2023届高考生物二轮复习细胞呼吸和光合作用作业（不定项）含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习细胞呼吸和光合作用作业（不定项）含答案，共11页。


全员必做题
1.[2022·山东省潍坊高三收心考试]研究发现，Rubisc酶是绿色植物细胞中含量最丰富的蛋白质，功能上属于双功能酶。当CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用；当O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中生成CO2，这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。下列有关叙述错误的是( )
A．植物叶肉细胞中，Rubisc酶发挥作用的场所是叶绿体基质
B．在较高CO2浓度环境中，Rubisc酶所催化的反应产物是C3
C．当胞间CO2与O2浓度的比值减小时，不利于植物进行光呼吸
D．提高局部CO2浓度可抑制光呼吸，增加光合作用有机物的产量
2．[2022·山东省潍坊安丘市高三过程性测试]北大西洋中某种鱼不仅能在冬季结冰的水底生活，而且在缺氧条件下也能通过无氧呼吸生活，下图表示代谢过程。有关分析错误的是( )
A．该鱼比人类更能适应缺氧环境
B．在寒冷、缺氧环境下该鱼脑组织对乳酸有较好的耐受性
C．该鱼组织细胞中的葡萄糖进行无氧呼吸时，未释放的能量留存在酒精和乳酸中
D．将酸性的重铬酸钾溶液加入到2 mL该鱼的培养液中，可鉴定无氧呼吸的产物
3．[2022重庆市高三质量检测] 我校“橙子辅导”学习小组组装了如下装置，以探究光照强度对光合作用速率的影响，下列说法错误的是( )
A．改变试管与光源之间的距离或相同距离用不同功率的灯泡照射都可以控制自变量
B．实验开始前需要开闭一次弹簧夹，目的是保证试管内外压强相等
C．若想探究呼吸作用速率，将A换成黑墨水，B试管用清水即可
D．利用装置A可以吸热，排除温度对实验结果的影响，还可以通过调整溶液颜色，探究光质对光合作用速率的影响
4．[2022·河北省保定市唐县高三考试](不定项选择)在日常生产实践和生活中，细胞呼吸原理有着广泛的应用。下列表格中表述有误的是( )
5.[2022·山东省潍坊安丘市高三测试]已知适宜天竺葵生长的温度条件是20～30 ℃，科研人员分别在20 ℃和40 ℃时测得有关数据如图所示。下列分析错误的是( )
A．甲组数据为20 ℃时测得，乙组数据为40 ℃时测得
B．叶肉细胞间隙的CO2主要来源于外界环境
C．温度由20 ℃快速提升至40 ℃时，叶肉细胞间隙的CO2浓度会明显上升。
D．若测得净光合速率30 ℃时最大，则30 ℃为最适光合作用温度
6．[2022·广东省六校高三第二次联考]20世纪50年代，美国生物化学家卡尔文及其同事以单细胞小球藻为材料，发现了CO2的同化循环途径，该化学途径被命名为卡尔文循环。
(1)卡尔文在用密闭容器中的小球藻探究固定CO2的物质时，通过________________，发现C5的含量快速升高，由此得出固定CO2的物质是C5；他还发现实验条件更改后，C3的含量________________，猜测C3是CO2固定生成的产物。
(2)为探究光反应和暗反应的联系，卡尔文对密闭容器中弱光培养的小球藻增强光照，发现C5与C3之间也呈现 一种规律性变化，如图所示。图中物质A是________(C5、C3), 出现这种变化的原因是________________________________________。改变条件后A含量下降，B含量上升，导致CO2固定速率________，最终暗反应速率增强。
(3)欲探究暗反应过程，卡尔文向培养小球藻的密闭容器中通入__________，每隔一定时间取样，将样品立即杀死并提取标记化合物，再进行纸层析，使标记化合物________________。根据标记化合物最早出现的时间，确定各中间产物形成的先后顺序。
7．[2022·重庆市南开中学高三质量检测]富硒农产品是当下热门健康食材，在培育“富硒稻”的过程当中某团队做了以下实验：将某品种水稻植株均分成甲、乙两组，分别在富硒(人工添加)土壤和普通土壤中种植，在扬花期改变光照条件，其他条件适宜，分别测得两组植株的净光合作用强度(单位时间、单位面积CO2吸收量)，结果如下表。请回答：
(1)“富硒稻”进行光合作用时，发生能量转换的细胞器有________________，暗反应的场所是________________。
(2)该实验的自变量为__________________________________，甲组实测数据中达到最大光合速率所需的最小光照强度(光饱和点)为________Lx。
(3)光照强度为900 Lx时，两组植株的总光合作用速率________(填“甲>乙”、“甲＝乙”或“甲<乙”)，主要依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)据检测，甲组水稻所结种子硒含量是乙组3～4倍，综合题干信息分析市场上富硒大米价格较高的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答两点)。
重点选做题
8.[2022·广东省六校高三第二次联考]夏季晴朗的一天，研究人员测定了某植物树冠顶层、中层和底层叶片的净光合速率，结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A．图中曲线a、b和c分别代表顶层、中层和下层叶片
B．曲线a在14：00至16：00时间段内上升的原因是气孔开放程度的增加
C．曲线c没有出现明显的光合午休与光照强度较弱有关
D．三条曲线一天中叶片有机物积累量达到最大值的时刻不同
9．[2022·山东省枣庄滕州市高三质量检测](不定项选择)某兴趣小组利用小鼠的小肠上皮细胞设计了如图实验：广口瓶内盛有某适宜浓度的葡萄糖溶液以及生活的小肠上皮细胞，溶液中含细胞生活必需的物质(浓度影响忽略不计)。实验初期，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动。下列说法正确的是( )
A．装置内O2含量变化是引起红色液滴移动的直接原因
B．随实验时间的延长，红色液滴可能相继出现不再移动和向右移动的情况
C.若换用等质量的小鼠成熟红细胞为实验材料，实验现象是相同的
D．增设添加呼吸抑制剂的实验组，可探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖是否消耗能量
10．(不定项选择)眼虫是一类介于动物和植物之间的单细胞原生生物，通常因体内含大量叶绿体而呈绿色。眼虫在有光条件下可以进行光合作用，无光的条件下，可通过体表吸收培养液中的有机物质。下列推测正确的是( )
A．眼虫吸收的光能不可直接用于C3的还原
B．眼虫固定CO2分子过程伴随着ATP的水解
C．眼虫吸收的H eq \\al(18,2) O中的18O可出现在C18O2
D．无光条件下，培养液中的眼虫可以生长繁殖
11．[2022·重庆市西南大学附中高三月考]北方秋冬季节温度骤降，不利于农作物的生长，因此更多的使用温室大棚，图1为温室大棚的剖面图(草席会遮挡阳光，夜间有保温作用)，图2为一天中大棚内CO2浓度变化。分析回答下列问题：
(1)植物光合作用的总反应式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)7点到9点限制光合作用的主要因素是____________________。在此时间段内植物叶肉细胞CO2的转移路径是从________________到________________。
(3)为了更好的提高产量，一般在白天会打开通气扇，打开的时间选择在________(填“7点”“9点”或“11点”)，打开气阀后发现大棚内CO2浓度虽略有升高，但仍略低于大气CO2浓度，造成这现象的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)23点之后CO2浓度增加速率逐渐降低的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．[2022·江苏省常熟市高三阶段性抽测]黑藻(Hydrillaverticillata)是多年生沉水草本，适合室内水体绿化，是装饰水族箱的良好材料，全草可做猪饲料，亦可作为绿肥使用，亦能入药，具利尿祛湿之功效，也是生物实验的理想选材。请分析并回答下列问题：
(1)破坏黑藻细胞膜后，常采用________________法分离得到叶绿体，再将叶绿体破坏后分离得到类囊体薄膜和叶绿体基质，分别装入下列试管中，试管①②置于光下，试管③④置于黑暗环境，其它条件保持相同且适宜，含有与光合作用有关酶的试管有________(填序号)，经检测有O2产生的试管是________(填序号)。
(2)科研人员模拟了卡尔文循环的实验过程，以期追踪暗反应中碳的转移途径：在密闭环境中用14C标记的NaHCO3培养新制备的黑藻悬浮细胞(其它条件相同且适宜)，光照30s后将黑藻细胞迅速加入煮沸的甲醇中，同时检测到了多种带有14C标记的化合物。
①该实验中的NaHCO3作用主要是________________，将黑藻细胞迅速加入沸甲醇中的目的是使细胞中的代谢停止以便检测____________________。
②为确认最先生成的含14C标记化合物种类，科研人员应如何改进实验操作________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③实验发现最先生成的含14C标记化合物是C3，有人推测是“CO2＋C2→C3”，也有人推测是“CO2＋C5→2C3”。但是突然降低14C标记的NaHCO3的浓度，检测发现C5的含量明显升高，由此可以初步确认
________________________________________________________________________。
(3)叶绿体在黑藻细胞内的分布依照光照情况而变化：光照较弱时，叶绿体会聚集到细胞顶面，其意义是________________；如长期处于光照较弱的条件下，叶绿体还会发生的适应性变化有______________(答两点)。而光照较强时，叶绿体则移到细胞的侧面，以免强光的伤害，这种叶绿体在细胞内位置和分布受到的动态调控称为叶绿体定位。为验证叶绿体的这种移动和新位置上的“锚定”离不开细胞质基质的微丝骨架的参与，可用相应的化学物质破坏__________________，镜检叶绿体定位是否出现异常。
(4)叶绿素含量可以根据色素中的Mg元素的量来计算，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
整合训练（四）
1．解析：根据题干信息：“当CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用；当O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应”可知，植物叶肉细胞中，Rubisc酶发挥作用的场所是叶绿体基质，A正确；在较高CO2浓度环境中，Rubisc酶能催化C5与CO2反应，产物是C3，B正确；当O2浓度较高时，胞间CO2与O2浓度的比值减小，有利于植物进行光呼吸，C错误；分析题意可知，提高局部CO2浓度可抑制光呼吸，增加光合作用有机物的产量，D正确。
答案：C
2．解析：在寒冷、无氧环境中，该种鱼无氧呼吸产生的乳酸，通过血流量增大迅速带走，防止乳酸过多对脑组织的伤害；也可将乳酸转化成乳酸盐再转化成丙酮酸进行糖代谢，使乳酸量减少，因此该鱼比人类更能适应缺氧环境，A正确、B错误；据图可知：该鱼组织细胞中的葡萄糖进行无氧呼吸时，未释放的能量留存在不彻底氧化分解产物酒精和乳酸中，C正确；据图可知，该鱼无氧呼吸的产物有酒精，酒精在酸性的重铬酸钾溶液中会呈现灰绿色，可以根据是否出现灰绿色判断无氧呼吸的产物是否含有酒精，D正确。
答案：B
3．解析：自变量为光照强度，改变试管与光源的距离，或相同距离用不同功率的灯泡都能改变光照强度，A正确；实验开始前开闭一次弹簧夹，可以保证试管内外压强相等，B正确；测呼吸速率需在黑暗条件下，换成清水后，有氧呼吸消耗的氧气等于产生的二氧化碳，用压强传感器无法测量，C错误；利用装置A可以吸热，排除温度对实验结果的影响，还可以通过调整溶液颜色，探究光质对光合作用速率的影响，D正确。
答案：C
4．解析：酿造食醋的菌种醋酸杆菌是好氧菌，酿造时要保证通气性，A错误；制作酸奶的乳酸菌为厌氧菌，制作酸奶时应密封，B错误；扎伤的伤口较深，伤口消毒清洗后用透气纱布包扎，有利于抑制厌氧菌（如破伤风杆菌）繁殖，C正确；花生等油料作物种子的脂肪含量较高，播种时要稍浅些，保证有足够的氧气，有利于其萌发，D正确。
答案：AB
5．解析：分析图解可知，甲、乙组作比较，甲组处于更适合生长的环境中，结合信息“天竺葵生长的适宜温度条件是20～30 ℃”、“图示数据是在20 ℃和40 ℃环境下测得”可推知，乙组温度为40 ℃，A正确；图中植物的光合速率大于呼吸速率，故叶肉间隙的二氧化碳主要来自从外界环境中吸收，B正确；据题意及图分析可知，将培养温度由20 ℃快速提升至40 ℃，净光合速率减弱，叶肉细胞对二氧化碳的利用速率降低，因此，植物叶肉细胞间隙二氧化碳浓度会上升，C正确；实际光合作用速率＝净光合速率＋呼吸速率，由题干可知，没有测定相应温度下的呼吸速率，无法确定实际光合作用速率，所以即使30 ℃时净光合速率最大，30 ℃也不一定是最适光合作用温度，D错误。
答案：D
6．解析：（1）密闭容器中培养小球藻，若突然降低CO2浓度，发现C5的含量快速升高，由此可推测固定CO2的物质是C5，当降低CO2浓度时，C5因消耗减少而积累；此时C3的含量降低，猜测C3是CO2固定生成的产物。（2）当光照强度突然增大，光反应生成的ATP和[H]增多，C3的还原过程增强，CO2固定生成C3的速率暂时不变，因此C3含量下降，故图中物质A是C3；当光照强度突然增大，C3的还原过程增强，生成的C5（图中物质B）增多，导致CO2固定速率加快，最终暗反应速率增强。（3）欲探究暗反应过程，卡尔文采用了同位素标记法，即向培养小球藻的密闭容器中通入14CO2，小球藻吸收14CO2进行暗反应，14C先后进入不同的化合物，每隔一定时间取样，将样品立即杀死并提取标记化合物，再进行纸层析，使标记化合物分离，最后根据标记化合物最早出现的时间，确定各中间产物形成的先后顺序。
答案：（1）突然降低CO2浓度 降低 （2）C3 光照强度突然增大，光反应生成的ATP和[H]增多，C3的还原过程增强，CO2固定速率暂时不变，因此C3含量下降 加快 （3）14CO2 分离
7．解析：（1）植物进行光合作用的同时还可进行呼吸作用，故“富硒稻”进行光合作用时，发生能量转换的细胞器有叶绿体和线粒体；暗反应的场所是叶绿体基质。（2）结合题意分析可知，该实验的自变量为光照强度和土壤类型是否含硒；据表可知，甲组中当光照强度＞1 500 Lx以后净光合速率不再增加，均为13μ ml CO2·m－2·s－1，故甲组实测数据中达到最大光合速率所需的最小光照强度为1 500 Lx。（3）植物的总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，光照强度为900 Lx时，甲乙植物的净光合速率相等均为6，但两者的呼吸速率分别为4和8，故此刻净光合加上呼吸消耗量乙（14）大于甲（10），两者总光合速率不相等。（4）结合题意“甲组水稻所结种子硒含量是乙组3～4倍”可知，富硒大米含硒元素多，营养价值高，且富硒大米产量低，故市场上富硒大米价格较高。
答案：（1）叶绿体和线粒体 叶绿体基质
（2）光照强度和土壤类型是否含硒 1 500
（3）甲<乙 此刻净光合加上呼吸消耗量乙（14）大于甲（10）
（4）富硒大米含硒元素多，营养价值高；富硒大米产量低，成本高
8．解析：根据叶片的位置及受光程度可推测，树冠顶层叶片受到的光照最强，净光合速率最大，底层叶片受到的光照强度最低，净光合速率最小，则曲线a、b和c分别代表顶层、中层和下层叶片，A正确；顶层叶片中午时分会出现光合午休现象，在14：00至16：00时间段内，温度逐渐降低，叶片气孔逐渐开放，二氧化碳吸收量增大，暗反应速率增大，光合速率增大，故曲线a上升，B正确；曲线c为树冠底层，光照弱，植物的蒸腾作用弱，没有明显的光合午休现象，C正确；净光合速率大于0，有机物有积累，三条曲线中，叶片有机物积累量达到最大值的时刻都为18：00，D错误。
答案：D
9．解析：KOH能吸收呼吸作用产生的二氧化碳，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动是由于呼吸作用消耗了氧气，A正确；随实验时间的延长，小肠上皮细胞进行有氧呼吸消耗氧气产生二氧化碳，二氧化碳被KOH吸收，引起红色液滴左移。当氧气耗尽之后，小肠上皮细胞进行无氧呼吸，不消耗氧气，产物只有乳酸，瓶内气压不变，红色液滴不再移动，B错误；小鼠成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，液滴不移动，C错误；增设添加呼吸抑制剂的实验组，可探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖是否消耗能量，D正确。
答案：AD
10．解析：眼虫吸收的光能首先要转化为ATP中的化学能才可以还原C3，A正确；眼虫固定CO2分子是CO2与C5结合需要酶催化但不需要ATP供给能量，B错误；眼虫吸收的H2 18O中的18O可通过光合作用产生18O2，也可通过呼吸作用第二阶段进入 C18O2，C正确；无光条件下，眼虫可通过体表吸收培养液中的有机物质，进行生长繁殖，D正确。
答案：ACD
11．解析：（1）植物光合作用的总反应式为CO2＋H2O eq \(――→,\s\up7(光能),\s\d5(叶绿体)) （CH2O）＋O2 。（2）7点到9点时，CO2浓度很高，此时太阳刚刚升起，光照强度很低，此时限制光合作用的主要因素是光照强度。在此时间段内大棚中的CO2浓度在下降，说明植物光合作用速率大于呼吸作用速率，植物叶肉细胞从外界吸收CO2，此时植物叶肉细胞CO2的转移路径是从细胞外和线粒体（基质）到叶绿体（基质）。（3）为了更好的提高产量，一般在白天会打开通气扇，打开的时间选择在9点，此时大棚内光照强度充足CO2不足，由于植物光合作用强度大于细胞呼吸强度（净光合大于零），消耗CO2，故打开气阀后大棚内CO2浓度虽略有升高，但仍略低于大气CO2浓度。（4）随着细胞呼吸的进行，大棚内的O2浓度下降，CO2浓度上升，导致细胞呼吸速率下降，所以23点之后CO2浓度增加速率逐渐降低。
答案：CO2＋H2O eq \(――→,\s\up7(光能),\s\d5(叶绿体)) （CH2O）＋O2
（2）光照强度 细胞外和线粒体（基质） 叶绿体（基质）
（3）9点 植物光合作用强度大于细胞呼吸强度（净光合大于零），消耗CO2
（4）细胞呼吸使O2浓度下降，导致细胞呼吸速率下降
12．解析：（1）分离细胞器常用差速离心法。光合作用分为光反应和暗反应，光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质，所以含有与光合作用有关酶的试管有①②③④。光反应阶段需要光，在叶绿体类囊体薄膜上进行水光解产生氧气，所以有O2产生的试管是①。（2）①黑藻细胞进行暗反应需要CO2作为原料，所以该实验中的NaHCO3的作用主要是提供CO2，将黑藻细胞迅速加入沸甲醇中的目的是使细胞中的代谢停止以便检测生成的含14C标记化合物的种类。②为确认最先生成的含14C标记化合物种类，可缩短光照时间，并将黑藻细胞迅速加入煮沸的甲醇中，同时检测14C标记的化合物。③实验发现最先生成含14C标记的化合物是C3，有人推测是“CO2＋C2→C3”，也有人推测是“CO2＋C5→2C3”。但是突然降低14C标记的NaHCO3的浓度，检测发现C5的含量明显升高，由此可以初步确认固定CO2的是C5（而不是C2）。（3）光照较弱时，叶绿体会聚集到细胞顶面，其意义是可以最大限度地吸收光能，保证高效的光合作用；如长期处于光照较弱的条件下，叶绿体还会发生适应性变化，如叶绿体数量变多、叶绿体内色素含量变多等，以保证吸收更多的光能来适应弱光条件；为验证叶绿体的这种移动和新位置上的“锚定”离不开细胞质基质的微丝骨架的参与，可用相应的化学物质破坏细胞内的微丝骨架，镜检叶绿体定位是否出现异常，若未出现异常，说明该变化与细胞内的微丝骨架无关。（4）由于Mg在叶绿素中含量稳定，而类胡萝卜素中不含Mg，所以叶绿素含量可以根据色素中的Mg元素的量来计算。
答案：（1）差速离心 ①②③④ ①
（2）提供CO2 生成的含14C标记化合物的种类 缩短光照时间 固定CO2的是C5（而不是C2）
（3）可以最大限度地吸收光能，保证高效的光合作用 叶绿体数量变多、叶绿体内色素含量变多、叶绿素a/叶绿素b降低等 细胞内的微丝骨架
（4）Mg在叶绿素中含量稳定，而类胡萝卜素中不含有Mg
选项
应用
措施
目的
A
食醋酿造
密封容器，适宜温度保存
加快醋酸杆菌繁殖，利于食醋生产
B
酸奶制作
容器要先通气，再密封
加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵
C
扎伤处理
透气纱布包扎
抑制伤口深部厌氧菌繁殖
D
花生播种
埋种不要太深
保证种子的有氧呼吸，利于萌发