關(guān)于光合作用和呼吸作用實驗分析-2023年高考生物考試（全國通用）（解析版）

易錯點09關(guān)于光合作用和呼吸作用實驗分析

易錯分析

實驗?zāi)芰κ巧锟茖W(xué)研究的必備能力之一。實驗題是生物高考題的

特色之一，常常以非選擇題形式考查實驗設(shè)計■、分析、評價能力。這類試題情境涉及科研新

成果，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密，試題背景陌生，命題角度新穎，具有較強的綜合性。不擅

長從大量信息中快速準(zhǔn)確篩選出有效信息、實驗設(shè)計原理和原則的應(yīng)用不當(dāng)、實驗分析能力

薄弱是失分的主要原因。在復(fù)習(xí)備考中，應(yīng)加強練習(xí)尋找規(guī)律，同時關(guān)注易錯點，避開細(xì)微

易錯陷阱，從而提高解答這類題的能力。

易錯陷阱1：實驗現(xiàn)象的原因分析。未掌握葉綠素形成的影響因素，對光照影響光反應(yīng)和

CO2濃度影響暗反應(yīng)的分析邏輯混亂等造成答不對或答不全。

易錯陷阱2：變量的分析。存在多個自變量、因變量時常常漏答，找不準(zhǔn)關(guān)鍵無關(guān)變量等造

成得不到滿分。

易錯陷阱3：實驗思路與實驗步驟?；煜龑嶒炈悸放c實驗步驟的區(qū)別。

易錯陷阱4：驗證性實驗與探究性實驗。分辨不清驗證性實驗與探究性實驗的區(qū)別或做題時

忽略了二者的區(qū)別而錯答。

易錯陷阱5：光合作用實驗中CCh緩沖液(NaHCO3)和NaoH的作用。不理解NaHCO3作

為CO2緩沖液的原理造成誤判。

錯題糾正

例題1、(2022廣東T18)研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養(yǎng)10

天后(下圖a),測定相關(guān)指標(biāo)(下圖b),探究遮陰比例對植物的影響。回答下列問題:

(1)結(jié)果顯示,與A組相比,C組葉片葉綠素含量_____,原因可能是。

(2)比較圖b中Bl與A組指標(biāo)的差異，并結(jié)合B2相關(guān)數(shù)據(jù)，推測B組的玉米植株

可能會積累更多的，因而生長更快。

（3）某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長更快的研究結(jié)果，作出該條件可能會提高

作物產(chǎn)量的推測，由此設(shè)計了初步實驗方案進(jìn)行探究：

實驗材料：選擇前期一致、生長狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。

實驗方法：按圖a所示的條件，分A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗，每組30株；其中以

為對照，并保證除外其他環(huán)境條件一致。收獲后分別

測量各組玉米的籽粒重量。

結(jié)果統(tǒng)計：比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。

分析討論:如果提高玉米產(chǎn)量的結(jié)論成立,下一步探究實驗的思路是。

【解析】分析題圖a可知，A組未遮陰，B組植株一半遮陰（50%遮陰），C株全遮陰（IO0%

遮陰）。

（1）分析題圖b結(jié)果可知,培養(yǎng)10天后,A組葉綠素含量為4,2,C組葉綠素含量為4.7,

原因可能是遮陰條件下植物合成較多的葉綠素，以盡可能多地吸收光能。

（2）比較圖b中Bl葉綠素含量為5.3,B2組的葉綠素含量為3.9,Bl凈光合速率為

20.5,B2組的凈光合速率為7.0；可推測B組的玉米植株總?cè)~綠素含量為（5.3+3.9）/2=4.6,

凈光合速率為（20.5+7.0）/2=13.75,而A組葉綠素含量為4.2,A組凈光合速率為11.8,

兩項數(shù)據(jù)B組均高于A組，推測B組可能會積累更多的糖類等有機物，因而生長更快。

（3）分析題意可知，該實驗?zāi)康氖翘骄緽組條件下是否提高作物產(chǎn)量。該實驗自變量為

玉米遮光程度，因變量為作物產(chǎn)量，可用籽粒重量表示，關(guān)鍵無關(guān)變量是某玉米品種幼苗前

期光照條件、生長狀態(tài)。實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照原則、單一變量原則、等量原則等，無關(guān)變量

應(yīng)保持相同且適宜，故實驗設(shè)計如下：實驗材料?：選擇前期光照條件一致、生長狀態(tài)相似的

某玉米品種幼苗90株。實驗方法：按圖a所示條件，分為A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗，

每組30株；其中以A組為對照，并保證除遮光條件外其他環(huán)境條件一致，收獲后分別測

量各組玉米的籽粒重量。結(jié)果統(tǒng)計：比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。分析討論：如果B組

遮光條件下能提高作物產(chǎn)量，則下一步需要探究能提高作物產(chǎn)量的具體的最適遮光比例是多

少。

【答案】

（1）高遮陰條件下植物合成較多的葉綠素

（2）糖類等有機物

（3）光照條件A組遮光程度

探究能提高作物產(chǎn)量的具體的最適遮光比例是多少

例題2、（2022浙江?T27）通過研究遮陰對花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供

依據(jù)。研究人員從開花至果實成熟,每天定時對花生植株進(jìn)行遮陰處理。實驗結(jié)果如表所示.

指標(biāo)_____________________________________________________________________________________________

光飽和光補償?shù)陀?klχ光合曲線的斜葉綠素含量單株光合產(chǎn)單株葉光合單株果實光合

點（klx）點（Ix）?(mgC02.dm*2,hr*1.kl×'1)（mg?dm'）量（g干重）產(chǎn)量9千重）產(chǎn)量（g干重）

8.25-

不遮陰405501.222.0918.923.25

8.21-

遮陰2小時355151.232.6618.84335

613-

遮陰4小時305001.463.0316.643.05

注：光補償點指當(dāng)光合速率等于呼吸速率時的光強度。光合曲線指光強度與光合速率關(guān)系的

曲線。

回答下列問題：

（1）從實驗結(jié)果可知，花生可適應(yīng)弱光環(huán)境，原因是在遮陰條件下，植株通過增加

,提高吸收光的能力；結(jié)合光飽和點的變化趨勢，說明植株在較低光強度下也

能達(dá)到最大的;結(jié)合光補償點的變化趨勢，說明植株通過降低

使其在較低的光強度下就開始了有機物的積累。根據(jù)表中的

指標(biāo)可以判斷，實驗范圍內(nèi)，遮陰時間越長，植株利用弱光的效率越高。

（2）植物的光合產(chǎn)物主要以形式提供給各器官。根據(jù)相關(guān)指標(biāo)的分析，表明較長遮

陰處理下，植株優(yōu)先將光合產(chǎn)物分配至_____中。

（3）與不遮陰相比，兩種遮陰處理的光合產(chǎn)量均。根據(jù)實驗結(jié)果推測，在花生與

其他高稈作物進(jìn)行間種時，高稈作物一天內(nèi)對花生的遮陰時間為（A.<2小時；B.2

小時；C.4小時；D.>4小時），才能獲得較高的花生產(chǎn)量。

【解析】

（1）從表中數(shù)據(jù)可以看出，遮陰一段時間后，花生植株的葉綠素含量在升高，提高了對光

的吸收能力。光飽和點在下降，說明植株為適應(yīng)低光照強度條件，可在弱光條件下達(dá)到飽和

點。光補償點也在降低，說明植物的光合作用卜降的同時呼吸速率也在下降，以保證植物在

較低的光強下就能達(dá)到凈光合大于O的積累效果。低于5klx光合曲線的斜率體現(xiàn)弱光條

件下與光合速率的提高幅度變化，在實驗范圍內(nèi)隨遮陰時間增長，光合速率提高幅度加快,

故說明植物對弱光的利用效率變高。

（2）植物的光合產(chǎn)物主要是以有機物（蔗糖）形式儲存并提供給各個器官。結(jié)合表中數(shù)據(jù)

看出，較長時間遮陰處理下，整株植物的光合產(chǎn)量下降，但葉片的光合產(chǎn)量沒有明顯下降，

從比例上看反而有所上升，說明植株優(yōu)先將光合產(chǎn)物分配給了葉。

（3）與對照組相比，遮陰處理4小時的單株果實光合產(chǎn)量下降程度大于遮陰處理2小時的

單株果實光合產(chǎn)量下降程度。若將花生與其他高稈作物間種，則應(yīng)盡量減少其他作物對花生

的遮陰時間，遮陰處理時間小于2小時才能獲得較高花生產(chǎn)量。

【答案】

（1）葉綠素含量光合速率呼吸速率低于5klx光合曲線的斜率

（2）蔗糖葉

(3)下降A(chǔ)

知識總結(jié)

1.幾種實驗現(xiàn)象的原因分析

(1)幼苗葉片呈黃色的原因：影響葉綠素形成的外界因素有光照、溫度、必需的礦質(zhì)元素

鎂和氮等。葉綠素的合成需要光照,黑暗中生長的植物幼苗葉片因不能合成葉綠素而呈黃色;

溫度影響葉綠素合成相關(guān)的酶的活性，從而影響葉綠素的合成使幼苗葉片呈黃色：葉綠素中

含有鎂(Mg)和氮(N)等元素，缺乏時植物不能合成葉綠素而使幼苗葉片呈黃色。

(2)植物出現(xiàn)“光合午休現(xiàn)象”的解釋：夏季晴朗的白天10?14時左右，此時溫度很高，

導(dǎo)致氣孔開度減小，Co2無法進(jìn)入葉片組織，致使光合作用暗反應(yīng)受到限制，光合作用強度

明顯減弱。

(3)光照強度增加提高光合作用強度的原因：

光照強度增加，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生的［田和ATP增多，使暗反應(yīng)中G還原過程加快，

從而使光合作用產(chǎn)物增加。例如：光照強度增加，葉綠素含量增加，吸收的光能增多，光反

應(yīng)速率加快，使暗反應(yīng)中C3還原過程加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。

(4)增加COz濃度提高光合作用強度的原因

CO?濃度影響暗反應(yīng)階段，制約的形成。例如：提高植物葉片的氣孔導(dǎo)度(或''正其

行通其風(fēng)”“合理密植”保證良好通風(fēng))，可以提高COz濃度，促進(jìn)CO?的吸收，增強了暗反

應(yīng)速率，進(jìn)而提高植物的凈光合速率；增施農(nóng)家肥，農(nóng)家肥中微生物分解作用產(chǎn)生的COz供

給植物吸收利用，促進(jìn)暗反應(yīng)，進(jìn)而提高光合作用強度。

(5)植物體干物質(zhì)積累速率(凈光合速率)下降的原因：若植物體光合速率不變(或下降)，

植物體呼吸速率在增加,而植物體干物質(zhì)積累速率即凈光合速率=光合速率-呼吸速率，則植

物體干物質(zhì)積累速率(凈光合速率)下降。

2.多因子變量對光合速率的影響的分析

例1下圖1、圖2、圖3研究的自變量分別是光照強度、溫度；光照強度、溫度；光照強

度、CO?濃度。

?■

?

Ot「高COZ濃度

-3

Dt<πΜ十中CO2濃度

2(?)t

1('d彳低CO,濃度

O?

0pQ光照強度6光照“度

圖1圖3

例2下表中研究的自變量是遮陰時間，因變量是光飽和點、光補償點、低于5klx光合曲

線的斜率、葉綠素含量、單株光合產(chǎn)量、單株葉光合產(chǎn)量、單株果實光合產(chǎn)量。

指標(biāo)

光飽和光補償?shù)陀?klx光合曲線的斜葉綠素含量單株光合產(chǎn)單株葉光合單株果實光合

t1l

點（Wx）點（Ix）Φ(mgCO2.dm?.hr?.M×?)（mg?dm'）量（g干重）產(chǎn)?（g干重）產(chǎn)量（g干重）

不遮陰405501.222.0918.923.258.25-

8.21-

遮陰2小時35515L232.6618.843.05

遮陰4小時305001.463.0316.643.05613

3.實驗思路與實驗步驟。

思路是“想法”，是較為粗線條的思考過程，其要求“言簡意賅”。一般須體現(xiàn)“對照

思想”，顯示自變量和因變量，對無關(guān)變量表述時，應(yīng)注意體現(xiàn)“相同且適宜”。步驟是

“做法”，是更為“細(xì)節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細(xì)致”。必須體現(xiàn)“自變量”如何

設(shè)置，“因變量”如何獲得，“無關(guān)變量”如何保證相同且適宜。

4.驗證性實驗與探究性實驗。

（1）實驗?zāi)康模簩ふ翌}干信息，一般寫有“驗證（證明）……”，即為驗證性實驗，一般

書寫為“探究（研究）……”“通過實驗確認(rèn)……”，即為探究性實驗。

（2）實驗結(jié)果與結(jié)論的關(guān)系：在驗證性實驗中，因為要驗證的事實是正確的，實驗結(jié)果只有

一種，實驗結(jié)論即是實驗要驗證的事實。在探究實驗中，因為實驗結(jié)果是未知的，可能出現(xiàn)

的實驗結(jié)果有多種，因此對應(yīng)的實驗結(jié)論也有多種，不同的結(jié)果對應(yīng)不同的結(jié)論。

5.NaoH和NaHeo3溶液的作用

NaOH溶液的作用是吸收CO?,清除密閉容器內(nèi)的Co2。NaHCO3溶液的作用是維持密閉容

器內(nèi)CO?量的穩(wěn)定，其機理是：在密閉的容器中NaHCO3與CO?可以相互轉(zhuǎn)換，BPNa2CO3+H2O

+C02→2NaHC032NaHC03→Na2CO3+H2O+CO2,

舉一%/

1.（2022全國乙卷?T2）某同學(xué)將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定

的溫度和光照條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩(wěn)定。關(guān)于

這一實驗現(xiàn)象，下列解釋合理的是

A.初期光合速率逐漸升高，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，之后呼吸速率保持穩(wěn)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

1.【答案】D

【解析】

在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng)，小麥同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用，而且初期

光合作用消耗CC）2的量大于呼吸作用產(chǎn)生C02的量，所以密閉容器內(nèi)Co2含量逐漸降低，

之后光合作用速率減慢，呼吸作用速率加快，直至相等時光合作用消耗CC）2的量等于呼吸作

用產(chǎn)生Cd的量，密閉容器內(nèi)CC）2含量保持相對穩(wěn)定，ABC項錯誤，D項正確.

2.（2022福建廈門市3月質(zhì)檢?T17）甘薯以收獲塊根為主，其產(chǎn)量大、適應(yīng)性強，是我國

脫貧攻堅產(chǎn)業(yè)推廣的一種農(nóng)作物。干旱脅迫是限制甘薯產(chǎn)量提高的主要因素，研究表明噴施

外源植物激素可增強甘薯的抗旱性?？蒲腥藛T以甘薯為材料，探究噴施NAA和6-BΛ（細(xì)胞

分裂素類物質(zhì)）對甘薯抗旱性的影響，實驗結(jié)果如下表所示。

凈光合速率氣孔導(dǎo)度胞間C0?濃度

處理

(nιmol?πι?s1)(nιπιo1?m?s1)(Umol?πιol?)

CK21.67499.20288.67

LD14.18296.84182.67

LD÷NAA17.99369.63228.11

LD+6-BA18.43384.75237.44

注：CK表示對照組，LD表示輕度干旱

回答下列問題：

（1）干旱脅迫下甘薯細(xì)胞內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸含量明顯升高，其生物學(xué)意義是

（2）實驗中對CK組的處理是。

（3）干旱脅迫會導(dǎo)致甘薯產(chǎn)量下降，噴施外源激素能緩解這一現(xiàn)象，據(jù)表分析其可能

的機理是。根據(jù)實驗結(jié)果可知，噴施對于緩解干旱對甘薯脅迫的效果

更佳。

（4）研究表明，在輕度干旱條件下噴施6-BA不僅可提高甘薯的凈光合速率，還可促進(jìn)

光合產(chǎn)物由源（葉片）向庫（塊根）轉(zhuǎn)移。請設(shè)計實驗方案加以驗證，簡要寫出實驗思路和

預(yù)期結(jié)果。

2.【答案】

（1）脯氨酸含量升高，可提高細(xì)胞內(nèi)滲透壓，增強甘薯在干旱條件下的吸水能力

（2）正常供水

（3）干旱條件下，噴施外源激素可以提高甘薯葉片的氣孔導(dǎo)度，促進(jìn)CO?的吸收，進(jìn)而提

高甘薯的凈光合速率；6-BA

（4）實驗思路：取輕度干旱條件下長勢相同的甘薯植株，均分為A、B兩組，A組噴施適宜

濃度的6-BA,B組噴施等量的清水，一段時間后測定并比較兩組植株的凈光合速率及塊根

和葉片的干重

預(yù)期結(jié)果：A組植株的凈光合速率及塊根和葉片的干重的值均大于B組

【解析】

（1）干旱脅迫下甘薯細(xì)胞內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸含量明顯升高，使得細(xì)胞內(nèi)滲透壓比外

界更高，有利于細(xì)胞吸水，適應(yīng)干旱環(huán)境條件，所以，其生物學(xué)意義是膈氨酸含量升高，可

提高細(xì)胞內(nèi)滲透壓，增強甘薯在干旱條件下的吸水能力。

（2）實驗中CK組屬于空白對照，LD組為輕度干旱，供水少，所以實驗中對CK組的處理

是正常供水。

（3）據(jù)表分析：干旱脅迫會導(dǎo)致甘薯產(chǎn)量下降，但NAA（生長素類似物）和6BA（細(xì)胞分裂

素類物質(zhì)都可以緩解干旱脅迫，與LD組（輕度干早組）相比，噴施外源激素組的甘薯的凈光

合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間C02濃度都更高，所以噴施外源激素能緩解這一現(xiàn)象，推測其可

能的機理是干旱條件下，噴施外源激素可以提高甘薯葉片的氣孔導(dǎo)度，促進(jìn)C02的吸收，

進(jìn)而提高甘薯的凈光合速率。根據(jù)實驗結(jié)果可知，與LD組（輕度干旱組）和LD+NAA組相

比，噴施6-BA組的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度都更高，因此噴施6-BA對干緩

解干旱對甘薯脅迫的效果更佳。

（4）驗證實驗的結(jié)論是已知正確的，即塊根處的干重會增加，是由于葉片中光合產(chǎn)物（有機

物）轉(zhuǎn)移到根的緣故；葉片中光合產(chǎn)物（有機物）轉(zhuǎn)移出去使光合速率增強，其葉片的干重也會

增加。從題干信息可知：該實驗的自變量為是否噴施6-BA（實驗組施適宜濃度的6-BA,對

照組噴施等量清水），因變量和觀察指標(biāo)為植株的凈光合速率及塊根和葉片的干重。故實驗

思路為:取輕度干旱條件下長勢相同的甘薯若干株，均分為A、B兩組，A組噴施適宜濃度

的6-BA.B組噴施等量清水，一段時間后測定并比較兩組植株的凈光合速率及塊根和葉片的

干重。預(yù)期結(jié)果:A組的凈光合速率及塊根和葉片的值均大于B組。

3.（2021山東卷?T21）光照條件下，葉肉細(xì)胞中Oz與COz競爭性結(jié)合C5,0?與Cs結(jié)合后

經(jīng)一系列反應(yīng)釋放C0?的過程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS

溶液，相應(yīng)的光合作用強度和光呼吸強度見下表。光合作用強度用固定的COz量表示，SoBS

溶液處理對葉片呼吸作用的影響忽略不計。

SOBS濃度(mg∕L)0100200300400500600

光合作用強度(C18.920.920.718.717.616.515.7

2

O2Mniol?m?s^')

光呼吸強度（CO2μ6.46.25.85.55.24.84.3

mol?m^?s^'）

（1）光呼吸中G與02結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的中。正常進(jìn)行光合作用的水稻，

突然停止光照，葉片C02釋放量先增加后降低，COz釋放量增加的原因是

（2）與未噴施SOBS溶液相比,噴施100mg∕LSoBS溶液的水稻葉片吸收和放出C02量相

等時所需的光照強度（填:“高"或''低”），據(jù)表分析，原因是。

(3)光呼吸會消耗光合作用過程中的有機物，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過適當(dāng)抑制光呼吸以增加作物

產(chǎn)量。為探究SoBS溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度，據(jù)表分析，應(yīng)在________mg/L之間再

設(shè)置多個濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實驗。

3.【答案】

(1)基質(zhì)

光照停止，產(chǎn)生的光反應(yīng)產(chǎn)物NAI)PH和ATP減少，暗反應(yīng)消耗的五碳化合物減少，五碳

化合物和氧結(jié)合增加，產(chǎn)生的二氧化碳增多。

⑵低噴施SoBS溶液后，光合作用固定的CCh增加，光呼吸釋放的CCh減少，即葉片

的CCh吸收量增加，釋放量減少，此時，在更低的光照強度下，兩者即可相等

(3)100-30omgL

【解析】依據(jù)題意分析，光呼吸會抑制暗反應(yīng)，光呼吸會產(chǎn)生CCh。向水稻葉面噴施不同濃

度的光呼吸抑制劑SoBS溶液后，由表格數(shù)據(jù)可知，光合作用的強度隨著SoBS濃度的增

加出現(xiàn)先增加后下降的現(xiàn)象，光呼吸會隨著SOBS濃度的增加出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。

(1)C5位于葉綠體基質(zhì)中，則02與C5結(jié)合發(fā)生的場所在葉綠體基質(zhì)中。突然停止光照，

則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、NADPH減少，暗反應(yīng)消耗的Cs減少，CS與。2結(jié)合增加，產(chǎn)生的

Co2增多。

(2)葉片吸收和放出C02量相等時所需的光照強度即為光飽和點，與對照相比，噴施

IoOmg/LSoBS溶液后，光合作用固定的CO?增加，光呼吸釋放的CCh減少，即葉片的CCh

吸收量增加，釋放量減少，此時，在更低的光照強度下，兩者即可相等。

(3)光呼吸會消耗有機物，但光呼吸會釋放CO2,補充光合作用的原料，適當(dāng)抑制光呼吸

可以增加作物產(chǎn)量，由表可知，在SOBS溶液濃度為200mg∕LSOBS時光合作用強度與光呼

吸強度差值最大，即光合產(chǎn)量最大，為了進(jìn)一步探究最適噴施濃度，應(yīng)在IOO?300mg∕L之

間再設(shè)置多個濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實驗。

易錯題通關(guān)

1.如圖表示測定金魚藻光合作用強度的密閉實驗裝置，氧氣傳感器可監(jiān)測02量的變化。B

知光飽和點是指植物光合速率達(dá)到最大時的最小光照強度。下列敘述錯誤的是

ANaHCCh溶液可以為金魚藻光合作用提供CO2

B.單色光照射時，相同光照強度下一定時間內(nèi)用紅光比用r=r'

綠光測到的02量多∕][/W

C.氧氣傳感器測到的02量就是金魚藻光合作用產(chǎn)生的02..:三T；：、;

量”一蠲~會；

D.拆去濾光片，改變光照強度，并將所得數(shù)據(jù)繪制成曲線

可推知其光飽和點

1.【答案】C

【解析】

A、NaHa）3溶液分解可產(chǎn)生二氧化碳，為光合作用提供二氧化碳，A項正確；

B、葉綠體中含量最多的色素是葉綠素，主要吸收紅光和藍(lán)紫光，吸收綠光較少，因此單色

光照射時，相同光照強度下?定時間內(nèi)用紅光比用綠光測到的02量多，B項正確：

C、氧氣傳感器測到的S量就是金魚藻凈光合作用產(chǎn)生的G量，即總光合作用產(chǎn)生的G量與

呼吸作用消耗的量的差值，C項錯誤；

D、拆去濾光片，改變光照強度，并將所得數(shù)據(jù)繪制成曲線可推知光合速率達(dá)到最大時的最

小光照強度即光飽和點，D項正確。

2.甜瓜是一種喜光作物，在溫室栽培中易遭受弱光的危害。為研究弱光脅迫下生長素（IAA

和赤霉素（GA）對甜瓜幼苗生長及光合特性的影響，科研人員做了相關(guān)實驗，實驗分組及結(jié)果

如下（遮光率為自然光照的55%）o下列分析正確的是

綠素含粒

Zr氣孔導(dǎo)度凈光合速率

分組處理

2,(μ∏M>lCO?m'2?β1)

(mg.g")(mmolH2O?m'?s^)2

Tl自然光照,噴施清水41.38123.0010.50

T2遮光,噴施清水37.7880.752.33

T3遮光,噴施IAA40.5070.753.25

T4遮光,噴施GA35.36106.007.00

A.本實驗的自變量是光照強弱、激素種類和氣孔導(dǎo)度

B.該實驗表明，噴施IAA和GA能提高弱光脅迫下甜瓜的產(chǎn)量

C.該實驗表明，弱光脅迫下IAA和GA對于提高甜瓜的凈光合速率存在協(xié)同作用

D.該實驗表明，弱光脅迫下IAA和GA均可通過提高葉綠素含量來提高凈光合效率

2.【答案】B

【解析】

A、本實驗的自變量是光照強弱、激素種類，因變量是葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、凈光合速率，

A項錯誤；

B、該實驗表明，噴施IAA和GA能提高弱光脅迫下甜瓜的凈光合速率，從而提高產(chǎn)量，B項

正確；

C、該實驗沒有弱光脅迫下IAA和GA共同作用的數(shù)據(jù)，無法判斷IAA和GA對于提高甜瓜的

凈光合速率存在協(xié)同作用，C項錯誤；

D、該實驗表明，弱光脅迫下IAA可通過提高葉綠素含量來提高凈光合效率，而GA通過提高

氣孔導(dǎo)度來提高凈光合速率，I）項錯誤。

3.（2021?浙江6月選考）滲透壓降低對菠菜葉綠體光合作用的影響如圖所示，圖甲是不

同山梨醇濃度對葉綠體完整率和放氧率的影響，圖乙是兩種濃度的山梨醇對完整葉綠體ATP

含量和放氧量的影響。COz以HCO3形式提供，山梨醇為滲透壓調(diào)節(jié)劑，0.33mol,I」時葉綠

體處于等滲狀態(tài)。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是（）

l∞l∞

€8ogo

/6o6o邕

4o

4o端

呻2o2o

俅

曩P

旌TTg

5*M

古

0?04?

L

0

山梨麻濃度?υl）

甲乙

A.與等滲相比，低滲對完整葉綠體ATP合成影響不大，光合速率大小相似

B.滲透壓不同、葉綠體完整率相似的條件下，放氧率差異較大

C低滲條件下，即使葉綠體不破裂，卡爾文循環(huán)效率也下降

D.破碎葉綠體占全部葉綠體比例越大，放氧率越低

3.【答案】?

【解析】根據(jù)圖示，由圖甲可知,在一定范圍內(nèi)（0.15moL?L1-0.33mol?L1山梨醇濃

度），滲透壓從低到高變化過程中，菠菜葉綠體的完整率和放氧率都逐漸變大，增幅不同；

由圖乙可知，兩種濃度的山梨醇對完整葉綠體ATP含量影響比較相似，而對放氧量的影響

差別較大。

A,根據(jù)分析，由圖甲可知，與等滲相比，低滲對?完整葉綠體ATP合成影響不大，但放氧率

較低，放氧率可以代表光合速率，故說明低滲條件下光合速率較低，A項錯誤；

B、根據(jù)分析，由圖乙可知，滲透壓不同、葉綠體完整率相似的條件下，放氧率差異較大，B

項正確；

C、由圖甲可知，低滲條件下，即使葉綠體完整率沒有明顯降低的范圍內(nèi)，葉綠體放氧率仍

明顯降低，即光反應(yīng)速率下降，影響了暗反應(yīng)，即卡爾文循環(huán)效率下降，C項正確；

D、由圖甲可以看出，低滲條件下葉綠體完整率越低，放氧率也越低，D項正確。

4.（2021北京卷?T3）將某種植物置于高溫環(huán)境（HT）下生長一定時間后，測定HT植株和生長

在正常溫度（CT）下的植株在不同溫度下的光合速率，結(jié)果如圖。由圖不能得出的結(jié)論是

A.兩組植株的CO?吸收速率最大值接近

**

?

B.35℃時兩組植株的真正（總）光合速率相等?~如修

￡ECTHTMH

U.————^?fc

?-

C.50℃時HT植株能積累有機物而CT植株不能-

“C

0E

3g

D.HT植株表現(xiàn)出對高溫環(huán)境的適應(yīng)性^

4.【答案】BIO2030405?

葉片溟度（七）

【解析】

A、由圖可知,CT植株和HT植株的Co2吸收速率最大值基本一致,都接近于3nmol?cnτ2?s-',

A項正確；

B、CO2吸收速率代表凈光合速率，而總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。由圖可知35℃時

兩組植株的凈光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃時兩組植株的真正(總)光合速率

無法比較，B項錯誤；

C、由圖可知，50。C時HT植株的凈光合速率大于零，說明能積累有機物，而CT植株的凈

光合速率等丁零，說明不能枳累有機物，C項正確；

D、由圖可知，在較高的溫度下HT植株的凈光合速率仍大于零，能積累有機物進(jìn)行生長發(fā)

育，體現(xiàn)了HT植株對高溫環(huán)境較適應(yīng)，D項正確。

5.(2022福建省部分地市4月聯(lián)考?T17)紫花苜蓿是一種多年生的優(yōu)良牧草,廣泛種植在

我國西北旱區(qū)牧場，在畜牧業(yè)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)中發(fā)揮著重要作用。研究表明秋季土壤含水量

與苜蓿越冬后存活率密切相關(guān)。為探究越冬前灌溉策略對苜?？购缘挠绊?，科研人員用不

同含水量的土壤培養(yǎng)苜蓿28天后,恢復(fù)正常灌溉14天，再用低溫處理28天(模擬越冬)。分

別在第29天、第43天和第71天測定相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)果如下。I

凈光合速率葉綠素含量氣孔導(dǎo)度可溶性糖越冬

2,?2-1\

(μ,ιnol?m^?s^)(mg,g/)(mmol,m?s)(mg?g-∣)存活率(%)

第29天第43天第29天第43天第29天第43天第71天第71天

正常灌溉20.24.815.714.80.150.2438536.67

中度干旱11.57.616.216.80.120.3642166.67

重度干旱7.23.712.112.70.080.3037225.67

注：正常灌溉、中度干旱、重度干旱處理下的土壤含水量分別為80%-90%、5()%-60%,20%-30%

(1)第29天的數(shù)據(jù)表明隨土壤含水量下降苜蓿凈光合速率隨之下降，其主要原因是。

(2)據(jù)表分析，處理方式能提高苜蓿的越冬成活率，原因可能是①:②。

(3)依據(jù)實驗結(jié)果，在苜蓿越冬前，牧場應(yīng)采取的灌溉策略是o

5.【答案】

(1)上壤含水量下降氣孔導(dǎo)度下降，導(dǎo)致苜蓿吸收的CO2減少，暗反應(yīng)速率降低，導(dǎo)致凈

光合速率下降

(2)中度干旱

①中度干旱處理提高了苜蓿葉綠素的含量，增強了光反應(yīng)速率，增大了凈光合速率，從而促

進(jìn)苜蓿生長，增強抵抗力；

②中度干旱處理使細(xì)胞中可溶性糖的含量增多，滲透壓升高，抗寒性增強

(3)在越冬前適度灌溉，使土壤含水量維持在50%~60%

(或“灌溉后使土壤含水量達(dá)到50%~60%,培養(yǎng)28天后，恢復(fù)正常灌溉14天”)

【解析】

(D第29天的數(shù)據(jù)表明隨土壤含水量下降，氣孔導(dǎo)度下降，葉綠素含量先升后降，說明影響

苜蓿凈光合速率下降的主要是氣孔因素，氣孔導(dǎo)度下降，導(dǎo)致苜蓿吸收的CO2減少，暗反

應(yīng)速率降低，導(dǎo)致凈光合速率下降。

(2)據(jù)表可知，中度干旱處理苜蓿的越冬成活率最高。據(jù)表可知：與正常灌溉相比，中度干

旱處理葉綠素的含量增加、可溶性糖的含量增多，所以中度干旱處理苜蓿的越冬成活率較高

的原因之一是提高了苜蓿葉綠素的含量，增強了光反應(yīng)速率，增大了凈光合速率，從而促進(jìn)

苜蓿生長，增強抵抗力；原因之二是中度干旱處理使細(xì)胞中可溶性糖的含量增多，滲透壓升

高，抗寒性增強。

(3)本實驗結(jié)果是在實驗室中得到的,其溫度和水分等條件可控,而牧場是處于自然環(huán)境中，

土壤含水量受到天然降雨的影響，而同年份越冬前的降雨量是不同的，這與實驗室環(huán)境是不

一樣的。采取的灌溉策略應(yīng)該是通過灌溉盡量調(diào)節(jié)牧場的土壤含水量維持在50%?60%之間。

6.(2021河北省?T19)為探究水和氮對光合作用的影響，研究者將一批長勢相同的玉米植

株隨機均分成三組，在限制水肥的條件下做如下處理：(1)對照組；(2)施氮組，補充尿素

(12g?m?2)(3)水+氮組，補充尿素(12g?m?2)同時補水。檢測相關(guān)生理指標(biāo)，結(jié)果見

下表。

生理指標(biāo)對照組施氮組水+氮組

自由水/結(jié)合水6.26.87.8

氣孔導(dǎo)度(mmol?m_2s^1)8565196

葉綠素含量(mg?g?i)9.811.812.6

RuBP竣化酶活性(μmol?h1g1)316640716

光合速率(μmol?m?1)6.58.511.4

注：氣孔導(dǎo)度反映氣孔開放的程度

回答下列問題：

(1)植物細(xì)胞中自由水的生理作用包括等(寫出兩點即可)。補充水

分可以促進(jìn)玉米根系對氮的，提高植株氮供應(yīng)水平。

(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠

素能夠吸收光能，用于驅(qū)動兩種物質(zhì)的合成以及的分解；RUBP竣化

酶將Co2轉(zhuǎn)變?yōu)榭⒒拥椒肿由希磻?yīng)形成的產(chǎn)物被還原為糖類。

(3)施氮同時補充水分增加了光合速率，這需要足量的CO2供應(yīng)。據(jù)實驗結(jié)果分析，葉肉

細(xì)胞Co2供應(yīng)量增加的原因是。

6.【答案】

（1）細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，能夠參與生化反應(yīng)，能為細(xì)胞提供液體環(huán)境，還能運送營養(yǎng)物質(zhì)和

代謝廢物主動吸收

⑵鎂ATP和NADPH（或［H］）水Cs（或RUBP）

（3）氣孔導(dǎo)度增加，COz吸收量增多，同時RUBP竣化酶活性增大，使固定CO-的效率增大

【解析】

（1）細(xì)胞內(nèi)的水以自由水與結(jié)合水的形式存在，結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，自由

水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，能夠參與生化反應(yīng)，能為細(xì)胞提供液體環(huán)境，還能運送營養(yǎng)物質(zhì)和

代謝廢物；根據(jù)表格分析，水+氮組的氣孔導(dǎo)度大大增加，增強了植物的蒸騰作用，有利于

植物根系吸收并向上運輸?shù)?，所以補充水分可以促進(jìn)玉米根系的對氮的主動吸收，提高植株

氮供應(yīng)水平。

（2）參與光合作用的很多分子都含有氮，葉綠素的元素組成有C、H、0、N、Mg,其中氮

與鎂離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能，用于光反應(yīng)，光反應(yīng)的場所是葉綠體

的類囊體膜，完成的反應(yīng)是水光解產(chǎn)生NADPH（［H］）和氧氣，同時將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲

存在ATP和NADPH（［H］）中，其中ATP和NADPH（［H］）兩種物質(zhì)含有氮元素；暗反應(yīng)包括

二氧化碳固定和三碳化合物還原兩個過程,其中RUBP竣化酶將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭⒒拥紺5（RuBP）

分子上，反應(yīng)形成的C3被還原為糖類。

（3）分析表格數(shù)據(jù)可知，施氮同時補充水分使氣孔導(dǎo)度增加，CCh吸收量增多，同時RUBP

段化醐活性增大,使固定CO2的效率增大,使植物有足量的C02供應(yīng)，從而增加了光合速率。

7.（2021福建卷?T17）大氣中濃度持續(xù)升高的CCh會導(dǎo)致海水酸化，影響海洋藻類生長進(jìn)

而影響海洋生態(tài)。龍須菜是我國重要的一種海洋大型經(jīng)濟藻類，生長速度快，一年可多次種

植和收獲?？蒲腥藛T設(shè)置不同大氣CCh濃度（大氣CCh濃度LC和高CCh濃度HC）和磷濃

度（低磷濃度LP和高磷濃度HP）的實驗組合進(jìn)行相關(guān)實驗，結(jié)果如下圖所示。

?i

里L(fēng)C+HP

妾?

謂

箕LC+LP

如

港HC+HP

呆

法HC+LP

W之

d

l

<

LC+LPLC+HPHC+LPHC+HP光照強度

不同COz和磷濃度組合

圖1圖2

回答下列問題：

（1）本實驗的目的是探究在一定光照強度下，0

（2）ATP水解酶主要功能是.ATP水解醵活性可通過測定表

不0

(3)由圖1、2可知，在較強的光照強度下，HC+HP處理比LC+HP處理的龍須菜凈光合速

率低，推測原因是在酸化環(huán)境中，龍須菜維持細(xì)胞酸堿度的穩(wěn)態(tài)需要吸收更多的礦質(zhì)元素，

因而細(xì)胞增強，導(dǎo)致有機物消耗增加。

(4)由圖2可知，大氣CCh條件下，高磷濃度能龍須菜的凈光合速率。磷等

礦質(zhì)元素的大量排放導(dǎo)致了某海域海水富營養(yǎng)化，有人提出可以在該海域種植龍須菜。結(jié)合

以上研究結(jié)果，從經(jīng)濟效益和環(huán)境保護(hù)的角度分析種植龍須菜的理由是?

7.【答案】

(I)不同Co2濃度和磷濃度對龍須菜ATP水解酶活性和凈光合速率的影響

(2)催化ATP水解單位時間磷酸的生成量或單位時間ADP的生成量或單位時間ATP

的消耗量

(3)呼吸作用

(4)提高龍須菜在高磷條件下能快速生長，收獲經(jīng)濟效益的同時，能降低海水中的磷

等礦質(zhì)元素的濃度，保護(hù)海洋生態(tài)

【解析】

(1)結(jié)合分析圖1、2可知，本實驗自變量是CCh濃度、磷濃度、光照強度，因變量為海

洋藻類龍須菜的ATP水解酶活性和凈光合速率,因此本實驗?zāi)康氖翘骄吭谝欢ü庹諒姸认拢?/p>

不同CCh濃度和磷濃度對龍須菜ATP水解酶活性和凈光合速率的影響。

(2)酶具有專一性，ATP水解酶的主要功能是催化ATP水解；酶活性可通過產(chǎn)物的生成量

或底物的消耗量進(jìn)行測定，由于ATP的水解產(chǎn)物是ADP和Pi,故ATP水解酶活性可通過

測定單位時間磷酸的生成量或單位時間ADP的生成量或單位時間ATP的消耗量。

(3)凈光合速率=總光合速率-呼吸速率，由圖1、2可知，在較強的光照強度下，HC+HP

處理比LC+HP處理的龍須菜凈光合速率低，推測原因是在酸化環(huán)境中，龍須菜維持細(xì)胞酸

堿度的穩(wěn)態(tài)需要吸收更多的礦質(zhì)元素，礦質(zhì)元素的吸收需要能量，因而細(xì)胞呼吸增強，導(dǎo)致

有機物消耗增加。

(4)由圖2可知，大氣CO2條件(LC組)下，HP組(高磷濃度)的凈光合速率＞LP組

(低磷濃度)，故推測高磷濃度能提高龍須菜的凈光合速率；結(jié)合以上研究結(jié)果，從經(jīng)濟效

益和環(huán)境保護(hù)的角度分析種植龍須菜的理由是龍須菜在高磷條件下能快速生長,收獲經(jīng)濟效

益的同時，能降低海水中的磷等礦質(zhì)元素的濃度，保護(hù)海洋生態(tài)。

8.(2022屆廣東三模?T17)大氣CO2濃度升高是全球氣候面臨的一個重要問題。研究中常

噴施不同濃度KHCO3溶液來模擬不同濃度CCh對植物的影響，機理如圖10所示。某團(tuán)隊

就KHCO3對不同葉齡水稻葉片的光合速率影響進(jìn)行了研究，結(jié)果如圖11所示。回答下列問

題：

(I)圖IO中葉肉細(xì)胞轉(zhuǎn)運HCo3一的方式是ORUbiSCo具有竣化酶活性，能

催化CCh和C5反應(yīng)，其主要存在于(填“葉綠體內(nèi)膜”、“類囊體薄膜”或“葉綠體

基質(zhì)”)。

(2)圖Il結(jié)果表明，不同濃度的KHCO3噴施處理對不同葉齡的水稻葉片的影響是：

①對不同葉齡水稻葉片光合作用促進(jìn)作用最佳的KHCO3濃度均為l5mol∕L;②；

③。結(jié)合圖IO和圖Il分析，KHCO3對水稻葉片光合作用影響的機理

是。

(3)研究表明高濃度C02條件下，植物光合作用能力下降可能與高CO2濃度脅迫引起

葉綠素含量下降有關(guān)。請在上述實驗的基礎(chǔ)上以3葉期水稻葉片為材料，對這一結(jié)論進(jìn)行探

究。請簡要寫出實驗思路：。

8.【答案】

(I)主動運輸葉綠體基質(zhì)

(2)②在0?l5mol∕L時，KHCO3濃度越高對幼苗光合作用的促進(jìn)作用增強，在

l5~25mol∕L時，隨著濃度的增加，促進(jìn)作用減弱

③KHeO3對3葉期水稻光合作用的促進(jìn)效果最明顯

KHCO3產(chǎn)生C02，促進(jìn)CO2固定，進(jìn)而促進(jìn)暗反應(yīng)，提高光合速率

(3)分別取等量的、用15和25mol∕LKHCo3處理的3葉期葉片若干，提取并分離葉綠素,

比較兩組葉綠素的含量

【解析】

(I)由圖IO可知，HCch-跨膜運輸過程消耗ATP,故運輸方式為主動運輸。Rubisco具

有陵化酶活性，能催化CCh和C5反應(yīng)，該過程屬于暗反應(yīng)過程，發(fā)生場所是葉綠體基質(zhì),

故催化該過程的Rubisco酶存在于葉綠體基質(zhì)。

(2)對圖Il三條曲線的分析，不同濃度KHCo3噴施處理與不噴施處理結(jié)果分析、不同葉

齡曲線變化趨勢和變化幅度分析，可得到結(jié)論包括：對不同葉齡水稻葉片光合作用促進(jìn)作用

最佳的KHCo3濃度均為l5mol∕L;在0~l5mol∕L時，KHCo3濃度越高對幼苗光合作用的

促進(jìn)作用增強，在l5~25mol∕L時，隨著濃度的增加，促進(jìn)作用減弱；三條曲線中3葉期

水稻不同濃度KHCO3噴施處理與不噴施處理的差值最大，即光合作用的促進(jìn)效果最明顯。

據(jù)圖10可知，KHCo3分解為CCh,82固定后參與卡爾文循環(huán)，而圖H證明不同濃度

KHCo3噴施處理均可促進(jìn)水稻的光合速率，故KHCO3作用機理是產(chǎn)生CO2,促進(jìn)CO2固定，

進(jìn)而促進(jìn)暗反應(yīng)，提高光合速率。

（3）從上述實驗結(jié)果圖11分析，KHCO3濃度在15?25mol∕L時一，隨著濃度的增加，光合

速率減弱，因此探究植物光合作用能力下降是否與高CO2濃度脅迫引起葉綠素含量下降有

關(guān)，可選取15和25mol∕LKHCO3噴施處理的3葉期水稻組進(jìn)行進(jìn)一步的探究實驗，通過

稱量等質(zhì)量兩組實驗的水稻葉片若干，并對兩組葉片進(jìn)行色素提取和分離實驗，測定兩組葉

片的葉綠素含量,通過比較分析葉綠素含量來確定光合能力下降與葉綠素含量下降是否有關(guān)。

9.（2022湖南省三湘名校教育聯(lián)盟3月大聯(lián)考?T18）為研究土壤中礦物質(zhì)離子營養(yǎng)條件對

植物生長和細(xì)胞代謝的影響，某研究小組用不同濃度Mg?+營養(yǎng)液處理紅地球葡萄幼苗，90

天后觀察葉片葉綠體結(jié)構(gòu)，測定了幼苗葉綠素含量（如表所示）及凈光合速率（如圖所示）

Mg2+濃度葉綠素a葉綠素b葉綠素(a+b)

(mmol-L1)(mg?g∕)(mg?g1)(mgg?)

O9.52.211.7

111.52.814.3

315.44.019.4

514.43.517.9

13]

G

SM鏟濃度

F,4

U-----OmmolL

I

......Immol,L4

OI

E----3mmol,L4

iT

)----