2014高考生物二轮专题突破练 22光合作用和细胞呼吸A 新人教版
2014高考生物二轮专题突破练 -——光合作用和细胞呼吸
邢宝宏
A组
1.关于叶绿素提取的叙述，错误的是 ( )
A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料
B．加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏
C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素
D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
2． 取鼠肝脏细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量几乎为零；同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。对上述实验结果的解释，错误的是 ( )
A．线粒体内进行的是丙酮酸彻底分解和消耗氧气生成水的过程
B．在线粒体内不能完成葡萄糖的酵解，而能完成丙酮酸的分解过程
C．葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中完成的，不需要消耗氧气
D．有氧呼吸中，水的参与和生成都是在细胞质基质中进行的
3． 如图表示温室内光照强度(E)与作物光合速率的关系。温度、水分和无机盐条件均适宜，下列有关分析不正确的是 ( )
A．当E
C时，可采取遮光措施，保证作物的最大光合速率
D．如遇连阴天，温室需补光，选用白光最有效
4． 如图表示温度对某种藻的光合作用、呼吸作用的影响，下列相关叙述中不正确的是( )
A．测定净光合产氧速率时，各温度条件下CO2的浓度必须相同
B．测定呼吸耗氧速率时，必须在无光条件下进行且供O2充足
C．若连续光照，则35 ℃时该藻的净光合作用速率最大
D．若连续光照而温度保持在40 ℃，则该藻有可能死亡
5． 新采摘的玉米味道比较甜的原因是子粒中蔗糖的含量较高。采摘一天后玉米子粒中50%的游离蔗糖被转化成淀粉，采摘几天后的玉米子粒失去甜味；采摘后立即冷冻可以保持玉米子粒的甜味。下列表述正确的是 ( )
A．玉米子粒中的蔗糖是子粒通过光合作用合成的
B．蔗糖转化为淀粉是通过光合作用的暗反应实现的
C．冷冻处理抑制了相关酶的活性，减少了淀粉的生成
D．蔗糖转化成淀粉后子粒的呼吸速率增加，利于储存
6． 在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是 ( )
CO2的释放量
O2的吸收量
a
10
0
b
8
3
c
6
4
d
7
7
A．a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精或乳酸B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少
C．c条件下，种子消耗的葡萄糖最少
D．d条件下，产生的CO2来自细胞质基质和线粒体
7． 下图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1表示叶肉细胞的光合作用过程；图2表示在某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。请回答下列问题。
(1)由图1可知，甲、乙分别代表的物质是______________、____________，要想使叶绿体内C3的含量快速下降，可以改变的环境条件是________________________________，光反应中O2的生成发生在类囊体的薄膜内，产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过________层生物膜。
(2)图2中在________点光合作用速率达到最大，此时限制光合作用速率的主要环境因素是______________________，C点和D点相比，叶绿体中[H]的含量________(填“较低”“相等”或“较高”)。
8． (2013·大纲全国卷，31)某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率。吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)。回答下列问题：
(1)在光照条件下，图形A＋B＋C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用________________，其中图形B的面积表示____________________________________。从图形C可推测该植物存在另一个________的途径。CO2进出叶肉细胞都是通过____________的方式进行的。
(2)在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图形________(填“A”或“B”)的面积变小，图形________(填“A”或“B”)的面积增大，原因是______________________
________________________________________________________________________。
9． 某生物兴趣小组利用如图装置(若干个)开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究，实验开始时打开活塞开关，使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，8小时后，观察记录实验数据如下表。
容器
植物
部位
光质(光照强度相同且适宜)
温度(℃)
两侧水柱高度差(mL/8 h)
1
天竺葵
叶
红
25
240
2
天竺葵
叶
黄
25
30
3
紫罗兰
叶
红
25
160
4
紫罗兰
叶
黄
25
20
请根据以上图表回答下列问题：
(1)上表探究性实验课题中的自变量是____________________________。研究不同植物的光合作用，最好选择的容器标号是____________。
(2)若容器1的烧杯中加入的是CO2的缓冲液，U型管左侧液面的变化是________(填上升或下降)，植物的净光合作用速率是________mL/h。为了更准确地测定，应对实验结果进行校正(排除非生物因素对实验结果的影响)，如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低，则校正之后的净光合速率比原来________(大或小)。
(3)利用图示装置测量天竺葵植株的呼吸速率，实验思路是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
10．(2013·四川卷，8)将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)
(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是______________，捕获光能的色素中含量最多的是____________。
(2)CO2通过气孔进入叶肉细胞后，首先与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供____________。
(3)光照强度低于8×102μmol·m－2·s－1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是____________；光照强度为10～14×102μmol·m－2·s－1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)分析图中信息，PEPC酶所起的作用是_______________________________________；转基因水稻更适宜栽种在________环境中。
1答案 C
解析 本实验选材是新鲜的绿叶，故A对。加入少许碳酸钙的目的是防止研磨中色素被破坏，故B对。叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素等，故C错。研磨时加石英砂的目的是使研磨更充分，故D对。
2答案 D
解析 葡萄糖只能在细胞质基质内氧化分解成丙酮酸，而不能在线粒体内进行氧化分解，这是由于线粒体内不含有与分解葡萄糖有关的酶；有氧呼吸过程中，水的参与和生成都是在线粒体中进行的。
3答案 D
解析 当E>C时，光照强度增强，光合速率降低，因此可采取遮光措施，保证作物的最大光合速率；如遇连阴天，温室需补光，选用红光或蓝紫光最有效。
4答案 D
解析 40 ℃时净光合产氧速率等于呼吸耗氧速率，即光合作用产物仍有剩余，因此连续光照而温度保持在40 ℃，该藻不可能死亡。
5答案 C
解析 玉米的子粒没有光合能力，其中的蔗糖是从含有叶绿体的细胞通过光合作用合成后运输至子粒的；光合作用的暗反应是固定二氧化碳进而生成葡萄糖的过程，蔗糖转化为淀粉是二糖合成多糖的过程，不属于光合作用；冷冻过程会抑制相关酶的活性，使淀粉的生成速率减慢；蔗糖转化成淀粉后有利于物质的储存，但是不利于呼吸消耗。
6答案 B
解析 a条件下没有消耗氧气，产生了CO2，呼吸产物不会是乳酸，A项不正确；b条件下，氧气消耗为3，可计算出葡萄糖消耗为0.5，无氧呼吸产生CO2为5，可计算出消耗葡萄糖为2.5，B项正确；全为有氧呼吸时，消耗葡萄糖最少，C项不正确；d条件下，种子只进行有氧呼吸，CO2全部来自线粒体，D项不正确。
7答案 (1)CO2 [H]和ATP 不提供CO2或增强光照 5
(2)D 光照强度 较高
解析 (1)从图1可看出H2O→O2的过程是光反应过程，产物是ATP和[H]，二者参与暗反应，所以乙为ATP和[H]；而甲参与暗反应，应为CO2。要使叶绿体中C3含量下降，可以降低CO2的浓度，也可以增加ATP和[H]的量，即增加光照强度。光反应中产生的O2要经过类囊体膜、叶绿体两层膜和线粒体两层膜，才能与[H]
反应生成水。(2)从图2中曲线可知当增长率大于0时，随二氧化碳浓度的增加光合作用速率逐渐增大，D点时光合作用增长率为0，此时光合作用速率达到最大。D点以后随二氧化碳浓度增大，光合作用速率不再增加，光照强度成为限制因素。C点二氧化碳浓度低于D点，消耗的[H]少于D点，所以[H]的含量高于D点。
8答案 (1)固定的CO2总量 呼吸作用释放出的CO2量 释放CO2 自由扩散 (2)A B 光 合速率降低，呼吸速率增强
解析 (1)根据图中曲线在遮光前后的变化，可以确定图形B为遮光前呼吸作用释放CO2的量，A为光照时叶片净吸收CO2的量，C则是呼吸作用以外叶片释放CO2的途径，这种释放CO2的途径可能与光照有关。所以，图形A＋B＋C即为光照下实际光合作用，也就是光照下固定CO2的总量。CO2进出细胞的方式是自由扩散。(2)影响光合作用的因素有光照强度、温度和CO2浓度等，而影响呼吸作用的因素有温度、O2浓度等。温度通过影响酶的活性来影响光合作用和呼吸作用的速率，其中参与呼吸作用的酶对高温较敏感。原来的温度为光合作用的最适温度，提高温度后，光合作用的有关酶活性下降，呼吸作用的有关酶活性提高，所以提高温度后呼吸作用增强，图形B面积变大，而提高温度、降低光照都会使光合作用减弱，图形A面积变小。
9答案 (1)植物的种类和光质 1和3 (2)上升 15 大 (3)对装置进行遮光处理，烧杯中盛放氢氧化钠溶液(或能吸收CO2的液体)，测量单位时间内水柱移动的距离
解析 (1)表中实验课题的自变量有两个，植物的种类和光质。研究不同植物的光合作用，根据单一变量原则，自变量为植物的种类，其他条件均适宜。红光更有利于植物的光合作用，所以最好选择的容器标号为1和3。(2)若容器1的烧杯中加入的是CO2的缓冲液，装置内不断产生氧气，会使U型管左侧液面上升。由表中容器1两侧液柱高度差为240 mL/8 h可知，每小时液柱差高度变化为30 mL。因为原来两液面高度相同，所以每小时氧气变化量为15 mL/h，此即净光合作用速率。如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低，说明实验受温度、大气压的影响，原装置气体体积减小，则容器1校正之后的净光合速率比原来大。(3)要测量天竺葵植株的呼吸速率，必须避免光合作用的发生，要对装置进行遮光处理。又因为呼吸作用中吸收氧气和放出二氧化碳的量相等，烧杯中盛放氢氧化钠溶液，吸收掉二氧化碳，则装置中氧气的变化量即为植物的呼吸速率。
10答案 (1)叶绿体 叶绿素a (2)C5 [H]和ATP
(3)光照强度 光照强度增加与CO2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消(或“CO2供应已充足且光照强度已达饱和点”) (4)增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率 强光
解析 (1)植物叶肉细胞进行光合作用的场所均为叶绿体，叶绿体中捕获光能的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a含量最多。(2)CO2进入叶肉细胞内首先与C5结合形成C3化合物，此过程称为“CO2的固定”，C3化合物需接受光反应为之提供的[H]、ATP后被还原。(3)如图所示，8×102 μ mol·m－2·s－1
时，光照强度尚未达到转基因水稻光饱和点。在此之前，影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度；在光照强度为10～14×102μ mol·m－2·s－1时，气孔导度虽然下降，但该气孔导度下CO2供应可能已充足，且该光照强度已经达到了原种水稻的光饱和点。故光合速率可能不受影响。(4)两图信息显示，与原种水稻相比，转基因水稻气孔导度更得以提升，且光饱和点明显增大，由此可推知，PEPC酶可增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率，使水稻更适宜于强光环境。
