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2019-2020年高考生物二輪復習 第一部分 專題二 細胞的代謝 命題源4 光合作用和細胞呼吸限時訓練 1．(xx北京房山期中)檢測酵母菌細胞呼吸作用的產(chǎn)物，下列描述正確的是(　　) A．如果產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變渾濁，則酵母菌只進行有氧呼吸 B．如果產(chǎn)生的氣體使溴麝香草酚藍水溶液變黃色，則酵母菌只進行無氧呼吸 C．無論進行有氧呼吸還是無氧呼吸，酵母菌都能產(chǎn)生CO2 D．酵母菌發(fā)酵時不產(chǎn)生氣體，但其發(fā)酵液能使重鉻酸鉀變成灰綠色 解析：選C。產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變渾濁，說明該氣體為CO2，而酵母菌不論有氧呼吸還是無氧呼吸均可產(chǎn)生CO2，A錯誤，C正確；使溴麝香草酚藍水溶液變黃色的氣體為CO2，而酵母菌有氧呼吸也能產(chǎn)生CO2，B錯誤；酵母菌發(fā)酵時進行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精，D錯誤。 2．(原創(chuàng)題)如圖是酵母菌呼吸作用實驗示意圖，相關敘述正確的是(　　) A．條件X下葡萄糖中能量的去向有三處 B．條件Y下，葡萄糖在線粒體中被分解，并產(chǎn)生CO2和水 C．試劑甲為溴麝香草酚藍水溶液 D．物質(zhì)a產(chǎn)生的場所為線粒體基質(zhì) 解析：選A。根據(jù)產(chǎn)物酒精判斷條件X為無氧，無氧呼吸過程中葡萄糖中的能量一部分儲存在酒精中，一部分儲存在ATP中，大部分以熱能形式散失，A正確；線粒體不能利用葡萄糖，B錯誤；試劑甲為酸性重鉻酸鉀溶液，C錯誤；圖中無氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所為線粒體基質(zhì)，D錯誤。 3．(xx北京朝陽期中)人的肌肉組織分為快肌纖維和慢肌纖維兩種，快肌纖維幾乎不含有線粒體，與短跑等劇烈運動有關；慢肌纖維與慢跑等有氧運動有關。下列敘述錯誤的是(　　) A．慢跑時慢肌纖維產(chǎn)生的ATP，主要來自于線粒體內(nèi)膜 B．短跑時快肌纖維無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，故產(chǎn)生酸痛感覺 C．兩種肌纖維均可在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生丙酮酸、[H]和ATP D．消耗等摩爾葡萄糖，快肌纖維比慢肌纖維產(chǎn)生的ATP多 解析：選D。由于慢肌纖維與慢跑等有氧運動有關，因而慢跑時慢肌纖維細胞進行有氧呼吸，有氧呼吸產(chǎn)生ATP最多的是發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上的有氧呼吸第三階段，A正確；短跑與快肌纖維有關，而快肌纖維幾乎不含有線粒體，只能通過無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，而產(chǎn)生酸痛的感覺，B正確；不論是無氧呼吸還是有氧呼吸，均可在細胞質(zhì)基質(zhì)中完成第一階段，產(chǎn)生丙酮酸、[H]和ATP，C正確；由于慢肌纖維進行的是有氧呼吸，而快肌纖維進行的是無氧呼吸，故消耗等摩爾葡萄糖，快肌纖維比慢肌纖維產(chǎn)生的ATP少，D錯誤。 4．(原創(chuàng)題)當往一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液中通入不同濃度的O2時，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如下圖所示。下列說法合理的是(　　) A．培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量增長曲線是“J”型曲線 B．酵母菌的呼吸方式與基因沒有關系 C．O2濃度為b時，酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的量為12.5mol D．隨著培養(yǎng)液中O2濃度的變化，酵母菌的呼吸方式也可能發(fā)生改變 解析：選D。“J”型增長只出現(xiàn)在理想狀態(tài)下，在培養(yǎng)液中，空間、營養(yǎng)有限，酵母菌的數(shù)量先增加后減少，A錯誤；基因控制生物的性狀，不同生物的呼吸方式有差異，肯定與其相關基因有關系，B錯誤；由圖可知，O2濃度為b時，產(chǎn)生了6.5mol酒精，則根據(jù)無氧呼吸的反應式可知，酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2的量為6.5mol，故有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的量為12.5－6.5＝6mol，C錯誤。 5．(xx河北廊坊質(zhì)量監(jiān)測)下列有關能量的敘述，不正確的是(　　) A．人體成熟的紅細胞沒有線粒體，但能產(chǎn)生ATP B．綠色植物的體細胞在有光的條件下都可以利用光能合成有機物 C．青藏高原的哺乳動物細胞產(chǎn)生能量的主要生理過程是有氧呼吸 D．每克脂肪儲能多于每克糖類的主要原因是脂肪分子中含C、H比例高 解析：選B。人體成熟的紅細胞雖然沒有線粒體，但可以通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP，A正確；綠色植物體細胞不一定都含葉綠體，如根尖細胞不含葉綠體，不能利用光能合成有機物，B錯誤；哺乳動物的生命活動主要通過有氧呼吸供能，C正確；脂肪分子中含C、H的比例高于糖類，所以氧化分解時消耗更多的氧氣，釋放更多的能量，D正確。 6．(xx山西太原模擬一)植物葉片中有一種酶，是葉片中含量最高的蛋白質(zhì)，其功能是催化反應C5＋CO2→2C3。由此推斷這種酶(　　) A．主要分布在細胞質(zhì)基質(zhì)中 B．在低溫環(huán)境中會失活，導致光合速率降低 C．是固定CO2的關鍵酶，其催化活性可能比其他酶低 D．由葉綠體中的基因控制合成，與細胞核基因無關 解析：選C。題干反應的是二氧化碳的固定過程，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，A錯誤；在低溫下，酶的活性受到抑制，但酶的空間結構并沒有改變，故低溫下酶不會失活，B錯誤；該酶是固定二氧化碳的關鍵酶，根據(jù)該酶在葉片中含量最高，說明該酶的活性可能比其他酶的活性低，C正確；根據(jù)題中的信息，不能確定該酶是由細胞核基因控制合成的，還是由葉綠體基因控制合成的，或者由兩類基因共同控制合成的，D錯誤。 7．(xx河北邯鄲摸底)某校生物興趣小組以玉米為實驗材料，研究不同條件下細胞光合作用速率和呼吸作用速率的關系，并繪制了甲、乙、丙、丁四幅圖。其中圖中“A”點不能表示光合作用速率與細胞呼吸速率相等的是(　　) 解析：選A。甲圖中A點的含義是二氧化碳的吸收量等于釋放量，表示凈光合作用速率等于呼吸作用速率，此時光合作用速率大于呼吸作用速率，A錯誤；乙圖中A點后二氧化碳的含量降低，說明光合作用速率大于呼吸作用速率，故A點含義是光合作用速率等于呼吸作用速率，B正確；丙圖根據(jù)圖中的曲線的含義可知，A點代表光合作用速率等于呼吸作用速率，C正確；丁圖中，A點二氧化碳的吸收量為0，說明此時的光合作用速率等于呼吸作用速率，D正確。 8．(原創(chuàng)題)如圖表示在適宜的光照強度、溫度和水分等條件下，某實驗小組所測得的甲、乙兩種植株葉片CO2吸收速率與CO2濃度的關系，下列說法正確的是(　　) A．CO2濃度為b時甲、乙植株真光合速率相等 B．若將甲、乙植株置于玻璃鐘罩內(nèi)，一段時間后甲植株先死亡 C．只要有CO2，植株就能進行光合作用 D．a(chǎn)點時，甲植株葉肉細胞光合速率為零 解析：選B。由于缺失兩植株的呼吸速率數(shù)據(jù)，因此無法比較兩植株真光合作用速率的大小，A錯；a點表示甲的光合作用與呼吸作用強度相等，即甲植株進行光合作用的CO2補償點大于乙植株進行光合作用的CO2補償點，在低CO2濃度條件下，乙植株先于甲植株得到補償消耗，所以將甲、乙植株置于玻璃鐘罩內(nèi)，一段時間后甲先死亡，B對；a點時，甲植株葉肉細胞的凈光合速率為零，D錯。 9．(xx江蘇鹽城月考)光合作用通過密切關聯(lián)的兩大階段——光反應和暗反應實現(xiàn)。對于改變反應條件而引起的變化，下列說法正確的是(　　) A．突然中斷CO2供應會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3比值減少 B．突然中斷CO2供應會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增加 C．突然將紅光改變?yōu)榫G光會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3比值增加 D．突然將綠光改變?yōu)榧t光會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值減少 解析：選B。突然中斷CO2供應，會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5化合物的增加，C3化合物的減少，即C5/C3比值增加，A錯誤；突然中斷CO2供應，會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP的增加，ADP的減少，即ATP/ADP比值增加，B正確；突然將紅光改變?yōu)榫G光，光反應停止，會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5化合物的減少，C3化合物的增加，即C5/C3比值減少，C錯誤；突然將綠光改變?yōu)榧t光，則表明光照強度增加，則引起光反應增加，[H]和ATP含量增加，即ATP/ADP比值增大，D錯誤。 10．(xx湖北襄陽段考)某研究小組在密閉恒溫玻璃室內(nèi)進行植物栽培實驗，連續(xù)48h測定室內(nèi)CO2濃度及植物CO2吸收速率，得到如圖所示曲線(整個過程呼吸作用強度恒定)，下列敘述錯誤的是(　　) A．圖中光合作用強度等于呼吸作用強度的點有4個 B．21～27h的時間段葉肉細胞中產(chǎn)生的[H]來自細胞呼吸 C．前24h和后24h該植物積累的有機物量相同 D．48h時植物體內(nèi)有機物總量增加 解析：選C。分析題圖可知，光合作用與呼吸作用相等的點是曲線的拐點，圖中共有4個，A正確；21～27h的時間段葉肉細胞中二氧化碳的吸收速率是負值，說明植物只進行呼吸作用，所以產(chǎn)生的[H]來自細胞呼吸，B正確；前24h和后24h相比前者室內(nèi)的二氧化碳濃度高，所以前者積累的有機物比后者少，C錯誤；48h時與0時相比，室內(nèi)二氧化碳少了，說明植物體內(nèi)有機物總量增加，D正確。 11．(xx吉林長春質(zhì)量檢測三)某研究小組探究酸雨對大豆種子萌發(fā)時能量代謝的影響，在其他條件適宜的黑暗環(huán)境中進行實驗，種子中ATP含量和細胞呼吸速率的變化如圖所示： (1)ATP是細胞生命活動的________能源物質(zhì)。種子中ATP含量屬于該實驗研究的________變量。 (2)由圖甲可知，酸雨可能通過________________________阻礙大豆種子萌發(fā)。由圖乙可知，酸雨可能通過________________阻礙大豆種子萌發(fā)。 (3)結合圖甲、圖乙分析，5～7天ATP含量________，原因可能是________________________________。 (4)為進一步探究種子萌發(fā)過程中是否進行了無氧呼吸，可用____________________試劑進行檢測。 解析：(1)ATP是細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。該實驗探究的是酸雨對大豆種子萌發(fā)時能量代謝的影響，故不同pH是自變量，對能量代謝的影響情況(用種子中ATP的含量和細胞呼吸速率的變化來表示)是因變量。(2)甲圖中，與對照組(pH7.0)比較，pH為2.5和4.0時，種子內(nèi)的ATP含量都有所下降，由此可以推測，酸雨阻礙種子萌發(fā)可能是通過降低種子中ATP含量(或抑制ATP合成，或促進ATP水解)實現(xiàn)的。圖乙中，與對照組相比，pH降低，細胞呼吸速率也會降低，故可推測酸雨通過降低細胞呼吸速率阻礙大豆種子萌發(fā)。(3)由圖甲可知，5～7天ATP含量下降，而根據(jù)圖乙，5～7天細胞呼吸速率上升，則細胞呼吸產(chǎn)生的ATP數(shù)量會增多，但實際上種子中ATP含量下降，這可能是ATP的消耗量增加所致。(4)大豆種子無氧呼吸產(chǎn)生酒精，可以通過酸性的重鉻酸鉀來檢測是否產(chǎn)生了酒精(二者反應呈現(xiàn)灰綠色)。 答案：(1)直接　因 (2)降低ATP含量(或抑制ATP的合成或促進ATP水解)　降低呼吸速率 (3)下降　ATP的消耗量增加 (4)酸性的重鉻酸鉀 12．(xx吉林長春質(zhì)檢二)羊草和大針茅是兩種常見牧草。某研究小組在不同土壤含水量的條件下，分別在14時和16時測得羊草和大針茅的相對光合速率如表。請分析回答下列問題： 14時 16時 羊草 大針茅 羊草 大針茅 土壤含水量(相對值) 49 81.9% 80.2% 82.2% 80.2% 19 35.0% 54.0% 45.2% 65.0% 11 16.0% 24.0% 34.7% 40.1% 環(huán)境因素 光照強度(klx) 93 50 氣溫(℃) 28.0 28.0 大氣相對濕度(%) 33 33 CO2濃度(ppm) 311 311 注：以午前光合高峰時的光合速率作為100%；土壤含水量49為水分充足，19為干旱。 (1)綠色植物吸收光能的色素分布在葉綠體的____________________，在實驗室中可用________法來分離。 (2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，環(huán)境因素中氣溫、大氣相對濕度、CO2濃度為該實驗研究的________變量。土壤含水量相對值為19時，羊草在14時的光反應速率比16時________。從表中可以看出，當環(huán)境因素相同時，羊草和大針茅的相對光合速率隨土壤含水量減小而______，原因是____________________________________________________________________________。兩種植物相比，________更適應干旱的環(huán)境。 解析：(1)在綠色植物中，與光合作用有關的色素分布在葉綠體的類囊體薄膜，分離色素的方法是紙層析法。(2)本實驗的變量有兩個：土壤含水量和光照強度，其他為無關變量，如環(huán)境因素中的氣溫、大氣相對濕度和二氧化碳濃度等。土壤含水量為19時，羊草14時的光合作用速率為35.0%，低于16時的光合作用速率(45.2%)，所以羊草在14時的光反應速率較低。土壤含水量減少，植物缺水導致氣孔關閉程度加劇，CO2吸收量減少，導致光合速率隨土壤含水量減小而降低。兩種植物相比較，大針茅在干旱的環(huán)境中光合速率下降沒有羊草明顯，所以大針茅更適應干旱環(huán)境。 答案：(1)類囊體薄膜(基粒)　紙層析 (2)無關　低　降低(減小、下降)　土壤含水量減少，植物缺水導致氣孔關閉程度加劇，CO2吸收量減少　大針茅 13．(xx云南紅河州一檢)下圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度，該裝置放在20℃環(huán)境，一定光照條件下。實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細管內(nèi)的水滴在位置X。30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置。據(jù)此實驗回答下列問題： (1)假若將該植物葉的下表皮涂上一層凡士林，光合作用的速率會大幅度下降，這一做法主要限制了光合作用的________反應階段。 (2)用上述裝置所測得的數(shù)值與植物的實際光合速率相比________(填“偏高”或“偏低”或“相同”)，原因是_______________________________________。 (3)以單位時間內(nèi)釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物此條件下的凈光合作用速率是________mL/h。 (4)若該植物的光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，如果將上述實驗裝置放在30℃的環(huán)境中，其他條件不變，重復上述實驗，在相同的時間內(nèi)則針筒容量讀數(shù)________(填“大于”或“等于”或“小于”)0.6mL，才能使水滴維持在X的位置上。 解析：(1)將該植物葉的下表皮涂上一層凡士林，氣孔堵塞，影響二氧化碳供應從而影響光合作用暗反應，導致光合速率下降。(2)該裝置測得的是凈光合速率(實際光合速率－呼吸速率)，即裝置凈氧量的增加量，沒有考慮細胞呼吸的耗氧量，故所測得的數(shù)值與植物的實際光合速率相比偏低。(3)30分鐘后，裝置增加的氧氣量＝0.6－0.2＝0.4mL，故凈光合作用速率是0.8mL/h。(4)在30℃的環(huán)境中，實際光合速率下降，呼吸速率上升，凈光合速率下降，即裝置凈氧量的增加量下降，故在相同的時間內(nèi)則針筒容量讀數(shù)小于0.6mL，才能使水滴維持在X的位置上。 答案：(1)暗 (2)偏低　植物同時進行呼吸作用，消耗了部分氧氣 (3)0.8 (4)小于