2025版高考生物二轮复习课件 第一部分 专题二 争分点突破2 光呼吸、C4植物、CAM植物

光呼吸、C4植物、CAM植物争分点突破2

一

核心提炼1.C3植物、C4植物和CAM植物固定CO2方式的比较(1)比较C4植物、CAM植物固定CO2的方式相同点：都对CO2进行了两次固定。不同点：C4植物两次固定CO2是空间上错开；CAM植物两次固定CO2是时间上错开。(2)比较C3、C4、CAM途径C3途径是碳同化的基本途径，C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用，最终还是通过C3途径合成有机物。2.光呼吸(1)发生条件①干旱、炎热条件下，气孔关闭，阻止CO2进入叶片和O2逸出叶片。②Rubisco具有两面性(或双功能)。(2)过程(3)发生场所：叶绿体、过氧化物酶体、线粒体。(4)不利影响：光呼吸消耗掉暗反应的底物C5，导致光合作用减弱，农作物产量降低。(5)有利影响①光呼吸是进行光合作用的细胞为适应高光照及高O2低CO2的条件下，提高抗逆性而形成的一条代谢途径；②在干旱和高辐射等环境中，气孔关闭，胞间CO2浓度降低，会导致光抑制。此时光呼吸释放CO2，用于光合作用，减少碳损失；消耗高光强产生过多的NADPH和ATP，保护光合结构。(6)二氧化碳的猝发：指在光照突然停止之后释放出大量的二氧化碳的现象。是光合作用停止而光呼吸还在进行造成的。(7)光呼吸与细胞呼吸的区别反应条件不同：光呼吸的强度大致和光强度成正比。只有在光照下，CO2浓度降低，O2浓度增高时才进行。产能情况不同：光呼吸虽然能使有机物分解为CO2，却不产生ATP或NADPH。1.CAM植物的叶肉细胞，在夜晚____(填“是”或“否”)进行暗反应生成有机物，原因是________________________________________________________________________________________________。2.CAM植物中CO2固定的途径和发生时间分别是____________________________________。3.CAM植物夜晚细胞中的pH会下降的原因：__________________________________________。否夜晚没有光，不能进行光反应，不能为暗反应提供ATP和NADPH，只是对CO2进行暂时固定，不进行暗反应CAM途径：夜晚；卡尔文循环：白天夜晚细胞固定CO2，生成苹果酸储存在液泡中4.C4植物固定CO2的途径和发生的场所分别是_____________________________________________________________________。5.晴朗的夏季中午，水稻会出现“光合午休”现象，此时光合作用速率明显减弱，而CO2生成量明显增加，其原因是________________________________________________________________________________________________。C4途径：叶肉细胞的细胞质基质；卡尔文循环：维管束鞘细胞的叶绿体基质气孔关闭导致CO2浓度降低，而高光照下O2浓度升高，O2在与CO2竞争Rubisco酶中有优势，光呼吸增强二

真题演练1.(2021·山东，21)光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见表。光合作用强度用固定的CO2量表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3(1)光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的_____中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是_____________________________________________________________________________________。SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3基质

光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，释放的CO2增多(2)与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg·L－1SoBS溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度____(填“高”或“低”)，据表分析，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3低

喷施100mg·L－1SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加、释放量减少。此时，在更低的光照强度下，两者即可相等(3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在___________mg·L－1之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3100～300光呼吸会消耗有机物，因此当光合作用强度与光呼吸强度差值最大时，最有利于农作物增产。由表可知，在

SoBS溶液浓度为200mg·L－1时光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100～300mg·L－1之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.32.(2023·湖南，17节选)如图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol·L－1(K越小，酶对底物的亲和力越大)，该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应)。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶(PEPC对CO2的Km为7μmol·L－1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与CO2反应生成C4，固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，再进行卡尔文循环。回答下列问题：(1)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度______(填“高于”或“低于”)水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出三点即可)。高于下玉米可以将光合产物及时转移；玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘细胞内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸高光照条件(2)某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________________(答出三点即可)。对CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物质含量的限制；原核生物和真核生物光合作用机制有所不同酶的活性达到最大，3.(2024·黑吉辽，21节选)在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题：(1)反应①是____________过程。CO2的固定(2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是___________和____________。细胞质基质线粒体基质(3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT)，得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自_______和_________(填生理过程)。7～10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。光呼吸7～10时，随着光照强度的增加，株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程细胞呼吸据图3中的数据________(填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率，理由是_______________________________________________________________________________________________________________。不能

总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，呼吸速率是光照强度为0时的CO2释放速率，图3横坐标为CO2浓度，无法得出呼吸速率4.(2021·全国乙，29节选)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：(1)光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和__________释放的CO2。(2)若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式(简要写出实验思路和预期结果)。细胞呼吸答案实验思路：植物甲在干旱的环境条件下(其他条件适宜)培养一段时间，分别在白天和晚上测定植物甲液泡内的pH，统计分析实验数据。预测结果：晚上的pH明显小于白天。5.(2021·天津，15节选)Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率。蓝细菌具有CO2浓缩机制，如图所示。回答问题：注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散。据图分析，CO2依次以_________和_________方式通过细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中Rubisco周围的CO2浓度，从而通过促进__________和抑制____________提高光合效率。自由扩散主动运输CO2固定O2与C5结合6.(2021·辽宁，22节选)早期地球大气中的O2浓度很低，到了大约3.5亿年前，大气中O2浓度显著增加，CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约为390μmol·mol－1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是一种催化CO2固定的酶，在低浓度CO2条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制，极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的CO2浓度，促进了CO2的固定。回答下列问题：(1)海水中的无机碳主要以CO2和

两种形式存在，水体中CO2浓度低、扩散速度慢，有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程，图中

浓度最高的场所是_______(填“细胞外”“细胞质基质”或“叶绿体”)，可为图示过程提供ATP的生理过程有____________________。叶绿体呼吸作用和光合作用(2)某些植物还有另一种CO2浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可将

转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2，提高了Rubisco附近的CO2浓度。由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力______(填“高于”“低于”或“等于”)Rubisco。高于(3)通过转基因技术或蛋白质工程技术，能进一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有_______。A.改造植物的

转运蛋白基因，增强

的运输能力B.改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成C.改造植物的Rubisco基因，增强CO2固定能力D.将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物ACD三

模拟预测1.玉米是一种生活在高温、高光强环境的农作物，存在于其叶肉细胞中的PEP羧化酶(PEPC)具有高CO2亲和力，可在低浓度CO2条件下高效固定CO2，PEPC把叶肉细胞中的CO2转化成C4，C4被运入维管束鞘细胞后会释放CO2参与卡尔文循环，PEPC起到了“CO2泵”的作用。玉米的光合作用需要叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成，图示为两类细胞在叶片中的位置示意图。请回答问题：图中的维管束鞘的外侧紧密连接一层环状的叶肉细胞，组成了花环型结构。结合“花环型”结构和“CO2泵”，解释C4植物光合作用效率高的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________。“花环型”结构中，四周的叶肉细胞中含PEPC，可以利用低浓度CO2生成C4，C4从四周被运入维管束鞘细胞后，释放高浓度CO2，光合作用原料增加2.多肉植物因形态可爱越来越受到人们的欢迎。这类植物一般夜晚气孔张开，吸收CO2并固定在一种四碳化合物中；白天气孔关闭，由四碳化合物分解产生的CO2进行固定和还原。回答下列问题：(1)在叶绿体中，由四碳化合物分解产生的CO2的固定和还原所需要的条件是______(填“有光”“黑暗”或“有光或黑暗”)，需要______反应阶段为其提供______和__________。有光光ATPNADPH(2)若晴朗白天突然降低环境中CO2浓度，多肉植物的光合作用强度基本不受影响，说明多肉植物白天所利用的CO2的来源是______________________________。(3)某同学将多肉植物置于密闭容器内进行遮光处理，测定容器内CO2的增加量，并以单位时间内CO2的增加量作为该植物的呼吸速率。你认为这种做法合理吗？________，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。四碳化合物分解和细胞呼吸产生不合理多肉植物在遮光条件下进行细胞呼吸产生CO2，但同时也吸收CO2并固定在四碳化合物中，所以容器内单位时间CO2的增加量不能作为该植物的呼吸速率(1)蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中CO2浓度，据图分析，CO2浓缩的具体机制有________________________________________________________________________________________________________(答出两点)。3.(2024·德州高三三模)蓝细菌是一类光能自养型细菌，其光合作用的原理与高等植物相似，但具有一种特殊的CO2浓缩机制，如图所示，其中羧化体具有蛋白质外壳，CO2无法进出。回答下列问题：内可转变为CO2；光合片层膜可以通过主动运输的方式吸收CO2；羧化体的蛋白质外壳可避免CO2逃逸(2)植物的光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。若将蓝细菌的

转运蛋白基因和CO2转运蛋白基因转入烟草内并成功表达和发挥作用，理论上该转基因植株光补偿点比正常烟草要____(填“高”或“低”)，原因是____________________________________________________________________________________________________________________。低

转基因成功后，通过CO2浓缩机制，进入叶绿体中的CO2浓度增大，在较弱的光照条件下，光合作用强度即可等于细胞呼吸强度4.起源于热带的玉米，除了和其他C3植物(如花生)一样具有卡尔文循环(简称C3途径)外，还存在另一条固定CO2的途径，固定CO2的初产物是四碳化合物(C4)，简称C4途径，玉米也被称为C4植物。图甲表示花生和玉米的光合作用部分途径示意图，研究发现C4植物中PEPC酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍；图乙表示夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线。请回答下列问题：(1)写出玉米光合作用中CO2中碳转化成有机物(CH2O)中碳的转移途径___________________________(用箭头和符号表示)。CO2→C4→CO2→C3→有机物(2)图乙中花生净光合速率在11：00左右明显减弱的主要原因是_____________________________________________________________________，而此时玉米净光合速率仍然很高的原因是________________________________________________________________________________________________________________________。植物蒸腾作用加强，叶片部分气孔关闭，吸收CO2减少，导致光合作用降低玉米中的PEPC酶与CO2的亲和力高，对CO2的利用率高，可以利用低浓度CO2进行光合作用，叶片部分气孔关闭对其光合作用无影响(3)玉米具有此特殊光合作用途径的意义是_______________________________________________________________________。适应高温、强光照、干旱环境，既能保持体内水分，又能进行高效的光合作用5.(2024·长沙高三三模)炎热干燥的天气往往会导致植物出现光呼吸现象，图示为植物叶肉细胞发生的光呼吸过程简图，光呼吸发生的原因是图中的R酶的双功能性，当CO2与O2浓度之比较高时，R酶能够催化CO2与C5反应生成C3，反之，当CO2与O2浓度之比较低时，光呼吸水平增加，R酶就会更多地催化C5与O2反应生成乙醇酸(C2)，C2最后在相应细胞器中可转化成C3和CO2。请完成以下问题：(1)炎热干燥的天气导致植物出现光呼吸的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。炎热干燥天气，蒸腾作用强导致水分散失过快，植物为了避免水分散失，部分气孔关闭，CO2吸收减少，光合作用产生的O2在叶片中堆积，使得CO2与O2浓度之比降低，光呼吸水平增加(2)比较光呼吸与植物细胞有氧呼吸的不同点：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(描述三个方面)。条件：光呼吸发生在光照条件下，有氧呼吸在有光、无光条件下均能发生；场所：光呼吸的发生需要叶绿体、过氧化物酶体和线粒体的参与，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中；能量角度：光呼吸消耗ATP，有氧呼吸生成ATP；物质角度：光呼吸利用O2和C5生成乙醇酸和C3，有氧呼吸利用葡萄糖和O2生成CO2和水(3)研究发现，水稻等作物的光合产物有较大比例要消耗在光呼吸底物上。那么，这些作物中光呼吸存在的意义是____________________________________________________________________________________________________________。反应过程中积累的ATP和NADPH对叶绿体的伤害，同时消除乙醇酸对细胞的毒害，回收碳元素，减少碳的流失避免光6.(2024·枣庄高三二模)小麦、水稻等大多数植物，在暗反应阶段，CO2被C5固定以后形成C3，进而被还原成(CH2O)，这类植物称为C3植物。玉米、甘蔗等原产在热带的植物，CO2中的碳首先转移到草酰乙酸(C4)中，然后转移到C3中，这类植物称为C4植物，其固定CO2的途径如图1所示。芦荟、仙人掌等植物白天气孔关闭，夜间气孔开放，这类植物在进化中形成了特殊的固碳途径，如图2所示，这类植物称为CAM植物(注：PEP羧化酶比RuBP羧化酶对CO2的亲和力更强)。(1)C4植物的光反应发生在______细胞。在炎热干旱夏季的中午，C4植物比C3植物的优越性表现为___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。叶肉C3植物气孔大量关闭，使得空气中的CO2不易进入细胞，细胞内CO2浓度较低，而C4植物的PEP羧化酶比RuBP羧化酶对CO2的亲和力更强，可以利用低浓度的CO2结合图1可知，C4植物叶肉细胞的叶绿体中有类囊体没有RuBP羧化酶，因此可以进行光反应，不能进行暗反应；C4植物的PEP羧化酶活性较强，对CO2的亲和力很大，这种酶起到“CO2泵”的作用，把外界CO2“压”进维管束鞘细胞中去，增加维管束鞘细胞的CO2。所以，在炎热干旱环境中，叶片关闭气孔以减少水分的丢失，导致叶片中CO2浓度大大下降，因此在这样的环境中，C4植物在较低CO2浓度时光合速率高于C3植物。(2)CAM植物参与卡尔文循环的CO2直接来源于_____________________过程，夜晚其叶肉细胞能产生ATP的场所是___________________。苹果酸分解和细胞呼吸细胞质基质和线粒体夜晚CAM植物叶肉细胞能产生ATP的过程是细胞呼吸，场所是细胞质基质和线粒体。(3)蝴蝶兰因花色艳丽、花姿优美、开花期长，一直以来深受爱花者的青睐。有人想在室内大量培养蝴蝶兰，又担心植物多，在夜晚释放大量的CO2不利于健康。请你根据图1、图2的固碳途径，利用CO2传感器，设计实验探究蝴蝶兰是否为CAM植物。

在密闭装置内种植蝴蝶兰，利用CO2传感器测定其白天和夜间CO2含量的变化

若密闭容器内白天CO2含量不变，晚上CO2含量下降，则为CAM植物，若白天CO2含量下降，晚上CO2含量增多，则不是CAM植物实验思路：_____________________________________________________________________。实验结论：____________________________________________________________________________________________________________________。CAM植物白天气孔关闭，夜间气孔开放，因此要设计实验探究蝴蝶兰是否为CAM植物，可从密闭容器内白天和夜间CO2的含量变化判断，实验思路和结论见答案。四

专题强化练123456789答案对一对题号123456答案BDDCDABC题号7答案(1)基质光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，释放的CO2增多(2)低喷施100mg·L－1SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加、释放量减少。此时，在更低的光照强度下，两者即可相等(3)100～300123456789对一对题号

8答案(1)基质C4干旱地区植物白天气孔容易关闭，导致植物体内的CO2浓度下降，C4植物比C3植物固定CO2的能力更强，因此更适应此环境(2)同位素示踪植物种类和时间带放射性标记的化合物种类(3)①15%和20%的干旱在96h时，胞间CO2浓度高于其他组别，因此干旱不是主要通过气孔导度影响净光合速率②15%干旱条件下24h～48h时，C3植物气孔导度下降会导致胞间CO2降低，但C4植物可利用“CO2泵”将低浓度CO2转为高浓度CO2，从而减小对净光合速率的影响题号9答案(1)R酶暗反应(或CO2的固定)

(2)“A酶”改为“G酶、M酶、A酶”；GMA途径使得CO2/O2↑

(3)①气孔导度、CO2浓度、温度②内源G酶表达量显著升高(4)C→A→B答案1.生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。白天的时候苹果酸含量下降，而糖类含量增多，夜晚则相反。如图为该植物的气孔开闭、CO2吸收量、液泡有机酸含量在24h内的变化。下列有关叙述错误的是A.a、b曲线分别表示CO2吸收量、有机酸含量B.将植物甲的叶片分组，分别置于正常环境

和干旱环境中培养，测定叶肉细胞的苹果

酸含量，可验证该植物固定CO2的方式C.白天和夜间每隔一段时间取干旱条件下生

长的植物甲的叶片，测定叶肉细胞的苹果

酸含量，可验证该植物固定CO2的方式D.这类植物晚上气孔打开，吸收CO2生成苹果酸，白天气孔关闭，苹果酸发生反应释

放的CO2用于光合作用√123456789答案验证该植物固定CO2的方式实验的自变量是时间(白天和夜晚)，不是干旱环境和正常环境，B错误，C正确。123456789答案2.科学研究发现，C4植物中固定CO2的酶与CO2的亲和力比C3植物的更强，适合在高温环境中生长。现将取自甲、乙两种植物且面积相等的叶片分别放置到相同大小的密闭小室中，在温度均为25℃的条件下给予充足的光照，每隔一段时间测定一次小室中的CO2浓度，结果如图所示。下列说法正确的是A.图中甲植物、乙植物分别为C4植物和C3植物B.M点处两种植物叶片的光合速率相等C.C4植物中固定CO2的酶附着在叶绿体内膜上D.40min时乙植物叶肉细胞光合速率大于呼吸速率123456789答案√123456789答案图中甲植物、乙植物分别为C3植物和C4植物，A错误；据题中条件无法判断两种植物的呼吸速率，因此不能判断M点处两种植物叶片的光合速率相等，B错误；C4植物中固定CO2的酶存在于叶肉细胞的细胞质基质和维管束鞘细胞的叶绿体基质中，C错误；40min时乙植物叶片光合速率等于呼吸速率，因此叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，D正确。3.(2024·聊城高三模拟)光呼吸是植物利用光能，吸收O2并释放CO2的过程。研究者将四种酶基因(GLO、CAT、GCL、TSR)导入水稻叶绿体，创造了一条新的光呼吸代谢支路(GCGT支路)，如图虚线所示。据图分析，下列推测正确的是A.光呼吸时C5与O2的结合发生

在线粒体内膜上B.在光呼吸中有ATP和NADPH

的生成和消耗C.有GCGT支路的转基因植物发生了基因突变D.GCGT支路可以降低碳损失从而提高光合效率√123456789答案卡尔文循环的场所为叶绿体基质，图中光呼吸代谢支路利用卡尔文循环中的C5，故C5和O2的结合发生在叶绿体基质中，A错误；转基因属于基因重组，而非基因突变，C错误；123456789答案光呼吸代谢支路(GCGT支路)可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环，有利于降低光呼吸消耗从而提高光合速率，D正确。123456789答案4.生长于热带干旱地区的景天科植物白天气孔开放程度小，夜间开放程度大，经过长期适应和进化形成独特的固定CO2的方式，如图所示。下列说法不正确的是A.景天科植物白天气孔开放程度小，防止蒸

腾作用过度B.景天科植物夜间CO2净吸收速率可能大于0C.景天科植物白天pH小于夜间，利于暗反应

进行123456789答案√D.景天科植物在夜间不能将CO2转化为糖类等光合产物

景天科植物采用苹果酸代谢途径，白天气孔开放程度小，可减少水分的流失，防止其在白天蒸腾作用过度，A正确；景天科植物白天气孔开放程度小，夜间气孔开放程度大，吸收的CO2可以合成苹果酸，故其夜间CO2净吸收速率可能大于0，B正确；123456789答案景天科植物CO2固定后能够在夜间转化为酸性物质储存起来，而白天苹果酸分解形成CO2用于暗反应，故其白天pH大于夜间，C错误；由于景天科植物在夜间没有光反应提供的ATP和NADPH，所以不能将CO2转化为糖类等光合产物，D正确。123456789答案5.(2024·岳阳高三一模)光照条件下，叶肉细胞中的O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见表。光合作用强度用固定的CO2量表示(见表)，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。下列叙述错误的是123456789答案SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3123456789答案SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3A.光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的基质中B.研究发现水稻光呼吸缺陷型不能在正常大气CO2浓度条件下存活，只有在高CO2

浓度条件才能存活，说明在正常大气CO2浓度条件下，光呼吸是不可缺少的生

理活动C.为探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，应在100～300mg·L－1之间再设置

有一定浓度梯度的一系列实验组进一步进行实验D.与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg·L－1SoBS溶液的水稻叶片的光补偿点高√C5存在于叶绿体基质中，则O2与C5结合的反应发生在叶绿体基质中，A正确；据表可知，在SoBS溶液浓度为200mg·L－1时光合作用强度－光呼吸强度的差值最大，为探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，应在100～300mg·L－1之间再设置有一定浓度梯度的一系列实验组进一步进行实验，C正确；123456789答案SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度即为光补偿点，与对照相比，喷施100mg·L－1SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加、释放量减少，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等，D错误。123456789答案SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3123456789答案6.(不定项)图示为某植物同化CO2的过程：夜晚气孔开放，吸收CO2并转化为苹果酸储存起来；白天气孔关闭，苹果酸分解生成CO2。下列相关叙述不正确的是123456789答案A.细胞内的pH清晨比傍晚时高B.白天进行光合作用利用的CO2全部来自苹果酸的分解C.该植物白天将光能转化为ATP、NADPH中的化学能，夜晚将ATP、

NADPH中的化学能转化为糖类中的化学能D.白天气孔关闭可有效减少水分蒸发，有利于适应高温干旱环境√√√白天气孔关闭，同时进行光合作用消耗CO2，夜晚气孔打开，吸收CO2的同时细胞呼吸产生CO2，所以清晨(可以理解为天刚亮)细胞内的pH比傍晚(刚刚经历完1天的光合作用)时低，A错误；123456789答案白天进行光合作用利用的CO2除了来自苹果酸的分解，还来自细胞呼吸，B错误；123456789答案该植物白天进行光合作用，实现了将光能转化为ATP、NADPH中的化学能，并将ATP、NADPH中的化学能转化为糖类中的化学能，夜晚进行细胞呼吸，将糖类中的化学能转化为ATP等中的化学能，满足生命活动的需要，C错误。123456789答案7.(2021·山东，21)光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见表。光合作用强度用固定的CO2量表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。

123456789答案SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3123456789答案SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3(1)光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的_______中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是______________________________________________________________________________________。基质

光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，释放的CO2增多123456789答案SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3(2)与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg·L－1SoBS溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度_______(填“高”或“低”)，据表分析，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。低喷施100mg·L－1SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加、释放量减少。此时，在更低的光照强度下，两者即可相等123456789答案SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3(3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在___________mg·L－1之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。100～300光呼吸会消耗有机物，因此当光合作用强度与光呼吸强度差值最大时，最有利于农作物增产。由表可知，在SoBS溶液浓度为200mg·L－1时光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100～300mg·L－1之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。123456789答案SoBS浓度/(mg·L－1)0100200300400500600光合作用强度/(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度/(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3植物适合生活在干旱地区，判定理由是_____________________________________________________________________________________________________________。