2019高考生物复习细胞的能量供应和利用第4讲光合作用与细胞呼吸的综合分析(提升课)课后提能演练新人教版.docx

第3讲 光合作用与细胞呼吸的综合分析(提升课)一、单项选择题1(2017年湖南衡阳月考)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，下列结论错误的是()A光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2OB光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2C有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2D有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6【答案】D【解析】光合作用过程中O2来自光反应过程中水的光解，因此产物O2中的O全部来自原料中的H2O，A正确；光合作用过程中C6H12O6产生于暗反应阶段，其中的O全部来自原料中的CO2，B正确；有氧呼吸的产物H2O是在有氧呼吸的第三阶段由H与O2结合形成的，因此有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2，C正确；有氧呼吸过程中CO2是丙酮酸与水反应产生的，丙酮酸是C6H12O6分解产生的，因此有氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和水，D错误。2(2017年重庆月考)在CO2浓度一定、温度适宜的情况下，测得灌浆期(种子成熟的一个阶段)的小麦植株在不同光照条件下的CO2的吸收速率为a，下列叙述不正确的是()A当a0时，叶肉细胞的光合作用强度等于呼吸作用强度B该实验的目的是探究光照强度对光合作用的影响C该实验应该在密闭、透明的装置中进行D当a0时，细胞内ATP的生成不只发生于线粒体【答案】A【解析】在光照下，小麦植株吸收CO2的速率代表了植株净光合速率，如果a0，说明整个植株的光合速率等于呼吸速率，而此时叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度，A错误；该实验的自变量是不同光照强度，因此探究的是光照强度对光合作用的影响，B正确；因为测定的是CO2的吸收速率，为了防止大气中CO2的干扰应在密闭透明的装置中进行，C正确；当a呼吸速率，O2浓度不断上升C该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量D该植物从20时开始进行无氧呼吸【答案】B【解析】分析题图可知，光合作用与呼吸作用强度相等的点是氧增加为零(或CO2减少为零)点时，8时和17时光合作用强度和呼吸作用强度都相等，A错误；分析曲线知，在916时之间，O2浓度不断增加，光合速率呼吸速率，B正确；分析曲线可知，17时植物体内有机物积累量最大，19时光合强度小于呼吸强度，植物体内有机物逐渐减少，C错误；分析题图曲线知，20时后，O2浓度逐渐减少，说明植物仍进行有氧呼吸，D错误。7(2017年安徽淮北月考)某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率(3y2zx)/6 gcm2h1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是()A下午4时后将整个实验装置遮光3 hB下午4时后将整个实验装置遮光6 hC下午4时后在阳光下照射1 hD晚上8时后在无光下放置3 h【答案】A【解析】起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重x g，从上午10时到下午4时，叶片在这6 h内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以下午4时移走的叶圆片干重y g减去上午10时移走时的叶圆片干重x g的差值，就等于该叶圆片净光合作用干物质量：(yx) g。若要求出呼吸作用干物质量，应将叶片遮光处理，先假设叶片遮光处理M h后干重为z g，下午4时移走的叶圆片干重y g减去叶片遮光处理M h后的干重z g差值，即呼吸作用干物质量：(yz) g。已知：测得叶片的光合作用速率(3y2zx)/6 gcm2h1，据真正光合速率净光合速率呼吸速率，得出：(3y2zx)/6(yx)/6(yz)/M，计算出M3 h。8(2017年河南信阳模拟)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，平均分成四组，各置于相同的密闭装置内，在其他条件相同且适宜的情况下，分别置于四种不同温度下(t1t2t3t4)。测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值，结果如表所示。经分析可知，下列叙述错误的是()温度气体变化值(相对值/mgh)t1t2t3t4光照下O2的增加值2.76.012.512.0黑暗下O2的消耗值2.04.08.012.0A在实验的温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而升高B在实验的四种温度下，植物在t3温度时经光合作用制造有机物的量最多C光照相同时间后，t4温度下装置内O2的增加值与细胞呼吸消耗的O2值相等D在实验的四种温度下，若均给予24小时光照，植物有机物的积累量均大于0【答案】B【解析】光照下O2增加值指净光合速率，黑暗下O2消耗值代表呼吸速率，据表分析，随着温度升高，呼吸速率上升，A正确；实际光合速率净光合速率呼吸速率，t3温度下实际光合速率12.58.020.5，t4温度下实际光合速率12.012.024.0，故植物在t4温度时经光合作用制造有机物的量最多，B错误；光照相同时间后，t4温度下装置内O2的增加值为12.0，细胞呼吸消耗的O2值也是12.0，C正确；在实验的四种温度下，净光合速率都大于0，D正确。9某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如图所示，据图分析下列有关说法正确的是()A据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 B图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25 C每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是25 D在5 时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍【答案】B【解析】图中纵坐标表示光照下吸收CO2的量(即净光合速率)或黑暗中释放CO2的量(即呼吸速率)。由于没有对高于35 条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此，不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 。水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率，从图中可以看出，在25 时水绵细胞在光照下吸收CO2的量最高，即积累有机物的速率最大。每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度应是20 ，因为在20 时，每天光照10小时，一昼夜水绵积累的有机物最多，为11.5 mg(3.25101.51411.5)(用CO2吸收量表示)。在5 时，水绵细胞产生氧气的速率是1.5(用CO2吸收量表示)，消耗氧气的速率是0.5(用CO2释放量表示)，可知水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍。10两棵基本相同的植物，分别置于透明的玻璃罩内，如图甲、乙所示，在相同自然条件下，测得一昼夜中植物O2释放速率分别如图丙、丁曲线所示。下列说法正确的是()Aab段和cd段，曲线下降的原因相同Be点时，气孔关闭导致光合作用基本停止C一昼夜中，装置乙的植物积累的有机物多D14时，装置甲的植物叶绿体中C3含量相对较高【答案】C【解析】ab段下降是因为CO2浓度下降，暗反应速率下降；cd段下降是因为光照强度下降，光反应速率下降；e点时，气孔关闭导致CO2浓度下降，光合作用速率下降，但并未停止；从丙和丁图曲线与x轴所围的面积(x0部分须要减去x0部分面积的绝对值)就是一昼夜O2净释放总量，显然装置乙一昼夜O2净释放总量较大，积累的有机物较多；14点时甲图中CO2不足，C3生成不足，光反应产生的H和ATP浓度高，C3消耗增多，所以装置甲的植物叶绿体中C3含量相对较少。11(2017年宁夏石嘴山考试)如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析下列说法错误的是()A从图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为XB从图分析可知，该植物光合速率可表示为Y2XC在13 16 之间，随着温度的升高，呼吸作用强度增强，实际光合作用的先增后降D恒定在上述14 温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了30 mg【答案】C【解析】无光时，植物只进行呼吸作用，呼吸速率为M(MX)X，A正确；从图2分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X(用图中字母表示)，而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率净光合速率呼吸速率MY(MX)XY2X，B正确；在13 16 之间，由于呼吸速率不断增强，实际光合作用Y2X也在增强，C错误；温度是14 时，植物增重量10净光合速率10呼吸作用10(YX)10X10Y，Y为3时值最大为30 mg，D正确。12将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究其在10 、20 的温度条件下，分别置于5 klx、10 klx光照和黑暗条件下的光合作用强度和呼吸作用强度，结果如图。据图所作的推测中，正确的是()A该叶片在20 、10 klx的光照下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25 mgB该叶片在5 klx光照下，10 时积累的有机物比20 时少C该叶片在10 、5 klx的光照下，每小时光合作用所产生的氧气量是3 mgD通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比【答案】A【解析】叶片在20 、10 klx时，每小时光合作用固定的CO2量是(102)/2(44/32)8.25(mg)；在5 klx光照强度下，10 时积累的有机物比20 时的多；在10 、5 klx的光照强度下每小时光合作用所产生的O2量是(61)/23.5(mg)；净光合速率与植物细胞的呼吸速率和真正光合速率有关，仅就图中曲线而言，不能得出净光合速率与温度和光照强度的关系。二、非选择题13(2017年河北五校联盟质检)光呼吸是所有进行光合作用(使用卡尔文循环进行碳固定)的细胞(但并非所有这些细胞都能运行完整的光呼吸)在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用(卡尔文循环)中一个损耗能量的副反应。植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的O2，这属于植物细胞光呼吸的重要环节。如图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答：(1)过程发生在_中，并且需要光反应提供_。在黑暗条件下C3不能被还原再生成_化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。(2)研究发现，催化过程和的是同一种酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点。因此，当细胞中O2浓度升高时，过程会受到_。(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，据图回答，其原因是_。(4)从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是_。【答案】(1)叶绿体基质ATP和HC5(2)抑制(3)光呼吸可消耗过剩的ATP和H(或光呼吸可消耗过剩的能量)(4)光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP【解析】考查有关光合作用的相关知识，旨在对光合作用与光呼吸、细胞呼吸相关知识内在联系的考查，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。(1)从图示过程是将C3还原过程，场所是叶绿体基质，需要光反应为其提供ATP和H，在黑暗条件下，无ATP供能和H还原剂，无法再生成糖类和C5化合物，而光呼吸需暗反应为其提供C5，因而光呼吸因无原料而无法进行。(2)催化过程和的是同一种酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点。因此，当细胞中O2浓度升高时，使C5参与光呼吸增多，从而过程因缺少原料而受到抑制。(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，从而使光呼吸使C2还原成C3加快，消耗更多的ATP和H，从而对细胞起保护作用。(4)从能量代谢角度看有氧呼吸主要将有机物氧化分解释放能量，而光呼吸过程消耗能量ATP，这是它们最大的区别。14(2017年河南郑州质检)某学校研究小组利用叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别进行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响)。实验一：将甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定小室中的CO2浓度，结果如图1所示。实验二：给予不同强度的光照，测定甲、乙两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量，结果如图2所示。请据图分析回答问题：(1)在低浓度CO2时，固定CO2能力较强的植物是_。025 min影响乙植物光合作用强度的主要因素是_。(2)实验一从开始经过10 min，通过光合作用制造的有机物总量：甲植物_(填“大于”“等于”或“小于”)乙植物，原因是_。(3)若在第5 min时，光照强度突然降低，甲植物C5含量在短时间内将_。(4)2540 min两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是_。(5)实验二中，若给予的光照强度为x klx(axc)，每日光照12 h，一昼夜中甲植物的干重将_。【答案】(1)乙CO2浓度(2)小于10 min内，两植物从环境中吸收的CO2量是相同的，但甲植物的呼吸作用强度小于乙植物的呼吸作用强度，所以甲植物通过光合作用制造的有机物总量小于乙植物(3)下降(4)植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗的CO2量相等(5)增加【解析】(1)在025 min内，CO2浓度逐渐下降导致光合速率下降，故影响乙植物光合作用强度的主要因素是CO2浓度。(2)结合图2可知，甲植物呼吸作用强度小于乙植物，10 min内，两植物吸收的CO2量相同，即净光合作用量相同，所以甲植物通过光合作用制造的有机物总量小于乙植物。(3)当光照强度突然降低时，光反应产生的ATP和H减少，导致暗反应形成的C5减少，而此时C5消耗不变，故短时间内C5含量将下降。(4)由图1知，2540 min内，由于植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗的CO2量相等，导致两个密闭小室内CO2含量相对稳定。(5)当光照强度为a时，甲植物一昼夜中有机物积累量为0，故当光照强度为x klx时，甲植物干重将增加。15(2017年山东济南一模)某兴趣小组利用下图所示的若干组实验装置，在25 条件下进行了一系列实验，测定每次实验数据并求平均值，多组实验数据见下表。请回答下列问题：组别光照强度/lx液滴移动/(cmh1)10左移2.021 000032 000右移0