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2024年高考试题分类(光合与呼吸综合)

发布时间：2026-11-11 10:38:40 最近访问：2026-11-11 10:38:40

（2024广东卷）2. 2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（　　）

A. ATP B. NADP⁺C. NADH D. DNA

【答案】D

【解析】由题干信息可知，采集到蓝细菌其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用，进行光合作用时，光反应阶段可以将ADP和Pi转化为ATP，NADP⁺和H⁺转化为NADPH，用于暗反应，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都可以生成NADH，而DNA存在于蓝细菌的拟核中。

（2024吉林辽宁黑龙江卷）21. 在光下叶绿体中的C₅能与CO₂反应形成C₃；当CO₂/O₂比值低时，C₅也能与O₂反应形成C₂等化合物。C₂在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。

光呼吸将已经同化碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。

（1）反应①是______过程。

（2）与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是______和______。

（3）我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO₂的来源除了有外界环境外，还可来自______和______（填生理过程）。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是______。据图3中的数据______（填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，理由是______。

（4）结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是______。

【答案】（1）CO₂的固定

（2）细胞质基质线粒体基质

（3）光呼吸呼吸作用 7—10时，随着光照强度的增加，株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程不能总光合速率=净光合速率+呼吸速率，呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率，图3的横坐标为二氧化碳的浓度，无法得出呼吸速率

（4）与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大

【解析】

（1）在光合作用的暗反应过程中，CO₂在特定酶的作用下，与C₅结合形成两个C₃，这个过程称作CO₂的固定，故反应①是CO₂的固定过程。

（2）有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质。

（3）由图1可知，在线粒体中进行光呼吸的过程中，也会产生二氧化碳，因此植物光合作用CO₂的来源除了有外界环境外，还可来自光呼吸、呼吸作用。7—10时，随着光照强度的增加，株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程，因此与WT相比，株系1和2的净光合速率较高。总光合速率=净光合速率+呼吸速率，呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率，图3的横坐标为二氧化碳的浓度，因此无法得出呼吸速率，故据图3中的数据不能计算出株系1的总光合速率。

（4）由图2、图3可知，与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大，因此选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势。

海口市保税区工商行政管理局咨询）

（2024全国甲卷）29. 在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。

（1）该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率________（填“相等”或“不相等”），原因是________________________________。

（2）在温度d时，该植物体干重会减少，原因是________________________________。

（3）温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是________________________________。（答出一点即可）

（4）通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在________最大时的温度。

【答案】（1） ①. 不相等 ②. 温度a和c时的呼吸速率不相等

（2）温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但植物的根部等细胞不进行光合作用，仍呼吸消耗有机物，导致植物体的干重减少

（3）温度过高，导致部分气孔关闭，CO₂供应不足，暗反应速率降低；温度过高，导致酶的活性降低，使暗反应速率降低

（4）光合速率和呼吸速率差值

【解析】

（1）该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，但由于呼吸速率不同，因此叶片有机物积累速率不相等。

（2）在温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但由于植物有些细胞不进行光合作用如根部细胞，因此该植物体的干重会减少。

（3）温度超过b时，为了降低蒸腾作用，部分气孔关闭，使CO₂供应不足，暗反应速率降低；同时使酶的活性降低，导致CO₂固定速率减慢，C₃还原速率减慢，进而使暗反应速率降低。

（4）为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在光合速率与呼吸速率差值最大时的温度，有利于有机物的积累。

（2024·浙江1月卷）20. 长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。回答下列问题：

（1）发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第_______阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是_______，此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD⁺）再生，从而使_______得以顺利进行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越_______（耐渍害/不耐渍害）。

（2）以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果见下表。

	光合速率	蒸腾速率	气孔导度	胞间CO₂浓度	叶绿素含量
光合速率	1
蒸腾速率	0.95	1
气孔导度	0.99	0.94	1
胞间CO₂浓度	-0.99	-0.98	-0.99	1
叶绿素含量	0.86	0.90	0.90	-0.93	1

注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。

据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是_______。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈_______趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由_______（气孔限制因素/非气孔限制因素）导致的，理由是_________________________。

（3）植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内__________（激素）大量积累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过__________，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。

【答案】（1）三/3 细胞质基质葡萄糖分解（糖酵解）耐渍害

（2）胞间CO₂浓度下降非气孔限制因素胞间CO₂浓度与光合速率和气孔导度呈负相关

（3）脱落酸程序性死亡/凋亡

【解析】(1)有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段。乙醇发酵（无氧呼吸）的场所是细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH，该过程需要NAD⁺参与，所以氢接受体（NAD⁺）再生，有利于葡萄糖分解的正常进行，由此可知，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种能产生更多的能量维持生命活动的进行，更加耐渍害。

(2)由表可知，叶绿素含量与胞间CO₂浓度的相关系数为负值，说明二者呈负相关。光合速率与蒸腾速率的相关系数为0.95，为正相关，所以光合速率显著下降，则蒸腾速率呈下降趋势。由于胞间CO₂浓度与光合速率和气孔导度呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO₂上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的。

(3)脱落酸具有诱导气孔关闭的功能，在受渍害时，其诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力。渍害发生后，有些植物根系细胞通过通过凋亡（程序性死亡），从而形成腔隙，进一步形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。

（2024新课标卷）31. 某同学将一种高等植物幼苗分为4组（a、b、c、d），分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间（t）后测定装置内O₂浓度，结果如图所示，其中M为初始O₂浓度，c、d组O₂浓度相同。回答下列问题。