2024届高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和作用第4讲光合作用与细胞呼吸的综合分析练习含答案

第4讲　光合作用与细胞呼吸的综合分析(提升课)

(本栏目对应课后提能演练P366~367)

A组　基础巩固练

1.(2022年广东顺德李兆基中学段考)某团队研究不同浓度的草甘膦(除草剂)对加拿大一枝黄花和本地白茅在单种、混种情况下净光合速率的影响，结果如下(其中P组净光合速率为0)。据图分析，下列叙述不正确的是              (　　)

　A.受草甘膦影响较小的是混种的加拿大一枝黄花

B.P组白茅产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质

C.据实验结果推测，草甘膦可能会降低这两种植物的光饱和点

D.0.6 mL/L的草甘膦使单种与混种白茅净光合速率的下降量相同

【答案】D　

【解析】据图可知，用不同浓度的草甘膦处理后，混种的加拿大一枝黄花的净光合速率最大，故受草甘膦影响较小的是混种的加拿大一枝黄花，A正确；P组净光合速率为0，此时白茅的光合速率与呼吸速率相等，光合作用与呼吸作用都可以产生ATP，产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质，B正确；据图分析可知，草甘膦作用下两种植物的净光合速率都下降，故草甘膦可能会降低这两种植物的光饱和点，C正确；据图分析，0.6 mL/L的草甘膦处理时，单种本地白茅的净光合速率下降量约为12－2＝10 μ mol·m－2·s－1，而混种时下降量约为7－2＝5 μ mol·m－2·s－1，故下降量不同，D错误。

2.(2022年广东广州一模)以野生龙须菜为实验材料，测定不同浓度氧苯酮(BP－3，一种紫外线吸收剂)胁迫下龙须菜的净光合放氧速率和呼吸耗氧速率的变化，结果如下图所示。据图分析，下列说法不正确的是              (　　)

A.经5、10、30 μmol·L－1BP－3处理后，龙须菜净光合放氧速率下降

B.与对照组相比，随BP－3浓度增加，龙须菜净光合放氧速率降幅减小

C.龙须菜的呼吸耗氧速率在黑暗条件下几乎不受BP－3浓度的影响

D.光照条件下，与对照组相比，随BP－3浓度增加龙须菜呼吸耗氧速率降幅增大

【答案】B　

【解析】由图分析可知，经5、10、30 μ mol·L－1BP－3处理后，龙须菜净光合放氧速率下降，A正确；与对照组相比，随BP－3浓度增加，龙须菜净光合放氧速率降幅增大，B错误；龙须菜的呼吸耗氧速率在黑暗条件下几乎不受BP－3浓度的影响，C正确；光照条件下，与对照组相比，随BP－3浓度增加，龙须菜呼吸耗氧速率降幅增大，D正确。

3.(2022年广东广州一模)如图为一测定叶片光合作用强度装置的示意图，其中叶室由透明玻璃材料制成。装置运行后，仪器气路管道中的气体流速满足正常测定的需求。相同时间内，黑暗时测出叶室内的CO2变化值为Q，光照下测出叶室内的CO2变化值为P。下列说法错误的是              (　　)

A.叶片的叶肉细胞叶绿体内参与光合作用光反应阶段的反应物有H2O、NADP+、ADP和Pi

B.在光照时，若该叶片实际光合作用消耗CO2的值为W，则W＝P+Q

C.若光照下测出叶室内的CO2变化值(P)为0，则该植物的呼吸作用强度大于光合作用强度

D.若正常夏日早6点日出，晚6点日落，则一天之中，P值最高点在早6点，最低点在晚6点

【答案】D　

【解析】光合作用的光反应阶段包括H2O的光解(合成NADPH需要NADP+的参与)和ATP的合成(需要ADP和Pi参与)两个过程，A正确；在光照时，叶室内的CO2的变化值为P，表示的是净光合量，黑暗时测定呼吸作用时的CO2的变化值为Q，植物光合作用总量等于净光合量加呼吸消耗量，故W＝P+Q，B正确；若光照下测出叶室内的CO2变化值(P)为0，即净光合作用为0，此时该叶片的呼吸作用强度等于光合作用强度，则该植物的呼吸作用强度大于光合作用强度，C正确；若正常夏日早6点日出，晚6点日落，则一天之中，净光合量P最高点应该在晚上6点左右，D错误。

4.将生长旺盛的某农作物植株培养在密闭、透光的玻璃罩内，在温度适宜且恒定的条件下，测得晴朗的一昼夜后钟罩内CO2浓度变化曲线如图所示。以下分析正确的是              (　　)

A.ab段随着光照强度逐渐增加，光合速率不断提高

B.bc段密闭钟罩中的CO2浓度低于大气中的CO2浓度

C.cd段密闭钟罩内O2含量充足，呼吸速率不断提高

D.d点后呼吸速率减慢是因为其温度较低而影响酶的活性

【答案】B　

【解析】ab段随着光照强度逐渐增加，密闭钟罩中的CO2浓度逐渐降低，植物的光合速率大于呼吸速率，但是下降幅度逐渐平缓，光合速率不断减慢，A错误；密闭钟罩中的起始CO2浓度可以看成是大气中的CO2浓度，通过ab段光合作用的进行，密闭钟罩中的CO2浓度逐渐降低，bc段密闭钟罩中的CO2浓度低于大气中的CO2浓度，B正确；呼吸速率不仅受O2含量的限制，还受体内呼吸酶量的限制，cd段密闭钟罩中的CO2浓度增加，植物的光合速率小于呼吸速率，但是上升幅度逐渐平缓，故呼吸速率逐渐减慢，C错误；题干中温度适宜且恒定，d点后呼吸速率减慢是密闭环境中O2不足所致，D错误。

5.某兴趣小组设计了若干组如图所示的实验装置，并在室温25 ℃下进行了一系列的实验。下列对实验过程中装置条件及结果的叙述，错误的是              (　　)

A.若X溶液为CO2缓冲液并给予植物光照，液滴移动距离可表示净光合作用强度大小

B.若要测量真正光合作用强度，需另加设一装置并遮光处理，X溶液为NaOH溶液

C.若X溶液为清水并给予植物光照，光合作用大于细胞呼吸时，液滴右移

D.若X溶液为清水并遮光处理植物，消耗的底物为脂肪时，液滴左移

【答案】C　

【解析】当装置给予光照时，装置内植物既进行光合作用也进行呼吸作用，CO2缓冲液可保持装置内CO2浓度不变，那么液滴移动距离即表示净光合作用产生O2的多少，A正确；真正光合作用速率＝净光合速率+呼吸速率，测呼吸速率需另加设一装置遮光处理(不能进行光合作用)，为排除有氧呼吸产生CO2的干扰，将X溶液更换为NaOH溶液，那么测得液滴移动距离即为有氧呼吸消耗O2的量，B正确；若X溶液为清水并给予光照，装置内植物光合作用吸收的CO2量＝释放的O2量，植物有氧呼吸吸收的O2量＝释放的CO2量，液滴不移动，C错误；若X溶液为清水并遮光处理，植物只进行有氧呼吸，但由于消耗的底物为脂肪，其消耗O2的量大于产生CO2的量，液滴向左移动，D正确。

B组　能力提升练

6.如图甲是夏季晴朗的白天时，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。请分析曲线并回答下列相关问题：

(1)由图甲可看出大约中午12时时，光合作用强度明显减弱(C点)，其主要原因是________________________________________。 

(2)由B点到C点的过程中，短时间内C3和C5的变化分别是__________________。 

(3)测得该植物的一些实验数据如下：

若该植物处于白天均温30 ℃，晚上均温15 ℃，有效日照12 h的环境下，该植物一昼夜积累的葡萄糖的量为________mg。 

(4)将该植物置于一密闭的容器内一昼夜，此过程中容器内O2的相对含量变化如图乙所示。请据图回答下列问题：

①图乙中植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是__________。 

②该植株经过一昼夜后，能否积累有机物?____________，理由是______________________________________________。 

【答案】(1)温度高，蒸腾作用强，导致部分气孔关闭，CO2吸收量减少，光合作用强度减弱　(2)C3减少、C5增多　(3)180　(4)①B点和C点　②不能　一昼夜O2的消耗量大于O2的生成量，说明该植物一昼夜呼吸作用大于光合作用

【解析】(1)夏季中午温度高，植物蒸腾作用比其他时间强，导致部分气孔关闭，CO2吸收量减少，光合作用强度减弱。(2)由(1)知，B点到C点光合作用强度减弱的根本原因是植物吸收的CO2减少，光合作用的暗反应阶段CO2固定减少，C3生成量减少，C5消耗量减少，由此得出在光合作用的动态变化中，C3减少、C5增多。(3)CO2吸收量代表的是净光合量，注意题目中白天和晚上对应的温度，结合题意计算CO2的吸收量为(660÷15)×12－(110÷5)×12＝264 mg，一昼夜积累的葡萄糖的量为(264×180)÷(6×44)＝180 mg。(4)①分析曲线可知，AB段(不含B点)和CD段(不含C点)，密闭容器内O2含量呈下降趋势，说明光合作用强度小于细胞呼吸强度；BC段(不含B、C点)，密闭容器内O2含量呈上升趋势，说明光合作用强度大于呼吸作用强度；B、C点为转折点，所以B点、C点是光合作用强度等于呼吸作用强度的点。②能否积累有机物，是看一昼夜总的光合作用和呼吸作用的大小，可以通过一昼夜CO2或O2的变化量来判断，本题是比较A点、D点O2的相对含量：D点O2的相对含量低于A点O2的相对含量，说明一昼夜O2的消耗量大于O2的生成量，即一昼夜总的光合作用小于呼吸作用，所以该植物不能积累有机物。