2027届高三生物人教版一轮复习练习第14课时　光合作用的影响因素及其应用、第15课时　光合作用和细胞呼吸的综合分析

**基本信息** 聚焦光合作用影响因素及与细胞呼吸的综合分析，通过题型分层与典例解析，系统构建总光合与净光合关系的计算体系，强化环境因素对光合速率调控的逻辑推导。 **综合设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光合作用影响因素|单选1-6、9|总光合速率=净光合+呼吸速率；光补偿点/饱和点判断（叶肉细胞与整株差异）|从光照强度、CO₂浓度等环境因素，到叶绿素含量、酶活性等内在因素，构建“因素-过程-速率”的物质与能量观| |光合与呼吸综合|单选7-8、10，解答11-12|实验数据（表格/曲线）分析；光呼吸对净光合的影响评估|整合光合（光反应/暗反应）与呼吸（有氧呼吸阶段）过程，通过图表对应深化“总光合-呼吸-净光合”的科学思维推导链|

2027届一轮复习 第14课时　光合作用的影响因素及其应用、第15课时　光合作用和细胞呼吸的综合分析 我们训练“2027届一轮复习 第14课时　光合作用的影响因素及其应用、第15课时　光合作用和细胞呼吸的综合分析”的最新试题，题目难度一般，加油哦！ （限时35分钟） 一、单选题 1．（2026高三·全国·专题练习）北方某地果园内种植大量苹果，测得果实呼吸量与生长的情况，如图（曲线A和B），在果实成熟后，若要得到高产，理论上应在什么时间进行采摘（     ） A．E~H B．H~P C．P~D D．D~C 2．（2026·北京·模拟预测）如图是菠菜叶肉细胞光合作用和呼吸作用的部分过程，a、b代表气体。下列相关叙述正确的是（     ） A．物质a、b分别代表和 B．过程②发生在膜上，过程①③④发生在基质 C．过程②③在光下才能进行，①④无光条件也能进行 D．过程②产生的还原型辅酶为NADPH，④产生的还原型辅酶为NADH 3．（2026·湖南长沙·三模）科研小组以华容芥菜为实验材料，探究光照强度对其光合速率的影响。测得黑暗条件下CO2释放速率为4 μmol·m-2·s-1，光补偿点对应光照强度为a，光饱和点b对应的净光合速率为18μmol·m-2·s-1。下列分析正确的是（     ） A．a点时，芥菜叶肉细胞的光合速率与呼吸速率相等 B．b点时，芥菜植株的总光合速率为18 μmol·m-2·s-1 C．适当降低环境温度，a点一定会右移，b点净光合速率一定会下降 D．光照强度大于b后，限制光合速率的环境因素可能有CO2浓度、温度 4．（2026·湖南长沙·三模）科研人员探究光照强度对某高等植物光合速率的影响，测得黑暗条件下CO₂释放速率为4 μmol·m⁻²·s⁻¹，光补偿点对应光照强度为m，光饱和点n对应的净光合速率为20 μmol·m⁻²·s⁻¹。下列分析正确的是（　　） A．m点时，植物叶肉细胞的光合速率与呼吸速率相等 B．n点时，植物的总光合速率为20 μmol·m⁻²·s⁻¹ C．适当提高环境CO₂浓度，m点左移，n点对应净光合速率升高 D．光照强度超过n后，光合速率不再受任何环境因素的限制 5．（2026·福建福州·二模）光伏农业系统由聚光光伏发电系统和农业大棚两部分组成，农业大棚上方安装聚光板利用太阳能发电，聚光板底部安装滤光膜。夏季蔬菜空心菜对高温有较好的适应性，为探究光伏发电系统对大棚作物生长影响，科研人员将空心菜分两组，分别在滤光膜遮挡（组一）和无滤光膜遮挡（组二）的种植箱中培养，并测量相关指标，结果如下表（差异不显著用相同字母a标识）。下列推测最合理的是（　　） 叶绿素a含量/mg·g-1 叶绿素b含量/mg·g-1 净光合速率/μmol·m-2·s-1 气孔导度/ol·m-2·s-1 胞间（CO₂浓度/μmol·mol-1 日间叶片温度/°C 组一 1.321 0.46 24.48 0.069 681.68 19.9 组二 1.287 0.397 19.41 0.038 1284.50 22.4 A．滤光膜主要吸收蓝紫光和红光 B．组一光能的利用效率小于组二 C．组一日间呼吸作用强度小于组二 D．组一空心菜有机物积累小于组二 6．（25-26高三下·山西太原·阶段检测）研究小组为探究镁对水稻光合作用的影响，将正常培养38天的水稻分别转移到缺镁培养液（-Mg2+）和正常培养液（+Mg2+）中培养12天后，每3h检测一次Vcmax（催化CO2固定的关键酶的最大羧化速率，反映碳固定的潜在能力）的变化，持续跟踪48h，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．缺镁条件下，水稻叶片的Vcmax在全天24h内均显著低于正常组 B．光照条件下，镁对水稻叶片Vcmax的影响比黑暗条件下更显著 C．光照下+Mg2+组Vcmax持续上升，说明光照越强碳固定速率越快 D．生产实践中，提供适宜光照和Mg2+不利于增产 7．（2026高三·天津·专题练习）某研究者为探究某种植物光合速率与呼吸速率对生长发育的影响，进行如下实验：选取长势一致的该植物幼苗，均分为7组，分别置于7个温度的恒温环境中，光照强度、CO2浓度等其他条件均相同且适宜。每组幼苗先暗处理1 h，再光照1 h，测定从实验初始到光照结束时的干重变化量，结果如表所示。 温度/℃ 20 23 26 29 32 35 38 Δm1/mg 1 3 4 3 1 ‒1 ‒4 Δm2/mg ‒2 ‒4 ‒6 ‒8 ‒10 ‒8 ‒8 注：Δm1是从实验初始到光照结束时的干重变化，Δm2是暗处理1 h后干重的变化。 下列说法正确的是（    ） A．23 ℃与29 ℃环境中，该植物的净光合速率相等 B．35 ℃时，该植物幼苗的总光合速率为7 mg/h C．26 ℃恒温24 h条件下，只有光照时间超过9 h，该植物幼苗才能正常生长 D．该植物进行光合作用时，当光照强度突然增强，短时间内C5的量将会减少 8．（25-26高三·江苏·三轮复习）科研团队研究发现，植物叶绿体内的Rubisco酶可双向催化：低CO2/O2比值下催化RuBP加氧启动光呼吸，高CO2/O2比值下催化RuBP羧化推动暗反应。光呼吸会消耗光合中间产物、消耗ATP与还原氢，且不会合成有机物；有研究者通过基因编辑抑制植物过氧化物酶体中乙醇酸的代谢过程，以此调控光呼吸强度。下列叙述正确的是（　　） A．密闭大棚内白天光照充足时，作物CO2/O2比值持续下降，光呼吸强度逐渐减弱 B．抑制过氧化物酶体中乙醇酸代谢，可降低光呼吸速率，一定条件下提升净光合速率 C．光呼吸消耗的ATP与NADPH可全部由线粒体有氧呼吸第二、三阶段提供 D．高温干旱时植物气孔部分关闭，暗反应速率下降，光呼吸速率也随之同步降低 9．（2026·河南南阳·模拟预测）为探究光照强度对白菜叶片光合作用的影响，科研人员将生长状况相同的白菜叶片分为若干组，分别置于不同光照强度下（其他条件适宜且一致），测定每组叶片的O2释放速率。下列叙述错误的是（　　） A．若突然增大光照强度，短时间内叶绿体中C3的含量会减少 B．适当增大光照强度，CO2浓度不变时O2释放速率不一定增加 C．黑暗条件下，叶片只进行细胞呼吸，测得O2的释放速率为负值 D．测得的每组叶片O2释放速率可以代表白菜叶片的总光合速率 10．（2026·天津河西·三模）将小麦幼苗放在温度适宜的密闭容器内，测得该容器内氧气量的变化情况如图所示。下列说法正确的是（    ） A．用溴麝香草酚蓝溶液检测0~5min容器内的气体，可观察到溶液由蓝变黄再变绿 B．若小麦幼苗的呼吸速率保持不变，则5~15min叶片产生氧气的速率为6×10-8mol/min C．B点时，小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率 D．与A点相比，B点时叶绿体基质中C3含量上升 二、解答题 11．（2026高三·全国·专题练习）深度解读总光合速率与呼吸速率的关系 (1)如果图1的实验对象是离体的叶肉细胞，则图2中的甲图对应的是图1中的________，乙图对应图1中的________________________，丙图对应图1中的________________________，丁图对应图1中的________________________________。 (2)如果图1的实验对象是叶片或者植株，则图1中的A点、B点、C点分别对应图2中的________图和________图、________图。 (3)如果实验对象是离体的叶绿体，则图1不能表示光照强度对其光合速率的影响，原因是________________________________________。 12．（2026高三·全国·专题练习）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。 ①在叶绿体中：C5+CO22C3 ②C5+O2C3+C2 ③在线粒体中：2C2+NAD+C3+CO2+NADH+H+ 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)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________________________________________________________。 (2)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________________________________________________________________________________。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D C C B C B D B 1．C 【详解】A、E~H时间段果实仍处于生长阶段，尚未成熟，有机物还在持续积累，此时采摘产量低，A错误； B、H~P时间段果实还未达到最大生长量，有机物积累未到峰值，此时采摘产量较低，B错误； C、P~D时间段果实生长基本完成，有机物积累量接近最大值，同时呼吸作用强度处于极低水平，有机物消耗少，此时采摘可获得高产，C正确； D、D~C时间段呼吸强度明显上升，会大量消耗果实储存的有机物，导致果实有机物含量下降，产量降低，D错误。 2．D 【详解】分析题图可知，过程①为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，物质a为O2；过程②为光合作用的光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，在有光条件下进行，产生的还原型辅酶为NADPH；过程③为光合作用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，有光无光均可发生，物质b为CO2；过程④为有氧呼吸第一、二阶段，分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，产生的还原型辅酶为NADH。D正确，ABC错误。 3．D 【详解】A、a点为光补偿点，代表整株植物光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，A错误； B、总光合速率=净光合速率+呼吸速率=18+4=22 μmol·m-2·s-1，B错误； C、若原温度高于最适温度，适当降温会使光合速率提升，a点左移，b点净光合速率上升，C错误； D、达到光饱和点后，光照不再是限制因素，CO2浓度、温度等仍可限制光合速率，D正确。 4．C 【详解】A、m点为整株植物的光补偿点，整株植物的光合速率（主要是叶肉细胞进行光合作用）=整株植物的呼吸速率（所有细胞均进行呼吸作用），但叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，A错误； B、总光合速率=净光合速率+呼吸速率=20+4=24 μmol·m⁻²·s⁻¹，B错误； C、提高CO₂浓度可提升光合速率，光补偿点m点左移，光饱和点n点净光合速率升高，C正确； D、超过光饱和点后，温度、CO₂浓度等环境因素仍为限制因素，D错误。 5．C 【详解】A、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光用于光合作用，若滤光膜主要吸收这两种光，组一可利用的光合有效辐射会减少，净光合速率应低于组二，与表格中组一净光合速率更高的结果矛盾，A错误； B、组一叶绿素a、叶绿素b含量均高于组二，且净光合速率更高，说明组一对光能的利用效率大于组二，B错误； C、一定范围内温度越高，呼吸酶活性越强，呼吸作用强度越大，组一日间叶片温度低于组二，因此呼吸作用强度小于组二，C正确； D、净光合速率直接反映单位时间单位面积有机物的积累量，组一净光合速率显著高于组二，因此组一空心菜有机物积累大于组二，D错误。 6．B 【详解】A．观察曲线可知，黑暗条件下缺镁组和正常组水稻的Vcmax差值很小，并非全天24h缺镁组都显著低于正常组，A错误； B．光照条件下两组的Vcmax差值明显大于黑暗条件下的差值，说明光照时镁对水稻叶片Vcmax的影响比黑暗条件下更显著，B正确； C．光照下Mg2+组的Vcmax先升高后降低，并非持续上升，且实验未探究不同光照强度的影响，无法得出光照越强碳固定速率越快的结论，C错误； D．适宜光照和充足Mg2+可提高Vcmax，促进暗反应CO2固定，增加有机物积累，有利于增产，D错误。 7．C 【详解】A、据题表分析，23 ℃时该植物的净光合速率为[3－（－4）]÷1＝7 mg/h，29 ℃时该植物的净光合速率为[3－（－8）]÷1＝11 mg/h，净光合速率不相等，A错误； B、35 ℃时，该植物的净光合速率为7 mg/h，呼吸速率为8 mg/h，总光合速率为15 mg/h，B错误； C、26 ℃时，该植物净光合速率为10 mg/h，呼吸速率为6 mg/h，当24 h内光照时间为9 h（即黑暗时间为15 h）时，净积累量为90 mg，呼吸作用消耗量为6×15＝90 mg，所以光照时间超过9 h，该植物才能正常生长，C正确； D、光合作用过程中，若光照强度突然增强，则短时间内，光反应速率将升高，产生ATP和NADPH将增加，暗反应中C3生成C5的过程需要ATP和NADPH的参与，所以C5的含量将增加，D错误。 8．B 【详解】A、密闭大棚白天光照充足，光合作用持续消耗CO2、释放O2，CO2/O2比值不断降低，会促进 Rubisco酶结合O2，光呼吸强度逐渐增强，A错误； B、乙醇酸是光呼吸关键中间代谢物，抑制过氧化物酶体中乙醇酸代谢，可阻断光呼吸后续流程、抑制光呼吸；光呼吸会消耗ATP和NADPH，光呼吸减弱后，光合产物损耗减少，相同条件下植物净光合速率可提升，B正确； C、光呼吸依托叶绿体光反应产物进行，其消耗的 ATP、NADPH来自光合作用光反应阶段，并非线粒体有氧呼吸提供，C错误； D、高温干旱气孔关闭，胞间浓度CO2降低、CO2/O2比值下降，暗反应受抑制减慢，但会显著促进光呼吸，光呼吸速率上升，二者不同步变化，D错误。 9．D 【详解】A、突然增大光照强度时，光反应产生的ATP和NADPH增加，C3的还原速率加快，但CO2固定速率不变，导致C3积累减少，含量减少，A正确； B、若原光照强度已达到光饱和点，则增大光照强度，O2释放速率不会增加（暗反应成为限制因素），因此增大光照强度，CO2浓度不变时，O2释放速率不一定会增大，B正确； C、黑暗条件下，叶片无法进行光反应，光合作用停止，此时只进行细胞呼吸消耗O2，导致O2释放速率为负值，C正确； D、O2释放速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。题干中直接测得的O2释放速率为净光合速率而非总光合速率，D错误。 10．B 【详解】A、0-5min处于黑暗条件，小麦只进行呼吸作用，产生的气体是CO2，溴麝香草酚蓝水溶液和CO2反应，颜色由蓝变绿再变黄，A错误； B、黑暗条件下测得的细胞呼吸速率=（5-4）×10-7mol/5min=2×10-8mol/min，而在光照下测得的是净光合作用速率=（8-4）×10-7mol/10min=4×10-8mol/min，氧气产生量为总光合作用速率，即为细胞呼吸速率与净光合作用速率之和，是6×10-8mol/min，B正确； C、密闭容器中氧气浓度取决于有氧呼吸强度和光合作用强度的大小，B点时氧气浓度不变，说明B点时植物的净光合速率为0，叶片的光合作用速率大于呼吸作用速率，C错误； D、与A点相比，B点时容器内的二氧化碳含量变少，C3生成减少，还原不变，所以叶绿体基质中C3含量下降，D错误。 11．(1) A点 AB段（不含A、B两点） B点以后（不含B点） B点 (2) 甲 丙 丙 (3)叶绿体不能进行细胞呼吸，因此光照强度为0时其CO2吸收量应为0，光照强度大于0时其CO2吸收量应大于0 【详解】（1）图 2 中甲图：叶绿体无气体交换，线粒体向外释放 CO2、吸收 O2，代表叶肉细胞只进行呼吸作用、不进行光合作用，对应图 1 无光照、只有呼吸作用的 A 点；乙图：线粒体释放的 CO2一部分供给叶绿体，剩余排出细胞，叶绿体消耗的 O2全部来自线粒体，代表呼吸速率大于光合速率，对应图 1A-B 段（不含 A、B 两点）；丙图：叶绿体从外界吸收 CO2、向外释放 O2，光合速率大于呼吸速率，对应图 1B 点之后（不含 B 点）。丁图：叶绿体所需 CO2全部来自线粒体，线粒体所需 O2全部来自叶绿体，细胞与外界无气体交换，代表光合速率等于呼吸速率，对应图 1 光补偿点 B 点。 （2）实验对象为完整叶片或植株时，存在大量只进行细胞呼吸、无光合作用的非绿色细胞。A 点无光照，全株只进行呼吸，对应只释放气体的甲图；B 点是植株整体光补偿点，整株总光合 = 总呼吸，但单个叶肉细胞光合＞呼吸，对应丙图；C 点光照充足，整株总光合远大于总呼吸，叶肉细胞光合远大于呼吸，同样对应丙图。 （3）细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，叶绿体单独存在时无法完成细胞呼吸，不存在呼吸作用释放 CO2、消耗 O2的过程。光照强度为 0 时，离体叶绿体既不能光合也不能呼吸，CO2吸收量为 0；只要有光照，叶绿体立刻进行光合作用固定 CO2，CO2吸收量始终大于 0，不会出现图 1 中光照为 0 时释放 CO2、低光照下 CO2释放量逐步下降的曲线，因此该曲线无法描述离体叶绿体光合速率与光照强度的关系。 12．(1) 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，与WT相比，株系1、株系2因转基因，降低了光呼吸强度，净光合速率更高 不能 总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率，图3仅给出不同CO₂浓度下的净光合速率，无法获得细胞呼吸速率和光呼吸速率的数值 (2)与株系2和WT相比，转基因株系1的净光合速率最大 【详解】（1）由图1可知，在线粒体中进行光呼吸的过程中，也会产生CO2，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，随着光照强度增加，光呼吸增强，与WT相比，株系1、株系2因转基因降低了光呼吸强度，净光合速率更高。总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率，图3仅给出不同CO₂浓度下的净光合速率，无法获得细胞呼吸速率和光呼吸速率的数值，故据图3中的数据不能计算出株系1的总光合速率。 （2）由图2、图3可知，与株系2和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 $