高考生物二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題講練突破 專題2 第4講 細胞呼吸與光合作用限時規(guī)范訓(xùn)練

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細胞呼吸與光合作用限時規(guī)范訓(xùn)練 (建議用時：45分鐘) 1．下列有關(guān)細胞呼吸的敘述中正確的是(　　) A．可通過觀察澄清石灰水是否變渾濁來判斷酵母菌的呼吸方式 B．哺乳動物成熟的紅細胞既能進行有氧呼吸，又能進行無氧呼吸 C．在進行無氧呼吸時，動物細胞只能將葡萄糖分解成乳酸，植物細胞只能將葡萄糖分解成酒精和CO2 D．無論有氧呼吸還是無氧呼吸，釋放的能量大部分都以熱能的形式散失 解析：選D。酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生二氧化碳，使澄清的石灰水變渾濁，A錯誤；哺乳動物成熟的紅細胞無線粒體，不能進行有氧呼吸，只能進行無氧呼吸，B錯誤；甜菜的塊根、馬鈴薯的塊莖進行無氧呼吸可以產(chǎn)生乳酸，C錯誤；呼吸作用產(chǎn)生的能量絕大部分以熱能形式散失，少部分儲存在ATP中，D正確。 2．下列關(guān)于細胞呼吸的敘述，正確的是(　　) A．種子萌發(fā)過程中細胞呼吸速率沒有明顯變化 B．細胞中ATP/ADP的比值下降可促進細胞呼吸 C．細胞呼吸過程中產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì) D．檢測是否產(chǎn)生CO2可判斷乳酸菌是否進行細胞呼吸 解析：選B。種子萌發(fā)過程中，代謝更旺盛，細胞呼吸速率明顯加快，A錯誤；細胞中ATP/ADP的比值下降說明細胞中缺少能直接利用的能量，因此機體會通過提高呼吸作用強度來滿足自身對能量的需求，B正確；細胞呼吸過程中產(chǎn)生CO2的場所包括線粒體基質(zhì)(有氧呼吸)和細胞質(zhì)基質(zhì)(某些生物的無氧呼吸)，C錯誤；乳酸菌只能進行無氧呼吸，產(chǎn)物是乳酸，因此不能根據(jù)是否產(chǎn)生CO2來判斷其是否進行呼吸作用，D錯誤。 3．如圖所示為H隨化合物在生物體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)移的過程，下列分析合理的是(　　) A．①過程發(fā)生在核糖體上，水中的H只來自—NH2 B．在缺氧的情況下，③過程中不會發(fā)生脫氫反應(yīng) C．M物質(zhì)應(yīng)該是丙酮酸，④過程不會發(fā)生在線粒體中 D．在氧氣充足的情況下，②、③過程發(fā)生在線粒體中 解析：選C。分析圖示可知，①過程為氨基酸脫水縮合，發(fā)生在核糖體上，水中的H來自于—NH2和—COOH，A錯誤；③過程為細胞呼吸第一階段，在缺氧的情況下，也會發(fā)生脫氫反應(yīng)，B錯誤；M物質(zhì)是丙酮酸，④過程是無氧呼吸第二階段，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，C正確；②過程是有氧呼吸第三階段，發(fā)生在線粒體中，③過程發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，D錯誤。 4．用同位素標記法研究光合作用和有氧呼吸過程中氧原子的來龍去脈，下列錯誤的結(jié)論是(　　) A．光合作用的產(chǎn)物O2中的O全部來自原料中的H2O B．光合作用的產(chǎn)物C6H12O6中的O全部來自原料中的CO2 C．有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來自原料中的O2 D．有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O全部來自原料中的C6H12O6 解析：選D。光合作用光反應(yīng)中H2O光解產(chǎn)生O2，A正確；光合作用的產(chǎn)物C6H12O6中的O全部來自原料中的CO2，B正確；有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來自原料中的O2，C正確；有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O全部來自原料中的C6H12O6和H2O，D錯誤。 5．銀邊天竺葵葉片邊緣細胞因不含葉綠體而顯白色(如圖中b所示)。將整株銀邊天竺葵放在黑暗中兩天后，再做如圖所示處理。兩小時后取該葉片經(jīng)酒精脫色處理，滴加碘液顯色后進行觀察。根據(jù)實驗結(jié)果分析不正確的是(　　) A．實驗中a處和b處兩部分對照說明光合作用發(fā)生于葉綠體中 B．實驗中a處和c處兩部分對照說明光合作用需要CO2 C．實驗中a處和遮光紙遮擋部分對照說明光合作用需要光 D．實驗中光照的時間越長，效果越明顯 解析：選D。由圖和光合作用原理可知，實驗后，a處變藍，b、c處不變藍。a處和b處對照，單一變量是葉綠體，因此可以證明光合作用需要葉綠體，A正確；瓶內(nèi)有NaOH溶液，因此a、c兩處對照，單一變量是有無CO2，可以證明光合作用需要CO2，B正確；a處和遮光部位對照結(jié)果不同是由單一變量——是否有光照引起的，C正確；細胞中進行光合作用合成的有機物可運輸?shù)街参锏钠渌课?，光照的時間越長，效果不一定越明顯，D錯誤。 6．如圖曲線Ⅰ表示黃豆在適宜溫度、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中光合作用速率與光照強度的關(guān)系。在y點時改變某條件，結(jié)果發(fā)生了如曲線Ⅱ的變化。下列分析合理的是(　　) A．與y點相比較，x點時葉綠體中C3化合物含量低 B．在y點時，適當升高溫度可導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C．制約x點光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D．制約z點時光合作用的因素可能是二氧化碳濃度 解析：選D。與y點相比較，x點時，光照強度較弱，光反應(yīng)提供的[H]和ATP較少，C3化合物還原較少，C3化合物濃度較y點時高，A錯誤；題目中提到是在適宜溫度下，如果再提高溫度，會降低光合作用速率，B錯誤；制約x點光合作用的因素主要是光照強度等，C錯誤；z點在曲線Ⅰ上，此時提高光照強度光合速率不再提高，表明此點限制光合速率的因素不是光照強度，可能是CO2濃度，故D正確。 7．將一株生長正常的某種植物放于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)。從照光開始，凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0之后保持不變。在上述整時間段內(nèi)，玻璃容器內(nèi)CO2濃度表現(xiàn)出的變化趨勢是(　　) A．降低至一定水平時再升高 B．持續(xù)保持相對穩(wěn)定狀態(tài) C．降低至一定水平時保持不變 D．升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定 解析：選C。密閉容器內(nèi)的植物在光照條件下既能進行光合作用也能進行有氧呼吸，植物凈光合速率＝實際光合速率－呼吸速率，凈光合速率只要大于0，則光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸釋放的CO2量；根據(jù)題意，從照光開始，凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0，之后保持不變。說明密閉容器內(nèi)的CO2濃度從光照開始就下降，當凈光合速率隨著時間延長逐漸下降為0時，密閉容器內(nèi)的CO2濃度停止下降，然后凈光合速率為0保持不變，密閉容器內(nèi)的CO2濃度保持不變，所以C正確。 8．如圖為某植物細胞部分結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)圖分析，下列四項敘述中，正確的是 (　　) A．a(chǎn)、b箭頭表示的是O2進出細胞的過程 B．e、f箭頭表示的是CO2進出細胞的過程 C．以C18O2作原料進行光合作用，在較強光照下，測得含18O的呼吸作用產(chǎn)物的主要去向是圖中的d D．以HO作原料進行光合作用，在較強呼吸作用下，測得含18O的光合作用產(chǎn)物的主要去向是圖中的b 解析：選C。圖示考查光合作用和細胞呼吸的聯(lián)系及物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系。a表示葉綠體吸收CO2，b表示葉綠體釋放O2，e表示線粒體吸收O2，f表示線粒體釋放CO2，c表示葉綠體產(chǎn)生的O2被線粒體利用，d表示線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用。以C18O2作原料進行光合作用，18O的轉(zhuǎn)移途徑為C18O2→有機物→C18O2，在較強光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸產(chǎn)物C18O2主要被葉綠體利用，即主要去向是圖中的d。以HO作原料進行光合作用，18O全部生成氧氣，在較強呼吸作用下，氧氣主要被線粒體利用，進行有氧呼吸，即主要去向是圖中的c。 9．如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(guān)系，下列敘述錯誤的是(　　) A．與b點相比較，c點時葉肉細胞中三碳化合物的含量降低 B．若將CO2濃度降低，則葉綠體中[H]合成速率將會變小，c點向左下方向移動 C．當光照強度為x時，葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 D．已知該植物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(diào)節(jié)到25℃，圖中a點將向上移動，b點將向右移動 解析：選D。與b點相比c點時光照強度增強，光反應(yīng)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含量較低，A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(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，C正確；溫度由30℃調(diào)節(jié)到25℃時，光合作用速率增強、呼吸作用速率降低，所以a點向上移動、b點向左移動，D錯誤。 10．下圖的縱坐標表示某種植物氣體吸收量或釋放量的變化。下列說法正確的是(　　) A．若A代表O2吸收量，可以判斷D點開始進行光合作用 B．若A代表O2釋放量，B點對應(yīng)的光照強度一定不等于0，D點表示植物的凈光合作用強度為0 C．若A代表CO2釋放量，提高大氣中的CO2濃度，D點不移動 D．若A代表CO2釋放量，E點時光合作用制造的有機物總量是8 解析：選B。若A代表O2吸收量，隨光照強度增大，從外界吸收的O2量減少，說明光合作用生成的O2被有氧呼吸所利用，所以光合作用是從O2吸收量減少開始的，不是從D點開始；若A代表O2釋放量，B點的光合作用強度是大于有氧呼吸強度的，B點對應(yīng)的光照強度一定不為0，D點表示植物的凈光合作用強度為0；若A代表CO2釋放量，B點等于0時，提高大氣中的CO2濃度，則需要較低的光照強度即可達到光補償點，所以D點左移；若A代表CO2釋放量，E點是光飽和點，該點有機物的積累量是8，那么光合作用制造的有機物總量是4＋8＝12。 11．在兩個相同的密閉、透明的玻璃室內(nèi)各放置一盆相似的甲、乙兩種植物幼苗，在充足的水分、光照和適宜的溫度等條件下，用紅外線測量儀定時測量玻璃室內(nèi)的CO2濃度，結(jié)果如表所示(假設(shè)實驗期間光照、水分和溫度等條件恒定不變)。下列有關(guān)分析錯誤的是(　　) 記錄時間(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0～25 min期間，甲和乙兩種植物光合作用強度都逐漸減弱 B．在30 min 后，甲和乙植物將不再固定CO2 C．在0～25 min期間，影響光合作用強度的主要因素是CO2濃度 D．表中數(shù)據(jù)說明，在低CO2濃度時乙植物比甲植物固定CO2的能力強 解析：選B。在0～25 min期間，甲和乙兩種植物隨著時間的推移，CO2濃度的降低速率逐漸減小，因此光合作用強度逐漸減弱，A正確；30 min后，容器內(nèi)的CO2濃度不變，說明甲、乙植物光合作用固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量，B錯誤；充足水分、光照和適宜的溫度條件下，0～25 min光合作用強度降低的主要因素是CO2濃度，C正確；由于乙植物能利用外界更低濃度的CO2，因此固定CO2的能力更強，D正確。 12．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呼吸作用的影響(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(jié)果如表所示： 溫度(℃) 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 黑暗中釋放CO2(mg/h) 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小時，20℃時該植物積累有機物最多 D．每天光照12小時，30℃時積累的有機物是10℃時的2倍 解析：選C。植物生長速度與其有機物積累速度有關(guān)，植物光照下吸收CO2的速率代表其凈光合速率，晝夜不停地光照，在35℃時該植物可以生長。晝夜不停地光照，在25℃時該植物生長最快。每天光照12小時，在20℃時該植物積累有機物最多。每天光照12小時，30℃時積累的有機物是10℃時的0.5倍。 13．圖1為番茄葉肉細胞中的兩種膜結(jié)構(gòu)以及發(fā)生的部分生化反應(yīng)示意圖。 (1)圖1中，甲所示生物膜存在于________(細胞器)中，乙所示生物膜的名稱是________。 (2)在充滿N2與CO2的密閉容器中，用水培法栽培番茄(CO2充足)。測得圖1中兩種膜產(chǎn)生與消耗O2速率的變化曲線(如圖2所示)。 ①5～8 h間，容器內(nèi)的CO2含量將________，番茄植株干重將________。 ②9～10 h間，甲膜生成O2的速率迅速下降，推測最可能發(fā)生變化的環(huán)境因素是____ ____________；圖1中，10 h時不再產(chǎn)生ATP的是________膜；若此環(huán)境因素維持不變，容器內(nèi)的O2含量將逐漸下降并完全耗盡，此時________成為ATP合成的唯一場所。 ③若在8 h時，將容器置于冰水浴中，請推測乙膜消耗O2的速率將會出現(xiàn)的變化及其原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)，可判斷圖1中甲是類囊體薄膜，乙是線粒體內(nèi)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據(jù)圖分析，5～8 h間，光合作用速率大于呼吸速率，故容器內(nèi)的CO2含量將減少，番茄植株干重將增加。②9～10 h間，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強度降低；10 h時光合作用速率為0，故此時類囊體薄膜不再產(chǎn)生ATP；若容器內(nèi)的O2完全耗盡，植物只可進行無氧呼吸，產(chǎn)生ATP的唯一場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。③8 h時若溫度降低，抑制了酶的活性，O2消耗速率將明顯下降。 答案：(1)葉綠體　線粒體內(nèi)膜 (2)①減少　增加?、诠庹?強度)　甲　細胞質(zhì)基質(zhì)?、跲2消耗速度(明顯)下降，因為低溫抑制了酶的活性 14．為了研究2個新育品種P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人員分別測定了新育品種與原種(對照)葉片的凈光合速率、蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量，結(jié)果如圖所示。請回答下列問題： (1)圖1的凈光合速率是采用葉齡一致的葉片，在______相同的實驗條件下，測得的單位時間、單位葉面積______的釋放量。 (2)光合作用過程中，CO2與C5結(jié)合生成________，消耗的C5由________經(jīng)過一系列反應(yīng)再生。 (3)由圖可知，P1的葉片光合作用能力最強，推斷其主要原因有：一方面是其葉綠素含量較高，可以產(chǎn)生更多的________；另一方面是其蛋白質(zhì)含量較高，含有更多的________。 (4)栽培以后，P2植株干重顯著大于對照，但籽實的產(chǎn)量并不高，最可能的生理原因是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)探究實驗要遵循單一變量原則。圖1所示實驗的自變量為溫度，因此其他外界條件應(yīng)保持一致且適宜，而影響光合作用的重要外界條件還有光照強度和CO2濃度等。單位時間、單位葉面積O2的釋放量是衡量凈光合速率的重要指標。(2)暗反應(yīng)中，CO2與C5反應(yīng)生成C3，這是CO2的固定過程；消耗的C5由C3經(jīng)過一系列反應(yīng)再生，這是C3的還原過程。(3)根據(jù)圖2解釋圖1，從葉綠素角度分析，葉綠素含量較高會促進光反應(yīng)產(chǎn)生更多的[H]和ATP，從而更有利于暗反應(yīng)中有機物的生成；大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，與光合作用有關(guān)的蛋白質(zhì)含量較高，則應(yīng)從酶的角度考慮。(4)P2植株干重顯著大于對照組，但籽實的產(chǎn)量并不高，最可能的原因是光合作用產(chǎn)生的有機物向籽實運輸?shù)纳佟? 答案：(1)光照強度、CO2濃度　O2　(2)C3　C3 (3)[H]和ATP　參與光合作用的酶　(4)P2光合作用能力強，但向籽實運輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物少 15．如圖甲曲線表示某植物在恒溫25 ℃時光合速率與光照強度的關(guān)系，圖乙是某同學(xué)“探究影響植物光合速率的因素”的實驗裝置圖。試回答： (1)Y點的含義是______________。已知該植物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(diào)節(jié)到30 ℃，圖甲曲線中X點將向________移動，Y點將向________移動，Z點將向________移動。 (2)25 ℃時，Y點和Z點時，限制光合速率的因素________(填“相同”或“不同”)。如果W光照強度下，CO2的供應(yīng)充足，則此時限制光合作用的因素可能是____________。 (3)利用圖乙裝置來探究影響植物光合作用的因素實驗中，若在燈與廣口瓶之間放一隔熱裝置(假設(shè)對透光性無影響)，這時我們可用這個裝置來探究影響植物光合速率的因素。其中________是自變量。若實驗中每隔15 min改變一次廣口瓶與燈之間的距離，隨著時間與距離的增加，氣泡產(chǎn)生速率下降，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能是__________________________。 解析：(1)Y點代表光補償點，在該點光合速率與呼吸速率相等。將溫度由25 ℃調(diào)節(jié)到30 ℃，由光合作用的最適溫度調(diào)整成呼吸作用的最適溫度，呼吸速率提高，X點上移；由于呼吸速率提高，必須增強光照強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點右移。溫度的升高使最大光合速率降低，需要的光照強度也減弱，因此Z點向左上移動。(2)Y點時光照較弱，隨著光照強度的增加，光合速率提高，光照強度是Y點時的限制因素；Z點時光照較強，隨著光照強度的增加，光合速率不再提高，溫度恒定的條件下，限制光合速率的因素最可能是CO2濃度。如果W光照強度下，CO2的供應(yīng)充足，溫度又適宜，則影響光合作用的因素就要從內(nèi)因考慮，常見的影響光合作用的內(nèi)部因素有光合色素的含量或酶的數(shù)量。因溫度適宜，不能答酶活性。(3)廣口瓶與燈之間距離的改變引起光照強度的改變，因此光照強度是自變量，隨著距離的增加，光照減弱，光照成為限制因素，可導(dǎo)致光合速率減小，氣泡產(chǎn)生速率下降。植物光合作用吸收容器中的CO2，隨著時間的增加，CO2濃度降低，也可導(dǎo)致光合速率減小，氣泡產(chǎn)生速率下降。 答案：(1)(該光照強度時)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)光照強度　光照強度減弱(或水中CO2含量下降)　　　 必考大題提升練(一) (建議用時：45分鐘) 1．如圖甲表示植物細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)，圖乙表示該細胞中可能發(fā)生的相關(guān)生理過程，a～e表示物質(zhì)，①～④表示過程。 (1)圖乙中①和③過程發(fā)生的場所分別是圖甲中的__________、__________(填字母)。 (2)能生成大量ATP的過程是________(填序號)。有氧呼吸與無氧呼吸完全相同的階段是________(填序號)。 (3)圖乙中物質(zhì)c為________，物質(zhì)a、d分別是________和________。有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中氧來自________。 (4)圖乙中的c和e物質(zhì)通過膜的方式分別是________和________。 (5)1個葡萄糖分子有氧呼吸釋放的能量為m，其中40%用于ADP轉(zhuǎn)化成ATP，若1個高能磷酸鍵所含的能量為n，則1個葡萄糖分子在有氧呼吸中產(chǎn)生的ATP分子數(shù)為________。 (6)圖乙的哪個生理過程在人體細胞中是不能發(fā)生的？________(填序號)。人體細胞中進行該過程的產(chǎn)物是________。 解析：(1)圖甲是植物細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)圖，其中A是線粒體，E是細胞質(zhì)基質(zhì)；圖乙為細胞呼吸過程模式圖，①②為無氧呼吸，①④③為有氧呼吸，a、b、c、d、e分別表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精；①是有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段，場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，而③是有氧呼吸第三階段，場所是線粒體。(2)有氧呼吸第三階段(③)產(chǎn)生的能量最多；有氧呼吸第一階段與無氧呼吸第一階段完全相同。(3)有氧呼吸的第二階段產(chǎn)生CO2，其中的氧來自葡萄糖(丙酮酸)和H2O。(4)圖乙中的c物質(zhì)是[H]，通過膜的方式是主動運輸；而e物質(zhì)是酒精，通過膜的方式是自由擴散。(5)1個葡萄糖分子形成的ATP的分子數(shù)為40%m/n＝2m/5n。(6)圖乙中的②為無氧呼吸的第二階段，產(chǎn)物是酒精和CO2，該過程在人體細胞內(nèi)不會發(fā)生；人體細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。 答案：(1)E　A　(2)③?、? (3)[H]　丙酮酸　O2　葡萄糖(丙酮酸)和H2O (4)主動運輸　自由擴散 (5)2m/5n　(6)②　乳酸 2．下表是黑暗和光照條件下旱冬瓜種子萌發(fā)率對比實驗的結(jié)果；下圖表示光照強度對不同葉齡旱冬瓜幼苗葉片吸收CO2量的影響。請分析回答下列問題： 處理 萌發(fā)率 平均 萌發(fā)率% 第1組 第2組 第3組 第4組 第5組 光照培養(yǎng) 23 18 11 17 14 16.6 暗培養(yǎng) 0 2 0 0 1 0.6 暗培養(yǎng)后 補充光照 15 13 19 16 20 16.6 ,15,13,19,16,20,16.6 (1)旱冬瓜種子萌發(fā)早期某階段測得CO2釋放量比O2吸收量多(以葡萄糖為底物)，這說明________________，此時細胞內(nèi)丙酮酸代謝的場所是________________________。 (2)旱冬瓜未成熟的種子合成的________可以解除種子休眠，促進種子萌發(fā)；分析表中數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)分析圖中3月齡苗的旱冬瓜，限制B點的環(huán)境因素可能是________，若光照強度在2 000 μmolm－2s－1持續(xù)60 s，再黑暗處理180 s，該葉片________(填“能”或“不能”)正常生長。 (4)當光照強度為________μmolm－2s－1時葉片的光合速率不受苗齡的影響，________月齡苗適于在遮陰條件下生長。 解析：(1)在以葡萄糖為底物的情況下，CO2釋放量比O2吸收量多，說明此時種子既進行有氧呼吸也進行無氧呼吸。丙酮酸可在細胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭虲O2，也可進入線粒體被徹底氧化分解為CO2和H2O。(2)赤霉素可以解除種子休眠，促進種子萌發(fā)。由表中數(shù)據(jù)可知，在光照條件下培養(yǎng)，種子的萌發(fā)率較高，而在黑暗條件下培養(yǎng)，種子幾乎不萌發(fā)，暗培養(yǎng)后補充光照種子萌發(fā)率大幅提高，故光照是旱冬瓜種子萌發(fā)的必要條件。(3)圖中限制B點的環(huán)境因素可能是CO2濃度，也可能是溫度。若在光照強度為2 000 μmolm－2s－1持續(xù)60 s，真光合作用消耗CO2量為(6＋2)60＝480 (μmolm－2)，再黑暗處理180 s，呼吸作用產(chǎn)生CO2量為(180＋60)2＝480 (μmolm－2)，真光合作用產(chǎn)生有機物量與呼吸作用消耗有機物量相等，葉片不能正常生長。(4)由題圖可知，光照強度為0～50 μmolm－2s－1時兩條曲線重合，葉片的光合速率不受苗齡的影響。3月齡苗在光照強度高時光合速率下降，適于在遮陰條件下生長。 答案：(1)種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸　細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(基質(zhì)) (2)赤霉素　光照是旱冬瓜種子萌發(fā)的必要條件 (3)CO2濃度(或溫度)　不能　(4)0～50　3 3．為了更好地提高溫室大棚栽種作物的經(jīng)濟效益，科研人員對某作物進行了溫度和O2濃度的相關(guān)研究。圖1表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下測得的溫度與光合、呼吸的關(guān)系，圖2中曲線表示不同O2濃度下光照強度與光合作用速率的關(guān)系(已知O2可與C5結(jié)合，生成一個三碳化合物和一個二碳化合物，此二碳化合物不參與光合作用)。請回答下列問題： (1)圖1中，當溫度達到________時，植物不再進行光合作用。在溫度為30℃時，葉肉細胞內(nèi)的[H]用于__________________________。 (2)圖1中，40℃與60℃時，CO2的吸收量均為0，二者的區(qū)別是前者__________________，后者________________。 (3)結(jié)合暗反應(yīng)的過程，解釋圖2中高O2濃度更能抑制光合作用速率的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)根據(jù)以上研究結(jié)果，該溫室大棚作物白天(適宜的溫度)在0.03% CO2濃度時，生長的最佳環(huán)境條件是________________________(光照強度為30千勒克斯)。 解析：(1)由圖1可知，細線表示光合作用CO2的凈吸收量，粗線表示呼吸作用CO2的釋放量，當溫度達到55℃時，凈光合作用強度等于呼吸作用強度，植物不再進行光合作用；當溫度為30℃時，葉肉細胞內(nèi)進行光合作用和呼吸作用，光合作用中光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]用于暗反應(yīng)C3的還原，而呼吸作用中產(chǎn)生的[H]與O2結(jié)合生成水。(2)圖1中，在40℃時，凈光合速率為0，光合速率等于呼吸速率；在60℃時，溫度過高導(dǎo)致植物死亡，細胞代謝停止。(3)根據(jù)題干信息，可知當氧氣濃度較高時，會與更多的C5結(jié)合，用于CO2固定的C5相應(yīng)減少，生成的C3減少，從而降低了光合作用速率。(4)由兩圖分析可知，溫度為30℃、O2濃度為1.5%時，凈光合速率最大，最適宜植物生長。 答案：(1)55℃　與O2結(jié)合形成水、還原三碳化合物(C3) (2)光合速率等于呼吸速率　光合速率和呼吸速率均為0(植物死亡) (3)高O2與更多的C5結(jié)合，減少了用于還原的C3，從而降低了光合作用速率　(4)溫度為30℃，O2濃度為1.5% 4．有多種方法可以測定植物的光合作用速率。請回答以下相關(guān)問題： (1)在光照適宜、溫度恒定的條件下，圖甲的實驗裝置為密閉容器，圖甲中的曲線為測量1 h內(nèi)該容器中CO2的變化量。圖甲中AB段，葉綠體內(nèi)ADP含量最高的場所是________。導(dǎo)致AB段曲線變化的主要原因是________________。該綠色植物前30 min實際光合作用的平均速率為________μLL－1 CO2min－1。 (2)某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室(如圖乙A所示，其中CO2緩沖液可以吸收或提供CO2，保證小室中CO2恒定)。 ①將該裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖乙B所示曲線，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是_________；影響a點變化的內(nèi)因是________；裝置中氧氣濃度最高的時間是________點；圖中裝置刻度管中液滴移到最左點是在曲線中的________點。 ②在實驗過程中某段光照時間內(nèi)，記錄液滴的移動，獲得以下數(shù)據(jù)： 每隔一定時間記錄一次刻度數(shù)據(jù) …… 24 29 32 34 38 …… 該組實驗數(shù)據(jù)是在B曲線的________段獲得的。 ③為了使該實驗的數(shù)據(jù)更加準確，還應(yīng)該設(shè)置該實驗的__________________。 ④如果要測定該植物呼吸作用的速率，怎樣利用該裝置設(shè)計實驗？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供的ATP和[H]，用于C3的還原，所以在葉綠體基質(zhì)中ADP最多。前30 min凈光合速率為(3 620－220)/30 μLL－1 CO2min－1，由30～60 min該植物呼吸速度為(1 200－220)/30 μLL－1 CO2min－1，所以前30 min的實際光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(3 620－220)/30＋(1 200－220)/30＝146 μLL－1 CO2min－1。(2)影響光合作用強度的主要環(huán)境因素是光照強度、溫度和CO2濃度等。內(nèi)因有酶的數(shù)量和活性、色素的數(shù)量等。B圖中的c、g都表示光合速率＝呼吸速率的點，c點時裝置中的O2含量最低，g點時O2含量最高。在表格記錄的時間段中，氧氣的釋放速率是先減小后增大，結(jié)合B圖，應(yīng)對應(yīng)曲線中的df段。為了使實驗數(shù)據(jù)更準確，還應(yīng)該設(shè)置一組裝置中放沒有生命活力的植物，其他條件與實驗組相同的對照實驗。要測呼吸速率，需把該植物放在無光的條件下，測單位時間內(nèi)裝置中減少的O2的量。 答案：(1)葉綠體基質(zhì)　容器中CO2逐漸被光合作用消耗　146 (2)①光照強度、溫度　酶的活性　18(或g)　c?、赿f?、蹖φ战M(或?qū)φ諏嶒??、軐⒋搜b置遮光(或遮光并將緩沖液換成NaOH溶液)，每隔一定時間記錄刻度數(shù)據(jù) 5．實驗小組想利用下列裝置測定某植物的光合作用強度，請回答下列問題： (1)若乙裝置為對照組，則其和甲裝置的區(qū)別應(yīng)為_______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)測定植物的凈光合作用強度： ①在甲、乙兩裝置的燒杯中加入________(填“NaOH”或“NaHCO3”)溶液。其作用是： ________________________________________________________________________。 ②將兩裝置放在適宜的光照下照射1小時，測定紅墨水滴的移動距離。 ③實驗結(jié)果：乙裝置中紅墨水滴向右移動0.5 cm，甲裝置中紅墨水滴向_____移動4 cm。 (3)測定植物的呼吸強度： ①在甲、乙兩裝置的燒杯中加入________溶液。其作用是____________________。 ②將兩裝置放在________環(huán)境中1小時，溫度與(2)中溫度相同。 ③實驗結(jié)果：乙裝置中紅墨水滴向右移動0.1 cm，甲裝置中紅墨水滴向____移動1.5 cm。 (4)綜合分析可知，該植物的實際光合強度為每小時紅墨水滴向______移動______cm。 解析：為防止裝置自身影響實驗結(jié)果，該實驗需要設(shè)置空白對照，對照組中應(yīng)用死亡的植物代替正常生長的植物；該實驗通過測定氧氣的變化來反映光合作用速率和細胞呼吸強度，故其他氣體的量應(yīng)該固定不變；在測定凈光合作用強度時，需要用NaHCO3提供CO2，在測定細胞呼吸強度時需要用NaOH吸收裝置中的CO2。光合作用使裝置中的氧氣增多，氣壓增大，故液滴應(yīng)向右移動；細胞呼吸過程中，裝置中的氧氣減少，氣壓減小，液滴應(yīng)向左移動。實際光合強度應(yīng)為凈光合強度和呼吸強度之和，故實際光合強度＝(4－0.5)＋(1.5＋0.1)＝5.1 cm。 答案：(1)裝置中放置死亡的植物 (2)①NaHCO3　提供CO2?、塾? (3)①NaOH　吸收裝置中的CO2?、诤诎怠、圩? (4)右　5.1 6．理論上有多種方法可用來測定植物的總光合作用速率，結(jié)合題意回答問題： (1)在光照適宜、溫度恒定的條件下，用圖一的實驗裝置測量一小時內(nèi)密閉容器中CO2的變化量并繪成如圖二所示的曲線。該綠色植物前30 min實際光合作用速率的平均值為________ppm/min。 (2)在圖三中，將某一植株上對稱葉片的一部分(U)遮光，另一部分(V)不遮光，并設(shè)法使兩部分之間的物質(zhì)不發(fā)生轉(zhuǎn)移。用適宜光照照射6 h后，在U和V的對應(yīng)部位截取等面積的葉片，烘干稱重，分別為MU和MV(單位：mg)。則該植物細胞實際光合作用速率為___mg/h。 (3)取同一植物上形態(tài)、大小、長勢均相同的兩個葉片，用圖四的裝置進行實驗(不考慮其他外界因素的影響)。在相同的溫度下處理6 h后，測得甲、乙裝置中液滴移動的距離分別為L1和L2(單位：mL)，則實驗條件下該植物實際光合作用速率為________mL/h。 解析：(1)圖二給出了CO2初始值，這點非常重要。前30 min給予光照情況下(相當于白瓶)，CO2的濃度由1 680 ppm降為180 ppm，共減少1 500 ppm，則每分鐘降低50 ppm(這是凈光合作用量)。在31～60 min為黑暗情況(相當于黑瓶)，CO2的濃度由180 ppm升至600 ppm，可計算出每分鐘的呼吸作用量為14 ppm。因?qū)嶋H光合作用量＝凈光合作用量＋呼吸作用量，故每分鐘的實際光合作用量為50＋14＝64 ppm，即速率為64 ppm/min。(2)本小題中沒有給出初始值，則可以假設(shè)一個初始值M0，然后按第(1)小題的思路進行解答。則V側(cè)凈光合作用量為MV－M0，U側(cè)呼吸作用消耗量為M0－MU，該植物細胞實際光合作用量＝V側(cè)凈光合作用量＋U側(cè)呼吸作用消耗量＝(MV－M0)＋(M0－MU)＝MV－MU。則6 h內(nèi)實際光合作用速率為(MV－MU)/6 mg/h。(3)本小題中的初始值隱含在題意中，即液滴移動的距離L1和L2均是相對于初始位置測定的，因此給予光照的甲裝置(相當于白瓶)中液滴移動的距離L1為氧氣的產(chǎn)生量，即凈光合作用量。遮光的裝置乙(相當于黑瓶)中葉片只進行呼吸作用，消耗氧氣并產(chǎn)生等體積的CO2，CO2被NaOH溶液吸收，因此，液滴向左移動的距離L2為氧氣的消耗量。實驗條件下該植物實際光合作用量為L1＋L2，則實際光合作用速率為(L1＋L2)/6。 答案：(1)64　(2)(MV－MU)/6　(3)(L1＋L2)/6 閱卷案例(一)　細胞代謝[案例展臺] (9分)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時間均為135 s，處理結(jié)束時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實驗結(jié)果如下： A組：先光照后黑暗，時間各為67.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。 B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。 C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75 ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。 D組(對照組)：光照時間為135 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%。 回答下列問題： (1)單位光照時間內(nèi)，C組植物合成有機物的量________(填“高于”、“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量，依據(jù)是______；C組和D組的實驗結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要________，這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的________。 (2)A、B、C三組處理相比，隨著________的增加，使光下產(chǎn)生的________能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。 [標準答案]　 (1)高于(1分)　C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%(2分)　光照(1分)　基質(zhì)(1分) (2)光照和黑暗交替頻率(2分)　ATP和[H](或者ATP和還原型輔酶Ⅱ)(2分) [可得分答案] (1)第二空：C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產(chǎn)物卻遠超過D組的一半(2分) (2)第一空：光照和黑暗的交替處理次數(shù)(2分) [不得分答案] (1)第二空：C組每次光照和黑暗處理的時間短(0分) (2)第一空：不同光照處理(0分)　第二空：ATP或[H](0分) 1．一定依照題目的要求或題目給定的答題選項作答，否則不得分。 如本題(1)的第一空已給提示選項，有的考生答成“大于”則不得分。 2．在準確把握變量與對照的基礎(chǔ)上作答，否則不得分。 如本題(1)的第二空如果不是通過比較C組和D組自變量和因變量的差異作答則不得分。 3．不要答非所問，否則不得分。 如本題(2)第一空問得是隨什么的增加，而不是光照和黑暗交替的處理時間怎么樣。 4．答案包含多項內(nèi)容時，回答必須全面才得分。 如本題(2)第二空，只答ATP或[H]不得分。 [應(yīng)考體驗] (10分)某研究小組為了研究A、B兩種植物的光合作用和呼吸作用設(shè)計了如圖甲所示密閉實驗裝置，兩組實驗中所用器材完全相同，裝置中A、B植物生長狀態(tài)相同且質(zhì)量相等，小燒杯中為足量CO2緩沖液，閥門1、2處于關(guān)閉狀態(tài)。實驗在適宜條件下進行(不考慮光照對呼吸的影響)，在有光條件下進行實驗，每隔30 min測定一次，多次測量后得到結(jié)果如圖乙所示，請回答下列問題。 (1)實驗過程中，突然降低光照強度，則ADP、C3和C5中________最先發(fā)生量的變化，其中________的量會短時間增加。 (2)在測定兩種植物的呼吸作用強度時，需要對實驗做出相應(yīng)的調(diào)整是________。 (3)乙圖中光照強度為c時，相同時間內(nèi)A植物制造的O2量比B植物________(多/少)。當光照強度為d時，每日連續(xù)光照12 h，一晝夜中B植物有機物積累量(用O2釋放量表示)為________mg，兩植物的O2釋放量的差值為________mg。 [標準答案]　 (1)ADP(1分)　C3和ADP(2分) (2)在黑暗條件下測定(1分) (3)少(2分)　72(2分)　12(2分) [評分細則] (1)第(1)題的第一空只能答ADP，多答不得分；第二空答成C3或ADP得1分，多答則判0分。 (2)第(2)題必須強調(diào)黑暗條件下測定，否則判0分。 (3)第(3)題第一空必須按提示選項作答，否則判0分。