【备考2024】人教生物一轮复习微专题
1　光合作用与细胞呼吸的综合分析
强化1　多角度比较光合作用与细胞呼吸的过程
1．(2022·湛江一模)光合作用和有氧呼吸是植物体重要的物质和能量转换过程，其中有些物质在光合作用和有氧呼吸过程中既能够形成，又能被利用。下列分析错误的是(　　)
A．光合作用过程中既有NADPH的合成，又有 NADPH 的利用
B．有氧呼吸过程中既有NADH的合成，又有NADH的利用
C．有氧呼吸过程中线粒体内既有水的形成，又有水的利用
D．光合作用过程中类囊体上既有ATP的形成，又有ATP的利用
2．(2022·韶关质检)下列关于光合作用与呼吸作用的关系，叙述正确的是(　　)
A．甲、乙分别表示叶绿体和线粒体，且一定为高等植物
B．绿色植物光合作用利用的CO2全部来自细胞呼吸
C．高等植物细胞将光能转化为化学能一定与甲有关
D．乙合成的ATP一定用于光合作用的暗反应阶段
3．(2022·梅州一模)如图为天竺葵叶肉细胞内发生的部分生理反应过程，其中X物质和Y物质是两种含有3个碳原子的有机物。下列叙述错误的是(　　)
A．图中过程①产生的NADPH可以与氧气结合生成水
B．图中过程③有ATP合成，涉及的酶在动物细胞内也有分布
C．若图中过程④无ATP合成，则该过程Y物质并未被彻底氧化分解
D．图中过程②和⑤在蓝细菌细胞内也能进行，其中过程②消耗ATP
强化2　光合作用与细胞呼吸相关曲线分析
4．(2022·深圳一模)科学家将从发菜体中分离出的发菜细胞进行液体悬浮培养，通过实验测定了液体悬浮培养条件下温度对离体发菜细胞的光合速率与呼吸速率的影响，结果如图。相关分析正确的是(　　)
A．45 ℃时，发菜细胞叶绿体中仍可进行光合作用
B．35 ℃时，发菜细胞总光合速率与呼吸速率相等
C．发菜的光合作用和呼吸作用的最适温度相同
D．离体发菜细胞培养的适宜温度应为25～30 ℃
5．(2022·佛山一模)在温室中栽培黄瓜，测得夏季白天一段时间内其光合速率变化如下图。下列说法正确的是(　　)
A．8～10时，温室内O2浓度不断升高，之后O2浓度逐渐下降
B．8～10时，温室内CO2浓度不断下降，之后CO2浓度逐渐上升
C．10时后，光合速率持续下降是气孔关闭造成的
D．适时给温室通风可得到与图示走势不同的曲线
6．(2022·东莞一模)在CO2浓度、大气温度等保持不变的条件下，研究人员选择足够多、发育程度一致的红薯植株，测定不同光照条件和温度下植株的CO2吸收速率，结果如图所示。下列有关分析正确的是(　　)
A．20 ℃条件下，重度遮光组的红薯植株不能进行光合作用
B．40 ℃后，重度遮光组曲线回升的主要原因是红薯植株光合速率增大
C．10 ℃时，温度是影响轻度遮光组红薯植株光合速率的唯一环境因素
D．高温条件(大于40 ℃)不利于红薯地下块根的生长
7．(2022·中山一模)树莓果实营养价值高，经济效益好。为提高树莓的产量，科研人员研究了大棚内不同条件下树莓植株的光合速率，结果如下图所示，下列有关叙述错误的是(　　)
A．相同光照条件下限制树莓光合速率的环境因素主要是温度、CO2浓度
B．树莓植株在C、D两点对应条件下相同时间制造有机物的量相等
C．B点条件下树莓叶肉细胞内光合作用速率大于呼吸作用速率
D．E点以后树莓光合速率不再增加的内因有光合色素和酶的数量等
8．(2022·茂名调研)水分胁迫是影响作物生长和产量的主要环境因子之一。水分胁迫对产量的影响主要是通过影响植物叶片的光合机制，以降低其光合性能。在水分胁迫条件下，为减少水分散失，植物叶片部分气孔关闭。某实验小组欲采用水分胁迫处理，研究短时水分胁迫对三种品种水稻叶片光合作用的影响，实验结果如图所示。回答下列相关问题：
(1)在光合作用过程中，水作为________反应的原料，该反应的场所是水稻叶肉细胞的________上。90 min时，________(选填“能”或“不能”)确定豫粳六号的光合速率大于738的，原因是________________________________。
(2)实验中，三种品种水稻水分胁迫150 min时，利用光能速率降低，____________________合成受阻，最终影响光合作用暗反应的进行，导致净光合速率大幅下降。
(3)在本实验过程中，0～60 min，可能是____________________________，引起胞间CO2浓度下降，进而引起净光合速率下降；60～120 min，胞间CO2浓度开始上升，而净光合速率持续下降，其原因可能是___________________________ (答出1点即可)。
强化3　光合速率与呼吸速率的测定及相关分析
9．(2022·惠州一模)如图为测定细胞代谢相关速率的实验装置。下列叙述正确的是(　　)
A．测定植株的呼吸速率时，应在黑暗条件下进行
B．测定植株的呼吸速率时，小烧杯中的液体应为清水
C．直接测定植株实际光合速率时，小烧杯中的液体应为NaHCO3溶液
D．测定植株的净光合速率时，应在光下进行，且小烧杯中的液体应为NaOH溶液
10．(2022·潮州测试)“半叶法”测定光合速率时，将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，设法阻止两部分联系。光照6 h，在A、B截取等面积的叶片，烘干称重，分别记为a、b，光照前截取同等面积的叶片烘干称重的数据为m0，下列说法错误的是(　　)
A．若m0－a＝b－m0，则表明该实验条件下番茄叶片的光合速率等于呼吸速率
B．本实验需阻止叶片光合产物向外运输，同时不影响水和无机盐的输送
C．忽略水和无机盐的影响，A部分叶片可在给B光照时剪下，进行等时长的暗处理
D．选择叶片时需注意叶龄、着生节位、叶片的对称性及受光条件的一致性
11．下图是金鱼藻在适宜光照条件下进行光合作用的实验装置，下列说法正确的是(　　)
A．试管中收集的气体量代表了金鱼藻呼吸作用产生的CO2量
B．试管中收集的气体量代表了金鱼藻光合作用产生的O2总量
C．探究CO2浓度对光合作用的影响，可用不同浓度的NaHCO3溶液进行实验
D．探究光照强度对光合作用的影响，可观察装置中金鱼藻的生长量
12．(2022·韶关一模)研究人员发现一莲藕突变体植株，其叶绿素含量仅为普通莲藕植株的56%。下图表示在25 ℃时不同光照强度下该突变体莲藕植株和普通莲藕植株的净光合速率。表中数据是某光照强度下测得的突变体莲藕植株与普通莲藕植株相关生理指标，请分析并回答相关问题：
品种 单位时间进入叶片单位面积的CO2量/(mmol·m－2·s－1) 胞间CO2浓度/ppm 还原糖/(mg·g－1fw)
普通莲藕植株 0.10 250 2.72
突变体莲藕植株 0.18 250 3.86
(1)莲藕植株叶片中的叶绿素主要吸收________________。光照强度为a时，叶片中合成ATP的细胞器有____________________________________________ __________________________________________________________________。
(2)当光照强度低于a时，突变体莲藕植株的净光合速率低于普通莲藕植株，推测引起这种差异主要是由于突变体莲藕植株___________________________ ____________________________________________________________________。
(3)分析图表中信息可知，光照强度大于a时，环境中的CO2浓度________(选填“是”或“不是”)影响普通莲藕植株净光合速率的主要原因，突变体莲藕植株合成还原糖较多的原因主要是：①____________________________________；②____________________________________。
(4)为进一步探究突变体莲藕最适宜光照强度，实验测定各组数据时往往要采取随机取样、________________________________等措施(答出两点即可)，以保证实验数据的可信度。
微专题1　光合作用与细胞呼吸的综合分析
强化1　多角度比较光合作用与细胞呼吸的过程
1．D　解析：光合作用的光反应阶段合成NADPH，暗反应阶段利用NADPH，A正确；有氧呼吸第一阶段和第二阶段合成NADH，第三阶段利用NADH，B正确；有氧呼吸第二阶段有水的利用，有氧呼吸第三阶段有水的形成，这两个阶段都发生在线粒体中，C正确；光合作用光反应阶段形成ATP，是在类囊体薄膜上进行的，暗反应阶段利用ATP，发生在叶绿体基质中，D错误。
2．C　解析：甲可利用CO2，为叶绿体；乙可利用O2，为线粒体，两种细胞器在高等植物和低等植物细胞中均有分布，A错误；当光合作用强度大于呼吸作用强度时，绿色植物光合作用利用的CO2除来自细胞呼吸外，还有一部分来自外界环境，B错误；高等植物细胞中只有叶绿体的光合作用能将光能转化为化学能，C正确；乙(线粒体)合成的ATP不可用于光合作用的暗反应阶段，D错误。
3．A　解析：图中过程①为水的光解，其产生的NADPH与呼吸作用产生的[H](NADH)不是同种物质，故不能与氧气结合生成水，A错误；图中过程③为葡萄糖分解为丙酮酸，有ATP合成，涉及的酶为呼吸作用有关的酶，在动物细胞内也有分布，B正确；若图中过程④无ATP合成，则该过程为无氧呼吸第二阶段，则Y物质丙酮酸并未被彻底氧化分解，C正确；蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，可以进行光合作用，图中过程②为三碳化合物的还原，需要消耗ATP，⑤为CO2的固定，是光合作用的暗反应过程，故在蓝细菌细胞内也能进行，D正确。
强化2　光合作用与细胞呼吸相关曲线分析
4．D　解析：发菜细胞是原核细胞，没有叶绿体，A错误；35 ℃时，发菜细胞净光合速率与呼吸速率相等，总光合速率是呼吸速率的2倍，B错误；由图可以看出，发菜光合作用的最适温度为25～30 ℃，细胞呼吸的最适温度不能确定，C错误；离体发菜细胞培养的适宜温度应为25～30 ℃，因为此温度范围内，净光合作用与细胞呼吸的差最大，所以有机物的积累量最多，D正确。
5．D　解析：图示曲线为CO2的吸收速率，即净光合速率，测量期间该速率始终大于0，说明温室大棚内CO2浓度在持续下降，而O2浓度持续上升，A、B错误；从10时开始，黄瓜的光合速率就表现为持续下降，而气孔关闭通常在稍晚一些时间才会发生，并且气孔关闭会让植物的光合速率在午休前后出现两个峰值，与图中曲线不符，推测出现图中现象的原因是在温室相对封闭的环境中，光合作用对CO2不断消耗，使内部CO2浓度持续降低，限制了光合作用的进行，C错误；若在上午10时前后及时通风，补充温室内CO2，则其光合速率可持续保持在较高水平，与图中情况不同，D正确。
6．D　解析：20 ℃条件下，重度遮光组红薯植株的CO2吸收速率为0，即总光合速率与呼吸速率相等，A错误；40℃后，重度遮光组曲线回升的主要原因是红薯植株呼吸强度减弱，CO2释放速率减小，B错误；比较10 ℃和20 ℃条件下轻度遮光组曲线的走势可知，10 ℃时，温度是影响轻度遮光组红薯植株光合速率的环境因素之一，比较10 ℃时轻度遮光组和全光照组的曲线位置可知，光照强度也是影响轻度遮光组红薯植株光合速率的环境因素之一，C错误；分析题图曲线可知，高温条件(大于40 ℃)下，红薯植株的净光合速率小于0，无法积累有机物，不利于红薯地下块根的生长，D正确。
7．B　解析：影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度、CO2浓度等，相同光照条件下限制树莓光合速率的环境因素主要是温度、CO2浓度，A正确；据图可知，C、D两点的净光合速率相等，都是22.4 mL，但D点所在曲线呼吸速率大于C点所在曲线，因为光合作用制造的有机物的量＝呼吸作用有机物消耗量＋净光合作用有机物积累量，所以C点光合作用制造的有机物的量小于D点，B错误；B点是光的补偿点，树莓植株光合速率等于呼吸速率，但是只有叶肉细胞进行光合作用，而所有细胞都进行呼吸作用，故B点条件下树莓叶肉细胞内光合作用速率大于呼吸作用速率，C正确；E点是光饱和点，E点以后叶肉细胞的光合速率不再增加的内因有光合色素的数量和酶的数量，D正确。
8．(1)光　类囊体薄膜　不能　二者的呼吸速率未知　(2)ATP和NADPH　(3)水分胁迫导致植物气孔关闭　叶肉细胞相关酶活性降低(或叶绿体结构和功能受到破坏或叫绿体利用CO2的能力下降)
解析：在本实验过程中，0～60 min，水分胁迫使植物气孔关闭以减少蒸腾作用，气孔是气体进出的通道，从而引起胞间CO2浓度下降，进而引起净光合速率下降；60～120 min，胞间CO2浓度开始上升，而净光合速率持续下降，此时并不是气孔因素导致的，其原因可能是叶肉细胞相关酶活性降低或叶绿体结构和功能受到破坏。
强化3　光合速率与呼吸速率的测定及相关分析
9．A　解析：如果要测定植株的呼吸速率，为排除光合作用的影响，实验装置应置于黑暗条件下，A正确；测定植株的呼吸速率时，小烧杯中的液体应为 NaOH，以吸收呼吸作用产生的二氧化碳，B错误；如果要测定总光合速率，则需要分别测定净光合速率和呼吸速率，测呼吸速率时烧杯内的液体应为NaOH，测净光合速率时烧杯内的液体应为NaHCO3，C、D错误。
10．A　解析：A遮光，只进行呼吸作用，故m0－a代表呼吸作用消耗，B不做处理，进行光合作用和呼吸作用，b－m0代表净光合作用积累，若m0－a＝b－m0，即净光速率等于呼吸速率，则表明该实验条件下番茄叶片的光合速率大于呼吸速率，A错误；本实验需阻止叶片光合产物向外运输，同时不影响无关变量水和无机盐的输送，B正确；若忽略水和无机盐的影响，时间是无关变量，故实验时A部分叶片可在给B光照时剪下，进行等时长的暗处理，C正确；叶龄、着生节位、叶片的对称性及受光条件属于无关变量，选择叶片时需注意无关变量的一致性，D正确。
11．C　解析：装置中的NaHCO3能吸收CO2，使装置中CO2保持相对稳定，在光下，若光合作用强度大于呼吸作用强度，则光合作用产生的氧气大于呼吸消耗的氧气量，试管中收集的气体是氧气的释放量，为净光合作用量，光合作用产生的O2总量为总光合作用量，总光合作用量＝净光合作用量＋呼吸作用量，所以总光合作用量不能直接测出，A、B错误；不同浓度的NaHCO3溶液可以为光合作用提供二氧化碳，本实验可以用不同浓度的NaHCO3溶液探究CO2浓度对光合作用的影响，C正确；探究光照强度对光合作用的影响，可观察试管内气泡产生的速率，D错误。
12．(1)红光和蓝紫光　叶绿体和线粒体　(2)叶绿素含量较低，光反应产生的 ATP 和 NADPH 少，光合速率低　(3)不是　叶片吸收的CO2的速率较快，暗反应效率更高，固定了较多的CO2　充足光照弥补叶绿素的不足　(4)重复取样测定、取平均值
　解析：据图可知，光照强度大于a时，随着光照强度的增加，净光合速率仍在增加，因此影响普通莲藕植株净光合速率的主要原因是光照强度，而不是环境中的CO2浓度不足。根据图表和题意分析可知，突变体植株叶绿素含量仅为普通莲藕植株的56%，但光照强度大于a时，突变体莲藕植株合成还原糖较多，原因有两个方面：一方面充足的光能弥补了色素缺乏；另一方面突变体莲藕暗反应效率高，利用CO2的能力强，固定较多CO2。科学实验中的数据，往往存在误差，为进一步探究突变体莲藕最适宜光照强度，实验测定各组数据时往往要采取随机取样、重复取样测定、取平均值等措施，以保证实验数据的可信度。