高考生物加强课系列1　涉及光合作用与细胞呼吸的三类重要题型（含解析）.DOCVIP

2025年

高考生物加强课系列

1涉及光合作用与细胞呼吸的三类重要题型(判断依据类、原因分析类、结果与结论类)

[真题体验]

1．(2021·海南卷)植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题：

(1)植物工厂用营养液培植生菜过程中，需定时向营养液通入空气，目的是_______________________________；

除通气外，还需更换营养液，其主要原因是_____________________。

(2)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜，选用红蓝光的依据是______________________________________________。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图，培植区的光照强度应设置在______点所对应的光照强度；为提高生菜产量，可在培植区适当提高CO2浓度，该条件下B点的移动方向是______________。

(3)将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h，研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响，结果如图，光合作用最适温度比呼吸作用最适温度____________；若将培植区的温度从T5调至T6，培植24h后，与调温前相比，生菜植株的有机物积累量______________。

解析：(1)营养液中的生菜长期在液体的环境中，根得不到充足的氧，影响呼吸作用，从而影响生长，培养过程中要经常给营养液通入空气，其目的是促进生菜根部细胞呼吸；营养液中的无机盐在培植生菜的过程中会被大量吸收，因此更换营养液的主要原因是为生菜提供大量的无机盐，以保证生菜的正常生长。(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以选用红蓝光组合LED灯培植生菜可以提高植物的光合作用，从而提高生菜的产量。B点为光饱和点对应的最大光合速率，因此培植区的光照强度应设置在B点所对应的光照强度；根据题干“为提高生菜产量，可在培植区适当提高CO2浓度”可知，该条件下光合速率增大，则B点向右上方移动。(3)根据曲线可知，在此曲线中光合速率的最适温度为T5，而在该实验温度范围内呼吸速率的最适温度还未出现，所以光合作用最适温度比呼吸作用最适温度低；若将培植区的温度从T5调至T6，导致光合速率减小而呼吸速率增大，生菜植株的有机物积累量将减少。

答案：(1)促进生菜根部细胞呼吸为生菜提供大量的无机盐，以保证生菜的正常生长(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，选用红蓝光可以提高植物的光合作用，从而提高生菜的产量B右上方(3)低减少

2．(2021·河北卷)为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：(1)对照组；(2)施氮组，补充尿素(12g/m2)；(3)水＋氮组，补充尿素(12g/m2)同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。

生理指标

对照组

施氮组

水＋氮组

自由水/结合水

6.2

6.8

7.8

气孔导度

[mmol/(m2·s)]

85

65

196

叶绿素含量

(mg/g)

9.8

11.8

12.6

RuBP羧化酶活性

[μmol/(h·g)]

316

640

716

光合速率

[μmol/(m2·s)]

6.5

8.5

11.4

注：气孔导度反映气孔开放的程度。

回答下列问题：

(1)植物细胞中自由水的生理作用包括______________________等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的________________________________，提高植株氮供应水平。

(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动________________两种物质的合成以及________的分解；RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到________分子上，反应形成的产物被还原为糖类。

(3)施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是___________________________。

解析：(1)自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在自由水中；细胞内的许多生化反应也都需要水的参与，如光合作用、细胞呼吸等；植物的大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；自由水在植物体内的流动还可以运送营养物质和代谢废物。氮肥可溶解在水中，补充水分可以促进玉米根系对氮的吸收和运输，从而提高植株氮供应水平。(2)镁是组成叶绿素的重要元素，在叶绿体类囊体薄膜上，利用色素捕获的光能可进行水的光解，产生NADPH和ATP。暗反应进行时，CO2在RuBP羧化酶的作用下与C5结合形成C3，C3最终被还原成糖类。(3)分析表格数据可知，施氮同