（京津魯瓊專用）2023版高考生物二輪復習專題二第二講光合作用與細胞呼吸練習（含解析）

〔京津魯瓊專用〕2022版高考生物二輪復習專題二第二講光合作用與細胞呼吸練習〔含解析〕PAGE26-光合作用與細胞呼吸一、選擇題1．(2022·湖北八校聯(lián)考)關于一個葉肉細胞中的葉綠體和線粒體，以下表達正確的選項是()A．O2產(chǎn)生于葉綠體內(nèi)膜，可以消耗于線粒體內(nèi)膜B．細胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生酒精時，細胞中的CO2全部被葉綠體同化C．線粒體產(chǎn)生ATP的部位是內(nèi)膜和基質(zhì)，葉綠體的是類囊體D．線粒體中丙酮酸和水反響產(chǎn)生的[H]和葉綠體中光反響產(chǎn)生的[H]全部用于水的合成解析：O2是在葉綠體的類囊體膜上通過光反響產(chǎn)生的，A錯誤；葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生酒精時，意味著細胞中O2不充足，光合作用強度小于有氧呼吸強度，此時呼吸作用產(chǎn)生的CO2不能被葉綠體全部吸收，B錯誤；葉綠體中光反響產(chǎn)生ATP，光反響發(fā)生的場所是類囊體，線粒體基質(zhì)中進行有氧呼吸第二階段，線粒體內(nèi)膜上進行有氧呼吸第三階段，兩個階段都有ATP產(chǎn)生，C正確；葉綠體中光反響產(chǎn)生的[H]主要用于C3的復原，D錯誤。答案：C2．(2022·河南開封一模)同位素在生物實驗中經(jīng)常應用，以下有關表達錯誤的選項是()A．給水稻提供14CO2，根細胞在缺氧環(huán)境有可能出現(xiàn)14C2H5B．給小麥提供14CO2，那么14C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→14C3→(14CHC．用15N標記丙氨酸，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上能檢測到15N，而游離的核糖體上那么檢測不到D．小白鼠吸入18O2，在尿液、呼出的二氧化碳中都有可能檢測到18O解析：CO2參與植物的光合作用，在光合作用中合成糖類(CO2中的14C轉(zhuǎn)移到糖類中)，缺氧環(huán)境中根細胞進行無氧呼吸將糖類分解形成14C2H5OH和CO2，A正確。CO2在暗反響中與C5反響形成C3，C3被復原轉(zhuǎn)化為(CH2O)，B正確。丙氨酸既可以參與附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中蛋白質(zhì)的合成，也可以參與游離核糖體中蛋白質(zhì)的合成，故在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體和游離的核糖體上都能檢測到15N，C錯誤。O2參與有氧呼吸的第三階段，產(chǎn)生Heq\o\al(18,2)O，體內(nèi)過多的H2O可以通過尿液排出，因此，在尿液中可以檢測到18O；細胞中的Heq\o\al(18,2)O在有氧呼吸的第二階段與丙酮酸反響可以產(chǎn)生C18O2，D正確。答案：C3．如圖為正常綠色植物的葉綠素a的吸收光譜、色素總吸收光譜以及光合作用的作用光譜(作用光譜代表各種波長下植物的光合作用效率)。以下表達錯誤的選項是()A．總吸收光譜是葉綠體內(nèi)多種色素共同作用的結(jié)果B．從新鮮的綠葉中提取葉綠素a，需要用到無水乙醇、碳酸鈣、二氧化硅C．植物進行光合作用時，氧氣釋放量的變化趨勢與作用光譜不同D．由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，葉綠體中C3的量減少解析：總吸收光譜是葉綠體內(nèi)多種色素共同作用的結(jié)果，A正確；提取葉綠素a時，需要用到無水乙醇、碳酸鈣、二氧化硅，B正確；在不同光質(zhì)下，光合作用強度不同，故氧氣釋放量的變化趨勢與作用光譜根本一致，C錯誤；由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，光反響加速，產(chǎn)生的[H]和ATP增加，從而促進了C3的復原，導致葉綠體中C3的量減少，D正確。答案：C4．(2022·湖南株洲模擬)吡唑醚菌酯是一種線粒體呼吸抑制劑，通過阻止線粒體內(nèi)膜上的反響過程而抑制細胞呼吸，生產(chǎn)上常應用于防治真菌引起的農(nóng)作物病害。以下關于吡唑醚菌酯作用的推測不合理的是()A．吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三階段B．吡唑醚菌酯可通過抑制ATP的產(chǎn)生導致真菌的死亡C．長期使用吡唑醚菌酯可導致真菌種群抗藥性增強D．吡唑醚菌酯可用于治理由厭氧微生物引起的環(huán)境污染解析：吡唑醚菌酯通過阻止線粒體內(nèi)膜上的反響過程而抑制細胞呼吸，而在線粒體內(nèi)膜上進行的是有氧呼吸第三階段，故吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三階段，A項正確；有氧呼吸第三階段可產(chǎn)生大量ATP，為生命活動供能，故推測吡唑醚菌酯可通過抑制ATP的產(chǎn)生導致真菌死亡，B項正確；在自然界中存在具有抗藥性的真菌，長期使用吡唑醚菌酯可以定向選擇抗藥性強的個體，使抗藥性基因頻率增大，C項正確；厭氧微生物只進行無氧呼吸，而吡唑醚菌酯抑制的是有氧呼吸，對無氧呼吸無作用，D項錯誤。答案：D5．以下生產(chǎn)措施或生活中所涉及的細胞呼吸有關知識的表達，不正確的選項是()A．提倡慢跑，可防止因無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使人體肌肉酸脹乏力B．用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精的過程中，pH發(fā)生變化是其死亡率上升的原因之一C．無氧環(huán)境中有利于水果和蔬菜的保存D．作物種子貯藏前需要枯燥，主要目的是通過減少水分以抑制細胞呼吸解析：提倡慢跑，可防止因無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使人體肌肉酸脹乏力，A正確；用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精的過程中，pH發(fā)生變化是其死亡率上升的原因之一，B正確；無氧環(huán)境中細胞會通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精對細胞有毒害作用，不利于水果和蔬菜的保存，C錯誤；作物種子貯藏前需要枯燥，主要目的是通過減少水分以抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗，D正確。答案：C6．如圖表示光合作用與細胞呼吸過程中物質(zhì)變化的關系，以下相關說法正確的選項是()A．1、5過程都能為綠色植物的各種生命活動提供能量B．有氧呼吸和無氧呼吸都能進行的是3過程C．1、3和4過程產(chǎn)生的[H]都能與氧結(jié)合生成水D．某植物細胞內(nèi)1過程產(chǎn)生的O2假設參與到5過程中需至少穿越4層磷脂分子解析：圖中1過程為光合作用的光反響階段、2過程為光合作用的暗反響階段、3過程為有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段、4過程為有氧呼吸的第二階段、5過程為有氧呼吸的第三階段。1過程產(chǎn)生的ATP只能用于暗反響階段。有氧呼吸和無氧呼吸相同的過程是細胞呼吸的第一階段，即3過程。1過程產(chǎn)生的[H]作用于暗反響，不與氧氣結(jié)合生成水。植物細胞內(nèi)1過程產(chǎn)生的O2假設參與到5過程中至少需穿越葉綠體的2層膜和線粒體的2層膜，即8層磷脂分子。答案：B7．1880年，科學家恩格爾曼以載有水綿和細菌的臨時裝片為材料，進行了光合作用的實驗探究，實驗原理如下圖，以下有關分析錯誤的選項是()A．該實驗的自變量為光照，故甲、乙兩組的處理條件分別是有光照、無光照B．實驗中所用的細菌必須是好氧細菌，實驗前裝置需進行“去氧〞處理C．該實驗證明了光合作用進行的場所是葉綠體，條件之一是需要光照D．該實驗還可以證明光合作用的產(chǎn)物有氧氣解析：恩格爾曼所做實驗的自變量為光照，本實驗共用了兩種對照：一是將甲組置于黑暗環(huán)境中，然后用極細的光束照射水綿的某些部位，比照被照射局部和未被照射局部；二是將甲、乙兩組裝置分別置于黑暗環(huán)境和暴露在光下，比照兩裝置的情況。實驗中所用細菌為好氧細菌，為排除空氣中氧氣對實驗結(jié)果的干擾，實驗前需進行“去氧〞處理。本實驗中好氧細菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中，說明這些部位含有氧氣，即這些部位進行了光合作用，從而說明葉綠體是光合作用的場所。答案：A8．如圖是溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用影響的研究結(jié)果，有關說法不正確的選項是()A．光合酶和呼吸酶的最適溫度不同，光合作用速率最大時的溫度為30℃B．在15℃時，光合作用速率為呼吸作用速率的3.5倍C．每天光照12h，最有利于植物生長的溫度是25℃D．持續(xù)光照，最有利于植物生長的溫度是25℃解析：光照下CO2吸收量表示凈光合速率，黑暗中CO2釋放量表示呼吸速率，從圖中分析可知，當溫度超過25℃時，該植物的凈光合速率下降，而呼吸速率上升，說明光合酶和呼吸酶的最適反響溫度不同。真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，圖中該值最大是在30℃，為3.5＋3＝6.5(mg/h)，A正確；15℃時，光合作用速率＝2.5＋1＝3.5(mg/h)，呼吸速率為1mg/h，前者是后者的3.5倍，B正確；每天光照12h，那么黑暗12h，有利于植物生長的應是24h積累有機物最多的溫度，25℃時有機物的積累值用CO2吸收值表示約為(3.8－2.3)×12＝18(mg)，而20℃時該值約為(3.2－1.5)×12＝20.4(mg)，因此，最有利于植物生長的溫度在20℃左右，C錯誤；持續(xù)光照，凈光合速率最大的是25℃，該溫度下積累有機物最多，因此最有利于植物生長，D正確。答案：C二、非選擇題9．DCPIP(呈藍色)是一種氧化劑，且DCPIP可被復原變成白色。某人欲探究水溶性物質(zhì)X對光反響的影響，現(xiàn)有如下供選材料及試劑等，請幫助其完成實驗過程。供選材料：葉綠體的類囊體薄膜(甲)、葉綠體基質(zhì)(乙)、葉綠體懸浮液(丙)。供選試劑：0.1%的DCPIP溶液(試劑A)、細胞等滲溶液配制的X溶液(試劑B)、生理鹽水(試劑C)、細胞等滲溶液(試劑D)。(1)在實驗材料的選擇上，有人建議他選擇丙，試推斷其理由：_______________________________________________________________。(2)根據(jù)實驗目的，實驗試劑應選擇______________________________。(3)藍色消失是因為光反響產(chǎn)生了________。實驗中觀察到有氣泡產(chǎn)生，相關氣體產(chǎn)生的具體部位是________；在實驗過程中不通入________(氣體)，以防止暗反響消耗[H]影響實驗觀察。解析：(1)光合作用光反響的場所是葉綠體的類囊體薄膜，因此不能選擇乙，而丙與甲相比，丙的結(jié)構(gòu)具有完整性，可保證光合作用的順利進行。(2)根據(jù)題干信息可知，試劑A(DCPIP)可檢測光反響的實驗結(jié)果，試劑B屬于自變量，而試劑D可排除無關變量的干擾，因此，應選擇試劑A、B和D。(3)光反響的產(chǎn)物中有[H]，具復原性，它和氧化劑DCPIP反響會使DCPIP被復原后變?yōu)榘咨?。實驗中觀察到的氣泡是氧氣，其產(chǎn)生部位是葉綠體的類囊體薄膜。因為光反響產(chǎn)生的[H]用于暗反響中C3的復原，為防止暗反響消耗[H]，實驗過程中不通入CO2。答案：(1)光反響的場所為葉綠體類囊體薄膜，而且葉綠體只有保持結(jié)構(gòu)的完整性，才能保證光合作用的順利進行(答案合理即可)(2)試劑A、試劑B和試劑D(3)[H]葉綠體的類囊體薄膜CO210．(2022·河南鄭州檢測)陽光穿過森林會在地上投下“光斑〞。如圖顯示了生長旺盛的某植物的一片葉子在“光斑〞照耀前后光合作用過程中吸收CO2和釋放O2的情況。請據(jù)圖分析答復：(1)圖中________(填“甲〞或“乙〞)代表O2釋放速率。請寫出判斷理由____________________________________________________________。(2)A點以后植物是否繼續(xù)進行光合作用？________。請說明理由_____________________________________________________________。(3)圖中A點以后葉綠體中________(填“C3”或“C5(4)假設對該植物做如下處理：(甲)持續(xù)光照10分鐘，再黑暗處理10分鐘；(乙)光照5秒后再黑暗處理5秒，連續(xù)交替進行20分鐘。假設其他條件不變，那么在甲、乙兩種情況下植物所制造的有機物總量是甲________(填“多于〞“少于〞“等于〞或“無法確定〞)乙，原因是_______________________________________。解析：(1)光照強度與光斑照耀有關，光照強度直接影響光反響從而影響O2的釋放速率，當光斑開始照耀或移開時甲曲線變化明顯，說明甲代表O2釋放速率。(2)由于A點后植物葉片仍能吸收CO2和釋放O2，說明葉片仍在進行光合作用。(3)A點后光斑移開，光照減弱，光反響產(chǎn)生的ATP和[H]減少，C3消耗減少而生成速率不變，故C3含量暫時增加。ATP由生成部位移向消耗部位，即由類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì)。(4)題圖中光斑移開后，一段時間內(nèi)葉片還能進行光合作用，故在光照和黑暗交替進行的條件下，光下產(chǎn)生的[H]和ATP能夠及時利用和再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量，所以，乙條件下制造的有機物總量大于甲。答案：(1)甲光斑開始時，(O2)釋放速率迅速增加；光斑移開時，(O2)釋放速率迅速下降(寫出一條即可)(2)是A點后植物葉片依然在吸收CO2和釋放O2，說明葉片仍在進行光合作用(3)C3從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì)(4)少于隨著光照和黑暗的交替進行，(乙)光下產(chǎn)生的[H]和ATP能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量11．(2022·湖北八校聯(lián)考)科學家利用某種水生真核綠藻進行了實驗研究。首先將假設干生理狀態(tài)相同的該種綠藻平均分為甲、乙兩組，甲組置于高CO2濃度(5000μLCO2·L－1)下，乙組置于自然空氣CO2濃度(360μLCO2·L－1)下，其他條件保持相同且適宜，培養(yǎng)9～10天后，再把甲、乙兩組都放在自然空氣CO2濃度條件下，測定兩組綠藻在不同光強下的CO2吸收速率，實驗結(jié)果如下圖。請答復：(1)該實驗的目的是______________________________________________。(2)光強為100μmo1·m－2·s－1時，兩組都有氣泡產(chǎn)生，甲、乙兩組氣泡中的氣體分別來自________(填細胞器名稱)。其中甲組的判斷理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)實驗結(jié)果證明，甲組的CO2吸收速率始終明顯低于乙組，從光合作用的酶的角度分析其原因可能是__________________________________。解析：(1)根據(jù)“甲組置于高CO2濃度(5000μLCO2·L－1)下，乙組置于自然空氣CO2濃度(360μLCO2·L－1)下〞及“測定兩組綠藻在不同光強下的CO2吸收速率〞可知，實驗的自變量是不同濃度CO2處理以及光強，因變量是綠藻的CO2吸收速率，從而確定該實驗的目的是探究高CO2濃度對綠藻光合作用的影響。(2)在光強為100μmol·m－2·s－1時，甲組的呼吸速率大于光合速率，氣泡中的氣體為CO2，產(chǎn)生于線粒體，而乙組的呼吸速率小于光合速率，氣泡中的氣體為O2，產(chǎn)生于葉綠體。(3)根據(jù)坐標曲線圖可以看出，甲組的CO2吸收速率始終明顯低于乙組，從光合作用的酶的角度分析，可能是高CO2濃度培養(yǎng)后，光合作用的酶活性降低或酶的數(shù)量減少所致。答案：(1)探究高CO2濃度對綠藻光合作用的影響(或高濃度和低濃度CO2處理后，綠藻在不同光強下的光合速率)(2)線粒體、葉綠體(順序不可顛倒)光強為100μmol·m－2·s－1時，甲組的呼吸速率大于光合速率，氣泡中的氣體為CO2(3)高CO2濃度培養(yǎng)后，光合作用的酶活性降低(或答：酶數(shù)量減少)12．氮元素是植物生命活動中非常重要的元素之一，為研究氮元素對植物光合作用的影響，科研人員在不同的氮素水平下，對某植物葉片有關光合作用的各項指標做了測量，結(jié)果如表所示。組別氮素水平(mmol·L－1)葉綠素含量(μg·cm－2)氣孔導度(mmol·m－2·s－1)胞間CO2濃度(μL·L－1)凈光合速率(μmol·m－2·s－1)15(低氮)860.6830819.4210(中氮)990.8430420.7315(偏高氮)1030.8530121.4420(高氮)1030.8429522.0請分析表格，答復以下問題：(1)氮元素參與構(gòu)成的生物大分子有____________________(答出兩個即可)；根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，適當增施氮肥可以________(填“促進〞或“抑制〞)葉綠素的合成。(2)對表中凈光合速率的測量，可以檢測單位時間、單位葉面積CO2的吸收量，對不同組別的葉片進行檢測時，每組葉片的葉齡應一致，且它們所處的光照強度、溫度應相同，原因是_________________________________________________。(3)由表中數(shù)據(jù)分析可知，隨著氮素水平的增高，葉片凈光合速率逐漸提高，表中的氣孔導度________(填“限制〞或“不限制〞)凈光合速率的變化。隨著培養(yǎng)液中氮素水平由中氮升高到高氮，該植物葉肉細胞的胞間CO2濃度逐漸降低，合理的解釋是_________________________________________________。(4)高氮組比偏高氮組葉片凈光合速率高，而葉綠素含量相同，從影響光合作用的內(nèi)因分析，推斷其主要原因可能是_____________________________________。解析：(1)常見的生物大分子有多糖、蛋白質(zhì)、核酸等，其中蛋白質(zhì)、核酸等的組成元素中含有氮元素。分析表格數(shù)據(jù)可知，適當提高氮素水平，葉綠素含量增加，故適當增施氮肥可促進葉綠素的合成。(2)根據(jù)題干信息可知，本實驗研究的是不同氮素水平下葉片的凈光合速率，故不同組別的葉片應保持葉齡一致且它們所處的光照強度、溫度相同且適宜，以防止無關變量對實驗的干擾。(3)據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，從中氮到高氮，隨著氮素水平增加，氣孔導度變化不大，但凈光合速率逐漸提高，植物葉肉細胞消耗更多的CO2，從而導致胞間CO2濃度逐漸降低，由以上分析可知，氣孔導度并不限制凈光合速率的變化。(4)高氮組與偏高氮組的葉綠素含量相同，但高氮組的葉片凈光合速率高于偏高氮組，從內(nèi)因分析，主要原因可能是高氮組中與光合作用有關的酶活性較高或數(shù)量較多。答案：(