夯基提能練10光合作用與細胞呼吸的綜合運用

第一部分【夯實基礎】答案和解

析在卷尾

1.下圖表示芍藥葉肉細胞光合作用和細胞呼吸過程中CO2和［H］的變化，相

關敘述正確的是（）

注：①?⑧表示生理過程。

A.過程①發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，過程④發(fā)生在線粒體的內膜上

B.過程⑦發(fā)生在線粒體中

C.過程⑤⑥均需要［H］和ATP的參與

D.過程①③產生的［H］是相同的物質，過程⑧在線粒體中進行

2.如圖表示某植物的一個葉肉細胞及其相關生理過程示意圖，下列說法中正

確的是（）

co2

co.

A.真核細胞中都含有M、N,原核細胞中都不含M、N

B.M中［H］的運動方向是從葉綠體基質到葉綠體的囊狀結構

C.M、N既能進行DNA復制又能產生ATP

D.圖中的葉肉細胞呼吸作用釋放的CO2量小于光合作用吸收的CO2量

3.（2021.揚州一模）下列有關農諺的解釋，不正確的是（）

農諺解釋

白天熱來夜間冷，一棵豆兒打一適當提高晝夜溫差，有利于有機物積累，

A

捧增加產量

稻田水多是糖漿，麥田水多是砒不同植物對水分的需求不同，合理灌溉有

B

霜助于增加產量

C地盡其用用不荒，合理密植多打提高農作物種植密度，可提高光合作用速

糧率，增加產量

鍋底無柴難燒飯，田里無糞難增施用有機肥可為農作物提供C02和無機

D

產鹽，增加產量

4.右圖的縱坐標表示某種植物。2吸收相對速率的變化（非適宜條件下），下列

說法不正確的是（）

A.可以判斷D點開始進行光合作用

B.降低土壤中的Mg?+濃度，D點將向右移

C.提高大氣中的C02濃度，E點將向右下移

D.該植物呼吸作用消耗02的相對速率是4

5.某研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內進行植物栽培實驗，連續(xù)48小時測定

溫室內C02吸收速率，得到如圖所示曲線（整個過程呼吸速率恒定），據圖分析正

確的是（）

A.0?3小時植物葉肉細胞中的ATP只來源于細胞質基質

B.實驗中綠色植物光合速率達到最大的時刻是第30小時

C.實驗開始的前24小時比后24小時的平均光照強度強

D.48小時內植物體內有機物總量增加

6.下圖表示在光照充足、CO2濃度適宜的條件下，溫度對某植物光合作用速

率和呼吸速率的影響。下列敘述正確的是（）

9

—實際光合速率1

co2（mg-h-）

固8

定7-…呼吸速率（mg,h'）

或6

產5

生4

相3

對2

值

1

304560

溫度t

A.15℃時呼吸作用為暗反應提供的ATP不足

B.5?37℃范圍內，植物均表現為生長狀態(tài)

C.當溫度達到50℃時，植物細胞因蛋白質失活而死亡

D.溫室栽培中溫度控制在37℃左右最利于該植物生長

第二部分【能力提升】

7.（2021?北京海淀高三期末）下圖為荒漠地區(qū)種植的胡楊分別在7月24號和

8月26號兩天測得的凈光合速率日變化曲線圖。據圖判斷，下列相關分析正確的

是（）

凈

32

光—7月24日

合28T-8月26日

速24

率

(20

m

m16

o

l12

,

n

21

S?

)L

8:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:00

時刻

A.這兩天胡楊均在7點開始進行光合作用

B.有機物的日合成量7月24號大于8月26號

C.凈光合速率日變化曲線走勢主要受土壤含水量影響

D.8月26號曲線雙峰的形成與溫度和光照等因素有關

8.某同學研究甲湖泊中X深度生物的光合作用和有氧呼吸。具體操作如下：

取三個相同的透明玻璃瓶a、b、c,將a先包以黑膠布，再包以鉛箔。用a、b、c

三瓶從待測水體深度取水，測定c瓶中水內氧含量。將a瓶、b瓶密封再沉入待

測水體深度，經24h取出，測兩瓶氧含量，結果如圖所示。則24h待測深度水體

中生物光合作用和有氧呼吸的情況是（）

A.24h待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是。mol/瓶

B.24h待測深度水體中生物光合作用產生的氧氣量是左mol/瓶

C.24h待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是（左-。）mol/瓶

D.24h待測深度水體中生物光合作用產生的氧氣量是（攵-。）mol/瓶

9.某生物科研小組，從鴨綠江的某一深度取得一桶水樣，分裝于六對黑白瓶

中，剩余的水樣測得初始溶解氧的含量為10mg/L,白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為

黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，溫度保持不變，24

小時后，實測獲得六對黑白瓶中溶解氧的含量，請根據其記錄數據（如下表）判斷

下列選項中錯誤的是（）

光照強度/klx0（黑暗）abcde

白瓶溶氧量

31016243030

/（mg-L-1）

黑瓶溶氧量

333333

/（mg-L-1）

A.黑瓶中的生物呼吸消耗氧氣，但沒有光照，植物不能進行光合作用產生

氧

B.光照強度為a時，白瓶中溶解氧的含量與初始溶解氧量相等，說明此光

照強度下植物仍然不能進行光合作用

C.當光照強度為c時，白瓶中植物產生的氧氣量為21mg/（L.24h）

D.當光照強度為d時，再增加光照強度，白瓶中植物的光合速率不會增加

10.圖甲為研究光合作用的實驗裝置，用打孔器在某植物的葉片上打出多個

圓片，再用氣泵抽出氣體直至葉片沉底，然后將等量的葉圓片轉至不同溫度的

NaHC03（等濃度）溶液中，給予一定的光照，測量每個培養(yǎng)皿葉片上浮至液面所用

的平均時間（圖乙），下列相關分析正確的是（）

甲

A.在ab段，隨著水溫的增加，光合速率逐漸減小

B.上浮至液面的時間可反映凈光合速率的相對大小

C.通過圖乙分析可以找到真正光合作用的最適溫度

D.因為抽氣后不含氧氣，實驗過程中葉片不能進行有氧呼吸

H.下圖是某生物興趣小組探究不同條件下光合作用和呼吸作用過程中氣體

產生情況的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內的二氧化碳濃度在恒

定水平。下列幾種實驗結果（給予相同的環(huán)境條件），不可能出現的是（）

位置X位置x

水滴毛細管水滴毛細管

—玻璃瓶—玻璃瓶

青蛀1口/一小燒杯

綠色/小燒杯

碳酸氫鈉溶液育藻圄—碳酸氫鈉溶液

植物

乙

A.甲、乙裝置水滴都左移

B.甲、乙裝置水滴都右移

C.甲裝置水滴不動，乙裝置水滴左移

D.甲裝置水滴右移，乙裝置水滴左移

12.將某種植物放在特定的實驗裝置內，研究溫度對光合作用與呼吸作用的

影響，實驗以該植物葉綠體光合作用吸收的C02總量與線粒體呼吸作用C02的釋

放量為指標，實驗結果如下表所示。下列對該植物數據表格分析正確的是（）

溫度（℃）202530354045

光照下葉綠

體C02吸收1.001.752.503.253.753.50

總量（mg/h）

黑暗中CO2

0.500.751.001.502.253.00

釋放量(mg/h)

A.晝夜不停地光照，溫度為20℃時該植物不能生長

B.晝夜不停地光照，溫度為45℃時，最有利于有機物的積累

C.每天交替進行12h光照12h黑暗，溫度均保持在45℃條件下，能正常

生長

D.每天交替進行12h光照12h黑暗，溫度均保持在35℃條件下，能正常

生長

第三部分【綜合拓展】

13.為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長狀態(tài)相同

的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和

CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時間均為135s,處理結束時測

定各組材料中光合作用產物的含量。處理方法和實驗結果如下：

A組：先光照后黑暗，時間各為67.5s;光合作用產物的相對含量為50%。

B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5s；

光合作用產物的相對含量為70%o

C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75

ms(毫秒)；光合作用產物的相對含量為94%。

D組(對照組)：光照時間為135s;光合作用產物的相對含量為100%。

回答下列問題：

(1)單位光照時間內，C組植物合成有機物的量_______(填“高于”“等于"

或“低于”)D組植物合成有機物的量，依據是

________________________________________________________；C組和D組的

實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要^_______,這些反應發(fā)生的部位是葉

綠體的o

(2)A、B、C三組處理相比，隨著的增加，使光下產生的

能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化

量。

14.(2022.山東濰坊高三期中)城市小區(qū)綠化植物容易受到建筑物遮陰的困擾。

風箱果是珍貴的灌木綠化樹種，為研究光照對其生活的影響，研究人員以1年生

風箱果幼苗為研究對象，選取長勢一致的幼苗60株，設置3種遮陰處理：CK(全

光)、輕度遮陰Li(60%全光)和重度遮陰1420%全光)進行實驗。下表為遮陰對風

箱果幼苗光響應參數的影響，其中AQY反映了葉片利用弱光的能力，其值越大

表明植物利用弱光能力越強。

遮陰對風箱果幼苗光合一光響應參數的影響

光照處理

參數

CKLiL2

表觀量子效率AQY

0.0660.0460.037

(相對值)

最大凈光合速率Pmax

22.613.211.0

(|imol-m_2-s-1)

呼吸速率Rd

1.30.80.3

(|imol-m_2-s-1)

光補償點LCP

25.919.08.6

(lx)

光飽和點LSP

1066.8676.8640.4

(lx)

⑴本實驗的自變量是_______，每實驗組的苗木應為株。

(2)表中數據顯示風箱果幼苗對遮陰產生了一定的適應性，請推測遮陰條件下

細胞呼吸速率降低的意義o遮陰

顯著降低了風箱果的AQY,原因是_________________________________o

(3)CK組與L2組相比，風箱果幼苗最大光合速率的差值為pimol-m-

在光照強度大于1066.8lx時，影響光合速率的外界因素主要是_________

(4)請結合實驗結果，對生產實踐中風箱果幼苗的栽植提出合理建議________

15.（2021.武漢高三起點質量檢測）小麥最頂端的葉子叫旗葉，緊靠麥穗，麥

籽成熟過程中積累的糖類主要由旗葉光合作用供應。某科研小組在5月某天檢測

了不同施氮量的麥田中同品種小麥旗葉的凈光合速率（如圖所示）。請回答下列問

題：

（1）光照下小麥旗葉凈光合作用強度可反映糖類（填“積累量”或

“生產量”）。檢測小麥旗葉凈光合速率時，從不同施氮量的麥田中均隨機選取具

有代表性的多株（大于3）小麥進行檢測，其目的是

（2）據圖分析，麥田中施氮量為200kgdim-?時，在6:00?9:00小麥旗葉

凈光合速率的變化主要受影響；此麥田中小麥旗葉凈光合

速率在12:00之后出現了一小段的下降，該階段小麥旗葉凈光合速率下降的原因

主要是_____________________________________________________________o

（3）圖中，9:00?12:00時光照充足，此階段麥田中施加kg.hm-2

的氮肥，小麥旗葉凈光合速率最大。該科研小組在獲得圖示結果后，得出適當增

施氮肥可以使小麥增產的結論，該結論的得出是否恰當？，請說明理由：

16.（2021.廣東佛山二模）二十世紀以來，CO2的大量排放引起全球氣候變暖，

為研究增溫、增CO2對植物光合速率的影響，科研小組以玉米（生長周期為120

天）為實驗材料，在三組不同條件下種植，一段時間后分別測定光合速率，實驗結

果如表。

光合速率

組別實驗條件(jimolCO2-rn-2-s-1)

種植34天種植82天

環(huán)境溫度，大氣C02

A組37.624.9

濃度

環(huán)境溫度+2℃，大氣

B組40.018.7

C02濃度

環(huán)境溫度+2℃，兩倍

C組42.622.9

大氣C02濃度

回答下列問題:

(1)溫度會通過影響從而影響光合速率和呼吸速率。分析增溫對植物

光合速率的影響，應對比表中組的數據。

⑵種植34天時，C02濃度升高導致光合速率提高的原因是

.,C組C02濃度倍增,

但光合速率并未倍增，此時起限制作用的環(huán)境因素是(答出兩

點)。

(3)有研究表明，長期處于高濃度C02環(huán)境下的植物，在低C02濃度下對C02

的利用能力會下降，請利用上述材料和實驗條件設計驗證這一結論的方案，簡要

寫出實驗思路和結果。

參考答案及解析

1.A解析過程①表示光合作用的光反應，發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，

過程④表示有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線粒體的內膜上，A正確；過程⑦表示

細胞呼吸的第一階段，發(fā)生在細胞質基質中，B錯誤；過程⑤是C02的固定，不

需要［H］和ATP的參與，C錯誤；過程①是光反應，產生的是NADPH,過程③產

生的是NADH,即過程①③產生的［H］是不同的物質，過程⑧是有氧呼吸的第二

階段，發(fā)生在線粒體中，D錯誤。

2.C解析圖中M表示葉綠體，葉綠體是進行光合作用的場所，N表示線

粒體，線粒體是進行有氧呼吸的主要場所，蛔蟲細胞中不含線粒體(N),葉綠體只

分布在植物的綠色細胞中，A錯誤；葉綠體中［H］的運動方向是由葉綠體的囊狀結

構到葉綠體的基質，B錯誤；線粒體和葉綠體中含有DNA,既能進行DNA復制

又能產生ATP,C正確；從圖中看出，線粒體有氧呼吸釋放的二氧化碳除了供給

葉綠體光合作用以外，還有部分擴散到細胞外，說明有氧呼吸強度大于光合作用

強度，即該葉肉細胞呼吸作用釋放的C02量大于光合作用吸收的CO?量,D錯誤。

3.C

4.A解析D點時光合作用強度與呼吸作用強度相等，因此該植物D點以

前就已經進行光合作用了，A錯誤；降低土壤中的Mg?+濃度，則葉綠素合成不

足，導致光合速率降低，D點將右移，B正確；提高大氣中的C02濃度，相同光

照強度下光合速率增強，因此E點將向右下移，C正確；曲線與縱坐標相交的點

代表呼吸作用強度，即該植物呼吸作用消耗。2的相對速率是4,D正確。

5.D解析實驗的前3小時內植物只進行呼吸作用，因此能產生ATP的場

所有細胞質基質和線粒體，A錯誤；實驗中綠色植物光合速率達到最大的時刻也

就是CO?吸收速率曲線的最高點所對應的時刻，即第36小時，B錯誤；由2個

24小時的積累量可推知前24小時比后24小時的平均光照強度弱，C錯誤；據曲

線分析，實驗開始48小時后，室內的二氧化碳濃度降低，說明該二氧化碳用于光

合作用合成有機物，表明此段時間內有有機物的積累，D正確。

6.B解析暗反應需要的ATP來自于光反應，而不是呼吸作用，A錯誤;

圖中顯示，5?37。。范圍內，實際光合速率始終大于呼吸速率，因此植物均表現

為生長狀態(tài)，B正確；當溫度達到50℃時，植物仍然能夠進行呼吸作用，說明植

物沒有死亡，C錯誤；在溫度為30℃條件下，實際光合速率與呼吸速率的差值最

大，即植物的有機物凈積累量最多，最利于該植物生長，D錯誤。

7.D解析這兩天胡楊均在7點時凈光合速率為0,說明7點之前已經開始

進行光合作用，A錯誤；從圖中只能比較出兩天凈光合作用量的大小，無法得出

日合成量的大小，B錯誤；由曲線圖可以得出，凈光合速率日變化曲線走勢主要

受光照強度影響，C錯誤。

8.D解析c瓶相當于對照，其中的氧氣含量為三個相同透明玻璃瓶的初始

氧含量(4)，a瓶包以黑膠布再包以鉛箔，瓶中的生物由于得不到光照只能進行呼

吸作用，a瓶中的溶氧量會減少，減少量即為呼吸作用強度：儂-。)，A、C錯誤；

b瓶是實驗組，瓶中的生物既可以進行光合作用也可以進行呼吸作用，b瓶中的溶

氧量增加，增加量為凈光合量(左-加)，總光合量則為凈光合量+呼吸消耗量：(k

-w)+(w-v)=k-v,B錯誤，D正確。

9.B解析光照強度為aklx時，白瓶中溶解氧的含量與初始溶氧量相等，

說明植物光合作用產生的氧剛好用于所有生物的呼吸作用消耗，B錯誤；當光照

強度為c時，白瓶中植物光合作用產生的氧氣量即為總光合作用量=凈光合作用

量+呼吸作用消耗量=(24-10)+7=21[mg/(L.24h)],C正確；當光照強度為d

時，再增加光照強度，瓶中溶解氧的含量也不會增加，即白瓶中植物的光合速率

不會增加，D正確。

10.B解析葉圓片上浮至液面所用時間的長短，說明氧氣釋放速率的大小,

體現凈光合速率的大小，B正確；在ab段，隨溫度增加，上浮所需時間變短，說

明光合速率逐漸增大，A錯誤；溫度不僅影響光合速率，也會影響呼吸速率，圖

乙只能體現凈光合速率的大小，C錯誤；水中溶有氧氣，葉片可以進行有氧呼吸，

D錯誤。

H.B解析在黑暗條件下，甲乙裝置都只進行呼吸作用，呼吸作用消耗氧

氣，而裝置中二氧化碳量保持平衡，因此水滴都左移，A正確；如果甲、乙裝置

水滴都右移，說明裝置中氣體量會增多，青蛙呼吸作用不可能使氣體量增多，B

錯誤；甲裝置中的綠色植物光合作用強度等于呼吸作用強度時水滴不動，乙裝置

水滴應向左移，C正確；甲裝置中的綠色植物光合作用強度大于呼吸作用強度時

裝置中水滴向右移，乙裝置水滴應向左移，D正確。

12D解析溫度為20℃時，光照下葉綠體CCh吸收總量為1.00mg/h,該

值表示真光合速率，真正光合速率大于呼吸速率，凈光合速率大于0,晝夜不停

地光照，該植物能夠正常生長，A錯誤；晝夜不停地光照，溫度為35℃時有機物

積累最多，B錯誤；每天交替進行12h光照、12h黑暗，溫度均保持在45℃時，

該植物的有機物積累量為3.50X12-3.00X24=-30（mg）＜0,不能正常生長，C

錯誤；每天交替進行12h光照、12h黑暗，溫度均保持在35℃時，該植物的有

機物積累量=12X3.25-24X1.5=3（mg）,故該植物可以正常生長，D正確。

13.答案（1）高于C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相

對含量卻是D組的94%光照基質

（2）光照和黑暗交替頻率ATP和還原型輔酶n

解析（DC組與D組相比，C組的光照總時間為D組的一半，而光合產物接

近D組的光合產物，說明C組在單位光照時間內合成有機物的量高于D組，從

而也說明光合作用的有些過程不需要光照，這些過程屬于暗反應，發(fā)生在葉綠體

基質中。

（2）A、B、C三組中光照與黑暗交替頻率依次增加，而三組的光合產物也依次

增加，說明隨著光照與黑暗交替頻率的增加，光反應產生的還原型輔酶n