高考生物二轮复习跟踪强化训练04《光合作用与细胞呼吸》(含详解)

跟踪强化训练(四)

一、选择题

1．(湖北武汉调研)用一定浓度的NaHSO3溶液喷洒到小麦的叶片上，短期内检测到叶绿体中C3的含量下降，C5的含量上升。NaHSO3溶液的作用可能是(　　)

A．促进叶绿体中CO2的固定

B．促进叶绿体中ATP的合成

C．抑制叶绿体中[H]的形成

D．抑制叶绿体中有机物的输出

[解析]　C3含量下降，C5含量上升，有可能是气孔开度减小，细胞间CO2浓度降低导致的；也有可能是光反应产生的[H]和ATP增多，C3还原过程加速导致的，因此本题应选B。

[答案]　B

2．(天津期末质量调查)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是(　　)

A．应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止叶绿素受到破坏

B．即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素

C．为获得10 mL提取液，研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好

D．层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失

[解析]　为防止叶绿素在研磨时受到破坏，应该在研磨叶片之前加入CaCO3；菜叶剪碎不够充分，但色素并没有减少，可提取出4种光合作用色素；由于研磨时乙醇挥发，故为获得10 mL提取液，研磨时加入多于10 mL的乙醇；叶绿素条带不会随层析液挥发消失。

[答案]　B

3．(北京卷)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2，48 h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。

与本实验相关的错误叙述是(　　)

A．14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物

B．生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官

C．遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近

D．实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响

[解析]　叶绿体基质是光合作用暗反应的场所，在此处CO2首先与C5结合转化为C3，进而被还原为葡萄糖，同时再生出C5，A项正确；由题图可知，生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官，B项正确；由题图可知生殖器官发育早期光合产物主要分配在营养器官中，发育中期分配到生殖器官和营养器官的光合产物量比例接近，发育后期光合产物较多分配到生殖器官中，C项错误；由题图可知本研究的自变量是不同光强、植株不同发育时期、不同器官，因变量是光合产物的分配情况，D项正确。

[答案]　C

4．(江西六校联考)酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧时，无氧呼吸会受到抑制，导致酒精产生停止。直接决定酒精产生与否的反应及其场所是(　　)

A．葡萄糖＋O2→丙酮酸，细胞质基质

B．丙酮酸＋H2O→CO2＋[H]，线粒体基质

C．[H]＋O2→H2O，线粒体内膜

D．酒精＋O2→CO2，细胞质基质

[解析]　直接决定酒精产生与否在于氧气是否充足，而氧气所参与的反应是在线粒体内膜完成有氧呼吸的第三阶段。

[答案]　C

5．(北京东城一模)杨树叶肉细胞在进行光合作用时，有关C3转化为糖类过程的叙述不正确的是(　　)

A．需要消耗ATP和[H]

B．需要在叶绿体基质中进行

C．需要在黑暗条件下进行

D．需要多种酶的催化

[解析]　本题考查了“光合作用的暗(碳)反应过程”，题目不难。光合作用的过程分为光反应和暗(碳)反应阶段：暗(碳)反应发生的场所是叶绿体基质，包括CO2的固定和C3的还原两大过程，其中C3转化为糖类过程需要多种酶的催化且需要光反应提供ATP和[H]，故C项不正确。

[答案]　C

6．(北京朝阳一模)纳米银因具有广谱持久的抗菌性能而被广泛应用，科研人员利用小球藻进行实验以探究纳米银释放到水环境中可能带来的风险，实验结果如下。下列说法正确的是(　　)

A．随纳米银浓度的提高，对小球藻光合作用的促进作用加强

B．随纳米银浓度的提高，对小球藻呼吸作用的抑制作用加强

C．测量小球藻呼吸作用溶解氧的消耗量应在光照条件下进行

D．纳米银中的Ag＋不会通过影响酶而影响小球藻的生命活动

[解析]　此实验探究的是纳米银对小球藻光合作用和呼吸作用的影响，通过对曲线图的分析可知，a图中，在相同的培养时间内，随着纳米银浓度的提高，水体中溶解氧浓度增加的幅度依次降低，从而推测出随纳米银浓度的提高，对小球藻光合作用的抑制作用加强；b图中，在相同的培养时间内，随着纳米银浓度的提高，水体中溶解氧浓度下降的幅度依次降低，从而推测出随纳米银浓度的提高，对小球藻呼吸作用的抑制作用加强；测量小球藻呼吸作用溶解氧的消耗量应在黑暗条件下进行；纳米银中的Ag＋属于重金属，会通过影响酶而影响小球藻的生命活动。

[答案]　B

7．(深圳六校联考)为研究CO2浓度对针叶树光合作用的影响，研究人员将红松、红皮云杉和长白落叶松的幼苗，盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2浓度为400和700 μmol·mol－1的气室内，利用仪器测定了各树种的相关数值(光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光照辐射强度，光饱和点表示光合速率开始达到最大时的光照辐射强度)，结果如下表。下列叙述不正确的是(　　)

A.随着环境中CO2浓度的升高，三种植物均在更弱的光照下达到光补偿点

B．当环境CO2浓度为400 μmol·mol－1时，长白落叶松有机物积累量最多

C．随着环境中CO2浓度的增加，最大净光合速率增加幅度最大的是红松

D．从光饱和点的变化推测，CO2浓度的增加会使光合速率因暗反应速率的加快而提高

[解析]　本题考查光合作用及相关计算。读表中数据知随CO2浓度升高，三种植物达到光补偿点时的光照辐射强度均降低，A正确；CO2为400 μmol·mol－1时，长白落叶松的最大净光合速率最大即为5.7  μmolCO2·m－2·s－1，有机物的积累量最多，B正确；从光合产量上看，CO2浓度增高，会提供更多的原料进行暗反应，提高最大光合速率，D正确；读表可知最大净光合速率增加幅度最大的是红皮云杉，增加了3.71 μmolCO2·m－2·s－1，C错误。

[答案]　C

8．(广东佛山质检)下列有关ATP和细胞呼吸的说法中，正确的是(　　)

A．酵母菌进行酒精发酵的过程中不会产生丙酮酸

B．细胞中ATP的水解一般与吸能反应相联系

C．有氧呼吸产生的CO2是由丙酮酸和O2反应生成的

D．细胞中的ATP都产生于细胞呼吸过程

[解析]　ATP水解释放能量，释放出来的能量可用于吸能反应，B正确。

[答案]　B

9．(山东滨州联考)如图是探究酵母菌呼吸方式类型的装置，下列说法正确的是(　　)

A．装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸

B．装置一中液滴不移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行有氧呼吸

C．装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动，说明酵母菌死亡

D．装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸

[解析]　装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸，A错误、D正确。装置一中液滴不移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸，B错误；装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸，C错误。

[答案]　D

10．(湖北八校联考)关于一个叶肉细胞中的叶绿体和线粒体，下列叙述正确的是(　　)

A．O2产生于叶绿体内膜，可以消耗于线粒体内膜

B．细胞质基质产生酒精时，细胞中的CO2全部被叶绿体同化

C．线粒体产生ATP的部位是内膜和基质，叶绿体的是类囊体

D．两种细胞器分解水产生的[H]全部用于水的合成

[解析]　氧气是在叶绿体的类囊体膜上通过光反应产生的，A错误；叶肉细胞的细胞质基质产生酒精时，意味着细胞中氧气不充足，光合作用强度小于有氧呼吸强度，此时呼吸作用产生的CO2不能被叶绿体全部吸收，B错误；叶绿体中光反应产生ATP，光反应发生的场所是类囊体，线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段，线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，两个阶段都有ATP产生，C正确；叶绿体中产生的[H]用于C3的还原，D错误。

[答案]　C

二、非选择题

11．(江南十校联考)如图为在不同光照条件下测定的某种植物净光合速率(以O2释放量为测定指标)日变化情况。请分析并回答：

(1)如果要验证叶片色素含量的变化情况，可先用________提取叶片色素，然后利用________(填方法)分离所提取的色素。

(2)图中a点产生ATP的场所是________________________。bc段限制叶片光合速率的主要环境因素是________，此时提高环境中CO2的浓度，光合速率将________(填“明显增大”“基本不变”或“明显减小”)。cd对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是________________________________________________________。

(3)调查发现，同一植株底部叶片细胞的呼吸作用比顶部叶片细胞弱，其内部原因可能是________________________________。

[解析]　(1)叶绿体中的色素溶解在无水乙醇等有机溶剂中，可用无水乙醇提取叶片色素，用纸层析法可分离所提取的色素。(2)a点净光合速率大于0，既进行光合作用，又进行呼吸作用，光合作用产生ATP的场所是叶绿体，呼吸作用产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体；由图知bc段为阴天，随着时间变化净光合速率略有下降，与同时间的晴天净光合速率迅速上升差异明显，因此限制叶片光合速率的主要环境因素是光照强度，此时若提高环境中CO2的浓度，光合速率基本不变；cd段净光合速率先小于0，即有机物总量减少，后大于0，即有机物总量增加。(3)同一植株底部叶片细胞的呼吸作用比顶部叶片细胞弱，其内部原因最可能是底部叶片细胞较衰老，酶活性降低。

[答案]　(1)无水乙醇　纸层析法　(2)叶绿体、线粒体和细胞质基质　光照强度　基本不变　先减少后增加　(3)底部叶片细胞较衰老，酶活性降低

12．(全国卷Ⅲ)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。于中午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。

[解析]　本题主要考查影响光合速率的因素及CO2进入叶肉细胞的方式。(1)分析对照组、实验组一和实验组二可知，高温条件下(温度均为36 ℃)，适当增加相对湿度时，叶片光合速率的增加量相对较大，而分析实验组二、三、四可知，在相对湿度较高的条件下(相对湿度均为52%)，适当降低温度时，叶片光合速率的增加量较小，甚至降低。所以，中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度；并由增加相对湿度，叶片的光合速率增大可推知，增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)对比实验组三和实验组四可知：因温度降低，叶片的光合速率下降，所以适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2进入叶肉细胞的方式为自由扩散，既不需要载体蛋白，也不需要消耗ATP。

[答案]　(1)湿度(或答相对湿度)　在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大(其他合理答案也可)　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(其他合理答案也可)　(3)不需要　不需要

13．(安徽合肥期末)某研究小组选择一株健壮的、处于生长期的绿色植物进行了一系列探究实验：

(1)将植株置于室外一密闭玻璃罩内培养，用传感器对玻璃罩内的某种气体的含量进行24 h的检测，结果如图1。图2是该植物某一叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。请据图回答下列问题：

①图1中所测气体为________，该植株在密闭玻璃罩内培养24 h后，有机物总量变化应为________，判断的依据是

________________________________________________________。

②图1中B点时的光照强度称为该植株的________，此时图2所示叶肉细胞中正在进行的过程有________(填字母)。

(2)分别选择该植株不同比例的叶片进行完全遮光处理，在适宜光照下检测未遮光叶片的光合速率和淀粉含量，结果如下图3、4所示。

①本实验的因变量是__________________________________。

②随着遮光叶片比例上升，未遮光叶片光合速率上升、淀粉含量下降，原因是_____________________________________________。

③由此推测，摘除花、果实等非光合作用器官，叶片中光合产物含量________，对光合作用产生________作用。

(3)取该植株生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器将叶片打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即烘干处理并测得圆片干重为A(g)，乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内，丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照。乙组和丙组其他条件一致，1 h后，测得乙装置内圆片干重为B(g)，丙装置内圆片干重为C(g)。则圆片叶肉细胞的实际光合速率为________(g/h)。

[解析]　(1)图中为密闭容器内气体的变化，在光照条件下，植物吸收CO2释放O2，因此O2的浓度增大，因此该气体是O2；24 h后容器内气体有所增加，所以一天中该植物总光合强度大于呼吸强度，一昼夜该植物能积累有机物；B点植物叶肉细胞的光合速率等于细胞的呼吸速率，对应的光照强度称为光补偿点；如果只看叶肉细胞，光合速率大于呼吸速率，因此图2中发生的过程为a、b、c、d。(2)该实验研究的是光照条件下光合速率和淀粉含量，因此因变量是未遮光叶片的光合速率和淀粉含量；未遮光条件下叶片光合速率上升，但淀粉的含量下降，说明叶片光合作用产生的淀粉运输到了需要有机物输入的器官，比如根、果实等；摘除这些器官，光合产物不能向外运输，光合产物增多，对光合作用产生抑制作用。(3)叶片起始重量为A,1 h后，处于黑暗状态下的乙组重量变为B，因此呼吸量为A－B，处于光照条件下的丙重量为C，因此净光合量为C－A，因此实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(A－B)＋(C－A)＝C－B。

[答案]　(1)①O2　增加　F点O2浓度高于A点，说明经过一昼夜植物总光合强度大于呼吸强度，体内的有机物总量有所增加　②光补偿点　a、b、c、d　(2)①未遮光叶片的光合速率和淀粉含量　②遮光叶片转变为需要有机物输入的器官，使未遮光叶片光合产物利用量增加、光合速率上升　③上升　抑制　(3)C—B