高考生物一轮复习特训：阶段性总结课3 细胞的能量供应和利用 Word版含解析

这是一份高考生物一轮复习特训：阶段性总结课3 细胞的能量供应和利用 Word版含解析，共20页。试卷主要包含了5左右和8左右，1 mg·g－1、3等内容，欢迎下载使用。

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]
解析 (1)在该实验中，作为对照组的D组，其是全光照135 s，而C组实验的处理是光照和黑暗交替进行，即其仅用了D组的一半时间的光照，但合成的有机物的量却是94%(D组为100%)，故单位光照时间内，C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量。C组光照时间的缩短，说明在光合作用过程中，有些反应，如暗反应不需要光照，而这个过程发生在叶绿体的基质中。
(2)光合作用过程有两个阶段：光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段必须在光下进行，其将水分解，产生ATP和[H]用于暗反应。A、B、C三组处理相比，随着光照时间间隔的减少，光照频率的增加，使光下产生的ATP和[H]能够及时被利用与再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。
2．[山东高考]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天后果皮逐渐变黄，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) 可溶性糖和淀粉
解析 (1)真核细胞中光合作用的场所是叶绿体；由题意可知种子细胞吸收蔗糖是从低浓度到高浓度，运输方式是主动运输。
(2)总光合作用速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率，由题图可知，第12天和第24天总光合作用速率分别为9.5左右和8左右。果皮变黄是因为叶绿素含量减少，类胡萝卜素含量基本不变，显现出类胡萝卜素的颜色。光反应为暗反应提供[H]和ATP，所以光反应减弱，光合速率会降低。
(3)由题图可知第36天油菜种子中含量最高的有机物是脂肪，苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液可使脂肪呈现橘黄色或红色。种子中可溶性糖和淀粉含量与脂肪的含量变化相反，脂肪含量逐渐上升，可溶性糖和淀粉含量逐渐减少，故脂肪是由可溶性糖和淀粉转化而来的。
3．[江苏高考]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光合作用能力强，但向籽实运输的光合产物少
解析 (1)叶龄属于影响光合速率的内在因素，温度、CO2浓度和光照强度等属于影响光合速率的环境因素。由图1可见自变量有温度，CO2浓度和光照强度属于无关变量，应保持相同且适宜。可用单位时间、单位叶面积的O2释放量来代表净光合速率。
(2)在光合作用的暗反应阶段，CO2与C5结合生成的C3被[H]还原，该还原过程同时再生成一定量的C5。
(3)图2显示，P1叶片中叶绿素含量较高，能吸收更多的光能生成更多的[H]和ATP；同时P1叶片中蛋白质含量也较高，含有更多的参与光合作用的酶，这两方面导致P1叶片光合作用的能力较强。
(4)P2植株的干重(有机物)较大但籽实的产量并不高，可能的原因是P2植株的光合作用能力较强，但其向籽实运输的有机物量较少。
4．[浙江高考]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。
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
解析 (1)磷是含有磷元素的化合物的组分，其除了是光合作用相关产物的组分外，也是叶绿体内核酸和磷脂的组分。
(2)卡尔文循环中的还原反应需要光反应提供ATP和[H]，因此这是一个吸能反应。
(3)由图可推出，若蔗糖合成或输出受阻，则进入叶绿体的Pi数量减少，使三碳糖磷酸大量积累于叶绿体基质中，同时导致光反应中合成ATP的数量下降，进而导致卡尔文循环减速，这种调节属于负反馈调节。过多的三碳糖磷酸用于生成淀粉可以降低叶绿体基质中三碳糖磷酸的含量，这样可以维持卡尔文循环运行。
5．[2014·海南高考]某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：
(1)在12～24 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是________，其产物是____________________。
(2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是_______________________________________
__________________________________________________________。
(3)胚根长出后，萌发种子的________呼吸速率明显升高。
答案 (1)无氧 细胞质基质 酒精和二氧化碳
(2)减少 种子不进行光合作用，不能制造有机物，同时细胞呼吸消耗有机物，使有机物总量下降
(3)有氧
解析 (1)据图可知，在12～24 h期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸方式主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。
(2)第12 h到胚根长出期间不进行光合作用，不能制造有机物，同时细胞呼吸消耗有机物，使有机物总量下降。
(3)胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明有氧呼吸速率明显提高。
6．[2014·福建高考]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)捕获光能的色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，所以莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的类囊体薄膜。
(2)若缺硫培养液中产氢总量多于完全培养液中的产氢总量，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有促进作用；要探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，应增设培养液为添加CCCP的完全培养液、添加CCCP的缺硫培养液的两组实验。
(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，使有机物的生成量减少，进而生长不良。
(4)在自然条件下，氧气浓度比较高，产氢酶的活性降低，[H]不能转变为氢气。
7．[2014·安徽高考]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
解析 (1)从第1幅图看出30 d幼苗在同种光照下，CO2吸收量较多；从第2幅图看出蓝光条件下幼苗气孔导度大，CO2进入较多，从第3幅图看出蓝光条件下胞间CO2浓度低，故蓝光条件下叶肉细胞对CO2的利用率高。
(2)CO2固定的部位在叶绿体基质，叶肉细胞间隙CO2到达该部位至少需经过一层细胞膜、两层叶绿体膜，而每层生物膜都由一层磷脂双分子层构成。
(3)由于测得数据差距太大，需随机取样进行重复测定以提高实验的准确性。
8．[2014·山东高考]我省某经济植物光合作用的研究结果如图。
(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
解析 (1)叶绿体中的色素存在于类囊体膜(或类囊体、基粒)上；叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，常用无水乙醇(丙酮)来提取；溶解度越大的色素在滤纸上扩散得越快，叶绿素a与叶绿素b相比，叶绿素a扩散快，溶解度较大；从图中可知，遮光越多，叶绿素含量越高。
(2)8：00到12：00光照强度增强，总光合速率增强，呼吸作用也增强，总光合速率与呼吸速率的差值减小，即净光合速率降低；18：00净光合速率为0，说明该植物呼吸作用强度＝光合作用强度，此时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有叶绿体、线粒体。
(3)去除遮光物，光照强度增强，产生更多的[H]和ATP，使C3还原加快，C3含量减少。
9．[2013·四川高考]将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如下图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)
(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是________，捕获光能的色素中含量最多的是________。
(2)CO2通过气孔进入叶肉细胞后，首先与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供________。
(3)光照强度低于8×102 μml·m－2·s－1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是________；光照强度为10～14×102 μml·m－2·s－1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。
(4)分析图中信息，PEPC酶所起的作用是__________________；转基因水稻更适宜栽种在________环境中。
答案 (1)叶绿体 叶绿素a
(2)C5 [H]和ATP
(3)光照强度 光照强度增加与CO2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消(或“CO2供应已充足且光照强度已达饱和点”)
(4)增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率 强光
解析 本题主要考查光合作用过程及其影响因素的相关知识。
(1)叶绿体是光合作用的场所。捕获光能的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，其中含量最多的是叶绿素a。
(2)CO2在暗反应中被利用，首先与C5结合生成C3，完成CO2的固定。C3的还原需要光反应提供的[H]和ATP。
(3)在光照强度低于8×102 μml·m－2·s－1时，随着光照强度的提高，转基因水稻光合速率增加，因此影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度。当光照强度为10～14×102 μml·m－2·s－1时，原种水稻的气孔导度降低，导致CO2供应不足，但光合速率基本不变，说明光照强度增加与CO2供应不足对光合速率的正负影响相互抵消。
(4)相同光照强度时，转基因水稻气孔导度比原种水稻高，说明PEPC酶基因编码合成的PEPC酶能增大气孔导度，从而提高水稻在强光下的光合速率。因此，综合分析可知转基因水稻更适宜栽种在强光下。
10．[2013·山东高考]大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：
(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显。阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为________。阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是________。
(2)阶段Ⅱ期间，大豆种子胚细胞合成的________解除种子休眠，促进种子萌发。阶段Ⅲ中根向地生长的原因是________分布不均，使根的近地侧生长受到________。
(3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为________。
(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为________、________。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过________提高光合作用强度以增加产量。
答案 (1)自由扩散 自由水
(2)赤霉素(或GA) 生长素(或IAA) 抑制
(3)6∶1
(4)升高(或增加) 升高(或增加) 增加CO2浓度
解析 本题综合考查细胞代谢的相关知识。
(1)水分跨膜运输的方式是自由扩散，阶段Ⅲ细胞代谢增强与胚细胞中自由水含量增多有关。
(2)解除种子休眠、促进种子萌发的植物激素是赤霉素；根向地生长的机理是由于重力影响，使生长素分布不均，近地侧生长素浓度较高，由于根对生长素较敏感，所以近地侧根的生长受到抑制。
(3)种子有氧呼吸吸收的O2量和释放的CO2量相等，设为m，则由题意知，无氧呼吸释放的CO2量为2m，无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖量分别是m和m/6，比例为6∶1。
(4)光合作用过程中，突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5含量升高、C3含量降低，由于光反应仍可合成ATP，但暗反应消耗量减少，故ATP含量升高；种植大豆时，通风可提高大田中的CO2浓度，从而提高光合作用强度。
11．[2013·北京高考]为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和________，在________中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率________。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是________。
(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中______________增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，________降低，进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会________光合作用。
(5)—种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测________叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是__________________，则支持上述推测。
答案 (1)[H]/NADPH 叶绿体基质
(2)逐渐下降 28
(3)淀粉和蔗糖含量 输出量
(4)抑制
(5)未遮光的 光合产物含量下降，光合速率上升
解析 (1)光合作用过程中碳(暗)反应发生在叶绿体基质中，需要光反应为其提供ATP和[H]。
(2)由图1信息可知随去除棉铃的百分率提高，叶片光合速率降低；本实验用不去除棉铃的一组作为对照组，其CO2固定速率相对值是28。
(3)由于光合产物会被运输到棉铃等器官并被利用，去除棉铃后叶片光合产物的输出量降低、利用量减少，进而在叶片中积累，因此叶片中淀粉和蔗糖的含量增加。
(4)由1、2两图信息可知，去除棉铃后光合产物积累，而CO2固定速率降低，说明叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
(5)为验证光合产物能抑制光合作用，需设置一组及时运走光合产物的实验组进行对照，即去除棉铃(保证单一变量)且对部分叶片遮光处理(消耗和利用未遮光叶片的光合产物)，若未遮光叶片与只去除棉铃植株的叶片相比，其光合产物含量下降、光合速率上升，则可验证上述结论是正确的。
12．[2013·福建高考]为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图。
请回答：
(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是________，分析图中A、B、C三点，可知________点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示，淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有________作用，其中________mml·L－1的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍，地上部分叶色变黄，叶绿素含量减少，使光反应为暗反应提供的[H]和________减少；根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标？请分析说明________________
_______________________________________________________。
答案 (1)线粒体基质 A
(2)减缓 30
(3)ATP 不能，因为无氧呼吸可能会产生CO2
解析 本题主要考查细胞呼吸及光合作用的相关知识。
(1)有氧呼吸的第二阶段丙酮酸和H2O反应生成CO2和大量的[H]，发生的场所是线粒体基质；有氧呼吸第三阶段[H]与氧结合生成H2O，由图示信息知，A、B、C三点中，A点有氧呼吸速率最大，单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示，起空白对照作用的清水组中的甜樱桃根有氧呼吸速率最低，表明淹水时，KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用，且30 mml·L－1的KNO3溶液的减缓作用效果最好。
(3)叶绿素含量减少，光反应减弱，为暗反应提供的[H]和ATP减少；根系无氧呼吸与有氧呼吸均有CO2产生，所以不能用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标。