2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí)第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用隨堂真題演練加強(qiáng)提升課一光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系及其實(shí)驗(yàn)探究.doc
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加強(qiáng)提升課(一)光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系及其實(shí)驗(yàn)探究 (2016高考四川卷)葉肉細(xì)胞內(nèi)的下列生理過(guò)程,一定在生物膜上進(jìn)行的是( ) A.O2的產(chǎn)生 B.H2O生成 C.[H]的消耗 D.ATP的合成 解析:選A。氧氣是在光合作用光反應(yīng)中產(chǎn)生的,場(chǎng)所在葉綠體的類囊體薄膜上,A正確;在核糖體上翻譯成蛋白質(zhì),在細(xì)胞核中DNA轉(zhuǎn)錄形成RNA等過(guò)程中可產(chǎn)生水,B錯(cuò)誤;[H]的消耗可發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中(C3的還原),C錯(cuò)誤;細(xì)胞呼吸第一階段產(chǎn)生ATP在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,D錯(cuò)誤。 (2015高考重慶卷)將下圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強(qiáng)度下,細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) 適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖 A.黑暗條件下,①增大、④減小 B.光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),①、③增大 C.光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),②、③保持不變 D.光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí),②減小、④增大 解析:選B。A項(xiàng),圖示細(xì)胞為水稻葉肉細(xì)胞。在黑暗條件下、密閉容器中,該細(xì)胞不進(jìn)行光合作用,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,吸收O2,放出CO2,因此①增大、④減小。B項(xiàng),光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),光合作用和細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行,但細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度,細(xì)胞吸收O2,放出CO2,此時(shí)在密閉容器中①增大、③減小。C項(xiàng),光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度,因此細(xì)胞吸收O2速度等于放出CO2速度,即②、③保持不變。D項(xiàng),光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí),光合作用強(qiáng)度最大,細(xì)胞光合作用吸收CO2速度大于細(xì)胞呼吸吸收O2的速度,因此②減小、④增大。 (2017高考北京卷)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖。據(jù)此,對(duì)該植物生理特性理解錯(cuò)誤的是( ) A.呼吸作用的最適溫度比光合作用的高 B.凈光合作用的最適溫度約為25 ℃ C.在0~25 ℃范圍內(nèi),溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大 D.適合該植物生長(zhǎng)的溫度范圍是10~50 ℃ 解析:選D。從第二幅圖的曲線中可以看出,光合作用的最適溫度為30 ℃左右,呼吸作用的最適溫度為55 ℃左右,因此呼吸作用的最適溫度比光合作用的高,A項(xiàng)正確;從第一幅圖的曲線中可以看出,凈光合作用的最適溫度為25 ℃左右,B項(xiàng)正確;通過(guò)第二幅圖的曲線,可以看出在0~25 ℃范圍內(nèi),光合作用曲線變化明顯大于呼吸作用曲線,C項(xiàng)正確;植物總光合作用大于呼吸作用時(shí),即凈光合作用大于0時(shí),適合植物的生長(zhǎng),從圖中可以看出,適合該植物生長(zhǎng)的溫度范圍是-10~45 ℃,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (2017高考全國(guó)卷Ⅱ)如圖是某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖。 據(jù)圖回答下列問(wèn)題: (1)圖中①、②、③、④代表的物質(zhì)依次是______、______、______、________,[H]代表的物質(zhì)主要是___________________________________________________________。 (2)B代表一種反應(yīng)過(guò)程,C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),D代表線粒體,則ATP合成發(fā)生在A過(guò)程,還發(fā)生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。 (3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精,出現(xiàn)這種情況的原因是________________________________________________________________________。 解析:(1)由分析可知,圖中①表示光合作用光反應(yīng)階段水光解的產(chǎn)物O2;②是生成還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的反應(yīng)物NADP+;③是生成ATP的原料ADP+Pi;④代表光合作用暗反應(yīng)階段參與固定CO2的物質(zhì)C5;圖中[H]代表的物質(zhì)是呼吸作用過(guò)程中的還原型輔酶Ⅰ(NADH)。(2)細(xì)胞中生成ATP的場(chǎng)所除葉綠體外還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(C)和線粒體(D)。(3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精的原因是植物細(xì)胞缺氧,導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸。 答案:(1)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或還原型輔酶Ⅰ) (2)C和D (3)在缺氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸 (2017高考江蘇卷)科研人員對(duì)獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進(jìn)行了系列研究。圖1為光合放氧測(cè)定裝置示意圖,圖2為不同光照條件下果肉隨時(shí)間變化的光合放氧曲線。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)取果肉薄片放入含乙醇的試管,并加入適量______,以防止葉綠素降解。長(zhǎng)時(shí)間浸泡在乙醇中的果肉薄片會(huì)變成白色,原因是________________________________________。 (2)圖1中影響光合放氧速率的因素有____________________________。氧電極可以檢測(cè)反應(yīng)液中氧氣的濃度,測(cè)定前應(yīng)排除反應(yīng)液中________________的干擾。 (3)圖1在反應(yīng)室中加入NaHCO3的主要作用是________________________________ ________________________________________________________________________。若提高反應(yīng)液中 NaHCO3濃度,果肉放氧速率的變化是________(填“增大”“減小”“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”)。 (4)圖2中不同時(shí)間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對(duì)15~20 min曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是________________________;若在20 min后停止光照,則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有________(填序號(hào):①C5?、贏TP?、踇H] ④C3),可推測(cè)20~25 min曲線的斜率為_(kāi)_______(填“正值”“負(fù)值”或“零”)。 解析:(1)由教材實(shí)驗(yàn)可知,CaCO3能防止葉綠素被破壞,葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中。長(zhǎng)時(shí)間浸泡在乙醇中的果肉薄片會(huì)因光合色素溶解于乙醇中而變成白色。(2)圖1裝置中放氧量的多少與影響光合作用的因素(如光照強(qiáng)度、溫度和CO2濃度等)有關(guān)。要通過(guò)氧電極檢測(cè)反應(yīng)液中氧氣的濃度,應(yīng)排除反應(yīng)液中溶解氧的干擾。(3)反應(yīng)室中加入的NaHCO3能為光合作用提供CO2。若提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度,一定范圍內(nèi)果肉細(xì)胞的光合作用增強(qiáng),超過(guò)一定范圍后,受光照強(qiáng)度等因素的限制,光合作用不再增強(qiáng)。(4)15~20 min曲線的斜率幾乎不變,是因?yàn)榇藭r(shí)光合作用產(chǎn)氧量與呼吸作用耗氧量相等。若突然停止光照,則光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]和ATP減少,暗反應(yīng)中C3的還原過(guò)程減弱而C3的合成速率不變,故短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5的含量減少。光照停止,光合作用的光反應(yīng)不再發(fā)生,則20~25 min反應(yīng)液中無(wú)氧氣的釋放,只有呼吸作用消耗氧氣,故曲線的斜率為負(fù)值。 答案:(1)CaCO3 光合色素溶解在乙醇中 (2)光照、溫度、CO2(NaHCO3)濃度 溶解氧 (3)提供CO2 增大后穩(wěn)定 (4)光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等?、佗冖邸∝?fù)值 [課時(shí)作業(yè)] 1.(2018山東濰坊模擬)如圖表示可在植物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一些生理過(guò)程,下列分析錯(cuò)誤的是( ) A.不同條件下發(fā)生a過(guò)程的場(chǎng)所可能不同 B.a(chǎn)、c、d均發(fā)生在生物膜上 C.在光照充足、條件適宜的條件下,a<b,c<d D.根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)能發(fā)生a、c過(guò)程 解析:選B。a過(guò)程為細(xì)胞呼吸,不同條件下發(fā)生a過(guò)程的場(chǎng)所可能不同,有氧時(shí)發(fā)生在線粒體中,無(wú)氧時(shí)發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,A正確;在生物膜上發(fā)生的生理過(guò)程是d光反應(yīng)(場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上)和c有氧呼吸的第三階段(線粒體內(nèi)膜);b暗反應(yīng)過(guò)程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,a有氧呼吸的第一、第二階段場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì),B錯(cuò)誤;在光照充足,條件適宜的情況下,光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度,所以a<b,c<d,C正確;根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)不含葉綠體,不能進(jìn)行光合作用,只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸,所以能發(fā)生a、c過(guò)程,D正確。 2.某一生物興趣小組利用如圖裝置(若干個(gè))開(kāi)展了有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),打開(kāi)活塞開(kāi)關(guān)使水柱液面平齊,然后關(guān)閉活塞開(kāi)關(guān),4小時(shí)后,觀察記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) 組號(hào) 植物 部位 光質(zhì)(強(qiáng)度 相同且適宜) 溫度(℃) 兩側(cè)水柱高 度差(mL/4 h) a 天竺葵 葉 紅 25 240 b 天竺葵 葉 黃 25 30 c 紫羅蘭 葉 紅 25 160 d 紫羅蘭 葉 黃 25 20 A.實(shí)驗(yàn)的自變量是植物的種類和光質(zhì) B.若要研究不同植物的光合作用,應(yīng)選a組和c組 C.若燒杯中加入的是CO2的緩沖液,則U型管兩側(cè)的高度差是由于O2的變化引起的 D.a(chǎn)組天竺葵的凈光合速率為120 mL/h 答案:D 3.(2018 北京朝陽(yáng)模擬)下表是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)測(cè)定夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時(shí)后平均氧濃度,并比較計(jì)算后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是( ) 水深(m) 1 2 3 4 白瓶中O2濃度(g/m3) +3 +1.5 0 -1 黑瓶中O2濃度(g/m3) -1.5 -1.5 -1.5 -1.5 A.水深1 m處白瓶中水生植物24小時(shí)制造的氧氣為 3 g/m3 B.水深2 m處白瓶中水生植物不能進(jìn)行水的光解但能進(jìn)行C3的還原 C.水深3 m處白瓶中水生植物產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體 D.水深4 m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進(jìn)行光合作用 解析:選C。白瓶透光,瓶?jī)?nèi)水生植物可進(jìn)行光合作用和呼吸作用,黑瓶不透光,瓶?jī)?nèi)水生植物只能進(jìn)行呼吸作用。在相同條件下培養(yǎng)一定時(shí)間,黑瓶中所測(cè)得的數(shù)據(jù)表示瓶?jī)?nèi)水生植物呼吸作用所消耗的氧氣量為1.5 g/m3,白瓶中所測(cè)得的數(shù)據(jù)表示瓶?jī)?nèi)水生植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量的差值。綜上分析可知:在水深1 m處,白瓶中水生植物24小時(shí)制造的氧氣量為3+1.5=4.5 g/m3,A錯(cuò)誤;水深2 m處白瓶中水生植物能進(jìn)行光合作用,也能進(jìn)行水的光解和C3的還原,B錯(cuò)誤;水深3 m處白瓶中水生植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量相等,因此產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體,C正確;在水深4 m處,白瓶中水生植物24小時(shí)制造的氧氣量為-1+1.5=0.5 g/m3,能進(jìn)行光合作用,D錯(cuò)誤。 4.在研究溫度對(duì)發(fā)菜光合作用和呼吸作用的影響時(shí),得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列分析錯(cuò)誤的是( ) A.發(fā)菜無(wú)葉綠體,但可進(jìn)行光合作用 B.光合作用和呼吸作用都有[H]的產(chǎn)生和消耗 C.25 ℃后發(fā)菜制造的氧氣量逐漸下降 D.45 ℃時(shí),CO2固定和C3還原仍能進(jìn)行 解析:選C。發(fā)菜是原核生物,無(wú)葉綠體,但含有光合色素,可以進(jìn)行光合作用;光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生[H],暗反應(yīng)階段消耗[H],有氧呼吸第一、第二階段產(chǎn)生[H],第三階段消耗[H];發(fā)菜制造的氧氣量(真正光合作用量)=氧氣釋放量(凈光合作用量)+氧氣吸收量(呼吸作用量),由圖可知,25~35 ℃時(shí)發(fā)菜制造的氧氣量大致相等;45 ℃時(shí),凈光合速率為0,即真正光合速率=呼吸作用速率,此時(shí)光合作用仍可進(jìn)行,則CO2固定和C3還原仍能進(jìn)行。 5.某研究人員將某綠色植物放在溫度適宜的密閉容器內(nèi)(如圖1所示),先黑暗處理后置于恒定光照下并測(cè)量容器內(nèi)氧氣的變化量,測(cè)量結(jié)果如圖2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)圖1中通過(guò)變換光源可研究________、________對(duì)光合作用的影響。 (2)將多株健壯的生長(zhǎng)狀態(tài)相同且大小相似(假設(shè)干重相同)的該植株幼苗均分為甲、乙兩組,置于圖1的裝置中。甲組適宜光照處理,乙組黑暗處理,其他條件相同且適宜。10小時(shí)后,將甲、乙兩組中的植株烘干稱重,分別記為M甲、M乙。若M=M甲-M乙,則M的準(zhǔn)確含義是________________________________________________________________________。 (3)圖2中,A點(diǎn)以后的短時(shí)間內(nèi),葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C3的量將________。B點(diǎn)時(shí),葉肉細(xì)胞內(nèi)的光合作用速率________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率。在5~15 min內(nèi),該容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小,這是因?yàn)開(kāi)__________________________。 如果該植物的呼吸速率始終不變,則在5~15 min內(nèi),該植物光合作用的平均速率(用氧氣產(chǎn)生量表示)是________mol/min。 解析:(1)變換光源可用于探究不同的光照強(qiáng)度或者不同波長(zhǎng)的光照對(duì)光合作用的影響。(2)M甲=植株原來(lái)質(zhì)量+凈光合作用積累量,M乙=植株原來(lái)質(zhì)量-呼吸作用消耗量,所以,M甲-M乙=凈光合作用積累量+呼吸作用消耗量=總光合作用合成有機(jī)物量。(3)A點(diǎn)的環(huán)境變化主要是突然給予光照,則植物進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生[H]和ATP,促進(jìn)C3的還原,短時(shí)間內(nèi)C3合成速率不變,所以A點(diǎn)以后的短時(shí)間內(nèi),葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C3的量減少。B點(diǎn)氧氣量達(dá)到最大且保持不變,說(shuō)明此時(shí)該植物整體的光合作用速率等于呼吸作用速率,則葉肉細(xì)胞的光合作用速率大于呼吸作用速率。該實(shí)驗(yàn)裝置是一個(gè)密閉的容器,在5~15 min內(nèi),光照強(qiáng)度不變,隨著光合作用的進(jìn)行,密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸降低,光合作用速率減弱,所以光反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的速率逐漸減小。由圖可知,呼吸速率=(5-4)/5=0.210-7(mol/min),5~15 min內(nèi)該植物的平均凈光合速率=(8-4)/10=0.410-7(mol/min),則真正光合速率=0.210-7+0.410-7=0.610-7(mol/min),即610-8min/min。 答案:(1)光照強(qiáng)度 光質(zhì)(或波長(zhǎng)) (2)甲組植株在10小時(shí)內(nèi)(或?qū)嶒?yàn)過(guò)程中)光合作用合成的有機(jī)物總量 (3)減少 大于 光合作用使密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸降低,光合作用速率逐漸下降 610-8 6.(2018四川綿陽(yáng)診斷)為了探究不同遮光和溫度處理對(duì)水稻光合作用的影響,研究小組將生長(zhǎng)發(fā)育狀況一致的A品種水稻均分為6組并置于人工氣候室中培養(yǎng)。1組模擬田間環(huán)境(對(duì)照組),另5組分別如下表處理(實(shí)驗(yàn)組),在維持CO2濃度等條件與對(duì)照組相同的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間。測(cè)定各組葉片的凈光合速率結(jié)果如下: 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 對(duì)照 組 實(shí)驗(yàn) 組一 實(shí)驗(yàn) 組二 實(shí)驗(yàn) 組三 實(shí)驗(yàn) 組四 實(shí)驗(yàn) 組五 實(shí)驗(yàn) 處理 遮光比例 不遮 光 不遮 光 遮光 30% 遮光 30% 遮光 50% 遮光 50% 溫度℃ 25 30 25 30 25 30 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 凈光合速率 [mgCO2/ (dm2h)] 11.25 9.12 24.90 21.50 13.51 10.40 注:A品種水稻光合作用的最適溫度為25 ℃,呼吸作用的最適溫度為35 ℃。 回答下列問(wèn)題: (1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以推測(cè)對(duì)水稻光合速率影響較大的環(huán)境因素是________________,其依據(jù)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在實(shí)驗(yàn)中,為使實(shí)驗(yàn)組三的水稻光合作用強(qiáng)度升高,可考慮的措施是適當(dāng)提高_(dá)_______(填“光照強(qiáng)度”“CO2濃度”或“溫度”)。 (3)從細(xì)胞代謝角度分析,在遮光比例相同時(shí),溫度由25 ℃升高到30 ℃時(shí)凈光合速率降低的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)某小組研究弱光脅迫水稻光合產(chǎn)物向子粒轉(zhuǎn)運(yùn)的影響情況,做了如下實(shí)驗(yàn):在灌漿期,當(dāng)對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組二、實(shí)驗(yàn)組四的水稻葉片分別固定等量的14CO2后,在24 h內(nèi)對(duì)三組水稻的等量葉片和子粒進(jìn)行放射性強(qiáng)度檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組二、實(shí)驗(yàn)四相比,葉片放射性強(qiáng)度低、子粒放射性強(qiáng)度高。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是________________________________________________________________________。 答案:(1)光照強(qiáng)度 在溫度不變的情況下,改變遮光比例凈光合速率變化較大 (2)CO2濃度 (3)光合作用速率(強(qiáng)度)減弱,呼吸作用速率(強(qiáng)度)增強(qiáng) (4)弱光(遮光)脅迫水稻光合產(chǎn)物向子粒的轉(zhuǎn)運(yùn)減弱- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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