通用版2021高考生物一轮复习第三单元重点强化练24掌握光合作用和细胞呼吸的相关计算含解析

通用版2021高考生物一轮复习第三单元重点强化练24掌握光合作用和细胞呼吸的相关计算含解析

重点强化练24 掌握光合作用和细胞呼吸的相关计算 ‎1．(2019·哈尔滨六中期末)将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究在10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx(klx是光照强度单位)光照和黑暗条件下的光合作用和细胞呼吸。结果如图所示。‎ 对以上结果分析正确的是，该叶片(　　)‎ A．20℃下的呼吸速率是10℃下的4倍 B．在10℃、5klx的光照下，每小时光合作用产生的O2量是3mg C．在5klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少 D．在20℃、10klx光照下，每小时光合作用产生的O2量是6mg ‎2.植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合速率。下列有关说法错误的是(　　)‎ A．在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位只有线粒体 B．该植物叶片的呼吸速率是5mg/(100cm2叶·h)‎ C．将该植物叶片置于c点光照强度条件下11h，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45mg D．已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃。若将温度提高到30℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将向右移，c点将向下移 ‎3.如图表示在不同光照强度下测得的某植物的氧气释放量，该植物在2000lx光照下，每小时光合作用所产生的氧气量(mL)是(　　)‎ 8‎ A．17B．12　C．18D．23‎ ‎4．已知某植物叶肉细胞光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃。下表为该植物叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d，温度为30℃时，1h内叶肉细胞CO2释放量和叶绿体O2产生量。下列分析正确的是(　　)‎ 光照强度 a b c d O2产生量(mmol·h－1)‎ ‎0‎ ‎3‎ ‎6‎ ‎8‎ CO2释放量(mmol·h－1)‎ ‎6‎ ‎3‎ ‎0‎ ‎0‎ A.光照强度为b时，该叶肉细胞光合速率与呼吸速率相等 B．光照强度为c时，该叶肉细胞从周围吸收CO2的量为6mmol·h－1‎ C．光照强度为d时，叶肉细胞中CO2的固定速率为8mmol·h－1‎ D．若只将温度由30℃调到25℃，则光照强度为a时，CO2释放量增多 ‎5．为了研究缺失叶黄素的植株(甲)和正常的植株(乙)光合作用速率的差异，某实验小组设计实验并测得相关数据如下表所示(温度和CO2浓度等条件均适宜)。下列有关说法正确的是(　　)‎ 项目 植株甲 植株乙 光合速率与呼吸速率相等时的光照强度(klx)‎ ‎1‎ ‎3‎ 光合速率达到最大值时的最小光照强度(klx)‎ ‎3‎ ‎9‎ 光合速率最大值时CO2净吸收量[mg/(100cm2·h)]‎ ‎12‎ ‎30‎ 黑暗条件下CO2释放量[mg/(100cm2·h)]‎ ‎6‎ ‎14‎ A.植株甲因缺少叶黄素而使叶片呈现黄色，且呼吸速率降低 B．光照强度为3klx时，植株甲光合作用所需CO2只来源于细胞呼吸 8‎ C．光照强度为1klx时，植株乙的光合速率大于其呼吸速率 D．光照强度为3klx时，甲、乙两植株固定CO2速率的差为4mg/(100cm2·h)‎ ‎6．(2020·黄山质检)如图表示一株生长迅速的植物在夏季24h内CO2的吸收量和释放量(单位：mg)，光合作用速率和细胞呼吸速率用CO2吸收量和CO2释放量表示。下列叙述不合理的是(　　)‎ A．在18：00和6：00，该植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等 B．假设该植物在24h内呼吸速率不变，则该植物的呼吸速率为10mg/h，最大光合速率为85mg/h C．该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为a＋c－b D．中午12：00左右，与曲线最高点所对应的时间相比，该植物叶绿体内C5的含量下降 ‎7．某学校研究小组利用生长状况相似且质量相等的A、B两种植物的幼苗，进行了以下实验(假设光照对细胞呼吸无影响)：甲图中，两种幼苗分别培植于内含CO2缓冲液(维持CO2浓度不变)的无色透明气球内，气球放置在水槽中，气球体积可变。开始时指针指向正中位置，指针会因两侧气球的沉浮变化而发生偏转。乙图表示A、B两种植物幼苗随着光照强度的变化，O2释放量的变化曲线。据图分析，下列说法不正确的是(　　)‎ 8‎ A．光照强度为乙图中a时，甲图中指针将向左偏转 B．光照强度为乙图中c时，A植物制造的有机物总量比B植物少 C．A、B两植物细胞代谢产生的直接能源物质是ATP，产生场所包括线粒体、叶绿体和细胞质基质 D．当光照强度为乙图中d时，每日光照12小时，一昼夜中两植物的O2释放量的差值为12mg ‎8．下图甲表示发生在番茄细胞内的生理反应过程，图乙表示种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中CO2的含量变化曲线。请据图分析回答：‎ ‎(1)图甲中X物质是________；④过程是在____________中进行的；①～⑤过程中，能使ADP含量增多的过程是______________(写标号)。‎ ‎(2)图乙中表示番茄光合作用和细胞呼吸强度相等的点是________；表示积累有机物最多的点是__________。曲线B→C段变化的原因是__________________________________，一昼夜后番茄有机物的总量是增加了还是减少了？__________________。‎ ‎(3)图乙中，若在B点突然停止光照，则图甲中的过程________将首先受到影响，叶绿体内C3含量将______。‎ 8‎ ‎(4)将一株生长正常的番茄幼苗对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理(如图丙所示)，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取相等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB。若M＝MB－MA，则M的确切含义可以描述为____________________________________________________。‎ ‎9．有两种植物，一种在强光下生长，一种在荫蔽处生长。从这两种植物上各取一片相似的叶片，分别放在两个相同的密闭透明盒子中，在最适温度条件下，逐渐增加光照强度，测定放氧速率，如表所示：‎ 光照强度[μmol光子/(m2·s)]‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎25‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎250‎ ‎500‎ ‎600‎ 放氧速率 ‎[μmolO2/(m2·s)]‎ 叶片A ‎－20‎ ‎－10‎ ‎－5‎ ‎－1‎ ‎5‎ ‎15‎ ‎28‎ ‎30‎ 叶片B ‎－2‎ ‎－0.5‎ ‎1.5‎ ‎3‎ ‎6‎ ‎10‎ ‎12‎ ‎11‎ ‎(1)由表中数据可以推测，取自强光下的叶片是_____；当光照强度大于600μmol光子/(m2·s)时，可推知叶片A放氧速率主要受_____限制；此时，叶肉细胞产生CO2的部位是_____。‎ ‎(2)若绘制A、B两叶片放氧速率曲线图，则大约在175μmol光子/(m2·s)时两条曲线相交，此点的生物学含义是_________________________________________________________。‎ ‎(3)光照强度为600μmol光子/(m2·s)时，叶片B的真正光合速率为________μmolO2/(m2·s)，随着光照时间的延长，放氧速率下降的原因是_________________________________。‎ ‎10．研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响，下面两图表示在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线。请回答下列问题：‎ 8‎ ‎(1)叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是___________，这些色素吸收光能的两个用途是__________________________________。‎ ‎(2)图甲中A点时叶肉细胞中产生ATP的场所是_________________________，若在CO2浓度为1%条件下进行实验，则图甲中曲线与横坐标的交点(B)位置移动情况是__________。‎ ‎(3)得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有________h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有________(用字母回答)，限制EF段的主要环境因素为____________。当图中S1、S2和S3的面积关系为______________时，说明实验结束后植株的干重增加了。‎ ‎(4)在图甲实验的环境条件下，若每天光照8h，则平均光照强度至少要大于________klx时，植株才能够正常生长。‎ 8‎ 答案精析 ‎1．D ‎2．A　[a点时只进行细胞呼吸，细胞呼吸产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，A项错误。]‎ ‎3．D　[每小时光合作用所产生的氧气量(总产生量)＝净产生氧气量＋呼吸消耗氧气量＝17＋6＝23(mL)。]‎ ‎4．C　[光照强度为a时，叶绿体没有O2的产生，因此不进行光合作用，叶肉细胞中只产生CO2，光照强度为b时，温度不变，植物的呼吸速率不变，与光照强度为a时相同，只是部分CO2被光合作用吸收，因此光合作用速率小于细胞呼吸速率，A项错误；光照强度为c时，植物的呼吸速率不变，CO2释放量为6mmol·h－1，光合作用O2产生量为6mmol·h－1，光合作用速率等于细胞呼吸速率，不需要从周围吸收CO2，B项错误；光照强度为d时，O2的产生量为8mmol·h－1，即光合作用要吸收8mmol·h－1CO2，叶肉细胞中CO2的固定速率为8mmol·h－1，C项正确；若只将温度由30℃降到25℃，光照强度为a时，叶肉细胞的呼吸速率降低，CO2释放量减少，D项错误。]‎ ‎5．D ‎6．D　[中午12：00左右，由于气温过高，气孔关闭，CO2吸收量下降，CO2的固定减弱，与曲线最高点所对应的时间相比，该植物叶绿体内C5的含量升高，D项错误。]‎ ‎7．A ‎8．(1)C3　细胞质基质或线粒体基质　②　(2)B、D　D　植物光合作用吸收CO2的量大于细胞呼吸释放CO2的量，大棚内CO2含量减少　增加了　(3)①　增加　(4)B叶片被截取部分在6小时内(或实验过程中)光合作用合成的有机物总量 解析　(1)分析图甲可知：①表示光反应中水的光解；②表示暗反应过程中的C3的还原，需要消耗ATP水解释放的能量，使ADP含量增多；③表示有氧或无氧呼吸的第一阶段，能产生少量ATP，使ADP含量减少，④表示有氧或无氧呼吸的第二阶段，其场所为细胞质基质或线粒体基质，若为有氧呼吸的第二阶段则能产生少量ATP，使ADP含量减少；⑤表示暗反应过程中的CO2的固定，既不消耗ATP，也不产生ATP，因此不会导致ADP含量的变化；物质X是三碳化合物(C3)；物质Y表示丙酮酸。(2)图乙中：A→B段和D→E段，CO2含量都逐渐增加，说明细胞呼吸强度大于光合作用强度；B→D段，CO2‎ 8‎ 含量逐渐减少，说明细胞呼吸强度小于光合作用强度；因此B点和D点表示番茄光合作用和细胞呼吸强度相等。有机物的积累从B点开始，到D点结束，因此D点积累的有机物最多。导致曲线B→C段变化的原因是：植物光合作用吸收CO2的量大于细胞呼吸释放CO2的量，引起密闭大棚内CO2含量减少。E点的CO2相对含量低于A点，说明一昼夜后，番茄有机物的总量增加了。(3)乙图中，若在B点突然停止光照，则光反应停止，不再产生ATP和[H]，使甲图中②所示C3的还原过程受阻，叶绿体内C3含量将增加。(4)设在A、B的对应部位截取相等面积的叶片的初始重量为E，由题意可知，MA＝E－6小时细胞呼吸消耗的有机物总量，MB＝E－6小时细胞呼吸消耗的有机物总量＋B叶片被截取部分6小时光合作用合成的有机物总量，所以M＝MB－MA＝B叶片被截取部分6小时光合作用合成的有机物总量。‎ ‎9．(1)A　CO2浓度　线粒体基质　(2)A、B两叶片净光合速率相等　(3)13　密闭的盒子中CO2的浓度不断下降，抑制了暗反应的进行，使光反应速率下降 ‎10．(1)叶绿素a　水的分解和ATP的合成　(2)线粒体和细胞质基质　向左移动　(3)14　AB和CD　CO2浓度　S2>S1＋S3　(4)6‎ 8‎