第三章过关检测(时间:75分钟 满分:100分)一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。1.将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在适宜的环境中,一段时间后植株达到40g,其增加的质量来自( )A.水、矿质元素和空气B.光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤D.光、矿质元素和空气2.反应式“ADP+Pi+能量ATP”是在所有活细胞中发生的反应,下列与反应式中“能量”相关的叙述,不正确的是( )A.植物叶肉细胞内,反应向右进行所需能量可来自光合作用和细胞呼吸B.酶具有专一性,因此向左反应和向右反应的酶不同C.向左反应释放的能量可用于CO2的固定D.人的不同体细胞中ATP的浓度相差不大3.右图表示酶的活性受温度影响的变化曲线,下列有关分析错误的是( )A.图中A点和C点酶的结构相同B.B点表示酶的最大活性C.D点表示该酶的最适温度D.同一种酶在不同温度下可以具有相同的催化效率
4.下图中,①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能。下列图解正确的是( )5.右图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是( )A.该反应的场所是叶绿体的类囊体B.C3生成(CH2O)需要[H]、ATP和多种酶C.提高温度一定能促进(CH2O)的生成D.该反应伴随ATP的合成6.有关下图所示模拟实验的叙述,正确的是( )A.甲和乙都不产生气泡B.甲产生气泡与光有关C.甲和乙都产生气泡,气泡成分不同
D.甲和乙都产生气泡,气泡成分相同7.科学家研究光合作用时进行了以下实验:在某种绿藻培养液中通入14CO2,在给予不同的光照时间后,从培养液中提取并分析放射性物质。预测实验结果是( )A.在一定时间内光照时间越长,产生的放射性物质的种类越多B.光照时间越长,固定产生的三碳化合物浓度越高C.无论光照时间长短,放射性物质都不会分布在线粒体中D.只要给予光照,放射性就会出现在[H]中8.右图为叶绿体结构与功能示意图,请据图判断下列有关说法,不正确的是( )A.图中结构B中的能量转换是ATP中活跃的化学能转变为甲中稳定的化学能B.光合作用过程中释放的O2来自H2OC.B处进行的暗反应在有光、无光条件下均可进行,因此黑暗条件下绿色植物仍可合成甲物质D.光合作用过程中CO2被固定并还原成图中的甲物质9.下图所示为某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合作用过程中C3、C5化合物的数量变化。若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时,叶绿体中C3含量的变化、C5含量的变化分别相当于曲线中的( )A.C→D段(x),B→C段(y)B.D→E段(x),D→E段(y)
C.D→E段(y),C→D段(x)D.B→C段(y),B→C段(x)10.马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是( )A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生11.取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,将圆片平均分成甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭装置内,并分别给予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件一致。照光相同时间后,测得各装置内氧气的增加量如右图所示,下列叙述错误的是( )A.装置内增加的氧气来自水B.光照强度为a时,光合作用停止C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系12.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,通入不同浓度的氧气时,其产生的乙醇和二氧化碳的量如下图所示。在氧浓度为A时( )
A.酵母菌只进行无氧呼吸B.酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸C.酵母菌只进行有氧呼吸D.酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量小于有氧呼吸13.下图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图,①~⑤表示有关过程,X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法错误的是( )A.X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATPB.①~⑤过程中能产生ATP的有①②③④C.②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定D.光合速率小于呼吸速率时,④过程产生的CO2会释放到细胞外14.下图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程,下列有关叙述正确的是( )A.物质①②依次是H2O和O2B.图中所示过程只能发生在真核细胞中C.用18O标记葡萄糖,则产物水中会很快检测到大量的放射性D.植物细胞质基质中消耗的ATP来源于细胞质基质、线粒体和叶绿体二、多项选择题:共5题,每题3分,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。15.下图表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物光合速率和呼吸速率的影响。下列叙述正确的是( )
A.15℃时细胞呼吸为暗反应提供的ATP不足B.5~37℃范围内,植物均表现为生长状态C.当温度达到50℃时,植物因蛋白质失活而死亡D.温室栽培中温度控制在30℃最利于该植物生长16.还原氢([H])在生物的生理活动中起重要作用,下列有关叙述正确的是( )A.高等植物的光合作用中,[H]产生自水的裂解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17.细胞内的磷酸果糖激酶(酶P)催化下列反应:果糖-6-磷酸+ATP果糖-1,6-二磷酸+ADP,这是细胞有氧呼吸第一阶段的重要反应。下图为高、低两种ATP浓度下酶P与果糖-6-磷酸浓度的关系。下列叙述正确的是( )A.酶P应该广泛存在于需氧型生物和厌氧型生物的细胞内B.一定范围内,果糖-6-磷酸浓度与酶P活性呈正相关C.低ATP浓度在一定程度上抑制了酶P的活性D.有氧呼吸的第一阶段既产生ATP,也消耗ATP
18.为研究Cu2+和Cl-对唾液淀粉酶活性的影响,某小组设计了如下操作顺序的实验方案。甲组:CuSO4溶液→缓冲液→淀粉酶溶液→淀粉溶液→保温→检测乙组:NaCl溶液→缓冲液→淀粉酶溶液→淀粉溶液→保温→检测丙组:蒸馏水→缓冲液→淀粉酶溶液→淀粉溶液→保温→检测各组试剂量均适宜,下列对该实验方案的评价,不合理的是( )A.缓冲液的pH应控制为最适pHB.设置的对照实验能达成实验目的C.宜选用斐林试剂来检测淀粉的剩余量D.保温的温度应控制在37℃左右19.研究人员将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,在适宜温度条件下进行实验,并将所测数据绘制如下图所示。下列叙述错误的是( )A.甲、乙两种植物中,利用CO2能力强的是甲植物B.当甲植物净光合速率为0时,乙植物净光合速率大于0C.乙植物的净光合速率的数值为E数值与A数值绝对值之和D.将甲植物放在无O2小室中光照一段时间,其有氧呼吸强度减弱三、非选择题:共5题,共57分。20.(11分)回答下列与生态系统相关的问题。(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自 。
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另外两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。在甲、乙瓶中生产者细胞呼吸相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内 ;C与B的差值表示这段时间内 ;A与B的差值表示这段时间内 。21.(12分)下图1是叶绿体中色素的吸收光谱,为探究不同波长的光和CO2浓度对番茄试管苗光合作用的影响,用光照强度相同的白光、红光和黄光做光源,在不同CO2浓度下培养试管苗一段时间后,测定番茄试管苗净光合速率实验结果如图2所示。请据图回答下列问题。图1图2(1)图1中类胡萝卜素的吸收光谱是 (填“a”“b”或“c”)。 (2)图2中,若要探究红光和黄光条件下幼苗叶片的各色素含量是否相同,需要用 分别提取不同条件下的叶片色素,再进行分离和比较。
(3)图2中,A点时对于番茄试管苗的光合细胞来说,叶绿体消耗的CO2量 (填“大于”“小于”或“等于”)细胞呼吸产生的CO2量,图中AB段的生物学意义是 。 (4)实验结果表明,大棚种植番茄时,应采用白色或无色塑料薄膜搭建顶棚,原因是 。 22.(13分)图甲是光合作用和细胞呼吸过程简图,图乙是外界因素对光合作用强度的影响曲线,请据图分析回答下列问题。(1)写出图甲中①②所示生理过程的名称:① ;② 。(2)图甲中①②生理过程在细胞内进行的场所:① ;② 。(3)图甲中③和④所示的生理过程都是 。如果消耗等量的葡萄糖,则③或④过程所释放的能量与②过程相比数量 。 (4)如果用(CH2O)表示糖类,则图甲中①过程的化学反应式为 。 (5)图甲中①过程需要光合色素捕获并转化光能,分离色素可用 法。 (6)图甲中①过程产生的O2可用于②过程的第 阶段。 (7)影响绿色植物光合作用的外界因素有光照强度、CO2浓度、温度等。①若图乙中的x代表光照强度,光照强度影响光合作用强度主要是影响 阶段。②若图乙中的x代表温度,其主要通过影响 来影响光合作用强度。
③光合作用强度在图丙的A点时达到最大值,请画出CO2浓度继续增加时曲线的变化趋势。23.(11分)叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题。(1)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在叶绿体的 上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3-Ⅰ,C3-Ⅰ还原为三碳糖(C3-Ⅱ),这一步骤需要 作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为 。(2)作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有 (填序号)。 ①外界环境的CO2浓度②叶绿体接受的光照强度③受磷酸根离子浓度调节的C3-Ⅱ输出速度④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度(3)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体 。 24.(10分)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是 ,模块3中的甲可与CO2结合,甲为 。 (2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将 (填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是 。 (3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量 (填“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是 。 (4)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是 。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。 答案：1.A 解析根据光合作用的过程可知,植物产生的有机物主要来自空气中的CO2,另外植株增加的质量还来自对水和矿质元素的吸收。2.C 解析CO2的固定过程不消耗能量。3.A 解析低温能抑制酶的活性,但不会使酶的结构发生改变;高温能破坏酶的结构而使其变性失活。B点是曲线的最高点,表示该酶的最大活性;D点表示该酶的最适温度。A、C点酶的活性相同。4.C 解析酶能够降低化学反应的活化能,因此有酶催化时所需能量较无酶催化时要少,二者的差值表示酶降低的活化能。5.B 解析图示为光合作用的暗反应阶段,该反应进行的场所是叶绿体的基质。C3生成(CH2O)需在多种酶的催化下,利用ATP提供的能量,通过[H]
的还原性进行。若在最适温度条件下,提高温度反而会降低酶的活性,会使光合作用暗反应减弱。暗反应伴随ATP的水解。6.C 解析甲装置中,丙酮酸在线粒体内进行有氧呼吸的第二阶段,可产生CO2,该过程不需要光照。乙装置中,NaHCO3溶液可释放CO2,在有光条件下叶绿体进行光合作用产生O2。7.A 解析通入的14CO2在暗反应过程中先被固定形成14C3,再被还原形成(14CH2O),(14CH2O)再被转化为其他种类的有机物,因此光合作用之后产生的放射性物质的种类会增多;随光照时间延长,在CO2固定产生C3的同时,C3也在不断地被消耗,最终处于动态平衡,因此固定产生的三碳化合物不会越来越多;CO2中放射性物质经光合作用进入(CH2O),再经细胞呼吸进入丙酮酸,故可以进入线粒体;光照时间过短,放射性物质不会出现在[H]中。8.C 解析暗反应必须由光反应为其提供[H]和ATP才能进行,黑暗条件下光反应停止,暗反应也停止。9.B 解析光照变强时,光反应加强,[H]、ATP合成速度加快,C3的还原加快,C3减少,C5增加;光照变弱时,光反应减弱,[H]、ATP合成速率减慢,C3的还原速率减慢,C3增加,C5减少。10.B 解析在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段,葡萄糖分解成丙酮酸,释放出少量的能量并生成少量ATP,第二阶段在相应酶的催化下,丙酮酸转化为乳酸,不产生ATP;氧气浓度升高,会促进有氧呼吸,抑制无氧呼吸。11.B 解析光合作用光反应阶段主要发生ATP的合成和H2O的裂解,其中H2O裂解为[H]和O2。若装置中氧气含量不增加,说明光合作用强度小于或等于细胞呼吸强度,不代表光合作用停止。丙组产生O2量最多,消耗的CO2量最多,因此,丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低。12.B 解析在氧气浓度为A时,产生的二氧化碳的物质的量为15mol,此时既有有氧呼吸产生二氧化碳,也有无氧呼吸产生二氧化碳。在氧气浓度为A时,无氧呼吸产生的乙醇为6mol,则无氧呼吸产生的二氧化碳为6mol,有氧呼吸产生的二氧化碳为15-6=9(mol);根据无氧呼吸的反应式,无氧呼吸消耗的葡萄糖为3mol,根据有氧呼吸反应式,有氧呼吸消耗葡萄糖为1.5mol。
13.B 解析X是C3,Y是丙酮酸,Z是ATP,A项正确;光反应阶段①和有氧呼吸的第一、二阶段③④产生ATP,暗反应阶段中的C3的还原过程②不能产生ATP,B项错误;②表示C3的还原,⑤表示CO2的固定,C项正确;光合速率小于呼吸速率时,叶肉细胞会有CO2释放,即④过程产生的CO2会释放到细胞外,D项正确。14.A 解析图示过程为有氧呼吸,原核细胞在细胞质基质和细胞质膜上也能完成;葡萄糖中氧的去向是丙酮酸→CO2;植物细胞质基质中消耗的ATP只能来源于细胞质基质和线粒体。15.BD 解析暗反应需要的ATP来自光反应,A项错误;5~37℃范围内,实际光合速率始终大于呼吸速率,植物均表现为生长状态,B项正确;当温度达到50℃时,植物仍然能够进行细胞呼吸,说明植物没有死亡,C项错误;在温度为30℃的条件下,实际光合速率与细胞呼吸速率的差值最大,最利于该植物生长,D项正确。16.ACD 解析高等植物光合作用的光反应过程中,水的裂解产生[H],A项正确;光合作用中[H]用于C3的还原,B项错误;有氧呼吸中[H]与氧结合生成水,该过程释放大量能量,C项正确;无氧呼吸中[H]与丙酮酸等中间代谢产物结合生成乳酸或乙醇和CO2,D项正确。17.ABD 解析细胞有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段完全相同,酶P催化细胞有氧呼吸第一阶段的反应,故酶P应该广泛存在于需氧型生物和厌氧型生物的细胞内,A项正确;底物充足的情况下,果糖-6-磷酸浓度与酶P活性呈正相关,B项正确;根据题图可知,低ATP浓度可以促进酶P的活性,C项错误;磷酸果糖激酶(酶P)催化下列反应:果糖-6-磷酸+ATP果糖-1,6-二磷酸+ADP,该过程消耗ATP,这是细胞有氧呼吸第一阶段的重要反应,此外有氧呼吸第一阶段也能够产生ATP,D项正确。18.BC 解析缓冲液的作用是维持溶液pH的稳定,本实验中pH、温度都是无关变量,为了避免二者对实验的干扰,温度和pH都应该设置到最适;甲、乙两组实验中除了有Cu2+和Cl-,还有SO42-和Na+,需要排除二者对实验的干扰,因此对照组还需要再设置一组排除SO42-和Na+干扰的对照实验,本实验中设置的对照实验只有一组,不能达成实验目的;本实验的因变量是淀粉的剩余量,可选用稀碘液检测实验中淀粉是否有剩余。19.ACD 解析甲、乙两种植物中,乙的CO2补偿点较低,故利用CO2能力强的是乙植物,A项错误;分析题图可知,甲植物净光合速率为0时,即C点时,乙植物净光合速率大于0,B项正确;乙植物的总光合速率的数值为E数值与A数值绝对值之和,C项错误;
将甲植物放在无O2小室中光照一段时间,其光合作用会制造氧气,导致其有氧呼吸强度增强,D项错误。20.解析(1)生产者的能量来自通过光合作用固定的太阳能。(2)甲、乙两瓶中只有生产者,A值表示甲、乙两瓶中水样的初始O2含量;甲瓶O2含量的变化反映的是细胞呼吸耗氧量,因此B=A-细胞呼吸耗氧量;乙瓶O2含量变化反映的是净光合作用放氧量,所以C=A+光合作用总放氧量-细胞呼吸耗氧量。综上分析,本实验中,C-A=光合作用总放氧量-细胞呼吸耗氧量=净光合作用的放氧量,即C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量;C-B=光合作用总放氧量,即C与B的差值表示这段时间内生产者的光合作用的总放氧量;A-B=细胞呼吸耗氧量,即A与B的差值表示这段时间内生产者的细胞呼吸耗氧量。答案(1)太阳能 (2)生产者净光合作用的放氧量 生产者光合作用的总放氧量 生产者细胞呼吸的耗氧量21.解析(1)类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,故图1三条曲线中可以代表类胡萝卜素的是c。(2)叶绿体中色素溶于有机溶剂而不溶于水,因此可以用无水乙醇等有机溶剂提取色素。(3)根据题图分析,A点的净光合速率大于0,因此对于番茄试管苗的光合细胞来说,叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量;题图中AB段,在红光照射下,随CO2浓度升高,番茄试管苗净光合速率逐渐增强。(4)白色或无色塑料薄膜能透入白光,番茄在不同CO2浓度下,白光做光源时净光合速率都最高,因此大棚种植番茄时,应采用白色或无色塑料薄膜搭建顶棚。答案(1)c (2)无水乙醇 (3)大于 在红光照射下,随CO2浓度升高,番茄试管苗净光合速率逐渐增强 (4)白色或无色塑料薄膜能透入白光,番茄在不同CO2浓度下,白光做光源时的净光合速率都最高22.解析图甲中的①过程既有光反应阶段水的裂解,又有暗反应阶段CO2的固定和C3的还原,最终生成葡萄糖,故准确答案是光合作用;图甲中②过程表示的是完整的有氧呼吸,故其场所应为细胞质基质和线粒体。对于光合作用的总反应式则要注意箭头上下的条件为光能和叶绿体。分离色素可用纸层析法。光照主要影响光反应阶段,温度主要影响酶的活性。答案(1)光合作用 有氧呼吸(2)叶绿体 细胞质基质、线粒体
(3)无氧呼吸 少(4)CO2+H2O(CH2O)+O2(5)纸层析(6)三(7)①光反应 ②酶的活性③23.解析(1)光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体膜上完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3-Ⅰ,C3-Ⅰ还原为三碳糖(C3-Ⅱ),需要[H]作为还原剂。C3的还原的产物除了C3-Ⅱ还有一分子的C5。(2)①外界环境的CO2浓度,直接影响CO2的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度;②叶绿体接受的光照强度,直接影响光反应产生的[H]和ATP,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度;③磷酸根离子浓度,直接影响ATP的合成,间接影响C3的还原以及C3-Ⅱ输出速度,进而影响C5的浓度;④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强弱,直接影响酶R催化CO2的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度。(3)光合作用合成的糖类,如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体吸水涨破。答案(1)类囊体膜 [H] C5(五碳化合物) (2)①②③④ (3)吸水涨破24.解析(1)分析题图可知,模块1为将光能转化为电能的过程,模拟的是色素吸收光能的过程,模块2模拟的是水分子氧化以产生氧分子和氢离子,并合成ATP的过程,因此两个模块模拟的是光反应过程。模块3模拟的是暗反应过程。(2)模块3模拟暗反应过程,气泵泵入的是CO2,其中甲表示C5,乙表示C3,若正常运转过程中气泵突然停转,则输入到暗反应系统中的CO2浓度下降,CO2固定减少,则C3的含量会减少,若气泵停转的时间较长,则暗反应过程为光反应提供的ADP、Pi和NADP+不足,会导致模块2中的能量转换效率下降。(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,
该系统糖类的积累量与植物的总光合作用量相等,由于该系统未模拟细胞呼吸,不会通过细胞呼吸消耗糖类,而植物会进行细胞呼吸,因此该系统积累的糖类多于植物。(4)干旱条件下,植物的光合作用速率降低的主要原因是干旱导致植物的蒸腾作用加强,植物为了防止水分散失会关闭气孔,叶片气孔开放程度降低,CO2吸收量减少。答案(1)模块1和模块2 C5(五碳化合物) (2)减少 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足 (3)高于 人工光合作用系统没有细胞呼吸消耗糖类(或植物细胞呼吸消耗糖类) (4)叶片气孔开放程度降低,CO2的吸收量减少
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