课时训练5 细胞呼吸和光合作用的关系及实践应用-（配套练习）【金版新学案】2026年高考生物大二轮专题复习与测试（单选）

课时训练5　细胞呼吸和光合作用的关系及实践应用 (时间：40分钟　满分：40分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－6题每小题3分，共18分) 保分点　光合作用和细胞呼吸的物质及能量关系 1．(2025·江西南昌二模)某农业科研团队在研究温室大棚番茄种植时发现，白天适度升温至32 ℃、夜间降温至10 ℃的条件下，番茄产量显著高于昼夜恒温25 ℃。下列分析正确的是(　　) A．白天高温使气孔关闭，但参与CO2固定的酶活性升高，CO2固定速率不变 B．夜间低温导致细胞呼吸中丙酮酸转化为酒精的速率加快 C．昼夜温差增大导致叶片细胞中淀粉积累，反馈抑制光合作用 D．夜间低温减少了细胞呼吸消耗，同时促进光合产物向果实转运 答案：D 解析：白天高温可能导致气孔部分关闭(减少CO2吸收)，而Rubisco活性升高虽有利于暗反应，但CO2供应不足会成为限制因素，实际CO2固定速率可能下降，A错误。番茄进行有氧呼吸，丙酮酸会进入线粒体彻底氧化分解，而非转化为酒精。酒精发酵仅在无氧条件下发生，题干未提及无氧环境，B错误。昼夜温差增大时，白天光合作用合成的有机物通过韧皮部更多转运至果实，减少叶片淀粉积累，从而避免对光合作用的反馈抑制，C错误。夜间低温降低呼吸酶活性，减少有机物消耗；同时低温可能增强细胞中蔗糖转运蛋白的活性，促进光合产物向果实运输，D正确。 2．(2025·广东潮州二模)叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”(如图1)。正常情况下，植物体内代谢源与库之间是相互协调的，在对光合产物的需求量大时，叶的光合速率也较大，反之亦然。下列相关叙述错误的是(　　) A．迅速生长的植株或叶片的光合速率较成熟植株或叶片大 B．叶腋有花或果实的叶片的光合速率较叶腋无花或果实的叶片大 C．摘去花、果以及除去植株顶端分生组织等都使叶的光合速率升高 D．图2的实验结果说明叶片光合产物分配给果实的特点是就近分配 答案：C 解析：题意显示，在对光合产物的需求量大时，叶的光合速率也较大，据此推测，迅速生长的植株或叶片的光合速率较成熟植株或叶片大，A正确；叶腋有花或果实的叶片的光合速率较叶腋无花或果实的叶片大，因为叶腋有花或果实对光合产物的需求更大，因而其光合速率更高，B正确；摘去花、果以及除去植株顶端分生组织等会导致果实储存有机物的库减少，因而都使叶的光合速率下降，C错误；图2的实验结果说明叶片光合产物分配给果实的特点是就近分配，因而实验结果表现为离叶片越近的果实储存的有机物越多，D正确。 3．(2025·甘肃平凉二模)如图为某植株光合作用强度和呼吸作用强度在一天中随时间变化的曲线图。下列叙述错误的是(　　) A．图示光合作用为净光合作用，6 h和24 h时产生ATP的场所有差异 B．图中2 h时呼吸作用强度最低，与凌晨温度低导致相关酶活性降低有关 C．植物12 h时光合作用出现“午休现象”与中午温度过高、气孔关闭有关 D．图中6 h和18 h时，该植株光合作用所需CO2全部来自叶肉细胞的呼吸作用 答案：D 解析：6 h时，光合作用为0，说明图示光合作用表示净光合速率，6 h与24 h相比，产生ATP的场所增加了叶绿体，A正确；温度会影响酶的活性，凌晨温度低，与呼吸作用相关的酶活性降低，导致2 h时呼吸作用强度最低，B正确；植物12 h时光合作用出现的“午休现象”与中午温度过高、气孔关闭导致CO2供应不足有关，C正确；图中6 h和18 h时实际光合作用并未停止，两个时间点有机物的形成和消耗相等，叶肉细胞光合作用消耗的CO2来自植株所有细胞呼吸作用释放的CO2，D错误。 4．(2025·福建厦门二模)为探究突变体玉米(mu)光合速率下降的原因，科研人员对野生型玉米(WT)和mu的相关指标进行检测，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降 B．mu的胞间CO2浓度升高主要受气孔导度的影响 C．与WT相比，mu叶片的光合速率下降与叶绿素含量降低有关 D．与WT相比，mu叶片的净光合速率为0时所需的光照强度更高 答案：B 解析：据图可知，mu植株叶绿素a和叶绿素b的含量均低于野生型植株，由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降，A正确；由图可知，mu植株的气孔导度小于野生型植株，但胞间CO2浓度却高于野生型植株，因此可说明mu的胞间CO2浓度升高不是受气孔导度的影响，B错误；由于mu植株叶绿素a和叶绿素b的含量均低于野生型植株，吸收光能减少，导致光反应减弱，进而使光合速率降低，因此与WT相比，mu叶片的光合速率下降与叶绿素含量降低有关，C正确；据图可知，mu植株的呼吸速率与野生型植株相同，但mu植株的叶绿素含量低于野生型植株，对光能的吸收利用低，因此需要更强的光照强度才能使光合速率和呼吸速率相等，故与WT相比，mu叶片的净光合速率为0(此时光合速率＝呼吸速率)时所需的光照强度更高，D正确。 5．(2025·北京房山二模)环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．光照强度大于p时，两种植物均能正常生长 B．光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的CO2量相同 C．适当提高温度，则图1中a、b之间的差值会变小 D．呼吸作用较弱的是植物1，更适合林下种植的是植物2 答案：C 解析：在图1中，光照强度大于p时，植物2的净光合速率大于0，能正常生长；但植物1的净光合速率在光照强度大于p后有一段小于0，不能正常生长，A错误。光照强度为r时，两种植物的净光合速率相等。净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，由于两种植物的呼吸速率不同(从图1中与纵轴交点可知，植物1呼吸速率大于植物2)，所以总光合速率(单位时间固定的CO2量)不相等，B错误。图1中a、b之间的差值代表植物1和植物2在相同光照强度下的净光合速率差值。从图2可知，在温度为M时，植物1的净光合速率相对较高，适当提高温度，植物1净光合速率下降幅度比植物2大，那么a、b之间的差值会变小，C正确。从图1中与纵轴交点可知，植物1的呼吸作用强度大于植物2；植物2在较低光照强度下净光合速率大于0，更适合在光照较弱的林下种植，D错误。 6．(2025·江西九江二模)下图为某绿色植物自然状态下一天中的CO2量的变化情况，据图分析下列叙述错误的是(　　) A．一天中的光合作用时间大于12小时 B．一天中该植物干重最大的时刻是18点 C．中午时b曲线下降原因是气孔关闭，CO2供应不足 D．一天中呼吸作用产生的CO2量可用两曲线之间围成的面积表示 答案：C 解析：据题图分析可知，6：00之前有CO2的消耗，18：00之后仍然有CO2的消耗，说明这些时间段内都能进行光合作用，故一天中的光合作用时间大于12小时，A正确。据图可知，18：00时CO2吸收量接近0，净光合速率接近0，此后细胞呼吸速率大于光合速率，消耗更多的有机物，故大约18：00时该植物干重最大，B正确。中午b曲线吸收CO2速率下降，代表净光合速率下降，但是二氧化碳的消耗量增加，即总光合速率增强，由于总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，故b曲线下降的原因是该植物的呼吸速率增强，C错误。据图可知，一天中呼吸作用产生的CO2量可以通过计算两曲线(a和b)之间围成的面积来得到。这是因为曲线a表示CO2消耗量，代表总光合速率，曲线b表示CO2吸收量，代表净光合速率，呼吸速率＝总光合速率－净光合速率，D正确。 (7－8题每小题5分，共10分) 7．(2025·黑龙江大庆三模)研究发现，土壤中盐含量增加会导致水稻种子根长逐渐变短。研究者探究乙烯和茉莉酸在盐胁迫条件下对水稻种子根长的影响，实验结果如表(AVG是乙烯合成抑制剂，IBU是茉莉酸合成抑制剂)。下列叙述正确的是(　　) 组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 对照 NaCl NaCl＋AVG NaCl＋IBU NaCl＋AVG＋IBU 种子根 长/cm 9 5 7 9 9 A．盐浓度过高会导致土壤溶液渗透压大于植物根细胞渗透压，引起根细胞失水 B．乙烯和茉莉酸是由植物特定腺体分泌的对生长发育有显著影响的微量有机物 C．结果显示，盐胁迫下乙烯和茉莉酸对水稻种子根的生长均起促进作用 D．该研究证明环境因素和植物激素对植物生长发育的影响是相互独立的 答案：A 解析：盐浓度过高会导致土壤溶液渗透压大于植物根细胞渗透压，引起根细胞失水，A正确；植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，植物没有特定的腺体，B错误；结果显示，Ⅲ、Ⅳ组分别添加乙烯合成抑制剂和茉莉酸合成抑制剂，两组根长均大于Ⅱ盐胁迫组，因此可推测盐胁迫下乙烯和茉莉酸对水稻种子根的生长均起抑制作用，C错误；由表格数据可知，盐胁迫(环境因素)通过影响乙烯和茉莉酸(植物激素)的作用抑制根生长，说明环境因素与植物激素共同作用，D错误。 8．(2025·安徽合肥二模)分别用相同光照强度的3种可见光照射同种植物的叶片，在不同CO2浓度下，测定各组叶片的CO2补偿点、CO2饱和点和最大净光合速率(各组呼吸速率相同且基本不变)，数据如下表所示。下列叙述错误的是(　　) 组 别 光的 成分 CO2补偿点 /(μmol·mol－1) CO2饱和点 /(μmol·mol－1) 最大净光合速率 /[μmol(CO2) ·m－2·s－1] 甲 红光 83.1 1 281.3 26.1 乙 黄光 91.8 1 174.9 20.4 丙 蓝光 99.2 1 334.6 33.4 注：CO2补偿点指叶片光合速率与呼吸速率相等时的外界环境中CO2浓度；CO2饱和点指叶片的光合速率达到最大时的最低CO2浓度。 A．叶绿体中主要吸收蓝紫光的色素有叶绿素和类胡萝卜素 B．环境CO2浓度为83.1 μmol·mol－1时，甲组实验中，植物叶绿体释放O2的量与线粒体消耗O2的量相等 C．环境CO2浓度为1 174.9 μmol·mol－1时，影响甲、丙两组植物光合作用的主要因素不同 D．由表格分析，三种光中不宜用黄光作为大棚栽培的补充光源 答案：C 解析：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此叶绿体中主要吸收蓝紫光的色素有叶绿素和类胡萝卜素，A正确；在甲组实验中，当环境CO2浓度为83.1 μmol·mol－1时，植物处于CO2补偿点状态，即植物叶绿体释放O2的量与线粒体消耗O2的量相等，B正确；甲、丙两组植物的CO2饱和点均大于1 174.9 μmol·mol－1，所以当环境CO2浓度为1 174.9 μmol·mol－1时，影响甲、丙两组植物光合作用的主要因素都有CO2浓度，C错误；据表可知，利用黄光组实验，在相同的光照强度下，其最大净光合速率较甲(红光)、丙(蓝光)两组小，所以三种光中不宜用黄光作为大棚栽培的补充光源，D正确。 9．(12分)(2025·河北邯郸二模)玉米是C4植物，由于叶肉细胞中含有PEP羧化酶(CO2“泵”)，对CO2的亲和力很强，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来。下图是某兴趣小组对影响光合速率的因素的研究结果，据图回答下列相关问题： (1)图1实验的自变量为____________________，无关变量为_________________________________________________________________。 (2)光照强度为P时，植物细胞中可以产生ATP的细胞器有_________________，该实验条件下叶绿体固定的CO2来源是______________________(场所)，小麦植株的CO2固定速率________(填“小于”“大于”或“等于”)玉米植株的CO2固定速率，判断依据是________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)由图2可知在胞间CO2浓度较低时(A点之前)，玉米比小麦的光合作用强度高，原因是_______________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 一般来说，玉米CO2补偿点和CO2饱和点均________(填“高于”“等于”或“低于”)小麦。 (4)玉米植株叶片细胞内的叶绿体有两种类型，其中叶肉细胞内的叶绿体具有基粒和基质，而维管束鞘细胞内的叶绿体只有基质，没有基粒。由此可知，光合作用的光反应发生于玉米叶片的________________(填“叶肉和维管束鞘”“维管束鞘”或“叶肉”)细胞中。 答案：(1)光照强度、植物种类　温度、水分及矿质元素等　(2)线粒体和叶绿体　线粒体、外界环境　大于　光照强度为P时，两种植株的净光合速率相等，但小麦植株的呼吸速率大于玉米植株的呼吸速率　(3)玉米叶肉细胞中有PEP羧化酶(或CO2“泵”)，而小麦没有，所以玉米对CO2的亲和力更强，能更有效地利用低浓度的CO2进行光合作用　低于　(4)叶肉 解析：(1)图1中自变量是光照强度和植物种类，因变量是CO2吸收速率，其余指标是无关变量，例如温度、水分及矿质元素等。(2)光照强度为P时，植物细胞可以进行光合作用和呼吸作用，所以产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体；此时光合作用速率大于呼吸速率，所以叶绿体中CO2的来源有线粒体和外界环境；CO2固定速率是总光合速率＝呼吸速率＋净光合速率，在P点时玉米和小麦的CO2吸收速率相等，即净光合速率相等，但玉米的呼吸速率小于小麦，所以此时小麦植株的CO2固定速率大于玉米植株的CO2固定速率。(3)根据题干的信息“C4植物由于叶肉细胞中含有PEP羧化酶(CO2“泵”)，对CO2的亲和力很强，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来”，所以玉米比小麦的光合作用强度高，原因是玉米叶肉细胞中有PEP羧化酶(或CO2“泵”)，而小麦没有，所以玉米对CO2的亲和力更强，能更有效地利用低浓度的CO2进行光合作用；从中看出，玉米CO2补偿点和CO2饱和点均低于小麦。(4)光合作用光反应发生在基粒中，暗反应发生在基质中，由于叶肉细胞内的叶绿体具有基粒和基质，而维管束鞘细胞内的叶绿体只有基质，没有基粒，所以玉米叶片中只有叶肉细胞可以发生光反应。 学科网（北京）股份有限公司 $