2019-2020年高三生物第一輪復習 第5章 專題強化訓練 細胞呼吸和光合作用的綜合應用 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高三生物第一輪復習 第5章 專題強化訓練 細胞呼吸和光合作用的綜合應用 新人教版必修1 一、選擇題(共3小題，每小題6分，共18分) 1.夏季晴朗的一天，甲、乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如下圖所示。下列說法正確的是(　　) A.甲植株在a點開始進行光合作用 B.乙植株在e點有機物積累量最多 C.曲線b～c段和d～e段下降的原因相同 D.兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關閉 【解題指南】解答本題的關鍵是： (1)明確a、e點的含義。 (2)明確b～c段和d～e段下降的原因。 【解析】選D。從圖中可以看出，a點時光合作用速率等于細胞呼吸速率，并非從此處開始進行光合作用。有機物的積累量等于光合作用制造的有機物量減去細胞呼吸消耗的有機物量，所以有機物的積累量最多是在e點前與橫坐標的交點，不是e點。b～c段下降是因為光照過強，氣孔關閉，CO2吸收速率降低；d～e段下降是因為光照強度降低，CO2吸收速率降低。由圖中曲線可知，甲、乙兩株同種植物在夏季晴朗的一天同種條件下b～d段曲線不同，乙曲線b～d段出現(xiàn)的原因是光照過強，氣孔關閉；甲曲線出現(xiàn)b～d段的原因可能是甲植株氣孔無法關閉。 2.將某種大小相同的綠色植物葉片在不同溫度下分別暗處理1 h，測其重量變化，立即光照1 h，再測其重量變化。結果如下表： 組　別 1 2 3 4 溫度(℃) 25 27 29 31 暗處理后重量變化(mg) -1 -2 -3 -1 光照后暗處理 前重量變化(mg) +3 +3 +3 +1 分析表中數(shù)據(jù)可判定(　　) A.光照的1 h內，第4組合成葡萄糖總量為2 mg B.光照的1 h內，第1、2、3組釋放的氧氣量相等 C.光照的1 h內，四組葉片光合作用強度均大于呼吸作用強度 D.呼吸作用酶的最適溫度是29℃ 【解析】選C。根據(jù)題意，植物在整個過程中進行了2 h的呼吸作用，而光合作用則進行了1 h，因此，1～4組光合作用合成的有機物分別為5 mg、7 mg、9 mg、3 mg。 3.(xx銀川模擬)為了探究大蒜葉片在不同溫度下的光合作用和細胞呼吸強度，某小組進行了如圖甲所示的實驗，不同溫度下a、b值變化如圖乙所示。下列選項正確的是(　　) A.a表示大蒜葉片的呼吸速率，b表示大蒜葉片的凈光合速率 B.在13～16℃時，隨著溫度的升高，細胞呼吸強度增強，實際光合作用的強度不斷減小 C.在16℃條件下，10小時光照，10小時黑暗，大蒜葉片最多能增重10 mg D.14℃條件下大蒜葉片的實際光合速率最大 【解析】選C。由以上分析可知：a代表呼吸速率，b+a代表凈光合速率，A項錯誤。在13～16℃時，隨著溫度的升高，細胞呼吸強度逐漸增強，實際光合作用的強度增強，B項錯誤。在溫度為16℃時，有機物的積累速度最快，如果恒定在該溫度，維持10小時光照，10小時黑暗，該條件下大蒜葉片的凈光合速率為5，則大蒜葉片最多能增重510-410=10 mg，C項正確。據(jù)圖分析大蒜葉片的實際光合速率=b+2a，所以13℃條件下大蒜葉片的實際光合速率為=2+2=4，14℃條件下大蒜葉片的實際光合速率=3+4=7，15℃條件下大蒜葉片的實際光合速率=2+6=8，16℃條件下大蒜葉片的實際光合速率=1+8=9，D項錯誤。 二、非選擇題(共5小題，共82分) 4.(15分)(xx濟南模擬)下圖甲表示在一定條件下測得的該植物光照強度與光合速率的關系；圖乙表示某綠色植物的細胞代謝狀況；圖丙是某興趣小組將植物栽培在密閉玻璃溫室中，用紅外線測量儀測得室內的CO2濃度與時間關系的曲線。請分析回答： (1)圖甲中的a點表示　　　　　　　，c點時，葉肉細胞中產生ATP的場所有　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)圖乙所示的該植物細胞代謝情況，可用圖甲中a～d四點中的　　　　表示，也可用圖丙e～j六個點中的　　　　表示。 (3)在光照強度大于　　　　　　klx時，植物才會表現(xiàn)出生長現(xiàn)象。 (4)若圖甲曲線表示該植物在25℃時光照強度與光合速率的關系，并且已知該植物光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃，那么在原有條件不變的情況下，將溫度提高到30℃，理論上分析c點將　　　　　(填“左移”“右移”或“不變”)。 (5)由圖丙可推知，密閉玻璃溫室中氧氣濃度最大的是　　　點，j點與e點相比植物體內有機物含量將　　　　　(填“增加”“減少”或“不變”)。 【解題指南】解答本題的思路： (1)分析圖甲：a點只進行細胞呼吸；b點表示光合速率小于呼吸速率；c點時光合速率等于呼吸速率；cd段光合速率大于呼吸速率。 (2)分析圖乙：圖乙表示某綠色植物的細胞代謝狀況，光合作用所需要的CO2全部來自線粒體，細胞呼吸所需的氧氣全部來自葉綠體，說明光合速率等于呼吸速率。 (3)分析圖丙：圖丙表示密閉玻璃溫室內的CO2濃度與時間關系的曲線，其中ef段表示光合速率小于呼吸速率；fh段表示光合速率大于呼吸速率；f點和h點表示光合速率等于呼吸速率；hj段表示光合速率小于呼吸速率。 【解析】(1)圖甲中的a點光照強度為0，即光合速率為0，此時的數(shù)值為細胞呼吸強度。c點時光合速率等于呼吸速率，葉肉細胞中產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體。 (2)由圖乙可知，該植物細胞光合速率等于呼吸速率，對應圖甲中的c點，圖丙中的f和h點。 (3)當光合速率大于呼吸速率時，即光照強度大于2 klx時，植物才會表現(xiàn)出生長現(xiàn)象。 (4)c點時光合速率等于呼吸速率，當溫度提高到30℃時，細胞呼吸增強，光合作用減弱，要想光合速率等于呼吸速率，只有增大光照強度，因而c點右移。 (5)圖丙為密閉玻璃溫室內的CO2濃度變化曲線圖，f點和h點時，光合作用強度等于細胞呼吸強度，從f點到h點，玻璃溫室內CO2持續(xù)減少，說明光合作用強度大于細胞呼吸強度，氧氣積累，h點氧氣濃度最高；j點時CO2濃度高于e點，表明j點時消耗的有機物更多，與e點相比植物體內有機物減少。 答案：(1)細胞呼吸強度(細胞呼吸釋放的CO2量)　細胞質基質、線粒體、葉綠體 (2)c　f和h　(3)2 (4)右移　(5)h　減少 5.(16分)為了探究外界因素與蜜柑光合速率之間的關系，實驗人員在4月、6月測定了某地晴朗天氣下蜜柑葉片的凈光合速率(圖A)和胞間CO2濃度(圖B)的日變化。請據(jù)圖回答下列問題： (1)與蜜柑葉肉細胞凈光合速率大小直接相關的細胞器是　　　　　　　　　 　　　　　。 (2)影響蜜柑葉片胞間CO2濃度大小的因素較為復雜，一方面與葉片的　　　　 　　　　(結構)有關，另一方面也與　　　　　　　　　(環(huán)境因素)有關。 (3)在4月晴天的11：00～13：00，蜜柑葉片凈光合速率下降，據(jù)圖分析，此時蜜柑葉片凈光合速率下降的直接原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)在6月晴天的11：00～13：00，蜜柑葉片胞間CO2濃度明顯上升，但凈光合速率卻顯著降低，進一步研究發(fā)現(xiàn)，此時葉綠體的ATP相對含量顯著降低，一方面可能是　　　　影響有關酶的活性，另一方面可能是葉肉細胞葉綠體中的 　　　　受損，進而影響了凈光合速率。此時，采用向葉片噴霧的方法，可有效提高蜜柑的凈光合速率。 【解題指南】解答本題的關鍵： (1)凈光合速率=實際光合速率-呼吸速率，由于光合作用消耗CO2，呼吸作用釋放CO2，因此該值可以用植物吸收的CO2量表示。 (2)影響蜜柑葉片胞間CO2濃度大小的因素較為復雜，一方面與葉片的氣孔有關，另一方面也與大氣CO2濃度有關。 【解析】(1)凈光合速率=實際光合速率-呼吸速率，光合作用與葉綠體相關，細胞呼吸與線粒體相關。 (2)葉片通過氣孔吸收CO2，環(huán)境的溫度、光照等會影響蒸騰作用，從而影響氣孔的開放度，進而影響CO2供應，故蜜柑葉片胞間CO2濃度與氣孔閉合情況及大氣CO2濃度相關。 (3)據(jù)圖B分析，在4月晴天的11：00～13：00，蜜柑葉片胞間CO2濃度下降，故凈光合速率下降。 (4)在6月晴天的11：00～13：00，一方面可能是溫度過高導致酶活性下降，另一方面可能是高溫導致葉綠體類囊體(基粒)受損，導致凈光合速率下降。 答案：(1)葉綠體、線粒體 (2)氣孔　大氣CO2濃度 (3)胞間CO2濃度下降，總光合作用強度降低 (4)溫度　類囊體(基粒) 6.(17分)(xx江蘇高考)為研究浮游藻類的光合作用，將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長期，并以此為材料，測定了藻細胞在不同條件下的凈光合速率(Pn)。圖1為光合放氧測定裝置的示意圖；圖2是不同NaHCO3濃度(pH 8.5，25℃)條件下測得的Pn曲線圖。請回答下列問題： (1)通過變換圖1中光源，可研究　　　　、　　　　對光合作用的影響。 (2)在測定不同光照對Pn的影響時，如不精確控制溫度，則測得的光照與Pn的關系　　　　　(填“呈正相關”“呈負相關”或“難以確定”)。 (3)由于弱堿性的藻培養(yǎng)液中游離CO2濃度很低，藻光合作用主要通過胞內碳酸酐酶(CA)分解水中的HC獲得CO2。圖2中達到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為　　　　　??；在更高NaHCO3濃度下，Pn不再增加的主要原因有　　　　　 　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 (4)培養(yǎng)基中的HC與C之間的離子平衡與pH有關，堿性條件下pH越高，HC越少，C越多，而C幾乎不能被該藻利用。在測定不同pH(7.0～10.0)對光合作用的影響時，導致Pn發(fā)生變化的因素有　　　　　　　　　　　　、 　　　　　　　　　　　。 【解題指南】(1)題干信息：圖1為光合放氧測定裝置的示意圖；圖2是不同NaHCO3濃度(pH 8.5，25℃)條件下測得的Pn曲線圖。 (2)關鍵知識：光合作用的過程及其影響因素。 【解析】本題考查光合作用的影響因素和酶活性的影響因素。 (1)可調光源能改變光照強度、光的波長(光質)，從而可以研究光強和光質對光合作用的影響。 (2)溫度是無關變量，溫度過高或過低都會影響酶的活性從而影響光合作用，難以確定光照對Pn的影響，因此在實驗過程中要使無關變量相同且適宜，以排除對實驗的干擾。 (3)由圖可以看出，達到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為120 mgL-1；在更高NaHCO3濃度下，外界因素是CO2濃度達到了飽和點，不能吸收更多的CO2；內部因素是CA量不足，不能催化分解更多的HC。 (4)由題意可知，pH一方面會影響HC的含量，從而影響Pn；另一方面pH也會影響CA的活性，從而影響Pn。 答案：(1)光強　光質　(2)難以確定 (3)120 mgL-1　達到了CO2飽和點　CA量有限 (4)CO2(或HC)供應量不同　CA活性變化 7.(17分)(xx衡陽模擬)如圖1表示番茄葉肉細胞內兩個重要的生理過程，圖2是某科研小組利用密閉的透明玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的裝置。 (1)圖1中，②過程進行的場所是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， ④過程進行的場所是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)將圖2所示的裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜(零點開始)小室內植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖3所示曲線。觀察裝置中液滴的位置，c點時刻的液滴位于起始位置的　　　側，液滴移到最右側是在一天中的　　　　點。在下午某段時間內，記錄液滴的移動，獲得以下數(shù)據(jù)： 每隔20分鐘記錄一次數(shù)據(jù) …… 25 27 31 27 …… 該組實驗數(shù)據(jù)是在圖3所示曲線的　　　　　段獲得的。如果要測定該植物的真正光合作用速率，該如何設置對照實驗？　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解題指南】解答本題的關鍵是注意以下兩點： (1)識記光合作用和呼吸作用過程中的物質變化，判斷圖1中的各個過程。 (2)明確裝置中的液滴移動表示的生理意義，能夠運用真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率的關系，對實驗進行設計。 【解析】(1)分析題圖1可知，②是光反應階段，場所是葉綠體類囊體薄膜， ④過程是有氧呼吸的第一、第二階段，場所是細胞質基質、線粒體基質。 (2)由曲線可知，c點光合作用強度與呼吸作用強度相等，在此點之前，光合作用強度小于呼吸作用強度，小室內氧氣濃度降低，液滴左移，c點以后液滴逐漸向右移動，在18(g)點時移至最右。分析表格中數(shù)據(jù)可知，隨時間的推移，光合速率越來越強，該組實驗數(shù)據(jù)是在圖3所示曲線e～f段測得的；如果要測定該植物的真正光合作用速率，應設置如圖2一樣的裝置，將該裝置遮光放在和圖2裝置相同的環(huán)境條件下作為對照。 答案：(1)葉綠體類囊體薄膜　細胞質基質、線粒體基質 (2)左　18(g)　e～f　設置如圖2一樣的裝置，將該裝置遮光放在和圖2裝置相同的環(huán)境條件下 8.(17分)(xx沈陽模擬)為檢驗某溶液對蠶豆幼苗生長狀況的影響，科研人員用0.3 mmol/L的該溶液噴灑蠶豆幼苗葉片，同時設置對照實驗，處理1天后測定有關數(shù)據(jù)如下圖所示。請回答： (1)本實驗中對照組的處理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。為提高實驗數(shù)據(jù)的可信度，在測定各項生理指標時，每個處理均需設置　　　 　　　　　　實驗，測定并記錄數(shù)據(jù)，取其平均值。 (2)據(jù)圖中相對數(shù)值分析： ①　　　　　　，有利于光反應進行； ②實驗組CO2的吸收量比對照組　　　　　　，有利于暗反應進行。因此，實驗組的凈光合速率高，該溶液能促進蠶豆幼苗生長。 (3)將蠶豆幼苗放在下圖裝置中，若增加光照強度，凈光合速率不再增加，則此時影響光合作用的外界因素是　　　　　。這時細胞內產生ATP的場所有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)若將上圖裝置中適量“汽水”(一種能釋放CO2的弱酸性溶液)換成等量的質量分數(shù)為1%的NaOH溶液，則在開始的短暫時間內，幼苗的葉綠體中C3與C5相對含量的變化情況是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解析】(1)本實驗為檢驗某溶液對蠶豆幼苗生長狀況的影響，實驗變量為有無某溶液，故對照組的處理是用等量的清水噴灑蠶豆幼苗葉片。為提高實驗數(shù)據(jù)的可信度，在測定各項生理指標時，每個處理均需設置重復實驗。 (2)據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可得：①實驗組的總葉綠素含量比對照組高有利于光反應的進行； ②CO2參與光合作用的暗反應，實驗組CO2的吸收量比對照組多，有利于暗反應進行。 (3)裝置中，CO2的濃度一定，故若增加光照強度，凈光合速率不再增加。細胞進行光合作用、呼吸作用，故產生ATP的場所有葉綠體、線粒體和細胞質基質。 (4)若將右側裝置中適量“汽水”(一種能釋放CO2的弱酸性溶液)換成等量的質量分數(shù)為1%的NaOH溶液，則在開始的短暫時間內，CO2被NaOH溶液吸收，由CO2+C5化合物→2C3化合物可得：幼苗的葉綠體中C3相對含量下降，C5相對含量上升。 答案：(1)用等量的清水噴灑蠶豆幼苗葉片　重復 (2)①實驗組總葉綠素含量比對照組高?、诙? (3)CO2的濃度　葉綠體、線粒體和細胞質基質 (4)C3相對含量下降，C5相對含量上升