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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．兩種生物膜除產生上述物質外，還均可產生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．ab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CO2釋放量和O2產生總量的變化。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，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．ab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 分析表中數據可判定 (　　) A．光照的1 h時間內，第4組合成葡萄糖總量為2 mg B．光照的1 h時間內，第1、2、3組釋放的氧氣量相等 C．光照的1 h時間內，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，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?、诎捣磻鸦撅柡汀、酃?、暗反應都已基本飽和 (3)葉綠體中光反應產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飽和或暗反應已經飽和或光反應和暗反應都已經基本飽和。(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]　①②③　(3)核酸、蛋白質　(4)基質中　葡萄糖　葡萄糖和果