2020新课标高考生物二轮专题限时集训3光合作用和细胞呼吸（Word版附解析）.doc

专题限时集训(三)(A) (时间：40 分钟　满分：100 分) (对应学生用书第 133 页) 一、选择题(每小题 6 分，共 48 分) 1．(2019·甘肃、青海、宁夏联考)下列关于细胞呼吸及其应用的叙述，错误的 是(　　) A．O2 与 CO2 的比值，线粒体内比细胞质基质内低 B．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中有少量 ATP 生成 C．幼叶细胞的呼吸速率通常比成熟叶的大 D．降低 O2 浓度可抑制果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 B　[无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中没有能量的释放，也就没有 ATP 生成，B 错误。] 2．(2018·山师附中模拟)某同学为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，将少量的酵 母菌混入适量的面粉揉成光滑面粉团后均等分装在 2 个洁净的塑料袋中，一组充 满空气(甲组)，一组则排净空气(乙组)，扎紧袋口后放在相同且适宜的环境中观察 20～30 min。下列叙述不正确的是(　　) A．一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现，面团变湿润 B．该实验中甲组为实验组，乙组为对照组 C．若放置的时间足够长，甲组也会产生酒精 D．该实验应选择大小合适，气密性良好的塑料袋 B　[甲组充满空气，因此其中的酵母菌进行的是有氧呼吸，而有氧呼吸能产 生水，因此一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现，面团变湿润，A 正确；该 实验为对比实验，甲组和乙组相互对照，B 错误；若放置的时间足够长，甲组中空 气会被消耗完，酵母菌会因缺氧进行无氧呼吸而产生酒精，C 正确；该实验应选 择大小合适，气密性良好的塑料袋，D 正确。] 3．(2019·德州期中)下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 D　[B 只分布在类囊体膜上，叶绿体内膜上没有分布，D 项错误。] 4．(2019·聊城一中模拟)如图甲为某单子叶植物种子萌发过程中干重的变化曲 线，图乙为萌发过程中 O2 吸收量和 CO2 释放量的变化曲线。据图分析，可以得出 的结论是(　　) 甲　　　　　　乙 A．种子萌发初期以有氧呼吸为主 B．干重减少的原因主要是呼吸作用分解有机物 C．A 点时萌发的种子开始进行光合作用 D．图乙两条曲线相交时，有氧呼吸与无氧呼吸速率相等 B　[根据乙图可知，在种子萌发的初期，产生的二氧化碳量明显大于消耗的 氧气量，说明种子萌发初期以无氧呼吸为主，A 错误；种子萌发过程中不能进行 光合作用，只进行呼吸作用消耗有机物，故干重减少的原因主要是呼吸作用分解 有机物，B 正确；萌发形成的幼苗刚开始进行光合作用时，由于光合速率小于呼吸 速率，所以干重仍然减少，随着光合速率的增加，A 点之后光合速率大于呼吸速 率，植株干重增加，故 A 点时萌发的种子光合速率等于呼吸速率，C 错误；图乙 两条曲线相交时，表明吸收的氧气的量等于呼吸产生的二氧化碳的量，说明此时 无氧呼吸被完全抑制，此时只进行有氧呼吸，D 错误。] 5．(2019·青岛二中期末)如下图表示夏季玉米地里距地面高度不同处 CO2 浓度 的变化，实线表示 10 时的测定结果，虚线表示 22 时的测定结果。下列分析正确的是(　　) A．在富含有机肥的农田中，图中 c 点会左移 B．10 时，植株不同高度处的光反应强度相同 C．22 时，植株高处比低处固定 CO2 能力强 D．b 点对应处是玉米植株叶光合面积较大处 D　[富含有机质的农田中，由于微生物分解作用，会释放出二氧化碳，故 c 点将会右移，A 错误；由图中实线可知，上午 10 时玉米植株不同高度 CO2 的吸收 量不同，植株不同高度处接收到的光照强度不同，故植株不同高度处的光反应强 度不同，B 错误；夜晚，无光照，不能进行光合作用，不固定二氧化碳，C 错误； 由图可知，b 点二氧化碳浓度最低，是玉米光合作用面积较大处的高度，D 正确。 故选 D。] 6．(2019·临沂期中)某植物叶肉细胞中部分物质变化途径如图。下列叙述错误 的是(　　) A．过程①和②发生在不同细胞器中 B．过程③和④都不在生物膜上进行 C．过程③消耗的 ATP 来自光反应 D．过程④生成物 CO2 中的氧只来自 C6H12O6 D　[过程①和②分别表示水的光解、O 2 和[H]结合生成 H2O，分别发生在叶 绿体和线粒体中，A 项正确；过程③和④表示 C3 的还原和 C6H12O6 分解产生 CO2 的过程，分别发生在叶绿体基质和细胞质基质、线粒体基质，B 项正确；过程③消 耗的 ATP 来自光反应，C 项正确；过程④生成物 CO 2 中的氧来自 C6H12O6 和 H2O，D 项错误。] 7．(2019·潍坊期末)人体细胞中能够发生的“O”转移过程是(　　)A．H2O 中的 O 转移到 CO2 中 B．H2O 中的 O 转移到 O2 中 C．CO2 中的 O 转移到 H2O 中 D．C6H12O6 中的 O 转移到 C2H5OH 中 A　[人体细胞在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸在 H2O 的参与下分解产生 CO2， H2O 中的 O 转移到 CO2 中。H2O 中的 O 转移到 O2 中，发生在光合作用过程中。 C6H12O6 中的 O 转移到 C2H5OH 中发生在植物细胞的无氧呼吸过程中。] 8．(2019·五省创优联考)如图表示在适宜的条件下，两种植物Ⅰ、Ⅱ的光合速 率随时间的变化情况。下列相关叙述正确的是(　　) A．当光照强度为 P 时，植物Ⅰ、Ⅱ的 O2 产生速率相等 B．若白天光照时间为 12 h，则平均光照强度需大于 N，植物Ⅰ才能正常生长 C．当光照强度为 Q 时，限制植物Ⅰ、Ⅱ的光合速率的因素均为光照强度 D．当光照强度为 Q 时，光照 14 h，黑暗 10 h，植物Ⅰ固定的 CO2 量为 92 mg B　[当光照强度为 P 时，植物Ⅰ、Ⅱ的净光合速率相等，但由于两者呼吸速 率不同，因此植物Ⅰ、Ⅱ的 O2 产生速率即总光合速率不相等，A 错误；若要植物 Ⅰ能正常生长，且白天光照时间为 12 h，则白天 12 h 有机物的积累量至少等于晚 上 12 h 有机物的消耗量，因此平均光照强度需大于 N，B 正确；当光照强度为 Q 时，光照强度已经不是限制植物Ⅰ、Ⅱ的光合速率的因素，C 错误；当光照强度 为 Q 时，植物Ⅰ净光合速率为 8 mg·h－1，光照 14 h，黑暗 10 h，植物Ⅰ固定的 CO2 量即总光合作用强度为 14×(8＋2)＝140 (mg)，D 错误。] 二、非选择题(52 分) 9．(12 分)(2019·考前仿真)为了研究光照对玉米叶片净光合速率的影响，测得 玉米叶片在不同光照强度下 CO2 吸收量的变化曲线如图所示。回答下列问题：(1)在 t1～t2 时，暗反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”)， 原因是______________________________________。 (2)在 t3 时，玉米叶肉细胞的叶绿体利用 CO2 的相对值为________。 (3)在 t3～t4 时给予全日照，玉米叶片吸收 CO2 量的相对值不再上升，说明 ____________________________________________________ ____________________________________________________； 此 时 玉 米 叶 肉 细 胞 间 CO2 浓 度 远 低 于 空 气 中 CO2 浓 度 ， 原 因 是 ____________________________________________________ ____________________________________________________。 解析：(1)在 t1～t2 时光照增强，叶绿体类囊体薄膜上的色素捕获光能增加，光 合速率逐渐加快，光反应为暗反应提供[H]和 ATP 增多，加速了叶绿体基质中 C3 的还原，导致暗反应增强，进而使光合作用速率增大。(2) 实际光合速率＝净光合 速率＋呼吸速率。由图可知，在 t3 时，净光合速率＝9，呼吸速率＝4，玉米叶肉 细胞的叶绿体利用 CO2 的相对值为 9＋4＝13。(3)在 t3～t4 时给予全日照，玉米叶 片吸收 CO2 量的相对值不再上升，说明光照强度不再是光合速率的限制因素，70% 全日照已经达到玉米的光饱和点；光饱和时玉米叶肉细胞光合作用强，利用细胞 间 CO2 的速率快，导致玉米叶肉细胞间 CO2 浓度远低于空气中 CO2 浓度。 答案：(除特殊说明外，每空 2 分，共 12 分)(1)增大　 光照强度增大，光反 应为暗反应提供[H]和 ATP 增多，导致暗反应增强(3 分)　(2)13　(3)给予 70%全 日照已经达到玉米的光饱和点　光饱和时玉米叶肉细胞光合作用强，利用细胞间 CO2 的速率快(3 分) 10．(14 分) (2019·武汉重点中学联考)低温寒潮会造成农作物受灾，光合作用 是受低温影响较显著的过程之一。科研人员用黄瓜研究低温弱光和低温黑暗两种 预处理对叶片光合作用的影响。(1)选取长势相同的黄瓜叶片，平均分成两部分，在相同且适宜的条件下，分 别测定叶片____________，目的是用于________。 (2)分别进行预处理，一部分置于低温弱光下，一部分置于________下，在培 养箱内处理 6 小时。之后，再次置于相同且适宜的条件下，测定光合作用强度， 结果如下图。该实验除了得出低温弱光和低温黑暗两种预处理都降低了黄瓜叶片 的光合作用强度以外，还发现________________的结论。 (3)为进一步探究上述两种预处理对光合作用强度影响的原因，用 NADP＋作 [H]受体来测定 NADPH 生成速率的变化，结果如下： 低温黑暗 低温弱光 预处理 实验前 实验后 实验前 实验后 NADPH 生成速率 100% 85.1% 100% 55.8% 实验结果表明低温弱光的预处理导致光反应减弱更显著。分析其影响光合作 用强度更显著的原因是__________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________。 解析：(1)根据题目信息，实验目的是研究黄瓜受到低温弱光和低温黑暗两种 预处理对叶片光合作用的影响，因此实验前后应分别测定叶片的光合速率，实验 设置低温弱光和低温黑暗两种处理。通过对实验结果的分析可看出低温弱光预处 理对黄瓜叶片光合作用强度降低的影响更显著。(2)从实验结果看出低温弱光处理 后，植物 NADPH 生成速率降低幅度较大。因此推测低温弱光预处理造成光反应 的产物不足，因此导致光合作用强度减弱更明显。 答案：(除特殊说明外，每空 2 分，共 14 分)(1)光合作用强度　对照　(2)低温 黑暗　低温弱光预处理对黄瓜叶片光合作用强度降低的影响更显著　(3)低温弱光 的预处理导致光反应减弱更显著，生成的 ATP、NADPH 更少，进一步影响 C3 还 原过程，最终导致光合作用强度减弱更明显(6 分)11．(12 分)(2019·潍坊市二模)某科技小组的同学，欲测算农田中某种农作物 在晴朗的白天 6～9 时有机物的制造量，进行了如下操作：在农田中随机选取多个 样方；用透明玻璃罩罩住样方内所有植株形成密闭气室，并与二氧化碳传感器相 连；在该时间段内连续采集数据；然后将各样方的玻璃罩用黑布罩住，继续采集 数据三小时。请回答下列问题： (1)6～9 时，影响光合作用强度的环境因素主要是________，此时间段内测得 罩内 CO2 浓度先升高后下降，CO2 浓度升高的原因是 ____________________________________________________ ____________________________________________________。 (2)6～9 时，罩内 CO2 浓度最高时，叶肉细胞内光合作用强度________(填“大 于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度，原因是 ____________________________________________________ ____________________________________________________。 (3)若该小组测得 6～9 时各罩内 CO2 平均减少量为 a，黑暗处理 3 小时各罩内 CO2 平均增加量为 b，则______表示 6～9 时样方内该农作物固定 CO2 的总量，进 而可推算有机物的制造量。有同学分析后认为该结果与实际会有较大误差。请你 从影响植物生理作用的主要非生物因素角度分析，造成误差的原因主要是 ____________________________________________________ ____________________________________________________。 解析：(1)6～9 时，光照相对较弱，影响光合作用强度的环境因素主要是光照 强度。CO2 浓度升高，说明细胞呼吸产生 CO2 的量多于光合作用消耗 CO2 的量。 (2)罩内 CO2 浓度最高时，植物体的光合速率和呼吸速率相等，植物体的细胞 只有含有叶绿体的细胞才能进行光合作用，因此叶肉细胞的光合作用强度大于细 胞呼吸强度。 (3)6～9 时各罩内 CO2 平均减少量为 a，表明样方内该农作物的净光合量为 a。 黑暗处理 3 小时各罩内 CO2 平均增加量为 b，表明样方内该农作物的呼吸量为 b。 6～9 时样方内该农作物固定 CO2 的总量为总光合量，为 a＋b。 答案：(每空 2 分，共 12 分)(1)光照强度　光照较弱时，呼吸作用产生的 CO2 多于光合作用消耗的 CO2 (2)大于　此时植株 CO2 的产生量等于消耗量，但植株中有部分细胞不能进行光合作用，所以，此时叶肉细胞中光合作用强度应大于呼吸作用强度 (3)a＋b　用玻璃罩罩住样方内作物后，罩内温度和 CO2 浓度等与农田相比都 会发生变化 12．(14 分)(2019·烟台期末)石莼是烟台海边常见的一种大型海藻，能将合成 的酶分泌到细胞外，催化 HCO －3 形成 CO2，然后 CO2 被细胞吸收。图 1 表示该植 物细胞内部分代谢过程，甲～丁表示物质，①～⑤表示过程。图 2 表示将生长状 态一致的石莼分别培养在两种无机碳(HCO－3 )浓度下：2.2 mol/L(正常海水)、8.8 mol/L(高无机碳海水)，然后在 20 ℃、30 ℃条件下分别测定其在这两种环境中的 光合速率。请回答下列问题： 图 1 图 2 (1)图 1 中①～⑤表示的过程中，能为细胞吸收 K＋、NO －3 等矿质离子提供 ATP 的过程包括________(填数字标号)，物质乙为________。该植物缺乏氮元素 时会影响光合作用，原因是________________________________________。 (2)据图分析，在无机碳浓度为 2.2 mol/L，温度从 20 ℃升至 30 ℃时，石莼的 最大光合速率________(填“升高”“降低”或“基本不变”)，最大光合作用速率 时 限 制 光 合 速 率 的 环 境 因 素 主 要 是 ________ ， 判 断 依 据 是 _____________________________。 (3)在无机碳浓度为 8.8 mol/L 的环境中，30 ℃条件下的光饱和点(达到最大光 合速率时的最小光照强度)高于 20 ℃条件下的，原因是 ____________________________________________________ ____________________________________________________。解析：(1)细胞吸收 K＋、NO －3 等矿质离子属于主动运输，其能量可以由有氧 呼吸提供，图中②④⑤都能产生能量，为该过程供能；有氧呼吸第一阶段，葡萄 糖分解产生丙酮酸和[H]，所以物质乙是丙酮酸；氮是叶绿素和多种酶的组成元素， 植物缺乏氮元素时，叶片中的叶绿素含量减少，光合作用就会受影响。(2)由图 2 可以看出，在无机碳浓度为 2.2 mol/L，温度为 20 ℃时，石莼的最大光合速率为 400， 温度升为 30 ℃时，石莼的最大光合速率为 600，在这个过程中，石莼的最大光合 速率升高；从图中可以看出，升高无机碳浓度(8.8 mol/L)后，石莼的最大光合速率 升高，所以最大光合作用速率时限制光合速率的环境因素主要是无机碳浓度(CO2 浓度)。(3)在无机碳浓度为 8.8 mol/L 的环境中，酶的活性随着温度的升高而升高 时，石莼固定二氧化碳产生的 C3 更多，需要光反应产物 ATP、[H]也随之增多， 所以对光照强度要求更高，导致 30 ℃条件下的光饱和点高于 20 ℃条件下的光饱 和点。 答案：(每空 2 分，共 14 分)(1)②④⑤　丙酮酸　氮是叶绿素和多种酶的组成 元素　(2)升高　无机碳浓度(或 CO2 浓度)　升高无机碳浓度后，石莼的最大光合 速率升高　(3)随着温度升高，酶活性升高，石莼固定 CO2 产生的 C3 更多，需要 光反应产物 ATP、[H]多，所以光强要求更高