2023届高考生物二轮复习光合作用和细胞呼吸作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习光合作用和细胞呼吸作业含答案，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
微专题限时集训(五)　光合作用和细胞呼吸
(建议用时：40分钟)
一、选择题
1．(2022·江苏南通联考)杏仁中含有的苦杏仁苷是一种氰化物，它能与线粒体内膜中传递电子的蛋白质结合，阻断ATP的生成。苦杏仁苷能抑制(　　)
A．葡萄糖分解为丙酮酸和[H]
B．丙酮酸彻底分解为CO2和[H]
C．[H]和O2结合生成水
D．有氧呼吸过程中有关酶的合成
C　[电子传递链是有氧呼吸的第三阶段，苦杏仁苷能与线粒体内膜中传递电子的蛋白质结合，从而抑制有氧呼吸的第三阶段，即抑制[H]和O2结合生成水，因此，C正确，ABD错误。故选C。]
2．(2022·浙江6月选考)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是(　　)
A．人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2
C．梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D．酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
B　[剧烈运动时人体可以进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸，故人体剧烈运动时会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸，A正确；制作酸奶利用的是乳酸菌无氧发酵的原理，乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2产生，B错误；梨果肉细胞无氧呼吸第一阶段能产生少量能量，该部分能量大部分以热能的形式散失，少部分可用于合成ATP，C正确；酵母菌乙醇发酵是利用酵母菌在无氧条件下产生乙醇的原理，故发酵过程中通入氧气会导致其无氧呼吸受抑制而影响乙醇的生成量，D正确。]
3．(2022·全国乙卷)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(　　)
A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
D　[初期容器内CO2浓度较大，说明植物光合作用大于呼吸作用，植物吸收CO2释放O2，使密闭容器内的CO2浓度下降，O2浓度上升，A错误；根据题干分析在密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下，初期容器内的CO2浓度下降，所以说明植物光合作用大于呼吸作用，但由于CO2含量逐渐降低，从而使植物光合速率逐渐降低，直到光合作用与呼吸作用相等，容器中气体趋于稳定，B错误；初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。]
4．(2021·湖南选择性考试)绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是(　　)
A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
A　[弱光条件下植物没有O2的释放，有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，光合作用产生的O2被呼吸作用消耗完，此时植物虽然进行了光合作用，但是没有O2的释放，A错误；CO2性质不活泼，在暗反应阶段，一个CO2分子被一个C5分子固定以后，很快形成两个C3分子，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量并且被NADPH还原，因此CO2不能直接被还原，B正确；在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，光合作用产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降，C正确；合理密植可以充分利用光照，增施有机肥可以为植物提供矿质元素和CO2，这些措施均能提高农作物的光合作用强度，D正确。]
5．(2022·潍坊临朐一中检测)用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析不合理的是(　　)
透光玻璃瓶甲
透光玻璃瓶乙
不透光玻璃瓶丙
4.9 mg
5.6 mg
3.8 mg
A．丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质
B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mg
C．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的高
D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为0.7 mg
D　[玻璃瓶丙不透光，浮游植物只能进行呼吸作用产生[H]，场所是细胞质基质、线粒体基质，A正确；丙瓶生物只能进行呼吸作用，其消耗氧气的量为4.9－3.8＝1.1 mg，B正确；乙瓶中由于进行光合作用使氧气增多，则二氧化碳减少，而丙瓶是消耗氧气释放二氧化碳，因此乙瓶水样的pH比丙瓶的高，C正确；乙瓶生产者的实际光合作用为5.6－4.9＋(4.9－3.8)＝1.8 mg，D错误。]
6．(2022·山东等级考)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是(　　)
A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
C　[根据题意可知，磷酸戊糖途径产生的NADPH可作为其他物质的合成的还原剂，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖只能追踪含有碳元素的产物，而无法追踪各产物的生成，C错误；受伤组织修复即植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。]
7．(不定项)(2022·济南一模)下图为某植物细胞内某生物膜上发生的生理过程，实线代表H＋的运输路径，虚线代表电子的传递路径。请据图分析，下列说法正确的是(　　)

A．该生物膜为叶绿体的类囊体薄膜，B侧为叶绿体基质
B．膜A侧的pH低于B侧
C．复合物Ⅲ运输H＋和ATP合成酶运输H＋的方式分别为协助扩散和主动运输
D．若图中的O2用18O标记，一段时间后在CO2中能检测到18O
BD　[该生物膜上有水生成，应该为线粒体内膜，A错误；据图可知，H＋从A侧运往B侧需要ATP合成酶的协助，且不需要消耗ATP，属于协助扩散，据此可以推测为顺浓度梯度运输，则膜A侧的H＋浓度高，其pH低于B侧，B正确；结合B选项分析可知，H＋的浓度A侧＞B侧，则复合物Ⅲ运输H＋从B侧到A侧属于逆浓度梯度运输，为主动运输，ATP合成酶运输H＋的方式为协助扩散，C错误；若图中的O2用18O标记，则会在H2O中检测到18O，该HO参与呼吸作用第二阶段，一段时间后在CO2中能检测到18O，D正确。]
8．(不定项)(2022·山东济宁邹城期中)将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列说法正确的是(　　)
　
甲　　　　　　　　　　　　乙
A．图甲中的C点之前植物已经开始进行了光合作用
B．图甲中的F点对应图乙中的g点
C．到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高
D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加
ACD　[图甲中C点表示光合作用与细胞呼吸相等的点，因此在C点之前光合作用已经开始，根据图中曲线变化，可推测，光合作用可能在B点开始，结束于F点之后，A正确；图甲中的F点对应图乙中的h点，此时光合作用速率等于细胞呼吸速率，之后玻璃罩内的CO2浓度增加，B错误；d点之前一直释放CO2，该点之后吸收CO2，所以到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高，C正确；比较图甲中A点和G点，G点的CO2浓度低于A点，说明经过一昼夜玻璃罩内的CO2减少了，而减少的这部分被植物吸收用于合成有机物，因此经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加，D正确。]
二、非选择题
9．(2022·湖南选择性考试)将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床，作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8～10 μmol/(s·m2)时，固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量；日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒，浸种1天后，播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为35 ℃/25 ℃，光照强度为2 μmol/(s·m2)，每天光照时长为14小时。回答下列问题：
(1)在此条件下，该水稻种子________(填“能”或“不能”)萌发并成苗(以株高≥2厘米，至少1片绿叶视为成苗)，理由是______________________________
____________________________________________________________________。
(2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为10 μmol/(s·m2)，其他条件与上述实验相同，该水稻________(填“能”或“不能”)繁育出新的种子，理由是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________(答出两点即可)。
(3)若该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田)，为防鸟害、鼠害，减少杂草生长，须灌水覆盖，该种子应具有______________特性。
[解析]　(1)种子萌发形成幼苗的过程中，消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物，因此在光照强度为2 μmol/(s·m2)，每天光照时长为14小时，虽然光照强度低于光补偿点，但光照有利于叶片叶绿素的形成，种子仍能萌发并成苗。
(2)将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为10 μmol/(s·m2)时为该水稻种子的光补偿点，每天光照时长为14小时，此光照强度下没有有机物的积累，黑暗时细胞呼吸仍需消耗有机物，且每天光照时长大于12小时，植株不能开花，因此该水稻不能繁育出新的种子。
(3)该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田)，为防鸟害、鼠害，减少杂草生长，须灌水覆盖，此时种子获得氧气较少，可通过无氧呼吸分解有机物供能，无氧呼吸产生的酒精对种子有一定的毒害作用，推测该种子应具有耐受酒精毒害的特性。
[答案]　(1)能　种子萌发形成幼苗的过程中，消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物，且光照有利于叶片叶绿素的形成　(2)不能　光照强度为10 μmol/(s·m2)时为该水稻种子的光补偿点，每天光照时长为14小时，此光照强度没有有机物的积累，黑暗时细胞呼吸仍需消耗有机物，故全天没有有机物积累；每天光照时长大于12小时，植株不能开花　(3)耐受酒精毒害
10．(2021·河北选择性考试)为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：(1)对照组；(2)施氮组：补充尿素(12 g·m－2)；(3)水＋氮组：补充尿素(12 g·m－2)，同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。
生理指标
对照组
施氮组
水＋氮组
自由水/结合水
6.2
6.8
7.8
气孔导度(mmol·m－2·s－1)
85
65
196
叶绿素含量(mg·g－1)
9.8
11.8
12.6
RuBP羧化酶活性(μmol·h－1·g－1)
316
640
716
光合速率(μmol·m－2·s－1)
6.5
8.5
11.4
注：气孔导度反映气孔开放的程度。
请回答下列问题：
(1)植物细胞中自由水的生理作用包括________________________________
______________________________________________(写出两点即可)等。
补充水分可以促进玉米根系对氮的________，提高植株氮供应水平。
(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动______________两种物质的合成以及________的分解；RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到________分子上，反应形成的产物被还原为糖类。
(3)施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是_______________________________
___________________________________________________________________。
[解析]　(1)细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是细胞内良好的溶剂，能够参与生化反应，能为细胞提供液体环境，还能运送营养物质和代谢废物；根据表格分析，水＋氮组的气孔导度大大增加，增强了植物的蒸腾作用，有利于植物根系吸收并向上运输氮，所以补充水分可以促进玉米根系对氮的主动吸收，提高植株氮供应水平。
(2)参与光合作用的很多分子都含有氮，叶绿素的元素组成有C、H、O、N、Mg，其中氮与镁离子(Mg2＋)参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于光反应，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，完成的反应是水光解产生NADPH和O2，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，其中ATP和NADPH两种物质含有氮元素；暗反应包括CO2的固定和C3的还原两个过程，其中RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到C5(RuBP)分子上，反应形成的C3被还原为糖类。
(3)分析表格数据可知，施氮同时补充水分使气孔导度增加，CO2吸收量增多，同时RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大，使植物有足量的CO2供应，从而增加了光合速率。
[答案]　(1)细胞内良好的溶剂；能够参与生化反应；能为细胞提供液体环境；还能运送营养物质和代谢废物(写出两点即可)　主动吸收　(2)镁(Mg)　ATP和NADPH　水　C5(或RuBP)　(3)气孔导度增加，CO2吸收量增多，同时RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大
11．(2022·山东等级考)强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。
分组
处理
甲
清水
乙
BR
丙
BR＋L

(1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是________。
(2)强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有__________________________、____________(答出2种原因即可)等；氧气的产生速率继续增加的原因是______________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制________(填“增强”或“减弱”)；乙组与丙组相比，说明BR可能通过________________________发挥作用。
[解析]　(1)苹果幼苗叶肉细胞中的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，其中胡萝卜素在层析液中溶解度最大，故色素分离时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。
(2)影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的浓度、温度等；其内部因素有酶的活性、色素的含量、五碳化合物的含量等。强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，可能的原因有五碳化合物供应不足、CO2供应不足；氧气的产生速率继续增加的原因是强光照射后短时间内，光反应速率增加，水光解产生氧气的速率增加。
(3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光合作用强度较高，说明加入BR后光抑制减弱；乙组用BR处理，丙组用BR和试剂L处理，与乙组相比，丙组光合作用强度较低，由于试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成，说明BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用。
[答案]　(1)蓝紫光　(2)五碳化合物供应不足　CO2供应不足　强光照射后短时间内，光反应速率增加，水光解产生氧气的速率增加　(3)减弱　促进光反应关键蛋白的合成
12．(2022·广东韶关检测)研究人员发现一莲藕突变体植株，其叶绿素含量仅为普通莲藕植株的56%。下图表示在25 ℃时不同光照强度下该突变体莲藕植株和普通莲藕植株的净光合速率。表中数据是某光照强度下测得的突变体莲藕植株与普通莲藕植株相关生理指标，请分析并回答相关问题：

品种
单位时间进入叶片单位面积的CO2量(mmol·m－2·s－1)
胞间CO2浓度(ppm)
还原性糖(mg·g－1鲜重)
普通莲
藕植株
0.10
250
2.72
突变体莲
藕植株
0.18
250
3.86
(1)莲藕植株叶片中的叶绿素主要吸收________________。光照强度为a时，叶片中合成ATP的细胞器有______________________。
(2)当光照强度低于a时，突变体莲藕植株的净光合速率低于普通莲藕植株，推测引起这种差异主要是由于突变体莲藕植株____________________________
__________________________________________________________________。
(3)分析图表中信息可知，光照强度大于a时，环境中的CO2浓度________(填“是”或“不是”)影响普通莲藕植株净光合速率的主要原因，突变体莲藕植株合成还原性糖较多的原因主要是①________________________________________
_________________________________________________________________；
②______________________________________________________________。
(4)为进一步探究突变体莲藕植株最适宜光照强度，实验测定各组数据时往往要采取随机取样、____________________(答出两点)等措施，以保证实验数据的可信度。
[解析]　(1)叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素，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；合成ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，据图可知，光照强度为a时，净光合速率大于0，说明光合作用和呼吸作用都能进行，细胞质基质不是细胞器，因此叶片中合成ATP的细胞器有线粒体和叶绿体。
(2)图中光照强度低于a时，突变体莲藕植株的净光合速率低于普通莲藕植株，推测引起这种差异的主要原因是突变体莲藕植株的叶绿素含量较低，利用弱光的能力较差，光反应形成ATP和NADPH少，光合速率低。
(3)据图可知，光照强度大于a时，随着光照强度的增加，净光合速率仍在增加，因此影响普通莲藕植株净光合速率的主要原因是光照强度，不是环境中的CO2浓度；此时根据图表和题意分析可知，突变体植株叶绿素含量仅为普通莲藕植株的56%，但光照强度大于a时，突变体莲藕植株合成还原性糖较多。原因是两个方面：一方面充足的光照弥补了色素缺乏；另一方面突变体莲藕植株暗反应效率高，利用CO2的能力强，固定较多CO2，所以与普通莲藕植株相比，突变体莲藕植株合成还原性糖较多。
(4)科学实验中的数据，往往存在误差，为进一步探究突变体莲藕植株最适宜光照强度，实验测定各组数据时往往要采取随机取样、重复取样测定、取平均值等措施，以保证实验数据的可信度。
[答案]　(1)红光和蓝紫光　叶绿体和线粒体　(2)叶绿素含量较低，光反应产生的ATP和NADPH少，光合速率低　(3)不是　叶片吸收的CO2的速率较快，暗反应效率更高，固定了较多的CO2　充足光照弥补了叶绿素的不足　(4)重复取样测定、取平均值
(教师用书独具)
1．(2022·黄冈高三调研)2，4­二硝基苯酚(DNP)能抑制线粒体内膜合成ATP，但不影响此部位[H]与O2的结合以及放能。将部分酵母菌破碎后获取线粒体和细胞质基质，进行下表所示各组实验。下列有关叙述正确的是(　　)
组别
反应条件
甲组
1 mol葡萄糖＋线粒体＋充足O2
乙组
1 mol葡萄糖＋细胞质基质＋缺乏O2
丙组
1 mol葡萄糖＋完整酵母菌＋充足O2
丁组
1 mol葡萄糖＋完整酵母菌＋缺乏O2
戊组
1 mol葡萄糖＋完整酵母菌＋充足O2＋DNP
A．甲组、丙组和戊组中产生的丙酮酸都能在线粒体中分解产生CO2
B．乙组和丁组都可以进行无氧呼吸，两组产生的酒精分子数大致相等
C．丙组和丁组中葡萄糖分解后的能量去路只有热能和ATP中储存的能量
D．丙组和戊组都可以进行有氧呼吸，丙组产生的H2O、CO2和ATP的量都多于戊组
B　[甲组实验中线粒体不能分解葡萄糖，丙组和戊组中丙酮酸能在线粒体中分解产生CO2，A错误；据题干信息可知，只有乙组和丁组缺乏O2，因此只有乙组和丁组能进行无氧呼吸产生酒精，两组产生的酒精分子数大致相等，B正确；丙组进行的是有氧呼吸，葡萄糖彻底分解，葡萄糖分解后的能量去路只有热能和ATP中储存的能量，而丁组进行的是无氧呼吸，葡萄糖分解后的能量去路有热能、ATP中储存的能量和酒精中含有的能量，C错误；丙组和戊组进行的都是有氧呼吸，由于2，4­二硝基苯酚(DNP)只抑制线粒体内膜合成ATP，但不影响此部位[H]与O2结合放能，故反应完成后丙组和戊组产生相同数量的H2O和CO2，但丙组未用DNP处理，产生ATP总量多于戊组，D错误。]
2．(2022·广东高州模拟)景天科植物有一个很特殊的CO2同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO2先形成苹果酸储存在液泡中，当白天气孔关闭时，液泡中的苹果酸经脱羧作用，释放出CO2用于光合作用，下列叙述错误的是(　　)
　
甲　　　　　　　　　　 乙
A．该代谢途径可防止景天科植物在白天大量散失水分，有利于适应干旱环境
B．景天科植物白天进行光合作用，暗反应固定的CO2仅来自苹果酸脱羧作用
C．与常见的C3途径植物相比，夜间将景天科植物放置于室内更有益于人体健康
D．白天，突然降低外界CO2浓度，景天科植物叶肉细胞中C3的含量无明显变化
B　[该代谢途径即白天关闭气孔，可防止景天科植物在白天大量散失水分，有利于适应干旱环境，A正确；景天科植物白天进行光合作用，暗反应固定的CO2来自苹果酸脱羧作用和呼吸作用，B错误；景天科植物晚上打开气孔，吸收二氧化碳，故夜间将景天科植物放置于室内，可以降低室内的二氧化碳浓度，更有益于人体健康，C正确；景天科植物，白天不从外界吸收二氧化碳，故突然降低外界CO2浓度，景天科植物叶肉细胞中C3的含量无明显变化，D正确。]