第10讲 细胞代谢综合分析（专项训练）（江苏专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第10讲 细胞代谢综合分析 目录 01 课标达标练 【题型一】光合作用与细胞呼吸的联系 【题型二】光合速率的测定方法 02 能力突破练 （新情境+新思维+新角度） 03 高考溯源练 （含2025高考真题） 题型一 光合作用与细胞呼吸的联系 1．下图表示25℃时，葡萄和草莓在不同光照强度下单位时间单位面积叶片的CO2吸收量， 下列说法错误的是（    ） A．M点之前限制葡萄叶片光合速率的主要外界因素是光照强度 B．N点时草莓叶片产生ATP的场所是线粒体和叶绿体 C．在Y光照强度下，草莓叶片和葡萄叶片的净光合速率相等 D．葡萄叶片在缺Mg（其他条件不变）情况下，P点会右移 2．为探究外界环境条件对植物光合速率的影响，某研究小组用耐盐碱能力较强的海水稻为实验材料进行了一系列研究，实验过程中温度适宜且相同，由所得实验数据绘制曲线如图所示。下列推测不合理的是（    ）    A．图1中海水稻用NaCl溶液处理后光合速率降低与气孔导度下降有关 B．随着NaCl溶液浓度增大，海水稻的光补偿点应变大，光饱和点应变小 C．A、B、C三组海水稻经NaCl溶液处理后短时间内C5含量最多的是C组 D．图2中限制丙组水稻光合速率的主要环境因素是CO2浓度 3．叶面积指数是指单位土地面积上的叶面积总和，它与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图1所示。图2为来自树冠不同层的甲、乙两种叶片的净光合速率变化图解。下列说法错误的是（    ）    A．a点后群体干物质积累速率变化对于合理密植有重要指导意义 B．c点时甲、乙两种叶片固定CO2的速率不相同 C．a∼b段群体光合速率增加量大于群体呼吸速率增加量 D．甲净光合速率最大时所需光照强度高于乙，可判断甲叶片来自树冠上层 4．苹果树对氮、磷元素需求较大，生产中施氮、磷量往往偏多，造成了资源浪费和环境污染。为了科学施肥、科研小组测定了某种苹果树在不同施氮量情况下净光合速率等指标，结果见下表。下列说法错误的是（    ） 施氮量/（g·m⁻²） 叶绿素含量/（mg·g⁻¹） 净光合速率/（μmol·m⁻²·s⁻¹） 氮肥农学效率/（g·g⁻¹） 0 1.28 9.96 一 25 1.45 10.41 1.51 40 1.52 12.54 2.42 55（生产中常用施氮量） 1.50 10.68 1.72 注：氮肥农学效率=（施氮肥的产量—不施氮肥的产量）/施氮量，在苹果收获后可通过计算得出。 A．科学施氮肥能够促进苹果树的叶绿素合成，进而促进光反应速率 B．所施氮元素还可用于合成C₃还原过程所需的NADPH 和ATP C．该实验的三个因变量变化具有一致性并可依此指导科学施氮肥 D．实验表明生产中常用施氮量较适宜，不会造成资源浪费和环境污染 5．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中正确的是（    ） A．a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B．当植物缺镁时，叶绿素减少，b点将向左移 C．b点叶肉细胞光合作用强度与细胞呼吸强度相等 D．将温度提高到30℃时，a点上移，b点右移，d点上移 题型二 光合速率的测定方法 6．在光照恒定、光合作用温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器的变化量（绿色植物已消毒），绘成曲线如图2所示。下列说法正确的是（    ） A．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降 B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO2/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．若绿色植物未消毒，图2中的b点将更低 7．水稻是典型的喜温农作物，生长周期较短。图1是水稻光合作用过程示意图，图2是将水稻植株置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中，改变温度和光照强度，测定得到的CO2吸收速率。据图分析下列叙述正确的是（     ） A．图1中②表示NADP+和ADP、Pi，③表示NADPH和ATP B．图1中，若突然中断①的供应，则会暂时引起叶绿体基质中C5/C3增大 C．当光照强度大于8时，25℃与15℃条件下水稻制造有机物的速率相同 D．35℃条件下，光照强度为2时，一昼夜光照12h，植物能正常生长 8．图甲为最适温度条件下植物光合速率测定装置，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相 对值的变化。下列叙述错误的是（    ） A．将该装置置于光下可直接测定出植株的实际光合速率 B．该装置还可以用于测定萌发种子的有氧呼吸速率 C．如果突然降低光照强度，则短时间内叶绿体中C3的含量会由a变为b D．图乙中a→b 可以表示在光照下实验装置中O2体积的变化 9．如图1为水稻叶肉细胞内物质代谢过程示意图，①~⑥代表相关过程。图2是某科研小组利用密闭的透明玻璃小室探究水稻植株光合作用速率的装置。图3是图2装置放在自然环境下测定夏季一昼夜（零点开始）小室内植物氧气释放速率的变化所得到的曲线图，下列相关说法正确的是（　　） A．图1过程①~⑥中，能产生ATP的过程只有②⑤⑥ B．给该植物浇灌H218O，在细胞中可出现C3H418O3（丙酮酸）、（CH218O）、H218O、C18O2、18O2 C．图3中在8时叶肉细胞光合作用强度等于呼吸作用强度 D．图3中出现a点的原因可能是温度降低导致呼吸作用减弱 10．研究人员将某绿色植物放在密闭容器内（如图1所示）。经黑暗处理后置于某一恒定光照下并测量容器内氧气的变化量，测量的结果（如图2所示）。下列说法正确的是（    ） A．若利用图1装置研究光照强度对植物光合作用的影响，图中水浴的温度应适宜且恒定 B．图2光照条件下，氧气量增加变慢的原因是植物光合作用接近最大值 C．图2中A点以后的短时间内，植物的叶绿体内ATP的量先增加，而后C3的量将减少 D．图2中5-15min内，该植物叶绿体释放O2的平均速率是4×10-3mol/min 1．某实验小组欲探究 O2浓度增大和温度升高对水稻叶片光合作用的影响，以水稻为实验材料，设置两个 O2浓度（环境大气 O2浓度和 1.5 倍环境大气 O2浓度）和三个温度处理[环境温度（CK）、冠层红外增温+1.5℃和冠层红外增温+2℃]，于灌浆后期测定各组水稻叶片的饱和光合速率（饱和光合速率是指在一定的光照强度下，植物光合作用速率达到最大值时的光合速率），结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．各组应选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行饱和光合速率的测定 B．实验结果不能表明，O2对饱和光合速率的抑制作用随 O2暴露时间的延长而增强 C．实验结果不能表明，O2浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率 D．推测适当增温能在一定程度上缓解高浓度 O2对水稻饱和光合速率的抑制作用 2．甜椒是我国温室栽培的主要蔬菜之一，某小组利用甜椒叶圆片探究光照强度对光合作用速率的影响，实验装置如下图所示。下列说法错误的是（    ） A．本实验材料需选取颜色相同的甜椒叶制成大小相同的叶圆片 B．本实验通过改变白炽灯在刻度尺上的位置模拟光照强度的变化 C．本实验用一定方法先排除叶肉细胞间隙的空气使叶圆片沉于溶液中 D．相同时间内叶圆片浮起个数可以作为实际光合作用速率的检测指标 3．BTB是一种酸碱指示剂，其溶液颜色随CO2浓度变大由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB配制成蓝色溶液，并向其中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，将等量该溶液分别加到7支试管中，其中6支加入等量生长状况一致的水草，1支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。 试管编号 1 2 3 4 5 6 7 水草 无 有 有 有 有 有 有 距日光灯的距离（cm） 20 遮光* 100 80 60 40 20 50min后试管中溶液的颜色 浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色 遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地方。 若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，下列叙述正确的是（    ） A．表中X代表的颜色应为浅绿色 B．若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是可靠的 C．50min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由光合作用引起的 D．5号试管中溶液颜色在照光前后没有变化，说明此条件下水草光合作用强度等于呼吸作用强度 4．某校生物兴趣小组以绿色植物为实验材料，利用如图装置测定其呼吸作用和光合作用强度，下列相关叙述错误的是（    ）    A．装置1测定呼吸速率时，单位时间内广口瓶中水减少的体积即为O2的消耗量 B．装置2测定净光合速率时，溶液W应为碳酸氢钠溶液，以维持容器中的CO2量 C．若在某光照强度时，该植物净光合速率大于0，则装置2的外部锥形瓶中会收集到水 D．若装置2的两个锥形瓶中均收集不到水，则此时的光照强度为该植物的光饱和点 5．探究不同波长的光对光合强度的影响。实验小组选取生长状态良好的绿萝叶片，使用下图所示密封装置，可调节装置中LED灯带使其发出不同波长的光。下列相关叙述正确的是（    ） A．同一波长下无需重复测定O2和CO2含量 B．利用此装置无法测定绿萝叶片的呼吸作用强度 C．红光实验结束后只需调整光的波长即可做紫光实验 D．桶中初始O2和CO2含量是需控制的无关变量 6．将长势相同的黑藻分为A、B两组，将A组分别放入装有300mL自来水的4只烧杯中，放入光照培养箱中，控制不同光照强度（Lux）；将B组分别放入等量自来水且溶解有不同浓度NaHCO3的4只烧杯中，在光照强度为1500 Lux的条件下培养，并用溶解氧传感器检测A、B两组烧杯中黑藻的放氧情况（单位：mg•L-1），每2分钟采集一次数据，连续采集10分钟，实验结果如下图所示（忽略不同光照强度对水温的影响），下列叙述错误的是（     ） A．本次实验的自变量有光照强度、NaHCO3浓度和处理时间 B．A组中光照强度为4500 Lux时，8-10分钟溶解氧量几乎没有变化，是因为该环境下光合速率已经达到最大强度 C．B组中NaHCO3浓度为2％时，溶解氧含量几乎没有变化，说明黑藻的叶肉细胞中光合速率与呼吸速率相等 D．为了简化实验，A组可以将1个盛有黑藻的烧杯放在光照培养箱中，光照强度由强变弱，依次检测放氧量并绘出曲线 7．在常温条件下，研究人员检测了CO2浓度和光照强度对某植物吸收CO2速率的影响，结果如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．a点CO2浓度小于b点，这是高光强能提高光合速率导致的 B．植物所处环境由c点变为d点时，叶绿体中ATP、NADPH的含量下降 C．植物所处环境由e点变为d点时，叶绿体中的C3含量升高、C5含量降低 D．影响e点吸收CO2的因素有光强度、温度、光合色素、酶活性等 8．从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。在相同条件下种植时，研究人员发现与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量高，而呼吸代谢不受影响，并测得开花后14天、21天、28天植株的胞间CO₂浓度和气孔导度如表所示。下列推测错误的是（    ） 检测指标 植株 14天 21天 28天 胞间 CO₂浓度 (μmol CO₂· mol-1) 野生型 140 151 270 突变体 110 140 205 气孔导度 (mol H₂O·m⁻²·s⁻¹) 野生型 125 95 41 突变体 140 112 78 A．光反应在类囊体上进行，生成ATP 和NADH 供暗反应利用 B．该突变体与野生型相比，细胞分裂素的含量更低 C．据表分析，与野生型相比，开花后14天时突变体的光饱和点更高 D．据表分析，开花后21天时突变体的光合作用强度小于野生型 9．科研人员为农业生产建立高效节水措施，研究了不同辅料覆盖（S：石子覆盖组、B：地膜覆盖组、M：秸秆覆盖组、CK：对照组）对春小麦光响应的影响，在春小麦灌浆期晴朗的上午，每组随机选取3株长势良好小麦叶片在其他条件适宜的情况下进行观测，得到如图所示结果。相关叙述正确的是（    ）    A．覆盖措施能提高土壤温度和小麦对水的利用率 B．覆盖措施明显提高了春小麦对弱光的利用效率 C．秸秆覆盖（M）在强光下不利于净光合速率的提高 D．地膜覆盖（B）是提高春小麦产量的最佳处理措施 一、单选题 1．（2025·云南·高考真题）云南省是著名的鲜花产地，所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质，花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是（　　） A．云南平均海拔高，紫外光强，能够促进花青素苷的合成 B．鲜切花中花青素苷会缓慢降解，在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色 C．云南平均海拔高，昼夜温差大，有利于呈色 D．鲜花中花青素苷的含量，与紫外光受体基因表达水平呈负相关 2．（2024·福建·高考真题）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（    ） A．0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B．30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C．30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D．与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 3．（2023·北京·高考真题）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（　　）      A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 4．（2022·福建·高考真题）曲线图是生物学研究中数学模型建构的一种表现形式。下图中的曲线可以表示相应生命活动变化关系的是（　　） A．曲线a可表示自然状态下，某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化的关系 B．曲线a可表示葡萄糖进入红细胞时，物质运输速率随膜两侧物质浓度差变化的关系 C．曲线b可表示自然状态下，某池塘草鱼种群增长速率随时间变化的关系 D．曲线b可表示在晴朗的白天，某作物净光合速率随光照强度变化的关系 5．（2022·全国乙卷·高考真题）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 二、非选择题 6．（2025·安徽·高考真题）为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型（WT）及NtPIP基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果见图1。 回答下列问题。 (1)据图1分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸 ，原因是 。有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为 中储存的能量。 (2)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积（图2a）；当加入F、G或H时，E也同样累积（图2b）。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设： 。 (3)科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞呼吸速率的变化分析，其原因是 。 (4)光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应，最终接受电子的物质（最终电子受体）是 ，而最终提供电子的物质（最终电子供体）是 。 7．（2025·山东·高考真题）高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。 (1)叶绿体膜的基本支架是 ；叶绿体中含有许多由类囊体组成的 ，扩展了受光面积。 (2)据图分析，生成NADPH所需的电子源自于 。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、 ，离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有 。 (3)据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为 。 8．（2024·吉林·高考真题）在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，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 。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第10讲 细胞代谢综合分析 目录 01 课标达标练 【题型一】光合作用与细胞呼吸的联系 【题型二】光合速率的测定方法 02 能力突破练 （新情境+新思维+新角度） 03 高考溯源练 （含2025高考真题） 题型一 光合作用与细胞呼吸的联系 1．下图表示25℃时，葡萄和草莓在不同光照强度下单位时间单位面积叶片的CO2吸收量， 下列说法错误的是（    ） A．M点之前限制葡萄叶片光合速率的主要外界因素是光照强度 B．N点时草莓叶片产生ATP的场所是线粒体和叶绿体 C．在Y光照强度下，草莓叶片和葡萄叶片的净光合速率相等 D．葡萄叶片在缺Mg（其他条件不变）情况下，P点会右移 【答案】B 【解析】A、M点之前，随着光照强度增加，葡萄叶片光合速率逐渐增强，说明M点之前限制葡萄叶片光合速率的主要外界因素是光照强度，A正确； B、N点时草莓光合速率大于呼吸速率，光合作用和呼吸作用都能进行，叶片产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，B错误； C、光照强度为Yklx时葡萄和草莓光合作用积累的有机物的量相等，由于呼吸速率不相同，故合成的有机物的量，即实际光合速率不相同，C正确； D、葡萄叶片在缺Mg（其他条件不变）情况下，光合速率下降，呼吸速率不变，P点会右移，D正确。 故选B。 2．为探究外界环境条件对植物光合速率的影响，某研究小组用耐盐碱能力较强的海水稻为实验材料进行了一系列研究，实验过程中温度适宜且相同，由所得实验数据绘制曲线如图所示。下列推测不合理的是（    ）    A．图1中海水稻用NaCl溶液处理后光合速率降低与气孔导度下降有关 B．随着NaCl溶液浓度增大，海水稻的光补偿点应变大，光饱和点应变小 C．A、B、C三组海水稻经NaCl溶液处理后短时间内C5含量最多的是C组 D．图2中限制丙组水稻光合速率的主要环境因素是CO2浓度 【答案】D 【解析】A、NaCl溶液处理后，海水稻根部细胞液浓度低于外界溶液浓度，细胞失水导致植株气孔导度下降，CO2吸收量减少，从而使光合速率下降，A正确； B、随着NaCl溶液浓度增大，光合速率降低，但呼吸速率不变，故海水稻的光补偿点变大。随着NaCl溶液浓度增大，细胞失水导致植株气孔导度下降，CO2吸收量减少，能利用的光照强度减弱，光饱和点应变小，B正确； C、A、B、C三组海水稻经NaCl溶液处理后，C组气孔导度最小，吸收的CO2最少，固定CO2消耗的C5最少，所以短时间内C5含量最多的是C组，C正确； D、图2中，丙组光合速率在NaCl溶液处理前后一直不发生变化，说明200mmol/L的NaCl溶液引起CO2吸收量减少后不影响光合速率，所以推知丙组水稻光合速率的限制因素是光照强度，而非CO2浓度，D错误。 故选D。 3．叶面积指数是指单位土地面积上的叶面积总和，它与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图1所示。图2为来自树冠不同层的甲、乙两种叶片的净光合速率变化图解。下列说法错误的是（    ）    A．a点后群体干物质积累速率变化对于合理密植有重要指导意义 B．c点时甲、乙两种叶片固定CO2的速率不相同 C．a∼b段群体光合速率增加量大于群体呼吸速率增加量 D．甲净光合速率最大时所需光照强度高于乙，可判断甲叶片来自树冠上层 【答案】C 【解析】A、由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均上升，当叶面积系数大于a时，群体干物质积累速率下降，据此可以看出过度密植会导致产量下降，因而图示的研究对于合理密植具有重要指导意义，A正确； B、c点时甲、乙两种叶片净光合速率相等，均为零，此时光合速率等于呼吸速率，但两种叶片的呼吸速率不同，因此，此时甲、乙两种叶片固定CO2的速率不同，B正确； C、a～b段群体光合速率增加量小于群体呼吸速率增加量，因而当叶面积系数大于a时，群体干物质积累速率下降，C错误； D、由于上层叶片对阳光的遮挡，导致下层叶片接受的光照强度较弱，因此下层叶片净光合速率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低，据此分析图示可推知：甲叶片位于树冠上层，D正确。 故选C。 4．苹果树对氮、磷元素需求较大，生产中施氮、磷量往往偏多，造成了资源浪费和环境污染。为了科学施肥、科研小组测定了某种苹果树在不同施氮量情况下净光合速率等指标，结果见下表。下列说法错误的是（    ） 施氮量/（g·m⁻²） 叶绿素含量/（mg·g⁻¹） 净光合速率/（μmol·m⁻²·s⁻¹） 氮肥农学效率/（g·g⁻¹） 0 1.28 9.96 一 25 1.45 10.41 1.51 40 1.52 12.54 2.42 55（生产中常用施氮量） 1.50 10.68 1.72 注：氮肥农学效率=（施氮肥的产量—不施氮肥的产量）/施氮量，在苹果收获后可通过计算得出。 A．科学施氮肥能够促进苹果树的叶绿素合成，进而促进光反应速率 B．所施氮元素还可用于合成C₃还原过程所需的NADPH 和ATP C．该实验的三个因变量变化具有一致性并可依此指导科学施氮肥 D．实验表明生产中常用施氮量较适宜，不会造成资源浪费和环境污染 【答案】D 【解析】A、叶绿素含有氮元素，氮肥能够促进苹果树的叶绿素合成，进而有利于光能的吸收与利用，促进光反应速率，A 正确； B、C3还原过程所需的NADPH 和ATP 都含有氮元素，B正确； C、该实验的三个因变量分别是叶绿素含量、净光合速率、氮肥农学效率，从数据看，三者保持一致，可依此指导科学施氮肥，C正确； D、实验数据表明，生产中常用施氮量55g·m⁻²，较实验最佳数据40g·m⁻²明显偏大，故可能会造成资源浪费和环境污染，D错误。 故选D。 5．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中正确的是（    ） A．a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B．当植物缺镁时，叶绿素减少，b点将向左移 C．b点叶肉细胞光合作用强度与细胞呼吸强度相等 D．将温度提高到30℃时，a点上移，b点右移，d点上移 【答案】AD 【解析】A、a点时为叶肉细胞只进行呼吸作用，产生ATP的细胞器只有线粒体，A正确； B、b点表示光合速率等于呼吸速率，当植物缺镁时，光合速率降低，只有增大光照强度才能提高光合速率，才能等于呼吸速率，即植物缺镁时，b点将向右移动，B错误； C、b点时植物光合作用强度等于呼吸作用强度，但植物中含有一些细胞只能进行呼吸作用。在b点时，对叶肉细胞，其光合作用强度应大于细胞呼吸强度，即叶肉细胞光合作用产生的氧气除自身消耗外，还要供其他一些不能进行光合作用的细胞消耗，C错误； D、温度从25℃提高到30℃后，光合速率减慢，呼吸速率加快。图中a点代表呼吸速率，现呼吸速率加快，故a点上移；d点表示最大光合速率，现光合速率减慢，故d点上移，D正确。 故选AD。 题型二 光合速率的测定方法 6．在光照恒定、光合作用温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器的变化量（绿色植物已消毒），绘成曲线如图2所示。下列说法正确的是（    ） A．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降 B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO2/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．若绿色植物未消毒，图2中的b点将更低 【答案】B 【解析】A、若第10 min时突然黑暗，导致光反应产生的ATP和[H]含量下降，抑制暗反应中C3的还原，导致叶绿体基质中C3的含量将增加，A错误； B、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，由ab段可以计算出净光合速率=（1680−180）/30=50ppm CO2/min，由bc段可以计算出呼吸速率=（600−180）/30=14ppm CO2/min，因此真光合速率平均为64ppm CO2/min，B正确； C、题干中提出，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； D、若绿色植物未消毒，微生物会进行呼吸作用产生CO2，导致容器内CO2浓度升高，图2中的b点将更高，而不是更低，D错误。 故选B。 7．水稻是典型的喜温农作物，生长周期较短。图1是水稻光合作用过程示意图，图2是将水稻植株置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中，改变温度和光照强度，测定得到的CO2吸收速率。据图分析下列叙述正确的是（     ） A．图1中②表示NADP+和ADP、Pi，③表示NADPH和ATP B．图1中，若突然中断①的供应，则会暂时引起叶绿体基质中C5/C3增大 C．当光照强度大于8时，25℃与15℃条件下水稻制造有机物的速率相同 D．35℃条件下，光照强度为2时，一昼夜光照12h，植物能正常生长 【答案】B 【解析】A、图1是水稻植株光合作用示意图，图中①表示CO2，②表示NADPH和ATP，③表示NADP+和ADP和Pi，A错误； B、若突然中断①（CO2）的供应，使暗反应中CO2的固定减少，而C3还原仍在进行，导致C3减少，C5增多，因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3增大，B正确； C、25℃与15℃条件下植物制造有机物的速率分别为X、Y， 分析图2可知，25°C呼吸作用消耗有机物多，15°C呼吸作用消耗有机物少，两种温度下净光合作用量相同，又因为总光合速率=净光合速率+呼吸速率，所以X>Y，C错误； D、35°C条件下，如果光照强度为2时，光合作用积累有机物约等于1，少于呼吸作用消耗的2，所以该植物光照12小时，黑暗12小时，植物不能正常生长，D错误。 故选B。 8．图甲为最适温度条件下植物光合速率测定装置，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相 对值的变化。下列叙述错误的是（    ） A．将该装置置于光下可直接测定出植株的实际光合速率 B．该装置还可以用于测定萌发种子的有氧呼吸速率 C．如果突然降低光照强度，则短时间内叶绿体中C3的含量会由a变为b D．图乙中a→b 可以表示在光照下实验装置中O2体积的变化 【答案】A 【解析】A、植物的光合作用能够释放氧气，有氧呼吸消耗氧气，图甲中CO2缓冲液能够维持装置中CO2的稳定，液滴的移动取决于装置中O2的量变化，该变化反映的是植物的净光合速率，因此将该装置置于光下可直接测定出植株的净光合速率，测定真光合速率还需要测定黑暗条件下该植物的呼吸速率，A错误； B、种子不能进行光合作用，故该装置可以用于测定萌发种子的有氧呼吸速率，B正确； C、突然降低光照强度，光反应减弱，暗反应的原料NADPH和ATP供应减少，C3还原受阻，来源短时间内不变，最终导致C3含量升高，则短时间内叶绿体中C3的含量会由a变为b，C正确； D、光照下植物的光合速率＞呼吸速率，氧气释放，随时间增加，图乙中a→b可以表示在光照下实验装置中O2体积的变化，D正确。 故选A。 9．如图1为水稻叶肉细胞内物质代谢过程示意图，①~⑥代表相关过程。图2是某科研小组利用密闭的透明玻璃小室探究水稻植株光合作用速率的装置。图3是图2装置放在自然环境下测定夏季一昼夜（零点开始）小室内植物氧气释放速率的变化所得到的曲线图，下列相关说法正确的是（　　） A．图1过程①~⑥中，能产生ATP的过程只有②⑤⑥ B．给该植物浇灌H218O，在细胞中可出现C3H418O3（丙酮酸）、（CH218O）、H218O、C18O2、18O2 C．图3中在8时叶肉细胞光合作用强度等于呼吸作用强度 D．图3中出现a点的原因可能是温度降低导致呼吸作用减弱 【答案】BD 【解析】A、有氧呼吸的三个阶段都可以产生ATP，光合作用的光反应阶段也可以产生ATP，据图分析可知，②③⑤⑥可以产生ATP，A错误； B、在实验过程中，给该植物浇灌H2l8O，其转化途径是：H218O参与有氧呼吸第二阶段生成C18O2，C18O2再参与光合作用生成有机物（CH218O），（CH218O）有可能再次参加呼吸作用，在有氧呼吸的第一阶段生成C3H418O3（丙酮酸），B正确； C、图3中c点之前表示植物的光合速率小于呼吸速率；cg之间表示光合速率大于呼吸速率；c点（8时）和g点表示植物光合速率等于呼吸速率，但是此时植物的叶肉细胞光合作用强度大于呼吸作用强度，C错误； D、图3中出现a点的原因是夜间温度降低，导致相关酶活性降低，所以呼吸作用减弱，D正确。 故选BD。 10．研究人员将某绿色植物放在密闭容器内（如图1所示）。经黑暗处理后置于某一恒定光照下并测量容器内氧气的变化量，测量的结果（如图2所示）。下列说法正确的是（    ） A．若利用图1装置研究光照强度对植物光合作用的影响，图中水浴的温度应适宜且恒定 B．图2光照条件下，氧气量增加变慢的原因是植物光合作用接近最大值 C．图2中A点以后的短时间内，植物的叶绿体内ATP的量先增加，而后C3的量将减少 D．图2中5-15min内，该植物叶绿体释放O2的平均速率是4×10-3mol/min 【答案】AC 【解析】A、图1中，通过变换光源可以研究光照强度对光合作用的影响，水浴的目的是为了排除无关变量的影响，故图中水浴的温度应适宜且恒定，A正确； B、影响光合作用的环境因素有光照、温度和二氧化碳浓度，图2光照条件下，氧气量增加变慢的原因是主要是容器内二氧化碳的含量减少，导致光合作用减弱，B错误； C、图2A点以后的短时间内，光照增强，光反应产物增多，叶绿体ATP的量将增加，叶肉细胞的叶绿体内C3被还原增多，C3的量将减少，C正确； D、结合图示可知，黑暗下氧气量的变化量为呼吸速率，为1×10-7mol÷5=2×10-8mol/min，在5-15min内，净光合速率为（8×10-7mol－4×10-7mol）÷10=4×10-8mol/min，该植物光合作用产生氧气的平均速率即总光合速率=净光合速率+呼吸速率=4×10-8mol/min＋2×10-8mol/min=6×10-8mol/min，D错误。 故选AC。 1．某实验小组欲探究 O2浓度增大和温度升高对水稻叶片光合作用的影响，以水稻为实验材料，设置两个 O2浓度（环境大气 O2浓度和 1.5 倍环境大气 O2浓度）和三个温度处理[环境温度（CK）、冠层红外增温+1.5℃和冠层红外增温+2℃]，于灌浆后期测定各组水稻叶片的饱和光合速率（饱和光合速率是指在一定的光照强度下，植物光合作用速率达到最大值时的光合速率），结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．各组应选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行饱和光合速率的测定 B．实验结果不能表明，O2对饱和光合速率的抑制作用随 O2暴露时间的延长而增强 C．实验结果不能表明，O2浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率 D．推测适当增温能在一定程度上缓解高浓度 O2对水稻饱和光合速率的抑制作用 【答案】C 【解析】A、测定饱和光合速率时，各组需选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行测定，目的是控制无关变量对实验结果的干扰，A正确； B、实验并未进行自变量为O3暴露时间的实验，不能得出O3对光合速率的抑制作用随O3暴露时间的延长而增强的结论，B正确； C、实验结果表明，O2浓度增大容易显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率，C错误； D、冠层内增温2℃处理下，1.5倍环境大气O3浓度的饱和光合速率大于CK组中1.5倍环境大气O3浓度的饱和光合速率，推测增温能在一定程度上缓解高浓度O3对水稻光合速率的抑制作用，D正确。 故选C。 2．甜椒是我国温室栽培的主要蔬菜之一，某小组利用甜椒叶圆片探究光照强度对光合作用速率的影响，实验装置如下图所示。下列说法错误的是（    ） A．本实验材料需选取颜色相同的甜椒叶制成大小相同的叶圆片 B．本实验通过改变白炽灯在刻度尺上的位置模拟光照强度的变化 C．本实验用一定方法先排除叶肉细胞间隙的空气使叶圆片沉于溶液中 D．相同时间内叶圆片浮起个数可以作为实际光合作用速率的检测指标 【答案】D 【解析】A、为了确保实验的准确性和可比性，实验材料（甜椒叶）应选取颜色相同、大小一致的叶圆片，以排除因叶片大小或颜色差异导致的实验误差，A正确； B、实验中是探究光照强度对光合速率影响的实验装置，光源和装置的距离代表了光照强度的改变，即实验中通过调整白炽灯的位置来改变光照强度，B正确； C、在光合作用实验中，通常需要将叶圆片沉于溶液中，以便观察光合作用产生的气泡，排除叶肉细胞间隙的空气是实现这一步骤的必要操作，C正确； D、叶圆片浮起的个数可以作为光合作用速率的检测指标，但它反映的是净光合作用速率，而不是实际光合作用速率，实际光合作用速率还应包括呼吸作用消耗的氧气量，D错误。 故选D。 3．BTB是一种酸碱指示剂，其溶液颜色随CO2浓度变大由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB配制成蓝色溶液，并向其中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，将等量该溶液分别加到7支试管中，其中6支加入等量生长状况一致的水草，1支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。 试管编号 1 2 3 4 5 6 7 水草 无 有 有 有 有 有 有 距日光灯的距离（cm） 20 遮光* 100 80 60 40 20 50min后试管中溶液的颜色 浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色 遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地方。 若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，下列叙述正确的是（    ） A．表中X代表的颜色应为浅绿色 B．若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是可靠的 C．50min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由光合作用引起的 D．5号试管中溶液颜色在照光前后没有变化，说明此条件下水草光合作用强度等于呼吸作用强度 【答案】D 【解析】A、2号管遮光条件，植物只进行呼吸作用，产生二氧化碳，不消耗二氧化碳，其二氧化碳浓度高于3号试管，黄色应该比3号管更深，故2号管的颜色应为黄色，A错误； B、若1号试管的溶液是蓝色，则说明环境能导致试管内溶液CO2浓度下降，2至7号试管的实验结果是不可靠的，B错误； C、据表分析可知，1号试管中无水草，50min后1号试管的溶液是浅绿色，目的是排除环境影响试管内溶液CO2浓度变化的可能，2至7号试管中溶液颜色发生不同的变化，又因为BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。光合作用吸收二氧化碳、呼吸作用产生二氧化碳，两种都会影响溶液中的二氧化碳浓度，因此2至7号试管中的实验结果是由植物的光合作用或呼吸作用（生理活动）引起的，C错误； D、5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草光合作用强度等于呼吸作用强度，即呼吸作用产生的二氧化碳=光合作用消耗的二氧化碳，D正确。 故选D。 4．某校生物兴趣小组以绿色植物为实验材料，利用如图装置测定其呼吸作用和光合作用强度，下列相关叙述错误的是（    ）    A．装置1测定呼吸速率时，单位时间内广口瓶中水减少的体积即为O2的消耗量 B．装置2测定净光合速率时，溶液W应为碳酸氢钠溶液，以维持容器中的CO2量 C．若在某光照强度时，该植物净光合速率大于0，则装置2的外部锥形瓶中会收集到水 D．若装置2的两个锥形瓶中均收集不到水，则此时的光照强度为该植物的光饱和点 【答案】D 【解析】A、装置1是在黑暗条件下进行的，测定呼吸速率时，NaOH吸收呼吸作用产生的二氧化碳，单位时间内广口瓶中水减少的体积即为O2的消耗量，A正确； B、装置2是在有光的条件下进行的，测定净光合速率时，溶液W应为碳酸氢钠溶液，碳酸氢钠溶液在强光下易分解形成二氧化碳，以维持容器中的CO2量，B正确； C、若在某光照强度时，该植物净光合速率大于0，瓶内氧气增多，压强增大，广口瓶内的水会溢出，则装置2的外部锥形瓶中会收集到水，C正确； D、若装置2的两个锥形瓶中均收集不到水，有可能此时的光合作用等于呼吸作用，则此时的光照强度为该植物的光补偿点，D错误。 故选D。 5．探究不同波长的光对光合强度的影响。实验小组选取生长状态良好的绿萝叶片，使用下图所示密封装置，可调节装置中LED灯带使其发出不同波长的光。下列相关叙述正确的是（    ） A．同一波长下无需重复测定O2和CO2含量 B．利用此装置无法测定绿萝叶片的呼吸作用强度 C．红光实验结束后只需调整光的波长即可做紫光实验 D．桶中初始O2和CO2含量是需控制的无关变量 【答案】D 【解析】A、本实验的因变量是光合强度，而实际光合速率=净光合速率（光照下氧气的释放量或二氧化碳的吸收量）＋呼吸速率（黑暗条件下二氧化碳的释放量），故同一波长下需要重复测定O2和CO2含量，A错误； B、利用此装置可以测定绿萝叶片的呼吸作用强度：在黑暗环境中测定二氧化碳的释放量或氧气的消耗量，B错误； C、红光实验结束后除了需要调整光的波长，还需要检测O2和CO2含量，方可进行紫光实验，C错误； D、本实验目的是探究不同波长的光对光合强度的影响，实验的自变量是不同波长，桶中初始O2和CO2含量也会对实验结果造成影响，是需控制的无关变量，D正确。 故选D。 6．将长势相同的黑藻分为A、B两组，将A组分别放入装有300mL自来水的4只烧杯中，放入光照培养箱中，控制不同光照强度（Lux）；将B组分别放入等量自来水且溶解有不同浓度NaHCO3的4只烧杯中，在光照强度为1500 Lux的条件下培养，并用溶解氧传感器检测A、B两组烧杯中黑藻的放氧情况（单位：mg•L-1），每2分钟采集一次数据，连续采集10分钟，实验结果如下图所示（忽略不同光照强度对水温的影响），下列叙述错误的是（     ） A．本次实验的自变量有光照强度、NaHCO3浓度和处理时间 B．A组中光照强度为4500 Lux时，8-10分钟溶解氧量几乎没有变化，是因为该环境下光合速率已经达到最大强度 C．B组中NaHCO3浓度为2％时，溶解氧含量几乎没有变化，说明黑藻的叶肉细胞中光合速率与呼吸速率相等 D．为了简化实验，A组可以将1个盛有黑藻的烧杯放在光照培养箱中，光照强度由强变弱，依次检测放氧量并绘出曲线 【答案】BCD 【解析】A、自变量是人为改变的量，结合图示结果可知，该实验的自变量有光照强度、NaHCO3浓度和处理时间，A正确； B、A组中光照强度为4500 Lux时，随植物光合作用进行，自来水中CO2浓度降低，植物光合速率下降，与呼吸速率大概相等，溶解氧量几乎不发生变化，B错误； C、B组实验结果中的2%NaHCO3，烧杯溶解氧量几乎末发生变化，说明植物净光合速率为0，而植物细胞除了进行光合作用的叶肉细胞外，还有一些只进行呼吸作用的细胞，所以此时叶肉细胞中光合速率＞呼吸速率，C错误； D、若A组将1个盛有黑藻的烧杯放在光照培养箱中，光照强度由强变弱，当光照强度改变时，烧杯中的CO2浓度也改变，无法测出光照强度的影响，D错误。 故选BCD。 7．在常温条件下，研究人员检测了CO2浓度和光照强度对某植物吸收CO2速率的影响，结果如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．a点CO2浓度小于b点，这是高光强能提高光合速率导致的 B．植物所处环境由c点变为d点时，叶绿体中ATP、NADPH的含量下降 C．植物所处环境由e点变为d点时，叶绿体中的C3含量升高、C5含量降低 D．影响e点吸收CO2的因素有光强度、温度、光合色素、酶活性等 【答案】ABD 【解析】A、a点光强高于b点，a点植物利用CO2的能力比b点强，故在高光强下，光合速率等于呼吸速率时，需要的CO2浓度较低，A正确； B、植物所处环境由c点变为d点时，C3生成速率较大，C3还原消耗ATP、NADPH较多，而ATP、NADPH生成速率暂时不变，故叶绿体中ATP、NADPH含量下降，B正确； C、植物所处环境由e点变为d点时，光反应生成ATP、NADPH速率加快，C3消耗速率增大，而C3生成速率暂时不变，故C3含量下降，C5含量变化与C3含量相反，C错误； D、根据题意和图中信息可知，影响e点吸收CO2的外界因素有光强度、温度等，内部因素有色素、酶等，D正确。 故选ABD。 8．从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。在相同条件下种植时，研究人员发现与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量高，而呼吸代谢不受影响，并测得开花后14天、21天、28天植株的胞间CO₂浓度和气孔导度如表所示。下列推测错误的是（    ） 检测指标 植株 14天 21天 28天 胞间 CO₂浓度 (μmol CO₂· mol-1) 野生型 140 151 270 突变体 110 140 205 气孔导度 (mol H₂O·m⁻²·s⁻¹) 野生型 125 95 41 突变体 140 112 78 A．光反应在类囊体上进行，生成ATP 和NADH 供暗反应利用 B．该突变体与野生型相比，细胞分裂素的含量更低 C．据表分析，与野生型相比，开花后14天时突变体的光饱和点更高 D．据表分析，开花后21天时突变体的光合作用强度小于野生型 【答案】ABD 【解析】A、光反应在类囊体上进行，光合色素吸收光能将光能转化为ATP和NADPH中的化学能，供暗反应利用，A错误； B、由于突变体叶片变黄的速度慢，而细胞分裂素会促进叶绿素的合成，所以该突变体内细胞分裂素的含量可能更高，B错误； C、据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的胞间二氧化碳浓度低，故开花14天后突变体的光饱和点更高，C正确； D、据表分析，突变体叶片变黄的速度慢，第21天气孔导度大，胞间CO2浓度低，所以其光合作用强度可能大于野生型，D错误。 故选ABD。 9．科研人员为农业生产建立高效节水措施，研究了不同辅料覆盖（S：石子覆盖组、B：地膜覆盖组、M：秸秆覆盖组、CK：对照组）对春小麦光响应的影响，在春小麦灌浆期晴朗的上午，每组随机选取3株长势良好小麦叶片在其他条件适宜的情况下进行观测，得到如图所示结果。相关叙述正确的是（    ）    A．覆盖措施能提高土壤温度和小麦对水的利用率 B．覆盖措施明显提高了春小麦对弱光的利用效率 C．秸秆覆盖（M）在强光下不利于净光合速率的提高 D．地膜覆盖（B）是提高春小麦产量的最佳处理措施 【答案】AD 【解析】A、覆盖措施有保温保湿的效果，能提高土壤温度和小麦对水的利用率，A正确； B、据图可知，覆盖措施在弱光下的效果不明显，B错误； C、秸秆覆盖（M）在强光下，显著提高净光合速率，C 错误； D、地膜覆盖（B）后，春小麦的净光合速率最高，是提高春小麦产量的最佳处理措施，D正确。 故选AD。 一、单选题 1．（2025·云南·高考真题）云南省是著名的鲜花产地，所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质，花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是（　　） A．云南平均海拔高，紫外光强，能够促进花青素苷的合成 B．鲜切花中花青素苷会缓慢降解，在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色 C．云南平均海拔高，昼夜温差大，有利于呈色 D．鲜花中花青素苷的含量，与紫外光受体基因表达水平呈负相关 【答案】D 【解析】A、云南海拔高紫外光强，紫外光激活的紫外光受体可促进相关基因表达，增加花青素苷合成，A正确； B、鲜切花褪色与花青素苷降解相关，糖类可促进相关基因表达，增加花青素苷合成，从而延缓褪色，B正确； C、昼夜温差大时，白天高温促进光合作用积累糖类，夜间低温减少呼吸消耗，积累更多糖类，糖类可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成，花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质，所以昼夜温差大，有利于呈色，C正确； D，紫外光受体被激活后，可促进相关基因表达，增加花青素苷合成，所以紫外光受体基因表达水平越高，花青素苷合成量应越多，两者应为正相关，D错误。 故选D。 2．（2024·福建·高考真题）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（    ） A．0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B．30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C．30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D．与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 【答案】B 【解析】A、题图横坐标是光照时间，在0min之前，A和B两组已经黑暗了一段时间，而二者不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误； B、30min时，B组的光合速率相对值高于A组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确； C、30min时，限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度，随着光照时间增加，A组光合速率相对值不再改变，限制因素不是光照时间，C错误； D、题意叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短，与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更短，D错误。 故选B。 3．（2023·北京·高考真题）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（　　）      A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 【答案】C 【解析】A、CO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要从外界吸收的CO2减少，A正确； B、在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强，B正确； C、CP点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C错误； D、图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。 故选C。 4．（2022·福建·高考真题）曲线图是生物学研究中数学模型建构的一种表现形式。下图中的曲线可以表示相应生命活动变化关系的是（　　） A．曲线a可表示自然状态下，某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化的关系 B．曲线a可表示葡萄糖进入红细胞时，物质运输速率随膜两侧物质浓度差变化的关系 C．曲线b可表示自然状态下，某池塘草鱼种群增长速率随时间变化的关系 D．曲线b可表示在晴朗的白天，某作物净光合速率随光照强度变化的关系 【答案】C 【解析】A、自然状态下，环境CO2浓度变化情况，达不到抑制光合作用的程度，不可能造成曲线下降，不能用a曲线表示自然状态下，某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化的关系，A错误； B、葡萄糖以协助扩散的方式进入红细胞，膜两侧葡萄糖浓度差越大，运输速率越大，但是最终受到细胞膜上葡萄糖载体数量的限制，曲线达到最高点后维持水平，a曲线与其不符，B错误； C、自然状态下，某池塘草鱼种群数量呈S形增长，其增长速率随时间变化先上升后下降至零，曲线b可表示其变化，C正确； D、在晴朗的白天，某作物净光合速率随光照强度变化，清晨或傍晚可能小于零，b曲线与其不符，D错误。 故选C。 5．（2022·全国乙卷·高考真题）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】A、初期容器内CO2含量较大，光合作用强于呼吸作用，植物吸收CO2释放O2，使密闭容器内的CO2含量下降，O2含量上升，A错误； B、根据分析由于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下，容器内的CO2含量下降,所以说明植物光合速率大于呼吸速率，但由于CO2含量逐渐降低，从而使植物光合速率逐渐降低，直到光合作用与呼吸作用相等，容器中气体趋于稳定，B错误； CD、初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。 故选D。 二、非选择题 6．（2025·安徽·高考真题）为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型（WT）及NtPIP基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果见图1。 回答下列问题。 (1)据图1分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸 ，原因是 。有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为 中储存的能量。 (2)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积（图2a）；当加入F、G或H时，E也同样累积（图2b）。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设： 。 (3)科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞呼吸速率的变化分析，其原因是 。 (4)光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应，最终接受电子的物质（最终电子受体）是 ，而最终提供电子的物质（最终电子供体）是 。 【答案】(1) 增强 在低氧胁迫下，NtPIP基因的过量表达株（OE）的根细胞呼吸速率和氧气浓度均明显高于WT组 NADH (2)假设物质H能转化为A (3)低氧条件下，NtPIP基因过量表达株，根有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料，因而提高了净光合速率 (4) NADP+ H2O 【解析】（1）据图1分析，低氧条件下，与野生型组相比，NtPIP基因过量表达株（OE）组氧气浓度升高且呼吸速率增加，故低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸增强。第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳（无机物）、NADH（储存大量能量）并释放出少量的能量（绝大部分以热能形式散失，少量用于合成ATP），其中的化学能大部分被转化为NADH储存的能量。 （2）在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积；当加入F、G或H时，E也同样累积，再结合根据图2中显示的代谢路径，可知丙二酸的加入会导致E积累；分子A、B、C和F、G、H均为E的前体或可通过代谢转化为E，表明有氧呼吸第二阶段代谢路径存在循环特性，即H→A，故提出：假设物质H能转化为A。 （3）小问1可知，低氧条件下，与野生型相比，NtPIP基因过量表达株的根有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料，因而提高了净光合速率。 （4）光反应中水在光下分解为H+、O2和e-，e-经传递最终与H+和NADP+结合生成NADPH，因此，光反应中最终的电子供体是H2O，最终的电子受体是NADP+。 7．（2025·山东·高考真题）高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。 (1)叶绿体膜的基本支架是 ；叶绿体中含有许多由类囊体组成的 ，扩展了受光面积。 (2)据图分析，生成NADPH所需的电子源自于 。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、 ，离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有 。 (3)据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为 。 【答案】(1) 磷脂双分子层 基粒 (2) 水的光解 丙酮酸、[H] 氧气（或O2）和二氧化碳（CO2） (3)途径①通过将过剩的电子传递给氧气，生成超氧化物（如H2O2），进而这些超氧化物被活性氧清除系统（如过氧化氢酶等）清除，从而防止活性氧对光合系统的损伤；途径②将叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失，减少电子的释放，产生的活性氧减少，从而防止对光合系统的损伤 【解析】（1）叶绿体膜属于生物膜的范畴，生物膜的基本支架是磷脂双分子层；叶绿体中含有许多由类囊体组成的基粒，扩展了受光面积。 （2）据图分析，水在光下分解为O2和H+，同时产生的电子经传递，可用于NADP+与H+结合形成NADPH，即生成NADPH所需的电子源自于水的光解。3H2O被植物细胞吸收后参与光合作用，生成C63H12O6。在有氧呼吸的第一阶段，C63H12O6在细胞质基质中被分解成含有3H的丙酮酸，产生少量的[3H]，并释放少量的能量；在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸与3H2O在线粒体基质中被彻底分解生成CO2和[3H]，释放少量的能量；在线粒体内膜上完成的有氧呼吸的第三阶段，[3H]与O2结合生成H2O，并释放大量的能量。可见，用含3H2O的溶液培养该绿藻，一段时间后，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、丙酮酸。培养液中H218O被绿藻吸收后，在光合作用的光反应阶段被分解产生18O2；在有氧呼吸的第二阶段，H218O与丙酮酸被彻底分解为C18O2和[H]，即产生的带18O标记的气体有O2和CO2。 （3）据图分析，途径①通过将过剩的电子传递给氧气，生成超氧化物（如H2O2），进而这些超氧化物被活性氧清除系统（如过氧化氢酶等）清除，从而防止活性氧对光合系统的损伤；途径②将叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失，减少电子的释放，产生的活性氧减少，从而防止对光合系统的损伤。 8．（2024·吉林·高考真题）在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，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 。 【答案】(1)CO2的固定 (2) 细胞质基质 线粒体基质 (3) 光呼吸 呼吸作用 随着光照增强，光呼吸增强，转基因株系1和2降低了光呼吸，净光合速率比Wt更高 不能 总光合速率=净光合速率+光呼吸速率+细胞呼吸速率，无法获得株系1准确的光呼吸、细胞呼吸产生 CO,的速率，不能计算株系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 【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，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1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的来源除了有外界环境外，还可来自光呼吸、呼吸作用。净光合速率=总光合速率-呼吸速率-光呼吸速率，7—10时，随着光照强度的增加，光呼吸增强，与WT相比，株系1、株系2降低了光呼吸，净光合速率比Wt更高。总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率，随着CO2浓度增加，光合速率增加，光呼吸速率减弱，图3中有净光合速率，该参数已知。当CO2浓度为0时，不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，此时净光合速率是个负值，取正后相当于呼吸速率，图3曲线虽然没有与纵轴相交，但稍微延长即可见其与纵轴将交于-10的点，因此呼吸速率也可以大致确定。但公式中的最后一项参数光呼吸速率随CO2的变化完全未知，导致总光合速率无法计算。 （4）由图2、图3可知，与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大，因此选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$