课时跟踪检测（十五） 光合作用与细胞呼吸的综合分析（练习）-【创新方案】2026年高考生物一轮复习（多选版）

课时跟踪检测（十五） 光合作用与细胞呼吸的综合分析 一、选择题 1.藻类具有一些形态结构上的特点，如黑藻叶片薄且叶绿体较大，广泛分布于水中，易于取材，是生物学实验的良好材料之一。下列说法正确的是(　 ) A.可用高倍光学显微镜观察到黑藻叶绿体的双层膜结构 B.选用黑藻成熟叶片观察有丝分裂会看到更多中期细胞 C.质壁分离复原过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小 D.探究黑藻叶片光合速率时，可根据释放气体计算净光合速率 解析：选D　高倍光学显微镜无法观察到亚显微结构，不能观察到叶绿体的双层膜结构，A错误；黑藻成熟叶片所含细胞已高度分化，无分裂能力，不能观察到有丝分裂中期细胞，B错误；质壁分离复原过程中，黑藻细胞绿色逐渐变浅、吸水能力逐渐减小，C错误；探究黑藻叶片光合速率时，其释放气体速率即代表净光合速率，D正确。 2.(2025·江门模拟)如图表示某高等植物叶肉细胞中的 A、B 两种细胞器及相关生理活动。下列有关叙述正确的是(　 ) A.A 细胞器内生理活动的强度小于 B 细胞器内生理活动的强度 B.A、B 两种细胞器产生的 ATP 均能用于各项生命活动 C.图示叶肉细胞中有有机物的积累，这是植物得以生长的物质基础 D.增大光照强度一定会提高 A 细胞器中生理活动的强度 解析：选C　由题图可知，A细胞器吸收的CO2来自B细胞器释放的CO2和外界环境中的CO2，因此A细胞器内生理活动的强度(即光合作用强度)大于B细胞器内生理活动的强度(即呼吸作用强度)，A错误；A细胞器为叶绿体，叶绿体光反应产生的ATP被暗反应消耗，不能用于各项生命活动，B错误；由以上分析可知，该叶肉细胞中光合作用强度大于呼吸作用强度，存在有机物积累，细胞能正常生长，C正确；A细胞器为叶绿体，能进行光合作用，当光照强度达到饱和后，增加光照强度，光合作用强度不会改变，D错误。 3.为探究干旱胁迫及恢复浇水对玉米气孔阻力(表示气体通过气孔时遇到的阻力)的影响，科学家进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是(　 ) A.随着干旱胁迫时间延长，玉米蒸腾作用减弱，根系对离子的吸收能力下降 B.气孔阻力增大，玉米通过减少光合原料供应来降低光合速率以适应干旱环境 C.恢复浇水后气孔阻力减小，光反应产生的ATP和NADPH的量均呈上升趋势 D.气孔阻力不再变化时，玉米的光合速率与呼吸速率相等，此时没有物质的积累 解析：选D　随着干旱胁迫时间的延长，气体通过气孔的阻力增大，导致玉米的蒸腾作用减弱，以降低水分的散失，此时，玉米对离子的运输能力下降，根系对离子的吸收能力也下降，A正确；气孔阻力增大，CO2的进入量减少，玉米通过减少光合原料来源降低光合速率以适应干旱环境，B正确；恢复浇水后，气孔阻力下降，气体通过气孔时的阻力减少，CO2的进入量增加，此时光合速率增加，光反应加快，光反应产生的ATP和NADPH的量均呈上升趋势，C正确；气孔阻力不再变化时，玉米光合速率与呼吸速率的大小无法确定，D错误。 4.(2025·太原模拟)科研人员在实验室模拟夏季一天中的光照强度，并测定苦菊幼苗的光合速率变化情况，结果如图所示。下列叙述错误的是(　 ) A.图示光合速率是苦菊幼苗的净光合速率 B.b点时，光合速率等于呼吸速率，此时有机物积累最多 C.c、e两点光照强度相同，光合速率不同，可能和光合产物积累有关 D.d点时光照强度最大，制约光合速率的因素可能是胞间CO2浓度 解析：选B　由图可知，图中曲线是通过测定CO2吸收速率得到的，因此表示的是净光合速率，A正确；b点时，净光合速率大于0，此时光合速率大于呼吸速率，但积累的有机物不是最多，B错误；图中c点与e点光照强度相当，但光合速率有差异，可能因光合产物积累抑制了光合速率，C正确；d点时光照强度最大，但光合速率低于c点，可能是部分气孔关闭引起“光合午休”，导致细胞吸收的CO2量减少，即此时光合作用的制约因素可能是胞间CO2浓度，D正确。 5.(2025·荆州模拟)在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，绘成曲线如图2所示。下列叙述正确的是(　 ) A.a~b段，叶绿体中ATP从基质向类囊体膜运输 B.该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64 ppmCO2/min C.适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大 D.若第10 min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降 解析：选B　a~b段，叶绿体中ATP从类囊体膜向基质运输，A错误；真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，由a~b段可以计算出净光合速率=(1 680-180)/30=50(ppmCO2/min)，由b~c段可以计算出呼吸速率=(600-180)/30=14(ppmCO2/min)，因此真正光合速率平均为64 ppmCO2/min，B正确；该实验在最适温度条件下进行，因此适当提高温度进行实验，光合速率下降，导致该植物光合作用的光饱和点将下降，C错误；若第10 min时突然黑暗，导致光反应产生的ATP和NADPH含量下降，使C3的消耗减少，但C3的生成暂时不变，导致短时间内叶绿体基质中C3的含量将增加，D错误。 6.(2025·永州模拟)将某植物引种到新环境后，其光合速率较原环境发生了一定的变化。将在新环境中产生的该植物种子培育的幼苗再移回原环境，发现其光合速率变化趋势与其原环境植株一致。在新环境中该植株的光合速率等生理指标日变化趋势如图所示。下列叙述错误的是(　 ) A.新环境中该植株光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的 B.图中光合作用形成ATP最快的时刻是10：00时左右 C.10：00~12：00时光合速率明显减弱，其原因可能是酶的活性减弱 D.气孔导度增大，能够提高蒸腾速率，有助于植物体内水和有机物的运输 解析：选D　生物的表型既由基因型决定，也受环境影响，由题意可知，新环境中该植株光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的，A正确；光反应和暗反应共同构成光合作用，10：00时光合速率最大，因此光反应最快，形成ATP的速率也最快，B正确；10：00~12：00时光合速率明显减弱，但此阶段气孔导度很高，因此限制光合作用的因素不是CO2浓度，可能是10：00~12：00时温度较高降低了光合作用相关酶的活性，C正确；气孔导度增大，能够提高蒸腾速率，有助于植物体内水分和无机盐的运输，D错误。 7.(2025·泰州模拟)“半叶法”测定光合速率时，将对称叶片的一部分(甲)遮光，另一部分(乙)不作处理，并设法阻止两部分联系。光照6小时，在甲、乙截取等面积的叶片，烘干称重，分别记为a、b，光照前截取同等面积的叶片烘干称重的数据为m0，下列说法错误的是(　 ) A.若m0-a=b-m0，则表明该实验条件下叶片的光合速率等于呼吸速率 B.本实验需阻止叶片光合产物向外运输，同时不影响水和无机盐的输送 C.忽略水和无机盐的影响，甲部分叶片可在给乙光照时剪下，进行等时长的暗处理 D.选择叶片时需注意叶龄、着生节位、叶片的对称性及受光条件的一致性 解析：选A　甲遮光，只进行细胞呼吸，故m0-a代表细胞呼吸消耗量，乙不作处理，进行光合作用和细胞呼吸，b-m0代表净光合作用积累量，若m0-a=b-m0，即净光合速率等于呼吸速率，则表明该实验条件下叶片的光合速率大于呼吸速率，A错误。 8.[多选](2025·株洲模拟)在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是(　 ) A.叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少 B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量 C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低 D.光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降 解析：选AD　夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少，暗反应减慢，光合作用强度明显减弱，并且暗反应减慢，也会导致光反应产物积累，产生反馈抑制，使叶片转化光能的能力下降，光合作用强度明显减弱，A、D正确；夏季中午气温过高，光合酶和呼吸酶的活性均受影响，但此时光合作用强度仍然大于细胞呼吸强度，即呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量，B错误；光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而非叶绿体内膜上，C错误。 9.[多选]植物光合速率主要使用CO2红外分析仪进行测定，一般用单位时间内同化CO2的微摩尔数表示。将生长状况相同的某种植物在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测定分析仪密闭气路中CO2的浓度，转换得到如图数据。下列分析正确的是(　 ) A.该植物在29 ℃和30 ℃时依然表现生长现象 B.该植物细胞呼吸和光合作用的最适温度分别是29 ℃和28 ℃ C.在27 ℃、28 ℃和29 ℃时，光合作用制造的有机物的量不相等 D.30 ℃时，光合速率等于细胞呼吸速率，CO2变化都是20微摩尔/小时 解析：选AC　暗处理后CO2浓度的增加量表示细胞呼吸强度，光照后与暗处理前相比CO2浓度的减少量表示光合作用进行了1 h和细胞呼吸进行了2 h后的重量变化。该植物在四组温度下，光照后与暗处理前相比CO2浓度的减少量均大于0，都表现生长现象，A正确。该植物的光合作用强度=光照后与暗处理前相比CO2浓度的减少量+2×暗处理后CO2浓度的增加量，结合题图数据可知，该植物细胞呼吸和光合作用的最适温度均为29 ℃，B错误。27 ℃、28 ℃、29 ℃时，光合作用制造的有机物的量分别为60+20×2=100(微摩尔/小时)、60+40×2=140(微摩尔/小时)、60+60×2=180(微摩尔/小时)，光合作用制造的有机物的量不相等，C正确。30 ℃时，光合速率大于细胞呼吸速率，D错误。 二、非选择题 10.(9分)(2024·安徽高考)为探究基因OsNAC对光合作用的影响，研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突变体(KO)及OsNAC过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量，结果见下表。回答下列问题。 净光合速率/ (μmol·m-2·s-1) 叶绿素含量/ (mg·g-1) WT 24.0 4.0 KO 20.3 3.2 OE 27.7 4.6 (1)旗叶从外界吸收1分子CO2与核酮糖⁃1，5⁃二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3⁃磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3⁃磷酸甘油酸接受　　　　　　　释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为　。(2分)  (2)与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的　　　　　、　　　　　(填科学方法)。(2分)  (3)据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率　　　。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。(1分)  结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：①　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；(2分)  ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  解析：(1)在光合作用的暗反应阶段，CO2被固定后形成的两个3⁃磷酸甘油酸(C3)分子，在有关酶的催化作用下，接受ATP和NADPH释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为核酮糖⁃1，5⁃二磷酸(C5)和糖类等。(2)与WT相比，实验组KO为OsNAC敲除突变体，其设置采用了自变量控制中的“减法原理”；实验组OE为OsNAC过量表达株，其设置采用了自变量控制中的“加法原理”。(3)据表可知，与WT组相比，OE组旗叶的叶绿素含量较高、净光合速率增大；由题图可知，与WT组相比，OE组旗叶编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量较高。结合图表，OsNAC过量表达使旗叶净光合速率发生相应变化的原因是①OsNAC过量表达会增加旗叶中叶绿素含量，增加了对光能的吸收、传递和转换，使光反应增强，促进旗叶的光合作用，从而使净光合速率增大；②OsNAC过量表达会增加旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量，可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出，从而促进旗叶的净光合速率。 答案：(1)ATP和NADPH　核酮糖⁃1，5⁃二磷酸(C5)和糖类等　(2)减法原理　加法原理　(3)增大　OsNAC过量表达会增加旗叶中叶绿素含量，增加了对光能的吸收、传递和转换，使光反应增强，促进旗叶的光合作用，从而使净光合速率增大　OsNAC过量表达会增加旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量，可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出，从而促进旗叶的净光合速率 学科网（北京）股份有限公司 $$