高中生物光合作用与呼吸复习测试

同学们，光合作用与细胞呼吸是维持生命活动的两个核心生理过程，它们之间的联系与区别，以及各自的精细调控，一直是高中生物学习的重点和难点。为了帮助大家更好地巩固这部分知识，查漏补缺，我们特别准备了这份复习测试。希望通过这份测试，你能更清晰地梳理知识脉络，深化理解，并提升综合运用能力。一、核心知识回顾与梳理在开始测试之前，建议大家先快速回顾以下核心知识点，确保基础扎实：*光合作用：*场所：叶绿体（类囊体薄膜、叶绿体基质）*总反应式：（注意条件、反应物、产物及配平）*光反应阶段：条件、物质变化（水的光解、ATP的合成）、能量变化（光能→活跃化学能）*暗反应阶段：条件、物质变化（CO₂的固定、C₃的还原、糖类生成、五碳化合物的再生）、能量变化（活跃化学能→稳定化学能）*影响因素：光照强度、CO₂浓度、温度、水、矿质元素等*细胞呼吸：*有氧呼吸：*场所：细胞质基质、线粒体（基质、内膜）*总反应式：（注意条件、反应物、产物及配平）*三个阶段：各阶段的场所、物质变化、能量释放*无氧呼吸：*场所：细胞质基质*两种类型及反应式：酒精发酵、乳酸发酵*能量释放*影响因素：温度、O₂浓度、水分等*光合作用与细胞呼吸的联系：*物质联系：如O₂、CO₂、葡萄糖等*能量联系：ATP的来源与去路*综合作用：净光合速率、真正光合速率、呼吸速率的关系及计算二、复习测试题（一）选择题（每题只有一个最佳选项）1.关于叶绿体中色素的叙述，错误的是（）A.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素的含量不同C.利用纸层析法可分离叶绿体中的色素D.色素分布在叶绿体基质中2.光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自（）A.细胞呼吸产生的ATP和光能B.都是细胞呼吸产生的ATPC.光能和光反应产生的ATP、NADPHD.都是光反应产生的ATP、NADPH3.将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO₂浓度可出现的变化趋势是（）A.一直降低，直至为零B.一直保持稳定，不变化C.降低至一定水平时保持相对稳定D.升高至一定水平时保持相对稳定4.下列关于有氧呼吸过程的叙述，正确的是（）A.全过程必须有氧参与，并且始终在线粒体中进行B.第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生大量的[H]和ATPC.第二阶段是丙酮酸分解成CO₂和H₂O，产生少量的ATPD.第三阶段是[H]和氧结合产生H₂O，同时生成大量的ATP5.某同学为研究酵母菌的呼吸方式，设计了如图所示的实验。下列相关叙述错误的是（）（*假设有一实验装置图：左侧为盛有酵母菌培养液的锥形瓶，通过导管连接右侧盛有澄清石灰水的锥形瓶，左侧瓶口有一塞子，塞上有另一导管通向空气或密封*）A.若装置中澄清石灰水变浑浊，不能确定酵母菌的呼吸方式B.若将左侧导管堵塞，酵母菌的呼吸速率可能会减慢C.若右侧锥形瓶中改用溴麝香草酚蓝水溶液，其颜色变化是由蓝变绿再变黄D.该装置可用于探究酵母菌只进行无氧呼吸的情况6.下列关于光合作用和细胞呼吸在实际生产中应用的叙述，错误的是（）A.温室大棚中适当提高CO₂浓度可提高光合速率B.稻田定期排水，可防止根部因缺氧而进行无氧呼吸产生酒精导致烂根C.连续阴雨天气，白天适当降低大棚温度，有利于提高作物产量D.为提高蔬菜的产量，应在白天和夜间都适当提高温度（二）非选择题7.图甲表示某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的部分过程，其中A、B、C、D、E、F代表物质；图乙表示该植物在不同光照强度下净光合速率的变化曲线。请据图回答：（*假设有图甲：一个植物细胞模式图，其中叶绿体和线粒体被突出显示。叶绿体类囊体膜上发生光反应，产生A和B，A进入线粒体，B参与叶绿体基质中的反应。线粒体中产生的C进入叶绿体，叶绿体基质中产生的D和F。F可被线粒体利用，也可运出细胞。图中还有E在叶绿体和细胞质基质间的转换。*）（*假设有图乙：横坐标为光照强度，纵坐标为净光合速率。曲线起点在纵轴负半轴（表示呼吸速率），随光照强度增加，净光合速率逐渐上升，最终达到饱和。曲线上有a、b、c三点，a点光照强度为0，b点净光合速率为0，c点为光饱和点。*）（1）图甲中，A代表的物质是__________，B代表的物质是__________。过程①发生的场所是__________，过程②发生的场所是__________。（2）图甲中，若突然停止光照，短时间内叶绿体基质中C₃的含量将__________（填“增加”、“减少”或“不变”），其原因是____________________。（3）图乙中，a点时该植物叶肉细胞内能产生ATP的细胞器有__________；b点时，该植物的光合速率__________（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸速率；c点后限制该植物光合速率的主要环境因素可能是__________（答出一点即可）。（4）若将该植物从图乙中c点对应的光照强度转移到b点对应的光照强度下，短时间内其叶肉细胞中C₅的含量将__________（填“增加”、“减少”或“不变”）。8.某生物兴趣小组想探究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，他们将该植物置于密闭容器中，在不同温度条件下，测定单位时间内氧气的释放量（净光合速率）和消耗量（呼吸速率），结果如下表所示（注：实验在光照强度相同且适宜的条件下进行，氧气释放量和消耗量用相对值表示）。温度（℃）5101520253035:--------:--:--:--:--:--:--:--氧气释放量（相对值）-0.51.53.04.04.53.52.0氧气消耗量（相对值）0.51.02.03.04.05.05.5请分析回答：（1）该实验的自变量是__________。在5℃时，容器内氧气含量的变化趋势是__________。（2）25℃时，该植物光合作用产生氧气的相对值为__________，此时叶肉细胞中产生ATP的场所包括__________。（3）在__________℃时，该植物的光合速率最大。若每天给予12小时光照，12小时黑暗的环境，则在表格中所示温度中，最有利于该植物生长的温度是__________℃，判断依据是____________________________________。三、参考答案与解析（一）选择题1.D解析：叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，而非叶绿体基质。叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；绿叶中叶绿素含量约占3/4，类胡萝卜素约占1/4；不同色素在层析液中的溶解度不同，可用纸层析法分离。2.C解析：水的分解是光反应阶段，所需能量来自光能。三碳化合物形成糖类是暗反应阶段，所需能量来自光反应产生的ATP和NADPH（[H]）。3.C解析：在适宜条件下光照培养，植物光合作用强度大于呼吸作用强度，导致容器内CO₂浓度降低。当CO₂浓度降低到一定水平时，光合作用强度等于呼吸作用强度，CO₂浓度便保持相对稳定。4.D解析：有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，不需要氧参与；第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量[H]和ATP；第二阶段是丙酮酸和水彻底分解成CO₂和[H]，产生少量ATP；第三阶段[H]和氧结合产生H₂O，同时生成大量ATP。5.D解析：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO₂，使澄清石灰水变浑浊，A正确。若左侧导管堵塞，氧气供应不足，酵母菌有氧呼吸速率减慢，B正确。溴麝香草酚蓝水溶液遇CO₂的颜色变化是由蓝变绿再变黄，C正确。该装置若左侧导管不与空气相通（即密封），可探究无氧呼吸；但若要“只进行”无氧呼吸，还需排除装置内原有氧气的干扰，通常需要先将装置静置一段时间消耗掉氧气，D错误。6.D解析：夜间适当降低温度可减少呼吸作用对有机物的消耗，有利于提高作物产量，而不是夜间也提高温度。A、B、C选项所述均为常见且正确的应用措施。（二）非选择题7.（1）O₂；ATP和NADPH（或[H]）；叶绿体类囊体薄膜；线粒体基质（解析：图甲中，光反应阶段产生的A释放到细胞外或被线粒体利用，故A为O₂；B为光反应产生的用于暗反应的ATP和NADPH。过程①为光反应，场所是类囊体薄膜；过程②若为有氧呼吸第二阶段，则场所是线粒体基质。）（2）增加；停止光照，光反应产生的ATP和NADPH减少，C₃的还原受阻，而CO₂的固定仍在进行，导致C₃积累。（3）线粒体；等于；CO₂浓度（或温度等，答出一个即可）（解析：a点光照强度为0，只进行呼吸作用，产生ATP的细胞器只有线粒体。b点为光补偿点，光合速率等于呼吸速率。c点为光饱和点，此时限制因素不再是光照强度，而是CO₂浓度或温度等。）（4）减少（解析：从c点到b点，光照强度减弱，光反应产生的ATP和NADPH减少，C₃还原生成C₅的量减少，而CO₂固定消耗C₅的量短时间内不变，故C₅含量减少。）8.（1）温度；减少（或下降）（解析：实验目的是探究温度的影响，故自变量为温度。5℃时，氧气释放量为负值，说明呼吸速率大于光合速率，容器内氧气减少。）（2）8.5；叶绿体、线粒体、细胞质基质（解析：光合作用产生的氧气量=净光合速率（氧气释放量）+呼吸速率（氧气消耗量）=4.5+4.0=8.5。此时光合作用和呼吸作用都在进行，故产生ATP的场所有叶绿体（光反应）、线粒体（有氧呼吸二、三阶段）、细胞质基质（有氧呼吸第一阶段）。）（3）30；25；该温度下，植物12小时光照积累的有机物量与12小时黑暗消耗的有机物量差值最大（或：该温度下，净光合速率与呼吸速率的差值乘以12的结果最大）。（解析：光合作用产生氧气量（总光合速率）在30℃时为3.5+5.0=8.5，25℃时也是8.5？哦不，25℃时是4.5+4.0=8.5，30℃时是3.5+5.0=8.5，35℃时2.0+5.5=7.5。那如何判断“光合速率最大”？题目表格中“氧气释放量”是净光合，“氧气消耗量”是呼吸。总光合=净光合+呼吸。计算各温度下总光合：5℃：-0.5+0.5=0；10℃：1.5+1.0=2.5；15℃：3.0+2.0=5.0；20℃：4.0+3.0=7.0；25℃：4.5+4.0=8.5；30℃：3.5+5.0=8.5；35℃：2.0+5.5=7.5。所以25℃和30℃总光合速率相同且最大。题目第（3）问第一空若问“最大”，则25℃和30℃均可，但通常可能更关注净光合较高的点。但根据数据，两者总光合一样。第二空，最有利于生长的温度是看一天内有机物的积累量，即（净光合速率×光照时间）-（呼吸速率×黑暗时间）。光照和黑暗时间均为12小时，所以积累量=12×(净光合-呼吸)。计算各温度下的积累量：5℃：12×(-0.5-0.5)=-1210℃：12×(1.5-1.0)=615℃：12×(3.0-2.0)=1220℃：12×(4.0-3.0)=1225℃：12×(4.5-4.0)=630℃：12×(3.5-5.0)=-1835℃：12×(2.0-5.5)=-42由此可见，15℃和20℃时积累量最大（均为12）。但通常在这样的题目中，如果有多个温度积累量相同，可能需要进一步考虑