種水稻，表明______________________________。
(4)高濃度CO2可_____________(填"提高”或”降低”)高濃度O3對水稻凈光合作用的抑制效果，但是與CK組比較，CO2組增大光合速率的效果并不明顯，原因可能是______________。
(5)實驗發現，處理75天后甲、乙兩組水稻中的基因A表達量都下降。為確定A基因功能與水稻對O3耐受力的關系，使乙組水稻中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天。若實驗現象為______________，則說明A基因的功能與乙品種水稻對O3耐受力無關。
9.（2022福建福州市3月質檢·T17）香榧是中國珍稀的上等干果，香榧樹齡長，15年后達盛果期。科研人員以16年嫁接苗的香榧葉片為研究對象，測定其光合作用的生理特征，為香榧苗木的高效栽培提供理論支持。
（1）在一定光照強度下，利用儀器測定單位時間CO2的_____________，以代表凈光合速率；在黑暗條件下，再次測定數據，代表_______________。
（2）為研究CO2濃度變化對香榧葉光合作用強度的影響。科研人員先將葉片在400μmol·mol-1，（大氣濃度）和光照強度為800μmol·m-2·s-1（光飽和強度）下持續30min，再依次按不同的CO2摩爾分數（400、300、200、100、50、400、800、1200、1600、1800、2000μmol·mol-1），進行測定。
①實驗中，依次將CO2濃度從400降低到50μmol·mol-1，這時葉綠體中C5的含量_____________，并分析變化的原因____________________________。
②實驗需在光照強度為800μmol·m-2·s-1進行的原因_____________________________。
③實驗時間均選在9:00～11:00，14:00～16:00，這樣操作的意圖是________________________。
（3）研究還發現不同季節施肥方式對產量影響較大。為此建議冬季施有機肥，以提高地溫，請寫出其中的生物學原理___________________________。同時在5月和8月生長旺盛期施以氮肥為主的速效化肥和有機肥，施用氮肥能提高產量的原因是N可以參與光合作用中_________________________等物質的合成。（至少寫出2種）
10. 如圖表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下，某植物在不同溫度下的凈光合作用速率和呼吸作用速率曲線。請據圖回答下列問題：
（1）光反應階段產生的[H]和ATP用于暗反應中__________過程。光合作用、呼吸作用都受到溫度的影響，其中與_______ 作用有關的酶的適宜溫度更高。
（2）在10℃時，光合作用速率_______（大于、小于）呼吸作用速率，光合作用速率與呼吸作用速率相等時對應的溫度是_______℃，溫度在_______℃時真光合作用速率最大。
（3）若溫度保持在25℃的條件下，長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該植物能否正常生長？_______，原因是___________________________________。
（4）在溫度為45℃的條件下，該植物葉肉細胞中產生ATP的場所有___________________。

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