2021高考生物二輪專題復習《統(tǒng)考版》整合訓練（四）細胞呼吸和光合作用

整合訓練(四)細胞呼吸和光合作用全員必做題1．[2020·湖北名校聯(lián)盟高三三模]下列有關細胞呼吸和光合作用的敘述，正確的是()A．在有氧和無氧條件下，酵母菌細胞呼吸的產物完全不同B．及時排澇，能有效避免水稻根細胞受乳酸的毒害C．在植物葉片中，各種光合色素的含量始終保持相對穩(wěn)定D．光合作用過程中，CO2的同化速率受溫度和光照強度的影響2．[2020·天津重點中學高三聯(lián)考]科研人員為研究某植物的光合特性，測定了該植物在光、暗條件下的CO2吸收速率，結果如下圖。下列選項錯誤的是()A．暗期CO2吸收速率大于0B．從暗期變到光期的瞬間，葉綠體中C3含量升高C．光期CO2吸收速率下降可能是CO2濃度降低所致D．暗期植物不能將CO2轉化為糖類等光合產物的原因是沒有光反應提供的ATP和[H]3．[2017·海南卷，8]某染料(氧化型為無色，還原型為紅色)可用于種子生活力的鑒定。某同學將吸脹的小麥種子平均分成甲、乙兩組，并進行染色實驗來了解種子的生活力，結果如表所示。分組甲組乙組處理種子與染料混合保溫種子煮沸后與染料混合保溫結果種子中的胚呈紅色種子中的胚未呈紅色下列敘述錯誤的是()A．甲組的胚發(fā)生了氧化還原反應B．呼吸作用產生的NADH使染料變成紅色C．乙組胚細胞膜上的載體蛋白能將染料運出細胞D．種子中胚細胞代謝活動的強弱會影響染色效果4．[2020·湖北八校聯(lián)考]關于一個葉肉細胞中葉綠體和線粒體的敘述，正確的是()A．O2產生于葉綠體內膜，可以消耗于線粒體內膜B．細胞質基質產生酒精時，細胞中的CO2全部被葉綠體同化C．線粒體產生ATP的部位是內膜和基質，葉綠體產生ATP的部位是類囊體D．線粒體中丙酮酸和水反應產生的[H]和葉綠體中光反應產生的[H]全部用于水的合成5．[2020·河南開封模擬]同位素在生物實驗中經(jīng)常應用，下列有關敘述錯誤的是()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，則14C的轉移途徑是14CO2→14C3→(14CH2C．用15N標記丙氨酸，在內質網(wǎng)的核糖體上能檢測到15N，而游離的核糖體上則檢測不到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18O6．[2017·天津卷，6]某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。下圖顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收速率。下列敘述錯誤的是()A．光照強度低于P時，突變型的光反應強度低于野生型B．光照強度高于P時，突變型的暗反應強度高于野生型C．光照強度低于P時，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度D．光照強度高于P時，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度7．[經(jīng)典高考]為探究不同條件對葉片中淀粉合成的影響，將某植物在黑暗中放置一段時間，耗盡葉片中的淀粉。然后取生理狀態(tài)一致的葉片，平均分成8組，實驗處理如下表所示。一段時間后，檢測葉片中有無淀粉，結果如下表。編號組1組2組3組4組5組6組7組8處理葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空氣葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和N2蒸餾水浸泡水中通入空氣蒸餾水浸泡水中通入CO2和N2光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗檢測結果有淀粉有淀粉有淀粉無淀粉有淀粉無淀粉有淀粉無淀粉回答問題：(1)光照條件下，組5葉片通過________作用產生淀粉；葉肉細胞釋放出的氧氣來自于________的光解。(2)在黑暗條件下，葉片能進行有氧呼吸的組別是____________。(3)組2葉片中合成淀粉的原料是________，直接能源物質是________，后者是通過________產生的。與組2相比，組4葉片無淀粉的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)如果組7的蒸餾水中只通入N2，預期實驗結果是葉片中________(有、無)淀粉。8．[全國卷Ⅱ](1)下圖表示A、B兩種植物的光照等其他條件適宜的情況下，光合作用強度對環(huán)境中CO2濃度變化的響應特性。據(jù)圖判斷在CO2濃度為300μL·L－1(接近大氣CO2濃度)時，光合作用強度較高的植物是____________。(2)若將上述兩種植物幼苗置于同一密閉的玻璃罩中，在光照等其他條件適宜的情況下，一段時間內，生長首先受影響的植物是________，原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)當植物凈固定CO2量為0時，表明植物________________________________________________________________________________________________________________________________________________。9．[2020·湖南六校聯(lián)考]現(xiàn)有兩個水稻品種兩優(yōu)培九、Ⅱ優(yōu)838，育種工作者研究了它們在不同鹽濃度脅迫下的電導率(細胞膜的穩(wěn)定性指標)、葉綠素和脯氨酸含量(與鹽脅迫傷害程度成正比)的變化，結果如圖，請回答相關問題：(1)電導率可作為檢測細胞膜穩(wěn)定性的指標是因為細胞膜的________性遭到破壞的程度越重，從細胞內液喪失的無機鹽越多，測得溶液電導率就越大。(2)若要檢測水稻葉綠素含量，可取一定量水稻葉片加少量二氧化硅和碳酸鈣以及適量的________經(jīng)研磨并過濾后獲得提取液。可通過專業(yè)儀器測得提取液中的葉綠素含量，其中的葉綠素包含兩種，葉綠素________的含量更多。(3)根據(jù)實驗初步可知在鹽濃度超過0.5%時，水稻品種________抗鹽性表現(xiàn)更強，因為當NaCl濃度超過0.5%時，________________________________。10．[2020·湖北孝感高級中學高三模擬]半葉法是總光合速率測定的常用方法，其一般實驗步驟：①用刀片將葉柄的外皮環(huán)割處理，切斷韌皮部的物質(如有機物)運輸，但不切斷木質部的導管；②選擇對稱性較好的葉片，沿中央葉脈一半遮光，另一半不做任何處理；③經(jīng)一段時間(T)適宜的光照后，剪下葉片并將兩半對應部位疊在一起，用大小適當?shù)拇蚩灼髟谌~片的中部打下相同葉面積(A)的葉片，經(jīng)烘干后分別稱重，遮光部分干重記為W1，曝光部分干重記為W2；④計算總光合速率。(1)光照處理之前將葉柄的外皮環(huán)割處理，其目的是________________________________________________________________________。(2)根據(jù)半葉法的實驗步驟及實驗記錄整理出用有機物表示總光合速率的計算公式：單位葉面積的總光合速率＝________________________________________(用題中的字母表示)。(3)重復以上實驗，同時將步驟③改為將葉片剪下經(jīng)酒精脫色處理后滴加碘液染色，比較遮光部分與曝光部分是否變藍。該實驗________(填“能”或“不能”)說明葉片在光下生成了淀粉，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。重點選做題1．[2020·黑龍江省哈爾濱市三中高三第二次模擬]下列關于硝化細菌與小球藻的敘述中，錯誤的是()A．都可以將CO2和H2O合成糖類B．均含有光合色素中的葉綠素C．都有由核酸和蛋白質組成的結構D．細胞中都含有DNA和RNA2．[經(jīng)典高考]下列關于植物光合作用和細胞呼吸的敘述，正確的是()A．無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮B．CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H12O6分解成CO2的過程發(fā)生在線粒體中C．光合作用過程中光能轉變?yōu)榛瘜W能，細胞呼吸過程中化學能轉變?yōu)闊崮芎虯TPD．夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降低溫度，可提高作物產量3．[經(jīng)典高考]將某植物的葉肉細胞放在含低濃度NaHCO3的培養(yǎng)液中，并用石蠟油覆蓋液面。先照光一段時間，然后在相同光照強度下不同時間測定葉肉細胞的光合作用強度。下列示意圖中能正確反映測定時間與光合作用強度關系的是()4．[經(jīng)典高考]下列圖中，圖1、圖2為不同材料葉綠體中色素的層析結果(示意圖)，圖3、圖4為不同條件下水稻光合作用強度的變化曲線，其中正確的是()5．[經(jīng)典高考]夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是()A．甲植株在a點開始進行光合作用B．乙植株在e點有機物積累量最多C．曲線b～c段和d～e段下降的原因相同D．兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關閉6．[經(jīng)典高考]請回答與光合作用有關的問題：(1)甲、乙、丙三種植物光合作用強度與光照強度的關系如下圖所示。據(jù)圖回答：①強光下上述三種植物固定CO2能力最強的植物是________。②乙植物達到最大光合作用強度所需的最低光照強度是________(a、b、c、d)。③當光照強度從a到b時，________植物光合作用強度增加的最快。(2)植物光合作用產生的O2來自H2O，還是來自CO2?________________________；請寫出簡單實驗思路證明你的結論。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7．[經(jīng)典高考]在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢如下圖。回答問題：(1)圖中物質A是________(C3化合物、C5化合物)。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質B的濃度比A的低，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質B濃度升高的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應中C3和C5化合物濃度達到穩(wěn)定時，物質A的濃度將比B的________(低、高)。(4)CO2濃度為0.003%時，該植物光合速率最大時所需要的光照強度比CO2濃度為1%時的________(高、低)，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．[經(jīng)典高考]請回答下列問題：(1)氮、磷、鎂3種元素中，構成生命活動所需直接能源物質的元素是____________，構成細胞膜的元素是____________。(2)缺鎂時植物葉片發(fā)黃，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在提取葉綠體色素的過程中，研磨葉片通常需加少量二氧化硅、碳酸鈣及適量丙酮。二氧化硅的作用是________；碳酸鈣的作用是________________________________________________________________________；丙酮的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)光反應中能把光能轉換成電能的葉綠素是少數(shù)處于特殊狀態(tài)的______________。整合訓練(四)[全員必做題]1．解析：有氧和無氧條件下酵母菌呼吸作用產物不完全相同，前者為CO2和水，后者為CO2和酒精，A錯誤；及時排澇，能防止根細胞受無氧呼吸產物酒精的毒害，B錯誤；在植物葉片中，各種光合色素的含量會發(fā)生變化，C錯誤；植物的光合作用受CO2濃度、溫度與光照強度等條件的影響，D正確。答案：D2．解析：從圖示曲線可知，暗期CO2吸收速率大于0，A正確；從暗期變到光期的瞬間，光反應增強，C3的還原增強，C3消耗增加，而C3合成速率不變，故C3含量減少，B錯誤；光期CO2吸收速率有下降趨勢，可能是隨著光合作用的進行，CO2不斷被吸收，導致環(huán)境中CO2濃度降低所致，C正確；沒有光反應提供ATP和[H]，暗反應無法進行，故暗期植物不能將CO2轉化為糖類等光合產物是因為沒有光反應提供的ATP和[H]，D正確。答案：B3．解析：由題目表格給予信息“甲組種子中的胚呈紅色”可推出甲組種子中的染料發(fā)生了氧化還原反應，還原劑為NADH，A、B正確；乙組細胞已被殺死，細胞膜失去了選擇透過性，C錯誤；胚細胞呼吸作用的強弱會影響NADH的產生進而影響染色效果，D正確。答案：C4．解析：O2是在葉綠體的類囊體膜上通過光反應產生的，A錯誤；葉肉細胞的細胞質基質產生酒精時，意味著細胞中O2不充足，光合作用強度小于有氧呼吸強度，此時呼吸作用產生的CO2不能被葉綠體全部吸收，B錯誤；葉綠體中光反應產生ATP，光反應發(fā)生的場所是類囊體，線粒體基質中進行有氧呼吸第二階段，線粒體內膜上進行有氧呼吸第三階段，兩個階段都有ATP產生，C正確；葉綠體中光反應產生的[H]主要用于C3的還原，D錯誤。答案：C5．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在暗反應中與C5反應形成C3，C3被還原轉化為(CH2O)，B正確。丙氨酸既可以參與附著在內質網(wǎng)上的核糖體中蛋白質的合成，也可以參與游離核糖體中蛋白質的合成，故在內質網(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，產生Heq\o\al(18,2)O，體內過多的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應可以產生C18O2，D正確。答案：C6．解析：突變型水稻葉片葉綠素含量低于野生型，光照強度低于P時，對光照的吸收能力低于野生型，則光反應強度低于野生型，A正確；突變型水稻葉片固定CO2酶的活性顯著高于野生型，光照強度高于P時，突變型的CO2吸收速率大于野生型，則暗反應強度高于野生型，B正確；光照強度低于P時，由于突變型水稻葉片葉綠素含量低，則限制其光合速率的因素主要是光照強度，C正確；光照強度高于P時，由于突變型水稻葉片固定CO2酶的活性高，則限制其光合速率的因素是除CO2濃度外的其他因素，D錯誤。答案：D7．解析：圖表分組比較是解決問題的核心所在，能夠考查學生對光合作用與呼吸作用的生理過程、關系、影響因素等的掌握情況。(1)組5葉片有光照、CO2，可進行光合作用產生淀粉。葉肉細胞釋放出的氧氣來自于光反應中H2O的光解。(2)進行有氧呼吸的條件是有氧氣，還要注意題中條件是“黑暗條件下”，組2和組6符合要求。(3)組2葉片，沒有CO2，不能進行光合作用，但可以利用葡萄糖合成淀粉，此過程需要有氧呼吸產生的ATP作為直接能源物質。與組2相比，組4葉片不同的條件是組4葉片無氧氣，所以組4葉片無淀粉的原因是組4無氧氣，不能進行有氧呼吸，淀粉合成缺少ATP。(4)如果組7的蒸餾水中只通入N2，無CO2，不能進行光合作用，預期實驗結果是葉片中無淀粉。答案：(1)光合H2O(2)組2和組6(3)葡萄糖ATP有氧呼吸組4無氧氣，不能進行有氧呼吸，淀粉合成缺少ATP(4)無8．解析：(1)依題意，在CO2濃度為300μL·L－1時，A植物CO2凈固定量較B植物多，但光合作用＝呼吸作用＋凈光合作用，因此，此時B植物光合作用強度較A植物高。(2)從圖中可以看出兩種植物對CO2濃度的反應不同，在低濃度下B植物吸收CO2的能力較弱，產生的光合產物少，所以隨著玻璃罩內CO2濃度的降低，B植物的生長首先受影響。(3)當植物凈固定CO2量為0時，此時光合作用固定的CO2量與呼吸產生的CO2量相等，說明此時光合作用速率與細胞呼吸速率相等。答案：(1)B(2)B兩種植物光合作用強度對CO2濃度變化的響應特性不同，在低濃度CO2條件下，B植物利用CO2進行光合作用的能力弱，積累光合產物少，故隨著玻璃罩中CO2濃度的降低，B植物生長首先受到影響(3)光合作用固定的CO2量與呼吸釋放的CO2量相等9．解析：(1)無機鹽離子通過細胞膜進入細胞或排出細胞，都與細胞膜的選擇透過性有關，測得溶液電導率增大，說明細胞膜的選擇透過性遭到破壞，導致無機鹽離子流出細胞。(2)葉綠素能溶于有機溶劑無水乙醇中，提取葉綠素可使用無水乙醇。葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，其中葉綠素a的含量更多。(3)根據(jù)圖1可知，在鹽濃度超過0.5%時，與Ⅱ優(yōu)838相比，兩優(yōu)培九的電導率較小，說明兩優(yōu)培九的細胞膜穩(wěn)定性更強，抗鹽性更強；同時根據(jù)圖3可知，兩優(yōu)培九中脯氨酸含量相對較穩(wěn)定，并且維持在較低水平，也說明該品種抗鹽性更強。答案：(1)選擇透過(2)無水乙醇a(3)兩優(yōu)培九兩優(yōu)培九中脯氨酸含量較穩(wěn)定，電導率更低，細胞膜受傷害更小10．解析：(1)植物的木質部中導管主要運輸水和無機鹽，而韌皮部中篩管主要運輸糖類等有機物，將葉柄的外皮環(huán)割處理的目的是切斷糖類(光合作用產物)等有機物的運輸，不切斷水和無機鹽的運輸。因此，外皮環(huán)割處理是防止光合產物輸出而影響葉片的干重變化。(2)本小題需注意要求的是“單位葉面積的總光合速率”，此處需要分別得出總光合作用量(用有機物產生量表示)、葉面積和時間，即總光合作用量＝W2－W1，因此，單位葉面積的總光合速率＝總光合作用量/(葉面積×時間)＝(W2－W1)/(A×T)。(3)回顧教材實驗，應先對植物進行暗處理(饑餓處理)后，再進行遮光和曝光處理，最后證明了光合作用產生淀粉，本題中葉片事先沒有經(jīng)過暗處理，無法排除葉片中原有淀粉的影響。答案：(1)阻止韌皮部將光合作用的產物運出葉片而影響實驗結果(2)(W2－W1)/(A×T)(3)不能葉片事先沒有經(jīng)過暗處理，無法排除葉片中原有淀粉的影響[重點選做題]1．解析：硝化細菌和小球藻都可以將CO2和H2O合成糖類，因此都是生產者，A正確；小球藻含有葉綠素等光合色素，而硝化細菌不含有，B錯誤；兩者都是細胞生物，均含有核糖體，核糖體是由rRNA和蛋白質組成的結構，C正確；DNA和RNA是細胞中都含有的核酸，因此，細胞中都含有DNA和RNA，D正確。答案：B2．解析：無氧時細胞會進行無氧呼吸，產生的酒精對細胞有毒害作用，零下低溫環(huán)境會使細胞中的水結冰，破壞水果的營養(yǎng)成分，達不到保鮮的目的；CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H12O6分解發(fā)生在細胞質基質中，CO2的生成在線粒體中；光合作用過程中光能轉變?yōu)榛瘜W能，細胞呼吸過程中化學能轉變?yōu)闊崮芎虯TP中的化學能；夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當增加光照來提高光合作用的強度，夜晚適當降低溫度以降低酶的活性，從而降低呼吸消耗，以利于作物產量的提高。故D正確。答案：D3．解析：石蠟油覆蓋液面會使CO2減少，光合作用強度減弱。答案：C4．解析：正常葉片葉綠體中的色素應有四條色帶，A項正確；Mg是葉綠素(葉綠素a、葉綠素b)形成的必需元素，缺Mg時葉片葉綠體中的色素不會有這兩條色帶，應有類胡蘿卜素(胡蘿卜素、葉黃素)的兩條色帶，B項錯誤；若光照強度a＜b，則光合作用強度a弱于b，相關曲線應換位，C項錯誤；“植物的”午休現(xiàn)象發(fā)生在夏季晴朗的中午，D項錯誤。答案：A5．解析：a點時，甲植株光合作用吸收二氧化碳的速率與細胞呼吸釋放二氧化碳的速率相等，在此之前，光合作用已經(jīng)開始，A錯誤；18時以后，乙植物的細胞呼吸開始強于光合作用，此時有機物的積累最多，B錯誤；b～c段下降的原因是氣孔部分關閉導致二氧化碳供應不足，d～e段下降的原因是光照強度減弱，光反應提供的[H]和ATP不足導致，C錯誤；b～d段，乙曲線出現(xiàn)圖中走勢的原因是氣孔部分關閉，導致二氧化碳供應不足，甲走出不同的趨勢，其原因可能為氣孔無法關閉，D正確。答案：D6．解析：(1)①依題意，在強光下甲植物光合作用強度較乙、丙植物高，因此，甲固定CO2能力最強。②隨著光照強度的增強，乙植物在c光照強度時先達到最大光合作用強