高考生物二轮复习第1部分专题讲练突破专题2第4讲细胞呼吸与光合作用限时规范训练.docx
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高考生物二轮复习第1部分专题讲练突破专题2第4讲细胞呼吸与光合作用限时规范训练
细胞呼吸与光合作用限时规范训练
（建议用时：
45分钟）
1．下列有关细胞呼吸的叙述中正确的是（ ）
A．可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式
B．哺乳动物成熟的红细胞既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸
C．在进行无氧呼吸时，动物细胞只能将葡萄糖分解成乳酸，植物细胞只能将葡萄糖分解成酒精和CO2
D．无论有氧呼吸还是无氧呼吸，释放的能量大部分都以热能的形式散失
解析：
选D。
酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都产生二氧化碳，使澄清的石灰水变浑浊，A错误；哺乳动物成熟的红细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸，B错误；甜菜的块根、马铃薯的块茎进行无氧呼吸可以产生乳酸，C错误；呼吸作用产生的能量绝大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中，D正确。
2．下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A．种子萌发过程中细胞呼吸速率没有明显变化
B．细胞中ATP/ADP的比值下降可促进细胞呼吸
C．细胞呼吸过程中产生CO2的场所是线粒体基质
D．检测是否产生CO2可判断乳酸菌是否进行细胞呼吸
解析：
选B。
种子萌发过程中，代谢更旺盛，细胞呼吸速率明显加快，A错误；细胞中ATP/ADP的比值下降说明细胞中缺少能直接利用的能量，因此机体会通过提高呼吸作用强度来满足自身对能量的需求，B正确；细胞呼吸过程中产生CO2的场所包括线粒体基质（有氧呼吸）和细胞质基质（某些生物的无氧呼吸），C错误；乳酸菌只能进行无氧呼吸，产物是乳酸，因此不能根据是否产生CO2来判断其是否进行呼吸作用，D错误。
3．如图所示为H随化合物在生物体内代谢转移的过程，下列分析合理的是（ ）
A．①过程发生在核糖体上，水中的H只来自—NH2
B．在缺氧的情况下，③过程中不会发生脱氢反应
C．M物质应该是丙酮酸，④过程不会发生在线粒体中
D．在氧气充足的情况下，②、③过程发生在线粒体中
解析：
选C。
分析图示可知，①过程为氨基酸脱水缩合，发生在核糖体上，水中的H来自于—NH2和—COOH，A错误；③过程为细胞呼吸第一阶段，在缺氧的情况下，也会发生脱氢反应，B错误；M物质是丙酮酸，④过程是无氧呼吸第二阶段，发生在细胞质基质中，C正确；②过程是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体中，③过程发生在细胞质基质中，D错误。
4．用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉，下列错误的结论是（ ）
A．光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2O
B．光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2
C．有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2
D．有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6
解析：
选D。
光合作用光反应中H2O光解产生O2，A正确；光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2，B正确；有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2，C正确；有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6和H2O，D错误。
5．银边天竺葵叶片边缘细胞因不含叶绿体而显白色（如图中b所示）。
将整株银边天竺葵放在黑暗中两天后，再做如图所示处理。
两小时后取该叶片经酒精脱色处理，滴加碘液显色后进行观察。
根据实验结果分析不正确的是（ ）
A．实验中a处和b处两部分对照说明光合作用发生于叶绿体中
B．实验中a处和c处两部分对照说明光合作用需要CO2
C．实验中a处和遮光纸遮挡部分对照说明光合作用需要光
D．实验中光照的时间越长，效果越明显
解析：
选D。
由图和光合作用原理可知，实验后，a处变蓝，b、c处不变蓝。
a处和b处对照，单一变量是叶绿体，因此可以证明光合作用需要叶绿体，A正确；瓶内有NaOH溶液，因此a、c两处对照，单一变量是有无CO2，可以证明光合作用需要CO2，B正确；a处和遮光部位对照结果不同是由单一变量——是否有光照引起的，C正确；细胞中进行光合作用合成的有机物可运输到植物的其他部位，光照的时间越长，效果不一定越明显，D错误。
6．如图曲线Ⅰ表示黄豆在适宜温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。
在y点时改变某条件，结果发生了如曲线Ⅱ的变化。
下列分析合理的是（ ）
A．与y点相比较，x点时叶绿体中C3化合物含量低
B．在y点时，适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C．制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D．制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度
解析：
选D。
与y点相比较，x点时，光照强度较弱，光反应提供的[H]和ATP较少，C3化合物还原较少，C3化合物浓度较y点时高，A错误；题目中提到是在适宜温度下，如果再提高温度，会降低光合作用速率，B错误；制约x点光合作用的因素主要是光照强度等，C错误；z点在曲线Ⅰ上，此时提高光照强度光合速率不再提高，表明此点限制光合速率的因素不是光照强度，可能是CO2浓度，故D正确。
7．将一株生长正常的某种植物放于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。
从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0之后保持不变。
在上述整时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是（ ）
A．降低至一定水平时再升高
B．持续保持相对稳定状态
C．降低至一定水平时保持不变
D．升高至一定水平时保持相对稳定
解析：
选C。
密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸，植物净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，净光合速率只要大于0，则光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸释放的CO2量；根据题意，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。
说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降，当净光合速率随着时间延长逐渐下降为0时，密闭容器内的CO2浓度停止下降，然后净光合速率为0保持不变，密闭容器内的CO2浓度保持不变，所以C正确。
8．如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是（ ）
A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d
D．以H
O作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b
解析：
选C。
图示考查光合作用和细胞呼吸的联系及物质转化关系。
a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。
以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移途径为C18O2→有机物→C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d。
以H
O作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸作用下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。
9．如图曲线表示某植物在恒温30℃、CO2浓度一定时光合速率与光照强度的关系，下列叙述错误的是（ ）
A．与b点相比较，c点时叶肉细胞中三碳化合物的含量降低
B．若将CO2浓度降低，则叶绿体中[H]合成速率将会变小，c点向左下方向移动
C．当光照强度为x时，叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
D．已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃，图中a点将向上移动，b点将向右移动
解析：
选D。
与b点相比c点时光照强度增强，光反应产生的[H]、ATP增多，此时CO2固定速率不变、C3还原速率增强，所以c点时C3含量较低，A正确；若CO2浓度降低，合成的C3减少，随之消耗的[H]、ATP减少，所以[H]合成速率减慢，c点向左下方移动，B正确；光照强度为x时，叶肉细胞既可以进行光合作用也可以进行有氧呼吸，所以此时细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，C正确；温度由30℃调节到25℃时，光合作用速率增强、呼吸作用速率降低，所以a点向上移动、b点向左移动，D错误。
10．下图的纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化。
下列说法正确的是（ ）
A．若A代表O2吸收量，可以判断D点开始进行光合作用
B．若A代表O2释放量，B点对应的光照强度一定不等于0，D点表示植物的净光合作用强度为0
C．若A代表CO2释放量，提高大气中的CO2浓度，D点不移动
D．若A代表CO2释放量，E点时光合作用制造的有机物总量是8
解析：
选B。
若A代表O2吸收量，随光照强度增大，从外界吸收的O2量减少，说明光合作用生成的O2被有氧呼吸所利用，所以光合作用是从O2吸收量减少开始的，不是从D点开始；若A代表O2释放量，B点的光合作用强度是大于有氧呼吸强度的，B点对应的光照强度一定不为0，D点表示植物的净光合作用强度为0；若A代表CO2释放量，B点等于0时，提高大气中的CO2浓度，则需要较低的光照强度即可达到光补偿点，所以D点左移；若A代表CO2释放量，E点是光饱和点，该点有机物的积累量是8，那么光合作用制造的有机物总量是4＋8＝12。
11．在两个相同的密闭、透明的玻璃室内各放置一盆相似的甲、乙两种植物幼苗，在充足的水分、光照和适宜的温度等条件下，用红外线测量仪定时测量玻璃室内的CO2浓度，结果如表所示（假设实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变）。
下列有关分析错误的是（ ）
记录时间（min）
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
甲植物（mg/L）
150
110
80
60
50
45
45
45
45
45
乙植物（mg/L）
150
115
85
60
40
25
15
15
15
15
A.在0～25min期间，甲和乙两种植物光合作用强度都逐渐减弱
B．在30min后，甲和乙植物将不再固定CO2
C．在0～25min期间，影响光合作用强度的主要因素是CO2浓度
D．表中数据说明，在低CO2浓度时乙植物比甲植物固定CO2的能力强
解析：
选B。
在0～25min期间，甲和乙两种植物随着时间的推移，CO2浓度的降低速率逐渐减小，因此光合作用强度逐渐减弱，A正确；30min后，容器内的CO2浓度不变，说明甲、乙植物光合作用固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量，B错误；充足水分、光照和适宜的温度条件下，0～25min光合作用强度降低的主要因素是CO2浓度，C正确；由于乙植物能利用外界更低浓度的CO2，因此固定CO2的能力更强，D正确。
12．将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用和呼吸作用的影响（其他实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。
实验结果如表所示：
温度（℃）
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸收CO2（mg/h）
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
3.00
黑暗中释放CO2（mg/h）
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
3.50
下面对该表数据分析正确的是（ ）
A．昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长
B．昼夜不停地光照，在20℃时该植物生长得最快
C．每天光照12小时，20℃时该植物积累有机物最多
D．每天光照12小时，30℃时积累的有机物是10℃时的2倍
解析：
选C。
植物生长速度与其有机物积累速度有关，植物光照下吸收CO2的速率代表其净光合速率，昼夜不停地光照，在35℃时该植物可以生长。
昼夜不停地光照，在25℃时该植物生长最快。
每天光照12小时，在20℃时该植物积累有机物最多。
每天光照12小时，30℃时积累的有机物是10℃时的0.5倍。
13．图1为番茄叶肉细胞中的两种膜结构以及发生的部分生化反应示意图。
（1）图1中，甲所示生物膜存在于________（细胞器）中，乙所示生物膜的名称是________。
（2）在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培番茄（CO2充足）。
测得图1中两种膜产生与消耗O2速率的变化曲线（如图2所示）。
①5～8h间，容器内的CO2含量将________，番茄植株干重将________。
②9～10h间，甲膜生成O2的速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是____
____________；图1中，10h时不再产生ATP的是________膜；若此环境因素维持不变，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时________成为ATP合成的唯一场所。
③若在8h时，将容器置于冰水浴中，请推测乙膜消耗O2的速率将会出现的变化及其原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）根据发生的反应，可判断图1中甲是类囊体薄膜，乙是线粒体内膜。
（2）甲膜生成O2的速率即光合作用速率，乙膜消耗O2的速率即呼吸速率。
①据图分析，5～8h间，光合作用速率大于呼吸速率，故容器内的CO2含量将减少，番茄植株干重将增加。
②9～10h间，光合作用速率迅速下降，引起光合作用速率迅速下降的因素最可能是光照强度降低；10h时光合作用速率为0，故此时类囊体薄膜不再产生ATP；若容器内的O2完全耗尽，植物只可进行无氧呼吸，产生ATP的唯一场所是细胞质基质。
③8h时若温度降低，抑制了酶的活性，O2消耗速率将明显下降。
答案：
（1）叶绿体 线粒体内膜
（2）①减少 增加 ②光照（强度） 甲 细胞质基质 ③O2消耗速度（明显）下降，因为低温抑制了酶的活性
14．为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人员分别测定了新育品种与原种（对照）叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量，结果如图所示。
请回答下列问题：
（1）图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在______相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积______的释放量。
（2）光合作用过程中，CO2与C5结合生成________，消耗的C5由________经过一系列反应再生。
（3）由图可知，P1的叶片光合作用能力最强，推断其主要原因有：
一方面是其叶绿素含量较高，可以产生更多的________；另一方面是其蛋白质含量较高，含有更多的________。
（4）栽培以后，P2植株干重显著大于对照，但籽实的产量并不高，最可能的生理原因是
________________________________________________________________________。
解析：
（1）探究实验要遵循单一变量原则。
图1所示实验的自变量为温度，因此其他外界条件应保持一致且适宜，而影响光合作用的重要外界条件还有光照强度和CO2浓度等。
单位时间、单位叶面积O2的释放量是衡量净光合速率的重要指标。
（2）暗反应中，CO2与C5反应生成C3，这是CO2的固定过程；消耗的C5由C3经过一系列反应再生，这是C3的还原过程。
（3）根据图2解释图1，从叶绿素角度分析，叶绿素含量较高会促进光反应产生更多的[H]和ATP，从而更有利于暗反应中有机物的生成；大多数酶的化学本质是蛋白质，与光合作用有关的蛋白质含量较高，则应从酶的角度考虑。
（4）P2植株干重显著大于对照组，但籽实的产量并不高，最可能的原因是光合作用产生的有机物向籽实运输的少。
答案：
（1）光照强度、CO2浓度 O2
（2）C3 C3
（3）[H]和ATP 参与光合作用的酶 （4）P2光合作用能力强，但向籽实运输的光合产物少
15．如图甲曲线表示某植物在恒温25℃时光合速率与光照强度的关系，图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。
试回答：
（1）Y点的含义是______________。
已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，图甲曲线中X点将向________移动，Y点将向________移动，Z点将向________移动。
（2）25℃时，Y点和Z点时，限制光合速率的因素________（填“相同”或“不同”）。
如果W光照强度下，CO2的供应充足，则此时限制光合作用的因素可能是____________。
（3）利用图乙装置来探究影响植物光合作用的因素实验中，若在灯与广口瓶之间放一隔热装置（假设对透光性无影响），这时我们可用这个装置来探究影响植物光合速率的因素。
其中________是自变量。
若实验中每隔15min改变一次广口瓶与灯之间的距离，随着时间与距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的原因可能是__________________________。
解析：
（1）Y点代表光补偿点，在该点光合速率与呼吸速率相等。
将温度由25℃调节到30℃，由光合作用的最适温度调整成呼吸作用的最适温度，呼吸速率提高，X点上移；由于呼吸速率提高，必须增强光照强度以提高光合速率才能使光合速率和呼吸速率相等，因此，Y点右移。
温度的升高使最大光合速率降低，需要的光照强度也减弱，因此Z点向左上移动。
（2）Y点时光照较弱，随着光照强度的增加，光合速率提高，光照强度是Y点时的限制因素；Z点时光照较强，随着光照强度的增加，光合速率不再提高，温度恒定的条件下，限制光合速率的因素最可能是CO2浓度。
如果W光照强度下，CO2的供应充足，温度又适宜，则影响光合作用的因素就要从内因考虑，常见的影响光合作用的内部因素有光合色素的含量或酶的数量。
因温度适宜，不能答酶活性。
（3）广口瓶与灯之间距离的改变引起光照强度的改变，因此光照强度是自变量，随着距离的增加，光照减弱，光照成为限制因素，可导致光合速率减小，气泡产生速率下降。
植物光合作用吸收容器中的CO2，随着时间的增加，CO2浓度降低，也可导致光合速率减小，气泡产生速率下降。
答案：
（1）（该光照强度时）植物光合速率等于呼吸速率 上 右 左上
（2）不同 光合色素的含量 （3）光照强度 光照强度减弱（或水中CO2含量下降）
必考大题提升练
（一）
（建议用时：
45分钟）
1．如图甲表示植物细胞的亚显微结构，图乙表示该细胞中可能发生的相关生理过程，a～e表示物质，①～④表示过程。
（1）图乙中①和③过程发生的场所分别是图甲中的__________、__________（填字母）。
（2）能生成大量ATP的过程是________（填序号）。
有氧呼吸与无氧呼吸完全相同的阶段是________（填序号）。
（3）图乙中物质c为________，物质a、d分别是________和________。
有氧呼吸的产物CO2中氧来自________。
（4）图乙中的c和e物质通过膜的方式分别是________和________。
（5）1个葡萄糖分子有氧呼吸释放的能量为m，其中40%用于ADP转化成ATP，若1个高能磷酸键所含的能量为n，则1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生的ATP分子数为________。
（6）图乙的哪个生理过程在人体细胞中是不能发生的？
________（填序号）。
人体细胞中进行该过程的产物是________。
解析：
（1）图甲是植物细胞的亚显微结构图，其中A是线粒体，E是细胞质基质；图乙为细胞呼吸过程模式图，①②为无氧呼吸，①④③为有氧呼吸，a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精；①是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所是细胞质基质，而③是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体。
（2）有氧呼吸第三阶段（③）产生的能量最多；有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同。
（3）有氧呼吸的第二阶段产生CO2，其中的氧来自葡萄糖（丙酮酸）和H2O。
（4）图乙中的c物质是[H]，通过膜的方式是主动运输；而e物质是酒精，通过膜的方式是自由扩散。
（5）1个葡萄糖分子形成的ATP的分子数为40%·m/n＝2m/5n。
（6）图乙中的②为无氧呼吸的第二阶段，产物是酒精和CO2，该过程在人体细胞内不会发生；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸。
答案：
（1）E A
（2）③ ①
（3）[H] 丙酮酸 O2 葡萄糖（丙酮酸）和H2O
（4）主动运输 自由扩散
（5）2m/5n （6）② 乳酸
2．下表是黑暗和光照条件下旱冬瓜种子萌发率对比实验的结果；下图表示光照强度对不同叶龄旱冬瓜幼苗叶片吸收CO2量的影响。
请分析回答下列问题：
处理
萌发率
平均
萌发率%
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
光照培养
23
18
11
17
14
16.6
暗培养
0
2
0
0
1
0.6
暗培养后
补充光照
15
13
19
16
20
16.6
15,13,19,16,20,16.6
（1）旱冬瓜种子萌发早期某阶段测得CO2释放量比O2吸收量多（以葡萄糖为底物），这说明________________，此时细胞内丙酮酸代谢的场所是________________________。
（2）旱冬瓜未成熟的种子合成的________可以解除种子休眠，促进种子萌发；分析表中数据可以得出的结论是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）分析图中3月龄苗的旱冬瓜，限制B点的环境因素可能是________，若光照强度在2000μmol·m－2·s－1持续60s，再黑暗处理180s，该叶片________（填“能”或“不能”）正常生长。
（4）当光照强度为________μmol·m－2·s－1时叶片的光合速率不受苗龄的影响，________月龄苗适于在遮阴条件下生长。
解析：
（1）在以葡萄糖为底物的情况下，CO2释放量比O2吸收量多，说明此时种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸。
丙酮酸可在细胞质基质中转变为酒精和CO2，也可进入线粒体被彻底氧化分解为CO2和H2O。
（2）赤霉素可以解除种子休眠，促进种子萌发。
由表中数据可知，在光照条件下培养，种子的萌发率较高，而在黑暗条件下培养，种子几乎不萌发，暗培养后补充光照种子萌发率大幅提高，故光照是旱冬瓜种子萌发的必要条件。
（3）图中限制B点的环境因素可能是CO2浓度，也可能是温度。
若在光照强度为2000μmol·m－2·s－1持续60s，真光合作用消耗CO2量为（6＋2）×60＝480（μmol·m－2），再黑暗处理180s，呼吸作用产生CO2量为（180＋60）×2＝480（μmol·m－2），真光合作用产生有机物量与呼吸作用消耗有机物量相等，叶片不能正常生长。
（4）由题图可知，光照强度为0～50μmol·m－2·s－1时两条曲线重合，叶片的光合速率不受苗龄的影响。
3月龄苗在光照强度高时光合速率下降，适于在遮阴条件下生长。
答案：
（1）种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 细胞质基质、线粒体（基质）
（2）赤霉素 光照是旱冬瓜种子萌发的必要条件
（3）CO2浓度（或温度） 不能 （4）0
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