2020届二轮细胞光合作用和呼吸作用专题卷北京版

1、2022届 二轮 细胞光合作用和呼吸作用专题卷北京版一、选择题1.以下有关线粒体和叶绿体的表达,正确的选项是A.普通光学显微镜观察时都需要染色B.都含有DNA、核糖体和双层膜结构C.外膜的蛋白质含量都高于内膜D.ATP和H的合成都在基质中完成答案 B 叶绿体呈绿色,用普通光学显微镜观察时不需要染色,A错误;线粒体和 叶绿体都含有DNA、核糖体和双层膜结构,B正确;线粒体内膜的蛋白质含量高于 外膜,C错误;叶绿体中ATP和H的合成在类囊体薄膜上完成,D错误.2 .如图表示小麦细胞内的代谢过程.以下有关表达正确的选项是A.X、Y物质分别代表五碳化合物和三碳化合物B.过程可以产生ATP,过程需要消耗

2、ATPC.发生在线粒体基质中,发生在叶绿体基质中D.四个过程既不消耗氧气也不产生氧气答案 D 分析题图可知,四个过程分别为细胞呼吸第一阶段、三碳化合物的复原、CO2的固定、细胞呼吸第二阶段.X、Y物质分别代表三碳化合物、丙酮酸,A错误;过程既不产生也不消耗 ATP,B错误;发生在细胞质基质中,C 错误;有氧呼吸第三阶段消耗氧气,光合作用光反响产生氧气,故四个过1 / 19程既不消耗氧气也不产生氧气,D正确.3 .百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境. 如图为百合叶肉细胞内的局部代谢示意图,据图分析错误的选项是A.图中B物质可能是葡萄糖B.线粒体和细胞质基质均能产生CO2C.P

3、EP、 RuBP 土匀能与CO2结合D.夜间细胞液pH可能会下降答案 A 在有氧呼吸过程中,进入线粒体的是丙酮酸,而不是葡萄糖,A错误；由 图可知,光合作用叶绿体中CO2的来源有两个,一是线粒体,二是细胞质基质,B 正确;由图可知,CO 2与PEP或RuBP结合分别形成OAA或PGA,C正确;液泡内 的液体称为细胞液,夜间苹果酸进入细胞液中,使细胞液pH下降,D正确.4 .某种铁线莲的根茎可作中药,有重要经济价值.下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果,相关表达正确的选项是遮光比例叶绿素叶绿素含量净光合速率植株干重(%)a/b(mg/g)(jmol - m-2 s-1)(g)04.82.18

4、.07.5105.32.39.69.9305.22.48.99.22 / 19704.12.92.74.8903.33.003.2504.42.65.27.2A.遮光处理对其干重没有影响B.叶绿素含量与净光合速率呈正相关C.叶绿素a/b可作为其利用弱光水平的判断指标D.遮光90%时,铁线莲不进行光合作用答案 C 当遮光比例为10%和30%时,植物干重都比不遮光条件下高,A错误; 随着遮光比例的提升,叶绿素含量越来越高,而净光合速率是先增加后减少,最后 降为0,B错误；由表格中数据可以看出,随着遮光比例的提升,叶绿素a/b的值会 不断下降,C正确;遮光90%时,植物的净光合速率为0,即此时光合作

5、用强度等于 呼吸作用强度,D错误.5 .用14CO2 “饲喂叶肉细胞,让叶肉细胞在光下进行光合作用.一段时间后,关 闭光源,将叶肉细胞置于黑暗环境中,含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如 图所示,以下相关表达正确的选项是A.Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降B.叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质,暗反响全过程都消耗ATP和HC.ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽D.b点后叶肉细胞内没有有机物的合成3 / 19 答案 A 题图显示,Oa段叶肉细胞中含放射性的 C3浓度上升,说明消耗的五碳 化合物C5增多,所以C5浓度有所下降,A正确;暗反响的场所是叶绿体基质,暗反 应的

6、过程包括CO2的固定和C3的复原,其中C3的复原需要消耗ATP和H,B错 误;ab段三碳化合物浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽,而是CO2被C5固定形 成C3的过程与C3的复原过程保持相对稳定,C错误;b点后,在黑暗条件下,光反 应不能进行,但之前还剩余局部H和ATP,因此短时间内暗反响仍可进行,仍有部 分有机物合成,D错误.6 .叶肉细胞内的以下生理过程,一定在生物膜上进行的是A.O2的产生 B.H2O的生成C.H的消耗 D.ATP的合成答案 A 叶肉细胞内O2是在光合作用的光反响阶段产生的,光反响的场所是叶 绿体的类囊体薄膜,A项正确；在核糖体上氨基酸经脱水缩合形成肽链的过程中能 产生

7、H2O,核糖体为无膜细胞器,B项错误;光合作用中H的消耗发生在叶绿体基 质中,没有在生物膜上,C项错误；叶肉细胞有氧呼吸的第一、二、三阶段均能合成 ATP,第一、二阶段分别在细胞质基质和线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内 膜上进行,D项错误.7 .在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供给 14CO2,48 h后测定植株 营养器官和生殖器官中14C的量.两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比 例如下图.4 / 19震育早朋工注晚制60-I的L 1 J -15侬y仇时色恨所蛀府量力时朗-t星巴足金3 1二7.与本实验相关的错误.表达是A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光

8、合产物8 .生殖器官发育早期,光合产物大局部被分配到营养器官C.遮光70%条件下,分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响答案C CO2被固定形成C3,进而被复原为光合产物,是在叶肉细胞的叶绿体基质中完成的,A正确;分析图示可知,该植物生殖器官发育早期,营养器官中含14C量的比例较高,说明此期光合产物大局部被分配到营养器官,B正确；由图示可知遮光70%条件下,在生殖器官发育早期,分配到营养器官的光合产物较多,只有在 生殖器官发育晚期,分配到生殖器官和营养器官的光合产物量才较为接近,C错误;分析题干信息和图示均可看出本实验的

9、目的是研究光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响,D正确.9 .取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出假设干圆片,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ti<t2Vt 3Vt4.测得光照相同时间后各装置内 .2的增加值及黑暗条件 下各装置内.2的消耗值,结果如下表.经分析可知,以下表达不正确 的是 温度气体变化值t 1t2t3t45 / 19相又寸值/mg h-1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

10、实验的四种温度下,植物在t4温度时经光合作用制造有机物的量最多C.在该光照条件下 储温度下装置内叶片光合强度与呼吸强度相等D.在实验的四种温度下,假设均给予24小时光照,植物有机物的积累量均大于0答案 C 黑暗条件下氧气的消耗值代表的是呼吸作用 ,由表可知在实验的温度 范围内随着温度的升高呼吸作用强度升高,故A正确.光照下氧气的增加值可代 表净光合作用速率,真光合速率是净光合速率和呼吸速率之和,由数值计算可知在t4时真光合速率最大,故B正确.在t4时净光合速率与呼吸速率相等,总光合 速率应是呼吸速率的两倍,故C错误.由光照下氧气的增加值可知实验的四种温度下净光合速率都大于0,如果都给予24小时

11、光照,有机物积累量均大于0,故D 正确.10.将两棵同种生长状况根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,测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图内、丁曲线所小.以下说法正确的选项是A.ab段和cd段,曲线下降的原因相同6 / 19B. 一昼夜中,装置乙中植物积累的有机物比甲多C.e点时,气孔关闭导致光合作用根本停止D.装置甲的植物叶绿体中,在14点时C5含量比10点时低答案 B 依题意并结合图示分析可知,图甲植物在密闭的透明玻璃罩内,限制光 合作用的因素主要是二氧化碳浓度,ab段下降的原因是二氧化碳供给缺乏,图乙 植物cd段下降的原因是光照缺乏,A错误;据图内和图丁

12、可知,一昼夜中,装置乙中 植物积累的有机物比甲多,B正确;e点时,气孔局部关闭导致光合作用下降,C错 误;装置甲植物的叶绿体中,在14点时,玻璃罩内二氧化碳因光合作用的消耗而含 量缺乏,使得二氧化碳的固定过程减弱,消耗的C5减少,导致C5含量比10点时 高,D错误.11.为测定某池塘不同深度的日均氧气浓度变化. 采用如下方法：从池塘不同深度 取水样,每份水样分为三组,A组立即测定水中氧气浓度,B、C组分别放入不透光 瓶和透光瓶中,将瓶密封后放回与原取样深度相同的位置,24小时后取出,测定瓶 中氧气浓度,与A组比拟计算氧气浓度变化量.绘制如图曲线,纵向表示池水深度, 横向表示瓶中氧气的变化量mg

13、/L.以下表达错误 的是*小透光JfcA.不透光瓶数值反映了生物体细胞呼吸消耗的氧气量B.水7«14 m范围内随池水深度的增加光合作用强度下降C.该池塘2 m深处水层生产者一昼夜制造氧气总量为1.5 mg/LD.该池塘4 m深处水层无自养生物7 / 19答案C不透光瓶中,生物不能进行光合作用,其数值反映了生物体细胞呼吸消 耗的氧气量,A正确;真光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量,由题图可知,呼吸 作用强度保持不变,随池水深度的增加,净光合作用强度在降低,B正确;在水深2 m处透光瓶中生产者一昼夜产生的氧气为1.5+1.5=3 mg/L,C 错误;该池塘4m深处透光瓶与不透光瓶中氧气

14、浓度相同,该水层无自养生物,D正确.12.甲图为研究光合作用的实验装置.用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片,再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底,然后将等量的叶圆片转至含有不同浓 度的NaHCO 3溶液中,给予一定的光照,测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间见图乙,以研究光合作用速率与 NaHCO 3溶液浓度的关系.有关分析正确的选项是MH CO邯耗强!M上用液咖的M利A.在ab段,随着NaHCO 3溶液浓度的增加,光合作用速率逐渐减小B.在bc段,单独增加光照或温度或NaHCO 3溶液浓度,都可以缩短叶圆片上浮的时间C.在c点以后,因NaHCO 3溶液浓度过高,使叶肉细胞失水而导致

15、代谢水平下降D.因配制的NaHCO 3溶液中不含氧气,所以整个实验过程中叶圆片不能进行呼 吸作用 答案 C 在ab段,随着NaHCO 3溶液浓度的增加,光合作用速率逐渐增大,A错 误;光合作用有最适温度,超过最适温度后,再增加温度光合作用速率反而下降,导 致叶圆片上浮时间延长,B错误;c点以后,NaHCO 3溶液浓度过高,导致叶肉细胞8 / 19失水,使得细胞代词t水平下降,C正确;整个实验过程中叶圆片可以通过叶绿体产生的氧气进行有氧呼吸,D错误.13.某生物小组以生长状况相同的某种植物为材料设计了甲、乙、丙、丁四组实验.各组实验的温度、光照强度和 CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理

16、的总时间均为135 s,具体处理方法和实验结果如下表所示.以下相关表达中 ,错 误的是光合作用产物组别处理方法的相对含量甲先光照后黑暗,时间各为67.5 s50%先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时乙70%间各7.5 s先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时内94%间为3.75 ms毫秒丁光照时间为135 s100%A.光照相同的时间,甲组光合作用产物的相对含量少于丙组B.实验说明,光合作用的某些过程不需要光照,该过程发生于叶绿体基质C.该实验说明光合作用的暗反响与光反响无关D.实验中叶绿体产生的ATP和H没有被光照时的暗反响全部消耗答案 C 分析表中数据可知,甲组与

17、丙组光照时间相同,但甲组光合作用产物的相对含量少于丙组,A正确;据表分析,丙组的光照时间只有丁组的一半,但光合作 用的产物相对含量已经有丁组的 94%,说明光合作用的某些过程不需要光照,该 过程为暗反响,发生在叶绿体基质中,B正确；实验说明光合作用的暗反响与光反9 / 19应有关,C错误;光照时的暗反响消耗前面光反响产生的H和ATP,在其进行暗反 应的同时也在进行光反响继续合成H和ATP,D正确.14.将玉米种子置于25 C、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量 的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重 结果如下图.假设只考虑种子萌发所需的营养物质来源

18、于胚乳,那么以下说法错误的是24前 72 时耐小A.种子通过氧化分解胚乳中的营养物质为萌发提供能量B.萌发过程中在7296小时之间种子的呼吸速率最大C.萌发过程中在96120小时之间胚乳中营养物质转化成幼苗的最多D.假设保持实验条件不变,120小时后萌发种子的干重将不再有变化答案 D但凡活的细胞都能进行呼吸作用,种子的胚通过呼吸作用,不断分解来 自胚乳的营养物质,获得种子萌发所需要的能量,A正确;从曲线图中数据可以看 出,7296 h之间萌发种子的干重减少得最多,即种子呼吸速率最大,B正确;转化 成幼苗的组成物质=胚乳减少的干重-呼吸作用所消耗的有机物量萌发种子减少 的干重,由计算得出,961

19、20 h之间,胚乳中营养物质转化成幼苗的最多,为22 mg,C正确;黑暗条件下萌发种子形成的幼苗不能进行光合作用,但仍能进行呼吸 作用,干重会下降,D错误.15.以下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置,氧气传感器可监测.2浓10 / 19度的变化,以下有关表达错误的选项是()A.该实验的目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响B,参加NaHCO 3溶液的主要目的是吸收呼吸作用释放的 CO2C.拆去滤光片,单位时间内氧气传感器测到的 .2浓度高于单色光下.2浓度D.假设将此装置放在黑暗处,可测定金鱼藻的呼吸作用强度答案 B 由图示可知,实验自变量为不同的单色光,探究的是不同单色光对光合作

20、用强度的影响,A正确;密闭装置中参加NaHCO 3溶液主要是为金鱼藻光合作 用提供CO2,B错误;复合光下产生的02量是7种单色光下产生的02量之和,比单色光下的.2量多,C正确;将此装置放在黑暗处,可测定金鱼藻的呼吸作用强 度,D正确.、非选择题16.科研人员选择冬季大棚中的番茄和草莓,在保持两种植物生长所需的温度、 水 分、肥料等相同且适宜的条件下,每天14:0015:00 观察并测定其光合速率,结 果如图.*加匹I 8 "口一用他营气新廿指刘注：空气度屈恰我是恰空年中出象物的堆值.效归越大,在联修宣(1)实验的研究目的是 11 / 19在番茄和草莓棚中选择生长期一致的两种植物,

21、且每种植物 的植株进行实验.(3)随空气质量指数的上升,空气中细颗粒物浓度增大,光照强度降低,光合作用的 减弱,为暗反响提供的 减少.同时随着污染物浓度增加,温度 降低,直接影响了细胞内 ,导致光合作用速率下降.(4)科研人员进一步研究空气质量对番茄和草莓光合作用的影响,结果如下表.番茄草莓空气质量级别棚温(C)光合启效辐射(£ , m -2 s-1)光合速率(iimol m-2 s-1)棚温(C)光合启效辐射(m-2 -s-1光合速率(艮mol - m-2)- s-1)二级良三级轻25.698720.427.399420.11度污染四级中23.474619.626.178518.7

22、2度污染五级重23.547717.126.142817.41度污染22.232511.824.642810.10(注:光合有效辐射是指绿色植物进行光合作用过程中,能够被光合色素吸收并转化的太阳辐射能量)当空气质量由三级升为四级时,番茄光合速率下降13%,草莓的光合速率下降7%,这一结果说明 .当污染进一步加剧到五级时,导致草莓光合速率下降的主要因素12 / 195综上所述,在空气质量处于四级中度污染以上时,番茄棚和草莓棚应分别采取 的举措来维持植物的光合速率.答案1探究空气质量指数对番茄和草莓光合作用的影响2长势一致光反响 ATP、H与光合作用有关酶的活性4光合有效辐射明显下降棚温下降5增加光

23、照强度和增加棚温解析1实验的研究目的是探究空气质量指数对番茄和草莓光合作用的影响. 生物实验遵循的一般原那么是对照原那么、等量原那么和单一变量原那么.所以在番 茄和草莓棚中选择生长期一致的两种植物,且每种植物长势一致的植株进行实 验.3随空气质量指数上升,空气中细颗粒物浓度增大,光照强度降低,光合作用 的光反响减弱,为暗反响提供的ATP和H减少.同时随着污染物浓度增加,温度 降低,直接影响了细胞内与光合作用有关的酶的活性,导致光合作用速率下降.4 当空气质量由三级升为四级时,番茄光合速率下降13%,草莓的光合速率下降 7%,此时棚温没有明显变化,但光合有效辐射明显下降.当污染进一步加剧到 五级

24、时,导致草莓光合速率下降的主要因素是棚温下降.5综上所述,在空气质量 处于四级中度污染以上时,番茄棚和草莓棚应分别采取增加光照强度和增加棚温 的举措来维持植物的光合速率.17.气孔是植物叶表皮组织上的小孔,由两个保卫细胞围绕而成,为气体出入叶片 的门户.研究说明,保卫细胞吸水,气孔开启；保卫细胞失水,气孔关闭.为验证此 结论,北京某中学生物小组设计了如下实验.13 / 19(1)请完成该实验,并答复以下问题材料:蚕豆植株、0.3 g/mL 蔗糖溶液、清水、光学显微镜、玻片等.步骤:把蚕豆植株放在湿润的空气中光照一段时间后,取蚕豆叶下表皮制作临时装片.向装片滴加 ,一段时间后,在显微镜下观察到气

25、孔开放；再向装片滴加,一段时间后,在显微镜下观察到气孔关闭.本实验的原理是：当 时,保卫细胞吸水,气孔开启;反之,保卫细胞失水,气孔关闭.(2)气孔开放程度可用气孔导度表示,气孔导度越大,说明气孔开放程度越大.下表是在研究“水分对苜蓿叶片光合作用的影响实验中得到的数据(为一个月实验期间屡次测量的平均值),请答复以下问题.土壤含水量(%)10.312.015.218.4净光合速率(叩ol m-2 s-1)7.416.817.122.9气孔导度(mmol - m-2 - s-1)0.1160.2690.3780.441根据表中数据可以推测气孔导度与光合作用的关系是;从气孔开闭角度分析土壤含水量影响

26、光合作用的原因是：在一定范围内,土壤含水量越7月23日,小组同学对生长于不同含水量土壤的两组苜蓿净光合速率进行测14 / 19量,结果如下图在土壤含水量为8.0%的条件下,叶片的气孔导度14:00时填“大“小或“等于16:00时；图示时间范围内,苜蓿体内有机物总量最多的时间点为,两组苜蓿气孔导度最接近的时间点大约在 .答案1清水 0.3 g/mL蔗糖溶液细胞外界溶液浓度小于细胞液浓度2气孔导度与净光合速率呈正相关表达合理均给分保卫细胞吸水就越多,气孔开放程度就越大,植物从外界吸收二氧化碳就越多小18:008:00解析1依题意可知,保卫细胞吸水,气孔开启；保卫细胞失水,气孔关闭,而水分 子是顺相

27、对含量的梯度低浓度一高浓度跨膜运输的,所以步马1中,应先向装片滴加清水,当观察到气孔开放后,再向装片滴加0.3 g/mL蔗糖溶液.本实验的原 理是:当细胞外界溶液浓度小于细胞液浓度时,保卫细胞吸水,气孔开启；反之,保卫 细胞失水,气孔关闭.2表中数据显示：净光合速率随着气孔导度的增大而增大据此可推测气孔导度与净光合速率呈正相关；在一定范围内,土壤含水量越高,保卫细胞吸水越多,气孔开放程度越大,植物从外界吸收二氧化碳越多,光合作用越 强.曲线图显示,在土壤含水量为8.0%的条件下,14:00时苜蓿的净光合速率 小于16:00时的净光合速率,据此可推知,叶片的气孔导度14:00时小于16:00 时

28、;图示的6:0018:00时间段内,净光合速率一直大于0,说明苜蓿体内一直在积 累有机物,所以在18:00时,苜蓿体内有机物总量最多；在8:00左右时,两组苜蓿 的净光合速率最接近,所以两组苜蓿气孔导度最接近的时间点大约在8:00.15 / 1918.2022江苏单科以下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的局部物质及能量代谢途径示意图NADPH指H,请答复以下问题：甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素 为,其中大多数高等植物的 需在光 照条件下合成.2在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反响中央的蛋白,在细胞质中合成 后,转运到甲内,在填场所组装;核编码的Rubisco催化

29、CO2 固定的酶小亚基转运到甲内,在填场所组装.3甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为 后进入乙,继而 在乙的填场所彻底氧化分解成 CO2;甲中过多的复原能可通过物质 转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH 中的能量最终可在乙的 填场 所转移到ATP中.乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括 填序号.C3的复原内外物质运输H2O裂解释放.2酶的合成答案1叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素2类囊体膜上 基质中3丙酮酸 基质中 内膜上16 / 194解析此题主要考查叶绿体和线粒体的结构和功能以及光合作用和呼吸作用的过程.1甲为叶绿体,甲中能将光能转化为化学能的色素有叶绿素和类胡萝卜素

30、,其中大多数高等植物叶绿素的合成需要光.2参与光反响中央的蛋白分布于叶绿体的类囊体膜上,参与催化CO2固定的酶分布于叶绿体的基质中.3由甲叶 绿体输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为丙酮酸后进入乙线粒体,在线粒体的基质中被彻底分解成 CO2；甲中过多的复原能可通过物质转化,在细胞 质中合成NADPH,其中的能量最终可在乙线粒体的内膜上经有氧呼吸的第三 阶段转移到ATP中.4由图知,乙线粒体产生的ATP可被甲叶绿体内的耗能过程利用,C3的复原、内外物质的主动运输及胞吞和胞吐、酶的合成均消耗 ATP,H2.裂解释放.2的过程属于光反响,可以合成ATP.19.研究者对黑藻的光合作用进行了大量研究.图1是根据相关实验绘制的曲线,图2为黑藻叶绿体结构和功能示意图.请分析答复以下问题 ：黑藻是填“有或“无核膜的细胞生物.科研小组将黑藻浸在加 有适宜培养液的大试管中室温20 C,以灯为光源,通过移动灯,改变光源与大试 管间的距离,观测黑藻放出气泡的情况,结果如图1中曲线x所示.该实验研究的 是对光合速率的影响,把作为光合速 率的检测指标.17 / 19(2)该小组在室温1