高考生物一轮复习 课后作业本11 光合作用与细胞呼吸的综合应用 (含解析)

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2020高考生物复习 课后作业本11 光合作用与细胞呼吸的综合应用一         、选择题1.科学家往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照，结果如表所示：根据上述实验结果分析，下列叙述错误的是(　　)A．小球藻没有叶绿体，CO2的固定是在细胞质基质中发生的B．每组光照后需立即将小球藻进行处理使酶失活才能测定放射性物质分布C．本实验研究的是卡尔文循环D．实验结果说明光合作用产物除糖类外还有其他有机物  2.如图表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，两种植物的叶片在不同CO2浓度下的CO2净吸收速率，下列叙述正确的是 (　　)A．植物B在CO2浓度大于100×10－6后，才开始进行光合作用B．两种植物CO2净吸收速率差异的根本原因是相关酶的不同C．在题中所给条件下，将植物A和植物B分别放在密闭的玻璃罩中，植物B正常生活时间较长D．两条曲线交叉点代表植物A和植物B单位时间内积累的有机物一样多  3.下表为鲁宾和卡门利用同位素标记法研究光合作用的实验记录，据表判断甲、乙分别是(　　)A.18O2、18O2         B．O2、O2         C．18O2、O2         D．O2、18O2  4.Calvin等人研究光合作用时进行了以下实验：在某种绿藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后从培养液中提取并分析放射性物质。预测实验结果是(　　)A．光照时间越长，固定产生的C3越多B．在一定时间内光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多C．无论光照时间长短，放射性物质都会分布在叶绿体的类囊体膜上D．只要给予光照，放射性就会出现在NADPH中   5.植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是(　　)A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D．叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的  6.下图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中A～C表示相关物质。有关分析错误的是(　　)A．图中A为氧气，可部分释放到空气中B．图中B为NADPH，外界CO2浓度升高时，B的含量暂时升高C．该过程消耗的NADP＋和C来自于叶绿体基质D．该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中  7.如图表示叶面积指数与光合产物实际量、呼吸量等的关系(叶面积指数是指植物单位面积中叶面积的数量，此数量越大，表示叶片交叉程度越大)。下列相关叙述正确的是(　　)A．曲线1、2、3依次表示光合作用实际量、细胞呼吸量、干物质量；A点表示植物的净光合作用等于零B．曲线1、2、3依次表示光合作用实际量、干物质量、细胞呼吸量；D点表示植物的净光合作用等于零C．曲线1、2、3依次表示光合作用实际量、干物质量、细胞呼吸量；B点最有利于植株生长D．曲线1、2、3依次表示光合作用实际量、细胞呼吸量、干物质量；C点最有利于植物生长  8.甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是 (　　)  A．甲图中O2浓度为a时的情况对应于乙图中的A点B．甲图中O2浓度为b时的情况对应于乙图中的CD段C．甲图的a、b、c、d四个O2浓度中c对应的O2浓度最适合贮藏植物器官D．甲图中O2浓度为d时没有酒精产生 9.某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是(　　)A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高B．净光合作用的最适温度约为25 ℃C．在0～25 ℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D．适合该植物生长的温度范围是10～50 ℃ 10.某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验，将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在10 ℃、20 ℃和30 ℃下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间枝条产生的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)A．该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响B．a点和c点的限制因素分别为温度和光照强度C．b点条件下伊乐藻能进行光合作用D．若在缺镁的培养液中进行此实验则b点向右移动 11. (多选)某兴趣小组研究绿竹笋的保鲜方法，将新采摘的绿竹笋做如图所示处理后，丙组用一定浓度的壳聚糖涂膜，再将其装箱。每种处理取3株竹笋，测其呼吸速率。下列有关叙述正确的是(　　)A．可以用O2的释放量或CO2的吸收量作为呼吸速率的指标B．装箱初期，乙组的呼吸速率低于甲组的原因是酶的活性较低C．与乙组相比，丙组还可以减少O2进入细胞，进一步降低有机物消耗D．常温下呼吸消耗大量有机物导致6 h后曲线急剧下降，保鲜处理应在此之前 12. (多选)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，说法正确的是(　　)A．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小B．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增大C．突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小D．突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小二         、填空题13.图1所示为某高等植物细胞中光合作用过程的图解。将一小株该绿色植物放入一个三角瓶中，如图2所示，在瓶内放置一个测定CO2浓度的传感器，将瓶口用橡胶塞塞上，传感器的另一端与计算机连接，以监测一段时间瓶内CO2浓度的变化。图3所示为25 ℃时，a、b两种植物CO2吸收量随光照强度的变化曲线。据图回答下列问题：  (1)图1中[H]代表的物质是____________(填“NADH”或“NADPH”)；其中A过程为____________________。(2)图2中，将18O2充入该三角瓶中，放射性元素________(填“能”或“不能”)出现在植物呼吸作用产生的CO2中，若对此三角瓶进行遮光处理，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽后ATP合成的场所是__________________。(3)图3中，当光照强度为Y时，对a、b植物均处理12小时，则b植物比a植物光合作用固定的CO2多________mg·m－2。对于a植物，光合作用和呼吸作用最适温度分别为25 ℃和30 ℃。若使温度提高到30 ℃(其他条件不变)，图中P点移动方向为________。该植物长期白天处于P点所示光照强度下不能正常生长的原因是___________________。  14.图1为25 ℃环境中甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线，图2表示在一定光照强度下温度对图1中一种植物二氧化碳吸收量和释放量的影响情况[单位：mg/(m2·h)]。请回答：(1)图1的B点时，甲种植物的根尖分生区细胞中能合成ATP的场所有__________________。在B点时甲种植物的叶肉细胞的光合作用强度________(填“<”“＝”或“>”)呼吸作用强度。(2)将图2中的植物放在a点所对应的温度条件下(其他条件与图2的相同)，一段时间后，该植物体内有机物的量会________(填“增加”“不变”“减少”或“无法判断”)。(3)图2中植物为图1中的________(填“甲种植物”或“乙种植物”)。(4)据图分析，当光照强度达到C点时，限制甲种植物CO2吸收量的主要环境因素是________。(5)由于洪涝灾害乙种植物很长一段时间处于水淹条件下，请写出该条件下这种植物根部细胞呼吸作用中能量的转化情况_______________________________________________________________________________________________。15.为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。在中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是__________________，其依据是___________________ ________________________________________；并可推测，__________(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)在实验组中，若适当提高第__________组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是_____________________________________________________________。(3)小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程___________ (填“需要”或“不需要”)载体蛋白，__________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。  
答案解析1.答案为：A；解析：小球藻是真核生物，细胞中有叶绿体，CO2的固定是在叶绿体基质中进行的，A错误；暗反应在撤去光照后仍能进行一段时间，每组实验光照后如果不经过处理使酶失活，则待检测物质会很快转化为其他物质，使检测到的放射性物质分布改变，B正确；表中放射性物质均是在暗反应中形成的，因此，本实验研究的是卡尔文循环，C正确；表中实验组3说明，光合作用的产物除了糖类(CH2O)之外，还有非糖物质，如氨基酸、有机酸等，D正确。  2.答案为：D；解析：本题考查二氧化碳浓度对光合作用的影响，意在考查考生对曲线的解读、分析能力。两条曲线与横坐标的交点表示光合作用速率等于呼吸作用速率，故植物B在CO2浓度小于100×10－6时，已经开始进行光合作用，A错误；两种植物CO2净吸收速率差异的根本原因在于二者的遗传物质不同，B错误；密闭玻璃罩内CO2浓度逐渐降低，能利用较低浓度CO2的植物A生活时间较长，C错误；两条曲线的交点代表植物A和植物B的净光合作用速率相等，在该条件下积累的有机物一样多，D正确。  3.答案为：D；解析：根据鲁宾和卡门的同位素示踪法实验可知，光反应中的O2来自H2O的分解。  4.答案为：B；解析：光合作用的暗反应过程中固定产生的C3会被还原。放射性物质应分布在叶绿体的基质中。NADPH是光反应阶段产生的，而CO2是用于暗反应阶段的。  5.答案为：A；解析：类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光；叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制；作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应来绘制的，因此可用CO2吸收速率随光波长的变化来表示；叶绿素吸收640～660 nm的红光，导致水光解释放O2。  6.答案为：B；解析：水的光解产物是氧气和H＋，若光合作用强度大于呼吸作用强度，氧气会部分释放到空气中，A正确；图中B是在NADP＋、H＋和电子参与下形成的，为NADPH，当外界CO2浓度升高时，暗反应中生成的三碳化合物增多，则消耗的NADPH增多，导致NADPH的含量暂时降低，B错误；叶绿体基质中，暗反应消耗NADPH、ATP产生NADP＋、ADP，C正确；光合作用光反应过程中，将光能转化成化学能储存在ATP和NADPH中，D正确。  7.答案为：B；解析：曲线1为光合总量，2为干物质量，3为呼吸量，A点表示净光合量与呼吸量相等，D点为总光合量与呼吸量相等，D点时净光合量为0，C点净光合量最大，最有利于植物生长。  8.答案为：B；解析：甲图中O2浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点；甲图中O2浓度为b时，CO2的释放量远远大于O2的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应对应乙图中的AC段；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧气浓度，即甲图中的c；O2浓度为d时，CO2释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生。  9.答案为：D；解析：从第二幅图的曲线中可以看出，光合作用的最适温度为30 ℃左右，呼吸作用的最适温度为55 ℃左右，因此呼吸作用的最适温度比光合作用的高；从第一幅图的曲线中可以看出，净光合作用的最适温度为25 ℃左右；通过第二幅图的曲线可以看出，在0～25 ℃范围内，光合作用曲线变化明显大于呼吸作用曲线；植物总光合作用大于呼吸作用时，即净光合作用大于0时，适合植物的生长；从图中可以看出，适合该植物生长的温度范围是－10～45 ℃。  10.答案为：D；解析：由图可知，该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响。a点距离改变不影响气泡，而温度改变则气泡明显变化，所以限制因素是温度；在三条曲线中，c点都处于曲线的下降阶段，即光合强度随着光照强度的降低而降低，所以c点的限制因素为光照强度。b点没有产生气泡，说明伊乐藻光合作用强度等于呼吸作用强度。若培养液缺镁，叶绿素合成受阻，光合作用减弱，而呼吸作用强度不变，需要增大光照强度才能增大光合作用强度，使光合速率等于呼吸速率，即b点向左移动。 11.答案为：BCD；解析：可以用O2的吸收量或CO2的释放量作为呼吸速率的指标；装箱初期，乙组(冰水浴)处理后的温度低于甲组(常温)，酶的活性较低，呼吸速率低。  12.答案为：BC；解析：突然中断CO2供应导致CO2的固定速率降低，叶绿体中C5含量增加，C3含量减少；突然中断CO2供应使C3含量减少，进而使ATP和[H]含量增多，所以ATP/ADP比值增大；突然将红光改变为绿光后光能利用率降低，ATP和[H]含量减少，进而使C3含量增多，C5含量减少；突然将绿光改变为红光后光能利用率提高，ATP和[H]含量增加，ATP/ADP比值增大。 13.答案为：(1)NADPH　二氧化碳的固定(2)能　细胞质基质(3)12　右移　一天内植物光合作用产生有机物的量小于呼吸作用消耗有机物的量(或一天中植物积累有机物的量小于零，其他表述合理也可)解析：(1)光反应产生的[H]代表的是NADPH，A过程为CO2与C5结合生成C3的过程，即CO2的固定过程。(2)18O2在有氧呼吸第三阶段与[H]反应生成HO，HO参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应产生C18O2。当氧气完全耗尽后，细胞进行无氧呼吸，产生ATP的场所是细胞质基质。(3)植物固定的CO2表示真光合作用强度，当光照强度为Y时，a植物的真光合速率＝2＋2＝4(mg·m－2·h－1)，b植物的真光合速率为4＋1＝5(mg·m－2·h－1)，因此12 h植物b比植物a多固定CO2(5－4)×12＝12(mg·m－2)。图3曲线是在25 ℃时检测得到的，若温度提高到30 ℃，a植物光合酶的活性下降，光合作用强度下降，呼吸作用增强，则光合作用与呼吸作用相等时所需的光照强度增大，故P点右移。长期白天处于P点，则植物无有机物的积累，夜晚还消耗有机物，因此植物不能正常生长。 14.答案为：(1)细胞质基质、线粒体(或细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜)　>(2)增加(3)甲种植物(4)CO2浓度(5)有机物中稳定的化学能转化为热能、ATP中活跃的化学能以及酒精中的化学能解析：(1)甲种植物的根尖分生区细胞无叶绿体，只能通过细胞呼吸合成ATP，场所为细胞质基质和线粒体。图1中CO2吸收量代表净光合作用速率，在B点时甲种植物的净光合作用速率等于0，因为有些细胞只进行呼吸作用，故对于甲种植物的叶肉细胞而言，在B点时光合作用强度大于呼吸作用强度。(2)图2表示在一定光照强度下温度对植物二氧化碳吸收量和释放量的影响情况，在a点所对应的温度条件下，CO2的吸收量大于0，说明植物的净光合作用速率大于0，因此经过一段时间后，该植物体内有机物的量会增加。(3)图2中植物在25 ℃条件下黑暗环境中的呼吸速率为2 mg/(m2·h)，对应图1中的甲种植物。(4)CO2吸收量代表净光合作用速率，当光照强度达到c点时，再继续增大光照强度，净光合速率不再提高，且由图2可知，25 ℃时甲种植物净光合作用速率最大，说明c点限制甲种植物CO2吸收量的主要环境因素是CO2浓度。(5)乙种植物很长一段时间处于水淹条件下，该植物进行无氧呼吸产生酒精，因此植物根部细胞呼吸作用中能量的转化为有机物中稳定的化学能转化为热能、ATP中活跃的化学能以及酒精中的化学能。  15.答案为：(1)湿度(或相对湿度)　在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大(其他合理答案可酌情给分)增加(2)四　该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(其他合理答案可酌情给分)(3)不需要　不需要 解析：本题主要考查影响光合作用的因素，意在考查考生的理解能力和实验分析能力。(1)由表可知，对照组、实验组一和实验组二的温度条件相同，相对湿度不同，且随着相对湿度增大，光合速率明显增加；而实验组二、三、四的相对湿度相同，温度依次降低，但光合速率变化不明显，故中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度。增加麦田环境的相对湿度可提高光合速率，推测其能降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)实验组二、三、四在相对湿度相同的情况下，环境温度为31 ℃时光合速率最大，说明环境温度为25 ℃时没有达到光合作用的最适温度，依据温度对酶活性的影响规律可知适当提高实验组四的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)二氧化碳进入叶肉细胞的方式是自由扩散，不需要载体蛋白和能量。