第3单元 第7课时 光合作用与细胞呼吸的综合应用（课时作业）-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（广东专版）

该高中生物学高考复习课件聚焦光合作用与细胞呼吸核心考点，涵盖物质与能量转换、影响因素分析及生理过程综合应用，对接高考评价体系中生命观念和科学思维的考查要求，通过梳理近5年高频考点，明确净光合与总光合计算、曲线图表分析等占比超60%，归纳选择与非选择典型题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题实战+技巧突破”策略，精选2026年广东模拟题等真题，如通过第3题温度影响曲线解析“总光合速率=净光合速率+呼吸速率”计算方法，培养科学思维和探究实践素养。特设易错点警示（如光反应产物用途混淆），助力学生掌握答题逻辑，教师可依此精准指导，提升复习效率。

课时 巩固提高 1 1.载体是指某些能传递能量或运载其他物质的分子。有些分子既能传递 能量，又能运载其他物质，以下分子中，不符合该特点的是(　　) A.ATP　　　　　　　　　 B.NADH C.NADPH D.葡萄糖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 D 2 解析：ATP是直接能源物质，水解时释放能量，同时其特殊化学键断裂可将磷酸基团转移给其他分子(如酶的磷酸化)，因此ATP既能传递能量又能运载磷酸基团，A正确；NADH在细胞呼吸中携带氢和电子，参与线粒体内膜的电子传递链，驱动ATP合成，既传递能量又运载氢和电子，B正确；NADPH在光合作用中携带氢和电子，为暗反应提供能量和作为还原剂，同时传递能量并运载物质，C正确；葡萄糖是主要能源物质，通过分解产生ATP，但其本身仅储存和运输化学能，并不直接运载其他物质(如氢、电子或磷酸基团)，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3 2.如图表示甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A.过程A中类胡萝卜素吸收的紫外光可为ATP的合成提供能量 B.过程A产生的ATP和NADPH可用于B过程中CO2的固定 C.突然停止光照或提高CO2浓度均可使④的含量在短时间内增加 D.过程B发生在叶绿体基质中，过程C和过程D均会产生ATP D 4 解析：类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，基本不吸收紫外光，且紫外光会损伤细胞，不能为ATP合成供能，A错误；光反应(过程A)产生的ATP和NADPH用于暗反应(过程B)中C3的还原，不是CO2的固定，B错误；突然停止光照，光反应产物减少，C3还原减慢，CO2固定正常，C5(④)含量短时间内减少，提高CO2浓度，CO2固定加快，C5消耗增多，短时间内也减少，C错误；过程B是暗反应，发生在叶绿体基质，过程C是细胞呼吸第一阶段，过程D包含有氧呼吸第二、三阶段，细胞呼吸过程会产生ATP，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5 3.(2026·广东广州模拟)如图表示某植物 在不同温度下，测得相关指标的变化曲 线。下列叙述错误的是(　　) A.光下叶肉细胞的线粒体基质中有CO2生 成，叶绿体基质消耗CO2 B.给该植物浇灌含18O的H2O，一段时间后可在O2、CO2和糖类中检测到18O C.30 ℃时，该植物固定CO2速率为10 mmol·cm－2·h－1 D.40 ℃条件下，若黑暗和光照时间相等，该植物能正常生长 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 D 6 解析：光下叶肉细胞会进行光合作用和 细胞呼吸，光合作用叶绿体基质中消耗 CO2，细胞呼吸在线粒体基质中有CO2生 成，A正确；给该植物浇灌含18O的H2O， 光反应过程中发生H2O的光解，生成18O2， O参与有氧呼吸第二阶段，可生成 C18O2，C18O2参与光合作用暗反应合成 (CO)，B正确；实线表示CO2吸收速率，为净光合作用速率，虚线表示CO2产生速率，表示呼吸速率，题图中30 ℃时，该植物固定CO2的速率为8＋2＝10 mmol·cm－2·h－1，C正确；40 ℃条件下，净光合速率和呼吸速率相等，若白天和黑夜时间相等，则有机物不会积累，植物不能生长，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7 4.发菜是一种陆生蓝细菌，常以丝状细 胞群体的形式存在。科研人员发现了不 同pH对发菜细胞光合放氧速率和呼吸 耗氧速率存在影响，如图所示。下列 叙述正确的是(　　) A.发菜细胞的叶绿体和线粒体可以交换O2和CO2 B.pH为4时，发菜细胞的光合速率小于呼吸速率 C.发菜细胞光合作用与呼吸作用的最适pH可能不同 D.发菜细胞对酸性环境的适应能力强于碱性环境 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C 8 解析：发菜是原核生物，没有叶绿体和 线粒体，其光合作用和呼吸作用的相关 酶分布在细胞质和细胞膜上，所以不存 在叶绿体和线粒体交换O2和CO2的情况， A错误；由题图可知，pH为4时光合放氧 速率(净光合速率)为0，说明呼吸速率等 于总光合速率，B错误；从题图中可以 看出，光合放氧速率和呼吸耗氧速率随pH变化的曲线峰值对应的pH不同，说明发菜细胞光合作用与呼吸作用的最适pH可能不同，C正确；从图中可以看出，pH约为4时净光合速率为0，而呼吸速率在pH约为3时为0，而pH为12时呼吸速率为0，但光合放氧速率直到pH等于13时才为0，说明发菜对碱性环境有较强的适应能力，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9 5.某生物兴趣小组研究水培绿萝在不同光照条件下的气体交换情况，实验数据如表所示，不同条件下呼吸速率相同。下列说法错误的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 光照条件 强光 弱光 黑暗 O2释放速率/(μmol·m－2·s－1) 12.5 5.0 －3.0 A.强光条件下绿萝可以正常生长，而弱光条件下则不能 B.强光条件下绿萝的总光合速率为15.5 μmol·m－2·s－1 C.黑暗条件下绿萝叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体 D.弱光条件下绿萝进行光合作用所需要的CO2来自线粒体和外界环境 A 10 解析：强光下净光合速率为12.5(μmol·m－2·s－1)，弱光下为5.0(μmol·m－2·s－1)，净光合速率在两种情况下均大于0，说明两种光照条件下的绿萝均可积累有机物，正常生长，A错误；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，强光下总光合速率为12.5＋3.0＝ 15.5(μmol·m－2·s－1)，B正确；黑暗条件下绿萝仅进行呼吸作用，叶肉细胞中ATP的生成场所为细胞质基质(有氧呼吸第一阶段)和线粒体(有氧呼吸第二、三阶段)，C正确；弱光下净光合速率＞0，说明光合速率＞呼吸速率，此时光合作用所需的CO2来自线粒体和外界环境，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11 6.研究小组将生长发育状况相同的大 豆植株分为两组，Ⅰ组用遮光网处理 以降低光照强度，Ⅱ组不作处理，分 别测定净光合速率的日变化情况，结 果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.c点时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体和叶绿体 B.d和g点表示Ⅰ组、Ⅱ组植物的光合作用速率相同 C.由图可知，适时适当遮光有利于大豆积累有机物 D.ef段下降是因为光照过强导致大豆细胞叶绿体受损 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C 12 解析：由题图可知，Ⅰ组的c点为光补 偿点，此时光合作用等于呼吸作用， 叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基 质、线粒体和叶绿体，A错误；Ⅰ组大 豆和Ⅱ组大豆的d点和g点重合，代表 两组植物的净光合速率相同，但两者 的呼吸速率未知，所以d和g点表示的Ⅰ组、Ⅱ组植物的光合作用强度不一定相同，B错误；在dg段对应的时间段(约1：30~3：30)用遮光网处理，可减缓净光合速率的下降，提高大棚栽种该作物的产量，有利于大豆有机物的积累，C正确；12点到14点左右为全天光照最强烈的时段，此时温度高，由题图可知，曲线下降是因为气孔关闭，不利于光合作用进行，若为细胞叶绿体受损，则f点之后净光合速率不会升高，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 7.将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后，测定HT植株和生长 在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不 能得出的结论是(　　) A.35 ℃时两组植株的真正(总)光合速率相等 B.两组植株的CO2吸收速率最大值接近 C.50 ℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D.HT植株表现出对高温环境的适应性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A 14 解析：CO2吸收速率代表净光合速率，总光 合速率＝净光合速率＋呼吸速率。由题图可 知，35 ℃时两组植株的净光合速率相等，但 呼吸速率未知，故35 ℃时两组植株的真正 (总)光合速率无法比较，A错误。CT植株和 HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，B正确。50 ℃时HT植株的净光合速率大于零，说明能积累有机物，而CT植株的净光合速率等于零，说明不能积累有机物，C正确。在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 15 8.如图为某绿色植物的光合速率、呼吸 速率随温度变化的曲线图(其余条件均 相同)。下列说法错误的是(　　) A.图中虚线是该绿色植物在黑暗条件 下测出的呼吸作用曲线 B.AB段叶肉细胞中产生的CO2移动方向是从线粒体移向叶绿体 C.限制AB段CO2吸收速率的主要因素是温度 D.图中B点光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 D 16 解析：题图中虚线测量的是呼吸速率， 应在黑暗条件下进行，A正确；据题图 可知，AB段光合作用大于呼吸作用， 植物呼吸作用产生的CO2被光合作用所 利用，因此AB段时叶肉细胞中产生的 CO2移动方向是从线粒体移向叶绿体，B正确；A点时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，AB段随温度升高，净光合速率加快，该阶段限制光合作用的因素是温度，C正确；B点净光合量等于呼吸作用量，光合作用的总量等于呼吸作用的两倍，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 17 9.研究者将某种高等植物幼苗均分为a、b、c三组，分别置于密闭装置中 照光培养，a、b、c三组的光照强度依次增大，实验中保持温度和初始 CO2浓度相同且适宜。t时间后测定装置内O2浓度，结果如图，其中M为 初始O2浓度。下列叙述错误的是(　　) A.实验初始，各组幼苗光合速率大小为a＜b＜c B.实验过程中，a组幼苗光合速率等于呼吸速率 C.光照t时间后，c组装置内CO2浓度最大，a组最小 D.b、c组幼苗光合速率可能受装置中CO2浓度的影响 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C 18 解析：a、b、c三组的光照强度依次增大，因此 实验初始，各组幼苗光合速率大小为a＜b＜c， A正确；将植株置于密闭装置中并给予光照，植 株会进行光合作用和呼吸作用，装置内O2浓度的 变化量表示净光合速率，a组幼苗O2浓度的变化量 为0，说明实验过程中，a组幼苗光合速率等于呼 吸速率，B正确；光照t时间时，O2浓度a＜b＜c， 说明c组产生的O2最多，光合速率最大，消耗的CO2最多，即c组装置内CO2浓度最小，a组最大，C错误；b、c组光照强度大，光合速率相对高，会消耗装置内CO2，随着培养的进行，若CO2浓度降低，会限制暗反应，进而影响光合速率，所以bc组幼苗光合速率可能受装置中CO2浓度的影响，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 19 10.镇江句容市是“中国草莓第一乡”，其种植的草莓品种繁多、味道可口，深受人们的喜爱。图1是草莓叶肉细胞内发生的某生理过程示意图，图中PSⅠ和PSⅡ为光系统Ⅰ和Ⅱ，能吸收和转化光能。图2是细胞内与能量转换有关的部分生理过程示意图，其中A~D代表相关生理过程，a~e代表相关物质。请回答以下问题。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 20 (1)图1所示的生物膜是叶绿体的____________膜，该膜上能吸收和转化 光能的结构PSⅠ、PSⅡ是由蛋白质和____________构成的复合体，经过图1所示的生理过程，光能转化为_________________中的化学能。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 类囊体　 光合色素　 ATP和NADPH 解析：图 1 中进行的是光反应过程，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，能吸收和转化光能的结构 PSⅠ、PSⅡ是由蛋白质和光合色素构成的复合体。光反应过程中，光能转化为ATP和NADPH中的化学能。 21 (2)图2中的过程____________(填大写字母)可表示图1所示的生理过程，图2中C过程的反应场所为___________，c所代表的物质是__________，图2中能产生ATP的生理过程有____________(填大写字母)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A　 线粒体　 CO2　 A、C、D 22 解析：图1是光反应过程，图2中A过程表示光反应。图2中C过程是有氧呼吸第二、三阶段，其反应场所为线粒体。有氧呼吸第二、三阶段是丙酮酸与水反应生成二氧化碳、NADH和NADH与O2反应生成H2O，所以c代表的物质是CO2，a代表的物质是H2O，可参与光反应，图2中A(光反应)、C(有氧呼吸第二、三阶段)、D(有氧呼吸第一阶段)都能产生ATP。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 23 (3)科研人员研究了草莓大棚内不同环 境条件对草莓植株光合作用速率的影 响，实验结果如图3所示。 据图3分析，影响BD段光合速率的环 境因素主要是_________________。 已知C、D两点的CO2吸收速率相等，若植株在C、D两点固定CO2的速率 分别为v1、v2，则二者的大小关系是__________(填“v1＞v2”“v1＝v2” 或“v1＜v2”)，依据是_________________________________________ __________________________________________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 光照强度和温度　 v1＜v2 植株固定CO2的速率(总光合速率)＝ 净光合速率 ＋呼吸速率，D点温度高，呼吸速率大 24 解析：据图3可知，在BD段，随着光照强度的增加，光合速率不断增加，且不同温度下光合速率不同，所以影响BD段光合速率的环境因素主要是光照强度和温度。植株固定CO2的速率(总光合速率)＝净光合速率＋呼吸速率。C、D 两点CO2吸收速率(净光合速率)相等，但D点温度为22 ℃，呼吸速率大于C点，所以v1＜v2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 25 11.(2026·广东深圳模拟)Rubisco羧化酶/加氧酶是一种双功能酶，既能催化C5与CO2的结合，参与光合作用；同时也能催化C5与O2结合，参与光呼吸。科研团队发现某转基因水稻品系(OE)中，光反应关键基因OsFTR的过表达显著提升了光能转化效率。为探究其对光合作用与呼吸作用的影响，研究人员在自然光照条件下测定野生型(WT)与OE植株的生理指标(光合速率、呼吸速率和光呼吸速率均以O2的释放或利用来衡量)，部分数据如表。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 测量指标 WT OE 净光合速率/(μmol·m－2·s－1) 22.3±1.2 28.7±1.5 呼吸速率/(μmol·m－2·s－1) 3.1±0.3 4.8±0.4 叶绿素a/b的值 3.2 2.6 光呼吸速率/(μmol·m－2·s－1) 1.8±0.2 0.9±0.1 注：光呼吸会消耗ATP和NADPH，且与CO2浓度密切相关；OE植株的Rubisco酶羧化效率提高20%。 26 (1)结合表格分析，OE植株净光合速率显著高于WT的原因可能包括： ①叶绿素a/b的值降低，表明叶绿素____________(填“a”或“b”)比例增加，增强了对____________光的吸收能力；②光呼吸速率降低，减少__________________的浪费，同时Rubisco酶羧化效率提升促进____________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 b　 蓝紫和红 ATP和NADPH　 暗反应 解析：叶绿素a/b的值降低，表明叶绿素b比例增加。叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，因此增强了对蓝紫光和红光的吸收能力。光呼吸会消耗ATP和NADPH，OE植株光呼吸速率降低减少了这两种物质的浪费。同时，Rubisco酶羧化效率提升促进了暗反应中CO2的固定，从而提高净光合速率。 27 (2)若将WT和OE植株分别置于密闭玻璃罩内24小时，其中12小时光照和12小时黑暗，OE植株的O2净释放量比WT高____________%(小数点后保留1位)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 24.5 解析：植物在光照下同时进行细胞呼吸、光合作用和光呼吸，黑暗处不进行光合作用和光呼吸，WT植株光照下的净光合速率为 22.3 μmol·m－2·s－1，黑暗处的呼吸速率为3.1 μmol·m－2·s－1，总净释放量＝(22.3×12×3 600)－(3.1×12×3 600)＝19.2×12× 3 600 μmol·m－2；OE植株光照下的净光合速率为28.7 μmol·m－2·s－1，黑暗处的呼吸速率为4.8 μmol·m－2·s－1，总净释放量＝(28.7×12× 3 600)－(4.8×12×3 600)＝23.9×12×3 600 μmol·m－2。故OE植株的O2净释放量比WT高(23.9－19.2)/19.2×100%≈24.5%。 28 (3)科研团队又计划利用酶的专一性原理，设计实验测定水稻的光呼吸强度。已知光呼吸的关键酶(如Rubisco加氧酶或乙醇酸氧化酶)在特定条件下催化专一反应，而细胞呼吸(线粒体呼吸)在光照和黑暗条件下均可进行。请补充以下实验思路： ①取生长状况相同的水稻叶片均分为两组，A组用__________________ (填“乙醇酸氧化酶抑制剂”或“Rubisco加氧酶抑制剂”)处理，B组用等量蒸馏水处理。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 乙醇酸氧化酶抑制剂 29 ②将两组叶片置于____________(填“光照”或“黑暗”)条件下，其他环境条件(温度、湿度等)保持适宜且相同。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 光照 ③一段时间后，分别测定两组叶片单位时间内O2的____________(填“释放量”或“吸收量”)分别为A和B μmol·m－2·s－1。  释放量 ④通过A与B的关系式____________即可计算出水稻在该条件下的光呼吸速率。  A－B 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：光呼吸是在光下进行的，但光下会进行光合作用和细胞呼吸，要在光下设置两组，一组抑制其光呼吸为实验组，另一组作对照不抑制光呼吸。Rubisco酶既催化CO2的固定，参与光合作用，也催化光呼吸，为避免抑制Rubisco酶对光合作用的影响而干扰光呼吸的测定，所以不选Rubisco加氧酶抑制剂，而选乙醇酸氧化酶抑制剂。乙醇酸氧化酶也是光呼吸的关键酶，抑制后光呼吸被阻断，只进行细胞呼吸。在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，光合作用一般大于呼吸作用，A组光呼吸被抑制后，在光照下的O2释放量(A)中不包括光呼吸，是光合作用与细胞呼吸的差值。B组(对照组)在光照下的O2释放量(B)为光合作用与细胞呼吸和光呼吸的差值，因此光呼吸速率＝A－B。 31 $