高考生物二轮复习专题突破训练5光合作用和细胞呼吸

高考生物二轮复习专题突破训练5光合作用和细胞呼吸

专题突破练5　光合作用和细胞呼吸 一、选择题 ‎1.(2017湖北六校联盟联考,4)下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和⑨‎ D.ATP中的能量不仅可以来自光能,也可以来自有机物中的化学能;ATP中的化学能可以转变为化学能而不能转变为光能 答案 D 解析 光合作用中,④和⑧表示光反应中水的光解,①表示暗反应,⑤表示暗反应中C3的还原;有氧呼吸中,②表示第一阶段,③表示第二阶段,⑥表示第一、二阶段,⑦和⑨表示第三阶段。在小麦根尖成熟区细胞中不能进行光合作用,但能进行有氧呼吸,能发生②③⑥⑦⑨等生理过程。在有氧呼吸过程中,产生能量最多的是第三阶段,即⑦和⑨。ATP中的能量可以来自光能(光合作用)或有机物中的化学能(细胞呼吸),也可转变为光能(生物的发光)或化学能(物质合成代谢)。‎ ‎2.(2017辽宁铁岭协作体二联,15)科研人员为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征,对其净光合速率和气孔导度进行了测定,结果如下。下列有关叙述不正确的是(　　)‎ 净光合速率的日变化 气孔导度的日变化 A.阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度下降的时间不一致 B.晴天时出现“午休”现象与气孔关闭引起的CO2浓度下降有关 C.实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中 D.两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关 答案 D 解析 据图分析,阴天时净光合速率12点开始下降,气孔导度10点开始下降,两者时间不一致,A项正确。晴天时出现“午休”现象是因为中午温度太高,光照太强,导致气孔关闭,引起CO2浓度下降,光合作用暗反应受到抑制,B项正确。图中阴天时气孔的变化通常大于晴天,且在10:30到14:00时的净光合速率,阴天大于晴天,所以枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中,C项正确。晴天出现净光合速率峰值与温度、光照强度都有关,阴天净光合速率峰值出现在12点左右,与此时光照强度最强有关,D项错误。‎ ‎3.组成生物的化学元素在生物体中起重要作用,下列关于几种元素与光合作用关系的叙述,正确的是(　　)‎ A.C是组成糖类的基本元素,在光合作用中C元素从CO2先后经C3、C5形成(CH2O)‎ B.N是叶绿素的组成元素之一,没有N植物就不能进行光合作用 C.O是构成有机物的基本元素之一,光合作用制造的有机物中的氧来自于水 D.P是构成ATP的必需元素,光合作用中光反应和暗反应过程中均有ATP的合成 答案 B 解析 糖类的元素组成是C、H、O,C是组成糖类的基本元素,在光合作用中C元素从CO2经C3形成(CH2O),不经过C5,A项错误。N是叶绿素的组成元素之一,叶绿素能吸收、传递和转化光能,所以没有N植物就不能进行光合作用,B项正确。O是构成有机物的基本元素之一,光合作用制造的有机物中的氧来自二氧化碳,C项错误。ATP的元素组成是C、H、O、N、P,光合作用中光反应过程中有ATP的合成,暗反应需要消耗ATP,D项错误。‎ ‎4.图甲表示在一定的光照强度下,植物叶肉细胞中CO2、O2‎ 的来源和去路,则图甲所示状态在图乙中的位置是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.AB之间 B.BC之间 C.C点以后 D.B点 〚导学号50074030〛‎ 答案 A 解析 分析图示可知,图乙曲线上A点叶肉细胞只进行呼吸作用,B点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度,BC段(不包含B点)表示光合作用强度大于细胞呼吸强度,AB段(不包括A、B两点)表示光合作用强度小于细胞呼吸强度。图甲细胞中线粒体产生的CO2一部分进入叶绿体,另一部分释放到细胞外,叶绿体中产生的O2全部进入线粒体仍然不能满足线粒体对O2的需求,线粒体还需从细胞外吸收部分O2,说明光合作用强度小于细胞呼吸强度,与图乙曲线上的AB段相对应,A项正确。‎ ‎5.下列与绿色植物某些生理过程有关的叙述,正确的是(　　)‎ A.绿色植物的光反应可以在暗处进行,暗反应也可以在光下进行 B.大豆根吸收矿质元素所需的ATP可以直接来源于光合作用 C.水果贮存时充入N2和CO2目的主要是抑制无氧呼吸,延长水果的贮存时间 D.即使给予叶绿素提取液适宜的温度、光照和CO2,也无法检测到有O2生成 答案 D 解析 植物光反应必须在光照下进行,暗反应有光无光均能进行,A项错误。大豆根吸收矿质元素所需的ATP直接来源于细胞呼吸,光合作用光反应产生的ATP全部用于暗反应,B项错误。水果贮存时充入N2和CO2的主要目的是抑制有氧呼吸,减少有机物的消耗,延长水果的贮存时间,C项错误。O2是光反应的产物,光反应的发生除了有色素外,还必须有类囊体膜等完整的结构,D项正确。‎ ‎6.在研究温度对发菜光合作用和细胞呼吸的影响时,得到下图所示的实验结果。下列分析不正确的是(　　)‎ A.发菜无叶绿体,但可进行光合作用 B.光合作用和细胞呼吸都有的产生和消耗 C‎.25 ℃‎后发菜制造的氧气量逐渐下降 D‎.45℃‎时,CO2固定和C3还原仍能进行 答案 C 解析 发菜属于蓝藻,为原核生物,不含有叶绿体,但含有与光合作用有关的色素,A项正确。光合作用在光反应阶段产生,暗反应阶段消耗,有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生,第三阶段和O2反应生成H2O,B项正确。制造的氧气量表示总光合作用,制造的氧气量等于氧气释放量加氧气吸收量,由图可知,‎30 ℃‎发菜制造的氧气量最大,因此‎25 ℃‎后发菜制造的氧气量还增加,C项错误。‎45 ℃‎时,该点不释放氧气也不吸收氧气,说明呼吸速率等于光合速率,CO2固定和C3还原仍能进行,D项正确。‎ ‎7.下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示,图中a~g为物质,①~⑥为反应过程),下列叙述错误的是(　　)‎ A.绿色植物能利用a物质将光能转化成活跃的化学能储存在c中 B.e中不储存化学能,所以e只能充当还原剂 C.图中①表示水分的吸收,③表示水的光解 D.在g物质供应充足时,突然停止光照,C3的含量将会上升 答案 B ‎8.(2017福建师大附中期中,24)将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是 (　　)‎ A.图甲中的光合作用开始于C点之前,结束于F点之后 B.到达图乙中的D'点时,玻璃罩内的CO2浓度最高 C.图甲中的F点对应图乙中的G'点 D.经过这一昼夜之后,植物体的有机物含量会增加 〚导学号50074031〛‎ 答案 C 解析 图甲中C点和F点时,光合作用强度等于细胞呼吸强度,光合作用开始于C点之前,结束于F点之后,A项正确。图乙中的D'点之前光照强度弱,光合作用小于细胞呼吸,玻璃罩内CO2浓度增加,D'时光合作用与细胞呼吸相等,D'点之后光合作用大于细胞呼吸,玻璃罩内的CO2减少,浓度降低,因此D'点时玻璃罩内的CO2浓度最高,B项正确。分析题图甲可知,F点是由于光照强度减弱,CO2浓度由降低向增加转化的拐点,此点之前,光合作用强度大于细胞呼吸强度,此点之后光合作用强度小于细胞呼吸强度,该点光合作用强度与细胞呼吸强度相等,对应图乙中的H'点,而不是G'点,C项错误。分析图甲可知,这一昼夜之后G点玻璃罩内的CO2浓度小于开始时A点的浓度,减少的这部分CO2通过光合作用合成有机物储存在植物体内,因此植物体的有机物含量会增加,D项正确。‎ ‎9.下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,错误的是(　　)‎ A.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量 B.光合作用和细胞呼吸过程中都能产生,前者还原C3,后者还原O2‎ C.长期储存粮食和水果蔬菜都需要降低呼吸速率,但前者需要晒干,后者需要保鲜 D.光合作用将光能转变为化学能,细胞呼吸将化学能转变为热能和ATP 答案 D 解析 夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照(提高光合作用的强度),夜晚适当降低温度(降低酶的活性,从而降低呼吸消耗),利于作物产量的提高,A项正确。光合作用和细胞呼吸过程中都能产生,前者用于暗反应还原C3,后者用于有氧呼吸第三阶段还原O2,B项正确。长期储存粮食和水果蔬菜都需要降低呼吸速率,但前者需要晒干,后者需要保鲜,C项正确。光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为ATP中的化学能和热能,D项错误。‎ 二、非选择题 ‎10.(2017江西南昌一模,30)有两种植物,分别生长在强光下和隐蔽处,现从这两种植物体上各取一片彼此相似的叶片,分别放在两个透明盒子中,在适宜温度条件下,逐渐增加光照强度,测定叶片放氧速率,结果如下表:‎ 光强/μmol光子 ‎0‎ ‎10‎ ‎25‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎250‎ ‎500‎ ‎600‎ 叶片 A ‎—‎ ‎-10‎ ‎-5‎ ‎-1‎ ‎5‎ ‎15‎ ‎30‎ ‎30‎ 叶片 B ‎—‎ ‎-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　　　。 ‎ ‎(2)光照强度>500 μmol光子/(m2·s)时,可推知叶片A放氧速率的主要限制因素是　　　　　,叶肉细胞通过细胞呼吸产生的CO2转移途径是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)若将A、B两叶片放氧速率绘制成曲线图,大约在175 μmol光子/(m2·s)时两条曲线相交,则此交叉点的生物学含义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)为提取叶片B中的色素,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还应加入　　　　　　　　　　　　　　　　　,经快速研磨、过滤,将滤液收集到试管中,塞上橡皮塞,将试管置于适当的光照条件下2~3 min后,试管内的氧含量　　　　　。 ‎ 答案(1)A　(2)CO2浓度　从线粒体进入叶绿体　(3)阳生植物和阴生植物(A、B两叶片)的净光合速率相等　(4)无水乙醇、碳酸钙、石英砂(二氧化硅)　(基本)不变 解析 ‎ (1)由表中数据可知,叶片A的光补偿点和光饱和点均高于叶片B,并且叶片A的最大光合速率高于B,因此叶片A取自强光下。(2)光照强度>500 μmol光子/(m2•s)时,叶片A已经达到光饱和点,表明光照强度已经不是光合作用的限制因素;又由于题干中提出,实验条件为“适宜温度条件”,因此叶片A放氧速率的主要限制因素是CO2浓度;由于此时光合作用大于细胞呼吸,因此叶肉细胞通过细胞呼吸产生的CO2转移途径是从线粒体进入叶绿体。(3)根据题意,大约在175 μmol光子/(m2•s)时两条曲线相交,此交点的生物学含义是阳生植物和阴生植物(A、B两叶片)的净光合作用速率相等。(4)为提取叶片B中的色素,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还应加入无水乙醇、碳酸钙、石英砂(二氧化硅),经快速研磨、过滤,将滤液收集到试管中,塞上橡皮塞。由于研磨后叶绿体遭破坏,只有色素不能进行光合作用,所以试管内氧气含量基本不变。‎ ‎11.油菜素内酯(BR)是一种天然植物激素,被国际誉为第六激素,广泛用于农业生产。某科研小组用14CO2饲喂孕穗期的水稻叶片,进行了以下实验。‎ 实验一:用适宜浓度的BR喷施水稻叶片,定时测定光合速率与叶绿素含量,结果如图1。‎ 实验二:用不同浓度的BR喷施水稻叶片,测定收获期子粒‎14C放射性强度,结果如图2。‎ 图1‎ 图2‎ ‎(1)BR是对植物的生长发育起　　　　作用的微量有机物。 ‎ ‎(2)实验一说明,适宜浓度的BR能提高水稻叶片的　　　　　　　　　　,从而提高叶片的光合速率,BR处理后的　　　　天是对水稻产量增加影响最大的10天。 ‎ ‎(3)实验二中,用14CO2研究籽粒中放射性强度的方法叫　　　　　　　　　　　　,14CO2进入叶绿体后,首先能检测到含‎14C的有机物的部位是　　　　　　　　　,该物质接受　　　　‎ 释放的能量并被还原。 ‎ ‎(4)实验二说明,喷施BR能　　　　(填“促进”或“抑制”)光合产物向子粒转移,该实验结果能否说明BR的作用具有两重性?　　　　(填“能”或“否”);该实验结果能否确定BR作用的最佳浓度?如能,请指出最佳浓度;如不能,请补充实验方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案 (1)调节　(2)叶绿素含量　10~20　(3)同位素标记法(同位素示踪法)　叶绿体基质　ATP　(4)促进　否　不能,在0.001~0.1 mg/L之间进行更细分的浓度梯度实验 解析 (1)油菜素内酯(BR)是一种天然植物“激素”,激素是指由植物产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著调节作用的微量有机物。(2)实验一中,适宜浓度BR喷洒水稻叶片组,叶绿素含量高于喷洒清水组;由图1分析知,BR处理后的10~20天,适宜浓度BR组净光合速率超清水组较多。(3)利用同位素标记某种元素,追踪该元素运行和变化规律,这种方法是同位素标记法。二氧化碳进入线粒体首先参与二氧化碳的固定,二氧化碳与C5结合,形成C3,反应场所是叶绿体基质;C3在光反应的产物ATP、的作用下,被还原为(CH2O)。(4)据图2可知,喷洒一定浓度BR后,子粒放射性强度高于浓度为0组(对照组),说明喷施BR能促进光合产物向子粒转移;由于各个实验组都高于对照组,因此不能体现两重性;据图2可以判断,最适浓度应位于0.01 mg/L左右,所以在0.001~0.1 mg/L之间进行更细分的浓度梯度实验。‎