課時規范練17光合作用、細胞呼吸的聯系與綜合運用(選擇題每小題3分)必備知識基礎練考點一細胞呼吸、光合作用的物質和能量轉化1.(2024·山西太原期中)下列關于光合作用與呼吸作用的說法,錯誤的是()A.光合作用和有氧呼吸過程中均能合成ATPB.只有綠色部位才能進行光合作用和呼吸作用C.光合作用和呼吸作用過程中產生的還原氫不同D.光合作用和有氧呼吸過程中均需要H2O的參與2.(2024·廣東佛山調研)下列關于光合作用與呼吸作用的關系,敘述正確的是()A.甲、乙分別表示葉綠體和線粒體,且一定為高等植物B.綠色植物光合作用利用的CO2全部來自細胞呼吸C.高等植物細胞將光能轉化為化學能一定與甲有關D.乙合成的ATP一定用于光合作用的暗反應階段3.綠色植物光合作用和細胞呼吸之間的能量轉換如圖所示,圖中①~⑥代表物質,下列有關敘述錯誤的是()A.植物光反應把光能轉變為活躍的化學能貯存在①和NADPH中B.葉綠體中的NADPH和線粒體中的NADH都具有還原性C.給植物提供H218O,短時間內生成的O2和CO2均可含D.物質④在葉綠體基質中合成,在線粒體基質中分解4.(2024·遼寧朝陽模擬)如圖是葉肉細胞在不同光照強度下葉綠體與線粒體代謝簡圖。下列相關敘述,錯誤的是()A.若細胞①處于黑暗環境中,那么該細胞單位時間內放出的CO2量即為呼吸速率B.細胞②沒有與外界發生O2和CO2交換,可斷定此時光合作用速率等于細胞呼吸速率C.細胞③處在較強光照條件下,細胞光合作用所利用的CO2量為N1與N2的和D.對細胞④的分析可得出,此時的光照強度較弱且物質的量N1小于m2考點二光合速率、呼吸速率的測定及相互關系5.(2024·廣東中山市調研)將一株生長正常的某種植物置于密閉的玻璃容器內,在適宜條件下照光培養。從照光開始,凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0,之后保持不變。在上述整個時間段內,玻璃容器內CO2濃度表現出的變化趨勢是()A.降低至一定水平時再升高B.持續保持相對穩定狀態C.降低至一定水平時保持不變D.升高至一定水平時保持相對穩定6.(2024·廣東六校聯考)A、B兩種植物在不同溫度下(其他條件適宜)光合速率(CO2固定量)和呼吸速率(黑暗條件下CO2釋放量)如圖所示。下列說法正確的是()注:光合速率和呼吸速率以與30℃時的數據比較所得的百分比表示。A.溫度由40℃升至45℃,植物B葉綠體中ATP的合成速率增大B.環境溫度由57℃降至30℃,植物B總光合速率將升高C.若植物A長期處于45℃環境中,有機物積累量比30℃條件下低D.植物A光合作用比呼吸作用對高溫更敏感,可能光合作用相關酶的最適溫度更低7.(2024·福建廈門雙十學校質檢)研究者將對稱葉片一半遮光,另一半照光處理。經過一段時間后,在對稱部位截取同等面積(實驗處理前干重相同)的葉片,烘干稱重,用于相關速率的計算。不考慮光照條件對葉片呼吸速率的影響,下列說法正確的是()A.遮光處理后葉綠體基質中C3的含量比照光處理后低B.照光處理時類囊體薄膜上可發生NADP+與電子和H+結合C.照光處理與遮光處理后葉片的干重差是由呼吸作用引起的D.要計算光合作用速率還需測定同等面積葉片的初始干重8.(2024·江蘇揚州期中)如圖表示某綠色植物在15℃和25℃條件下,光照強度和氧氣釋放速率的關系。下列說法錯誤的是()A.當光照強度等于0時,該植物在25℃時比15℃多吸收氧氣10mL/hB.當光照強度等于5klx時,該植物在兩種溫度下制造有機物的量相等C.當光照強度小于5klx時,適當降低溫度有利于溫室內該植物的增產D.當光照強度大于8klx時,15℃下該植物光合作用的制約因素主要是CO2濃度等關鍵能力提升練9.為測定某植物的光合速率,某同學將該植物放入如圖甲所示裝置中,在光合作用最適溫度下進行培養,然后測量不同時段密閉的透明玻璃罩內植物的O2釋放速率,結果如圖乙所示。下列說法不正確的是()甲乙A.若完全培養液中缺少鎂元素,t1~t2時間段會延長B.在t5時適當升高溫度,植株光合速率將會進一步加快C.在t4時向玻璃鐘罩內適量補充CO2會加快植株的光反應速率D.在t3~t4階段,O2釋放速率降低的主要原因是玻璃鐘罩內CO2含量下降10.(2024·湖北武漢模擬)研究人員對密閉蔬菜大棚中的黃瓜植株進行了一晝夜的光合作用和呼吸作用調查,結果如下圖所示,SM、SN、Sm分別表示圖中相應圖形的面積。下列敘述錯誤的是()A.E點時密閉大棚中CO2濃度最高,O2濃度最低B.C點過后光照降低,短時間內葉綠體中C3含量升高C.B點和D點時黃瓜植株光合作用速率等于呼吸作用速率D.一晝夜后,黃瓜植株有機物的增加量可表示為Sm-SM-SN11.(不定項)(2024·山東濟寧三模)為研究某種植物光合速率和呼吸速率對其生長發育的影響,研究者做了以下實驗,將長勢相同的該植物幼苗均分成7組,分別置于不同溫度下,先暗處理1h,再光照1h,其他條件相同且適宜,測其干重變化,結果如圖所示。下列說法正確的是()A.光照下26℃和32℃時該植物的凈光合速率相等B.若光照強度突然增加,葉綠體基質中C3的含量將會增加C.30℃條件下,一晝夜光照時間超過8h,該植物幼苗才能生長D.溫度達到34℃時,該植物幼苗在光照條件下不能進行光合作用12.(不定項)(2024·山東菏澤一模)圖1為通氣法測定植物葉片的光合作用強度,裝置中通入的氣體CO2濃度可以調節。將適量葉片置于同化箱中,在一定的光照強度和溫度條件下,讓空氣沿箭頭方向緩慢流動,并用CO2分析儀測定A、B兩處氣體CO2濃度的變化。圖2為“半葉法”測定番茄葉片的光合作用強度,將對稱葉片的一部分(C)遮光處理,另一部分(D)不做處理,且阻斷兩部分的物質和能量轉移。在適宜光照條件照射1小時后,在C、D的對應部位截取同等面積的葉片,分別烘干稱重為MC和MD。下列說法正確的是()圖1圖2A.圖1中可通過A、B兩處氣體的CO2濃度高低推測出葉片是否積累有機物B.圖1中可通過控制同化箱內的CO2濃度和光照強度來調控B處氣體CO2濃度C.圖2中D葉片所截取部分每小時光合作用積累的有機物總量為MDD.圖2中D葉片所截取部分每小時光合作用合成的有機物總量為MD-MC13.(16分)(2025·湖南部分學校月考)下圖是燕麥草葉肉細胞中的有關代謝過程,①~④為不同過程,A、B為相關細胞器。根據所學知識回答下列問題。(1)過程①的ATP和NADPH來源于A細胞器結構中的。若要研究CO2參與A細胞器中物質循環時碳元素的去向,實驗思路是

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(2)提取并分離燕麥草葉片的光合色素,濾紙條上色素帶間距最小的兩種色素的顏色為。當燕麥草所處環境由光照轉為黑暗時,A細胞器中的核酮糖-1,5-二磷酸和3-磷酸甘油酸的含量在短時間內的變化分別為。據圖推斷,催化淀粉、蔗糖合成所需的酶可能分別分布于細胞中的。

(3)酶X的功能是,該酶在暗處時其活性會受到抑制,而在有光條件下活性較高,推測其原因可能是。

(4)過程②③④中,有氧條件、無氧條件下都能正常進行的過程是,釋放能量最多的過程是。動物細胞內的B細胞器也存在類似圖示的過程,若部分乙酰CoA在動物B細胞器以外被轉變為酮體(主要包括乙酰乙酸、丙酮、β-羥丁酸)且過量時,則會導致酮尿癥。結合信息推斷,乙酰CoA能進入過程②,其意義可能是。

14.(10分)(2025·湖南永州模擬)水稻苗期遇到低溫天氣,會導致水稻減產。為挖掘新的水稻耐冷調控基因了解其耐冷機理,某團隊利用水稻苗期低溫敏感突變體ospus1進行了相關研究。將突變體水稻ospus1置于低溫條件下種植,會出現葉綠體發育缺陷、葉片白化現象。活性氧(ROS)主要來源于有氧呼吸第三階段,能介導植物受非生物因素脅迫的響應。研究發現細胞內ROS的積累是引起突變體水稻ospus1出現低溫白化的原因。回答下列有關問題。(1)突變體水稻ospus1白化苗中位于上的光合色素缺少,直接影響了光合作用的階段。

(2)有氧呼吸第三階段發生在線粒體上,這里存在由復合物Ⅰ等分子構成的電子傳遞鏈,NADH經電子傳遞鏈釋放電子和H+,并經過一系列的電子傳遞最終傳遞給,該過程會產生大量能量。

(3)研究者欲獲得新的水稻耐冷調控基因,進一步研究水稻的耐冷機理。請選取合適選項,完成獲得耐冷調控基因的研究思路。()a.建立針對突變體水稻ospus1的誘變庫b.建立針對野生型水稻的誘變庫c.篩選低溫下表型為綠色的幼苗d.篩選低溫下表型為白色的幼苗e.篩選正常溫度下表型為綠色的幼苗f.獲取耐冷調控基因并進行克隆(4)后續實驗發現該耐冷調控基因與sop10蛋白的合成有關,該蛋白可以影響線粒體內電子傳遞鏈中復合物Ⅰ的合成。研究者從突變體水稻ospus1中篩選出的sop10突變體(ospus1sop10突變體)在低溫條件下種植,發現其葉片正常,表現為耐冷的特性。請根據以上研究,分析水稻ospus1sop10突變體耐冷的機理:

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參考答案課時規范練17光合作用、細胞呼吸的聯系與綜合運用必備知識基礎練1.B解析光合作用光反應階段能合成ATP,有氧呼吸的三個階段均能合成ATP,A項正確;所有的活細胞均能進行呼吸作用,植物體的綠色部位含有葉綠體,在光照下可進行光合作用,B項錯誤;光合作用過程中產生的還原氫是NADPH,即還原型輔酶Ⅱ,呼吸作用過程中產生的還原氫是NADH,即還原型輔酶Ⅰ,C項正確;光合作用的光反應階段有H2O的分解,在有氧呼吸的第二階段中,H2O與丙酮酸反應生成CO2和[H],D項正確。2.C解析圖中細胞器甲為葉綠體,細胞器乙為線粒體,兩種細胞器在高等植物和低等植物細胞中均有分布,A項錯誤;當光合作用強度大于呼吸作用強度時,綠色植物光合作用利用的CO2除來自細胞呼吸外,還有一部分來自外界環境,B項錯誤;高等植物細胞中,只有在葉綠體中進行的光合作用能將光能轉化為化學能,C項正確;線粒體合成的ATP不可用于光合作用的暗反應階段,D項錯誤。3.D解析植物光反應把光能轉變為活躍的化學能貯存在①ATP和NADPH中,A項正確;葉綠體中的NADPH參與C3的還原,線粒體中的NADH與氧結合生成水,二者都具有還原性,B項正確;給植物提供H218O,H218O參與光反應生成18O2,H218O參與有氧呼吸的第二階段生成C18O2,因此短時間內生成的O2和CO2均可含18O,C項正確;物質④為葡萄糖4.D解析若細胞①處于黑暗環境中,則只進行呼吸作用,因此可以測定該細胞單位時間內放出的CO2量即為呼吸速率,A項正確;細胞②中葉綠體產生的氧氣全部被線粒體所利用,此時葉肉細胞中光合作用速率等于呼吸作用速率,B項正確;細胞③光合作用強度大于呼吸作用強度,光合作用所需的CO2來源于外界環境中的CO2和呼吸作用產生的CO2,故細胞光合作用所利用的CO2量為N1與N2的和,C項正確;細胞④的呼吸作用強度大于光合作用強度,可能原因是此時光照強度較弱,細胞有氧呼吸和光合作用過程中,O2的凈消耗量(吸收量)m2與CO2的凈生成量N1相等,D項錯誤。5.C解析密閉容器內的植物在光照條件下既能進行光合作用也能進行呼吸作用,植物凈光合速率=總光合速率-呼吸速率,凈光合速率只要大于0,則光合作用消耗的CO2量就大于呼吸作用釋放的CO2量。根據題意,從照光開始,凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0,之后保持不變,說明密閉容器內的CO2濃度從照光開始就下降,當凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0時,密閉容器內的CO2濃度停止下降,然后凈光合速率為0,保持不變,密閉容器內的CO2濃度也保持不變,C項符合題意。6.D解析CO2固定量表示總光合速率,溫度由40℃升至45℃,植物B總光合速率下降,故其葉綠體中ATP的合成速率下降,A項錯誤;57℃時,植物B的總光合速率為0,推測由于溫度過高,光合作用相關酶的活性已喪失,故環境溫度由57℃降至30℃,植物B總光合速率仍為0,B項錯誤;45℃時,植物A的總光合速率和呼吸速率均為30℃時的100%,故其45℃時的有機物積累量與30℃時相等,C項錯誤;大于55℃時,植物A的呼吸速率下降,大于50℃時,植物A的總光合速率下降,故其光合作用比呼吸作用對高溫更敏感,可能光合作用相關酶的最適溫度更低,D項正確。7.B解析遮光后,光反應停止,短時間內C3被還原成C5的過程減弱乃至停止,而C5固定CO2的過程仍能繼續,故遮光處理后C3含量會比照光處理后的C3含量高,A項錯誤;照光處理時類囊體薄膜上可產生NADPH,故可發生NADP+與電子和H+結合,B項正確;照光處理后與遮光處理后葉片的干重差(單位時間內)是真正光合作用速率,因此不需要測定同等面積葉片的初始干重,C、D兩項錯誤。8.B解析當光照強度等于0時,該植物只能進行細胞呼吸,分析題圖可知,該植物在25℃時比15℃多吸收氧氣10mL/h,A項正確;當光照強度等于5klx時,該植物在兩種溫度下有機物的積累量相等,因為25℃時比15℃的呼吸速率大,故25℃時比15℃的有機物制造量大,B項錯誤;當光照強度小于5klx時,15℃條件下凈光合作用強于25℃條件下,所以適當降低溫度有利于溫室內該植物的增產,C項正確;當光照強度大于8klx時,15℃下該植物光合作用的制約因素不是光照強度,主要是CO2濃度等,D項正確。關鍵能力提升練9.B解析鎂是合成葉綠素的必需元素,所以用僅缺鎂的培養液培養該植物一段時間后,葉肉細胞內葉綠素的合成減少,導致光合速率降低,則t1~t2時間段會延長,A項正確;該實驗是在光合作用的最適溫度下進行的,因此t5時適當升高溫度,植株光合速率將會下降,B項錯誤;在t4時向玻璃鐘罩內適量補充CO2會加快植株的光反應速率,說明在t3~t4階段,O2釋放速率降低的主要原因是玻璃鐘罩內CO2含量下降,C、D兩項正確。10.A解析B點之前經過一晚上的呼吸作用釋放CO2,且6時前光合作用小于呼吸作用,因此大棚中的CO2濃度在B點達到最大,此后由于光合作用大于呼吸作用,CO2濃度開始下降,同時由于晚上消耗氧氣,此時氧氣濃度最低,即B點時大棚中CO2濃度最高,O2濃度最低,A項錯誤;C點過后光照降低,光反應產生的ATP和NADPH減少,C3還原速率減慢,C3消耗減少,而短時間內C3合成速率不變,因此短時間內葉綠體中C3含量升高,B項正確;圖中B點和D點表示CO2的吸收量等于CO2的釋放量,即黃瓜植株光合作用速率等于呼吸作用速率,C項正確;圖中SM、SN分別表示0~6時、18~24時呼吸作用消耗的有機物量,Sm表示6~18時光合作用積累的有機物量,因此,經過一晝夜后,黃瓜植株有機物的增加量應為Sm-SM-SN,D項正確。11.AC解析32℃時,該植物暗處理1h后的質量變化是-4mg,說明呼吸速率是4mg/h,光照1h后與暗處理前的變化是0mg,即凈光合速率是4mg/h,同理可推知,26℃時,呼吸速率是1mg/h,光合速率是5mg/h,凈光合速率是4mg/h,A項正確;當光照強度突然增加時,光反應增強,產生的ATP和NADPH增加,從而促進了C3的還原,C3的消耗速率加快,但是CO2固定形成的C3的過程不受影響,即C3的生成速率不變,故C3的含量減少,B項錯誤;30℃條件下,該植物呼吸速率為3mg/h,光合速率是9mg/h,一晝夜光照時間等于8h,則光合作用產生有機物為72mg,呼吸消耗有機物為3×24=72(mg),則一晝夜光照時間大于8h該植物幼苗有機物才可以積累,才能生長,C項正確;34℃時呼吸速率是2mg/h,光照1h后比暗處理前減少了3mg,光照1h后與暗處理前的質量變化=光合速率-2×呼吸速率,說明此時光合速率為1mg/h,呼吸速率大于光合速率,即溫度達到34℃時,該植物幼苗在光照條件下能進行光合作用,D項錯誤。12.ABD解析由圖1可知,A處代表原始CO2濃度,B處代表植物經過光合作用與呼吸作用后的CO2濃度,可通過A、B兩處氣體的CO2濃度高低推測出葉片是否積累有機物,A項正確;B處代表植物經過光合作用與呼吸作用后的CO2濃度,可以通過控制光照強度來調節植物的呼吸作用強度與光合作用強度,進而調控B處氣體CO2濃度,B項正確;假設C、D的對應部位截取同等面積的葉片初始質量為M(處理前),因此M-MC表示每小時呼吸作用消耗的有機物總量,MD-M表示每小時光合作用積累的有機物總量,則圖2中D葉片所截取部分每小時光合作用合成的有機物總量=(MD-M)+(M-MC)=MD-MC,C項錯誤,D項正確。13.答案(1)類囊體薄膜用14C標記CO2中的碳元素,研究先后出現的含有放射性的物質及其出現的位置(2)藍綠色、黃綠色降低、升高葉綠體基質、細胞質基質(3)催化CO2和核酮糖-1,5-二磷酸的反應(或催化CO2的固定)酶X的激活可能需要光照條件(4)④③減少了酮體的產生和積累,防止酮尿癥產生解析(1)ATP和NADPH是光反應的產物,光反應的場所是葉綠體的類囊體薄膜;要研究CO2參與葉綠體中物質循環時碳元素的去向,可用14C標記CO2中的碳元素,研究先后出現的含有放射性的物質及其出現的位置。(2)提取并分離燕麥草葉片中的光合色素,不同色素在層析液中的溶解度不同,濾紙條上色素帶間距最小的兩種色素是葉綠素a和葉綠素b,兩者的顏色分別是藍綠色和黃綠色;當植物所處環境由光照轉為黑暗時,光反應生成的NADPH和ATP減少,故過程①減弱,短時間內3-磷酸甘油酸含量升高,核酮糖-1,5-二磷酸含量降低;據圖可知,淀粉、蔗糖合成的反應分別發生在葉綠體基質和細胞質基質中,推斷反應所需的酶可能分別分布于細胞中的葉綠體基質和細胞質基質中。(3)酶X可催化CO2固定,即催化CO2與核酮糖-1,5-二磷酸反應形成3-磷酸甘油酸;酶X在暗處時