2020版高考生物二轮专题复习 第30题 考查以光合作用和细胞呼吸为主的综合命题 7页

第30题　考查以光合作用和细胞呼吸为主的综合命题 ‎1.(2017·金华高三第一学期期末改编)如图为植物光合作用示意图，图中Ⅰ和Ⅱ表示叶绿体的结构，E表示有关物质，①和②表示反应过程。请回答：‎ ‎(1)结构Ⅰ的名称是__________________，该结构上有多种光合色素，其中呈蓝绿色的色素是________________。‎ ‎(2)物质A是________，在反应①和②中能生成NADP＋的是反应________。‎ ‎(3)离开卡尔文循环的三碳糖磷酸，大部分用于合成________。‎ ‎(4)若磷酸转运器的活性受到抑制，则短时间内叶绿体内Pi的含量将________，C物质的产生速率将________。‎ 答案　(1)类囊体　叶绿素a　(2)水　②　(3)蔗糖　(4)下降　加快 解析　(1)结构Ⅰ的名称是类囊体，该结构上有多种光合色素，其中叶绿素a呈现蓝绿色。(2)物质A是水，在光的照射下进行光解产生氧气和高能态的氢，高能态的氢用于三碳化合物的还原过程，即在反应①和②中能生成NADP＋的是反应②。(3)离开卡尔文循环的三碳糖磷酸，大部分运至叶绿体外，转变成蔗糖供植物体所有细胞利用。(4)磷酸转运器的活性受抑制，‎ 7‎ 会导致三碳糖磷酸在叶绿体内积累同时运至叶绿体基质的Pi减少，C物质的产生速率将加快。‎ ‎2.图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位；图乙是光合作用的碳反应过程示意图，其中①②表示物质。请回答下列问题：‎ ‎(1)利用新鲜菠菜叶片进行“光合色素的提取与分离”活动。在菠菜叶片研磨过程中，加入95%乙醇的作用是____________________________；分离色素的过程中，应注意滤纸上的滤液细线要高于________的液面；分离后，在滤纸条上会呈现四条色素带，其中离滤液细线最远的色素是________(填相应的色素名称)。‎ ‎(2)光合色素存在于图甲的[　　]________中，其中叶绿素主要吸收红光和________光。图乙过程发生在图甲的[　　]________中(在[　]内填写图中的相应编号)。‎ ‎(3)图乙中，物质①是________________，该物质在光反应产物___________________的作用下形成物质②。若3个CO2分子进入卡尔文循环可形成6分子物质②，其中有_________个物质②经过一系列变化再生成RuBP，其余的离开卡尔文循环，可在叶绿体内作为合成________、蛋白质和脂质等大分子物质的原料。‎ 答案　(1)作为提取色素的溶剂　层析液　胡萝卜素 ‎(2)Ⅲ　光合膜　蓝紫　Ⅱ　基质 ‎(3)三碳酸分子(3－磷酸甘油酸)　ATP和NADPH　5　淀粉 解析　(1)在提取菠菜叶片色素过程中，加入95%乙醇的作用是溶解色素；分离色素的过程中，应注意滤纸上的滤液细线要高于层析液的液面；分离后，在滤纸条上会呈现四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。(2)光合色素存在于图甲的[Ⅲ]光合膜中，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；图乙过程是光合作用碳反应过程，发生在图甲的[Ⅱ]叶绿体基质中。(3)图乙中，物质①是由RuBP和CO2形成的三碳酸分子(3－磷酸甘油酸)，其在ATP和NADPH作用下形成物质②三碳糖；6个三碳糖分子有5个经过一系列变化再生成RuBP，1个离开卡尔文循环，在叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质、脂质等大分子物质的原料。‎ ‎3.(2018·浙江绿色评价联盟改编)下表为土壤含水量对某种果树叶片光合作用影响的实验数据。请回答下列问题：‎ 组别 土壤含水量 光合速率 ‎(μmolCO2·m－2·s－1)‎ 气孔导度 ‎(mmol·m－2·s－1)‎ 细胞间CO2浓度(μmol·mol－1)‎ A ‎75%‎ ‎15.4‎ ‎438.7‎ ‎296.2‎ B ‎61%‎ ‎13.8‎ ‎349.3‎ ‎271.5‎ 7‎ C ‎47%‎ ‎10.2‎ ‎243.6‎ ‎262.1‎ D ‎33%‎ ‎4.4‎ ‎115.9‎ ‎308.2‎ 注：土壤能保持的水分最多时，土壤含水量为100%；气孔导度是气孔开放程度的指标，气孔导度越大，气孔开得越大。‎ ‎(1)当土壤含水量由75%降至47%时，叶片光合速率下降的主要原因是水分供应减少，导致气孔导度下降，3－磷酸甘油酸的生成速率________，进而因__________________的积累导致光反应速率减小。‎ ‎(2)当土壤含水量由47%降至33%时，叶片光合速率和气孔导度都大幅度减小，而细胞间CO2浓度反而上升。原因可能是严重缺水致光合膜受损；也可能是严重缺水致光合产物输出减慢。如果光合膜受损，则叶绿素含量的变化是________；如果光合产物输出减慢，则三碳糖合成为________而积累在叶绿体中。‎ ‎(3)一段时间后对A、B两组进行叶面喷水处理，发现只有B组气孔导度能增加，这说明A组________。B组气孔导度能增加，使碳反应中的RuBP的含量将________。‎ ‎(4)一段时间后提高C、D两组的土壤含水量至60%，发现C组光合速率增大，D组光合速率无变化，说明D组叶绿体因严重缺水导致________受损。‎ 答案　(1)减小　ATP和NADPH　(2)减小　淀粉　(3)不缺水　下降　(4)类囊体膜 ‎4.科研小组将黑藻浸于水溶液中，以白炽灯作为光源，观测并记录单位时间内黑藻产生的气泡数目，下图为黑藻叶绿体结构示意图(①、②代表反应场所，字母代表物质)。请分析回答：‎ ‎(1)上图中，在①中产生的______________是将②中二氧化碳还原为b________的能源物质。在②中RuBP不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是________________________。‎ ‎(2)若要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需加入________可使研磨充分，色素提取液中含量最多的色素主要吸收____________光。‎ ‎(3)若将黑藻突然转入暗室培养，短时间内图中增加的物质有________(用图中字母表示)。科研小组通过改变白炽灯和水溶液之间的距离，可以研究________对光合速率的影响。‎ 答案　(1)ATP、NADPH(缺一不可)　三碳糖(三碳糖磷酸)　RuBP可以再生　(2)二氧化硅(SiO2)　红光和蓝紫(缺一不可)　(3)c　光强度 ‎5.(2018·嘉兴3月选考测试)图1为番茄叶肉细胞中某种膜结构以及发生的部分生化反应示意图。图2为在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培番茄(CO2‎ 7‎ 充足)，测得图1中膜上O2生成速率的变化曲线。‎ ‎(1)图1中，如图所示生物膜A侧浓稠的液体称为_________，在有光照条件下膜A侧的H＋浓度__________(填“大于”“小于”或“等于”)膜B侧。水在光下裂解的产物除了图中所示外，还有________。在该膜上光能转变成的化学能贮存在ATP和________中。‎ ‎(2)9～10 h间膜生成O2的速率迅速下降，推测最可能发生的环境因素变化是____________；9～10 h间3－磷酸甘油酸的合成速率变化是_____；10 h后容器内的O2含量将_____。‎ 答案　(1)叶绿体基质　小于　电子(e－)　NADPH　(2)光强度变为0　减慢　减少 ‎6.(原创)如图为植物体内发生的光合作用的示意简图。结合所学知识分析回答下列问题：‎ ‎(1)在高O2含量环境中，植物________(填“能”或“不能”)进行光合作用。C－C在线粒体内被分解成CO2的场所是______________________。‎ ‎(2)C－C－C－C－C的元素组成是________，C－C－C的中文名称是______________，卡尔文循环产生的第一个糖是________。‎ ‎(3)与高O2含量环境比，在高CO2含量环境中光饱和点________(填“高”或“低”)，在光饱和点时，光合作用的________已达到最快的速率。‎ 答案　(1)能　线粒体基质和嵴　(2)C、H、O、P　三碳酸分子(或3－磷酸甘油酸)　三碳糖　(3)高　光反应 ‎7.(2017·温州中学期末)甲图中，A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，气球可膨胀、收缩；其中B已死亡，气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2‎ 7‎ 浓度不变)；初始时指针指向正中零的位置。乙图为相同时间内测得的灯泡距离与指针偏转格数的关系曲线，每次实验后指针复零(注：指针向重的一侧偏转)。请分析并回答：‎ ‎(1)光合作用过程中，碳反应可向光反应提供________________________________，在适宜光照条件下，指针将向____________偏转。‎ ‎(2)c点的含义为：此距离情况下植物__________________________________________。‎ ‎(3)ce段说明_______________________________________________________________。‎ ‎(4)e点时，植物A叶肉细胞中光合速率____________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率。此时叶肉细胞内合成ATP的结构有_____________________________________。‎ ‎(5)f点与a、b、c、d点相比，指针的偏转方向相反，原因是A气球内气体量_______。‎ ‎(6)若去掉培养液中的CO2缓冲液，指针将____________偏转。‎ 答案　(1)ADP、Pi、NADP＋　右　(2)氧气释放量最大　(3)随灯光距离的增大，氧气释放量减少　(4)大于　线粒体、叶绿体、细胞溶胶　(5)减少　(6)不 解析　(1)光合作用过程中，碳反应可以为光反应提供ADP、Pi、NADP＋，在适宜光照条件下，光合作用大于细胞呼吸时，有氧气的净释放，此时A侧浮力增大，指针将向右偏转。‎ ‎(2)实验研究光强度对光合作用的影响，实验的自变量为光强度，c点表示O2释放量最大，净光合速率最大。‎ ‎(3)据曲线图分析可知，ce段随灯光距离的增大，O2释放量减少。‎ ‎(4)e点时，指针偏转格数为0，植物A光合速率等于呼吸速率，但叶肉细胞中光合速率大于呼吸速率，此时叶肉细胞内合成ATP的结构有线粒体、叶绿体、细胞溶胶。‎ ‎(5)f点与a、b、c、d点相比，细胞呼吸速率大于光合速率，A气球内气体量减少，因此指针的偏转方向相反。‎ ‎(6)若去掉培养液中的CO2缓冲液，A中的植物光合作用消耗的二氧化碳量与产生的氧气量相等，呼吸作用消耗的氧气量与产生的二氧化碳量相等，指针不偏转。‎ ‎8.(2018·全能生B卷)科研人员为了研究药物W对高盐胁迫下玉米幼苗光合作用的影响，设计了如下实验：‎ 组 别 处理 叶绿素 ‎(mg·g－1)‎ 气孔导度 ‎(mmol·m－2·s－1)‎ 光合速率 ‎(CO2/μmol·‎ m－2·s－1)‎ 叶肉细胞 淀粉含量 ‎(mg·g－1)‎ A 全营养培养液＋叶片喷施蒸馏水 ‎3.128‎ ‎0.718‎ ‎26.27‎ ‎114.24‎ B ‎3.201‎ ‎0.749‎ ‎26.44‎ ‎113.87‎ 7‎ 全营养培养液＋叶片喷施等量W溶液 C 含高NaCl全营养培养液＋叶片喷施蒸馏水 ‎2.485‎ ‎0.154‎ ‎13.48‎ ‎132.1‎ D 含高NaCl全营养培养液＋叶片喷施等量W溶液 ‎2.442‎ ‎0.241‎ ‎19.11‎ ‎116.9‎ ‎(1)该实验中，叶绿素作为检测指标之一的主要原因是叶绿素具有________________的作用，可用________法分离光合色素。水在光下裂解的产物是______________。光反应的产物还有NADPH，其元素组成是________。‎ ‎(2)高盐环境中，植物气孔导度降低的主要原因是____________________。‎ ‎(3)光合作用的产物三碳糖大部分运输到叶绿体外，转变成_______。喷施药物W的组别叶肉细胞淀粉含量减少，是造成光合速率比不喷施组(C组)大的原因之一，说明促进________有利于光合作用的进行。‎ 答案　(1)吸收、转变光能　纸层析　H＋、O2和电子　C、H、O、N、P　(2)植物严重失水　(3)蔗糖　光合产物运出叶绿体 ‎9.(2018·温州六校协作体期末高三联考)图甲为探究环境因素对光合作用强度影响的实验装置。实验材料和用具：20 mL移液管、不同功率的LED灯(不影响温度)、浓度为0.5 mol/L的NaHCO3溶液、绿色植物(如菠菜)等。图乙是光合作用碳反应示意图。‎ 7‎ ‎(1)利用上述实验材料进行图甲装置的实验时，其目的是__________________________。‎ ‎(2)绿色植物释放的氧气量可以用图甲中的____________________________表示，NaHCO3溶液的作用是__________________；如果从菠菜叶片中提取色素，要在玻璃漏斗基部放一块单层______________(填材料)进行过滤。‎ ‎(3)图乙中有__________(填比值)的三碳糖用于RuBP的再生；少部分离开卡尔文循环，或在叶绿体内作为合成________________的原料，或大部分运出叶绿体外合成__________。‎ 答案　(1)探究(研究)光强度对光合作用速率的影响　(2)移液管内液体体积变化量　提供(供应)CO2　尼龙布　(3)5/6　淀粉、蛋白质、脂质　蔗糖 7‎