光合作用和細胞呼吸-三年（2020-2022）高考真題生物分項匯編（解析版）

專題03光合作用和細胞呼吸

:@2022年高考真題

一、單選題

1.（2022?全國甲卷?高考真題）線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現，經常運動的人肌細胞中

線粒體數量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的敘述，錯誤的是（）

A.有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都能產生ATP

B.線粒體內膜上的酶可以參與［H］和氧反應形成水的過程

C.線粒體中的丙酮酸分解成CO2和［H］的過程需要02的直接參與

D.線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成

【答案】C

【解析】

【分析】

有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質基質、線粒體基質和線粒體內膜。有氧呼吸第一階段是

葡萄糖分解成丙酮酸和［H］,合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應生成二氧化碳和［H］,合成少量ATP；

第三階段是氧氣和［H］反應生成水，合成大量ATPo

【詳解】

A、有氧呼吸的第一階段場所是細胞質基質，第二、三階段在線粒體，三個階段均可產生ATP,故有氧呼吸

時細胞質基質和線粒體都可產生ATP,A正確；

B、線粒體內膜是有氧呼吸第三階段的場所，該階段氧氣和IH］反應生成水，該過程需要酶的催化，B正確;

C、內酮酸分解為C02和［H］是有氧呼吸第二階段，場所是線粒體基質，該過程需要水的參與，不需要氧氣

的參與，C錯誤；

D、線粒體是半自主性細胞器，其中含有少量DNA,可以通過轉錄和翻譯控制蛋白質的合成，D正確。

故選C。

2.（2022?全國乙卷?高考真題）某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照

條件下培養(yǎng)，發(fā)現容器內CCh含量初期逐漸降低，之后保持相對穩(wěn)定。關于這一實驗現象，下列解釋合理

的是（）

A.初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率

B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩(wěn)定

C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率

D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率

【答案】D

【解析】

【分析】

光合作用會吸收密閉容器中的CO2,而呼吸作用會釋放CO2,在溫度和光照均適宜且恒定的情況下，兩者

速率主要受容器中CO2和02的變化影響。

【詳解】

A、初期容器內CO2含量較大，光合作用強于呼吸作用，植物吸收CO2釋放02,使密閉容器內的CO2含量

下降，02含量上升，A錯誤；

B、根據分析由于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下，容器內的C02含量下降,所以說明植物

光合速率大于呼吸速率，但由于CO2含量逐漸降低，從而使植物光合速率逐漸降低，直到光合作用與呼吸

作用相等，容器中氣體趨于穩(wěn)定，B錯誤；

CD、初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C錯誤，D正確。

故選D。

3.(2022?山東?高考真題)植物細胞內10%~25%的葡萄糖經過一系列反應，產生NADPH、CCh和多種中間

產物，該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產物可進一步生成氨基酸和核甘酸等。下列說法錯誤的是

()

A.磷酸戊糖途徑產生的NADPH與有氧呼吸產生的還原型輔酷不同

B.與有氧呼吸相比，葡萄糖經磷酸戊糖途徑產生的能量少

C.正常生理條件下，利用me標記的葡萄糖可追蹤磷酸戊糖途徑中各產物的生成

D.受傷組織修復過程中所需要的原料可由該途徑的中間產物轉化生成

【答案】C

【解析】

【分析】

有氧呼吸是葡萄糖等有機物徹底氧化分解并釋放能量的過程。由題干信息可知，磷酸戊糖途徑可以將葡萄

糖轉化成其他中間產物，這些中間產物可以作為原料進一步生成其他化合物。

【詳解】

A、根據題意，磷酸戊糖途徑產生的NADPH是為其他物質的合成提供原料，而有氧呼吸產生的還原型輔酶

是NADH,能與02反應產生水，A正確；

B、有氧呼吸是葡萄糖徹底氧化分解釋放能量的過程，而磷酸戊糖途徑產生了多種中間產物，中間產物還進

一步生成了其他有機物，所以葡萄糖經磷酸戊糖途徑產生的能量比有氧呼吸少，B正確；

C、正常生理條件下，只有10%~25%的葡萄糖參加了磷酸戊糖途徑，其余的葡萄糖會參與其他代謝反應，

例如有氧呼吸，所以用14c標記葡萄糖，除了追蹤到磷酸戊糖途徑的含碳產物，還會追蹤到參與其他代謝反

應的產物，C錯誤；

D、受傷組織修復即是植物組織的再生過程，細胞需要增殖，所以需要核甘酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖

途徑的中間產物可生成氨基酸和核昔酸等，D正確。

故選C。

4.（2022?廣東?高考真題）種子質量是農業(yè)生產的前提和保障。生產實踐中常用TTC法檢測種子活力，TTC

（無色）進入活細胞后可被［H］還原成TTF（紅色）。大豆充分吸脹后，取種胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃

保溫一段時間后部分種胚出現紅色。下列敘述正確的是（）

A.該反應需要在光下進行

B.TTF可在細胞質基質中生成

C.TTF生成量與保溫時間無關

D.不能用紅色深淺判斷種子活力高低

【答案】B

【解析】

【分析】

種子不能進行光合作用，［H］應是通過有氧呼吸第一、二階段產生。有氧呼吸強度受溫度、氧氣濃度影響。

【詳解】

A、大豆種子充分吸水脹大，此時未形成葉綠體，不能進行光合作用，該反應不需要在光下進行，A錯誤：

B、細胞質基質中可通過細胞呼吸第一階段產生［H］,TTF可在細胞質基質中生成，B正確；

C、保溫時間較長時，較多的TTC進入活細胞，生成較多的紅色TTF,C錯誤；

D、相同時間內，種胚出現的紅色越深，說明種胚代謝越旺盛，據此可判斷種子活力的高低，D錯誤。

故選B。

5.（2022?浙江?高考真題）下列關于細胞呼吸的敘述，錯誤的是（）

A.人體劇烈運動會導致骨骼肌細胞產生較多的乳酸

B.制作酸奶過程中乳酸菌可產生大量的丙酮酸和CO2

C.梨果肉細胞厭氧呼吸釋放的能量一部分用于合成ATP

D.酵母菌的乙醇發(fā)酵過程中通入02會影響乙醇的生成量

【答案】B

【解析】

【分析】

1、需氧呼吸過程分為三個階段，第一階段是葡萄糖分解形成丙酮酸和［HI，發(fā)生在細胞質基質中；需氧呼

吸的第二階段是丙酮酸和水反應產生二氧化碳和［H］,發(fā)生在線粒體基質中；需氧呼吸的第三階段是［H］與氧

氣反應形成水，發(fā)生在線粒體內膜上。

2、厭氧呼吸的第一階段與需氧呼吸的第一階段相同，都是葡萄糖分解形成內酮酸和［H］,發(fā)生在細胞質基質

中；第二階段是丙酮酸和［印反應產生二氧化碳和酒精或者是乳酸，發(fā)生在細胞質基質中。

【詳解】

A、劇烈運動時人體可以進行厭氧呼吸，厭氧呼吸的產物是乳酸，故人體劇烈運動時會導致骨骼肌細胞產

生較多的乳酸，A正確：

B、制作酸奶利用的是乳酸菌厭氧發(fā)酵的原理，乳酸菌厭氧呼吸的產物是乳酸，無二氧化碳產生，B錯誤;

C、梨果肉細胞厭氧呼吸第一階段能產生少量能量，該部分能量大部分以熱能的形式散失了，少部分可用

于合成ATP,C正確；

D、酵母菌乙靜發(fā)酵是利用酵母菌在無氧條件產生乙醇的原理，故發(fā)酵過程中通入氧氣會導致其厭氧呼吸

受抑制而影響乙醇的生成量，D正確。

故選B。

6.（2022年6月?浙江?高考真題）線粒體結構模式如圖所示，下列敘述錯誤的是（）

外膜

內膜

崎

基質

A.結構1和2中的蛋白質種類不同

B.結構3增大了線粒體內膜的表面積

C.厭氧呼吸生成乳酸的過程發(fā)生在結構4中

D.電子傳遞鏈阻斷劑會影響結構2中水的形成

【答案】C

【解析】

【分析】

線粒體是具有雙層膜結構的細胞器，外膜光滑，內膜向內折疊形成崎，增大了內膜面積。線粒體是有氧呼

吸的主要場所，在線粒體基質中進行有氧呼吸第二階段，在線粒體內膜上進行有氧呼吸第三階段。

【詳解】

A、結構1外膜和2內膜的功能不同，所含的蛋白質種類和數量不同，A正確；

B、內膜向內折疊形成3（崎），增大了內膜面積，B正確；

C、厭氧呼吸生成乳酸的過程發(fā)生細胞質基質中，C錯誤；

D、2內膜是有氧呼吸第三階段的場所，電子傳遞鏈阻斷劑會影響結構2中水的形成，D正確。

故選C。

二、多選題

7.（2022?山東?高考真題）在有氧呼吸第三階段，線粒體基質中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子，電子經線

粒體內膜最終傳遞給02,電子傳遞過程中釋放的能量驅動H+從線粒體基質移至內外膜間隙中，隨后H+經

ATP合酶返回線粒體基質并促使ATP合成，然后與接受了電子的02結合生成水。為研究短時低溫對該階段

的影響，將長勢相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理，分組情況及結果如圖所示。已知DNP可使H+進入線粒

體基質時不經過ATP合酶。下列相關說法正確的是（）

A.4℃時線粒體內膜上的電子傳遞受阻

B.與25℃時相比，4℃時有氧呼吸產熱多

C.與25℃時相比，4℃時有氧呼吸消耗葡萄糖的量多

D.DNP導致線粒體內外膜間隙中H+濃度降低，生成的ATP減少

【答案】BCD

【解析】

【分析】

NDP可使H+進入線粒體基質時不經過ATP合酶，即NDP可抑制ATP的合成。

【詳解】

A、與25℃相比，4℃耗氧量增加，根據題意，電子經線粒體內膜最終傳遞給氧氣，說明電子傳遞未受阻，

A錯誤；

BC、與25℃相比，短時間低溫4℃處理，ATP合成量較少，耗氧量較多，說明4℃時有氧呼吸釋放的能量

較多的用于產熱，消耗的葡萄糖量多，BC正確；

D、DNP使H+不經ATP合酶返回基質中，會使線粒體內外膜間隙中H+濃度降低，導致ATP合成減少，D

正確。

故選BCD。

8.（2022?湖南?高考真題）在夏季晴朗無云的白天，10時左右某植物光合作用強度達到峰值，12時左右光

合作用強度明顯減弱。光合作用強度減弱的原因可能是（）

A.葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少

B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影響，呼吸釋放的CCh量大于光合固定的CO2量

C.葉綠體內膜上的部分光合色素被光破壞，吸收和傳遞光能的效率降低

D.光反應產物積累，產生反饋抑制，葉片轉化光能的能力下降

【答案】AD

【解析】

【分析】

影響光合作用的因素：1、光照強度：光照會影響光反應，從而影響光合作用，因此，當光照強度低于光飽

和點時，光合速率隨光照強度的增加而增加，但達到光飽和點后，光合作用不再隨光照強度增加而增加：2、

CO?濃度：CO?是光合作用暗反應的原料，當CCh濃度增加至1%時，光合速率會隨CO2濃度的增高而增高;

3、溫度：溫度對光合作用的影響主要是影響酶的活性，或午休現象；4、礦質元素：在一定范圍內，增大

必須礦質元素的供應，以提高光合作用速率；5、水分：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，

植物缺水時乂會導致氣孔關閉，影響CO2的吸收，使光合作用減弱。

【詳解】

A、夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CCh量減少，暗反應減慢，光合作用

強度明顯減弱，A正確；

B、夏季中午氣溫過高，導致光合酶活性降低，呼吸醐不受影響（呼吸醐最適溫度高于光合酶），光合作用

強度減弱，但此時光合作用強度仍然大于呼吸作用強度，即呼吸釋放的CO?量小于光合固定的CO2量，B

錯誤：

C、光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜而非葉綠體內膜上，C錯誤；

D、夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CCh量減少，暗反應減慢，導致光反

應產物積累，產生反饋抑制，使葉片轉化光能的能力下降，光合作用強度明顯減弱，D正確。

故選AD。

三、非選擇題

9.（2022?全國甲卷?高考真題）根據光合作用中CCh的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類

型。C4植物的CO2補償點比C3植物的低。CO2補償點通常是指環(huán)境CO2濃度降低導致光合速率與呼吸速率

相等時的環(huán)境CCh濃度?；卮鹣铝袉栴}。

（1）不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反應階段的產物是相同的,光反應階段的產物是

（答出3點即可）。

（2）正常條件下，植物葉片的光合產物不會全部運輸到其他部位，原因是（答出1點即可）。

（3）干旱會導致氣孔開度減小，研究發(fā)現在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長得好。從兩種植物

CCh補償點的角度分析，可能的原因是。

【答案】⑴02、［H］和ATP

（2）自身呼吸消耗或建造植物體結構

⑶C4植物的CO2補償點低于C3植物，C4植物能夠利用較低濃度的CO2

【解析】

【分析】

光合作用包括光反應和暗反應兩個階段：（I）光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的

光解產生［HJ與氧氣，以及ATP的形成；（2）光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5

固定形成C3,C3在光反應提供的ATP和［HI的作用下還原生成糖類等有機物是指綠色植物通過葉綠體，利

用光能把二氧化碳和水轉變成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。

（1）

光合作用光反應階段的場所是葉綠體的類囊體膜上，光反應發(fā)生的物質變化包括水的光解以及ATP的形成,

因此光合作用光反應階段生成的產物有。2、［H］和ATP。

（2）

葉片光合作用產物一部分用來建造植物體結構和自身呼吸消耗，其余部分被輸送到植物體的儲藏器官儲存

起來。故正常條件下，植物葉片的光合產物不會全部運輸到其他部位。

（3）

C4植物的CCh固定途徑有C4和C3途徑，其主耍的CCh固定前是PEPC,Rubisco；而C3植物只有C3途徑，

其主要的C02固定酶是Rubisc。。干旱會導致氣孔開度減小，葉片氣孔關閉，CCh吸收減少；由于C4植物

的CO2補償點低于C3植物，則C4植物能夠利用較低濃度的CO2,因此光合作用受影響較小的植物是C4植

物，C4植物比C3植物生長得好。

10.(2022.全國乙卷.高考真題)農業(yè)生產中，農作物生長所需的氮素可以NO；的形式由根系從土壤中吸收。

一定時間內作物甲和作物乙的根細胞吸收NO；的速率與02濃度的關系如圖所示。回答下列問題。

梯

盛

至

餐

O，

N

(1)由圖可判斷NO,進入根細胞的運輸方式是主動運輸，判斷的依據是o

(2)02濃度大于a時作物乙吸收NO；速率不再增加，推測其原因是。

(3)作物甲和作物乙各自在NO；最大吸收速率時，作物甲根細胞的呼吸速率大于作物乙，判斷依據是.

(4)據圖可知，在農業(yè)生產中，為促進農作物對NO；的吸收利用，可以采取的措施是。

【答案】(1)主動運輸需要呼吸作用提供能量，02濃度小于a點，根細胞對NO；的吸收速率與02濃度呈正

相關

(2)主動運輸需要載體蛋白，此時載體蛋白數量達到飽和

(3)甲的NO；最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O?多

(4)定期松土

【解析】

【分析】

根據物質運輸的方向以及運輸過程中是否需要能量，將物質跨膜運輸分為被動運輸和主動運輸，其中主動

運輸為逆濃度方向運輸，需要載體蛋白和能量的供應。曲線圖分析，當氧氣濃度小于a時，影響根細胞吸

收Nth一的因素是能量，當氧氣濃度大于a時，影響根細胞吸收NO3-的因素是載體蛋白的數量。

(1)

主動運輸是低濃度向高濃度運輸，需要能量的供應、需要載體蛋白協助，由圖可知，當氧氣濃度小于a點

時，隨著濃度的增加，根細胞對NO3的吸收速率也增加，說明根細胞吸收NCh需要能量的供應，為

主動運輸。

⑵

主動運輸需要能量和載體蛋白，呼吸作用可以為主動運輸提供能量，02濃度大于a時作物乙吸收N0「的速

率不再增加，能量不再是限制因素，此時影響根細胞吸收NO3-速率的因素是載體蛋白的數量，此時載體蛋

白數量達到飽和。

(3)

曲線圖分析，當甲和乙根細胞均達到最大的NO「的吸收速率時，甲的NCh-最大吸收速率大于乙，說明甲

需要能量多，消耗O?多，甲根部細胞的呼吸速率大于作物乙。

(4)

在農業(yè)生產中，為了促進根細胞對礦質元素的吸收，需要定期松土，增加土壤中的含氧量，促進根細胞的

有氧呼吸，為主動運輸吸收礦質元素提供能量。

11.(2022.湖南.高考真題)將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發(fā)和植株生長

的基質。某水稻品種在光照強度為8?lOpmol/(s.m2)時，固定的CCh量等于呼吸作用釋放的CO?量;日照

時長短于12小時才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將

沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35℃/25℃,光照強度為2nmol/(s-m2),每天光照時長為14

小時?；卮鹣铝袉栴}：

(1)在此條件下，該水稻種子一(填"能''或"不能”)萌發(fā)并成苗(以株高N2厘米，至少1片綠葉視為成苗),

理由是o

(2)若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為(s-m2),其他條件與上述實驗相同，該水

稻—(填"能''或"不能”)繁育出新的種子，理由是(答出兩點即可)。

(3)若該水稻種子用于稻田直播(即將種子直接撒播于農田)，為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，

該種子應具有特性。

【答案】(1)能種子萌發(fā)形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，且光照

有利于葉片葉綠素的形成

(2)不能光照強度為l(Mnol/(s?m2),等于光補償點，每天光照時長為14小時，此時光照時沒有有機物

的積累，黑暗中細胞呼吸仍需消耗有機物，故全天沒有有機物積累：且每天光照時長大于12小時，植株不

能開花

(3)耐受酒精毒害

【解析】

【分析】

種子萌發(fā)初期，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，有機物含量逐漸減少；當幼苗出土、形成

綠葉后，開始通過光合作用合成有機物，但光合作用大于呼吸作用時，植株有機物開始增加。

(1)

種子萌發(fā)形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，因此在光照強度為

211moi/(s-m2),每天光照時長為14小時;雖然光照強度低于光補償點，但光照有利于葉片葉綠素的形成，種

子仍能萌發(fā)并成苗。

⑵

將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為10用nol/(s?m2),等于光補償點，每天光照時長為14小時,

此時光照時沒有有機物的積累，黑暗中細胞呼吸仍需消耗有機物，且每天光照時長大于12小時;植株不能

開花，因此該水稻不能繁育出新的種子。

⑶

該水稻種子用于稻田直播(即將種子直接撒播于農田)，為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，此時種

子獲得氧氣較少，可通過無氧呼吸分解有機物供能，無氧呼吸產生的酒精對種子有一定的毒害作用，推測

該種子應具有耐受酒精毒害的特性。

12.(2022.山東?高考真題)強光條件下，植物吸收的光能若超過光合作用的利用量，過剩的光能可導致植

物光合作用強度下降，出現光抑制現象。為探索油菜素內酯(BR)對光抑制的影響機制，將長勢相同的蘋

果幼苗進行分組和處理，如表所示，其中試劑L可抑制光反應關鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、

水分充足的條件下用強光照射,

般

咽(

翟

旺

皿

出

也

鈍

洪

時間(h)

(1)光可以被蘋果幼苗葉片中的色素吸收，分離蘋果幼苗葉肉細胞中的色素時，隨層析，液在濾紙上擴散速

度最快的色素主要吸收的光的顏色是

（2）強光照射后短時間內，蘋果幼苗光合作用暗反應達到一定速率后不再增加，但氧氣的產生速率繼續(xù)增加。

蘋果幼苗光合作用暗反應速率不再增加，可能的原因有、（答出2種原因即可）；氧氣的產生

速率繼續(xù)增加的原因是0

（3）據圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光抑制（填“增強”或“減弱”）；乙組與丙組相比，說明BR

可能通過發(fā)揮作用。

【答案】（1）藍紫光

（2）五碳化合物供應不足

CO2供應不足強光照射后短時間內，光反應速率增強，水光解產生的氧氣速率增強

（3）減弱促進光反應關鍵蛋白的合成

【解析】

【分析】

該實驗探索油菜素內酯（BR）對光抑制的影響機制，自變量是對幼苗不同的處理，因變量為光合作用強度,

由曲線可知，BR可能通過促進光反應關鍵蛋白的合成來減弱光抑制現象。

（1）

蘋果幼苗葉肉細胞中的色素有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素，其中胡蘿卜素在層析液中溶解度最

大，故色素分離時，隨層析液在濾紙上擴散速度最快的色素是胡蘿卜素，主要吸收藍紫光。

⑵

影響光合作用的外界因素有光照強度、CO2的含量，溫度等；其內部因素有酶的活性、色素的數量、五碳化

合物的含量等。強光照射后短時間內，蘋果幼苗光合作用暗反應達到一定速率后不再增加，可能的原因有

五碳化合物供應不足、C02供應不足；氧氣的產生速率繼續(xù)增加的原因是強光照射后短時間內，光反應速率

增強，水光解產生的氧氣速率增強。

（3）

據圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光合作用強度較高，說明加入BR后光抑制減弱；乙組用BR處理,

丙組用BR和試劑L處理，與乙組相比，丙組光合作用強度較低，由于試劑L可抑制光反應關鍵蛋白的合

成，說明BR可能通過促進光反應關鍵蛋白的合成發(fā)揮作用的。

13.（2022.廣東.高考真題）研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養(yǎng)10天后（圖a）,測定相關指標（圖b）,

探究遮陰比例對植物的影響。

回答下列問題:

(1)結果顯示，與A組相比，C組葉片葉綠素含量________________,原因可能是.

(2)比較圖b中B1與A組指標的差異，并結合B2相關數據，推測B組的玉米植株可能會積累更多的

________________，因而生長更快。

(3)某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長更快的研究結果，作出該條件可能會提高作物產量的推測，由

此設計了初步實驗方案進行探究：

實驗材料：選擇前期一致、生長狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。

實驗方法：按圖a所示的條件，分A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗，每組30株；其中以為

對照，并保證除外其他環(huán)境條件一致。收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。

結果統(tǒng)計：比較各組玉米的平均單株產量。

分析討論：如果提高玉米產量的結論成立，下一步探究實驗的思路是o

【答案】(1)高遮陰條件下植物合成較多的葉綠素

(2)糖類等有機物

(3)光照條件A組遮光程度探究能提高作物產量的具體的最適遮光比例是多少

【解析】

【分析】

分析題圖a可知，A組未遮陰，B組植株一半遮陰(50%遮陰)，C株全遮陰(100%遮陰)。

(1)

分析題圖b結果可知，培養(yǎng)10天后，A組葉綠素含量為4.2,C組葉綠素含量為4.7,原因可能是遮陰條件

下植物合成較多的葉綠素，以盡可能地吸收光能。

(2)

比較圖b中B1葉綠素含量為5.3,B2組的葉綠素含量為3.9,A組葉綠素含量為4.2；B1凈光合速率為20.5,

B2組的凈光合速率為7.0,A組凈光合速率為11.8,可推測B組的玉米植株總葉綠素含量為5.3+3.9=92

凈光合速率為(20.5+7.0)/2=13.75,兩項數據B組均高于A組，推測B組可能會積累更多的糖類等有機物,

因而生長更快。

⑶

分析題意可知I,該實驗目的是探究B組條件下是否提高作物產量。該實驗自變量為玉米遮光程度，因變量

為作物產量，可用籽粒重量表示。實驗設計應遵循對照原則、單一變量原則、等量原則等，無關變量應保

持相同且適宜，故實驗設計如下：實驗材料：選擇前期光照條件一致、生長狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90

株。實驗方法：按圖a所示條件，分為A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗，每組30株；其中以A組為對照，并

保證除遮光條件外其他環(huán)境條件一致，收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結果統(tǒng)計：比較各組玉米的

平均單株產量。分析討論：如果B組遮光條件下能提高作物產量，則下一步需要探究能提高作物產量的具

體的最適遮光比例是多少。

14.(2022年1月?浙江?高考真題)不同光質及其組合會影響植物代謝過程。以某高等綠色植物為實驗材料,

研究不同光質對植物光合作用的影響，實驗結果如圖1,其中氣孔導度大表示氣孔開放程度大。該高等植物

葉片在持續(xù)紅光照射條件下，用不同單色光處理(30s/次)，實驗結果如圖2,圖中“藍光+綠光”表示先藍光

后綠光處理，“藍光+綠光+藍光”表示先藍光再綠光后藍光處理。

氣

相2

口氣孔導度孔

對

一

開

值臼胞間CO?濃度

。光合速率放

1程

,

場

>7度

0>>

>>

>

>Fl」

紅光

白光

Ej籃

卻

回答下列問題：

(1)高等綠色植物葉綠體中含有多種光合色素，常用方法分離。光合色素吸收的光能轉化為ATP

和NADPH中的化學能、可用于碳反應中的還原。

(2)據分析，相對于紅光，藍光照射下胞間CO2濃度低，其原因是。氣孔主要由保衛(wèi)細胞構成、

保衛(wèi)細胞吸收水分氣孔開放、反之關閉，由圖2可知，綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但

這種作用可被光逆轉。由圖1圖2可知藍光可刺激氣孔開放，其機理是藍光可使保衛(wèi)細胞光

合產物增多，也可以促進K+、的吸收等，最終導致保衛(wèi)細胞,細胞吸水，氣孔開放。

(3)生產上選用LED燈或濾光性薄膜獲得不同光質環(huán)境，用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍光

以合理比例的或、合理的光照次序照射，利于次生代謝產物的合成。

【答案】(1)層析3-磷酸甘油酸

(2)光合速率大，消耗的二氧化碳多藍溶質濃度升高

(3)不同顏色光強度光照時間

【解析】

【分析】

分析圖1：藍光光照比紅光光照下光合速率大、氣孔導度大、胞間C02濃度低。

分析圖2:表示該高等植物葉片在持續(xù)紅光照射條件下，用不同單色光處理對氣孔導度的影響：藍光刺激

可引起的氣孔開放程度增大，綠光刺激不影響氣孔開放程度，先藍光后綠光處理也基本不影響氣孔開放程

度，先藍光再綠光后藍光處理氣孔開放程度增大的最多。由此可知綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻

止作用，但這種作用又可被藍光逆轉。

(1)

各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素。溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢,

所以常用紙層析法分離光合色素。光合色素吸收的光能通過光反應過程轉化為ATP和NADPH中的化學能,

用于碳反應中3-磷酸甘油酸的還原，將能量轉移到有機物中。

(2)

據圖1分析，相對于紅光，藍光照射下胞間CO?濃度低，其原因是藍光照射下盡管氣孔導度大，但光合速

率大，消耗的二氧化碳多。分析圖2可知，綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用又

可被藍光逆轉，并且先藍光再綠光后藍光處理的效果比只用藍光刺激更明顯。由圖1圖2可知藍光可刺激

氣孔開放，其機理是藍光可使保衛(wèi)細胞光合產物增多，也可以促進K+、C「的吸收等，最終導致保衛(wèi)細胞溶

質濃度升高，細胞吸水膨脹，內側膨脹的多，氣孔側內陷，氣孔開放。

(3)

生產上選用不同顏色的LED燈或濾光性薄膜可獲得不同光質環(huán)境，用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍光

以合理比例的光強度或光照時間、合理的光照次序照射，利于提高光合速率，利于次生代謝產物的合成。

【點睛】

本題考查了不同光質對光作用過程中，氣孔導度(氣孔的開放程度)、胞間C02濃度、光合速率的影響，解

題關鍵是知道所學的光作用過程的相關知識，并結合題中的圖示信息做出準確判斷。

15.(2022年6月?浙江?高考真題)通過研究遮陰對花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供依據。研

究人員從開花至果實成熟，每天定時對花生植株進行遮陰處理。實驗結果如表所示。

處指標

理單株光單株葉單株果

光飽和光補償低于5klx光合曲線的斜率葉綠素含量合產量光合產實光合

點(klx)點(lx)(mgCO2.dm2,hr1,klx-1)(mg-dm2)(g干量(g產量(g

重)干重)干重)

不

遮405501.222.0918.923.258.25

陰

遮

陰

2355151.232.6618.843.058.21

小

時

遮

陰

4305001.463.0316.643.056.13

小

時

注：光補償點指當光合速率等于呼吸速率時的光強度。光合曲線指光強度與光合速率關系的曲線。

回答下列問題：

(1)從實驗結果可知，花生可適應弱光環(huán)境，原因是在遮陰條件下，植株通過增加,提高吸收光

的能力；結合光飽和點的變化趨勢，說明植株在較低光強度下也能達到最大的;結合光補償點

的變化趨勢，說明植株通過降低,使其在較低的光強度下就開始了有機物的積累。根據表中

的指標可以判斷，實驗范圍內，遮陰時間越長，植株利用弱光的效率越高。

(2)植物的光合產物主要以形式提供給各器官。根據相關指標的分析，表明較長遮陰處理下，植

株優(yōu)先將光合產物分配至___________中。

(3)與不遮陰相比，兩種遮陰處理的光合產量均。根據實驗結果推測，在花生與其他高稈作物進

行間種時，高稈作物一天內對花生的遮陰時間為(A.<2小時B.2小時C.4小時D.>4

小時)，才能獲得較高的花生產量。

【答案】（1）葉綠素含量光合速率呼吸速率低于5klx光合曲線的斜率

⑵蔗糖葉

（3）下降A

【解析】

【分析】

實驗條件下，植物處于弱光條件，據表分析，植物的葉綠素含量上升、低于5klx光合曲線的斜率增大、光

補償點和飽和點都下降，植物的光合產量都下降。

（1）

從表中數據可以看出，遮陰一段時間后，花生植株的葉綠素含量在升高，提高了對光的吸收能力。光飽和

點在下降，說明植株為適應低光照強度條件，可在弱光條件下達到飽和點。光補償點也在降低，說明植物

的光合作用下降的同時呼吸速率也在下降，以保證植物在較低的光強下就能達到凈光合大于0的積累效果。

低于5klx光合曲線的斜率體現弱光條件下與光合速率的提高幅度變化，在實驗范圍內隨遮陰時間增長，光

合速率提高幅度加快，故說明植物對弱光的利用效率變高。

（2）

植物的光合產物主要是以有機物（蔗糖）形式儲存并提供給各個器官。結合表中數據看出，較長（4小時）

遮陰處理下，整株植物的光合產量下降，但葉片的光合產量沒有明顯下降，從比例上看反而有所上升，說

明植株優(yōu)先將光合產物分配給了葉。

（3）

與對照組相比，遮陰處理的兩組光合產量有不同程度的下降。若將花生與其他高稈作物間種，則應盡量減

少其他作物對花生的遮陰時間，才能獲得較高花生產量。

【點睛】

本題以遮陰條件下對花生植株的光合速率、光飽和點、補償點及葉綠素含量等的影響實驗為情境，考查了

光合作用、呼吸作用、植物體內的物質變化和運輸，旨在考查學生的閱讀審題能力、實驗談及能力，以及

科學思維科學探究的核心素養(yǎng)。

2021年高考真題

一、單選題

1.（2021遼寧高考真題）植物工廠是通過光調控和通風控溫等措施進行精細管理的高效農業(yè)生產系統(tǒng)，常

采用無土栽培技術。下列有關敘述錯誤的是（）

A.可根據植物生長特點調控光的波長和光照強度

B.應保持培養(yǎng)液與植物根部細胞的細胞液濃度相同

C.合理控制晝夜溫差有利于提高作物產量

D.適時通風可提高生產系統(tǒng)內的CO2濃度

【答案】B

【解析】

【分析】

影響綠色植物進行光合作用的主要外界因素有：①C02濃度；②溫度；③光照強度。

【詳解】

A、不同植物對光的波長和光照強度的需求不同，可可根據植物生長特點調控光的波長和光照強度，A正確:

B、為保證植物的根能夠正常吸收水分，該系統(tǒng)應控制培養(yǎng)液的濃度小于植物根部細胞的細胞液濃度，B錯

誤；

C、適當提高白天的溫度可以促進光合作用的進行，讓植物合成更多的有機物，而夜晚適當降溫則可以抑制

其呼吸作用，使其少分解有機物，合理控制晝夜溫差有利于提高作物產量，C正確：

D、適時通風可提高生產系統(tǒng)內的CO?濃度，進而提高光合作用的速率，D正確。

故選B。

2.（2021湖南高考真題）下列有關細胞呼吸原理應用的敘述，錯誤的是（）

A.南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，常用40℃左右溫水淋種并時常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水

分、適宜的溫度和氧氣

B.農作物種子入庫貯藏時，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命顯著延長

C.油料作物種子播種時宜淺播，原因是萌發(fā)時呼吸作用需要大量氧氣

D.柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失、降低呼吸速率，起到保鮮作用

【答案】B

【解析】

【分析】

細胞呼吸分有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。這兩種類型的共同點是：在酶的催化作用下，分解有機物，釋

放能量。但是，前者需要氧和線粒體的參與，有機物徹底氧化釋放的能量比后者多。溫度、水分、氧氣和

二氧化碳濃度是影響呼吸作用的主要因素，儲藏蔬菜、水果時采取零上低溫、一定濕度、低氧等措施延長

儲藏時間，而種子采取零上低溫、干燥、低氧等措施延長儲存時間。

【詳解】

A、南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，“常用40C左右溫水淋種”可以為種子的呼吸作用提供水分和適宜的溫

度，“時常翻種”可以為種子的呼吸作用提供氧氣，A正確；

B、種子無氧呼吸會產生酒精，因此，農作物種子入庫儲藏時，應在低氧和零上低溫條件下保存，貯藏壽命

會顯著延長，B錯誤；

C、油料作物種子種含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，。含量低，油料作物種子萌發(fā)時呼吸作用需要消

耗大量氧氣，因此，油料作物種子播種時宜淺播，C正確；

D、柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失減少，氧氣濃度降低，從而降低了呼吸速率，低氧、一定濕度是

新鮮水果保存的適宜條件，D正確。

故選B。

3.（2021湖南高考真題）綠色植物的光合作用是在葉綠體內進行的一系列能量和物質轉化過程。下列敘述

錯誤的是（）

A.弱光條件下植物沒有02的釋放，說明未進行光合作用

B.在暗反應階段，CO2不能直接被還原

C.在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會暫時下降

D.合理密植和增施有機肥能提高農作物的光合作用強度

【答案】A

【解析】

【分析】

光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出

氧氣的過程。光合作用根據是否需要光能，可以概括地分為光反應和暗反應兩個階段。光合作用第一個階

段中的化學反應，必須有光才能進行，這個階段叫做光反應階段。光合作用第二個階段的化學反應，有沒

有光都可以進行，這個階段叫做暗反應階段。

【詳解】

A、弱光條件下植物沒有氧氣的釋放，有可能是光合作用強度小于或等于呼吸作用強度，光合作用產生的氧

氣被呼吸作用消耗完，此時植物雖然進行了光合作用，但是沒有氧氣的釋放，A錯誤；

B、二氧化碳性質不活潑，在暗反應階段，一個二氧化碳分子被一個C5分子固定以后，很快形成兩個C3分

子，在有關酶的催化作用下，C3接受ATP釋放的能量并且被［HJ還原，因此二氧化碳不能直接被還原，B正

確；

C、在禾谷類作物開花期減掉部分花穗，光合作用產物輸出受阻，葉片的光合速率會暫時下降，C正確；

D、合理密植可以充分利用光照，增施有機肥可以為植物提供礦質元素和二氧化碳，這些措施均能提高農作

物的光合作用強度，D正確；

故選A。

4.（2021年湖北高考真題）采摘后的梨常溫下易軟化。果肉中的酚氧化酶與底物接觸發(fā)生氧化反應，逐漸

褐變。密封條件下4℃冷藏能延長梨的貯臧期。下列敘述錯誤的是（）

A.常溫下鮮梨含水量大，環(huán)境溫度較高，呼吸代謝旺盛，不耐貯藏

B.密封條件下，梨呼吸作用導致02減少，CO2增多，利于保鮮

C.冷藏時，梨細胞的自由水增多，導致各種代謝活動減緩

D.低溫抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐變減緩

【答案】C

【解析】

【分析】

1、自由水與結合水的比值越高，新陳代謝越旺盛，抗逆性越差。

2、水果、蔬菜的儲藏應選擇零上低溫、低氧等環(huán)境條件。

【詳解】

A、常溫下鮮梨含水量大，環(huán)境溫度較高，呼吸代謝旺盛，細胞消耗的有機物增多，不耐貯藏，A正確；

B、密封條件下，梨呼吸作用導致O?減少，CCh增多，抑制呼吸，有氧呼吸減弱，消耗的有機物減少，故

利于保鮮，B正確；

C、細胞中自由水的含量越多，則細胞代謝越旺盛，C錯誤；

D、酶活性的發(fā)揮需要適宜的溫度等條件，結合題意“果肉中的酚氧化酶與底物接觸發(fā)生氧化反應，逐漸褐

變，密封條件下4c冷藏能延長梨的貯藏期”可知，低溫抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐變減緩，D正確。

故選C。

5.（2021年福建高考真題）下列關于“探究酵母菌細胞呼吸的方式”（實驗D和“培養(yǎng)液中酵母菌種群數量

的變化"（實驗H）的敘述，正確的是（）

A.實驗I、II都要將實驗結果轉化為數學模型進行分析

B.實驗I、II通氣前都必須用NaOH去除空氣中的CO2

C.實驗I中，有氧組和無氧組都能使澄清石灰水變渾濁

D.實驗II中，可用濾紙在蓋玻片另一側吸引培養(yǎng)液進入計數室

【答案】C

【解析】

【分析】

1、“探究酵母菌細胞呼吸的方式”（實驗I）：（1）NaOH溶液的作用是除去酵母菌呼吸釋放的二氧化碳，所

以裝置中液滴移動的距離代表酵母菌有氧呼吸消耗的氧氣；（2）清水不吸收氣體，也不釋放氣體，所以裝

置中液滴移動的距離代表呼吸作用釋放的二氧化碳的量與消耗氧氣的量的差值。

2、“培養(yǎng)液中酵母菌種群數量的變化"（實驗H）中，酵母菌數量的計算公式為：每個小方格中酵母菌數量

x400-（O.lmm3xlO-3）x稀釋的倍數；并且實驗過程中需注意相關注意點，如：取樣時要先振蕩搖勻、酵母

菌濃度過高時要加水稀釋、計數時只數上邊線和左邊線的菌體數等。

【詳解】

A、實驗I不需要將實驗結果轉化為數學模型進行分析，可以根據液滴的移動情況判斷酵母菌的細胞呼吸方

式，A錯誤；

B、實驗II中二氧化碳不是影響種群數量變化的因素，不會干擾實驗結果，所以不需要通氣前用NaOH去除

空氣中的CO?,B錯誤；

C、實驗I中，酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸產物中都有二氧化碳，所以都能使澄清石灰水變渾濁，C正確；

D、實驗11中，用血細胞計數對酵母菌計數時，應先放置蓋玻片，在蓋玻片的邊緣滴加培養(yǎng)液，待培養(yǎng)液從

邊緣處自行滲入計數室，再吸去多余培養(yǎng)液，最后進行計數，D錯誤。

故選Co

6.（2021年北京高考真題）將某種植物置于高溫環(huán)境（HT）下生長一定時間后，測定HT植株和生長在正

常溫度（CT）下的植株在不同溫度下的光合速率，結果如圖。由圖不能得出的結論是（）

A.兩組植株的CO2吸收速率最大值接近

B.35℃時兩組植株的真正（總）光合速率相等

C.50℃時HT植株能積累有機物而CT植株不能

D.HT植株表現出對高溫環(huán)境的適應性

【答案】B

【解析】

【分析】

I、凈光合速率是植物綠色組織在光照條件下測得的值——單位時間內一定量葉面積CO2的吸收量或02的

釋放量。凈光合速率可用單位時間內02的釋放量、有機物的積累量、C02的吸收量來表示。

2、真正（總）光合速率=凈光合速率+呼吸速率。

【詳解】

A、由圖可知，CT植株和HT植株的CCh吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol“cm2s\A正確；

B、CCh吸收速率代表凈光合速率，而總光合速率=7爭光合速率+呼吸速率。由圖可知35℃時兩組植株的凈光

合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃時兩組植株的真正（總）光合速率無法比較，B錯誤；

C、由圖可知，50℃時HT植株的凈光合速率大于零，說明能積累有機物，而CT植株的凈光合速率不大于

零，說明不能積累有機物，C正確；

D、由圖可知，在較高的溫度下HT植株的凈光合速率仍大于零，能積累有機物進行生長發(fā)育，體現了HT

植株對高溫環(huán)境較適應，D正確。

故選B。

7.（2021.6月浙江高考真題）需氧呼吸必須有氧的參加，此過程中氧的作用是（）

A.在細胞溶膠中，參與糖酵解過程

B.與丙酮酸反應，生成CO2

C.進入檸檬酸循環(huán)，形成少量ATP

D.電子傳遞鏈中，接受氫和電子生成HzO

【答案】D

【解析】

【分析】

1、需氧呼吸的三個階段

第一階段糖酵解：發(fā)生在細胞溶膠中，反應方程式：C6Hl2C>6±2C3H4。3（丙酮酸）+4[H]+能量（少）

第二階段檸檬酸循環(huán)：發(fā)生在線粒體基質中，反應方程式：2c3H4O3+6H2O*6CO2+20[H]+能量（少）

—?

第三階段電子傳遞鏈：發(fā)生在線粒體內膜，反應方程式：24[印+602212比0+能量（多）

【詳解】

A、在細胞溶膠中，需要呼吸第?階段是糖酵解過程，不需要氧參與，A錯誤；

B、需氧呼吸第二階段，需要水與丙酮酸反應，生成CO2,不需要氧參與，B錯誤；

C、進入檸檬酸循環(huán)，形成少量ATP,是需要呼吸第二階段，不需要氧參與，C錯誤；

D、電子傳遞的最后一站是氧氣接受氫和電子生成H2O,D正確。

故選Do

8.（2021年全國甲卷）某同學將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進行實驗，不可能得到的結果是（）

A.該菌在有氧條件下能夠繁殖

B.該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產生

C.該菌在無氧條件下能夠產生乙醇

D.該菌在有氧和無氧條件下都能產生CO2

【答案】B

【解析】

【分析】

酵母菌是兼性厭氧生物，有氧呼吸的產物是二氧化碳和水，無氧呼吸產物是酒精和二氧化碳。

【詳解】

A、酵母菌有細胞核，是真菌生物，其代謝類型是異氧兼性厭氧型，與無氧條件相比，在有氧條件下，產生

的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合題意；

BC、酵母菌無氧呼吸在細胞質基質中進行，無氧呼吸第?階段產生丙酮酸、還原性的氫，并釋放少量的能

量，第二階段丙酮酸被還原性氫還原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合題意，C不符合題意；

D、酵母菌有