高考生物二轮复习限时集训：3（A）光合作用与呼吸作用（含解析）

高考生物二轮复习限时集训
3（A）　光合作用与呼吸作用
[时间:20min]
1.所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量。下列关于细胞呼吸的过程及应用的叙述,正确的是 (　)
A.细胞呼吸的中间产物可参与蛋白质的合成
B.泡菜的制作利用了酵母菌的无氧呼吸
C.细胞呼吸能够正常有序进行只与酶的专一性有关
D.储藏水果时需要零上低温、无氧、干燥的环境
2.[2023·湖北华中师大附中模拟] 如图为叶绿体的局部结构示意图,①②指示相应结构。下列相关说法正确的是 (　)
A.①上分布着多种光合色素,可用无水乙醇将它们分离开
B.在有光的条件下,①可为②提供ATP和NADH
C.光照突然增强,②中C5含量会上升,C3含量会下降
D.①可以增大叶绿体的膜面积,用于附着固定CO2的酶
3.下图①~⑦为某绿色植物细胞代谢的相关生理过程。下列有关叙述错误的是 (　)
A.③过程产生的O2要在相邻细胞的⑥过程被利用,若不考虑O2穿过类囊体薄膜,至少需要穿过6层磷脂双分子层
B.蓝细菌也能发生类似于③④的生理过程
C.①②的进行与⑤⑥密切相关,与③⑦无直接关系
D.叶肉细胞③过程O2的产生量大于⑥中O2的吸收量,则该植株的有机物总量可能减少
4.[2023·辽宁锦州模拟] 为研究低氧状态对青瓜根细胞呼吸的影响,某研究小组用A、B两个青瓜品种进行实验研究,图示结果为一周后测得的根系中乙醇的含量。据图分析,下列说法正确的是 (　)
A.在低氧条件下A品种的根细胞只可能进行无氧呼吸
B.根细胞中丙酮酸分解为乙醇的过程也要产生ATP
C.正常通气时青瓜根细胞产生的CO2来自线粒体和细胞质基质
D.低氧时根细胞通过无氧呼吸产生的CO2,B品种比A品种多
5.农业生产中的谚语都是劳动人民一代代积累的经验,是一种宝贵财富。下列有关谚语所涉及的生物学原理叙述错误的是 (　)
A.“正其行,通其风”——能为植物提供更多的CO2提高光合作用速率
B.“犁地深一寸,等于上层粪”——中耕松土有利于植物根细胞吸收无机盐
C.“春天粪堆密,秋后粮铺地”——粪肥中的能量流向植物,促进粮食增产
D.“人黄有病,苗黄缺肥”——氮、镁是叶绿素的组成成分,缺(含氮、镁的)肥导致叶片变黄
6.[2023·北京东城区二模] 科研人员研究不同光照条件对柑橘生长的影响,部分检测结果见下表。据此无法推断出的是 (　)
光照 强度 叶色 平均叶面积/ cm2 净光合速率/ (μmol CO2·m-2·s-1)
强 浅绿 13.6 4.33
中 绿 20.3 4.17
弱 深绿 28.4 3.87
A.三种光照条件下柑橘叶片均能将光能转化为NADPH和ATP中的化学能
B.与强光条件相比,弱光下柑橘叶片叶绿素含量虽高但CO2吸收速率较低
C.随光照强度减弱,平均叶面积增大可体现出柑橘对不同光照条件的适应
D.光照强度增强主要提高了柑橘叶片的真光合速率并降低了呼吸速率
7.某生物科技兴趣小组利用水培法研究了低氧胁迫对两个羊草品种(A、B)根系细胞呼吸的影响,测得第6天时根系中丙酮酸和乙醇含量,结果如下表所示。另一生物科技兴趣小组研究不同CO2浓度对羊草品种A光合作用的影响,结果如图所示,请分析回答:
低氧胁迫对羊草根系丙酮酸和乙醇含量影响
组别 实验处理
正常通 气品种A 正常通气 品种B 低氧 品种A 低氧 品种B
丙酮酸含量/ (μmol·g-1) 0.18 0.19 0.21 0.34
乙醇含量/ (μmol·g-1) 2.45 2.49 6.00 4.00
(1)羊草细胞将丙酮酸转变为乙醇的过程　　　　(填“产生”或“不产生”)ATP。由表中信息可知,不论是正常通气,还是低氧条件,羊草A 和B根系细胞的呼吸方式为　　　　　　　　　　　,低氧胁迫下,羊草根系细胞中丙酮酸、乙醇产生量均增加的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)羊草叶肉细胞叶绿体中增加膜面积的结构是　　　　　　　　　　　。由图可知,提高CO2浓度能提高羊草的光合作用速率,增大CO2浓度的瞬间,叶肉细胞中C3的含量会　　　　(填“升高”或“降低”)。
(3)分析题图,17:00之后,增大CO2浓度对光合作用的促进作用不明显,其主要原因是 　 。
8.科研人员以夹竹桃为研究对象,探究干旱对其光合特性的影响,设置了干旱组和对照组,分别测定2组夹竹桃在不同水分供给条件下的叶片净光合速率、气孔导度(气孔开放程度)和胞间CO2浓度等指标。回答下列问题:
(1)在干旱胁迫下,植物一般会通过　　　　　　　来降低蒸腾作用带来的水分流失,进一步干旱会导致植物叶肉细胞损伤,最终导致　　　　　　　含量降低,进而影响植物对光能的吸收和利用。
(2)选取长势良好且较一致的夹竹桃植株20株,平均分为对照组和干旱组,每7天为1周期,共持续17周期。在实验期间,对照组前11个周期每周浇1次水,每次1L;干旱组前11个周期保持不浇水操作,两组后6个周期每周复水1次(充分浇水使土壤水分达到饱和)。图甲是选取对照组和干旱组中各植株的中段叶片测定的净光合速率,测定条件选取在晴朗天气的同一时间段进行,原因是　　　　　　　　　　　。根据实验结果可知:干旱组复水前夹竹桃植株干重　　　　,判断依据是　　 。
(3)图乙、丙分别是选取对照组和干旱组中各植株的中段叶片测定的气孔导度和胞间CO2浓度,据图乙、丙分析可知,胞间CO2浓度与气孔导度不呈正相关,导致该现象的原因可能是　　　　　 (写出1点即可)。
限时集训(三)A
1.A　[解析] 细胞呼吸的中间产物可进一步生成氨基酸,为蛋白质的合成提供原料,A正确;腌制泡菜利用了乳酸菌在无氧条件下进行的乳酸发酵,B错误;酶具有专一性,即每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,细胞代谢能够正常有条不紊地进行与酶的专一性是分不开的,除此之外,还与酶的高效性等特点有关,C错误;在零上低温(降低细胞呼吸酶的活性)、低氧(减弱细胞呼吸)和适宜的湿度条件下,有利于新鲜蔬菜和水果保鲜储藏,干燥条件不利于果蔬储藏,D错误。
2.C　[解析] 无水乙醇可提取光合色素,但不能分离色素,A错误;在有光的条件下,①可为②提供ATP和NADPH,不能提供NADH,B错误;光照突然增强,类囊体产生更多的ATP和NADPH,用于还原C3,生成C5,②中C5含量会上升,C3含量会下降,C正确;①可以增大叶绿体的膜面积,但固定CO2的酶不在类囊体膜上,D错误。
3.C　[解析] 叶绿体类囊体薄膜上产生的O2要在相邻细胞的线粒体中被利用,若不考虑O2穿过类囊体薄膜,则至少需要穿过6层生物膜(双层叶绿体膜+单层细胞膜+单层细胞膜+双层线粒体膜),即6层磷脂双分子层,A正确。③表示光反应阶段,④表示暗反应阶段,蓝细菌也能进行光合作用,发生类似③④的生理过程,B正确。①表示细胞通过渗透作用吸水,②表示吸收无机盐离子,③表示光反应阶段,④表示暗反应阶段,⑤表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,⑥表示有氧呼吸的第二、三阶段,⑦表示无氧呼吸的第二阶段。水和无机盐的跨膜运输方式有差异,水分子跨膜运输不需要能量,无机盐跨膜运输通常需要⑤⑥过程提供能量,⑦过程不产生能量,因此①的进行与⑤⑥③⑦均无直接关系,②的进行与⑤⑥密切相关,与③⑦无直接关系,C错误。叶肉细胞③过程O2的产生量大于⑥中O2的消耗量,则叶肉细胞有机物总量会增加,但是就整个植株而言,由于有不能进行光合作用的部位,故有机物总量可能减少,D正确。
4.C　[解析] 在低氧条件下A品种的根细胞进行无氧呼吸产生的乙醇比B品种多,但不能确定A品种的根细胞只能进行无氧呼吸,A错误;根细胞中丙酮酸分解为乙醇的过程发生在无氧呼吸第二阶段,不会产生ATP,B错误;正常通气时,测得的根系中有少量的乙醇,说明青瓜根细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,所以产生的CO2来自线粒体和细胞质基质,C正确;在低氧条件下A品种的根细胞进行无氧呼吸产生的乙醇比B品种多,说明在低氧条件下,A品种的根细胞通过无氧呼吸产生的CO2比B品种多,D错误。
5.C　[解析] “正其行,通其风”,可以增加植物间的气体(如氧气和二氧化碳)流通,为植物提供更多的CO2,有利于植物提高光合速率,A正确;“犁地深一寸,等于上层粪”——中耕松土可以增加氧气浓度,促进植物根细胞的呼吸作用,进而促进吸收无机盐,B正确;粪肥中的能量不能流向植物,粪肥中的有机物可被微生物分解形成无机物,无机物可被植物吸收利用,促进粮食增产,C错误;氮、镁是构成叶绿素的必需成分,植物缺乏氮、镁会导致叶片发黄,D正确。
6.D　[解析] 在光合作用的光反应阶段,在三种光照条件下柑橘叶片均能将光能转化为NADPH和ATP中的化学能,A不符合题意;在强光条件下,叶色为浅绿色,在弱光下叶色为深绿色,说明弱光下叶绿素含量多,但弱光下净光合速率较低,说明弱光下柑橘叶片叶绿素含量虽高但CO2吸收速率较低,B不符合题意;随光照强度减弱,平均叶面积增大,因此可以判断,柑橘通过增加叶面积来吸收更多的光能,以适应弱光环境,C不符合题意;光照强度增强提高了叶片的净光合速率,但从表格数据无法判断光照强度增强主要提高了柑橘叶片的真光合速率并降低了呼吸速率,D符合题意。
7.(1)不产生　有氧呼吸和无氧呼吸　氧气不足,无氧呼吸强度增强
(2)类囊体构成的基粒　升高
(3)17:00 之后光照较弱,光合作用速率受光反应产生的ATP 和NADPH 的限制
[解析] (1)无氧呼吸仅在第一阶段产生少量ATP,丙酮酸分解产生乙醇的过程属于无氧呼吸的第二阶段,此过程不生成ATP。由表中信息可知,对于同一品种的羊草而言,低氧情况和正常通气情况下都产生乙醇,且低氧情况下羊草根系细胞中的乙醇含量明显高于正常通气情况下,而乙醇是无氧呼吸的产物,说明正常通气和低氧情况下,羊草根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸,低氧胁迫下,羊草根系细胞无氧呼吸加强,产生的丙酮酸与乙醇增加。(2)羊草叶绿体中类囊体构成的基粒增加了光合作用的膜面积,其上有与光合作用有关的色素和酶,有利于光合作用的进行。一定程度上,提高CO2浓度能提高光合作用的速率,增大CO2浓度的瞬间,CO2固定速率提高,导致C3的含量短时间内升高。(3)17:00之后,增大CO2浓度对光合作用的促进作用不明显,其主要原因是光照强度下降,产生ATP和NADPH的速率降低,限制暗反应的进行,导致光合速率增加不明显。
8.(1)关闭部分气孔(或降低气孔导度)　光合色素(或叶绿素和类胡萝卜素)
(2)保证测定时的条件相同且适宜,避免由于不良条件对实验结果造成影响　减少　干旱组复水前夹竹桃植株净光合速率为负值,即有机物含量降低
(3)叶绿体结构受损、光合作用相关酶的活性下降
[解析] (1)在干旱胁迫下,土壤含水量下降,植物一般会通过关闭部分气孔(或降低气孔导度)来降低蒸腾作用带来的水分流失,以维持植株的正常生命活动,进一步干旱会导致植物叶肉细胞损伤,使叶肉细胞中与光合作用有关的酶的活性下降,同时还会损害叶绿体的结构,导致光合色素(叶绿素和类胡萝卜素)含量降低,进而影响植物对光能的吸收和利用,光合速率下降。(2)为了保证实验结果的准确性,在实验过程中要遵循单一变量原则,同时要控制无关变量。图甲是选取对照组和干旱组中各植株的中段叶片测定的净光合速率,测定条件选取在晴朗天气的同一时间段进行,原因是保证测定时的条件相同且适宜,避免由于不良条件对实验结果造成影响。根据图中实验结果,干旱组复水前夹竹桃植株净光合速率为负值,即有机物含量降低,可说明干旱组复水前夹竹桃植株干重减少。(3)据图乙、丙分析可知,干旱组复水前气孔导度低于对照组,而胞间CO2浓度却高于对照组,可见胞间CO2浓度与气孔导度不呈正相关,原因可能是干旱导致叶绿体结构受损或光合作用相关酶的活性下降,进而导致光合速率下降,消耗的CO2量下降,胞间CO2浓度反而高于对照组。