必刷09-光合作用和細(xì)胞呼吸的測(cè)定和分析及實(shí)驗(yàn)探究(共17題)(原卷版)

必刷09光合作用和呼吸作用的測(cè)定和分析及實(shí)驗(yàn)探究高考試題1.（2021年全國(guó)統(tǒng)一高考全國(guó)乙卷·7）生活在干旱地區(qū)的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。這類(lèi)植物晚上氣孔打開(kāi)吸收CO2，吸收的CO2通過(guò)生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲(chǔ)存的蘋(píng)果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有__________。光合作用所需的CO2來(lái)源于蘋(píng)果酸脫羧和______________釋放的CO2。（2）氣孔白天關(guān)閉、晚上打開(kāi)是這類(lèi)植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止______________，又能保證_____________正常進(jìn)行。（3）若以pH作為檢測(cè)指標(biāo)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。_____（簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果）2.（2019全國(guó)卷Ⅰ·29）將生長(zhǎng)在水分正常土壤中的某植物通過(guò)減少澆水進(jìn)行干旱處理，該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開(kāi)度減小，回答下列問(wèn)題。（1）經(jīng)干旱處理后，該植物根細(xì)胞的吸水能力_______________________。（2）與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會(huì)_______________________，出現(xiàn)這種變化的主要原因是_______________________。（3）有研究表明：干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請(qǐng)以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。3．(2019·全國(guó)Ⅱ，31)回答下列與生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的問(wèn)題：(1)在森林生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者的能量來(lái)自于__________，生產(chǎn)者的能量可以直接流向______________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)通常，對(duì)于一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可根據(jù)水體中含氧量的變化計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量(生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物總量)。若要測(cè)定某一水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量，可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處取水樣，將水樣分成三等份，一份直接測(cè)定O2含量(A)；另兩份分別裝入不透光(甲)和透光(乙)的兩個(gè)玻璃瓶中，密閉后放回取樣處，若干小時(shí)后測(cè)定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。據(jù)此回答下列問(wèn)題：在甲、乙瓶中生產(chǎn)者呼吸作用相同且瓶中只有生產(chǎn)者的條件下，本實(shí)驗(yàn)中C與A的差值表示這段時(shí)間內(nèi)___________________；C與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)__________________；A與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)____________________________。必刷點(diǎn)一不同條件對(duì)呼吸作用的影響4．在自然界中，洪水、灌溉不均勻等極易使植株根系供氧不足，造成“低氧脅迫”。不同植物品種對(duì)低氧脅迫的耐受能力不同。研究人員采用無(wú)土栽培的方法，研究了低氧脅迫對(duì)兩個(gè)黃瓜品種(A、B)根系細(xì)胞呼吸的影響，測(cè)得第6天時(shí)根系中丙酮酸和乙醇含量，結(jié)果如表所示。請(qǐng)回答：實(shí)驗(yàn)處理結(jié)果項(xiàng)目正常通氣品種A正常通氣品種B低氧品種A低氧品種B丙酮酸(μmol/g)0.180.190.210.34乙醇(μmol/g)2.452.496.004.00(1)黃瓜細(xì)胞產(chǎn)生丙酮酸的場(chǎng)所是__________，丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉倪^(guò)程________(填“能”或“不能”)生成ATP。(2)由表中信息可知，正常通氣情況下，黃瓜根系細(xì)胞的呼吸方式為_(kāi)_________________，低氧脅迫下，黃瓜__________________受阻。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：低氧脅迫條件下，催化丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉拿富钚愿叩氖瞧贩N________。(4)長(zhǎng)期處于低氧脅迫條件下，植物吸收無(wú)機(jī)鹽的能力下降，以及根系變黑、腐爛的原因分別是_______________________________、_____________________________。6．干種子萌發(fā)過(guò)程中，CO2釋放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的變化趨勢(shì)如圖所示(假設(shè)呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列問(wèn)題：(1)干種子吸水后，自由水比例大幅增加，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞中新陳代謝速率明顯加快，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________(至少答出兩點(diǎn))。(2)在種子萌發(fā)過(guò)程中的12～30h之間，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是____________和CO2。若種子萌發(fā)過(guò)程中缺氧，將導(dǎo)致種子萌發(fā)速度變慢甚至死亡，原因是__________________________________________________________________________________________________。(3)與種子萌發(fā)時(shí)相比，胚芽出土后幼苗的正常生長(zhǎng)還需要的環(huán)境條件包括________________________________________________________________________________________________。必刷點(diǎn)二液滴移動(dòng)—?dú)怏w體積測(cè)定裝置5.(2020·遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)室中有三套完全相同的裝置(如圖1所示)，裝置內(nèi)的綠色植物為長(zhǎng)勢(shì)相近的君子蘭，培養(yǎng)條件如表所示，經(jīng)2小時(shí)的實(shí)驗(yàn)后，測(cè)定并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。已知氧傳感器用于測(cè)定裝置內(nèi)的O2含量。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：裝置培養(yǎng)條件刻度尺讀數(shù)數(shù)據(jù)顯示屏讀數(shù)開(kāi)始時(shí)2小時(shí)后開(kāi)始時(shí)2小時(shí)后甲溫度為T(mén)1、光照適宜0ADE乙溫度為T(mén)2、光照適宜0BDF丙溫度為T(mén)2、黑暗0CDG圖1注：君子蘭細(xì)胞中光合作用和細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的最適溫度分別為T(mén)1和T2，且T2>T1。(1)三套裝置的君子蘭細(xì)胞中，均能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是________；裝置甲中的數(shù)據(jù)A代表____________________________________________________________。(2)若增加一套實(shí)驗(yàn)裝置，光照適宜條件下，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將溫度逐漸由T1升高至T2，并測(cè)得數(shù)據(jù)顯示屏讀數(shù)由D變?yōu)镠，則E、F、H的大小關(guān)系是_________________________________________________________________。(3)若B＝0，則在君子蘭的葉肉細(xì)胞中，葉綠體產(chǎn)生O2的量________(填“大于”“等于”或“小于”)線粒體消耗O2的量；若B為正數(shù)，C為負(fù)數(shù)，則該植物在溫度為T(mén)2、光照適宜的條件下，呼吸速率與光合速率之比＝________(用B、C表示)。6．某生物興趣小組利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究綠色植物的生理作用。據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)若要探究植物細(xì)胞呼吸的類(lèi)型，選取的實(shí)驗(yàn)裝置有__________________，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)，還需設(shè)置________________。若實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的紅色液滴靜止不動(dòng)，植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸，則觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________________________。(2)若要驗(yàn)證CO2是植物光合作用的必需原料，選取的最佳實(shí)驗(yàn)裝置是______________，實(shí)驗(yàn)中給植物提供C18O2后，在玻璃罩內(nèi)檢測(cè)到含18O的氧氣，其產(chǎn)生的途徑為_(kāi)_____________________________________________________________________________________。7．（2021·安徽屯溪一中高三月考）圖甲是測(cè)定某植物一晝夜氧氣釋放速率的裝置示意圖，其中小室由透明玻璃材料制成。圖乙是把相關(guān)數(shù)據(jù)整理后繪成的曲線圖?；卮饐?wèn)題：（從0點(diǎn)開(kāi)始測(cè)量，測(cè)量時(shí)，液滴處于0刻度處，左為負(fù)值，右為正值。）（1）根據(jù)圖乙所示曲線，影響小室內(nèi)植物氧氣釋放速率變化的兩個(gè)主要環(huán)境因素是_____、_____；產(chǎn)生A點(diǎn)變化的原因是_______________。（2）與D點(diǎn)相比，E時(shí)刻C3合成速率較慢的原因是_________________________；（3）曲線FG段下降的原因是_____________________________________________。（4）若經(jīng)過(guò)一晝夜玻璃管中液滴從刻度0移動(dòng)到刻度5，則該植物體有機(jī)物總量_____（增加、減少或不變）。（5）現(xiàn)要測(cè)定該植物某時(shí)間段的氧氣產(chǎn)生速率，需要增設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)組（丙裝置）：設(shè)置實(shí)驗(yàn)組方法是：_____________________________________________。設(shè)置丙裝置目的是：_____________________________________________。8．（2021·孟津縣第一高級(jí)中學(xué)高三月考）圖甲是用來(lái)測(cè)定某綠色植物相關(guān)生理過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）若用該裝置來(lái)探究植物的細(xì)胞呼吸，則需要對(duì)裝置進(jìn)行遮光處理，處理后，若各種條件都一定且適宜，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中紅墨水滴向左移動(dòng)，則表明植物進(jìn)行了___________，隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，請(qǐng)預(yù)測(cè)紅色墨水滴的移動(dòng)狀態(tài)______________________。（2）若用該裝置來(lái)探究溫度對(duì)植物光合作用的影響，除增加光照外，裝置還需要改動(dòng)的是___________；圖乙是用改動(dòng)后的裝置在適宜光照條件下測(cè)得的溫度與光合作用速率和呼吸作用速率的變化關(guān)系曲線，若溫度保持在20℃的條件下，長(zhǎng)時(shí)間每天交替進(jìn)行14h光照、10h黑暗，植物能否正常生長(zhǎng)？_________________（填“能”或“不能”），為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，本實(shí)驗(yàn)還需設(shè)置對(duì)照組，對(duì)照組設(shè)置情況是______________。必刷點(diǎn)三半葉法和黑白瓶測(cè)定裝置9.(2021·吉林長(zhǎng)春市調(diào)研)某研究小組采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合速率進(jìn)行測(cè)定。將對(duì)稱(chēng)葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱(chēng)重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量；MB表示6h后____________＋____________－呼吸作用有機(jī)物的消耗量。(2)若M＝MB－MA，則M表示__________________________________________。(3)真正光合速率的計(jì)算方法是______________________________________。(4)本方法也可用于測(cè)定葉片的呼吸速率，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。_________________________________________________________________________________。10．某半干旱地區(qū)春季多風(fēng)，干旱少雨；夏季酷熱，降水相對(duì)較多；秋季涼爽，晝夜溫差較大。某科研小組對(duì)當(dāng)?shù)丶住⒁?、丙三種植物在不同季節(jié)的生長(zhǎng)情況進(jìn)行研究，結(jié)果如下圖所示。(1)植物的葉肉細(xì)胞中ATP的生成場(chǎng)所是____________________________，秋季光照下ATP生成速率最慢的植物是__________________。(2)夏季三種植物中生長(zhǎng)最快的是__________，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________。(3)與其他兩季相比，秋季三種植物的呼吸速率_____________(填“升高”“不變”或“降低”)，原因是_____________________________________________________。(4)研究發(fā)現(xiàn)，三種植物都可以通過(guò)調(diào)節(jié)根的吸水能力以適應(yīng)春季干旱的環(huán)境，據(jù)圖可知適應(yīng)能力最強(qiáng)的是________，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)將一株生長(zhǎng)正常的甲植物對(duì)稱(chēng)葉片的一部分(a)遮光，另一部分(b)不做處理(如圖所示)，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射4h后，在a、b的對(duì)應(yīng)部位截取相等面積的葉片，烘干稱(chēng)重，分別記為Ma、Mb。若M＝Mb－Ma，則M的確切含義可以描述為_(kāi)____________________________________________________________________________________________________________________________________。11.(2021·吉林長(zhǎng)春市調(diào)研)某研究小組采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合速率進(jìn)行測(cè)定。將對(duì)稱(chēng)葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱(chēng)重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量；MB表示6h后____________＋____________－呼吸作用有機(jī)物的消耗量。(2)若M＝MB－MA，則M表示__________________________________________。(3)真正光合速率的計(jì)算方法是______________________________________。(4)本方法也可用于測(cè)定葉片的呼吸速率，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。_________________________________________________________________________________。必刷點(diǎn)四傳感器測(cè)定裝置12.(2020·貴陽(yáng)市高三適應(yīng)性考試)如圖所示的密閉透明玻璃裝置內(nèi)放有萌發(fā)的種子和一綠色盆栽植物。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)若封閉通氣孔，盆栽植物的光合速率將________(填“加快”或“減慢”)，簡(jiǎn)述理由______________________________________________________。(2)若利用該裝置檢測(cè)該盆栽植物的實(shí)際光合速率，需首先封閉通氣孔，在盆栽植物側(cè)放CO2緩沖液，一段時(shí)間內(nèi)，在光照條件下，讀取傳感器數(shù)據(jù)的________(填“增加”或“減少”)值，即可計(jì)算出凈光合速率；還需在________條件下相同時(shí)間內(nèi)，讀取傳感器數(shù)據(jù)的減少值，即可計(jì)算出_______________________________________________________________，最終計(jì)算出實(shí)際光合速率。13.(2021·河北石家莊二檢)將某綠色植物放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)，研究溫度對(duì)光合作用與呼吸作用的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：溫度/℃5101520253035光照下O2釋放量/(mg·h－1)1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中O2吸收量/(mg·h－1)0.500.751.001.502.253.003.50(1)影響光合作用的外界因素有_______________________________________(至少答出兩項(xiàng))，________是該實(shí)驗(yàn)的自變量。(2)晝夜不停地光照，該植物生長(zhǎng)的最適溫度范圍是________；每天交替進(jìn)行12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗，該植物積累有機(jī)物最多的溫度是________。(3)該實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示，光照條件下測(cè)定數(shù)據(jù)時(shí)，甲溶液為_(kāi)_______。為了防止光照引起小室內(nèi)氣體的物理性膨脹或收縮所造成的誤差，必須要設(shè)置對(duì)照，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。對(duì)照組應(yīng)如何設(shè)置？_____________________________。必刷點(diǎn)五不同條件對(duì)光合作用的影響--實(shí)驗(yàn)探究14．(2022·萊蕪高三期中)多花黃精是一種生于陰濕的山地灌木叢及林邊草叢中的藥用多年生草本植物。某研究團(tuán)隊(duì)研究了不同程度的遮陰對(duì)盆栽多花黃精果熟期葉片光合作用特性的影響。結(jié)果如表，其中氣孔導(dǎo)度反映氣孔開(kāi)放程度，氣孔導(dǎo)度越大，說(shuō)明氣孔開(kāi)放程度越大。回答下列問(wèn)題：遮光度葉綠素a/mg·g－1葉綠素b/mg·g－1類(lèi)胡蘿卜素/mg·g－1凈光合速率/μmol·m－2·s－1氣孔導(dǎo)度/mol·m－2·s－1胞間CO2濃度/μmol·mol－10%遮光1.1040.4370.3635.3760.164312.7635%遮光1.3870.5770.2688.8550.208283.5560%遮光1.3210.5420.2919.6370.221268.6480%遮光1.2760.5160.3467.0010.183298.31(1)不同的色素在層析液中溶解度有差異，其中葉綠素a在層析液中的溶解度________葉綠素b在層析液中的溶解度。不同色素對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收也有差異，其中類(lèi)胡蘿卜素主要吸收________________。(2)該實(shí)驗(yàn)的測(cè)量指標(biāo)中，衡量光合作用強(qiáng)弱的重要指標(biāo)是__________________________。從表中數(shù)據(jù)可知，該指標(biāo)在________條件下最大。(3)與對(duì)照組相比，35%遮光組氣孔導(dǎo)度較大，而胞間CO2濃度較小。胞間CO2濃度發(fā)生這種變化的原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)從表中數(shù)據(jù)分析，適當(dāng)遮光條件下葉片通過(guò)____________________和________________來(lái)提高光合作用速率。15．（2021·廣東高三月考）為探究水和氮對(duì)植物光合作用的影響，研究者將一批長(zhǎng)勢(shì)相同的小麥植株隨機(jī)均分成三組，在限制水肥的條件下做如下處理：①對(duì)照組；②施氮組，補(bǔ)充尿素；③水+氮組，補(bǔ)充尿素的同時(shí)補(bǔ)水。檢測(cè)小麥相關(guān)生理指標(biāo)，結(jié)果如下表所示。據(jù)此回答下列問(wèn)題：生理指標(biāo)氣孔導(dǎo)度/（mmol·m-2·s-1）葉綠素含量/（mg·g-1）RuBP羧化酶活性/（μmol·h-1·g-1）光合速率/（μmol·m-2·s-1）對(duì)照組859.83166.5施氮組6511.86408.5水+氮組19612.671611.4（1）為了檢測(cè)葉綠素含量的變化，可以用____________提取小麥葉肉細(xì)胞中的光合色素，提取光合色素時(shí)加入碳酸鈣的目的是________________；再用____________法分離出葉綠素。（2）小麥吸收的氮可用于合成光合作用所需要的____________（寫(xiě)出2種）。實(shí)驗(yàn)中，相比對(duì)照組，施氮組光合速率更大的原因是________________________。（3）施氦肥的同時(shí)補(bǔ)充水分，小麥的光合速率會(huì)更大，試從水的角度分析其原因：__________________。16．適宜溫度下，科研人員在密閉玻璃容器內(nèi)，對(duì)某小型植物的栽培條件進(jìn)行研究，結(jié)果如下表(基質(zhì)含水量為最大持水量的百分比)，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：光照強(qiáng)度[μmol/(m2·s)]440300170基質(zhì)含水量100%76%48%100%76%48%100%76%48%干重(g