高考生物小专题4 细胞呼吸和光合作用.docx

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高考生物小专题4细胞呼吸和光合作用

小专题4　细胞呼吸和光合作用

1.（2017·山西名校联考）下列关于人体细胞呼吸（呼吸底物为葡萄糖）的叙述,正确的是（　A　）

A.有氧条件下,肌肉细胞吸收与释放的气体量相等

B.成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸来产生ATP

C.有氧和无氧条件下,神经元产生CO2的场所相同

D.剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸会破坏内环境的pH

解析:

有氧条件下,肌肉细胞消耗的氧气量等于产生的CO2量;成熟的红细胞没有线粒体,因此通过无氧呼吸产生ATP;神经元无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2;正常情况下,人体剧烈运动时产生的乳酸在血浆中缓冲物质的缓冲作用下,不会破坏内环境中pH的相对稳定。

2.（2017·安徽皖南八校第一次联考）二氧化碳红外分析仪可以直接测出密闭容器中的二氧化碳浓度。

现在有一与二氧化碳红外分析仪相连接的透明密闭容器,给予适合实验生物正常代谢所需的环境条件,用此装置做如下实验,不能达到预期目的的是（　C　）

A.给予充足氧气,测定酵母菌有氧呼吸速率

B.制造无氧环境,测定酵母菌无氧呼吸速率

C.给予充足光照,测定植物氧气的制造速率

D.制造黑暗环境,测定绿色植物的呼吸速率

解析:

酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程中都产生二氧化碳,可以给予O2或制造无氧环境,分别测定密闭容器中二氧化碳的变化,来计算有氧呼吸速率和无氧呼吸速率;植物氧气的制造速率=呼吸作用氧气的消耗速率+密闭容器中氧气的增加速率,在充足光照条件下无法测算绿色植物的呼吸速率即氧气的消耗速率;黑暗环境中,植物只能进行呼吸作用,根据容器内二氧化碳含量的变化可以测定呼吸速率。

3.（2017·山东济南一中质检）有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如图所示。

据图中信息推断错误的是（　C　）

A.氧浓度为a时酵母菌没有有氧呼吸,只进行无氧呼吸

B.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程会不同

C.当氧浓度为c时,2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵

D.a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生[H]和ATP

解析:

根据无氧呼吸反应式可知,无氧呼吸产生酒精的量和CO2的量相等,氧浓度为a时,产生酒精的量等于产生CO2的量,表明酵母菌只进行无氧呼吸;当氧浓度为b时,产生CO2的量大于酒精的量,说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,而氧浓度为d时,产生酒精的量为零,说明酵母菌只进行有氧呼吸;由图中数据可知,氧浓度为c时,2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵;无论有氧呼吸还是无氧呼吸都能产生[H]和ATP。

4.（2017·湖北重点中学联考）以下四幅光谱图（虚线表示林中空地的光谱,实线表示林下的光谱）中,能反映阳光经上层叶片对光的吸收后,透到林下的光波组成的是（　A　）

解析:

叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。

当阳光经上层叶片对光的吸收后,透到林下的光波组成中,红光和蓝紫光的量明显减少。

5.（2017·宁夏银川二模）在条件适宜的情况下,用自然光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与自然光相同的绿色光照,瞬间叶绿体中的物质所发生变化正确的是（　A　）

A.ATP含量下降B.C3的含量下降

C.合成C5的速率加快D.NADPH的含量上升

解析:

由于叶绿体中光合色素对绿光的吸收很少,所以改变光质后,光反应变慢,所以ATP合成减少,导致ATP含量下降;光反应为暗反应提供[H]（NADPH）、ATP以还原C3,光反应减弱后,C3的还原减弱,合成C5的速率减慢,C3消耗减少,同时CO2固定生成C3的速率不变,C3的含量相对增多;由于光反应变慢,所以水的光解变慢,产生的[H]（NADPH）减少,导致NADPH含量下降。

6.（2017·湖北重点中学联考）下列关于光合作用和细胞呼吸在实际生活中的应用的叙述,正确的是（　B　）

A.破伤风芽孢杆菌适合生活在有氧的环境中

B.净光合速率长期为0时,植物停止生长

C.夏季晴天光照强度最大时,小麦光合速率最高

D.人体剧烈运动时所需能量主要由无氧呼吸提供

解析:

破伤风芽孢杆菌只能进行无氧呼吸,适合生活在无氧的环境中;净光合速率长期为0时,没有有机物积累,植物停止生长;夏季晴天光照最强时,因蒸腾作用过强,小麦叶片的气孔关闭而出现午休现象,导致光合作用的原料二氧化碳供应减少,小麦的光合速率反而下降;人体剧烈运动时所需能量主要由有氧呼吸提供。

7.（2017·湖北重点中学联考）将甲、乙两株同样的植物放在两个密闭的装置中,甲给予光照,乙遮光处理,其他条件相同。

下列关于这两株植物代谢的叙述中,正确的是（　B　）

A.给予光照的装置中O2含量将持续增加

B.乙植株有机物的含量将减少

C.如果乙植株突然给予光照,叶绿体内C3含量将增加

D.甲、乙植株的叶肉细胞中产生ATP的场所相同

解析:

密闭的装置甲给予光照,其内的甲植物能同时进行光合作用和呼吸作用,当光合作用强度小于呼吸作用强度时,装置中O2含量将减少;密闭的装置乙给予遮光处理,其内的乙植物不能进行光合作用,但能进行呼吸作用,呼吸作用消耗有机物,因此有机物含量将减少;如果对遮光处理的乙植株突然给予光照,由于光反应能为暗反应提供[H]和ATP,导致C3还原过程加快,所以叶绿体内C3含量将减少;给予光照的装置甲,由于其内甲植物同时进行光合作用和呼吸作用,因此产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体,遮光处理的装置乙,由于其内的乙植株不能进行光合作用,但能进行呼吸作用,因此产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体。

8.玉米与其他植物间行种植称为间作,单独种植称为单作。

玉米与大豆间作可增产（已知玉米株高大于大豆）。

如图是玉米与大豆间作和玉米单作在不同光照强度下测得的玉米吸收CO2的速率（假设间作与单作农作物间的株距、行距均相同）。

下列说法正确的是（　D　）

A.光照强度为a,玉米叶肉细胞中没有还原氢生成

B.光照强度为b,影响两曲线的主要因素是CO2浓度

C.光照强度为c,单作时玉米固定CO2的速率为10μmol·m-2·s-1

D.实验表明,超过一定光照强度,间作时玉米能更有效地利用光能增加产量

解析:

分析曲线可知,光照强度为a时,叶肉细胞光合作用强度和细胞呼吸作用强度相等,两者均产生还原氢;光照强度为b,影响两曲线的主要因素是光照强度;光照强度为c,单作时玉米固定CO2的速率为10+5=15（μmol·m-2·s-1）;曲线表明超过c点光照强度后,间作时玉米能更有效地利用光能增加产量。

9.莲藕微甜而脆,可生食也可做菜,而且药用价值相当高。

研究人员获得一株莲藕突变体,发现其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。

请回答下列相关问题:

（1）研究发现,光照强度较低时突变体莲藕净光合速率低于普通莲藕,推测引起这种差异的主要原因是突变体叶绿素含量较低,导致　

　　　　　　;光照强度较高时突变体莲藕净光合速率却高于普通莲藕,推测可能的原因:

一方面是外界的　　　　　弥补了内部缺陷带来的不利影响;另一方面可能是突变体的　　　　　效率较高。

（2）藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通,因此藕主要进行　　　　　呼吸;在藕采收的前几天,要向藕田灌水并割去荷叶的叶柄,这有利于　　　　　　　　　　　　,从而减少有机物的消耗而提高藕的品质。

（3）藕极易褐变,是因为细胞内的多酚氧化酶在有氧条件下催化相关反应,将藕用开水处理后可减轻褐变程度,原因是　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　。

褐变会影响藕的品质,请为商家储藏、运输藕提供一条合理性的建议:

　。

解析:

（1）分析题干信息可知,“其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%”,因此由于突变体莲藕叶绿素含量较低,导致光反应减弱,最终导致光照强度较低时突变体莲藕净光合速率低于普通莲藕。

光照强度较高时突变体莲藕净光合速率却高于普通莲藕,推测可能的原因:

一方面是外界的较强光照弥补了内部缺陷带来的不利影响;另一方面可能是突变体的暗反应效率较高。

（2）藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通,因此藕可以获得充足的氧气,主要进行有氧呼吸;在藕采收的前几天,要向藕田灌水并割去荷叶的叶柄,这有利于减少氧气供应,降低呼吸作用,从而减少有机物的消耗而提高藕的品质。

（3）高温破坏了多酚氧化酶的活性,因此将藕用开水处理后可减轻褐变程度。

褐变会影响藕的品质,由于低温能够降低酶活性,因此商家在储藏、运输藕的过程中,可以对藕低温处理或浸入水中。

答案:

（1）光反应减弱　较强光照　暗反应　

（2）有氧　减少氧气供应,降低呼吸作用　（3）高温破坏了多酚氧化酶的活性　低温处理或浸入水中

10.（2017·山东青岛一模）为探究某观赏植物的A、B两个品种在干旱条件下生理活动的变化,研究者在温度适宜的条件下采用控水方法模拟干旱条件进行实验,结果如图。

请回答相关问题:

（1）根据光合作用过程推测,干旱条件下A、B两品种的光饱和点比正常供水条件下　　　（填“高”或“低”）,推测理由是　 

　。

（2）研究发现,该植物的A、B两个品种在干旱条件下能引起植物激素的合成发生变化,进而通过对　　　　　　　进行调节,使植物细胞内与光合作用相关蛋白的含量发生变化,以适应环境的改变。

（3）据图分析,在干旱条件下　　　　　品种更适于在弱光环境下生存,做出判断的依据是　 

　。

解析:

（1）由于干旱条件下气孔开度降低（气孔关闭）,CO2吸收减少,暗反应减弱,需要光反应提供的[H]和ATP少,所以较弱的光照即可满足暗反应的需求,因此干旱条件下A、B两品种的光饱和点比正常供水条件下低。

（2）外界因素会引起包括植物激素在内的多种变化,进而对植物基因组的表达进行调节。

（3）据图分析,B品种光补偿点低于A品种,说明该品种在干旱条件下利用弱光的能力更强（4～6klx,B品种净光合速率较高）,在干旱条件下B品种更适于在弱光环境下生存。

答案:

（1）低　干旱条件下气孔开度降低（气孔关闭）,CO2吸收减少,暗反应减弱,需要光反应提供的[H]和ATP少,因此较弱的光照即可满足暗反应的需求　

（2）（相关）基因的表达（基因组的表达）　（3）B　B品种光补偿点低于A品种,说明该品种在干旱条件下利用弱光的能力更强（4～6klx,B品种净光合速率较高）

11.（2017·四川绵阳质检）为了探究不同遮光和温度处理对水稻光合作用的影响,研究小组将生长发育状况一致的A品种水稻均分为6组并置于人工气室中培养。

1组模拟田间环境（对照组）,另5组分别如下表处理（实验组）,在维持CO2浓度等条件与对照组相同的条件下培养一段时间。

测定各组叶片的净光合速率结果如下:

实验编号

对照

组

实验

组一

实验

组二

实验

组三

实验

组四

实验

组五

实验

处理

遮光

比例

不

遮光

不遮光

遮光

30%

遮光

30%

遮光

50%

遮光

50%

温度/℃

25

30

25

30

25

30

实验

结果

净光合速率

/mgCO2·

dm-2·h-1

11.25

9.12

24.90

21.50

13.51

10.40

（注:

A品种水稻光合作用的最适温度为25℃,呼吸作用的最适温度为35℃）

回答下列问题:

（1）根据本实验结果,可以推测对水稻光合速率影响较大的环境因素是　　　　　　　,其依据是　 

　。

（2）在实验中,为使实验组三的水稻光合强度升高,可考虑的措施是适当提高　　　　　　　　（填“光照强度”“CO2浓度”或“温度”）。

（3）从细胞代谢角度分析,在遮光比例相同时,温度由25℃升高到30℃时净光合速率降低的原因是 

　。

（4）某小组研究弱光胁迫对水稻光合产物向籽粒转运的影响情况,做了如下实验:

在灌浆期,当对照组、实验组二、实验组四的水稻叶片分别固定等量的14CO2后,在24h内对三组水稻的等量叶片和籽粒进行放射性强度检测,结果发现对照组与实验组二、实验组四相比,叶片放射性强度低、籽粒放射性强度高。

根据这一结果能够得到的初步结论是

　。

解析:

（1）本实验控制两个自变量,一个是温度,另一个是遮光比例即光照强度,判定哪一因素对水稻的光合速率影响较大,应比较相同温度下不同光照强度对水稻光合速率影响和相同光照强度下不同温度对光合速率影响的大小。

在温度不变的情况下,改变遮光比例净光合速率变化比相同光照下改变温度对水稻的光合速率影响大。

（2）将实验组三和实验组五对照,可以看出增强光照强度不能提高光合速率;将实验组三和实验组二对照,可以看出提高温度不能提高光合速率,因此为使实验组三的水稻光合速率升高,应考虑适当提高CO2浓度。

（3）因为A品种水稻光合作用的最适温度为25℃,呼吸作用的最适温度为35℃,在遮光比例相同时,温度由25℃升高到30℃时,光合速率减弱,呼吸速率增强,因此净光合速率降低。

（4）对照组、实验组二、实验组四的温度都是25℃,对照组不遮光,实验组二遮光30%,实验组四遮光50%。

三组水稻叶片分别固定等量的14CO2后,在24h内对三组水稻的等量叶片和籽粒进行放射性强度检测,结果发现对照组与实验组二、实验组四相比,叶片放射性强度低、籽粒放射性强度高,说明弱光（遮光）胁迫水稻光合产物向籽粒的转运减弱。

答案:

（1）光照强度　在温度不变的情况下,改变遮光比例净光合速率变化较大

（2）CO2浓度

（3）光合速率（强度）减弱,呼吸速率（强度）增强

（4）弱光（遮光）胁迫使水稻光合产物向籽粒的转运减弱

12.（2017·广东惠州模拟）研究人员以甲、乙两地种源的某种树种为实验材料,研究不同水淹程度对该树种生长和光合作用的影响。

实验结果如下图、表所示,请回答:

（实验时间为50天,下表为实验结束时测得的数据）

种源

处理

树干生长相对

增长率（%）

生物量

增长率（%）

甲地

A组（正常浇灌）

80.54

126.19

B组（轻度水淹）

121.89

175.49

C组（中度水淹）

110.07

72.07

D组（重度水淹）

117.87

65.32

乙地

A组（正常浇灌）

125.29

240.51

B组（轻度水淹）

100.49

33.39

C组（中度水淹）

38.75

-16.83

D组（重度水淹）

（死亡）

-27.18

（1）从表中可知,耐涝性强的是　　　　　地种源树种。

（2）为测量该树种的呼吸速率,应将实验材料放置于　　　　　　　条件下。

若实验过程中呼吸速率恒定为3μmolCO2/（m2·s）,据图分析,乙地树种在轻度水淹20天的条件下,实际光合速率为　。

（3）请描述甲地树种的水淹程度和生物量增长率的关系:

　。

（4）实验第20天,乙地D组植株死亡,研究人员发现其浸没在水中的根系发黑,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

解析:

（1）根据表格信息分析,随着水淹程度的增加,甲地的树干生长相对增长率先增加后减少,但水淹情况下的均大于正常浇灌情况下的,而乙地树种的树干生长相对增长率逐渐下降,甚至树种死亡;甲地树种的生物量增长率先增加后减少,且下降的幅度比乙地小,所以耐涝性强的是甲地种源树种。

（2）为测量该树种的呼吸速率,应该排除光合作用的影响,所以应将实验材料放置于黑暗或无光或遮光条件下。

已知实验过程中呼吸速率恒定为3μmolCO2/（m2·s）,则乙地树种在轻度水淹（B组）20天的条件下,实际光合速率=净光合速率+呼吸速率=10+3=13[μmolCO2/（m2·

s）]。

（3）根据表格分析,甲地该树种随着水淹程度的增加,生物量增长率先增加后减少;在轻度水淹下,生物量增长率达到最大。

（4）实验第20天,乙地D组植株死亡,是因为根系长时间浸泡在水中,导致细胞进行无氧呼吸产生酒精,酒精有毒害作用使细胞死亡而发黑。

答案:

（1）甲

（2）黑暗或无光或遮光　13μmolCO2/（m2·s）

（3）甲地该树种随着水淹程度的增加,生物量增长率先增加后减少;在轻度水淹下,生物量增长率达到最大

（4）根系长时间浸泡在水中,导致细胞进行无氧呼吸产生酒精,酒精有毒害作用使细胞死亡而发黑