专题06细胞呼吸和光合作用的综合-2022年高考生物易错点突破巧讲精练（原卷版）

专题06细胞呼吸和光合作用的综合1.呼吸速率、净光合速率、真正光合速率的判定(1)根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。(2)根据关键词判定检测指标呼吸速率净光合速率真正(总)光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)释放量产生量有机物消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量2.曲线中补偿点和饱和点的移动规律CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)补偿点B是曲线与横轴的交点，CO2(或光)饱和点C则是最大光合速率对应的CO2浓度(或光照强度)，位于横轴上。(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。(2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。1．下图是一种可测定呼吸强度的密闭系统装置，把三套装置放在隔热且适宜的条件下培养(三装置中种子的质量相等且不考虑温度引起的体积膨胀)。下列有关说法正确的是（）A．玻璃管中有色液滴移动的距离是种子呼吸消耗氧气和释放二氧化碳的差值B．A、B两试管有色液滴左移的速率一样C．一段较短时间后，玻璃管中有色液滴移动距离的关系可能为hC>hB>hAD．当种子中的有机物消耗完毕，温度计读数TC最低2．下列关于细胞器的说法正确的是()（1）真核细胞的细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应（2）蓝藻虽然无叶绿体，但在生态系统中属于生产者（3）在蝌蚪发育成蛙的过程中，对尾部消失起主要作用的细胞器是线粒体（4）叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核（5）在观察成熟叶肉细胞的亚显微结构示意图后得出核糖体附着在高尔基体上的结论（6）雌性激素合成的场所是核糖体（7）只有在保持细胞活性的条件下，才能观察到用健那绿染色的动物细胞的线粒体A．两项 B．三项 C．四项 D．五项3．某科学兴趣小组以酵母菌作为实验材料，以葡萄糖作为能量来源，在一定条件下，通过控制氧气浓度的变化，得到了酵母菌进行细胞呼吸时二氧化碳产生速率（Ⅰ）、氧气消耗速率（Ⅱ）、以及酒精产生速率（Ⅲ）随着时间变化的三条曲线，实验结果如图所示，t1时刻Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合，S1、S2、S3、S4，分别表示图示面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材料进行相同的实验，实验装备和条件不变，得到乳酸产生速率（Ⅳ）的曲线。下列相关叙述错误的是（）

A．t1时刻，氧气浓度较高，无氧呼吸消失B．如果改变温度条件，t1会左移或右移，但是S1和S2的值始终相等C．若S2∶S3＝2∶1，S4∶S1＝8∶1时，0～t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为2∶1D．若曲线Ⅳ和Ⅲ完全重合，则0～t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等4．研究人员为比较盐酸和蛋白酶在催化蛋白质水解过程的区别，进行了如图所示的实验。下列相关说法正确的是（）A．蛋清加热形成蛋白块a的过程会破坏肽键并改变蛋白质的空间结构B．蛋清中的蛋白质分子比蛋白块a中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解C．若经相同时间处理，蛋白块b明显小于蛋白块c，则说明蛋白酶具有高效性D．若将蛋白酶和蛋清混合一段时间，再加双缩脲试剂，则溶液不变紫色5．高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。图中②③是两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，错误的是（）A．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量减少B．利用纸层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端C．色素①可以吸收少量紫外光进行光合作用D．弱光下②的相对含量增高有利于植物对弱光的利用6．已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为30℃和40℃，如图表示30℃时光合作用与光照强度的关系。若温度升到40℃（原光照强度和二氧化碳浓度不变），理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是（）A．下移、右移、上移 B．下移、右移、下移C．上移、左移、上移 D．上移、右移、上移7．如图甲为最适温度下某植物的非绿色器官的CO2随O2的变化曲线，图乙是某绿色植物在一昼夜中密闭容器内的CO2随时间的变化曲线。以下叙述正确的是（）A．图甲的氧气浓度为6%时，只进行有氧呼吸B．图甲氧气浓度大于18%后，氧气浓度是有氧呼吸的限制因素C．图乙中光合作用开始与a点前D．单独就图乙看不能得出一昼夜有机物是否有积累8．向盛有5%葡萄糖溶液的锥形瓶中加入适量酵母菌，在不同氧气浓度条件下测得相同时间内酵母菌产生的酒精和CO2的量如图所示，据图分析不合理的是（）A．氧浓度为a时，酵母菌细胞呼吸合成ATP的场所只有细胞质基质B．氧浓度为b时，丙酮酸中的碳元素可在线粒体基质转移到CO2和酒精中C．氧浓度为c时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸消耗的1/2D．氧浓度为d时，细胞呼吸产生的NADH在线粒体内膜上与氧气结合生成水9．下图是酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系曲线。下列有关表述错误的是（）A．图甲中，反应速率不再上升是因为受到酶浓度的限制B．图乙中，a点到b点的变化是由于酶的空间结构逐渐被破坏C．图丙可表示胃蛋白酶催化反应的反应速率变化曲线D．如果适当降低温度，则图丁中的M值将保持不变10．相较于无机催化剂，酶具有很多特性。下列关于酶的实验设计思路，不合理的是（）A．选择淀粉酶、淀粉溶液、蔗糖溶液和斐林试剂，验证酶的专一性B．选择过氧化氢、过氧化氢酶，探究pH对酶活性的影响C．选择淀粉酶、淀粉溶液、碘液，探究温度对酶活性的影响D．选择过氧化氢、过氧化氢酶和蒸馏水，验证酶具有高效性11．某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验，他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行了24h测定，得到如图所示曲线，则以下说法有几种是正确的（）①c、e两点的总光合速率为零②c、e之间的区段光合速率大于呼吸速率③de段光合速率小于呼吸速率④进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段A．1种说法正确 B．2种说法正确 C．3种说法正确 D．4种说法正确12．关于生物学实验中同位素标记法的叙述，错误的是（）A．运用同位素标记的证明如何转变成糖类B．运用标记的亮氨酸证明分泌蛋白的合成和运输过程C．运用放射性同位素证明光合作用中的来自D．同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物的化学性质相同13．将生长状况相同的等量某种植物的叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h(光照强度相同)，测其有机物变化，得到如下的数据。由此可以得出的结论是（）A．该植物在27℃时生长的最快，在29℃和30℃时将不表现为生长现象B．该植物呼吸作用和光合作用的最适温度分别是29℃和27℃C．27℃、28℃和29℃光合作用制造的有机物的量相等D．30℃时光合作用制造的有机物是3mg·h－114．将大小相似的绿色植物轮藻的叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前质量相等，在不同温度下分别暗处理1h，测其质量变化；立即光照1h（光照强度相同），再测其质量变化，得到如下结果。据表分析，以下说法错误的是（）组别一二三四温度27℃28℃29℃30℃暗处理后的质量变化(mg)*1234光照后的质量变化(mg)*+3+3+3+2*指与暗处理前的质量进行比较，“”表示减少的质量值，“+”表示增加的质量值A．该轮藻呼吸作用酶的最适温度可能为30℃B．光照时，第一、二、三组轮藻释放的氧气量不相等C．光照时，第四组轮藻光合作用强度等于呼吸作用强度D．光照时，第四组轮藻合成葡萄糖总量为10mg15．肌肉中储藏着多种能源物质，主要有ATP、磷酸肌酸（CP）、肌糖原和脂肪等。下列有关说法正确的是（）A．ATP是一种稳定的高能化合物B．肌糖原能直接氧化分解形成ATPC．相同质量下，脂肪中所含的能量高于葡萄糖中的D．生命活动都需要消耗ATP16．为提高粮食产量，研究人员以390μmol／mol的大气CO2浓度和自然降水条件为对照组（C390+W0组），分别研究CO2浓度升高至550μmol／mol（C550+W0组）和降水增加15％（C390+W15组）对某植物净光合速率的影响，结果如图1所示。图2是叶肉细胞中部分代谢过程的模式图。回答下列问题：

（1）据图1可知，___________________和适当增加降水量可增强植物的净光合速率，推测适当增加降水量可能使气孔的开放度提高，从而增加二氧化碳吸收量，以充分利用光反应产生的____________，提高净光合速率。

（2）P为C390+W0组曲线上的点，在该光照强度下，_________________对净光合作用的促进更显著。若增加光照强度，则P点向_______（填“左下”“右上”或“不变”）移动。（3）据图2可知，在光合作用中R酶催化C5与CO2形成_____进而合成C3被还原。当CO2／O2较低时R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为________后经载体T离开叶绿体，再经过叶绿体外的代谢途径转换为甘油酸回到叶绿体。（4）经测定由叶绿体外的代谢途径回到叶绿体中的碳有所减少，最可能的原因是_____________________。依据图2，提出提高光合效率的方法：________________________________（至少两条）。17．阅读以下材料，回答（1）~（4）题。创建D1合成新途径，提高植物光合效率植物细胞中叶绿体是进行光合作用的场所，高温或强光常抑制光合作用过程，导致作物严重减产。光合复合体PSII是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所，D1是PSII的核心蛋白。高温或强光会造成叶绿体内活性氧（ROS）的大量累积。相对于组成PSII的其他蛋白，D1对ROS尤为敏感，极易受到破坏。损伤的D1可不断被新合成的D1取代，使PSII得以修复。因此，D1在叶绿体中的合成效率直接影响PSII的修复，进而影响光合效率。叶绿体为半自主性的细胞器，具有自身的基因组和遗传信息表达系统。叶绿体中的蛋白一部分由叶绿体基因编码，一部分由核基因编码。核基因编码的叶绿体蛋白在N端的转运肽引导下进入叶绿体。编码D1的基因psbA位于叶绿体基因组，叶绿体中积累的ROS也会显著抑制psbAmRNA的翻译过程，导致PSII修复效率降低。如何提高高温或强光下PSII的修复效率，进而提高作物的光合效率和产量，是长期困扰这一领城科学家的问题。近期我国科学家克隆了拟南芥叶绿体中的基因psbA，并将psbA与编码转运肽的DNA片段连接，构建融合基因，再与高温响应的启动子连接，导入拟南芥和水稻细胞的核基因组中。检测表明，与野生型相比，转基因植物中D1的mRNA和蛋白在常温下有所增加，高温下大幅增加；在高温下，PSII的光能利用能力也显著提高。在南方育种基地进行的田间实验结果表明，与野生型相比，转基因水稻的二氧化碳同化速率、地上部分生物量（干重）均有大幅提高，增产幅度在8．1%~21．0%之间。该研究通过基因工程手段，在拟南芥和水稻中补充了一条由高温响应启动子驱动的D1合成途径，从而建立了植物细胞D1合成的“双途径”机制，具有重要的理论意义与应用价值。随着溫室效应的加剧，全球气候变暖造成的高温胁迫日益成为许多地区粮食生产的严重威胁，该研究为这一问题提供了解决方案。（1）光合作用的__________反应在叶绿体类囊体膜上进行，类囊体膜上的蛋白与__________形成的复合体吸收、传递并转化光能。（2）运用文中信息解释高温导致D1不足的原因___________。（3）若从物质和能量的角度分析，选用高温响应的启动子驱动psbA基因表达的优点是：________________。（4）对文中转基因植物细胞D1合成“双途径”的理解，正确的叙述包括__________。A．细胞原有的和补充的psbA基因位于细胞不同的部位B．细胞原有的和补充的D1的mRNA转录场所不同C．细胞原有的和补充的D1在不同部位的核糖体上翻译D．细胞原有的和补充的D1发挥作用的场所不同E．细胞原有的和补充的D1发挥的作用不同18．科研人员利用红外线CO2，分析技术研究烟草、大豆等作物的光合动态，发现这些作物的叶片从光照下移至黑暗环境中，短时间内（约1分钟）出现CO2释放量急剧增高的现象，随后释放量减少至与黑暗环境致。研究表明，植物的叶肉细胞可在光照下吸收O2释放CO2故称为光呼吸。光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco是一个双功能的酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能，其催化方向取决于CO2和O2的浓度。当CO2浓度高而O2浓度低时，RuBP（1，5二磷酸核酮糖，C5）与进入叶绿体的CO2结合，经此酶催化生成2分子的PGA（3磷酸甘油酸，C3），进行光合作用；反之，RuBP与O2在此酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（2磷酸乙醇酸，C2），后者在相关酶的作用下生成乙醇酸（光呼吸的底物），通过光呼吸代谢循环合成PGA，重新加入卡尔文循环，而1/4的PG则以CO2的形式释放。（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了______为原料，但光合作用在______反应阶段实现了该物质的再生，而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生______。（2）预测氧气浓度升高时，葡萄糖生成量会______（填“上升”、“下降”或“不变”），其原因是________________________________________________。（3）在光下正常生长的叶片突然遮光，CO2释放速率先达到一个峰值，后下降并稳定在某一数值，如图所示。请对上述变化作出合理解释：________________________________________________。（4）科学研究发现在一些蓝藻中存在CO2浓缩机制：蓝藻中产生一种特殊的蛋白质微室，能将CO2浓缩在Rubisco酶周围。该机制在进化上的意义是________________________。19．阅读以下材料，回答（1）~（4）题。作物对高CO2环境的影响自工业革命开始，人类对煤、石油、天然气等化石燃料的大量开发和利用是大气中CO2浓度迅速增加。大气CO2浓度的升高理论上有利于农作物产量的提高。然而，通过田间开放式大气CO2浓度升高处理（freeairCO2enrichment，FACE）研究发现。农作物长期生长在高CO2浓度下存在光和适应现象，即植物在高CO2浓度下生长的初始期出现的光合作用增强会逐渐减弱，甚至消失。目前有两种假说对这方面进行解释。第一，“源库”调节假说：生长箱模拟大气CO2浓度升高条件下，小麦的叶片和茎秆（“源端”）会积累更多的碳水化合物而不能及时将其运输到“库端”——籽粒中。非结构性碳水化合物（蔗糖、果糖及淀粉等）在“源端”的积累会抑制光合相关基因的表达，导致光合能力下降。分蘖少、抽穗少的小麦由于“库强”不足，这种负反馈更为明显。与之相反，由于共生固氮系统需要消耗较多的能量，有根瘤的豆科作物的光合适应要远低于非豆科作物。第二，N素抑制假说：Rubisco酶（简称R酶）是催化CO2固定的关键限速酶，它的活性决定了光饱和点的最大光合速率。研究表明R酶每秒大约只能催化3．3个CO2进行反应，其效率之低在酶促反应中极为罕见。植物不得不合成大量的R酶蛋白来弥补，据统计植物叶片中氮有50%用来合成R酶。当大气CO2浓度升高，导致叶片氮利用效率的升高，最终使得植物叶片氮浓度表现出显著降低的趋势，植物减少了R酶蛋白的合成量。虽然底物浓度升高使R酶的催化效率显著提高，但由于合成量减少，最终抑制了光合作用对大气CO2浓度升高的特续响应。作物对大气CO2浓度升高的响应不仅包括产量的变化，还包括籽实品质的变化，特别是与人类健康息息相关的籽实营养品质变化。科学家利用FACE试验方法分析了亚洲18个主要水稻品种籽粒营养品质，结果发现：FACE条件下，水稻籽粒中蛋白质含量、Zn和Fe、维生素B1、B2、B5和B9浓度均显著降低。可以预计，未来收入较低且将水稻作为主食的国家将面临严峻的国民健康问题，受影响的人口可能在6亿以上。（1）CO2作为__________反应的底物，经过__________和__________两个过程，生成糖类并完成的再生。（2）运用“源库”调节假说解释有根瘤的豆科作物的光合适应较低的原因___________。（3）大气CO2浓度不断升高所带来的温室效应还会导致大气温度的不断攀开，科学家预测，气温升高所带来的负面作用会抵消大气CO2浓度升高对产量的促进。请根据所学知识，说明做出这个预测的理由___