高考生物二轮复习 专题二 代谢 串讲二 细胞呼吸与光合作用 课时作业34 大题练.docx
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高考生物二轮复习专题二代谢串讲二细胞呼吸与光合作用课时作业34大题练
课时作业3大题练——确保高分冲名校（A卷）
1．光合作用和细胞呼吸是绿色植物的两个非常重要的生理过程，请回答下列相关问题：
（1）光合作用是一个氧化还原反应，其中被氧化的物质是________，氧化后的气体产物是________；被还原的物质是________，还原后的终产物是________，还原过程发生的场所是____________。
（2）将一定量的小球藻放入清水中，并提供适宜的温度和光照，小球藻开始释放O2，但很快就会停止，原因是__________________。
这个现象同时也说明了________为________的正常进行提供了物质基础。
（3）将盛有适量小球藻和培养液的密闭容器放到黑暗的环境中，先通入18O2，然后给予适宜的光照，一段时间后，在小球藻合成的有机物中________（填“能”或“不能”）检测到18O，理由是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）光合作用的反应式为：
CO2＋H2O
（CH2O）＋O2，在光反应中，H2O被氧化，分解为[H]和O2，在暗反应中，CO2被固定后形成C3，C3在[H]和ATP的作用下被还原，经过一系列变化形成糖类，因此，CO2经光合作用被还原成有机物，暗反应阶段发生的化学反应是在叶绿体基质中进行的。
（2）由于清水中CO2含量过低，小球藻不能长时间进行暗反应，而暗反应为光反应提供ADP、NADP＋等物质，因此光反应也会受到影响，最终导致整个光合作用不能持续进行。
（3）由于18O2参与细胞呼吸形成H
O，H
O又可参与有氧呼吸第二阶段而形成C18O2，C18O2最终在叶绿体基质中经暗反应合成含有18O的糖类。
答案：
（1）H2O O2 CO2 糖类（有机物） 叶绿体基质
（2）清水中缺乏CO2 暗反应 光反应 （3）能 18O2经有氧呼吸产生的H
O再用于有氧呼吸，可产生C18O2，C18O2用于光合作用可产生C6H
O6（含18O的有机物）
2．如图为植物叶肉细胞中两结构及物质转移示意图，下表为生理状况相同的幼苗在黑暗或3klx光照、不同温度条件下O2的变化速率。
结合所学知识，回答下列问题：
温度（℃）
5
10
15
20
25
30
35
光照下O2释放速率（mg/h）
0.96
1.73
2.52
3.24
3.86
3.1
2.72
黑暗下O2吸收速率（mg/h）
0.46
0.76
0.98
1.51
2.45
3.1
3.29
（1）图中结构甲中嵴的作用是______________________________，结构乙的囊状结构薄膜上发生的酶促反应是____________________。
（2）图中a代表的物质是________，b__________（填“可以”或“不可以”）代表葡萄糖，因为__________________。
（3）根据题表推测，图中结构甲中与呼吸作用相关的酶的最适温度________（填“低于”“等于”或“高于”）结构乙中与光合作用相关的酶的最适温度。
为探究3klx光照条件下幼苗生长的最适温度，应该设计的实验是_________________________________。
（4）在3klx光照、30℃条件下幼苗叶肉细胞中物质b的转移途径是_______________。
若每天用3klx强度的光照射幼苗12h，当温度为表中________℃时，幼苗生长最快。
解析：
（1）甲中嵴的作用是增大线粒体内膜面积，有利于有氧呼吸第三阶段酶的附着，乙是叶绿体，其囊状结构薄膜上发生的酶促反应是ADP＋PiATP等。
（2）图中a代表CO2，b代表O2，b不可以代表葡萄糖，因为葡萄糖的分解发生在细胞质基质中。
（3）图中结构甲即线粒体是有氧呼吸的主要场所，根据黑暗下O2吸收速率随温度的变化可知，与呼吸作用相关的酶的最适温度为35℃左右或35℃以上，结构乙即叶绿体中进行光合作用，光合速率＝光照下O2释放速率＋黑暗下O2吸收速率，计算可知，与光合作用相关的酶的最适温度为25℃左右，结构甲中与呼吸作用相关的酶的最适温度高于结构乙中与光合作用相关酶的最适温度。
表中数据是在3klx光照条件下测定的，因此探究3klx光照条件下幼苗生长（有机物积累最多）的最适温度，应选择在20～30℃之间设置更小的温度梯度进行实验。
（4）在3klx光照、30℃条件下光合作用大于呼吸作用，所以物质b除供给结构甲外，还释放到细胞外。
若每天用3klx强度的光照射幼苗12h，通过计算各组温度下一天净积累量，如20℃时一天积累有机物量可表示为（3.24－1.51）×12＝20.76（mg），比较可知20℃时积累有机物最多，幼苗生长最快。
答案：
（1）增大线粒体内膜面积 ATP的合成等
（2）CO2 不可以 葡萄糖的分解发生在细胞质基质
（3）高于 在20～30℃之间设置更小的温度梯度进行实验 （4）向甲和细胞外转移 20
3．图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①～⑦代表各物质，甲、乙代表两种细胞器。
图2表示该植物叶片CO2释放量与光照强度的关系，S代表有机物量。
据图回答下列问题：
（1）图1中，甲、乙两种细胞器的膜面积都很大，其中乙增加膜面积主要是通过________向内腔折叠形成___________________________________________________________。
（2）若该绿色植物长时间处于黑暗状态中，则图1中“⑥→⑤→⑥”的循环能否进行？
________，原因是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）若已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，图2为CO2浓度一定，环境温度为25℃时不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度。
a．图2中的A点时，图1中能产生ATP的细胞器有________；当光照强度处于图2中B～D时，光合作用有机物的净积累量为________（填“S1”“S2”或“S3”）。
b．当光照强度处于图2中的D点时，图1中物质⑦的去向是扩散到乙和________，D点以后限制光合作用强度继续上升的主要环境因素是________________。
解析：
（1）由图1可知，甲为叶绿体，乙为线粒体。
线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，增大了内膜面积，有利于细胞呼吸的进行。
（2）⑥→⑤为CO2的固定，黑暗状态中⑤→⑥过程因缺少光反应提供的ATP和[H]而无法正常进行，因此若该绿色植物长时间处于黑暗状态中图1中⑥→⑤→⑥不能正常进行。
（3）a.A点时没有光照，不能进行光合作用，只进行细胞呼吸，故产生ATP的细胞器只有线粒体。
当光照强度处于B～D时，有机物的净积累量＝光合作用产生量－呼吸作用消耗量，即图2中的S2。
b.当光照强度处于图2中的D点时，光合作用强度大于呼吸作用强度，光合作用产生的O2除了扩散到乙中，还会释放到空气中。
因为环境温度为光合作用的最适温度，而D点为光饱和点，此时影响光合作用的主要环境因素不再是光照强度，而是CO2浓度。
答案：
（1）内膜 嵴
（2）不能 缺少光反应提供的ATP和[H] （3）a.乙（线粒体） S2 B．细胞外（外界、大气） CO2浓度
4．图1为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和酒精浓度的变化曲线图，图2为甲、乙两植物CO2吸收量随光照强度变化的曲线图。
请据图回答：
（1）图1中，AB段酵母菌呼吸作用发生的场所是____________________；BC段酵母菌呼吸的方式为____________________。
（2）图1中，在T1～T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖的量迅速增加的主要原因有____________________、______________________。
（3）图2中，在A点时，乙植物细胞中可产生ATP的细胞器有____________________。
若在F点突然停止光照，则短期内甲植物叶绿体中C3的含量将________。
（4）图2中，当平均光照强度在B和D之间时，将甲、乙两植物放在光照和黑暗条件下各12h。
实验后，甲植物中有机物总量将________，乙植物中有机物总量将________。
解析：
（1）图1中，曲线AB段酵母菌只进行有氧呼吸，其呼吸作用发生的场所为细胞质基质和线粒体。
曲线BC段酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸。
（2）在T1～T2时段，由于酵母菌只进行有氧呼吸变为既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，而无氧呼吸产生的能量少，同时酵母菌种群数量又增多，导致单位时间内酵母菌消耗葡萄糖的量迅速增加。
（3）图2中A点表示乙植物光合作用强度与呼吸作用强度相等时的光照强度，此时乙植物细胞中产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体；若在F点突然停止光照，则短期内甲植物进行光反应的产物ATP和[H]减少，从而影响C3的还原，其叶绿体中C3含量将增加。
（4）图2中，当平均光照强度在B和D之间时，对应甲植物的净光合速率最大值为（用CO2吸收量表示）1.5mg·m－2·h－1左右，甲植物的呼吸速率为2mg·m－2·h－1，故光照和黑暗各12h后，甲植物中有机物总量将减少；同理分析可知，乙植物中有机物总量将增加。
答案：
（1）细胞质基质和线粒体 有氧呼吸和无氧呼吸
（2）酵母菌进行无氧呼吸产生的能量少 酵母菌种群数量增多 （3）线粒体、叶绿体 增加 （4）减少 增加
5．图1是将适量的小麦种子置于密封的、有适量水的广口瓶内，在25℃条件下，瓶内CO2和O2含量变化示意图；图2是不同遮光处理对红掌（半阴生高等植物）净光合速率及其他指标的影响结果示意图（曲线叶绿素a/b表示叶绿素a含量与叶绿素b含量之比）。
请回答下列问题：
（1）提取红掌中的色素使用的试剂是____________；叶绿素主要吸收________________光，用于光合作用。
（2）图1中，在O～t1期间，小麦种子的细胞呼吸方式是________________，在此过程中产生的某种代谢产物用酸性重铬酸钾溶液检测呈________色。
在t1～t2期间，瓶内O2含量降低主要是由种子细胞进行____________引起的，该过程释放大量的CO2是在________（具体部位）中产生的。
（3）图2中，当遮光比例达到10%以上时，随着遮光比例增加，叶绿素含量增大，其中________含量增加更多，以适应弱光环境。
当遮光比例达到90%时，就植物体内能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量______（填“大于”“等于”“小于”或“无法判断”）细胞呼吸产生的CO2量。
（4）根据遮光比例与红掌的植株干重关系可得出的结论是________________________________________________________________________。
解析：
（1）由于叶绿体中的色素可溶于有机溶剂，因此常用有机溶剂（如无水乙醇或丙酮）提取红掌中的色素。
叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
（2）分析图1可知，O～t1期间，密封广口瓶中O2含量没有变化，即小麦种子细胞未进行有氧呼吸，广口瓶内的CO2有少量增加的原因是小麦种子细胞进行无氧呼吸产生了CO2，此外，还产生了酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应呈现灰绿色，因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测酒精。
在t1～t2期间，瓶内O2含量降低，减少的O2主要用于种子细胞的有氧呼吸。
有氧呼吸第二阶段产生CO2，发生在线粒体基质中。
（3）图2中当遮光比例达到10%以上时，随着遮光比例增大，叶绿素含量增加，但叶绿素a含量与叶绿素b含量之比下降，说明叶绿素b含量增加更多。
当遮光比例达到90%时，由于植物个体净光合速率等于0，对于该植物体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量。
（4）根据题图曲线可知，随遮光比例的增大，植株干重先增大后逐渐减小，因此可得出适当遮光处理可提高植株干重的结论。
答案：
（1）无水乙醇（或丙酮或有机溶剂） 红光和蓝紫
（2）无氧呼吸 灰绿 有氧呼吸 线粒体基质
（3）叶绿素b 大于 （4）适当遮光处理，可提高植株干重
6．铁皮石斛为药用草本植物，图1为其叶肉细胞内的部分代谢过程；图2为某科研小组测定的其在光照和黑暗条件下的CO2吸收速率。
请回答下列问题：
（1）据图1分析，铁皮石斛进行光反应的场所是__________________，此过程把光能转化为储存在________中的化学能。
研究发现铁皮石斛叶片变黄过程中叶绿素的含量明显减少，类胡萝卜素的含量基本不变，但黄叶基本不转化光能，由此推测________（色素）参与光反应中能量的转化。
（2）铁皮石斛由光下进入暗处的短时间内叶肉细胞中C5的含量变化是________（填“增加”或“减少”）。
据图2分析，铁皮石斛不同于一般植物的特点是_________________；但其在黑暗中并不能产生糖类等光合产物的原因是_______________________________。
（3）实验人员研究发现铁皮石斛的气孔在暗处开放。
综合题图和上述结果推测，铁皮石斛在光照下吸收CO2不足，而暗处可以__________________________________________，进而提高光合速率。
解析：
（1）铁皮石斛在叶绿体的类囊体薄膜上进行光反应，此过程把光能转化为储存在ATP中的化学能。
（2）铁皮石斛由光下进入暗处，光反应提供的[H]和ATP减少，C3的还原减弱，则短时间内生成C5的量减少而消耗量不变，故其含量减少。
在黑暗中铁皮石斛仍从外界吸收CO2，但在黑暗中不能进行光反应，导致缺乏由光反应提供的ATP和[H]，使暗反应不能进行，故铁皮石斛在黑暗中不能产生糖类等光合产物。
（3）结合铁皮石斛在暗处气孔开放和图2，可推测铁皮石斛在光照下吸收CO2不足，而暗处可以吸收CO2并储存起来，为光照下进行光合作用提供充足的CO2，进而提高光合速率。
答案：
（1）（叶绿体）类囊体薄膜 ATP 叶绿素
（2）减少 CO2吸收速率始终大于零 黑暗中没有光反应提供的ATP和[H] （3）吸收CO2并储存起来，为光照下进行光合作用提供充足的CO2
7．图甲为某绿色植物叶肉细胞内发生的部分代谢，其中①～⑧表示不同生理过程；表乙列出了在不同光照强度与温度条件下该植物所在环境中O2的变化量。
请回答下列问题：
O2变化量（mg/h）
温度
0
5
10
10℃
－0.5
＋3.0
＋4.0
20℃
－1
＋2.0
＋5.0
乙
（1）图甲中的________（填数字序号）过程只能发生在生物膜上。
该植物叶肉细胞在表乙中的0klx光照条件下能发生图甲中的____________（填数字序号）过程。
（2）CO2浓度属于表乙所示实验中的________变量。
植物光合作用过程中CO2浓度突然降低将导致短时间内叶绿体中C3含量降低，结合图甲中⑤⑥过程分析原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）该植物在10℃、10klx的条件下培养4h共产生O2________mg。
若此植物在20℃、5klx的条件下培养4.8h后转入10℃、黑暗环境中继续培养19.2h，在此24h中该植物不能正常生长，其原因为_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）图甲中必须在生物膜上进行的生理过程包括①（在类囊体薄膜上H2O光解产生O2的过程）和②（在线粒体内膜上[H]与O2结合产生H2O的过程）。
植物叶肉细胞在表乙中的0klx光照条件下不能进行光合作用，故只能发生图甲中的②③④⑦⑧过程。
（2）CO2浓度属于表乙所示实验中的无关变量。
植物光合作用过程中CO2浓度改变后，短时间内叶绿体中C3含量的变化情况要从C3的来源和去路两方面分析。
（3）此植物在10℃、10klx条件下的实际光合速率为4.5mg/h，故该植物在此条件下培养4h共产生O218mg。
此植物在20℃、5klx条件下培养4.8h积累的有机物量与在10℃、黑暗环境中培养19.2h消耗的有机物量相等，故此种情况下该植物不能正常生长。
答案：
（1）①② ②③④⑦⑧
（2）无关 CO2浓度降低导致⑤过程减弱，使C3产生量减少，短时间内⑥过程正常进行而使C3消耗量不变（合理即可） （3）18 植物积累有机物是生长的基础，而此24h中该植物光照下积累的有机物量等于黑暗中消耗的有机物量（合理即可）
8．下图1是某植物绿叶的叶肉细胞代谢过程图解，其中数字表示过程，甲、乙表示物质；图2是相关实验的简易装置图。
请据图回答问题：
（1）图1中甲表示的物质是____________________，如果突然降低CO2的浓度，短时间内甲物质含量会________（填“增加”“减少”或“不变”）。
（2）如果叶肉细胞的呼吸速率大于光合速率，则过程⑤消耗的O2除了来自过程①外，还要__________________。
过程⑤是在生物膜上进行的，该结构增加生物膜表面积的方式是________________________。
（3）图2所示的实验操作方法，测定的速率是________________________（填“总光合速率”或“净光合速率”），如果要测定呼吸速率，进行的操作是__________________________________。
为了排除外界环境因素对该实验的影响，需要设置对照组，设置方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）图1中的甲物质是光反应产生的用于暗反应的物质——[H]和ATP。
如果突然降低CO2的浓度，暗反应减弱，短期内[H]和ATP积累，其含量会增加。
（2）过程⑤是有氧呼吸的第三阶段。
如果叶肉细胞的呼吸速率大于光合速率，则用于有氧呼吸第三阶段的O2除了来自叶绿体的光合作用外，还有一部分要来自外界空气。
有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，该结构通过向内折叠成嵴来增加生物膜表面积。
（3）图2所示的实验装置是在光下进行的，其中的CO2缓冲液可以使装置中的CO2浓度不变，所以该装置可以通过测量单位时间内O2的释放量来表示净光合速率。
为了避免光合作用的影响，测定呼吸速率需要将该装置置于暗处，并将CO2缓冲液换为NaOH溶液。
外界的温度和气压变化等会影响装置中有色液滴的移动，为了排除这方面造成的误差，要设置一个叶片为死亡状态的对照组。
答案：
（1）[H]和ATP 增加
（2）从外界吸收 向内折叠成嵴 （3）净光合速率 将该装置置于暗处，并将CO2缓冲液换为NaOH溶液 另设置一透明袋，其中叶片为死亡状态，其他与图2相同（合理即可）
课时作业4大题练——确保高分冲名校（B卷）
1．将某植物置于密闭的容器中，测量其CO2的吸收量与光照强度的关系，结果如图1所示。
请回答问题：
（1）由图1可知，影响A、B两点光合速率的主要因素是__________________。
与A点相比，B点所处条件光合作用合成有机物的量____________。
（2）光照强度较弱的阴雨天时，适当降低温度，有利于大棚植物的产量，从图1分析，其原因是_________________________________________________。
（3）图2是C点时植物体内有关的生理过程示意图，能产生ATP的过程有_____________（填图中标号）。
图中会消耗H2O的过程除①外还有________（填图中标号）。
解析：
（1）A、B两点，A点的呼吸作用小于B点的呼吸作用，由于温度不同，导致光合作用不同，因此温度是影响A、B两点光合速率的因素，随着光照强度的增加，光合速率也增加，说明影响因素还有光照强度。
（2）为提高产量，在连续阴雨天可适当降低大棚内的温度，降低呼吸作用强度，减少有机物的消耗，提高净光合速率。
（3）C点表示光合速率等于呼吸速率，因此能产生ATP的过程有呼吸作用的三个阶段和光合作用的光反应阶段，①表示光反应阶段，可以产生ATP，③④表示有氧呼吸的第一阶段和第二阶段，都能产生ATP。
光合作用的光反应阶段分解水、有氧呼吸第二阶段消耗水，故图中消耗H2O的过程除①外还有④。
答案：
（1）光照强度、温度 多
（2）适当降低温度利于降低呼吸作用强度，提高净光合速率 （3）①③④ ④
2．下图是某生物兴趣小组设计的测量某种阳生花卉光合速率的密闭装置。
已知有三套完全相同的该装置，装置a置于适宜光照、25℃条件下，装置b置于自然环境下，装置c置于黑暗、25℃条件下，同时将生理状况一致的三盆植物分别置于三种环境的装置中，起始液滴对应的数据均为零，氧传感器（测定装置内的氧含量）数据显示屏上的数据均为E。
测量数据的时间适宜且三套装置同时测量，并记录相关数据。
回答以下问题：
（1）装置a的液滴________（填“向左移”“向右移”或“不移动”），测量数据可反映出____________的大小。
（2）影响装置b光合速率的外界因素有______________。
（3）装置c中植物细胞内能产生ATP的场所有______________________，该装置可用于测量________。
（4）适宜时间后，装置a与装置c刻度尺上反映的数据分别为M、N，数据显示屏上的数据分别是P、Q，利用这两套装置测量该花卉的总光合速率时，下列可用的数据有________（填序号）。
①M－N ②M＋N ③P－Q ④P＋Q ⑤P－Q－2E ⑥P＋Q－2E
（5）利用该装置探究光照强度对该花卉光合速率的影响时，无关变量是________。
解析：
（1）装置a置于适宜光照强度下，CO2浓度和温度恒定，光合速率应大于呼吸速率，故容器内气体总量会增加，液滴应向右移，测量的数据反映的是净光合速率。
（2）装置b置于自然环境下，温度和光照强度是变化的，所以影响该植物光合作用的外界因素为温度和光照强度。
（3）装置c置于黑暗条件下，不能进行光合作用，但可以进行呼吸作用，故产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体。
可通过检测装置内O2的减少量来测量呼吸速率。
（4）总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，M可反映净光合速率，而N可反映呼吸速率，故总光合速率＝M＋N；P－E可反映净光合速率，E－Q可反映呼吸速
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