（建议用时：30分钟）
【命题趋势】
光合作用与呼吸作用是高中教材较详细介绍的两个细胞生理活动，课程标准和考试说明都对这两个代谢过程的学生掌握程度做了明确的要求，要在理解的基础上，能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、推理、判断和评价。因此该部分历来是高考的热点重点和难点，一道跑不了的非选择题大题和若干选择题。
其中又以光合作用的考查内容更多样，包括叶绿体结构成分、光合作用基本过程、探究影响光合作用速率的环境因素为背景设计的实验，分析光合作用与呼吸作用对环境中气体含量变化的影响等。 【满分技巧】
1．熟练掌握光合作用和有氧呼吸的基本过程，通过抓住物质变化和能量变化来分析各种简略或详细的图解。（反应场所可以变，物质能量变化不会变）
2．深入认识光合作用和细胞呼吸总反应式，了解反应式所体现的对光合作用及呼吸作用有影响的各个因素，理清因果关系，避免“懂得却说不清”的尴尬。
3．学会读图、读表，练习用语言描述图、表的含义，明确题干所给的信息。 【必备知识】
1．光合色素的含量和功能；叶绿体的结构、线粒体的结构，以及发生在各个结构中的反应过程（图解描述）
2．光合作用和细胞呼吸的总反应式（以葡萄糖为产物或反应物，包括有氧呼吸和无氧呼吸），描述各个反应式中各个部分对反应结果的影响（包括反应物、能量来源去路、反应条件等）。
3．从生物整体的角度认识不同生理过程，认识光合作用与呼吸作用在物质变化和能量变化上的联系。例如：C元素的转移：
能量转换过程：
【限时检测】
1．（2019全国卷Ⅰ·3）将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于 A．水、矿质元素和空气 B．光、矿质元素和水 C．水、矿质元素和土壤 D．光、矿质元素和空气
2．（2019全国卷III·4）若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发
前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为 A．有机物总量减少，呼吸强度增强 B．有机物总量增加，呼吸强度增强 C．有机物总量减少，呼吸强度减弱 D．有机物总量增加，呼吸强度减弱
3．（2019全国卷II·2）马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是
A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖 B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来 C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
4．18）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图（2018江苏卷·
中结果成立的是
A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度 B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度 C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度 5．4）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是 （2018海南卷·A．光合作用中的光反应 B．光合作用中CO2的固定 C．葡萄糖分解产生丙酮酸 D．以DNA为模板合成RNA
6．（2017海南卷·7）下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是
A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸 C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同 7．5）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是 （2018全国Ⅲ卷·
A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸 B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失 C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸 D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
8．5）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 （2020厦门市高三上期末·
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，小烧杯的液体应为清水
C． 直接测定植株总光合速率时，小烧杯的液体应为NaHCO3溶液
D． 测定植株的净光合速率时，应在光下进行，且小烧杯的液体应为NaOH溶液
9． （2020厦门市高三上期末·9）将某植物放在透明密闭容器内，给予不同的光照条件，定时检测密闭容器中CO2含量，下列说法错误的是 CO2含量（mg） 时间(s) 0 条件 黑暗 遮光75% 遮光25% 全光照 A． 不同组别的温度必须相同
B． 本实验中该植物生长的适宜光照条件是遮光25%
C． 在遮光75%的条件下，光照强度是限制该植物光合作用的主要因素 D． 100~150s全光照条件下植物固定CO2的总量为4mg
10．（2019全国卷Ⅰ·29）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根
细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。 （1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力_______________________。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会_______________________，出现这种
变化的主要原因是_______________________。
（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以
该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
11．30）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠（2018全国Ⅱ卷·不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：
340 340 340 340 347 342 332 336 354 344 324 332 361 346 316 328 50 100 150
（1）从图可知，A叶片是树冠_________（填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是__________
_____。
（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光
合速率降低的主要原因是光合作用的_____________反应受到抑制。
（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂
是______________。
12．（2017新课标Ⅱ卷·29）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题：
（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是_______________________、________________
_______、_______________________、_________________，[H]代表的物质主要是_________________。
（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，
还发生在_________________（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。
（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_________________。
重难点01 光合作用与呼吸作用（一）
（建议用时：30分钟）
【命题趋势】
光合作用与呼吸作用是高中教材较详细介绍的两个细胞生理活动，课程标准和考试说明都对这两个代谢过程的学生掌握程度做了明确的要求，要在理解的基础上，能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、推理、判断和评价。因此该部分历来是高考的热点重点和难点，一道跑不了的非选择题大题和若干选择题。
其中又以光合作用的考查内容更多样，包括叶绿体结构成分、光合作用基本过程、探究影响光合作用速率的环境因素为背景设计的实验，分析光合作用与呼吸作用对环境中气体含量变化的影响等。 【满分技巧】
1．熟练掌握光合作用和有氧呼吸的基本过程，通过抓住物质变化和能量变化来分析各种简略或详细的图解。（反应场所可以变，物质能量变化不会变）
2．深入认识光合作用和细胞呼吸总反应式，了解反应式所体现的对光合作用及呼吸作用有影响的各个因素，理清因果关系，避免“懂得却说不清”的尴尬。
3．学会读图、读表，练习用语言描述图、表的含义，明确题干所给的信息。 【必备知识】
1．光合色素的含量和功能；叶绿体的结构、线粒体的结构，以及发生在各个结构中的反应过程（图解描述）
2．光合作用和细胞呼吸的总反应式（以葡萄糖为产物或反应物，包括有氧呼吸和无氧呼吸），描述各个反应式中各个部分对反应结果的影响（包括反应物、能量来源去路、反应条件等）。
3．从生物整体的角度认识不同生理过程，认识光合作用与呼吸作用在物质变化和能量变化上的联系。例如： C元素的转移：
能量转换过程：
【限时检测】
1．（2019全国卷Ⅰ·3）将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于 A．水、矿质元素和空气 B．光、矿质元素和水 C．水、矿质元素和土壤 D．光、矿质元素和空气 【答案】A
【解析】方法一，吸水增加植物的鲜重，空气中的二氧化碳可以参与光合作用增加细胞的干重，从土壤中吸收的矿质元素，合成相关的化合物，增加植物的有机物或无机盐质量。故选A。 “矿质元素”是共有的，“土壤”“光”和“水”方法二，综合分析ABCD四个选项，区别只在于“空气”、四个内容，植物吸收的“土壤”实际上是土壤中的“水”和“矿质元素”，光是能量，不可能变为物质增加植物的“质量”，因此排除BCD三个选项，A符合题意。
2．（2019全国卷III·4）若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发
前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为 A．有机物总量减少，呼吸强度增强 B．有机物总量增加，呼吸强度增强 C．有机物总量减少，呼吸强度减弱 D．有机物总量增加，呼吸强度减弱 【答案】A
【解析】根据题意分析，种子萌发时，吸收水分，呼吸作用逐渐增强，将储藏在子叶或胚乳中的营养物质逐步分解，转化为可以被细胞吸收利用的物质，所以种有机物消耗，总量不断减少。故，BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
3．（2019全国卷II·2）马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是
A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖 B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来 C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生 【答案】B
【解析】马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，无葡萄糖，A错误；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二阶段转化成乳酸，B正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一阶段，会生成少量ATP，C错误；马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，酸味会减少，D错误。
4．18）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图（2018江苏卷·
中结果成立的是
A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度 B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度 C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度 【答案】D
【解析】若横坐标是CO2浓度，较高温度下，呼吸速率高，较低温度下，呼吸速率低，所以甲乙与纵坐标的交点不一样，A错误；若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现为先升高后降低的趋势，B错误；若横坐标是光波长，则净光合曲线的变化趋势为先
升高后降低，与图中甲乙曲线变化不符，C错误；若横坐标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度，D正确。 5．4）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是 （2018海南卷·
A．光合作用中的光反应 B．光合作用中CO2的固定 C．葡萄糖分解产生丙酮酸 D．以DNA为模板合成RNA 【答案】A
【解析】高等植物细胞中，光合作用中的光反应只能发生在类囊体薄膜上，A正确；光合作用中CO2的固定发生在叶绿体基质中，B错误；葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中，C错误；以DNA为模板合成RNA即转录过程，发生在细胞核和叶绿体基质中，D错误。 6．（2017海南卷·7）下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是
A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸 C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同 【答案】C
【解析】与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O2也不放出CO2，B错误。降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C正确。根据总反应式，利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。
7．5）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是 （2018全国Ⅲ卷·
A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸 B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失 C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸 D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP 【答案】C
【解析】植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和H2O、CO2和酒精，某些组织或器官
是乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确。 8．5）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 （2020厦门市高三上期末·
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，小烧杯的液体应为清水
C． 直接测定植株总光合速率时，小烧杯的液体应为NaHCO3溶液
D． 测定植株的净光合速率时，应在光下进行，且小烧杯的液体应为NaOH溶液 【答案】A
【解析】黑暗条件下，植物进行呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，二氧化碳被烧杯内的NaOH吸收后，消耗的氧气量可以使锥形瓶中压强下降，故可以通过锥形瓶中液滴的移动来分析呼吸作用的情况；光照条件下，植物进行光合作用和呼吸作用，光合作用大于呼吸作用时，所需要的二氧化碳应由烧杯内的碳酸氢钠溶液提供，释放的氧气使锥形瓶内的气压增大，故可以通过锥形瓶中液滴的移动来分析净光合速率的情况。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，烧杯内的液体应为NaOH，A正确、B错误；如果要测定实际光合速率，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。
9． （2020厦门市高三上期末·9）将某植物放在透明密闭容器内，给予不同的光照条件，定时检测密闭容器中CO2含量，下列说法错误的是 CO2含量（mg） 时间(s) 0 条件 黑暗 遮光75% 遮光25% 全光照 340 340 340 340 347 342 332 336 354 344 324 332 361 346 316 328 50 100 150
A． 不同组别的温度必须相同
B． 本实验中该植物生长的适宜光照条件是遮光25%
C． 在遮光75%的条件下，光照强度是限制该植物光合作用的主要因素 D． 100~150s全光照条件下植物固定CO2的总量为4mg 【答案】D
【解析】该植物黑暗中CO2变化量即为该植物的呼吸作用强度，由表可知为7mg；在不同光照条件下，容器内CO2的含量每小时变化不同，在测定范围内减少值即为净光合速率，在遮光75%、遮光25%、全光照条件下该植物净光合速率分别为-2 mg、8mg、4mg。该实验中，温度为无关变量，应保持一致，A正确；该植物在遮光25%条件下净光合速率最大，为8mg，最适宜植物生长，B正确；C正确；100~150s在遮光75%的条件下，光照强度较小，光照强度是限制该植物光合作用的主要因素，全光照条件下植物的呼吸强度为7mg，净光合速率为4mg，植物固定CO2的总量为总光合速率，为7+4=11mg，D错误。
10．（2019全国卷Ⅰ·29）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根
细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。 （1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力_______________________。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会_______________________，出现这种
变化的主要原因是_______________________。
（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以
该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 【答案】（1）增强
（2）降低 气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少
（3）取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，
预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
【解析】（1）经干旱处理后，根细胞的溶质浓度增大，渗透压增大，对水分子吸引力增大，植
物根细胞的吸水能力增强。（2）据题干条件可知干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，导致叶片细胞吸收CO2减少，暗反应减弱，因此光合速率会下降。（3）根据题意分析可知，实验目的为验证干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，故实验应分为两部分：①证明干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的；②证明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。该实验材料为ABA缺失突变体植株（不能合成ABA），自变量应分别为①正常条件和缺水环境、②植物体中ABA的有无，因变量均为气孔开度变化，据此设计实验。①取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。可说明缺水环境不影响ABA缺失突变体植株气孔开度变化，即干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起。②将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。可说明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。
11．（2018全国Ⅱ卷·30）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠
不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：
（1）从图可知，A叶片是树冠_________（填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是__________
_____。
的
（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光
合速率降低的主要原因是光合作用的_____________反应受到抑制。
（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂
是______________。
【答案】（1）下层 A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片 （2）暗 （3）无水乙醇
【解析】（1）由于上层叶片对阳光的遮挡，导致下层叶片接受的光照强度较弱，因此下层叶片净光合速率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低，据此分析图示可推知：A叶片是树冠下层的叶片。（2）光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，氧气产生于光反应阶段。光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，说明光反应速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的暗反应受到抑制。（3）绿叶中的叶绿素等光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取叶绿素。
12．（2017新课标Ⅱ卷·29）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题：
（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是_______________________、________________
_______、_______________________、_________________，[H]代表的物质主要是_________________。
（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，
还发生在_________________（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。
（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_________________。 【答案】（1）O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH（或答：还原型辅酶Ⅰ） （2）C和D
（3）在缺氧条件下进行无氧呼吸
【解析】（1）由图可知A、B过程分别为光合作用的光反应和暗反应，图中类囊体膜上发生水的光解，产生NADPH和①氧气；暗反应阶段消耗ATP和NADPH，产生②NADP+、③（ADP和Pi）；暗反应过程为卡尔文循环，CO2+C5化合物→2C3化合物（二氧化碳的固定），所以④为C5。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质，在第一阶段中，各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A；呼吸作用的第二、三阶段的场所为D线粒体，在第二阶段中，乙酰辅酶A（乙酰CoA）的二碳乙酰基，通过三羧酸循环转变为CO2和氢原子；在第三阶段中，氢原子进入电子传递链（呼吸链），最后传递给氧，与之生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅
酶I（NADH）。（2）植物叶肉细胞能产生ATP的生理过程有：光合作用光反应阶段（A）和有氧呼吸的三个阶段（C和D）。（3）酒精是植物细胞无氧呼吸的产物。
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