广西专用2020高考生物二轮复习专题能力训练4光合作用和细胞呼吸含解析

专题能力训练四　光合作用和细胞呼吸一、判断题1.细胞呼吸产生的能量全部储存在ATP中。(　　)2.肌肉细胞中的线粒体比脂肪细胞数量多,是因为肌肉收缩需要消耗大量的能量。(　　)3.在叶绿体中可进行CO2的固定,但不能合成ATP。 (　　)4.有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生,但第三阶段产生的ATP最多。(　　)5.水是有氧呼吸的产物,也是有氧呼吸的反应物。(　　)6.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体的有氧呼吸过程。 (　　)7.无水乙醇在色素的提取和分离实验中起分离色素的作用,叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散得就越慢。(　　)8.细胞呼吸如果没有水的产生,就一定是无氧呼吸。(　　)9.人体剧烈运动时,产生的CO2/消耗的O2>1,即CO2既可在线粒体中又可在细胞质基质中产生。(　　)10.暗反应中C原子的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。(　　)11.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。(　　)12.叶绿体是绿色植物光合作用的场所,光合色素就分布在叶绿体的类囊体薄膜上,而与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中。(　　)13.黑暗处理后的短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低。(　　)14.某一光照强度下,检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换,则可判断出此叶片没有进行光合作用。(　　)15.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CO2的固定加快。              (　　)16.将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定。(　　)17.叶绿体与线粒体增大膜面积的方式相同,且都具有流动性。(　　)18.细胞呼吸和光合作用中均能产生[H],但二者还原的物质不同。(　　)19.线粒体产生的CO2扩散到同一细胞中的叶绿体中被利用(不考虑类囊体膜),需穿过4层生物膜,扩散到相邻细胞中的叶绿体中被利用,需穿过6层生物膜。(　　)20.化能合成作用也能像光合作用一样将无机物合成为有机物,但所需要的能量来源不同。(　　)答案:1.×　2.√　3.×　4.√　5.√　6.×　7.×　8.√　9.×　10.×　11.×　12.√　13.√　14.×　15.×　16.√　17.×　18.√　19.√　20.√二、选择题1.下列关于叶绿体和线粒体比较的叙述,正确的是(　　)A.ATP和[H]在叶绿体中随水的分解而产生,在线粒体中随水的生成而产生B.都具有较大膜面积和复杂的酶系统,有利于新陈代谢高效而有序地进行C.光能转变成化学能发生在叶绿体中,化学能转变成光能发生在线粒体中D.叶绿体中可发生CO2→C3→C6H12O6,在线粒体中则会发生C6H12O6→C3→CO2答案:B解析:光反应进行的过程有水的光解和ATP的合成,而有氧呼吸第一、二阶段都产生ATP和还原氢,第三阶段由前两个阶段产生的氢与氧结合产生大量能量,A项错误。叶绿体通过类囊体堆叠成基粒来扩大膜面积,而线粒体通过内膜向内凹陷成嵴扩大膜面积,二者都有复杂的酶系统与其功能相对应,B项正确。线粒体不能把化学能转变成光能,C项错误。C6H12O6→C3发生在细胞质基质中,D项错误。2.(2019河北安平中学检测)下图表示叶肉细胞内的部分代谢过程,下列叙述错误的是(　　)A.过程①表示光合作用的暗反应,该过程不需要光照B.过程②发生在细胞质基质中,活细胞内都能进行C.过程③表示有氧呼吸第二阶段,无氧条件下能持续进行D.过程③产生的[H]、ATP一般不用于过程①答案:C解析:过程①表示光合作用的暗反应,暗反应不需要光照,A项正确。②过程表示细胞呼吸的第一阶段,在细胞质基质中进行,活细胞都能进行,B项正确。过程③表示有氧呼吸的第二阶段,无氧条件下不能进行,C项错误。过程③产生的[H]与O2结合生成H2O,产生的ATP通常用于光合作用之外的生命活动,D项正确。3.(2019全国Ⅲ理综)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为(　　)A.有机物总量减少,呼吸强度增强B.有机物总量增加,呼吸强度增强C.有机物总量减少,呼吸强度减弱D.有机物总量增加,呼吸强度减弱答案:A解析:在黑暗中萌发的种子,进行细胞呼吸,消耗有机物,种子中的有机物总量减少;种子在萌发时吸收水分,细胞中的自由水增多,呼吸强度增强,A项正确。4.将某绿色植物放在特定的实验装置中,研究温度对光合作用和细胞呼吸的影响(其他实验条件都是理想的),实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示:温度/℃51015202530351.001.752.503.253.753.503.000.500.751.001.502.253.003.50  下面对该表数据分析正确的是(　　)A.昼夜不停地光照,在35 ℃时该植物不能生长B.昼夜不停地光照,在20 ℃时该植物生长得最快C.每天光照12 h,20 ℃时该植物积累有机物最多D.每天光照12 h,30 ℃时积累的有机物是10 ℃时的2倍答案:C解析:根据表格数据,光照下吸收CO2的量代表净光合速率,黑暗中释放CO2的量代表呼吸速率,因此净光合速率=总光合速率-呼吸速率。如果昼夜不停地光照,在35℃时该植物能生长,A项错误。并且最适合植物生长的温度是25℃,B项错误。如果每天光照、黑暗各进行12h,则植物积累的有机物的量=12×净光合速率-12×呼吸速率,则在温度为20℃时,该植物积累的有机物为3.25×12-1.50×12=21(mg),为同种条件下最多,C项正确。30℃时每天交替进行12h光照,12h黑暗,有机物积累是10℃时的一半,D项错误。5.(2017全国Ⅲ理综)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:类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光,基本不吸收红光,A项错误。各种色素的吸收光谱可以通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制,B项正确。光合作用的作用光谱可用光合作用的强度随光波长的变化来表示,通常用O2的释放速率或CO2的吸收速率来表示光合作用强度,故C项正确。波长为640~660nm 的光为红光,叶绿素对其吸收量较大,在此波长光下释放O2是由于叶绿素参与了光合作用,故D项正确。6.在CO2浓度为0.03%和适宜的恒定温度条件下,测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率,结果如下图。下列有关分析正确的是(　　)A.当光照强度为1 klx时,植物甲开始进行光合作用B.当光照强度为3 klx时,植物乙的总光合速率是0C.若在C点时突然停止CO2供应,短时间内植物甲的叶绿体中C3的含量会增加D.D点时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2的浓度答案:D解析:光照强度为1klx时,此时植物甲的光合作用强度等于呼吸作用强度,A项错误。当光照强度为3klx时,植物乙的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=0+20=20mg/(100cm2叶·h),B项错误。C点的限制因素主要是CO2浓度,因此突然停止CO2供应,CO2固定受阻,短时间内导致C3的含量会减少,C项错误。D点时植物乙到达光饱和点,因此光照强度不再是限制因素,而题中又提出“适宜的恒定温度条件”,因此此时限制植物乙的光合速率增大的主要因素是CO2的浓度,D项正确。三、非选择题7.科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题。图1图2(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量　　　　　　,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)图1中影响光合放氧速率的因素有　　　　　　　　　　　　　　　　。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中　　　　　的干扰。 (3)图1在反应室中加入NaHCO3 的主要作用是　　　　　　　。若提高反应液中NaHCO3 浓度,果肉放氧速率的变化是　　　　　　　　(填“增大”“减小”“增大后稳定”或“稳定后减小”)。 (4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15~20 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;若在20 min 后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有　　　　　　(填序号:①C5　②ATP ③[H]　④C3),可推测20~25 min 曲线的斜率为　　　　(填“正值”“负值”或“零”)。 答案:(1)CaCO3　光合色素溶解在乙醇中　(2)光照、温度、CO2(NaHCO3)浓度　溶解氧　(3)提供CO2　增大后稳定　(4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等　①②③　负值解析:(1)提取色素时,加入CaCO3研磨的目的是防止色素被破坏。果肉薄片中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,故果肉薄片长时间浸泡在乙醇中会因色素溶解在乙醇中而变白。(2)光照强度、温度、CO2浓度均会影响光合作用强度。测定放氧速率时,应排除反应液中溶解氧的干扰。(3)反应室中加入NaHCO3的目的是为植物的光合作用提供原料CO2。若提高NaHCO3浓度,在一定范围内光合作用逐渐增强,超过一定浓度,光合作用不再增大,故放氧速率的变化是先增大后稳定。(4)由图2可知15~20minO2浓度不变,说明光合作用强度与细胞呼吸强度相等,光合作用释放的O2量与细胞呼吸消耗的O2量相等。若突然停止光照,光反应产物[H]、ATP的产生减少,C3的还原减慢,C5的消耗不变,故C5、ATP、[H]的含量下降。20min 时光合作用强度与细胞呼吸强度相等,20min后停止光照,则光合作用强度减小,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度,20~25min 曲线下降,斜率为负值。8.(2019河北示范性高中4月联考)某生物兴趣小组在探究多种环境因素对水稻光合作用影响的活动中,测得水稻吸收(用“+”表示)或释放(用“-”表示)CO2的速率(单位:m·h-1)随温度变化的部分数据如下表所示。请回答下列问题。组别条　件温　　度10℃20℃30℃35℃40℃45℃A黑暗-5-10-18-34-40-34B适当遮阴,CO2浓度为0.03%350-16-24-24C全光照,CO2浓度为0.03%58420-14D全光照,CO2浓度为1.22%10204028120 (1)A组数据可表示水稻的　　　　　　　随温度变化的情况。由表中数据可知,影响水稻光合速率的外界因素有　  　。 (2)分析表中数据可知,在相同温度下,C组的光合速率明显高于B组的,其原因是　　　　　　　　。(3)若对水稻进行光照、黑暗处理各12 h,根据表格中信息,应选择光照为　　　　　、CO2浓度为　　　　、光照下温度为　　　　和黑暗下温度为　　　　的条件,以保证水稻中有机物的积累量最多。 答案:(1)呼吸速率　光照强度、温度、CO2浓度(2)在温度和CO2浓度都相同的情况下,C组的光照强度强于B组的,C组光反应阶段产生的ATP和[H]较多,促进了C3的还原,使暗反应加快,光合速率升高(3)全光照　1.22%　30 ℃　10 ℃解析:(1)A组实验是在黑暗条件下测得的,可以表示水稻在不同温度条件下的呼吸速率;根据表格信息判断,此实验中影响光合速率的因素有温度、光照强度和二氧化碳浓度。(2)根据表格分析,B组与C组的唯一变量是光照强度,在温度和CO2浓度都相同的情况下,C组的光照强度高于B组的光照强度,C组光反应阶段产生的ATP和[H]较多,促进了C3的还原,使暗反应加快,C组的光合速率升高,所以在相同温度下,C组的光合速率明显高于B组。(3)根据题意分析,对水稻进行光照、黑暗处理各12h,欲使水稻中有机物积累的量最多,则光照条件下的净光合速率与黑暗条件下的呼吸速率的差值应该最大,因此应选择光照为全光照、CO2浓度为1.22%、光照下温度为30℃和黑暗下温度为10℃的条件。9.(2018全国Ⅱ理综)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如下图所示,据图回答问题。(1)从图可知,A叶片是树冠　　　　(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是　　　　　　　　。 (2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的　　　反应受到抑制。 (3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素的过程中,常用的有机溶剂是　　　　　　　　。 答案:(1)下层　A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片　(2)暗　(3)无水乙醇解析:(1)据图可知,相同光照强度下,两种叶片净光合速率有所不同,且A叶片达到净光合速率最大值时的光照强度小于B叶片达到净光合速率最大值时的光照强度,所以A叶片是树冠下层的叶片。(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,说明光合作用的光反应不变,光反应产生的ATP和NADPH不变,A叶片净光合作用速率下降的原因是暗反应受到抑制。(3)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以常用无水乙醇提取绿叶中的叶绿素。