2020高考生物二轮复习第1部分命题区域2能量的供应和利用-代谢第2讲光合作用与细胞呼吸作业解析版 7页

第二讲　光合作用与细胞呼吸 一、选择题 ‎1．(2019·齐鲁名校联考)下列有关叶绿体中色素的说法，正确的是(　　)‎ A．色素的作用是吸收、传递和转换光能 B．叶绿体的膜结构上都有色素分布 C．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中可用无水乙醇作为层析液 D．冬天有些植物叶片变黄是因为叶绿素转化为类胡萝卜素 解析：选A　叶绿体中色素的作用是吸收、传递和转换光能，为光合作用提供能量来源，A正确；色素分布于叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿体的内外膜上没有色素分布，B错误；各种色素在无水乙醇中的溶解度都很大，故无水乙醇只能作为绿叶中色素的提取液，不能作为分离色素的层析液，层析液是用石油醚、丙酮和苯按一定比例混合而成的，不同色素在其中的溶解度不同，C错误；冬天有些植物叶片变黄是因为叶绿素分解了，从而表现出类胡萝卜素的黄色，而不是叶绿素转化为了类胡萝卜素，D错误。‎ ‎2．(2019·山西太原期末)下列生产措施或生活中所涉及的细胞呼吸有关知识的叙述，不正确的是(　　)‎ A．提倡慢跑，可避免因无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀乏力 B．用酵母菌发酵生产酒精的过程中，pH发生变化是其死亡率上升的原因之一 C．无氧环境中有利于水果和蔬菜的保存 D．作物种子贮藏前需要干燥，主要目的是通过减少水分以抑制细胞呼吸 解析：选C　提倡慢跑，可避免因无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀乏力，A正确；用酵母菌发酵生产酒精的过程中，pH发生变化是其死亡率上升的原因之一，B正确；无氧环境中细胞会通过无氧呼吸产生酒精，酒精对细胞有毒害作用，不利于水果和蔬菜的保存，C错误；作物种子贮藏前需要干燥，主要目的是通过减少水分以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，D正确。‎ ‎3．(2017·天津卷)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。如图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是(　　)‎ A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型 B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型 C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度 7‎ D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度 解析：选D　光合作用的光反应与暗反应相互制约，相互影响。从图示可以看出，在曲线图P点以前，野生型水稻光合速率大于突变型，而P点后野生型水稻光合速率小于突变型，说明在P点前，野生型水稻光反应速率较高，P点后，突变型水稻暗反应速率较高，A、B正确；在P点前和P点后至光饱和点前，突变型水稻光合速率随光照强度增加而增加，即限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度，当光照强度大于光饱和点时，限制光合速率的主要因素是CO2浓度，C正确，D错误。‎ ‎4．(2019·湖南中部名校联考)某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究(均在最适温度下进行)，结果如图所示，相关分析合理的是(　　)‎ A．图一中呼吸底物为葡萄糖、O2浓度为A时，O2的吸收量等于CO2的释放量 B．图一中O2浓度在D～E范围，CO2的释放量有所下降可能是由于温度抑制了酶的活性 C．图二中乙品种比甲品种呼吸速率低，且乙品种比甲品种更适于生长在弱光环境中 D．图二中光照强度为0时，甲品种的叶肉细胞中消耗ADP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体 解析：选C　图一中，呼吸底物为葡萄糖、O2浓度为A时，蔬菜有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO2量相等。由于无氧呼吸只释放CO2而不吸收O2，所以此时O2的吸收量小于CO2的释放量，A错误；根据题意可知，图一所示曲线是在最适温度条件下测得的，B错误；分析图二曲线可知，当光照强度为0时，乙品种比甲品种的呼吸速率低。比较甲、乙两品种曲线可知，乙品种对应的光补偿点和光饱和点均低于甲品种的，说明乙品种比甲品种更适于生长在弱光环境中，C正确；图二中光照强度为0时，植物只进行细胞呼吸而不进行光合作用，此时甲品种的叶肉细胞中消耗ADP(合成ATP)的场所是细胞质基质和线粒体，D错误。‎ ‎5．如图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中不正确的是(　　)‎ A．番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质 7‎ B．光照对番茄果实呼吸的抑制作用‎8 ℃‎时比‎15 ℃‎时更强 C．低温、黑暗条件下更有利于储存番茄果实 D．储藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关 解析：选C　番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2，有氧呼吸第二阶段在线粒体中产生CO2，无氧呼吸在细胞质基质中产生CO2，A正确；计算“‎8 ℃‎时光照条件下呼吸强度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比”与“‎15 ℃‎时光照条件下呼吸强度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比”，比较二者可知，B正确；图示信息表明，光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱，所以光照条件下更有利于番茄果实的储存，C错误；温度降低会使与呼吸作用有关的酶的活性降低，细胞呼吸减弱，D正确。‎ 二、非选择题 ‎6.(2019·河南郑州二测)某菠菜两个品种叶绿素含量、RuBP羧化酶(催化C5固定CO2)的活性关系如表所示。如图表示两者在不同光照强度下的O2释放速率。据此回答下列问题：‎ ‎　　　　　品种 相关参数　　　　‎ 品种1‎ 品种2‎ 叶绿素相对含量 ‎0.575‎ ‎1.200‎ RuBP羧化酶活性 高 低 ‎(1)在测量叶绿素相对含量之前，需要对色素进行提取，其原理是__________________。‎ ‎(2)有同学提出品种2叶绿素相对含量约是品种1的2倍，故品种2光合作用速率应该强于品种1，这种说法对吗？________。请说明理由：__________________________________________________________。‎ ‎(3)光照强度低于P时，品种1光反应强度________(填“大于”“等于”或“小于”)品种2，光照强度为P时，限制品种1光合速率的主要环境因素是__________________________________________________________。‎ 解析：(1)叶绿体中色素易溶于有机溶剂，可用有机溶剂无水乙醇等提取叶绿体色素。(2)光合作用包括光反应和暗反应，二者相互影响。虽然品种2叶绿素相对含量高，有利于植物对光能的吸收，但该植物中的RuBP羧化酶活性低，即暗反应速率慢，因此单从叶绿素相对含量高不能说明品种2的光合速率就一定比品种1强。(3)图中纵坐标(O2释放速率)表示净光合速率，由图可知，光照强度小于P时，品种1的光合速率(光反应强度)小于品种2；光照强度为P时，一定范围内，随着光照强度增加，品种1光合速率增加，此时光照强度是限制光合速率的主要环境因素。‎ 答案：‎ 7‎ ‎(1)菠菜叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中　(2)不对　品种2虽然叶绿素相对含量高，但是RuBP羧化酶活性低，光合作用强度受光反应与暗反应的共同影响　(3)小于　光照强度 ‎7．(2019·安徽安庆二模)研究人员以小麦幼苗为材料，利用密闭透光装置对影响光合作用的环境因素进行研究(有关代谢速率以单位时间内气体体积变化量表示，不考虑无氧呼吸)。回答下列问题：‎ ‎(1)小麦叶肉细胞光合作用光反应发生的场所是__________________，若突然大幅度减弱光照，则短期内叶肉细胞中C3和C5含量的变化情况分别为__________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(2)为测定温度为T、光照强度为a时的真正光合速率，研究人员设计两组实验：甲组将小麦幼苗置于温度为T、黑暗、放置NaOH溶液的条件下，测得单位时间内气体体积减小量为X；乙组将生长状况与甲组相同的小麦幼苗置于______________________________的条件下，测得单位时间内气体体积增加量为Y。该植物真正光合速率为________。‎ ‎(3)当Y等于0时的光照强度是否为叶肉细胞的光补偿点？为什么？__________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ 解析：(1)光反应发生的场所是叶绿体类囊体薄膜，暗反应发生在叶绿体基质。若突然大幅度减弱光照，则短期内叶肉细胞中ATP和[H]生成减少，C3还原减慢，而CO2与C5结合生成C3不变，故C3含量增多、C5含量减少。(2)黑暗条件下，测得的单位时间气体体积减小量X表示小麦幼苗的呼吸速率。要测得乙组小麦幼苗在温度为T、光照强度为a时的真正光合速率，需测量相同条件下的净光合速率，即将生长状况与甲组相同的小麦幼苗置于温度为T、光照强度为a、放置NaHCO3(或KHCO3等)溶液条件下，测得的单位时间内气体体积增加量Y，即净光合速率，小麦真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝X＋Y。(3)Y等于0时，即植株的净光合速率＝0，此时植株上能进行光合作用的细胞(如叶肉细胞)的光合速率等于整个植株上所有细胞的呼吸速率，所以在该条件下，叶肉细胞的光合速率应大于其呼吸速率。‎ 答案：(1)(叶绿体)类囊体薄膜(或基粒)　C3增多、C5减少　(2)温度为T、光照强度为a、放置NaHCO3(或KHCO3等)溶液　X＋Y　(3)不是，因为Y等于0时，叶肉细胞的光合速率等于整个植株的呼吸速率，大于叶肉细胞的呼吸速率(合理即可)‎ ‎8．(2019·贵州适应性考试)在适宜的CO2浓度和温度条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如图所示。‎ 7‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)在夏季阴雨绵绵的环境中，生长受影响较大的植物是________，判断理由是__________________________________________________________。‎ ‎(2)当光照强度为P时，植物甲的总光合速率________(填“小于”“等于”或“大于”)植物乙的总光合速率，简述理由__________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(3)若植物甲、乙分别是大豆和玉米，农业生产中为了充分利用土地资源，可以采用套种的方法(即两种或多种农作物间行种植)提高单位面积的产量。从群落结构分析，这两种植物套种能提高产量的原因是__________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ 解析：(1)据图分析，当光照强度较弱时，植物乙的净光合速率小于植物甲的净光合速率，所以在夏季阴雨绵绵的环境中，生长受影响较大的植物是乙。(2)光照强度为0时，植物乙的CO2释放量大于植物甲，所以植物乙的呼吸速率大于植物甲的呼吸速率。图中显示，P点甲、乙两种植物的净光合速率相等，由于净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，因此植物乙的总光合速率大于甲的总光合速率。(3)玉米和大豆有垂直分层现象，可以提高农作物对阳光等环境资源的利用率，因此将两者套种可以提高单位面积的产量。‎ 答案：(1)乙　光照强度较弱时，植物乙的净光合速率小于植物甲(植物乙有机物积累小于植物甲)(答案合理即可)　(2)小于　光照强度为P时，植物甲、乙净光合速率相等，且植物甲呼吸速率小于植物乙，所以植物甲总光合速率比植物乙小(答案合理即可)　(3)玉米和大豆有垂直分层现象，提高了农作物对阳光等环境资源的利用率 ‎9．观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表，请回答下列问题：‎ 光照 强度 叶色 平均叶面积 ‎(cm2)‎ 气孔密度 ‎(个·mm－2)‎ 净光合速率 ‎(μmolCO2·‎ m－2·s－1)‎ 强 浅绿 ‎13.6(100%)‎ ‎826(100%)‎ ‎4.33(100%)‎ 中 绿 ‎20.3(149%)‎ ‎768(93%)‎ ‎4.17(96%)‎ 弱 深绿 ‎28.4(209%)‎ ‎752(91%)‎ ‎3.87(89%)‎ 注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考。‎ ‎(1)CO2以________方式进入叶绿体后，与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的________。‎ 7‎ ‎(2)在弱光下，柑橘通过____________和____________来吸收更多的光能，以适应弱光环境。‎ ‎(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数________，单位时间内平均每片叶CO2吸收量________。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是________，最后发生改变的是________。‎ 解析：第一步：识表。该表为不同光照条件下，柑橘的各项生理指标的记录结果。‎ 第二步：析表。自变量为光照强度，因变量为叶色、平均叶面积、气孔密度、净光合速率。分析表中各种变量的变化规律，自上而下，随光照强度的减弱叶色变深、平均叶面积增大、气孔密度减小、净光合速率减小。‎ 第三步：作答。平均叶面积×气孔密度＝平均每片叶的气孔总数，弱光下平均每片叶的气孔总数多于强光下平均每片叶的气孔总数；要计算单位时间内平均每片叶CO2的吸收量，可用净光合作用速率×平均叶面积的值来表示，弱光下的该值高于强光下的。‎ 答案：(1)自由扩散　C5(五碳化合物)　[H](或NADPH)和ATP　(2)增加叶面积　提高叶绿素含量　(3)较少　较少　净光合速率　叶面积 ‎10．(2019·河南郑州一检)阳光穿过森林会在地上投下“光斑”。如图显示了生长旺盛的某植物的一片叶子在“光斑”照耀前后光合作用过程中吸收CO2和释放O2的情况。请据图分析回答：‎ ‎(1)图中________(填“甲”或“乙”)代表O2释放速率。请写出判断理由__________________________________________________________。‎ ‎(2)A点以后植物是否继续进行光合作用？________。请说明理由__________________________________________________________。‎ ‎(3)图中A点以后叶绿体中________(填“C‎3”‎或“C‎5”‎)含量会暂时增加，此时ATP的移动方向是__________________________________________________________。‎ 解析：(1)光照强度与光斑照耀有关，光照强度直接影响光反应从而影响O2的释放速率，当光斑开始照耀或移开时甲曲线变化明显，说明甲代表O2释放速率。(2)由于A点后植物叶片仍能吸收CO2和释放O2，说明叶片仍在进行光合作用。(3)A点后光斑移开，光照减弱，光反应产生的ATP和[H]减少，C3消耗减少而生成速率不变，故C3含量暂时增加。ATP由生成部位移向消耗部位，即由类囊体薄膜移向叶绿体基质。‎ 答案：(1)甲　光斑开始时，O2释放速率迅速增加；光斑移开时，O2释放速率迅速下降(写出一条即可)　(2)是　A点后植物叶片依然在吸收CO2和释放O2，说明叶片仍在进行光合作用　(3)C3　从类囊体薄膜移向叶绿体基质 7‎ ‎11．某科研小组进行了探究pH对大豆种子萌发时能量代谢影响的实验，并将测定结果绘制成如图所示曲线。请回答下列问题：‎ ‎(1)ATP中的“A”代表________。大豆种子中，产生ATP的场所有__________________________________________________________。‎ ‎(2)据图甲可知，在第1～7 d的时间里，pH(2.5～7.0)与ATP含量____________(填“呈正相关”“呈负相关”或“无关系”)。pH主要通过影响______________来影响细胞呼吸速率。‎ ‎(3)酸雨会导致大豆种子萌发受阻，结合图甲和图乙分析其原因：__________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(4)大豆种子在暗处萌发生长时，前期种子正常萌发并发育成了幼苗，但一段时间后该幼苗死亡。幼苗死亡的原因是_________________________________________。‎ 解析：(1)ATP中的“A”代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。大豆种子中无叶绿体，因此产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。(2)由图甲可知，在第1～7 d的时间里，随着pH由2.5增大到7.0，ATP含量升高，所以两者呈正相关。pH会影响酶的活性，进而影响细胞呼吸速率。(3)大豆种子萌发过程中，通过呼吸作用产生ATP，以满足其生命活动对能量的需求。结合图甲和图乙分析可知，pH降低会使大豆种子细胞呼吸速率降低，使ATP的含量降低。(4)在暗处幼苗只进行呼吸作用，不进行光合作用，幼苗体内有机物不断减少，最终导致幼苗死亡。‎ 答案：(1)腺苷　细胞质基质和线粒体　(2)呈正相关　酶的活性　(3)酸雨会降低大豆种子细胞呼吸速率，使ATP的产生受阻，导致ATP的含量降低，从而影响大豆种子萌发时对能量的需求　(4)在暗处幼苗不能进行光合作用 7‎