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2019年高考生物微一輪復習 第三單元 細胞的能量供應和利用 第十一講 光合作用與細胞呼吸的關系微課時練 一、選擇題 1．如圖為植物的某個葉肉細胞中兩種膜結構及其上發(fā)生的生化反應模式圖。下列有關敘述正確的是(　　) A．圖1、2中的兩種生物膜依次存在于線粒體中和葉綠體中 B．圖1中的[H]來自水，圖2中的[H]來自丙酮酸 C．兩種生物膜除產(chǎn)生上述物質外，還均可產(chǎn)生ATP D．影響圖1、2中兩種膜上生化反應的主要外界因素分別是溫度和光照 解析：根據(jù)題圖所示信息可判斷，圖1所示是葉綠體的類囊體薄膜，其上進行的是光合作用的光反應，圖示生化反應是水的光解，[H]來自水，圖2所示是線粒體內(nèi)膜，其上進行的是有氧呼吸的第三階段，[H]來自葡萄糖、丙酮酸和H2O。 答案：C 2．如圖表示光照強度和CO2濃度對某植物光合作用強度的影響。下列敘述中錯誤的是(　　) A．曲線中a點轉向b點時，葉綠體中C3的濃度降低 B．曲線中d點轉向b點時，葉綠體中C5的濃度升高 C．a(chǎn)b段影響光合作用速率的主要因素是光照強度 D．bc段限制光合作用速率的因素可能是溫度等其他條件 解析：曲線中a點轉向b點時，光照強度增強，[H]、ATP增多，C3的消耗增強，但短時間內(nèi)C3的合成不變，故葉綠體中C3的濃度降低；曲線中d點轉向b點時，CO2濃度升高，C3的合成增強、C5的消耗增加，但C5的生成不變，故葉綠體中C5濃度下降；ab段(斜線上升段)影響光合作用速率的主要因素是光照強度(橫坐標所表示的因素)；bc段(水平段)限制光合作用速率的因素不再是光照強度(橫坐標所表示的因素)，又因CO2濃度也較高，故最可能是溫度等其他條件。 答案：B 3. (xx江蘇啟東中學月考)如圖曲線表示在適宜溫度、水分和一定的光照強度下，甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關系。下列分析正確的是(　　) A．CO2濃度大于a時，甲才能進行光合作用 B．適當增加光照強度，a點將左移 C．CO2濃度為b時，甲、乙總光合作用強度相等 D．甲、乙光合作用強度隨CO2濃度的增大而不斷增強 答案：B 4．當其他條件最適宜時，某植物的光合速率如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．20 ℃條件下，C點以后限制光合速率的因素是光照強度 B．若將CO2濃度降低，C點將向左下移動 C．30 ℃條件下，5 klx時的總光合速率小于B點的總光合速率 D．研究光照強度對光合速率的影響時，溫度應保持在40 ℃ 答案：B 5．圖甲表示水稻的葉肉細胞在光照強度分別為A、B、C、D時，單位時間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化。圖乙表示藍藻光合速率與光照強度的關系，下列說法正確的是( 　　) A．圖甲中，光照強度為B時，光合速率等于呼吸速率 B．圖甲中，光照強度為D時，單位時間內(nèi)細胞從周圍吸收2個單位的CO2 C．圖乙中，當光照強度為X時，細胞中產(chǎn)生ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體 D．圖乙中，限制E、F、G點光合作用速率的因素主要是光照強度 解析：分析圖甲可知，光照強度為B時，CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量相等，都為3個單位，細胞呼吸釋放的CO2首先供應葉綠體進行光合作用，剩余部分釋放到外界，說明此時細胞呼吸大于光合作用，A項錯誤；光照強度為D時，水稻葉肉細胞光合作用速率大于細胞呼吸速率，光照強度為A時，CO2釋放量即為呼吸速率，則光照強度為D時，O2產(chǎn)生總量為8個單位，需要消耗的CO2也為8個單位，所以單位時間內(nèi)需從外界吸收CO2為2個單位，B項正確；圖乙中所示生物為藍藻，藍藻不含線粒體和葉綠體，C項錯誤；圖乙中，限制G點光合作用速率的因素不是光照強度，可能是二氧化碳濃度或溫度等，D項錯誤。 答案：B 6．兩株基本相同的植物，分別置于透明的玻璃罩內(nèi)，如圖甲、乙所示，在相同自然條件下，測得一晝夜中植物氧氣釋放速率分別如圖丙、丁曲線所示。下列說法正確的是 (　　) A．a(chǎn)b段和cd段，曲線下降的原因相同 B．e點時，氣孔關閉導致光合作用基本停止 C．一晝夜中，裝置乙的植物積累的有機物多 D．14點時，裝置甲的植物葉綠體中三碳化合物含量相對較高 解析：ab段下降是因為CO2濃度下降，暗反應速率下降，cd段下降是因為光照強度下降，光反應速率下降；e點時，氣孔關閉導致CO2濃度下降，光合作用下降，但并未停止；從圖丙和丁曲線與x軸所圍的面積(x軸以上部分須要減去x軸以下部分面積)就是一晝夜氧氣凈釋放量。顯然裝置乙一晝夜氧氣凈釋放量較大，積累的有機物較多；14點時甲中CO2不足，三碳化合物的生成受到抑制，所以裝置甲的植物葉綠體中三碳化合物含量相對較少。 答案：C 7．將某種大小相同的綠色植物葉片在不同溫度下分別暗處理1 h，測其重量變化，立即光照1 h，再測其重量變化。結果如表： 組別 1 2 3 4 溫度(℃) 25 27 29 31 暗處理后質量變化(mg) －1 －2 －3 －1 光照后與暗處理前質量變化(mg) ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 分析表中數(shù)據(jù)可判定 (　　) A．光照的1 h時間內(nèi)，第4組合成葡萄糖總量為2 mg B．光照的1 h時間內(nèi)，第1、2、3組釋放的氧氣量相等 C．光照的1 h時間內(nèi)，四組光合作用強度均大于呼吸強度 D．呼吸酶的最適溫度是29 ℃ 答案：C 8．(xx高考北京卷)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關系如圖。據(jù)此，對該植物生理特性理解錯誤的是(　　) A．呼吸作用的最適溫度比光合作用的高 B．凈光合作用的最適溫度約為25 ℃ C．在0～25 ℃范圍內(nèi)，溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大 D．適合該植物生長的溫度范圍是10～50 ℃ 解析：由圖可以直接看出，超過45 ℃，凈光合速率為負值，沒有有機物的積累，不適合生長。 答案：D 9．(xx高考四川卷)三倍體西瓜由于含糖量高且無子，備受人們青睞。如圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率(Pn以CO2吸收速率表示)與胞間CO2濃度(Ci)的日變化曲線，以下分析正確的是(　　) A．與11：00時相比，13：00時葉綠體中合成C3的速率相對較高 B．14：00后葉片的Pn下降，導致植株積累有機物的量開始減少 C．17：00后葉片的Ci快速上升，導致葉片暗反應速率遠高于光反應速率 D．葉片的Pn先后兩次下降，主要限制因素分別是CO2濃度和光照強度 解析：與11：00時相比，13：00時胞間CO2濃度較低，葉綠體中合成C3的速率相對較低，A錯誤；14：00后，葉片的凈光合速率下降，但凈光合速率仍然大于0，植株還在積累有機物，故植物積累有機物的量還在增加，B錯誤；17：00后胞間CO2濃度快速上升，是由于光照減弱，ATP、NADPH產(chǎn)生減少，C3的還原減弱，暗反應速率也降低，C錯誤；葉片凈光合速率第一次下降是由于胞間CO2濃度降低，第二次下降是由于光照強度減弱，D正確。 答案：D 二、非選擇題 10．(xx高考江蘇卷)科研人員對獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進行了系列研究。圖1為光合放氧測定裝置示意圖，圖2為不同光照條件下果肉隨時間變化的光合放氧曲線。請回答下列問題： (1)取果肉薄片放入含乙醇的試管，并加入適量________________，以防止葉綠素降解。長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色，原因是________________。 (2)圖1中影響光合放氧速率的因素有____________。氧電極可以檢測反應液中氧氣的濃度，測定前應排除反應液中________________的干擾。 (3)圖1在反應室中加入NaHCO3 的主要作用是________________。若提高反應液中NaHCO3濃度，果肉放氧速率的變化是________________(填“增大”、“減小”、“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”)。 (4)圖2中不同時間段曲線的斜率代表光合放氧的速率，對15 ～20 min 曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是________________；若在20 min 后停止光照，則短時間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質有________________(填序號：①C5?、贏TP　③[H]?、蹸3)，可推測20 ～25 min 曲線的斜率為________(填“正值”、“負值”或“零”)。 解析：(1)CaCO3能防止葉綠素被破壞。葉綠體中色素溶解在乙醇中，則果肉薄片長時間浸泡在乙醇中，果肉薄片會變成白色。(2)光合放氧速率可用于表示光合速率，圖1中影響光合速率的因素有光照、溫度、CO2 (NaHCO3)濃度。反應液中氧氣濃度屬于因變量，則測定前應排除反應液中溶解氧的干擾。(3)NaHCO3為光合作用提供CO2。若提高反應液中NaHCO3濃度，果肉細胞的光合作用會逐漸增強，但由于光照強度、溫度等因素的限制，果肉細胞的光合速率最終趨于穩(wěn)定。(4)15～20 min曲線的斜率幾乎不變，說明光合放氧的速率不變，即反應液中O2濃度不變，說明此時光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等。若在20 min后突然停止光照，則光反應減弱，短時間內(nèi)葉綠體中[H]和ATP含量減少，C3的還原減弱，而CO2固定正常進行，則短時間內(nèi)葉綠體中C3含量增加。由于20 min后停止光照，則光合作用逐漸減弱直至停止，而呼吸作用正常進行，反應液中O2含量減少，曲線的斜率為負值。 答案：(1)CaCO3　光合色素溶解在乙醇中　(2)光照、溫度、CO2 (NaHCO3)濃度　溶解氧　(3)提供CO2　增大后穩(wěn)定　(4)光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等?、佗冖邸∝撝? 11．(xx高考江蘇卷)為了選擇適宜栽種的作物品種，研究人員在相同的條件下分別測定了3個品種S1、S2、S3的光補償點和光飽和點，結果如圖1和圖2。請回答以下問題： (1)最適宜在果樹林下套種的品種是________，最適應較高光強的品種是________。 (2)增加環(huán)境中CO2濃度后，測得S2的光飽和點顯著提高，但S3的光飽和點卻沒有顯著改變，原因可能是：在超過原光飽和點的光強下，S2的光反應產(chǎn)生了過剩的________，而S3在光飽和點時可能 ________(填序號)。 ①光反應已基本飽和　②暗反應已基本飽和?、酃?、暗反應都已基本飽和 (3)葉綠體中光反應產(chǎn)生的能量既用于固定CO2，也參與葉綠體中生物大分子________的合成。 (4)在光合作用過程中，CO2與RuBP(五碳化合物)結合的直接產(chǎn)物是磷酸丙糖(TP)，TP的去向主要有三個。下圖為葉肉細胞中部分代謝途徑示意圖。 淀粉是暫時存儲的光合作用產(chǎn)物，其合成場所應該在葉綠體的________。淀粉運出葉綠體時先水解成TP或________，后者通過葉綠體膜上的載體運送到細胞質中，合成由________糖構成的蔗糖，運出葉肉細胞。 解析：(1)從圖1、圖2中可知S2品種的光飽和點和光補償點都最低，所以適宜生長在光照比較弱的環(huán)境中，故最適宜在果樹林下套種。從圖2看，S3的光飽和點最大，因此最適應較高光強的品種是S3。(2)增加環(huán)境中CO2濃度后，測得S2的光飽和點顯著提高，可能是因為在超過原光飽和點的光強下，S2的光反應產(chǎn)生了過剩的ATP和[H]，提高CO2濃度后，暗反應速率增大，光合作用的速率增大。增加環(huán)境中CO2濃度后，S3的光飽和點卻沒有顯著改變，可能是由于光反應已經(jīng)飽和或暗反應已經(jīng)飽和或光反應和暗反應都已經(jīng)基本飽和。(3)葉綠體是一種半自主性細胞器，其中含有少量的DNA和RNA，能合成葉綠體中需要的部分蛋白質，而核酸和蛋白質的合成都需要消耗能量。(4)淀粉是暫時存儲的光合作用產(chǎn)物，由題圖及所學知識可知其合成場所應該在葉綠體的基質中。從圖中看．葉綠體的膜上有磷酸丙糖載體(TR)和六碳糖載體(GR)，因此淀粉運出葉綠體時先水解成TP(磷酸丙糖)或六碳糖(葡萄糖)，后者通過葉綠體膜上的載體運送到細胞質中，合成由葡萄糖和果糖構成的蔗糖，運出葉肉細胞。 答案：(1)S2　S3　(2)ATP和[H]?、佗冖邸?3)核酸、蛋白質　(4)基質中　葡萄糖　葡萄糖和果