2020版高考生物二轮复习 高考重点冲关练5 细胞代谢的实验

2020版高考生物二轮复习 高考重点冲关练5 细胞代谢的实验

高考重点冲关练5.细胞代谢的实验 满分50分,攻坚克难,15分钟突破高考易失分点!‎ 一、单项选择题(共4小题,每小题5分,共20分)‎ ‎1.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表(温度和CO2浓度等条件均适宜)。下列有关说法正确的是 (　　)‎ 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吸收量mg/(‎100 cm2·h)‎ ‎12‎ ‎30‎ 黑暗条件下CO2释放量 mg/(‎100 cm2·h)‎ ‎6‎ ‎14‎ A.植株甲因缺少叶黄素而使得叶片呈现黄色,且呼吸速率降低 B.光照强度为3 klx时,植株甲光合作用所需CO2只来源于细胞呼吸 C.光照强度为1 klx时,植株乙的光合速率大于其呼吸速率 D.光照强度为3 klx时,甲、乙两植株固定CO2速率的差为4 mg/(‎100 cm2·h)‎ ‎【解析】选D。叶黄素是黄的,缺少叶黄素的叶片一般仍为绿色,A错误;由表可知,光照强度为3 klx时,植株甲光合速率达到最大值,光合作用所需CO2来自细胞呼吸和外界环境,B错误;由表可知,植株乙的光合速率=呼吸速率时的光照强度为3 klx,所以在光照强度为1 klx时,植株乙的光合速率小于呼吸速率,C错误;光照强度为3 klx时,植株甲光合速率达到最大值,固定CO2量=细胞呼吸释放CO2量+光合作用净吸收CO2量=6+12=18 mg/(‎100 cm2·h);光照强度为3 klx时,植株乙的光合速率=呼吸速率=14 mg/(‎100 cm2·h),则甲、乙两植株固定CO2速率的差为4 mg/(‎100 cm2·h),D正确。‎ ‎2.将长势相似的甲、乙两株同种植物分别置于两个同样大小密闭的透明玻璃罩A、B中,甲给予适宜强度的光照,乙遮光(黑暗)处理,其他条件相同。下列分析正确的是 (　　)‎ A.A玻璃罩中的CO2含量将持续降低 B.B玻璃罩中植株的干重将持续降低 C.甲、乙两植株的叶肉细胞中形成ATP的场所均不同 - 5 -‎ D.甲植株的光合作用强度不会等于乙植株的细胞呼吸强度 ‎【解析】选B。A玻璃罩中的植物甲通过光合作用吸收CO2,导致其含量降低,当CO2含量降低到一定水平时,光合作用吸收CO2的量等于细胞呼吸释放CO2的量,CO2含量维持在较低水平,A错误;B玻璃罩中植株因无光,不能进行光合作用,其干重将持续降低,B正确;甲、乙两植株的叶肉细胞中形成ATP的场所均有细胞质基质和线粒体,C错误;甲植株的光合作用强度降低到一定程度时,会等于乙植株的细胞呼吸强度,D错误。‎ ‎3.不同质量分数的Cu2+对白蜡幼苗叶绿素含量及光合作用的影响如表,下列相关说法正确的是 (　　)‎ Cu2+质 量分数 叶绿素 总量 ‎(mg·‎ kg-1)‎ 叶绿 素a/b 净光合速率 ‎(μmol·‎ m-2·s-1)‎ 气孔导度 ‎(μmol·‎ m-2·s-1)‎ 胞间CO2‎ 浓度 ‎(μmol·‎ mol-1)‎ ‎0‎ ‎2.27‎ ‎3.83‎ ‎5.92‎ ‎0.073‎ ‎237.20‎ ‎2.5×10-4‎ ‎2.33‎ ‎3.84‎ ‎6.18‎ ‎0.079‎ ‎243.21‎ ‎5.0×10-4‎ ‎2.06‎ ‎4.00‎ ‎5.27‎ ‎0.064‎ ‎219.78‎ ‎1.0×10-3‎ ‎1.87‎ ‎4.18‎ ‎4.26‎ ‎0.059‎ ‎225.56‎ ‎2.0×10-3‎ ‎1.79‎ ‎4.26‎ ‎2.58‎ ‎0.050‎ ‎227.12‎ A.Cu2+对白蜡幼苗的生长具有抑制作用 B.Cu2+质量分数与叶绿素a的含量呈正相关 C.Cu2+质量分数大于1.0×10-3时,净光合速率下降与气孔导度降低无关 D.Cu2+质量分数为2.0×10-3时,叶绿素含量下降是导致净光合速率下降的唯一因素 ‎【解析】选C。由表可知,低浓度Cu2+对白蜡幼苗的生长具有促进作用,高浓度Cu2+对白蜡幼苗的生长具有抑制作用,A错误;Cu2+质量分数越高,叶绿素a/b的值越高,但叶绿素总量先上升后下降,不能确定叶绿素a含量是否一直升高,B错误;气孔导度是通过影响CO2‎ - 5 -‎ 的吸收进而影响光合作用的,Cu2+质量分数大于1.0×10-3时气孔导度降低,但胞间CO2浓度反而升高,说明CO2的吸收大于CO2的消耗,此时外界CO2的吸收速率不是限制光合作用的因素,因此净光合速率下降与气孔导度降低无关,C正确;Cu2+质量分数为2.0×10-3时,与Cu2+质量分数为1.0×10-3时相比,叶绿素总量下降比例较低,净光合速率下降比例则高得多,说明叶绿素含量下降不是导致净光合速率下降的唯一因素,D错误。‎ ‎4.如图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片,再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底,然后将等量的叶圆片转至不同浓度的NaHCO3溶液中,给予一定的光照,测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙),以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分析正确的是 (　　)‎ A.在 ab段,随着NaHCO3溶液浓度的增加,光合作用速率逐渐减小 B.因配制的NaHCO3溶液中不含氧气,所以整个实验过程中叶片不能进行有氧呼吸 C.在 c点以后,因NaHCO3溶液浓度过高,使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降 ‎ D.在 bc段,单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度,都可以缩短叶圆片上浮的时间 ‎【解析】选C。在 ab段,随着NaHCO3溶液浓度的增加,光合作用速率逐渐增大,因为在这一段,随着NaHCO3溶液浓度的增加,叶圆片上浮所需时间变短,A错误;光合作用可产生氧气,供细胞呼吸利用,B错误;在c点以后,NaHCO3溶液浓度过高,叶肉细胞失水,细胞中水含量降低导致代谢水平下降,C正确;在 bc段单独增加NaHCO3溶液浓度不能缩短叶圆片上浮的时间,D错误。‎ 二、非选择题(除特殊标注外,每空3分,共30分)‎ ‎5.为了研究盐碱地对植物生理的影响,某科研人员以桃树、石榴和海棠的盆栽苗为实验材料,测定了它们在不同浓度的NaCl溶液胁迫下叶片中色素含量的变化情况,结果如表所示。回答下列问题: ‎ NaCl浓度(mg·g-1)‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ 叶片中 色素含量(mg·g-1)‎ 叶绿素 桃树 ‎8.20‎ ‎7.90‎ ‎6.25‎ ‎5.88‎ 石榴 ‎7.58‎ ‎7.41‎ ‎6.18‎ ‎5.22‎ - 5 -‎ 海棠 ‎14.54‎ ‎13.43‎ ‎11.74‎ ‎11.51‎ 类胡萝 卜素 桃树 ‎1.20‎ ‎1.19‎ ‎1.12‎ ‎1.10‎ 石榴 ‎1.25‎ ‎1.17‎ ‎1.15‎ ‎1.02‎ 海棠 ‎2.04‎ ‎1.83‎ ‎1.74‎ ‎1.61‎ ‎(1)要获得表中数据,需提取和分离叶片中的色素,研磨前要剪碎叶片,在研钵中除加入剪碎的叶片外,还应加入________________________(2分),分离色素依据的原理是__ ______________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________ ‎ ‎______________________________________________________________。 ‎ ‎(2)该实验的自变量是__________________________,因变量是__________。分析表中数据可知,三种树的叶片中色素含量的变化趋势是________________。 ‎ ‎(3)由表中数据推测,随着浓度的升高,三种植物的光合作用强度__________(2分)(填“增强”“不变”或“减弱”),根据光合作用过程阐述原因是______________________________________________________________。 ‎ ‎【解析】(1)色素的提取实验中需要加入二氧化硅使研磨更充分;加入碳酸钙保护色素;加入无水乙醇溶解色素。色素分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。‎ ‎(2)该实验的自变量是NaCl溶液的浓度和盆栽苗的种类,因变量是各种色素的含量;根据表格数据分析可知,三种盆栽苗的各种色素都表现为随着NaCl浓度的增加而逐渐降低。‎ ‎(3)三种盆栽苗的色素含量随着NaCl浓度的增加都逐渐降低,进而减弱了光能的吸收,导致光反应强度下降,暗反应强度也随之下降,因此三种植物的光合作用强度都将减弱。‎ 答案:(1)无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅　不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢 ‎(2)NaCl溶液的浓度和盆栽苗的种类　各种色素的含量　均随着NaCl浓度的增加而逐渐降低 ‎(3)减弱　色素含量的降低减弱了光能的吸收,导致光反应强度下降,暗反应强度也下降 ‎6.为了探究不同位置源叶光合产物的分配规律,研究者用‎14C标记的CO2进行了有关实验,处理及结果如图和表所示。分析回答: ‎ - 5 -‎ 处理 ‎14C含量(mg)‎ 果壳 种仁 果实重量 标记上枝叶 ‎2.93‎ ‎26.02‎ ‎28.95‎ 标记中枝叶 ‎11.44‎ ‎27.47‎ ‎38.91‎ 标记下枝叶 ‎8.00‎ ‎8.37‎ ‎16.37‎ ‎(1)研究者用透光性较好的塑料袋套于枝条底端,扎紧、密封袋口,抽出袋中空气,注入浓度为500 μmol·mol -1的 14CO2和除去________________的空气。一段时间后,分别检测标记上枝叶、中枝叶、下枝叶的果壳和种仁的________________含量和果实重量。  ‎ ‎(2)实验结果表明_________________________________________________。 ‎ ‎(3)若需要对图中的枝叶进行修剪,最好剪去________(2分)。 ‎ ‎【解析】(1)为了检测C的运输途径,可以标记二氧化碳中C,但要排出空气中的二氧化碳,以防干扰实验。又因为光合产物运输和分配到果实中,因此注入浓度为500 μmol·mol-1的14CO2和除去CO2的空气。一段时间后,分别检测标记上枝叶、中枝叶、下枝叶果壳、种仁的‎14C含量和果实重量。‎ ‎(2)根据表格中的数据分析可知,中枝叶(与果实距离最近的叶片)光合产物分配到果实中的总量最高(且不同位置源叶光合产物向种仁的分配量均高于果壳)。‎ ‎(3)对表格中数据分析发现下枝叶光合产物分配到果实中的总量最少,因此若需要对图中的枝叶进行修剪,最好剪去下枝叶。‎ 答案:(1)CO2　 ‎‎14C ‎(2)中枝叶(与果实距离最近的叶片)光合产物分配到果实中的总量最高(且不同位置源叶光合产物向种仁的分配量均高于果壳)‎ ‎(3)下枝叶 - 5 -‎