2018-2019学年浙科版必修一 细胞的代谢 单元测试

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名称 2018-2019学年浙科版必修一 细胞的代谢 单元测试
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文件大小 1.3MB
资源类型 教案
版本资源 浙科版
科目 生物学
更新时间 2019-05-13 09:49:19

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文档简介

细胞的代谢
一、单选题
1.下列关于物质进出细胞的叙述中正确的是
A. 与自由扩散有关的载体蛋白覆盖在细胞膜的外表面
B. 细胞膜的选择透过性是指小分子物质全都能通过而大分子物质都不能通过
C. 某物质能从低浓度向高浓度跨膜运输,该过程需要载体蛋白的协助
D. 肾小管上皮细胞吸收水分和葡萄糖都需要消耗 ATP
【答案】C
【解析】试题分析:自由扩散的过程中不需要载体蛋白的参与,所以A错误;细胞膜的选择透过性是指小分子物质有选择性的通过,所以B错误;某物质能从低浓度向高浓度跨膜运输,则判断是主动运输,其需要载体蛋白的协助,所以C正确;肾小管上皮细胞吸收水分是通过自由扩散而吸收葡萄糖则是主动运输,其过程中消耗 ATP,所以D错误。
考点:本题考查细胞膜控制物质进出细胞功能的内容,意在考查考生对所学知识的理解并把握知识间的内在联系。
2.下图表示人体某种酶促反应的反应速度与温度关系的曲线中,正确的是
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【解析】略
3.关于高等植物光合作用与有氧呼吸的比较,不正确的是 (  )
A、光合作用合成有机物,呼吸作用分解有机物
B、光合作用必须有光,有氧呼吸必须有氧气参加
C、光合作用与有氧呼吸是所有活细胞都具有的生理活动
D、光合作用与有氧呼吸作用的物质代谢都伴随着能量代谢
【答案】C
【解析】
4.图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型,图乙表示在最适温度下,麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列叙述正确的是( )

A. 该模型能体现酶的催化具有高效性,其中a代表麦芽糖酶
B. 如果温度升高或降低5℃,f点将下移
C. 限制e~f和f~g段上升原因分别是酶的数量和麦芽糖量
D. 可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解
【答案】B
【解析】酶在反应前后数量和化学性质都不发生变化,所以a代表麦芽糖酶。从图中可以看出,酶a和反应底物b专一性结合使b分解为c和d,说明酶具有专一性,A项错误;因图乙表示在最适温度下,麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系,故温度升高或降低都会使酶活性下降,而导致f点的催化速率都降低,下移,B项正确;从图乙可以看出,e~f段催化速率随着麦芽糖量的变化而变化,说明限制e~f段上升的原因是麦芽糖量。而f~g段表示催化速率不再随麦芽糖量的变化而上升,说明限制f~g段上升的原因是酶的数量,故C项错误;麦芽糖在麦芽糖酶的作用下被分解为葡萄糖,麦芽糖和葡萄糖都是还原性糖,都能和斐林试剂反应出现砖红色沉淀,故无法用斐林试剂来鉴定麦芽糖酶是否完成了对麦芽糖的催化分解,D项错误。
【点睛】
本题考查酶的特点、影响酶的条件及还原性糖的颜色鉴定等相关知识,设计巧妙。解题的关键是从图解和题干中提取有用的信息,再结合各选项内容进行分析判断。
5.某一动物组织,需氧呼吸与厌氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比为1:3,则该组织消耗的O2量与产生的CO2量之比是
A.1:2 B.1:1 C.2:1 D.3:1
【答案】B
【解析】
试题分析:本题是根据有氧呼吸过程与无氧呼吸过程反应式进行相关计算的题目,有氧呼吸的反应式是C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量,无氧呼吸的反应式是:C6H12O6 2C3H6O3+能量,由于动物组织无氧呼吸产生乳酸,不消耗氧气,也不释放二氧化碳,有氧呼吸产生的二氧化碳与消耗的氧气的量相等,因此不论需氧呼吸与厌氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比是多少,动物组织消耗的O2量与产生的CO2量之比始终是1:1;答案是B。
考点:本题考查细胞呼吸的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。
6.如图表示物质跨膜运输的一种方式。据图分析正确的是 ( )
A. 这种运输方式可逆浓度梯度进行
B. 水分子是以这种方式进入细胞的
C. 细胞产生的能量增加会提高物质的运输速率
D. 载体蛋白在物质运输过程中形状会发生改变
【答案】D
【解析】分析图可知,该物质的运输是从高浓度向低浓度一侧运输,运输过程中需要载体协助,不需要消耗能量,该运输方式属于协助扩散,协助扩散方向是顺浓度梯度运输,A错误;乙醇分子以自由扩散方式运输,特点是高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量,B错误;协助扩散不需要能量,动力是浓度差,则细胞产生的能量不会提高该物质的转运速率,C错误;图中载体蛋白在运输物质的过程中形状发生了变化,D正确。
【考点定位】物质跨膜运输的方式及其异同
【名师点睛】自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
7.下列关于ATP、ADP的说法中,不正确的是
A.ATP分子中含有三个高能磷酸键,都能断裂释放能量
B.ATP和ADP能迅速转化是生命活动正常进行的必要条件
C.ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能
D.叶绿体中ATP由类囊体膜向叶绿体基质转移,ADP的转移方向则相反
【答案】A
【解析】
试题分析:ATP分子中含有两个高能磷酸键,一个普通化学键,都能断裂释放能量,A错误;ATP和ADP能迅速转化,保证能量供应,是生命活动正常进行的必要条件,B正确;ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能,C正确;叶绿体中ATP在类囊体膜产生,向叶绿体基质转移,用于暗反应,ADP的转移方向则相反,D正确。
考点:本题考查细胞能最来源与利用的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
8.下面是光合作用和呼吸作用过程中产生[H]的细胞器及[H]的来源和用途的比较,其中正确的是
细胞器
来源
用途
叶绿体
水的分解
还原二氧化碳

叶绿体
水的分解
还原三碳化合物

线粒体
葡萄糖和丙酮酸的分解
与氧结合生成水

线粒体
丙酮酸的分解
与氧结合生成水
A. ①② B. ②④ C. ②③ D. ③④
【答案】C
【解析】
试题分析:在光合作用中[H]是光合作用的光反应产生的,是在叶绿体类囊体薄膜水的光解产生的,[H]用于还原C3化合物,故①错误,②正确。细胞呼吸[H]在细胞质基质葡萄糖的分解和线粒体中丙酮酸的分解都会产生[H],【H】用于和氧气结合生成水,故③正确,④错误。因此C正确,其余错误。
考点:本题考查光合作用与细胞呼吸相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握程度。
9.光合作用发生的部位是
A. 叶绿素 B. 叶绿体
C. 类囊体的薄膜 D. 叶绿体的基质
【答案】C
【解析】光合作用分为光反应和暗反应,真核细胞中光反应的场所是类囊体膜,暗反应的场所是叶绿体基质,因此真核细胞光合作用的场所是叶绿体。
【考点定位】叶绿体结构及色素的分布和作用
10.下列关于成熟植物细胞的叙述正确的是
A. 最外层的细胞壁是细胞系统的边界
B. 线粒体能为细胞渗透吸水提供能量
C. 细胞核是代谢和遗传的控制中心
D. 是高度分化的细胞,没有全能性
【答案】C
【解析】试题分析:细胞壁没有生物活性,不是细胞系统的边界,细胞系统的边界是细胞膜,故A错;细胞渗透吸水的方式是自由扩散,不需要载体蛋白和能量,故B错误;细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,故C正确;成熟植物细胞虽然已经高度分化,但含有该生物体的全部遗传物质,所以仍然具有全能性,故D错。
考点:本题考查细胞结构和功能、细胞全能性的相关知识,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的能力。
11.下图表示人体内细胞与外界环境进行物质交换的过程,下列叙述正确的是
A. ①中可以直接合成大量的血浆蛋白
B. ③和细胞内液之间通过毛细血管壁进行物质交换
C. 肝脏中①的葡萄糖浓度一定高于③
D. 淋巴细胞可与②或者①直接进行物质交换
【答案】D
【解析】试题分析:A项错,①是血浆,不能合成血浆蛋白,血浆蛋白是在细胞内核糖体上合成;B项错,③是组织液,与细胞内液之间通过细胞膜进行 物质交换;C项错,当血糖浓度较高时,肝脏中血浆处葡萄糖浓度高于组织液,当血糖浓度较低时,肝脏中血浆处葡萄糖浓度低于组织液;D项对,淋巴细胞和吞噬细胞可与淋巴液直接进行物质交换。
考点:本题主要考查内环境物质交换相关知识,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的能力。
12.放在30%蔗糖溶液中会发生质壁分离的细胞是( )
A. 人的口腔上皮细胞 B. 洋葱根尖生长点细胞
C. 洋葱鳞片叶外表皮细胞 D. 干种子细胞
【答案】C
【解析】试题分析:质壁分离是指植物细胞壁与原生质层发生分离.所以只有植物细胞可以发生质壁分离,且是成熟的植物细胞,要有大液泡.
解:A、人的口腔上皮细胞是高等动物细胞,没有细胞壁,A错误;
B、洋葱根尖生长点细胞,具有旺盛的分裂能力,没有大液泡,不能发生质壁分离,B错误;
C、洋葱鳞片叶外表皮细胞是高等植物的成熟细胞,有大液泡,可以发生质壁分离,C正确;
D、干种子细胞有细胞壁,但是没有大液泡,所以不会发生质壁分离,D错误.
故选:C.
考点:细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因.
13.下列关于酶和激素的叙述,正确的是
A. 同一种酶不可能存在于分化程度不同的活细胞中,一种激素只有一种靶细胞
B. 酶和激素发挥作用时均需要与特定的物质相结合
C. 酶可以为合成激素的反应物提供活化能,从而加快激素的合成速率
D. 在最适温度和PH值条件下,最适合酶的保持
【答案】B
【解析】同一种酶可能存在于分化程度不同生活细胞中,如呼吸酶.一种激素可以不止一种靶细胞,如甲状腺激素几乎可以作用于所有的细胞,A错误;酶和激素发挥作用时均需要与特定的物质相结合,如酶与反应物结合,激素与细胞膜上受体结合,从而影响细胞代谢活动,B正确;酶可以为合成激素的反应物降低活化能,从而加快激素的合成速度,C错误;在最适温度和pH值条件下,酶的活性最强,不适合保存,D错误。
【考点定位】酶和激素
【名师点睛】激素主要是通过影响酶的合成来调节细胞代谢,细胞代谢的终产物可能通过提高或降低酶的活性来调节代谢速率。不同功能的细胞内酶的种类应不同,比如肝细胞内有肝糖原水解酶而肌细胞内就缺少相关酶。一个细胞在不同时期,其功能会发生相应变化,因而酶的种类和数量也会随之改变。
14.把混有反应物的液体,加到捣碎的土豆汁液中(酶液),在37℃下观察到某些反应现象.在这种情况下,学生甲设计的对照实验是用蒸馏水代替反应物,加入酶液中,也可观察到该反应现象;学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代替酶液,加入反应物中,则观察不到该反应现象.下面是对此问题的解释,其中可能性最大的一项是( )
A.酶催化的反应即使完全没有反应物,也可缓慢进行
B.酶由于被蒸馏水溶解出来,因而能进行反应
C.由于该酶液中混有与反应物相同的物质
D.由于该酶液中混有催化同一反应的多种酶
【答案】C
【解析】
试题分析:新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,能催化过氧化氢分解产生氧气气泡.甲用蒸馏水代替反应物,加入酶液也可观察到该反应现象,可以说明该酶液中混有与反应物相同的物质.乙的实验说明,蒸馏水不能起催化作用.
故选:C.
考点:酶的特性.
15.离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2气体的供应,和突然增强光照,短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化分别是
A.C3化合物增多、C5化合物减少 ,C3化合物增多、C5化合物减少
B.C3化合物减少、C5化合物增多 ,C3化合物减少、C5化合物增多
C.C3化合物增多、C5化合物减多,C3化合物减少、C5化合物减少
D.C3化合物减少、C5化合物减少,C3化合物增多、C5化合物增多
【答案】B
【解析】二氧化碳含量的改变直接影响的是暗反应中二氧化碳的固定这个反应.二氧化碳含量由高到低时,二氧化碳的固定这个反应变弱,则这个反应的反应物C5化合物消耗减少,剩余的C5相对增多;生成物C3生成量减少.由于C3化合物的生成量减少,则又影响了C3化合物的还原,使得C3化合物的还原反应减弱,则消耗的[H]和ATP量减少,所以[H]和ATP剩余的量增多.所以突然中断CO2气体的供应,短时间内叶绿体中ATP的含量增多、C3的含量减少、C5的含量增多.
光照突然增强:由于光照突然增强,会使光反应加快,使光反应产物还原性氢、ATP合成停止使其含量增加.暗反应C3的还原需要还原性氢、ATP,由于还原性氢、ATP含量下降,使C3的还原增加,又由于二氧化碳固定继续按原来速度进行,所以C3含量不断减少;C5的形成增加,而暗反应不变,即C5的消耗速率不变,故C5的含量增加.
16.啤酒等放久后易产生蛋白质沉淀而使酒混浊,加入少量菠菜蛋白酶可以分解蛋白质,防止混浊,加入其他种类酶则无济无事,这个实验可以鉴定 ( )
A.酶的催化作用受环境的影响 B.酶的化学本质是蛋白质
C.酶的催化作用具有高效性的特点 D.酶的催化作用具有专一性的特点
【答案】D
【解析】
17.下图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置,有关叙述正确的是
A. 该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,其中乙组作为对照组
B. 若取B瓶和D瓶中液体分别加入酸性重铬酸钾溶液,则D瓶内的溶液会变黄
C. 若将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝水溶液,则可根据溶液变黄的时间长短,来检测 CO2的产生速率
D. 根据C瓶和E瓶的浑浊程度不能判断酵母菌呼吸方式
【答案】C
【解析】该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,甲、乙组互为对照组,A错误;若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液,由于只有无氧呼吸才会产生酒精,所以D瓶内的溶液会变灰绿色,B错误;可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短,来检测CO2的产生速率,C正确;酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,但产生的量不等,可以根据浑浊程度判断酵母菌的呼吸方式,D错误.
18.ATP是细胞中的能量“通货”。下列有关ATP的叙述,错误的是
A. ATP去掉两个髙能磷酸键后是RNA的基本单位之一
B. ATP的元素组成与核酸和磷脂均相同
C. ATP中的能量可来自光能和化学能,也可转化为光能和化学能
D. 恒温动物体温的维持只与细胞呼吸有关,不需要ATP水解供能
【答案】D
【解析】ATP的结构简式为A—P~P~P,其中的A代表由核糖与腺嘌呤结合而成的腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键,ATP去掉两个髙能磷酸键后余下的部分为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,A正确;ATP、核酸和磷脂都是由C、H、O、N、P五种元素组成,B正确;ATP合成时所需能量,来自呼吸作用中有机物分解所释放的化学能和光合作用中色素分子所吸收的光能,ATP水解释放的能量可以转化为光能用于生物的发光,也可以转化为化学能用于吸能反应,C正确;ATP是细胞内的直接能源物质,恒温动物体温的维持与细胞呼吸有关,也需要ATP水解供能,D错误。
【点睛】本题以“关于ATP的叙述”为载体,考查学生对ATP的结构特点、形成途径、功能的认识,光合作用和细胞呼吸的过程的掌握情况。解决此类问题,需要同学们在平时学习中,注重以某一知识(如标题中的“ATP”)为“核心”,将与其相关的知识(如本题的光合作用、细胞呼吸等)进行发散辐射,并与核酸、磷脂的化学组成建立联系,系统地全面地构建知识网络,从而达到掌握相关知识的目的。
19.嗜盐菌是一种能在高浓度盐溶液中生活的细菌,该菌中有一种结合蛋白称为菌紫质,菌紫质能将光能转化为化学能。下列叙述正确的是
A. 加入呼吸抑制剂不影响菌紫质的合成
B. 嗜盐菌内的ATP主要在线粒体中合成
C. 菌紫质的功能与叶绿素等色素分子类似
D. 嗜盐菌的能量转化发生在类囊体薄膜
【答案】C
【解析】嗜盐菌属于原核生物,细胞内不存在线粒体,但能进行呼吸作用,因此加入呼吸抑制剂会影响菌紫质的合成,A、B错误;菌紫质的功能与叶绿素等色素分子类似,都能将光能转化为化学能,C正确;嗜盐菌细胞中没有叶绿体,不含类囊体薄膜,D错误。
20.下图表示某植物细胞内进行的一些生理过程,下列分析错误的是( )
A. 含有细胞器①的细胞必然含有细胞器②
B. 图Ⅰ所示植物细胞的光合作用强度小于呼吸作用强度
C. 若同一植物细胞在Ⅰ~Ⅳ状态下,Ⅳ中的CO2浓度最高
D. 置于光照条件下的为图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,置于黑暗条件下的为图Ⅳ
【答案】B
【解析】细胞器①是叶绿体、细胞器②是线粒体。叶绿体存在于植物的叶肉细胞和幼茎表皮细胞中,线粒体普遍存在于真核细胞中,故A项正确;图Ⅰ所示植物细胞总体表现为释放O2,吸收CO2,由此可推知该细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度,B项错误;若同一植物细胞在I~IV状态下,IV只进行呼吸作用,没有光合作用消耗二氧化碳,此时二氧化碳的浓度最高,故C项正确;图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ细胞内均能进行光合作用,说明图I-III均置于光照条件下,图Ⅳ细胞只进行呼吸作用,不进行光合作用,说明图Ⅳ置于黑暗条件下,D项正确。
【点睛】
本题考查植物体内光合作用和呼吸作用的相关知识,解题的关键是从题目所给的图形中获取有效信息:根据图示分析细胞器①是叶绿体,细胞器②是线粒体。根据二氧化碳和氧气的提供途径可以判断:I表示光合作用大于呼吸作用,II表示光合作用小于呼吸作用,III表示光合作用等于呼吸作用,IV表示只发生呼吸作用。
21.能够直接给细胞生命活动提供能量的物质是(  )
A. 蛋白质 B. 葡萄糖 C. DNA D. ATP
【答案】D
【解析】蛋白质是生命活动的承担者,一般不能提供能量,必需经过脱氨基作用,其中不含N部分氧化分解供应能量,A错误;葡萄糖是主要的能源物质,氧化分解释放大量能量,一部分存储在ATP中,才能直接供应生命活动,B错误;DNA是细胞内携带遗传信息的载体,在生物遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要作用,C错误;ATP是直接能源物质,水解时远离A的磷酸键线断裂,释放能量,供应生命活动,D正确。
22.下列过程中,既不产生ATP,也不消耗ATP的是(  )
A. 光合作用 B. 呼吸作用 C. 协助扩散 D. 主动运输
【答案】C
【解析】光合作用过程中光反应产生ATP,暗反应消耗ATP,A错误;呼吸作用产生ATP,B错误;协助扩散不消耗能量,不消耗ATP,该过程也不会产生ATP,C正确;主动运输消耗能量,消耗ATP,D错误。
23.光照下用H218O培养绿色植物,则下列物质中首先能检测到放射性的是( )
A.氧气 B.二氧化碳 C.C5 化合物 D.丙酮酸
【答案】A
【解析】
试题分析:光照下用H218O培养绿色植物,H218O首先参与光合作用的光反应,分解为氧气,A正确;B、C、D错误。
考点:本题考查光合作用,意在考查考生能理解所学知识的要点。
24.关于真核细胞呼吸的错误说法是
A. 有氧的条件下,厌氧呼吸也可能发生
B. 不论环境中是否有氧,细胞呼吸都能产生[H]
C. 同等质量的花生与玉米种子萌发时的耗氧量相同
D. 需氧呼吸的酶存在于细胞溶胶、线粒体内膜、线粒体基质中
【答案】C
【解析】本题考查知识点为细胞呼吸。厌氧呼吸相关酶在氧气存在时会受到抑制,但在低氧条件下细胞仍能影响厌氧呼吸,A正确。[H]的产生发生在有氧呼吸及无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸第二阶段,B正确。花生中主要含脂肪较多,玉米种子中含淀粉较多,脂肪中H所占比例较高,因此氧化分解是耗氧量大于淀粉,C错误。有氧呼吸发生的场所包括细胞溶胶、线粒体基质和线粒体内膜中,因此酶的分布也主要在这些部位,D正确。
25.下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是
A. 植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B. 食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C. 有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D. 植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
【答案】C
【解析】【分析】本题主要考查植物细胞的光合作用、细胞呼吸及生态系统能量流动的有关知识。植物在有氧时进行有氧呼吸,产物是CO2和H2O,并释放大量能量,合成大量ATP,在无氧时进行短时间的无氧呼吸,大部分组织无氧呼吸产物是CO2和酒精,某些组织或器官是乳酸,并释放少量能量,合成少量ATP;光合作用的光反应阶段主要反应是水的光解和合成ATP;食物链中的营养级同化的能量有三个去向:呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用。
【详解】植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸,无氧时可进行无氧呼吸,A正确;食物链上的营养级同化的能量有三个去向:呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用,B正确;有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和H2O、CO2和酒精,某些组织或器官是乳酸,C错误;植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP,D正确,所以选C。
【点睛】光合作用虽然暗反应消耗了ATP,但光反应阶段利用光能合成了ATP;葡萄糖是细胞呼吸的底物,不是产物。
二、非选择题
26.图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙为图甲光照强度c-d条件下不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果。请回答:
(注:气孔导度表示的是气孔张开的程度,影响光合作用,细胞呼吸和蒸腾作用)
(1)图甲中光强度为b时,实际光合速率______(填“大于”、“等于”或“小于”)呼吸速率;光强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来自__________(填“线粒体”、“外界环境”);如果一天中12小时的光强度为d,其余时间光照强度为a,则菠菜能否生长?_______。
(2)由图乙可知,与A组相比,C组条件下叶绿体中NADP+含量______。干旱初期,菠菜光合作用速率下降,其主要原因是所需的_________减少而导致光合速率下降,而较高CO2浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期,据图乙分析原因:________________。
【答案】(1)小于 线粒体 不能
(2)低 CO2 较高CO2浓度使气孔开度下降,减少水分的散失
【解析】(1)图甲中光强度为b时,真正光合速率=O2产生总量=3,CO2释放量=3,此时根据光合作用方程式中O2和CO2的关系求得光合作用利用呼吸作用提供的CO2量=3,呼吸速率=CO2释放量+供给光合作用消耗CO2量=3+3=6,真正光合速率小于呼吸速率;光强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来源是线粒体或呼吸作用产生的;如果一天中12小时的光强度为d,其余时间光照强度为a,光合作用总量=12×8-24×6=-48,则菠菜不能生长.
(2)图乙表示研究不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果可知,与A组相比,C组条件下叶绿体中[H]大量用于还原C3,其含量低.干旱初期,菠菜光合作用速率下降,其主要原因是菠菜保证水分的蒸发,气孔开放度降低,所需的CO2减少而导致光合速率下降,而较高CO2浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期,据图乙分析原因是较高CO2浓度使气孔开度下降,减少水分的散失。
【考点定位】
【名师点睛】解题思路点拨:分析甲图:图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO2释放量和O2产生量的变化,其中CO2释放量是呼吸作用产生的CO2量与光合作用消耗的CO2量的差值,而O2产生量代表真光合速率.光照强度为a时,没有氧气的释放,说明此时细胞只进行呼吸作用,且呼吸速率为6;光照强度为b时,有CO2释放,说明此时真光合速率小于呼吸速率;光照强度为c时,没有CO2释放,且O2产生量为6,说明此时真光合速率=呼吸速率;当光照强度为d时,没有CO2释放,且O2产生量大于6,说明此时真光合速率大于呼吸速率。分析乙图:乙图表示研究不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果,随着CO2浓度的升高,还原糖含量逐渐增多,Rubscio酶活性逐渐升高,但气孔开度逐渐减小。
27.Ⅰ.某生物兴趣小组在探究多种环境因素对马铃薯光合作用影响的活动中,测得的部分数据如下表所示,其中A组为黑暗条件下马铃薯呼吸速率随温度变化的数据,B、C、D、E分别为不同光照强度和不同CO2浓度条件下,马铃薯吸收(用“+”表示)或释放(用“-”表示)CO2速率(mg/h)随温度变化的数据。请分析回答:
组别
条件
温度
10℃
20℃
30℃
35℃
40℃
45℃
A
黑暗
-5
-10
-18
-34
-40
-34
B
弱光,CO2浓度为0.03%
2
0
-8
-24
-33
-29
C
适当遮荫,CO2浓度为0.03%
3
5
0
-16
-24
-24
D
全光照,CO2浓度为0.03%
5
8
4
2
0
-14
E
全光照,CO2浓度为1.22 %
10
20
40
28
12
0
(1)由表可知影响马铃薯光合作用速率的外界因素有 ;除图中所示外界因素外,影响光合作用的外界因素还有______________。
(2)分析表中实验数据可知,马铃薯的光合作用强度最强时所需的条件是 。
(3)由表中数据可知,马铃薯呼吸作用强度达到最大时所需的温度高于光合作用强度最强时所需的温度,原因是 。
Ⅱ.下图中甲表示该兴趣小组绘制的不同环境条件对马铃薯光合速率影响的曲线,丙表示某森林生态系统中A、B两种植物光合作用强度随光照强度变化的曲线,除图中所示因素外,其它因素均控制在适宜范围内。请据图分析回答:
(1)甲图中,当温度为20℃时,光合速率曲线的变化规律是 。
(2)请根据甲图,在乙图中用柱形图表示光照强度为L3千勒克司,温度分别为10℃、20℃、30℃时的光合速率。
(3)丙图中,在其它条件不变的情况下,要使B植物在1天内(12小时白天,12小时黑夜)正常生长,则白天平均光照强度必须大于 千勒克司。
(4)由丙图可知, 植物处于该森林的上层。
【答案】Ⅰ.(1)光照强度、温度、二氧化碳浓度 土壤中的水分和无机盐离子
(2)全光照、CO2浓度为1.22 %、35℃ (3)呼吸作用酶的最适温度高于光合作用酶的最适温度
Ⅱ.(1)光照强度为0~L2千勒克司时,光合速率随光照强度的增加而增大;当光照强度大于L2千勒克司时,光合速率不变 (2)见下图 (3)2 (4)A
【解析】
试题分析:Ⅰ.(1)表格横列的自变量为温度,纵列中自变量有光照强度和二氧化碳浓度;除图中所示外界因素外,影响光合作用的外界因素还有土壤中的水分和无机盐离子(或矿质元素)。(2)表格中显示的数据为净光合作用速率,因此总光合速率=净光合作用速率+呼吸消耗,因此可以求得全光照、CO2浓度为1.22%、35℃条件下,28+34=62的值最大。(3)由表中数据可知,呼吸作用酶的最适温度高于光合作用酶的最适温度,因此马铃薯呼吸作用强度达到最大时所需的温度高于光合作用强度最强时所需的温度。Ⅱ.(1)甲图中,当温度为20℃时,光合速率曲线的变化规律是:光照强度为0~L2千勒克司时,光合速率随光照强度的增加而增大;当光照强度大于L2千勒克司时,光合速率不变。(2)根据甲图可知,光照强度为L3千勒克司,温度分别为10℃、20℃、30℃时的光合速率分别2、4、7。(具体见答案)(3)丙图中,设植物净光合作用强度为X时,B植物在1天内(12小时白天,12小时黑夜)有机物积累量为正值,即12X-12×2>0,X>2,净光合作用为2,白天平均光照强度必须大于2千勒克司。(4)由丙图可知,A植物的饱和点高于B植物,故A植物处于该森林的上层。
考点:本题考查的是有关光合作用和呼吸作用的相关知识,属于对识记、理解层次的考查。
28.某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中,实验装置如图所示。该装置是根据比重浮沉的原理,由称量浸没在液体中的瓶所受浮力的改变值测量气体量的改变的。
(1)利用该装置可以测定呼吸作用与光合作用导致的瓶内气体容积的变化。调节天平平衡,在适宜的光照强度下,光照15 min后,指针向 (左、右)偏转,原因是 。接着进行遮光处理,指针将 ,原因是 。
(2)利用该装置还可以探究水稻幼苗地上部分能否向根系供氧,以天平指针偏转1格所需要的时间作为观测指标,完成实验。
⑴步骤:
步骤1:将装置中的缓冲液换成NaOH溶液;
步骤2:调节天平平衡, ,记录天平指针偏转l格所需要的时间记为t1;
步骤3: ,记录天平指针偏转1格所需要的时间记为t2。
⑵预期实验结果并得出结论:
① 。
② 。
【答案】(1)右 叶片进行光合作用释放出的O2多于呼吸作用消耗,A瓶中的O2增加,A瓶浮力大于B瓶;
左偏 黑暗条件下呼吸作用消耗O2释放CO2,CO2被缓冲液吸收,导致A瓶内气体减少,浮力减小。
步骤2:将装置放在黑暗条件下测量。
步骤3:剪去幼苗根系,按步骤2再测一次。
(2)①若t1小于t2,则植物幼苗地上部分向根系提供氧;②若t1大于或等于t2,则植物幼苗地上部分不能向根系提供氧
【解析】
试题分析:实验装置显示,B瓶中放入的是死亡的水稻幼苗,不能进行光合作用和呼吸作用,可作为空白对照;A瓶中放入的活的水稻幼苗,光合作用和呼吸作用都能进行,由于CO2缓冲液能够维持瓶内CO2浓度的相对稳定,因此瓶内气体容积的变化表示的是O2的变化量。
(1)调节天平平衡,在适宜的光照强度下,光照15 min后,叶片通过光合作用释放的O2量多于通过呼吸作用消耗的O2量,A瓶中的O2增加使得A瓶浮力大于B瓶,所以指针向右偏转。接着进行遮光处理,因黑暗条件下,水稻幼苗的呼吸作用消耗O2、释放CO2,而释放的CO2被缓冲液吸收,导致A瓶中的O2减少,浮力减弱,所以指针向左偏转。
(2)欲利用该装置探究水稻幼苗地上部分能否向根系供氧,需排除光合作用对实验结果的干扰;因光合作用的原料为CO2和H2O,需在有光的条件下才能进行,因此可以通过切断CO2的供应和切断光照的来源来排除光合作用的干扰,其实验设计步骤为:
步骤1:将装置中的CO2缓冲液换成具有吸收CO2作用的NaOH溶液;
步骤2:调节天平平衡,将装置放在黑暗条件下测量,记录天平指针偏转l格所需要的时间记为t1;
步骤3:剪去幼苗根系,按步骤2再测一次,记录天平指针偏转1格所需要的时间记为t2。
预期实验结果并得出结论:由于实验是在遮光的条件下进行,水稻幼苗通过呼吸作用消耗O2,释放的CO2被NaOH溶液吸收,导致A瓶中的O2减少。若植物幼苗地上部分向根系提供氧,则A瓶中的O2减少量加快,小于t2;若植物幼苗地上部分向根系提供氧,则A瓶中的O2减少量,有根系时较无根系时快,所以t1小于t2;若植物幼苗地上部分不能向根系提供氧,则A瓶中的O2减少量,有根系时与无根系时相同甚至较无根系时慢,因此t1大于或等于t2。
考点:本题考查光合作用、呼吸作用及其实验设计的相关知识,意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力,具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。
29.将两株植物放在封闭的玻璃罩内,用完全营养液并置于室外进行培养(如甲图所示),假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同,且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO2浓度的影响均忽略不计。现用CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如乙图所示曲线。请据图分析回答:
(1)上图显示,影响光合作用的外界因素有_____________________________。
(2)BC段与AB段相比,曲线上升较缓,其原因是_______________________;CD段与AB段相比,曲线上升较缓,其原因是_____________________________
(3)D点时植物生理活动过程的特点是__________________________________。
(4)EF段说明此时植物光合作用速率________(填“较快”或“较慢”),其原因最可能是____________。
(5)EF段与DE段相比,其叶肉细胞中五碳化合物的含量较______。
(6)24点与0点相比,植物体内有机物总量的变化情况是________。
【答案】 光照强度、温度、CO2浓度等 夜间温度较低,影响了呼吸酶的活性 光合作用吸收了部分的CO2 光合作用速率与呼吸作用速率相等 较慢 光照过强,温度过高,气孔关闭 高 增加
【解析】本题结合图形考查光合作用、细胞呼吸及其影响因素,要求考生理解光合作用与细胞呼吸过程,能结合题意分析乙图曲线变化的原因,此题难度较大。
(1)根据题意分析装置图可知,装置内的CO2浓度、环境中的光照强度及温度均可以影响装置内植物的光合作用。
(2)分析图乙可知,密闭容器内CO2浓度受光合作用与细胞呼吸影响,当只有细胞呼吸或细胞呼吸强度大于光合作用强度时容器内CO2浓度升高,当光合作用强度大于细胞呼吸强度时内CO2浓度降低,因此曲线走势的折点表明此时光合作用强度与细胞呼吸强度相等;BC段与AB段相比,曲线上升较缓,其原因是BC段与AB段均处于无光照条件下,但BC段的夜间温度较低,影响了呼吸酶的活性;CD段与AB段相比,曲线上升较缓,其原因是AB段无光合作用,而CD段有较弱的光合作用,其光合作用吸收了部分的CO2。
(3)D点是曲线走势的折点,根据上述分析可知,D点时植物生理活动过程的特点是光合作用速率与呼吸作用速率相等。
(4)从曲线的走势可知,EF段说明此时植物光合作用速率较慢,其原因最可能是该时段内光照过强,温度过高,气孔关闭,导致CO2供应不足,使光合速率减弱。
(5)由(4)分析可知,与DE段相比,EF段是由于光照过强,温度过高,气孔关闭导致的;CO2供应不足,则暗反应对五碳化合物的消耗量减少,而此时五碳化合物的生成量基本不变,因此EF段与DE段相比,其叶肉细胞中五碳化合物的含量较高。
(6)分析曲线可知,24点与0点相比,密闭容器内CO2浓度更低,说明一天24小时内,植物光合作用消耗的CO2总量大于细胞呼吸产生的CO2总量,即光合作用合成的有机物总量大于细胞呼吸消耗的有机物总量,所以植物体内有机物总量增加。
【点睛】解题思路点拨:
1)C3、C5等物质含量变化的分析方法
叶绿体内相关物质含量变化可通过对物质的来路和去路是否平衡的分析来进行:
(1)来路去路动态平衡,则物质含量相对稳定。
(2)来路不变,去路增加,或来路减少,去路不变,则物质含量减少。
(3)来路不变,去路减少,或来路增加,去路不变,则物质含量增加
2)密闭玻璃罩内CO2浓度与时间的关系曲线中各点含义及形成原因分析
AB段:无光照,植物只进行呼吸作用。
BC段:温度降低,呼吸作用减弱。
CD段:4时后,微弱光照,开始进行光合作用,但光合作用强度<呼吸作用强度。
D点:随光照增强,光合作用强度=呼吸作用强度。
DH段:光合作用强度>呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象。
H点:随光照减弱,光合作用强度下降,光合作用强度=呼吸作用强度。
HI段:光照继续减弱,光合作用强度<呼吸作用强度,直至光合作用完全停止。
3)上图中植物生长与否的判断
(1)I点低于A点,说明一昼夜,密闭容器中CO2浓度减小,即光合作用>呼吸作用,植物生长。
(2)若I点高于A点,说明光合作用<呼吸作用,植物体内有机物总量减少,植物不能生长。
(3)若I点等于A点,说明光合作用=呼吸作用,植物体内有机物总量不变,植物不生长。
30.(15分)研究人员用一定大小的新鲜菠菜的叶子进行了如下图所示的实验。试分析回答:
(1)指示剂使用麝香草酚蓝,其变色范围是:pH=6.0呈黄色,pH=7.0呈墨绿色,pH=7.6呈蓝色,实验结果如下表,
试管编号




实验开始时指示剂颜色
绿色
绿色
绿色
绿色
实验完成后指示剂颜色
蓝色
绿色
黄色
绿色
则试管①指示剂变蓝的原因是 ;
试管③指示剂变黄的原因是 ;
②和④试管在该实验中起 作用。
(2)能进行图一反应的是 试管(填字母)的叶片, 图一中的A、B、C依次代表
,图三表示该叶片的一个叶肉细胞,则图中不该有的箭头是 。(填字母)。该细胞产生ATP的场所有 。
(3)若图二是在浓度为0.1%的条件下进行实验测得的曲线,在其他条件不变的情况下,当浓度改用0.3%时重新进行上述实验,在图二中画出其变化的曲线。
(4)下图曲线表示在4种实验条件下测定的不同光照强度对光合作用速率的影响。
①0.10%CO2,温度在300C  ②0.10%CO2,温度在200C
③0.03%CO2,温度在300C ④0.03%CO2,温度在200C
由实验结果分析得出:    都能影响光合速率
P点的限制因素是        。
(5)为了探究植物体呼吸强度的变化规律,研究人员在不同的温度和空气不同的氧含量下,测定了菠菜叶的二氧化碳释放量,其数据如下表所示(表中为相对值)。请据其分析回答:
CO2 O2
温度
0.1%
1.0%
3.0%
10.0%
20.0%
40.0%
3℃
6.2
3.6
1.2
4.4
5.4
5.3
10℃
31.2
53.7
5.9
21.5
33.6
32.6
20℃
46.4
35.2
6.4
38.9
65.5
67.2
30℃
59.8
41.4
8.8
56.6
100
102
40℃
48.2
17.3
7.1
42.4
74.2
73.5
该实验数据是在 试管所示实验环境条件下测得的。研究人员在对数据分析时,发现在温度、氧含量分别为       的条件下所测数据最可能是错误的。
(6)表中数据反映出当氧含量从20%上升到40%时,植物的呼吸强度一般保持相对稳定,其原因是 。
(7)就表中数据分析,蔬菜长期贮藏的最佳环境控制条件是温度、氧含量分别为     。
此条件下植物细胞内二氧化碳的产生场所是 。
【答案】(15分) (1)光合作用强度大于呼吸作用强度,消耗 CO2,使pH上升
遮光植物叶片不能进行光合作用,只进行呼吸作用产生CO2,使pH下降 对照
(2)① ATP、C5(五碳化合物)、C3(三碳化合物) e、f 叶绿体、线粒体、细胞质基质(少一个不给分
(3)
(4)温度、CO2 浓度、光强度 光强度
(5)③ 10℃、1.0% 
(6)酶的数量、活性的限制(或线粒体数量限制)
(7)3℃、3.0%   细胞质基质、线粒体(答一个不得分)
【解析】