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（四）光合作用和細胞呼吸（A）.doc

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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（四）光合作用和細胞呼吸（A） 一、選擇題 1.關(guān)于葉綠素提取的敘述，錯誤的是（ ） A.菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料 B.加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞 C.用乙醇提取的葉綠體色素中無胡蘿卜素 D.研磨時加入石英砂可使葉片研磨更充分 【答案】C 【解析】本實驗選材是新鮮的綠葉，故A對。加入少許碳酸鈣的目的是防止研磨中色素被破壞，故B對。葉綠體中的色素有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素等，故C錯。研磨時加石英砂的目的是使研磨更充分，故D對。 2.下列有關(guān)葉綠體及光合作用的敘述，正確的是（ ） A.與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時間縮短 B.光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能發(fā)生在光反應(yīng)階段，發(fā)生在色素分子中 C.植物生長過程中，葉綠體內(nèi)各種色素的比例保持不變 D.停止光照，暗反應(yīng)很快會停止；停止供應(yīng)CO2，則光反應(yīng)也受影響 【答案】D 【解析】植物在冬季光合作用速率低的主要原因是溫度低；光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能發(fā)生在光反應(yīng)階段，色豪可將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，但發(fā)生場所不在色素分子中；在葉片的不同發(fā)育階段，葉綠體中各色素的含量將發(fā)生改變(如葉片變黃時，葉綠素含量減少)；停止光照后，光反應(yīng)不能再為暗反應(yīng)提供ATP和［H］，造成暗反應(yīng)很快停止，停止供應(yīng)CO2后，暗反應(yīng)利用的ATP和［H］減少，導(dǎo)致ATP和［H］積累增多，光反應(yīng)受抑制。 3.(xx四川卷)下列在葉綠體中發(fā)生的生理過程，不需要蛋白質(zhì)參與的是( ) A.Mg2+吸收 B.O2擴散 C.光能轉(zhuǎn)換 D.DNA復(fù)制 【答案】B 【解析】Mg2+吸收需要載體(蛋白質(zhì))；O2擴散屬于自由擴散，不需要蛋白質(zhì)參與；光能轉(zhuǎn)換為ATP，需要ATP合成酶(蛋白質(zhì))參與；DNA復(fù)制需要解旋酶、DNA聚合酶等參與。 4.取鼠肝臟細胞的線粒體為實驗材料，向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸時，測得氧的消耗量較大；當注入葡萄糖時，測得氧的消耗量幾乎為零；同時注入細胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時，氧消耗量又較大。對上述實驗結(jié)果的解釋，錯誤的是（ ） A.線粒體內(nèi)進行的是丙酮酸徹底分解和消耗氧氣生成水的過程 B.在線粒體內(nèi)不能完成葡萄糖的分解，而能完成丙酮酸的分解過程 C.葡萄糖分解成丙酮酸是在細胞質(zhì)基質(zhì)中完成的，不需要消耗氧氣 D.有氧呼吸中，水的參與和生成都是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的 【答案】D 【解析】葡萄糖只能在細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)氧化分解成丙酮酸，而不能在線粒體內(nèi)進行氧化分解，這是由于線粒體內(nèi)不含有與分解葡萄糖有關(guān)的酶；有氧呼吸過程中，水的參與和生成都是在線粒體中進行的。 5.取適量干重相等的4份種子進行以下處理：（甲）風(fēng)干，(乙)消毒后浸水萌發(fā)，(丙)浸水后萌發(fā)，(丁)浸水萌發(fā)后煮熟冷卻、消毒。然后分別放入4個保溫瓶中。一段時間后，種子堆內(nèi)溫度最高的是（ ） A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 【答案】C 【解析】(甲)風(fēng)干種子自由水含量低，呼吸作用弱；(乙)消毒后浸水萌發(fā)，種子進行呼吸作用強；(丙)浸水后萌發(fā)，不僅有種子呼吸作用產(chǎn)熱，還有微生物呼吸作用產(chǎn)熱，溫度上升最快；(丁)浸水萌發(fā)后煮熟冷卻、消毒，種子失活，溫度不變，故選C。 6.下圖所示為甘蔗葉肉細胞內(nèi)的一系列反應(yīng)過程，下列有關(guān)說法正確的是（ ） A.過程①中葉綠體中的四種色素都主要吸收藍紫光和紅光 B.過程②只發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，過程③只發(fā)生在線粒體 C.過程①產(chǎn)生［H］，過程②消耗［H］，過程③既產(chǎn)生也消耗［H］ D.若過程②的速率大于過程③的速率，則甘蔗的干重就會增加 【答案】C 【解析】葉綠體中的類胡蘿卜素主要吸收藍紫光；細胞呼吸第一階段進行的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，第一階段也產(chǎn)生ATP；光合作用中光反應(yīng)產(chǎn)生［H］，暗反應(yīng)消耗［H］，細胞有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生［H］，第三階段消耗［H］，細胞無氧呼吸第一階段產(chǎn)生［H］，第二階段利用(消耗)［H］(但無氧呼吸第二階段不產(chǎn)生ATP）；僅葉肉細胞中光合作用速率大于細胞呼吸的速率，整個甘蔗植株的干重不一定會增加，因為還有其他不能進行光合作用的細胞也要通過細胞呼吸消耗有機物。 7.某同學(xué)研究甲湖泊中某深度生物光合作用和有氧呼吸，具體操作如下：取三個相同的透明玻璃瓶a、b、c，將a先包以黑膠布，再包以錫箔。用a、b、c三瓶從待測水體深度取水，測定c瓶氧含量。將a瓶、b瓶密封再沉入待測水體深度，經(jīng)24小時取出，測兩瓶氧含量，結(jié)果如圖所示。則24小時待測深度水體中生物光合作用和有氧呼吸的情況是（ ） A.24小時待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是v mol/瓶 B.24小時待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是k mol/瓶 C.24小時待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(k-v)mol/瓶 D.24小時待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(k-v)mol/瓶 【答案】D 【解析】c瓶直接測定氧含量，反映最初該水體氧含量為w。a瓶先包以黑膠布，再包以錫箔，此時只能測定呼吸作用耗氧量為w-v。b瓶在透光條件下能夠測定在該條件下的凈光合量為k-w，則該深度水體24小時產(chǎn)生氧氣量為(w-v)+(k-w)＝k-v，D項正確。 8.新采摘的玉米味道比較甜的原因是籽粒中蔗糖的含量較高。采摘一天后玉米粒中50%的游離蔗糖被轉(zhuǎn)化成淀粉，采摘幾天后的玉米失去甜味；采摘后立即冷凍可以保持玉米籽粒的甜味。下列表述正確的是（ ） A.玉米籽粒中的蔗糖是籽粒通過光合作用合成的 B.蔗糖轉(zhuǎn)化為淀粉是通過光合作用的反應(yīng)實現(xiàn)的 C.冷凍處理抑制了相關(guān)酶的活性，減少了淀粉的生成 D.蔗糖轉(zhuǎn)化成淀粉后籽粒的呼吸速率增加，利于儲存 【答案】C 【解析】玉米的籽粒沒有光合能力，其中的蔗糖是從含有葉綠體的細胞通過光合作用合成后運輸至籽粒的；光合作用的暗反應(yīng)是固定二氧化碳進而生成葡萄糖的過程，蔗糖轉(zhuǎn)化為淀粉是二糖合成多糖的過程，不屬于光合作用；冷凍過程會抑制相關(guān)酶的活性，使淀粉的生成速率減慢；蔗糖轉(zhuǎn)化成淀粉后有利于物質(zhì)的儲存，但是不利于呼吸消耗。 9.如圖表示溫室內(nèi)光照強度(E)與作物光合速率的關(guān)系。溫度、水分和無機鹽條件均適宜，下列有關(guān)分析不正確的是（ ） A.當E＜B時，可以通過增大光照強度和增加CO2濃度來增大光合速率 B.當B＜E＜C時，限制作物增產(chǎn)的主要因素是CO2濃度 C.當E＞C時，可采取遮光措施，保證作物的最大光合速率 D.如遇連陰天，溫室需補光，選用白光最有效 【答案】D 【解析】當E＞C時，光照強度增強，光合速率降低，因此可采取遮光措施，保證作物的最大光合速率；如遇連陰天，溫室需補光，選用紅光或藍紫光最有效。 10.如圖表示溫度對某種藻的光合作用、呼吸作用的影響，下列相關(guān)敘述中不正確的是（ ） A.測定凈光合產(chǎn)氧速率時，各溫度條件下CO2的濃度必須相同 B.測定呼吸耗氧速率時，必須在無光條件下進行且供O2充足 C.若連續(xù)光照，則35 ℃時該藻的凈光合作用速率最大 D.若連續(xù)光照而溫度保持在40 ℃，則該藻有可能死亡 【答案】D 【解析】40 ℃時凈光合產(chǎn)氧速率等于呼吸耗氧速率，即光合作用產(chǎn)物仍有剩余，因此連續(xù)光照而溫度保持在40 ℃，該藻不可能死亡。 11. 下圖是［H］隨化合物在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的過程，下列分析中正確的是（ ） A.①產(chǎn)生的［H］可在②過程中將三碳化合物還原 B.［H］經(jīng)⑤轉(zhuǎn)移到水中，其過程需CO2參與 C.能形成ATP的過程有①②④⑤⑥⑦ D.陰雨天時小麥①過程比在晴天時旺盛 【答案】A 【解析】①是光合作用光反應(yīng)階段，②是光合作用暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]用于暗反應(yīng)，所以A正確；⑤是有氧呼吸第三階段，合成水需要的是O2，而不是CO2，所以B錯誤；形成ATP的過程有光合作用的光反應(yīng)階段，有氧呼吸三個階段和無氧呼吸第一階段，因此，圖中②③⑦過程不能合成ATP，所以C錯誤；晴天比陰雨天光照強度強,因此光反應(yīng)強些，所以D錯誤。 12.圖1中試管甲與試管乙敞口培養(yǎng)相同數(shù)量的小球藻，研究光照強度對小球藻氧氣釋放量的影響，結(jié)果如圖2中曲線所示。據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是（ ） 圖1 圖2 A.甲曲線和乙曲線不同的原因是小球藻對光的利用能力不同 B.Q點的氧氣釋放量為零，表示光合作用強度為零 C.P點負值產(chǎn)生的原因是呼吸作用消耗氧氣 D.若光照強度突然由R變?yōu)镾，短時間內(nèi)葉肉細胞中C3的含量會增加 【答案】B 【解析】乙中盛有缺鎂培養(yǎng)液，這會造成所培養(yǎng)的小球藻的葉綠素含量減少，從而影響小球藻對光的吸收，影響其光合作用。由圖2可知，Q點的氧氣釋放量為0，即此時光合作用強度與呼吸作用強度相等。P點代表光照強度為0時，呼吸作用對氧氣的消耗量。若光照強度突然由R變?yōu)镾，光反應(yīng)產(chǎn)生的［H］和ATP減少，造成C3的消耗量減少，而C3的產(chǎn)生量基本不變，故短時間內(nèi)C3的含量增加。 13.夏季晴朗的一天，將某植物放入密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外培養(yǎng)，用CO2濃度測定儀測得該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況如圖所示。下列說法正確的是（ ） A.該植物從B點開始進行光合作用 B.C點時該植物的光合作用和呼吸作用強度相等 C.F點時該植物體內(nèi)有機物積累量最多 D.一晝夜后玻璃罩內(nèi)該植物體內(nèi)有機物的含量減少 【答案】C 【解析】B、F兩點表示24小時內(nèi)CO2濃度的最高值和最低值，是兩個關(guān)鍵點，表示光合速率與呼吸速率相等。B點之前F點之后，仍有一定程度的光合作用，F(xiàn)點時CO2濃度最低，說明CO2消耗最多，都轉(zhuǎn)變成了葡萄糖，此時積累的葡萄糖最多，同理，B點有機物積累量最少；一晝夜是從A點到G點，由于G點CO2濃度小于A，故玻璃罩內(nèi)該植物體內(nèi)有機物的含量增多。 二、非選擇題 14.研究人員利用密閉玻璃容器探究環(huán)境因素對光合作用的影響，下面兩個圖是在溫度適宜、CO2濃度為0.03%的條件下測得的相關(guān)曲線。回答下列問題： (1)葉綠體中吸收光能的色素中含量最多的是，這些色素吸收光能的兩個用途是 。 (2)圖甲中a點時葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的場所是，若在CO2濃度為1%條件下進行實驗，則圖甲中曲線與橫坐標的交點(b)位置移動情況是。 (3)得到圖乙曲線的實驗中，給植株光照時間共有h，其中有光照且光照強度一定保持不變的時間段有(用字母回答)，限制EF段的主要環(huán)境因素為。當圖中S1、S2和S3的面積關(guān)系為時，說明實驗結(jié)束后植株的干重增加了。 (4)在圖甲實驗的環(huán)境條件下，若每天光照8小時，則平均光照強度至少要大于klx時，植株才能夠正常生長。 【答案】(1)葉綠素a水的分解和ATP的合成 (2)線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)向左移動(3)14AB和CDCO2濃度S2>S1+S3(4)6 【解析】(1)葉綠體中吸收光能的色素中，含量最多的是葉綠素a，這些色素吸收光能用于水的分解和ATP的合成。(2)圖甲中a點時沒有光照，葉肉細胞進行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的場所是線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)。若CO2濃度為1％，此時光的補償點減小，圖甲中曲線與橫坐標的交點b即光的補償點將向左移動。(3)圖乙中A點開始進行光合作用，G點時光合作用消失，因此圖乙曲線的實驗中，給植株光照時間共有14 h，其中有光照且光照強度一定保持不變的時間段有AB和CD；EF段的限制因素為CO2濃度。當圖中S1、S2和S3的面積關(guān)系為S2>S1+S3時，說明實驗結(jié)束后植株的干重增加了。(4)在圖甲實驗的環(huán)境條件下，光照強度為6klx時，凈光合速率為4，呼吸速率為2，若每天光照8小時，則凈光合作用量=48-216=0，故平均光照強度至少為6 klx，植株才能夠正常生長。 15.取一植物形態(tài)、大小、生長狀況相同的四片葉片按圖示進行實驗，燒杯中的液體可以保證葉片所需的水與無機鹽的正常供應(yīng)，氣體的變化可以通過觀察油滴的運動判斷。(不考慮氣體在水中的溶解與外界氣壓的變化和蒸騰作用的影響) (1)在一定時間內(nèi)，裝置a中油滴不移動，則光合作用與細胞呼吸強度 (填“一定”或“不一定”)相等。 (2)在適宜的光照下，在一段時間內(nèi)裝置b中油滴將向 移動，原因是 。 (3)將裝置c突然從光下移動到黑暗處，短時間內(nèi)C3的含量 (填“升高”或“降低”)。 (4)某同學(xué)想直接利用裝置b、d證明光是光合作用的必要條件，是否可行? 理由是 。 【答案】 (1)不一定 (2)左 b裝置中不存在CO2，植物只進行細胞呼吸消耗O2，而釋放的CO2被NaOH吸收，導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓變小，液滴左移 (3)升高 （4）不可行 因為d裝置與b裝置中都不存在CO2，都不能進行光合作用 【解析】(1)若裝置a植物在一段時間內(nèi)進行有氧呼吸與光合作用，呼吸底物為糖類，光合作用吸收CO2體積等于釋放O2體積，有氧呼吸吸收O2體積等于釋放CO2體積，兩種生理過程都不會引起氣體體積改變，因此無法根據(jù)油滴是否移動比較兩個生理過程的強弱。(2)裝置b中NaOH吸收CO2導(dǎo)致容器內(nèi)無CO2，植物無法進行光合作用，但消耗氧氣進行呼吸作用，導(dǎo)致容器內(nèi)壓強減小，油滴左移。(3)裝置c從光下突然移到黑暗處，［H］和ATP的產(chǎn)生減少，C3的還原受阻，導(dǎo)致細胞內(nèi)C3含量升高。(4)裝置b和d中都有NaOH溶液，導(dǎo)致容器中無CO2，植物無法進行光合作用，因此不能用于探究光合作用的相關(guān)實驗。 16.下圖中甲、乙、丙圖分別代表溫度、光照強度和CO2濃度對某植物代謝的影響。請據(jù)圖回答問題： (1)若圖甲表示在光照充足、CO2濃度適宜的條件下，溫度對該植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影響，則其中的 (填“實線”或“虛線”)表示真正光合作用速率。比較兩曲線可看出，與 有關(guān)的酶對高溫更為敏感，如果溫度為30 ℃、光照充足時，該植物吸收CO2的相對量為 。 (2)對于圖乙和圖丙而言，與圖甲的兩曲線交點含義相同的點分別是 。當細胞間隙的CO2濃度處于x~z段時，隨著CO2濃度的增加，葉綠體內(nèi)固定CO2的反應(yīng)速率 。當CO2濃度大于z時，限制光合作用的外因主要是 (至少寫出兩個)。 (3) 如果將該植物放在一個密閉的裝置中，并將該裝置進行黑暗處理，測得CO2釋放量>O2吸收量＝0，則該植物中進行的相關(guān)反應(yīng)式為： 。 【答案】(1)實線 光合作用 5 (2) D、G 逐漸增大 光照強度、溫度 (3)C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 【解析】(1)實線表示真正光合作用速率；光合作用有關(guān)的酶對高溫更為敏感；如果溫度為30 ℃、光照充足時，該植物吸收CO2的相對量為8-3＝5。(2)對于圖乙和圖丙而言，與圖甲的兩曲線交點含義相同的點分別是D、G；當細胞間隙的CO2濃度處于x~z段時，隨著CO2濃度的增加，葉綠體內(nèi)固定CO2的反應(yīng)速率逐漸增大；當CO2濃度大于z時，限制光合作用的外因主要是光照強度、溫度。(3)CO2釋放量>O2吸收量＝0，則該植物中進行的相關(guān)反應(yīng)式為：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。 17.圖1表示光合作用過程概要的模式圖，其中①～④表示化學(xué)反應(yīng)，A～H代表物質(zhì)。圖2表示將某綠藻細胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的pH和溫度，給予不同條件時，細胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖，據(jù)圖回答問題： (1)寫出物質(zhì)F的名稱： 。根據(jù)圖2分析，該綠藻細胞的呼吸速率為 μmol/min。 (2)在圖2中乙處光照開始后，溶解氧濃度稍有增加，但第6 mim后不再增加而穩(wěn)定，原因是光照后容器中 減少，光合作用速率下降，第6 min后光合作用速率 (填“小于”“大于”或“等于”)呼吸作用速率。 (3)在圖2中丙處若添加的是14CO2，發(fā)現(xiàn)7 s后有多達12種產(chǎn)物含有放射性，而5 s內(nèi)的代謝產(chǎn)物中含有放射性的基本只有一種物質(zhì)，該物質(zhì)最可能是 (填圖1中字母)。若在圖2中丁處加入使光反應(yīng)停止的試劑，則正確表示溶氧變化的曲線是a～g中的 。 (4)若在圖2中丁處給予一定的條件，使溶解氧的變化如圖中的b，預(yù)計l h后，綠藻細胞光合作用產(chǎn)生的氧氣量為 μmol。若綠藻在特定條件下的光合速率為圖2中的c，且呼吸速率與圖2所示一致，則在該條件下每天光照至少 h綠藻才能正常生長。 【答案】(1)ATP 2.5 (2)CO2 等于 (3)E e (4)750 8 【解析】本題主要考查光合作用的過程、光合作用和呼吸作用過程中氧氣含量的變化。(1)分析圖1可知，物質(zhì)A是水，B是氧氣，D是［H］，F(xiàn)是ATP。由圖2可知，0~4 min內(nèi)綠藻細胞處于黑暗條件下，只進行呼吸作用，呼吸速率為10/4，即2.5 μmol/min。 (2)影響光合作用的環(huán)境因素有光照強度、CO2濃度等，因此可以判斷6 min后溶解氧不再增加而穩(wěn)定的原因是CO2減少，此時氧氣的產(chǎn)生和消耗處于平衡狀態(tài)，即光合速率等于呼吸速率。(3)14CO2進入細胞內(nèi)首先經(jīng)過固定過程形成E(C3)，因此最先出現(xiàn)放射性的物質(zhì)是E。若丁處加入使光反應(yīng)停止的試劑，則綠藻細胞只進行呼吸作用，根據(jù)綠藻的呼吸速率可知，溶解氧變化的曲線可用曲線e表示。(4)圖2中曲線b說明綠藻細胞的凈光合速率為10 μmol/min，即實際光合速率=10+2.5=12.5 μmol/min，因此1 h后，綠藻細胞光合作用產(chǎn)生的氧氣量=12.560=750 μmol。圖2中的曲線c說明綠藻細胞的凈光合速率為5 μmol/min，實際光合速率為7.5 μmol/min，光合作用l h產(chǎn)生的氧氣量為450 μmol，而呼吸作用一天(24 h)消耗的氧氣量為3 600 μmol，因此每天光照至少8 h綠藻才能正常生長。