作业验收评价(14) 细胞呼吸与光合作用的关系[对应主题研习(3)(4)](Word练习)-【新高考方案】2027年高考生物一轮总复习（鲁、辽、湘、冀、苏、吉、黑、赣、内蒙古）

**基本信息** 聚焦细胞呼吸与光合作用关系，通过概念辨析、曲线分析、实验探究构建“过程-关系-应用”方法体系，强化物质与能量观及科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析与计算|3题（1/4/6）|总光合=净光合+呼吸；呼吸类型判断（O2/CO2变化）|从基础过程（光反应/暗反应、呼吸阶段）到速率关系推导| |曲线与图表分析|3题（3/5/7）|坐标曲线面积法（积累量）；光响应曲线拐点解读|从单一因素（光照强度）到多因素（光质、温度）影响分析| |实验探究|2题（2/8）|实验装置变量控制（NaHCO3维持CO2）；气孔/非气孔因素判断|从实验设计原则到结果分析的探究实践逻辑|

作业验收评价(十四)　细胞呼吸与光合作用的关系[对应主题研习(三)(四)] (本作业电子文档配有难度升维题目,供学优生选用;标的题目为推荐讲评题目,配有精品课件) 一、选择题 1.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点左右 C.中午时b曲线下降的原因只是因为气孔部分关闭,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 2.(2026·重庆模拟)为了探究光照强度对光合作用的影响,某实验小组选用若干完全相同的图1装置(不考虑物理因素的影响),在不同光照强度下进行了实验,一小时后,统计了不同组的气体变化值,结果如图2所示。下列描述正确的是 (　　) A.为到达实验目的,X溶液应该选用 NaOH B.实验中气体体积的变化是由氧气或者二氧化碳导致 C.光照强度由4 klx突然升为6 klx,短期内C3含量会上升 D.光照强度为2 klx时,每小时该植物光合作用制造的氧气为5 mL 3.(2026·大连模拟)如图为适宜条件下某植物叶片遮光前CO2吸收速率和遮光后CO2释放速率随时间变化的曲线(单位略)。下列相关叙述错误的是 (　　) A.光照条件下,A的面积越大植物生长速度越快 B.遮光后叶绿体中光反应和暗反应都立即停止 C.遮光后短时间内叶绿体中C5/C3的值会降低 D.遮光前,该植物叶片固定CO2的速率为10 4.如图表示在不同温度下,测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果。据图分析,下列说法错误的是 (　　) A.据图分析可知,该植物的呼吸速率可表示为X B.据图分析可知,该植物光合速率可表示为Y+2X C.在13~16 ℃时,随着温度的升高,呼吸作用强度增强,光合作用先增后降 D.温度恒定在上述14 ℃下,当维持10小时光照,10小时黑暗,该植物叶片最多增重30 mg 5.(2025·黄冈二模)图1为植物甲和乙的光合作用光响应曲线,图2为长期在一定光强下生长的两株甲(甲1和甲2)的光合作用光响应曲线,下列相关说法正确的是 (　　) A.PAR>800 μmol·m-2·s-1时增加CO2可能会提高乙光合速率 B.与乙相比,甲能够在较低光合有效辐射时达到其最大光合速率 C.图1中相同光合有效辐射条件下甲的净光合速率大于乙 D.图2表明叶片光合作用的特性与其生长条件无关 6.[多选](2026·哈尔滨模拟)将某绿色蔬菜放置在密闭、黑暗的容器中,在最适温度下一段时间内分别测定了其中O2、CO2相对含量数据见下表,下列分析错误的是 (　　) 时间/min 0 5 10 15 20 25 30 CO2相对含量 1 4 5.6 6.7 7.7 9.1 10.3 O2相对含量 20 17 15.8 15.0 14.6 14.4 14.4 A.0~5 min,植物进行有氧呼吸,NADH 和 ATP 的生成总是相伴随 B.25~30 min,植物只进行无氧呼吸,此时细胞质基质中会有 NADH 的积累 C.若在15 min 给予植物一定强度的光照,则装置中的O2含量可能会上升 D.15~20 min,装置中的蔬菜产生的CO2最少,但该时间段呼吸作用消耗的葡萄糖并非最少 7.[多选]蓝莓是一种营养价值较高的水果,深受人们喜爱。某科研团队在适宜温度条件下,对放置于密闭透明玻璃容器中的蓝莓幼苗开展了相关实验。实验前各玻璃容器内CO2的含量均为7.5 g,实验0.5 h后测定各容器内CO2的含量,具体结果如表(表中“lx”表示光照强度单位,“nm”表示波长单位)。下列叙述错误的是 (　　) 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 光照条件 黑暗 800 lx白光 1 600 lx白光 1 600 lx白光+补充光430 nm 1 600 lx白光+补充光550 nm 1 600 lx白光+补充光660 nm 0.5 h后 CO2的含量/g 9.0 7.5 6.8 6.4 7.0 6.2 注:实验中以CO2含量变化来衡量光合速率和细胞呼吸速率,且整个过程中光质对呼吸作用没有影响。 A.突然增强实验②中的光照强度,短时间内C3的合成速率变慢 B.实验④中蓝莓幼苗的总光合速率为2.4 g/h C.实验②~⑥可探究光照强度及补充不同波长的光对蓝莓光合作用的影响 D.该实验中光照条件为1 600 lx白光+补充光660 nm时,蓝莓幼苗的光合作用最强 二、非选择题 8.(10分)(2026·遂宁一模)荔枝是我国南方地区广泛栽培的果树,其生长过程对环境条件比较敏感,研究表明低温会影响荔枝叶片的光合作用。科研人员探究了喷施不同浓度“靓荔”(一种植物生长调节剂)对低温胁迫下荔枝叶片光合作用的影响,结果如下表。请回答下列问题: 组别 净光合速率/ (μmol·m-2·s-1) 气孔导度/ (mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度/ (μmol·mol-1) CK 11.902 0.082 141.414 A 13.019 0.086 157.400 B 13.850 0.087 175.900 C 12.900 0.091 144.260 0 注:CK、A、B、C 4组实验,分别对应单棵荔枝树取“靓荔”0、2.5、5、7.5 mL,兑水10 kg进行叶面喷施。 (1)本实验中的净光合速率可用　　　　速率来表示。据表中数据可知:喷施C组浓度的“靓荔”对低温胁迫下的荔枝叶片光合作用起到　　　　(填“促进”“抑制”或“既不促进,也不抑制”)作用;与A、B组相比,该作用是通过非气孔因素导致的,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(4分)  (2)丙二醛(MDA)为膜脂过氧化产物,其含量越高,生物膜受损程度越大,而过氧化物酶(POD)具有清除MDA的作用。当植物受低温胁迫时,MDA含量会增多。科研人员通过进一步的实验发现,C组POD活性较低,据此分析,与A、B组相比,C组净光合速率偏低的可能原因是_________________________________________ _____________________________________________________________________________________。(3分)  (3)在本实验的基础上,为进一步研究低温胁迫下,各组荔枝叶片中叶绿素是否被破坏,简要叙述实验思路。(3分) 答案 作业验收评价(十四) 1．选C　据题图分析可知，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；中午时曲线b吸收CO2速率下降，代表净光合速率下降，但是CO2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，故该植物的呼吸速率增强也可能导致曲线b下降，C错误；据图可知，曲线a(CO2消耗量)代表总光合速率，曲线b(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，即两曲线之间围成的面积，D正确。 2．选D　若X溶液选用NaOH(NaOH会吸收二氧化碳)，则装置内的二氧化碳被吸收，无法进行光合作用，不能探究光照强度对光合作用的影响，故X溶液应为能够维持CO2稳定的NaHCO3溶液，A错误。光照强度为0时，装置中的植物只进行细胞呼吸，消耗氧气，光照强度较大时释放出氧气，结合A项分析可知，实验中气体体积的变化是由氧气导致，B错误。光照强度由4 klx突然升为6 klx，光反应产生的ATP和NADPH增多，C3的还原加快，而短期内二氧化碳的固定速率基本不变(合成C3速率不变)，所以短期内C3含量会下降，C错误。光照强度为0时，每小时的气体变化值为10 mL，此时植物只进行呼吸作用，每小时消耗的氧气量为10 mL；光照强度为2、4 klx时，每小时的气体变化值均为5 mL，则前者应为氧气消耗量，因此光照强度为2 klx时，每小时该植物光合作用制造的氧气＝10－5＝5 mL，D正确。 3．选B　A 的面积代表光照时间内净光合速率的累积量(即有机物净积累量)，净积累量越多，植物生长所需的有机物越充足，生长速度越快，A正确；遮光后，由于光反应产生的ATP和NADPH还没有完全消耗尽，所以暗反应并没有立即停止，B错误；遮光后光反应不能进行，为暗反应提供的ATP和NADPH减少，导致暗反应中C3的还原速度减慢，而CO2的固定速率暂时不变，则叶绿体中C3含量会增加，而C5含量会减少，所以短时间内C5/C3的值会降低，C正确；当遮光一段时间后CO2释放速率(呼吸速率)达到稳定，所以该植物在光照条件下叶绿体固定CO2的速率为7＋3＝10，D正确。 4．选C　无光时，植物只进行呼吸作用，呼吸速率为M－(M－X)＝X，A正确；该植物的呼吸速率可表示为X，而净光合速率可表示为(M＋Y)－(M－X)＝Y＋X，故光照1 h总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝Y＋2X，B正确；在13～16 ℃时，随着温度升高呼吸作用不断增强，光合作用(Y＋2X)也在增强，C错误；当温度为14 ℃时，10小时光照、10小时黑暗条件下植物增重量＝10×净光合速率－10×呼吸速率＝10×(Y＋X)－10X＝10Y，Y为3时，该植物增重最多，为30 mg，D正确。 5．选A　分析图1可知，当PAR>800 μmol·m－2·s－1时乙净光合速率不再变化，此时光照强度不再是限定因素，增加CO2可能会提高乙光合速率，A正确；当PAR>800 μmol·m－2·s－1时乙净光合速率不再变化，而甲依然在上升，因此与甲相比，乙能够在较低光合有效辐射时达到其最大光合速率，B错误；分析图1可知，当光照强度较弱时，相同光合有效辐射条件下甲净光合速率小于乙，C错误；分析图2可知，光下生长的甲2光饱和点更大，因此表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关，D错误。 6．选AB　0～5 min，O2相对含量从20降至17(氧气消耗)，CO2相对含量从1升至4(二氧化碳释放)，消耗的氧气量等于产生的CO2量，说明植物只进行有氧呼吸，有氧呼吸第一、二阶段产生NADH的过程会产生少量ATP，但在有氧呼吸第三阶段，NADH的消耗过程产生大量ATP，A错误。25～30 min，O2相对含量保持不变(无氧气消耗，即无有氧呼吸)，但CO2仍在增加，说明植物只进行无氧呼吸，无氧呼吸第一阶段产生的NADH会在第二阶段被消耗，不会在细胞质基质中积累，B错误。若在15 min给予植物一定强度的光照，若光照强度足够使光合作用强度大于呼吸作用强度，则光合作用产生的O2量会大于呼吸作用消耗的O2量，装置中O2含量可能上升，C正确。15～20 min，装置中的蔬菜产生的CO2最少，为7.7－6.7＝1，O2的消耗量为15－14.6＝0.4，有氧呼吸消耗O2的体积与产生CO2体积相同，按照比例关系可求得该时段葡萄糖的总消耗量为0.4÷6＋(1－0.4)÷2＝22/60；同理可计算10～15 min时葡萄糖的消耗量为17/60，故15～20 min的时间段，呼吸作用消耗的葡萄糖并非最少，D正确。 7．选AB　若突然增强实验②中的光照强度，光反应增强，产生的 ATP 和 NADPH 增多，较短时间内C3还原加快，C3的合成速率不变，A错误。实验①中黑暗条件下 0.5 h后，CO2增加了9.0－7.5＝1.5 g，则呼吸速率为1.5÷0.5＝3 g/h；实验④中0.5 h后CO2含量为6.4 g，净光合速率为(7.5－6.4)÷0.5＝2.2 g/h，总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，即2.2＋3＝5.2 g/h，B错误。由题表可知，实验②～⑥可探究光照强度及补充不同波长光对蓝莓幼苗光合作用的影响，C正确。该实验中，光照条件为1 600 lx白光＋补充光660 nm时，0.5 h后CO2含量最低，说明其净光合速率最大，由于整个过程中光质对呼吸作用没有影响，说明此时蓝莓幼苗光合作用消耗的CO2最多，光合作用最强，D正确。 8．解析：(1)净光合速率可用O2的释放速率或CO2的吸收速率或有机物的积累速率来表示。由于C组比CK组净光合速率高，故喷施C组浓度的“靓荔”对低温胁迫下的荔枝叶片光合作用起到促进作用；与A、B两组相比，C组叶片气孔导度最大，但胞间CO2浓度最低，说明该作用是通过非气孔因素导致的。 (2)可能原因见答案。 (3)实验思路详见答案。 答案：(1)O2的释放(或CO2的吸收或有机物的积累)　促进　与A、B两组相比，C组叶片气孔导度最大，但胞间CO2浓度最低　(2)C组POD活性较低，无法显著降低MDA含量(或清除MDA的作用弱)，MDA含量较高，叶绿体类囊体薄膜受损程度较大，使光反应产生的NADPH和ATP减少，暗反应速率减慢　(3)分别取等量的经低温胁迫且喷施不同浓度 “靓荔”(CK、A、B、C组)处理的荔枝叶片，进行色素的提取和分离实验，然后观察并比较各组叶绿素色素带的宽度(或颜色深浅)。如果叶绿素色素带变窄(或颜色变浅)，说明叶绿素被破坏，反之，则未被破坏。 热考主题·真题集训(二) 1．选A　脂肪水解后的产物为甘油和脂肪酸，因此可以用单位时间内甘油的生成量，作为胰脂肪酶活性的检测指标，A正确；酶的作用机理为降低化学反应的活化能，而不是提供活化能，B错误；由图a可知，相同浓度下，药物Q处理后胰脂肪酶的相对活性高于多酚处理，因此药物Q对胰脂肪酶活性的抑制效果弱于多酚，C错误；在图b中，乙组酶促水解速率最低，说明乙组对胰脂肪酶活性的抑制作用最强，D错误。 2．选D　加入试剂c后，两组细胞的细胞外酸化速率同步变化且急剧降低，降至未加入葡萄糖时的水平，表明有氧呼吸和无氧呼吸均被抑制，结合题干信息，可确定试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂(无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段反应过程相同)，A正确。加入足量葡萄糖后，低氧组细胞外酸化速率的增幅大于正常氧组，表明低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈，B正确。①时间段正常氧组中有氧气，细胞能进行有氧呼吸；同时，由图可知，该组细胞外酸化速率升高，表明该组细胞也在进行无氧呼吸，C正确。在②时间段，正常氧组的细胞外酸化速率不高于低氧组，说明正常氧组细胞的无氧呼吸速率不高于低氧组，在此时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖不多于低氧组，D错误。 3．选A　T细胞是动物细胞，有氧呼吸产生水、二氧化碳、大量ATP，无氧呼吸产生乳酸和少量ATP，因此只根据氧气的消耗速率无法计算ATP生成的总量，A错误；有氧呼吸第三阶段消耗氧气，场所在线粒体内膜，B正确；在t1时，凋亡组和坏死组氧气消耗速率相等，凋亡组ATP生成速率大于坏死组，因此凋亡组无氧呼吸产生的乳酸多，C正确；在t2时，凋亡组氧气消耗速率大于坏死组，因此凋亡组产生的CO2比坏死组多，D正确。 4．选ACD　有氧呼吸第一阶段会产生[H]并可以进入线粒体，场所是细胞质基质，A正确；有氧呼吸第二阶段可消耗丙酮酸，据图可知，T基因缺失突变体中丙酮酸含量高于野生型，再结合题干中给出的T蛋白的功能可知，与野生型相比，突变体中有氧呼吸的第二阶段可能减弱，B错误；据题干“T蛋白缺失……内膜受损”推测，突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确；由题图可知，突变体中乳酸含量较野生型高，再结合B、C项分析推测，突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸增强，D正确。 5．选ACD　该藻通过光合作用的光反应可以产生O2，在O2含量较低时，蛋白F可利用H＋和光合作用产生的NADPH生成H2，因此该菌－藻体能同时产生O2和H2，A错误；据图可知，与松散菌－藻体相比，致密菌－藻体体系中H2含量更高，说明其H2生成量更高，B正确；据题干信息可知，蛋白F存在于该藻的叶绿体基质中，因此推测H2的产生场所是该藻的叶绿体基质，C错误；菌－藻体产生H2的过程消耗光反应产生的NADPH，由图可知，在两组光反应速率无差异的前提下，培养至72 h时，致密菌－藻体产生了更多的H2，所以其用于产生H2的NADPH较多，用于暗反应的NADPH较少，产生的有机物较少，D错误。 6．解析：(1)据图1左图可知，HT条件下，OE根细胞呼吸速率高于WT；分析图1右图可知，HT条件下，OE根细胞氧浓度高于WT，可以为根细胞呼吸作用提供更多氧气，所以低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸增强。有氧呼吸第二阶段中丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，并释放出少量能量，生成少量ATP，所以有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分储存在NADH中，NADH需进一步参与有氧呼吸第三阶段才能释放大量能量。 (2)有氧呼吸第二阶段是三羧酸循环，可以为该题提供解题思路。根据图2可知，丙二酸阻遏E转化为F，加入分子A、B或C后，转化的E无法进一步转化，E会增多并积累；而加入F、G或H时，E同样积累，说明分子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具有循环性。该代谢途径图示参见答案。 (3)根据(1)分析可知，低氧条件下，OE根细胞呼吸速率高于WT，一方面根细胞生成的ATP更多，可以吸收更多无机盐离子用于合成光合作用所需的酶、叶绿素等，另一方面根有氧呼吸增强，消耗了更多的有机物，需要更多的光合产物输出，从而使OE叶片净光合速率高于WT。 (4)光反应过程中，H2O分解为H＋、O2的同时，被叶绿素夺去两个电子，经过电子传递链传给NADP＋，NADP＋和H＋反应生成NADPH。 答案：(1)增强　低氧胁迫时，OE根细胞呼吸速率高于WT，且OE根细胞氧浓度高于WT　NADH (或[H])　(2)有氧呼吸第二阶段是A→H→A循环过程 (3)低氧条件下，OE根细胞呼吸速率高于WT，一方面吸收更多无机盐离子，用于合成光合作用所需的酶、叶绿素等，另一方面根有氧呼吸增强，消耗了更多的有机物，需要更多的光合产物输出(合理即可)　(4)NADP＋　H2O 7．解析：(1)据题图甲可知，在0～6天的低温弱光处理中，气孔逐渐关闭，减弱了植物内外的气体交换，导致胞间CO2浓度降低，从而供给光合作用暗反应的CO2不足，因此植物的光合速率下降。 (2)正常情况下，辣椒幼苗在恢复温度和光照后，叶绿素合成相关的酶可以逐步恢复其活性，进而促进叶绿素合成。但由图乙可知，辣椒2号在逆境恢复后总叶绿素含量仍明显下降，说明辣椒2号比辣椒1号的叶绿体结构在逆境下受到的损伤程度大。为验证此推测，设计实验进行验证，具体实验过程的补充详见答案。 (3)综合上述信息，低温弱光影响了两品种的光合作用过程，并对叶绿体的结构产生损伤，且对辣椒2号的影响更大，可以初步判断辣椒1号的抗逆性更强。 答案：(1)下降　叶片气孔导度下降，引起胞间CO2浓度下降，导致光合速率下降　(2)①等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号　②离体叶绿体　③足量且等量　⑤同一辣椒品种第0天的样品生成的还原态D比第6天的多，且辣椒2号的差异更大　(3)1 学科网（北京）股份有限公司 $