文档内容
夯基提能练 10 光合作用与细胞呼吸的综合运用
第一部分【夯实基础】 答案和解
析在卷尾
1．下图表示芍药叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中 CO 和[H]的变化，相
2
关叙述正确的是( )
A．过程①发生在叶绿体类囊体薄膜上，过程④发生在线粒体的内膜上
B．过程⑦发生在线粒体中
C．过程⑤⑥均需要[H]和ATP的参与
D．过程①③产生的[H]是相同的物质，过程⑧在线粒体中进行
2. 如图表示某植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图，下列说法中正
确的是( )
A．真核细胞中都含有M、N，原核细胞中都不含M、N
B．M中[H]的运动方向是从叶绿体基质到叶绿体的囊状结构
C．M、N既能进行DNA复制又能产生ATP
D．图中的叶肉细胞呼吸作用释放的CO 量小于光合作用吸收的CO 量
2 2
3．(2021·扬州一模)下列有关农谚的解释，不正确的是( )
农谚 解释
白天热来夜间冷，一棵豆儿打 适当提高昼夜温差，有利于有机物积
A
一捧 累，增加产量
稻田水多是糖浆，麦田水多是 不同植物对水分的需求不同，合理灌溉
B
砒霜 有助于增加产量
地尽其用用不荒，合理密植多 提高农作物种植密度，可提高光合作用
C
打粮 速率，增加产量
D 锅底无柴难烧饭，田里无粪难 施用有机肥可为农作物提供CO 和无机
2增产 盐，增加产量
4. 右图的纵坐标表示某种植物O 吸收相对速率的变化(非适宜条件下)，下列
2
说法不正确的是( )
A．可以判断D点开始进行光合作用
B．降低土壤中的Mg2＋浓度，D点将向右移
C．提高大气中的CO 浓度，E点将向右下移
2
D．该植物呼吸作用消耗O 的相对速率是4
2
5．某研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验，连续 48小时测定
温室内CO 吸收速率，得到如图所示曲线(整个过程呼吸速率恒定)，据图分析正
2
确的是( )
A．0～3小时植物叶肉细胞中的ATP只来源于细胞质基质
B．实验中绿色植物光合速率达到最大的时刻是第30小时
C．实验开始的前24小时比后24小时的平均光照强度强
D．48小时内植物体内有机物总量增加
6．下图表示在光照充足、CO 浓度适宜的条件下，温度对某植物光合作用
2
速率和呼吸速率的影响。下列叙述正确的是( )A．15 ℃时呼吸作用为暗反应提供的ATP不足
B．5～37 ℃范围内，植物均表现为生长状态
C．当温度达到50 ℃时，植物细胞因蛋白质失活而死亡
D．温室栽培中温度控制在37 ℃左右最利于该植物生长
第二部分【能力提升】
7．(2021·北京海淀高三期末)下图为荒漠地区种植的胡杨分别在7月24号和
8月26号两天测得的净光合速率日变化曲线图。据图判断，下列相关分析正确
的是( )
A．这两天胡杨均在7点开始进行光合作用
B．有机物的日合成量7月24号大于8月26号
C．净光合速率日变化曲线走势主要受土壤含水量影响
D．8月26号曲线双峰的形成与温度和光照等因素有关
8．某同学研究甲湖泊中X深度生物的光合作用和有氧呼吸。具体操作如下：
取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c，将a先包以黑胶布，再包以铅箔。用 a、b、
c三瓶从待测水体深度取水，测定 c瓶中水内氧含量。将 a瓶、b瓶密封再沉入
待测水体深度，经24 h取出，测两瓶氧含量，结果如图所示。则24 h待测深度
水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是( )
A．24 h待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/瓶
B．24 h待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/瓶
C．24 h待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(k－v) mol/瓶D．24 h待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k－v) mol/瓶
9．某生物科研小组，从鸭绿江的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白
瓶中，剩余的水样测得初始溶解氧的含量为 10 mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶
为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，温度保持不变，
24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，请根据其记录数据(如下表)判
断下列选项中错误的是( )
光照强度/klx 0(黑暗) a b c d e
白瓶溶氧量
3 10 16 24 30 30
/(mg·L－1)
黑瓶溶氧量
3 3 3 3 3 3
/(mg·L－1)
A．黑瓶中的生物呼吸消耗氧气，但没有光照，植物不能进行光合作用产生
氧
B．光照强度为a时，白瓶中溶解氧的含量与初始溶解氧量相等，说明此光
照强度下植物仍然不能进行光合作用
C．当光照强度为c时，白瓶中植物产生的氧气量为21 mg/(L·24 h)
D．当光照强度为d时，再增加光照强度，白瓶中植物的光合速率不会增加
10．图甲为研究光合作用的实验装置，用打孔器在某植物的叶片上打出多个
圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉底，然后将等量的叶圆片转至不同温度的
NaHCO (等浓度)溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿叶片上浮至液面所
3
用的平均时间(图乙)，下列相关分析正确的是( )
A．在ab段，随着水温的增加，光合速率逐渐减小
B．上浮至液面的时间可反映净光合速率的相对大小
C．通过图乙分析可以找到真正光合作用的最适温度
D．因为抽气后不含氧气，实验过程中叶片不能进行有氧呼吸11．下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体
产生情况的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒
定水平。下列几种实验结果(给予相同的环境条件)，不可能出现的是( )
A．甲、乙装置水滴都左移
B．甲、乙装置水滴都右移
C．甲装置水滴不动，乙装置水滴左移
D．甲装置水滴右移，乙装置水滴左移
12．将某种植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的
影响，实验以该植物叶绿体光合作用吸收的CO 总量与线粒体呼吸作用CO 的释
2 2
放量为指标，实验结果如下表所示。下列对该植物数据表格分析正确的是( )
温度(℃) 20 25 30 35 40 45
光照下叶绿
体CO 吸收 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50
2
总量(mg/h)
黑暗中CO
2
0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00
释放量(mg/h)
A．昼夜不停地光照，温度为20 ℃时该植物不能生长
B．昼夜不停地光照，温度为45 ℃时，最有利于有机物的积累
C．每天交替进行12 h光照12 h黑暗，温度均保持在45 ℃条件下，能正常
生长
D．每天交替进行12 h光照12 h黑暗，温度均保持在35 ℃条件下，能正常
生长
第三部分【综合拓展】
13．为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同
的某种植物为材料设计了 A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO 浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，处理结束
2
时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：
A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。
B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为 7.5
s；光合作用产物的相对含量为70%。
C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为 3.75
ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。
D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题：
(1)单位光照时间内，C 组植物合成有机物的量________(填“高于”“等
于 ” 或 “ 低 于 ” )D 组 植 物 合 成 有 机 物 的 量 ， 依 据 是
________________________________________________________；C组和D组的
实验结果可表明光合作用中有些反应不需要________，这些反应发生的部位是叶
绿体的________。
(2)A、B、C 三组处理相比，随着____________的增加，使光下产生的
________________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO 的同化
2
量。
14．(2022·山东潍坊高三期中)城市小区绿化植物容易受到建筑物遮阴的困扰。
风箱果是珍贵的灌木绿化树种，为研究光照对其生活的影响，研究人员以 1年生
风箱果幼苗为研究对象，选取长势一致的幼苗 60 株，设置 3 种遮阴处理：
CK(全光)、轻度遮阴L (60%全光)和重度遮阴L (20%全光)进行实验。下表为遮
1 2
阴对风箱果幼苗光响应参数的影响，其中AQY反映了叶片利用弱光的能力，其
值越大表明植物利用弱光能力越强。
遮阴对风箱果幼苗光合——光响应参数的影响
光照处理
参数
CK L L
1 2
表观量子效率AQY
0.066 0.046 0.037
(相对值)
最大净光合速率P 22.6 13.2 11.0
max(μmol·m－2·s－1)
呼吸速率R
d
1.3 0.8 0.3
(μmol·m－2·s－1)
光补偿点LCP
25.9 19.0 8.6
(lx)
光饱和点LSP
1066.8 676.8 640.4
(lx)
(1)本实验的自变量是________，每实验组的苗木应为________株。
(2)表中数据显示风箱果幼苗对遮阴产生了一定的适应性，请推测遮阴条件下
细胞呼吸速率降低的意义__________________________________________。遮阴
显著降低了风箱果的AQY，原因是__________________________________。
(3)CK组与L 组相比，风箱果幼苗最大光合速率的差值为________ μmol·m－
2
2·s－1。在光照强度大于 1066.8 lx 时，影响光合速率的外界因素主要是
____________________。
(4)请结合实验结果，对生产实践中风箱果幼苗的栽植提出合理建议
__________________________________。
15．(2021·武汉高三起点质量检测)小麦最顶端的叶子叫旗叶，紧靠麦穗，麦
籽成熟过程中积累的糖类主要由旗叶光合作用供应。某科研小组在 5月某天检测
了不同施氮量的麦田中同品种小麦旗叶的净光合速率(如图所示)。请回答下列问
题：
(1)光照下小麦旗叶净光合作用强度可反映糖类________(填“积累量”或
“生产量”)。检测小麦旗叶净光合速率时，从不同施氮量的麦田中均随机选取
具 有 代 表 性 的 多 株 ( 大 于 3) 小 麦 进 行 检 测 ， 其 目 的 是
______________________________________________。
(2)据图分析，麦田中施氮量为200 kg·hm－2时，在6：00 ～9：00小麦旗叶净光合速率的变化主要受____________________影响；此麦田中小麦旗叶净光合
速率在12：00之后出现了一小段的下降，该阶段小麦旗叶净光合速率下降的原
因主要是________________________________________________________。
(3)图中，9：00 ～12：00时光照充足，此阶段麦田中施加________kg·hm－2
的氮肥，小麦旗叶净光合速率最大。该科研小组在获得图示结果后，得出适当增
施氮肥可以使小麦增产的结论，该结论的得出是否恰当？________，请说明理由：
____________________________________________________________。
16．(2021·广东佛山二模)二十世纪以来，CO 的大量排放引起全球气候变暖，
2
为研究增温、增CO 对植物光合速率的影响，科研小组以玉米(生长周期为120
2
天)为实验材料，在三组不同条件下种植，一段时间后分别测定光合速率，实验
结果如表。
光合速率
组别 实验条件 (μmol CO ·m－2·s－1)
2
种植34天 种植82天
环境温度，大气CO
2
A组 37.6 24.9
浓度
环境温度＋2 ℃，大
B组 40.0 18.7
气CO 浓度
2
环境温度＋2 ℃，两
C组 42.6 22.9
倍大气CO 浓度
2
回答下列问题：
(1)温度会通过影响________从而影响光合速率和呼吸速率。分析增温对植物
光合速率的影响，应对比表中________组的数据。
(2) 种 植 34 天 时 ， CO 浓 度 升 高 导 致 光 合 速 率 提 高 的 原 因 是
2
__________________________________________________，C组CO 浓度倍增，
2
但光合速率并未倍增，此时起限制作用的环境因素是________________(答出两
点)。
(3)有研究表明，长期处于高浓度CO 环境下的植物，在低CO 浓度下对CO
2 2 2
的利用能力会下降，请利用上述材料和实验条件设计验证这一结论的方案，简要写出实验思路和结果。
参考答案及解析
1. A解析 过程①表示光合作用的光反应，发生在叶绿体类囊体薄膜上，
过程④表示有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体的内膜上，A正确；过程⑦表示
细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，B错误；过程⑤是CO 的固定，不
2
需要[H]和ATP的参与，C错误；过程①是光反应，产生的是 NADPH，过程③
产生的是NADH，即过程①③产生的[H]是不同的物质，过程⑧是有氧呼吸的第
二阶段，发生在线粒体中，D错误。
2. C解析 图中M表示叶绿体，叶绿体是进行光合作用的场所，N表示线
粒体，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，蛔虫细胞中不含线粒体(N)，叶绿体
只分布在植物的绿色细胞中，A错误；叶绿体中[H]的运动方向是由叶绿体的囊
状结构到叶绿体的基质，B错误；线粒体和叶绿体中含有DNA，既能进行DNA
复制又能产生ATP，C正确；从图中看出，线粒体有氧呼吸释放的二氧化碳除了
供给叶绿体光合作用以外，还有部分扩散到细胞外，说明有氧呼吸强度大于光合
作用强度，即该叶肉细胞呼吸作用释放的CO 量大于光合作用吸收的CO 量，D
2 2
错误。
3. C
4. A解析 D点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，因此该植物D点以
前就已经进行光合作用了，A错误；降低土壤中的Mg2＋浓度，则叶绿素合成不足，导致光合速率降低，D点将右移，B正确；提高大气中的CO 浓度，相同光
2
照强度下光合速率增强，因此E点将向右下移，C正确；曲线与纵坐标相交的点
代表呼吸作用强度，即该植物呼吸作用消耗O 的相对速率是4，D正确。
2
5. D解析 实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，因此能产生 ATP的场
所有细胞质基质和线粒体，A错误；实验中绿色植物光合速率达到最大的时刻也
就是CO 吸收速率曲线的最高点所对应的时刻，即第 36小时，B错误；由2个
2
24小时的积累量可推知前24小时比后24小时的平均光照强度弱，C错误；据曲
线分析，实验开始48小时后，室内的二氧化碳浓度降低，说明该二氧化碳用于
光合作用合成有机物，表明此段时间内有有机物的积累，D正确。
6. B解析 暗反应需要的ATP来自于光反应，而不是呼吸作用，A错误；
图中显示，5～37 ℃范围内，实际光合速率始终大于呼吸速率，因此植物均表现
为生长状态，B正确；当温度达到50 ℃时，植物仍然能够进行呼吸作用，说明
植物没有死亡，C错误；在温度为30 ℃条件下，实际光合速率与呼吸速率的差
值最大，即植物的有机物净积累量最多，最利于该植物生长，D错误。
7. D解析 这两天胡杨均在7点时净光合速率为0，说明7点之前已经开始
进行光合作用，A错误；从图中只能比较出两天净光合作用量的大小，无法得出
日合成量的大小，B错误；由曲线图可以得出，净光合速率日变化曲线走势主要
受光照强度影响，C错误。
8. D解析 c瓶相当于对照，其中的氧气含量为三个相同透明玻璃瓶的初
始氧含量(w)，a瓶包以黑胶布再包以铅箔，瓶中的生物由于得不到光照只能进
行呼吸作用，a瓶中的溶氧量会减少，减少量即为呼吸作用强度：(w－v)，A、C
错误；b瓶是实验组，瓶中的生物既可以进行光合作用也可以进行呼吸作用，b
瓶中的溶氧量增加，增加量为净光合量(k－w)，总光合量则为净光合量＋呼吸消
耗量：(k－w)＋(w－v)＝k－v，B错误，D正确。
9. B解析 光照强度为a klx时，白瓶中溶解氧的含量与初始溶氧量相等，
说明植物光合作用产生的氧刚好用于所有生物的呼吸作用消耗，B错误；当光照
强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量即为总光合作用量＝净光合作用
量＋呼吸作用消耗量＝(24－10)＋7＝21[mg/(L·24 h)]，C正确；当光照强度为 d
时，再增加光照强度，瓶中溶解氧的含量也不会增加，即白瓶中植物的光合速率不会增加，D正确。
10. B解析 叶圆片上浮至液面所用时间的长短，说明氧气释放速率的大小
体现净光合速率的大小，B正确；在ab段，随温度增加，上浮所需时间变短，
说明光合速率逐渐增大，A错误；温度不仅影响光合速率，也会影响呼吸速率，
图乙只能体现净光合速率的大小，C错误；水中溶有氧气，叶片可以进行有氧呼
吸，D错误。
11. B解析 在黑暗条件下，甲乙装置都只进行呼吸作用，呼吸作用消耗氧
气，而装置中二氧化碳量保持平衡，因此水滴都左移，A正确；如果甲、乙装置
水滴都右移，说明装置中气体量会增多，青蛙呼吸作用不可能使气体量增多，B
错误；甲装置中的绿色植物光合作用强度等于呼吸作用强度时水滴不动，乙装置
水滴应向左移，C正确；甲装置中的绿色植物光合作用强度大于呼吸作用强度时
装置中水滴向右移，乙装置水滴应向左移，D正确。
12 D解析 温度为20 ℃时，光照下叶绿体CO 吸收总量为1.00 mg/h，该
2
值表示真光合速率，真正光合速率大于呼吸速率，净光合速率大于0，昼夜不停
地光照，该植物能够正常生长，A错误；昼夜不停地光照，温度为 35 ℃时有机
物积累最多，B错误；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度均保持在45 ℃
时，该植物的有机物积累量为 3.50×12－3.00×24＝－30(mg)<0，不能正常生长，
C错误；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度均保持在35 ℃时，该植物的
有机物积累量＝12×3.25－24×1.5＝3(mg)，故该植物可以正常生长，D正确。
13.答案 (1)高于 C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相
对含量却是D组的94% 光照 基质
(2)光照和黑暗交替频率 ATP和还原型辅酶Ⅱ
解析 (1)C组与D组相比，C组的光照总时间为D组的一半，而光合产物接
近D组的光合产物，说明C组在单位光照时间内合成有机物的量高于D组，从
而也说明光合作用的有些过程不需要光照，这些过程属于暗反应，发生在叶绿体
基质中。
(2)A、B、C三组中光照与黑暗交替频率依次增加，而三组的光合产物也依
次增加，说明随着光照与黑暗交替频率的增加，光反应产生的还原型辅酶Ⅱ和
ATP能被充分利用与及时再生，从而产生更多的有机物。14.答案 (1)遮阴程度 20
(2)通过减少碳(有机物)的消耗，将更多的碳用于生长 风箱果幼苗对弱光的
利用能力较差
(3)12.6 温度和CO 浓度
2
(4)尽量将其栽植在阳光充足的环境中
解析 (1)实验为研究遮阴对风箱果幼苗光响应参数的影响，故实验的自变量
为遮阴程度；实验设计应遵循无关变量一致原则，实验共有 3组，故每实验组的
苗木应为20株。
(3)据表格信息可知：光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，故CK组的最大光
合速率为22.6＋1.3＝23.9 μmol·m－2·s－1，L 组的最大光合速率为11.0＋0.3＝11.3
2
μmol·m－2·s－1，两者的差值为23.9－11.3＝12.6 μmol·m－2·s－1；据表格信息可知，
植物的光饱和点为1066.8 lx，故当光照强度大于1066.8 lx时，光照强度不再是
影响光合作用的外界因素，此时影响因素主要是温度和CO 浓度。
2
(4)据表格可知，在遮阴条件下，植物的光合速率降低，故在生产实践中应尽
量将其栽植在阳光充足的环境中。
15.答案 (1)积累量 减小偶然误差，提高实验数据的可信度
(2)光照强度(或光照强度和温度) 气孔部分关闭，CO 供应不足
2
(3)800 不恰当 测量结果中缺乏不施加氮肥时小麦旗叶的净光合速率
解析 (3)9：00～12：00时光照充足，施加800 kg·hm－2氮肥的麦田中小麦
旗叶净光合速率最大。该小组未测量没有施加氮肥的麦田中小麦旗叶净光合速率，
即缺乏空白对照组，不能得出适当增施氮肥可以使小麦增产的结论。
16.答案 (1)酶活性 A和B
(2)CO 是光合作用的原料，CO 浓度升高使暗反应速率加快 光照强度、温
2 2
度
(3)实验思路：将种植了82天的C组玉米植株移植于B组实验条件下种植，
同时将种植了82天的B组玉米株在原条件下继续种植，种植相同时间后分别测
定二者的光合速率(实验设三个重复)。
实验结果：前者的光合速率低于后者。
解析 (1)温度可通过影响酶的活性来影响光合速率，从表格实验条件分析，A组和B组自变量是温度，可研究增温对光合速率的影响；B组和C组可研究增
温下提高CO 浓度对光合速率的影响。
2
(3)本实验要验证长期处于高浓度CO 环境下的植物，在低CO 浓度下对CO
2 2 2
的利用能力会下降，则实验材料应选 C组植物，然后放在低二氧化碳浓度条件
下，也就是将种植了82天的C组玉米植株移植于B组实验条件下种植，同时将
种植了82天的B组玉米植株在原条件下继续种植，种植相同时间后分别测定二
者的光合速率。由于长期处于高浓度CO 环境下的植物，在低CO 浓度下对CO
2 2 2
的利用能力会下降，所以实验结果为前者的光合速率低于后者。
