新教材高考生物二轮复习专题突破练4光合作用与细胞呼吸含答案
展开这是一份新教材高考生物二轮复习专题突破练4光合作用与细胞呼吸含答案,共10页。试卷主要包含了单项选择题,不定项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1.(2023湖北卷)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体,PSⅡ光复合体含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究发现,PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ,通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如下图所示)。LHCⅡ与 PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是( )
A.叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B.Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C.弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,不利于对光能的捕获
D.PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
2.癌细胞在氧含量正常的情况下,利用葡萄糖转变为乳酸来产生ATP作为能量的主要来源。研究发现,线粒体中产生的NO,一方面可与O2竞争性结合,另一方面扩散到细胞质基质中促进葡萄糖转变为乳酸。下列说法错误的是( )
A.NO能抑制线粒体中葡萄糖的氧化分解过程
B.细胞发生癌变时,线粒体中的NO水平升高
C.与正常细胞相比,癌细胞中丙酮酸的生成速率高
D.与正常细胞相比,癌细胞中葡萄糖的能量利用率低
3.(2022全国乙卷)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。关于这一实验现象,下列解释合理的是( )
A.初期光合速率逐渐升高,之后光合速率等于呼吸速率
B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持稳定
C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率
D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率
4.细胞呼吸过程中,葡萄糖和水分子脱去的氢可与氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)结合形成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。研究发现,人和哺乳动物的衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关。细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD+的原料,下列叙述正确的是( )
A.促进小鼠体内eNAMPT的产生可能会缩短其寿命
B.eNAMPT的合成加工过程经过的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
C.人体细胞有氧呼吸产生的NADH中的氢来自水和葡萄糖
D.人和哺乳动物无氧呼吸过程中会有NADH的积累
5.下页左上图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程,图中序号表示相关的生理过程。下列叙述错误的是( )
A.在元素转移途径中,④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同
B.在元素转移途径中,能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有②③⑥⑦⑨
C.在有氧呼吸过程中,产生能量最多的过程是⑦或⑨
D.⑩产生的ATP中的化学能都可以转变为光能和机械能
6.将若干豌豆幼苗置于25 ℃条件下培养4 d,测得的相对呼吸速率为10,再分别置于不同温度下测定3 h后呼吸速率的变化,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.呼吸速率可通过O2的吸收量或CO2的释放量来测定
B.与40 ℃相比,35 ℃时豌豆幼苗的呼吸速率更加稳定
C.从图中可以得出豌豆幼苗呼吸作用的最适温度为30 ℃
D.温度通过影响酶的活性进而影响豌豆幼苗的呼吸速率
7.为研究提高大棚内CO2浓度对油桃光合作用的影响,测得自然种植的大棚和人工一次性施加CO2的大棚内油桃光合速率变化曲线如下图所示。请据图分析,下列说法正确的是( )
A.由曲线变化规律可知人工施加CO2的最佳时间为10时
B.阴影部分面积表示两种处理的一昼夜净光合速率差
C.17时叶肉细胞内产生ATP的部位是叶绿体、线粒体
D.7~8时限制光合速率的主要环境因素是光照强度
二、不定项选择题
8.细胞中葡萄糖的彻底氧化分解过程大体可分为4个阶段,下图表示前3个阶段,分别是糖酵解、形成乙酰辅酶A(乙酰CA)、柠檬酸循环。结合所学知识判断下列说法错误的是( )
A.糖酵解过程只能在有氧条件下进行
B.酵母菌的柠檬酸循环是在线粒体基质中进行的
C.在缺氧的情况下,柠檬酸循环的速率不变
D.分解丙酮酸过程可为其他反应提供能量、底物
9.下图为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的示意图,在CO2与C5反应过程中,O2能与CO2竞争相关酶的活性部位。下列相关叙述正确的是( )
A.在高O2环境中植物不能进行光合作用
B.光呼吸的存在会降低糖的合成效率
C.可以通过适当增大CO2的浓度来抑制光呼吸
D.在特殊环境下,光呼吸可以为暗反应提供原料
10.西北农林科技大学对某甜瓜品种进行了“低温锻炼对冷胁迫下幼苗超氧化物歧化酶(SOD,该酶能减缓植株的衰老)活性与叶绿素含量的影响”实验。设置了如下3组实验:T1(昼夜15~10 ℃),T2(昼夜10~5 ℃)和CK(昼夜25~15 ℃)。低温锻炼10 d后,对3组幼苗同时进行低温胁迫处理,测定各项生化指标,结果如下图所示。下列相关分析错误的是( )
A.低温锻炼能防止甜瓜幼苗在冷胁迫下叶绿素的分解,提高幼苗的抗寒能力
B.在冷胁迫下,经低温锻炼的处理组SOD活性逐渐下降,但仍高于未经低温锻炼的CK组
C.幼苗经过低温锻炼后清除自由基的机制起作用,从而增强其对冷胁迫环境的适应能力
D.未锻炼的CK组经冷胁迫后SOD活性降低是由于其空间结构发生了改变
三、非选择题
11.交替氧化酶(AOX)广泛分布在植物细胞内,它可以催化O2与[H]生成水,并使细胞呼吸释放的能量更多地转化为热能,导致ATP所占比例下降。科研人员利用AOX基因突变体(AS-12)、AOX基因超表达突变体(XX-2)及野生型(WT)拟南芥植株为实验材料,研究了低温胁迫(4 ℃)对3种基因型拟南芥植株主根生长速率的影响,结果如下图所示。回答下列问题。
(1)交替氧化酶可能位于线粒体 上,低温胁迫下该酶表达的意义是 。
(2)22 ℃条件下,3种植株主根相对生长速率基本相同,说明在该温度下AOX基因表达情况为 ,4 ℃条件下不同植株的实验结果不同说明 。
(3)低温条件下植物细胞可以产生大量自由基从而破坏细胞结构导致细胞死亡,研究表明AOX可以有效提高SOD(可分解自由基的酶)的活性,降低自由基的含量,从而缓解低温胁迫作用,请设计实验验证该结论(简要写出实验思路和结果)。
12.茶叶有降压、提神和保健等功效。科研人员对茶树进行了相关研究。请回答下列问题。
(1)研究人员为探究大气CO2浓度上升及紫外线(UV)辐射强度增加对茶树的影响,现采用一定量的UV辐射和加倍的CO2浓度处理茶树幼苗,测定相关生理指标,结果如下表所示。
①从表中A、C两组数据分析,C组光合速率明显高于对照组,其原因是 。
②从表中数据可知,A、D两组光合速率差别 (填“显著”或“不显著”)。结合B、C组数据分析其原因是 。
③CO2浓度倍增可以促进茶树生长,研究者认为可能是CO2浓度升高参与了植物生长素合成的启动,从而促进了生长素的合成。若此结论正确,在上述实验的基础上,再加一组补充实验进行验证,简要写出验证思路: 。
(2)某茶树的一枝条产生了变异,枝条上叶片的气孔白天关闭、夜晚开放。研究发现其叶片叶肉细胞生理代谢如下图所示。据图分析,该叶片在白天 (填“能”或“不能”)进行光合作用,依据是 。
专题突破练4 光合作用与细胞呼吸
1.C 解析 根据题干信息可知,LHC 蛋白激酶催化 LHCⅡ 与 PSⅡ 的分离,当 LHC 蛋白激酶活性下降时,LHCⅡ 无法与 PSⅡ 分离,导致 PSⅡ 光复合体对光能的捕获增强,A项正确。Mg2+ 是叶绿素的重要组成成分,如果 Mg2+ 含量减少,PSⅡ 光复合体对光能的捕获会减弱,B项正确。在弱光条件下,LHCⅡ与PSⅡ结合,这有助于增强PSⅡ光复合体对光能的捕获,LHCⅡ是光合色素蛋白复合体,它可以吸收光能并传递给PSⅡ,进而促进光合作用的进行,C项错误。PSⅡ光复合体在光反应中参与水的光解反应,产生H+、电子和O2,D项正确。
2.A 解析 葡萄糖分解成丙酮酸的过程发生在细胞质基质中,A项错误。细胞发生癌变时,线粒体中的NO水平升高,一方面与O2竞争性结合,另一方面扩散到细胞质基质中促进葡萄糖转变为乳酸,B项正确。由于葡萄糖转变为乳酸产生的ATP少,所以与正常细胞相比,癌细胞中丙酮酸的生成速率高,C项正确。由于癌细胞在氧含量正常的情况下,利用葡萄糖转变为乳酸来产生ATP作为能量的主要来源,所以与正常细胞相比,癌细胞中葡萄糖的能量利用率低,D项正确。
3.D 解析 适宜且恒定的温度和光照条件下,初期光合速率大于呼吸速率,导致容器内O2含量逐渐升高,CO2含量逐渐降低,光合速率逐渐降低,当光合速率降低到与呼吸速率相等时,容器内CO2浓度保持相对稳定。
4.C 解析 促进小鼠体内eNAMPT的产生可能会延长其寿命,A项错误。eNAMPT的合成加工过程经过的细胞器不可能有线粒体,B项错误。人体细胞有氧呼吸产生的NADH中的氢来自水和葡萄糖,C项正确。人和哺乳动物无氧呼吸过程中不会有NADH的积累,D项错误。
5.D 解析 ⑩产生的ATP中的化学能只能用于暗反应,转化为有机物中的化学能。
6.C 解析 豌豆幼苗有氧呼吸消耗O2释放CO2,所以呼吸速率可通过O2的吸收量或CO2的释放量来测定,A项正确。由题图可知,与40 ℃相比,35 ℃时豌豆幼苗的呼吸速率更加稳定,B项正确。由题图曲线变化无法得出豌豆幼苗呼吸作用的最适温度为30 ℃,C项错误。细胞呼吸属于酶促反应,温度通过影响酶的活性进而影响豌豆幼苗的呼吸速率,D项正确。
7.D 解析 从8时开始,人工一次性施加CO2的大棚内油桃光合速率大于自然种植的大棚,说明人工施加CO2的最佳时间是8时,A项错误。题图中阴影部分面积表示实验时间段内两种处理积累有机物的差值,B项错误。17时叶肉细胞中有机物积累量为正值,故产生ATP的部位有细胞质基质、叶绿体和线粒体,C项错误。7~8时光照强度低,故7~8时限制光合速率的主要环境因素是光照强度,D项正确。
8.AC 解析 由题图可知,糖酵解在无氧呼吸的第一阶段也可以发生,A项错误。酵母菌是真核生物,柠檬酸循环是在线粒体基质中进行的,B项正确。在缺氧的情况下,柠檬酸循环的速率会受影响,C项错误。分解丙酮酸过程可为其他反应提供能量、底物,D项正确。
9.BCD 解析 在高O2含量环境中,O2能与CO2竞争相关酶的活性部位,使CO2与C5反应生成C3的速率减小,植物光合作用减弱,A项错误。光呼吸的存在会使C3的生成量减少,从而降低糖的合成效率,B项正确。O2能与CO2竞争相关酶的活性部位,适当增大CO2浓度可抑制O2与C5结合,从而抑制光呼吸,C项正确。光呼吸可产生C2,生成的C2可在线粒体内生成CO2,为暗反应提供原料,D项正确。
10.AD 解析 在低温胁迫下,T1和T2组甜瓜幼苗细胞中叶绿素含量几乎均低于CK组,说明低温锻炼不能防止甜瓜幼苗在冷胁迫下叶绿素的分解,A项错误。在冷胁迫下,T1和T2组幼苗SOD活性逐渐下降,但仍高于未经低温锻炼的CK组,B项正确。SOD能减缓植株的衰老,幼苗经过低温锻炼后,清除自由基的机制起作用,从而增强其对冷胁迫环境的适应能力,C项正确。低温会使酶的活性降低,但空间结构不改变,故未锻炼的CK组经冷胁迫后SOD活性降低,不是其空间结构发生改变导致的,D项错误。
11.答案 (1)内膜 低温胁迫下,该酶表达可以使植物细胞产生更多的热量,以维持酶的活性,进而使细胞正常进行生命活动 (2)AOX基因不表达 AOX可以促进主根生长,且AOX量越多促进作用越强 (3)将生长状况相同且等量的AS-12植株与WT植株在4 ℃下培养一段时间,检测两种植株细胞内SOD的活性,WT植株中SOD活性明显大于AS-12植株,说明AOX可以有效提高SOD的活性。
解析 (1)交替氧化酶(AOX)可以催化O2与[H]生成水,该过程为有氧呼吸的第三阶段,则交替氧化酶可能位于线粒体的内膜上。低温条件下,植物体内的多种酶活性降低,但交替氧化酶表达会使植物细胞产生更多的热量,以维持酶的活性,进而使细胞正常进行生命活动,有助于植物应对低温胁迫的环境。
(2)22 ℃条件下,3种植株主根相对生长速率基本相同,说明AOX基因不表达。4 ℃条件下,3种植株主根相对生长速率各不相同,以WT植株为对照,可以得出AOX可以促进主根生长,且AOX量越多促进作用越大。
(3)该实验的目的是验证AOX可以有效提高SOD的活性,实验的自变量是AOX基因是否表达,因变量是SOD的活性,则实验设计思路如下:将生长状况相同且等量的AS-12植株与WT植株在4 ℃下培养一段时间,检测两种植株细胞内SOD的活性,WT植株中SOD活性明显大于AS-12植株,说明AOX可以有效提高SOD的活性。
12.答案 (1) CO2浓度倍增,叶绿素含量增加,光反应速率加快;CO2浓度倍增,暗反应的速率也加快 不显著 CO2浓度倍增提高光合速率,UV辐射降低光合速率,两种因素叠加,对光合作用的影响相互抵消,因此A、D两组光合速率差别不显著 测定等量适宜部位的A、C两组植株中生长素的含量,在第15天、第30天、第45天各测一次,若C组植株中生长素的含量均高于A组,则证明CO2浓度倍增促进了植株中生长素的合成,进而促进了茶树的生长 (2)能 晚上叶片叶肉细胞吸收CO2,合成苹果酸储存在液泡中,白天叶片叶肉细胞中苹果酸在细胞质基质中分解,释放CO2可用于光合作用
解析 (1)由题表中A、C两组数据可知,在CO2浓度倍增的条件下,植株叶绿素含量增加,可促进光反应速率加快;同时CO2浓度倍增,暗反应的速率也加快,所以光合速率加快。由题表数据可知,A、D两组光合速率差别不显著。结合B、C两组的条件分析,CO2浓度倍增提高光合速率,UV辐射降低光合速率,两种因素叠加,对光合作用的影响相互抵消,因此A、D两组光合速率差别不显著。若要证明CO2浓度升高促进了生长素的合成,在上述实验的基础上,测定等量且适宜部位的A、C两组植株中生长素的含量,并在第15天、第30天、第45天各测一次,若C组植株中生长素的含量均高于A组,则可证明CO2浓度倍增促进了植株中生长素的合成,进而促进了茶树的生长。
(2)由题图可知,变异枝条上叶片气孔白天关闭、夜晚开放。夜晚吸收的CO2在细胞质基质中合成草酰乙酸,再转变成苹果酸,苹果酸进入液泡储存;白天液泡中的苹果酸释放,再转变为丙酮酸,进而产生CO2进入叶绿体基质,通过卡尔文循环完成光合作用的暗反应。分组及实
验处理
株高/cm
叶绿素含量(mg·g-1)
光合速率[μml·(m2·s)-1]
第15
天
第30
天
第45
天
第15
天
第30
天
第45
天
A
对照(自然条件)
21.5
35.2
54.5
1. 65
2.0
2.0
8.86
B
UV辐射
21.1
31.6
48.3
1.5
1.8
1.8
6.52
C
CO2浓度倍增
21.9
38.3
61.2
1.75
2.4
2.45
14.28
D
UV辐射和CO2浓度倍增
21.5
35.0
55.7
1.55
1.95
2.55
9.02
相关试卷
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