高考生物专题突破训练：第7练　光合作用与细胞呼吸的实验探究（含解析）

高考生物专题突破训练
第7练　光合作用与细胞呼吸的实验探究
1．(2021·广东，15)与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图1所示)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图2所示)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是(　　)
A．t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度)
B．t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度)
C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
答案　D
解析　图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度)，t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度)，A、B正确；通过题干信息可知，三者的叶绿素含量及其他性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C正确。
2．(2019·浙江4月选考，27)生物利用的能源物质主要是糖类和脂肪，脂肪的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是(　　)
A．将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，上述比值低于1
B．严重的糖尿病患者与其正常时相比，上述比值会降低
C．富含脂肪的种子在萌发初期，上述比值低于1
D．某动物以草为食，推测上述比值接近1
答案　A
解析　将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，则细胞只能进行无氧呼吸，绝大部分果蔬无氧呼吸生成的是酒精和CO2，所以产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值大于1，A错误；脂肪的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多，细胞以脂肪作为呼吸底物时，产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值小于1，严重的糖尿病患者，其细胞利用糖类的能力减弱，细胞会以脂肪作为能源物质，所以产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值小于1，B、C正确；草食性动物一般是以糖类作为细胞呼吸底物，所以产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值接近1，D正确。
3．(2018·天津，5)为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。下列有关分析错误的是(　　)
A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C．若降低10 ℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
答案　C
解析　t1→t2，培养液中O2相对含量下降，但与O→t1段相比，下降幅度变小，故酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A正确；t3时，培养液中O2相对含量比较低，酵母菌主要进行无氧呼吸，t1时，培养液中O2相对含量较高，酵母菌主要进行有氧呼吸。t3时无氧呼吸产生CO2的速率与t1时产生CO2的速率近似相等，相同量的葡萄糖无氧呼吸产生的CO2量比有氧呼吸少，可见t3时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快，B正确；由题意可知，曲线是在最适温度下获得的，若降低10 ℃培养，则呼吸速率下降，O2相对含量达到稳定所需时间会延长，C错误；因酵母菌在后期进行了长时间的无氧呼吸，产生了酒精，故实验后的培养液滤液加入适量橙色的酸性重铬酸钾溶液后会变成灰绿色，D正确。
4．(2022·全国乙，2)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(　　)
A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
答案　D
解析　培养初期，容器内CO2含量逐渐降低，光合速率逐渐减慢，之后光合速率等于呼吸速率，A错误；初期光合速率减慢，由于光合速率大于呼吸速率，容器内O2含量升高，呼吸速率会有所升高，之后保持稳定，B错误；根据上述分析，初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。
5．(2016·北京，5)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2，48 h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。
与本实验相关的错误叙述是(　　)
A．14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物
B．生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官
C．遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近
D．实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响
答案　C
解析　光合作用暗反应阶段发生在叶绿体基质中，C5与二氧化碳结合形成C3，进而被还原为有机物，A正确；通过分析图像可知，生殖器官发育早期，光合产物大部分分配到“0”线以下的营养器官中，B正确；遮光70%条件下，在植株发育早期光合产物更多地分配到营养器官中，发育的中期在生殖器官和营养器官中分配比例接近，后期光合产物更多地分配到生殖器官中，C错误；本实验的自变量是正常光照和遮光70%条件、不同发育时期的豌豆植株，因变量是光合产物在生殖器官和营养器官中的分配比例，D正确。
6．(2022·浙江6月选考，27)通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。
处理 指标
光饱和点(klx) 光补偿点(lx) 低于5 klx光合曲线的斜率/(mg CO2· dm－2·hr－1·klx－1) 叶绿素含量/ (mg·dm－2) 单株光合产量(g干重) 单株叶光合产量(g干重) 单株果实光合产量(g干重)
不遮阴 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25
遮阴2小时 35 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21
遮阴4小时 30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13
注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。
回答下列问题：
(1)从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加________________________________________________________________________，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的__________；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低__________，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中__________________________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。
(2)植物的光合产物主要以__________形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至______________中。
(3)与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均__________。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为__________(A.<2小时　B．2小时　C．4小时　D．>4小时)，才能获得较高的花生产量。
答案　(1)叶绿素含量　光合速率　呼吸速率　低于5 klx光合曲线的斜率　(2)蔗糖　叶　(3)下降　A
解析　(1)从表中数据可以看出，遮阴一段时间后，花生植株的叶绿素含量在升高，提高了对光的吸收能力。光饱和点在下降，说明植株为适应低光强度条件，可在弱光条件下达到饱和点。光补偿点也在降低，说明植物的光合作用下降的同时呼吸速率也在下降，以保证植物在较低的光强度下就能达到净光合大于0的积累效果。低于5 klx光合曲线的斜率体现弱光条件下与光合速率的提高幅度变化，在实验范围内随遮阴时间增长，光合速率提高幅度加快，故说明植物对弱光的利用效率变高。(2)植物的光合产物主要是以有机物(蔗糖)形式储存并提供给各个器官。结合表中数据看出，较长(4小时)遮阴处理下，整株植物的光合产量下降，但叶片的光合产量没有明显下降，从比例上看反而有所上升，说明植株优先将光合产物分配给了叶。(3)与对照组相比，遮阴处理的两组光合产量有不同程度的下降。若将花生与其他高秆作物间种，则应尽量减少其他作物对花生的遮阴时间，才能获得较高花生产量。
7．(2022·江苏扬州中学高三模拟)研究发现秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料酒精的原料。题图是生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸。下列叙述不合理的是(　　)
A．培养刚开始时向甲瓶中加入重铬酸钾就可以检测到酒精生成
B．乙瓶的溶液由蓝变绿再变黄，表明酵母菌已产生了CO2
C．图中的溴麝香草酚蓝水溶液可以用澄清石灰水代替
D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高酒精最大产量
答案　A
解析　酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO2。检测酒精的方法：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。培养刚开始时甲瓶中还有氧气存在，故直接向甲瓶中加入重铬酸钾不能检测到酒精生成，A错误；检测CO2的方法：CO2可以使澄清石灰水变混浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，B、C正确；酒精最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量一定，因此实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高酒精最大产量，D正确。
8．将叶绿体悬浮液置于适宜光照下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是(　　)
A．可测定叶绿体悬浮液的净光合速率
B．向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液，NADPH含量暂时下降
C．突然改用等强度红光照射C3含量瞬时上升
D．改变悬浮液中pH对氧气释放无影响
答案　B
解析　向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液，导致生成的C3含量上升，进而使C3被还原时消耗NADPH的量增加，导致NADPH的含量下降。
9．(2022·江苏南京高三模拟)农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如图曲线。据此得出以下结论，合理的是(　　)
A．光合作用酶的最适温度高于细胞呼吸酶的最适温度
B．阴影部分表示5～35 ℃时蔬菜的净光合作用小于零
C．温室栽培该蔬菜时，温度最好控制在25～30 ℃
D．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
答案　C
解析　分析题图可知，光合作用酶的最适温度为27 ℃左右，呼吸作用的最适温度大于35 ℃，因此光合作用酶的最适温度低于细胞呼吸酶的最适温度，A错误；分析题图曲线可知，净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，阴影部分表示5～35 ℃时蔬菜的净光合速率大于零，积累了有机物，B错误；由图可知，温度为25～30 ℃时，净光合速率最大，积累有机物的量最多，因此温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30 ℃，C正确；由题干可知，本题研究的是温度对植物光合作用的影响，此实验结果中看不出光照强度的影响，D错误。
10．某植物光合作用的适宜温度为20 ℃～30 ℃。研究人员为了筛选耐高温优良品种，利用同一植株的茎尖细胞通过组织培养获得HA、HB、HC三个品系进行了实验。下表为温度对各品系光合速率的影响，下列有关叙述错误的是(　　)
品系 光合速率/μmol·g－1·h－1
20 ℃ 30 ℃ 35 ℃
HA 20.32 18.32 12.36
HB 13.78 15.56 16.77
HC 8.32 9.36 9.07
A.在适宜温度条件下，HA品系光合速率最高
B．实验条件下，耐高温性较好的是HB品系
C．30 ℃与20 ℃比较，三个品系植物的光合速率均有提高
D．20 ℃时，不同品系光合速率产生差异的原因可能是发生了突变
答案　C
解析　由题表提供的信息可知，在35 ℃时HB品系植物的光合速率最高，所以耐高温性较好，B项正确；30 ℃时HA品系植物的光合速率比20 ℃的光合速率低，C项错误。
11．下图为衣藻结构模式图以及单独培养衣藻、与某种真菌混合培养衣藻细胞内叶绿素含量的变化曲线图。下列判断和推测不合理的是(　　)
A．衣藻是能自主运动的光能自养生物
B．混合培养的衣藻和真菌相互提供营养物质和能量
C．衣藻可能存在使叶绿素含量不至于过高的调节机制
D．单独培养和混合培养都必须在光照的条件下进行
答案　B
解析　眼点、鞭毛都是动物细胞具有的特征，其中，鞭毛的摆动能使衣藻自主运动，叶绿体、细胞壁是植物细胞具有的特征，衣藻二者兼有，A正确；衣藻能够通过光合作用进行自养生活，真菌是异养生物，其生命活动所需的有机物和能量由衣藻提供，B错误；据图可知，第12天后，衣藻细胞内叶绿素含量达到峰值后逐渐减少，推测其体内可能存在使叶绿素含量不至于过高的调节机制，C正确；衣藻是光能自养生物，单独培养和混合培养都必须在光照的条件下进行，D正确。
12．下图1是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。图2为从生长状况相同的植物叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成的曲线图。下列分析错误的是(　　)
A．图1中d点光合速率达到最大，此时限制光合速率的主要环境因素可能是光照强度
B．图1中c点与b点相比，叶绿体中[H]的合成速率较快
C．图2中bc段曲线平缓的限制因素可能是光照强度，而c点以后曲线上行，其原因最可能是NaHCO3浓度过大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢
D．适当地增加光照强度重复图2实验，b点将向上移动
答案　D
解析　图2中b点限制因素为光照强度，如果适当地增加光照强度，光合作用强度会增强(产生的氧气增多)，圆叶片上浮至液面所需时间变短，b点将向下移动，D错误。
13．科研人员将新鲜的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内，在不同光照条件下，测定该容器内氧气量的变化，结果如图所示。下列有关分析错误的是(　　)
A．b点时，叶片的光合速率小于细胞呼吸速率
B．a点以后的短时间内，叶片细胞内C3的含量将减少
C．在5～15 min内，密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合速率逐渐下降
D．5～15 min内，小麦叶片光合作用的平均速率约为6×10－8 mol/min。
答案　A
解析　据图分析，b点时容器内氧气量不再发生变化，说明光合作用产生的氧气正好被呼吸作用消耗掉，即呼吸速率等于光合速率；A错误；a点给予光照，植物开始进行光反应，导致C3开始还原生成C5，因此C3含量在短时间内将减少，B正确；5～15 min给予光照后，小麦叶片进行光合作用，释放了大量氧气，说明净光合速率大于0，即植物吸收了容器中CO2，因此随着光合作用的进行，光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合速率逐渐下降，C正确；据图可知，0～5 min之间，小麦叶片在暗室中只进行细胞呼吸，所以细胞呼吸每分钟消耗氧气量＝(5－4)×10－7÷5＝0.2×10－7(mol/min)；5～15 min之间，小麦的净光合速率＝(8－4)×10－7÷10＝0.4×10－7(mol/min)。因此5～15 min小麦的平均光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸消耗速率＝0.4×10－7＋0.2×10－7＝6×10－8(mol/min)，D正确。
14．某林业大学一科研团队探究多效唑P33对大叶黄杨的生长、叶片形态以及光合作用的影响，选取株高30厘米的健壮大叶黄杨150株均分为5组(CK组：清水，P1组：多效唑200 mg/L，P2组：多效唑400 mg/L，P3组：多效唑600 mg/L，P4组：多效唑800 mg/L)，采用手持压力式喷雾器喷洒叶面一次，施药量以大叶黄杨叶片刚滴水为宜。在施药后的第15天、30天、60天分别测量并计算各组的平均苗高增加量(单位：厘米，与初始值相比)，在施药后的第35天测量并计算各组的根冠比(根冠比＝根的干重/茎叶总干重)与对照组的差值(图1)，净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、叶片厚度平均值(图2)，请据图回答：
组别 CK P1 P2 P3 P4
15天 10 5 4 3 2
30天 25 13 8 6 4
60天 40 37 25 17 6
(1)大叶黄杨的光合与呼吸作用中均能产生[H]与ATP，光合作用中的ATP的产生部位是__________________，有氧呼吸中[H]的产生部位是___________________________。
(2)多效唑P33与大叶黄杨苗高增长的关系是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由图2可知多效唑P33对于大叶黄杨的净光合速率有促进作用，结合图2信息推测该促进作用的机理为___________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
最终大叶黄杨却出现了植株矮化的现象，综合实验数据信息分析，最合理的解释是________________________________________________________________________。
答案　(1)叶绿体的类囊体薄膜　细胞质基质和线粒体基质　(2)多效唑P33抑制大叶黄杨苗高增长，浓度越高，抑制作用越强，持续时间越长　(3)多效唑P33通过增加叶片厚度提高对光能的吸收利用、增大气孔导度、增加胞间CO2浓度提高光合速率　多效唑P33能促进光合产物向根部运输，从而抑制茎叶生长，矮化植株
解析　(1)光合作用在光反应阶段可以合成ATP，场所在叶绿体的类囊体薄膜；有氧呼吸过程中可以在有氧呼吸的第一阶段和第二阶段产生[H]，场所为细胞质基质和线粒体基质。(2)CK组为空白对照组，P1、P2、P3、P4依次增大了多效唑的浓度，分析表格可以发现随着浓度的增大，大叶黄杨的平均苗高增加量逐渐下降，因此可以得出多效唑P33抑制大叶黄杨苗高增长，浓度越高，抑制作用越强，持续时间越长。
【练后讲评与反思】
考情分析　1.考查题型：选择题和非选择题。2.呈现形式：文字题、表格题等。常结合环境因素对细胞呼吸和光合作用的影响考查实验分析。
考向一　细胞呼吸类型判断
练后反馈
题目 2 3 7
正误
错题整理：
核心归纳　细胞呼吸类型判定的3类根据
(1)根据反应物、产物来判断：若消耗O2，则一定包含有氧呼吸；若产物有水，则一定包含有氧呼吸；若产物中有酒精或乳酸，则一定包含无氧呼吸；若产物有CO2，则要分情况讨论。
(2)根据反应场所来判断：在真核细胞中，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，第二、三阶段发生在线粒体中；无氧呼吸全过程发生在细胞质基质中。
(3)根据反应中物质的量的关系来判断(呼吸底物为葡萄糖)
①无CO2释放和O2吸收时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。
②不消耗O2，但产生CO2，细胞一定进行了产生酒精的无氧呼吸。
③当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞一定进行了有氧呼吸。
④当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸，如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸，此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可分析如下：若＝，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等；若＞，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，无氧呼吸占优势；若＜，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸，有氧呼吸占优势。
考向二　光合作用或细胞呼吸相关探究方法的归类
练后反馈
题目 9 12
正误
错题整理：
核心归纳
1．液滴移动法：现有装置如图所示，利用该装置进行对光合作用和细胞呼吸等相关问题的测定或探究。
测定真正(总)光合速率：该装置置于一定的光照强度下，默认其光合速率大于呼吸速率，所以在单位时间内，该装置液滴向右移动的距离(m)表示该植物的净光合速率，即单位时间内植物向外界释放的O2量。该装置置于黑暗条件下，单位时间内液滴向左移动的距离(n)表示该植物的呼吸速率。综上所述，该植物真正(总)光合速率等于上述两个测定的液滴移动距离值之和：m＋n。
2．叶圆片上浮法：利用真空渗入法排除叶肉细胞间隙的空气，充以水分，使叶片下沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用的强弱。
3．半叶法：将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表净光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。
4．黑白瓶法：黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只进行细胞呼吸，而白瓶既能进行光合作用又能进行细胞呼吸，所以用黑瓶(无光照的一组)测得的为细胞呼吸强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真正光合作用强度值。
考向三　影响光合作用与细胞呼吸因素的探究实验
练后反馈
题目 1 6 10 13 14
正误
错题整理：
核心归纳　理清光合作用与细胞呼吸实验设计中实验条件的控制方法
(1)增加水中氧气——泵入空气或放入绿色水生植物。
(2)减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水。
(3)除去容器中二氧化碳——NaOH溶液。
(4)除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中一段时间。
(5)除去叶中叶绿素——酒精隔水加热。
(6)除去光合作用对细胞呼吸的干扰——给植株遮光。
(7)如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。
(8)线粒体提取——细胞匀浆离心。
(9)保持密闭容器中CO2浓度不变——NaHCO3溶液。
【校正提分强化训练】
1．某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下的光合速率和呼吸速率(密闭装置)，绘出图甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是(　　)
　
A．a B．b C．c D．d
答案　B
解析　a点表示光补偿点，净光合速率为0，此时光合速率等于呼吸速率，A不符合题意；图乙中b点表示净光合速率等于呼吸速率，而净光合速率＝总(真正)光合速率－呼吸速率，因此，此时光合速率大于呼吸速率，B符合题意；图丙中c、d是拐点，代表的都是光合速率等于呼吸速率，C、D不符合题意。
2．(2022·山东德州高三模拟)研究发现，恶性肿瘤内部细胞的DRP1s367位点发生磷酸化，促进了线粒体融合，使线粒体长度明显长于边缘区域细胞的线粒体。为进一步研究在营养缺乏时线粒体融合对癌细胞糖代谢的调控，研究人员用肝癌细胞进行了以下实验。下列相关叙述正确的是(　　)
项目 线粒体ATP产生量 线粒体嵴的密度 线粒体内膜呼吸链复合体活性 细胞耗氧速率
甲组：常规培养 1.0 10.1 0.91 4.2
乙组：营养缺乏 1.4 17.5 2.39 5.6
丙组：营养缺乏＋DRP1s367位点磷酸化抑制剂 0.8 9.8 1.22 3.1
注：线粒体嵴的密度＝嵴的数目/线粒体长度。
A．呼吸链复合体能够催化丙酮酸分解为[H]和CO2
B．肿瘤内部细胞比边缘区域细胞的葡萄糖分解速率慢
C．肿瘤内部细胞线粒体融合增强，有利于适应营养缺乏的环境
D．促进DRP1s367位点磷酸化的药物能够有效地抑制肝癌的发展
答案　C
解析　呼吸链复合体是参与有氧呼吸第三阶段的酶，因此呼吸链复合体能够催化O2和[H]生成H2O，A错误；由题意可知，肿瘤内部细胞的线粒体比边缘区域细胞的线粒体更长，线粒体要利用葡萄糖分解得到的丙酮酸，因此肿瘤内部细胞比边缘区域细胞的葡萄糖分解速率快，B错误；由题意可知，DRP1s367位点磷酸化抑制剂会抑制肿瘤内部细胞的线粒体融合，对比乙组和丙组可知，乙组线粒体嵴的密度更大、线粒体内膜呼吸链复合体活性更大、细胞耗氧速率更大、线粒体产生的ATP更多，说明肿瘤内部细胞线粒体融合增强，有利于适应营养缺乏的环境，C正确；促进DRP1s367位点磷酸化的药物能够促进线粒体融合，而线粒体融合增强有利于肝癌细胞适应营养缺乏的环境，因此促进DRP1s367位点磷酸化的药物不能有效地抑制肝癌的发展，D错误。
3．将等量且新鲜的苹果果肉分别放在不同O2浓度的密闭容器中，1小时后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表。下列有关叙述正确的是(　　)
O2浓度 0% 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
CO2释放量/mol l 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
A.苹果果肉细胞在O2浓度为0～3%和5%～25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B．储藏苹果时，应选择O2浓度为0、零上低温且有一定湿度的条件
C．O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多
D．苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳
答案　D
解析　根据题意和图表分析可知：当O2浓度大于5%时，O2吸收量与CO2释放量相等，说明细胞只进行有氧呼吸，O2浓度小于5%时，CO2释放量大于O2吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，当O2浓度为0时，只进行无氧呼吸。苹果果肉细胞在O2浓度为0～3%时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，在5%～25%时只进行有氧呼吸，A错误；O2浓度为5%时，CO2释放量最少，说明有机物分解量最少，所以储藏苹果时，应选择O2浓度为5%、零度以上低温且有一定湿度的条件，B错误；根据表格数据可知，一定范围内，O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生的ATP越多；当O2浓度大于20%以后，O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸不再增强，产生的ATP数量不再增多，C错误；苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳，释放少量能量，D正确。
4．如图为测定叶片光合作用强度装置的示意图，其中叶室为透明玻璃材料制成。装置运行后，仪器气路管道中的气体流速满足正常测定的需求。相同时间内，黑暗时测出叶室内的CO2变化值为Q，光照下测出叶室内的CO2变化值为P。下列说法错误的是(　　)
A．叶片的叶肉细胞中叶绿体内参与光合作用光反应阶段的反应物有H2O、NADP＋、ADP和Pi
B．在光照时，若该叶片实际光合作用消耗CO2的值为W，则W＝P＋Q
C．若光照下测出叶室内的CO2变化值(P)为0，则该植物的呼吸作用强度大于光合作用强度
D．若正常夏日早6点日出，晚6点日落。则一天之中，P值最高点在早6点，最低点在晚6点
答案　D
解析　光合作用的光反应阶段包括H2O的光解(合成NADPH需要NADP＋的参与)和ATP的合成(需要ADP和Pi参与)两个过程，A正确；在光照时，叶室内的CO2的变化值为P，表示的是净光合量，黑暗时测定呼吸作用时的CO2的变化值为Q，植物光合作用总量＝净光合量＋呼吸消耗量，故W＝P＋Q，B正确；若光照下测出叶室内的CO2变化值(P)为0，即净光合作用为0，此时该叶片的呼吸作用强度等于光合作用强度，而该植物的呼吸作用强度大于光合作用强度，C正确；若正常夏日早6点日出，晚6点日落。则一天之中，净光合量P最高点应该在晚上6点左右，D错误。
5．(2022·江苏南京师大附中模拟)某团队研究不同浓度的草甘膦(除草剂)对加拿大一枝黄花和本地白茅在单种、混种情况下净光合速率的影响，结果如下(其中P组净光合速率为0)。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．受草甘膦影响较小的是混种的加拿大一枝黄花
B．P组白茅产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质
C．据实验结果推测，草甘膦可能会降低这两种植物的光饱和点
D．0.6 mL/L的草甘膦使单种与混种白茅净光合速率的下降量相同
答案　D
解析　据图可知，用不同浓度的草甘膦处理后，混种的加拿大一枝黄花的净光合速率最大，故受草甘膦影响较小的是混种的加拿大一枝黄花，A正确；P组净光合速率为0，此时白茅的光合速率与呼吸速率相等，光合作用与呼吸作用都可以产生ATP，故产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质，B正确；据图分析可知，草甘膦作用下两种植物的净光合速率都下降，故草甘膦可能会降低这两种植物的光饱和点，C正确；据图分析，0.6 mL/L的草甘膦处理时，本地白茅单种的净光合速率下降量约为12－2＝10(μmol·m－2·s－1)，而混种时净光合速率下降量约为7－1＝6(μmol·m－2·s－1)，故下降量不同，D错误。
6．某兴趣小组用多株生长发育状况一致、健康的天竺葵植株做有关光合作用和细胞呼吸的实验，实验步骤和分组处理见下表，回答下列问题：
步骤 A组 B组 C组 D组
①天竺葵经过24小时“X”处理 ＋ ＋ ＋ ＋
②小烧杯中加入等量液体 NaOH溶液 蒸馏水 蒸馏水 蒸馏水
③用无色透明玻璃罩盖住植株和小烧杯 ＋ ＋ ＋ ＋
④不同光照5小时处理 较强光照 较弱光照 较强光照 黑暗处理
⑤取一片叶，脱色处理后，滴加碘液，观察叶片颜色变化 不变蓝色 不变蓝色 变蓝色 不变蓝色
注：表中的“＋”表示做了该项操作。
(1)步骤①中的“X”处理具体是指__________，目的是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)本实验的自变量为______________________________________。
(3)经过步骤⑤处理后，A组和B组植株的叶片不变蓝色，可能的原因是：
A组植株：______________________________________________________________，
B组植株：______________________________________________________________。
C组使碘液变蓝色的物质合成场所是________________________________________。
(4)经过步骤④处理后，从C组和D组植株叶片上各取面积为4 cm2大小的叶片，测得其干重分别为M g和N g，假设各组实验所用天竺葵植株叶片的呼吸速率相同，则M－N可用来评价单位时间内单位面积的C组植株叶片________(填“积累”“消耗”或“制造”)有机物的能力。
(5)如果用如图所示的装置来探究光照强度和光合作用速率的关系，且测量指标为装置中O2含量的变化，则该装置需要进行适当修改，具体修改措施为____________________________
________________________________________________________________________。
为使测得的O2变化量更精确，还应再设置一对照装置用于排除物理因素对实验结果的影响，对照装置的容器和小烧杯中应分别放入______________________________________。
答案　(1)黑暗(或无光)　消耗叶片中的营养物质(或淀粉)　(2)光照强度和CO2浓度　(3)CO2供应不足，植物不能进行光合作用，无淀粉合成(或不能制造淀粉)，用碘液检测不变蓝(或无蓝色现象)　光照较弱，光合作用强度小于或等于细胞呼吸强度，无淀粉积累，用碘液检测不变蓝(或无蓝色现象)　叶绿体基质　(4)制造　(5)将小烧杯中的蒸馏水换成CO2缓冲液(或碳酸氢钠溶液)　死的植物幼苗和CO2缓冲液
解析　(3)由表格信息可知，A组小烧杯中是NaOH溶液，可以吸收CO2，因此由于CO2不足，不能进行光合作用产生淀粉，用碘液检测不变蓝；B组弱光条件下，光合作用强度小，光合作用强度小于细胞呼吸强度，无淀粉积累，用碘液检测也不变蓝。(4)设天竺葵经过24小时“X”处理后，4 cm2大小的叶片的干物质量是a，C组光照5小时干物质的量是a＋净光合作用强度×5＝M，D组不进行光合作用，只进行细胞呼吸，因此5小时后干物质的量是a－5×细胞呼吸强度＝N，则M－N＝(a＋净光合作用强度×5)－(a－5×细胞呼吸强度)＝5(净光合作用强度＋细胞呼吸强度)＝5×实际光合作用强度＝5小时内有机物制造量。