2014年版高考生物光合作用与细胞呼吸真题目及模拟

2014年版高考生物光合作用与细胞呼吸真题目及模拟

光合作用与细胞呼吸 时间：45分钟　 分值：100分 一、选择题(每题5分，共55分)‎ ‎1．(2013·课标Ⅱ)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是(　　)‎ A．肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸 B．与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码 C．破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中 D．有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同 解析　本题主要考查微生物有氧呼吸、无氧呼吸的相关知识。肺炎双球菌为原核生物，其细胞内没有线粒体，但含有与有氧呼吸有关的酶，能进行有氧呼吸；细菌细胞中的拟核相当于真核细胞的细胞核，其中包含原核生物主要的遗传信息，与细菌呼吸有关的酶的基因也在拟核中；破伤风芽孢杆菌为厌氧菌，适宜生活在无氧环境中；酵母菌为兼性厌氧菌，在有氧条件下，进行有氧呼吸，产生CO2和H2O，在无氧条件下，进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。‎ 答案　C ‎2．(2013·江苏单科)将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是(　　)‎ A．探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀a B．经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况 C．实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查 D．改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通 解析　将果酒发酵装置改装成用于探究酵母菌呼吸方式的装置，改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通，以检测酵母菌产生的气体成分；经管口3取样只能检测酒精的产生情况；实验开始前，需对改装后的装置的气密性进行检查；探究有氧条件下酵母菌的呼吸方式时，需打开阀a，为酵母菌提供充足的氧气。‎ 答案　B ‎3．(2013·安徽理综)如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是(　　)‎ A．种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛 B．种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降 C．种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降 D．种子呼吸速率下降有利于干物质合成 解析　本题主要考查呼吸原理的应用。由图示信息可知，随水稻开花后天数的延长，种子逐渐成熟，呼吸速率先增后减，干物质量逐渐增加至基本稳定。对比两曲线，干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛；种子成熟后期，自由水减少，脱落酸含量较高，呼吸速率下降；种子呼吸速率下降，分解有机物质减少，有利于干物质的积累。‎ 答案　D ‎4．(2013·海南单科)在温度、光照等适宜条件下，将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡。下列对种子死亡原因的分析，合理的是(　　)‎ A．缺乏胚芽生长所必需的营养物质 B．不能通过光合作用合成有机物 C．呼吸作用产生的能量均以热能释放 D．呼吸作用的产物对其产生毒害作用 解析　消毒后有生活力的种子在温度、光照等适宜条件下，一直浸没在无菌水中死亡的原因是：种子进行无氧呼吸产生了酒精等物质，酒精对细胞具有毒害作用，D项正确。‎ 答案　D ‎5．(2013·重庆理综)如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是(　　)‎ A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多 B．t2→t3，暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高 C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果 D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低 解析　本题主要考查影响光合作用因素的相关知识。t1→t2，光照增强叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，类囊体膜上水光解加快、O2释放增多；t2→t3，暗反应限制光合作用，若在t2时刻增加光照，光合速率不会提高；t3→t4，充入CO2，光反应速率、暗反应速率均增强；t4后短暂时间内，因无光照，ATP的合成停止，叶绿体中ADP和Pi含量升高，水的光解也停止，C3还原受阻，致使C3还原后的直接产物糖类含量降低。故D项正确。‎ 答案　D ‎6．(2013·海南单科)某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48‎ ‎ h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如下图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是(　　)‎ A．a、b和d B．a、c和e C．c、d和e D．b、c和e 解析　光合作用需要光照，c部位被锡箔纸遮盖，所以c部位的叶肉细胞不能进行光合作用；而a、e部位为黄白色，没有叶绿素，故也不能进行光合作用，所以加碘液后，a、c、e部位不会变蓝。‎ 答案　B ‎7．(2012·天津理综)设置不同CO2‎ 浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率(光合速率＝净光合速率＋呼吸速率)，结果见图。据图判断，下列叙述正确的是(　　)‎ A．与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多 B．与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多 C．若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1>K2>K3‎ D．密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物 解析　本题综合考查了光合作用、呼吸作用及种群数量等相关知识。由图示信息获知，d1与d3浓度相比，净光合速率相等，d1浓度下呼吸速率高，光合速率大，光反应生成的[H]多，A项正确；与d2浓度相比，d3浓度下细胞呼吸速率低，产生的ATP少，B项不正确；密闭光照下，蓝藻进行光合作用产生氧气，不能判断其是否为兼性厌氧生物，D项不正确。‎ 答案　A ‎8．(2013·江苏苏北四市二模)图1是“质壁分离和复原实验”的部分操作图，图2是“叶绿体中色素分离”的结果，以下相关说法不正确的是(　　)‎ A．盖玻片下最好是成熟的植物组织细胞 B．实验中用吸水纸引流常需要重复几次 C．图2中b代表的是叶绿素b D．出现图2结果的原因可能是研磨时没加碳酸钙 解析　用于质壁分离和复原实验的植物细胞，应该是成熟的植物细胞，故A项正确；图1实验中用吸水纸引流重复几次的目的是让材料充分浸润在蔗糖溶液或清水中，故B项正确；图2中b代表的是胡萝卜素，故C项错；图2实验正常情况下所得到的结果应是叶绿素的量多，从图2滤纸条上看，叶绿素量反而少，说明研磨时，可能没加碳酸钙，叶绿素被破坏，D项正确。‎ 答案　C ‎9．(2013·安徽江南十校联考)绿色植物在进行光合作用时以H2O作为供氢体，而光合细菌则以H2S作为供氢体进行光合作用。以下有关光合细菌的说法合理的是(　　)‎ A．没有成形的细胞核，拟核中分布着多条线性DNA B．以H2S作为供氢体进行光合作用，无法产生氧气 C．利用H2S作为原料，其光合作用的产物不可能是糖类 D．生存需要光照条件，体内的叶绿体是光合作用的场所 解析　光合细菌拟核中分布的是环状的DNA，A项错误；以H2S作为供氢体，光合细菌能将CO2和H2O合成糖类，其光合作用的产物是糖类，C项错误；光合细菌体内不含叶绿体，D项错误；以H2S作为供氢体进行光合作用，无法产生氧气，B项正确。‎ 答案　B ‎10．(2013·云南玉溪月考)植物气孔是由两个保卫细胞组成的，其张开度有多种调节机制，其中的一个调节机制如图：‎ 根据以上内容，判断下列说法错误的是(　　)‎ A．当CO2浓度过高时，可能会抑制光合作用 B．ABA在一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏 C．当SO2浓度过高时，植物体内C3的含量上升 D．CO2进出保卫细胞的方式为自由扩散 解析　根据题图可知，当SO2浓度过高时，会抑制CO2固定的酶的活性，使CO2固定量减少，生成物C3的含量也相对下降。‎ 答案　C ‎11．(2013·河南郑州一模)将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用和呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如表所示：‎ 温度(℃)‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎30‎ ‎35‎ 光照下吸收CO2(mg/h)‎ ‎1.00‎ ‎1.75‎ ‎2.50‎ ‎3.25‎ ‎3.75‎ ‎3.50‎ ‎3.00‎ 黑暗中释放CO2(mg/h)‎ ‎0.50‎ ‎0.75‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎2.25‎ ‎3.00‎ ‎3.50‎ 下面对该表数据分析正确的是(　　)‎ A．昼夜不停地光照，在‎35 ℃‎时该植物不能生长 B．昼夜不停地光照，在‎20 ℃‎时该植物生长得最快 C．每天光照12小时，‎20 ℃‎时该植物积累有机物最多 D．每天光照12小时，‎30 ℃‎时积累的有机物是‎10 ℃‎时的2倍 解析　植物生长速度与其有机物积累速度有关，植物光照下吸收CO2的速率代表其净光合速率，故昼夜不停地光照，在‎35 ℃‎时该植物可以生长。昼夜不停照光，在‎25 ℃‎时该植物生长最快。每天光照12小时，在‎20 ℃‎时该植物积累有机物最多。每天光照12小时，‎30 ℃‎时积累的有机物是‎10 ℃‎时的0.5倍。‎ 答案　C 二、非选择题(共45分)‎ ‎12．(15分)(2013·北京理综)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。‎ ‎(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和________，在_______‎ 中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。‎ ‎(2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率________。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是________。‎ ‎(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中________增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，________降低，进而在叶片中积累。‎ ‎(4)综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会________光合作用。‎ ‎(5)一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测________叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是___________，则支持上述推测。‎ 解析　(1)光合作用过程中碳(暗)反应发生在叶绿体基质中，需要光反应为其提供ATP和[H]。(2)由图1信息可知随去除棉铃的百分率提高，叶片光合速率降低；本实验用不去除棉铃的一组作为对照组，其CO2‎ 固定速率相对值是28。(3)由于光合产物会被运输到棉铃等器官并被利用，去除棉铃后叶片光合产物的输出量降低、利用量减少，进而在叶片中积累，因此叶片中淀粉和蔗糖的含量增加。(4)由1、2两图信息可知，去除棉铃后光合产物积累，而CO2固定速率降低，说明叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。(5)为验证光合产物能抑制光合作用，需设置一组及时运走光合产物的实验组进行对照，即去除棉铃(保证单一变量)且对部分叶片遮光处理(消耗和利用未遮光叶片的光合产物)，若未遮光叶片与只去除棉铃植株的叶片相比，其光合产物含量下降、光合速率上升，则可验证上述结论是正确的。‎ 答案　(1)[H]/NADPH　叶绿体基质 ‎(2)逐渐下降　28‎ ‎(3)淀粉和蔗糖含量　输出量 ‎(4)抑制 ‎(5)未遮光的　光合产物含量下降，光合速率上升 ‎13．(15分)(2013·四川理综)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，如下图所示。(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。‎ 解析　本题主要考查光合作用过程及其影响因素的相关知识。(1)叶绿体是光合作用的场所。捕获光能的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，其中含量最多的是叶绿素a。(2)CO2在暗反应中被利用，首先与C5结合生成C3，完成CO2的固定。C3的还原需要光反应提供的[H]和ATP。(3)在光照强度低于8×102 μmol·m－2·s－1时，随着光照强度的提高，转基因水稻光合速率增加，因此影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度。当光照强度为10～14×102 μmol·m－2·s－1时，原种水稻的气孔导度降低，导致CO2供应不足，但光合速率基本不变，说明光照强度增加与CO2供应不足对光合速率的正负影响相互抵消。(4)相同光照强度时，转基因水稻气孔导度比原种水稻高，说明PEPC酶基因编码合成的PEPC酶能增大气孔导度，从而提高水稻在强光下的光合速率。因此，综合分析可知转基因水稻更适宜栽种在强光下。‎ 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 ‎14．‎ ‎(15分)(2013·广东理综)某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图。‎ ‎(1)向发酵瓶中加入‎5 g酵母菌开始实验。发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于________；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，目的是________。‎ ‎(2)第3天，取出少量发酵液，滴加含有________的浓硫酸溶液来检测酒精。‎ ‎(3)检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量(＋)比预期低。他们展开了讨论，认为还有其他影响因素，如____________，请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现；用“＋”表示酒精量，最高含量为“＋＋＋＋＋”)。‎ ‎(4)请对预测的结果进行分析，并得出结论。‎ 解析　本题考查酵母菌呼吸方式探究及实验探究的相关知识。(1)由题图装置可知酵母菌在发酵初期需进行有氧呼吸，提供大量能量以增加菌种的数量，故先通入O2，同时偶尔打开通气阀②，排出产生的CO2以利于有氧呼吸的进行。(2)酒精的检测方法是：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。(3)酵母菌无氧呼吸产生酒精，锥形瓶中溶液量一定，随着无氧呼吸的进行，酒精浓度不断增大，推知酒精含量低于预期的原因可能是不断增大的酒精浓度抑制了酵母菌的无氧呼吸，使酒精的生成量减少，由此可确定实验目的为：探究酒精浓度对无氧呼吸所起的作用，其中自变量为酒精浓度，因变量为溶液中的酒精含量，须设置对照实验，根据“最高含量为＋ ＋ ＋ ＋ ＋”的提示可知要设计5组实验，加入等量的酵母菌及营养物质，用不同量的水进行稀释即得5种不同浓度的溶液，菌种数量相同，开始产生的酒精总量相等，但酒精浓度不同，对酵母菌无氧呼吸的后续进行的影响将不相同，根据实验结果即可得出结论。‎ 答案　(1)提供O2使酵母菌大量繁殖　排出产生的CO2以维持溶液pH稳定 ‎(2)重铬酸钾 ‎(3)酒精浓度 实验设计：‎ ‎①取5只锥形瓶，标号为1、2、3、4、5，分别加入等量的酵母菌、葡萄糖培养液和缓冲液；‎ ‎②向锥形瓶中分别加入0 mL、20 mL、40 mL、60 mL、80 mL的蒸馏水进行稀释，密封，置于相同且适宜的条件下培养相同时间；‎ ‎③一段时间后测定溶液中的酒精含量。结果如下：‎ 编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 酒精量 ‎＋‎ ‎＋ ＋‎ ‎＋ ＋ ＋‎ ‎＋ ＋ ＋ ＋‎ ‎＋ ＋ ＋ ＋ ＋‎ ‎(4)溶液稀释倍数越高，产生的酒精量越大，说明酒精浓度越小，越有利于酵母菌进行无氧呼吸。‎