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1．下列关于真核细胞呼吸的说法，正确的是(　　)
A．无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应
B．水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度
C．无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体中
D．有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中
【答案】D
【解析】无氧呼吸是在缺氧环境中有机物氧化分解的过程，无氧呼吸第一阶段葡萄糖的脱氢过程就是有机物被氧化分解的过程；水果的贮藏需要的环境是低温、低氧和低湿环境，低温、低氧是为了抑制无氧呼吸和有氧呼吸，减少有机物的消耗；若贮藏在完全无氧的环境中，无氧呼吸将会加强，产生大量酒精，既大量消耗了有机物，又增加了水果中酒精的含量，降低了水果的品质和质量；无氧呼吸的酶只存在于细胞质基质中，有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质中。
2．下列有关叙述正确的是(　　)
A．植物细胞中色素不可参与光合作用
B．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增加
C．叶肉细胞中只要线粒体能消耗O2，光合作用就不缺少ATP和CO2
D．给植物提供HO，随时间延长，含有18O的有机物种类增多
【答案】D
3．下列有关细胞呼吸和光合作用的叙述，正确的是(　　)
A．酵母菌细胞的呼吸方式不同，产生CO2的场所也不同
B．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
C．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，不能完成暗反应
D．密闭玻璃容器中降低CO2供应，植物光反应不受影响，但暗反应速率降低
【答案】A
【解析】酵母菌细胞进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，进行无氧呼吸的场所是细胞质基质，有氧呼吸和无氧呼吸都有CO2产生，但有氧呼吸CO2产生场所是线粒体，A项正确；与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是温度低，B项错误；暗反应不需要光，离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，能完成暗反应，C项错误；密闭玻璃容器中降低CO2供应，会导致CO2固定过程减弱，生成的C3减少，致使C3还原时消耗的[H]和ATP减少，造成光反应产物[H]和ATP的积累，进而使光反应速率降低，D项错误。
4．如图表示20 ℃时玉米光合速率与光照强度的关系，SA、SB、SC依次表示有关物质量的相对值，下列说法中不正确的是(　　)
A．SA＋SB＋SC表示光合作用总量
B．SC－SA表示净光合作用量
C．光照强度从B点到D点变化过程中，C3逐渐减少
D．若提高CO2浓度，则B点左移
【答案】A
5．下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反应过程)。下列判断错误的是(　　)
A．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中
B．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解
C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性18O
D．d为还原性辅酶Ⅱ
【解析】叶绿体中的光合色素a能够吸收光能，少数状态的叶绿素a能够将光能转变为活跃的化学能储存在ATP c中，A正确；①表示根毛区细胞吸收水分过程，③表示水的光解过程，B正确；b物质为氧气，可参与有氧呼吸第三阶段产生水，产生的水再参与有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳，二氧化碳参与光合作用过程能够产生(CH2O)，C正确；d为ADP，D错误。
【答案】D
6．如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(　　)
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H2O
D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同
【解析】分析示意图，过程①应为有氧呼吸，它发生的场所是细胞质基质和线粒体，②过程应为光合作用或化能合成作用，它发生的场所是真核细胞的叶绿体、原核细胞的细胞质或进行化能合成作用的生物细胞中；过程①产生的能量一部分储存在ATP中，还有一部分以热能的形式散失；过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2；有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生[H]，光合作用的光反应阶段也能产生[H]，但过程①产生的[H]用于还原O2，过程②产生的[H]用于还原C3化合物。
【答案】D
7．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．b
C．c D．d
【答案】A
8．如图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法不正确的是(　　)
A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动
B．若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变
C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真光合速率会发生图乙中从b到a的变化，同时呼吸速率会发生从a到b的变化
D．若图乙表示甲图植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度
【解析】图甲装置在较强光照下，植物光合作用强度大于呼吸作用强度，植物所需二氧化碳由CO2缓冲液提供，而产生的氧气会使装置中气体体积增大，因此有色液滴向右移动，如果再放到黑暗环境中，植物呼吸消耗氧气而产生的二氧化碳又被CO2缓冲液吸收，因此有色液滴向左移动，A正确。若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，虽然光照条件不变，但由于无二氧化碳提供，即暗反应不能为光反应提供ADP与NADP＋等物质，从而影响光反应的进行，产生NADPH的速率将下降，B错误。在光合作用最适温度时再升高温度，与光合作用有关的酶活性会下降，真光合速率下降，而一般情况下与呼吸作用有关的酶的最适温度较高，此时酶活性会随温度升高而升高，因此呼吸速率会升高，C正确。光合速率由a到b变化，说明光合速率升高了，影响光合速率的因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度等，适当提高二氧化碳浓度会增大光合速率，D正确。
【答案】B
9．还原氢[H]在生物的生理活动中起重要作用，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．高等植物的光合作用中，[H]产生自水的光解
B．光合作用中，[H]的作用是在暗反应中将二氧化碳还原为糖等有机物
C．有氧呼吸中，[H]的受体是氧气，该过程释放大量的能量
D．无氧呼吸中，[H]的受体是丙酮酸等中间代谢产物
【答案】B
10．提取鼠肝脏细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小；同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列叙述中与实验结果不符合的是(　　)
A．有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段
B．线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖
C．葡萄糖能在细胞质基质内被分解成丙酮酸
D．水是在细胞质基质中生成的
【解析】有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，第三阶段[H]与氧气结合生成水在线粒体内膜上进行。
【答案】D
11．下列有关叶绿体中色素提取和分离实验的叙述，错误的是(　　)
A．在层析液中溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快
B．在提取色素时向研钵中放入少许碳酸钙的目的是防止研磨过程中色素被破坏
C．在实验操作中，滤纸条的一端要剪去两角，滤液细线要画得粗而直
D．在滤纸条上从下到上依次出现黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色4条色素带
【解析】在实验操作中，滤纸条的一端要剪去两角，滤液细线要画得细而直。叶绿体的四种色素在滤纸条上随层析液扩散速度由快到慢依次呈现是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，故滤纸条从下到上依次出现黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色4条色素带。
【答案】C
12．对下列两幅图的相关描述，不正确的是(　　)
A．对绿色植物来说，图Ⅰ描述过程主要发生在叶肉细胞中
B．图Ⅰ显现出该植物细胞正处于光合速率大于细胞呼吸速率的状态
C．对黑暗中的绿色植物来说，图Ⅱ氧气浓度为6%时，只进行有氧呼吸
D．图Ⅱ氧气浓度大于18%后，氧气不再是有氧呼吸的限制因素
【答案】C
13．如图甲为25 ℃时小麦光合作用速率随光照强度变化的曲线，图乙为小麦细胞内光合作用和呼吸作用相关酶的活性与温度的关系，下列说法不正确的是(　　)
A．A点可代表小麦呼吸作用的强度
B．C点时限制光合速率的因素不再是光照强度，很可能是CO2浓度
C．光合作用酶的最适温度与呼吸作用酶的最适温度不相同
D．当温度从25 ℃升高到30 ℃时，B点将左移
【解析】A点时光照强度为0，小麦只进行呼吸作用，故A点可代表小麦呼吸作用的强度。C点为光饱和点，限制因素可能是温度和CO2浓度，由于此时温度为光合作用的最适温度，故限制因素应该是CO2浓度。由图乙可知，光合作用的最适温度为25 ℃，呼吸作用的最适温度为30 ℃。B点时，光合速率＝呼吸速率，当温度从25 ℃升高到30 ℃时，呼吸速率加快，而光合速率减弱，故只有提高光照强度光合速率才能与呼吸速率相等，B点将右移。
【答案】D
14.植物的光合作用受温度和光照强度的影响，如图表示植物在三种不同光照强度下消耗CO2的情况。下列分析正确的是(　　)
A．在－5～0 ℃时，温度和光照强度都是限制光合作用的因素
B．在10～30 ℃时，温度是限制光合作用的主要因素
C．在光照强度相同的情况下，0 ℃时的光合作用强度一定小于15 ℃时的光合作用强度
D．在温度相同的情况下，4倍光照强度时的光合作用强度一定大于1倍光照强度时的光合作用强度
【答案】C
15．某实验室用两种方法进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。实验过程中，每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的量，记录数据并绘成坐标曲线图。下列有关叙述正确的是(　　)
A．实验结束时，消耗葡萄糖较多的是甲发酵罐
B．甲、乙两发酵罐分别在第4 h和第0 h开始进行无氧呼吸
C．甲、乙两发酵罐实验结果表明，酵母菌为异养厌氧型生物
D．该实验证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以提高酒精的产量
【解析】从图中信息可知，乙发酵罐产生的酒精总量为15 mol，由于乙发酵罐中酵母菌只进行无氧呼吸，故消耗的葡萄糖量为7.5 mol，甲发酵罐酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量为9 mol，有氧呼吸消耗葡萄糖量为1 mol，故甲发酵罐消耗的葡萄糖较多，A正确；甲发酵罐的无氧呼吸开始于第2 h，B错误；甲、乙两发酵罐实验结果表明酵母菌是异养兼性厌氧型生物，C错误；通入过多氧气会抑制无氧呼吸，得到酒精量会减少，D错误。
【答案】A
16．某实验小组研究温度对水绵光合作用和呼吸作用的影响，实验结果如图所示，据图分析下列有关说法正确的是 (　　)
A．依图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 ℃
B．图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25 ℃
C．每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是25 ℃
D．在5 ℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍
【答案】B
17．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】(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
18．为研究影响植物光合速率的因素，科研人员进行了相关实验。请据图回答：
(1)图1所示a过程发生的场所是________，图中的ATP来自________过程。
(2)由图2可知，在15 ℃时，光合作用速率为呼吸作用速率的________倍，假设每天光照按12小时计算，则最有利于植物生长的温度是________。
(3)为研究某植物遭遇连续干旱时光合作用速率下降的原因，人们进行了如下的实验。
步骤一：选取________的该植株若干，平均分为两组，实验开始前对所有植株正常浇水，并给予正常光照及其他理想条件。
步骤二：实验开始后，实验组________________，其他条件均不变。
步骤三：从实验第一天开始，每隔三天取样一次(早晨8：30～9：30取样，叶片取自幼苗顶端第5～6片叶)，分别测定叶片光合色素含量、胞间CO2浓度、叶片光合速率等数据，并绘制图象如下：(a曲线为对照组，b曲线为干旱实验组)
据图分析，0～6天内，丙图中b曲线下降的原因是________________________；6天后，乙图中b曲线上升的原因是______________________________________________。
【答案】(1)叶绿体基质　光反应　(2)3.5　20 ℃
(3)生理、生长状态一致　停止灌水使土壤逐渐干旱　光合色素含量下降，胞间CO2浓度降低　光合作用消耗的CO2小于呼吸作用释放的CO2
19．某生物兴趣小组为了研究甲、乙两种植物的光合作用，在不同条件下测量A、B两种植物的光合作用速率，下表表示该实验的结果，请回答下列问题。
CO2浓度
灯泡的功率(单位：W)
20
50
75
100
200
300
0．1%
A植物
3.4
16.0
28.2
40.5
56.5
56.5
B植物
2.6
9.1
19.2
55.7
75.6
102.6
0．03%
A植物
2.3
11.2
19.8
27.6
27.5
27.6
B植物
1.8
8.4
18.9
54.2
75.2
101.8
(1)该实验研究的影响光合作用的外界因素有________________和________________。
(2)在相同CO2浓度下，A植物达到最大光合作用速率时所需要的光照强度________(填“大于”或“小于”)B植物达到最大光合速率时所需要的光照强度。请根据表格选择一个最适合A植物生长的环境条件_______________________________________________________________________________。
(3)在CO2浓度为0.1%时，当灯泡功率由300 W换成200 W后，A植物短时间内叶肉细胞中C3含量如何变化？________，C5含量如何变化？________，如果继续降低到100 W，C3和C5含量变化趋势分别为________和________。
(4)如果CO2浓度由0.1%降至0.03%，对B植物而言，在哪种光照强度下对光合作用速率的影响最小？________。(写灯泡功率)
【答案】(1)CO2浓度　光照强度　(2)小于　CO2浓度为0.1%，灯泡功率为200 W　(3)不变　不变　增加　减少　(4) 75 W
20．在不同温度条件下，研究某植物的光合速率与光照强度之间的变化关系，得到下图所示结果。请回答下列问题：
(1)上图表明影响植物光合作用强度的环境因素有________________；当光照强度为5 klx时，与25 ℃相比，15 ℃条件下叶绿体产生O2的速率________。
(2)在25 ℃条件下，AB段光合作用较弱是由于________，导致光反应为暗反应提供的____________不足，从而限制了暗反应的进行。
(3)为探究叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的动力，科学家在黑暗条件下进行了如下实验。
实验在黑暗条件下进行的目的是________________。根据实验结果可以推测叶绿体中形成ATP的动力来自______________________。
【答案】(1)光照强度、温度　小　(2)光照强度较低　[H]和ATP　(3)避免光照对ATP合成的影响　类囊体薄膜两侧的pH差(或类囊体膜内侧pH小于外侧)
21．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代表各种物质，甲、乙代表两种细胞器。图2表示该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线，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。
①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间，光合作用
有机物的净积累量为____________(填图中字母)。
②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。由线粒体结构特点可知，线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，以增大内膜面积，有利于有氧呼吸。(2)图1中的“⑥→⑤”为CO2的固定，“⑤→⑥”为C3化合物的还原。黑暗状态中，“⑤→⑥”过程缺少光反应提供的ATP和[H]，因此无法进行，所以图1中的“⑥→⑤→⑥”循环不能进行。(3)①A点没有光照，不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，故产生ATP的细胞器只有线粒体。有机物的净积累量为光合作用所产生量减去呼吸作用消耗量，即S2。②当光照强度处于图2中的D点时，光合作用速率大于呼吸作用速率，光合作用产生的氧气除扩散到乙，还会释放到空气中。D点为光饱和点，此时影响光合作用的主要因素不再是光照强度，而是二氧化碳浓度。
【答案】(1)内膜　嵴　(2)不能　缺少光反应提供的ATP和[H]　(3)①乙(线粒体)　S2　②细胞外(外界、大气)　二氧化碳浓度
22．近年来中国遭遇史上较严重雾霾天气，雾霾除对人们的呼吸健康造成严重影响之外，也对某些植物的生命活动产生明显影响，某校生物兴趣小组针对雾霾对植物光合作用的影响进行了研究。
(1)该小组分析认为：首先雾霾天气直接影响叶绿体中的________(产物)产生，其次雾霾堵塞气孔，会引起叶肉细胞间隙________下降，进而影响光合作用的暗反应阶段。
(2)香樟是一种良好的绿化树种，能吸收多种有害物质，对雾霾环境具有一定的净化作用。下图表示在适宜的CO2浓度、温度和水分等条件下，该兴趣小组所测得的香樟植株叶片光合作用强度与光照强度的关系，请分析回答下列问题：
①与光合作用相关的色素分布在__________________，限制bc段光合速率的主要环境因素是
______________。
②若饱和点对应的光照强度突然降到补偿点，短时间内叶绿体中C3的含量将会________(填“增加”或“减少”)。
③雾霾天气会使植株叶肉细胞的光合速率较长时间处于ab之间，此时叶肉细胞中CO2浓度最低的场所是____________。
【答案】(1)[H]、ATP、O2　CO2浓度
(2)①叶绿体类囊体薄膜　光照强度　②增加　③叶绿体(叶绿体基质)
23．在密闭玻璃装置中，研究某种绿色植物在不同的温度和光照条件下的氧气变化量，结果如图所示。请回答相关问题：
(1)黑暗中测定氧气吸收量时，可在烧杯中加入NaOH溶液，目的是______________________
_____________________，光照下测定氧气释放量时应加入_____________________________。
(2)不同温度下测定结果的差异与__________________直接相关，该植物在20 ℃下呼吸速率是10 ℃下的____________倍。
(3)该植株在10 ℃、5 klx光照下，每小时光合作用所产生的氧气量是________mg；该植株在20 ℃、10 klx光照下，每小时光合作用固定的CO2量是________mg。
【答案】(1)吸收CO2　CO2缓冲液(NaHCO3溶液)
(2)酶的活性　2　(3)2.5　6.875
24．为了防止干旱阻碍小麦的生长，可采用不同给水措施以调整小麦的光合效率，确保产量。各组实验处理及结果如下图所示，请回答下列问题：
(1)实验过程中，要保持________________________等环境条件与对照组相同且适宜；9：00时刻，一定光照强度下，叶肉细胞内O2移动的方向是_________________________________。
(2)据图分析可知，在对小麦的各种处理中，________________处理不会导致植株出现“午休”现象，其原因可能是__________________________________________________________。
(3)图中光合速率的含义可表示为________________________________，若用HO浇灌，发现小麦叶肉细胞中出现了(CHO)，18O转移途径是________________。
(4)为了进一步探究雾化处理对小麦叶片细胞呼吸是否有影响，请简单设计一个合理的实验方案：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】(1)光照强度、CO2浓度和温度　由叶绿体类囊体薄膜到线粒体和细胞外
(2)灌溉和雾化　两种处理都维持了叶片的水分含量，使气孔不关闭
(3)单位时间内单位叶面积O2的释放量或单位时间内单位叶面积CO2的吸收量　
HO→C18O2→(CHO)
(4)可将生理状态相同的小麦叶片均分为2组，一组不做任何处理，另一组雾化处理后分别置于相同体积的密闭装置中，在黑暗条件下测量细胞呼吸
25．光呼吸是指绿色植物在光照情况下吸收O2，将叶绿体中的五碳化合物分解产生CO2的过程。光呼吸是一个“耗能浪费”的生理过程，因此，抑制植物的光呼吸可实现农作物的增产。下图为光呼吸和光合作用的关系图，请回答下列问题：
(1)光合作用过程中，羧化反应发生的场所是________(填具体部位)。分析题图可知，与光呼吸有直接关系的细胞器为______________。光呼吸发生的条件是________________和低CO2含量等。
(2)结合光合作用过程分析，图中五碳化合物主要来自________(填过程)。研究表明，当叶绿体内CO2含量降低、O2含量升高时，光呼吸增强，叶绿体中高含量的O2主要来自__________________(填具体部位)。
(3)科研人员利用玉米和大豆探究光呼吸抑制剂亚硫酸氢钠对两者的增产效果。
①若在玉米田中套种大豆，套种后的玉米田群落中的植物存在分层现象，这种分层现象属于群落空间结构中的________结构，有利于提高____________。
②亚硫酸氢钠可通过改变二碳化合物(乙醇酸)氧化酶的________来抑制该酶的活性，从而抑制光呼吸的进行。已知喷洒的亚硫酸氢钠溶液的浓度远大于植物叶肉细胞中亚硫酸氢钠的浓度，这时亚硫酸氢钠进入叶肉细胞________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
③研究表明，亚硫酸氢钠也能促进色素对光能的捕捉，喷施1 mmol/L的亚硫酸氢钠溶液后，大豆释放氧气的量________(填“增多”“减少”或“不变”)，原因是__________________。
【答案】(1)叶绿体基质　叶绿体、线粒体　光照、高O2含量
(2)三碳化合物的还原(或C3的还原)　叶绿体(或基粒)的类囊体薄膜
(3)①垂直　光能的利用率　②空间结构　不需要
③增多　光能利用增加，水的光解加快，产生的O2增多
【考向解读】
1.光合作用的基本过程(Ⅱ)
2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)
3.细胞呼吸(Ⅱ)
4.叶绿体色素的提取和分离
5.探究酵母菌的呼吸方式
高频考点：光合作用和细胞呼吸的过程、影响因素及实验
低频考点：色素的提取和分离及探究酵母菌的呼吸方式
【命题热点突破一】考查细胞呼吸的方式和过程
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
【解析】与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O2也不放出CO2，B错误。降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。
【变式探究】(2015·高考全国卷Ⅱ)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
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
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ATP
D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
【解析】选A。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。
【易错提醒】
1．误认为有氧呼吸的全过程都需要O2；有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2，只有第三阶段需要O2。
2．误认为有氧呼吸的场所只有线粒体
(1)原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。
(2)真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
3．呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不一定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸产物为乳酸。
4．线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如成熟红细胞，蛔虫等，一些原核生物无线粒体，但进行有氧呼吸。
【变式探究】 如图表示生物体内的部分代谢过程，相关说法合理的是(　　)
A．③④过程中均有能量产生
B．在缺氧的情况下③过程不会有[H]产生
C．在氧气充足的情况下，②③过程发生在线粒体中
D．①过程的发生需要核糖体、mRNA、tRNA等的参与
【答案】　D
【命题热点突破二】考查外界因素对细胞呼吸速率的影响
例2．（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
【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
【解析】选C。提取绿叶中色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂如无水乙醇中，A项正确。叶绿素分子中含有镁元素，镁元素可以由植物根细胞通过主动运输方式从土壤溶液中吸收，也可以在叶面施肥后由叶片吸收，B项正确。叶绿体中的色素吸收可见光用于光合作用，其中吸收的主要是可见光中的红光和蓝紫光，红外光和紫外光不属于可见光，C项错误。叶绿素的合成需要光，在黑暗条件下叶绿素不能合成，黑暗中生长的植物幼苗叶片主要呈现类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)的颜色，即幼苗叶片表现为黄色，D项正确。
【误区警示】
1．解答此类试题的关键是理解不同因素对细胞呼吸的影响。O2促进有氧呼吸、抑制无氧呼吸；温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性；水分主要通过自由水含量影响代谢过程，进而影响细胞呼吸。
2．要学会在不同的情境中找出影响细胞呼吸的主要因素。如中耕松土和防止水淹导致的作物根系腐烂都是从O2影响植物根系有氧呼吸入手；晒干后保存作物种子是从自由水含量影响种子代谢入手；冷藏保鲜则是从温度影响酶的活性入手。
【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
【命题热点突破三】光合作用
例3、（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
【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
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯
的距离(cm)
20
遮光*
100
80
60
40
20
50 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____________
____________________________________________________________。
【解析】(1)1号试管中没有加水草，50 min后1号试管的溶液颜色仍为浅绿色，说明无关变量不会引起溶液颜色的变化，2至7号试管的实验结果应是由水草的光合作用、呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，说明无水草的光照条件下溶液中CO2含量减少了，无关变量对实验结果有影响，则说明2至7号试管的实验结果是不可靠的。(2)2号试管进行了遮光，水草不能进行光合作用，只能进行呼吸作用产生CO2，而且与3号试管(光合作用强度小于呼吸作用强度)相比，2号试管溶液中的CO2含量更多，颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下溶液中CO2含量没有变化，水草的光合作用强度与呼吸作用强度相等，吸收与释放的CO2量相等。
【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】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
【命题热点突破四】考查环境因素对光合作用的影响
例4、（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
【变式探究】（2016江苏卷.32）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
【考点定位】光合作用，光补偿点，光饱和点，光反应，暗反应
【变式探究】为探究不同波长的光和CO2浓度对葡萄试管苗光合作用的影响，用40 W的白色、红色和黄色灯管做光源，设置不同CO2浓度，处理试管苗。培养一段时间后，测定试管苗的净光合速率(净光合速率＝真光合速率－呼吸速率)，结果如图。
(1)光合作用中，催化三碳化合物还原的酶存在于叶绿体的________。
(2)a点的净光合速率大于c点，从光合作用的角度分析，原因是________________________________________。c点的净光合速率大于b点，从呼吸作用的角度分析，原因是__________________________________________。
(3)实验结果表明，大棚种植葡萄时，应选用________色塑料薄膜搭建顶棚。
(4)为探究黄光培养条件下葡萄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，提出实验思路如下：分别取________和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并用____________(试剂)分离，通过比较滤纸条上的________________来判断叶绿素含量是否发生改变。
【解析】　(1)光合作用的暗反应在叶绿体的基质中进行。(2)比较a点和c点的净光合速率，a点的光合速率大于c点，是因为色素吸收的红光比黄光多。c点的净光合速率大于b点，从呼吸作用的角度分析，c点CO2浓度高，呼吸速率低，净光合速率高。(3)白光下的净光合速率最高，因此应选用白色塑料薄膜。(4)探究黄光培养条件下葡萄试管苗的叶绿素含量是否发生变化，应将黄光培养条件下的试管苗的叶绿素含量与白光培养条件下试管苗的叶绿素含量作对照。
【答案】　(1)基质
(2)叶绿体中的色素吸收红光多于黄光，光合速率高
c点的CO2浓度高于b点，呼吸速率低
(3)无(或白)
(4)白光(或自然光)　层析液　叶绿素a、b色素带的宽窄(或叶绿素a、b色素带颜色深浅)
【方法技巧】
分析光照强度、CO2浓度、温度与光合速率的变化曲线
1．曲线图
2．图形分析：在P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。随着该因素的不断增强，光合速率不断提高。在Q点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因素，要提高光合速率，可适当提高图示的其他因素的含量或强度等。
【命题热点突破五】光合作用和细胞呼吸的综合
例5．（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）
【变式探究】（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
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯的距离（cm）
20
遮光*
100
80
60
40
20
50min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
【解析】（1）依题意并结合表中信息可知，距日光灯的距离表示光照的强弱。1号试管为对照组，其中的NaHCO3可维持CO2浓度的相对稳定；2～7号试管为实验组，2号试管遮光，其内的水草不能进行光合作用，但能进行呼吸作用；3～7号试管内的水草在有光的条件下，可进行光合作用和呼吸作用，溶液颜色的变化是由光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量共同决定的。综上所述，若50 min后，1号试管的溶液是浅绿色，则说明2～7号试管的实验结果是由不同光强下水草的光合作用与呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2～7号试管的实验结果是不可靠的。
（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。
【考点定位】光合作用、呼吸作用
【变式探究】如图为高等绿色植物光合作用和呼吸作用之间的能量转变示意图。图中①～⑥代表物质，据图及所学知识回答以下问题：
(1)光合作用光反应阶段发生在________(结构名称)，该结构上存在叶绿素，提取叶绿素的试剂是________；光合作用的暗反应阶段发生在________(场所)。
(2)植物的叶绿体通过光合作用的光反应把太阳能转变为活跃的化学能贮存在________(填写图中标号)中，通过暗反应把活跃的化学能转变为稳定的化学能储存于________(填写图中标号)。
(3)有氧呼吸的第二阶段是________彻底分解成二氧化碳，并释放出少量能量，该阶段是在________中进行的。
(4)通过呼吸作用释放的能量一部分储存于ATP中，另一部分以________形式散失。
(5)综上所述，叶绿体通过光合作用把光能转变后贮存起来，这是一个储能过程；线粒体通过呼吸作用把有机物氧化而释放能量，与此同时把能量储存于ATP中，这是一个________的过程。
【答案】　(1)类囊体(薄膜)　无水乙醇　叶绿体基质　(2)①　④　(3)丙酮酸和水　线粒体基质　(4)热能　(5)放能和储能
【方法技巧】净光合速率、总光合速率和呼吸速率的表示方法
1．净光合速率的表示方法：常用一定时间内有机物积累量、CO2吸收量或O2的释放量表示。
2．呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。
3．真光合速率的表示方法：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或者有机物产生量表示。
【高考真题解读】
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
【解析】与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O2也不放出CO2，B错误。降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。
【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
【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）由图可知A、B过程分别为光合作用的光反应和暗反应，图中类囊体膜上发生水的光解，产生NADPH
和①氧气；暗反应阶段消耗ATP和NADPH，产生②NADP+、③（ADP和Pi）；暗反应过程为卡尔文循环，CO2+C5化合物→2C3化合物（二氧化碳的固定），所以④为C5。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质，在第一阶段中，各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A；呼吸作用的第二、三阶段的场所为D线粒体，在第二阶段中，乙酰辅酶A（乙酰CoA）的二碳乙酰基，通过三羧酸循环转变为CO2和氢原子；在第三阶段中，氢原子进入电子传递链（呼吸链），最后传递给氧，与之生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶I（NADH）。（2）植物叶肉细胞能产生ATP的生理过程有：光合作用光反应阶段（A）和有氧呼吸的三个阶段（C和D）。（3）酒精是植物细胞无氧呼吸的产物。
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 ⑤ATP
A.①③⑤B.②④⑤
C.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→ADP
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【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 ATP
B.脱氨基；CO2、H2O和尿素
C.转氨基；CO2、H2O和 ATP
D.转氨基；CO2、H2O和尿素
【答案】A
【解析】氨基酸在细胞内的氧化分解首先经过脱氨基过程，氨基转变为尿素排出体外，碳链部分最终被分解为CO2、H2O和 ATP。
【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NADPH
C.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
【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
【解析】ATP中含有核糖，DNA中含有脱氧核糖，A项错误；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ADP生成增加，ATP生成减少，B项错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C项错误；光下叶肉细胞的细胞质基质和线粒体进行有氧呼吸，叶绿体进行光合作用，均可产生ATP，D项正确。
【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
【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
【解析】酵母菌无氧呼吸产生酒精，在无氧呼吸的第一阶段生成ATP，由此推知葡萄酒酿制期间，酵母菌细胞内由ADP转化为ATP的过程是在无氧条件下进行的；A错误。无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行；B错误。ADP+Pi+能量ATP；C错误，D正确。答案选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
【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
【解析】13:00时胞间CO2浓度低，二氧化碳的固定减弱，C3的来源减少，含量相对较少，A错误；14:00后叶片的Pn下降，有机物合成减少，但净光合速率大于0，说明有机物还在积累，B错误；17点后，叶片的Ci快速上升，是由于细胞呼吸速率大于光合速率，释放出的二氧化碳在胞间积累，C错误；叶片的Pn先后两次下降，第一次下降主要原因是叶片气孔部分关闭，二氧化碳供应不足导致的，第二次下降是由于光照减弱引起的，D正确。
【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
【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
【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】
（1）光合作用的光反应场所是叶绿体的基粒或类囊体，水在光反应中裂解为O2、H+和电子。
（2)卡尔文循环的第一个反应是RuBP和二氧化碳结合形成三碳酸，然后三碳酸在NADPH中的氢和ATP的磷酸基团的作用下被还原为三碳糖磷酸。
（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
【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
【解析】（1）果树林下光照较弱，适合光补偿点较低的植物生长。最适应较高光强的品种光饱和点较高。
（2）光反应的产物为[H]和ATP；增加环境中CO2浓度后， S3的光饱和点却没有显著改变，可能是光反应已基本饱和、暗反应已基本饱和，或二者已基本饱和。
（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
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯的距离（cm）
20
遮光*
100
80
60
40
20
50min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
【解析】（1）依题意并结合表中信息可知，距日光灯的距离表示光照的强弱。1号试管为对照组，其中的NaHCO3可维持CO2浓度的相对稳定；2～7号试管为实验组，2号试管遮光，其内的水草不能进行光合作用，但能进行呼吸作用；3～7号试管内的水草在有光的条件下，可进行光合作用和呼吸作用，溶液颜色的变化是由光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量共同决定的。综上所述，若50 min后，1号试管的溶液是浅绿色，则说明2～7号试管的实验结果是由不同光强下水草的光合作用与呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2～7号试管的实验结果是不可靠的。
（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
【解析】突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径，A正确；突变酵母细胞可通过乙醇代谢途径产生[H]，B错误；氧气充足时，野生型酵母可进行正常的有氧呼吸，突变体不能进行正常的有氧呼吸，前者释放能量多，增殖速率大于后者，C正确，突变酵母产生ATP的主要部位是细胞质基质，D错误。
【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。
（2）. 在胞间CO2浓度0~50时，玉米的光合速率升高，此时不会经气孔释放较多的CO2；单个叶绿素a分子失去电子的同时又可以得到电子，氧化性不会不断增强；单个叶绿素a分子吸收的光能转变为电能，不会持续增多。
（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。
（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·安徽高考)右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中的化学能转变为C3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在有关酶的催化作用下，可再形成C5
D．光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
【解析】　ATP为C3的还原提供能量，并将能量转移到(CH2O)等有机物中，CO2的固定不需要能量，A项错误。暗反应中，必须经过CO2的固定和C3的还原才能形成有机物，B项错误。在暗反应中，一部分C3经过一系列变化形成C5，一部分C3还原成(CH2O)等有机物，C项正确。在CO2供应不变的情况下，光照强度由强变弱时，光反应提供的[H]减少，ATP形成减少，故[H]和ATP的含量下降，导致C3还原过程减弱，但此时CO2的固定仍在进行，故短时间内C3含量上升，C5含量下降，D项错误。
【答案】　C
2．(2015·全国卷Ⅰ)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135 s，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67.5 s；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7.5 s；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3.75 ms(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135 s；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]
3．(2015·海南高考)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
【解析】　植物光合作用所需要的能量都来自于太阳能，A正确；分析曲线可知，叶温在36～50 ℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高，B正确；光合与呼吸作用强度的差值即净光合速率，叶温为25 ℃时，植物甲的净光合速率小于植物乙，C正确；叶温为35 ℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值相等，均大于0，D错误。
【答案】　D
4．(2015·北京高考)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2 s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200 s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－2·s－1范围内，在300 s时CO2________达到2.2 μmol·m－2·s－1。由此得出，叶片的总(真正)光合速率大约是________μmol CO2·m－2·s－1。(本小题所填数值保留至小数点后一位)
(3)从图中还可看出，在转入黑暗条件下100 s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于叶绿体中的五碳化合物，可利用________技术进行研究。
【解析】　(1)有光条件下，叶肉细胞利用光能分解水，并同化CO2。整个实验过程中，叶片可通过细胞呼吸将有机物中稳定的化学能转化为ATP中的化学能与热能(散失)。
(2)对照图中CO2吸收量读数可知，照光条件下，叶片CO2吸收量的范围为0.2～0.6 μmol·m－2·s－1。观察题图可知，300 s时CO2的释放量达到最大值2.2 μmol·m－2·s－1，即呼吸速率。叶片的总(真正)光合速率＝呼吸速率＋净光合速率，因此总(真正)光合速率应该为2.4～2.8 μmol CO2·m－2·s－1。
(3)在转入黑暗条件下100 s以后，从坐标图中可以看出，叶片的CO2释放量逐渐减少，并达到相对稳定，结合题中信息推测，叶片可能存在两种呼吸过程，转入黑暗环境后有一种呼吸过程逐渐减弱。
(4)要证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物，需要研究碳元素在叶片细胞中的运动轨迹，常利用14C同位素示踪技术进行研究。
【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
5.(2015·课标卷Ⅱ，1)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
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
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ATP
D.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
6.(2015·江苏卷，21)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(多选)(　　)
A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D.画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次
【解析】本题主要考查光合色素的提取与分离，意在考查生物实验的相关知识，考查理解能力和综合运用所学知识分析问题的能力，难度较大。A项对，由图示可知，强光下，Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄，说明叶绿体含量降低；B项对，类胡萝卜素可保护叶绿素免受强光降解；C项对，Ⅲ是叶绿素a，Ⅳ是叶绿素b，都是主要吸收蓝紫光和红光，但吸收光谱的吸收峰波长不同；D项错，画滤液线时，滤液在点样线上画2－3次。
【答案】ABC
7.(2015·重庆卷，4)将如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(　　)
注：适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图
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
8.(2015·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RuBP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
【解析】本题考查光合作用过程相关知识，考查识记和理解能力。难度适中。RuBP羧化酶催化上述反应即为二氧化碳的固定，属于暗反应，其场所是叶绿体基质，A正确；暗反应不需要光，有光条件下也可进行，B错误；实验中利用14C标记CO2并检测产物放射性强度，即采用同位素标记法，C正确；单位时间内产物生成量可代表化学反应的催化效率，酶对化学反应的催化效率即可反映酶活性，D正确。
【答案】B
9.(2015·安徽卷，2)右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中的化学能转变为C3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在相关酶的催化作用下，可再形成C5
D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
【答案】C
10.(2015·海南卷，24)将一株生长正常的某种植物置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。在上述整个时间段内，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.降低至一定水平时保持不变
C.持续保持相对稳定状态
D.升高至一定水平时保持相对稳定
【答案】B
11.(2015·安徽卷，29)Ⅰ.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生成速率的变化，结果见图1和图2。
(1)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________浓度的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；
①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。
②将甲、乙瓶分别置于25 ℃和0.5 ℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。
③记录实验数据并计算CO2生成速率。
为使实验结果更可靠，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________。
【解析】本题考查呼吸作用相关知识，考查识图能力和判断能力，运用所学知识分析问题和解决问题的能力。难度适中。(1)由图可知，与25 ℃相比，0.5 ℃条件下的CO2生成速率较低，主要原因是温度较低，导致酶的活性较低，呼吸速率较慢，所以其主要原因是：低温降低了细胞呼吸相关酶活性；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的CO2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O2浓度变化来计算呼吸速率。
(2)根据单一变量原则，控制唯一变量而排除其他无关变量的干扰从而验证唯一变量的作用，所以，选取的果实成熟度还应一致；根据可重复性原则，同一处理在实验中出现的次数称为重复。重复的作用有二，一是降低实验误差，扩大实验的代表性；二是估计实验误差的大小，判断实验可靠程度，所以，每个温度条件下至少有3个平行重复实验。
【答案】(1) 低温降低了细胞呼吸相关酶活性　CO2　O2
(2) a.选取的果实成熟度还应一致　b.每个温度条件下至少有3个平行重复实验
12.(2015·江苏卷，27)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：
图1
图2
(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光合作用能力强，但向籽实运输的光合产物少
13.(2015·浙江卷，30)某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的________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。
【解析】本题主要考查元素、光合作用过程等知识点，意在考查基本概念理解、信息获取和逻辑分析能力。难度适中。(1)磷是构成各种膜的成分之一，也是光合作用相关产物如ATP等的组成成分，同时还是叶绿体内部核酸以及多种与光合作用有关的酶的组成成分。(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属于吸能反应。(3)根据题图可知三碳糖磷酸在运出叶绿体外的同时运进1分子磷酸，所以若蔗糖合成受阻或输出受阻则进入叶绿体内的无机磷酸数量减少，同时使大量的三碳糖磷酸积累在叶绿体基质中，导致三碳酸还原受到阻碍，从而使三碳酸还原中需要的光反应产物ATP和NADPH含量下降，这是一种负反馈调节。此时为了维持卡尔文循环的稳定，根据题图可知过多的三碳糖磷酸将用于合成淀粉等物质。
【答案】(1)磷脂　(2)吸能反应　(3) 无机磷酸　叶绿体基质　ATP　负反馈　淀粉合成

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