高考生物大题冲关—核心知识点专练1　光合作用与细胞呼吸的综合运用题(含答案）

中小学教育资源及组卷应用平台
高考生物大题冲关—核心知识点专练
1　光合作用与细胞呼吸的综合运用题
1.(2021·山东济南调研)某生物兴趣小组从某森林中选取甲、乙两种植物做了相关研究。下图1表示甲植物叶肉细胞中光合作用、细胞呼吸过程中[H]的转移过程；图2表示甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势。回答下列问题：
(1)图1中过程________(填图1中序号)发生在生物膜上；图2中曲线甲的P点条件下，CO2的产生及消耗情况是_______________________________________
______________________________________________________________________(用图1中的标号说明)。
(2)若要比较甲、乙两种新鲜叶片中叶绿素的含量，常用有机溶剂________提取叶片中色素。若用18O标记环境中的18O2，用文字与箭头写出18O进入(CH2O)的过程：______________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，则净光合速率下降幅度较大的植物是____________，判断的依据是__________________________________
______________________________________________________________________。
(4)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养，培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是____________________________
_____________________________________________________________________。
答案　(1)①③　②过程中消耗的CO2量等于④过程中产生的CO2量
(2)无水乙醇　18O2→HO→C18O2→(CHO)
(3)甲　种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，而甲植物随光照强度降低其净光合速率下降幅度比乙大(合理即可)
(4)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，CO2的固定速率减少，暗反应和光反应随之降低，光合速率也随之降低(合理即可)
2.(2021·河南名校联盟)某研究小组将绣球植株分组并给予不同遮光处理，一段时间后测定绣球植株叶片在不同光照强度下的净光合速率(实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率)，结果如图所示。据图回答下列问题：
(1)晴朗的白天，绣球植株进行光合作用所固定的CO2来源于_____________________________________________________(答出两点)。
据图分析可知，科研小组测定的净光合速率是以__________________________来表示。
(2)为了解绣球植株叶片在晴朗白天的实际光合速率，研究小组还测定了植株叶片的呼吸速率，具体操作是测定植株叶片____________________________，其结果如表。
组别 全光组 50%遮光组 75%遮光组
呼吸速率/[μmol CO2·(m2·s)－1] 0.53 0.36 0.41
(3)根据上述图表结果推测，绣球植株叶片适应遮光环境的机制可能是____________，从而保证植株在遮光环境中的正常生长。
答案　(1)细胞呼吸和外界空气　单位时间和单位面积绣球植株叶片吸收的CO2量
(2)在黑暗(或无光)条件下CO2释放速率
(3)植株在遮光条件下通过提高光合作用速率增加有机物量，同时降低叶片呼吸速率以减少自身消耗(答案合理即可)
解析　(1)根据题意，晴朗的白天，绣球植株同时进行光合作用和呼吸作用，则光合作用所固定的CO2主要来源于内部的细胞呼吸释放和从外界空气中吸收。据图分析，从净光合速率的单位是[μmol CO2·(m2·s)－1]可知，科研小组测定的净光合速率是以单位时间和单位面积绣球植株叶片吸收的CO2量来表示。(2)依据植株光合速率和呼吸速率关系，即净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，为了解绣球植株叶片在晴朗白天下的实际光合速率，研究小组需要测定植株叶片在黑暗(或无光)条件下CO2的释放速率。(3)据图分析，在相同光照强度[尤其是低于400 μmol·(m2·s)－1光照强度]下，50%和75%遮光组植株的净光合速率明显高于全光组，说明绣球植株在遮光条件下可以提高叶片光能利用率来提高光合作用强度，保证有机物的正常制造量。从叶片呼吸速率测定结果可以看出，50%和75%的遮光组植株呼吸速率明显低于全光组，说明植株在遮光环境下通过降低叶片呼吸速率以减少自身消耗。故植株在遮光环境下通过调整叶片光合作用和呼吸作用强度以确保自身有机物正常积累量，从而保证自身正常生长。
3.(2021·河南天一大联考)壬基酚(NP)广泛应用于杀虫剂、塑料产品、涂料、洗涤剂及纺织业等生产领域。近年来，NP的广泛应用及不当处理引起的环境污染问题越发严重。为了评价NP的水环境生态风险，某小组研究了不同浓度的NP对小球藻(一种单细胞真核藻类)的影响，设置了0.635(mmol·L－1)、1.905(mmol·L－1)、3.175(mmol·L－1)和4.445(mmol·L－1)4个浓度和1个对照组，测定了藻液细胞密度、叶绿素a含量等指标，结果如图1、图2所示。回答下列问题：
图1
图2
(1)若继续培养，在不更换培养液的情况下，对照组的小球藻种群数量将会呈现________形增长。据图1分析，不同浓度的NP对小球藻生长的影响是______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)小球藻细胞中，叶绿素存在的具体部位是________________________；若用纸层析法分离小球藻细胞中的光合色素，则从上向下数滤纸条上叶绿素a的位置为第________个条带。
(3)根据图2分析，较高浓度的NP可能阻碍了小球藻对光能的吸收和转化，导致____________________合成受阻，从而影响了小球藻对C3的还原，最终导致光合效率和光能转化效率下降。
(4)已知光补偿点是指光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点是指光合速率刚达到最大时的光照强度。若高浓度的NP主要通过抑制小球藻的光反应来抑制光合作用，则在高浓度NP的环境下，小球藻的光补偿点和光饱和点的变化分别为________(填“升高”或“下降”)。
答案　(1)“S”　在一定范围内，低浓度的NP促进小球藻生长，高浓度的NP抑制小球藻生长，且随NP浓度升高，对小球藻生长的抑制效果增强(答案合理即可)
(2)叶绿体类囊体薄膜(或叶绿体基粒、叶绿体囊状结构薄膜)　3
(3)ATP和NADPH
(4)升高、下降(顺序不能颠倒)
解析　(1)在不更换培养液的情况下，若继续培养，由于空间、资源等有限，对照组的小球藻最终将呈“S”形增长；据图1分析可知，低浓度的NP可促进小球藻的生长，高浓度的NP可抑制小球藻的生长，且随NP浓度升高，小球藻生长受到的抑制作用增强。(2)小球藻属于真核生物，叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上；用纸层析法分离叶绿体中的色素时，滤纸条上的条带从上向下依次表示胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。(3)若高浓度的NP阻碍了小球藻对光能的吸收和转化，则可导致光反应的产物ATP和NADPH合成受阻，从而影响暗反应。(4)若光反应受抑制，则小球藻对光能的利用效率下降，若要使光合速率与呼吸速率相等，则所需的光照强度增强，光补偿点升高；最大光合速率下降，光饱和点下降。