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2024届高考生物二轮专题复习与测试专题二细胞代谢第4讲细胞呼吸与光合作用考点三细胞呼吸与光合作用的实验探究与分析
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这是一份2024届高考生物二轮专题复习与测试专题二细胞代谢第4讲细胞呼吸与光合作用考点三细胞呼吸与光合作用的实验探究与分析，共7页。试卷主要包含了交替光照与连续光照问题，实验设计中的相关注意事项等内容，欢迎下载使用。
(2023·湖南卷)下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisc酶对CO2的Km为450 μml·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7 μml·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)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是________________(填具体名称)，该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成________(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通过________长距离运输到其他组织器官。
(2)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)。
(3)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)。
解析：(1)玉米的光合作用过程与水稻相比，虽然CO2的固定过程不同，但其卡尔文循环的过程是相同的，结合水稻的卡尔文循环图解，可以看出CO2固定的直接产物是3磷酸甘油酸，然后直接被还原成3磷酸甘油醛。3磷酸甘油醛在叶绿体中被转化成淀粉，在叶绿体外被转化成蔗糖，蔗糖是植物长距离运输的主要糖类，蔗糖在长距离运输时是通过维管组织。(2)干旱、高光强时会导致植物气孔关闭，吸收的CO2减少，而玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisc酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸；且玉米能将叶绿体内的光合产物通过维管组织及时转移出细胞。因此在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度高于水稻。(3)将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻叶肉细胞，只是提高了叶肉细胞内的CO2浓度，而植物的光合作用强度受到很多因素的影响；在光饱和条件下如果光合作用强度没有明显提高，可能是水稻的酶活性达到最大，对CO2的利用率不再提高，或是受到ATP和NADPH等物质含量的限制，也可能是因为蓝细菌是原核生物，水稻是真核生物，二者的光合作用机制有所不同。
答案：(1)3磷酸甘油醛 蔗糖 维管组织
(2)高于 高光照条件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Rubisc酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸
(3)酶的活性达到最大，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
1．测定光合速率与呼吸速率的几种方法
(1)利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率
①装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测表观光合速率时，NaHCO3溶液可提供CO2，保证容器内CO2浓度的恒定。
②测定原理：
a．甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。
b．乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表表观光合速率。
c．真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
③测定方法：
a．将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。
b．将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算表观光合速率。
c．根据呼吸速率和表观光合速率可计算得到真正光合速率。
④物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
(2)利用“半叶法”测定光合速率
例如：某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图所示。“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度。若M＝MB－MA，则M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。
(3)利用“黑白瓶”法测定光合速率
将装有水和光合植物的黑、白瓶置于相同水层中，测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化，借此测定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行细胞呼吸；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和细胞呼吸。因此，真正光合作用氧气产生量(光合作用总量)＝白瓶中氧气增加量＋黑瓶中氧气减少量。
(4)叶圆片称重法——测定有机物的变化量
①操作图示：
如图所示，以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。
②结果分析：
净光合速率＝eq \f(z－y,2S)；呼吸速率＝eq \f(x－y,2S)；
真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝eq \f(x＋z－2y,2S)。
(5)叶圆片上浮法——定性检测O2释放速率
本方法通过利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。
2．交替光照与连续光照问题
光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行，由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的，因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应快，光反应的产物ATP和NADPH不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的大量的NADPH和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应，因此在光强度和光照时间不变的情况下，制造的有机物相对多。
3．实验设计中的相关注意事项
(1)变量的控制手段，如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调节。
(2)对照原则的应用，不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行实验，而应该用一系列装置进行相互对照。
(3)无论哪种装置，在光下测得的数值均为“净光合作用强度值”。
题点一：通过测定光合速率与呼吸速率，考查应用能力
1．(2022·咸阳高三校考)大豆是世界重要的粮食作物，富含丰富的蛋白质，同时大豆也常常作为生物实验材料用来探究植物体的一些生命活动规律。下面分别以大豆种子和幼苗为实验材料来设计实验，请分别根据实验设计过程回答相关问题：
(1)大豆种子收获之后，常放在低温，干燥，低氧的环境中储存，其目的是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在密闭玻璃装置中，测定光照强度对大豆幼苗光合速率的影响。甲图表示实验装置；乙图表示在一定条件下测得的该幼苗光照强度与净光合速率的关系，回答下列问题：
①在G点，产生ATP的场所有________________；在E点，叶肉细胞中叶绿体和线粒体之间的CO2和O2的交换情况如图丙中的__________所示；在H点，用图丙中的________所示。
②将甲装置放在黑暗的环境中，烧杯中装入的液体是适量NaOH溶液，则该装置内红色液滴在单位时间内移动的体积可以用来测定该植株的__________值。
③将甲装置放在充足的光照的环境中，烧杯中装入的液体是适量NaHCO3溶液，则该装置内红色液滴在单位时间内向右移动的体积可以用来测定该植株的__________值。
④将甲装置内的绿色植物换成大豆种子，烧杯中装入的液体是适量NaOH溶液，若该装置内红色液滴不移动，________(填“能”或“不能”)说明大豆种子没有进行细胞呼吸。
⑤据乙图分析，当光照强度为2时，大豆幼苗的绿色器官光合作用强度__________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度。适当提高CO2浓度，图乙中的E点将向__________移动。
解析：(1)低温、干燥、低氧环境中，有氧呼吸速率降低，减少有机物的分解，有利于储存。(2)①在G点，只有细胞呼吸，产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体。E点时，植物的光合作用速率和呼吸作用速率相等，而叶肉细胞中光合作用速率大于呼吸作用速率，则用图丙中的Ⅰ表示；在H点，净光合速率小于0，光合作用速率比呼吸作用速率低，用Ⅱ表示。②黑暗环境中，只有细胞呼吸，NaOH溶液吸收CO2，则红色液滴在单位时间内移动的体积是有氧呼吸消耗O2的体积，即可以用来测定该植株的有氧呼吸作用强度。③充足的光照的环境中能进行光合作用，NaHCO3溶液能维持CO2浓度稳定，则红色液滴在单位时间内向右移动的体积是光合作用产生的O2和细胞呼吸消耗的O2的差值，即表示净光合作用速率的值。④绿色植物换成大豆种子，NaOH溶液吸收CO2，若该装置内红色液滴不移动，则没有吸收O2，可能进行无氧呼吸，不能说明大豆种子没有进行细胞呼吸。⑤当光照强度为2时，植物的净光合速率是0，绿色器官的光合作用强度大于呼吸作用强度。适当提高CO2浓度，暗反应速率升高，只要比E点弱的光照，也能和呼吸作用强度相等，E点左移。
答案：(1)降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗
(2)①细胞质基质、线粒体 Ⅰ Ⅱ ②有氧呼吸作用强度
③净光合作用强度 ④不能 ⑤大于 左
题点二：通过光合作用与细胞呼吸的实验设计，考查实验探究能力
2．(2023·福州模考)如图表示某生物兴趣小组设计的密闭透明玻璃装置，内置烟草种子(底下铺有湿布)和一绿色盆栽植物，对种子的萌发和盆栽植物的某些生理活动以及二者的相互影响进行研究。
(1)研究发现，红光可促进需光种子的萌发。为保证装置内实验材料的生命活动正常进行，应该给该装置提供红光，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)一般认为，真正光合速率不易直接测得，这是因为细胞每时每刻都在进行__________。若要利用图示装置检测盆栽植物的真正光合速率，请你写出简要的实验设计思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据题意可知，烟草种子属于需光种子，因此为装置提供红光可以促进种子的萌发，且植物叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，红光有利于植物光合作用的进行。(2)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。因此检测植物的真正光合作用速率时，要在黑暗环境中测得该植物的呼吸速率，还要在有光条件下测净光合作用速率，通过计算可得出植物的真正光合作用速率。因此利用图中装置进行测定植物的真正光合速率的操作为：将装置通气孔堵塞，并在盆栽植物侧加入CO2缓冲液，如一定浓度的碳酸氢钠溶液，用氧气传感器检测有光条件下单位时间内氧气的增加量和无光条件下单位时间内氧气的减少量，二者相加计算出真正光合速率。
答案：(1)红光既可以促进烟草种子萌发，又可以维持盆栽植物的光合作用
(2)细胞呼吸 将通气孔堵塞，并在盆栽植物侧加入CO2缓冲液，用氧气传感器检测有光条件下单位时间内氧气的增加量和无光条件下单位时间内氧气的减少量，二者相加计算出真正光合速率
(2023·湖南卷)下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisc酶对CO2的Km为450 μml·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7 μml·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)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是________________(填具体名称)，该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成________(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通过________长距离运输到其他组织器官。
(2)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)。
(3)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)。
解析：(1)玉米的光合作用过程与水稻相比，虽然CO2的固定过程不同，但其卡尔文循环的过程是相同的，结合水稻的卡尔文循环图解，可以看出CO2固定的直接产物是3磷酸甘油酸，然后直接被还原成3磷酸甘油醛。3磷酸甘油醛在叶绿体中被转化成淀粉，在叶绿体外被转化成蔗糖，蔗糖是植物长距离运输的主要糖类，蔗糖在长距离运输时是通过维管组织。(2)干旱、高光强时会导致植物气孔关闭，吸收的CO2减少，而玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisc酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸；且玉米能将叶绿体内的光合产物通过维管组织及时转移出细胞。因此在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度高于水稻。(3)将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻叶肉细胞，只是提高了叶肉细胞内的CO2浓度，而植物的光合作用强度受到很多因素的影响；在光饱和条件下如果光合作用强度没有明显提高，可能是水稻的酶活性达到最大，对CO2的利用率不再提高，或是受到ATP和NADPH等物质含量的限制，也可能是因为蓝细菌是原核生物，水稻是真核生物，二者的光合作用机制有所不同。
答案：(1)3磷酸甘油醛 蔗糖 维管组织
(2)高于 高光照条件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Rubisc酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸
(3)酶的活性达到最大，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
1．测定光合速率与呼吸速率的几种方法
(1)利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率
①装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测表观光合速率时，NaHCO3溶液可提供CO2，保证容器内CO2浓度的恒定。
②测定原理：
a．甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。
b．乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表表观光合速率。
c．真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
③测定方法：
a．将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。
b．将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算表观光合速率。
c．根据呼吸速率和表观光合速率可计算得到真正光合速率。
④物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
(2)利用“半叶法”测定光合速率
例如：某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图所示。“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度。若M＝MB－MA，则M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。
(3)利用“黑白瓶”法测定光合速率
将装有水和光合植物的黑、白瓶置于相同水层中，测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化，借此测定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行细胞呼吸；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和细胞呼吸。因此，真正光合作用氧气产生量(光合作用总量)＝白瓶中氧气增加量＋黑瓶中氧气减少量。
(4)叶圆片称重法——测定有机物的变化量
①操作图示：
如图所示，以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。
②结果分析：
净光合速率＝eq \f(z－y,2S)；呼吸速率＝eq \f(x－y,2S)；
真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝eq \f(x＋z－2y,2S)。
(5)叶圆片上浮法——定性检测O2释放速率
本方法通过利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。
2．交替光照与连续光照问题
光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行，由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的，因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应快，光反应的产物ATP和NADPH不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的大量的NADPH和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应，因此在光强度和光照时间不变的情况下，制造的有机物相对多。
3．实验设计中的相关注意事项
(1)变量的控制手段，如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调节。
(2)对照原则的应用，不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行实验，而应该用一系列装置进行相互对照。
(3)无论哪种装置，在光下测得的数值均为“净光合作用强度值”。
题点一：通过测定光合速率与呼吸速率，考查应用能力
1．(2022·咸阳高三校考)大豆是世界重要的粮食作物，富含丰富的蛋白质，同时大豆也常常作为生物实验材料用来探究植物体的一些生命活动规律。下面分别以大豆种子和幼苗为实验材料来设计实验，请分别根据实验设计过程回答相关问题：
(1)大豆种子收获之后，常放在低温，干燥，低氧的环境中储存，其目的是：________________________________________________________________________
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(2)在密闭玻璃装置中，测定光照强度对大豆幼苗光合速率的影响。甲图表示实验装置；乙图表示在一定条件下测得的该幼苗光照强度与净光合速率的关系，回答下列问题：
①在G点，产生ATP的场所有________________；在E点，叶肉细胞中叶绿体和线粒体之间的CO2和O2的交换情况如图丙中的__________所示；在H点，用图丙中的________所示。
②将甲装置放在黑暗的环境中，烧杯中装入的液体是适量NaOH溶液，则该装置内红色液滴在单位时间内移动的体积可以用来测定该植株的__________值。
③将甲装置放在充足的光照的环境中，烧杯中装入的液体是适量NaHCO3溶液，则该装置内红色液滴在单位时间内向右移动的体积可以用来测定该植株的__________值。
④将甲装置内的绿色植物换成大豆种子，烧杯中装入的液体是适量NaOH溶液，若该装置内红色液滴不移动，________(填“能”或“不能”)说明大豆种子没有进行细胞呼吸。
⑤据乙图分析，当光照强度为2时，大豆幼苗的绿色器官光合作用强度__________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度。适当提高CO2浓度，图乙中的E点将向__________移动。
解析：(1)低温、干燥、低氧环境中，有氧呼吸速率降低，减少有机物的分解，有利于储存。(2)①在G点，只有细胞呼吸，产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体。E点时，植物的光合作用速率和呼吸作用速率相等，而叶肉细胞中光合作用速率大于呼吸作用速率，则用图丙中的Ⅰ表示；在H点，净光合速率小于0，光合作用速率比呼吸作用速率低，用Ⅱ表示。②黑暗环境中，只有细胞呼吸，NaOH溶液吸收CO2，则红色液滴在单位时间内移动的体积是有氧呼吸消耗O2的体积，即可以用来测定该植株的有氧呼吸作用强度。③充足的光照的环境中能进行光合作用，NaHCO3溶液能维持CO2浓度稳定，则红色液滴在单位时间内向右移动的体积是光合作用产生的O2和细胞呼吸消耗的O2的差值，即表示净光合作用速率的值。④绿色植物换成大豆种子，NaOH溶液吸收CO2，若该装置内红色液滴不移动，则没有吸收O2，可能进行无氧呼吸，不能说明大豆种子没有进行细胞呼吸。⑤当光照强度为2时，植物的净光合速率是0，绿色器官的光合作用强度大于呼吸作用强度。适当提高CO2浓度，暗反应速率升高，只要比E点弱的光照，也能和呼吸作用强度相等，E点左移。
答案：(1)降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗
(2)①细胞质基质、线粒体 Ⅰ Ⅱ ②有氧呼吸作用强度
③净光合作用强度 ④不能 ⑤大于 左
题点二：通过光合作用与细胞呼吸的实验设计，考查实验探究能力
2．(2023·福州模考)如图表示某生物兴趣小组设计的密闭透明玻璃装置，内置烟草种子(底下铺有湿布)和一绿色盆栽植物，对种子的萌发和盆栽植物的某些生理活动以及二者的相互影响进行研究。
(1)研究发现，红光可促进需光种子的萌发。为保证装置内实验材料的生命活动正常进行，应该给该装置提供红光，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)一般认为，真正光合速率不易直接测得，这是因为细胞每时每刻都在进行__________。若要利用图示装置检测盆栽植物的真正光合速率，请你写出简要的实验设计思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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解析：(1)根据题意可知，烟草种子属于需光种子，因此为装置提供红光可以促进种子的萌发，且植物叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，红光有利于植物光合作用的进行。(2)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。因此检测植物的真正光合作用速率时，要在黑暗环境中测得该植物的呼吸速率，还要在有光条件下测净光合作用速率，通过计算可得出植物的真正光合作用速率。因此利用图中装置进行测定植物的真正光合速率的操作为：将装置通气孔堵塞，并在盆栽植物侧加入CO2缓冲液，如一定浓度的碳酸氢钠溶液，用氧气传感器检测有光条件下单位时间内氧气的增加量和无光条件下单位时间内氧气的减少量，二者相加计算出真正光合速率。
答案：(1)红光既可以促进烟草种子萌发，又可以维持盆栽植物的光合作用
(2)细胞呼吸 将通气孔堵塞，并在盆栽植物侧加入CO2缓冲液，用氧气传感器检测有光条件下单位时间内氧气的增加量和无光条件下单位时间内氧气的减少量，二者相加计算出真正光合速率
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