（天津專用）2020高考生物二輪復習 專題能力訓練4 光合作用與細胞呼吸（含解析）

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1、專題能力訓練四　光合作用與細胞呼吸 一、選擇題 1.(2019全國Ⅰ理綜)將一株質量為20 g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中,一段時間后植株達到40 g,其增加的質量來自(　　) A.水、礦質元素和空氣　　　　 B.光、礦質元素和水 C.水、礦質元素和土壤 D.光、礦質元素和空氣 答案:A 解析:黃瓜幼苗在光照等適宜的環(huán)境中由20g長到40g,是同化作用大于異化作用的結果,增加的質量來自吸收的水、礦質元素以及通過光合作用將水和空氣中的CO2轉化成的有機物。 2.(2018天津實驗中學考試)下圖是人體內(nèi)不完整的細胞呼吸示意圖,下列有關敘述正確的是(　　) A.細胞內(nèi)產(chǎn)生C

2、O2的場所為細胞質基質和線粒體 B.在有氧條件下,過程②③將受到抑制 C.①③④與①②過程相比,前者能夠徹底分解有機物 D.過程③產(chǎn)生的ATP最多,過程④需要水的參與 答案:C 解析:人體細胞有氧呼吸會產(chǎn)生CO2,其場所為線粒體基質;無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,不產(chǎn)生CO2。因此,人體細胞內(nèi)產(chǎn)生CO2的場所為線粒體,A項錯誤。過程②為無氧呼吸第二階段,過程③為有氧呼吸第二階段,在有氧條件下,過程②會受到抑制,但有利于過程③的進行,B項錯誤。①③④為有氧呼吸,①②為無氧呼吸,有氧呼吸能徹底分解有機物,C項正確。過程④為有氧呼吸的第三階段,產(chǎn)生的ATP最多,過程③為有氧呼吸的第二階段,需要水的參與

3、,D項錯誤。 3.離體葉綠體在光照下穩(wěn)定地進行光合作用時,如果中斷CO2的供應,下列關于一段時間內(nèi)葉綠體中ATP與O2的相對含量變化的示意圖,正確的是(　　) 答案:B 解析:離體葉綠體在光照下穩(wěn)定地進行光合作用時,突然中斷CO2的供應,會使C3合成減少,一段時間內(nèi)暗反應逐漸減弱,其消耗的ATP也逐漸減少,故ATP相對含量逐漸增加;隨著暗反應的減弱,光反應也逐漸減弱,故葉綠體內(nèi)O2含量逐漸減少。 4.植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢如下圖所示。下列敘述錯誤的是(　　) A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自太陽能 B.葉溫在36~50 ℃時,植物甲的

4、凈光合速率比植物乙的高 C.葉溫為25 ℃時,植物甲的光合速率與細胞呼吸速率的差值不同于植物乙的 D.葉溫為35 ℃時,甲、乙兩種植物的光合速率與細胞呼吸速率的差值均為0 答案:D 解析:植物光合作用所需能量都來自太陽能,A項正確。據(jù)圖可知,葉溫在36~50℃時植物甲的凈光合速率大于植物乙,B項正確。植物光合速率與細胞呼吸速率的差值即為凈光合速率。葉溫在25℃時植物甲的凈光合速率比植物乙小,C項正確。葉溫在35℃時,植物甲和植物乙的凈光合速率相等,且都大于零,D項錯誤。 5.(2019湖南六校聯(lián)盟聯(lián)考)下圖表示光合作用和有氧呼吸過程中C、H、O三種元素的轉移途徑以及能量轉換過程。圖中

5、序號表示相關的生理過程。下列敘述錯誤的是(　　) A.在元素轉移途徑中,④與⑧、⑦與⑨表示的生理過程相同 B.在元素轉移途徑中,能在小麥根尖成熟區(qū)細胞中發(fā)生的生理過程有②③⑥⑦⑨ C.在有氧呼吸過程中,產(chǎn)生能量最多的過程是⑦(或⑨) D.ATP中的化學能可以轉變?yōu)橛袡C物中的化學能,而不能轉變?yōu)楣饽? 答案:D 解析:④和⑧都表示光反應中水分子在光照下的分解,⑦和⑨都表示有氧呼吸第三階段中O2與[H]反應生成水,A項正確。小麥根尖成熟區(qū)細胞中有線粒體,沒有葉綠體,因而可以發(fā)生有氧呼吸過程(可以發(fā)生的生理過程有②③⑥⑦⑨),但不能進行光合作用,B項正確。在有氧呼吸過程中,產(chǎn)生能量最多

6、的是第三階段,即⑦(或⑨),C項正確。ATP中的化學能可以轉變?yōu)橛袡C物中的化學能,也可以轉變?yōu)楣饽?如螢火蟲發(fā)光由ATP供能,D項錯誤。 6.下圖是綠色植物葉肉細胞內(nèi)部分生命活動示意圖,其中①②③④⑤表示生理過程,A、B、C、D表示物質。下列相關分析錯誤的是(　　) A.在生物膜上發(fā)生的生理過程有③和④ B.①②⑤過程均發(fā)生在細胞質基質中 C.A和B分別表示丙酮酸和[H] D.有氧呼吸包括圖中的①②③過程 答案:B 解析:圖中①是有氧呼吸第一階段,②是有氧呼吸第二階段,③是有氧呼吸第三階段,④是光合作用的光反應,⑤是光合作用的暗反應;A是丙酮酸,B是NADH(或[H]),C是

7、ADP、Pi和NADP+,D是ATP和NADPH(或[H]),C、D兩項正確。有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜上進行,光反應在類囊體薄膜上進行,A項正確。有氧呼吸第一階段在細胞質基質中進行,有氧呼吸第二階段在線粒體基質中進行,暗反應在葉綠體基質中進行,B項錯誤。 7.下圖曲線表示某植物在恒溫30 ℃、CO2濃度一定時光合速率與光照強度的關系,下列敘述錯誤的是(　　) A.與B點相比較,C點時葉肉細胞中C3的含量降低 B.若將CO2濃度降低,則葉綠體中[H]合成速率將會變小,C點向左下方移動 C.當光照強度為X點時,葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體 D.已知該植物

8、光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃,在其他條件不變的情況下,將溫度調節(jié)到25 ℃,圖中A點將向上移動,B點將向右移動 答案:D 解析:與B點相比較,C點時光照強度增強,光反應產(chǎn)生的[H]、ATP增多,此時CO2固定速率不變,C3還原速率增強,所以C點時C3含量降低,A項正確。若CO2濃度降低,合成的C3減少,隨之消耗的[H]、ATP減少,所以[H]合成速率減慢,C點向左下方移動,B項正確。光照強度為X時,葉肉細胞既可以進行光合作用也可以進行有氧呼吸,所以此時細胞產(chǎn)生ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體,C項正確。溫度由30℃調節(jié)到25℃時,光合作用速率增強、呼吸作用速

9、率降低,所以A點向上移動,B點向左移動,D項錯誤。 8.下圖表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下,某植物在不同溫度下的凈光合作用速率和細胞呼吸速率曲線(用CO2吸收量或產(chǎn)生量的相對值表示)。下列敘述錯誤的是(　　) A.光合作用中溫度主要影響暗反應階段 B.光合作用、細胞呼吸都受到溫度的影響,其中與細胞呼吸有關的酶的適宜溫度更高 C.溫度在30 ℃左右時真正光合作用速率最大 D.若溫度保持在25 ℃,長時間每天交替進行12 h光照、12 h黑暗,該植物不能正常生長 答案:D 解析:光合作用暗反應階段需要更多的酶參加,因此溫度主要影響暗反應階段,A項正確。由圖示可知光合作用最適

10、溫度為30℃,呼吸作用最適溫度為40℃,B項正確。由圖示可知溫度為30℃時,凈光合作用速率與細胞呼吸速率之和最大,C項正確。溫度保持在25℃時,12h光照條件下凈光合速率相對值為4,12h黑暗條件下的呼吸速率相對值為2.5,兩者差值大于0,因此該植物能正常生長,D項錯誤。 9.將某綠色植物放在特定的實驗裝置中,研究溫度對光合作用和細胞呼吸的影響(其他實驗條件都是理想的),實驗以CO2的吸收量與釋放量為指標。實驗結果如下表所示: 溫度/℃ 5 10 15 20 25 30 35 光照下CO2吸收量(mg·h-1) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75

11、3.50 3.00 黑暗中CO2釋放量(mg·h-1) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 下面對該表數(shù)據(jù)分析正確的是(　　) A.晝夜不停地光照,在35 ℃時該植物不能生長 B.晝夜不停地光照,在20 ℃時該植物生長得最快 C.每天光照12 h,20 ℃時該植物積累有機物最多 D.每天光照12 h,30 ℃時積累的有機物是10 ℃時的2倍 答案:C 解析:根據(jù)表格數(shù)據(jù),光照下吸收CO2的量代表凈光合速率,黑暗中釋放CO2的量代表呼吸速率,因此凈光合速率=總光合速率-呼吸速率。如果晝夜不停地光照,在35℃時該植物能生長,A項

12、錯誤。最適合植物生長的溫度是25℃,B項錯誤。如果每天光照、黑暗各進行12h,則植物積累的有機物的量=12×凈光合速率-12×呼吸速率,則在溫度為20℃時,該植物積累的有機物為3.25×12-1.50×12=21(mg),為同種條件下最多,C項正確。30℃時每天交替進行12h光照,12h黑暗,有機物積累是10℃時的一半,D項錯誤。 10.某科研小組為探究環(huán)境因素對光合作用的影響,進行了相關實驗。取去除淀粉的某植物葉片打成大小相等的圓片,并將相同數(shù)量的葉圓片分別放入A~D四組燒杯中,在25 ℃環(huán)境中進行實驗,實驗內(nèi)容與結果見下表。 組別 燒杯中的液體成分 處理條件 檢測結果 A 富

13、含CO2的水 光照 + B 富含CO2的水 黑暗 - C 富含CO2的葡萄糖溶液 光照 ++ D 富含CO2的葡萄糖溶液 黑暗 + 注“+”表示檢出淀粉,“++”表示檢出淀粉含量較高,“-”表示未檢出淀粉。 下列說法錯誤的是(　　) A.去除植物葉片中淀粉的方法可以是不照光,進行饑餓處理 B.離體葉肉細胞可直接利用葡萄糖合成淀粉 C.淀粉合成所需直接能源物質只能來自光反應階段 D.若僅將D組CO2替換成N2,可推測葉片中仍有淀粉 答案:C 解析:去除植物葉片中淀粉的方法可以是不照光,進行饑餓處理,通過細胞呼吸消耗有機物,A項正確。由C、D組可知,

14、離體葉肉細胞可直接利用葡萄糖合成淀粉,B項正確。淀粉合成所需直接能源物質既可來自光反應階段,又可來自細胞呼吸,C項錯誤。若僅將D組CO2替換成N2,可推測葉片中仍有淀粉,因為離體葉肉細胞可直接利用葡萄糖合成淀粉,D項正確。 二、非選擇題 11.(2018全國Ⅱ理綜)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性,某同學選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片,分別測定其凈光合速率,結果如下圖所示,據(jù)圖回答問題。 (1)從圖可知,A葉片是樹冠　　　　(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是　　　　　　　。? (2)光照強度達到一定數(shù)值時,A葉片的凈光合速率開始下降,但測得放氧速率不變,

15、則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的　　　反應受到抑制。? (3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量,在提取葉綠素的過程中,常用的有機溶劑是　　　　　　　。? 答案:(1)下層　A葉片的凈光合速率達到最大時所需光照強度低于B葉片　(2)暗　(3)無水乙醇 解析:(1)據(jù)圖可知,相同光照強度下,兩種葉片凈光合速率有所不同,且A葉片達到凈光合速率最大值時的光照強度小于B葉片達到凈光合速率最大值時的光照強度,所以A葉片是樹冠下層的葉片。(2)光照強度達到一定數(shù)值時,A葉片的凈光合速率開始下降,但測得放氧速率不變,說明光合作用的光反應不變,光反應產(chǎn)生的ATP和NADPH不變,A葉片凈光合

16、作用速率下降的原因是暗反應受到抑制。(3)綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中,所以常用無水乙醇提取綠葉中的葉綠素。 12.光合作用和細胞呼吸是植物的重要生命活動,結合有關知識回答下列問題。 (1)以測定的CO2吸收量與釋放量為指標,研究溫度對某綠色植物光合作用與細胞呼吸的影響,結果如下表所示: 溫度/℃ 5 10 20 25 30 35 光照條件下CO2吸收量(mg·h-1) 1 1.8 3.2 3.7 3.5 3 黑暗條件下CO2釋放量(mg·h-1) 0.5 0.75 1 2.3 3 3.5 ①溫度由25 ℃升高到30 ℃時,光合作

17、用制造有機物的速率　　　　(填“增大”或“減小”)。? ②假設細胞呼吸晝夜不變,植物在25 ℃時,一晝夜中給植物光照15 h,則一晝夜積累的有機物的量為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)如果用下圖所示的裝置來探究光照強度和光合作用速率的關系,且測量指標為裝置中O2含量的變化,則該裝置需要進行適當修改,具體修改措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。為使測得O2的變化量更精確,還應再設置一對照裝置,對照裝置的容器和小燒杯中應分別放入　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案:(1)①增大　②34.8 mg　(2)將小燒杯中的蒸餾

18、水換成CO2緩沖液(或碳酸氫鈉溶液)　死的植物幼苗和CO2緩沖液(或碳酸氫鈉溶液) 解析:(1)光照條件下CO2的吸收量是光合作用的凈吸收量,黑暗條件下只進行細胞呼吸。溫度由25℃升高到30℃時,光合作用制造有機物的速率由6mg/h增加到6.5mg/h。25℃時,一晝夜中給植物光照15h,植物一晝夜積累的有機物的量為3.7×15-9×2.3=34.8(mg)。(2)要探究光照強度與光合速率的關系,必須滿足植物進行光合作用的條件,小燒杯中的蒸餾水應換成CO2緩沖液或碳酸氫鈉溶液,為植物提供CO2;設置對照實驗的主要目的是排除外界因素變化導致液滴移動對實驗結果的干擾,因此,對照組中應放死的植物幼苗和CO2緩沖液(或碳酸氫鈉溶液)。 - 7 -