第5章 细胞的能量供应和利用(单元培优.含解析）人教版（2019）高中生物必修1

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第5章 细胞的能量供应和利用
一、选择题
1．（3分）如表是某哺乳动物CO2产生量随环境温度变化的情况，下列推断正确的是（　　）
环境温度（℃） 10 20 30 40
CO2产生量相对值 9.8 6.9 5.5 6.2
A．产生的CO2中的氧元素全部来自细胞中参加反应的H2O
B．线粒体和细胞质基质都能产生CO2，只是量不同
C．不同温度条件下，CO2产生量相对值不同，相关酶的活性基本相同
D．从40℃环境移至10℃环境时，该哺乳动物耗氧量不变
2．（3分）下列关于细胞代谢及代谢产物的叙述，错误的是（　　）
A．人体细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸可在肝脏中再次转化为葡萄糖
B．细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质
C．人体中非糖物质的代谢产物不能再转化形成糖类物质
D．与酵母菌不同，破伤风芽孢杆菌只能在无氧条件下生存
3．（3分）下列对有关曲线所表示的生物学意义的叙述错误的是（　　）
A．由甲图可知，CO2的含量直接影响植物的光合作用效率
B．由乙图可知，B点以后，载体数量是根细胞吸收矿质元素的限制因素之一
C．由丙图可知，缩短光照时间可促使A种植物提前开花
D．由丁图可知，A点生长素浓度对根的生长促进作用最强
4．（3分）下表表示细胞呼吸原理在生活生产实践上的应用，其中错误的是（　　）
选项 措施 目的
A 稻田排水 避免无氧呼吸产物伤害根细胞
B 种子晒干后再储存 降低含水量，降低细胞呼吸强度
C 蔬菜低温保鲜 降低酶活性，降低细胞呼吸强度
D 醋酸发酵保持无氧条件 利于无氧呼吸，从而利于制作食醋
A．A B．B C．C D．D
5．（3分）如图中①②③表示生物体内的细胞代谢过程，下列叙述错误的是（　　）
A．过程①利用化学能合成葡萄糖
B．过程②利用光能合成葡萄糖
C．过程③可以发生在绿色植物细胞的线粒体中
D．能进行过程①或过程②的生物都是自养生物
6．（3分）现有若干瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，通入不同浓度的氧气，单位时间内产生的酒精和CO2量如图所示，下列与酵母菌呼吸有关的说法不正确的是（　　）
A．O2浓度为a时既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸
B．O2浓度为b时消耗O2与产生CO2的体积比为1：1
C．O2浓度为a时用于无氧呼吸的C6H12O6的量占消耗C6H12O6总量的比例为
D．消耗等质量的C6H12O6时O2浓度为a时产生的能量多于O2浓度为b时
7．（3分）下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（　　）
A．有氧呼吸产生水的过程发生在线粒体基质中
B．无氧呼吸是不彻底的氧化分解，大部分能量仍存留在乳酸或酒精中
C．无氧呼吸不需要氧气的参与，该过程最终有[H]的积累
D．马铃薯块茎无氧呼吸的产物可用酸性重铬酸钾来检测
8．（3分）氧的浓度会影响细胞呼吸．在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如图．若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是（　　）
A．a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C．c条件下，无氧呼吸最弱
D．d条件下，只进行有氧呼吸
9．（3分）光合作用和呼吸作用是植物生命活动的两个非常重要的生理过程，它们既有区别又有联系。下列与这两个过程相关的叙述，正确的是（　　）
A．光合作用产生ATP必须有光，呼吸作用产生ATP必须有O2
B．光合作用和细胞呼吸对于维持空气CO2含量稳定有重要的意义
C．叶绿体和液泡中都有色素，这些色素均能参与光合作用
D．光合作用只能在光下进行，呼吸作用只能在黑暗中进行
10．（3分）下列有关小麦细胞结构与功能等的叙述，正确的是（　　）
A．蓝细菌细胞和小麦叶肉细胞含有的光合色素和酶完全相同
B．根尖细胞和乳酸菌无氧呼吸的产物都是乳酸
C．叶肉细胞与细菌均能在光照和黑暗中合成ATP
D．叶肉细胞的液泡中的色素使叶片呈绿色
11．（3分）如图表示菠菜叶肉细胞光合作用与有氧呼吸作用过程中碳元素和氢元素的转移途径，其中①～⑥代表同一个叶肉细胞中的有关生理过程。下列叙述中错误的是（　　）
A．过程④、⑤发生在生物膜上
B．过程③需要水的参与
C．产生ATP的过程为③、④、⑤
D．过程③产生的CO2被⑥利用需要穿过4层生物膜
12．（3分）下列有关实验的叙述，正确的是（　　）
A．恩格尔曼的水绵实验和卡尔文的小球藻实验均用到了同位素标记法
B．用绿叶进行色素的提取与分离实验时，在滤纸条上，自上而下的第二条色素带呈黄色
C．用重铬酸钾检验发酵液中是否有酒精生成时，直接将2mL重铬酸钾倒入发酵液中
D．纸层析法分离叶绿体中的色素的实验结果表明，叶绿素b在层析液中溶解度最高
13．（3分）将长势相同、数量相等的甲、乙两个品种大豆幼苗分别置于两个相同的密闭透明玻璃罩内，在光照、温度等相同且适宜的条件下培养，定时测定玻璃罩内CO2含量，结果如图．据图分析下列叙述正确的是（　　）
A．20～45min期间，光强度是限制甲幼苗光合作用强度不再增加的主要原因
B．将乙幼苗放入其它条件都适宜但CO2浓度为20mg/L的环境中，乙幼苗将不能生长
C．夏天干旱季节，乙幼苗生长状况要比甲幼苗好
D．25min时乙植物通过光合作用贮存的能量要少于细胞呼吸释放的能量
14．（3分）2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现细胞感知和适应氧气变化机制的科学家。氧气进入细胞的方式是（　　）
A．主动运输 B．自由扩散 C．协助扩散 D．胞吞
15．（3分）下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（　　）
A．呼吸作用的中间产物丙酮酸在有氧存在的条件下可以通过线粒体双层膜
B．CO2的固定过程发生在叶绿体中，丙酮酸分解成CO2的过程仅发生在线粒体中
C．卡尔文循环中每固定一分子二氧化碳，会生成3个C3分子
D．光合作用产生有机物，有机物仅供异养生物的呼吸作用消耗，驱动生命世界的运转
16．（3分）某研究小组测得适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光（完全黑暗）后释放CO2的速率。吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势如图所示（吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量）。下列说法正确的是（　　）
A．图形B+C面积代表细胞呼吸释放出的CO2量
B．在光照条件下，图形A+B+C的面积表示吸收的CO2量
C．若提高温度、减少光照，图形A的面积增大
D．从图形C可推测该植物存在另一个释放CO2的途径
17．（3分）如图是夏季连续两昼夜内，生长在自然光照下的植物CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1～S5表示曲线与坐标轴围成的面积。下列叙述错误的是（　　）
A．图中B点和I点的光照强度为光补偿点
B．图中DE段植物只进行细胞呼吸，非直线可能是因为夜间温度不稳定
C．S1+S3+S5可表示黑暗中细胞呼吸强度的相对大小，S2+S4可表示净光合强度的相对大小
D．图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度
18．（3分）夏季大棚种植，常见设施有人工照明、通风口等，对于其中的生物学原理分析错误的是（　　）
A．人工照明能延长光合作用时间，可以提高有机物的制造量
B．大棚应持续通风，可降氧、降温、降湿度，抑制细胞呼吸
C．在大棚内施加农家肥，利用微生物细胞呼吸产生CO2，可以提高棚内CO2浓度
D．棚内CO2浓度高时能抑制细胞呼吸，但对光合作用有利
19．（3分）甲图为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（见图乙），以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分析正确的是（　　）
A．在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小
B．在bc段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间
C．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶圆片不能进行呼吸作用
20．（3分）植物叶片的光合作用强度可通过通气法来测定，如图1所示（装置中通入气体的CO2浓度是可以调节的）。将适量叶片置于同化箱中，在一定的光照强度和温度条件下，让空气沿箭头方向缓慢流动，并用CO2分析仪测定A、B两处气体CO2浓度的变化，请判断下列说法正确的是（　　）
A．欲使A、B两处气体CO2浓度相同，只能通过控制光照强度来实现
B．如果B处气体CO2浓度低于A处，说明叶片光合作用强度小于呼吸作用强度
C．将该同化箱放在黑暗中测得通入与排出气体的体积差值（设压强恒定），其含义是植物呼吸吸收氧气和产生二氧化碳的差值
D．若该叶片在适宜条件下进行如图2所示的处理，则叶片光合作用制造有机物的量可表示为a+c﹣b
二、实验题
21．（10分）为了探究酵母菌的呼吸方式，某同学做了如下实验。实验装置如图甲、乙所示，可重复实验以确保结果的准确性。据图回答下列问题：
（1）该实验探究影响酵母菌呼吸方式的因素是　 　 ，甲装置中的油脂层的作用是　 　 。
（2）如果甲、乙两装置中的石灰水都变浑浊，说明酵母菌既能进行　 　 ，也能进行　 　 。
（3）甲、乙两装置中产生的气泡量较多的是　 　 装置：产生能量较少的是　 　 装置，原因是　 　 。
（4）甲装置中酵母菌主要呼吸方式的反应式是（以葡萄糖为底物）　 　 。
22．（10分）如图1表示番茄叶肉细胞内两个重要的生理过程，图2是某科研小组利用密闭的透明玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的装置。请回答下列问题：
（1）图1中，②过程进行的场所是　 　 ，①～④过程中，能为该细胞合成蛋白质供能的过程是　 　 。
（2）在适宜温度和光照条件下，向图2所示的装置通入14CO2．当反应进行到0.5s时，14C出现在C3中；反应进行到5s时，14C出现在（CH2O）中。该实验是通过控制反应时间来探究CO2中碳原子的转移路径，用到的实验方法为　 　 。
（3）将图2所示的装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜（零点开始）小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图3所示曲线。观察装置中液滴的位置，c点时刻的液滴位于起始位置的　 　 侧，液滴移到最右点是在一天中的　 　 点。在12点之后的下午某时间段内，记录液滴的移动，获得以下数据：
每隔20分钟记录一次刻度数据
…… 25 27 31 37 ……
该组实验数据是在图3所示曲线的　 　 段获得的。若12时植物突然被遮光，则短时间叶绿体中C3含量的变化为　 　 。
（4）在实验过程中，给该植物浇灌H218O，发现叶肉细胞中出现了（CH218O）。分析其最可能的转化途径是：　 　 。
23．（10分）番茄是生物学中常用的实验材料。阅读下面材料，回答问题：
材料一：某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验，研磨时未加入CaCO3，实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统。请回答下列问题：
（1）分析图甲所示实验结果可知，距离点样处距离最远的色素为 　 　 。可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的色素提取液，发现其对 　 　 光的吸收明显减少。
（2）PSⅡ中的色素吸收光能后，将H2O分解为H+和 　 　 。前者通过 　 　 的协助进行转运，促使ADP完成磷酸化。
材料二：为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，某研究者将番茄植株放在CK条件（适宜温度和适宜光照）和HH条件（亚高温高光）下，培养5天后的相关指标数据如表。
组别 温度/℃ 光照强度/（μmol m﹣2 s﹣1） 净光合速率/（μmol m﹣2 s﹣1） 气孔导度/（mmol m﹣2 s﹣1） 胞间CO2浓度/ppm Rubisco活性/（U mL﹣1）
CK 25 500 12.1 114.2 308 189
HH 35 1000 1.8 31.2 448 61
注：两组实验，除温度和光照有差异外，其余条件相同且适宜。
（3）由表中数据可以推知，HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔导度因素引起的，请说出理由 　 　 。
（4）D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分，对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用，且过剩的光能可使D1蛋白失活。某研究者利用番茄植株进行了三组实验，①组的处理为适宜温度和适宜光照处理番茄植株，②组的处理为 　 　 ，③组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）和亚高温高光（HH）下培养，其他的条件三组都相同且适宜。定期测定各组植株的净光合速率（Pn），实验结果如图丙。根据实验结果分析，番茄如何缓解亚高温高光对光合作用的抑制？　 　 。
三、解答题
24．（10分）图1表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a、b、c表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器；图2表示在适宜温度、水分和一定的光强度下，丙、丁两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系．请回答下列问题：
（1）图1中产生a过程进行的场所是　 　 ，甲过程产生的a用于相邻细胞的乙过程，至少经过　 　 层膜．
（2）物质c若不进入乙，则可在缺氧条件下继续在细胞质基质中进行反应，若要检验植物细胞无氧呼吸的方式，可以用　 　 和　 　 试剂，其反应后颜色分别为　 　 和　 　 _，以证明分别产生了二氧化碳和酒精．
（3）对图1中甲结构色素进行色素提取时，常用试剂是　 　 ．色素的色素分离的方法是　 　 _　 　 ，分离原理是　 　 ；经多次取图2中等量丙、丁叶片中的色素提取和分离，观察到丙的叶片的滤纸条上以滤液细线为起点的第1、2条色素带宽度与丁的叶片相当、而第3、4条色素带宽度则明显较小．则相对于丁叶片而言，丙吸收的　 　 色的光较少．
（4）若适当增强光照，图2中的a点将　 　 ．（添“左移”、“右移”或“不动”）
（5）将该植物种植在密闭的大棚内，图3是夏季晴天时测得的大棚内一昼夜空气中CO2含量变化情况，DE段下降缓慢的原因是　 　 ，一昼夜内菠菜是否有生长现象？　 　 ．
（6）实验证明，离体的叶绿体在适宜的条件下也能进行光合作用，原因是　 　 ．
第5章 细胞的能量供应和利用
参考答案与试题解析
一、选择题
1．（3分）如表是某哺乳动物CO2产生量随环境温度变化的情况，下列推断正确的是（　　）
环境温度（℃） 10 20 30 40
CO2产生量相对值 9.8 6.9 5.5 6.2
A．产生的CO2中的氧元素全部来自细胞中参加反应的H2O
B．线粒体和细胞质基质都能产生CO2，只是量不同
C．不同温度条件下，CO2产生量相对值不同，相关酶的活性基本相同
D．从40℃环境移至10℃环境时，该哺乳动物耗氧量不变
【答案】C
【分析】分析表格：表格表示某动物CO2产生量随环境温度变化的情况，在一定范围内，随着环境温度升高，CO2产生量相对值减少，呼吸作用产生的热量减少，说明该动物是恒温动物。
【解答】解：A、CO2产生于有氧呼吸的第二阶段，其O元素部分来自于细胞中参加反应的H2O，还有部分来自丙酮酸（最终来自葡萄糖），A错误；
B、哺乳动物只有有氧呼吸过程能产生CO2，而有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，因此哺乳动物细胞中只有线粒体能产生CO2，B错误；
C、哺乳动物属于恒温动物，不同温度条件下，代谢强度不同，所以CO2产生量相对值不同，但体内温度保持相对稳定，所以相关酶的活性基本相同，C正确；
D、从40℃移至10℃环境时，该动物分泌甲状腺激素增多，促进新陈代谢，增加产热，因此耗氧量增加，D错误。
故选：C。
【点评】本题结合表格数据，考查细胞呼吸、体温调节等知识，要求考生识记细胞呼吸的类型及产物；识记体温调节的具体过程，能结合所学的知识准确判断各选项。
2．（3分）下列关于细胞代谢及代谢产物的叙述，错误的是（　　）
A．人体细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸可在肝脏中再次转化为葡萄糖
B．细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质
C．人体中非糖物质的代谢产物不能再转化形成糖类物质
D．与酵母菌不同，破伤风芽孢杆菌只能在无氧条件下生存
【答案】C
【分析】有氧呼吸与无氧呼吸的比较：
有氧呼吸 无氧呼吸
不 同 点 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质
条件 O2和酶 酶
产物 CO2和H2O C2H5OH和CO2或乳酸
能量 大量能量 少量能量
相 同 点 实质 分解有机物，释放能量
联系 第一阶段的场所及转变过程相同
【解答】解：A、人体细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸可在肝脏中再次转化为葡萄糖，A正确；
B、细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，B正确；
C、人体中非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可转化形成糖类物质，C错误；
D、酵母菌是兼性厌氧菌，与酵母菌不同，破伤风芽孢杆菌只能在无氧条件下生存，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查细胞呼吸的过程和意义，要求考生识记细胞呼吸的类型、产物及场所等基础知识，能结合所学的知识准确答题。
3．（3分）下列对有关曲线所表示的生物学意义的叙述错误的是（　　）
A．由甲图可知，CO2的含量直接影响植物的光合作用效率
B．由乙图可知，B点以后，载体数量是根细胞吸收矿质元素的限制因素之一
C．由丙图可知，缩短光照时间可促使A种植物提前开花
D．由丁图可知，A点生长素浓度对根的生长促进作用最强
【答案】C
【分析】本题曲线中涉及了多个知识点，考生要逐项分析曲线，根据曲线含义分析选项．短日照植物在短日照条件下促进开花，而长日照植物在长日照条件下促进开花．
【解答】解：A、二氧化碳是光合作用的原料之一，随着二氧化碳浓度的升高，光合作用逐渐增强，但是会受到光照、酶数量等因素的限制会达到饱和点，A正确；
B、主动运输需要载体的协助，需要消耗能量，但是由于载体的数量是一定的，因此B点时达到饱和点，B正确；
C、A植物随着光照时间的延长，开花时间缩短，说明A植物是长日照植物，则B植物为短日照植物，因此缩短光照时间可促使B种植物提前开花，C错误；
D、由丁图可知，A点生长素浓度对根的生长促进作用最强，因此是最适宜的生长素浓度，D正确。
故选：C。
【点评】本题综合考查光合作用、主动运输以及植物生命活动的调节等多个知识点，意在考查考生的识图能力和分析能力，难度适中．
4．（3分）下表表示细胞呼吸原理在生活生产实践上的应用，其中错误的是（　　）
选项 措施 目的
A 稻田排水 避免无氧呼吸产物伤害根细胞
B 种子晒干后再储存 降低含水量，降低细胞呼吸强度
C 蔬菜低温保鲜 降低酶活性，降低细胞呼吸强度
D 醋酸发酵保持无氧条件 利于无氧呼吸，从而利于制作食醋
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【分析】细胞呼吸原理的应用：
（1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
（2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
（3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。
（4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。
（5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。
（6）提倡慢跑等有氧运动，是不致因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力。
（7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。
（8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【解答】解：A、稻田需要定期排水，如果稻田中的氧气不足，水稻根部会因细胞无氧呼吸产生大量的酒精，而使根系变黑、腐烂，A正确；
B、种子晒干后细胞内水分减少，细胞新陈代谢速率减慢，减少有机物的消耗，因此种子晒干可降低细胞呼吸的强度，有利于种子贮藏，B正确；
C、水果、蔬菜保鲜的目的既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温保鲜是最好的方法，能降低酶的活性，从而降低细胞呼吸，C正确；
D、醋酸菌是好氧菌，在有氧条件下产生醋酸，故醋酸发酵时应通入无菌空气，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了细胞呼吸的有关知识，要求考生识记有氧呼吸和无氧呼吸过程中的物质变化以及意义，掌握细胞呼吸原理在生产以及生活中的应用，再结合所需知识准确判断各项。
5．（3分）如图中①②③表示生物体内的细胞代谢过程，下列叙述错误的是（　　）
A．过程①利用化学能合成葡萄糖
B．过程②利用光能合成葡萄糖
C．过程③可以发生在绿色植物细胞的线粒体中
D．能进行过程①或过程②的生物都是自养生物
【答案】C
【分析】分析题图：图中①②③表示生物体内的代谢反应过程，其中①表示化能合成作用，②表示光合作用，③表示有氧呼吸。
【解答】解：A、过程①表示化能合成作用，利用化学能合成葡萄糖，A正确；
B、过程②表示光合作用，利用光能合成葡萄糖，B正确；
C、过程③表示有氧呼吸，葡萄糖不能在线粒体中分解，需要被分解为丙酮酸才能被线粒体分解，因此过程③有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中，C错误；
D、能进行过程①化能合成作用或过程②光合作用的生物都可以将CO2转变为葡萄糖，都是自养生物，D正确。
故选：C。
【点评】本题结合图解，考查光合作用、细胞呼吸和化能合成作用，要求考生识记光合作用和有氧呼吸的具体过程、场所；识记化能合成作用与光合作用的区别，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。
6．（3分）现有若干瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，通入不同浓度的氧气，单位时间内产生的酒精和CO2量如图所示，下列与酵母菌呼吸有关的说法不正确的是（　　）
A．O2浓度为a时既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸
B．O2浓度为b时消耗O2与产生CO2的体积比为1：1
C．O2浓度为a时用于无氧呼吸的C6H12O6的量占消耗C6H12O6总量的比例为
D．消耗等质量的C6H12O6时O2浓度为a时产生的能量多于O2浓度为b时
【答案】D
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物，在氧气充足的条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸，氧气不充足时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
酵母菌有氧呼吸的反应式是：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量，无氧呼吸的反应式是：C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
分析题图曲线可知，在氧浓度为a时，酵母菌即进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，酵母菌无氧呼吸产生的酒精是8，无氧呼吸产生的二氧化碳也是8，有氧呼吸产生的二氧化碳则是20﹣8＝12，根据无氧呼吸的反应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖4，有氧呼吸消耗的葡萄糖是2。
【解答】解：A、在氧浓度为a时，酵母菌即进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，A正确；
B、O2浓度为b时，酵母菌只进行有氧呼吸，消耗O2与产生CO2的体积比为1：1，B正确；
C、在氧浓度为a时，无氧呼吸产生的二氧化碳也是8，有氧呼吸产生的二氧化碳则是20﹣8＝12，所以用于无氧呼吸的C6H12O6的量占消耗C6H12O6总量的比例为＝，C正确；
D、有氧呼吸每消耗1摩尔的C6H12O6会释放能量2870kJ，远远多于无氧呼吸，因此，消耗等质量的C6H12O6时O2浓度为a时产生的能量少于O2浓度为b时，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了细胞呼吸的有关知识，要求考生能够识记有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式，分析曲线获取有效信息是解题的突破口，根据化学反应式进行化学计算是解题的关键。
7．（3分）下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（　　）
A．有氧呼吸产生水的过程发生在线粒体基质中
B．无氧呼吸是不彻底的氧化分解，大部分能量仍存留在乳酸或酒精中
C．无氧呼吸不需要氧气的参与，该过程最终有[H]的积累
D．马铃薯块茎无氧呼吸的产物可用酸性重铬酸钾来检测
【答案】B
【分析】1、有氧呼吸过程：
第一阶段（在细胞质基质中）：C6H12O62丙酮酸+2ATP+4[H]；
第二阶段（线粒体基质中）：2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+2ATP；
第三阶段（线粒体内膜上）：24[H]+6O212H2O+34ATP。
2、无氧呼吸过程：
第一阶段（在细胞质基质中）：C6H12O62丙酮酸+4[H]+2ATP；
第二阶段（在细胞质基质中）：2丙酮酸+4[H]2C2H5OH+2CO2或2丙酮酸+4[H]2C3H6O3。
【解答】解：A、有氧呼吸产生水的过程发生在第三阶段，场所是线粒体内膜上，A错误；
B、无氧呼吸过程中，有机物不彻底氧化分解，只释放了少量能量，大部分能量仍存留在酒精或乳酸中，B正确；
C、无氧呼吸过程中有氧呼吸第一阶段产生的[H]与丙酮酸在不同酶的催化下形成二氧化碳和酒精或者是乳酸，没有[H]的积累，C错误；
D、马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，不可用酸性重铬酸钾来检测，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查细胞呼吸的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
8．（3分）氧的浓度会影响细胞呼吸．在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如图．若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是（　　）
A．a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C．c条件下，无氧呼吸最弱
D．d条件下，只进行有氧呼吸
【答案】D
【分析】本题是对有氧呼吸和无氧呼吸过程和产物的考查，有氧呼吸过程吸收氧气产生二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是乳酸或二氧化碳和酒精，分析题图可知，a只释放二氧化碳，不吸收氧气，该条件下只进行有氧呼吸，b、c条件下二氧化碳释放量多样氧气吸收量，该条件下即进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，d条件下二氧化碳释放量与氧气吸收量相等，只进行有氧呼吸．
【解答】解：A、a条件下，只进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是二氧化碳，因此该植物种子无氧呼吸的类型是产生二氧化碳和酒精的无氧呼吸，不是产生乳酸的无氧呼吸，呼吸产物中无乳酸，A错误；
B、分析题图可知，b条件下，有氧呼吸吸收的氧气是3，有氧呼吸释放的二氧化碳也是3，消耗的葡萄糖是0.5，无氧呼吸产生的二氧化碳是5，无氧呼吸消耗的葡萄糖是2.5，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少，B错误；
C、分析题图a、b、c、d四种条件下的呼吸方式可知，d条件下无氧呼吸最弱，为0，C错误；
D、d条件下二氧化碳释放量与氧气吸收量相等，只进行有氧呼吸，D正确。
故选：D。
【点评】本题的知识点是有氧呼吸与无氧呼吸的过程、产物的比较，分析柱形图获取信息并判断不同条件下细胞呼吸的类型是解题的关键．
9．（3分）光合作用和呼吸作用是植物生命活动的两个非常重要的生理过程，它们既有区别又有联系。下列与这两个过程相关的叙述，正确的是（　　）
A．光合作用产生ATP必须有光，呼吸作用产生ATP必须有O2
B．光合作用和细胞呼吸对于维持空气CO2含量稳定有重要的意义
C．叶绿体和液泡中都有色素，这些色素均能参与光合作用
D．光合作用只能在光下进行，呼吸作用只能在黑暗中进行
【答案】B
【分析】光合作用和呼吸作用的综合图解：
【解答】解：A、光合作用产生ATP发生在光反应，必须有光，呼吸作用产生ATP不一定需要O2的参与，如细胞呼吸的第一阶段和有氧呼吸第二阶段产生ATP时都需要氧气的参与，A错误；
B、光合作用吸收二氧化碳，而细胞呼吸能产生二氧化碳，因此它们对于维持空气CO2含量稳定有重要的意义，B正确；
C、叶绿体和液泡中都有色素，但只有叶绿体中的色素能参与光合作用，C错误；
D、光合作用只能在光下进行，呼吸作用在光下和黑暗处都能进行，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查光合作用和细胞呼吸的相关知识，要求考生识记光合作用和呼吸作用的具体过程，掌握光合作用和呼吸作用过程中的物质变化和能量变化过程，能结合所学的知识准确答题。
10．（3分）下列有关小麦细胞结构与功能等的叙述，正确的是（　　）
A．蓝细菌细胞和小麦叶肉细胞含有的光合色素和酶完全相同
B．根尖细胞和乳酸菌无氧呼吸的产物都是乳酸
C．叶肉细胞与细菌均能在光照和黑暗中合成ATP
D．叶肉细胞的液泡中的色素使叶片呈绿色
【答案】C
【分析】1、真核细胞和原核细胞的比较：
比较项目 原核细胞 真核细胞
大小 较小 较大
主要区别 无以核膜为界限的细胞核，有拟核 有以核膜为界限的细胞核
细胞壁 有，主要成分是糖类和蛋白质 植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无；真菌细胞有，主要成分为多糖
生物膜系统 无生物膜系统 有生物膜系统
细胞质 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器
DNA存 在形式 拟核中：大型环状、裸露 质粒中：小型环状、裸露 细胞核中：和蛋白质形成染色体 细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在
增殖方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
可遗传变异方式 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
2、ATP来自光合作用和呼吸作用。
【解答】解：A、蓝细菌细胞含有的光合色素为叶绿素和藻蓝素，而小麦叶肉细胞含有的光合色素为叶绿素和类胡萝卜素，A错误；
B、乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，根尖细胞无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，B错误；
C、叶肉细胞与细菌均能在光照和黑暗中通过细胞呼吸合成ATP，C正确；
D、使叶片呈绿色的色素位于叶绿体中，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查细胞结构和功能，要求考生识记原核细胞和真核细胞的异同，掌握细胞中各种细胞器的结构、分布和功能，能结合所学的知识准确答题。
11．（3分）如图表示菠菜叶肉细胞光合作用与有氧呼吸作用过程中碳元素和氢元素的转移途径，其中①～⑥代表同一个叶肉细胞中的有关生理过程。下列叙述中错误的是（　　）
A．过程④、⑤发生在生物膜上
B．过程③需要水的参与
C．产生ATP的过程为③、④、⑤
D．过程③产生的CO2被⑥利用需要穿过4层生物膜
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知：①为三碳化合物的还原，光合作用暗反应发生在叶绿体基质，②有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢，发生的场所是细胞质基质，③有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，释放少量能量，发生的场所是线粒体基质，④是有氧呼吸第三阶段产生的水，即线粒体内膜，⑤为水的光解，光合作用光反应类发生在类囊体薄膜，⑥为二氧化碳的固定，表示暗反应发生在叶绿体基质。
【解答】解：A、④为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，⑤为光合作用光反应，发生在类囊体膜上，A正确；
B、过程③为有氧呼吸第二阶段，有水的参与，B正确；
C、产生ATP的过程为②（有氧呼吸第一阶段）、③有氧呼吸第二阶段、④有氧呼吸第三阶段、⑤水的光解，C错误；
D、有氧呼吸线粒体内产生的CO2被同一细胞叶绿体内光合作用⑥（暗反应）固定使用，需要依次穿过线粒体和叶绿体的双层膜，共4层生物膜，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查“图文转换”能力，在高考中经常有图文转换能力的题目的考查，这类题目以图为载体，实质考查相关的知识点，所以要读懂图，就要找准相关的知识点，将他转化成所学的知识点。
12．（3分）下列有关实验的叙述，正确的是（　　）
A．恩格尔曼的水绵实验和卡尔文的小球藻实验均用到了同位素标记法
B．用绿叶进行色素的提取与分离实验时，在滤纸条上，自上而下的第二条色素带呈黄色
C．用重铬酸钾检验发酵液中是否有酒精生成时，直接将2mL重铬酸钾倒入发酵液中
D．纸层析法分离叶绿体中的色素的实验结果表明，叶绿素b在层析液中溶解度最高
【答案】B
【分析】1、光合作用探究历程：
1880年 美国 恩格尔曼 光合作用的场所是叶绿体。
1939年 美国 鲁宾、卡门 采用同位素标记法研究了光合作用。第一 组向植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2O和 C18O2，释放的是O2．证明：光合作用产生的O2来自于H2O，而不是CO2
2、绿叶中色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
绿叶中色素的提取和分离实验，滤纸条上，从上到下依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、最宽：叶绿素a；最窄：胡萝卜素。
3、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，
（1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
（2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。
【解答】解：A、恩格尔曼的水绵实验没有用到同位素标记法，A错误；
B、根据试题分析，用绿叶进行色素的提取与分离实验时，在滤纸条上，自上而下的第二条色素为叶黄素，带呈黄色，B正确；
C、用重铬酸钾检验发酵液中是否有酒精生成时，需先取少量发酵液置于试管中，再将2 mL酸性重铬酸钾倒入试管中，而不能直接将2 mL重铬酸钾倒入发酵液中，这样会污染全部的发酵液，C错误；
D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，纸层析法分离叶绿体中的色素的实验结果表明，叶绿素b在层析液中溶解度最低，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查绿叶中色素的提取和分离实验、探究酵母菌细胞呼吸方式，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
13．（3分）将长势相同、数量相等的甲、乙两个品种大豆幼苗分别置于两个相同的密闭透明玻璃罩内，在光照、温度等相同且适宜的条件下培养，定时测定玻璃罩内CO2含量，结果如图．据图分析下列叙述正确的是（　　）
A．20～45min期间，光强度是限制甲幼苗光合作用强度不再增加的主要原因
B．将乙幼苗放入其它条件都适宜但CO2浓度为20mg/L的环境中，乙幼苗将不能生长
C．夏天干旱季节，乙幼苗生长状况要比甲幼苗好
D．25min时乙植物通过光合作用贮存的能量要少于细胞呼吸释放的能量
【答案】C
【分析】在放有大豆幼苗的密闭玻璃罩内，导致CO2含量变化的因素有两个；一个是光合作用，其结果是因消耗CO2而使其含量下降；另一个是呼吸作用，结果是因呼吸作用产生CO2而使其含量增加．
在实验开始时，曲线是下降的，即钟罩内CO2含量在下降，光合作用大于呼吸作用；但是达到一定浓度后，由于受到密闭容器内二氧化碳浓度的限制，光合作用不再增加，最终光合作用等于呼吸作用．
【解答】解：A、分析图可知，在20﹣45min期间光合作用与呼吸作用都是在进行的，甲玻璃罩内CO2含量相对稳定，由于实验装置放在光照、温度都是适宜的条件下，因此它们不构成影响光合作用的变量；由于容器是密闭的，因此CO2浓度是限制因素，故A错误；
B、幼苗在CO2浓度为20mg/L时曲线继续下降，即钟罩内CO2含量在下降，此时光合作用大于呼吸作用，乙幼苗能生长，故B错误；
C、乙钟罩内CO2比甲钟罩内CO2浓度降得更低，说明乙植物固定CO2的能力更强，在更低CO2浓度的条件下仍然固定CO2进行光合作用，所以夏天干旱季节，乙幼苗生长状况要比甲幼苗好，故C正确；
D、在0﹣30min期间，乙曲线是下降的，即钟罩内CO2含量在下降，光合作用大于呼吸作用，光合作用贮存的能量要多于细胞呼吸释放的能量，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是探究环境因素对光合作用强度的影响的实验，结合光合作用强度问题与呼吸作用的综合考查，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；从题目所给的图形中获取有效信息的能力．
14．（3分）2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现细胞感知和适应氧气变化机制的科学家。氧气进入细胞的方式是（　　）
A．主动运输 B．自由扩散 C．协助扩散 D．胞吞
【答案】B
【分析】1、小分子物质进出细胞的方式有主动运输和被动运输，其中被动运输包括自由扩散和协助扩散，协助扩散需要转运蛋白协助（包括载体蛋白和通道蛋白）。
2、各种运输方式的比较：
名　称 运输方向 载体 能量 实　　例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等
【解答】解：A、氧气进入细胞的方式为自由扩散，不需要载体协助，也不消耗能量。
故选：B。
【点评】本题考查物质跨膜运输的实例，对于此类试题，学生应把握物质跨膜运输的方式的特点，以及实例判断。
15．（3分）下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（　　）
A．呼吸作用的中间产物丙酮酸在有氧存在的条件下可以通过线粒体双层膜
B．CO2的固定过程发生在叶绿体中，丙酮酸分解成CO2的过程仅发生在线粒体中
C．卡尔文循环中每固定一分子二氧化碳，会生成3个C3分子
D．光合作用产生有机物，有机物仅供异养生物的呼吸作用消耗，驱动生命世界的运转
【答案】A
【分析】光合作用和呼吸作用的综合图解：
【解答】解：A、呼吸作用的中间产物丙酮酸在有氧存在的条件下可以通过线粒体双层膜，进入线粒体进一步氧化分解，A正确；
B、CO2的固定过程发生在叶绿体基质中，丙酮酸分解成CO2的过程在有氧呼吸过程中发生在线粒体中，而在无氧呼吸的过程中发生在细胞质基质中，B错误；
C、卡尔文循环中每固定一分子二氧化碳，会生成2个C3分子，C错误；
D、光合作用产生有机物，有机物可供植物（自养生物）自身的呼吸作用消耗，也可供异养生物的呼吸作用消耗，驱动生命世界的运转，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，要求考生识记光合作用和呼吸作用的过程，掌握光合作用和呼吸作用过程中的物质变化、能量变化，再结合所学的知识准确判断各选项。
16．（3分）某研究小组测得适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光（完全黑暗）后释放CO2的速率。吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势如图所示（吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量）。下列说法正确的是（　　）
A．图形B+C面积代表细胞呼吸释放出的CO2量
B．在光照条件下，图形A+B+C的面积表示吸收的CO2量
C．若提高温度、减少光照，图形A的面积增大
D．从图形C可推测该植物存在另一个释放CO2的途径
【答案】D
【分析】图象反映了遮光前后植物吸收或释放CO2速率变化，与传统题目相比较最明显区别是在遮光后短时间内CO2释放速率明显超过细胞在同等条件下细胞呼吸作用释放CO2速率，对此能否准确理解是题目的难点也是关键点。从图形可看出当遮光一段时间后二氧化碳释放速率达到稳定，由于遮光后植物没有光合作用只有呼吸作用所以B值就应代表该植物呼吸作用释放二氧化碳速率，B+C是代表在遮光短时间内释放二氧化碳速率最大值，因此C代表遮光后短时间内除呼吸作用释放二氧化碳外其他途径释放二氧化碳速率。
【解答】解：AD、据图分析，A为叶肉细胞吸收外界的二氧化碳，而图形B+C的面积则是植物自身产生二氧化碳量，遮光之后，植物主要进行呼吸作用产生二氧化碳，根据遮光后平稳段的线的变化趋势可以推出B的面积表示光照时间内植物呼吸作用放出的二氧化碳量，而C则表示植物通过其他途径产生的二氧化碳，A错误、D正确；
B、在光照条件下图形A+B+C的面积表示固定二氧化碳的量，B错误；
C、题干中提到在适宜条件下测得吸收或释放二氧化碳的速率，所以提高温度，降低光照强度会使光合作用减弱，所以A的面积会变小，C错误。
故选：D。
【点评】本题意在考查学生对知识的理解能力，对图形的分析和处理能力。光合作用过程是考查的重点和难点，可以通过流程图分析，表格比较，典型练习分析强化学生的理解。要注意，光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物。光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水。
17．（3分）如图是夏季连续两昼夜内，生长在自然光照下的植物CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1～S5表示曲线与坐标轴围成的面积。下列叙述错误的是（　　）
A．图中B点和I点的光照强度为光补偿点
B．图中DE段植物只进行细胞呼吸，非直线可能是因为夜间温度不稳定
C．S1+S3+S5可表示黑暗中细胞呼吸强度的相对大小，S2+S4可表示净光合强度的相对大小
D．图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度
【答案】C
【分析】据图分析：图1表示植物两昼夜吸收或释放CO2的变化，即净光合速率的变化情况。
【解答】解：A、B和I点时，植物光合作用吸收二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳相等，即光合作用强度等于呼吸作用强度，对应的光照强度为光补偿点，A正确；
B、图中DE段只进行细胞呼吸，不是直线的原因可能是夜间温度不稳定，温度影响酶的活性，进而影响植物的呼吸作用强度，B正确；
C、S1中靠近B点处光照强度不为0，只是呼吸作用强度大于光合作用强度，不能代表黑暗中的细胞呼吸强度，S3、S5同理，C错误；
D、图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查考生的识图能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力。
18．（3分）夏季大棚种植，常见设施有人工照明、通风口等，对于其中的生物学原理分析错误的是（　　）
A．人工照明能延长光合作用时间，可以提高有机物的制造量
B．大棚应持续通风，可降氧、降温、降湿度，抑制细胞呼吸
C．在大棚内施加农家肥，利用微生物细胞呼吸产生CO2，可以提高棚内CO2浓度
D．棚内CO2浓度高时能抑制细胞呼吸，但对光合作用有利
【答案】B
【分析】1、绿色植物的光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物，并释放出氧气的过程。影响光合作用效率的环境因素有：光照、温度、二氧化碳的浓度等。为了提高农作物的产量，就要充分的利用光能，合理密植、间作套种充分的利用光能的重要措施，增加光合作用的有效面积等。
2、细胞呼吸原理的应用：
1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。
4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。
5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。
6）提倡慢跑等有氧运动，是不致因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力。
7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。
8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【解答】解：A、人工照明能延长光合作用时间，可以提高有机物的制造量，A正确；
B、大棚通风可降氧、降温、降湿度，抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，但不能持续通风，B错误；
C、在大棚内施加农家肥，利用微生物细胞呼吸产生CO2，可以提高棚内CO2浓度，有利于光合作用制造更多的有机物，C正确；
D、棚内CO2浓度高时能抑制细胞呼吸，但对光合作用有利，可以提高产量，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查光合作用和细胞呼吸的相关知识，要求考生识记影响光合速率和呼吸速率的环境因素，能理论联系实际，运用所学的生物学知识合理解释生活中的生物学问题。
19．（3分）甲图为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（见图乙），以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分析正确的是（　　）
A．在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小
B．在bc段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间
C．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶圆片不能进行呼吸作用
【答案】C
【分析】影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、CO2浓度等，一般光合作用达到饱和点时，自变量将不再成为限制因素。
NaHCO3溶液是为光合作用提供二氧化碳的。由图可知，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增强；bc段，增加NaHCO3溶液浓度，叶圆片上浮的时间基本不变；在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，叶圆片上浮至液面所用的平均时间增加。
【解答】解：A、由图可知，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增强，释放的氧气量增多，叶圆片上浮至液面所用的平均时间减少，A错误；
B、图中可以看出在bc段，单独增加NaHCO3溶液浓度，不能缩短叶圆片上浮的时间，B错误；
C、在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降，产生氧气量减少，叶圆片上浮至液面所用的平均时间增加，C正确；
D、整个实验过程中叶片都在进行呼吸作用，D错误。
故选：C。
【点评】本题以探究实验为背景，考查影响光合速率的因素，意在考查考生的理解能力、分析曲线图的能力和实验探究能力，有一定难度。
20．（3分）植物叶片的光合作用强度可通过通气法来测定，如图1所示（装置中通入气体的CO2浓度是可以调节的）。将适量叶片置于同化箱中，在一定的光照强度和温度条件下，让空气沿箭头方向缓慢流动，并用CO2分析仪测定A、B两处气体CO2浓度的变化，请判断下列说法正确的是（　　）
A．欲使A、B两处气体CO2浓度相同，只能通过控制光照强度来实现
B．如果B处气体CO2浓度低于A处，说明叶片光合作用强度小于呼吸作用强度
C．将该同化箱放在黑暗中测得通入与排出气体的体积差值（设压强恒定），其含义是植物呼吸吸收氧气和产生二氧化碳的差值
D．若该叶片在适宜条件下进行如图2所示的处理，则叶片光合作用制造有机物的量可表示为a+c﹣b
【答案】C
【分析】分析实验装置：A处气体CO2浓度表示起始浓度、B处气体CO2浓度表示已经过呼吸作用或光合作用后的浓度，因此两处的差值就可以表示有氧呼吸产生的CO2或光合作用净吸收的CO2量。在黑暗条件下，植物只进行呼吸作用，因此两处的差值就可以表示有氧呼吸释放的CO2量。在光照条件下既进行光合作用又进行呼吸作用，则两处的差值就可以表示光合作用净吸收的CO2量。
【解答】解：A、欲使A、B两处气体CO2浓度相同即净光合速率为0，可以控制光照强度、湿度、CO2浓度等条件使光合作用强度等于呼吸作用强度，A错误；
B、若B处气体CO2浓度低于A处，则表示植物叶片的净光合速率大于0，即叶片的光合作用强度大于细胞呼吸强度，B错误；
C、利用该同化箱在黑暗条件下研究叶片的细胞呼吸，测定同化箱通入气体和排出气体的体积，则体积差值表示的含义是细胞呼吸吸收O2量和产生CO2量的差值，C正确；
D、该叶片在适宜条件下进行实验，光合作用1小时制造有机物的量为表观光合作用量+细胞呼吸量＝（e﹣b）+（a﹣b）＝a+c﹣2b，D错误。
故选：C。
【点评】本题通过通气法来测定CO2浓度的变化量，考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对实验装置做出正确判断的能力；并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。
二、实验题
21．（10分）为了探究酵母菌的呼吸方式，某同学做了如下实验。实验装置如图甲、乙所示，可重复实验以确保结果的准确性。据图回答下列问题：
（1）该实验探究影响酵母菌呼吸方式的因素是　氧气的有无　 ，甲装置中的油脂层的作用是　隔绝空气　 。
（2）如果甲、乙两装置中的石灰水都变浑浊，说明酵母菌既能进行　有氧呼吸　 ，也能进行　无氧呼吸　 。
（3）甲、乙两装置中产生的气泡量较多的是　乙　 装置：产生能量较少的是　甲　 装置，原因是　甲试管中的酵母菌主要进行无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳，在酒精中还含有大量的化学能没有释放出来　 。
（4）甲装置中酵母菌主要呼吸方式的反应式是（以葡萄糖为底物）　C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量（少量）　 。
【答案】（1）氧气的有无 隔绝空气
（2）有氧呼吸 无氧呼吸
（3）乙 甲 甲试管中的酵母菌主要进行无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳，在酒精中还含有大量的化学能没有释放出来
（4）C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量（少量）
【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：
（1）酵母菌是兼性厌氧型生物；
（2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊；
（3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。
【解答】解：（1）在其他条件（如温度、pH值）都相同的情况下，影响酵母菌的呼吸方式的因素是氧气的有无，甲装置中的油脂层的作用是隔绝空气。
（2）如果甲、乙两装置中的石灰水都变浑浊，说明酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，都产生了CO2。
（3）甲、乙两装置中产生的气泡量较多的是乙装置，由于甲试管中的酵母菌主要进行无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳，在酒精中还含有大量的化学能没有释放出来，所以产生能量较少的是甲装置。
（4）甲装置中的油脂层的作用是隔绝空气，酵母菌主要进行无氧呼吸，反应式是C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量（少量）。
故答案为：
（1）氧气的有无 隔绝空气
（2）有氧呼吸 无氧呼吸
（3）乙 甲 甲试管中的酵母菌主要进行无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳，在酒精中还含有大量的化学能没有释放出来
（4）C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量（少量）
【点评】本题考查探究酵母菌细胞呼吸方式的相关知识，意在考查学生的识图能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；并能对实验现象和结果进行解释、分析、处理。
22．（10分）如图1表示番茄叶肉细胞内两个重要的生理过程，图2是某科研小组利用密闭的透明玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的装置。请回答下列问题：
（1）图1中，②过程进行的场所是　类囊体薄膜（基粒）　 ，①～④过程中，能为该细胞合成蛋白质供能的过程是　③④　 。
（2）在适宜温度和光照条件下，向图2所示的装置通入14CO2．当反应进行到0.5s时，14C出现在C3中；反应进行到5s时，14C出现在（CH2O）中。该实验是通过控制反应时间来探究CO2中碳原子的转移路径，用到的实验方法为　同位素标记法　 。
（3）将图2所示的装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜（零点开始）小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图3所示曲线。观察装置中液滴的位置，c点时刻的液滴位于起始位置的　左　 侧，液滴移到最右点是在一天中的　18（g）　 点。在12点之后的下午某时间段内，记录液滴的移动，获得以下数据：
每隔20分钟记录一次刻度数据
…… 25 27 31 37 ……
该组实验数据是在图3所示曲线的　ef　 段获得的。若12时植物突然被遮光，则短时间叶绿体中C3含量的变化为　增加　 。
（4）在实验过程中，给该植物浇灌H218O，发现叶肉细胞中出现了（CH218O）。分析其最可能的转化途径是：　H218O参与有氧呼吸生成CO2（C18O2），CO2（C18O2）再参与光合作用生成有机物（CH218O）　 。
【答案】见试题解答内容
【分析】分析图1：①表示光合作用暗反应阶段，B表示二氧化碳；②表示水的光解，即光合作用的光反应阶段，图中A表示氧气；③有氧呼吸的第三阶段；④表示有氧呼吸的第一、二两个阶段。因此甲表示叶绿体，乙表示线粒体。
分析图2：该图是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，因此刻度移动表示是氧气的变化量。
分析图2：图3中c点之前表示光合速率小于呼吸速率；cg之间表示光合速率大于呼吸速率；c点和g点表示光合速率等于呼吸速率；g点后，光合速率小于呼吸速率。
【解答】解：（1）图1中②表示光合作用的光反应，场所是类囊体薄膜；图中光反应和有氧呼吸都能产生ATP，但只有细胞呼吸产生的ATP能供给其他生命活动，即①～④过程中，能为该细胞合成蛋白质供能的过程是③④。
（2）该实验利用同位素标记法，通过控制反应时间探究CO2中碳原子的转移路径。
（3）小室内二氧化碳供应是充足的，因此影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是温度、光强、水、无机盐等。由曲线可知，c点的光合强度与呼吸强度相等，在此点之前，光合强度小于呼吸强度，小室内氧气浓度降低，液滴左移；c点以后，液滴逐渐向右移动，在18（g）时移至最右。分析表格中数据可知，随时间的推移光合速率越来越强，该组实验数据是在图3所示曲线e f段测得；若12时植物突然被遮光，则光反应产生的ATP和[H]减小，三碳化合物的还原减慢，因此短时间叶绿体中C3含量增加。
（4）在实验过程中，给该植物浇灌H218O，发现叶肉细胞中出现了（CH218O）。其最可能的转化途径是：H218O参与有氧呼吸生成CO2（C18O2），CO2（C18O2）再参与光合作用生成有机物（CH218O）。
故答案为：
（1）类囊体薄膜（基粒） ③④
（2）同位素标记法
（3）左 18（g） ef 增加
（4）H218O参与有氧呼吸生成CO2（C18O2），CO2（C18O2）再参与光合作用生成有机物（CH218O）
【点评】本题结合图解，考查光合作用和细胞呼吸的相关知识，要求考生识记光合作用和细胞呼吸的具体过程，能正确分析图1；掌握影响光合速率的环境因素，能正确分析图3，再结合所学的知识准确答题。
23．（10分）番茄是生物学中常用的实验材料。阅读下面材料，回答问题：
材料一：某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验，研磨时未加入CaCO3，实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统。请回答下列问题：
（1）分析图甲所示实验结果可知，距离点样处距离最远的色素为 　胡萝卜素　 。可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的色素提取液，发现其对 　蓝紫光和红　 光的吸收明显减少。
（2）PSⅡ中的色素吸收光能后，将H2O分解为H+和 　氧气　 。前者通过 　ATP合成酶　 的协助进行转运，促使ADP完成磷酸化。
材料二：为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，某研究者将番茄植株放在CK条件（适宜温度和适宜光照）和HH条件（亚高温高光）下，培养5天后的相关指标数据如表。
组别 温度/℃ 光照强度/（μmol m﹣2 s﹣1） 净光合速率/（μmol m﹣2 s﹣1） 气孔导度/（mmol m﹣2 s﹣1） 胞间CO2浓度/ppm Rubisco活性/（U mL﹣1）
CK 25 500 12.1 114.2 308 189
HH 35 1000 1.8 31.2 448 61
注：两组实验，除温度和光照有差异外，其余条件相同且适宜。
（3）由表中数据可以推知，HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔导度因素引起的，请说出理由 　HH组的胞间CO2的浓度高于CK组，而Rubisco活性低于CK组，所以HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔关闭导致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由于Rubisco活性下降影响了二氧化碳的固定的速率　 。
（4）D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分，对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用，且过剩的光能可使D1蛋白失活。某研究者利用番茄植株进行了三组实验，①组的处理为适宜温度和适宜光照处理番茄植株，②组的处理为 　将番茄植株在HH条件下培养　 ，③组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）和亚高温高光（HH）下培养，其他的条件三组都相同且适宜。定期测定各组植株的净光合速率（Pn），实验结果如图丙。根据实验结果分析，番茄如何缓解亚高温高光对光合作用的抑制？　合成新的D1蛋白以缓解亚高温高光对光合作用的抑制　 。
【答案】（1）胡萝卜素 蓝紫光和红
（2）氧气 ATP合成酶
（3）HH组的胞间CO2的浓度高于CK组，而Rubisco活性低于CK组，所以HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔关闭导致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由于Rubisco活性下降影响了二氧化碳的固定的速率
（4）将番茄植株在HH条件下培养 合成新的D1蛋白以缓解亚高温高光对光合作用的抑制
【分析】据图分析可知：①PSⅠ和PSⅡ在光反应中发挥作用，位于叶绿体的类嚢体薄膜上。
②PSⅡ吸收光能后，一方面将H2O分解为O2和H+，同时将产生的电子传递给PSⅠ用于将NADP+和H+结合形成NADPH。
③另一方面，在ATP合成酶的作用下，H+顺浓度梯度转运，为ADP和Pi合成ATP提供能量。④光反应过程实现了能量由光能转换为活跃化学能的过程。
【解答】解：（1）分析图甲，由于胡萝卜素在层析液中溶解度最大，扩散最快，距离点样处距离最远。由于叶绿体中叶绿素明显减少，可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的色素提取液，发现其对蓝紫光和红光的吸收明显减少。
（2）PSⅠ和PSⅡ在光反应中发挥作用，位于叶绿体的类嚢体薄膜上。PSⅡ吸收光能后，一方面将H2O分解为O2和H+，同时将产生的电子传递给PSⅠ用于将NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面，在ATP合成酶的作用下，H+顺浓度梯度转运，为ADP和Pi合成ATP提供能量。
（3）根据表格数据可知，HH组的胞间CO2的浓度高于CK组，而Rubisco活性低于CK组，所以HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔关闭导致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由于Rubisco活性下降影响了②过程（二氧化碳的固定）的速率，进而引起光能的转化效率降低。
（4）利用番茄植株进行的三组实验中，实验的自变量是番茄是否用SM处理、培养条件是否为亚高温高光，因变量是净光合速率。
①组、②组都是未用SM处理、D1蛋白的合成正常的番茄，不同的是①在常温、适宜光照下培养，②组是在亚高温高光下培养，图中结果显示 ②组净光合速率下降，说明亚高温高光对光合作用有抑制效应。③组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株，在亚高温高光（HH）下培养，与②组相比，净光合速率下降更明显，说明亚高温高光对番茄植株净光合速率的抑制是因为抑制了D1蛋白的合成，所以通过合成新的D1蛋白可以缓解亚高温高光对光合作用的抑制。
故答案为：
（1）胡萝卜素 蓝紫光和红
（2）氧气 ATP合成酶
（3）HH组的胞间CO2的浓度高于CK组，而Rubisco活性低于CK组，所以HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔关闭导致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由于Rubisco活性下降影响了二氧化碳的固定的速率
（4）将番茄植株在HH条件下培养 合成新的D1蛋白以缓解亚高温高光对光合作用的抑制
【点评】本题考查光合作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
三、解答题
24．（10分）图1表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a、b、c表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器；图2表示在适宜温度、水分和一定的光强度下，丙、丁两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系．请回答下列问题：
（1）图1中产生a过程进行的场所是　叶绿体类囊体的薄膜上　 ，甲过程产生的a用于相邻细胞的乙过程，至少经过　6　 层膜．
（2）物质c若不进入乙，则可在缺氧条件下继续在细胞质基质中进行反应，若要检验植物细胞无氧呼吸的方式，可以用　溴麝香草酚蓝水溶液　 和　重铬酸钾　 试剂，其反应后颜色分别为　蓝变绿再变黄　 和　橙色变灰绿　 _，以证明分别产生了二氧化碳和酒精．
（3）对图1中甲结构色素进行色素提取时，常用试剂是　无水乙醇　 ．色素的色素分离的方法是　纸层析法　 _　？　 ，分离原理是　不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的扩散速度快，溶解度低的扩散速度慢，这样不同的色素就可以分开　 ；经多次取图2中等量丙、丁叶片中的色素提取和分离，观察到丙的叶片的滤纸条上以滤液细线为起点的第1、2条色素带宽度与丁的叶片相当、而第3、4条色素带宽度则明显较小．则相对于丁叶片而言，丙吸收的　蓝紫　 色的光较少．
（4）若适当增强光照，图2中的a点将　左移　 ．（添“左移”、“右移”或“不动”）
（5）将该植物种植在密闭的大棚内，图3是夏季晴天时测得的大棚内一昼夜空气中CO2含量变化情况，DE段下降缓慢的原因是　中午光照强，叶片气孔部分关闭，CO2利用变慢　 ，一昼夜内菠菜是否有生长现象？　是　 ．
（6）实验证明，离体的叶绿体在适宜的条件下也能进行光合作用，原因是　叶绿体是光合作用的场所，细胞器内含有进行光合作用所需的色素和酶　 ．
【答案】见试题解答内容
【分析】据图分析：图1中，甲是叶绿体，乙是线粒体，a是氧气，b是葡萄糖，c是丙酮酸．图2表示二氧化碳浓度对光合作用的影响．图3是夏季晴天时测得的大棚内一昼夜空气中CO2含量变化情况，G点低于A点，有有机物的积累．
【解答】解：（1）据图1分析，a是氧气，是在叶绿体类囊体薄膜上产生的．氧气从叶绿体中产生用于相邻细胞的线粒体乙过程，需要经过叶绿体2层膜，相邻细胞的细胞膜2层膜，线粒体2层膜，共6层膜．
（2）葡萄糖在植物细胞中进行无氧呼吸的产物二氧化碳可以用溴麝香草酚蓝水溶液鉴定，酒精可以用酸性的重铬酸钾溶液鉴定，反应后颜色分别为蓝变绿再变黄和橙色变灰绿．
（3）叶绿体中的色素易溶于无水乙醇，色素的色素分离的方法是纸层析法．纸层析法的原理是不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的扩散速度快，溶解度低的扩散速度慢，这样不同的色素就可以分开．图2中，并叶片能够利用较高浓度的二氧化碳，根据题意可知，相对于丁叶片而言，丙吸收的蓝紫光较少．
（4）图2中的a点表示二氧化碳补偿点，适当增强光照，a点将会左移．
（5）图3中中午光照强，叶片气孔部分关闭，CO2利用变慢，所以DE段下降缓慢．一昼夜后G点低于A点，大棚内二氧化碳浓度降低，有有机物的积累，菠菜能够生长．
（6）叶绿体是光合作用的场所，细胞器内含有进行光合作用所需的色素和酶，所以离体的叶绿体在适宜的条件下也能进行光合作用．
故答案为：
（1）叶绿体类囊体的薄膜上 6
（2）溴麝香草酚蓝水溶液 重铬酸钾 蓝变绿再变黄 橙色变灰绿
（3）无水乙醇 纸层析法 不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的扩散速度快，溶解度低的扩散速度慢，这样不同的色素就可以分开 蓝紫
（4）左移
（5）中午光照强，叶片气孔部分关闭，CO2利用变慢 是
（6）叶绿体是光合作用的场所，细胞器内含有进行光合作用所需的色素和酶
【点评】本题结合图示主要考查光合作用与呼吸作用的过程及影响光合作用的环境因素，意在强化学生对相关知识的理解与运用．
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