资源简介 1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的频度很高。主要考查的内容有光合作用的过程,环境因素对光合作用的影响,细胞呼吸的类型及光合作用和细胞呼吸的综合。 2.从命题的题型来看,非选择题和选择题都有,但非选择题较为突出。多数情况下,高考的四道非选择题有一道出在本专题。多数题目通过文字、坐标图或表格给出一定的信息,对学生的能力要求也较高。3.备考时对光合作用的过程、各类环境因素对光合作用的影响、细胞呼吸的类型和过程要作为重点复习,还要重视光合作用和细胞呼吸的综合,重视光合作用和细胞呼吸知识与生产实际的联系。一、光合作用和细胞呼吸过程 1.光合作用与细胞呼吸的联系 (1)光合作用和细胞呼吸的关系图: (2)光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系:①物质变化:C:CO2有机物丙酮酸CO2H:H2O[H] (CH2O)[H]H2OO:H2OO2H2O②能量变化:光能ATP (CH2O)―→各项生命活动2.光合作用和有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去向分析光合作用 有氧呼吸 [H] 来源 H2O光解产生 有氧呼吸第一、二阶段 去向 还原C3 用于第三阶段还原O2 ATP 来源 光反应阶段产生 三个阶段都产生 去向 用于C3还原供能 用于各项生命活动(植物C3的还原除外) 二、光合作用和呼吸作用速率测定 利用典型装置测定光合、呼吸速率(如下图)(1)净光合速率的测定: ①NaHCO3溶液的作用:玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定,满足了绿色植物光合作用的需求。 ②植物光合速率指标:植物光合作用释放氧气,使容器内气体压强增大,毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是净光合速率。 ③条件:整个装置必须在光下,光是植物进行光合作用的条件。 (2)呼吸速率的测定(如上图): ①上图同样可以用于呼吸速率的测定,但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液,吸收植物呼吸作用释放的CO2。 ②植物呼吸速率指标:植物呼吸作用吸收氧气,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,毛细管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。 ③条件:整个装置必须遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 考点一 细胞呼吸例1.(2017年海南卷,7)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【变式探究】将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,一段时间后,测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表:培养瓶中气体温度(℃)离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气328下列分析正确的是( )A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD.与空气相比,氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收【答案】A【解析】A项,温度为17 ℃时,在空气环境中,根对该离子的相对吸收量高于在氮气环境中的,说明有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子,同时说明幼根对该离子的相对吸收量与氧气有关,为主动运输。B项,在空气环境中,低温下幼根对该离子的相对吸收量较低,说明温度能够影响根对该离子的吸收。C项,幼根对该离子的吸收方式为主动运输,需要消耗ATP,在氮气环境中,植物可通过无氧呼吸产生ATP。D项,温度为17 ℃时,与空气环境中相比,氮气环境中该植物幼根对该离子的相对吸收量较低,说明氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收。【变式探究】下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是( )A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同【答案】C考点二 光合作用及影响因素例2.(2017年天津卷,6)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是( ) A.光照强度低于P时,突变型的光反应强度低于野生型B.光照强度高于P时,突变型的暗反应强度高于野生型C.光照强度低于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度D.光照强度高于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度【答案】D【解析】突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型,光照强度低于P时,对光照的吸收能力低于野生型,则光反应强度低于野生型,A正确;突变型水稻叶片固定CO2酶的活性显著高于野生型,光照强度高于P时,突变型的CO2吸收速率大于野生型,则暗反应强度高于野生型,B正确;光照强度低于P时,由于突变型水稻叶片叶绿素含量低,则限制其光合速率的因素主要是光照强度,C正确;光照强度高于P时,由于突变型水稻叶片固定CO2酶的活性高,则限制其光合速率的因素是除CO2浓度外的其他因素,D错误。 【变式探究】(2016·高考全国甲卷)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是( )A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的【答案】C【变式探究】(2016·高考全国乙卷)为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题:(1)据图判断,光照强度低于a时,影响甲组植物光合作用的限制因子是________。(2)b光照强度下,要使甲组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高________(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是________。【答案】(1)光照强度 (2)CO2浓度 (3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的【解析】(1)根据图示信息,对于甲组植物而言,当光照强度低于a时,随光照强度的增加,光合作用强度逐渐升高,说明限制其光合作用强度的主要因素为光照强度。(2)根据图示信息。对于甲组植物而言,当光照强度高于b时,随光照强度的增加,光合作用强度不变,说明受其他环境因素的限制。由于光合作用需要不断消耗环境中的CO2,故提高CO2浓度可使b光照强度下甲组的光合作用强度升高。(3)由题目信息可知,乙组和甲组是同一种植物,只是环境中的光照强度不同,虽然乙组植物在低光照环境中的光合作用强度低,但其子代在模拟自然光照下其光合作用强度仍然能够升高,说明乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的。考点三 光合作用与细胞呼吸的综合应用例3.(2017年新课标Ⅱ卷,29)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暗反应中物质变化:CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定)2C3+4NADPH+ATP→(CH2O)+ C5 +H2O(有机物的生成或称为C3的还原)能量变化:ATP→ADP+Pi(耗能) 【变式探究】(2016·高考全国甲卷)BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。试管编号1234567水草无有有有有有有距日光灯的距离(cm)20遮光*1008060402050 min后试管中溶液的颜色浅绿色X浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色*遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100 cm的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:(1)本实验中,50 min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由________________________________________________________________________________________________________________________________________________引起的;若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是________(填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的颜色应为________(填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”),判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草________________________________________________________________________。【答案】(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用 不可靠的(2)黄色 水草不进行光合作用,只进行呼吸作用,溶液中CO2浓度高于3号管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO2量相等【变式探究】下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( )(CH2O)+O2CO2+H2O+能量A.过程①只在线粒体中进行,过程②只在叶绿体中进行B.过程①产生的能量全部储存在ATP中C.过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD.过程①和②中均能产生[H],二者还原的物质不同【答案】D【解析】过程①为有氧呼吸过程,反应场所是细胞质基质和线粒体,过程②为光合作用,真核生物在叶绿体中进行,原核生物在细胞质基质中进行,A项错误;有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,B项错误;光合作用产生的糖类中的氧仅来自CO2,C项错误;过程①和②都能产生[H],前者主要与氧结合生成水并释放大量能量,后者主要用于C3的还原,D项正确。1.(2017年海南卷,5)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是( )A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量【答案】C【解析】淀粉是在消化酶的作用下被水解成葡萄糖的,该过程没有ATP的生成,A错误。人体大脑活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化,B错误。暗反应产生ATP的过程需要光反应提供的能量,C正确。硝化细菌生成有机物的能量来自其将氨还原呈硝酸的过程,D错误。【考点定位】能量代谢2.(2017年海南卷,7)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【考点定位】细胞呼吸3.(2017年海南卷,8)某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组,并进行染色实验来了解种子的生活力,结果如表所示。分组甲组乙组处理种子与染料混合保温种子煮沸后与染料混合保温结果种子中的胚呈红色种子中的胚未呈红色下列叙述错误的是( )A.甲组的胚发生了氧化还原反应B.呼吸作用产生的NADH使染料变成红色C.乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞D.种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果【答案】C【考点定位】呼吸作用,实验分析4.(2017年海南卷,10)将叶绿体悬浮液置于阳光下,一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是( )A.离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气B.若将叶绿体置于红光下,则不会有氧气产生C.若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生D.水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量【答案】A【解析】光合作用的场所是叶绿体,离体的叶绿体在自然光下通过光反应能将水分解产生氧气,A正确。叶绿体中的色素既能吸收红光,也能吸收蓝紫光,BC错误。着丝点断裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期,C错误。水在叶绿体中分解产生氧气不仅不需要ATP提供能量,还能产生ATP,D错误。【考点定位】光合作用5.(2017年新课标Ⅲ卷,3)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。【考点定位】光合作用6.(2017年北京卷,2)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【考点定位】温度对光合作用和呼吸作用的影响7.(2017年天津卷,6)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是( ) A.光照强度低于P时,突变型的光反应强度低于野生型B.光照强度高于P时,突变型的暗反应强度高于野生型C.光照强度低于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度D.光照强度高于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度【答案】D【考点定位】光合作用,光照强度,CO2浓度8.(2017年新课标Ⅱ卷,29)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】光反应中物质变化:H2O→2H+1/2O2(水的光解);NADP+ + 2e- + H+ → NADPH? 能量变化:ADP+Pi+光能→ATP。暗反应中物质变化:CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定)2C3+4NADPH+ATP→(CH2O)+ C5 +H2O(有机物的生成或称为C3的还原)能量变化:ATP→ADP+Pi(耗能)1.(2016上海卷.15)人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体,适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有①酒精②乳酸③CO2④H2O ⑤ATPA.①③⑤B.②④⑤C.①③④⑤D.②③④⑤【答案】D【解析】白肌细胞含少量线粒体,可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸的产物为乳酸和ATP,有氧呼吸的产物为CO2 、H2O 、ATP。【考点定位】本题考查呼吸作用的场所及产物。2.(2016上海卷.20)下列化学反应属于水解反应的是①核酸→核苷酸②葡萄糖→丙酮酸③ATP→ADPA.①② B.①③ C.②③ D.①②③【答案】B【解析】核酸在水解酶的作用下水解为核酸的基本组成单位核苷酸;葡萄糖经过呼吸作用第一阶段转变为丙酮酸;ATP通过水解,远离A的高能磷酸键断裂,释放能量。【考点定位】细胞代谢3.(2016上海卷.22)氨基酸在细胞内氧化分解的部分过程如图7,其中过程X和分解产物Z分别是A.脱氨基;CO2、H2O和 ATPB.脱氨基;CO2、H2O和尿素C.转氨基;CO2、H2O和 ATPD.转氨基;CO2、H2O和尿素【答案】A【考点定位】本题考查物质代谢过程。4.(2016上海卷.24)在光合作用的光反应中A.电子受体是水B.电子供体是NADPHC.反映场所位于叶绿体膜D.H+浓度差驱动ATP合成【答案】D【解析】在光合作用的光反应中,电子供体是水,A项错误;电子受体是NADPH,B项错误;反映场所位于叶绿体类囊体薄膜,C项错误;H+浓度差驱动ATP合成,D项正确。【考点定位】光合作用5.(2016海南卷.10)下列叙述错误的是A.温度和光照会影响CO2的同化速率B.光合作用中O2的产生发生在光反应阶段C.光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应D.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖【答案】C【解析】温度影响酶活性,光照影响光反应,二者均会影响暗反应中CO2的同化速率,A项正确;光反应分解水,产生O2,B项正确;光反应产生的ATP和NADPH参与暗反应,C项错误;硝化细菌属于自养型生物,可以利用CO2和H2O合成糖类。【考点定位】代谢 6.(2016海南卷.11)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA人基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成【答案】D【考点定位】能量代谢7.(2016天津卷.2)在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是A.红光,ATP下降 B.红光,未被还原的C3 上升B.绿光,[H]下降 D.绿光,C5 上升 【答案】C【解析】叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光。若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光,则可利用的光增加,光反应增强,ATP含量增加,未被还原的C3减少,故A、B项错误;叶绿体色素对绿光吸收最少,若由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光,可导致光反应速率减慢,光反应产生的[H]和ATP减少,而短时间内暗反应仍以原来的速率进行,消耗[H]和ATP,故短时间内[H]含量会下降,C项正确;同理,绿光下由于[H]和ATP含量下降,导致C3被还原为C5的速率减慢,而暗反应中CO2的固定仍以原来的速率消耗C5,故短时间内C5的含量会下降,D项错误。【考点定位】本题考查色素的吸收光谱、光反应与暗反应的联系。8.(2016新课标2卷.4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的【答案】C【解析】叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中,A项正确;镁属于组成细胞的无机盐,可以离子状态由植物的根从土壤中吸收,进而参与叶绿素的合成,B项正确;一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光,可见光不包括红外光和紫外光,C项错误;叶绿素的合成需要光,黑暗中生长的植物幼苗,因没有光照而导致叶绿素合成受阻,使类胡萝卜素的颜色显现出来,因而叶片呈黄色,D项正确。【考点定位】绿叶中色素的提取和分离、细胞中的无机盐、光合色素9.(2016北京卷.2) 葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程A. 在无氧条件下不能进行 B. 只能在线粒体中进行C. 不需要能量的输入 D. 需要酶的催化【答案】D【考点定位】ATP形成的部位及需要的条件。10.(2016四川卷.1) 叶内细胞内的下列生理过程,一定在生物膜上进行的是A.O2的产生 B.H2O生成 C.[H]的消耗 D.ATP的合成【答案】A【解析】氧气是在光合作用光反应中产生的,场所在叶绿体类囊体薄膜,A正确;光合作用暗反应生成水、消耗[H]的场所在叶绿体基质中,B、C错误;细胞呼吸第一阶段产生ATP在细胞质基质中进行, D错误。【考点定位】有氧呼吸、光合作用的过程、细胞的生物膜系统11.(2016四川卷.5)三倍体西瓜由于含糖量高且无籽,备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率(以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线,以下分析正确的是A.与11:00时相比,13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高B.14:00后叶片的Pn下降,导致植株积累有机物的量开始减少C.17:00后叶片的Ci快速上升,导致叶片暗反应速率远高于光反应速率D.叶片的Pn先后两次下降,主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度【答案】D【考点定位】影响光合速率的环境因素12.(2016北京卷.5)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。与本实验相关的错误叙述是14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到营养器官遮光70%条件下,分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响【答案】C【考点定位】光合作用,实验分析。13.(2016课标1卷.1) 下列与细胞相关的叙述,正确的是A. 核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器B. 酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸C. 蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程D. 在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP【答案】B【解析】核糖体无膜结构,溶酶体具有单层膜结构,A项错误;酵母菌为真核生物,其细胞核内含有DNA和RNA两类核酸,B项正确;蓝藻细胞为原核细胞,其细胞中无线粒体,C项错误;在叶绿体的类囊体薄膜上所进行的光反应过程中,会有ATP生成,D项错误。【考点定位】细胞的结构和功能、核酸的分布、光合作用21.(2016新课标Ⅲ卷.29)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响,某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为对照组,另4组在人工气候室中生长作为实验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同,与中午12:30测定各组叶片的光合速率,各组实验处理及结果如表所示:回答下列问题:(1)根据本实验结果,可以推测中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是 ,其依据是 ;并可推测, (填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)在实验组中,若适当提高第 组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因是 。(3)小麦叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞的过程 (填“需要”或“不需要”)载体蛋白, (填“需要”或“不需要”)消耗ATP。【答案】(1)湿度(或答相对湿度) 在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率变化较大 增加 (2)四 该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(3)不需要 不需要(2)比较实验组二、三、四可推知,小麦光合作用的最适温度在31 ℃左右,而第四组的25 ℃还远低于最适温度,所以在实验组中,若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2是以自由扩散方式进入叶肉细胞的,所以该过程不需要载体蛋白,也不需要消耗ATP。【考点定位】影响光合作用速率的环境因素、相关实验分析22.(2016浙江卷.30)(14分)下面是关于植物光合作用的问题。请回答:(1)光反应发生在叶绿体的 中,H20在光反应中裂解为 。(2) 若以14CO2作为光合作用的原料,在卡尔文循环中首先出现含的三碳化合物是 。该三碳化合物在NADPH的氢和ATP的 等物质存在的情况下,被还原为三碳糖磷酸。(3) 给某植物提供C1802和H20,释放的氧气中含有18O是由于 ,H218O又作为原料参与了光合作用之故。(4) 植物光合作用光饱和点可通过测定不同的 下的光合速率来确定。在一定条件下,某植物在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度 (选填: <、≤、=、≥、>)25℃。【答案】(1)类囊体膜 氧气、H+和电子(2)三碳酸 磷酸基团(3)C1802的部分氧转移到H2180中(4)光强度 ≥【解析】(3)碳反应的过程也有水的产生,所以C1802参与光合作用会产生部分带有放射性的水,水又作为原料参与了光合作用。(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同光强度下的光合速率来确定。某植物在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度≥25℃。【考点定位】光合作用的基本过程23.(2016课标1卷.30) 为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位面积吸收CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题:(1)据图判断,光照强度低于a时,影响甲组植物光合作用的限制因子是_______________。(2)b光照强度下,要使甲组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高___________(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_____。【答案】(1)光照强度 (2) CO2浓度 (3)乙组光合作用强度与甲组的不同,是由环境因素低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的【解析】(1)题图显示:光照强度低于a时,甲组植物的光合作用强度随光照强度的增加而增加,因此影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。(2)b光照强度下,甲组植物的光合作用强度不再随光照强度的增加而增加,因此限制甲组植物光合作用的因子不再是光照强度,而是CO2浓度等。所以,要使甲组的光合作用强度继续升高,可以考虑的措施是提高CO2浓度。【考点定位】光合作用24.(2016江苏卷.32)(8分)为了选择适宜栽种的作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点,结果如图1和图2。请回答以下问题:(1)最适宜在果树林下套种的品种是▲ ,最适应较高光强的品种是▲。(2)增加环境中CO2浓度后,测得S2的光饱和点显著提高,但S3的光饱和点却没有显著改变,原因可能是:在超过原光饱和点的光强下,S2的光反应产生了过剩的▲,而S3在光饱和点时可能▲(填序号)。①光反应已基本饱和 ②暗反应已基本饱和 ③光、暗反应都已基本饱和(3)叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2,也参与叶绿体中生物大分子▲的合成。(4)在光合作用过程中,CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。淀粉是暂时存储的光合作用产物,其合成场所应该在叶绿体的▲。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或▲,后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,合成由▲糖构成的蔗糖,运出叶肉细胞。【答案】(1)S2 S3 (2)[H]和ATP ①②③ (3)核酸、蛋白质(4)基质中 葡萄糖 葡萄糖和果糖(3)叶绿体中有机物大分子如核酸、蛋白质的合成需要消耗ATP。(4)淀粉合成场所位于叶绿体基质,根据图示,叶绿体膜上存在六碳糖载体,淀粉运出叶绿体时先水解成TP或六碳糖,后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中。蔗糖由葡萄糖和果糖结合而成。【考点定位】光合作用,光补偿点,光饱和点,光反应,暗反应25.(2016新课标2卷.31)(8分)BTB是一种酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的绿色溶液分别加入到7支试管中,其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。试管编号1234567水草无有有有有有有距日光灯的距离(cm)20遮光*1008060402050min后试管中溶液的颜色浅绿色X浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色*遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100cm的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:(1)本实验中,50min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由 引起的;若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是 (填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的颜色应为 (填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”),判断依据是 。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草 。 【答案】(8分)(1)光合作用与呼吸作用 不可靠的 (2)黄色 水草不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,溶液中CO2浓度高于3号管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO2量相等 (2)2号试管遮光,其内的水草不能进行光合作用消耗CO2,但能通过呼吸作用释放CO2,所以试管内CO2浓度最高,X代表的颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同,均为浅绿色,说明在此条件下水草的光合作用强度等于呼吸作用强度。【考点定位】光合作用、呼吸作用26.(2016江苏卷.23)(多选)突变酵母的发酵效率高于野生型,常在酿酒工业发酵中使用。下图为呼吸链突变酵母呼吸过程,下列相关叙述错误的是 突变酵母乙醇代谢途径未变 B.突变酵母几乎不能产生[H]C.氧气充足时,野生型酵母种群增殖速率大于突变体D.通入氧气后,突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体【答案】BD【考点定位】有氧呼吸、无氧呼吸27.(2016上海卷.五)回答下列有关光合作用的问题。玉米叶肉细胞中有CO2“泵”,使其能在较低的CO2浓度下进行光合作用,水稻没有这种机制。图19显示了在相同的光照和温度条件下,不同植物在不同胞间CO2浓度下的光合速率。各曲线代表的植物情况见表4,其中人工植物B数据尚无。(1) CO2可参与水稻光合作用暗反应的_______过程,此过程发生的场所是______。(2)在胞间CO2浓度0~50时,玉米的光合速率升高,此阶段发生的变化还有____。A.经气孔释放的CO2增多 B.单个叶绿素a分子的氧化性不断增强C.供给三碳化合物还原的氢增多 D.单个叶绿素a分子吸收的光能持续增多(3)在胞间CO2浓度200~300之间,水稻的光合速率逐渐上升而玉米的不再变化的原因是______________。(4)根据曲线①、②、③及影响光合作用的因素推测,表4中人工植物B在不同胞间CO2浓度下的光合速率(曲线④)最可能是______。(5)根据表4及相关信息,图19中曲线②和曲线③所示光合速率的差异可说明______。(6)现代工业使得大气中CO2的浓度不断提高,这一环境变化趋势更有利于______。A.水稻生长,因为超过一定的胞间CO2浓度后玉米的酶活性不再增加B.水稻生长,因为在较低胞间CO2浓度范围内水稻的酶活性较高C.玉米生长,因为它们的光合效率极高D.玉米生长,因为它们拥有CO2泵【答案】(1)二氧化碳的固定 叶绿体基质(2)C(3)玉米和水稻光合作用速率达到最大时,对应的二氧化碳浓度不同(4)A(5)在水稻叶肉细胞内,玉米的与暗反应相关酶的活性比水稻的暗反应相关酶活性低(6)A【解析】(1).CO2在暗反应中被固定为三碳化合物,发生场所为叶绿体基质。(3). 在胞间CO2浓度200~300之间,受酶量的限制,已达到玉米的二氧化碳饱和点,但还未达到水稻的二氧化碳饱和点。(4). 人工植物B的叶肉细胞来自玉米,其中有CO2“泵”,使其能在较低的CO2浓度下进行光合作用,故曲线④起点与①相同;人工植物B暗反应相关酶的来源为水稻,使其具有较高的光合速率。(5).对比曲线②和曲线③代表的植物,二者暗反应相关酶的来源不同导致二者光合速率不同,说明玉米的与暗反应相关酶的活性比水稻的暗反应相关酶活性低。(6).据图可知水稻可利用更高浓度的CO2,大气中CO2的浓度不断提高更有利于水稻生长。超过一定的胞间CO2浓度后玉米的光合速率不再增加。【考点定位】光合作用的过程和影响因素1.(2015年上海卷.11)葡萄糖的无氧分解过程中,选项中各产物出现的先后顺序正确的是( )①酒精 ②CO2 ③H2O ④ATP ⑤乳酸 ⑥H+ ⑦丙酮酸A.⑥⑦⑤① B.③②①⑤ C.④⑦②① D.③④②⑤【答案】C【解析】葡萄糖无氧分解过程中,先是葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸产生少量的ATP,接着丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳或乳酸。即在无氧呼吸第一阶段生成丙酮酸、ATP,无氧呼吸第二阶段产生酒精和二氧化碳或乳酸;葡萄糖的无氧分解过程中,选项中各产物出现的先后顺④⑦②①或④⑦⑤,答案选C。2.(2015年上海卷.14)下列细胞中,其无氧呼吸过程会以乳酸为主要产物的是( )A.密闭塑料袋中苹果的细胞 B.用于制作酒精的酵母菌C.剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞 D.浇水过多的青菜根部细胞【答案】C【解析】苹果无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳;A错误。酵母菌无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳;B错误。动物细胞无氧呼吸产物是乳酸;C正确。浇水过多的青菜根部细胞无氧呼吸产物主要是酒精和二氧化碳;D错误。3.(2015年上海卷.21)从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素,发现提取液明显偏黄绿色,最可能的原因是( )A.加入的石英砂太多 B.没有加入碳酸钙C.用脱脂棉过滤不彻底 D.一次加入过多无水乙醇【答案】B4.(2015年上海卷.28)以下4支试管置于适合的温度下,经过一定时间后能产生ATP的是( )【答案】D【解析】由图示可看出:父亲的染色体正常(同源染色体的大小、形态一致),母亲的染色体异常。若把图示亲本细胞中的染色体按从左到右编号为1、2、3、4,其中1与2为一对同源染色体,3与4为一对同源染色体。与父亲正常的染色体比较,可看出母亲细胞中的2号染色体的一段移接到了3号染色体上,这发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异中的易位。由此可推断造成儿子异常的根本原因的母亲染色体发生易位;答案选D。5.(2015年安徽卷.2)下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图,下列叙述正确的是 A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转化为C5中的化学能B.CO2可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类C.被还原的C3在有关酶的作用下,可再形成C5D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会升高【答案】C6.(2015年海南卷.24)将一株生长正常的某种植物里于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养。从照光开始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0。之后保持不变。在上述整时间段内,玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是( )A.降低至一定水平时再升高 B.持续保持相对稳定状态C.降低至一定水平时保持不变 D.升高至一定水平时保持相对稳定【答案】C【解析】密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸,植物净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,净光合速率只要大于0,则光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸释放的CO2量;根据题意,从照光开始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0,之后保持不变。说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降,当净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0时,密闭容器内的CO2浓度停止下降下降,然后净光合速率为0保持不变,密闭容器内的CO2浓度保持不变,所以C正确。7.(2015年海南卷.9)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。错误的是( )A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B.叶温在36~50℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为25℃时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D.叶温为35℃时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0【答案】D 8.(2015年福建卷.3)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与14CO2的反应,并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是( )A.菠菜叶肉细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高【答案】B【解析】由题意可知,该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的CO2的固定,反应场所是叶绿体基质,A正确;暗反应指反应过程不依赖光照条件,有没有光,反应都可进行,B错误;对14CO2中的C元素进行同位素标记,检测14C3的放射性强度,可以用来测定RuBP羧化酶的活性,C正确;单位时间内 14C3的生成量的多少表示固定反应的快慢,可以说明该酶活性的高低,D正确。9.( 2015年四川卷.4)在适宜温度和大气CO2浓度条件下,测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。下列分析正确的是( )A.光强大于140μmol·m-2·s-1,马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体B.光强小于1255μmol·m-2·s-1,影响苦储幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度C.森林中生产者积累有机物的能量总和,即为输入该生态系统的总能量D.在群落演替过程中,随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加【答案】D10.( 2015年重庆卷.4)将题4图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是( ) A.黑暗条件下,①增大、④减小B.光强低于光补偿点时,①、③增大C.光强等于光补偿点时,②、③保持不变D.光强等于光饱和点时,②减小、④增大【答案】B【解析】黑暗条件下,细胞只有呼吸作用,呼吸作用消耗氧气产生的CO2扩散至细胞外,因此①增大、④减小;A正确。光强低于光补偿点时,即光合作用强度小于呼吸作用强度,此时①增大、③减小;B错误。光强等于光补偿点时,光合作用强度等于呼吸作用强度,②、③保持不变;C正确。D.光强等于光饱和点时,光合作用强度大于呼吸作用强度,②减小、④增大;D正确。11.( 2015年浙江卷.30)(14 分)植物叶肉细胞光合作用的碳反应、 蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。 图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi(无机磷酸)。 请回答:(1)磷除了是光合作用相关产物的组分外,也是叶绿体内核酸和 ________ 的组分。 (2)卡尔文循环中 3- 磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应属于 _______ 。 (3)若蔗糖合成或输出受阻, 则进入叶绿体的 _________ 数量减少, 使三碳糖磷酸大量积累于 _________中,也导致了光反应中合成 __________ 数量下降, 卡尔文循环减速。上述这种三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于 ___________ 。 此时过多的三碳糖磷酸将用于 ___________ , 以维持卡尔文循环运行。【答案】(1)磷脂 (2)吸能反应 (3)Pi 叶绿体基质 ATP 负反馈调节 淀粉合成(2)卡尔文循环中3-羧酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应消耗光反应代谢产生的ATP,因而属于吸能反应。(3)由题图可知,若蔗糖合成或输出受阻,则同时产生的Pi有所积累,导致进入叶绿体中的Pi数量大幅减少。此时三碳糖磷酸大量积累在叶绿体基质中,由于光反应中Pi的利用减少,导致光反应中合成ATP的数量下降,使卡尔文循环减速。上述三碳糖磷酸对卡尔文循环存在反馈调节机制,如三碳糖磷酸含量过多,也可参与淀粉的合成,以维持卡尔文循环的正常进行。12.(2015年江苏卷.27) (8分)为了研究2 个新育品种 P1、P2 幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。 请回答下列问题: (1)图1 的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在 相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积 的释放量。(2)光合作用过程中,CO2 与C5 结合生成 ,消耗的C5 由 经过一系列反应再生。(3)由图可知,P1 的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的 ;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的 。(4)栽培以后,P2 植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是 。【答案】(1)光照强度、CO2浓度 O2 (2)C3 C3 (3)[H]和ATP 参与光合作用的酶(4)P2植株光合作用能力强,但向籽实运输的光合产物少。(4)与对照组相比,P2植株光合作用能力强,产生的有机物多,但向籽实运输的光合产物少,导致籽实的产量并不高。13.(2015年北京卷.31)(16分)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。(1)在开始检测后的200s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解 ,同化CO2。而在实验的整个过程中,叶片可通过 将储藏在有机物中稳定的化学能转化为 和热能。(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下,CO2吸收量在 μmol.m-2s-1范围内,在300s时CO2 达到2.2μmol.m-2s-1。由此得出,叶片的总(真实)光合速率大约是 μmol CO2.m-2s-1。(本小题所填数值保留到小数点后一位)(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100s以后,叶片的CO2释放 ,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。(4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用 技术进行探究。【答案】(1)水 细胞呼吸 ATP中的化学能 (2)0.2~0.6 释放量 2.4~2.8 (3)逐渐减少 (4)14C同位素示踪 14.(2015年山东卷.26)(11分)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是__________。光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是_________。(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知,第24天的果实总光合速率_____(填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐为黄,原因是叶绿素含量减少而_________(填色素名称)的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的______和______减少,光合速率降低。(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天,种子内含量最高的有机物可用_______染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由_________转化而来。【答案】(1)叶绿体 主动运输 (2)小于 类胡萝卜素(或叶黄素和胡萝卜素) [H](或NADPH) ATP(注:两空可颠倒) (3)苏丹Ⅲ(或:苏丹Ⅳ) 可溶性糖或淀粉15.( 2015年课标I卷.29) (9分)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下:A组:先光照后黑暗,时间各为67.5s;光合作用产物的相对含量为50%B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5s;光合作用产物的相对含量为70%。C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组):光照时间为135s;光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题:(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量 (填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是 ;C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要 ,这些反应发生的部位是叶绿体的 。(2)A、B、C三组处理相比,随着 的增加,使光下产生的 能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。【答案】(1)高于 C组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的94% 光照 基质 (2)光照和黑暗交替频率 ATP和[H](或者ATP和还原型辅酶II)16.(2015年安徽卷.29)Ⅰ(9分)科研人员探究了不同温度(25℃和0.5℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2的生成速率的变化,结果见图1和图2。由图可知,与25℃相比,0.5℃条件下果实的CO2生成速率较低,主要原因是 ;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的 浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测 的浓度变化来计算呼吸速率。(2)某同学拟验证上述实验结果,设计如下方案:(称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封(将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃的条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度(记录实验数据并计算CO2的生成速率。为使试验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a ; b. 。【答案】Ⅰ(1)低温降低了细胞呼吸相关酶活性 CO2 O2 (2)选取果实应成熟度应一致 每个温度条件下至少有3个平行重复实验1.(2014·新课标全国卷Ⅰ] 正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP+比值下降【答案】B 【解析】用黑布将培养瓶罩住,光反应停止,氧气的产生停止, A 项正确。光反应停止,[H]和 ATP 的产生停止,导致暗反应中 C3 的还原速度减慢,C3在叶绿体内积累导致CO2的固定减慢,B项错误。光反应停止,ATP 的生成减少,ATP/ADP 比值下降,C 项正确。光反应停止,NADPH([H])的产生减少,NADPH/NADP+比值下降,D项正确。2 (2014·北京卷)在25 ℃的实验条件下可顺利完成的是( )A.光合色素的提取与分离B.用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖C.大鼠神经细胞的培养D.制备用于植物组织培养的固体培养基【答案】A 3.(2014·重庆卷)下列与实验有关的叙述,正确的是( )A.人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色,其细胞核呈绿色B.剪取大蒜根尖分生区,经染色在光镜下可见有丝分裂各时期C.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散就越慢D.在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片,可见叶绿体的结构【答案】A 【解析】人体口腔上皮细胞DNA主要分布在细胞核,DNA被甲基绿染成绿色,A项正确。在观察大蒜根尖细胞有丝分裂实验中,需经过解离、漂洗、染色、制片等过程才能对细胞进行观察,B项错误。叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散的速度越快,C项错误。在光镜下观察新鲜菠菜叶装片,可以看到呈球形或椭球形的叶绿体,但其亚显微结构需在电子显微镜下才能观察到,D项错误。4 (2014·四川卷)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述,错误的是( )A.在最基本生命系统中,H2O有自由水和结合水两种存在形式B.由氨基酸形成多肽链时,生成物H2O中的氢来自氨基和羧基C.有氧呼吸时,生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解D.H2O在光下分解,产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)【答案】C 【解析】本题考查水在生命活动中的作用。细胞是最基本的生命系统,水以自由水和结合水两种形式存在于细胞中,A项正确。氨基酸脱水缩合形成肽链,此过程脱掉氨基中的一个H和羧基中的-OH生成H2O,B项正确。有氧呼吸第三阶段[H]和O2在线粒体内膜上产生水,[H]来自于有氧呼吸第一阶段葡萄糖的分解和第二阶段丙酮酸和水的分解,C项错误。在光合作用中,H2O在光下分解,形成[H]用于暗反应将固定的CO2还原成(CH2O),D项正确。5 (2014·四川卷)下列有关实验方法或检测试剂的叙述,正确的是( )A.用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化B.用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布C.用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取粗品D.用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度【答案】A 6.(2014·海南卷)下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄绿色叶片的叙述,错误的是( )A.两种叶片都能吸收蓝紫光B.两种叶片中均含有类胡萝卜素C.两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素aD.黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP【答案】D 【解析】叶片中含有类胡萝卜素和叶绿素,二者均能吸收蓝紫光,A项正确。当叶绿素含量高时呈现绿色,含量低时则呈现类胡萝卜素的颜色,B项正确。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,C项正确。黄绿色叶片在光下仍能进行光合作用,故在光反应过程中能产生ATP用于暗反应的进行,D项错误。7.(2014·海南卷)关于小麦光合作用的叙述,错误的是( )A.类囊体膜上产生的ATP可用于暗反应B.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长【答案】B 8.(2014·全国卷)植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题:(1)下图表示了________对某种C3植物和某种C4植物________的影响。当光照强度大于p时,C3植物和C4植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有增加________的面积,补充____________气体等。(2)在光合作用过程中,C4植物吸收的CO2被固定后首先形成________化合物。(3)C3植物光合作用的暗反应需要光反应阶段产生的ATP和NADPH,这两种物质在叶绿体内形成的部位是________________。NADPH的中文简称是____________________,其在暗反应中作为________剂,用于糖类等有机物的形成。【答案】(1)光照强度 光合作用强度 C4 光合作用 CO2 (2)四碳(或C4) (3)囊状结构薄膜(或类囊体薄膜) 还原型辅酶Ⅱ 还原【解析】 本题考查影响光合作用的因素及C3植物和C4植物的有关知识。(1)曲线的横轴是光照强度,即自变量,纵轴是光合作用强度,即因变量,因此曲线表示的是光照强度对某种C3植物和某种C4植物的光合作用强度的影响;光照强时,绿色植物的气孔关闭,C4植物能够利用叶片内细胞间隙含量很低的CO2进行光合作用,而C3植物不能;通常提高光能利用率的措施有延长光合作用时间、增加光合作用面积、增加光照强度、增加空气中CO2含量和供应必需矿质元素等。 (3)光反应发生的场所是在叶绿体囊状结构的薄膜上,NADPH的中文简称是还原型辅酶Ⅱ,NADPH作为还原剂,能将C3化合物还原成糖类等有机物。9.(2014·福建卷)氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将H2O分解成[H]和O2,[H]可参与暗反应,低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气。(1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的__________。(2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用,诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响,设完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组),在特定条件下培养莱茵衣藻,一定时间后检测产氢总量。实验结果:B组>A组,说明缺硫对莱茵衣藻产氢有________作用。为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系,则需增设两实验组,其培养液为__________________和______________________。(3)产氢会导致莱茵衣藻生长不良,请从光合作用物质转化的角度分析其原因_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在自然条件下,莱茵衣藻几乎不产氢的原因是__________________,因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量。【答案】(1)类囊体薄膜(2)促进 添加CCCP的完全培养液添加CCCP的缺硫培养液(3)莱茵衣藻光反应产生的[H]转变为H2,参与暗反应的[H]减少,有机物生成量减少(4)氧气抑制产氢酶的活性【解析】 (1)莱茵衣藻为真核藻类植物,其光反应阶段捕获光能的场所在叶绿体类囊体薄膜上。(2)本题第一组实验探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响,自变量为硫的有无,因变量为氢的产量,通过完全培养液(A 组)和缺硫培养液(B 组)对照实验,B组缺硫产氢多,说明缺硫对莱茵衣藻产氢有促进作用; 为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系,由于自变量不唯一,实验必须遵循单一变量原则和对照原则,所以应增设添加CCCP 的完全培养液组和添加CCCP 的缺硫培养液组作为实验组。(3)据题干分析,低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为H2,导致光合作用暗反应阶段三碳化合物的还原由于[H]供应不足而受影响,使有机物生成量减少,衣藻生长不良。(4)根据此题中“可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量”,以及题干“低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高”可知,在自然条件下,莱茵衣藻几乎不产氢的原因是氧气抑制产氢酶的活性。 10. (2014·江苏卷)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1~3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题: 图1 图2 图3(1)图1表示的生理过程是________________,其主要的生理意义在于______________。(2)图2中存在3种信号分子,但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合,这说明__________________________;若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素,那么靶器官是________________。(3)图3中ATP参与的主要生理过程是________。(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图________(填图序号)中的膜结构。(5)图1~3中生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是____________________。(6)图1~3说明生物膜具有的功能有______________________________(写出3项)。【答案】(1)有氧呼吸第三阶段 为生命活动供能 (2)受体蛋白具有特异性 垂体 (3)暗反应 (4)1、2 (5)含有的蛋白质不同 (6)跨膜运输、信息交流、能量转换等(3)图3中膜利用光能发生了水的光解及ATP的合成,可知该膜是进行了光反应的类囊体薄膜,光反应产生的ATP将参与暗反应,为其提供能量。(4)动物和植物都具有的膜是图1线粒体膜和图2细胞膜,而图3类囊体薄膜是含有叶绿体的植物所特有的。(5)各种生物膜的功能不同与其膜上蛋白质的种类和数量有关。11.(2014·江苏卷)为研究浮游藻类的光合作用,将一种绿藻培养至指数生长期,并以此为材料,测定了藻细胞在不同条件下的净光合速度(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图;图2是不同的NaHCO3浓度(pH 8.5,25 ℃)条件下测得Pn曲线图。请回答下列问题: 图1 图2 (1)通过变换图1中光源,可研究________、________对光合作用的影响。(2)在测定不同光照对Pn的影响时,如不精确控制温度,则测得的光照与Pn的关系________(填“呈正相关”“呈负相关”或“难以确定”)。(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低,藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO获得CO2。图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为________;在更高NaHCO3浓度下,Pn不再增加的主要原因有______________、______________。(4)培养基中的HCO与CO之间的离子平衡与pH有关,碱性条件下pH越高,HCO越少,CO越多,而CO几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.0~10.0)对光合作用的影响时,导致Pn发生变化的因素有________________、________________。【答案】(1)光强 光质 (2)难以确定(3)120 mg· L-1 达到了 CO2 饱和点 CA量有限(4)CO2(或 HCO )供应量不同 CA(细胞)活性变化【解析】 (1)据图分析,变换图1光源,可以调节灯光的强弱或者光质来完成。(2)光照和温度都能显著影响光合速率,温度还能明显影响呼吸速率,净光合速率(Pn)是总光合速率与呼吸速率的差值,若不精确控制温度则难以确定光照与净光合速率(Pn)的关系。(3)图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度应为120 mg·L-1。在更高NaHCO3浓度下,净光合速率不再增加,主要原因是暗反应单位时间能利用的CO2 已经饱和、藻的胞内碳酸酐酶(CA)数量有限。(4)弱碱性的藻培养液中胞内碳酸酐酶(CA)能分解HCO产生CO2,pH越高,HCO越少,说明分解产生的CO2越少。在pH为7.0~10.0时,净光合速率(Pn)变化的原因有:碳酸酐酶(CA)活性受pH影响;随着HCO的分解,溶液中HCO越来越少,分解产生的CO2不足。 12.(2014·新课标全国卷Ⅱ)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题:(1)当CO2浓度为a时,高光强下该植物的净光合速率为______。CO2浓度在a~b之间时,曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时,曲线B和C所表示的净光合速率不再增加,限制其增加的环境因素是______。(3)当环境中CO2浓度小于a时,在图示的3种光强下,该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测,在温室中,若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑__________这一因素的影响,并采取相应措施。【答案】(1)0 A、B和C (2)光强 (3)大于 (4)光强【解析】 (1)据图可知,CO2浓度为a时,高光强(曲线A)下的纵坐标为0,即净光合速率为0;CO2浓度在a~b之间时,曲线A、B、C均表现为上升趋势,即三者的净光合速率均随CO2浓度增高而增高。(3)CO2浓度小于a时,3种光强下,净光合速率均小于0,即呼吸速率大于光合速率,也就是说呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)据图可知,CO2浓度和光强会影响净光合速率从而影响植物的产量,故若要提高植物的产量,应综合考虑CO2浓度和光强对植物的影响。13.(2014·全国卷)植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题:(1)下图表示了________对某种C3植物和某种C4植物________的影响。当光照强度大于p时,C3植物和C4植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有增加________的面积,补充____________气体等。(2)在光合作用过程中,C4植物吸收的CO2被固定后首先形成________化合物。(3)C3植物光合作用的暗反应需要光反应阶段产生的ATP和NADPH,这两种物质在叶绿体内形成的部位是________________。NADPH的中文简称是____________________,其在暗反应中作为________剂,用于糖类等有机物的形成。【答案】(1)光照强度 光合作用强度 C4 光合作用 CO2 (2)四碳(或C4) (3)囊状结构薄膜(或类囊体薄膜) 还原型辅酶Ⅱ 还原(2)C4植物吸收CO2首先被PEP固定生成C4化合物。(3)光反应发生的场所是在叶绿体囊状结构的薄膜上,NADPH的中文简称是还原型辅酶Ⅱ,NADPH作为还原剂,能将C3化合物还原成糖类等有机物。14.(2014·山东卷)我省某经济植物光合作用的研究结果如图。 甲 乙(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________上。需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是______。据图分析,该植物可通过______________以增强对弱光的适应能力。(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低。主要原因是____________________________。18:00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有________。(3)实验过程中,若去除遮光物,短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量________。【答案】(1)类囊体膜(或类囊体,基粒) 无水乙醇(或丙酮) 叶绿素a 增加叶绿素含量 (2)呼吸作用增强,光合速率与呼吸速率的差值减小 线粒体、叶绿体 (3)减少(2)分析图乙可知,8:00到12:00虽然光照强度增加,但由于气孔导度下降,CO2供应减少,光合速率降低;同时温度升高,细胞呼吸速率增强,导致光合速率与呼吸速率的差值减小,净光合速率降低。18:00时净光合速率为0,说明此时光合作用速率与细胞呼吸速率相同,叶肉细胞内产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。(3)实验过程中,若去除遮光物,则光照增强,光反应加快,生成的ATP和[H]增加,C3的还原加快,C3消耗增加,短时间内CO2的固定速率不变,故C3化合物含量减少。15.(2014·安徽卷)Ⅰ.某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响,实验结果如图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高) (1)与15 d幼苗相比,30 d幼苗的叶片净光合速率________________________________________________________________________。与对照组相比,________光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高,据图分析,其原因是________________________________________________________________________________________________________。(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨________层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。(3)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量,获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mg·g-1、3.9 mg·g-1和4.1 mg·g-1。为提高该组数据的可信度,合理的处理方法是__________________________________。【答案】Ⅰ.(1)高 蓝 蓝光促进了气孔开放,CO2供应充分,暗反应加快(2)3 (3)随机取样进行重复测定(3)因为2.1 mg·g-1的实验数据与另两组实验数据差别较大,很有可能是该组实验出现了操作失误,需要再次取样重复测定其叶绿素含量而不是取三组数据的平均值。16.(2014·广东卷)观测不同光照条件下生长的柑橘,结果见下表。请回答下列问题:光照强度叶色平均叶面积(cm2)气孔密度(个·mm-2)净光合速率(μmol CO2·m-2·s-1)强浅绿13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中绿20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深绿28.4(209%)752(91%)3.87(89%)注:括号内的百分数以强光照的数据作为参照(1)CO2以________方式进入叶绿体后,与________结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供的________。(2)在弱光下,柑橘通过____________和____________来吸收更多的光能,以适应弱光环境。(3)与弱光下相比,强光下柑橘平均每片叶的气孔总数__________,单位时间内平均每片叶CO2吸收量________。对强光下生长的柑橘适度遮阴,持续观测叶色、叶面积和净光合速率,这三个指标中,最先发生改变的是____________,最后发生改变的是________。【答案】(1)自由扩散 五碳化合物 [H]/NADPH和ATP(2)增加叶面积 提高叶绿素含量(3)较少 较少 净光合速率 叶面积(2)据表可知,在弱光下,柑橘通过增加叶绿素的含量和 增大平均叶面积来吸收更多的光能,以适应弱光环境。(3)与弱光下相比,强光下柑橘的气孔密度百分比大,但平均叶面积小,故气孔总数较少,单位时间内平均每片叶CO2吸收量较少。弱光条件下,色素吸收的光能少,净光合作用速率下降,所以,对强光下生长的柑橘适度遮阴,持续观测叶色、叶面积和净光合速率,这三个指标中,最先发生改变的是净光合速率,最后发生改变的是叶面积。17. (2014·江苏卷)为研究浮游藻类的光合作用,将一种绿藻培养至指数生长期,并以此为材料,测定了藻细胞在不同条件下的净光合速度(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图;图2是不同的NaHCO3浓度(pH 8.5,25 ℃)条件下测得Pn曲线图。请回答下列问题: 图1 图2(1)通过变换图1中光源,可研究________、________对光合作用的影响。(2)在测定不同光照对Pn的影响时,如不精确控制温度,则测得的光照与Pn的关系________(填“呈正相关”“呈负相关”或“难以确定”)。(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低,藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO获得CO2。图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为________;在更高NaHCO3浓度下,Pn不再增加的主要原因有______________、______________。(4)培养基中的HCO与CO之间的离子平衡与pH有关,碱性条件下pH越高,HCO越少,CO越多,而CO几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.0~10.0)对光合作用的影响时,导致Pn发生变化的因素有________________、________________。【答案】(1)光强 光质 (2)难以确定(3)120 mg· L-1 达到了 CO2 饱和点 CA量有限(4)CO2(或 HCO )供应量不同 CA(细胞)活性变化【解析】 (1)据图分析,变换图1光源,可以调节灯光的强弱或者光质来完成。(2)光照和温度都能显著影响光合速率,温度还能明显影响呼吸速率,净光合速率(Pn)是总光合速率与呼吸速率的差值,若不精确控制温度则难以确定光照与净光合速率(Pn)的关系。(4)弱碱性的藻培养液中胞内碳酸酐酶(CA)能分解HCO产生CO2,pH越高,HCO越少,说明分解产生的CO2越少。在pH为7.0~10.0时,净光合速率(Pn)变化的原因有:碳酸酐酶(CA)活性受pH影响;随着HCO的分解,溶液中HCO越来越少,分解产生的CO2不足。1.用一定强度的光束照射一株正常生长的绿色植物,测定光束照射前后该植物光合作用过程中吸收CO2的速率和释放O2的速率变化情况如图所示。对该图的分析中不正确的是( )A.开始照射前,光反应和暗反应均正在进行B.开始照射后,光反应和暗反应迅速同步增加C.开始照射后,暗反应限制了光反应的速率D.CO2曲线AB段的变化说明暗反应的进行与光照有关【答案】B2.将含14C标记的CO2提供给绿藻进行光合作用,图甲、图乙分别表示一部分实验结果。图甲所示的过程是在进行光照15分钟时,突然停止光照。图乙所示的过程是在光照条件下,供给浓度为1%的CO2,5分钟后,即在横轴为0时CO2的浓度降低为0.003%,10分钟后再换成浓度为1%的CO2并持续5分钟。曲线a、b、c各表示C6(主要是葡萄糖)、C5和C3三种化合物中的一种。下列相关描述不正确的是( )A.曲线a、b、c分别表示C5、C3、C6三种化合物B.图甲中AB段14C量突然增加的原因是黑暗条件下C3的生成量不变、消耗量减少C.图乙中EF段14C量突然增加的原因是CO2量突然减少,固定CO2所消耗的C5减少,积累的C5增多D.图乙中CD段14C量大幅度增加的原因是CO2量突然增加,固定CO2生成的C3增多【答案】A【解析】从图甲分析可知,曲线c代表的物质的含量在光照条件下不断上升,说明其为C6。黑暗时对CO2+C5→2C3影响不大,C5不断被消耗,C3不断生成;而对C3+[H]+ATP→C6+C5的反应影响较大,因为随光反应产生的[H]和ATP的逐渐消耗,被还原的C3会越来越少,生成的C6和C5也会越来越少;同时考虑这两个反应,细胞中积累的C3会越来越多,C5会越来越少,因此曲线a表示C3,曲线b表示C5。3.如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述,正确的是( )A.t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,致使C3化合物的量增加B.t2→t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高C.t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是光反应速率不变,暗反应增强的结果D.t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3被还原后的直接产物含量降低【答案】D4.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.甲、乙、丁分别代表的是CO2、酒精、乳酸B.①②过程发生于线粒体中,③④过程发生于细胞质基质中C.动物细胞内,②过程比①过程释放的能量多D.①过程有[H]产生,②③④过程均有[H]的消耗【答案】B【解析】从细胞呼吸的三个反应式入手,通过对比产物可以确定③过程的产物丁为乳酸;②④过程的产物中均有甲,则甲为CO2,乙应该是酒精。①过程葡萄糖分解为丙酮酸发生于细胞质基质中,仅释放少量的能量,②过程代表的是有氧呼吸的第二、三阶段,发生于线粒体中,释放大量的能量;③④过程为两种无氧呼吸的第二阶段,发生于细胞质基质中。①过程葡萄糖分解为丙酮酸时,形成的[H]提供给后面的化学反应,②③④过程中均消耗前面反应提供的[H]。5.细胞呼吸的过程如图所示,其中①~③代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述错误的是( )A. ①是细胞质基质,③是线粒体B.甲进入③的前提是有O2存在C.若乙是乳酸,则①②③中都能够产生ATPD.本图所示的生理过程如果发生在酵母菌体内,则乙一定是酒精和CO2【答案】C6.不同种类的生物在不同的条件下,呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖,下列对呼吸作用方式的判断不正确的是( )A.若只释放CO2,不消耗O2,则细胞只进行无氧呼吸B.若CO2的释放量多于O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸C.若CO2的释放量等于O2的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸D.若既不吸收O2也不释放CO2,则说明该细胞已经死亡【答案】D【解析】动物细胞或乳酸菌,无氧呼吸的产物为乳酸,此时细胞既不吸收O2,也不释放CO2,故D错误。7.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,最适于贮藏该植物器官B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C.氧浓度为c时,无氧呼吸最弱D.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等【答案】B8.下列有关右图中细胞呼吸曲线的说法,错误的是( )A.分析曲线图可知,O2浓度低时,无氧呼吸占优势B.在一定范围内,随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强C.当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强D.冰箱因能减少环境中氧气含量,减缓呼吸作用而延长水果、蔬菜的保存时间【答案】D【解析】氧气浓度低时,无氧呼吸占优势;随着氧气浓度的增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸强度逐渐加强,直到受呼吸酶数量等因素的影响而不再增强为止。冰箱能降低环境的温度,减缓呼吸作用从而可延长水果、蔬菜的保存时间。9.下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物,有关分析不正确的是( )A.甲装置可用于探究呼吸作用是否产生热量B.乙装置有色液滴向左移动,说明种子萌发只进行有氧呼吸C.丙装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理,都需要设置对照实验【答案】B10.如图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程,图中序号表示相关的生理过程。下列叙述错误的是( )A.在元素转移途径中,④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同B.在元素转移途径中,能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有②③⑥⑦⑨C.在有氧呼吸过程中,产生能量最多的过程是⑦和⑨D.ATP中的能量不仅可以来自光能,也可以来自有机物中的化学能;ATP中的化学能可以转变为化学能而不能转变为光能【答案】D11.图示适宜条件下某植物叶肉细胞代谢的部分过程,下列叙述错误的是( )A.X、Y物质可分别代表三碳化合物和丙酮酸B.①②过程可以产生[H],④过程需要消耗[H]C.①②过程发生在线粒体基质,③④过程发生在叶绿体基质D.①②③④四个过程中既没有消耗O2,也没有产生O2【答案】C【解析】由图可知,③④为光合作用暗反应过程,①②分别为有氧呼吸的第一、第二阶段,故X为三碳化合物,Y为丙酮酸,A正确;有氧呼吸的前两个阶段都产生[H],④为三碳化合物的还原,需要光反应阶段产生的[H]和ATP,B正确;有氧呼吸第一、第二阶段进行的场所分别是细胞质基质和线粒体基质,暗反应发生的场所是叶绿体基质,C错误;光合作用光反应阶段产生O2,有氧呼吸第三阶段消耗O2,D正确。12.如图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程,下列有关说法正确的是( )A.过程①产生[H],过程②消耗[H],过程③既产生也消耗[H]B.过程②只发生在叶绿体基质,过程③只发生在线粒体基质C.过程①消耗CO2释放O2,过程③消耗O2释放CO2D.若叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率,则甘蔗的干重必然增加【答案】A【解析】过程①②③分别为光反应、暗反应和呼吸作用,光反应中水的光解产生[H],暗反应中消耗[H]和ATP,呼吸作用中第一、二阶段产生[H],第三阶段消耗[H],A正确;暗反应只发生在叶绿体基质,过程③发生在细胞质基质和线粒体,B错误;光反应不消耗CO2,只是释放O2,C错误;叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率,则甘蔗的干重不一定增加,因为甘蔗干重增加的条件是整个植株的有机物合成量大于消耗量,而图示仅为叶肉细胞中的能量代谢,D错误。13.植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。错误的是( )A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B.叶温在36~50℃时,相同温度时,植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为25℃时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D.叶温为35℃时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0【答案】D14.某同学在探究光照强度对某植物光合作用速率影响的实验中,绘制了如图所示的柱状图(在光照强度分别为a、b、c和d,其他条件相同且适宜时,单位时间内该植物某叶肉细胞中CO2与O2量的变化,其中M代表叶绿体中O2的产生总量,N代表叶肉细胞的CO2释放量)。已知光照强度不影响叶肉细胞的呼吸速率,下列有关叙述错误的是( )A.光照强度为b时,该叶肉细胞光合作用速率等于细胞呼吸速率B.光照强度为c时,该叶肉细胞叶绿体产生的O2全部供给线粒体利用C.光照强度为a时,光合作用强度为0D.光照强度为d时,光合作用从外界环境中吸收2个相对单位的CO2【答案】A15.如图表示一株生长迅速的植物在夏季24 h内CO2的吸收量和释放量(单位:mg),光合作用速率和呼吸作用速率用CO2吸收量和CO2释放量表示。下列表述不合理的是( )A.在18时和6时,该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等B.假设该植物在24 h内呼吸速率不变,则该植物的呼吸速率为10 mg/h,最大光合速率为85 mg/hC.该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A+C-BD.中午12时左右,与曲线最高点所对应的时间相比,该植物叶绿体内C5的含量下降【答案】D【解析】在18时和6时,CO2吸收量和CO2释放量相等,该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等,A正确。假设该植物在24 h内呼吸速率不变,从图示可知,该植物的呼吸速率为10 mg/h,最大光合速率为75 mg/h+10 mg/h=85 mg/h,B正确。A、C表示光合作用在白天积累的有机物,B表示夜晚呼吸作用消耗的有机物,该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A+C-B,C正确。 中午12时左右,由于气温过高,气孔关闭,CO2吸收量下降,与曲线最高点所对应的时间相比,该植物叶绿体内C5的含量升高,D错误。16.某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料,研究不同条件下的光合作用速率和呼吸作用速率,绘出图甲、乙和丙,图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是( )A.a B.bC.c D.d【答案】A17.将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后,测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1),在天气晴朗时的早6时移至阳光下,日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量,变化情况如图所示。下列对此过程的分析正确的是( )A.只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等B.在9~16时之间,光合速率>呼吸速率,O2浓度不断上升C.该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量D.该植物从20时开始进行无氧呼吸【答案】B18.科研人员为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征,对其净光合速率和气孔导度进行了测定,结果如下。下列有关叙述不正确的是( )A.阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间不一致B.晴天时出现“午休”现象与气孔关闭引起的CO2浓度下降有关C.两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关D.实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中【答案】C【解析】分析图示可知,阴天时净光合速率从12时开始下降,气孔导度从10时开始下降,A正确;晴天时出现“午休”现象,是由于温度过高、蒸腾作用过强,气孔大量关闭,引起CO2浓度下降,暗反应过程减弱,B正确;晴天时,枇杷净光合速率峰值的出现,与温度、光照强度都有关,阴天时,净光合速率峰值出现在12时左右,与此时光照强度最强有关,C错误;题图显示,阴天时气孔导度高于晴天,而在10:30至14:00前,净光合速率阴天时大于晴天时的,因此枇杷植株更适合种植在光线弱的荫蔽环境中,D正确。19.图示曲线表示夏季时,某植物体在不同程度遮光条件下净光合速率的日变化。据图分析下列有关叙述正确的是( )A.一天中适当遮光均会显著增强净光合速率B.a~b段叶肉细胞内合成[H]的场所只有细胞质基质和线粒体C.M点时该植物体内叶肉细胞消耗的CO2量一般大于该细胞呼吸产生的CO2量D.6:30左右在不遮光的条件下限制该植物光合速率的主要因素是CO2浓度【答案】C20.如图中甲表示某兴趣小组在一定条件下测得的某绿色植物光照强度与光合速率的关系;乙表示该植物的细胞代谢状况;丙是该小组将植物栽培在密闭玻璃温室中,用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间的关系曲线。请分析回答:(1)图甲中的a点表示________,c点时,叶肉细胞光合作用消耗的CO2来自________过程。(2)图乙所示的该植物细胞代谢情况,可用图甲中a、b、c、d四点中的哪一点来表示?________________。(3)在一天24小时光照条件下,光照强度大于________________klx时,植物才会表现出生长现象。(4)若图甲曲线表示该植物在30℃时,光照强度与光合速率的关系,并且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℃,那么在原有条件不变的情况下将温度降到25℃,理论上分析c点将________(左移、右移、不变)。(5)由图丙可推知,密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是________点;j点与e点相比,植物体内有机物含量________(增加、减少、不变)。【答案】(1)细胞呼吸强度 细胞呼吸(2)d点(3)2(4)左移(5)h 减少【解析】(1)a点无光照,纵轴数值大小表示的是细胞呼吸强度;c点为光补偿点,叶肉细胞光合作用消耗的二氧化碳来自细胞呼吸。(2)观察图乙,可以看到,绿色植物有氧气释放到大气中,有二氧化碳从大气中进入叶绿体,因此此时光合作用强度>细胞呼吸强度。(3)分析图甲可知,光照强度大于2 klx时,光合作用强度才大于细胞呼吸强度,植物才会表现出生长现象。(4)温度由30℃下降到25℃时,细胞呼吸强度降低,光合作用强度加大,c点左移。(5)CO2浓度降到最低时,在密闭玻璃温室中氧气浓度最高;j点CO2浓度高于e点,说明j点在植物体内有机物含量减少。1.下列关于人体细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)的叙述,正确的是( )A.有氧条件下,肌肉细胞吸收与释放的气体量相等B.成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸来产生ATPC.有氧或无氧条件下,神经元产生CO2的场所相同D.剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸会破坏内环境的pH答案:A2.如图为研究酵母菌细胞呼吸的实验装置,排尽注射器中的空气,吸取经煮沸冷却的葡萄糖溶液和酵母菌,在适宜温度下进行如图所示实验。下列分析正确的是( )A.该实验装置用于研究酵母菌的无氧呼吸B.装置中的气体是在线粒体的基质中产生C.烧杯中加水的主要目的是制造无氧环境D.若升高水温注射器中气体产生速率加快解析:根据实验条件,该实验装置研究的是酵母菌的无氧呼吸,A正确;无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质,B错误;烧杯中加水的目的是保持实验温度,C错误;若温度过高酵母菌被杀死,气体产生的速率减慢,甚至停止,D错误。答案:A3.松土是农作物栽培的传统耕作措施。相关看法不合理的是( )A.可以增加土壤的透气性,促进植物对无机盐的吸收B.能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解C.容易造成水土流失,可能成为沙尘暴的一种诱发因素D.降低土壤微生物的呼吸作用强度,减少二氧化碳排放解析:中耕松土能够增加土壤的通气量,有利于植物的根系进行有氧呼吸,并能促进其吸收土壤中的无机盐,A正确;中耕松土能够增加土壤的通气量,促进微生物的有氧呼吸,因而能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解,B正确;中耕松土容易造成水土流失,因而可能成为沙尘暴的一种诱发因素,C正确;中耕松土能够增加土壤的通气量,提高土壤微生物的呼吸作用强度,增加二氧化碳排放,D错误。答案:D4.下列关于光合作用和细胞呼吸在实际生活中的应用叙述,正确的是( )A.破伤风芽孢杆菌适合生活在有氧的环境中B.净光合速率长期为0时,植物停止生长C.夏季晴天光照强度最大时,小麦光合速率最高D.人体剧烈运动时所需能量主要由无氧呼吸提供答案:B5.有关于大豆叶片光合作用的暗反应阶段,下列叙述正确的是( )A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转化为C5中的化学能B.CO2可直接被[H]还原,在经过一系列的变化形成糖类C.被还原的C5在有关酶的作用下,可再形成C3D.光照强度由强变弱时,短时间内C3含量会升高解析:二氧化碳的固定实质上是将二氧化碳与C5转变为C3,A错误; C3可直接被[H]和ATP还原,再经过一系列的变化形成糖类,B错误;光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段,其中光反应可以为暗反应提供[H]和ATP,被还原的三碳化合物在有关酶的催化作用下,可再形成五碳化合物,C错误;光照强度由强变弱时,光反应减弱,ATP和[H]生成减少,导致三碳化合物的还原受阻,短时间内其来路不变,最终导致三碳化合物的含量升高,D正确。答案:D6.某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2酶的活性显著高于野生型。如图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是( )A.光照强度低于P时,突变型的光反应强度低于野生型B.光照强度高于P时,突变型的暗反应强度高于野生型C.光照强度低于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度D.光照强度高于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度答案:D7.下图表示温度对某植物实际光合作用速率、呼吸作用速率和净光合作用速率的影响,已知曲线Ⅲ表示呼吸作用速率。下列叙述正确的是( )A.曲线Ⅰ表示净光合作用速率,曲线Ⅱ表示实际光合作用速率B.当温度约为20 ℃时,植物单位时间内积累的有机物的量最多C.当温度为30 ℃时,植物的净光合作用速率和呼吸作用速率相等D.当温度为35 ℃时,温度不再是限制光合作用和呼吸作用速率的因素解析:实际光合作用速率等于呼吸作用速率+净光合作用速率,已知曲线Ⅲ表示呼吸作用速率,因此曲线Ⅱ表示净光合作用速率,曲线Ⅰ表示实际光合作用速率,A错误;温度约为20 ℃时,净光合作用速率最大,积累的有机物的量最多,B正确;温度为35 ℃时,植物的净光合作用速率和呼吸作用速率相等,C错误;当温度为35 ℃时呼吸作用速率还在增加,因此温度是限制呼吸作用速率的因素,D错误。答案:B8.如图表示可在植物细胞内发生的一些生理过程,下列分析错误的是( )A.不同条件下发生a过程的场所可能不同B.a、c、d均发生在生物膜上C.在光照充足的条件下,a<b,c<dD.根尖分生区细胞内能发生a、c过程答案:B9.有氧呼吸过程中,[H]需要经一系列传递给分子氧,氧与之结合生成水,下图为其传递过程的两条途径,生物体内存在其中的一条或两条途径。回答下列问题:(1)在有氧呼吸的过程中,[H]来自于______________(填化合物),与O2结合生成水发生在线粒体的________________。(2)“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒,呼吸作用全被抑制,导致死亡;而对天南星科植物用氰化物处理,呼吸速率降低,但并未完全被抑制。出现这种差异的原因是_______________________________________________________________。(3)天南星在开花时,其花序会释放大量能量,花序温度比周围高15~35 ℃,促使恶臭物质散发以吸引昆虫进行传粉。研究发现,此时花序中ATP生成量并没有明显增加。花序温度升高但ATP生成没有明显增加的原因______________________________________________________________________________________________。答案:(1)葡萄糖和水(葡萄糖、丙酮酸和水) 内膜 (2)小鼠只存在途径1;而天南星科植物存在途径1和途径2 (3)途径2增强,物质氧化分解释放的能量储存在ATP中较少,大量以热能形式散失。10.取长势一致、无病虫害的青桐木幼苗随机均分为甲、乙、丙三个组,分别置于不同条件下培养(其他条件适宜)。一段时间后,测得其叶片的叶绿素a、叶绿素b的含量及最大净光合速率如下表。请据表回答下列问题:实验组实验条件叶绿素a (mg/cm2)叶绿素b(mg/cm2)最大净光合速率 (mmol CO2/m2·s)甲正常光照,正常供水1.8×10-20.4×10-21.9×10-2乙弱光照(15%的正常光照),正常供水1.7×10-20.4×10-20.7×10-2丙弱光照(15%的正常光照),减少供水(50% 的正常供水)2.5×10-20.7×10-20.9×10-2(1)干旱土壤中的作物光合作用弱的原因,一是光反应产生的________减少,从而使暗反应受阻;二是影响叶片气孔的开闭,使暗反应合成的________减少,进而生成的(CH2O)减少。(2)与乙组相比,丙组最大净光合作用强度大,导致该差异的内在原因是丙组幼苗叶片中的____________。根据上述实验结果,当处于光照减弱的冬春季节时,若提高青桐木幼苗光合作用强度,可适当________。(3)为验证实验中叶绿素a的含量变化,可提取三组实验条件下青桐木幼苗叶片中的色素, 然后用纸层析法分离所提取的色素,其原理是__________________________________________________________________________________________________________;最后观察比较乙、丙组和甲组滤纸条上呈________色的色素带宽度。答案:(1)[H]、ATP C3 (2)叶绿素a、叶绿素b含量多 减少供水 (3)不同色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸上的扩散速度也不同,进而将不同光合色素分离开来 蓝绿11.大气CO2浓度增加不仅导致全球气候变暖,也影响植物光合作用,为研究高浓度CO2对水稻光合作用的影响,测定了不同CO2浓度下处于抽穗期水稻不同时刻的净光合作用速率的变化,如图所示。回答下列问题:(1)依据上述实验结果,在环境浓度CO2条件下,9:30时限制水稻光合作用的环境因素是________________________________(答两点)。(2)环境浓度CO2和高浓度CO2条件下,水稻的净光合速率不同。要了解两种CO2浓度下不同时刻光合速率的变化,还需要进行的实验是_____________________________________________________。(3)若在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下,呼吸速率差异不明显。与环境浓度CO2相比,在高浓度CO2条件下,相同时刻水稻的光反应速率________(填“较高”、“相同”或“较低”),其原因是_____________________________________________________________________________________________________________。答案:(1)CO2浓度、光照强度(或温度) (2)在黑暗条件下,测定不同时刻呼吸作用速率 (3)较高 高浓度CO2条件下水稻暗反应速率加快,需光反应提供[H]和 ATP 增多,光反应增强 12.将某绿色植物放在特定的实验装置内,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响,实验结果如表:温度 (℃)5101520253035光照下O2释放量(mg/h)1.001.752.503.253.753.53.00黑暗中O2吸收量(mg/h)0.500.751.001.502.253.003.50(1)影响光合作用的外界因素有__________________________(至少答出两项),________是该实验的自变量。(2)昼夜不停地光照,该植物生长的最适温度是______;每天交替进行12小时光照、12小时黑暗,该植物积累有机物最多的温度是________________。(3)该实验的装置如图:光照条件下测定数据时,甲溶液为________________。为了防止光照引起小室内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差,必须要设置对照,并对实验结果进行校正。对照组应如何设置?____________________________________________________________________。答案:(1)二氧化碳浓度、水分多少、光照时间、光照强弱、光照成分、温度、无机盐、pH 温度 (2)25 ℃ 20 ℃ (3)二氧化碳缓冲液(碳酸氢钠溶液) 同样大小的死叶片,其余保持相同 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题04细胞呼吸与光合作用(学案)-2018年高考生物二轮复习.doc 专题04细胞呼吸与光合作用(练习)-2018年高考生物二轮复习.doc