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微专题4　光合作用的特殊途径、光呼吸
1.D　[解析] 玉米的叶肉细胞有类囊体,可以进行光反应,可以给维管束鞘细胞提供ATP和NADPH,A正确;维管束鞘细胞的叶绿体有Rubisco,可以合成淀粉,B正确;与小麦相比,玉米利用低浓度CO2的能力更强,所以图乙中玉米和水稻分别对应曲线A和B,C正确;C3植物最大净光合速率更高,吸收的CO2更多,所以种植C3植物比种植C4植物更有利于实现碳中和的目标,D错误。
2.D　[解析] 由题意可知,白天适当提高CO2浓度,景天科植物的光合作用速率不会提高,因为白天叶肉细胞的气孔是关闭的,A错误;景天科植物参与卡尔文循环的CO2除了来源于苹果酸的分解外,还有呼吸作用产生的CO2,B错误;白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸会通过脱羧作用形成CO2参与光合作用,进而合成葡萄糖,显然白天苹果酸的含量和葡萄糖的含量呈负相关,C错误;由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区,因为气孔白天关闭正好应对了高温干旱的环境,避免了水分大量蒸发,同时其固定CO2的机制也保证了光合作用的正常进行,D正确。
3.(1)光合作用　呼吸作用　(2)有氧呼吸
(3)被抑制　不受影响　(4)AD
[解析] (1)蓝细菌是原核生物,但含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用,也能进行呼吸作用,因此蓝细菌内的ATP来源于光合作用和呼吸作用等生理过程。(2)有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的NADH(呼吸过程中产生的[H])与氧气结合形成水,同时释放大量能量,因此蓝细菌中细胞质中的NADH被大量用于有氧呼吸第三阶段产生ATP,故无法为Ldh提供充足的NADH。(3)NADH是有氧呼吸过程中的代谢产物,在有氧呼吸第三阶段被利用,NADPH是光合作用过程中的代谢产物,是水光解的产物,据表格可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的NADH较高,NADPH不变,说明有氧呼吸第三阶段被抑制,光反应中的水光解不受影响。(4)工程菌K存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径,能使更多NADH用于生成D-乳酸,把Ldh基因引入工程菌K中,构建工程菌L,光合作用产生了更多ATP,为各项生命活动提供能量,这样就使有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH,这样工程菌L就能利用更多NADH将丙酮酸还原为D-乳酸,即能积累更多D-乳酸,A、D正确,B、C错误。
4.(1)CO2的固定　(2)细胞质基质　线粒体基质　(3)光呼吸　呼吸作用　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,其光呼吸速率降低,而光呼吸将已经同化的碳释放,且整体上是消耗能量的过程　不能　总光合速率=净光合速率+呼吸速率,呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率,而图丙的横坐标为二氧化碳的浓度,无法得出呼吸速率　(4)与株系2以及WT相比,转基因株系1在不同光照强度以及不同CO2浓度下的净光合速率更大
[解析] (1)在光合作用的暗反应过程中,CO2在特定酶的作用下与C5结合形成两个C3,这个过程称作CO2的固定,故反应①是CO2的固定过程。(2)有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三阶段是NADH与O2结合生成水,合成大量ATP,故以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质。(3)由图甲可知,在线粒体中进行光呼吸的过程中,也会产生二氧化碳,因此植物光合作用CO2的来源除了外界环境外,还可来自光呼吸、呼吸作用。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,其光呼吸速率降低,而光呼吸将已经同化的碳释放,且整体上是消耗能量的过程,因此与WT相比,株系1和2的净光合速率较高。总光合速率=净光合速率+呼吸速率,呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率,而图丙的横坐标为二氧化碳的浓度,无法得出呼吸速率,故据图丙中的数据不能计算出株系1的总光合速率。(4)由图乙、图丙可知,与株系2以及WT相比,转基因株系1在不同光照强度以及不同CO2浓度下的净光合速率更大,因此选择转基因株系1进行种植,产量可能更具优势。微专题4　光合作用的特殊途径、光呼吸
1.C3途径、C4途径、景天酸(CAM)途径
自然界中的绿色植物,根据光合作用暗反应过程中CO2的固定途径不同,可以分为C3、C4和CAM三种类型。
(1)C3途径
也称卡尔文循环,整个循环由RuBP(C5)与CO2的反应开始到RuBP(C5)再生结束,在叶绿体基质中进行,可合成蔗糖、淀粉等多种有机物。常见C3植物有大麦、小麦、大豆、菜豆、水稻、马铃薯等。
(2)C4途径
叶肉细胞中的叶绿体有类囊体,能进行光反应,同时,CO2被整合到C4中,随后C4进入维管束鞘细胞,维管束鞘细胞中的叶绿体没有基粒,在维管束鞘细胞中,C4释放出的CO2参与卡尔文循环,进而生成有机物。PEP羧化酶被形象地称为“CO2泵”,它提高了C4植物固定CO2的能力,使C4植物比C3植物具有更强的光合作用能力(特别是在高温、光照强烈、干旱条件下),并且无“光合午休”现象。常见C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
C4植物的叶片结构
(3)景天酸代谢途径
指生长在热带或亚热带干旱及半干旱地区的一些肉质植物所具有的一种光合固定CO2的附加途径,具有这种途径的植物称为CAM植物。CAM植物的叶片夜间气孔开放吸进CO2,叶肉细胞中的淀粉经一系列反应还原为苹果酸储存在液泡中。而白天气孔关闭,苹果酸转移到细胞质基质中脱羧,放出CO2,CO2进入C3途径合成淀粉;形成的丙酮酸也可以转移到线粒体,进一步氧化释放CO2,又可进入C3途径(如图所示)。常见的CAM植物有菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等。
说明:PEP指磷酸烯醇式丙酮酸。
(4)C3植物、C4植物和CAM植物固定CO2方式的比较
特征 C3植物 C4植物 CAM植物
与CO2 结合的物质 RuBP(C5) PEP PEP
CO2 固定的 最初产物 C3 C4 草酰乙酸
CO2固定 的时间 白天 白天 夜晚和白天
光反应 的场所 叶肉细胞类囊体薄膜 叶肉细胞类囊体薄膜 叶肉细胞类囊体薄膜
卡尔文 循环的 场所 叶肉细胞的叶绿体基质 维管束鞘细胞的叶绿体基质 叶肉细胞的叶绿体基质
有无“光 合午休” 有 无 无
1.[2024·湖北黄冈二模] 水稻属于C3植物,其叶肉细胞能进行光合作用。玉米属于C4植物,叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成光合作用,过程如图甲所示,图中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco对CO2的亲和力的60倍。某种玉米和水稻的光合速率随外界CO2浓度的变化如图乙所示。据图推测,下列说法不合理的是(　)
甲
乙
A.玉米的叶肉细胞可以给维管束鞘细胞提供ATP和NADPH
B.检测玉米中淀粉的产生场所应选择维管束鞘细胞的叶绿体
C.图乙中玉米和水稻分别对应曲线A和B
D.种植C4植物比种植C3植物更有利于实现碳中和的目标
2.[2024·江西上饶模拟] 景天科植物有一个很特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,其部分代谢途径如图所示。据图分析,下列叙述正确的是(　)
A.如果白天适当提高CO2浓度,景天科植物的光合作用速率将随之提高
B.景天科植物参与卡尔文循环的CO2就是来源于苹果酸的分解
C.白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关
D.由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区
2.藻类植物、蓝细菌的CO2浓缩机制
　注:莱茵衣藻的CO2浓缩机制(CCM)。
3.[2022·天津卷] 利用蓝细菌将CO2转化为工业原料,有助于实现“双碳”目标。
(1)蓝细菌是原核生物,细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH(呼吸过程中产生的[H])和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于　　　　　　和　　　　　　等生理过程,为各项生命活动提供能量。
(2)蓝细菌可通过D-乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌,以期提高D-乳酸产量,但结果并不理想。分析发现,是由于细胞质中的NADH被大量用于　　　　　　作用产生ATP,无法为Ldh提供充足的NADH。
(3)蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K,以补充ATP产量,使更多NADH用于生成D-乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量,结果如下表。注:数据单位为pmol/OD730。
菌株 ATP NADH NADPH
初始蓝细菌 626 32 49
工程菌K 829 62 49
由表可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的ATP含量升高,且有氧呼吸第三阶段　　　　　(填“被抑制”“被促进”或“不受影响”),光反应中的水光解　　　　　　　(填“被抑制”“被促进”或“不受影响”)。
(4)研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中,构建工程菌L。与初始蓝细菌相比,工程菌L能积累更多D-乳酸,是因为其　　　　(双选)。
A.光合作用产生了更多ATP
B.光合作用产生了更多NADPH
C.有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP
D.有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH
3.光呼吸及其与细胞呼吸的比较
(1)光呼吸的概念
植物的叶肉细胞在光照条件下,叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合 RuBP(C5),O2与RuBP结合后经一系列反应释放CO2。这种反应在光照下进行,与有氧呼吸类似,故称光呼吸。
(2)光呼吸产生的原因
卡尔文循环中固定CO2的酶(Rubisco)具有两面性(或双功能)。(Rubisco即RuBP羧化酶/加氧酶)
①高CO2浓度、低O2浓度时,进行羧化
C5+CO22C3,C3进入卡尔文循环。
②低CO2浓度、高O2浓度时,进行加氧
C5+O2C2+C3,其中C3进入卡尔文循环,2C2+O2C3+CO2。
(3)光呼吸的危害
①如果在较强光下,光呼吸加强,使得C5氧化分解加强,一部分碳以CO2的形式散失,从而减少了光合产物的形成和积累。
②光呼吸过程中消耗了ATP和NADPH,即造成了能量的损耗。
(4)光呼吸的意义
强光时,由于光反应速率大于暗反应速率,因此,叶肉细胞中会积累ATP和NADPH,这些物质积累会产生自由基,尤其是超氧阴离子,这些自由基能损伤叶绿体,而强光下,光呼吸加强,会消耗光反应过程中积累的ATP和NADPH,从而减轻对叶绿体的伤害。
(5)光呼吸与有氧呼吸的比较
比较项目 光呼吸 有氧呼吸
发生部位 叶绿体、线粒体等 细胞质基质、线粒体
反应条件 光照 光或暗都可以
能量 消耗能量 产生能量
共同点 消耗O2、释放CO2
4.[2024·黑吉辽卷] 在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3;当CO2/O2的值低时,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甲。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。
在叶绿体中:C5+CO22C3①
C5+O2C3+C2②
在线粒体中:2C2+BAD'C3+CO2+NADH+H+③
注:C2表示不同种类的二碳化合物,C3也类似。
甲
乙
丙
(1)反应①是　　　　　　过程。
(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　　　　　　。
(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,结果如图乙、图丙。图乙中植物光合作用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 　。
据图丙中的数据　　　　(填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率,理由是　 　。
(4)结合上述结果分析,选择转基因株系1进行种植,产量可能更具优势,判断的依据是 　。 (共35张PPT)
微专题4
光合作用的特殊途径、光呼吸
1.途径、途径、景天酸途径
2.藻类植物、蓝细菌的浓缩机制
3.光呼吸及其与细胞呼吸的比较
1.途径、途径、景天酸 途径
自然界中的绿色植物，根据光合作用暗反应过程中 的固定途径不
同，可以分为、和 三种类型。
（1） 途径
也称卡尔文循环，整个循环由
与的反应开始到 再生结束，
在叶绿体基质中进行，可合成蔗糖、淀
粉等多种有机物。常见 植物有大麦、小麦、大豆、菜豆、水稻、马
铃薯等。
（2） 途径
叶肉细胞中的叶绿体有类囊体,能进行光反
应,同时,被整合到 中,随后 进入维管
束鞘细胞,维管束鞘细胞中的叶绿体没有基
粒,在维管束鞘细胞中,释放出的参与
尔文循环,进而生成有机物。 羧化酶被形
象地称为“泵”,它提高了植物固定
的能力,使 植物比 植物具有更强的光合作
用能力（特别是在高温、光照强烈、干旱条件下）,并且无“光合午休”现象。常见 植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
（3）景天酸代谢途径
指生长在热带或亚热带干旱及半干旱地区的一些肉质植物所具有的一种光合固定 的附加途径，具有这种途径的植物称为植物。 植物的叶片夜间气孔开放吸进 ，叶肉细胞中的淀粉经一系列反应还原为苹果酸储存在液泡中。而白天气孔关闭,苹果酸转移到细胞质基质中脱羧,放出,进入 途径合成淀粉;形成的丙酮酸也可以转移到线粒体,进一步氧化释放,又可进入途径（如图所示）。常见的 植物有菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等。
说明: 指磷酸烯醇式丙酮酸。
（4）植物、植物和植物固定 方式的比较
特征
草酰乙酸
白天 白天 夜晚和白天
光反应的场所 叶肉细胞类囊体薄膜 叶肉细胞类囊体薄膜 叶肉细胞类囊体薄膜
卡尔文循环的场所 叶肉细胞的叶 绿体基质 维管束鞘细胞的 叶绿体基质 叶肉细胞的叶绿
体基质
有无“光合午休” 有 无 无
1.[2024·湖北黄冈二模] 水稻属于 植物，
其叶肉细胞能进行光合作用。玉米属于 植
物，叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成光合
作用，过程如图甲所示，图中 羧化酶对
的亲和力约是对 的亲和力的
60倍。某种玉米和水稻的光合速率随外界
浓度的变化如图乙所示。据图推测，下
列说法不合理的是( )
A.玉米的叶肉细胞可以给维管束鞘细胞提供
和
B.检测玉米中淀粉的产生场所应选择维管束
鞘细胞的叶绿体
C.图乙中玉米和水稻分别对应曲线A和B
D.种植植物比种植 植物更有利于实现
碳中和的目标
√
[解析] 玉米的叶肉细胞有类囊体，可以进
行光反应，可以给维管束鞘细胞提供
和 ，A正确；维管束鞘细胞的叶绿
体有 ，可以合成淀粉，B正确；与
小麦相比，玉米利用低浓度 的能力更
强，所以图乙中玉米和水稻分别对应曲线
A和B，C正确； 植物最大净光合速率更
高，吸收的更多，所以种植 植物比
种植 植物更有利于实现碳中和的目标，D错误。
2.[2024·江西上饶模拟] 景天科植物有一个很特殊的 同化方式：夜
间气孔开放，吸收的 生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，
液泡中的苹果酸经脱羧作用释放 用于光合作用，其部分代谢途径
如图所示。据图分析，下列叙述正确的是( )
A.如果白天适当提高 浓度，景天科
植物的光合作用速率将随之提高
B.景天科植物参与卡尔文循环的 就
是来源于苹果酸的分解
C.白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸
的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关
D.由景天科植物特殊的 固定方式推
测其可能生活在高温干旱地区
√
[解析] 由题意可知，白天适当提高
浓度，景天科植物的光合作用速
率不会提高，因为白天叶肉细胞的气
孔是关闭的，A错误；景天科植物参
与卡尔文循环的 除了来源于苹果
酸的分解外，还有呼吸作用产生的 ，B错误；白天景天科植物叶
肉细胞内苹果酸会通过脱羧作用形成 参与光合作用，进而合成葡
萄糖，显然白天苹果酸的含量和葡萄糖的含量呈负相关，C错误；由
景天科植物特殊的 固定方式推测其可能生活在高温干旱地区，因
为气孔白天关闭正好应对了高温干旱的环境，避免了水分大量蒸发，
同时其固定 的机制也保证了光合作用的正常进行，D正确。
2.藻类植物、蓝细菌的 浓缩机制
注：莱茵衣藻的浓缩机制 。
3.[2022·天津卷] 利用蓝细菌将 转化为工业原料，有助于实现“双碳”
目标。
（1）蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有、、
（呼吸过程中产生的）和丙酮酸等中间代谢物。 来源于______
____和__________等生理过程，为各项生命活动提供能量。
光合作用
呼吸作用
[解析] 蓝细菌是原核生物，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作
用，也能进行呼吸作用，因此蓝细菌内的 来源于光合作用和呼
吸作用等生理过程。
（2）蓝细菌可通过乳酸脱氢酶，利用 将丙酮酸还原为
乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源 基因的
工程蓝细菌，以期提高 乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，
是由于细胞质中的被大量用于__________作用产生 ，无法为
提供充足的 。
有氧呼吸
[解析] 有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的 （呼吸过程中
产生的 ）与氧气结合形成水，同时释放大量能量，因此蓝细菌中
细胞质中的被大量用于有氧呼吸第三阶段产生 ，故无法为
提供充足的 。
（3）蓝细菌还存在一种只产生 不参与水光解的光合作用途径。研
究者构建了该途径被强化的工程菌，以补充产量，使更多
用于生成乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌中细胞质、
和含量，结果如下表。注：数据单位为 。
菌株
初始蓝细菌 626 32 49
829 62 49
由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌的 含量升高，且有氧呼吸
第三阶段________（填“被抑制”“被促进”或“不受影响”），光反应中
的水光解__________（填“被抑制”“被促进”或“不受影响”）。
被抑制
不受影响
菌株
初始蓝细菌 626 32 49
829 62 49
[解析] 是有氧呼吸过程中的代谢产物，在有氧呼吸第三阶段
被利用， 是光合作用过程中的代谢产物，是水光解的产物，
据表格可知，与初始蓝细菌相比，工程菌的较高， 不
变，说明有氧呼吸第三阶段被抑制，光反应中的水光解不受影响。
菌株
初始蓝细菌 626 32 49
829 62 49
（4）研究人员进一步把基因引入工程菌中，构建工程菌 。与初
始蓝细菌相比，工程菌能积累更多 乳酸，是因为其_____（双选）。
A.光合作用产生了更多
B.光合作用产生了更多
C.有氧呼吸第三阶段产生了更多
D.有氧呼吸第三阶段节省了更多
√
√
[解析] 工程菌存在一种只产生 不参与水光解的光合作用途径，
能使更多用于生成乳酸，把基因引入工程菌 中，构建
工程菌，光合作用产生了更多 ，为各项生命活动提供能量，这
样就使有氧呼吸第三阶段节省了更多，这样工程菌 就能利用
更多将丙酮酸还原为乳酸，即能积累更多 乳酸，A、D
正确，B、C错误。
3.光呼吸及其与细胞呼吸的比较
（1）光呼吸的概念
植物的叶肉细胞在光照条件下，叶肉细胞中与 竞争性结合
，与结合后经一系列反应释放 。这种反应在光照
下进行，与有氧呼吸类似，故称光呼吸。
（2）光呼吸产生的原因
卡尔文循环中固定的酶 具有两面性（或双功能）。
即羧化酶/加氧酶
①高浓度、低 浓度时,进行羧化
， 进入卡尔文循环。
②低浓度、高 浓度时,进行加氧
，其中 进入卡尔文循环，
。
（3）光呼吸的危害
①如果在较强光下,光呼吸加强,使得氧化分解加强,一部分碳以
的形式散失,从而减少了光合产物的形成和积累。
②光呼吸过程中消耗了和 ，即造成了能量的损耗。
（4）光呼吸的意义
强光时,由于光反应速率大于暗反应速率,因此,叶肉细胞中会积累
和 ,这些物质积累会产生自由基,尤其是超氧阴离子,这些自由基
能损伤叶绿体,而强光下,光呼吸加强,会消耗光反应过程中积累的
和 ,从而减轻对叶绿体的伤害。
（5）光呼吸与有氧呼吸的比较
比较项目 光呼吸 有氧呼吸
发生部位 叶绿体、线粒体等 细胞质基质、线粒体
反应条件 光照 光或暗都可以
能量 消耗能量 产生能量
共同点 4.[2024·黑吉辽卷] 在光下叶绿体中的能与反应形成 ；当
的值低时，也能与反应形成等化合物。 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甲。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。
甲
（1）反应①是___________过程。
的固定
[解析] 在光合作用的暗反应过程中，在特定酶的作用下与 结合
形成两个，这个过程称作的固定，故反应①是 的固定过程。
（2）与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生 的场所
是____________和____________。
细胞质基质
线粒体基质
[解析] 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线
粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸
和，合成少量 ；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳
和，合成少量；第三阶段是与 结合生成水，合成
大量，故以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生 的场所是细胞
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 ，得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图乙、图丙。
乙
丙
图乙中植物光合作用 的来源除了有外界环境外,还可来自________
和__________（填生理过程）。 时株系1和2与 净光合速率逐渐产生差异，原因是 _____________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
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，其光呼吸速率降低，而光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程
光呼吸
呼吸作用
乙
丙
据图丙中的数据______（填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，
理由是 _____________________________________________________
____________________________________________________________
______________ 。
不能
乙
丙
总光合速率净光合速率 呼吸速率，呼吸速率为光照强度
为0时二氧化碳的释放速率，而图丙的横坐标为二氧化碳的浓度，无
法得出呼吸速率
[解析] 由图甲可知，在线粒体中进行光呼吸的过程中，也会产生二
氧化碳，因此植物光合作用 的来源除了外界环境外，还可来自光
呼吸、呼吸作用。 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，其光呼吸速率降低，而光呼吸将已
经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程，因此与 相比，株
系1和2的净光合速率较高。总光合速率净光合速率 呼吸速率，呼
吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率，而图丙的横坐标为二
氧化碳的浓度，无法得出呼吸速率，故据图丙中的数据不能计算出
株系1的总光合速率。
（4）结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具
优势，判断的依据是__________________________________________
_______________________________________。
与株系2以及相比，转基因株系1在不同光照强度以及不同浓度下的净光合速率更大
[解析] 由图乙、图丙可知，与株系2以及 相比，转基因株系1在不
同光照强度以及不同 浓度下的净光合速率更大，因此选择转基因
株系1进行种植，产量可能更具优势。

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