第二单元 微专题3 光呼吸、C3和C4代谢、测光合速率-【金版教程】2026年高考生物一轮总复习首选用卷全书Word（单选版）

高考总复习首选用卷生物学（单选版） 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 微专题3光呼吸、C3和C4代谢、测光合速率 1.(2024北京朝阳模拟)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 商基因(GLO、C4T、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，下列推测错误的是( +乙醇酸 H0+0 PG GLO CAT H0. 卡尔文循环 02 光呼吸 乙醛酸乙醛酸GCG: O: 支路 PGA ATP 甘氨酸C0,‘ NADH 甘油酸之丝氨酸 GCL"TSR NAD'NADH C0,NH释放至胞外) A.光呼吸时C,与O2的结合发生在线粒体内膜上 B.光呼吸可以将部分碳重新回收进入卡尔文循坏 C.GCGT支路有利于减少H2O2对叶绿体的损害 D.GCGT支路可以降低光呼吸从而提高光合效率 答案：A 解析：图中C,在叶绿体基质中产生，所以光呼吸时C,和O2的结合发生在叶绿体中，A错误； GCGT支路中，甘油酸可转化为PGA,进而将碳重新回收进入卡尔文循环，B正确：GCGT 支路中，HO2可被分解为H2O和O2,有利于减少其对叶绿体的损害，C正确；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。 2.(2024福建二模)某植物为适应热带干旱地区的环境，形成了独特的CO2利用模式，即白 天气孔开放程度小，夜晚开放程度大，如图所示。下列说法不正确的是() 液泡 HCO- →草酰乙酸 ① 磷酸烯醇式丙酸 NAD 苹果酸 ,苹果酸 丙酮酸一 一苹果酸 CO.NADPH NADP 循环 白天 A.据图推测过程①②③发生在不同细胞中 B.该植物白天CO2吸收速率小于O2释放速率 C.该植物在夜间无法通过卡尔文循环积累产物 D.该模式有利于植物白天减弱蒸腾作用而保水 ·独家授权侵权必究· 高考总复习首选用卷生物学（单选版） 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 答案：A 解析：据图推测过程①②③发生在同一细胞中，A错误；白天气孔开放程度小，CO2吸收速 率小于O2释放速率，B正确：由于黑暗中没有光反应提供的ATP和NADPH,该植物在夜间 无法通过卡尔文循环积累产彻，C正确：采用苹果酸代谢途径，该类植彻白天气孔开放程度 小，可减少水分的流失，防止该类植物在白天过度蒸腾作用，大量散失水分，D正确。 3.(2024金溪月考)研究发现，玉米、甘蔗等植物除了和其他C3植物一样具有卡尔文循环（固 定CO2的初产物为C,简称C途径)外，还有另一条固定CO2的途径，固定CO2的初产物 为C4,简称C4途径，这种植物为C4植物，其固定CO2的途径如图。研究发现，C4植物中 PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。下列有关叙述错误的是() 草酰乙酸 草果酸 苹果酸 】 (C.) (G) Rii4o将 PEP俊化刷 C CO 卡尔 磷酸拾醇式 丙酮酸 丙酮酸 丙制酸(C) (C） (C,) (CHO 叶肉细胞 雏管束鞘细胞 A.图中CO,进入叶肉细胞被固定的最初产物是草酰乙酸 B.高温条件下，C4植物光合效率高的原因是气孔不关闭 C.低浓度CO2条件下，C4植物可能比C3植物生长得好 D.苹果酸的主要作用是将叶肉细胞中的CO2转入维管束鞘细胞 答案：B 解析：图中CO2进入叶肉细胞后，与磷酸烯醇式丙酮酸结合，生成草酰乙酸，A正确：高温 条件下，C4植物光合效率高的原因是C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力远大于Rubisco 酶，故C4植物能够利用较低浓度的CO2进行光合作用，B错误：低浓度CO2条件下，C4植 物能够利用低浓度的CO2进行光合作用，C植物则不能，因此C4植物可能比C3植物生长得 好，C正确：由图可知，苹果酸的主要作用是将叶肉细胞中的CO2转入维管束鞘细胞，D正 确。 4.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PEP℃， 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() ·独家授权侵权必究 高考总复习首选用卷生物学（单选版） 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 316 0.8 三0. 10203040时间4mim A.曲线】表示的是普通小麦CO2浓度随时间的变化 B.30~40min,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，一段时闻后普通小麦先停止生长 答案：C 解析：结合题千可知，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：30~40min,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C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，一段时问后普通小麦先停止生长， D正确。 5.如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列 叙述错误的是( ) 传感器 」盛气装置 自然光 NaHCO.溶液 一金鱼藻 滤光片 A.该实验装置可用于探究不同单色光对光合作用强度的影响 B.加入NaHCO3溶液的主要目的是吸收呼吸作用释放的CO2 C.拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度 D.若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的呼吸作用强度 答案：B 解析：题图中的装置可以选用不同的滤光片，形成不同的单色光照射金鱼藻，所以该实验装 置可以用于探究不同单色光对光合作用强度的影响，A正确；加入NHCO3溶液的主要目的 是给金鱼藻的光合作用提供CO2,B错误：去掉滤光片，单位时间内金鱼藻接受的光照强度 增大，所以光合作用增强，产生的O2变多，C正确：将该装置置于黑暗环境中，植物只能进 行呼吸作用，可以通过O2含量的变化来测定金鱼藻的呼吸作用强度，D正确。 ◆独家授权侵权必究· 高考总复习首选用卷生物学（单选版） 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2XXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 6.高一生物科研兴趣小组从校博雅湖的某一深度取得一桶水样，分装于六对密封黑白瓶中（白 瓶为透明瓶，黑瓶为不透光瓶)，剩余的水样测得初始溶氧量为10mgL。将六对密封黑白瓶 分别置于六种不同的光照条件下（由a→e逐渐加强），其他条件相同，24小时后，实测获得六 对黑白瓶中溶氧量，记录数据如下。下列分析错误的是( 光照强度kx) 0(黑暗) b y 白瓶溶氧量(mg/L) 3 10 16 24 30 30 黑瓶溶氧量(mgL) 3 3 E E A.瓶中所有生物正常生活所需耗氧量在24h内为7mgL B.光照强度为d、e时，黑瓶中溶氧量应为3mgL C.光照强度为c时，在24h内白瓶中植物产生的氧气量为27mgL D.光照强度为d时，再增加光照强度，瓶中溶解氧的含量也不会增加 答案：C 解析：据题意分析可知，24h氧气的消耗量是10一3=7mg/L),即瓶中所有生物正常生活所 需耗氧量在24h内为7mgL,，A正确：由光照强度0、a、b、c时测得数据可知，光照强度 变化，消耗的氧气不变，因此光照强度为d,e时，黑瓶中溶氧量应为3mgL,B正确：光 照强度为c时，24h氧气的增加量是24-10=14mgL),呼吸消耗量是7mgL,因此在24h 内白瓶中植物产生的氧气量为14十7=21(mg/L),C错误：由表格数据可知，由d光照强度增 加到©光照强度，瓶中溶氧量不变，说明光照强度不再是光合作用强度的限制因素，再增加 光照强度，瓶中溶解氧的含量也不会增加，D正确。 7.(2024仙桃高三检测)某生物兴趣小组以密闭温室中的玉米为实验材料，研究不同条件下的 光合速率和呼吸速率，绘制了甲、乙两图。据图分析下列叙述错误的是() 光照下C)的吸收量 一黑暗中C0,的释放量 CO 温度 温 中 之，0621824时 度 A.两图中a点对应的光合速率均等于呼吸速率 B.图甲中的c点对应的温度是玉米生长的最适温度 C.图乙一天当中，b点时有机物积累量最多 ◆独家授权侵权必究 高考总复习首选用卷生物学（单选版） 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2XXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 D.图乙条件下，经过一昼夜玉米体内有机物会增多 答案：A 解析：题图甲中，两曲线的交点a对应的净光合速率与呼吸速率相等，题图乙中b两点对 应的光合速率均等于呼吸速率，A错误；由题图甲可知，℃点净光合速率最大，有机物积累 最多，故题图甲中的©点对应的温度是玉米生长的最适温度，B正确：b点时，光合作用等 于呼吸作用，b点后，光合作用小于呼吸作用，有机物减少，所以b点时有机物积累量最多， C正确：由题图乙可知，一昼夜密闭温室中的CO2含量减少，所以一昼夜后玉米体内有机物 的含量增多，D正确。 8.某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮 光，另一部分B)不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下 照射6h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、M,获得 相应数据，则可计算出该叶片的光合速率，其单位是mg(dm2·h)。请分析并回答下列问题： (IMA表示叶片初始质量一6h的呼吸作用有机物的消耗量：M表示 十 一6h的呼吸作用有机物的消耗量。 (2)若M=M一MA,则M表示 (③)真正光合速率的计算方法是 答案：(1)叶片初始质量6h的光合作用有机物的总产量 (2)B叶片被截取部分在6h内光合作用合成的有机物总量 (3M除以时间再除以面积，即M(截取面积×时间) 解析：叶片A部分遮光，虽不能进行光合作用，但仍可正常进行呼吸作用。叶片B部分不做 处理，既能进行光合作用，又可以进行呼吸作用。分析题意可知，MB表示叶片初始质量十6 h的光合作用有机物的总产量一6h的呼吸作用有机物的消耗量，Ma表示叶片初始质量一6h 的呼吸作用有机物的消耗量，则M一M就是光合作用6h内有机物的总产量(B叶片被截取 部分在6h内光合作用合成的有机物总量)。由此可计算真正的光合速率，即M除以时间再除 以面积。 9.(2022江苏，20)图1所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系（①~⑦表示代谢途径）。 Rubisco是光合作用的关键酶之一，CO2和O2竞争与其结合，分别催化C,的羧化与氧化。 C,羧化固定CO2合成糖；C,氧化则产生乙醇酸(C2),C2在过氧化物酶体和线粒体协同下， 完成光呼吸碳氧化循环。请据图回答下列问题。 ·独家授权侵权必究 高考总复习首迭用卷生物学（单选版） 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 Ce(RuBP) H0① 02 ADP- TP ④乙醉酸CCOGANADP ATP-6 ADP NADP ATP DP 三暖钠CAP CO. 叶绿体 图1 光 0.03 0.02 0.01 乙醉酸C)→+乙醛酸 乙CaA 专时间（分） 苹采酸 C0+ 一丙酮酸 叶绿体 CO 光照 图2 图3 (1)图1中，类囊体膜直接参与的代谢途径有 (从①⑦中选填，在红光照射条件下， 参与这些途径的主要色素是 、 (2)在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的 在过氧化 氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。 3)将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度 的变化，获得曲线a、b(图2)。 ①曲线a,0一4时段（没有光照，只进行呼吸作用）释放的CO2源于细胞呼吸；1一2时段， CO2的释放速度有所增加，此阶段的CO2源于 ②曲线b,当时间到达2后，室内CO2浓度不再改变，其原因是 (4)光呼吸可使光合效率下降20%一50%，科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱 氢酶和南瓜的苹果酸合酶，形成了图3代谢途径，通过 降低了光呼吸， 提高了植株生物量。上述工作体现了遗传多样性的 价值。 答案：(I)①⑥叶绿素（叶绿素a和叶绿素b) (2)过氧化氢 (3①光呼吸和细胞呼吸②光合作用强度等于呼吸作用强度 (4)将乙醇酸转化为苹果酸增加CO2浓度直接 解析：(I)类囊体薄膜上发生的反应有水的光解以及ATP、NADPH的形成，即①⑥。叶绿素（叶 绿素a和叶绿素b)主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。在红光照射下，参 独家授权侵权必究 高考总复习首选用卷生物学（单选版） 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxK.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 与这些反应的主要色素是叶绿素a和叶绿素b。 (②)过氧化氢酶能将过氧化氢分解为O2和H2O,故在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶 体被继续氧化，同时生成的过氧化氢在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和HO。 10.根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C植物和C4植物等类型。C4植物 的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2 浓度。据图回答下列问题。 CO. CO .叶肉细 羧化 G CO:- PEP发化博 雏管鬼 鞘铜胞 白天 G拉物 CAM植物 (①)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是 (答出1点即可)。 (2)干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C植物比C3植物生长得好。 从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是 (3)C4植物固定CO2最初产物是四碳化合物，所以称这种途径为C4途径。C4植物可以在外界 CO2浓度很低时固定CO2,不断运输到维管束稍细胞中，使CO2增加，从而使卡尔文循环得 以进行。据此推测PEP羧化酶固定CO2的能力比RuBP羧化酶 。C4途径是一个 的途径，是植物适应热带环境的主要途径。 (4)CAM植物（例如仙人掌）多分布在干旱环境中，晚上气孔开放从外界吸收CO2,并储存在液 泡中。白天气孔关闭或气孔开度小，储存在液泡中的CO2释放出来，合成有机物。C4植物和 CAM植物只是在C3途径前增加了C4途径，由于C4途径可以利用低浓度CO2,因此 途径是后来逐渐进化而来的。C4植物和CAM植物都要进行C4途径和C3途径，C4植物是 在 分别进行C3途径和C4途径，而CAM植物是在 分 别进行C途径和C4途径。 答案：（①）部分用于自身呼吸作用消耗 (2)干旱会导致气孔开度减小，CO2吸收减少，由于C4植物的CO2补偿点低于C3植物，则 C4植物能够利用较低浓度的CO2 (3)强固定低浓度CO2 (4C4维管束鞘细胞、叶肉细胞白天、晚上 > ◆独家授权侵权必究 高考总复习首选用卷生物学（单选版） 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅，正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 解析：(3C4植物可以在外界CO2浓度很低时固定CO2,此过程需要PEP羧化晦参与，RuBP 羧化酶是催化CO2和C,结合的酶，即参与C途径的酶，在C4植物中，PEP羧化酶固定CO2 的能力比RBP羧化酶强。由题干“C,植物可以在外界CO2浓度很低时固定CO2”可知，C 途径是一个固定低浓度CO2的途径。 (4C,植物和CAM植物只是在C,途径前增加了C4途径，说明C4途径是植物适应低浓度CO2 环境而逐渐进化来的。由题图可知，C4植物利用PEP羧化酶进行C4途径是在叶肉细胞中进 行的，利用RuBP羧化晦催化CO2和C,结合，即C途径是在维管束鞘细胞中进行的：CAM 植物利用PEP羧化酶进行C4途径是在晚上进行的，利用RuBP羧化酶催化CO2和C,结合， 即C途径是在白天进行的。 11.(2024黑吉辽，21)在光下叶绿体中的C,能与CO2反应形成C3:当CO2/O2比值低时， C,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。 酶R 在叶绿体中：C,十CO22C3 ① 酶R Cs+O2C3+C2 ② 在线粒体中：2C,+NAD酶。 C3+CO2+NADH+H+ ③ 注：C2表示不同种类的二碳化合物，C3也类似。 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。 (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2、图3。图2中植物光合作用CO2的米源除了有外界环境 外，还可来自 和 (填生理过程)。7~10时株系1和2与WT净光合速案 逐渐产生差异，原因是 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 (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 独家授权侵权必究 高考总复习首迭用卷生物学（单选版） 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 35 2000 株系 1600 2 1200 5 80 10 强度 5 飞照强度 400 0 8 10 12 14 16 18 时刻 图2 50 40 依系1 净 30 系1 合速率 10 0 -10 月军哥星至 C)浓度（μml·mol 图3 答案：(1)C02的固定 (2)细胞质基质线粒体基质 (③)光呼吸呼吸作用710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，与O2反应的C,减少，更多的C,参与CO2的固定，故 吸收的CO2增多，与WT相比，株系1和2的净光合速率较高不能总光合速率等于净光 合速率十呼吸速率，呼吸速率未知，所以无法计算株系1的总光合速率 (4)与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大 独家授权侵权必究·