一遍过高考 生物 一轮二轮总复习 备考2020--天星教育作者：天星教育研究院 专题03 光合作用和细胞呼吸 易错点1 没有掌握细胞呼吸的过程、场所及细胞呼吸方式的判断技巧 1．下图是探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸方式影响的实验结果。下列有关叙述错误的是 A．实验自变量是氧浓度，因变量是CO2和酒精生成量B．在氧气浓度为a或d时，酵母菌的呼吸方式都只有一种C．在氧气浓度为c时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的3倍 D．实验结果表明，有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制 【错因分析】基础知识掌握不牢，没有掌握呼吸作用的过程，对呼吸作用的反应式、生物的呼吸方式、有氧呼吸和无氧呼吸的区别等知识不清楚，是做错题的主要原因。首先，熟练掌握呼吸作用过程图解。其次，识记不同种生物呼吸作用的类型和反应式。 【试题解析】该实验的目的是探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸方式的影响，自变量是氧浓度。根据图解可知，实验的因变量是CO2和酒精生成量，A项正确。在氧气浓度为a时，酵母菌产生的CO2量和酒精量相等，说明此时酵母菌只进行无氧呼吸；在氧气浓度为d时，呼吸作用的产物只有CO2，没有酒精产生，说明此时酵母菌只进行有氧呼吸，故B项正确。在氧气浓度为c时，酵母菌无氧呼吸产生酒精10 mol（无氧呼吸产生CO2也是10 mol），根据无氧呼吸反应式可推知酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖为10÷2＝5（mol），此时酵母菌细胞呼吸产生的CO2总量是20 mol，则有氧呼吸产生CO2为20-10＝10（mol），根据有氧呼吸反应式可推知，此时酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖为10÷6＝5/3（mol），因此，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的5/3÷5＝1/3，故C项错误。实验结果表明，有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制，D项正确。 【参考答案】C 有氧呼吸与无氧呼吸的比较
1．细胞内糖分解代谢过程如图所示，①~④代表生理过程，甲~丁代表物质。下列叙述错误的是 A．①过程有[H]的产生，②③④过程均有[H]的消耗 B．甲、乙、丁分别代表的是CO2、酒精、乳酸 C．①②发生于线粒体中，③④发生于细胞质基质中 D．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多【答案】C【解析】丙是丙酮酸，①过程是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，有[H]的产生，②是有氧呼吸第二、三阶段，甲为CO2，③是产生乳酸的无氧呼吸第二阶段，丁是乳酸，④是产生酒精的无氧呼吸第二阶段，乙是酒精，②③④过程均有[H]的消耗，A、B正确；②发生于线粒体中，①③④发生于细胞质基质中，C错误；动物细胞内，有氧呼吸第二、三阶段比有氧呼吸第一阶段释放的能量多，D正确。 易错点2 对呼吸作用的影响因素及应用理解不到位 2．如图是外界条件对植物呼吸速率的影响曲线图，以下分析不正确的是 A．从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度是B点对应的温度 B．乙图中曲线Ⅰ表示有氧呼吸，曲线Ⅱ表示无氧呼吸 C．甲图BC段产生的原因是温度升高，导致酶的活性降低 D．曲线Ⅱ最终趋于平衡，可能是受到呼吸酶数量的限制 【错因分析】基础知识掌握不牢，读图识图不准确，不能根据乙图中细胞呼吸的强弱判断呼吸的类型，对有氧呼吸和无氧呼吸的影响因素判断不准而错选。 【试题解析】从甲图看出，B点时细胞呼吸速率最高，A正确；乙图中曲线Ⅰ随着氧气浓度增加，呼吸速率逐渐下降，为无氧呼吸，曲线Ⅱ随着氧气浓度增加，呼吸速率逐渐上升，为有氧呼吸，B错误；甲图BC段产生的原因是温度超过了酶的最适温度，导致酶的活性降低，C正确；由于受到温度或呼吸酶数量的限制，有氧呼吸速率最终趋于饱和，D正确。 【参考答案】B 影响细胞呼吸的因素及其应用 1．内因：遗传因素(决定酶的种类和数量) ①不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 ②同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。 ③同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。 2．外因——环境因素 ①温度 a．温度影响呼吸作用，主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。呼吸速率与温度的关系如图。 b．生产上常利用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜。大棚蔬菜的栽培过程中在夜间适当降低温度，可降低呼吸作用速率，减少有机物的消耗，提高产量。 ②O2的浓度 a．在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；O2浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。(如图) b．生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。 ③CO2 浓度 CO2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO2浓度升高到1%～10%时，呼吸作用明显被抑制。(如图) ④水 在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。 2．为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入①~⑥试管中，加入不同的物质，进行了如下表所示的实验。
注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。 下列有关叙述中，不正确的是 A．会产生酒精的试管有②⑥ B．会产生CO2和H2O的试管有③⑤ C．根据试管①③⑤的实验结果，可以判断酵母菌进行有氧呼吸的场所 D．根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所 【答案】C 【解析】在无氧条件下，酵母菌在细胞质基质中产生酒精，会产生酒精的试管是②⑥，A正确；有氧条件下，酵母菌在线粒体中产生CO2和水，故会产生CO2和H2O的试管只有③⑤，B正确；根据试管①③⑤的实验结果，不能判断酵母菌进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，C错误；根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质，D正确。 易错点3 不会正确分析光合作用条件骤变时各物质量的变化 3．进行正常光合作用的叶片，如果叶绿体中[H]的含量相对稳定，在a点时突然停止供给CO2，下列能表示叶绿体中[H]含量变化的曲线是 A．B． C．D． 【错因分析】基础知识掌握不牢，对光合作用中光反应阶段和暗反应阶段的具体过程掌握不准确，判断无从下手，另外缺乏判断物质含量变化的技巧也容易得出错误的结论。 【试题解析】二氧化碳进入细胞与五碳化合物形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和[H]的作用下进行还原。如果突然停止二氧化碳的供应，三碳化合物含量降低，利用的ATP和[H]减少，那么在细胞中[H]的含量应是上升的，A、C错误。但上升后不会一直上升而会维持在相对稳定范围内，B正确，D错误。 【参考答案】B 过程法分析C3和C5的含量变化 当外界条件改变时，光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用如图分析： （1）停止光照时：光停，ATP下降，ADP上升，C3上升，C5下降，分析如下： （2）CO2供应停止时：CO2停，ATP上升，ADP下降，C3下降，C5上升，分析如下： 3．在光照最强的夏季的中午，绿色植物的光合作用强度反而会降低，此时，细胞内C3、C5以及ATP含量的变化依次是 A．增加、减少、减少 B．减少、增加、增加 C．减少、增加、减少 D．增加、减少、增加 【答案】B 【解析】本题考查光合作用过程中细胞内C3、C5以及ATP含量变化的基本知识。在光照最强的夏季的中午，绿色植物叶片的气孔关闭，CO2供应不足，C3含量减少，C5含量增加，光反应产生[H]、ATP速率不变，C3还原所需的ATP减少，使细胞中ATP含量增多。故本题正确答案是B，A、C、D错误。 易错点4 对影响光合作用的环境因素及应用缺乏综合理解 4．下列①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。下列各选项中，不正确的是 A．①图中的X因素可表示CO2浓度 B．②图中Y因素有可能代表温度 C．③图中，b点是曲线与横轴的交点，阴生植物的b点值一般比阳生植物的高 D．④图中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度 【错因分析】不理解光合作用过程中环境因素对光合作用的影响，缺乏运用所学知识来分析，判断图解的能力是出错的主要原因，曲线判断方法：在曲线上升阶段，其限制因素是横坐标表示的因素，当曲线达到最大值并趋于稳定后，限制因素要从横坐标以外的因素考虑。 【试题解析】①图中的X因素可表示CO2浓度，因为a点表示CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用，A正确；②图中的Y因素有可能是温度，因为当温度超过一定限度后，酶的活性会降低，导致光合速率降低，B正确；③图中，b点是光补偿点，阴生植物对光的利用能力弱，光补偿点的值和光饱和点的值一般要比阳生植物的低，C错误；图④中，Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，随着光照强度的增强光合作用速率逐渐加快，因此光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度，D正确。 【参考答案】C 一、影响光合作用的因素及应用 1．内部因素 （1）与植物自身的遗传特性有关，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示： （2）植物叶片的叶龄、叶面积指数也会影响光合作用，如图所示： 2．其他单一因素对光合作用的影响
4．如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围。下列分析正确的是 A．甲图中，a点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量 B．乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3含量高 C．丙图中，随着温度的继续升高，曲线走势将稳定不变 D．图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度、光照强度 【答案】A 【解析】据图分析，甲图中a点的限制因素不是二氧化碳浓度和光照强度，则影响因素可能是温度、叶绿体中色素的含量和酶的含量等，A正确；乙图中d点与c点相比，光照强度增加，光反应增强，还原的C3多，所以d点C3含量低，B错误；丙图中，随着温度的升高，曲线走势有可能下降，因为超过最适浓度，酶的活性降低，C错误；图中M、N、P三点的限制因素分别是光照强度、光照强度和温度，D错误。 易错点5 不能正确解答光合作用和细胞呼吸综合类试题 5．分析下面有关光合作用和呼吸作用的三张曲线图，下列说法正确的是 A．甲图中c点时的温度如果对应是乙图的t1，则当温度变成t2时，c点向左上方移动 B．从乙图可以看出，温度接近t4时，总光合作用强度等于呼吸作用强度，因而是该植物能正常生长的极限温度 C．如果乙图的光强度位于光饱和点，那么白天环境温度为t2时，植物能获得最佳的生长收益 D．从丙图可知，用于地膜覆盖、大棚种植等的塑料薄膜的颜色最好为红色或蓝紫色，这样有助于促进作物的光合作用 【错因分析】基础知识掌握不牢、识图读图不准确，不理解坐标图中曲线的含义，总光合速率和净光合速率区分不速率区分不清，是选错的主要原因。不理解所有进行光合作用的细胞的含义是错选的原因；不能实现图形的转换，也是错选的主要原因。区分总光合速率和净光合速率是解答光合作用与呼吸作用综合题的关键，常用词可表示为： 总光合速率：光照条件下氧气产生量、二氧化碳固定量（利用量）、有机物的制造量（产生量）； 净光合速率：光照条件下氧气的释放量、二氧化碳的吸收量、有机物的积累量； 呼吸速率：黑暗条件下氧气的吸收量、二氧化碳的释放量、有机物的消耗量等。 【试题解析】本题考查环境因素对光合作用强度的影响等相关知识。由图示信息可知，甲图中c点时的温度如果对应是乙图的t1，则当温度变成t2时，总光合作用增强，需要的光照强度也应增大，又由于总光合作用与呼吸作用的差值增大，所以c点应向右上方移动，A错误；温度接近t4时，总光合作用强度等于呼吸作用强度，由于植物白天既进行光合作用又进行呼吸作用，晚上只进行呼吸作用，白天植物没有积累营养物质，晚上一直消耗营养物质，所以t4温度条件下，植物不能生存，B错误；如果乙图的光强度位于光饱和点，那么白天环境温度为t2时，植物总光合作用与呼吸作用的差值最大，能获得最佳的生长收益，C正确；由于叶绿体中的色素能够吸收红橙黄绿青蓝紫7种光质，所以白色的塑料薄膜用于地膜覆盖、大棚种植最有助于促进作物的光合作用，D错误。 【参考答案】C 1．常考易错的植物“三率” （1）植物“三率”间的内在联系 ①呼吸速率：植物非绿色组织（如苹果果肉细胞）或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 ②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。 ③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。 （2）植物“三率”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：
2．光合作用和细胞呼吸综合曲线解读 （1）绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数值为呼吸速率（A点）。 （2）绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。 （3）各点（段）的光合作用和呼吸作用分析
5．图1是甲、乙两种植物在不同光照强度下的光合速率的曲线；图2表示将甲植物放在CO2浓度不同的环境条件下，光合速率受光照强度影响的变化曲线。请分析回答下列问题： （1）图1的a点表示_____________，在c点时，叶绿体中ATP的移动方向是_____________。图2中e点与d点相比较，e点的叶肉细胞中C3的含量_____________；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量_____________。 （2）在有氧条件下，生长中的植物细胞内的葡萄糖先在_________（填细胞结构）中脱氢，生成_____。 （3）图1中，如果甲、乙两种植物较长时间处在连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的是________，在晴转阴瞬间，叶肉细胞中C5相对量的变化趋势是____________________________。光照强度为10千勒克斯时，甲、乙植物的实际光合作用速率差值为_____________mgCO2/（100cm2·h）。 【答案】（1）呼吸速率 从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动 低 高 （2）细胞质基质 丙酮酸 （3）甲植物 减少 6 【解析】（1）a点时，光照强度为零，此时植物细胞只通过呼吸作用释放CO2，所以此点表示甲植物的呼吸作用速率。c点时，甲植物的光合作用强度最大，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动。图2中，e点的光照强度大于d点，光反应速率较快，合成的ATP、[H]多，因而还原的C3多，所以e点的C3含量低。e点二氧化碳浓度较f点高，暗反应固定形成的C3多，且光照强度相同，C3还原速率相等，因此e点时叶肉细胞中C3的含量高。（2）在有氧条件下，生长中的植物细胞内的葡萄糖先在细胞质基质中脱氢，分解成丙酮酸。（3）图1中，如果甲、乙两种植物较长时间处在连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的是甲植物，因为甲植物受光照强度影响较大。在晴转阴瞬间，叶肉细胞内光反应减弱，生成的[H]和ATP减少，导致暗反应过程中C3的还原速率减慢，产生的C5减少，同时二氧化碳的固定导致C5大量被消耗，导致叶肉细胞中的C5含量减少。实际光合速率=呼吸速率+净光合速率。光照强度为10千勒克斯时，甲植物的实际光合作用速率为12+4=16［mgCO2/（100cm2·h）］，乙植物的实际光合作用速率为8+2=10［mgCO2/（100cm2·h）］，所以光照强度为10千勒克斯时，甲、乙两植物的实际光合作用速率差值为16﹣10=6［mgCO2/（100cm2·h）］。 一、有氧呼吸 有氧呼吸可以分为三个阶段： 第一阶段：在细胞质基质中进行 反应式：1C6H12O6（葡萄糖）→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）（葡萄糖） 第二阶段：在线粒体基质中进行 反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O →20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP） 第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的 反应式：24[H]+6O2 →12H2O+大量能量（34ATP） 二、无氧呼吸 无氧呼吸可以分为二个阶段： 第一阶段：在细胞质基质中进行 反应式：1C6H12O6（葡萄糖）→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）（葡萄糖） 第二阶段：在细胞质基质中进行 反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]→C2H5OH+2CO2（或者乳酸） 三、细胞呼吸原理的应用 （1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。 （2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。 （3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。 （4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。 （5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。 （6）提倡慢跑等有氧运动，不致因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力。 （7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。 （8）果蔬、鲜花要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。 四、光合作用的过程 （1）光反应与暗反应的关系 （2）光反应与暗反应的比较
1．（2019全国卷II）马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是 A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖 B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来 C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生 【答案】B 【解析】马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，无葡萄糖，A错误；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二阶段转化成乳酸，B正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一阶段，会生成少量ATP，C错误；马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，酸味会减少，D错误。 2．（2019全国卷III）若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为 A．有机物总量减少，呼吸强度增强 B．有机物总量增加，呼吸强度增强 C．有机物总量减少，呼吸强度减弱 D．有机物总量增加，呼吸强度减弱 【答案】A 【解析】根据题意分析，种子萌发时，吸水膨胀，种皮变软，呼吸作用逐渐增强，将储藏在子叶或胚乳中的营养物质逐步分解，转化为可以被细胞吸收利用的物质，所以种子萌发过程中，呼吸作用强度增加，而有机物因呼吸作用消耗而总量不断减少。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 3．（2019江苏卷）如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是 A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素 B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作 D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b 【答案】D 【解析】绿色植物的叶绿体中含有四种色素，纸层析后，形成的色素带从上到下依次是：胡萝卜素（橙 黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b黄绿色。由图可知，菠菜含有四种色素，蓝藻（原核生物）只含有叶绿素a和胡萝卜素。研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素，A错误；层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92号汽油代替，B错误；层析时，为了防止层析液挥发，需要用培养皿盖住小烧杯，C错误；由图可知，蓝藻只有两条色素带，不含有叶绿色b，D正确，故选D。 4．（2018全国Ⅲ卷）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是 A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸 B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失 C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸 D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP 【答案】C 【解析】植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和H2O、CO2和酒精，某些组织或器官是乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确。 5．（2018北京卷）光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中 A．需要ATP提供能量 B．DCIP被氧化 C．不需要光合色素参与 D．会产生氧气 【答案】D 6．（2017·海南卷）下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是 A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小 B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸 C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同 【答案】C 【解析】与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O2也不放出CO2，B错误。降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。 7．（2017·新课标Ⅲ卷）植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应（如O2的释放）来绘制的。下列叙述错误的是 A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成 B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制 C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示 D．叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的 【答案】A 【解析】类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；吸收光谱就是通过不同色素对不同波长光的吸收值来绘制的，B正确；光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反应阶段对CO2的利用，所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；叶绿素主要吸收红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。 8．（2017·北京卷）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是 A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高 B．净光合作用的最适温度约为25 ℃ C．在0~25 ℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大 D．适合该植物生长的温度范围是10~50 ℃ 【答案】D 【解析】由题目所给曲线可以看出，呼吸作用的最适温度约为53 ℃，而光合作用的最适温度约为30 ℃，A正确；净光合速率达到最大值对应的温度（即最适温度）约为25 ℃，B正确。在0~25 ℃范围内，与呼吸速率变化曲线相比，光合速率变化曲线升高得更快，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，C正确。超过45 ℃，呼吸作用产生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳，说明呼吸作用消耗的有机物多于光合作用产生的有机物，没有有机物的积累，不适合该植物的生长，D错误。 9．如图为“探究酵母菌的细胞呼吸方式”的实验装置图。下列说法错误的是 A．酵母菌为兼性厌氧型真菌，有氧呼吸和无氧呼吸均有水的生成B．为检验空气中的CO2是否被A瓶吸收完全，可在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶C．实验过程中可能会发现C瓶中澄清石灰水先变浑浊后又澄清了 D．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率 【答案】A 【解析】本题考查的是探究酵母菌呼吸方式的相关知识。酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，没有水产生，A错误；由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶，可检验空气中的二氧化碳是否被A瓶吸收完全，B正确；实验中发现C瓶先变浑浊后又澄清了，说明酵母菌呼吸产生了二氧化碳，且量较多，C正确；由于有氧呼吸产生的二氧化碳比无氧呼吸快而多，所以可根据臭麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率，D正确。 10．如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是 A．氧浓度为a时，最适于储藏该植物器官，此时呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍 C．氧浓度为c时，只进行有氧呼吸 D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等 【答案】B 【解析】据图可知，CO2的释放量在氧浓度为c时最少，因此氧浓度为c时细胞呼吸最弱，最适合储藏该植物器官；氧浓度为b时，氧气的吸收量的相对值为3，CO2的释放量的相对值为8，通过计算可知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍；氧浓度为c时，CO2释放量大于O2吸收量，说明此时存在无氧呼吸和有氧呼吸；氧浓度为d时，O2的吸收量与CO2的释放量相等，说明该器官可以只进行有氧呼吸，而无氧呼吸被完全抑制。 11．科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图。下列叙述正确的是 A．20 h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体 B．50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加 C．50 h后，30 ℃的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃慢，是因为温度高使酶活性降低 D．实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大 【答案】B 【解析】果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A项错误；50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2，是由于此温度条件下酶的活性较高，有氧呼吸已将O2消耗殆尽，以后仅进行无氧呼吸，故密闭罐中CO2浓度会增加，B项正确、C项错误；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，有氧呼吸速率会降低，D项错误。 12．如图是绿色植物光合作用过程示意图。下列与此图相关的说法错误的是 A．如果A代表某结构，则A为类囊体B．形成C、D的过程需要能量，而产生B的过程不需要能量C．突然降低环境中CO2浓度，B的产生速率下降 D．C3中不仅有来自CO2中的碳，也有来自CO2中的氧 【答案】B 【解析】结构A上发生的是光合作用的光反应阶段，结构A表示的是类囊体，A正确；类囊体上的色素吸收的光能一部分被用来进行水的光解形成氧气和[H]，一部分用来形成ATP，B错误；突然降低环境中的二氧化碳浓度，暗反应减弱，光反应也随之减弱，所以氧气的产生速率会下降，C正确；二氧化碳中的碳和氧均参与了三碳化合物的合成，D正确。 13．研究人员在相同且适宜温度条件下分别测定了两个作物品种S1、S2的光饱和点（光饱和点是达到最大光合速率所需的最小光照强度）。当增加环境中CO2浓度后，测得S1的光饱和点没有显著改变，S2的光饱和点显著提高。下列叙述不正确的是 A．S1的光饱和点不变，可能是原条件下光反应产生的[H]和ATP不足B．S1的光饱和点不变，可能是原条件下CO2浓度未达到饱和C．S2的光饱和点提髙，可能是原条件下光反应产生的和ATP未达到饱和 D．S2的光饱和点提高，可能是原条件下CO2浓度不足 【答案】B 【解析】光饱和点时限制光合作用的主要环境因素是温度或二氧化碳浓度，增加环境中CO2浓度后，测得S1的光饱和点没有显著改变，可能的原因是光反应产生的[H]和ATP不足，A正确；S1的光饱和点不变，可能是原条件下CO2浓度也已经达到饱和，B错误；增大二氧化碳浓度后，暗反应速率提高，需要消耗光反应剩余的还原氢和ATP，因此S2的光的饱和点升高，C正确；S2的光饱和点提高，可能是原条件下CO2浓度不足，还没有达到二氧化碳饱和点，D正确。 14．如图是晴朗夏季时段，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。下列分析错误的是 A．bc段对应的曲线变化的主要原因是光照增强 B．ce段对应的曲线变化的主要原因是温度过高，酶失活 C．ef段对应的曲线变化的主要原因是气孔打开，CO2供应增加 D．fg段对应的曲线变化的主要原因是光照减弱 【答案】B 【解析】由题图曲线可知，上午由于光照强度增强，光合作用强度增强，因此bc段对应的曲线变化的主要原因是光照增强，A正确；e点对应的现象是光合“午休”现象，ce段光合作用强度下降的原因是气孔关闭，二氧化碳供应不足，B错误；ef段光合“午休”现象逐渐消失，气孔打开，二氧化碳供应增加，光合作用强度增强，C正确；fg段处于一天的下午，光照强度减弱，导致光合作用强度减弱，D正确。 15．将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：
下列对该表数据分析正确的是 A．该植物呼吸作用酶的最适温度约为25 ℃B．昼夜不停地光照，温度在35 ℃时该植物不能生长C．昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30 ℃ D．每天光照12小时，30 ℃时积累的有机物是10 ℃时的2倍 【答案】D 【解析】本题考查温度对光合作用与呼吸作用的影响相关知识。黑暗条件下植物只进行呼吸作用，据图表可知25℃条件下，该植物的呼吸速率并不是最大的，故25 ℃不是呼吸作用酶的最适温度，A错误；昼夜不停地光照，该植物一直能进行光合作用，在35 ℃条件下，净光合速率为3mg/h，有有机物的积累，植物能生长，B错误；昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是25℃，因为此条件下净光合速率最大，C错误；每天光照12小时，30 ℃时积累的有机物量是：(3.50－3.00)×12＝6(mg)，10 ℃时积累的有机的量是：(1.75－0.75)×12＝12(mg)，两者的比值为0.5，D正确。 16．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。下图表示该植物在30 ℃时光合强度与光照强度的关系。若将温度降低到25 ℃的条件下（原光照强度和CO2浓度等不变），从理论上讲，图中相应点的移动应该是 A．a点上移，b点左移，m值增加 B．a点不移，b点左移，m值不变 C．a点上移，b点右移，m值下降 D．a点下降．b点不移，m值上升 【答案】A 【解析】根据题意和图示分析可知：温度从30 ℃下降到25 ℃后，光合速率加快，呼吸速率减慢，图中a点代表呼吸速率，现呼吸速率减慢，所以a点上移；b点代表光补偿点，即b点呼吸速率等于光合速率，由于呼吸速率减慢，光合作用加快，需要降低光合作用强度，才能够使b点呼吸速率等于光合速率，所以b点左移；m代表最大净光合作用强度，由于升高温度后，导致光合作用强度增加，所以m值增加，故选A。 17．（2019全国卷Ⅰ）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。 （1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力_______________________。 （2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会_______________________，出现这种变化的主要原因是_______________________。 （3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 【答案】（1）增强 （2）降低 气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少 （3）取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。 将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。 【解析】（1）经干旱处理后，根细胞的溶质浓度增大，渗透压增大，对水分子吸引力增大，植物根细胞的吸水能力增强。（2）据题干条件可知干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，导致叶片细胞吸收CO2减少，暗反应减弱，因此光合速率会下降。（3）根据题意分析可知，实验目的为验证干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，故实验应分为两部分：①证明干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的；②证明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。该实验材料为ABA缺失突变体植株（不能合成ABA），自变量应分别为①正常条件和缺水环境、②植物体中ABA的有无，因变量均为气孔开度变化，据此设计实验。①取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。可说明缺水环境不影响ABA缺失突变体植株气孔开度变化，即干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起。②将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。可说明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。 18．（2019浙江4月选考）回答与光合作用有关的问题： （1）在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有0．1%CO2的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液，短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会______。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是______。若停止CO2供应，短期内小球藻细胞中RuBP的含量会______。研究发现 Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶，它催化CO2被固定的反应，可知该酶存在于叶绿体______中。 （2）在“光合色素的提取与分离”活动中，提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条自上而下两条带中的色素合称为______。分析叶绿素a的吸收光谱可知，其主要吸收可见光中的______光。环境条件会影响叶绿素的生物合成，如秋天叶片变黄的现象主要与_____抑制叶绿素的合成有关。 【答案】（1）增加 ATP和 NADPH 增加 基质 （2）类胡萝卜素 蓝紫光和红 低温 【解析】（1）环境中的CO2含量增加，则会促进碳反应中CO2的固定这一环节，使3-磷酸甘油酸的含量增加；3-磷酸甘油酸还原成三碳糖是还原反应且消耗能量，所以提供能量的物质是ATP和NADPH；若停止CO2供应，则会使CO2固定的速率降低，反应消耗的RuBP会减少，故使得短期内小球藻细胞中RuBP的含量会增加；CO2被固定的反应发生在叶绿体基质，故Rubisco酶也是存在于叶绿体基质中。（2）光合色素的分离和提取实验中，滤纸条自上而下两条带中的色素分别为胡萝卜素和叶黄素，合称类胡萝卜素；叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光；秋天叶片变黄主要是由于温度降低导致叶绿素的合成受到抑制。 19．（2017·新课标Ⅱ卷）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。 据图回答下列问题： （1）图中①、②、③、④代表的物质依次是_______________________、_______________________、_______________________、_________________，[H]代表的物质主要是_________________。 （2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_________________（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。 （3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_________________。 【答案】（1）O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH（或答：还原型辅酶Ⅰ） （2）C和D （3）在缺氧条件下进行无氧呼吸 【解析】（1）由图可知A、B过程分别为光合作用的光反应和暗反应，图中类囊体膜上发生水的光解，产生NADPH和①氧气；暗反应阶段消耗ATP和NADPH，产生②NADP+、③（ADP和Pi）；暗反应过 程为卡尔文循环，CO2+C5化合物→2C3化合物（二氧化碳的固定），所以④为C5。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质，在第一阶段中，各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A；呼吸作用的第二、三阶段的场所为D线粒体，在第二阶段中，乙酰辅酶A（乙酰CoA）的二碳乙酰基，通过三羧酸循环转变为CO2和氢原子；在第三阶段中，氢原子进入电子传递链（呼吸链），最后传递给氧，与之生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶I（NADH）。（2）植物叶肉细胞能产生ATP的生理过程有：光合作用光反应阶段（A）和有氧呼吸的三个阶段（C和D）。（3）酒精是植物细胞无氧呼吸的产物。 20．黄瓜是人们餐桌上的常见蔬菜，某科研小组在晴朗的白天，分别对生长在强光下和弱光下的黄瓜幼苗吸收CO2的速率（单位：g·cm-2·h-1）、气孔阻力（气孔开度减小，气孔阻力增大）等生理指标进行了测定，结果如图。请据图回答下列问题： （1）黄瓜幼苗固定CO2的具体场所是_________________，若一天中温度不变，强光下黄瓜幼苗制造有机物的最大速率为__________g·cm-2·h-1（以CO2的质量表示）。由图1可知强光下吸收二氧化碳的速率更强，主要原因是强光下光反应产生的_______________比弱光多，还原C3生成有机物的量多。 （2）实验测得10：00~12：00间光照强度不断增强，因______________增大，强光下黄瓜幼苗吸收CO2的速率却下降。 （3）若要测定强光和弱光对黄瓜幼苗光合色素的影响，提取色素要用到____________________试剂，研磨时同时加入SiO2和CaCO3，加人CaCO3的目的是_______________________________。 （4）温度在一天中会发生变化，科研小组若要测定黄瓜幼苗一天中某一时段的光合速率，还要测定幼苗的_____________________________，若在白天进行该过程，需采取__________________措施。 【答案】（1）叶绿体基质 7 [H]和 ATP （2）气孔阻力 （3）无水乙醇 防止色素（或叶绿素）被破坏 （4）呼吸速率 遮光或黑暗(处理) 【解析】（1）暗反应固定二氧化碳，黄瓜幼苗固定CO2的场所是叶绿体基质；黄瓜幼苗制造有机物的量（实际光合量）=净光合量+呼吸消耗量，因一天中温度不变，故呼吸消耗量不变，所以当净光合量最大时黄瓜幼苗制造有机物的量才能达到最大，即黄瓜幼苗制造有机物的最大速率为6+1=7（g·cm-2·h-1）；由图1曲线可知在强光下幼苗固定CO2的能力更强，主要原因是光照强，光反应快，为暗反应提供更多的ATP和[H]。（2）从图2中可以看出，从10：00时到12：00时之间，气孔阻力增大，部分气孔关闭，由气孔进入的二氧化碳量减少，导致暗反应速率下降。（3）叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如丙酮、无水乙醇等，所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素；在提取叶绿体色素的过程中，使用二氧化硅有助于研磨充分，碳酸钙的作用是防止研磨过程中叶绿体色素被破坏。（4）光合速率=净光合速率+呼吸速率，据图1中曲线可以知道一天中任一时段的净光合速率数值，所以要测定黄瓜幼苗一天中某一时段的光合速率，还需要测定幼苗的呼吸速率，才能计算出黄瓜幼苗的光合速率；如果在白天进行该实验，须采取遮光措施后再测定，这样可以避免光合作用产生或消耗气体对实验结果的干扰。 ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 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