第3章 第4节 第2课时 光合作用和细胞呼吸的关系及二者原理的应用-【新课程学案】2026-2027学年高中生物学必修第一册配套课件PPT（苏教版）

该高中生物学课件聚焦光合作用与细胞呼吸的关系及原理应用，通过回顾光反应、暗反应和细胞呼吸过程，构建物质能量转化、“三率”关系的知识支架，衔接生产生活实例，帮助学生形成完整知识脉络。 其亮点在于结合图解分析与实例探究，通过曲线解读、表格对比培养科学思维，联系农业实践（如大棚管理、间作套种）强化物质能量观，层级训练和课堂小结助力学生系统掌握，教师可利用丰富素材提升教学效率，学生能深化理解并应用知识解决实际问题。

第2课时 光合作用和细胞呼吸的 关系及二者原理的应用 |学|习|目|标| 1.阐明光合作用和细胞呼吸在植物体生命活动中的相互关系。 2.结合生产、生活实例说明光合作用和细胞呼吸原理的应用。 知识点(一)　光合作用和细胞呼吸的关系拓展分析 知识点(二)　光合作用和细胞呼吸原理的应用 课时跟踪检测 目录 课堂小结与随堂训练 知识点(一)　光合作用和细胞呼吸的关系拓展分析 [核心要点点拨] 1.图解光合作用和细胞呼吸物质及能量转化 (1)物质方面(只考虑光合作用与有氧呼吸)： C CO2 (CH2O) 丙酮酸 CO2 O H2O O2 H2O H H2O NADPH (CH2O) NADH H2O (2)能量方面(只考虑光合作用与有氧呼吸)： (3)光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP的来源与去路 2.图解不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点 (1)曲线示意图 (2)解读 (3)概括“三率”的表示方法(“三率”是指呼吸速率、真光合速率、净光合速率) ①曲线图解 ②不同检测指标 检测指标 细胞呼吸速率 净光合速率 总(真)光合速率 CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量 有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量 “三率”关系 总(真)光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率 [经典考题探究] [例1]　某植物光合作用与细胞呼吸过程中部分含碳化合物的变化如图所示，其中①~⑤表示相应生理过程，下列说法错误的是 (　 ) A.图中两个C3不是同一种物质 B.过程②消耗ATP C.过程③④中均有ATP的生成 D.图中所示过程③④⑤均可发生在人和动物体细胞中 √ [解析]　分析题图可知，图中C3分别表示光合作用过程中，固定CO2生成的一种C3分子和呼吸作用第一阶段产生的丙酮酸(C3H4O3)，所以图中两个C3不是同一种物质，A正确；过程②表示C3的还原，该过程需要消耗光反应提供的ATP，B正确；图中③表示细胞呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，均有ATP的生成，C正确；图中①②表示暗反应过程，⑤表示无氧呼吸产C2H5OH和CO2过程，人和动物进行无氧呼吸产乳酸，所以图中所示过程仅③④可发生在人和动物体细胞中，D错误。 [例2]　(2024·江苏高考节选)科研人员对蓝细菌的光合放氧、呼吸耗氧和叶绿素a含量等进行了系列研究。图1是蓝细菌光合作用部分过程示意图，图2是温度对蓝细菌光合放氧和呼吸耗氧影响的曲线图。请回答下列问题： (1)图1中H+从类囊体膜内侧到外侧只能通过ATP合酶，而O2能自由通过类囊体膜，说明类囊体膜具有的特性是_____________。暗反应中C3在______________的作用下转变为(CH2O)，此过程发生的区域位于蓝细菌的____________中。  [解析]　类囊体膜允许某些物质通过，而限制另一些物质通过，这体现了类囊体膜具有选择透过性。暗反应中，C3在光反应产生的ATP和NADPH的作用下，被还原为糖类等有机物，蓝细菌是原核生物，此过程发生在蓝细菌的细胞质基质中。 选择透过性 ATP和NADPH 细胞质基质 (2)图2中蓝细菌光合放氧的曲线是_______(从“甲”“乙”中选填)；据图判断，总光合速率最高时对应的温度是_______(从“20 ℃”“25 ℃”“30 ℃”中选填)，理由为___________________________________________________________________________________________。  乙 30 ℃ 与20 ℃和25 ℃相比，30 ℃时蓝细菌光合放氧速率与呼吸耗氧速率之和最高，即总光合速率最高 [解析]　光合作用产生氧气，而呼吸作用消耗氧气。一般来说，光合作用在一定温度范围内随温度升高而增强，产生的氧气增多；呼吸作用在一定温度范围内随温度升高而增强，消耗的氧气增多。但通常光合作用产生氧气的量大于呼吸作用消耗氧气的量，这样蓝细菌才能积累有机物，正常生长，所以图2中蓝细菌光合放氧的曲线是乙。与20 ℃和25 ℃ 相比，30 ℃时蓝细菌光合放氧速率与呼吸耗氧速率之和最高，即总光合速率最高。 层级训练评价 1.下图中①②③表示生物体内的细胞代谢过程，下列叙述错误的是 (　 ) A.过程①利用化学能合成葡萄糖 B.过程②利用光能合成葡萄糖 C.过程③可以发生在绿色植物细胞的线粒体中 D.能进行过程①或过程②的生物都是自养生物 √ 解析：①表示化能合成作用，合成葡萄糖时利用的是化学能，A正确；②表示光合作用，合成葡萄糖时利用的是光能，B正确；葡萄糖不能在线粒体中分解，需要被分解为丙酮酸才能进入线粒体中被进一步分解，C错误；能进行过程①或过程②的生物可以将CO2转变为葡萄糖，是自养生物，D正确。 2.下面表示氢元素的转移途径，其中①②表示植物叶肉细胞光合作用的有关途径，③④表示细胞呼吸过程中的有关途径。下列相关叙述正确的是 (　 ) A.途径①产生的[H]和途径③产生的[H]是同种物质 B.途径①③在生物膜上进行，途径②④在基质中进行 C.途径①②③④都发生了能量的转化 D.光合作用的原料H2O中的氧原子可以依次经过途径①②③④转移到细胞呼吸的产物H2O中 √ 解析：途径①产生的[H]是还原型辅酶 Ⅱ (NADPH)，途径③产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)，A错误；途径①代表光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体膜上；途径③是有氧呼吸第一、二阶段，分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，途径②代表暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，而④是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，B错误；①代表光反应阶段，发生了光能转化为ATP和NADPH中活跃化学能的过程，②代表暗反应阶段，将ATP和NADPH中的活跃化学能转化为有机物中稳定的化学能，③④为有氧呼吸过程，发生了有机物中稳定的化学能转化为热能和ATP中活跃化学能的过程，C正确；光合作用的原料H2O中的氧可以经过①光反应阶段释放到环境中，环境中的氧可通过④有氧呼吸第三阶段转移到细胞呼吸的产物H2O中，中间不经过②③途径，D错误。 3.[多选]夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行 24小时的检测，结果如图1。图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。请分析下列说法正确的是 (　 ) A.图1中所测气体为氧气，且该大棚内的蔬菜经过一昼夜后积累了一定量的有机物 B.图1中CD段变化的原因可能是光照过强，使温度升高，部分气孔关闭所致 C.保持其他条件不变，突然增强光照时，短时间内叶肉细胞中C3的含量将增多 D.处于图1中的B点时，图2中应该进行的气体转移途径有 A、C、D、E √ √ √ 解析：由图中5~7时气体含量减少，7~17时气体含量增加，可推测有光照时气体增加，无光照时减少，则所测气体为氧气，由图中F点氧气浓度大于A点氧气浓度可知，净光合作用大于0，说明该大棚内的蔬菜经过一昼夜后存在有机物的积累，A正确。图1中CD段变化的原因是光照过强，使温度升高，部分气孔关闭，导致二氧化碳供应不足所致，B正确。突然增强光照时，C3的还原速率加快，而CO2的固定速率不变，因此短时间内叶肉细胞中C3的含量将减少，C错误。处于图1中的B点时，植物总体的光合作用等于细胞呼吸，而叶肉细胞中的光合作用大于呼吸作用，故图2中应该进行的气体转移途径有A、C、D、E，D正确。 4.[多选](2025·淮安高一月考)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是 (　 ) A.甲曲线表示O2吸收量 B.O2浓度为b时，该器官不进行 无氧呼吸 C.O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D.O2浓度为a时较适合保存该器官，该浓度下细胞呼吸强度较小，消耗葡萄糖较慢 √ √ √ 解析：图中横坐标是O2浓度，当O2浓度为0时，甲曲线相对值不为0，说明甲曲线表示CO2释放量，乙曲线表示O2吸收量，A错误。O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时O2吸收量和CO2释放量相等，已知细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确。O2浓度由0到b的过程中O2吸收量逐渐增加，有氧呼吸速率逐渐增加，则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确。据图可知，O2浓度为a时，氧气对无氧呼吸抑制较强，此时有氧呼吸和无氧呼吸均较弱，消耗葡萄糖较慢，适宜保存该器官，D正确。 知识点(二)　 光合作用和细胞呼吸原理的应用 [教材知识梳理] 1.光合作用原理的应用 光照 实例 原理 间作套种 不同植物对_______的需求不同 冬季大棚温度白天适当提高，晚上适当降低 白天提高温度，促进光合作用；夜间降温，抑制呼吸作用 “正其行、通其风” 增大_____浓度，有利于光合作用的进行 合理灌溉 缺少____导致气孔关闭，CO2供应不足 CO2 水 2. 有氧呼吸原理的应用 3.增加农作物产量的四大途径 途径 措施或方法 提高光合速率 提供适宜光照强度、适当提高CO2浓度(如通风)、适当提高温度(如冬天大棚栽培作物)、供应适量必需矿质元素(如合理施肥) 延长光照时间 补充光照 增大光合作用面积 间作、套种、合理密植 提高净光合速率 维持适当的昼夜温差(白天适当升温，晚上适当降温) 微提醒：延长光照时间、增大光合作用面积并不能提高光合速率，但可以增加农作物产量。 经典案例探究 [典例]　(1)分析下列有关细胞呼吸原理的应用实例，回答下列问题： ①水果、蔬菜等在低温条件下保存，可延长保鲜时间　②温室中栽培蔬菜时，夜间和阴天适当降低温度，提高蔬菜的产量　③低氧条件有利于蔬菜保鲜　④农作物中耕松土促进作物生长　⑤陆生植物长时间水淹会因酒精积累而烂根　⑥制葡萄酒时，初期进行通气，使酵母菌大量繁殖　⑦酒精发酵时严格控制无氧环境　⑧粮食入仓前需要进行晾晒处理　⑨干燥种子萌发前进行浸泡处理 以上实例①②说明细胞呼吸受_______因素的影响；实例③④⑤⑥⑦说明细胞呼吸受__________因素的影响；实例⑧⑨说明细胞呼吸受________因素的影响。 (2)新疆瓜果甜的原因是白天_______强，光合作用产物_____；晚上气温______，细胞呼吸对有机物的消耗______。 温度 氧气浓度 水分 光照 多 低 少 层级训练评价 (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)冬季大棚种植白天要适当提高温度，晚上要适当降低温度( ) (2)储藏果蔬一般是提供无氧条件，以减少有机物的消耗( ) (3)细胞呼吸越强越不利于有机物的积累( ) (4)在水稻生产中，采用露田或晒田等措施，是为了改善土壤通氧条件( ) (5)农作物管理要求“正其行，通其风”，目的是增加光照面积，有利于光合作用的进行( ) √ √ × × √ (二)落实知能 2.为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量，可采取的措施中不包括(　 ) A.增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，增大光合作用面积 B.适当提高温室中CO2浓度，提高光合作用速率 C.适当增加昼夜温差，提高产量 D.将制作温室的无色透明薄膜改成绿色薄膜，提高光能利用率 √ 解析：增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，这样可以增大光合作用面积，提高产量，A正确；适当提高温室中CO2浓度，能促进暗反应进而提高光合作用速率，B正确；适当增加昼夜温差，可以使作物积累的有机物增多，提高产量，C正确；植物叶片对绿光的吸收量最少，若将制作温室的无色透明薄膜改成绿色薄膜，会减产，D错误。 3.利用低温、低O2、高CO2等条件抑制细胞呼吸，减少营养物质消耗，是储藏生鲜果蔬产品的基本原则。下列说法错误的是 (　 ) A.低温通过降低酶活性从而抑制细胞呼吸 B.氧气浓度越低越有利于果蔬保存 C.适当提高湿度可有利于蔬果保鲜 D.零上低温、低氧、干燥的环境可能不利于果蔬储藏 √ 解析：细胞呼吸需要一系列酶的催化，低温通过降低酶活性从而抑制细胞呼吸，A正确；氧气浓度保持在较低水平时有机物的消耗最少，并不是越低越有利于果蔬保存，B错误；蔬果保鲜需要保持水分，适当提高湿度可有利于蔬果保鲜，C正确；零上低温、低氧的环境有利于果蔬储藏，但干燥条件不利于果蔬储藏，D正确。 4.光合作用和细胞呼吸原理广泛应用于农业生产，下列有关原理叙述错误的是 (　 ) A.相对于油菜种子，等质量的水稻种子萌发需要更多氧气，应适度浅播 B.玉米和大豆间作，减少了氮肥的使用量、提高了单位面积的总产量 C.给豇豆搭架，使其往高处生长，主要是增加叶片受光面积，提高光能利用率 D.早稻催芽过程中，常用适宜温水淋种并时常翻动，以促进细胞呼吸 √ 解析：油菜种子含有丰富的脂肪，水稻种子含有丰富的淀粉。与糖类相比，脂肪中含C、H比例较高，而O含量较低，相同质量的脂肪氧化分解需要更多的氧气。因此油菜种子适宜浅播，原因是种子萌发时呼吸作用需要大量氧气，A错误；豆科植物根部的根瘤菌可为豆科植物提供氮肥，玉米和大豆间作，减少了氮肥的使用量、增加了单位面积的总产量， B 正确；在种植豇豆时，往往需要搭架供其生长，主要是增加叶片受光面积，促进光合作用，提高光能利用率，C 正确；种子萌发需要适宜的温度、充足的水分和氧气，用适宜温水淋种并时常翻动，可以促进种子的细胞呼吸，有利于早稻催芽，D正确。 (三)迁移应用 5.(2025·苏州检测)植物工厂是在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物的高效生产体系。科研人员研究不同光质配比(红光∶蓝光)对辣椒的叶绿素含量和氮含量的影响如图1所示，不同光质配比对辣椒累计采收量的影响如图2所示。实验分组如下：LED白光对照(CK组)、红光∶蓝光=1∶1(A组)、红光∶蓝光=2∶1(B组)、红光∶蓝光=3∶1(C组)，每组LED灯输出的功率相同。回答下列问题。 (1)提取辣椒叶片叶绿体中的色素常用的试剂是____________。  无水乙醇 解析：光合色素溶于有机溶剂，常用无水乙醇提取叶片中叶绿体内的色素。 (2)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植辣椒，选用红蓝光的依据是_____________________________________。  植物的光合色素主要吸收红光和蓝紫光 解析：植物的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，所以植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植辣椒。 (3)植物工厂用营养液培植辣椒的过程中，需要定时向营养液通入充足的空气，主要目的是 ____________________________________________________________。 解析：向营养液通入充足的空气可促进辣椒根部细胞的有氧呼吸，从而有利于根对无机盐的主动吸收。 促进辣椒根部细胞的有氧呼吸，从而有利于根对无机盐的主动吸收 (4)研究结果表明B组处理比CK组能获得更大的累计采收量，结合图1分析原因： ________________________________________________________。 根据上述实验结果，请就植物工厂中如何提高辣椒产量提出合理建议：________________________________________________。  与CK组相比，B组叶绿素含量和氮含量更高，光合作用更强 选择光质配比为红光∶蓝光=1∶1的LED灯培植辣椒 热考主题加练 (光合作用原理的应用) 解析：由图1可知，与CK组相比，B组叶绿素含量和氮含量更高，光合作用更强，所以B组处理比CK组能获得更大的累计采收量。据图2可知，A组(红光∶蓝光=1∶1)累计采收量最高，所以选择光质配比为红光∶蓝光=1∶1的LED灯培植辣椒，可提高辣椒产量。 课堂小结与随堂训练 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.光合作用是绿色植物细胞的叶绿体利用光能，把CO2和H2O转化成糖和释放O2，并储存能量的过程；细胞呼吸是细胞通过有机物氧化分解为生命活动提供能量的过程。 2.光合作用和细胞呼吸的三率关系： 总(真)光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率。 3.增加光照面积、延长光照时间等可以充分利用光能；适当增强细胞呼吸可以促进作物的生长发育。 4.在储藏果蔬时，一般采用适当降低温度或氧浓度的方法，抑制细胞呼吸，以减少有机物的消耗。在储藏粮食时，通过降低粮仓的湿度，使储存的种子保持干燥，以抑制细胞呼吸，延长保存期限。 三、素养好题训练 1.下图表示光合作用和细胞呼吸过程中CO2和[H]的变化。有关叙述正确的是 (　 ) A.过程①发生在叶绿体内的类囊体膜上，过程②发生在叶绿体基质中 B.过程③发生在细胞质基质中，过程④发生在线粒体中 C.过程⑤⑥均需要NADPH和ATP提供还原剂和能量 D.①③过程产生的[H]都将与氧结合产生水，过程⑧仅在线粒体中进行 √ 解析：过程①是光反应，发生在叶绿体内的类囊体膜上；过程②是暗反应中C3的还原，发生在叶绿体基质中，A正确。③为有氧呼吸的第一、第二阶段，发生在细胞质基质和线粒体中；④为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体中，B错误。⑤为CO2的固定，不需要ATP和NADPH；⑥为C3的还原，需要ATP和NADPH，但ATP仅提供能量，不能提供还原剂，C错误。过程①中产生的NADPH作为还原剂参与暗反应；过程⑧为有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体中，或为无氧呼吸第二阶段，发生在细胞质基质中，D错误。 2.生产和生活中一些常见的现象都蕴含着细胞呼吸的原理，下列相关叙述错误的是 (　 ) A.水果储存时，充入N2和CO2的主要目的是抑制有氧呼吸 B.包扎伤口时用透气的纱布，可以避免伤口细胞缺氧而坏死 C.储存水果和粮食的仓库，可通过降低温度和氧气含量等措施以延长储存时间 D.高等生物保留部分无氧呼吸的能力，有利于对不良环境的适应 √ 解析：水果储存时，充入N2 和CO2 的主要目的是抑制有氧呼吸，减少有机物的消耗，从而延长储存时间，A正确；包扎伤口时用透气的纱布，可以避免伤口处滋生厌氧型微生物，有利于伤口的愈合，B错误；储存水果和粮食的仓库，可通过降低温度从而抑制相关酶的活性来减少有机物的消耗，降低氧气含量能降低有氧呼吸从而减少有机物的消耗，延长储存时间，C正确；高等生物保留部分无氧呼吸的能力，有利于对不良环境的适应，D正确。 3.大棚蔬菜种植技术是一种比较常见的技术，它具有较好的相对密封性能，很多条件可以人为控制，从而有效提高蔬菜产量。下面是某同学参观完某地蔬菜大棚后总结的相关知识，总结中有科学性错误的是 (　 ) A.大棚中经常使用无色透明的塑料薄膜覆盖、阴雨天用日光灯补光，可以增强光合作用的光反应 B.通过增施有机肥，不仅能给蔬菜提供无机盐，还能提供能量 C.白天适当提高大棚温度，夜晚适当降低温度，增大昼夜温差，有利于积累有机物 D.轮作(轮流种植不同的蔬菜)能提高蔬菜对矿质元素的利用率，减少病虫害发生 √ 解析：无色透明的塑料薄膜允许各种颜色的光透过，阴雨天光照不足适当补光，都是增强光反应的措施，A正确；蔬菜不能利用有机肥中的能量，B错误；光合作用合成有机物，细胞呼吸消耗有机物，增大昼夜温差，有利于积累有机物，C正确；轮作有助于更新土壤，提高土壤肥力，提高蔬菜对矿质元素的利用率，减少病虫害发生，D正确。 4.[多选](2025·连云港月考)为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响，某生物兴趣小组做了实验研究，实验结果如图所示。据图分析，下列叙述错误的是 (　 ) A.图中影响马铃薯植株光合速率的因素只有CO2浓度和温度 B.在弱光、CO2浓度为0.03%、20 ℃条件下，马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无O2产生 C.马铃薯植株在适当遮阴、CO2浓度为0.03%、40 ℃条件下，光照强度不是限制光合速率的因素 D.据图分析，在光照充足的条件下适当增加CO2浓度，有利于提高马铃薯CO2吸收速率 √ √ √ 解析：由图可知，图中影响马铃薯植株光合速率的因素有CO2浓度、温度和光照强度，A错误；弱光、CO2浓度为0.03%、20 ℃ 条件下的CO2吸收速率约为0，表示此时植物的光合速率约等于呼吸速率，即马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体可以进行光合作用，因此其叶绿体中有O2产生，B错误；CO2浓度为0.03%、40 ℃条件下，在弱光、适当遮阴以及全光照三种条件下，植物的CO2吸收速率不同，说明光照强度是限制光合速率的因素，C错误；由图可知，全光照条件下，CO2浓度为1.22%时的CO2吸收速率大于CO2浓度为0.03%时，故在光照充足的条件下适当增加CO2浓度，有利于提高马铃薯CO2吸收速率，D正确。 课时跟踪检测 (标 的题目为推荐讲评题目，配有精品课件)  一、选择题 1.下列关于植物光合作用的叙述，不正确的是 (　　) A.在大棚中施用农家肥可以提高CO2的含量，从而提高作物光合作用强度 B.农业上合理密植主要是为了给农作物提供更多的O2 C.大棚薄膜最好用无色透明的，这样有利于植物吸收更多的光能 D.利用马铃薯套种玉米的方法，可增加光照面积、充分吸收光能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析：农家肥被微生物分解可以生成CO2，供给植物进行光合作用，A正确；合理安排植株的间距，主要是为了能充分利用光能，并给农作物提供更多的CO2，B错误；无色透明的薄膜有利于透过更多的光，使植物吸收更多的光能，C正确；生产上马铃薯套种玉米，使作物高低分层，相间成行，以增加光照面积，充分吸收光能，同时有利于空气流通，给农作物提供更多的CO2，D正确。 2.《齐民要术》中指出“谷田必须岁易”，意思是一块土地上连续多年只种谷物，产量会下降，以下相关的生物学分析错误的是 (　　) A.连续多年只种谷物，植物根系发达，细胞呼吸旺盛，导致有机物积累减少 B.谷物会对土壤中的无机盐选择性吸收，长期种植同一种谷物会造成土壤中某些必需元素减少 C.不同年度种不同作物进行轮作，可以有效防止病虫害和杂草繁殖 D.对大豆与玉米进行间作，可以增加光能利用率 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 解析：连续多年只种谷物，会使土壤中矿质元素含量降低，导致植物细胞所需要吸收的物质减少，光合作用降低，从而导致减产，A错误；谷物根系发达，吸收无机盐能力强，对土壤中的无机盐选择性吸收，长期种植会大量消耗土壤中的某些必需元素，会造成土壤中某些必需元素减少，B正确；“谷田必须岁易”指的是轮作，可以避免长期种植谷物引起的土壤中某些必需元素的减少，利于作物的生长，也可以有效防止病虫害的发生和杂草的繁殖，C正确；玉米与大豆间作套种，可以增大光照面积，进而提高光能利用率，D正确。 3.如图表示在不同光照强度下某植物的氧气释放速率。该植物在2 000 lx光照强度下，每小时光合作用产生的氧气量是 (　　) A.12 mol B.17 mol C.11 mol D.23 mol 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 解析：由图可知，当光照强度为0时，每小时氧气释放量是-6 mol，即每小时细胞呼吸消耗的氧气量为6 mol，当光照强度为2 000 lx时，每小时氧气释放量是17 mol，则光合作用每小时产生的氧气量为17+6=23(mol)，故D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 4.如图表示植物叶肉细胞内的物质代谢过程，a、b、c、d为生理过程，下列有关叙述正确的是 (　　) A.若给该植物浇灌O，则18O 会 出现在(CO)中 B.人体细胞进行无氧呼吸时只具有图中的d途径 C.图中的CO2进入叶绿体需载体蛋白协助 D.图中的[H]均是在不同的细胞器里产生的 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 解析：给该植物浇灌O，则O被植物吸收后，在有氧呼吸的第二阶段与丙酮酸一起被彻底分解生成C18O2和[H]，产生的C18O2再参与光合作用的暗反应生成(CO)，因此18O会出现在(CO)中，A正确；人体细胞进行无氧呼吸时的产物是乳酸，不产生CO2，B错误；图中的CO2进入叶绿体的方式是简单扩散，该过程不需要载体蛋白协助，C错误；图中的[H]可能在有氧呼吸的第一阶段产生，场所是细胞质基质而非细胞器内，D错误。 5.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示30 ℃时光合速率与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是 (　　) A.下移、右移、右上移 B.下移、左移、左下移 C.上移、左移、右上移 D.上移、右移、右上移 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 解析：图中a点表示细胞呼吸速率，据题意，由于光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度不同，当温度由30 ℃降到25 ℃时，细胞呼吸速率降低，a点上移；b点表示光合速率=细胞呼吸速率，在25 ℃时细胞呼吸速率降低，光合速率增大，在除光照强度外其他条件不变的情况下，要使其仍然相等，需降低光照强度以使光合速率减弱，即b点左移；d点表示光饱和点时的光合速率，当温度由30 ℃降到光合作用最适温度25 ℃时，光饱和点增大，最大净光合速率增大，d点向右上方移动。即C正确。 6.(2025·徐州检测)如图表示光合作用与细胞呼吸过程中部分物质变化的关系。下列说法正确的是 (　) A.图中①②过程消耗ATP，③④⑤过程产生ATP B.①②过程在叶绿体中进行，③④⑤过程在线粒体中进行 C.①过程产生的NADPH参与②过程，③和④过程产生的[H]与氧结合产生水 D.高等植物所有的细胞都可以进行①②③④⑤过程 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 解析：分析图示可知，①过程表示光反应阶段，②过程表示暗反应阶段，①过程产生的ATP用于②过程，③④⑤表示有氧呼吸全过程，三个阶段都产生ATP，A错误；真核细胞中，①②过程在叶绿体中进行，③过程在细胞质基质中进行，④⑤过程在线粒体中进行，B错误；①光反应阶段产生的NADPH参与②过程(暗反应)中C3的还原，③和④过程产生的[H]都在有氧呼吸的第三阶段与氧结合产生水，C正确；高等植物所有的细胞不一定都可以进行①②过程，如高等植物的根尖细胞不能进行光合作用，因此不能进行①②过程，D错误。 7.[多选]将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标，实验结果如下表。下列对该表数据分析不正确的是 (　　) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO2/(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 黑暗中释放CO2/(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 A.昼夜不停地光照，在5 ℃时该植物不能生长 B.每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物生长的最适温度是25℃ C.每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度均保持在20 ℃的条件下，一昼夜该植物净吸收的CO2量为6 mg D.每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，一昼夜该植物在10 ℃时积累的有机物是在30 ℃时的2倍 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 √ √ √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 解析：表中“光照下吸收CO2量”代表的是净光合速率。在昼夜不停地光照条件下，只要净光合速率大于0，植物就可以正常生长，所以在5 ℃时该植物能正常生长，A错误；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，最有利于植物生长的最适温度是一昼夜积累有机物最多的温度，根据有机物积累量=光照下积累的有机物量-黑暗下消耗的有机物量，可知20 ℃时这个差值最大，因此该植物生长的最适温度是20 ℃，B错误；一昼夜净吸收的CO2量=光照下CO2吸收量-黑暗中CO2释放量，故每天光照12小时，黑暗12小时，在20 ℃时一昼夜该植物净吸收的CO2量为(3.25-1.50)×12= 21(mg)，C错误；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度在10 ℃时，该植物积累的有机物是温度在30 ℃时的(1.75×12-0.75×12)÷(3.50×12-3.00×12)=2(倍)，D正确。 8.[多选]植物的光合作用细胞依赖光照，但光能超过光合系统所能利用的能量时，光合器官可能遭到破坏，该现象称为光抑制。光呼吸能利用部分有机物，在吸收O2放出CO2的同时消耗多余光能，对光合器官起保护作用。下图为某植物叶片在白天和夜晚的气体交换过程，其中PR、R、GP代表不同的生理过程。下列相关叙述正确的是 (　　) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 A.图中的PR、R过程分别代表细胞呼吸、光呼吸，叶片中有机物的积累量取决于GP(真正光合作用)、R、PR的差值 B.光呼吸虽然消耗部分有机物，但是从一定程度上能避免光抑制的发生，具有一定的意义 C.植物通过调节叶片角度回避强光或进行细胞内叶绿体的避光运动均可减弱光抑制现象 D.在农业生产中，适当抑制白天光呼吸和夜间细胞呼吸的进行，有利于提高农作物产量 √ √ √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 解析：分析题图可知，由于叶片在夜晚和白天都进行R过程，故R代表细胞呼吸，PR是叶片吸收O2和放出CO2的过程，因此是光呼吸，A错误；由题干可知光呼吸虽然消耗部分有机物，但可以消耗多余能量，对光合器官起保护作用，从一定程度上能避免光抑制的发生，B正确；光能超过光合系统所能利用的能量时，光合器官可能遭到破坏，植物本身的调节如叶子调节角度回避强光、叶绿体避光运动等都可以避免强光直射造成光合结构破坏，是对光抑制的保护性反应，C正确；白天光呼吸和夜间细胞呼吸均会消耗光合作用产生的有机物，适当减少可以增多有机物的积累，增加农作物产量，D正确。 二、非选择题 9.在一定浓度的CO2和适当温度条件下，测定植物叶片在不同光照条件下的光合速率，给出了光照强度与该植物叶片光合作用速率的关系和CO2的转移方向图，分析下图并回答问题： 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 (1)在图中b点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是______________________________。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 叶绿体、线粒体、细胞质基质 解析：由图可知，b点是光补偿点，此时光合速率与呼吸速率相等，细胞既进行细胞呼吸，又进行光合作用，因此此时该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是叶绿体、线粒体、细胞质基质。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 (2)在图1中c点时，叶绿体中ADP的移动方向是从_________移向____________。  解析：c点是光饱和点对应的光合速率，光合作用中暗反应消耗ATP产生的ADP转移到叶绿体类囊体膜上合成ATP，暗反应发生的场所是叶绿体基质，因此叶绿体中ADP的移动方向是从基质移向类囊 体膜。 基质 类囊体膜 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 (3)将该植物叶片置于8 klx光照下10小时，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中有机物的积累量约为________mg(假设积累的有机物都是葡萄糖，结果保留至小数点后一位)；将该植物叶片从光下移到黑暗中，叶绿体中C5含量短时间内将_______。  24.5 减少 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 解析：8 klx光照下，植物的净光合速率为12 CO2mg/(100 cm2叶·小时)，植物的呼吸速率为6 CO2mg/(100 cm2叶·小时)，其中葡萄糖的相对分子质量为180，CO2的相对分子质量为44，因此每100 cm2叶片一昼夜中有机物的积累量为(12×10-6×14)×180÷(44×6)≈ 24.5(mg)。将该植物叶片从光下移到黑暗中，C3不能转化为C5，而C5的消耗几乎不变，因此叶绿体中C5含量短时间内将减少。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 (4)图1曲线中a、c两点所代表的光合作用强度分别对应于图2中甲、乙、丙、丁中的________、________。  乙 丁 解析：图1中a点时该植物叶片只进行细胞呼吸，c点时其光合作用强度大于呼吸作用强度，因此分别对应于图2中的乙、丁。 10.(2025·南通检测)图1表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，①~④表示相关过程。图2、图3分别表示外界相关条件对植物叶肉细胞、整个植株光合作用和呼吸作用的影响。请据图回答下列问题： 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 (1)图1中表示光合作用的过程有________(填序号)。在①~④过程中既能产生NADH或NADPH又能产生ATP的过程是________(填序号)，产生ATP的场所有______________________________。  ①③ ②③ 细胞质基质、线粒体、叶绿体 解析：过程①表示暗反应，②表示有氧呼吸第一、二阶段，③表示光反应，④表示有氧呼吸第三阶段，故表示光合作用的过程有①③，既能产生NADH或NADPH又能产生ATP的过程是②③，产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 (2)图2中影响甲点上下移动的主要外界因素可能是__________________________(至少写两个)。如果在图2的乙点突然停止光照，短时间内叶绿体中C3的含量变化是_______(填“增多”“减少”或“不变”)。在乙点对应的光照强度下，整个植株总光合作用强度_____(填“>”“=”或“<”)呼吸作用强度。  温度、O2浓度或CO2浓度 增多 ＜ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 解析：图2中，甲点只进行呼吸作用，影响甲点上下移动的主要外界因素可能是温度、O2浓度或CO2浓度。在图2的乙点若突然停止光照，则光反应产生的[H]和ATP减少，C3的还原量减少，短时间内C3的生成不变，故C3的含量增多。乙点对应的光照强度是光补偿点，此时植物叶肉细胞的总光合作用强度=呼吸作用强度，由于植物存在不进行光合作用的部位，故整个植株总光合作用强度<呼吸作用强度。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 (3)用大棚种植蔬菜时，白天最好控制光照强度为图2中的_____点对应的光照强度，温度为图3中的_______℃最佳。  丁 解析：据题图可知，白天最好控制光照强度为图2中的丁点对应的光照强度，温度应为图3中的25 ℃，以使净光合作用最强，有利于有机物积累。 25 1 2 4 5 6 7 8 9 10 3 (4)植物生长先光照6小时后黑暗6小时情况下有机物积累量_____ (填“>”“=”或“<”)先光照5秒后黑暗5秒、间隔进行总时长也是12小时的有机物积累量。  ＜ 解析：光照后，光反应产生的ATP和[H]还能维持暗反应进行几秒钟，先光照5秒后黑暗5秒使得光反应产生的ATP和[H]更能充分利用，因而光合速率更高，所以先光照6小时后黑暗6小时只进行了6小时的暗反应，而先光照5秒后黑暗5秒相当于进行了12小时暗反应，积累的有机物更多。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $