2020高考生物二轮总复习专题限时训练1-2-4光合作用与细胞呼吸（Word版带解析）

一、选择题 1．(2018·滨海新区模拟)如图表示某自养型生物细胞光合作用、细胞呼吸过程中[H] 的转移过程。下列叙述错误的是(　　) H2O ― ― → ① [H] ― ― → ② (CH2O) ― ― → ③ [H] ― ― → ④ H2O A．图中过程①③④都能产生 ATP B．过程③需要 H2O 参与，能产生 CO2 C．过程①和过程④离不开叶绿体和线粒体 D．过程①和过程③产生的[H]不是同种物质 答案：C 2．如图所示为在一定条件下，CO2 浓度对菜豆植株光合速率的影响，假设呼吸速 率不变。图中的 x、y、z 可能表示不同的光照强度或温度。下列说法正确的是(　　) A．CO2 浓度越高，菜豆植株的总光合速率越大 B．若 x、y、z 表示不同的光照强度，则 x>y>z C．若 x、y、z 表示不同的温度，则 x>y>z D．若光照强度突然由 z 变为 y，短时间内叶绿体中 C3 含量增多 答案：B 3．某生物兴趣小组利用番茄的非绿色器官进行相关实验，并将得到的数据绘成如 图所示的曲线。则对图中各点的分析及推断不正确的是(　　) A．a 点时，细胞只进行无氧呼吸，要满足植物正常生长需消耗的有机物多B．b 点时，无氧呼吸减弱与 O2 的浓度增加有关 C．c 点时，细胞产生 ATP 的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体 D．细胞呼吸时，相关物质的变化趋势表现出不同步的关系 答案：C 4．如图表示在相同外界条件下进行的探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置(培养液 中碳源主要是糖)，下列相关叙述错误的是(　　) A．装置 1 和装置 2 中的液滴移动方向相反，说明酵母菌一定进行了有氧呼吸 B．装置 1 中液滴不移动，装置 2 中液滴右移说明酵母菌只进行无氧呼吸 C．装置 2 中液滴移动的距离与酵母菌的 CO2 释放量和 O2 消耗量的差值呈正相关 D．可以向两个装置的培养液中添加溴麝香草酚蓝水溶液来确定细胞是否进行了无 氧呼吸 答案：D 5．为研究某植物在水分相对缺乏的条件下，叶表面气孔是均匀关闭还是不均匀关 闭，科研人员用以下两种方法进行实验。 方法 1：将被测叶片置于含放射性的空气中，缺水条件下光照 20 s 后将叶片速冻至 －60 ℃，通过检测叶片中放射性有机物的分布是否均匀来判断气孔是否均匀关闭。 方法 2：在缺水条件下对被测叶片进行光照 2 h 后，用有机溶剂将叶片脱色后用 I－ KI 溶液处理，通过观察叶片中蓝色分布是否均匀来判断气孔是否均匀关闭。 下列说法正确的是(　　) A．方法 2 中为消耗叶片中原有的淀粉，实验前需要将叶片进行黑暗处理 B．方法 1 中可对空气中的 CO2 中的碳元素或 O2 中的氧元素进行放射性标记 C．方法 2 比方法 1 的实验时间长，主要原因是方法 2 中叶片光合速率较小 D．气孔是否关闭只影响暗反应，对光反应无影响 答案：A 6．科研人员以梧桐叶为材料研究不同浓度的 CO2 对光合作用强度的影响。图 1 为 实验装置示意图，图 2 为适宜光照条件下随 NaHCO3 浓度变化装置内 O2 浓度的变化曲线。下列说法不正确的是(　　) A．各实验组中所用叶圆片数量和生理状况应该相同 B．开始实验前需将装置遮光 C．和 b 点相比，a 点叶绿体中 C5 消耗得更快，ATP 生成更慢 D．NaHCO3 相对浓度超过 20 后，曲线可能下降 解析：为保证实验的准确性，应确保无关变量相同且适宜，为了避免实验前光照 的影响，实验前需要将装置遮光，A、B 正确；分析题图可知，与 b 点相比，a 点 CO2 浓度更低，CO2 固定消耗 C5 要更慢，C 错误；NaHCO3 相对浓度超过 20，可 能导致细胞失水，使细胞的光合作用受到影响，导致曲线下降，D 正确。 答案：C 7．景天科植物 A 有一种很特殊的 CO2 固定方式：夜间气孔开放，吸收的 CO2 生 成苹果酸不断储藏在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸运输至细胞质基质 并经脱羧作用释放 CO2 用于光合作用。下列叙述正确的是(　　) A．白天植物 A 进行光合作用所需的 CO2 只能来源于苹果酸的脱羧作用 B．晴朗的白天，植物 A 的光合作用过程中不会出现明显的“午休”现象 C．若白天苹果酸的运输不消耗能量，则苹果酸通过液泡膜的过程一定不涉及主动 运输 D．植物 A 夜晚可以产生 O2，所以植物 A 夜晚适合放在卧室 解析：白天植物 A 进行光合作用所需的 CO2 的来源有两个：一个是细胞呼吸产生 的 CO2，一个是苹果酸经脱羧作用释放的 CO2，A 错误。白天植物 A 气孔关闭， 植物 A 不会出现明显的“午休”现象，B 正确。白天苹果酸从液泡到细胞质基质 的运输不消耗能量，此时液泡中苹果酸浓度大于细胞质基质中的苹果酸浓度，则 夜晚必然存在苹果酸由细胞质基质向液泡内的逆浓度梯度运输，该过程为主动运 输，C 错误。光合作用过程中 O2 的生成依赖于水的光解，夜晚没有光照，所以植 物 A 夜晚不可能生成 O2，D 错误。答案：B 8．高等植物的光合作用需要依赖叶绿体中的光合色素。不同环境条件下，叶绿体 中的叶绿素 a 和叶绿素 b 之间可以发生相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。 研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素 a/叶绿素 b 的值会降低，以适应环境。如 图是叶绿体中两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是(　　) A．图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上 B．利用纸层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端 C．植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光 D．弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 解析：植物细胞中，叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A 错误；纸层析法分 离色素时，滤纸条最下端的色素带为叶绿素 b(①), B 错误；叶绿素主要吸收的是红 光和蓝紫光，对绿光的吸收量最小，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色，C 错误； 根据题干信息可知，弱光下叶绿素 a 通过“叶绿素循环”向叶绿素 b 转化，以适 应弱光环境，增强对光能的利用，D 正确。 答案：D 9．如图是某高等植物叶肉细胞中糖类合成与分解的过程示意图。下列有关叙述正 确的是(　　) A．过程①产生的 CO2 中的氧原子来自 O2 B．过程②中产生的 ATP 可供其他生命活动使用 C．过程②产生的 O2 中的氧原子来自 CO2 和 H2O D．过程①产生的能量大部分以热能的形式散失 解析：过程①表示有氧呼吸，有氧呼吸的第二个阶段产生 CO2，在这一个阶段丙 酮酸和 H2O 彻底分解，产生 CO2 和[H]，该阶段中没有 O2 参与，A 错误；过程②是光合作用，光反应阶段产生的 ATP 一般只用于 C3 的还原，B 错误；过程②产生 的 O2 中的氧原子只来自 H2O，C 错误；过程①产生的能量大部分以热能的形式散 失，D 正确。 答案：D 二、非选择题 10．(2019·河北衡水中学调研改编)为研究酵母菌的细胞呼吸方式，某生物小组制 作了如图甲、乙所示的装置 a～f(呼吸底物是葡萄糖，且不考虑外界条件的影响)， 请据图回答问题： (1)图甲中能够验证酵母菌进行有氧呼吸的装置组合是________(用字母和箭头表 示连续顺序)，有氧呼吸可用图丙中的________(用序号表示)过程表示；若将装置 d 内的酵母菌换成乳酸菌，并与装置 b 连接，____________(填“能”或“不能”)观 察到 b 装置中出现浑浊的现象，其原因是______________________________。 (2)图乙中，X 指的是______溶液。若装置 e 中的红色液滴不移动，装置 f 中的红色 液滴向右移动，则酵母菌的细胞呼吸方式是______________________。 (3)图丙所示为酵母菌的细胞呼吸过程，与产生物质 B 的过程有关的酶存在于细胞 的________________中，物质 E 可用__________________检测，其中释放能量最 多的过程是________(填序号)。 (4)图丁表示酵母菌在不同 O2 浓度条件下，CO2 释放速率和 O2 吸收速率的变化。O2 浓度为 b%时，有________(填比例)的葡萄糖用于无氧呼吸。 解析：(1)酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，能产生大量的 CO2，CO2 可使澄清 石灰水变浑浊。利用题图甲所示装置证明酵母菌进行有氧呼吸时，需提供 O2 但其 中不能含有 CO2，因此通入 a 装置的空气需先经过 c 装置，以除去空气中的 CO2，保证使 b 装置中的澄清石灰水变浑浊的是酵母菌有氧呼吸产生的 CO2，由此可知 装置连接顺序是 c→a→b。分析题图丙可知，A、B、C、D、E 分别表示丙酮酸、 CO2、[H]、O2、酒精，过程①为有氧呼吸或无氧呼吸的第一个阶段，过程②为无 氧呼吸的第二个阶段，过程③为有氧呼吸的第三个阶段，过程④为有氧呼吸的第 二个阶段，所以题图丙中①④③表示有氧呼吸过程。若将 d 装置内的酵母菌换成 乳酸菌，并与 b 装置连接，由于乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，不产生 CO2，所 以不能观察到 b 装置中出现澄清石灰水变浑浊的现象。(2)题图乙中，X 应为 NaOH 溶液，用于吸收酵母菌细胞呼吸产生的 CO2。这样 e 装置中红色液滴向左移动的距 离即可代表酵母菌细胞呼吸消耗的 O2 量。装置 f 中红色液滴移动的距离可代表酵 母菌细胞呼吸消耗的 O2 量与产生的 CO2 量的差值。若 e 装置中的红色液滴不移动， 说明酵母菌没有消耗 O2，不进行有氧呼吸；f 装置中的红色液滴向右移动，说明产 生的 CO2 量大于消耗的 O2 量，综合分析可知酵母菌的细胞呼吸方式是无氧呼吸。 (3)结合对(1)的分析可知，题图丙中的物质 B 是 CO2，CO2 产生于无氧呼吸的第二 个阶段和有氧呼吸的第二个阶段，因此与产生物质 B 的过程有关的酶存在于细胞 的细胞质基质和线粒体(基质)中。物质 E 是酒精，可用酸性的重铬酸钾溶液检测。 释放能量最多的是有氧呼吸的第三个阶段，即题图丙中的过程③。(4)根据题图丁 可知，当 O2 浓度为 b%时，O2 吸收速率的相对值为 3，则通过有氧呼吸释放 CO2 的速率相对值也为 3，又根据图中 CO2 释放速率的相对值为 8，可知通过无氧呼吸 释放 CO2 的速率相对值为 5；根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可推知，无氧 呼吸消耗葡萄糖的速率相对值为 5/2，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率相对值为 1/2， 所以有 5/6 的葡萄糖用于无氧呼吸。 答案：(1)c→a→b　①④③　乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，不产生 CO2　(2)NaOH　 无氧呼吸　(3)细胞质基质和线粒体(基质)　酸性的重铬酸钾溶液　③　(4)5/6 一、选择题 1．如图表示可在植物细胞内发生的物质变化，其中 a、b、c、d 表示生理过程。下 列分析正确的是(　　)A．植物细胞都能发生 a、b、c、d 过程 B．不同条件下发生 a 过程的场所可能不同 C．a、c、d 均发生在生物膜上 D．能产生 ATP 的过程只有 a 和 c 答案：B 2．高原鼠兔对高原低氧环境有很强的适应性。高原鼠兔细胞中部分糖代谢途径如 图所示，骨骼肌和肝细胞中相关指标的数据如表所示。下列说法正确的是(　　) 比较项目 骨骼肌细胞 肝细胞 LDH 相对表达量 0.64 0.87 PC 相对表达量 0 0.75 乳酸含量/(mmol·L－1) 0.9 1.45 A.高原鼠兔骨骼肌消耗的能量主要来自丙酮酸生成乳酸的过程 B．肝细胞 LDH 相对表达量增加有助于乳酸转化为葡萄糖和糖原 C．低氧环境中高原鼠兔不进行有氧呼吸说明其细胞中缺少线粒体 D．高原鼠兔血清中 PC 含量异常增高的原因是骨骼肌细胞受损 答案：B 3．(2019·北京模拟)下列对光合作用图解分析不正确的是(　　) A．图示为真核生物的光合作用过程 B．若突然停止 CO2 供应，则短时间内三碳化合物的含量将上升 C．图中①为 O2，②为 ATP D．若用 3H 标记的 H2O 进行示踪，可发现 H 的转移途径为 H2O→[H]→糖类答案：B 4．(2019·湘赣十四校联考)为研究某植物的光合特性，研究人员测定了植物 A 在有 光和黑暗条件下的 CO2 吸收速率，结果如下图。下列分析不正确的是(　　) A．在有光和黑暗的条件下，植物 A 细胞中所合成的 ATP 均能用于 CO2 的固定和 还原 B．在黑暗条件下，植物 A 与一般植物不同，暗期植物对 CO2 吸收总量始终大于 零 C．在有光条件下，植物 A 与一般植物相同，细胞吸收的 CO2 被固定为三碳化合 物 D．若植物 A 中酸性物质在暗期上升，光期下降，推测 CO2 能够在暗期转化为酸 性物质贮存起来，在光期释放出来 答案：A 5．(2019·山东德州上学期 11 月月考)如图为叶绿体类囊体中进行的一系列反应， A、B 表示物质。据图分析错误的是(　　) A．此过程中光能先转化成电能再转化成活跃的化学能 B．A 为氧气，可以用于有氧呼吸的第三个阶段 C．H＋通过 B 以协助扩散的方式运输到膜外 D．B 在类囊体膜和叶绿体内膜上均有分布 答案：D 6．表格甲表示在 a、b、c、d 四种条件下，以葡萄糖为呼吸底物测得某植物种子萌发过程中 CO2 和 O2 体积变化的相对值；图乙表示有关细胞呼吸的曲线。分析下列 相关说法，正确的是(　　) 甲 条件 a b c d CO2 释放 量 10 8 6 7 O2 吸收量 0 3 4 7 A．分析甲可知，a 条件下，葡萄糖被彻底氧化分解，产物除了 CO2 外还有酒精 B．分析乙可知，随 O2 浓度的增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸会持续不断 地加强 C．甲中 b、c 条件下发生的呼吸方式，与乙中 e 点之后曲线所代表的呼吸方式相 同 D．甲中 d 条件下 ATP 的产生场所与乙中 O2 浓度小于 10%时的 ATP 产生场所相 同 解析：题表甲中 a 条件下，O2 吸收量的相对值为 0，CO2 释放量的相对值为 10， 说明此过程只进行无氧呼吸，产物有 CO2 和酒精，但是无氧呼吸中葡萄糖没有被 彻底氧化分解，A 错误。题图乙中曲线的横坐标是 O2 的浓度，纵坐标是 CO2 的释 放量，随着 O2 浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸强度逐渐加强，当 O2 浓度达到一定值后，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)，B 错误。题 表甲中 b、c 条件下，CO2 的释放量>O2 的吸收量，说明此时该植物种子同时进行 有氧呼吸和无氧呼吸，而乙中 e 点之后所代表的呼吸方式是有氧呼吸，C 错误。题 表甲中 d 条件下 O2 吸收量和 CO2 释放量相等，此时只进行有氧呼吸，产生 ATP 的场所是细胞质基质和线粒体；题图乙中 O2 浓度小于 10%时，细胞同时进行无氧 呼吸和有氧呼吸，产生 ATP 的场所也是细胞质基质和线粒体，D 正确。 答案：D二、非选择题 7．(2019·山师大附中二模)图 1 为某绿色植物细胞内部分代谢活动图解，其中①～ ⑤表示代谢过程，A～F 表示代谢过程中产生的物质；图 2 在为光照等环境因素影 响下光合速率变化的示意图。请据图回答问题： (1)图 1 中，物质 E 是________，物质 D 是________，过程①为____________。 (2)图 2 中，O～t1，细胞中 C6H12O6 的含量____________(填“增加”“不变”或“减 少”)；若在 t2 时刻增加光照，光合速率将________(填“增强”“减弱”或“不 变”)；t3～t4，图 1 中①的变化是________(填“增强”“减弱”或“不变”)。 (3)提取该绿色植物叶片中的色素，用纸层析法分离色素时，叶绿素 a 和叶绿素 b 在层析液中溶解度较小的是__________________。 解析：(1)题图 1 中过程①～⑤分别代表光反应、暗反应，有氧呼吸第三个阶段、 有氧呼吸第二个阶段、有氧呼吸第一个阶段；A～F 分别代表[H]和 ATP、ADP 和 Pi、O2、CO2、[H]、丙酮酸。(2)题图 2 中，O～t1，光合速率和呼吸速率相等，细 胞中有机物含量不变；t2 时刻光照充足，增加光照，光合速率将不变；t3～t4，CO2 增多，暗反应加快，消耗的[H]和 ATP 增多，促使光反应(过程①)增强。(3)由纸层 析法分离色素实验结果可知，叶绿素 b 比叶绿素 a 扩散得慢，说明叶绿素 b 在层 析液中溶解度较小。 答案：(1)[H]　CO2　光合作用光反应　(2)不变　不变 增强　(3)叶绿素 b 8．(2019·河北衡水模拟)如图 1 表示利用高粱和小麦在适宜的温度、光照强度下进行的有关实验。图 2 曲线图表示小麦在最适宜的光照强度、CO2 浓度等条件下测得 的温度与光合速率、呼吸速率[图中单位为 mg/(cm2·h)]的关系曲线。请分析并回答 下列问题： (1)从图 1 中可知，影响光合速率的因素有______________________________。若 将长势相同(呼吸速率相近)的高粱和小麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中， 保持适宜的温度、光照强度、CO2 浓度和 21%的 O2 浓度，一段时间后将装置移入 黑暗环境中，__________幼苗先死亡。 (2)图 2 中的 A 点表示________________________，图 2 中测得该植物光合速率最 大值为(用 CO2 固定速率表示)______________mg/(cm2·h)。当温度达到________℃ 时，该植物不再进行光合作用。 (3)如图 2 所示，小麦在 30 ℃条件下光照处理 12 h，20 ℃条件下黑暗处理 8 h，单 位面积(1 cm2)有机物(葡萄糖)的积累量为 ________mg。 解析：(1)分析题图 1 可知，题图 1 中存在多个自变量，包括 CO2 浓度、O2 浓度和 植物种类，因此，题图 1 中影响光合速率的因素有 CO2 浓度、O2 浓度和植物种类。 在同一透明密闭的装置中，题述条件下，高粱的光合速率明显大于小麦，一段时 间后，移入黑暗环境，由于之前高粱积累的有机物较多，因而小麦幼苗先死亡。(2) 分析题图 2 可知，虚线为 CO2 产生速率，代表呼吸速率，实线为 CO2 吸收速率， 代表净光合速率。题图 2 中 A 点的净光合速率为 0，说明小麦在该温度时总光合 速率等于呼吸速率。当温度为 30 ℃时，小麦的净光合速率为 5 mg/(cm2·h)，呼吸 速率为 3 mg/(cm2·h)，此时该植物光合速率取最大值，为 8 mg/(cm2·h)。55 ℃时， 两曲线相交并重合，此时小麦的总光合速率为 0，不再进行光合作用。(3)若小麦在 图 2 所示 30 ℃条件下光照 12 h，则净光合作用量＝5×12＝60 mg/cm2，20 ℃条件 下黑暗 8 h，呼吸作用消耗量＝2×8＝16 mg/cm 2，则 CO2 积累量＝60－16＝44 mg/cm2，依据光合作用反应式换算成葡萄糖的积累量为 180×44÷(6×44)＝30 mg/cm2。答案：(1)CO2 浓度、O2 浓度和植物种类　小麦　(2)在该温度时光合速率等于呼吸 速率　8　55　 (3)30