高中生物光合作用和呼吸作用专题训练(附答案)

光合作用与呼吸作用专题训练

1、如图表示某植物非绿色器官在不同氧气浓度下氧气的吸收量和二氧化碳的释放量，N点后O2的

吸收量大于CO2释放量，据图分析以下判断正确的是（）

A、M点是贮藏该器官的最适氧气浓度，此时无氧呼吸的强度最低

B、该器官呼吸作用过程中不只是氧化分解糖类物质

C、N点时，该器官氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等，说明其只进行有氧呼吸

D、O点时，该器官产生二氧化碳的场所是细胞中的线粒体基质

2、某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率，绘制了如

A、B、C、D所示的四幅图。除哪幅图外，其余三幅图中“A”点都可以表示光合作用速率与呼吸作用速率相等( )

3、下图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示夏季某一天24 h的温度、某植物的光合速率、表观光合速率的变化，乙图中曲线表示放有某植物的密闭玻璃罩内一天24 h的CO2浓度的变化，以下分析错误的是( )

A．甲图曲线中12点左右D点下降的原因是温度过高，气孔关闭

B．乙图曲线中EF段玻璃罩内CO2浓度下降加快是由于光照强度增加

C．植物一天中含有机物最多的时刻在甲图中是E点，在乙图中则是H点

D．植物在甲图中的C、E两点的生理状态与乙图中D、H两点的生理状态相同

4、如图表示甲、乙两种植物的CO2吸收量随着光照强度的变化而变化的曲线图。下列叙述正确的是( )

A．甲、乙两植物的最大光合作用强度一样

B．如果在图中M点突然停止光照，短期内叶绿体中五碳化合物的含量将会增加

C．当平均光照强度在X和Y之间(每日光照12 h)，植物一昼夜中有机物量的变化是甲减少、乙增加

D．当光照强度为Z时，光照强度不再是乙植物的光合作用限制因素，但仍是甲植物的光合作用的限制因素

5、如图表示的是某植物的非绿色器官呼吸时O2吸收量和CO2的释放量之间的相互关系，其中线段xy=Yz．则在氧浓度为a时有氧呼吸与无氧量呼吸（）

A消耗的有机物相等B释放的能量相等

C释放的二氧化碳相等D消耗的氧相等

6、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小时的检测，结果如下图1。图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。请分析下列说法中错误的是（）

A.图1中所测气体为氧气，且该大棚内的蔬菜经过一昼夜后积累了一定量的有机物

B.图1中CD段变化的原因可能是光照过强，使温度升高，部分气孔关闭所致

C.与它们各自前一段相比，EC段和DB段叶肉细胞中的C3含量变化趋势分别是增加、减少

D.处于图1中的B点时，图2中应该进行的气体转移途径有A、C、D、E

7、在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，以下有关说法错误的是（）

A.与B植物相比，A植物是在弱光照条件下生长的植物

B.当光照强度超过9 klx时，B植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗反应跟不上光反应

C.当光照强度为9 klx时，B植物的总光合速率是45 mg CO2/（100 cm2叶·h）

D.当光照强度为3 klx时，A植物与B植物固定CO2速率的差值为4 mg CO2/（100 cm2叶·h）

8、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 ℃

9、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CO2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CO2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CO2浓度

10、植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。错误的是（）

A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能

B．叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高

C．叶温为25℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的

D．叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0

11、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CO2吸收速率表示）与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，以下分析正确的是

A.与11：00时相比，13:00时叶绿体中合成C3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CO2浓度和光照强度

12、在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标（见下表）。下列分析正确的是（）

A．光强大于140μmol·m-2·s-1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体

B．光强小于1255μmol·m-2·s-1，影响苦储幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度

C．森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量

D．在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加

13、在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2，48h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。

与本实验相关的错误叙述是

A. 14CO2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

16.科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：

（1）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量_____________，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是_____________。

（2）图1中影响光合放氧速率的因素有_____________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中_____________的干扰。

（3）图1在反应室中加入NaHCO3 的主要作用是_____________。若提高反应液中NaHCO3 浓度，果肉放氧速率的变化是_____________ （填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”）。（4）图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15 ~20 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是_____________;若在20 min 后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有

_____________ （填序号:①C5 ②ATP ③[H] ④C3 ），可推测20 ~25 min 曲线的斜率为_____________ （填“正值”、“负值”或“零”）。

17.如图表示苹果的果实在不同外界氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收量的变化曲线．请分析回答下列问题：

（1）当外界氧浓度为5%时，苹果果实进行的呼吸类型是______，此时呼吸作用的终产物除了CO2外，还有______．

（2）苹果果实CO2的释放量与O2的吸收量两条曲线在P点相交后重合，表明从P点开始，苹果果实进行的呼吸类型是______，判断的依据是______．其化学方程式为______

（3）当外界氧浓度为6%时，CO2的释放量与O2的吸收量之比是4：3，此时苹果果实呼吸消耗的葡萄糖为0.2摩尔，至少需要吸收______摩尔的O2．

18.如图为豌豆幼苗无土栽培实验中光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答下列问题：

（1）在5～10 ℃时，豌豆幼苗的光合作用强度_______（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用强度。

（2）曲线中AB段，限制CO2吸收速率的主要因素是_______。曲线中CD段，随着温度的升高，该植物固定二氧化碳的量（填“增多”、“减少”或“不变”），判断依据是

___________________________________________。

（3）O2在有氧呼吸的第_______阶段被利用。如果用18O标记O2，则在产物中，最先出现18O的是_______。（4）为获得最大经济效益，大棚种植豌豆应控制的最低温度为_______℃。

19.番茄喜温不耐热，适宜的生长温度为15～33 ℃。研究人员在实验室控制的条件下，研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响。实验中白天保持25 ℃，从每日16：00时至次日6：00时，对番茄幼苗进行15 ℃（对照组）和6 ℃的降温处理，在实验的第0、3、6、9天的9：00进行相关指标的测定。

（1）图1结果显示，夜间6 ℃处理后，番茄植株干重_______对照组。这表明低温处理对光合作用的抑制_______对呼吸作用的抑制。

（2）研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO2浓度，结果如图2所示。图中结果表明：夜间6 ℃低温处理，导致______________，使_______供应不足，直接影响了光合

作用过程中的暗反应，最终使净光合速率降低。

（3）光合作用过程，Rubisco是一种极为关键的酶。

①研究人员在低夜温处理的第0、9天的9：00时取样，提取并检测Rubisco的量。结果发现番茄叶片Rubisco含量下降。提取Rubisco的过程在0～4 ℃下进行，是为了避免_______。

②为研究Rubisco含量下降的原因，研究人员提取番茄叶片细胞的总RNA，经_______过程获得总cDNA。根据番茄Rubisco合成基因的_______设计引物，再利用_______技术扩增Rubisco合成基因。最后

根据目的基因的产量，得出样品中Rubisco合成基因的mRNA的量。

③结果发现，低夜温处理组mRNA的量，第0天与对照组无差异，第9天则显著低于对照组。这说明低夜温抑制了Rubisco合成基因_______过程，使Rubisco含量下降。

（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组，这一变化的意义是

______________________________________________________________________________________

________________________________。

20．图1表示番茄叶肉细胞的两个重要生理过程中C、H、O的变化，图2为大棚中番茄叶肉细胞部

分代谢过程示意图。请据图回答：

(1)图1甲过程中“Ⅰ”是________，其在________(答具体结构)上产生；该物质用于乙过程的

________阶段，该阶段所发生的场所是________(答具体结构)。

(2)图2中细胞器a是________，物质④是________。光照充足条件下理论上可以完成的过程有

________(用字母表示)。

(3)以测定CO2吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如表所示：

①温度在25～30 ℃间光合作用制造的有机物总量逐渐________(填“增加”或“减少”)。

②假设细胞呼吸昼夜不变，植物在30 ℃时，一昼夜中给植物光照14 h，则一昼夜净吸收CO2的量为________mg。

21．野生型棉花品种Z16中转入抗虫基因BT基因后获得转基因抗虫棉品种Z30，某农科所在相同条件下培养棉花品种Z16和Z30，在苗期后期测定叶片光合作用及植株的有关生理特性，所得结果如下图所示。请据图回答问题：

注：①核酮糖二磷酸羧化酶(RuBP羧化酶)是暗反应的关键酶之一；②Pn：净光合速率(即以每平方米叶面每秒钟吸收CO2的速率为参照依据，单位为μmol·m－2·s－1；③太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量称为光合有效辐射，简称PAR。

(1)由图1推测，与野生型棉花品种Z16相比，转基因棉花Z30的干物质量___________，其原因是__________________________________________________________________。

(2)图1中的A点代表转基因棉花Z30曲线与纵坐标的相交点，若A点对应的数值为－0.8，该数值的含义为__________________________________________________________。

若不考虑环境因素对呼吸作用的影响，那么当光合有效辐射(PAR)为400μmol·m－2·s－1时，Z30叶片固定CO2的速率为________μmol·m－2·s－1。

(3)图2中色素1的名称是________，分布在叶绿体的________上。

比较图2和3可知，野生型棉花品种Z16与转基因棉花Z30光合作用速率出现差异的主要因素是

____________________________________________________________________，

从而影响了光合作用________阶段的反应速率。

22．如图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况，请回答下列问题。

(1)由图1可知，甲、乙分别代表的物质是______、________，要想使叶绿体内C3的含量快速下降，可以改变的环境条件是__________________，光反应中产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过________层生物膜。

(2)图2中限制D点光合作用速率的主要环境因素是________，C点和D点相比，叶绿体中[H]的含量________(较低、相等、较高)。

(3)从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，将记录结果绘成曲线如图3，请据此回答。

①该实验的目的是：_____________________________________________________。

②从图解分析，B点比A点细胞内的C5含量________，BC段曲线平缓的限制因素可能是________，而C点以后曲线上行，其原因应该是______________________。

1、B解：A、由图可知，M点时细胞中总二氧化碳释放量最低，适合贮藏该器官，但此时无氧呼吸强度不是最低的，A错误；

B、呼吸作用的实质是氧化分解有机物，释放能量，N点后，O2的吸收量大于CO2释放量，说明该器官呼吸作用过程中不只是氧化分解糖类物质，B正确；

C、N点后O2的吸收量大于CO2释放量，说明消耗的有机物不是糖类，因此N点时，氧气的吸收量和二氧化碳的释放量虽然相等，但此时不一定只进行有氧呼吸，C错误；

D、O点时，氧气浓度为0，只进行无氧呼吸，场所是细胞质基质，D错误．

故选：B．

2、A [A图中A点的含义是二氧化碳的吸收量等于释放量，表示净光合作用速率等于呼吸作用速率，此时光合作用速率大于呼吸作用速率，A错误；B图中A点后二氧化碳的含量降低，说明光合作用速率大于呼吸作用速率，故A点含义是光合作用速率等于光合作用速率，B正确；C图根据图中的曲线的含义可知，A点代表光合作用速率等于呼吸作用速率，C正确；D图中，A点二氧化碳的吸收量为0，说明此时的光合作用速率等于呼吸作用速率，D正确。]

3、A [甲图曲线中12点左右时植物的光合速率并没有下降，而D点下降可能由于温度升高，呼吸速率上升，从而使表观光合速率下降，A错误；乙图曲线中EF段玻璃罩内CO2浓度下降加快是由于光照强度增加，光合作用消耗的二氧化碳增多引起的，B正确；植物一天中含有机物最多的时刻在甲图中是E点，E点之后的表观光合速率将低于零；在乙图中则是H点，H点之后光合速率将小于呼吸速率，C正确；植物在甲图中的C、E两点的生理状态与乙图中D、H两点的生理状态相同，即光合速率均等于呼吸速率，D正确。]

4、C [总光合强度＝净光合强度＋呼吸强度，甲植物总光合强度＝8＋2＝10，乙植物的总光合强度＝6＋1＝7，A错误；如果在图中M点突然停止光照，光反应产生的[H]和ATP立即减少，短期内叶绿体内C3化合物的含量将会增加，C5化合物的含量将会减少，B错误；根据图示分析可知：当平均光照强度在X和Y之间，甲植物净光合作用小于2，白天积累的不够夜间消耗，一昼夜中有机物量的变化是减少；乙植物净光合作用大于1，夜晚消耗后还有积累，因此一昼夜中有机物量的变化是增加，C正确；光照强度为Z时，甲乙两植物都达到了光饱和点，故光照强度不再是甲、乙植物的光合作用限制因素，D错误。]

5、C解：A、消耗等量的葡萄糖有氧呼吸与无氧呼吸释放的二氧化碳之比是3：1，因此产生等量的二氧化碳，消耗的葡萄糖之比是1：3，A错误；

B、有氧呼吸是有机物彻的氧化分解，释放的能量多，B错误；

C、xy=Yz，XZ是二氧化碳释放量，YZ是氧气的吸收量，有氧呼吸过程中氧气的吸收量与释放二氧化

碳的量相等，因此该植物有氧呼吸产生的二氧化碳是YZ，无氧呼吸释放的二氧化碳是XY，二者相同，C正确；

D、无氧呼吸不消耗氧气，D错误．．

6、C [EC段与其前一阶段相比，光照强度增强，产生的[H]和ATP增多，则C3被还原的速率增大，C3将减少，DB段与其前一段（光合午休时段）相比细胞中CO2浓度上升，与C5结合形成的C3量应增加，故C选项不正确。]

7、D [第一步，理解表中各数据的含义并获取有效信息，第二步，明确总光合速率和净光合速率的异同，这是解题的关键。由表可知，光合速率与呼吸速率相等时的光照强度是植物的光补偿点，A 植物的光补偿点低，则A植物属于弱光条件下生长的植物。B植物光饱和时的光照强度是9 klx，此时光反应产生的[H]和ATP不会限制暗反应，则光照强度超过9 klx时，B植物光合速率不再增加的原因是暗反应跟不上光反应。光饱和时CO2吸收速率表示净光合速率，黑暗条件下CO2释放速率表示呼吸速率，总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此，当光照强度为9 klx时，B植物的总光合速率＝30＋15＝45 mg CO2/（100 cm2叶·h）。当光照强度为3 klx时，对B植物来说，此光照强度是光补偿点，因此总光合速率＝呼吸速率＝15 mg CO2/（100 cm2叶·h），对A植物来说，此光照强度是光饱和点，因此总光合速率＝11＋5.5＝16.5 mg CO2/（100 cm2叶·h），因此差值为1.5 mg CO2/（100 cm2叶·h）。]

8、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。

9、D

10、D【解析】植物光合作用所需要的能量都来自于太阳能，A正确；分析曲线可知，叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高，B正确；光合与呼吸作用强度的差值即净光合速率，叶温为25℃时，植物甲的净光合速率小于植物乙，C正确；叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值相等，均大于0，D错误。

11、D

12、D

13、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14C量占植株14C总量的比例均高于生殖器官中所含14C量占植株14C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14C量占植株14C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。

16.【答案】（1）CaCO3 光合色素溶解在乙醇中

（2）光照、温度、CO2（NaHCO3）浓度溶解氧

（3）提供CO2 增大后稳定

（4）光合产氧量与呼吸耗氧量相等①②③负值

【解析】（1）CaCO3能防止叶绿素被破坏。叶绿体中色素溶解在乙醇中，则果肉薄片长时间浸泡在乙醇中，果肉薄片会变成白色。（2）图1中影响光合放氧速率的因素有光照、温度、CO2（NaHCO3）浓度。反应液中氧气浓度属于因变量，则测定前应排除反应液中溶解氧的干扰。（3）NaHCO3为光合作用提供CO2。若提高反应液中NaHCO3浓度，果肉细胞的光合作用会逐渐增强，但由于光照强度、温度等因素的限制，果肉细胞的光合速率最终趋于稳定。（4）15~20 min曲线的斜率几乎不变，说明光合放氧的速率不变，即反应液中O2浓度不变，说明此时光合产氧量与呼吸耗氧量相等。若在 20 min 后突然停止光照，则光反应减弱，短时间内叶绿体中H]和ATP含量减少，C3的还原减弱，而CO2固定正常进行，则短时间内叶绿体中C5含量减少。由于20 min后停止光照，则光合作用逐渐减弱直至停止，而呼吸作用正常进行，反应液中O2含量减少，曲线的斜率为负值。

17.解：（1）分析题图可知，外界氧浓度为5%时，细胞呼吸产生的二氧化碳的量多于氧气的吸收量，因此细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，细胞有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳．

（2）从P点开始细胞呼吸产生的二氧化碳与吸收的氧气相等，细胞只进行有氧呼吸．有氧呼吸反应式为：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量．

（3）有氧呼吸过程中消耗1mol葡萄糖需要吸收6mol氧气，产生6mol二氧化碳，无氧呼吸过程中消耗1mol葡萄糖产生2mol二氧化碳，设至少需要吸收Xmol的氧气，则有氧呼吸产生的二氧化碳是X，消耗的葡萄糖是X/6，则无氧呼吸消耗的葡萄糖为0.2-X/6，则有关系式，[X+（0.2-X/6）×2]：X=4：3，解得X=0.6mol．

故答案为：

（1）无氧呼吸和有氧呼吸水和酒精

（2）有氧呼吸CO2释放量与O2吸收量相等 C6H12O6+6O2+6 H2O→6CO2+12H2O+能量

（3）0.6

18.解析（1）由图可知，在5～10 ℃时，豌豆幼苗从空气中吸收的CO2量大于0，说明此种条件下豌豆幼苗的净光合速率大于0，光合作用强度大于呼吸作用强度。（2）曲线中AB段显示，随着温度升高，植物从空气中吸收的CO2量逐渐增大，说明此时限制CO2吸收速率的主要因素是温度。分析图示可知，曲线中CD段，随着温度的升高，豌豆幼苗从空气中吸收的CO2量不变，但呼吸作用消耗O2的量增大（呼吸作用产生CO2的量增大），故该植物固定二氧化碳的量增多。（3）有氧呼吸的第三阶段[H]与O2结合形成水。（4）分析图示可知，在20 ℃时植物的净光合作用强度达到最大值，故为获得最大经济效益，大棚种植豌豆应控制的最低温度为20 ℃。

答案（1）大于（2）温度增多净光合速率不再增加，但是呼吸速率增加，所以总光合速率增加（合理即可）（3）三水（4）20

19.答案（1）低于强于（2）气孔开放度下降CO2

（3）①高温使酶失活②逆转录（特定）碱基序列PCR ③转录（4）适应低温环境的自我保护

20．解析(1)分析图1可知，图甲过程表示光合作用，在光反应阶段，水光解产生氧气和[H]，因此图中Ⅰ为氧气，并且光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体的薄膜上；光合作用产生的氧气将应用于有氧呼吸的第三阶段，即线粒体内膜上。

(2)植物细胞中液泡能够吸收水分，图2中细胞器a是液泡。物质④是葡萄糖在细胞质基质分解生成的丙酮酸和[H]。在光照充足的条件下，光合作用强度将大于呼吸作用强度，因此光合作用正常进行所以会有二氧化碳的吸收和氧气的释放，即c、d，同时呼吸作用照常进行，与叶绿体之间有气体交换会发生e、f。

(3)①植物制造的有机物为光合作用总量＝净光合作用速率＋呼吸作用速率，根据表格中数据可知，25 ℃时总光合速率＝3.7＋2.3＝6；30 ℃时总光合速率＝3.5＋3＝6.5，故温度在25～30 ℃间光合作用制造的有机物总量逐渐增加。

②假设呼吸速率不变，植物在30 ℃时，一昼夜中植物积累量为净量(可用CO2净量表示)，吸收的CO2净量＝3.5×14－3×10＝19 mg。

答案(1)O2(叶绿体)类囊体的薄膜第三线粒体内膜

(2)液泡丙酮酸([H]) c、d、e、f、(b)

(3)①增加②19

21．解析(1)由图1推测，与野生型棉花品种Z16相比，转基因棉花Z30的净光合速率下降，故转基因棉花Z30 的干物质量减少。

(2)图1中的A点代表转基因棉花Z30曲线与纵坐标的相交点，由于A点没有光照，只能进行呼吸作用，因此若A点对应的数值为－0.8，该数值的含义为Z30的呼吸作用速率(Z30通过呼吸作用释放CO2的速率)。若不考虑环境因素对呼吸作用的影响，那么当光合有效辐射(PAR)为400 μmol·m－2·s

－1时，净光合速率为12 μmol·m－2·s－1，根据真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，可知Z30叶片固定CO2的速率为12＋0.8＝12.8 μmol·m－2·s－1。

(3)叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，叶绿素a含量较多，因此图2中色素1的名称是叶绿素a，分布在叶绿体的类囊体薄膜(基粒)上。比较图2和3可知，野生型棉花品种Z16与转基因棉花Z30光合作用速率出现差异的主要因素是核酮糖二磷酸羧化酶(RuBP 羧化酶)活性下降，从而影响了光合作用暗反应阶段的反应速率。

答案(1)减少转基因棉花Z30的净光合速率下降

(2)Z30的呼吸作用速率(Z30通过呼吸作用释放CO2的速率) 12.8

(3)叶绿素a 类囊体薄膜(基粒) 核酮糖二磷酸羧化酶(RuBP 羧化酶)活性下降暗反应

22．解析(1)光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应为暗反应提供了[H]和ATP。要想使叶绿体内C3的含量快速下降，基本思路是“增加C3去向或减少C3来源”，所以采用不提供CO2或增强光照等方法。叶绿体和线粒体均含2层生物膜，所以光反应中产生的O2扩散到邻近的线粒体一共经过4层生物膜。(2)影响光合作用的外界因素主要是CO2浓度和光照强度，在D点CO2浓度已超过饱和点，故光合作用速率制约因素主要为光照强度。D点比C点CO2浓度高，消耗的[H]更多。(3)NaHCO3的作用是提供CO2，该实验中自变量为CO2浓度，因变量为光合作用速率。B点比A点NaHCO3浓度大(即CO2浓度高)，C5消耗多。

答案(1)CO2[H]和ATP 不提供CO2或增强光照(回答一个方面即可) 4 (2)光照强度较高

(3)①探究CO2浓度对光合作用速率的影响

②低光照强度NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢