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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講二 細胞的代謝 滿分沖刺（五）光合作用和細胞呼吸（B） 一、選擇題 1.以下關(guān)于光合作用的敘述，不正確的是（ ） A.缺鎂培養(yǎng)液中番茄幼苗對紅光的吸收減少 B.突然停止光照，保持其他條件適宜，短期內(nèi)葉綠體中C3的含量增加 C.適宜光照下，植物吸收CO2的總量等于固定的CO2總量 D.14CO2中的14C轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→(CH2O)和C5 【答案】C 【解析】鎂是合成葉綠素的必需元素，故缺鎂植物體葉片對光的吸收減少，A項正確；突然停止光照，光合作用光反應(yīng)階段停止，從而導(dǎo)致ATP和［H］停止產(chǎn)生，導(dǎo)致C3的含量增加，B項正確；植物吸收CO2的總量是植物從外界吸收CO2的量，此時光合速率一定大于呼吸速率，植物固定CO2的總量是呼吸產(chǎn)生CO2的量加外界吸收CO2的量，因此固定的CO2總量一定大于吸收CO2的總量，C項錯誤；暗反應(yīng)中物質(zhì)轉(zhuǎn)換是由CO2固定為C3后C3還原成（CH2O）和C5，D項正確。 2.下列有關(guān)敘述，正確的是（ ） A.小麥種子在萌發(fā)初期，有機物總量在增加 B.進入夜間，葉肉細胞停止合成ATP C.通風(fēng)良好，可防止貯存的水果遭受酒精毒害 D.細胞生命活動所需的ATP均來自線粒體的有氧呼吸 【答案】C 【解析】小麥種子萌發(fā)初期，不能合成有機物，卻要消耗有機物，有機物總量減少;夜間細胞可以通過細胞呼吸產(chǎn)生ATP；通風(fēng)良好，可以促進空氣的流通，避免水果進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精；細胞生命活動所需的ATP來自于呼吸作用，包括有氧呼吸和無氧呼吸。 3.某興趣小組將水綿浸沒在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中，以人工白熾燈作為光源，由近向遠逐漸移動白熾燈，調(diào)節(jié)其與大試管的距離，測定在不同距離下水綿釋放氣泡的速率，其他條件不變，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述中不正確的是（ ） A.b點的限制因素為光照強度 B.a點時水綿能產(chǎn)生ATP的細胞結(jié)構(gòu)只有線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì) C.c點與a點的干重相比較，c點較a點高 D.如果培養(yǎng)液中缺Mg2+，在同樣情況下完成該實驗，a點應(yīng)向左移 【答案】B 【解析】a點時，水綿光合速率等于呼吸速率，此時產(chǎn)生ATP的細胞結(jié)構(gòu)有線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體。 4. 將一植株放在密閉玻璃罩內(nèi)，置于室外一晝夜，獲得實驗結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是（ ） A.圖甲中的光合作用開始于C點之前，結(jié)束于F點之后 B.到達圖乙中的d點時，玻璃罩內(nèi)的CO2濃度最高 C.圖甲中的F點對應(yīng)圖乙中的g點 D.經(jīng)過這一晝夜，植物體的有機物含量會增加 【答案】C 【解析】圖甲中C點和F點時，光合作用強度等于呼吸作用強度，光合作用開始于C點之前，結(jié)束于F點之后，A正確。圖乙中的d點之前，呼吸作用強度大于光合作用強度，環(huán)境中CO2濃度不斷升高；d點之后到h點之前，光合作用強度大于呼吸作用強度，環(huán)境中CO2濃度不斷降低；h點之后，呼吸作用強度大于光合作用強度，環(huán)境中CO2濃度又開始不斷升高。由此可見，圖乙中的d點對應(yīng)于圖甲中的C點，此時，玻璃罩內(nèi)CO2濃度最高，B正確。圖甲中C、F表明光合作用速率等于呼吸作用速率，根據(jù)相應(yīng)的時間可知，與圖乙中的d、h點相符，即F點對應(yīng)h點，故C錯誤；由于G點CO2濃度低于A點，表明經(jīng)過一晝夜后CO2含量減少，光合作用積累了有機物，D正確。 5.如圖為探究酵母菌細胞呼吸的實驗裝置，錐形瓶裝有正常生長的酵母菌及足量培養(yǎng)液，試管裝有溴麝香草酚藍溶液，從閥門通放的空氣已去除CO2實驗過程中其他條件適宜。下列敘述錯誤的是（ ） A.若打開閥門進行實驗，探究溫度對酵母菌有氧呼吸的影響，則通入錐形瓶的O2屬于無關(guān)變量 B.若關(guān)閉閥門進行實驗，在酸性條件下，可用重鉻酸鉀檢測錐形瓶的培養(yǎng)液中是否有乙醇產(chǎn)生 C.若打開閥門，在不同溫度下進行實驗，試管溶液顏色變化所需的時間越短，則表明酵母菌在所處溫度下的有氧呼吸越旺盛 D.若關(guān)閉閥門，以乳酸菌替代酵母菌進行實驗，試管中溶液顏色由藍變綠再變黃 【答案】D 【解析】溫度屬于自變量，O2屬于無關(guān)變量；關(guān)閉閥門，酵母菌在無氧條件下進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，可在酸性條件下用重鉻酸鉀檢測；試管顏色變化時間越短，說明產(chǎn)生的CO2速率越快，從而說明該溫度下有氧呼吸越旺盛；乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸，不能產(chǎn)CO2，不能使溴麝香草酚藍溶液變色。 6.下表是自變量為光照強度的條件下針對同一生態(tài)系統(tǒng)中甲、乙兩種植物所測得的一些數(shù)據(jù)，并據(jù)此描繪出的曲線圖如圖。 以下分析正確的是（ ） A.與c點相比，b點葉綠體中的C3含量較低 B.在光飽和時乙植物單位時間內(nèi)葉綠體中ATP的產(chǎn)生量高于甲植物，線粒體中ATP的產(chǎn)生量低于甲植物 C.在光飽和時乙植物單位時間內(nèi)葉綠體和葉片釋放的氧氣量均高于甲植物 D.若乙植物生長期缺Mg，則b點將向左移動 【答案】C 【解析】與c點相比，b點的光照強度低，故b點的C3升高，C5降低（因光照強度低，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和［H］少，導(dǎo)致暗反應(yīng)階段C3還原減弱，消耗C3較少，產(chǎn)生的C5降低；CO2所固定產(chǎn)生的C3不受光照強度的影響，所以產(chǎn)生的C3量不變，消耗C5量也不變)，A項錯誤；在光飽和時乙植物單位時間內(nèi)葉綠體中吸收二氧化碳的量高于甲植物，所以消耗ATP多于甲植物，即葉綠體中ATP的產(chǎn)生量高于甲植物，據(jù)表中數(shù)據(jù)可知乙植物線粒體呼吸作用釋放的二氧化碳的量也高于甲植物，B項錯誤；由以上B項的分析，在光飽和時乙植物單位時間內(nèi)光反應(yīng)階段強度高于甲植物，產(chǎn)生的氧氣也肯定多于甲植物，C項正確；b點為光補償點，此時光合作用強度等于呼吸作用強度，若乙植物生長的環(huán)境中長期缺Mg,則葉綠素合成減少，光合作用強度降低，而呼吸作用強度不變，故可通過增強光照強度以增強光合作用強度來補償呼吸作用消耗，即b點應(yīng)向右移動，D項錯誤。 7.在一定實驗條件下，測得某植物光合作用速率與光照強度之間的關(guān)系、呼吸作用與氧氣濃度之間的關(guān)系及光合作用速率與溫度之間的關(guān)系，如圖所示，對該圖示解釋正確的是（ ） A.影響圖甲中曲線上的A點上下移動的主要外界因素是光照強度 B.圖乙中的數(shù)據(jù)需在適宜光照條件下測量 C.圖丙中若大棚內(nèi)溫度始終處于37.5 ℃的恒溫，每日光照12 h，植物體干重將減少 D.用大棚種植該蔬菜時，白天應(yīng)控制光照為C點對應(yīng)的光照強度，溫度為35 ℃最佳 【答案】C 【解析】A點為呼吸強度，影響A點大小的主要因素為溫度(與酶的活性有關(guān))，A項錯誤；圖乙為呼吸作用與氧氣濃度之間的關(guān)系，需在無光條件下測出，B項錯誤；37.5 ℃時，呼吸速率等于真正光合速率，植物體干重將減少，C項正確；從圖丙來看，溫度25 ℃為最佳，D項錯誤。 8.下圖為探究酵母菌進行細胞呼吸類型的裝置圖，下列現(xiàn)象中能說明酵母菌進行有氧呼吸，同時又進行無氧呼吸的是（ ） A.裝置1中液滴左移，裝置2中液滴不動 B.裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移 C.裝置1中液滴不動，裝置2中液滴右移 D.裝置1中液滴右移，裝置2中液滴左移 【答案】B 【解析】當(dāng)裝置內(nèi)部小燒杯中裝NaOH溶液時，可除去二氧化碳，若進行無氧呼吸，裝置內(nèi)部氣體體積不變，液滴不動；若進行有氧呼吸，消耗氧氣，產(chǎn)生的二氧化碳被吸收，裝置內(nèi)氣壓變低，液滴左移。當(dāng)裝置內(nèi)部小燒杯中裝清水時，若進行有氧呼吸，氣壓不變，液滴不動；若進行無氧呼吸，則裝置內(nèi)氣體增多，氣壓變高，液滴右移。因此，既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸時，裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移。 9.下列是四幅關(guān)于光合作用和細胞呼吸的圖，有關(guān)敘述正確的是（ ） A.圖甲中O2濃度為a時，無氧呼吸與有氧呼吸的強度相同 B.圖乙中如果再提高CO2濃度，則b點一定上移 C.圖丙中，溫度為t4 ℃，植物的凈光合作用強度最大 D.圖丁代表兩類色素的吸收光譜，其中e代表類胡蘿卜素 【答案】D 【解析】圖甲中O2濃度為a時，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量相同，但消耗的葡萄糖量為3：1，A項錯誤；若圖乙中的曲線是在CO2濃度適宜的情況下測得的，則再提高CO2濃度，b點不會上移，B項錯誤；圖丙中，溫度為t4 ℃時，植物的凈光合作用強度為0，C項錯誤；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，其波長較短，對應(yīng)曲線e，葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，對應(yīng)曲線f，D項正確。 10.下圖是綠色植物體內(nèi)能量供應(yīng)及利用的示意圖，下列說法正確的是（ ） A.乙過程利用的ATP是由甲和丙過程共同提供的 B.乙中的ATP用于固定二氧化碳和還原三碳化合物 C.甲、丙中合成ATP所需的能量來源不相同 D.丁中的能量可用于肌肉收縮、人的紅細胞吸收葡萄糖、興奮傳導(dǎo)等 【答案】C 【解析】從圖中發(fā)生的變化可判斷，甲是光反應(yīng)，乙是暗反應(yīng)，丙是有氧呼吸，丁是ATP的水解。有氧呼吸產(chǎn)生的ATP不能用于光合作用的暗反應(yīng)，A項錯誤；光反應(yīng)過程中產(chǎn)生的ATP用于還原三碳化合物，B項錯誤；光反應(yīng)合成ATP所需的能量來源于光能，而丙過程合成ATP所需的能量來自有機物中的化學(xué)能，C項正確；紅細胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴散，協(xié)助擴散需要載體不需要ATP，D項錯誤。 二、非選擇題 11.在水蘊草葉片發(fā)育過程中，凈光合速率及相關(guān)指標的變化見下表。 注：“—”表示未測數(shù)據(jù) (1)將A、D分別置于光溫恒定的密閉容器中，一段時間后，A的葉肉細胞中，將開始積累 ；D的葉肉細胞中，ATP含量將 。 (2)B的凈光合速率較低，推測原因可能是：①氣孔開放度相對低，二氧化碳供應(yīng)不足；② ，導(dǎo)致 。 (3)與A相比，D合成生長素的能力 ；在相同光照強度下，與D相比，C的葉肉細胞吸收紅橙光的能力 。 (4)科研人員為研究氧氣濃度與光合作用的關(guān)系，測定了該植物葉片在25 ℃時，不同氧氣濃度下的光合作用速率(以CO2的吸收速率為指標)，部分數(shù)據(jù)如下表。 為了探究O2濃度對光合作用是否構(gòu)成影響，在上表所獲得數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，還需測定黑暗條件下對應(yīng)的呼吸速率。假設(shè)在溫度為25 ℃，氧濃度為2％時，呼吸速率為X mg/(hcm2)；氧濃度為20%時，呼吸速率為Y mg/(hcm2)。 ①如果23+X＝9+Y，說明： 。 ②如果23+X＞9+Y，說明： 。 【答案】(1)酒精 增多 (2)葉綠素含量低 光能吸收不足 (3)低 弱 (4)①氧氣濃度增加不影響光合作用 ②氧氣濃度增加影響(抑制)光合作用 【解析】(1)水蘊草葉片發(fā)育過程中，凈光合速率及相關(guān)指標的變化見表。A葉片的凈光合速率為負值，呼吸方式為無氧呼吸，會產(chǎn)生酒精；D葉片的光合作用強，產(chǎn)生的ATP增多。(2)B葉片的凈光合速率較低，推測其原因是①氣孔開放度相對低，二氧化碳供應(yīng)不足；②葉綠素含量低，導(dǎo)致光能吸收不足。(3)與A葉片相比，D葉片已發(fā)育成熟，合成生長素的能力低；在相同光照強度下，與D葉片相比，C葉片的葉肉細胞吸收紅橙光的能力弱。(4)①如果23+X＝9+Y，說明氧氣濃度增加不影響光合作用；②如果23+X＞9+Y，說明氧氣濃度增加影響(抑制)光合作用。 12.下表是植物Ⅰ和植物Ⅱ在一天中氣孔導(dǎo)度的變化。請分析回答問題： 注：氣孔導(dǎo)度能反映氣孔張開的程度，其單位是mmolm-2s-1，表示單位時間內(nèi)進入葉片表面單位面積的CO2的量。 (1)請在坐標圖中畫出植物Ⅰ和植物Ⅱ一天中氣孔導(dǎo)度的變化曲線。 （2) 根據(jù)表分析可知，一天中植物I和植物Ⅱ吸收CO2的主要差異的是 ； 沙漠植物的氣孔導(dǎo)度變化更接近于植物 ，此特性的形成是長期的 結(jié)果。 （3） 影響植物Ⅱ光合作用強度的主要環(huán)境因素除了水和CO2濃度之外，還有 等（寫出兩種即可）。 （4）上圖表示植物葉肉細胞中發(fā)生的物質(zhì)代謝過程（圖中C3代表含有3個碳原子的有機化合物)。過程①的能量變化是 。 ③的完成需要酶、 等物質(zhì)；凌晨3：00時，①②③④四種生理過程中，植物Ⅰ和植物Ⅱ都能完成的有 。 【答案】（1）如圖所示。 (2)植物Ⅰ主要在夜間吸收CO2，植物Ⅱ主要在白天吸收CO2 Ⅰ 自然選擇(進化) (3)光照強度(光照)、溫度、無機鹽(礦質(zhì)元素)(任答兩項) (4)糖類中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能和熱能 ［H］和ATP ①② 【解析】(2)通過分析表格中植物Ⅰ和植物Ⅱ在一天中氣孔導(dǎo)度的變化，可知植物Ⅰ主要在夜間吸收CO2，植物Ⅱ主要在白天吸收CO2。植物Ⅰ白天氣孔關(guān)閉，減少水分的散失，適合生活于干旱的環(huán)境中，該特性的形成是長期自然選擇的結(jié)果。(3)影響植物Ⅱ光合作用強度的主要環(huán)境因素有水、CO2濃度、光照強度、溫度和土壤中的礦質(zhì)元素等。(4)通過分析題圖可知，①②③④可分別代表有氧呼吸的第一階段、第二階段、光合作用暗反應(yīng)中C3的還原和CO2的固定。細胞呼吸中能量的變化是糖類中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能和熱能；光合作用暗反應(yīng)中C3的還原不僅需要酶的催化，還需要光反應(yīng)提供的［H］和ATP；凌晨3：00時，①②③④四種生理過程中，植物Ⅰ和植物Ⅱ都能完成的為細胞呼吸過程(即①②)，由于無光，所以都不能進行光合作用。 13.為了探究光照強度和CO2濃度對植物光合作用強度的影響，某同學(xué)進行了下列實驗。 作出假設(shè)：光照強度和CO2濃度對植物光合作用強度有影響。 實驗步驟：(略) 實驗結(jié)果：某植物在不同條件下單位時間內(nèi)O2釋放量（mL） 分析上述實驗結(jié)果，并回答下列問題： (1) 作出上述假設(shè)的依據(jù)是：① ； ② 。 (2)該實驗方案中確定的自變量是 。 (3)某大棚蔬菜生產(chǎn)基地在種植蔬菜時，棚內(nèi)還種植了一些蘑菇，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蔬菜的產(chǎn)量有了明顯提高。請依據(jù)上述實驗結(jié)果說明其中的原因： 。 (4)上表中測得的O2釋放量并非光合作用實際產(chǎn)生的氧氣量，這是因為： 。 (5)如圖為某植物在25 ℃時不同光照強度下的光合作用強度曲線。與c點比較，b點時葉肉細胞中C3的含量 (填“高”“低”或“基本一致”)；若已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃，請在圖中畫出30 ℃時(原光照強度和CO2濃度不變)相應(yīng)的光合作用強度與光照強度關(guān)系的大致曲線(要求在曲線上標明與圖中a、b、c三點對應(yīng)的a′、b′、c′三點的位置)。 【答案】(1)①光是光合作用的必要條件之一，光照強度會影響光反應(yīng) ②CO2是光合作用的原料，CO2濃度會影響暗反應(yīng) (2)光照強度、CO2濃度 (3)蘑菇是分解者，能分解有機物并釋放CO2、供蔬菜利用(其他合理答案也可以) (4)植物光合作用產(chǎn)生的氧氣會被自身呼吸作用消耗掉一部分 (5)高 如圖所示 【解析】(1)“光照強度和CO2濃度對植物光合作用強度有影響”這一假設(shè)提出的依據(jù)：一是因為光是光合作用的條件，通過光反應(yīng)，為C3的還原提供［H］和ATP；二是CO2是光合作用的原料，參與光合作用的暗反應(yīng)。(2)根據(jù)作出的假設(shè)，確定實驗方案中的自變量是光照強度和CO2濃度。(3)蘑菇是異養(yǎng)需氧型生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者，能分解有機物并產(chǎn)生CO2，為蔬菜的光合作用提供原料。(4)植物在進行光合作用的同時，也在進行細胞呼吸，光合作用產(chǎn)生的氧氣首先供細胞呼吸利用，因此釋放出的氧氣只是光合作用實際產(chǎn)生氧氣的一部分。(5)c點時，光合速率快，C3被快速還原，葉肉細胞中C3的含量比b點時低。30 ℃是細胞呼吸的最適溫度，細胞呼吸速率上升，a點下移；b點代表細胞呼吸速率等于光合速率，只有提高光合速率，兩者才能在溫度條件改變時達到新的平衡，這需要更強的光照強度，b點右移；溫度通過影響酶的活性影響光合速奉，30 ℃時，與光合作用有關(guān)的酶的活性降低，光合速率下降，c點下移。連線a′、b′、c′畫出平滑曲線即可。