(新)高中生物周末培优第18周光合作用和细胞呼吸的综合新人教版

第18周光合作用和细胞呼吸的综合

（测试时间：50分钟，总分：80分）

班级：____________ 姓名：____________ 座号：____________ 得分：____________

一、选择题：每小题2分，共30分。

1．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。下图表示该植物在30 ℃时光合强度与光照强度的关系。若将温度降低到25 ℃的条件下（原光照强度和CO2浓度等不变），从理论上讲，图中相应点的移动应该是

A．a点上移，b点左移，m值增加

B．a点不移，b点左移，m值不变

C．a点上移，b点右移，m值下降

D．a点下降．b点不移，m值上升

【答案】A

【解析】根据题意和图示分析可知：温度从30 ℃下降到25 ℃后，光合速率加快，呼吸速率减慢，图中a点代表呼吸速率，现呼吸速率减慢，所以a点上移；b点代表光补偿点，即b点呼吸速率等于光合速率，由于呼吸速率减慢，光合作用加快，需要降低光合作用强度，才能够使b点呼吸速率等于光合速率，所以b点左移；m代表最大净光合作用强度，由于升高温度后，导致光合作用强度增加，所以m值增加，故选A。

（3）二氧化碳浓度：空气中二氧化碳浓度的增加会使光合速率加快。光照强度、温度和二氧化碳浓度对光合作用的影响是综合性的。

2．如图表示在适宜温度和CO2浓度下的大棚中，光照强度对某植物光合作用的影响。下列有关说法正确的是

A．光照强度D点时，光反应最强，细胞中的ATP大量积累

B．B点时叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度

C．植物细胞呼吸产生的CO2总量=S2+S4

D．大棚用红色或蓝紫色薄膜对提高棚内植物的产量最有效

【答案】B

应选用无色的塑料，使所有的光都能透过供植物利用，D错误。故选B。

3．如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是

A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多

B．t2→t3，暗反应（碳反应）限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高

C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果

D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低

【答案】D

来源减少，故C5化合物含量减少，糖类也在减少，所以D选项说法正确。

【名师点睛】光反应进行水的光解固定能量为暗反应提供条件，暗反应的实质是一系列的酶促反应。4．将叶面积相等的A、B 两种植物的叶片分别放置在相同的温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定一次小室中的CO2浓度，结果如图所示。对此实验叙述不正确的是

A．此实验可用于验证B植物比A植物具有更强的固定CO2的能力

B．当CO2浓度约为0．8 mmol/L时，A、B 两植物的光合作用强度相等

C．25 min以后，两种植物叶片光合作用强度都与呼吸作用强度相等

D．若A植物在第5 min时光照突然降低，C3含量将增加

【答案】B

【解析】图中看出，B植物能够利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用，B植物比A植物具有更强的固定CO2的能力，A正确；当CO2浓度约为0．8 mmol/L时，两植物的净光合速率相等，但不知道两植物的呼吸速率，所以无法比较二者的光合作用强度大小，B错误；20 min以后，密闭小室内的二氧化碳浓度均保持稳定，说明光合作用吸收的二氧化碳等于呼吸作用释放的二氧化碳，表明两种植物叶片各自的光合速率等于其细胞呼吸速率，C正确；若A 植物在第5 min时光照突然降低，由于[H]和ATP产生减少，

还原C3速度减慢，导致C3含量积累增加，D正确。

5．科研人员为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征，对其净光合速率和气孔导度进行了测定，结果如下。下列有关叙述正确的是

A．阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间一致

B．晴天时出现“午休”现象主要是因为光照过强抑制了光合作用

C．两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关

D．实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中

【答案】D

境中，D正确.

6．某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下光合作用和呼吸作用速率(密闭装置)，绘制出图甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是

A．a B．b C．c D．d

【答案】A

【解析】甲图中a点的含义是二氧化碳的吸收量等于释放量，表示净光合作用速率等于呼吸作用速率，此时光合作用速率大于呼吸作用速率，A错误；乙图中b、c是拐点，代表的都是光合作用速率等于呼吸作用速率，B、C正确；丙图中，D点为光的补偿点，表示光合作用速率等于呼吸作用速率，D正确。7．如图为在最适温度和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况，相关说法不正确的是

A．植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感

B．当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙合成有机物的量相等

C．d点时植物甲细胞内产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体、叶绿体

D．适当降低光照强度，b点将向右移动

【答案】B

8．如图为原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后。根据其吸收CO2量制成的曲线。下列叙述正确的是

A．曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用

B．曲线BD段表示绿色植物仅进行光合作用

C．在B点显示绿色植物光合作用和呼吸作用的速率相等

D．整段曲线表明，随光照强度的递增，光合作用增强，呼吸作用减弱

【答案】C

作用减弱，但是光照强度大于D后光合作用趋于稳定，所以D错误。

9．菠菜被誉为十大养颜美肤食物之一，颇受健美人的青睐。如图表示菠菜叶光合作用的一个阶段。下列各项叙述正确的是

A．该阶段的化学反应在叶绿体类囊体薄膜上进行

B．C3生成（CH2O）需要[H]、ATP和多种酶

C．提高温度一定能促进（CH2O）的生成

D．无光条件有利于暗反应进行

【答案】B

【解析】图示表示植物光合作用暗反应阶段，该过程在叶绿体基质中进行，A错误；C3的还原需要[H]、ATP和多种酶参与，B正确；若图示是在最适温度条件下进行的，提高温度则会降低酶的活性，进而影响（CH2O）的生成，C错误；无光条件下，光反应不能进行，不能为暗反应提供[H]和ATP，不利于暗反

应的进行，D错误。

10．图甲表示在一定条件下某绿色植物细胞内部分物质转化过程，图乙表示在适宜温度条件下该植物净光合速率与环境因素之间的关系。下列叙述正确的是

A．图甲中①③过程分别表示光合作用的光反应和暗反应

B．图甲中①②③④四个过程不可能在同一个细胞中进行

C．图乙中光照强度为B时，细胞内X物质的产生速率比Y物质的产生速率快

D．图乙中光照强度小于A时，两曲线重合的原因主要是二氧化碳浓度的限制

【答案】C

因素，D错误。

11．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。下列说法错误的是

A．图1中所测气体为O2

B．该大棚内的蔬菜经过一昼夜后有机物有积累

C．处于图1中的E点时，该大棚内蔬菜的光合作用强度等于呼吸作用强度

D．处于图1中的B点时，图2中应该进行的气体转移途径只有c、d

【答案】D

12．下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是

A．光合作用和细胞呼吸的第一阶段都有丙酮酸的产生

B．光合作用产生的ATP有一部分用于细胞呼吸

C．光合作用和细胞呼吸过程中产生的[H]是同一种物质

D．光合作用和细胞呼吸都有水分的参与

【答案】D

【解析】光合作用不产生丙酮酸，细胞呼吸第一阶段产生丙酮酸，A错误；光合作用产生的 ATP用于合成有机物而不用于细胞呼吸，B错误；光合作用和细胞呼吸过程中产生的[H]不是同一种物质，C错误；光合作用中水的光解、有氧呼吸的第三阶段需要水的参与，D正确。

【解题必备】本题以生理过程图为载体，综合考查学生对光合作用和细胞呼吸的过程及其联系的掌握情况。解决此类问题的关键是要熟练识记并理解相关的知识点，系统地全面地构建知识网络，尽可能地联系细胞的结构和功能。

13．如图为光合作用和呼吸作用之间的能量转变图解。下列有关该图的说法中正确的是

A．耗氧量相同的情况下，同一植株的绿色细胞和非绿色细胞产生ATP的量可能相同

B．光合作用光反应阶段产生的[H]只来自水，而呼吸作用产生的[H]只来自有机物

C．只有在强光下同一叶肉细胞呼吸作用产生的二氧化碳才直接供自身光合作用利用

D．在强光下一株植物叶片上的所有细胞都能进行上图中所示的全部过程

【答案】A

D错误。

14．某科研小组探究温度对某种植物的光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示（测定的放氧和耗氧速率为检测指标）。下列分析正确的是

A．5℃呼吸耗氧速率接近于0是由于低温破坏了酶的空间结构

B．光照下测定放氧速率时，光照强度是无关变量，应保持一致

C．40℃时光合速率等于呼吸速率

D．两条曲线是放在相同且适宜环境下测量获得的

【答案】B

【解析】低温只能使酶的活性下降，不会破坏酶的空间结构；光照下测定放氧速率时，实验的自变量为温度，光照强度是无关变量，应保持一致；据分析可知，虚线表示净光合速率，40℃时，净光合速率等于呼吸速率，即此时光合速率是呼吸速率的两倍；虚线是放在适宜的光照条件下测量获得的，而实线是在黑暗条件下测量获得的。

15．分析甲、乙、丙三图，下列说法错误的是

A．图甲中，若其他条件适宜，光照强度小于B（大于0）时，也能进行光合作用

B．图乙中，若光照强度相同，在t3时植物净光合作用速率最大

C．若图丙代表两类色素的吸收光谱，则f代表叶绿素

D．用塑料大棚种植蔬菜时，应选用无色透明的塑料薄膜

【答案】B

是吸收的量有区别，因此用塑料大棚种植蔬菜时，应选用无色透明的塑料薄膜。

二、非选择题：共50分。

16．（11分）图1表示番茄叶肉细胞的两个重要生理过程中C、H、O的变化，其中Ⅰ~Ⅲ表示不同物质；图2为大棚中番茄叶肉细胞部分代谢过程示意图，其中a~h表示相关过程，①~④表示相关物质。请据图回答：

（1）图1甲过程中“Ⅰ”是_______，其在_______（填具体结构）上产生；该物质用于乙过程的_______阶段，该阶段所发生的场所是_______（填具体结构）。

（2）图2中细胞器X是_______，物质④是_______。光照充足条件下理论上可以完成的过程有______________（用字母表示）。

（3）以测定CO2吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如表所示：

温度/℃ 5 10 20 25 30 35 光照条件下CO2吸收速率（mg·h-1） 1 1．8 3．2 3．7 3．5 3

黑暗条件下CO2释放速率（mg·h-1）0．5 0．75 1 2．3 3 3．5

①光照条件下，温度由25 ℃升高为30 ℃后光合作用制造的有机物总量_____________（填“增

加”或“减少”）。

②假设细胞呼吸昼夜不变，植物在30 ℃时，一昼夜中给植物光照14 h，则一昼夜净吸收CO2的量

为_______mg。

【答案】（11分，除注明外，每空1分）

（1）O2（叶绿体）类囊体的薄膜第三线粒体内膜

（2）液泡丙酮酸（[H]）c、d、e、f（或c、d、e、f、b）（2分）

（3）①增加②19（2分）

收的CO2量=3．5×14-3×10=19（mg）。

17．（8分）如图是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。

（1）甲实验表明____________________，给我们的启示是在栽培农作物时要注意____________________。

（2）种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示。CD段，叶绿体内ADP移动方向主要是____________，0~24 h内，____________（用图示字母表示）点植物积累有机物质最多。

一昼夜后植物体内的有机物____________（填“增加”、“减少”或“不变”）。

（3）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单

位：g）。则右侧截取的小叶片每小时制造的有机物重量为__________g。

【答案】（8分，除注明外，每空1分）

（1）在一定范围内单株光合强度随种植密度增大而减弱（2分）合理密植

（2）从叶绿体基质移向类囊体薄膜 D 增加

（3）（b-a）/12（2分）

（b-x）+（x-a），故b-a代表12小时右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。

18．（10分）用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0．5 m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶乙、丙，分别测定乙、丙瓶中的氧气含量，结果如下（不考虑化能合成作用）。请根据结果回答下列问题：

透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙

4．9 mg 5．6 mg 3．8 mg

（1）丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是__________________。

（2）在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为__________________。

（3）将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，植物光合速率随培养时间的延长而发生的变化是逐渐降低至一定水平后保持相对稳定。此时，限制植物光合作用速率的主要环境因素是__________________。

（4）在富营养化水体中，浮游藻类的大量增殖常常会引起鱼类缺氧死亡，这种情形下，导致水体缺氧的主要原因有__________________和__________________。

【答案】（10分，每空2分）

（1）细胞质基质、线粒体基质

（2）1．8 mg

（3）CO2浓度

（4）藻类大量繁殖导致净光合速率下降（或呼吸耗氧量增加）藻类死亡分解,导致微生物大量繁殖，耗氧量增加

容器内的 CO2浓度逐渐降低，光合作用速率也随之逐渐降低，当CO2浓度降低到一定水平时，植物的光合作用速率等于呼吸作用速率，密闭玻璃容器内的植物光合作用速率保持相对稳定。此时，限制植物光合作用速率的主要环境因素是CO2浓度。（4）在富营养化水体中，浮游藻类的大量增殖导致净光合速率下降（或呼吸耗氧量增加），并且藻类死亡分解也会引起微生物大量繁殖，耗氧量增加，所以常常导致水体缺氧，最终引起鱼类缺氧死亡。

19．（10分）甲图表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，乙图表示将A植物放在不同CO2浓度环境条件下，A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线，丙图表示夏季晴朗的白天，某植物叶片光合作用强度的变化曲线。请分析回答下列问题：

（1）在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是__________________．

（2）甲图中的a点表示__________________，如果以缺镁的全营养液培养A植物幼苗，则b点的移动方向是__________________。

（3）在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是从__________________向__________________方向移动。（4）e点与f点比较，e点的叶肉细胞中C3的含量__________________。（填“高”、“低”或“基本一致”）

（5）丙图中曲线AB段表明随光照增强__________________。

（6）对于C点光合作用强度减弱的解释是__________________。

（7）如用14CO2示踪，在光合作用过程中，14C在下列分子中的转移途径是_____________。

A．14CO2→叶绿素→ADP B．14CO2→ATP→糖类

C．14CO2→三碳化合物→糖类D．14CO2→叶绿素→ATP

【答案】（10分，除注明外，每空2分）

（1）A

（2）植物呼吸速率向右

（3）叶绿体基质类囊体薄膜

（4）高

（5）光合作用增强

（6）由于中午温度过高，蒸腾作用过大，叶片的气孔关闭，光合作用减弱（2分）

（7）C

形成C3，C3还原成糖类有机物，即选C。

20．（11分）某实验小组用小球藻进行实验，探究影响光合速率的因素。他们将一定量的小球藻浸入适宜且相同温度的培养液的试管中，以白炽台灯作为光源。移动台灯可改变光源与试管的距离；CO2浓度分别设置为0．03%和0．05%，根据实验结果绘制成曲线1、曲线2（如图所示）。请分析回答下列问题：

（1）比较C、D两点的光合速率，可见限制D点光合速率的主要因素是________。EF段__________不再成为光合速率的主要限制因素，若C处突然关闭台灯，叶绿体中C5的含量将如何变化？

___________。

（2）F点的含义是____________________________________________________。

（3）该小组又做了探究小球藻最适生长温度的预实验，实验结果见下表：

温度（℃）10 20 30 40 50

光照下释放O2（mg/h）9．67 14．67 19．67 21．67 19．33

请根据预实验结果，设计进一步的探究实验：材料用具：小球藻若干、大试管若干、含CO2缓冲液的培养液、水浴锅（控制温度）、量筒等。

该实验应控制好的两个主要无关变量是：①__________________；②__________________。

实验步骤：

第一步：将等量的含有足量CO2缓冲液的培养液分别装入7只试管，再将数量相同的小球藻分别浸入7只试管中，然后分别放入7个水浴锅中。

第二步：分组控制温度，使其依次为_____________________________（温度梯度差为1 ℃），并分别编号为1~7号。

第三步：光照6 h后测定O2的释放量。

【答案】（11分，除注明外，每空1分）

（1）CO2浓度（2分）CO2浓度下降（2分）

（2）该光照强度（与光源相距105 cm）时小球藻光合速率等于呼吸速率（2分）

（3）相同光照时间和距离（或相同的光照强度）小球藻的数量相同

37 ℃、38 ℃、39 ℃、40 ℃、41 ℃、42 ℃、43 ℃（2分）

个实验组，所以在40 ℃前后，即37 ℃、38 ℃、39 ℃、40 ℃、41 ℃、42 ℃、43 ℃。

【名师点睛】三种速率的表示方法

项目表示方法

净光合速率（又称表观光合速率）O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量

真正光合速率（又称实际光合速率）O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量

呼吸速率（黑暗中测量）CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量