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专题04 细胞呼吸与光合作用

1.由近几年的考频可以看出 本专题在全国卷高考中考查的频度很高。主要考查的内容有光合作用的过程，环境
因素对光合作用的影响 ，细胞呼吸的类型及光合作用和细胞呼吸的综合。
2．从命题的题型来看，非选择题和选择题 都有，但非选择题较为突出。多数情况下，高考的四道非选择题有一
道出在本专题。多数题目通过文字、 坐标图或表格给出一定的信息，对学生的能力要求也较高。
3．备考时对光合作用的过程、各类环境因 素对光合作用的影响、细胞呼吸的类型和过程要作为重点复习，还要
重视光合作用和细胞呼吸的综合，重 视光合作用和细胞呼吸知识与生产实际的联系。

【知识网络】

知识点一、光合作用和细胞呼吸过程
1．光合作用与细胞呼吸的联系
(1)光合作用和细胞呼吸的关系图：

(2)光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系：
①物质变化：
暗反应呼吸Ⅰ
呼吸Ⅱ
C：CO
2
――――→
有机物――→丙酮酸―――→
CO
2

暗反应
光反应呼吸Ⅰ、Ⅱ呼吸Ⅲ
H：H
2
O―――→[H] ――――→ (CH
2
O)――――――→[H]―――→H
2
O
光反应呼吸Ⅲ
O：H
2
O―――→O
2
―――→H
2
O
②能量变化：
暗反应
光反应呼吸作用


ATP< br>光能―――→
ATP――――→ (CH
2
O)――――→

―→各项生命活动

热能


2．光合作用和有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去向分析

来源
[H]
去向
来源
ATP
去向 用于C
3
还原供能 用于各项生命活动(植物C
3
的还原除外)
还原C
3

光反应阶段产生
用于第三阶段还原O
2

三个阶段都产生
光合作用
H
2
O光解产生
有氧呼吸
有氧呼吸第一、二阶段
知识点二、光合作用和呼吸作用速率测定
利用典型装置测定光合、呼吸速率(如下图)

(1)净光合速率的测定：
①NaHCO
3
溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO
3
溶液保证了容器内CO
2< br>浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的
需求。
②植物光合速率指标：植物光合作用 释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水
滴右移的体积即是净光合速率。
③条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。
(2)呼吸速率的测定(如上图)：
①上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO
3
溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO
2
。
②植物呼 吸速率指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO
2
，CO
2
被NaOH溶液吸 收，使容器内气体压强减小，
毛细管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。
③条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

高频考点一 细胞呼吸
例1．（2019全国卷II·2）马铃薯块茎储藏不当会出现酸味， 这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下
列叙述正确的是
A
．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖

B
．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来

C
．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成
ATP

D
．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生

【答案】
B
【解析】马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，无葡萄糖，
A错误；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄
糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二阶段转化成乳酸 ，
B
正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的
第一阶段，会生成少量
ATP
，
C
错误；马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，酸味 会减少，
D
错误。

【举一反三】（
2018
全国Ⅲ卷，< br>5
）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）

A
．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸

B
．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失

C
．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸

D
．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成
ATP
【答案】
C
【解析】本题主要考查植物细胞的光合作用、细胞呼吸及生态系统能量流动的有关知识。植物在黑暗中有 氧时
可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，
A
正确；食物链上的营养级同化的能量 有三个去向：呼吸散失、传递给
下一个营养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用，
B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是
CO
2
和
H
2
O
、
CO
2
和酒精，某些组织或器官是乳酸，
C
错误；植物 光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成
ATP
，
D
正确，所以选
C
。

【变式探究】（2017年海南卷，7）下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B．若细胞既不吸收O
2
也不放出CO
2
，说明细胞已停止无氧呼吸
C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D．利用葡萄糖进行有氧呼 吸时，吸收O
2
与释放CO
2
的摩尔数不同
【答案】C
【解析】与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O
2
也不放出CO
2
，B 错误。降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物
消耗减慢，C正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O< br>2
与释放CO
2
的摩尔数相同，D错误。

【变式探究】将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后 ，测
定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：
培养瓶中气体
空气
氮气
空气
下列分析正确的是( )
A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
【答案】A
【解析】A项，温度为17 ℃时，在空气环境中，根对该离子的相对吸收量高于在氮气环境中的，说明 有氧条
件有利于该植物幼根吸收该离子，同时说明幼根对该离子的相对吸收量与氧气有关，为主动运输。 B项，在空气环
境中，低温下幼根对该离子的相对吸收量较低，说明温度能够影响根对该离子的吸收。C 项，幼根对该离子的吸收
方式为主动运输，需要消耗ATP，在氮气环境中，植物可通过无氧呼吸产生A TP。D项，温度为17 ℃时，与空气
环境中相比，氮气环境中该植物幼根对该离子的相对吸收量较低 ，说明氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收。
【变式探究】下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是( )
A．肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸
B．与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码
C．破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中
D．有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同
【答案】C
【解析】本题主要考查微生物有氧呼吸、无氧呼吸的相关知识。肺炎双球菌为原核 生物，其细胞内没有线粒体，
但含有与有氧呼吸有关的酶，能进行有氧呼吸；细菌细胞中的拟核中包含原 核生物主要的遗传信息，编码与细菌呼
吸有关的酶的基因也在拟核中；破伤风芽孢杆菌为厌氧菌，适宜生 活在无氧环境中；酵母菌为兼性厌氧菌，在有氧

温度(℃)
17
17
3
离子相对吸收量(%)
100
10
28

条件下，进行有氧呼吸，产生CO
2
和H
2
O，在无氧条件下，进行无氧呼吸，产生酒精和CO
2
。
高频考点二 光合作用及影响因素
例2．（2019北京卷·31）光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高 等植物、藻类和光合细菌中。
（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的______ ______，在碳（暗）反应中，RuBP羧化酶（R
酶）催化CO
2
与RuBP（ C
5
）结合，生成2分子C
3
，影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括
_________________________（写出两个）；内部因素包括________ _____（写出两个）。
（2）R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）组成。高等植 物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体
中合成，S由细胞核基因编码并在___________中由 核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的___________中与L组装成
有功能的酶。
（ 3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高等植物，有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、
L基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物（甲）的 叶绿体DNA
中，同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R 酶活性高于未转基因的正
常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。
②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括____________。
a．蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b．蓝藻与甲都以R酶催化CO
2
的固定
c．蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d．在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
【答案】（
1
）光能

温度、
CO
2
浓度

R
酶活性、
R
酶含量、
C
5
含量、
pH
（其中两个）

（
2
）细胞质

基质

（
3
）①不能，转入蓝藻
S
、
L
基因的同时没有去 除甲的
S
基因，无法排除转基因植株
R
酶中的
S
是甲的S
基因
的表达产物的可能性。

②
a
、
b
、
c
【解析】（
1
） 地球上生物生命活动所需的能量来自有机物，有机物主要来自植物的光合作用，光合作用合成有
机物需要 光反应吸收光能，转化为
ATP
的化学能，然后
ATP
为暗反应中
C
3
的还原提供能量，合成糖类。在暗反应
中，
RuBP
羧化酶(R
酶
)
催化
CO
2
与
RuBP(C
5
)
结合，生成
2
分子
C
3
，这是光合作用的暗反 应的二氧化碳的固定。暗
反应的进行需要相关酶的催化，二氧化碳做原料，需要光反应提供
[H ]
和
ATP
，光反应需要色素、酶、水、光照等，

故影响该反应的外部因素有光照、温度、
CO
2
浓度、水、无机盐等；内部因 素包括色素含量及种类、酶的含量及活
S
由细胞核基因通过转录成
mRNA
，
mRNA
进性等。（
2
）高等植物细胞中
L
由 叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，
入细胞质基质，与核糖体结合，合成为
S
蛋白；因
R
酶是催化
CO
2
与
C
5
结合的，在叶绿 体基质中进行，故
S
蛋白
要进入叶绿体，在叶绿体的基质中与
L
组装 成有功能的酶。（
3
）①据题设条件可知，将蓝藻
S
、
L
基 因转入某高等
植物
(
甲
)
的叶绿体
DNA
中，只去 除甲的
L
基因，没有去除甲的
S
基因。因此，转基因植株仍包含甲植株的S
基因，
不能排除转基因植株中
R
酶是由蓝藻的
L
蛋白 和甲的
S
蛋白共同组成。故由上述实验不能得出
“
转基因植株中有活
性的
R
酶是由蓝藻的
S
、
L
组装而成
”
的 推测。②根据上述实验，可以看出蓝藻的基因能导入到甲的
DNA
中，说明
蓝藻和甲植 株都以
DNA
为遗传物质；蓝藻中
R
酶的活性高于高等植物，说明两者都以
R
酶催化
CO
2
的固定；由于
蓝藻
S
、< br>L
基因均转入甲的叶绿体
DNA
中，且去除了甲的
L
基因，结 果转基因植株合成了
R
酶，说明蓝藻
R
酶大
亚基蛋白
L在甲的叶绿体中合成，以上体现了生物界的统一性。在蓝藻中
R
酶组装是在细胞质基质，甲 的叶肉细胞
组装
R
酶是在叶绿体基质，则说明了不同生物之间具有差异性。因此，选< br>abc
。

【举一反三】（
2018
江苏卷，
18< br>）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使
图中结果成立的是（ ）


A
．横坐标是
CO
2
浓度，甲表示较高温度 ，乙表示较低温度

B
．横坐标是温度，甲表示较高
CO
2
浓度，乙表示较低
CO
2
浓度

C
．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度

D
．横 坐标是光照强度，甲表示较高
CO
2
浓度，乙表示较低
CO
2
浓度

【答案】
D
【解析】若横坐标是
CO
2
浓度，较高温度下，呼吸速率高，较低温度下，呼吸速率低，所以甲乙与纵坐标的交
点不一样，
A
错误；若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现为先升高后降低的趋势，B

错误；若横坐标是光波长，则净光合曲线的变化趋势为先升 高后降低，与图中甲乙曲线变化不符，
C
错误；若横坐
标是光照强度，较高浓度的二氧 化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高
CO
2
浓度，乙表示较低
CO< br>2
浓度，
D
正确。

【变式探究】（2017年天津卷，6） 某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO
2
酶的活性显
著高于野 生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO
2
吸收速率。叙述错误的是（ ）

A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型
B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型
C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO
2
浓度
【答案】D
【解析】突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型，光照强度低于P时，对光照的吸 收能力低于野生型，则光反
应强度低于野生型，A正确；突变型水稻叶片固定CO
2
酶 的活性显著高于野生型，光照强度高于P时，突变型的CO
2
吸收速率大于野生型，则暗反应强 度高于野生型，B正确；光照强度低于P时，由于突变型水稻叶片叶绿素含量低，
则限制其光合速率的因 素主要是光照强度，C正确；光照强度高于P时，由于突变型水稻叶片固定CO
2
酶的活性高，
则限制其光合速率的因素是除CO
2
浓度外的其他因素，D错误。
【变式探究】关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是( )
A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的

【答案】C
【解析】提取绿叶中色素的原理是叶绿体中的色素能溶 解在有机溶剂如无水乙醇中，A项正确。叶绿素分子中
含有镁元素，镁元素可以由植物根细胞通过主动运 输方式从土壤溶液中吸收，也可以在叶面施肥后由叶片吸收，B
项正确。叶绿体中的色素吸收可见光用于 光合作用，其中吸收的主要是可见光中的红光和蓝紫光，红外光和紫外光
不属于可见光，C项错误。叶绿 素的合成需要光，在黑暗条件下叶绿素不能合成，黑暗中生长的植物幼苗叶片主要
呈现类胡萝卜素(叶黄 素和胡萝卜素)的颜色，即幼苗叶片表现为黄色，D项正确。
【变式探究】为了探究生长条件对植物光 合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，
置于人工气候室中，甲组模拟自然光 照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组
植株叶片随光照强度变 化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO
2
的量)，光合作用强度随光照强度的变
化趋势如图所示。回答下列问题：

(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是________。
(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高________(填“CO2
浓度”或“O
2
浓度”)。
(3)播种乙组植株产生的种子，得到的 盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的
光合作用强度，得到的曲线与甲 组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是________。
【解析】(1)根据图示信息，对 于甲组植物而言，当光照强度低于a时，随光照强度的增加，光合作用强度逐渐
升高，说明限制其光合作 用强度的主要因素为光照强度。(2)根据图示信息。对于甲组植物而言，当光照强度高于b
时，随光照 强度的增加，光合作用强度不变，说明受其他环境因素的限制。由于光合作用需要不断消耗环境中的CO
2
，
故提高CO
2
浓度可使b光照强度下甲组的光合作用强度升高。(3)由 题目信息可知，乙组和甲组是同一种植物，只是
环境中的光照强度不同，虽然乙组植物在低光照环境中的 光合作用强度低，但其子代在模拟自然光照下其光合作用
强度仍然能够升高，说明乙组光合作用强度与甲 组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的。
【答案】(1)光照强度 (2)CO
2
浓度 (3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传
物质的改变造成的
高频考点三 光合作用与细胞呼吸的综合应用
例3．（2017年新课标Ⅱ卷，29）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。

据图回答下列问题：

（1）图中 ①、②、③、④代表的物质依次是_______________________、___________ ____________、
_______________________、_________ ________，［H］代表的物质主要是_________________。
（2）B代表一 种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在
_______ __________（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。
（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_________________。
【答案】（1）O
2
NADP+ ADP+Pi C
5
NADH（或答：还原型辅酶Ⅰ）
（2）C和D
（3）在缺氧条件下进行无氧呼吸
【解析】光反应中物质变化：H
2
O→2 H
+
12O
2
（水的光解）；NADP+ + 2e
-
+ H
+
→ NADPH 能量变化：ADP+Pi+
光能→ATP
暗 反应中物质变化：CO
2
+C
5
化合物→2C
3
化合物（二 氧化碳的固定）2C
3
+4NADPH+ATP→（CH
2
O）+ C
5
+H
2
O
（有机物的生成或称为C
3
的还原）
能量变化：ATP→ADP+Pi（耗能）
（1）由图可知A、B过程分别为光合作用的光反 应和暗反应，图中类囊体膜上发生水的光解，产生NADPH
和①氧气；暗反应阶段消耗ATP和NA DPH，产生②NADP
+
、③（ADP和Pi）；暗反应过程为卡尔文循环，CO
2
+C
5
化合物→2C
3
化合物（二氧化碳的固定），所以④为C5
。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质，在第一阶段中，
各种能源物质循不同的分 解代谢途径转变成乙酰辅酶A；呼吸作用的第二、三阶段的场所为D线粒体，在第二阶段
中，乙酰辅酶A （乙酰CoA）的二碳乙酰基，通过三羧酸循环转变为CO
2
和氢原子；在第三阶段中，氢原子 进入电
子传递链（呼吸链），最后传递给氧，与之生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶I（NAD H）。（2）植物叶肉细胞

能产生ATP的生理过程有：光合作用 光反应阶段（A）和有氧呼吸的三个阶段（C和D）。（3）酒精是植物细胞无氧
呼吸的产物。
【变式探究】BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO
2
浓 度的增高而由蓝变绿再变黄。某
同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的 NaHCO
3
和BTB加水配制成蓝色溶液，并
向溶液中通入一定量的CO
2
使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。其中6支加入生
长状况一 致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
水草
距日光灯
20
的距离(cm)
50 min后试管
浅绿色
中溶液的颜色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
(1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由 ________________________________________________ ________________________
_____________________ __________________________________________________ _
引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是________(填“可靠 的”或“不可靠的”)。
(2)表中X代表的颜色应为________(填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”)，判断依据是
______________________________________________ __________________________
___________________ __________________________________________________ ___。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草____________ < br>_______________________________________________ _____________。
【解析】(1)1号试管中没有加水草，50 min后1号试管的溶 液颜色仍为浅绿色，说明无关变量不会引起溶液颜
色的变化，2至7号试管的实验结果应是由水草的光合 作用、呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，说明无
水草的光照条件下溶液中CO
2含量减少了，无关变量对实验结果有影响，则说明2至7号试管的实验结果是不可靠

1
无
2
有
3
有
4
有
5
有
6
有
7
有
遮光*
100 80 60 40 20
X
浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色

的。(2)2号试管进行了遮光，水草不能进行光合作用，只能进行呼吸作用产生CO
2
，而且与3号试管(光合作用强度
小于呼吸作用强度)相比，2号试管溶液中的CO
2
含量更多，颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没
有变化，说明在此条件下溶液中 CO
2
含量没有变化，水草的光合作用强度与呼吸作用强度相等，吸收与释放的CO
2
量相等。
【答案】(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用 不可靠的
(2)黄色 水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO
2
浓度高于3号管
(3)光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO
2
量相等
【变式探究】下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( )
(CH< br>2
O)＋O
2
CO
2
＋H
2
O＋能量
A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行
B．过程①产生的能量全部储存在ATP中
C．过程②产生的(CH
2
O)中的氧全部来自H
2
O
D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同
【答案】D
【解析】过程 ①为有氧呼吸过程，反应场所是细胞质基质和线粒体，过程②为光合作用，真核生物在叶绿体中
进行，原 核生物在细胞质基质中进行，A项错误；有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，B项错误；光合作用产生的糖类中的氧仅来自CO
2
，C项错误；过程①和②都能产生 [H]，前者主要与氧结合生
成水并释放大量能量，后者主要用于C
3
的还原，D项正 确。
高频考点四 光合作用和细胞呼吸的测定和分析
例4、利用装置甲，在相同条件下分 别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的“圆叶”，抽出空气，进行光合作
用速率测定。图乙是利用装 置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是(多选)( )

A．从图乙可看出，F植物更适合在较强光照下生长

B．光照强度为1klx，装置甲中放置植物E叶片进行测定时，液滴向左移动
C．光照强度为3klx时，E、F两种植物的叶片合成有机物的速率之比为3∶2
D．光照强度为6klx时，装置甲中E植物叶片比F植物叶片浮到液面所需时间短
【答案】BCD
【解析】由图可知，E植物在较强光照强度下净光合速率大于F植物，说明E 植物更适合在较强光照下生长，
A项错误；由图乙可知，光照强度为1klx，植物E的净光合速率(- 10mL·10cm
-2
·h
-1
)小于0，即需要从外界吸收氧气，
故装置甲中放置植物E叶片进行测定时，液滴向左移动，B项正确；光照强度为3klx时，E、F两种植物的 叶片净
光合速率相等，均为10mL·10cm
-2
·h
-1
，而E 植物的呼吸速率为20mL·10cm
-2
·h
-1
，F植物的呼吸速率为1 0mL·10cm
-2
·h
-1
，
所以E、F两种植物合成有机物的 速率之比为30∶20＝3∶2，C项正确；光照强度为6klx时，E植物的净光合速率
大于F植物， 细胞间充满的氧气较多，故装置甲中E植物叶片比F植物叶片浮到液面所需时间短，D项正确。
【举一反三】某生物兴趣小组利用下图所示的实验装置来探究绿色植物的生理作用。据此回答下列问题：

(1)若要探究植物细胞呼吸的类型，选取的实验装置有______________，为 使实验结果更科学，还需设置
______________。若实验中对照组的红色液滴静止不动，植 物既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则观察到的实验现
象是____________________ __________________________________________________ _。
(2)若要验证CO
2
是植物光合作用的必需原料，选取的最佳实验装置是__ _________________，实验中给植物提
供C
18
O
2
后，在玻璃罩内检测到含
18
O的氧气，其产生的途径为____________
_________________________________________________ ______________________________。
【答案】(1)装置一和装置二 对照实验 装置一红色液滴左移、装置二红色液滴右移
暗反应光反应
(2)装置一和装置三 C
18
O
2
――→H
2
18
O――→
18
O
2
(或：C
18
O
2
参与光合作用暗反应产生H
2
18
O，H
2
18
O参与光反
应产生
1 8
O
2
)
【解析】(1)若要探究植物细胞呼吸的类型，选取的实验装置有 装置一和装置二，为使实验结果更科学，还需设
置没有植物(或死植物)的对照实验，排除物理因素的影 响。若实验中对照组的红色液滴静止不动，植物既进行有氧呼
吸又进行无氧呼吸，则装置一烧杯中盛放N aOH溶液，能够吸收细胞呼吸产生的二氧化碳，有氧呼吸消耗氧气，则
红色液滴向左移；装置二烧杯中 盛放蒸馏水，不能吸收二氧化碳，植物有氧呼吸消耗的氧气量小于产生的二氧化碳
量，则红色液滴右移。 (2)装置一烧杯中盛放NaOH溶液，能够吸收细胞呼吸产生的二氧化碳；装置三烧杯中盛放
CO2
缓冲液，可以为光合作用提供二氧化碳。因此若要验证CO
2
是植物光合作用的 必需原料，选取的最佳实验装置

酶
是装置一和装置三。实 验中给植物提供C
18
O
2
后，在玻璃罩内光合作用过程中
18O的去路是6C
18
O
2
＋12H
2
O――→
C
6
H
12
18
O
6
＋6O
2
＋ 6H
2
18
O，其中产物H
2
18
O又作为光反应的原料， 在水的光解中产生
18
O
2
。
【变式探究】已知绿色植物的净光合 速率大于0才能正常生长。若将某长势良好的绿色植物放在如图所示密闭
装置中，置于适宜的温度和光照 强度下24小时，欲测定该植物在24小时内能否正常生长，请简要写出实验思路，
预期实验结果及结论 。(该段时间内，瓶中CO
2
足量)

(1)思路：__________ __________________________________________________ ____________
_________________________________ ______________________________________________。
(2)结果及结论：
________________________________ _______________________________________________； < br>_______________________________________________ ________________________________；
____________ __________________________________________________ _________________。
【答案】(1)测定密闭装置内的初始CO
2
(O
2
)浓度和培养24小时后的CO
2
(O
2
)浓度 (2)如果24小时后CO
2
浓度
小于初始浓度(24小时后O
2
浓 度大于初始浓度)，则植物24小时内正常生长；如果24小时后CO
2
(O
2
)浓度等于初始
浓度，则植物24小时内不能正常生长；如果24小时后CO
2
浓度 大于初始浓度(24小时后O
2
浓度小于初始浓度)，则
植物24小时内不能正常生长
【解析】(1)若将该植物放在一密闭透明玻璃容器内并置于一定温度、光照条件下24小时，欲测定该 植物在24
小时内能否正常生长，可测定密闭装置内的初始CO
2
(O
2)浓度和培养24小时后的CO
2
(O
2
)浓度，比较二者大小，即可判定。(2)若24小时后CO
2
浓度小于初始浓度(24小时后O
2
浓度大于初始浓度)，则说明该时间内光合作用大于细
胞呼吸，该植物在24小时内有生长；如果24小 时后CO
2
(O
2
)浓度等于初始浓度，则植物24小时内不能正常生长；< br>如果24小时后CO
2
浓度大于初始浓度(24小时后O
2
浓度小于初 始浓度)，则植物24小时内不能正常生长。

1．（2019全国卷II·2）马铃薯块茎 储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙
述正确的是
A
．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖

B
．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来

C
．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成
ATP
D
．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生

【答案】
B
【解析】马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，无葡萄糖，
A错误；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄
糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二阶段转化成乳酸 ，
B
正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的
第一阶段，会生成少量
ATP
，
C
错误；马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，酸味 会减少，
D
错误。

2．（2019全国卷III·4）若将n粒玉米种子置 于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发前的这n粒
干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和 呼吸强度表现为
A
．有机物总量减少，呼吸强度增强

B
．有机物总量增加，呼吸强度增强

C
．有机物总量减少，呼吸强度减弱

D
．有机物总量增加，呼吸强度减弱

【答案】
A
【解析 】根据题意分析，种子萌发时，吸水膨胀，种皮变软，呼吸作用逐渐增强，将储藏在子叶或胚乳中的营
养 物质逐步分解，转化为可以被细胞吸收利用的物质，所以种子萌发过程中，呼吸作用强度增加，而有机物因呼吸< br>作用消耗而总量不断减少。综上所述，
BCD
不符合题意，
A
符合题意 。故选
A
。

3
．（
2019
浙江
4月选考
·27
）生物利用的能源物质主要是糖类和油脂，油脂的氧原子含量较糖类中的少而 氢的
含量多。可用一定时间内生物产生
CO
2
的摩尔数与消耗
O2
的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙
述错误的是

A
．将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，上述比值低于
1
B
．严重的糖尿病患者与其正常时相比，上述比值会降低

C
．富含油脂的种子在萌发初期，上述比值低于
1
D
．某动物以草为食，推测上述比值接近
1
【答案】
A
【解析】果蔬中利用的能源物质为糖类，储藏于充满氮气的密闭容器中，产生
CO
2
的 摩尔数与消耗
O
2
的摩尔数
的比值应当等于
1
，
A
选项错误；严重的糖尿病患者利用的葡萄糖会减少，产生
CO
2
的摩尔数与消 耗
O
2
的摩尔数的
比值相比正常时会降低，
B
选项正确；富 含油脂的种子在萌发初期主要利用油脂为能源物质，故产生
CO
2
的摩尔数
与 消耗
O
2
的摩尔数的比值低于
1
，
C
选项正确；某 动物以草为食，则主要的能源物质为糖类，则产生
CO
2
的摩尔数
与消耗O
2
的摩尔数的比值接近
1
，
D
选项正确。故错误的选 项选择
A
。

4．（2019北京卷· 31）光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
（1）地球上生命 活动所需的能量主要来源于光反应吸收的____________，在碳（暗）反应中，RuBP羧化酶（R< br>酶）催化CO
2
与RuBP（C
5
）结合，生成2分子C
3< br>，影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括
______________________ ___（写出两个）；内部因素包括_____________（写出两个）。
（2）R酶由8个大 亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体
中合成， S由细胞核基因编码并在___________中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的_________ __中与L组装成
有功能的酶。
（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高 等植物，有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、
L基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率 。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物（甲）的叶绿体DNA
中，同时去除甲的L基因。转基因植 株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正
常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。
②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括____________。
a．蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b．蓝藻与甲都以R酶催化CO
2
的固定
c．蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d．在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
【答案】（
1
）光能

温度、
CO
2
浓度

R
酶活性、
R
酶含量、
C
5
含量、
pH
（其中两个）

（
2
）细胞质

基质

（
3
）①不能，转入蓝藻
S
、
L
基因的同时没有去 除甲的
S
基因，无法排除转基因植株
R
酶中的
S
是甲的S
基因
的表达产物的可能性。

②
a
、
b
、
c
【解析】（
1
） 地球上生物生命活动所需的能量来自有机物，有机物主要来自植物的光合作用，光合作用合成有
机物需要 光反应吸收光能，转化为
ATP
的化学能，然后
ATP
为暗反应中
C
3
的还原提供能量，合成糖类。在暗反应
中，
RuBP
羧化酶(R
酶
)
催化
CO
2
与
RuBP(C
5
)
结合，生成
2
分子
C
3
，这是光合作用的暗反 应的二氧化碳的固定。暗
反应的进行需要相关酶的催化，二氧化碳做原料，需要光反应提供
[H ]
和
ATP
，光反应需要色素、酶、水、光照等，
故影响该反应的外部因素有 光照、温度、
CO
2
浓度、水、无机盐等；内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及 活
S
由细胞核基因通过转录成
mRNA
，
mRNA
进性 等。（
2
）高等植物细胞中
L
由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，

入细胞质基质，与核糖体结合，合成为
S
蛋白；因
R
酶是催化
CO
2
与
C
5
结合的，在叶绿体基质中 进行，故
S
蛋白
要进入叶绿体，在叶绿体的基质中与
L
组装成有功能 的酶。（
3
）①据题设条件可知，将蓝藻
S
、
L
基因转入某 高等
植物
(
甲
)
的叶绿体
DNA
中，只去除甲的< br>L
基因，没有去除甲的
S
基因。因此，转基因植株仍包含甲植株的
S< br>基因，
不能排除转基因植株中
R
酶是由蓝藻的
L
蛋白和甲的< br>S
蛋白共同组成。故由上述实验不能得出
“
转基因植株中有活
性的R
酶是由蓝藻的
S
、
L
组装而成
”
的推测。② 根据上述实验，可以看出蓝藻的基因能导入到甲的
DNA
中，说明
蓝藻和甲植株都以< br>DNA
为遗传物质；蓝藻中
R
酶的活性高于高等植物，说明两者都以
R
酶催化
CO
2
的固定；由于
蓝藻
S
、
L
基因均转入甲的叶绿体
DNA
中，且去除了甲的
L
基因，结果转基因 植株合成了
R
酶，说明蓝藻
R
酶大
亚基蛋白
L
在甲 的叶绿体中合成，以上体现了生物界的统一性。在蓝藻中
R
酶组装是在细胞质基质，甲的叶肉细 胞
组装
R
酶是在叶绿体基质，则说明了不同生物之间具有差异性。因此，选
a bc
。

5．（2019江苏卷·28）叶绿体中催化CO
2
固定的 酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共
同组装而成，其合成过程及部分相关代 谢途径如下图所示。请回答下列问题：

（1）合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传 信息__________到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链
合成；在叶绿体中，参与大 亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是__________。
（2）进行光合作用时，组装完成的 酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在_________上（填场所）
完成的。活 化的酶R催化CO
2
固定产生C
3
化合物（C
3
-l），C
3
-I还原为三碳糖（C
3
-Ⅱ），这一步骤需要__________作< br>为还原剂。在叶绿体中C
3
-Ⅱ除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔 文循环，X为__________。
（3）作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因 素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓
度相关的有__________（填序号）。
①外界环境的CO
2
浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C
3
-ll输出速度
④酶R催化X与O
2
结合产生C
2
化合物的强度
（4）光 合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的
形 式存在，则可能导致叶绿体__________。

【答案】（1）转录 tRNA
（2）类囊体 【H】 C
5
（五碳化合物）
（3）①②③④
（4）吸水涨破
【解析】


分析图示：细胞核中的
DNA
通过转录形成< br>RNA
，
RNA
通过核孔出细胞核，进入细胞质，在核糖体上进行翻译
形成小亚基。叶绿体中的
DNA
通过转录形成
RNA
，在叶绿体中的核糖体上 进行翻译形成大亚基。大亚基和小亚基
组合形成酶
R
，催化二氧化碳的固定形成
C
3
。（
1
）通过分析可知，细胞核
DNA
编码小亚基的 遗传信息转录到
RNA
上，再通过核糖体上的翻译形成小亚基。叶绿体编码大亚基的
D NA
，经过转录和翻译，形成大亚基，在此过程中需
要一种
mRNA
，
61
种
tRNA
，故需要
RNA
种类最多的是
tRNA< br>。（
2
）光合作用过程中合成
ATP
是在叶绿体的类囊
体薄膜 上完成。活化的酶
R
催化
CO
2
固定产生
C
3化合物
(C
3
-I)
，
C
3
-I
还 原为三碳糖
(C
3
-II)
，需要
[H]
作为还原剂。C
3
的还原的产物除了
C
3
-II
还有一分子的
C
5
。（
3
）①外界环境的
CO
2
浓度，直接影 响二氧化碳的固定，间接影响
C
3
的还原，进而影响
C
5
的 浓度，故①符合题意；②叶绿体接受的光照强度，直接影响光反应产生的
[H]
和
AT P
，间接
影响
C
3
的还原，进而影响
C
5
的浓度，故②符合题意；③磷酸根离子浓度，直接影响
ATP
的合成，间接影响
C3
的还
原以及
C
3
-II
输出速度，进而影响
C
5
的浓度，故③符合题意；④酶
R
催化
X
与
O< br>2
结合产生
C
2
化合物的强弱；直接
影响酶
R
催化二氧化碳的固定，间接影响
C
3
的还原，进而影响
C
5
的浓度，故④符合题意；故选①②③④。（
4
）光
合作用合成的糖类，如以大量可溶 性糖的形式存在，则可能导致叶绿体吸水涨破。

6
．（
2019
浙 江
4
月选考
·30
）回答与光合作用有关的问题：

1%C O
2
的溶液培养小球藻一段时间。（
1
）在
“
探究环境因素 对光合作用的影响
”
活动中，正常光照下，用含有
0
．
当用绿光照射 该溶液，短期内小球藻细胞中
3-
磷酸甘油酸的含量会
______
。为3-
磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量
的物质是
______
。若停止< br>CO
2
供应，短期内小球藻细胞中
RuBP
的含量会
____ __
。研究发现
Rubisco
酶是光合作用
过程中的关键酶，它催化CO
2
被固定的反应，可知该酶存在于叶绿体
______
中。

（
2
）在
“
光合色素的提取与分离
”
活动中，提取 新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条自上而下两条带中的
色素合称为
______
。分析叶绿素
a
的吸收光谱可知，其主要吸收可见光中的
______
光。 环境条件会影响叶绿素的生

物合成，如秋天叶片变黄的现象主要与
_____
抑制叶绿素的合成有关。

【答案】（
1
）增加
ATP
和
NADPH
增加

基质

（
2
）类胡萝卜素

蓝紫光和红

低温

【解析】（
1
）环境中的
CO
2
含 量增加，则会促进碳反应中
CO
2
的固定这一环节，使
3-
磷酸甘油 酸的含量增加；
3-
磷酸甘油酸还原成三碳糖是还原反应且消耗能量，所以提供能量的物质是< br>ATP
和
NADPH
；若停止
CO
2
供应，则
会使
CO
2
固定的速率降低，反应消耗的
RuBP
会减少，故使得 短期内小球藻细胞中
RuBP
的含量会增加；
CO
2
被固
定 的反应发生在叶绿体基质，故
Rubisco
酶也是存在于叶绿体基质中。（
2
）光合色素的分离和提取实验中，滤纸条
自上而下两条带中的色素分别为胡萝卜素和叶黄素，合称类胡 萝卜素；叶绿素
a
主要吸收蓝紫光和红光；秋天叶片
变黄主要是由于温度降低导致叶绿 素的合成受到抑制。

1
．
3
）（
2018
北京卷 ，光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂
DCIP
，
照光后
DCIP
由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中（ ）

A
．需要
ATP
提供能量

B
．
DCIP
被氧化

C
．不需要光合色素参与

D
．会产生氧气

【答案】
D
【解析】光反应发生在叶绿体类囊薄膜上，有光时，产生氧气、
NADPH
和
ATP
，
A
错误；
DCIP
照光后由 蓝色
逐渐变为无色，是因为
DCIP
被［
H
］还原成无色，
B
错误；光合作用光反应阶段需要光合色素吸收光能，
C
错误；
光合作用光反 应阶段会产生氧气，
D
正确。

2
．（
2018
海 南卷，
4
）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是（ ）

A
．光合作用中的光反应

B
．光合作用中
CO
2
的固定

C
．葡萄糖分解产生丙酮酸

D
．以
DNA
为模板合成
RNA
【答案】
A

【解析】高等植物细胞中，光合作用中的光反应只能发生在类囊体 薄膜上，
A
正确；光合作用中
CO
2
的固定发
生在叶绿体基 质中，
B
错误；葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中，
C
错误；以< br>DNA
为模板合成
RNA
，发
生在细胞核和叶绿体基质中，
D
错误。

3
．（
2018
江苏卷，
18
） 如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成
立的是（ ）


A
．横坐标是
CO
2
浓度，甲表示较高温度 ，乙表示较低温度

B
．横坐标是温度，甲表示较高
CO
2
浓度，乙表示较低
CO
2
浓度

C
．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度

D
．横 坐标是光照强度，甲表示较高
CO
2
浓度，乙表示较低
CO
2
浓度

【答案】
D
【解析】若横坐标是
CO
2
浓度，较高温度下，呼吸速率高，较低温度下，呼吸速率低，所以甲乙与纵坐标的交
点不一样，
A
错误；若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现为先升高后降低的趋势，B
错误；若横坐标是光波长，则净光合曲线的变化趋势为先升高后降低，与图中甲乙曲线变化不符，
C
错误；若横坐
标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表 示较高
CO
2
浓度，乙表示较低
CO
2
浓度，
D< br>正确。

4
．（
2018
全国Ⅲ卷，
5
）下 列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）

A
．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸

B
．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失

C
．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸

D
．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成
ATP
【答案】
C
【解析】本题主要考查植物细胞的光合作用、细胞呼吸及生态系统能量流动的有关知识。植物在黑暗中有 氧时
可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，
A
正确；食物链上的营养级同化的能量 有三个去向：呼吸散失、传递给
下一个营养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用，
B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是
CO
2
和
H
2
O
、
CO
2
和酒精，某些组织或器官是乳酸，
C
错误；植物 光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成
ATP
，
D
正确，所以选
C
。

5
．（
2018
全国Ⅱ卷，
4）有些作物的种子入库前需要经过风干处理，与风干前相比，下列说法错误的是（ ）

A
．风干种子中有机物的消耗减慢

B
．风干种子上微生物不易生长繁殖

C
．风干种子中细胞呼吸作用的强度高

D
．风干种子中结合水与自由水的比值大

【答案】
C
【 解析】风干的种子中自由水含量极少，细胞呼吸作用强度非常弱，因此有机物消耗减慢，
A
正确 ，
C
错误；
风干的种子含水量少，不利于微生物的生长繁殖，
B
正确 ；风干的种子中自由水含量极少，导致结合水与自由水的
比值增大，
D
正确。

6
．（
2018
天津卷，
5
）为探究酵母菌的呼吸方式，在 连通
CO
2
和
O
2
传感器的
100mL
锥 形瓶中，加入
40mL
活化
酵母菌和
60mL
葡萄糖培养液，密封后 在最适温度下培养。培养液中
O
2
和
CO
2
相对含量变化见 下图。有关分析错误
的是（ ）

A
．
t
1
→t
2
，酵母菌的有氧呼吸速 率不断下降

B
．
t
3
时，培养液中葡萄糖的消耗速率比< br>t
1
时快

C
．若降低
10
℃培养，
O
2
相对含量达到稳定所需时间会缩短

D
．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色

【答案】
C
【解析】在
t
1
~t
2
时刻 ，单位时间内氧气的减少速率越来越慢，说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，
A
正确；
t
3
时刻，培养液中氧气的含量不再发生变化，说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸，此时主要 进行无氧呼吸，
t
1
和
t
3
产生
CO
2< br>的速率相同，所以单位时间内产生相同量的
CO
2
，所以单位时间内无氧呼吸消 耗的葡萄糖是有氧呼吸的
3
倍，因此
t
3
时，溶液中消耗葡萄糖的速 率比
t
1
时快，
B
正确；图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最 高，反应
速率最快，因此若降低温度，氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长，
C
错误；据图可知，酵母菌进行了无
氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后 变成灰绿色，
D
正确。

1．（2017年海南卷，5）关于生物体内能量代谢的叙述，正确的是（ ）
A．淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B．人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化
C．叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
D．硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
【答案】C
【解析】淀粉是在 消化酶的作用下被水解成葡萄糖的，该过程没有ATP的生成，A错误。人体大脑活动的能量

主要来自葡萄糖的有氧氧化，B错误。暗反应产生ATP的过程需要光反应提 供的能量，C正确。硝化细菌生成有机
物的能量来自其将氨还原呈硝酸的过程，D错误。
【学科网考点定位】能量代谢
2．（2017年海南卷，7）下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B．若细胞既不吸收O
2
也不放出CO
2
，说明细胞已停止无氧呼吸
C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D．利用葡萄糖进行有氧呼 吸时，吸收O
2
与释放CO
2
的摩尔数不同
【答案】C
【解析】与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O
2
也不放出CO
2
，B 错误。降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物
消耗减慢，C正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O< br>2
与释放CO
2
的摩尔数相同，D错误。
3．（2017年海南卷， 8）某染料（氧化型为无色，还原型为红色）可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的
小麦种子平均分 成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如表所示。
分组 甲组
种子与染料混合
处理
保温
结果
下列叙述错误的是（ ）
A．甲组的胚发生了氧化还原反应
B．呼吸作用产生的NADH使染料变成红色
C．乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞
D．种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果

乙组
种子煮沸后与染料混合
保温
种子中的胚未呈红色 种子中的胚呈红色

【答案】C
【解析】由题目表格信息“甲组种子中的胚呈红色”可 推出甲组种子中的染料被还原（发生了氧化还原反应），还
原剂为NADH，AB正确。乙组细胞已被杀 死，细胞膜失去了选择透过性，C错误。胚细胞呼吸作用的强弱会影响
NADH的产生进而影响染色效果 ，D正确。
4．（2017年海南卷，10）将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出 。下列相关说法正确的是（ ）
A．离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气
B．若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生
C．若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生
D．水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量
【答案】A
【解析】光合作用 的场所是叶绿体，离体的叶绿体在自然光下通过光反应能将水分解产生氧气，A正确。叶绿
体中的色素既 能吸收红光，也能吸收蓝紫光，BC错误。着丝点断裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍发生在有
丝 分裂的后期，C错误。水在叶绿体中分解产生氧气不仅不需要ATP提供能量，还能产生ATP，D错误。 5．（2017年新课标Ⅲ卷，3）植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应（如O
2
的释放）
来绘制的。下列叙述错误的是（ ）
A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C．光合作用的作用光谱也可用CO
2
的吸收速率随光波长的变化来表示
D．叶片在640~660 nm波长光下释放O
2
是由叶绿素参与光合作用引起的
【答案】A
【解析】类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；吸收光谱就是通过不同色素对不同 波长光的吸收值来绘制的，B
正确；光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反应阶段对CO
2
的利用，所以光合作用的作用光谱也可
用CO
2
的吸收速率随光波 长的变化来表示，C正确；叶绿素主要吸收红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶片在
640~660 nm波长光下释放O
2
是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。

6．（2017年北京卷，2）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图 。据此，对该植物生理特性理解错误的
是（ ）

A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B．净光合作用的最适温度约为25 ℃

C．在0~25 ℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D．适合该植物生长的温度范围是10~50 ℃
【答案】D
【解析】由题目所给曲线可以看出，呼吸作用的最适温度约为53 ℃，而光合作用的最适温度约为30 ℃，A正
确；净光合速率达到最大值对应的温度（即最适温度）约为25 ℃，B正确。在0~25 ℃ 范围内，与呼吸速率变化曲
线相比，光合速率变化曲线升高得更快，说明温度变化对光合速率的影响比对 呼吸速率的大，C正确。超过45 ℃，
呼吸作用产生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳，说明呼 吸作用消耗的有机物多于光合作用产生的有机物，
没有有机物的积累，不适合该植物的生长，D错误。
7．（2017年天津卷，6）某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO
2
酶的活性显著高于野
生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO
2
吸收速 率。叙述错误的是（ ）

A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型
B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型
C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO
2
浓度
【答案】D
【解析】突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型，光照强度低于P时，对光照的吸 收能力低于野生型，则光反
应强度低于野生型，A正确；突变型水稻叶片固定CO
2
酶 的活性显著高于野生型，光照强度高于P时，突变型的CO
2
吸收速率大于野生型，则暗反应强 度高于野生型，B正确；光照强度低于P时，由于突变型水稻叶片叶绿素含量低，
则限制其光合速率的因 素主要是光照强度，C正确；光照强度高于P时，由于突变型水稻叶片固定CO
2
酶的活性高，
则限制其光合速率的因素是除CO
2
浓度外的其他因素，D错误。
8．（2017年新课标Ⅱ卷，29）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。

据图回答下列问题：

（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是__ _____________________、_______________________、
_______________________、_________________，［H］代表的物质 主要是_________________。
（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代 表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在
_________________（填“B和C” “C和D”或“B和D”）。
（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_________________。
【答案】（1）O
2
NADP+ ADP+Pi C
5
NADH（或答：还原型辅酶Ⅰ）
（2）C和D

（3）在缺氧条件下进行无氧呼吸
【解析】光反应中物 质变化：H
2
O→2H
+
12O
2
（水的光解）；NADP + + 2e
-
+ H
+
→ NADPH 能量变化：ADP+Pi+
光能→ATP
暗反应中物质变化：CO
2
+C
5
化合物→2C
3
化合物（二氧化碳的固定）2C
3
+4N ADPH+ATP→（CH
2
O）+ C
5
+H
2
O
（有机物的生成或称为C
3
的还原）
能量变化：ATP→ADP+Pi（耗能）
（1）由图可知A、B过程分别为光合作用的光反 应和暗反应，图中类囊体膜上发生水的光解，产生NADPH
和①氧气；暗反应阶段消耗ATP和NA DPH，产生②NADP
+
、③（ADP和Pi）；暗反应过程为卡尔文循环，CO
2
+C
5
化合物→2C
3
化合物（二氧化碳的固定），所以④为C5
。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质，在第一阶段中，
各种能源物质循不同的分 解代谢途径转变成乙酰辅酶A；呼吸作用的第二、三阶段的场所为D线粒体，在第二阶段
中，乙酰辅酶A （乙酰CoA）的二碳乙酰基，通过三羧酸循环转变为CO
2
和氢原子；在第三阶段中，氢原子 进入电
子传递链（呼吸链），最后传递给氧，与之生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶I（NAD H）。（2）植物叶肉细胞
能产生ATP的生理过程有：光合作用光反应阶段（A）和有氧呼吸的三个阶 段（C和D）。（3）酒精是植物细胞无氧
呼吸的产物。
1.（2016上海卷.15）人骨 骼肌内的白肌细胞含少量线粒体，适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖
氧化分解的产物有
①酒精②乳酸③CO
2
④H
2
O ⑤ATP
A.①③⑤B.②④⑤
C.①③④⑤D.②③④⑤
【答案】D
【解析】 白肌细胞含少量线粒体，可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸的产物为乳酸和ATP，有氧呼吸的
产 物为CO
2
、H
2
O 、ATP。
2.（2016上海卷.20）下列化学反应属于水解反应的是
①核酸→核苷酸②葡萄糖→丙酮酸③ATP→ADP
A.①②
【答案】B 【解析】核酸在水解酶的作用下水解为核酸的基本组成单位核苷酸；葡萄糖经过呼吸作用第一阶段转变为丙酮
酸；ATP通过水解，远离A的高能磷酸键断裂，释放能量。

B.①③ C.②③ D.①②③

3.（2016上海卷.22）氨基酸在细胞内氧 化分解的部分过程如图7，其中过程X和分解产物Z分别是
A.脱氨基；CO
2
、H
2
O和 ATP
B.脱氨基；CO
2
、H
2
O和尿素
C.转氨基；CO
2
、H
2
O和 ATP
D.转氨基；CO
2
、H
2
O和尿素
【答案】A

【解析】氨基酸在细胞内的氧化分解首先经过脱氨基过程，氨基转变为尿素排出体外，碳链部 分最终被分解为
CO
2
、H
2
O和 ATP。
4.（2016上海卷.24）在光合作用的光反应中
A.电子受体是水
B.电子供体是NADPH
C.反映场所位于叶绿体膜
D.H
+
浓度差驱动ATP合成
【答案】D
【解析】在光合作用 的光反应中，电子供体是水，A项错误；电子受体是NADPH，B项错误；反映场所位于叶
绿体类囊体 薄膜，C项错误；H
+
浓度差驱动ATP合成，D项正确。
5.（2016海南卷.10）下列叙述错误的是
A.温度和光照会影响CO
2
的同化速率
B.光合作用中O
2
的产生发生在光反应阶段
C.光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应
D.土壤中的硝化细菌可利用CO
2
和H
2
O合成糖
【答案】C
【解析】温度影响酶活性，光照影响光反应，二者均会影响暗反应中CO
2
的同化速率，A项正确；光反应分解
水，产生O
2
，B项正确；光反应产生 的ATP和NADPH参与暗反应，C项错误；硝化细菌属于自养型生物，可以利
用CO
2和H
2
O合成糖类。
6.（2016海南卷.11）下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是
A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA人基本组成单位之一
B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加

C.无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成
D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
【答案】D
【 解析】ATP中含有核糖，DNA中含有脱氧核糖，A项错误；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ADP生成增加，
ATP生成减少，B项错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C项错误；光下叶肉细胞的细胞质基质 和线粒体进行
有氧呼吸，叶绿体进行光合作用，均可产生ATP，D项正确。
7.（2016 天津卷.2）在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相
同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是
A.红光，ATP下降 B.红光，未被还原的C
3
上升
B.绿光，[H]下降 D.绿光，C
5
上升
【答案】C
【解析】叶绿体中的色素主要吸 收利用红光和蓝紫光。若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光，则可利
用的光增加，光反应增强， ATP含量增加，未被还原的C
3
减少，故A、B项错误；叶绿体色素对绿光吸收最少，若由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光，可导致光反应速率减慢，光反应产生的[H]和ATP减少，而 短时间内
暗反应仍以原来的速率进行，消耗[H]和ATP，故短时间内[H]含量会下降，C项正确； 同理，绿光下由于[H]和ATP
含量下降，导致C
3
被还原为C
5
的速率减慢，而暗反应中CO
2
的固定仍以原来的速率消耗C
5
，故短时间内 C
5
的含量
会下降，D项错误。
8.（2016新课标2卷.4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
【答案】C
【 解析】叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A项正确；镁属于组成细胞的无机盐，可以
离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B项正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是 可
见光，可见光不包括红外光和紫外光，C项错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没 有光照而导
致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D项正确。
9.（2016北京卷.2） 葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程
A. 在无氧条件下不能进行 B. 只能在线粒体中进行
C. 不需要能量的输入 D. 需要酶的催化

【答案】D
【解析】酵母菌无氧 呼吸产生酒精，在无氧呼吸的第一阶段生成ATP，由此推知葡萄酒酿制期间，酵母菌细胞
内由ADP转 化为ATP的过程是在无氧条件下进行的；A错误。无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行；B错误。
酶

ATP；C错误，D正确。答案选D。 ADP+Pi+能量


10.（2016四川卷.1） 叶内细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是
A．O
2
的产生
【答案】A
【解析】氧气是在光合作用光反应中 产生的，场所在叶绿体类囊体薄膜，A正确；光合作用暗反应生成水、消
耗[H]的场所在叶绿体基质中 ，B、C错误；细胞呼吸第一阶段产生ATP在细胞质基质中进行， D错误。
11.（2016四川 卷.5）三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率（以
CO< br>2
吸收速率表示）与胞间CO
2
浓度（Ci）的日变化曲线，以下分析正确的是
B．H
2
O生成 C．[H]的消耗 D．ATP的合成

A.与11：00时相比，13:00时叶绿体中合成C
3
的速率相对较高
B.14:00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少
C.17:00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率
D.叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO
2
浓度和光照强度
【答案】D
【解析】13:00时胞间CO
2
浓度低，二氧化碳的固定减弱 ，C
3
的来源减少，含量相对较少，A错误；14:00后叶
片的Pn下降，有机物合 成减少，但净光合速率大于0，说明有机物还在积累，B错误；17点后，叶片的Ci快速上
升，是由于 细胞呼吸速率大于光合速率，释放出的二氧化碳在胞间积累，C错误；叶片的Pn先后两次下降，第一次
下降主要原因是叶片气孔部分关闭，二氧化碳供应不足导致的，第二次下降是由于光照减弱引起的，D正确。 < br>12.（2016北京卷.5）在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应
14
CO
2
，48h后测定植株营养器官和生

殖器官 中
14
C的量。两类器官各自所含
14
C量占植株
14
C总 量的比例如图所示。

与本实验相关的错误叙述是
A.
14
CO
2
进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物
B. 生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官
C. 遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近
D. 实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响
【答案】C
【解析】 光合作用的暗反应阶段在叶绿体基质中进行，消耗二氧化碳生成有机物(光合产物）；A正确。由图可
看 出：发育早期，正常光照和遮光70%条件下，营养器官中所含
14
C量占植株
14< br>C总量的比例均高于生殖器官中所
含
14
C量占植株
14
C总 量的比例，由此推出生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官；B正确。遮光
70%条件下 ，发育早期（1—2）分配到营养器官的光合产物量远大于分配到生殖器官的光合产物量，而到了发育的
中后期（3—5），分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近；C错误。由图示可知该实验的自变量有 ：光
强和发育时期，因变量是两类器官各自所含
14
C量占植株
14
C总量的比例即光合产物在两类器官间的分配情况；D正
确。答案选C。
13.（2016课标1卷.1） 下列与细胞相关的叙述，正确的是
A. 核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器
B. 酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
C. 蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程
D. 在叶绿体中可进行CO
2
的固定但不能合成ATP
【答案】B
【解析】核 糖体无膜结构，溶酶体具有单层膜结构，A项错误；酵母菌为真核生物，其细胞核内含有DNA和
RNA 两类核酸，B项正确；蓝藻细胞为原核细胞，其细胞中无线粒体，C项错误；在叶绿体的类囊体薄膜上所进行的光反应过程中，会有ATP生成，D项错误。
14..（2016新课标Ⅲ卷.29）为了探究 某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研

< br>究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生 长作为
实验组，并保持其光照和CO
2
浓度等条件与对照组相同，与中午12：30测 定各组叶片的光合速率，各组实验处理及
结果如表所示：

回答下列问题：
（1）根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是 ，其依据
是 ；并可推测， （填“增加”或“降低”）麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作
用“午休”的程度。
（2）在实验组中，若适当提高第 组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是 。
（3）小麦叶片气孔开放时，CO
2
进入叶肉细胞的过程 （填“需要”或“不需要”）载体蛋白，
（填“需要”或“不需要”）消耗ATP。
【答案】（1）湿度（或答相对湿度） 在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大 增加
（2）四 该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度
（3）不需要 不需要
【解析】（ 1）根据本实验结果可知，相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，但相对湿
度相 同时，小麦光合速率随温度的变化不明显，由此可推知中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度；并可推测，增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
（2）比较实验组二、三、四可推知，小麦光合作用的最适温度在31 ℃左右，而第四组的25 ℃还远低于最适
温度，所以在实验组中，若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。
（3）CO
2
是以自由扩散方式进入叶肉细胞的，所以该过程不需要载体蛋白，也不需要消耗 ATP。
15.（2016浙江卷.30)（14分)下面是关于植物光合作用的问题。请回答：
（1）光反应发生在叶绿体的 中,H
2
0在光反应中裂解为 。
(2) 若以
14
CO
2
作为光合作用的原料,在卡尔文循环中首先出现含的三碳化合物是 。该三碳化合物在
NADPH的氢和ATP的 等物质存在的情况下，被还原为三碳糖磷酸。
(3) 给某植物提供C< br>18
0
2
和H
2
0,释放的氧气中含有
18
O是由于 ，H
2
18
O又作为原料参与了光合作用之
故。

(4) 植物光合作用光饱和点可通过测定不同的 下的 光合速率来确定。在一定条件下，某植物在温度
由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植 物在光照充足时的光合作用最适温度
(选填: ＜、≤、＝、≥、＞)25℃。
【答案】
（1）类囊体膜 氧气、H
+
和电子
（2)三碳酸 磷酸基团
（3）C
18
0
2
的部分氧转移到H
2
18
0中
（4）光强度 ≥
【解析】
（1）光合作用的光反应场所 是叶绿体的基粒或类囊体，水在光反应中裂解为O
2
、H
+
和电子。
（2)卡尔文循环的第一个反应是RuBP和二氧化碳结合形成三碳酸，然后三碳酸在NADPH中的氢和AT P的磷
酸基团的作用下被还原为三碳糖磷酸。
（3）碳反应的过程也有水的产生，所以C18
0
2
参与光合作用会产生部分带有放射性的水，水又作为原料参与了
光合作用。
（4）植物光合作用光饱和点可通过测定不同光强度下的光合速率来确定。某植物在温度由 25℃降为5℃的过程
中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度≥25℃。
16.（2016课标1卷.30） 为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植 物的盆栽苗分成甲、
乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相 同。培养较长一段时间（T）后，
测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度（即单位时间、单位 面积吸收CO
2
的量），光合作用强度随光照强
度的变化趋势如图所示。回答下列问题 ：

（1）据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是______ _________。
（2）b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高_ __________（填“CO
2
浓度”或“O
2
浓度”）。
（ 3）播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_____。
【答案】（1）光照强度 （2） CO
2
浓度

（3）乙组光合作用强度与甲组的不同，是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的 【解析】（1）题图显示：光照强度低于a时，甲组植物的光合作用强度随光照强度的增加而增加，因此影响 甲
组植物光合作用的限制因子是光照强度。
（2）b光照强度下，甲组植物的光合作用强度不 再随光照强度的增加而增加，因此限制甲组植物光合作用的因
子不再是光照强度，而是CO
2< br>浓度等。所以，要使甲组的光合作用强度继续升高，可以考虑的措施是提高CO
2
浓度。
（3）依题意可知：导致甲、乙两组光合作用强度差异的原因是光照强度不同，即甲组模拟自然光照，乙 组提供
低光照；播种乙组植株产生的种子所得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，其植株叶片随光 照强度变化的光
合作用强度曲线与甲组的相同。据此能够得到的初步结论是：乙组光合作用强度与甲组的 不同，是由环境因素低光
照引起的，而非遗传物质的改变造成的。
17.（2016江苏卷. 32）（8分）为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、
S2 、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2。请回答以下问题：

（1）最适宜在果树林下套种的品种是▲ ，最适应较高光强的品种是▲。
（2）增加环境中 CO
2
浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却没有显著改变，原因可能是 ：
在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的▲，而S3在光饱和点时可能▲（填序号）。
①光反应已基本饱和 ②暗反应已基本饱和 ③光、暗反应都已基本饱和
（3） 叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO
2
，也参与叶绿体中生物大分子▲的合成。
（4）在光合作用过程中，CO
2
与RuBP（五碳化合物）结合的直接产物是磷酸丙糖（T P），TP的去向主要有三
个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。

淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的▲。 淀粉运出叶绿体时先水解成TP或▲，后者通
过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由▲糖构成的蔗 糖，运出叶肉细胞。
【答案】（1）S2 S3 （2）[H]和ATP ①②③ （3）核酸、蛋白质
（4）基质中 葡萄糖 葡萄糖和果糖
【解析】（1）果 树林下光照较弱，适合光补偿点较低的植物生长。最适应较高光强的品种光饱和点较高。
（2）光反应的产物为[H]和ATP；增加环境中CO
2
浓度后， S3的光饱和点却没有显著改变，可能是光反应已
基本饱和、暗反应已基本饱和，或二者已基本饱和。
（3）叶绿体中有机物大分子如核酸、蛋白质的合成需要消耗ATP。
（4）淀粉合成场所位 于叶绿体基质，根据图示，叶绿体膜上存在六碳糖载体，淀粉运出叶绿体时先水解成TP
或六碳糖，后者 通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中。蔗糖由葡萄糖和果糖结合而成。
18.（2016新课标2卷 .31)（8分）BTB是一种酸碱指示剂，BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO
2
浓度的增 高而由蓝
变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaH CO
3
和BTB加水配制成
蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO
2
使溶液变成浅绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到7支试管中，其中6
支加入生长状况一致的等量 水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
水草
距日光灯的距离（cm） 20
50min后试管中溶液
的颜色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
（1）本实验中，50min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由 引起的；若1
号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是 （填“可靠的”或“不可靠的”）。
（2）表中X代表的颜色应为 （填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”），判断依据是 。

1
无
2
有
遮光*
X
100
3
有
4
有
80
黄绿色
5
有
60
浅绿色
6
有
40
浅蓝色
7
有
20
蓝色 浅绿色 浅黄色

（3）5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草 。
【答案】（8分）（1）光合作用与呼吸作用 不可靠的
（2）黄色 水草不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，溶液中CO
2
浓度高于3号管
（3）光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO
2
量相等
【解析】（1）依题意并结合表中信息可知，距日光灯的距离表示光照的强弱。1号试管为对照组，其中的Na HCO
3
可维持CO
2
浓度的相对稳定；2～7号试管为实验组，2号试管遮 光，其内的水草不能进行光合作用，但能进行呼吸
作用；3～7号试管内的水草在有光的条件下，可进行 光合作用和呼吸作用，溶液颜色的变化是由光合作用吸收的CO
2
量与呼吸作用释放的CO2
量共同决定的。综上所述，若50 min后，1号试管的溶液是浅绿色，则说明2～7号试管< br>的实验结果是由不同光强下水草的光合作用与呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2～7号 试管的实
验结果是不可靠的。
（2）2号试管遮光，其内的水草不能进行光合作用消耗CO< br>2
，但能通过呼吸作用释放CO
2
，所以试管内CO
2
浓度最高，X代表的颜色应为黄色。
（3）5号试管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同，均为浅 绿色，说明在此条件下水草的光合作用强度等于
呼吸作用强度。