【生物】2020届一轮复习人教版光合作用与细胞呼吸的综合应用作业 14页

‎2020届 一轮复习 人教版 光合作用与细胞呼吸的综合应用 作业 ‎1．(2018·江西四校联考一)下列有关植物细胞能量代谢的叙述正确的是(　　)‎ A．含有两个高能磷酸键的ATP是DNA基本组成单位之一 B．光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成 C．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成 D．温度和光照不会影响CO2的固定速率 解析　一分子ATP含有2个高能磷酸键，ATP水解掉两个磷酸基团后形成的腺嘌呤核糖核苷酸是组成RNA的基本单位之一，A错误；叶肉细胞的细胞质基质、线粒体通过有氧呼吸产生ATP，叶绿体的类囊体薄膜在有光照时通过光反应会产生ATP，B正确；丙酮酸转变为酒精是无氧呼吸的第二阶段，这一阶段不产生ATP，C错误；CO2的固定有酶的参与，温度会影响酶的活性，从而影响CO2的固定速率，光照通过影响光反应中[H]和ATP的产生影响C3的还原，进而影响CO2的固定速率，D错误。‎ 答案　B ‎2．(2018·襄阳调研一)科学家往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照，结果如表所示：‎ 实验组别 光照时间(s)‎ 放射性物质分布 ‎1‎ ‎2‎ 大量3－磷酸甘油酸(三碳化合物)‎ ‎2‎ ‎20‎ ‎12种磷酸化糖类 ‎3‎ ‎60‎ 除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等 根据上述实验结果分析，下列叙述错误的是(　　)‎ A．小球藻没有叶绿体，CO2的固定是在细胞质基质中发生的 B．每组光照后需立即将小球藻进行处理使酶失活才能测定放射性物质分布 C．本实验研究的是卡尔文循环 D．实验结果说明光合作用产物除糖类外还有其他有机物 解析　小球藻是真核生物，细胞中有叶绿体，CO2的固定是在叶绿体基质中进行的，A错误；暗反应在撤去光照后仍能进行一段时间，每组实验光照后如果不经过处理使酶失活，则待检测物质会很快转化为其他物质，使检测到的放射性物质分布改变，B正确；表中放射性物质均是在暗反应中形成的，因此，本实验研究的是卡尔文循环，C正确；表中实验组3说明，光合作用的产物除了糖类(CH2O)之外，还有非糖物质，如氨基酸、有机酸等，D正确。‎ 答案　A ‎3．(2018·石家庄二中联考)下列关于细胞代谢的叙述错误的是(　　)‎ A．植物细胞中O2的产生和利用都发生在膜结构上 B．植物细胞中CO2的产生和利用都发生在基质中 C．动物细胞中代谢过程能生成H2O的细胞器都具有膜结构 D．动物细胞中代谢过程既生成H2O又消耗H2O的细胞器具有双层膜结构 解析　植物细胞中O2在叶绿体类囊体薄膜上产生，在线粒体内膜上被利用，A正确；植物细胞中CO2‎ 在线粒体基质(有氧呼吸)或细胞质基质(无氧呼吸)中产生，在叶绿体基质中被利用，B正确；蛋白质在合成时发生氨基酸脱水缩合产生水，该过程发生的场所是核糖体，核糖体没有膜结构，C错误；有氧呼吸第二阶段消耗H2O，第三阶段生成H2O，均发生在具有双层膜结构的线粒体中，D正确。‎ 答案　C ‎4．(2018·洛阳统考一)研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是(　　)‎ A．该植物光合作用的最适温度约为‎25 ℃‎ B．‎20 ℃‎条件下，光合与呼吸作用强度的差值最大 C．两曲线的交点处，该植物叶肉细胞内外CO2浓度相等 D．若每天的日照时间为12 h，则该植物在‎35 ℃‎环境中无法生存 解析　25 ℃时净光合速率最大，植物光合作用的最适温度是真光合速率最大时对应的温度，A错误；在25 ℃时净光合速率最大，光合与呼吸作用强度的差值最大，B错误；两曲线交点处，代表真光合速率是呼吸速率的两倍，由于光合作用大量消耗CO2，叶肉细胞内CO2浓度低于细胞外，C错误；若每天的日照时间为12 h，在35 ℃时，白天净积累的有机物量少于夜晚消耗的有机物量，该植物无法生存，D正确。‎ 答案　D ‎5.如图表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，两种植物的叶片在不同CO2浓度下的CO2净吸收速率，下列叙述正确的是 (　　)‎ A．植物B在CO2浓度大于100×10－6后，才开始进行光合作用 B．两种植物CO2净吸收速率差异的根本原因是相关酶的不同 C．在题中所给条件下，将植物A和植物B分别放在密闭的玻璃罩中，植物B正常生活时间较长 D．两条曲线交叉点代表植物A和植物B单位时间内积累的有机物一样多 解析　本题考查二氧化碳浓度对光合作用的影响，意在考查考生对曲线的解读、分析能力。两条曲线与横坐标的交点表示光合作用速率等于呼吸作用速率，故植物B在CO2浓度小于100×10－6时，已经开始进行光合作用，A错误；两种植物CO2净吸收速率差异的根本原因在于二者的遗传物质不同，B错误；密闭玻璃罩内CO2浓度逐渐降低，能利用较低浓度CO2的植物A生活时间较长，C错误；两条曲线的交点代表植物A和植物B的净光合作用速率相等，在该条件下积累的有机物一样多，D正确。‎ 答案　D ‎6.如图为某植物叶片衰老过程中光合作用和呼吸作用的变化曲线，下列分析正确的是(　　)‎ A．从第40天开始叶片的有机物含量下降 B．叶片衰老对植物来说只是消极地导致死亡的过程 C．据图推测叶片衰老时，叶绿体结构解体先于线粒体结构解体 D．57天前呼吸作用较弱，所以叶片生命活动所需ATP有一部分由光合作用提供 解析　本题借助叶片衰老过程中光合作用和呼吸作用的变化曲线，考查影响光合作用和细胞呼吸的因素。从第40天开始，虽然叶片光合作用强度开始下降、呼吸作用强度基本没有变化，但由于光合作用强度大于呼吸作用强度，叶片内有机物含量仍在升高，A错误；叶片衰老是正常的生命现象，不是消极的死亡过程，B错误；第40天后，光合作用强度逐渐减小，可能是由于光合作用的场所叶绿体结构被破坏，到第60天以后呼吸作用强度才开始下降，此时线粒体结构可能被破坏，C正确；光合作用光反应产生的ATP只能用于光合作用的暗反应，不能用于其他的生命活动，其他生命活动所需的ATP均来自细胞呼吸，D错误。‎ 答案　C ‎7．某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内，测定单位时间内温度对光合作用和细胞呼吸的影响(用容器内CO2的变化量表示)。实验结果如表所示(“＋”表示增加，“－”表示减少)，下列有关说法正确的是(　　)‎ 温度(℃)‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎45‎ 适宜光照 ‎－12‎ ‎－17‎ ‎－23‎ ‎－26‎ ‎－35‎ ‎－26‎ ‎－24‎ ‎－15‎ 黑暗 ‎＋6‎ ‎＋11‎ ‎＋18‎ ‎＋25‎ ‎＋35‎ ‎＋40‎ ‎＋32‎ ‎＋20‎ A.由表中数据可知，光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度相同 B．在适宜光照下，‎35 ℃‎时光合速率小于呼吸速率 C．由表可知，在适宜光照下，最有利于植物生长的温度是‎30 ℃‎ D．由表可知，适宜光照下，‎25 ℃‎时玉米幼苗单位时间内固定的CO2量与‎35 ℃‎时相同 解析　因为测量的是容器中CO2的变化量，所以光照下测得的单位时间内CO2的减少量可以反映净光合速率，黑暗下测得的单位时间内CO2的增加量可以反映呼吸速率。35 ℃时呼吸速率最高，可以确定细胞呼吸酶的最适温度在35 ℃左右，30 ℃时的实际光合速率(用CO2的变化量表示为35＋35＝70)最高，可以确定光合作用酶的最适温度在30 ℃左右，A错误；35 ℃时的实际光合速率为66，呼吸速率为40，光合速率大于呼吸速率，B错误；净光合速率越高越有利于植物生长，由表知，在适宜光照下，30 ℃时净光合速率最高，C正确；由表知，在适宜光照下，25 ℃时玉米幼苗单位时间内固定的CO2量为25＋26＝51,35 ℃时玉米幼苗单位时间内固定的CO2量为26＋40＝66，故25 ℃时玉米幼苗单位时间内固定的CO2量小于35 ℃时的，D错误。‎ 答案　C ‎8．(2018·山东重点中学调研一)图1所示为某高等植物细胞中光合作用过程的图解。将一小株该绿色植物放入一个三角瓶中，如图2所示，在瓶内放置一个测定CO2浓度的传感器，将瓶口用橡胶塞塞上，传感器的另一端与计算机连接，以监测一段时间瓶内CO2浓度的变化。图3所示为‎25 ℃‎时，a、b两种植物CO2吸收量随光照强度的变化曲线。据图回答下列问题：‎ ‎(1)图1中[H]代表的物质是____________(填“NADH”或“NADPH”)；其中A过程为____________________。‎ ‎(2)图2中，将18O2充入该三角瓶中，放射性元素________(填“能”或“不能”)出现在植物呼吸作用产生的CO2中，若对此三角瓶进行遮光处理，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽后ATP合成的场所是__________________。‎ ‎(3)图3中，当光照强度为Y时，对a、b植物均处理12小时，则b植物比a植物光合作用固定的CO2多________mg·m－2。对于a植物，光合作用和呼吸作用最适温度分别为‎25 ℃‎和‎30 ℃‎。若使温度提高到‎30 ℃‎(其他条件不变)，图中P点移动方向为________。该植物长期白天处于P点所示光照强度下不能正常生长的原因是___________________。‎ 解析　(1)光反应产生的[H]代表的是NADPH，A过程为CO2与C5结合生成C3的过程，即CO2的固定过程。(2)18O2在有氧呼吸第三阶段与[H]反应生成HO，HO参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应产生C18O2。当氧气完全耗尽后，细胞进行无氧呼吸，产生ATP的场所是细胞质基质。(3)植物固定的CO2‎ 表示真光合作用强度，当光照强度为Y时，a植物的真光合速率＝2＋2＝4(mg·m－2·h－1)，b植物的真光合速率为4＋1＝5(mg·m－2·h－1)，因此12 h植物b比植物a多固定CO2(5－4)×12＝12(mg·m－2)。图3曲线是在25 ℃时检测得到的，若温度提高到30 ℃，a植物光合酶的活性下降，光合作用强度下降，呼吸作用增强，则光合作用与呼吸作用相等时所需的光照强度增大，故P点右移。长期白天处于P点，则植物无有机物的积累，夜晚还消耗有机物，因此植物不能正常生长。‎ 答案　(1)NADPH　二氧化碳的固定 ‎(2)能　细胞质基质 ‎(3)12　右移　一天内植物光合作用产生有机物的量小于呼吸作用消耗有机物的量(或一天中植物积累有机物的量小于零，其他表述合理也可)‎ ‎9.(2018·保定调研)如图表示某植物在最适温度下不同的光照强度时氧气和二氧化碳的吸收量，光照强度变化不影响植物的呼吸速率。请回答下列问题：‎ ‎(1)在叶肉细胞中，水光解的场所是叶绿体的____________，a～c段O2产生速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎(2)在光照强度为b时，植物通过呼吸作用消耗的葡萄糖为_______mol/h。‎ ‎(3)c点时限制光合作用速率的主要环境因素是________。在该光照强度下，叶绿体释放的氧气去向为________________________。‎ ‎(4)某研究者向叶绿体中注入被放射性同位素氚(3H)标记的NADPH，并将该植物置于光照等其他条件均适 宜的环境中。一段时间后，检测光合产物葡萄糖中是否出现了放射性。此项研究的目的是_________________________________ ______________________________________________________。‎ 解析　(1)水光解的场所是叶绿体的类囊体薄膜，由图示可知，a～c段光合速率不断增大，因此O2的产生速率增大。(2)由题干信息可知，光照强度的变化不影响植物的呼吸速率，故光照强度为a、b时呼吸速率相等，由a点可知呼吸作用O2吸收速率是8 mol/h，结合有氧呼吸反应式，可知植物呼吸作用消耗的葡萄糖为8/6 mol/h＝4/3 mol/h。(3)c点为光饱和点，此时光照强度不再是限制光合速率的因素，且由题干可知温度为最适温度，故限制光合作用速率的外界因素是二氧化碳浓度。c点光合作用强度大于呼吸作用强度，光合作用叶绿体产生的氧气一部分进入线粒体用于细胞呼吸，剩余的释放到外界环境中。(4)同位素标记法可用于追踪被标记物质的转移途径，实验用放射性同位素标记外源提供的NADPH，检测指标是暗反应产物葡萄糖中是否有放射性，可推知实验探究的是外源提供的NADPH是否可以被光合作用暗反应或C3的还原所利用。‎ 答案　(1)类囊体薄膜　增大 ‎(2)4/3‎ ‎(3)CO2浓度　进入线粒体和释放到外界环境中 ‎(4)探究外源提供的NADPH是否可以被光合作用(暗反应、C3的还原)所利用 ‎10.如图表示叶面积指数与光合产物实际量、呼吸量等的关系(叶面积指数是指植物单位面积中叶面积的数量，此数量越大，表示叶片交叉程度越大)。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．曲线1、2、3依次表示光合作用实际量、细胞呼吸量、干物质量；A点表示植物的净光合作用等于零 B．曲线1、2、3依次表示光合作用实际量、干物质量、细胞呼吸量；D点表示植物的净光合作用等于零 C．曲线1、2、3依次表示光合作用实际量、干物质量、细胞呼吸量；B点最有利于植株生长 D．曲线1、2、3依次表示光合作用实际量、细胞呼吸量、干物质量；C点最有利于植物生长 解析　曲线1为光合总量，2为干物质量，3为呼吸量，A点表示净光合量与呼吸量相等，D点为总光合量与呼吸量相等，D点时净光合量为0，C点净光合量最大，最有利于植物生长。‎ 答案　B ‎11．将生长状况相同的某种植物的叶片均分成4等份，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其有机物变化，得到如下数据。下列说法正确的是(　　)‎ A．该植物在‎27 ℃‎时生长最快，在‎29 ℃‎和‎30 ℃‎时不表现生长现象 B．该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的4个温度中都是‎29 ℃‎ C．在‎27 ℃‎、‎28 ℃‎和‎29 ℃‎时光合作用制造的有机物的量相等 D．‎30 ℃‎时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，都是1 mg/h 解析　暗处理后有机物减少量代表呼吸速率，4个温度下分别为1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，光照与暗处理前的有机物增加量代表1小时的光合作用和2小时的呼吸作用的差值，所以图中两个数值的绝对值相加代表每小时的净光合速率(有机物积累量)，4个温度下分别为4 mg/h、5 mg/h、6 mg/h、2 mg/h，所以总光合速率(有机物制造量)分别为5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h。该植物在29 ℃时生长最快，4个温度下都表现生长现象；该植物在29 ℃条件下制造的有机物最多；该植物在30 ℃条件下光合作用制造的有机物为3 mg/h，呼吸作用消耗的有机物为1 mg/h。‎ 答案　B ‎12．甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是 (　　)‎ A．甲图中O2浓度为a时的情况对应于乙图中的A点 B．甲图中O2浓度为b时的情况对应于乙图中的CD段 C．甲图的a、b、c、d四个O2浓度中c对应的O2浓度最适合贮藏植物器官 D．甲图中O2浓度为d时没有酒精产生 解析　甲图中O2浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点；甲图中O2浓度为b时，CO2的释放量远远大于O2的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应对应乙图中的AC段；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧气浓度，即甲图中的c；O2浓度为d时，CO2释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生。‎ 答案　B ‎13．(2018·湖南五市一校教改共同体联考)图1为‎25 ℃‎环境中甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线，图2表示在一定光照强度下温度对图1中一种植物二氧化碳吸收量和释放量的影响情况[单位：mg/(m2·h)]。请回答：‎ ‎(1)图1的B点时，甲种植物的根尖分生区细胞中能合成ATP的场所有__________________。在B点时甲种植物的叶肉细胞的光合作用强度________(填“<”“＝”或“>”)呼吸作用强度。‎ ‎(2)将图2中的植物放在a点所对应的温度条件下(其他条件与图2的相同)，一段时间后，该植物体内有机物的量会________(填“增加”“不变”“减少”或“无法判断”)。‎ ‎(3)图2中植物为图1中的________(填“甲种植物”或“乙种植物”)。‎ ‎(4)据图分析，当光照强度达到C点时，限制甲种植物CO2‎ 吸收量的主要环境因素是________。‎ ‎(5)由于洪涝灾害乙种植物很长一段时间处于水淹条件下，请写出该条件下这种植物根部细胞呼吸作用中能量的转化情况_______________________________________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ 解析　(1)甲种植物的根尖分生区细胞无叶绿体，只能通过细胞呼吸合成ATP，场所为细胞质基质和线粒体。图1中CO2吸收量代表净光合作用速率，在B点时甲种植物的净光合作用速率等于0，因为有些细胞只进行呼吸作用，故对于甲种植物的叶肉细胞而言，在B点时光合作用强度大于呼吸作用强度。(2)图2表示在一定光照强度下温度对植物二氧化碳吸收量和释放量的影响情况，在a点所对应的温度条件下，CO2的吸收量大于0，说明植物的净光合作用速率大于0，因此经过一段时间后，该植物体内有机物的量会增加。(3)图2中植物在25 ℃条件下黑暗环境中的呼吸速率为2 mg/(m2·h)，对应图1中的甲种植物。(4)CO2吸收量代表净光合作用速率，当光照强度达到c点时，再继续增大光照强度，净光合速率不再提高，且由图2可知，25 ℃时甲种植物净光合作用速率最大，说明c点限制甲种植物CO2吸收量的主要环境因素是CO2浓度。(5)乙种植物很长一段时间处于水淹条件下，该植物进行无氧呼吸产生酒精，因此植物根部细胞呼吸作用中能量的转化为有机物中稳定的化学能转化为热能、ATP中活跃的化学能以及酒精中的化学能。‎ 答案　(1)细胞质基质、线粒体(或细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜)　>‎ ‎(2)增加 ‎(3)甲种植物 ‎(4)CO2浓度 ‎(5)有机物中稳定的化学能转化为热能、ATP中活跃的化学能以及酒精中的化学能