新教材2024届高考生物二轮专项分层特训卷第一部分完善生物学大概念__精练高频考点5光合作用与细胞呼吸在生命系统中的综合作用

这是一份新教材2024届高考生物二轮专项分层特训卷第一部分完善生物学大概念__精练高频考点5光合作用与细胞呼吸在生命系统中的综合作用，共13页。试卷主要包含了基础回温，挑战提能等内容，欢迎下载使用。
1．[2023·山东卷，4]水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是( )
A．正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质
B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成
C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足
D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒
2．[2023·新课标卷，2]我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。
①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放
②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理
③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏
④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长
⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理
⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物
关于这些措施，下列说法合理的是( )
A．措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系
B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗
C．措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用
D．措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
3．[2023·重庆调研]大棚蔬菜种植技术是一种比较常见的技术，它具有较好的相对密封性能，很多条件可以人为控制，从而有效提高蔬菜产量。下面是某同学参观完某地蔬菜大棚后总结的相关知识，其中有科学性错误的是( )
A．大棚中经常使用无色透明的塑料薄膜覆盖、阴雨天用日光灯补光，可以增强光合作用的光反应
B．通过增施有机肥，不仅能给蔬菜提供无机盐，还能提供能量
C．白天适当提高大棚温度，夜晚适当降低温度，增大昼夜温差，有利于积累有机物
D．轮作(轮流种植不同的蔬菜)能提高蔬菜对矿质元素的利用率，减少病虫害发生
4．[2023·福建福州一中期中]早稻浸种催芽时，用温水淋种和时常翻种的目的是控制温度和通气，使细胞呼吸顺利进行。下列分析正确的是( )
A．细胞呼吸将糖类中的能量大部分转化为ATP中化学能
B．温水淋种可提高稻谷代谢速率，增强与光合作用有关酶的活性
C．稻谷储存最好在低氧低温下保存
D．翻种可以避免谷芽因缺氧产生乳酸，从而毒害幼胚的发育
5．[2023·湖南师大附中模拟]如图所示为菠菜叶肉细胞内的部分能量转换过程，下列说法正确的是( )
A.类囊体膜上的四种光合色素都不参与①过程
B．①②过程都发生在叶绿体，③④过程分别发生在细胞质基质和线粒体
C．光合速率等于呼吸速率时②过程储存的能量等于④过程释放的能量
D．ATP的水解一般与吸能反应相联系，ATP的合成一般与放能反应相联系
6．[2023·河北衡水期中]如图为高等绿色植物的光合作用图解。下列相关说法正确的是( )
A.①是光合色素，都含有Mg
B．②是O2，全部用于该植物有氧呼吸的第三阶段
C．③是C3，能被氧化为(CH2O)
D．④是ATP，在叶绿体基质中被消耗
7．[2023·重庆调研]黄连是一种重要的中药材，在重庆市某县有大面积种植。科研人员研究了光照对黄连叶片净光合速率的影响，测得黄连叶片在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.在t1～t2时，光照强度增大，光反应为暗反应提供的NADPH和ATP增多，暗反应增强
B．在t3时，黄连叶肉细胞的叶绿体利用CO2的相对值为13
C．在t3～t4时黄连叶肉细胞间CO2浓度远低于空气中CO2浓度
D．将黄连由全日照转移至70%的全日照环境下，C3含量会显著增加
二、挑战提能(其中13～18题为不定项选择题)
8．[2023·山东枣庄模拟]叶面积系数是指单位土地面积上的叶面积总和，它与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图1所示。图2为来自树冠不同层的甲、乙两种叶片的净光合速率变化图解。下列说法错误的是( )
A．a点后群体干物质积累速率变化对合理密植有重要指导意义
B．a～b段群体光合速率增加量小于群体呼吸速率增加量
C．c点时甲、乙两种叶片固定CO2的速率相同
D．甲净光合速率最大时所需光照强度高于乙，可判断甲叶片来自树冠上层
9．[2023·湖北八市联考]将不同种类的种子分别置于条件适宜的密闭玻璃容器中，并检测其在萌发过程中的相关物质的变化量，下列叙述正确的是( )
A．若某一种子发芽前O2吸收量大于CO2释放量，则呼吸作用的底物只有糖类
B．若在密闭容器中充入18O标记的O2，一段时间后能检测到放射性的CO2
C．若经过一昼夜，密闭容器中CO2的浓度降低，则萌发的种子已进行光合作用
D．种子发芽长出绿叶后，若光照条件变弱，叶肉细胞中C5的含量会突然升高
10．[2023·重庆一中月考]可立氏循环是指在激烈运动时，肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速率超过其再形成NAD＋的速率，这时肌肉中形成的丙酮酸由乳酸脱氢酶转变为乳酸，使NAD＋再生，保证葡萄糖到丙酮酸能够继续进行产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞，在肝细胞内通过葡糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是( )
A．激烈运动时，肌细胞产生的CO2与消耗的O2的比值大于1
B．有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质中产生，在线粒体基质和内膜处被消耗
C．肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖，根本原因是葡糖异生途径相关基因的选择性表达
D．丙酮酸被还原为乳酸的过程中会生成NAD＋和少量的ATP，供给肌细胞使用
11．[2023·湖北十一校联考二]有氧呼吸是大多数生物细胞呼吸的主要形式，如图为有氧呼吸部分过程示意图。下列说法正确的是( )
A.图示生物膜为线粒体双层膜结构
B．图中Ⅰ至Ⅳ参与了物质运输、能量转换和信息传递
C．图示中[H]仅来自葡萄糖的分解
D．UCP是一种能降低线粒体内膜两侧的H＋浓度差的转运蛋白，UCP的存在能够使ATP合成效率降低
12．[2023·湖北七市州一模]A、B两种植物在不同温度下(其他条件适宜)光合速率(CO2固定量)和呼吸速率(黑暗条件下CO2释放量)如图所示。下列说法正确的是( )
A．温度由40℃升至45℃，植物B叶绿体中ATP的合成速率增大
B．环境温度由57℃降至30℃，植物B总光合速率将升高
C．若植物A长期处于45℃环境中，有机物积累量比30℃条件下低
D．植物A光合作用比呼吸作用对高温更敏感，可能光合作用酶的最适温度更低
13．[2023·河北部分高中模拟]温室气体CO2的排放在引起全球气候变暖的同时，也对海洋生态系统的功能产生了影响。PI是一种钙化珊瑚藻，对从热带到极地地区的海洋地表形成具有重要作用。科学家研究了不同温度和不同CO2浓度的组合对PI光合速率的影响，结果如图所示。下列说法错误的是( )
注：总光合速率是植物进行光合作用产生有机物或O2的速率。净光合速率是植物扣除呼吸消耗后积累有机物或O2的速率。净光合速率＝总光合速率－呼吸速率。
A．温度和CO2浓度会对光合作用的暗反应过程产生影响
B．升高温度和提高CO2浓度都可提高光合速率
C．升高温度可提高细胞呼吸速率，提高CO2浓度可降低细胞呼吸速率
D．CO2增多导致的气候变暖，不影响生态系统的物质循环和能量流动
14．[2023·江苏徐州调研]将置于透明且密闭容器内的某品系水稻在适宜条件下培养一段时间，测得其吸收和产生CO2的速率如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.测定CO2产生速率，需要在黑暗条件下进行
B．A时刻，该植物的光合速率为12mg·h－1
C．B时刻，该植物叶肉细胞的光合速率是呼吸速率的2倍
D．A～C，该植物的总光合速率保持不变
15．[2023·湖南岳阳模拟]为探究何种色膜有利于棉花叶的光合作用，研究人员首先测定了不同遮光环境下的光照强度，然后将长势一致的棉花植株随机均分为A、B、C、D四组，通过不同遮光处理一周后，测得结果如表所示。下列分析不正确的是( )
A.导致四组棉花叶片净光合作用不同的环境因素主要是光照强度和光的波长
B.将处理后的D组棉花再分别置于不同遮光环境中，黄色透光膜下的棉花叶光合速率最高
C.将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下，推测叶绿体中生成NADPH最多的是B组
D.雾霾天气下，选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长
16．[2023·河北张家口期末]CO2补偿点是指植物光合作用强度等于呼吸作用强度时的CO2浓度。如图所示野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥在不同光照强度下叶肉细胞中叶绿体的分布情况。下列叙述错误的是( )
A.光照引起叶绿体在细胞中的分布和位置改变，利于叶绿体更充分吸收光能
B.在弱光条件下，CHUP1蛋白缺失突变体的CO2补偿点低于野生型拟南芥
C.可用叶绿体释放氧气的速率或吸收CO2的速率表示叶肉细胞的净光合速率
D.图示结果说明CHUP1蛋白与叶绿体的运动有关，其可能参与构成细胞骨架
17．[2023·湖南长沙一中模拟]超氧化物歧化酶(SOD)能平衡机体代谢过程中产生的过多自由基，减轻或消除自由基对机体的危害。为了研究pH和金属离子对SOD活性的影响，科研人员进行了如下实验。实验1：分别将SOD酶液置于如图1所示的pH梯度下，充分混匀后静置2h。实验2：向酶液中分别加入CuSO4、ZnSO4、FeSO4和MnSO4溶液，并使酶液置于如图2所示的金属离子浓度梯度下，充分混匀后静置1h，测定两组SOD活性，结果如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.实验的自变量为pH和金属离子浓度梯度，因变量为SOD活性
B.pH过高或过低都会抑制SOD活性
C.pH为5.0时SOD活性达到最大，pH保持在4.0～6.0时SOD活性相对稳定
D.Fe2＋相对其他三种离子对SOD有明显的抑制作用，当浓度大于0.3mml/L时酶全部失活
18．[2023·江苏连云港调研]研究表明，在某些条件下糖在细胞质中会分解生成乳酸盐。安静状态下，人体静脉中血乳酸盐浓度为0.5～2.2mml/L，运动后的变化如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.运动第二天的酸痛无力与乳酸盐增多引起的酸化环境有关
B.剧烈运动时，人体细胞只能进行无氧呼吸并产生乳酸盐
C.在氧气充足时，乳酸盐经转化后可以进入线粒体氧化供能
D.糖酵解的过程在细胞质基质中进行，并需要乙酰辅酶A参与
[答题区]
19.[2023·海南卷，16]海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。
回答下列问题。
(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是________；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第________条。
(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是________，该光源的最佳补光时间是________小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是________________________________________________________________________。
(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度(简要写出实验思路)。
20．[2023·浙江6月，22]植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组(白光)、A组(红光∶蓝光＝1∶2)、B组(红光∶蓝光＝3∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)，每组输出的功率相同。

回答下列问题：
(1)光为生菜的光合作用提供________，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因________作用失水造成生菜萎蔫。
(2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是______________________________________________________________________________________________。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为____________________，最有利于生菜产量的提高，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是________________________________________________。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以________，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优点还有____________________________________________________________________________。
21．[2023·湖南卷，17]如图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisc酶对CO2的Km为450μml·L－1(Km越小，酶对底物的亲和力越大)，该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应)。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶(PEPC对CO2的Km为7μml·L－1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与CO2反应生成C4，固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，再进行卡尔文循环。回答下列问题：

(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是______________(填具体名称)，该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成________(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通过____________长距离运输到其他组织器官。
(2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度________(填“高于”或“低于”)水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出三点即可)。
(3)某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出三点即可)。
22.[2023·东北三校模拟一]为分析气候变暖和外来物种入侵对我国湿地生态系统的影响，通过模拟实验对植物A和植物B这两种植物的光合特性进行了研究，结果如图所示：
(1)植物达到光补偿点(植物光合作用速率等于呼吸作用速率时的光照强度)时，叶肉细胞光合作用速率________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用速率，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)增温后两种植物的净光合速率有相应改变，请提出两条温度对净光合速率影响机制的假设：
①温度通过影响________________________，直接影响光合作用和呼吸作用速率；
②温度通过影响________________________，从而改变CO2吸收量，进而影响净光合速率。
(3)气候变暖后，两种植物中________________________更有可能占据竞争优势，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
高频考点5 光合作用与细胞呼吸在
生命系统中的综合作用
1．答案：B
解析：玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，说明细胞质基质内H＋转运至液泡需要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度进行，故液泡中H＋浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误；玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成，B正确；转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误；丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]的量相同，D错误。
2．答案：A
解析：措施②春化处理是为了促进花芽形成，反映了低温与作物开花的关系，④光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关系，A正确；措施③风干储藏可以减少自由水，从而减弱细胞呼吸，降低有机物的消耗，⑤合理密植的主要目的是提高能量利用率，促进光合作用，B错误；措施②春化处理是为了促进花芽形成，⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用，C错误；措施①③的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度，④光周期处理，目的是促进或抑制植物开花，D错误。
3．答案：B
解析：无色透明的塑料薄膜允许各种颜色的光透过，阴雨天光照不足适当补光，都是增强光反应的措施，A正确；蔬菜能够利用有机肥分解产生的无机盐，但蔬菜不能吸收有机肥中的能量，B错误；光合作用合成有机物，呼吸作用消耗有机物，白天适当提高大棚温度，利于有机物产生，晚上适当降低温度可以抑制细胞呼吸酶的活性，减少有机物的消耗，因此增大昼夜温差，有利于积累有机物，C正确；不同植物对矿质元素的吸收不同，轮作有助于恢复和提高土壤肥力，提高蔬菜对矿质元素的利用率，减少病虫害发生，D正确。
4．答案：C
解析：细胞呼吸过程中释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中，供各种生命活动的需要，A错误；温水淋种会增强与细胞呼吸有关酶的活性，促进稻谷萌发，B错误；低氧低温的条件下，稻谷消耗的有机物较少，适宜保存稻谷，C正确；谷芽在缺氧的条件下进行无氧呼吸产生酒精，D错误。
5．答案：D
解析：①过程表示光反应，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，其上含有的四种光合色素都可参与①过程，A错误；①过程表示光反应，②过程表示暗反应，①②都发生在叶绿体中，③过程可表示菠菜叶肉细胞进行有氧呼吸，发生在细胞质基质和线粒体中，④过程为细胞中ATP水解供能的过程，发生在细胞耗能的部位，B错误；光合速率等于呼吸速率，说明光合作用合成的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，由于细胞呼吸过程中，一部分能量以热能形式散失，并没有转移到ATP中，故②过程储存的能量大于④过程释放的能量，C错误；ATP的水解过程是放能过程，一般与吸能反应相联系，而ATP的合成是个耗能的过程，一般与放能反应相联系，D正确。
6．答案：D
解析：①是光合色素，叶绿素中含有Mg，类胡萝卜素不含Mg，A错误；②是O2，当光合作用大于呼吸作用时，一部分O2释放到细胞外，B错误；C3被NADPH还原形成有机物，不是被氧化形成有机物，C错误；④是ATP，是光反应的产物，用于暗反应中C3的还原阶段，其消耗场所是叶绿体基质，D正确。
7．答案：D
解析：在t1～t2时，光照强度增大，光反应为暗反应提供的NADPH和ATP增多，导致暗反应增强，光合速率增强，A正确；黑暗条件下，叶片CO2释放量，即呼吸强度为4，t3时CO2吸收量，即净光合强度为9，故叶绿体利用CO2的相对值，即总光合强度为13，B正确；t3～t4叶片的光合作用强度已经最强，此时从外界吸收CO2最快，故叶肉细胞间CO2浓度远低于空气中CO2浓度，CO2才会通过自由扩散进入细胞内，C正确；当70%全日照时，叶肉细胞的光合强度逐渐上升，当全日照时，光合强度不再上升，说明给予70%全日照时已经达到了黄连的光饱和点，故从全日照转移至70%的全日照环境下，光反应不变，C3含量不变，D错误。
8．答案：C
解析：由图可知，当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均上升，当叶面积系数大于a时，群体干物质积累速率下降，据此可以看出过度密植会导致产量下降，因而图示的研究对合理密植具有重要指导意义，A正确；a～b段群体光合速率增加量小于群体呼吸速率增加量，因而当叶面积系数大于a时，群体干物质积累速率下降，B正确；c点时甲、乙两种叶片净光合速率相等，均为零，此时光合速率等于呼吸速率，但两种叶片的呼吸速率不同，因此，此时甲、乙两种叶片固定CO2的速率不同，C错误；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，甲叶片位于树冠上层，D正确。
9．答案：C
解析：脂肪中含H比例较高，在呼吸作用底物含有脂肪时，进行氧化分解消耗的O2量多于CO2的释放量，A错误；18O是稳定同位素，不具有放射性，因此检测不到具有放射性的CO2，B错误；若经过一昼夜，密闭容器中的CO2浓度降低，说明该种子吸收了CO2用于光合作用，C正确；光照突然减弱，光反应减弱，光反应产生的ATP和NADPH减少，C3还原减弱，生成的C5减少，短时间内CO2固定消耗的C5不变，导致C5含量降低，D错误。
10．答案：C
解析：人体激烈运动时，肌细胞中既存在有氧呼吸也存在无氧呼吸，有氧呼吸消耗的O2与产生的CO2相等，无氧呼吸不消耗O2，也不产生CO2，故肌细胞产生的CO2与消耗的O2的比值等于1，A错误；有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生，在线粒体内膜处被消耗，B错误；肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞，在肝细胞内葡糖异生途径相关基因选择性表达出相关酶，通过葡糖异生途径将乳酸转变为葡萄糖，C正确；丙酮酸被还原为乳酸为无氧呼吸的第二阶段，该阶段不产生ATP，D错误。
11．答案：D
解析：由图可知，图示发生的过程为有氧呼吸的第三阶段，所以图示生物膜为线粒体的内膜结构，A错误；图中Ⅰ至Ⅳ参与了物质运输和能量转换，没有参与信息传递，B错误；图示中[H]来自葡萄糖的分解和水的分解，C错误；由图可知，ATP的合成依赖膜两侧H＋浓度差，而UCP是一种能降低线粒体内膜两侧的H＋浓度差的转运蛋白，可使ATP合成效率降低，D正确。
12．答案：D
解析：CO2固定量表示总光合速率，温度由40℃升至45℃，植物B总光合速率下降，故其叶绿体中ATP的合成速率下降，A错误；57℃时，植物B的总光合速率为0，推测由于温度过高，光合作用相关酶的活性已丧失，故环境温度由57℃降至30℃，植物B总光合速率仍为0，B错误；45℃时，植物A的总光合速率和呼吸速率均为30℃时的100%，故其45℃时的有机物积累量与30℃时相等，C错误；大于55℃时，植物A的呼吸速率下降，大于50℃，植物A的总光合速率下降，故其光合作用比呼吸作用对高温更敏感，可能光合作用酶的最适温度更低，D正确。
13．答案：CD
解析：温度可影响暗反应过程中酶的活性，CO2浓度可影响暗反应中CO2固定速率，所以温度和CO2浓度可对光合作用的暗反应过程产生影响，A正确；由图示可知，升高温度和提高CO2浓度都可提高总光合速率和净光合速率，B正确；由图示可知，适当升高温度，总光合速率增加的幅度小于净光合速率增加的幅度，而净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，说明图示中温度的增加降低了细胞呼吸速率，C错误；CO2增多会导致气候变暖，冰川消融，海平面将升高，引起海岸滩涂湿地、红树林和珊瑚礁等生态群丧失，所以全球气候变暖会影响和破坏生物链、食物链，从而影响生态系统的物质循环和能量流动，D错误。
14．答案：AB
解析：测定CO2产生速率，即细胞呼吸的速率，需要在黑暗条件下进行，避免光合作用吸收CO2干扰实验结果，A正确；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，A时刻，该植物的CO2产生速率（即呼吸速率）为2mg·h－1，CO2的吸收速率（即净光合速率）为10mg·h－1，故植物的光合速率为12mg·h－1，B正确；B时刻，该植物的CO2产生速率和吸收速率相同，则该植物的光合速率是呼吸速率的2倍，该植物叶肉细胞的光合速率大于2倍的呼吸速率，C错误；A～C，该植物的CO2吸收速率下降，即净光合速率下降，CO2的产生速率上升，即细胞呼吸速率上升，但净光合速率减少的数值和呼吸速率增加的数值不同，故总光合速率是发生变化的，D错误。
15．答案：BC
解析：不同的透光膜透过的光的波长不同，光照强度不同，进而导致了净光合作用不同，故导致四组棉花叶片净光合作用不同的环境因素主要是光照强度和光的波长，A正确；将处理后的D组棉花再分别置于不同遮光环境中，无遮光处理条件下光照强度最大，棉花叶的光合速率最高，B错误；不同的处理条件下，D组处理下叶绿素含量最高，故推测将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下，D组吸收的光能最多，光合作用最强，叶绿体中生成的NADPH最多，C错误；根据B、C、D三组实验结果可知，黄色透光膜下，棉花叶的净光合作用更强，故推测雾霾天气下，选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长，D正确。
16．答案：ABC
解析：对野生型拟南芥而言，弱光下叶绿体集中分布于有光照侧，以便充分吸收光能，而强光下则避开光直射的一侧，以避免强光伤害，A错误；与野生型拟南芥相比，CHUP1蛋白缺失型拟南芥对弱光的利用率低，在较高CO2浓度下，其光合作用强度才能等于呼吸作用强度，故CO2补偿点高于野生型拟南芥，B错误；叶绿体释放氧气的速率或吸收CO2的速率不可用来表示叶肉细胞的净光合速率，C错误；CHUP1蛋白缺失型拟南芥的叶绿体无法随光照的变化而改变位置，可能是细胞骨架损坏，使细胞器的运动无法进行，故CHUP1蛋白可能参与构成细胞骨架，D正确。
17．答案：AD
解析：实验自变量为pH、金属离子浓度，还有金属离子的种类，A错误；据图1可知，pH为5时，SOD的活性最高，而pH过高或过低都会抑制SOD活性，B正确；当pH为4.0～5.0和5.0～6.0时，SOD活性虽低于pH为5.0时的酶活性，但互相之间差距并不大，且当pH为4.0～4.5和5.5～6.0时，SOD活性变化很小，故pH保持在4.0～6.0时SOD活性相对稳定，C正确；根据图2可知，Fe2＋组随着离子浓度增加，SOD活性降低最快，且浓度为0.5mml/L时酶活性为0，因此Fe2＋相对其他三种离子对SOD有明显的抑制作用，当浓度大于0.5mml/L时酶活性全部失活，D错误。
18．答案：ABD
解析：运动第二天的酸痛无力，是肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸大量积累的结果，而产生的乳酸，会在内环境中缓冲物质的作用下，进行中和，维持内环境的pH稳定，所以乳酸的产生或乳酸盐的增多，都不会引起内环境的酸化，A错误；剧烈运动时，人体细胞既进行无氧呼吸，也进行有氧呼吸，运动所需要的大量能量主要由有氧呼吸过程提供，无氧呼吸会产生乳酸，B错误；在氧气充足时，骨骼肌、心肌等组织细胞会摄取血浆中的乳酸，在乳酸脱氢酶的作用下，将乳酸转化为丙酮酸后进入线粒体被彻底氧化分解，产生大量能量，供给各项生命活动，C正确；糖酵解的过程在细胞质基质中进行，葡萄糖分解为丙酮酸；在有氧气的条件下，丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧形成乙酰辅酶A，进一步反应生成二氧化碳和水，该过程需要相应的酶参与，D错误。
19．答案：（1）叶绿素'1、2
（2）红光＋蓝光'6'在不同的补光时间内，红光＋蓝光的补光光源获得的平均花朵数均最多，有利于促进火龙果的成花
（3）将成花诱导完成后的火龙果植株（成花数目相同）随机均分成A、B、C三组，分别置于三种不同光照强度的白色光源中照射相同且适宜的时间，一段时间后观察并记录各组植株所结火龙果的产量，产量最高时对应的光照强度则为最适光照强度。
解析：（1）光合色素中叶绿素（包括叶绿素a、叶绿素b）主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；纸层析法分离得到的四条色素带（以滤液细线为基准）自下而上分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。（2）从柱形图可知：在不同的补光时间内，使用红光＋蓝光的补光光源获得的平均花朵数均最多，促进火龙果成花的效果最好，当该光源补光时间为6小时/天时，获得的平均花朵数最多。（3）由实验目的可知，自变量是光照强度，由题干可知光照强度有三种，故可将实验分为3组；实验观测指标为火龙果产量，具体实验思路见答案。
20．答案：（1）能量 渗透
（2）与CK组相比，A、B、C组使用的是红光和蓝紫光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，A、B、C组吸收的光更充分，光合作用速率更高，植物干重更高 红光∶蓝光＝3∶2 当光质配比为B组（红光∶蓝光＝3∶2）时，植物叶绿素和氮含量都比A组（红光∶蓝光＝1∶2）、C组（红光∶蓝光＝2∶1）高，有利于植物的光合作用，即B组植物的光合作用速率大于A组（红光∶蓝光＝1∶2）、C组（红光∶蓝光＝2∶1）两组，净光合速率更大，积累的有机物更多
（3）在25℃时提高CO2浓度光合速率增加幅度最高 升高温度 减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生
解析：（1）植物进行光合作用需要在光照下进行，光为生菜的光合作用提供能量，又能作为信号调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，造成外界溶液浓度高于细胞液浓度，根细胞会因渗透作用失水使植物细胞发生质壁分离，造成生菜萎蔫。（2）分析图乙可知，与CK组相比，A、B、C组的干重都较高。结合题意可知，CK组使用的是白光照射，而A、B、C组使用的是红光和蓝紫光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故A、B、C组吸收的光更充分，光合作用速率更高，积累的有机物含量更高，植物干重更高。由图乙可知，当光质配比为B组（红光∶蓝光＝3∶2）时，植物的干重最高；结合图甲可知，B组植物叶绿素和氮含量都比A组（红光∶蓝光＝1∶2）、C组（红光∶蓝光＝2∶1）高，有利于植物充分吸收光能用于光合作用，即B组植物的光合作用速率大于A组（红光∶蓝光＝1∶2）、C组（红光∶蓝光＝2∶1）两组，有机物积累量最高，植物干重最大，最有利于生菜产量的增加。（3）由图可知，在25℃时提高CO2浓度时光合速率增幅最高，因此，在25℃时提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以升高温度，使光合作用有关的酶活性更高，使光合速率进一步提高。从农业生态工程角度分析，该方法的优点还有减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生等。
21．答案：（1）3­磷酸甘油醛 蔗糖 维管组织
（2）高于 高光照条件下玉米可以将光合产物及时转移；玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisc酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸
（3）酶的活性达到最大，对CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物质含量的限制；原核生物和真核生物光合作用机制有所不同
解析：（1）玉米的光合作用过程与水稻相比，虽然CO2的来源不同，但其卡尔文循环的过程是相同的，结合水稻的卡尔文循环图解，可以看出CO2固定的直接产物是3­磷酸甘油酸，然后直接被还原成3­磷酸甘油醛。3­磷酸甘油醛在叶绿体中被转化成淀粉，在叶绿体外被转化成蔗糖，蔗糖是植物长距离运输的主要糖类，通过维管组织运输。（2）干旱、高光强时会导致植物气孔关闭，吸收的CO2减少，而玉米的PEPC酶与CO2的亲和力高，可以利用低浓度的CO2进行光合作用，同时抑制植物的光呼吸，且玉米能将叶绿体内的光合产物通过维管组织及时转移出细胞。（3）将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻叶肉细胞，只是提高了叶肉细胞内的CO2浓度，而植物的光合作用强度受到很多因素的影响；在光饱和条件下如果光合作用强度没有明显提高，可能是水稻的酶活性达到最大，对CO2的利用率不再提高，或是受到ATP和NADPH等物质含量的限制，也可能是因为蓝细菌是原核生物，水稻是真核生物，二者的光合作用机制有所不同。
22．答案：（1）大于'此时植物光合作用速率等于呼吸作用速率，植物体存在不进行光合作用的细胞，所以叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率
（2）①酶的活性'②植物气孔开度（或气孔大小）
（3）植物B'增温条件下植物B净光合速率高于植物A，更能适应增温环境
解析：图像分析
（1）植物达到光补偿点时，植物的光合作用速率等于呼吸作用速率，由于植物体存在不进行光合作用的细胞，所以叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率。（2）①光合作用和呼吸作用均需要酶来催化，因此温度通过影响酶的活性，直接影响光合作用和呼吸作用速率。②气孔是气体进出植物体的门户，温度通过影响植物气孔开度，从而改变CO2吸收量，进而影响净光合速率。题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
答案