第2单元 考点10 光合作用与呼吸作用关系-【金版教程】2025年高考生物一轮总复习首选用卷全书Word（新教材 单选版）

金版教程 高考总复习首选用卷 生物学(单选版 考点10　光合作用与呼吸作用关系 1．如图表示细胞中某些结构及其生理功能，以下叙述错误的是(　　) A．光合速率小于呼吸速率时，乙产生的CO2一部分会释放到细胞外 B．甲、乙中都会生成还原性物质，但是还原的对象不同，甲中还原的是C3，乙中还原的是O2 C．甲中不含有而乙中含有将腺苷二磷酸转变成腺苷三磷酸的酶 D．甲产物O2中O全部来自H2O，乙产物CO2中O部分来自H2O 答案　C 解析　甲和乙中都含有将腺苷二磷酸(ADP)转变成腺苷三磷酸(ATP)的酶，C错误。 2．如图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸过程及其关系的图解，其中A～D表示相关过程，a～e表示有关物质。下列相关叙述错误的是(　　) A．A过程表示光反应，可为B过程提供NADPH和ATP B．C过程进行的场所是线粒体，在线粒体内膜上物质b被利用 C．在黑暗的环境中，物质c可通过叶片的气孔释放到外界 D．若用18O标记物质b，则不会在C6H12O6中检测出18O 答案　D 解析　由图可知，A过程表示光合作用的光反应阶段，B过程表示光合作用的暗反应阶段，C过程表示有氧呼吸第二、三阶段，D过程表示有氧呼吸第一阶段；物质a表示H2O、物质b表示O2、物质c表示CO2、物质d表示NADPH、物质e表示ATP。绿色植物叶肉细胞有氧呼吸的第二、三阶段发生在线粒体中，O2参与有氧呼吸的第三阶段，在线粒体内膜上被利用，B正确；物质b表示O2，用同位素18O标记O2，18O2参与有氧呼吸第三阶段生成HO，HO参与有氧呼吸第二阶段生成C18O2，C18O2参与光合作用生成C6H12O6，D错误。 3．(2023·辽宁丹东高三阶段练习)下列有关叶绿体和线粒体代谢活动的叙述，正确的是(　　) A．叶绿体内发生CO2→C3→(CH2O)，线粒体内发生C6H12O6→丙酮酸→CO2 B．光合作用过程中产生的NADPH和有氧呼吸过程中产生的[H]还原的物质不同 C．ATP和NADPH在叶绿体中随H2O的分解而产生，在线粒体中ATP和[H]随H2O的生成而产生 D．两种细胞器增大膜面积的方式相同 答案　B 4．人参是阴生植物，常生长在以红松为主的针阔混交林中。已知人参和红松光合作用的最适温度为25 ℃，呼吸作用的最适温度为30 ℃。在25 ℃条件下人参和红松光合速率与呼吸速率比值(P/R)随光照强度的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．图中曲线A代表的是人参，曲线B代表的是红松 B．光照强度为a时，每日光照14小时，人参可正常生长而红松不能 C．在b点之后，限制人参P/R增大的主要环境因素是CO2浓度 D．若将环境温度提高至30 ℃，其他条件不变，a点将左移 答案　C 解析　人参是阴生植物，红松为阳生植物，红松光饱和点高，故A表示红松，曲线B表示人参，A错误；光照强度为a时，对于人参(B)而言，光合速率与呼吸速率的比值(P/R)为1，白天14小时没有积累有机物，晚上进行呼吸作用消耗有机物，一昼夜干重减少，而光照强度为a时，对于红松(A)而言，光合速率与呼吸速率的比值(P/R)小于1，即净光合速率小于0，因此人参和红松均不能正常生长，B错误；影响光合作用的外界因素主要是温度、光照强度、CO2浓度，而b点为人参的光饱和点，温度为光合作用的最适温度为25 ℃，因此在b点之后，限制人参P/R增大的主要外界因素是CO2浓度，C正确；若将环境温度提高至30 ℃，人参的光合作用会减弱，呼吸作用会增强，a点为光补偿点(光合速率等于呼吸速率的光照强度)，故a点将右移，D错误。 5.如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响)，相关叙述正确的是(　　) A．烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光照强度下植物的净光合速率 B．在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定植物无氧呼吸的强度 C．烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真正光合速率 D．在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的强度 答案　A 解析　NaHCO3溶液可以维持装置内CO2浓度的恒定，U形管中液面高度的变化是装置中O2量的变化造成的，可以代表净光合速率，A正确；NaOH可以吸收CO2，无氧呼吸不消耗O2，不能用来测定无氧呼吸的强度，B错误；烧杯中盛放清水，一定光照强度下，可根据气体的变化量测光合作用和呼吸作用的差值，即净光合速率，C错误；在单位时间内，有氧呼吸消耗的O2量等于产生的CO2量，若烧杯中盛放清水，无论有氧呼吸强度多大，U形管中液面都不会发生变化，D错误。 6．用等体积的黑、白玻璃瓶从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样，密封后再置于原来的水层中。一昼夜后取出，分别测定两瓶中的氧气量，结果如下表(不考虑化能合成作用)。下列有关分析正确的是(　　) 透光白玻璃瓶 不透光黑玻璃瓶 5.6 mg 3.8 mg A．白瓶中浮游植物的细胞内产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体 B．在一昼夜后，白瓶中水样的pH比黑瓶中的低 C．在一昼夜内，黑瓶中的生物通过细胞呼吸消耗的氧气量约为1.8 mg D．在一昼夜内，白瓶中的生产者通过光合作用产生的氧气量约为1.8 mg 答案　D 解析　白瓶中浮游植物的细胞既可以进行光合作用，也可以进行呼吸作用，故产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，A错误；在一昼夜后，白瓶中溶氧量比黑瓶中的溶氧量高，说明有二氧化碳的吸收，故其中水样的pH比黑瓶中的高，B错误；在一昼夜内，根据题表中的数据无法计算出黑瓶中的生物通过细胞呼吸消耗的氧气量，C错误；在一昼夜内，白瓶中的生产者实际光合作用产生的氧气量＝净光合作用释放氧气量＋呼吸作用消耗氧气量＝5.6－3.8＝1.8(mg)，D正确。 7．如图的纵坐标表示某种植物O2吸收相对速率的变化(非适宜条件下)，下列说法不正确的是(　　) A．可以判断d点开始进行光合作用 B．降低土壤中的Mg2＋浓度，一段时间后d点将向右移 C．提高大气中的CO2浓度，e点将向右下移 D．该植物细胞呼吸消耗O2的相对速率是4 答案　A 解析　d点对应的光照强度为光补偿点，此时光合速率与呼吸速率相等；d点以后光合速率大于呼吸速率，e点对应的光照强度为光饱和点，该点光合速率达到最大值。由分析可知，d点以前就进行光合作用了，A错误；降低土壤中的Mg2＋浓度，则叶绿素合成不足，导致光合速率降低，因此一段时间后d点将右移，B正确；提高大气中的CO2浓度，光合速率增强，因此e点将向右下移，C正确；曲线与纵坐标相交的点代表呼吸作用速率，即该植物呼吸作用消耗O2的相对速率是4，D正确。 8．(2022·全国乙卷，2)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(　　) A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率 B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定 C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率 D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率 答案　D 解析　由于小麦在密闭容器中，无外界环境中CO2进入，并且小麦光合作用吸收CO2，呼吸作用释放CO2，所以初期密闭容器中CO2减少是由于光合速率大于呼吸速率，之后保持相对稳定是光合速率等于呼吸速率，D正确。 9．(2024·辽宁六校联考)在CO2浓度为0.03%的适宜温度下，测得某绿色植物CO2的吸收量与光照强度(白光照射)的关系如图甲所示。净光合速率可用单位时间内CO2的吸收量表示，净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，假设实验过程中植物的呼吸速率不变。请回答下列问题： (1)植物叶肉细胞中的色素分布在__________(填细胞器的名称)，其中光合色素中的叶绿素主要吸收________________光。 (2)在P点，产生ATP的场所有__________________；在Q点，叶肉细胞中叶绿体和线粒体之间的CO2和O2的交换情况如图乙中的________所示。 (3)若其他条件不变，换用光照强度与白光对应相同的绿光进行如图甲所示的实验，则图甲中的Q点和P点的位置分别如何变化？______________。 (4)在光照强度为3 klx时，光合作用固定CO2的速率是________ mol·h－1，请简要说明该数值是如何测得的：__________________________________________ ____________________________________________________________。 答案　(1)叶绿体、液泡　蓝紫光、红 (2)细胞质基质、线粒体　Ⅰ (3)Q点右移，P点不动 (4)1　在CO2浓度为0.03%的适宜温度下，先在黑暗条件，测得该植物细胞呼吸速率(向外界释放CO2速率)为0.4 mol·h－1，然后在光照强度为3 klx条件下，测得净光合速率(从外界吸收CO2速率)为0.6 mol·h－1，将二者数值相加 解析　分析图甲：P点时光照强度为0，此时植物只进行呼吸作用，Q点时植物的呼吸速率＝光合速率，L点对应的光照强度为该植物的光饱和点，此后随光照强度增加，光合速率不再增加。图乙中Ⅰ表现为细胞吸收二氧化碳、释放氧气，故此时细胞的光合速率大于呼吸速率；Ⅱ中细胞吸收氧气，释放二氧化碳，细胞的呼吸速率大于光合速率；Ⅲ中细胞不释放、也不吸收氧气和二氧化碳，此时光合速率等于呼吸速率；Ⅳ中细胞只进行呼吸作用。 (1)一般植物细胞中的色素分布在叶绿体和液泡，光合色素分布在叶绿体，花青素分布在液泡中，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。 (2)当光照强度为0时(P点)植物不进行光合作用，只进行有氧呼吸，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体；在Q点，植物光合作用速率等于呼吸作用速率，而由于植物中存在不能进行光合作用的细胞，叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率，需要从外界吸收CO2，并向外界释放O2，对应图Ⅰ。 (3)光合色素对于绿光的吸收最少，所以换用绿光照射相当于降低光照强度，光合速率降低，实验过程中呼吸速率不变，只有增强光照才使光合速率与呼吸速率相等，所以Q点右移，P点对应值为呼吸强度，P点不动。 10．研究表明，绿色植物在进行光合作用时会伴随着一种消耗能量、吸收O2、释放CO2的现象，被称为“光呼吸”。正常环境条件下，水稻、小麦、大豆等植物的光呼吸显著，可消耗掉光合产物的25%～30%，在逆境条件下(高温、干旱等)这种损耗会更加严重。如图为光合作用和光呼吸的关系示意图，请回答下列问题： (1)据图可知，光呼吸与光合作用都利用了________为原料，但光合作用的暗反应阶段通过________实现了该物质的再生，而光呼吸则将该物质的部分产物氧化分解生成________。 (2)研究表明，催化C5与CO2结合与催化C5与O2结合的是同一种酶(Rubisco)，并且该酶的活性中心不能分辨CO2与O2，据此推测该酶的________性较弱。在有光条件下，若叶肉细胞中O2含量下降，CO2含量升高，会________(填“促进”或“抑制”)光呼吸过程，因此温室栽培蔬菜时可通过________措施，减少光呼吸对相关物质的损耗，同时增加土壤的肥力。 (3)由图可知，光呼吸吸收O2、释放CO2的场所分别是________。在干旱、高温等逆境条件下，植物光呼吸增强的原因是________________________________________。 答案　(1)C5(五碳化合物)　C3的还原　CO2 (2)专一　抑制　增施有机肥 (3)叶绿体、线粒体　温度高，蒸腾作用强，气孔大量关闭，导致CO2浓度降低，Rubisco更易与O2结合，导致光呼吸增强 11．将植株置于透明密闭容器内，测量容器中CO2的浓度变化情况。在适宜温度条件下，用一定强度的光照处理30分钟，容器中CO2的浓度由2000 ppm降低到180 ppm。随后将整个装置置于相同温度的黑暗条件下30分钟，容器中CO2的浓度变为600 ppm。下列叙述正确的是(　　) A．前30分钟，叶绿体中NADPH由基质向类囊体膜运输 B．该植株前30分钟的平均总光合速率为60.7 ppm·min－1 C．经过完整的1小时处理后，该植株的有机物含量会减少 D．光照处理时，若停止光照则短时间内叶绿体中C3的含量会增加 答案　D 解析　前30分钟，植物在光照下能进行光合作用，产生的NADPH由类囊体膜向叶绿体基质运输，A错误；前30分钟，CO2浓度由2000 ppm降低到180 ppm，平均每分钟CO2减少量为(2000－180)÷30≈60.7，这是净光合速率，不是总光合速率，B错误；经过完整的1小时处理后，容器中CO2浓度由2000 ppm降到600 ppm，减少的CO2都全部用于光合作用合成有机物，因此有机物含量会增加，C错误；停止光照后，光反应不再进行，不能合成NADPH和ATP，因此暗反应C3还原速率降低，而CO2固定形成C3的速率不变，故短时间内C3的含量会增加，D正确。 12．将某种大小相同的绿色植物叶片等分成四组(每组质量为M)，在不同温度下分别暗处理1 h，再用适宜且相同的光照射1 h，测其重量变化(与M相比较，单位为mg)，得到下表中的数据。假设实验过程中细胞呼吸速率不受光照影响，分析表中数据，下列叙述不正确的是(　　) 组别 1 2 3 4 温度/℃ 25 27 29 31 暗处理后重量变化 －1 －2 －3 －1 光照处理后重量变化 ＋3 ＋3 ＋3 ＋2 A．第3组植物的呼吸速率最大 B．光照1 h第3组释放的氧气量最大 C．光照1 h第4组合成的有机物为4 mg D．第1、2、3组的净光合速率相等 答案　D 解析　25 ℃时1 h光合量为3＋1×2＝5 mg，1 h净光合量为5－1＝4 mg，27 ℃时1 h光合量为3＋2×2＝7 mg，1 h净光合量为7－2＝5 mg，29 ℃时1 h光合量为3＋3×2＝9 mg，1 h净光合量为9－3＝6 mg，31 ℃时1 h光合量为2＋1×2＝4 mg，1 h净光合量为4－1＝3 mg，1、2、3组的净光合速率不相等，第3组净光合速率最大，光照1 h第3组释放的氧气量最大，B、C正确，D错误。 13．玉米固定CO2的能力比小麦的强70倍，这与其具有的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC，玉米等C4植物特有的固定CO2的关键酶)密切相关。将转玉米PEPC基因的高产小麦幼苗与普通小麦幼苗分别放置在相同的密闭小室中，在充足光照条件下，检测小室中的CO2浓度随时间的变化情况，结果如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　) A．曲线Ⅰ表示的是普通小麦CO2浓度随时间的变化 B．30～40 min，两种小麦的光合速率都与其各自的呼吸速率相等 C．若突然降低光照强度，则短时间内两种小麦叶肉细胞中C3的含量下降 D．将两种小麦幼苗放在同一小室中重复实验，一段时间后普通小麦先停止生长 答案　C 解析　结合题干可知，转玉米PEPC基因的高产小麦固定CO2的速率更大，相同时间内，CO2浓度下降更大，如图中的曲线Ⅱ，则曲线Ⅰ表示的是普通小麦CO2浓度随时间的变化，A正确；30～40 min，两个容器内的CO2浓度都不变，说明两种小麦的光合速率都与其各自的呼吸速率相等，B正确；若突然降低光照强度，光反应减弱，C3的还原减慢，但CO2的固定不变，则短时间内两种小麦叶肉细胞中C3的含量上升，C错误；由于转基因小麦能利用更低浓度的CO2，因此将两种小麦幼苗放在同一小室中重复实验，一段时间后普通小麦先停止生长，D正确。 14．(2024·湖北仙桃田家炳实验高中月考)在科学研究中常用呼吸熵(RQ＝放出的二氧化碳的量/吸收的氧气的量)反映细胞呼吸的底物类型和呼吸方式。如图是测定某作物种子呼吸熵的装置，下列有关分析错误的是(　　) A．若测得甲、乙装置红墨水滴向左移动的距离分别为200 mm和30 mm，则该种子的RQ＝0.85 B．花生种子比小麦种子RQ值低的原因是花生种子中含的C、H比例比小麦高 C．当甲装置中红墨水滴左移，乙装置中红墨水滴右移时，种子的RQ>1 D．当甲装置中红墨水滴不动，乙装置中红墨水滴右移时，种子的RQ＝1 答案　D 解析　由图可知，甲装置中红墨水向左移动的距离代表“吸收的氧气的量”，乙装置中红墨水向左移动的距离代表“吸收氧气的量－放出的二氧化碳的量”，因此该种子的RQ＝＝0.85，A正确；花生种子比小麦种子RQ值低的原因是花生种子中含的C、H比例比小麦高，细胞呼吸需要的氧气多，B正确；当甲装置中红墨水滴左移，乙装置中红墨水滴右移时，说明作物种子中既进行有氧呼吸又进行产生CO2和酒精的无氧呼吸，放出的二氧化碳的量多于吸收的氧气的量，故种子的RQ>1，C正确；当甲装置中红墨水滴不动，乙装置中红墨水滴右移时，说明种子只进行产生CO2和酒精的无氧呼吸，吸收的氧气的量为0，D错误。 15．植物细胞能将胞内的ATP通过膜泡运输释放到胞外，形成胞外ATP(eATP)。eATP可通过受体介导的方式调节植物细胞的生长、发育、抗病反应等生理活动。为探究eATP对植物光合速率的影响，科研小组用去离子水配制了适宜浓度eATP的溶液，并用其处理菜豆的叶片。一段时间后，测定叶片净光合速率和胞间CO2浓度等的变化，结果如下图所示。回答下列问题： (1)分析以上信息可知，植物细胞释放ATP的方式是________。AMP­PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，但却不改变细胞外的eATP浓度，推测其可能的作用是________________________________________ ____________________。 (2)该实验对照组的处理方式为____________________________________，并在相同的条件下培养。根据实验结果，eATP能提高菜豆叶片的净光合速率，原因可能是________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (3)活性氧(ROS)能促进植物叶肉细胞气孔的开放，NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶，该酶在细胞中的合成场所通常是________。科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体，发现净光合速率与对照组基本一致。试推测eATP调节植物光合速率的机制：______________________________________________。 答案　(1)胞吐　AMP­PCP抑制eATP与受体结合，使eATP不能发挥信息调节作用(合理即可) (2)用等量的去离子水处理菜豆的叶片　eATP能促进气孔的升放，增大胞间CO2浓度，叶肉细胞吸收更多的CO2参与暗反应，从而提高植物的光合速率 (3)核糖体　eATP通过调节NADPH氧化酶基因的表达，促进ROS的合成，进而促进气孔的开放，从而提高光合速率 解析　(1)题中信息显示，植物细胞能将胞内的ATP通过膜泡运输释放到胞外，显然植物细胞是通过胞吐方式释放ATP的。eATP调节作用的发挥需要与相应的受体发生特异性结合，而AMP­PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，却不改变细胞外的eATP浓度，说明该抑制剂发挥作用是通过减少eATP的受体，或减弱eATP的受体的活性，也可能是与eATP竞争受体，进而抑制了eATP与受体的结合，使eATP不能发挥信息调节作用。 (2)该实验中实验组的处理方法是用去离子水配制了适宜浓度eATP的溶液，并用其处理菜豆的叶片，根据实验设计的单一变量原则和等量原则可知，对照组的处理方式为用等量的去离子水处理菜豆的叶片，并在相同的条件下培养。 16．(2024·湖北恩施模拟)以大豆为实验材料，研究了CO2浓度升高的条件下，干旱胁迫及复水后大豆的生理变化。生长室分成实验组和对照组2个组，每组2个处理。对照组(充分供水和重度干旱)，CO2浓度为当前大气CO2浓度(350 μmol/mol)；实验组(充分供水和重度干旱)，每天7：00～19：00分别通入浓度为700 μmol/mol的CO2(为大气CO2浓度的2倍)。干旱处理的第5天开始复水，使土壤含水量恢复至充分供水程度。实验结果如图1和图2所示。请回答下列问题： (1)CO2进入________后，与________结合而被固定。 (2)第1～4天，无论是充分供水还是干旱胁迫，高浓度CO2处理的大豆净光合速率均________当前大气CO2浓度下的净光合速率，原因是__________________________________________________________。干旱胁迫使大豆光合效率________。CO2浓度升高短期内可________大豆的光合效率，长期则会出现适应性改变。 (3)由图2分析可得，充分供水时，高CO2浓度条件下，大豆的蒸腾速率________。而干旱胁迫条件下蒸腾速率急剧下降，原因可能是______________________________________，涉及的植物激素是________。 答案　(1)叶绿体基质　C5 (2)高于　CO2浓度增高可提高作物的暗反应速率，从而提高作物的光反应速率，最终表现为净光合速率提高　下降　提高 (3)减弱　干旱胁迫使大豆的气孔关闭　脱落酸 解析　(2)题干中“无论是充分供水还是干旱胁迫，高浓度CO2处理”指图中实验组(充分供水)和实验组(重度干旱)两组分别与各自对照组对照得出结果。 (3)“充分供水，高CO2浓度”指实验组(充分供水)，与对照组(充分供水)对照，可得大豆蒸腾速率减弱。 13 学科网（北京）股份有限公司 $$