专题03 细胞呼吸与光合作用（3年汇编）（广西专用）2024-2026年高考生物真题分类汇编

专题03 细胞呼吸与光合作用 3年汇编1年模拟 考点分类 广西考情 命题规律 考点1 细胞呼吸与光合作用的综合 2026广西（1题）、2025广西（1题）、2024广西（1题） · 情境设置联系甘蔗生产、藻菌共培养和珊瑚共生，突出真实生产与生态问题。 · 考查光合作用、细胞呼吸及光呼吸的物质转化、能量关系、影响因素和相互联系。 · 命题趋势由单一过程考查转向多过程综合，强化碳流分析、实验探究及跨学科应用。 考点1 细胞呼吸与光合作用的综合 1．（2026·广西·高考真题）广西产糖量占全国60%以上，是我国名副其实的“糖罐子”。广西某甘蔗主产地连续5年月平均气象数据、甘蔗生长时期对应的月份和适宜温度，见表。回答下列问题： 月份 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 平均温度 （℃） 17 21 26.5 29 30 30.5 30 28.5 24.5 21 16 14.5 平均光照时数（h） 87 130 153 184 183 197 198 189 162 111 109 91 累计光照时数（h） 87 217 370 554 737 934 1132 1321 1483 1594 1703 1794 生长时期（适宜温度，℃） 发芽期（13~32） 幼苗期（15~25） 分蘖期（20~30） 拔节期（20~33） 成熟期（13~20） （1）进行光合作用时，甘蔗主要通过叶表皮上的___________吸收二氧化碳，固定二氧化碳的场所是叶绿体____________，光合产物以____________（选填“蔗糖”或“淀粉”）形式运输到茎秆。 （2）甘蔗生长周期至少需要1200小时光照，若因干旱影响了发芽，为了不错过来年1月初的收获时间，最迟补种时间应在5月，据表分析，理由是____________。从生长的适宜温度分析，5月补种最可能对甘蔗____________期的生长产生不利影响。 （3）拔节期快速生长后，需去除中下部被遮蔽的叶片，原因是这些叶片光照不足，光合作用制造的有机物____________呼吸作用消耗的有机物，导致积累的有机物____________。为实现高产稳产，还需重视虫害防治，可采取的生物防治措施有____________（写出2个方面）。 （4）分蘖数和拔节期植株最终高度是决定甘蔗产量的重要因素。某团队在5月初针对拔节期的诱因进行实验，思路为：取分蘖初期甘蔗苗若干，随机均分为三组，甲组作对照，乙组适当减少分蘖数，丙组适当减少光照时数，当甲组进入____________期时，统计分析乙、丙组所处的生长时期。若甲、乙组生长时期进度相同，丙组生长时期进度迟于甲、乙组，则说明____________。 2．（2025·广西·高考真题）科学家利用衣藻和大肠杆菌设计了一种共培养系统。该系统中，工程化衣藻在光合作用时，会通过光呼吸竞争性消耗C5产生甘醇酸（光呼吸强度受CO2/O2比值影响）；工程化大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品。实验过程及结果见图。回答下列问题： 注：μE为光照强度单位μmol.m-2.s-1 （1）第①阶段向培养液中通入3%CO2，目的是______。 （2）第②阶段大肠杆菌干重下降的主要原因是______。 （3）据图分析，限制第③阶段衣藻干重增加的主要因素是______；第④阶段衣藻和大肠杆菌的干重均增加，原因是______。 （4）该系统对助力实现碳中和目标的优势是______。 3．（2024·广西·高考真题）珊瑚是一类低等动物，可从环境中获取单细胞真核藻类虫黄藻，让其共生于自己细胞内，成为珊瑚-虫黄藻共生体。共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物。研究人员在实验室研究温度升高对某珊瑚-虫黄藻共生体的两种类型（A型和B型）的影响，结果见下图。回答下列问题： （1）珊瑚细胞获取虫黄藻的方式是______（填物质运输方式）；虫黄藻可利用CO2和H2O在______（填细胞器名称）合成糖类，为珊瑚提供营养。 （2）当光合呼吸比约等于1时，A型共生体仍能生长，其原因是______。 （3）常温条件下，在缺少浮游生物的贫瘠海域，更具生存优势的共生体类型是______，理由是______。 （4）若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，则据图分析B型共生体内的单个虫黄藻光合速率将______，理由是______。 1．（2026·南宁二中&柳州高中·二模）下列有关厌氧呼吸的叙述，错误的是（ ） A．产生少量ATP B．可产生水 C．可释放二氧化碳 D．在细胞溶胶中进行 2．（2026·广西河池·二模）玉米根细胞中存在乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH），在缺氧条件下，这两种酶的活性随处理时间变化如下图。下列分析错误的是（　　） A．ADH和LDH均分布在细胞质基质中，参与丙酮酸的转化 B．在缺氧初期，乳酸发酵和乙醇发酵可能同时进行 C．无氧呼吸产生的乙醇和乳酸均可在根细胞线粒体内彻底氧化分解 D．ADH和LDH活性的差异，说明玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵 3．（2026·广西·一模）某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式，进行了相关实验，实验设置了有氧组和无氧组，装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅能支持部分葡萄糖进行彻底氧化分解。下列有关叙述正确的是（　　） A．无氧组中，酵母菌葡萄糖溶液的pH有所升高 B．有氧组和无氧组中的酵母菌细胞产生的场所均为细胞质基质 C．若时间足够长，有氧组的培养液能与酸性重铬酸钾反应生成灰绿色 D．若葡萄糖完全被消耗，有氧组和无氧组产生的比值等于3:1 4．（2026·广西柳州·二模）研究人员在稻田中发现了一株叶绿素含量显著低于正常水平的水稻突变植株。下列有关该突变植株的推测，合理的是（　　） A．叶肉细胞叶绿体中的基粒可能比较少 B．光合作用效率显著高于正常水稻植株 C．对蓝紫光的吸收量与正常水稻植株无差异 D．用纸层析法分离光合色素，扩散最快的两条色素带变窄 5．（2026·广西南宁·二模）科研工作者在研究过程中诱变得到一种小麦突变体，叶片颜色变浅呈黄绿色，其呼吸特性与野生型植株相同，但光合特性有明显差异，该突变体对照射在叶面上的光能吸收率低，但将吸收的光能转化为化学能的效率高于野生型。下列叙述正确的是（　　） A．该突变体将光能转化为ATP中化学能的反应在叶绿体基质中进行 B．用纸层析法分离该突变体的光合色素，扩散最慢的2条色素带比野生型的宽 C．若该突变体的光补偿点和二氧化碳补偿点都较高，说明其固定CO2的能力更强 D．若该突变体的光饱和点及最大净光合速率都较高，说明其对强光环境的适应性更强 6．（2026·广西河池·一模）光伏发电与光合作用分别代表了人工与自然两种卓越的能量转换方式。“农光互补”是指在农田上方架设透光性可调的光伏板，实现“顶上清洁发电，地上高效种植”，是落实国家“乡村振兴”和“双碳”（碳达峰与碳中和的合称）战略的重要举措。某科技小组模拟“农光互补”模式，探究不同遮光率对生菜生长的影响，其他环境条件均一致且适宜，测定了各组生菜的净光合速率和呼吸速率，结果如下表。 组别 遮光率（%） 净光合速率（μmolCO2·m-2·s-1） 呼吸速率（μmolCO2·m-2·s-1） 甲 0 25.0 3.0 乙 25 28.5 3.2 丙 50 20.0 2.8 丁 75 8.0 2.0 （1）光伏板遮挡阳光，首先影响光合作用的________阶段，该阶段在叶绿体的________上进行。 （2）①与对照组（甲组）相比，当遮光率超过50%，作物生长受阻。请从光反应与暗反应相互关系的角度分析，其原因是________________________________________________________。 ②从土地综合效益最大化（兼顾发电和种植）的角度出发，你认为最适宜推广的是________组，理由是________________________________。 （3）上述提到“透光性可调的光伏板”，假设未来为该基地引入人工智能（AI）精准调控系统。你认为AI系统可以实时监测哪些环境因子（举两例）：________________________。 （4）“农光互补”模式对实现“双碳”目标的积极意义体现在：一方面，光伏发电可________；另一方面，农作物通过光合作用________________________________。 7．（2026·广西河池·二模）火龙果是广西重要的经济作物，其碳同化途径属于景天酸代谢（CAM）途径。为探究不同水分条件对火龙果光合作用的影响，研究人员以某品种火龙果为材料，分别进行正常供水和干旱处理，16周后测定相关指标，结果如下表所示。 处理 时间 气孔开放率（%） 叶绿素含量（mgg-1DW） 酶活性（nmol min-1g-1DW） PEPC酶 RUBP酶 正常供水 08:00 2.7 1.65 781.22 618.84 20:00 76.98 1324.75 350.66 干旱处理 08:00 0 1.21 214.89 467.41 20:00 41.06 358.21 441.36 注：PEPC酶催化CO2固定为苹果酸；RUBP酶催化C3途径中CO2的固定。 请回答下列问题： （1）火龙果叶肉细胞中，光合色素分布在________上，其功能是________。 （2）CAM途径中，夜间气孔开放，CO2在________酶的催化下固定为苹果酸并储存于液泡中；白天气孔关闭，苹果酸分解释放________进入卡尔文循环，在RUBP酶催化下被固定。 （3）据表分析，干旱处理后火龙果的净光合速率会________（填“升高”或“降低”），判断依据是________（答出两点）。 （4）火龙果原产于热带沙漠地区。结合表中数据，分析CAM途径对火龙果适应干旱环境的意义：_______。 8．（2026·广西南宁·二模）为研究不同玉米品种幼苗根结构及呼吸代谢对淹水胁迫的响应差异。研究人员以玉米品种浚单20（XD20）和登海662（DH662）为实验材料，设对照组（CK）和淹水组（T），并分别于实验的第0、2、4、6、8天测定相关指标，得到部分数据如下。请回答下列问题： （1）ADH是乙醇脱氢酶，参与催化丙酮酸进行酒精发酵。ADH分布在根细胞的_______中，其催化的反应_______（选填“产生”或“不产生”）ATP。酒精积累过多会扰乱细胞的正常代谢。 （2）据图分析，实验期间淹水组地下部干重的增加量比对照组_______，从细胞代谢的角度分析，可能的原因是_______（答出1点即可）。 （3）已知淹水后一些植物根系细胞可通过_______（填“细胞坏死”或“细胞凋亡”）使自身某些薄壁组织形成腔隙，形成通气组织。进一步研究发现，淹水后XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大，这有助于根部获得更多_______。 （4）综上分析，更适合在易涝地区种植的玉米品种是_______，理由是______（需答出3点）。 9．（2026·广西贵港·模拟预测）Rubisco酶是光合作用暗反应的关键酶，能催化CO2与C5（RuBP）结合生成两分子C3；但在O2浓度高、CO2浓度低时，Rubisco酶也可催化C5与O2结合，生成一分子C3和一分子C2，C2进一步在线粒体等结构中转化为CO2，这一过程称为光呼吸。光呼吸会消耗已固定的有机物，降低光合效率。科研人员为探究水分胁迫对某植物光合作用及光呼吸的影响，在人工气候室中开展实验，测得的有关数据如下表所示（数据为均值）： 处理 净光合速率（μmolCO2·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 光呼吸速率（μmolCO2·m-2·s-1） 对照（正常供水） 12.8 125.6 280.5 2.1 轻度干旱 9.6 82.3 285.8 3.5 中度干旱 6.1 46.7 292.2 4.8 重度干旱 3.2 28.4 312.6 5.9 注：光呼吸速率以单位时间内CO2释放量表示。 请回答： （1）Rubisco酶催化C5与CO2结合的过程属于光合作用暗反应中的__________阶段。光照充足时，若突然降低环境中CO2浓度，短时间内C5的含量将_____（填“升高”“降低”或“不变”），原因是_________。 （2）导致光合速率降低的因素包括气孔限制因素（CO2供应不足）和非气孔限制因素（CO2得不到充分利用）。据表分析，引起轻度干旱组净光合速率下降的主要原因可能是_______（填“气孔因素”或“非气孔因素”），判断理由是_________________。 （3）随着干旱程度加重，该植物的光呼吸速率呈_____（填“上升”或“下降”）趋势。从光呼吸的发生条件推测，原因可能是_________。 （4）从减少有机物消耗的角度，提出一项提高干旱地区作物产量的具体措施：__________。 10．（2026·广西桂林·模拟预测）为探究基因ZmWI5在玉米抗旱过程中的作用，研究人员获得了该基因的缺失突变体wi5，并在正常供水（CK）和干旱条件下，用野生型（WT）与突变型（wi5）为材料进行了相关实验，结果如图所示。回答下列问题： （1）实验的自变量为_______。在干旱条件下，_______玉米生长受到的影响更大。 （2）据图分析，与WT相比，wi5在干旱条件下气孔导度的下降幅度更___（填“大”或“小”），推测基因ZmWI5的功能之一是_________。 （3）水的光解为后续反应提供电子，若电子传递受阻或积累过多，会与氧气结合形成活性氧（ROS），攻击生物膜系统。据图推测，干旱条件下，wi5的类囊体薄膜可能遭受了ROS攻击，判断依据是：_________。这会导致光反应产生的______减少，从而加剧了光合作用速率的下降。 （4）研究发现，干旱胁迫下玉米通过脱落酸（ABA）调节气孔关闭。结合本实验结果，若你是该研究的负责人，下一步可开展的研究方向有：_______________（写出1个即可） 11．（2026·广西·模拟预测）棉花是我国重要的经济作物，其冠层不同部位的叶片（阳叶、阴叶）因光照条件差异，光合特性存在显著不同。研究人员在不同时间对不同高度阳叶和阴叶的气孔导度、净光合速率进行了对比分析，结果如图1、图2所示。请回答下列问题： 注：气孔导度越大，气孔张开程度就越高 （1）在棉花的生长过程中，能通过气孔进出的物质主要有___________（答至少两种）。据图1可知，与8:00相比，12:00时棉花阳叶气孔导度显著降低，其主要意义是______________。 （2）据图2可知，棉花的生长主要依赖于______（填“阳叶”或“阴叶”），判断的依据是______________。 （3）结合图1和图2分析，在8:00—12:00期间，与80cm高度阳叶相比，30cm高度阴叶的净光合速率更低，此时限制阴叶光合速率的主要环境因素是______________，而限制阳叶光合速率的主要环境因素是_____________。 （4）根据本实验的研究结果，为优化棉花冠层不同部位叶片的光合效率，农业生产中可采取针对性的田间管理措施有______________。 12．（2026·广西崇左·二模）研究发现，某些藻类和细菌的共培养系统可高效降解聚乳酸（PLA）塑料，并同时生产生物燃料。回答下列问题： （1）藻类叶绿体中，催化CO2固定的Rubisco（一种酶）主要分布在_____（填场所）。与空气相比，水体中CO2扩散速率慢，部分藻类可通过CO2浓缩机制（CCM）提高胞内CO2浓度，从而提高CO2固定的效率，推测CCM能提高CO2固定的效率的原理是_____。 （2）为探究藻类CCM与膜蛋白X、Y的关系，科研人员构建了X、Y基因缺失突变体，检测野生型和突变体的K1/2Ci（达到1/2最大净光合速率所需的HCO3⁻浓度），结果如表1所示。 组别 K1/2Cᵢ相对值 野生型 12 X突变体 15 Y突变体 80 X和Y双突变体 120 表1 K1/2Ci相对值越大，说明藻类CCM能力越_____，实验结果表明_____（答出2点）。 （3）科研人员构建光合藻类与异养细菌共培养系统，探究其降解PLA塑料与生产生物燃料的效率，同时设置藻类单独培养组作为对照，检测两组的光合速率、PLA降解速率及糖类产量，结果如表2所示。 组别 光合速率/（μmolCO2·m-2·s-1） PLA降解速率/（mg·d-1） 糖类产量/（g·L-1） 藻类单独培养组 12.3 0.8 2.1 藻类+细菌共培养组 28.7 3.5 5.8 表2 表2中，共培养组藻类光合速率显著高于单独培养组，其主要原因是_____。从生态系统成分、种间关系及物质循环角度分析，该共培养系统提升效率的主要生态原理是_____。 13．（2026·广西·一模）盐碱胁迫是植物常遭遇的逆境胁迫之一，植物响应盐碱胁迫的核心机制是的转运，SOS1、NHX等转运蛋白跨膜运输离子的过程如图1所示。研究人员对苹果苗施加油菜素内酯（EBL），检测盐碱胁迫和EBL处理对苹果苗植株光合作用的影响，结果如图2所示。回答下列问题： （1）由图1可知，SOS1跨膜运输的方式是_____。盐碱会导致土壤板结，影响植物根系细胞的呼吸作用，从而_____（填“促进”或“抑制”）SOS1运输，原因是_____。 （2）植物进行光合作用固定为糖类的过程中，发生的能量转化为_____。由图2可知，EBL能_____盐碱胁迫对苹果植株光合作用的抑制。盐碱胁迫会诱导植物细胞产生大量自由基，据此推测，盐碱胁迫下净光合速率下降的原因可能是_____。 （3）为研究盐碱胁迫下EBL对植物光合作用的影响机制，科研人员做了相关实验，结果如图3所示。据此推测，EBL影响植物盐碱胁迫的机制为_____。 14．（2026·广西柳州·二模）短穗扦插是茶苗最主要的种植手段，其核心是选取一小段带有“一叶一芽”的成熟枝条作为插穗，在适宜环境下促其生根成苗。为了探究适合茶苗生长的适宜光照强度和温度，科研人员通过实验得出不同温度下某种茶苗植株的光补偿点和光饱和点，结果如图所示。回答下列问题： （1）短穗扦插只保留一叶的主要原因是____________，留芽的原因是______________。 （2）将茶苗长期置于35℃、10千勒克斯的条件培养，茶苗______（选填“能”或“不能”）正常生长，此状态下叶肉细胞产生O2的速率______（选填“大于”、“小于”或“等于”）叶肉细胞产生CO2的速率。若在35℃条件下，光照强度从30千勒克斯增大到35千勒克斯，茶苗光合速率将__________（选填“加快”、“减慢”或“不变”），原因可能是_____________（答出2点即可）。 （3）45℃条件下茶苗的光补偿点较高，原因是此时__________相关的酶活性较高，需要较高的光照强度才能“补偿”呼吸消耗。结合图中数据和以上分析，种植茶苗的最适宜条件是____________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 细胞呼吸与光合作用 考点1 细胞呼吸与光合作用的综合 1.【答案】（1）气孔 基质 蔗糖 （2）5月的累计光照时数为554h，从5月到次年1月的累计光照总时长为1794h-554h=1240h，满足甘蔗生长至少需要1200小时光照的要求，若迟于5月补种，后续总光照时长将不足1200h，无法在来年1月初成熟收获 幼苗 （3）小于（低于） 小于0（或为负、积累量很低） 引入害虫天敌、利用害虫的性外激素（信息素）诱杀雄性害虫、施用能寄生害虫的生物菌剂（如白僵菌）等（合理即可） （4）拔节 光照时数不足（光照条件）是导致甘蔗进入拔节期的主要限制因素，分蘖数减少不会推迟甘蔗进入拔节期的时间 2.【答案】（1）抑制光呼吸，有利于衣藻大量繁殖 （2）甘醇酸积累，培养液pH下降，不利于大肠杆菌生存 （3）光照强度 衣藻光合作用增强，数量增多，产生的甘醇酸多，已适应环境的大肠杆菌大量繁殖 （4）在生产高价值生物产品的同时，实现CO2的吸收利用或者负排放 3.【答案】（1）胞吞 叶绿体 （2）可通过摄食浮游生物获取营养物质 （3）B型 与A型相比，B型共生体的光合呼吸比更高，积累光合产物更多，在贫瘠海域中，B型比A型更具有生存优势 （4）下降 升温后呼吸速率基本不变，B型光合呼吸比显著下降，所以B型共生体总光合速率下降，且藻黄虫密度变化不大，所以单个黄虫的光合速率下降 1.【答案】B 2.【答案】C 3.【答案】C 4.【答案】A 5.【答案】D 6.【答案】（1）光反应 类囊体薄膜 （2）当遮光率超过50%时，光照不足，光反应产生的ATP和NADPH减少，暗反应中C₃的还原速率减慢，进而导致暗反应速率减慢，整个光合作用速率大幅下降，有机物积累减少，作物生长受阻 乙组 与甲组相比，乙组的净光合速率更高，作物有机物积累更多，产量更高；同时25%的遮光率可实现一定的光伏发电收益，兼顾了发电和种植，实现土地综合效益最大化 （3）光照强度、温度、CO₂浓度、湿度 （4）替代化石能源，减少CO₂排放，助力“碳达峰” 吸收并固定大气中的CO₂，转化为有机物储存碳，助力“碳中和” 7.【答案】（1）类囊体薄膜 捕获/吸收、转化光能 （2）PEPC CO2 （3）降低 依据：①干旱处理后气孔开放率显著下降（夜间从76.9%降至41.1%，白天降至0），CO2吸收减少；②叶绿素含量下降（从1.65降至1.21），光反应减弱；③PEPC酶活性大幅下降（夜间从1324.75降至358.21），RUBP酶活性下降，CO2固定效率降低 （4）CAM途径使火龙果在夜间气孔开放吸收CO2并固定储存为苹果酸，白天在气孔关闭的情况下仍可利用储存的苹果酸释放CO2进行光合作用，有利于在干旱条件下减少水分散失，同时保障光合作用的进行，从而适应干旱环境 8.【答案】（1）细胞质基质 不产生 （2）少 淹水组地下部分主要进行无氧呼吸，消耗的有机物比对照组多（或淹水组光合作用强度降低，有机物输送到地下部分比对照组少） （3）细胞凋亡 氧气（O2） （4）浚单20（或XD20） XD20-T根部ADH活性比DH662-T的低，积累酒精较少，对细胞代谢影响更小；被水淹后，XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大；地下部分干重增加量比DH662-T的多 9.【答案】（1）CO₂的固定 升高 光照充足时，C₃的还原正常进行，C₅生成速率不变；但 CO₂浓度降低，C₅与 CO₂结合生成 C₃的速率减慢，C₅消耗减少，因此短时间内 C₅含量升高 （2）非气孔因素 轻度干旱组气孔导度显著下降，但胞间 CO₂浓度与对照组相比无明显下降，说明净光合速率下降不是由气孔导度降低导致的，而是叶肉细胞利用 CO₂的能力下降 （3）上升 干旱程度加重时，气孔导度降低，O₂浓度相对升高，Rubisco 酶更易催化 C₅与 O₂结合，使光呼吸速率上升 （4）选育低光呼吸的作物品种（或适当提高环境 CO₂浓度、合理灌溉减轻干旱胁迫等，合理即可）。 10.【答案】（1）玉米类型（是否含有ZmWI5基因）和土壤湿度（是否干旱） 突变型（wi10、ZmWI5缺失突变体） （2）大 在干旱胁迫下维持气孔导度（在干旱条件下减缓气孔的关闭） （3）超氧阴离子含量增加，净光合速率下降幅度远大于气孔导度的下降幅度，说明光反应受到更大影响，ROS攻击类囊体薄膜可能性大 ATP、NADPH （4）探究基因ZmWI5是否通过ABA途径调控气孔导度（探究ZmWI5基因与ABA信号通路的直接互作或研究ZmWI5对活性氧（ROS）清除的调控机制等） 11.【答案】（1）CO2、O2和H2O 减少水分的散失（或降低蒸腾作用） （2）阳叶 阳叶的净光合速率显著高于阴叶 （3）光照强度 CO2浓度 （4）合理密植、修剪整枝、适时灌溉与施肥 12.【答案】（1）叶绿体基质 CO2是Rubisco的底物，胞内CO2浓度升高可提高Rubisco与底物的结合效率，进而提高CO2固定的效率 （2）弱 膜蛋白X、Y均可增强藻类的CCM能力，且Y的作用比X更显著；膜蛋白X、Y在增强藻类的CCM能力方面具有协同作用 （3）细菌降解PLA时会释放大量CO2为藻类光合作用的暗反应提供了充足原料 藻类作为生产者为细菌提供有机物和氧气，细菌作为分解者降解PLA释放CO2等原料供藻类光合作用使用，二者为原始合作关系，共培养可促进系统物质循环 13.【答案】（1）协助扩散 抑制 土壤板结会抑制细胞呼吸，使产生的ATP减少；SOS1运输由膜两侧浓度梯度供能，膜两侧浓度梯度的维持依赖ATP （2）ATP和NADPH中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能 缓解 自由基破坏类囊体薄膜和光合作用相关酶 （3）EBL能促进SOS1基因和NHX基因的表达，使细胞排出或将储藏在液泡 14.【答案】（1）保证茶苗能进行光合作用，防止蒸腾作用过强使水分散失 产生生长素促进茶苗生根 （2）不能 大于 不变 受光合色素含量限制；受光合作用相关酶含量限制；受光合作用相关酶活性的限制；受外界CO2浓度的限制等 （3）细胞呼吸 33千勒克斯、25℃ 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 细胞呼吸与光合作用 3年汇编1年模拟 考点分类 广西考情 命题规律 考点1 细胞呼吸与光合作用的综合 2026广西（1题）、2025广西（1题）、2024广西（1题） · 情境设置联系甘蔗生产、藻菌共培养和珊瑚共生，突出真实生产与生态问题。 · 考查光合作用、细胞呼吸及光呼吸的物质转化、能量关系、影响因素和相互联系。 · 命题趋势由单一过程考查转向多过程综合，强化碳流分析、实验探究及跨学科应用。 考点1 细胞呼吸与光合作用的综合 1．（2026·广西·高考真题）广西产糖量占全国60%以上，是我国名副其实的“糖罐子”。广西某甘蔗主产地连续5年月平均气象数据、甘蔗生长时期对应的月份和适宜温度，见表。回答下列问题： 月份 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 平均温度 （℃） 17 21 26.5 29 30 30.5 30 28.5 24.5 21 16 14.5 平均光照时数（h） 87 130 153 184 183 197 198 189 162 111 109 91 累计光照时数（h） 87 217 370 554 737 934 1132 1321 1483 1594 1703 1794 生长时期（适宜温度，℃） 发芽期（13~32） 幼苗期（15~25） 分蘖期（20~30） 拔节期（20~33） 成熟期（13~20） （1）进行光合作用时，甘蔗主要通过叶表皮上的___________吸收二氧化碳，固定二氧化碳的场所是叶绿体____________，光合产物以____________（选填“蔗糖”或“淀粉”）形式运输到茎秆。 （2）甘蔗生长周期至少需要1200小时光照，若因干旱影响了发芽，为了不错过来年1月初的收获时间，最迟补种时间应在5月，据表分析，理由是____________。从生长的适宜温度分析，5月补种最可能对甘蔗____________期的生长产生不利影响。 （3）拔节期快速生长后，需去除中下部被遮蔽的叶片，原因是这些叶片光照不足，光合作用制造的有机物____________呼吸作用消耗的有机物，导致积累的有机物____________。为实现高产稳产，还需重视虫害防治，可采取的生物防治措施有____________（写出2个方面）。 （4）分蘖数和拔节期植株最终高度是决定甘蔗产量的重要因素。某团队在5月初针对拔节期的诱因进行实验，思路为：取分蘖初期甘蔗苗若干，随机均分为三组，甲组作对照，乙组适当减少分蘖数，丙组适当减少光照时数，当甲组进入____________期时，统计分析乙、丙组所处的生长时期。若甲、乙组生长时期进度相同，丙组生长时期进度迟于甲、乙组，则说明____________。 【答案】（1）气孔 基质 蔗糖 （2）5月的累计光照时数为554h，从5月到次年1月的累计光照总时长为1794h-554h=1240h，满足甘蔗生长至少需要1200小时光照的要求，若迟于5月补种，后续总光照时长将不足1200h，无法在来年1月初成熟收获 幼苗 （3）小于（低于） 小于0（或为负、积累量很低） 引入害虫天敌、利用害虫的性外激素（信息素）诱杀雄性害虫、施用能寄生害虫的生物菌剂（如白僵菌）等（合理即可） （4）拔节 光照时数不足（光照条件）是导致甘蔗进入拔节期的主要限制因素，分蘖数减少不会推迟甘蔗进入拔节期的时间 【解析】（1）植物主要通过叶表皮的气孔吸收CO₂；CO₂的固定属于暗反应过程，发生在叶绿体基质中；植物光合产物在韧皮部的长距离运输形式为蔗糖，蔗糖溶解度高、不易被分解，适合长距离转运。 （2）从表格累计光照数据可知，5月的累计光照为554h，到次年1月总累计光照为1794h，二者差值为1240h，超过生长所需的最低1200h光照，可保证在1月初收获前完成生长。结合生长时期安排，原计划3-4月为幼苗期，5月补种后甘蔗发芽后直接进入温度29℃的环境，远高于幼苗期15~25℃的适宜温度范围，因此会对幼苗期生长产生不利影响。 （3）光照不足时，叶片光合速率低，制造的有机物量少于呼吸作用的消耗量，有机物积累量为负，这类叶片不仅不能为植株生长贡献有机物，反而会消耗植株的养分，去除后可减少养分浪费。生物防治是利用生物或生物代谢产物控制害虫，不使用化学农药，常见措施包括引入天敌、利用化学信息素干扰害虫繁殖、投放寄生性病原微生物等。 （4）实验目的是探究拔节期的诱因，因此需要以对照组的生长进度为参照，当甲组进入拔节期时，统计其余两组的生长阶段。甲组和乙组仅分蘖数不同但生长进度一致，说明分蘖数多少不影响拔节期的到来；丙组减少光照后生长进度推迟，说明光照时数是诱导甘蔗进入拔节期的关键因素。 2．（2025·广西·高考真题）科学家利用衣藻和大肠杆菌设计了一种共培养系统。该系统中，工程化衣藻在光合作用时，会通过光呼吸竞争性消耗C5产生甘醇酸（光呼吸强度受CO2/O2比值影响）；工程化大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品。实验过程及结果见图。回答下列问题： 注：μE为光照强度单位μmol.m-2.s-1 （1）第①阶段向培养液中通入3%CO2，目的是______。 （2）第②阶段大肠杆菌干重下降的主要原因是______。 （3）据图分析，限制第③阶段衣藻干重增加的主要因素是______；第④阶段衣藻和大肠杆菌的干重均增加，原因是______。 （4）该系统对助力实现碳中和目标的优势是______。 【答案】（1）抑制光呼吸，有利于衣藻大量繁殖 （2）甘醇酸积累，培养液pH下降，不利于大肠杆菌生存 （3）光照强度 衣藻光合作用增强，数量增多，产生的甘醇酸多，已适应环境的大肠杆菌大量繁殖 （4）在生产高价值生物产品的同时，实现CO2的吸收利用或者负排放 【解析】工程化衣藻在光合作用时，会通过光呼吸竞争性消耗C5产生甘醇酸，而工程化大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品，若将两者共培养，不仅可以消耗大气中的CO2，还能持续产物高价值产品。 （1）由题干可知，工程化衣藻在光合作用时，会通过光呼吸竞争性消耗C5产 生甘醇酸（光呼吸强度受CO2/O2比值影响）。在第①阶段一一衣藻单独培养阶 段，如果衣藻光呼吸较强，衣藻合成甘醇酸较多，培养液pH迅速降低，会抑 制衣藻的繁殖，不利于后期共培养系统的生产效率。故第①阶段和第②③阶段相比，光照强度相同，第①阶段通入的气体中CO2占比更大（空气中CO2的体 积分数约为0.04%），可以抑制光呼吸，有利于衣藻大量繁殖。此时衣藻仍可以产生部分甘醇酸，为第2阶段共培养阶段作准备。 （2）第①阶段衣藻合成并分泌甘醇酸，为大肠杆菌提供有机碳。同时，甘醇酸是一种有机酸，培养液的pH下降，形成的pH环境不利于大肠杆菌生存，因此，共培养初期，大肠杆菌数量下降，伴随着甘醇酸逐渐被大肠杆菌吸收利用和适宜环境，大肠杆菌逐渐增加。 （3）对比第③阶段和第④阶段可知，限制第③阶段衣藻干重增加的主要因 素是光照强度。第④阶段衣藻和大肠杆菌的干重均增加，原因是衣藻的光合作用增强，数量增加，衣藻光呼吸产生更多的甘醇酸，使已适应环境的大肠杆菌快速增殖。 （4）结合题干信息可知，衣藻一大肠杆菌共培养系统在生产高价值 生物产品的同时，实现CO2的吸收利用或者负排放。 3．（2024·广西·高考真题）珊瑚是一类低等动物，可从环境中获取单细胞真核藻类虫黄藻，让其共生于自己细胞内，成为珊瑚-虫黄藻共生体。共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物。研究人员在实验室研究温度升高对某珊瑚-虫黄藻共生体的两种类型（A型和B型）的影响，结果见下图。回答下列问题： （1）珊瑚细胞获取虫黄藻的方式是______（填物质运输方式）；虫黄藻可利用CO2和H2O在______（填细胞器名称）合成糖类，为珊瑚提供营养。 （2）当光合呼吸比约等于1时，A型共生体仍能生长，其原因是______。 （3）常温条件下，在缺少浮游生物的贫瘠海域，更具生存优势的共生体类型是______，理由是______。 （4）若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，则据图分析B型共生体内的单个虫黄藻光合速率将______，理由是______。 【答案】（1）胞吞 叶绿体 （2）可通过摄食浮游生物获取营养物质 （3）B型 与A型相比，B型共生体的光合呼吸比更高，积累光合产物更多，在贫瘠海域中，B型比A型更具有生存优势 （4）下降 升温后呼吸速率基本不变，B型光合呼吸比显著下降，所以B型共生体总光合速率下降，且藻黄虫密度变化不大，所以单个黄虫的光合速率下降 【解析】题图分析：据图可知，温度升高对A型共生体光合呼吸比影响不大，但会降低其体内虫黄藻密度；温度升高对B型体内虫黄藻密度影响变化不大，但会使其光合呼吸比下降。 （1）依题意，珊瑚细胞获取虫黄藻后，虫黄藻共生于珊瑚细胞内，说明珊瑚细胞获取虫黄藻的方式是胞吞。虫黄藻是单细胞真核藻类，能利用CO2和H2O合成糖类的细胞器是叶绿体。 （2）依题意，共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物，当光合呼吸比约等于1时（此时白天净光合量与晚上呼吸量相等，一天中有机物净积累量等于零），A型共生体仍能生长（一天中有机物积累量大于零），说明A型共生体可通过摄食浮游生物获取营养物质，使共生体生长。 （3）据图可知，与A型相比，B型共生体的光合呼吸比更高，实验中每天昼夜等长，则B型共生体一天中积累光合产物更多，故在贫瘠海域中，B型比A型更具有生存优势。 （4）据图可知，升温后B型共生体光合呼吸比下降明显，若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，说明其白天净光合作用速率下降明显，净光合速率=光合速率-呼吸速率，可推断B型共生体总光合作用速率下降。据图可知，升温后，B型共生体的藻黄虫密度变化不大，故单个黄虫的光合速率下降。 1．（2026·南宁二中&柳州高中·二模）下列有关厌氧呼吸的叙述，错误的是（ ） A．产生少量ATP B．可产生水 C．可释放二氧化碳 D．在细胞溶胶中进行 【答案】B 【解析】厌氧呼吸是在无氧的条件下发生的，在细胞溶胶中进行，厌氧呼吸的过程可以划分为两个阶段：第一阶段与需氧呼吸的第一阶段一样，进行糖酵解；第二阶段中，丙酮酸在不同酶的催化作用下，形成乳酸或乙醇和CO2。 A、厌氧呼吸是不彻底的氧化分解，产生少量的ATP，A正确； B、厌氧呼吸过程中，葡萄糖只能分解形成乳酸或酒精和二氧化碳，不产生水，B错误； C、厌氧呼吸过程中，葡萄糖能分解形成酒精和二氧化碳，C正确； D、厌氧呼吸在细胞溶胶中进行，D正确。 故选B。 【点睛】本题考查细胞呼吸相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握程度。 2．（2026·广西河池·二模）玉米根细胞中存在乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH），在缺氧条件下，这两种酶的活性随处理时间变化如下图。下列分析错误的是（　　） A．ADH和LDH均分布在细胞质基质中，参与丙酮酸的转化 B．在缺氧初期，乳酸发酵和乙醇发酵可能同时进行 C．无氧呼吸产生的乙醇和乳酸均可在根细胞线粒体内彻底氧化分解 D．ADH和LDH活性的差异，说明玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵 【答案】C 【解析】A、无氧呼吸的全过程都发生在细胞质基质中，第一阶段产生丙酮酸，第二阶段丙酮酸会分别在ADH（催化乙醇发酵第二阶段）、LDH（催化乳酸发酵第二阶段）的作用下转化为对应产物，因此两种酶都分布在细胞质基质，参与丙酮酸的转化，A正确； B、由图可知缺氧初期ADH和LDH都有活性，因此乳酸发酵和乙醇发酵可能同时进行，B正确； C、线粒体中没有催化乙醇、乳酸分解的酶，无法直接将二者彻底氧化分解，二者需要先转化为丙酮酸等可进入线粒体参与有氧呼吸的物质才能被彻底分解，C错误； D、图中ADH的活性远高于LDH，说明乙醇发酵的反应速率更高，因此玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵，D正确。 3．（2026·广西·一模）某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式，进行了相关实验，实验设置了有氧组和无氧组，装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅能支持部分葡萄糖进行彻底氧化分解。下列有关叙述正确的是（　　） A．无氧组中，酵母菌葡萄糖溶液的pH有所升高 B．有氧组和无氧组中的酵母菌细胞产生的场所均为细胞质基质 C．若时间足够长，有氧组的培养液能与酸性重铬酸钾反应生成灰绿色 D．若葡萄糖完全被消耗，有氧组和无氧组产生的比值等于3:1 【答案】C 【解析】A、无氧组中，酵母菌进行无氧呼吸会产生二氧化碳和酒精。二氧化碳溶于水会形成碳酸，碳酸会使溶液的pH下降，而不是升高， A错误； B、有氧组：酵母菌有氧呼吸时，二氧化碳主要在线粒体基质中产生，同时细胞质基质也会产生少量二氧化碳。无氧组：酵母菌无氧呼吸时，二氧化碳只在细胞质基质中产生。因此，有氧组产生二氧化碳的场所不只是细胞质基质，B错误； C、分析题干提到“有氧组装置内氧气量仅能支持部分葡萄糖进行彻底氧化分解”，这意味着随着反应进行，氧气会被完全消耗，之后酵母菌会转为无氧呼吸，产生酒精。酸性重铬酸钾遇到酒精会由橙色变为灰绿色，所以只要时间足够长，有氧组的培养液能与酸性重铬酸钾反应生成灰绿色，C正确； D、有氧呼吸时，1分子葡萄糖产生6分子CO2；无氧呼吸时，1分子葡萄糖产生2分子CO2。由于有氧组同时进行有氧和无氧呼吸，所以有氧组产生的CO2量比仅进行有氧呼吸时少，那么有氧组和无氧组产生CO2的比值会小于3：1，D错误。 4．（2026·广西柳州·二模）研究人员在稻田中发现了一株叶绿素含量显著低于正常水平的水稻突变植株。下列有关该突变植株的推测，合理的是（　　） A．叶肉细胞叶绿体中的基粒可能比较少 B．光合作用效率显著高于正常水稻植株 C．对蓝紫光的吸收量与正常水稻植株无差异 D．用纸层析法分离光合色素，扩散最快的两条色素带变窄 【答案】A 【解析】A、叶绿体基粒由类囊体堆叠形成，是光合色素（叶绿素和类胡萝卜素）的分布场所。叶绿素含量降低可能与基粒数量减少或结构异常有关，该推测合理，A正确； B、叶绿素是吸收光能的关键色素，其含量降低会导致光反应减弱，光合作用效率下降而非升高，B错误； C、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，含量降低时对蓝紫光的吸收量必然减少，不可能与正常植株无差异，C错误； D、纸层析法分离色素时，扩散最快的是胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色），二者属于类胡萝卜素；叶绿素含量降低主要影响叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）的色素带宽度，与扩散最快的两条无关，D错误。 故选A。 5．（2026·广西南宁·二模）科研工作者在研究过程中诱变得到一种小麦突变体，叶片颜色变浅呈黄绿色，其呼吸特性与野生型植株相同，但光合特性有明显差异，该突变体对照射在叶面上的光能吸收率低，但将吸收的光能转化为化学能的效率高于野生型。下列叙述正确的是（　　） A．该突变体将光能转化为ATP中化学能的反应在叶绿体基质中进行 B．用纸层析法分离该突变体的光合色素，扩散最慢的2条色素带比野生型的宽 C．若该突变体的光补偿点和二氧化碳补偿点都较高，说明其固定CO2的能力更强 D．若该突变体的光饱和点及最大净光合速率都较高，说明其对强光环境的适应性更强 【答案】D 【解析】A 、将光能转化为 ATP 中化学能的反应是光反应，发生在类囊体薄膜上，而非叶绿体基质（暗反应场所），A错误； B 、纸层析法中扩散最慢的两条色素带是叶绿素 a 和叶绿素 b。突变体叶片呈黄绿色，说明叶绿素含量减少，这两条色素带应比野生型更窄，B错误； C 、光补偿点和二氧化碳补偿点较高，说明突变体需要更强的光照和更高的CO2浓度才能使光合速率等于呼吸速率，这表明其固定 CO2的能力更弱， C错误； D 、光饱和点较高，说明突变体能耐受更强的光照；最大净光合速率较高，说明在强光下其光合效率更高，这体现了对强光环境更好的适应性，D正确。 6．（2026·广西河池·一模）光伏发电与光合作用分别代表了人工与自然两种卓越的能量转换方式。“农光互补”是指在农田上方架设透光性可调的光伏板，实现“顶上清洁发电，地上高效种植”，是落实国家“乡村振兴”和“双碳”（碳达峰与碳中和的合称）战略的重要举措。某科技小组模拟“农光互补”模式，探究不同遮光率对生菜生长的影响，其他环境条件均一致且适宜，测定了各组生菜的净光合速率和呼吸速率，结果如下表。 组别 遮光率（%） 净光合速率（μmolCO2·m-2·s-1） 呼吸速率（μmolCO2·m-2·s-1） 甲 0 25.0 3.0 乙 25 28.5 3.2 丙 50 20.0 2.8 丁 75 8.0 2.0 （1）光伏板遮挡阳光，首先影响光合作用的________阶段，该阶段在叶绿体的________上进行。 （2）①与对照组（甲组）相比，当遮光率超过50%，作物生长受阻。请从光反应与暗反应相互关系的角度分析，其原因是________________________________________________________。 ②从土地综合效益最大化（兼顾发电和种植）的角度出发，你认为最适宜推广的是________组，理由是________________________________。 （3）上述提到“透光性可调的光伏板”，假设未来为该基地引入人工智能（AI）精准调控系统。你认为AI系统可以实时监测哪些环境因子（举两例）：________________________。 （4）“农光互补”模式对实现“双碳”目标的积极意义体现在：一方面，光伏发电可________；另一方面，农作物通过光合作用________________________________。 【答案】（1）光反应 类囊体薄膜 （2）当遮光率超过50%时，光照不足，光反应产生的ATP和NADPH减少，暗反应中C₃的还原速率减慢，进而导致暗反应速率减慢，整个光合作用速率大幅下降，有机物积累减少，作物生长受阻 乙组 与甲组相比，乙组的净光合速率更高，作物有机物积累更多，产量更高；同时25%的遮光率可实现一定的光伏发电收益，兼顾了发电和种植，实现土地综合效益最大化 （3）光照强度、温度、CO₂浓度、湿度 （4）替代化石能源，减少CO₂排放，助力“碳达峰” 吸收并固定大气中的CO₂，转化为有机物储存碳，助力“碳中和” 【解析】（1）光伏板遮挡阳光，光照强度下降，首先影响光合作用的光反应阶段，该阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行。 （2）①当遮光率超过50%时，光照不足，光反应产生的ATP和NADPH减少，暗反应中C₃的还原速率减慢，进而导致暗反应速率减慢，整个光合作用速率大幅下降，有机物积累减少，作物生长受阻。 ②与甲组（对照组）相比，乙组的净光合速率更高（28.5＞25.0），作物有机物积累更多，产量更高；同时25%的遮光率可实现一定的光伏发电收益，兼顾了发电和种植，实现土地综合效益最大化。因此最适宜推广的组别是乙组（25%遮光率）。 （3）AI系统可实时监测的环境因子：光照强度，直接影响光合速率，调控遮光率；温度，影响酶活性，进而影响光合、呼吸速率；CO₂浓度，影响暗反应；湿度，影响气孔开闭，进而影响CO₂吸收。 （4）一方面，光伏发电替代化石能源，减少CO₂排放，助力“碳达峰”；另一方面，农作物通过光合作用吸收并固定大气中的CO₂，转化为有机物储存碳，助力“碳中和”。 7．（2026·广西河池·二模）火龙果是广西重要的经济作物，其碳同化途径属于景天酸代谢（CAM）途径。为探究不同水分条件对火龙果光合作用的影响，研究人员以某品种火龙果为材料，分别进行正常供水和干旱处理，16周后测定相关指标，结果如下表所示。 处理 时间 气孔开放率（%） 叶绿素含量（mgg-1DW） 酶活性（nmol min-1g-1DW） PEPC酶 RUBP酶 正常供水 08:00 2.7 1.65 781.22 618.84 20:00 76.98 1324.75 350.66 干旱处理 08:00 0 1.21 214.89 467.41 20:00 41.06 358.21 441.36 注：PEPC酶催化CO2固定为苹果酸；RUBP酶催化C3途径中CO2的固定。 请回答下列问题： （1）火龙果叶肉细胞中，光合色素分布在________上，其功能是________。 （2）CAM途径中，夜间气孔开放，CO2在________酶的催化下固定为苹果酸并储存于液泡中；白天气孔关闭，苹果酸分解释放________进入卡尔文循环，在RUBP酶催化下被固定。 （3）据表分析，干旱处理后火龙果的净光合速率会________（填“升高”或“降低”），判断依据是________（答出两点）。 （4）火龙果原产于热带沙漠地区。结合表中数据，分析CAM途径对火龙果适应干旱环境的意义：_______。 【答案】（1）类囊体薄膜 捕获/吸收、转化光能 （2）PEPC CO2 （3）降低 依据：①干旱处理后气孔开放率显著下降（夜间从76.9%降至41.1%，白天降至0），CO2吸收减少；②叶绿素含量下降（从1.65降至1.21），光反应减弱；③PEPC酶活性大幅下降（夜间从1324.75降至358.21），RUBP酶活性下降，CO2固定效率降低 （4）CAM途径使火龙果在夜间气孔开放吸收CO2并固定储存为苹果酸，白天在气孔关闭的情况下仍可利用储存的苹果酸释放CO2进行光合作用，有利于在干旱条件下减少水分散失，同时保障光合作用的进行，从而适应干旱环境 【解析】（1）光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，核心功能是吸收、转化光能，为光合作用提供能量。 （2）题干明确说明PEPC酶催化CO2固定为苹果酸，苹果酸分解后释放CO2，进入白天的卡尔文循环。 （3）从表格数据可知：①干旱处理后气孔开放率显著下降（夜间从76.98%降至41.06%，白天降至0），CO2吸收减少；②叶绿素含量下降（从1.65降至1.21），光反应减弱；③PEPC酶活性大幅下降（夜间从1324.75降至358.21），RUBP酶活性下降，CO2固定效率降低，暗反应速率降低，因此整体净光合速率降低。 （4）热带沙漠缺水，CAM途径使火龙果在夜间气孔开放吸收CO2并固定储存为苹果酸，白天在气孔关闭的情况下仍可利用储存的苹果酸释放CO2进行光合作用，有利于在干旱条件下减少水分散失，同时保障光合作用的进行，从而适应干旱环境。 8．（2026·广西南宁·二模）为研究不同玉米品种幼苗根结构及呼吸代谢对淹水胁迫的响应差异。研究人员以玉米品种浚单20（XD20）和登海662（DH662）为实验材料，设对照组（CK）和淹水组（T），并分别于实验的第0、2、4、6、8天测定相关指标，得到部分数据如下。请回答下列问题： （1）ADH是乙醇脱氢酶，参与催化丙酮酸进行酒精发酵。ADH分布在根细胞的_______中，其催化的反应_______（选填“产生”或“不产生”）ATP。酒精积累过多会扰乱细胞的正常代谢。 （2）据图分析，实验期间淹水组地下部干重的增加量比对照组_______，从细胞代谢的角度分析，可能的原因是_______（答出1点即可）。 （3）已知淹水后一些植物根系细胞可通过_______（填“细胞坏死”或“细胞凋亡”）使自身某些薄壁组织形成腔隙，形成通气组织。进一步研究发现，淹水后XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大，这有助于根部获得更多_______。 （4）综上分析，更适合在易涝地区种植的玉米品种是_______，理由是______（需答出3点）。 【答案】（1）细胞质基质 不产生 （2）少 淹水组地下部分主要进行无氧呼吸，消耗的有机物比对照组多（或淹水组光合作用强度降低，有机物输送到地下部分比对照组少） （3）细胞凋亡 氧气（O2） （4）浚单20（或XD20） XD20-T根部ADH活性比DH662-T的低，积累酒精较少，对细胞代谢影响更小；被水淹后，XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大；地下部分干重增加量比DH662-T的多 【解析】（1）酒精发酵的场所为细胞质基质，故乙醇脱氢酶分布在细胞质基质。酒精发酵属于无氧呼吸的第二阶段，该阶段不产生ATP，故ADH催化的反应不产生ATP。 （2）由图2可知，实验期间淹水组地下部干重的增加量比对照组少。淹水导致缺氧，地下部分主要进行无氧呼吸，所以消耗的有机物比对照组多，使地下部干重增加量减少，不利于根系生长和有机物积累；也可能是淹水产生的酒精对根部有毒害作用，导致淹水组光合作用强度降低，有机物输送到地下部分比对照组少，使地下部干重增加量减少。 （3）通气组织的形成是细胞程序性死亡的结果，对机体有利，故属于细胞凋亡。通气组织可运输氧气，帮助根系在淹水缺氧环境下获取更多氧气，进行有氧呼吸。 （4）由图1可知，XD20-T根部ADH活性比DH662-T的低，故积累酒精较少，对细胞代谢影响更小；由题意可知，淹水后XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大，能获取更多氧气，更适应淹水（易涝）环境；由图2可知，被水淹后，XD20-T地下部分干重增加量比DH662-T的多。综上，更适合在易涝地区种植的玉米品种是浚单20（或XD20）。 9．（2026·广西贵港·模拟预测）Rubisco酶是光合作用暗反应的关键酶，能催化CO2与C5（RuBP）结合生成两分子C3；但在O2浓度高、CO2浓度低时，Rubisco酶也可催化C5与O2结合，生成一分子C3和一分子C2，C2进一步在线粒体等结构中转化为CO2，这一过程称为光呼吸。光呼吸会消耗已固定的有机物，降低光合效率。科研人员为探究水分胁迫对某植物光合作用及光呼吸的影响，在人工气候室中开展实验，测得的有关数据如下表所示（数据为均值）： 处理 净光合速率（μmolCO2·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 光呼吸速率（μmolCO2·m-2·s-1） 对照（正常供水） 12.8 125.6 280.5 2.1 轻度干旱 9.6 82.3 285.8 3.5 中度干旱 6.1 46.7 292.2 4.8 重度干旱 3.2 28.4 312.6 5.9 注：光呼吸速率以单位时间内CO2释放量表示。 请回答： （1）Rubisco酶催化C5与CO2结合的过程属于光合作用暗反应中的__________阶段。光照充足时，若突然降低环境中CO2浓度，短时间内C5的含量将_____（填“升高”“降低”或“不变”），原因是_________。 （2）导致光合速率降低的因素包括气孔限制因素（CO2供应不足）和非气孔限制因素（CO2得不到充分利用）。据表分析，引起轻度干旱组净光合速率下降的主要原因可能是_______（填“气孔因素”或“非气孔因素”），判断理由是_________________。 （3）随着干旱程度加重，该植物的光呼吸速率呈_____（填“上升”或“下降”）趋势。从光呼吸的发生条件推测，原因可能是_________。 （4）从减少有机物消耗的角度，提出一项提高干旱地区作物产量的具体措施：__________。 【答案】（1）CO₂的固定 升高 光照充足时，C₃的还原正常进行，C₅生成速率不变；但 CO₂浓度降低，C₅与 CO₂结合生成 C₃的速率减慢，C₅消耗减少，因此短时间内 C₅含量升高 （2）非气孔因素 轻度干旱组气孔导度显著下降，但胞间 CO₂浓度与对照组相比无明显下降，说明净光合速率下降不是由气孔导度降低导致的，而是叶肉细胞利用 CO₂的能力下降 （3）上升 干旱程度加重时，气孔导度降低，O₂浓度相对升高，Rubisco 酶更易催化 C₅与 O₂结合，使光呼吸速率上升 （4）选育低光呼吸的作物品种（或适当提高环境 CO₂浓度、合理灌溉减轻干旱胁迫等，合理即可）。 【解析】（1）Rubisco 酶催化 C₅（RuBP）与 CO₂结合生成 C₃，这是光合作用暗反应中CO₂的固定阶段。光照充足时，光反应正常进行，会持续为暗反应提供 ATP 和 NADPH，使 C₃的还原过程正常进行，不断生成 C₅；但突然降低环境中 CO₂浓度时，CO₂的固定速率下降，C₅与 CO₂结合生成 C₃的过程受阻，C₅的消耗减少，而生成仍在继续，因此短时间内 C₅含量会升高。 （2）轻度干旱组的气孔导度（82.3）相比对照组（125.6）显著下降，说明气孔开放度降低，CO₂进入叶肉细胞的量减少；但胞间 CO₂浓度（285.8）与对照组（280.5）相比没有明显下降，说明净光合速率下降不是由气孔导度降低导致的，而是叶肉细胞利用 CO₂的能力下降，即非气孔因素。 （3）光呼吸的发生条件是 Rubisco 酶催化 C₅与 O₂结合，而干旱程度加重时，植物气孔导度降低，O₂浓度相对升高，Rubisco 酶在 O₂浓度高、CO₂浓度低时，更容易催化 C₅与 O₂结合，从而使光呼吸速率上升。同时，表格数据也直接显示：随着干旱程度从对照→轻度→中度→重度加重，光呼吸速率从 2.1→3.5→4.8→5.9 持续升高，与趋势一致。 （4）选育低光呼吸的作物品种； 适当提高环境中 CO₂浓度（如增施有机肥、CO₂气肥），抑制 Rubisco 酶与 O₂结合，减少光呼吸； 合理灌溉，减轻干旱胁迫，降低光呼吸速率； 调控环境中的 O₂浓度，降低 Rubisco 酶与 O₂结合的概率。 10．（2026·广西桂林·模拟预测）为探究基因ZmWI5在玉米抗旱过程中的作用，研究人员获得了该基因的缺失突变体wi5，并在正常供水（CK）和干旱条件下，用野生型（WT）与突变型（wi5）为材料进行了相关实验，结果如图所示。回答下列问题： （1）实验的自变量为_______。在干旱条件下，_______玉米生长受到的影响更大。 （2）据图分析，与WT相比，wi5在干旱条件下气孔导度的下降幅度更___（填“大”或“小”），推测基因ZmWI5的功能之一是_________。 （3）水的光解为后续反应提供电子，若电子传递受阻或积累过多，会与氧气结合形成活性氧（ROS），攻击生物膜系统。据图推测，干旱条件下，wi5的类囊体薄膜可能遭受了ROS攻击，判断依据是：_________。这会导致光反应产生的______减少，从而加剧了光合作用速率的下降。 （4）研究发现，干旱胁迫下玉米通过脱落酸（ABA）调节气孔关闭。结合本实验结果，若你是该研究的负责人，下一步可开展的研究方向有：_______________（写出1个即可） 【答案】（1）玉米类型（是否含有ZmWI5基因）和土壤湿度（是否干旱） 突变型（wi10、ZmWI5缺失突变体） （2）大 在干旱胁迫下维持气孔导度（在干旱条件下减缓气孔的关闭） （3）超氧阴离子含量增加，净光合速率下降幅度远大于气孔导度的下降幅度，说明光反应受到更大影响，ROS攻击类囊体薄膜可能性大 ATP、NADPH （4）探究基因ZmWI5是否通过ABA途径调控气孔导度（探究ZmWI5基因与ABA信号通路的直接互作或研究ZmWI5对活性氧（ROS）清除的调控机制等） 【解析】（1）本实验的目的是探究ZmWI5在玉米抗旱中的作用，实验设置了两种水分条件（正常供水/干旱）、两种玉米材料（含ZmWI5的野生型/缺失该基因的突变体），因此自变量为玉米类型（是否含有ZmWI5基因）和土壤湿度（是否干旱）；从净光合速率结果可知，干旱条件下突变型（wi5、ZmWI5缺失突变体）净光合速率下降幅度远大于野生型，说明突变型（wi5、ZmWI5缺失突变体）生长受影响更大。 （2）分析气孔导度结果：正常供水时两种玉米气孔导度接近，干旱处理后，wi5气孔导度降低更多，因此下降幅度更大；wi5因缺失ZmWI5才出现该结果，可推测ZmWI5的功能是在干旱胁迫下维持气孔导度（在干旱条件下减缓气孔的关闭），增强玉米抗旱性。 （3）题干说明超氧阴离子是ROS的主要类型，ROS会攻击生物膜，据图可知超氧阴离子含量增加，净光合速率下降幅度远大于气孔导度的下降幅度，说明光反应受到更大影响，ROS攻击类囊体薄膜可能性大；类囊体薄膜是光反应的场所，受损后会导致光反应产生的ATP和NADPH减少，进而降低光合作用速率。 （4）题干提示干旱下玉米通过ABA调节气孔关闭，因此下一步可围绕ZmWI5和ABA的关系开展研究，如探究基因ZmWI5是否通过ABA途径调控气孔导度、探究ZmWI5基因与ABA信号通路的直接互作或者研究ZmWI5对活性氧（ROS）清除的调控机制等。 11．（2026·广西·模拟预测）棉花是我国重要的经济作物，其冠层不同部位的叶片（阳叶、阴叶）因光照条件差异，光合特性存在显著不同。研究人员在不同时间对不同高度阳叶和阴叶的气孔导度、净光合速率进行了对比分析，结果如图1、图2所示。请回答下列问题： 注：气孔导度越大，气孔张开程度就越高 （1）在棉花的生长过程中，能通过气孔进出的物质主要有___________（答至少两种）。据图1可知，与8:00相比，12:00时棉花阳叶气孔导度显著降低，其主要意义是______________。 （2）据图2可知，棉花的生长主要依赖于______（填“阳叶”或“阴叶”），判断的依据是______________。 （3）结合图1和图2分析，在8:00—12:00期间，与80cm高度阳叶相比，30cm高度阴叶的净光合速率更低，此时限制阴叶光合速率的主要环境因素是______________，而限制阳叶光合速率的主要环境因素是_____________。 （4）根据本实验的研究结果，为优化棉花冠层不同部位叶片的光合效率，农业生产中可采取针对性的田间管理措施有______________。 【答案】（1）CO2、O2和H2O 减少水分的散失（或降低蒸腾作用） （2）阳叶 阳叶的净光合速率显著高于阴叶 （3）光照强度 CO2浓度 （4）合理密植、修剪整枝、适时灌溉与施肥 【解析】（1）棉花植株的生长过程要进行蒸腾作用、光合作用和呼吸作用，蒸腾作用蒸发的水分主要通过气孔散发到大气中，光合作用和呼吸作用过程中植物体可能会与外界进行气体交换（氧气和二氧化碳的交换），这些气体也是通过气孔进行交换的。即在棉花的生长过程中，能通过气孔进出的物质主要有CO2、O2和H2O。12:00 时棉花阳叶气孔导度显著降低，主要意义是减少水分的散失（或降低蒸腾作用），防止因蒸腾作用过强导致植物体缺水，以适应中午高温环境。 （2）据图2可知，阳叶的净光合速率明显高于阴叶，因为净光合速率高意味着植物积累的有机物多，更有利于植物生长，所以棉花的生长主要依赖于阳叶，判断依据是阳叶的净光合速率显著高于阴叶。 （3）在8：00 - 12：00期间，与80cm高度阳叶相比，30cm高度阴叶接受的光照弱，所以此时限制阴叶光合速率的主要环境因素是光照强度；而阳叶此时气孔导度降低，二氧化碳供应不足，所以限制阳叶光合速率的主要环境因素是二氧化碳浓度。 （4）结合实验中阳叶光合效率更高、阴叶相对较低的特点，可采取的措施有：合理密植（避免种植过密，保证冠层通风透光，改善阳叶光照和CO2供应）；修剪整枝（去除下部多余枝叶，减少无效消耗，增加冠层下部光照）；适时灌溉与施肥（保证水分供应，维持中午时段较高的气孔导度，保证CO2摄入）。 12．（2026·广西崇左·二模）研究发现，某些藻类和细菌的共培养系统可高效降解聚乳酸（PLA）塑料，并同时生产生物燃料。回答下列问题： （1）藻类叶绿体中，催化CO2固定的Rubisco（一种酶）主要分布在_____（填场所）。与空气相比，水体中CO2扩散速率慢，部分藻类可通过CO2浓缩机制（CCM）提高胞内CO2浓度，从而提高CO2固定的效率，推测CCM能提高CO2固定的效率的原理是_____。 （2）为探究藻类CCM与膜蛋白X、Y的关系，科研人员构建了X、Y基因缺失突变体，检测野生型和突变体的K1/2Ci（达到1/2最大净光合速率所需的HCO3⁻浓度），结果如表1所示。 组别 K1/2Cᵢ相对值 野生型 12 X突变体 15 Y突变体 80 X和Y双突变体 120 表1 K1/2Ci相对值越大，说明藻类CCM能力越_____，实验结果表明_____（答出2点）。 （3）科研人员构建光合藻类与异养细菌共培养系统，探究其降解PLA塑料与生产生物燃料的效率，同时设置藻类单独培养组作为对照，检测两组的光合速率、PLA降解速率及糖类产量，结果如表2所示。 组别 光合速率/（μmolCO2·m-2·s-1） PLA降解速率/（mg·d-1） 糖类产量/（g·L-1） 藻类单独培养组 12.3 0.8 2.1 藻类+细菌共培养组 28.7 3.5 5.8 表2 表2中，共培养组藻类光合速率显著高于单独培养组，其主要原因是_____。从生态系统成分、种间关系及物质循环角度分析，该共培养系统提升效率的主要生态原理是_____。 【答案】（1）叶绿体基质 CO2是Rubisco的底物，胞内CO2浓度升高可提高Rubisco与底物的结合效率，进而提高CO2固定的效率 （2）弱 膜蛋白X、Y均可增强藻类的CCM能力，且Y的作用比X更显著；膜蛋白X、Y在增强藻类的CCM能力方面具有协同作用 （3）细菌降解PLA时会释放大量CO2为藻类光合作用的暗反应提供了充足原料 藻类作为生产者为细菌提供有机物和氧气，细菌作为分解者降解PLA释放CO2等原料供藻类光合作用使用，二者为原始合作关系，共培养可促进系统物质循环 【解析】（1）藻类叶绿体中，CO2固定属于暗反应阶段，催化该过程的Rubisco（一种酶）主要分布在叶绿体基质。 与空气相比，水体中CO2扩散速率慢，部分藻类通过CO2浓缩机制（CCM）提高胞内CO2浓度，CO2是Rubisco的底物，胞内CO2浓度升高可提高Rubisco与底物的结合效率，进而提高CO2固定的效率。 （2）由表1可知，K1/2Ci相对值越大，意味着达到1/2最大净光合速率所需的HCO3⁻浓度越高，说明藻类CCM能力越弱。分析实验结果： 野生型K1/2Ci相对值为12，X突变体为15，Y突变体为80，X和Y双突变体为120，由此表明膜蛋白X、Y均可增强藻类的CCM能力，且Y的作用比X更显著；膜蛋白X、Y在增强藻类的CCM能力方面具有协同作用。 （3）表2中，共培养组藻类光合速率显著高于单独培养组，主要原因是细菌降解PLA时会释放大量CO2为藻类光合作用的暗反应提供了充足原料。从生态系统成分、种间关系及物质循环角度分析，该共培养系统提升效率的主要生态原理是藻类作为生产者为细菌提供有机物和氧气，细菌作为分解者降解PLA释放CO2等原料供藻类光合作用使用，二者为原始合作关系，共培养可促进系统物质循环。 13．（2026·广西·一模）盐碱胁迫是植物常遭遇的逆境胁迫之一，植物响应盐碱胁迫的核心机制是的转运，SOS1、NHX等转运蛋白跨膜运输离子的过程如图1所示。研究人员对苹果苗施加油菜素内酯（EBL），检测盐碱胁迫和EBL处理对苹果苗植株光合作用的影响，结果如图2所示。回答下列问题： （1）由图1可知，SOS1跨膜运输的方式是_____。盐碱会导致土壤板结，影响植物根系细胞的呼吸作用，从而_____（填“促进”或“抑制”）SOS1运输，原因是_____。 （2）植物进行光合作用固定为糖类的过程中，发生的能量转化为_____。由图2可知，EBL能_____盐碱胁迫对苹果植株光合作用的抑制。盐碱胁迫会诱导植物细胞产生大量自由基，据此推测，盐碱胁迫下净光合速率下降的原因可能是_____。 （3）为研究盐碱胁迫下EBL对植物光合作用的影响机制，科研人员做了相关实验，结果如图3所示。据此推测，EBL影响植物盐碱胁迫的机制为_____。 【答案】（1）协助扩散 抑制 土壤板结会抑制细胞呼吸，使产生的ATP减少；SOS1运输由膜两侧浓度梯度供能，膜两侧浓度梯度的维持依赖ATP （2）ATP和NADPH中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能 缓解 自由基破坏类囊体薄膜和光合作用相关酶 （3）EBL能促进SOS1基因和NHX基因的表达，使细胞排出或将储藏在液泡 【解析】（1）SOS1 蛋白借助 H⁺顺浓度梯度的协助扩散所形成的电化学势能，将 Na⁺逆浓度梯度排出细胞，根系细胞的有氧呼吸受抑制，ATP 合成减少，质子泵无法维持 H⁺浓度梯度，进而抑制SOS1对Na⁺的转运。 （2）光合作用暗反应中，ATP和NADPH 中的活跃化学能会转化为糖类等有机物中稳定的化学能。从图 2 能看出，施加 EBL 的盐碱胁迫组，净光合速率相对值高于未施加 EBL 的盐碱胁迫组，说明EBL能缓解盐碱胁迫对光合作用的抑制。自由基会破坏光合色素、类囊体薄膜（光合膜）或光合作用相关的酶，导致光合速率下降。 （3）EBL 通过提高SOS1和NHX蛋白的相对含量，增强植物将Na⁺排出细胞（SOS1 的作用）或把Na⁺区隔化在液泡中（NHX的作用）的能力，从而降低细胞内的Na⁺浓度，减轻盐碱胁迫对细胞的伤害，进而缓解其对光合作用的抑制。 14．（2026·广西柳州·二模）短穗扦插是茶苗最主要的种植手段，其核心是选取一小段带有“一叶一芽”的成熟枝条作为插穗，在适宜环境下促其生根成苗。为了探究适合茶苗生长的适宜光照强度和温度，科研人员通过实验得出不同温度下某种茶苗植株的光补偿点和光饱和点，结果如图所示。回答下列问题： （1）短穗扦插只保留一叶的主要原因是____________，留芽的原因是______________。 （2）将茶苗长期置于35℃、10千勒克斯的条件培养，茶苗______（选填“能”或“不能”）正常生长，此状态下叶肉细胞产生O2的速率______（选填“大于”、“小于”或“等于”）叶肉细胞产生CO2的速率。若在35℃条件下，光照强度从30千勒克斯增大到35千勒克斯，茶苗光合速率将__________（选填“加快”、“减慢”或“不变”），原因可能是_____________（答出2点即可）。 （3）45℃条件下茶苗的光补偿点较高，原因是此时__________相关的酶活性较高，需要较高的光照强度才能“补偿”呼吸消耗。结合图中数据和以上分析，种植茶苗的最适宜条件是____________。 【答案】（1）保证茶苗能进行光合作用，防止蒸腾作用过强使水分散失 产生生长素促进茶苗生根 （2）不能 大于 不变 受光合色素含量限制；受光合作用相关酶含量限制；受光合作用相关酶活性的限制；受外界CO2浓度的限制等 （3）细胞呼吸 33千勒克斯、25℃ 【解析】影响植物光合作用的因素主要是光照强度，光补偿点时呼吸作用速率等于光合作用速率，光饱和点以后，影响各种植物的光合作用速率的因素不再是自变量光照强度，而是温度或CO2浓度等。真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率。 （1）叶片的功能需平衡“光合供能”与“蒸腾失水”。由题可知，保留1片叶既能通过光合作用制造有机物，为插穗生根提供能量和物质；又能避免多片叶导致蒸腾作用过强，造成插穗水分过度流失而枯萎，故答案为 “保证茶苗能进行光合作用，防止蒸腾作用过强使水分散失”。插穗生根是成活的核心，而芽作为生长素合成的活跃部位（幼嫩的芽、叶是生长素合成主要场所），其产生的生长素可促进插穗基部细胞分化，诱导根原基形成，提高生根率。 （2）光补偿点是光合速率=呼吸速率（净光合速率=0）的光照强度，只有光照强度＞光补偿点，植物净光合速率＞0，才能积累有机物正常生长。结合图示，35℃时茶苗的光补偿点=10千勒克斯，此时净光合速率=0，有机物持续消耗，无法积累，因此茶苗不能正常生长。 茶苗整体净光合速率=0，但叶肉细胞是光合主要场所，需为自身及根、茎等非光合细胞提供有机物。计算关系：叶肉细胞光合速率（O₂产生速率）=叶肉细胞呼吸速率（CO₂产生速率）+非光合细胞呼吸消耗对应的光合量，因此叶肉细胞产生O₂的速率大于其产生CO₂的速率。 光饱和点是光合速率不再随光照强度增加而升高的光照强度。结合图示，35℃时茶苗光饱和点为30千勒克斯，超过该值后，光照强度不再是限制因素。 限制因素可能原因包括：①CO₂供应不足，暗反应中CO₂固定速率无法提升；②光合酶活性因温度（35℃可能接近酶活性上限）或数量限制，无法匹配光反应产物；③光合色素含量有限，吸收光能的能力达到上限。 （3）光补偿点是 “光合补偿呼吸消耗” 的光照强度，当呼吸速率升高时，需更高光合速率才能抵消呼吸消耗，对应更高的光照强度。 题干分析：45℃属于较高温度，此时细胞呼吸相关酶活性较高，呼吸速率显著增强，导致呼吸消耗的有机物增多；因此需更高的光照强度使光合速率提升，才能与升高的呼吸速率平衡，故光补偿点较高。最适宜条件需满足“光补偿点低（弱光下即可积累有机物）、光饱和点适中（光合速率能达到较高水平）”，结合图示数据：25℃时茶苗光补偿点最低，光饱和点约为33千勒克斯，此时在该光照强度下光合速率达到最大值，且呼吸消耗较低，有机物积累效率最高。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $