2013高考二轮专题复习生物训练：第4练 光合作用和细胞呼吸

一、选择题(共10个小题，每题6分，共60分)

1．(2012·上海卷)下图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断用作实验材料的叶片颜色为()

A．红色B．黄色

C．绿色D．紫色

2．(2012·海南卷)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是()

A．一直降低，直至为零

B．一直保持稳定，不变化

C．降低至一定水平时保持相对稳定

D．升高至一定水平时保持相对稳定

3．(2012·西城区二模)新采摘的玉米味道比较甜的原因是籽粒中蔗糖的含量较高。采摘一天后玉米籽粒中50%的游离蔗糖被转化成淀粉，采摘几天后的玉米籽粒失去甜味；采摘后立即冷冻可以保持玉米籽粒的甜味。下列表述正确的是()

A．玉米籽粒中的蔗糖是籽粒通过光合作用合成的

B．蔗糖转化为淀粉是通过光合作用的暗反应实现的

C．冷冻处理抑制了相关酶的活性减少了淀粉的生成

D．蔗糖转化成淀粉后籽粒的呼吸速率增加利于储存

4．(2012·东城区二模)为研究CO2浓度对针叶树光合作用的影响，研究人员将红松、红皮云杉和长白落叶松的幼苗，盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2浓度为400和700 μmol·mol－1的气室内，利用仪器测定了各树种的相关数值(光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光照辐射强度，光饱和点表示光合速率开始达到最大时的光照辐射强度)，结果如下表。下列叙述不正确的是()

A.随着环境中CO2浓度的升高，三种植物均在更弱的光照下达到光补偿点

B．当环境CO2浓度为400 μmol·mol－1时，长白落叶松有机物积累量最多

C．随着环境中CO2浓度的增加，最大净光合速率增加幅度最大的是红松

D．从光饱和点的变化推测，CO2浓度的增加会使光合速率因暗反应速率的加快而提高

5．(2012·金华十校高三期末联考)下图为某植物处于25 ℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述中正确的是()

A．a点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响

B．c点为该植物的光饱和点

C．d点的呼吸速率大于b点

D．b点时该植物的O2产生量为N1

6．(2012·浙江十四校高三联考)某实验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。实验过程中每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的物质的量，记录数据并绘成如下的坐标图。据此，下列说法中正确的是()

A．在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳之比为8∶5

B．甲、乙两发酵罐分别在第3 h和第0 h开始进行厌氧呼吸

C．甲、乙两发酵罐实验结果表明酵母菌为异养厌氧型生物

D．该实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精的产量

7．(2012·南京、盐城三模)把等量的不同植物的不同器官放在封闭容器中，并将它们置于相同强度不同颜色的光照下。8 h后，对容器中的氧气含量进行测量，得到下表所示的实验数据。下列相关分析正确的是()

A.该实验的自变量包括植物种类、植物器官、光的颜色和温度

B．容器2和容器4可用来研究不同颜色的光对光合作用的影响

C．从实验数据可知容器1中的植物光合作用速率最大

D．容器3和容器5所得实验数据表示的生物学含义不同

8．(2012·朝阳区二模)甲图表示在一定条件下某绿色植物细胞内部分物质转化过程，乙图表示在适宜温度条件下该植物净光合速率与环境因素之间的关系。下列叙述正确的是()

甲

乙

A．图甲中物质X和Y的合成场所分别为叶绿体基质和线粒体基质

B．图甲中①②③④四个过程不能在同一个细胞中进行

C．图乙中光照强度为B时，细胞内X物质的产生速率比Y物质产生速率要快

D．图乙中光照强度小于A时，两曲线重合的原因主要是受二氧化碳浓度的限制

9．(2012·潍坊高三模拟)将某种大小相同的绿色植物叶片在不同温度下分别暗处理1 h，测其重量变化，立即光照1 h，再测其重量变化。结果如下表：

分析表中数据可判定()

A．光照的1 h时间内，第4组合成葡萄糖总量为2 mg

B．光照的1 h时间内，第1,2,3组释放的氧气量相等

C．光照的1 h时间内，四组光合作用强度均大于呼吸作用强度

D．呼吸作用酶的最适温度是29 ℃

10．(2012·太原高三调研)如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，以下有关叙述正确的是()

A．①②物质依次是H2O和O2

B．图中产生[H]的场所都是线粒体

C．用18O标记葡萄糖，则产物水中会检测到放射性

D．图示过程只能在光下进行

二、非选择题(共2个大题，共40分)

11．(20分)(2012·盐城、南京高三模拟)请回答下列与光合作用相关的问题。

(1)从A、B两种植物上，各取多片彼此相似的叶片，在光合作用最适温度下，分别测定不同光照强度下A、B植物叶片的放氧速率，所得数据如下表：

由表中数据推知，在光照强度大于600 mol光子·(m2·s)－1时，限制光合作用速率进一步增大的主要环境因素是________，如果在某光照强度下，叶片放氧速率为0，其生理学含义是_______ 。

请绘制A植物叶片在不同光照强度下的光合作用放氧速率(即真正光合速率)曲线图。

(2)下图表示叶绿体膜结构上磷酸转运器的运转机制。请据图回答下列问题。

根据图中信息可知，磷酸转运器的功能是将________运出叶绿体外，同时将________运回叶绿体，以保证叶绿体中光合作用的正常进行。当光照由强变弱时，图中C5含量的变化为________。光合作用光反应阶段的产物除图中已标注的外，还有________________。

(3)若要探究不同颜色的光对光合作用的影响，则该实验的自变量是________，主要的无关变量是________________。

12．(20分)(2012·金华十校高三期末联考)下图甲表示马铃薯光合作用与细胞呼吸中含碳物质的变化关系，乙图表示不同温度对这两种生理作用的影响情况。据图回答下列问题。

甲乙

(1)图甲中①过程的发生场所是________，③过程发生的场所是________。若X物质表示C3酸，在其他条件不变的情况下突然减少CO2的供应，则叶绿体中的ADP和NADP＋含量的瞬时变化趋势为________。

(2)若图乙中A曲线表示CO2吸收量，则温度大于30 ℃时，A曲线下降的原因是：

①________________________ ；

②________________________ 。

(3)若图乙中A曲线表示CO2吸收量，在适当光照下B点的光合作用速率________(填“大于”、“等于”或“小于”)细胞呼吸速率；温度为50 ℃时该植物能够发生图甲中________(填标号)生理过程；在光照充足条件下，如何通过调温来提高温室作物的产量？________ 。

答案及解析

1．【解析】叶绿体色素提取分离实验中，在纸层析上，从上往下(距离点样处由远到近)的色素依次

是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。而从上图可看出来，胡萝卜素、叶黄素明显高于叶绿素a、叶绿素b，故叶片呈黄色，B正确。

【答案】 B

2．【解析】在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，由于密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定，故本题选C。

【答案】 C

3．【解析】玉米籽粒无法进行光合作用，其中的蔗糖是由叶片通过光合作用合成后运输到籽粒中的，而淀粉是经过一系列酶的作用在籽粒中由蔗糖转化合成的，不是通过暗反应实现的；籽粒的呼吸速率增加，会氧化分解有机物，不利于储存。

【答案】 C

4．【解析】读表中数据知随CO2浓度升高，三种植物的达到光补偿点时光照辐射强度均降低；CO2为400 μmol·mol－1时，长白落叶松的最大净光合速率最大即为5.7，有机物的积累量最多；从光合产量上看，CO2浓度增高，会提供更多的原料进行暗反应，提高最大光合速率；读图知最大光合速率增加幅度最大的是红皮云杉，增加了3.71 μmol CO2·m2·s－1。

【答案】 C

5．【解析】a点时的光照强度为0，叶肉细胞只进行呼吸作用，但影响呼吸作用的因素有很多，不只受温度的影响，A错误；c点时对应的光合作用无法确定是否达到最大值，因此不一定为该植物的光饱和点，B错误；在条件不变的情况下，a、b、d三点的呼吸速率是相同的，C错误；b点时该植物的光合速率和呼吸速率相等，而呼吸作用的O2消耗量为N1，D正确。

【答案】 D

6．【解析】从图中信息可知，乙发酵罐产生的酒精总量为15 mol，由于乙发酵罐只有无氧呼吸，故乙发酵罐无氧呼吸产生的CO2量为15 mol，而甲发酵罐中原有6 mol氧气，有氧呼吸产生的CO2为6 mol，又因产生的酒精的总量为18 mol，则无氧呼吸产生的CO2量为18 mol，综上甲、乙发酵罐最终产生的CO2之比为24∶15＝8∶5，A正确；甲发酵罐酒精开始产生于第2 h，故甲发酵罐厌氧呼吸开始于第2 h，B错误；从甲装置可知，酵母菌是异养兼性厌氧型生物，C错误；因酒精是酵母菌无氧呼吸的产物，所以通入过多氧气会抑制无氧呼吸，得到酒精量会减少甚至没有酒精产生，D错误。

【答案】 A

7．【解析】该实验的自变量包括植物种类、植物器官、光的颜色，不包括温度，A错误；容器2和容器4的植物种类、光的颜色不同，存在两个自变量，不能用来研究不同颜色的光对光合作用的影响，B 错误；该实验测得的数据是实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值，不同植物呼吸作用速率不同，无法比较实际光合作用速率的大小，C错误；容器3的植物材料是天竺葵的根，根细胞只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，测得的数值为呼吸作用耗氧量，容器5中的植物材料是紫罗兰的叶，既可进行光合作用

又可进行呼吸作用，所得实验数据表示净光合作用强度，两者生物学含义不同，D正确。

【答案】 D

8．【解析】读图甲①为CO2的固定，场所为叶绿体基质，④为有氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质；①②③④均可发生在同一叶肉细胞中；图2中光照强度小于A时，由于光照强度较小，光合速率小于呼吸速率，净光合速率相等。

【答案】 C

9．【解析】暗处理1 h，其质量变化反映了呼吸作用的强度，可知四组温度中29 ℃是适宜温度，但由于实验组别少，不能确定最适温度。再光照1 h，质量变化分别为4 mg，5 mg,6 mg,2 mg，可知光合速率均大于呼吸速率，每组释放的氧气量均不相等，每组合成的葡萄糖总量分别为5 mg,7 mg,9 mg,3 mg。

【答案】 C

10．【解析】丙酮酸与H2O反应生成[H]和CO2，[H]与O2反应生成H2O；有氧呼吸第一阶段和第二阶段均产生[H]，分别发生在细胞质基质和线粒体中；葡萄糖中氧进入CO2中，产物H2O中的氧气只来自O2；有氧呼吸在光下和黑暗中都能进行。

【答案】 A

11．【解析】(1)在光照强度大于600 mol光子·(m2·s)－1时，光照强度已经不是限制光合速率的主要因素。由题意知温度已是最适温度，所以限制光合速率的主要因素是CO2浓度。放氧速率为0时，叶绿体产生的氧气全部用于线粒体的呼吸，所以此时光合速率与呼吸速率相等。绘图依据：真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。(2)据图可知，磷酸转运器的功能是将磷酸丙糖运出叶绿体外，同时将磷酸运回叶绿体。当光照由强变弱时，光反应产生的[H]和A TP都减少，C3转化成C5和糖类这一过程受阻，C5的生成量减少(来源减少)，而CO2与C5反应生成C3的速率不变，C5的去路增加，所以总的来说，C5的含量变少。光反应阶段除了生成[H]和A TP外，还有O2。(3)若探究不同颜色的光对光合作用的影响，自变量是不同颜色的光，主要的无关变量为光照强度、温度、CO2浓度等。

【答案】(1)CO2浓度光合速率与呼吸速率相同

如图

(2)磷酸丙糖磷酸减少O2

(3)不同颜色的光光照强度、温度、CO2浓度

12．【解析】(1)根据图甲分析可知，①和②表示细胞呼吸过程中含碳物质的变化，其中①发生在细

胞呼吸的第一阶段，其场所为细胞质基质。③和④表示光合作用过程中含碳物质的变化，其中③为二氧化碳的固定，其发生的场所是叶绿体基质。减少CO2的供应意味着C3的减少，则C3还原的过程将变慢，A TP 和NADPH的消耗量减少，叶绿体中的ADP和NADP＋生成量减少。(2)图乙中A曲线表示净光合强度，虚线表示呼吸强度，由图分析可知，当温度处于30 ℃时，光合酶的活性处于最佳状态，而呼吸酶的活性相对较低，若温度大于30 ℃，则光合酶的活性下降，二氧化碳消耗量减少，而呼吸酶的活性升高，产生的二氧化碳增加，因而曲线A表现为下降。(3)两曲线相交于B点，说明净光合强度等于呼吸强度，则真正光合强度是呼吸强度的两倍，因此，在适当光照下B点的光合作用速率大于细胞呼吸速率。温度为50 ℃时该植物的净光合强度为0，说明此时的光合速率等于呼吸速率，因此会同时发生图甲所示的①②③④这四个生理过程。在光照充足条件下，要提高温室作物的产量，则需要尽可能处于净光合强度最大的状态，因此室温要始终控制在30 ℃左右。

【答案】(1)细胞质基质叶绿体基质减少

(2)①温度升高使光合酶的活性下降，二氧化碳消耗量减少②温度升高使呼吸酶的活性升高，产生的二氧化碳增加(3)大于①②③④当温度低于30 ℃时适当升温；当温度超过30 ℃时适当降温(或把室温控制在30 ℃左右)