高考生物二輪總復(fù)習(xí)非選擇題考前搶分訓(xùn)練一細(xì)胞呼吸和光合作用

非選擇題考前搶分訓(xùn)練一細(xì)胞呼吸和光合作用1.圖甲表示在不同溫度條件下CO2濃度對(duì)某植物凈光合速率的影響;圖乙表示將該種植物葉片置于適宜的光照和溫度條件下,葉肉細(xì)胞中C5的相對(duì)含量隨細(xì)胞間隙CO2濃度的變化曲線。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。甲乙(1)據(jù)圖甲可知,當(dāng)CO2濃度分別為600μmol/L和1200μmol/L時(shí),更有利于該植物生長(zhǎng)的溫度分別是。當(dāng)CO2濃度為200μmol/L時(shí),28℃條件下該植物凈光合速率明顯低于20℃和15℃,原因可能是

。

(2)CO2在RuBP羧化酶作用下與C5結(jié)合生成C3,據(jù)圖乙分析,A→B的變化是由于葉肉細(xì)胞吸收CO2速率,在此階段暗反應(yīng)消耗ATP的速率;B→C保持穩(wěn)定的內(nèi)因是受到的限制。

(3)研究發(fā)現(xiàn),綠色植物中RuBP羧化酶具有雙重活性,催化如下圖所示的兩個(gè)方向的反應(yīng),反應(yīng)的相對(duì)速率取決于O2和CO2的相對(duì)濃度。在葉綠體中,在RuBP羧化酶催化下C5與反應(yīng),形成的進(jìn)入線粒體并放出CO2,稱(chēng)之為光呼吸。光合產(chǎn)物的1/3以上要消耗在光呼吸底物上,據(jù)此推測(cè),CO2濃度倍增可以使光合產(chǎn)物的積累增加,原因是。

2.(2022云南二模)海水稻具有較強(qiáng)的耐鹽堿能力,某研究小組用海水稻為材料進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖甲、乙所示?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是。

(2)用NaCl溶液處理后,推測(cè)海水稻光合速率下降的原因:

。

(3)圖甲中,A、B、C三組海水稻經(jīng)NaCl溶液處理后,短時(shí)間內(nèi)葉綠體基質(zhì)中C3含量最多的是;圖乙中,丙組的光合速率在200mmol/LNaCl溶液處理前后一直不發(fā)生變化,其原因是

。

3.白芨是一種珍稀的野生藥用植物。研究人員分別在晴天和陰天條件下測(cè)量白芨的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度(即氣孔開(kāi)放程度),結(jié)果見(jiàn)下圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。圖1圖2(1)據(jù)圖分析,8:00—14:00時(shí),白芨凈光合速率逐漸下降,主要原因是,進(jìn)而影響了(填“C3”或“C5”)化合物的合成。

(2)在陰天條件下,14:00—16:00時(shí),白芨凈光合速率的變化是,其主要影響因素(填“是”或“不是”)CO2濃度。

(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè),白芨更適宜生活在(填“強(qiáng)光”或“弱光”)條件下。

(4)研究人員在培養(yǎng)液中分別添加不同質(zhì)量濃度PEG(一種大分子化合物,常用于模擬建立干旱條件)以探究干旱條件對(duì)白芨光合作用的影響,一段時(shí)間后測(cè)量白芨葉片的葉綠素含量,結(jié)果見(jiàn)下表。PEG質(zhì)量濃度/(g·L1)葉綠素含量/(mg·g1)02.2252.12201.52401.48601.34①培養(yǎng)液中添加PEG的目的是影響白芨根細(xì)胞。

②據(jù)表分析,干旱導(dǎo)致白芨反應(yīng)減弱,從而影響光合作用正常進(jìn)行。

4.某研究小組將繡球植株分組并給予不同遮光處理,適應(yīng)60天后測(cè)定繡球植株葉片在不同光照強(qiáng)度下的凈光合速率,結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)據(jù)圖推測(cè),遮光處理后,植株單位面積中葉綠素的含量會(huì)(填“增多”或“減少”)。實(shí)驗(yàn)中可用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素,其原因是

。(2)為了解繡球植株葉片在晴朗白天時(shí)的真正光合速率,研究小組還測(cè)定了植株葉片的呼吸速率,具體操作是,其結(jié)果見(jiàn)下表。

組別全光組50%遮光組75%遮光組呼吸速率0.530.360.41(3)根據(jù)上述研究結(jié)果推測(cè),繡球植株葉片適應(yīng)遮光環(huán)境的機(jī)制是,從而保證植株在遮光環(huán)境中的正常生長(zhǎng)。

5.AMPPCP能與細(xì)胞膜上的ATP跨膜受體蛋白結(jié)合,科研人員用AMPPCP溶液處理三七葉片,測(cè)定其凈光合速率,結(jié)果如圖1所示。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。圖1圖2(1)由圖1可知,隨著AMPPCP濃度增大,葉片的凈光合速率。保衛(wèi)細(xì)胞中的K+濃度變化是引起氣孔開(kāi)閉的主要原因,K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi),可導(dǎo)致氣孔開(kāi)放。請(qǐng)推測(cè)AMPPCP影響葉片凈光合速率的原因是

。

(2)要驗(yàn)證上述推測(cè)是否正確,可用溶液處理三七葉片作為實(shí)驗(yàn)組,用蒸餾水處理三七葉片作為對(duì)照進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)定葉片的氣孔開(kāi)放程度和凈光合速率。若實(shí)驗(yàn)組的氣孔開(kāi)放程度和凈光合速率均對(duì)照組,則證明上述推測(cè)成立。

(3)圖2為適宜條件下三七幼苗葉綠體中某兩種化合物的變化。若t1時(shí)突然降低CO2濃度,則物質(zhì)A、B分別指的是(填“[H]”“ADP”“C3”或“C5”)。

6.為了探究低溫對(duì)云南小?？Х群痛罅？Х葍煞N作物光合速率的影響,科研人員連續(xù)三天對(duì)這兩種咖啡幼苗進(jìn)行夜間4℃低溫處理,原地恢復(fù)4天后,測(cè)量?jī)煞N咖啡的光合速率的變化,得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)經(jīng)夜間低溫處理后的幼苗,其葉片會(huì)轉(zhuǎn)黃,由此分析,夜間低溫處理能降低植物光合速率的原因最可能是

。

由圖中數(shù)據(jù)可知,夜間低溫處理對(duì)咖啡幼苗的生長(zhǎng)影響較大。

(2)某同學(xué)認(rèn)為夜間低溫處理會(huì)使植物產(chǎn)量降低的主要原因是低溫影響了植物夜間暗反應(yīng)的進(jìn)行,這種說(shuō)法是否正確?(填“是”或“否”),請(qǐng)說(shuō)明理由:

。

(3)經(jīng)夜間低溫處理后,大粒咖啡幼苗難以恢復(fù)正常生長(zhǎng),為了驗(yàn)證夜間低溫處理沒(méi)有改變大?？Х鹊倪z傳物質(zhì),可取夜間低溫處理的大?？Х鹊姆N子在(填“正?！被颉耙归g低溫處理”)的環(huán)境中種植培養(yǎng),若

,則說(shuō)明夜間低溫處理只影響了大粒咖啡的性狀,而沒(méi)有改變其遺傳物質(zhì)。7.為了提高大棚草莓的經(jīng)濟(jì)效益,科研人員對(duì)溫室栽種的草莓植株進(jìn)行了相關(guān)研究,選取草莓植株放在密閉透明的玻璃罩內(nèi)并置于戶(hù)外充足光照下,下圖是相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置。回答下列問(wèn)題。(1)該裝置中草莓植株的葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有。將玻璃罩置于水浴中的目的是。

(2)若用該裝置檢測(cè)草莓植株的呼吸方式,需撤銷(xiāo)圖中的條件,設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn),并分別在燒杯內(nèi)放入。

(3)若用該裝置檢測(cè)草莓植株在一定CO2濃度下的光合速率,燒杯內(nèi)應(yīng)放入,打開(kāi)活塞開(kāi)關(guān),使U形管兩側(cè)液面相平,再關(guān)閉活塞,一段時(shí)間后將觀察到U形管A側(cè)液面(填“升高”“下降”或“不變”)。

(4)為了進(jìn)一步探究不同條件對(duì)草莓植株光合作用速率和呼吸作用速率的影響,做了如下實(shí)驗(yàn):用8株大小和長(zhǎng)勢(shì)相似的草莓植株,分別放在玻璃罩中,連接傳感器定時(shí)測(cè)定容器中CO2含量的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)下表,請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。編號(hào)溫度/℃光照強(qiáng)度/lx開(kāi)始時(shí)CO2的含量/g12h后CO2的含量/g110100054.5210055.1320100053.5420055.4530100051.8630055.7740100052840055.8由表格可知,本實(shí)驗(yàn)的自變量是。在光照強(qiáng)度為1000lx,溫度為30℃時(shí),日光照12h,一晝夜每株草莓可積累葡萄糖g。(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位小數(shù))

答案:1.答案:(1)20℃、28℃實(shí)際光合速率都不高,而28℃時(shí)的呼吸速率較高(2)增加增加RuBP羧化酶數(shù)量(濃度)(3)O2二碳化合物(C2)高濃度CO2可減少光呼吸解析:(1)據(jù)圖分析,當(dāng)CO2濃度為600μmol/L時(shí),20℃條件下的凈光合速率最高;當(dāng)CO2濃度為1200μmol/L時(shí),28℃條件下的凈光合速率最高;當(dāng)CO2濃度為200μmol/L時(shí),28℃條件下該植物的凈光合速率明顯低于20℃和15℃,可能是由實(shí)際光合速率都不高,而28℃時(shí)的呼吸速率較高造成的。(2)據(jù)圖乙分析,A→B,隨著細(xì)胞間隙CO2濃度的逐漸增加,與C5結(jié)合的CO2增多,生成的C3增加,因此葉肉細(xì)胞中C5的相對(duì)含量逐漸下降,該過(guò)程需要光反應(yīng)提供的ATP和[H],因此消耗ATP的速率增加;B→C,隨著細(xì)胞間隙CO2濃度的逐漸增加,C5的含量保持相對(duì)穩(wěn)定,這是因?yàn)槭躌uBP羧化酶數(shù)量(濃度)的限制。(3)據(jù)圖分析,RuBP羧化酶的作用是催化C5與CO2結(jié)合生成三碳酸,或者催化O2與C5結(jié)合生成三碳酸和二碳化合物,其中后者的產(chǎn)物之一——二碳化合物進(jìn)入線粒體并放出CO2;高濃度的CO2可減少光呼吸,導(dǎo)致光呼吸消耗的有機(jī)物減少,因此CO2濃度倍增可以使光合產(chǎn)物的積累增加。2.答案:(1)探究NaCl溶液濃度和光照強(qiáng)度對(duì)海水稻光合速率的影響(2)用NaCl溶液處理后,海水稻根部細(xì)胞液濃度低于外界溶液濃度,細(xì)胞失水導(dǎo)致植株氣孔開(kāi)放度下降,CO2吸收量減少,從而使光合速率下降(3)A丙組光照強(qiáng)度較低,此時(shí),光照強(qiáng)度是限制光合作用的主要因素解析:(1)由題圖可知,本實(shí)驗(yàn)的自變量有NaCl溶液濃度和光照強(qiáng)度,因此本實(shí)驗(yàn)的目的是探究NaCl溶液濃度和光照強(qiáng)度對(duì)海水稻光合速率的影響。(2)用NaCl溶液處理后,海水稻光合速率發(fā)生變化,可能是NaCl溶液處理后,海水稻根部細(xì)胞液濃度低于外界溶液濃度,細(xì)胞失水導(dǎo)致植株氣孔開(kāi)放度下降,CO2吸收量減少,從而使光合速率下降。(3)結(jié)合圖甲和(2)可知,NaCl溶液濃度越高,植株氣孔開(kāi)放度越低,CO2吸收量越低。CO2吸收量下降,與C5固定產(chǎn)生的C3含量也下降,因此A、B、C三組葉綠體基質(zhì)中C3含量的大小關(guān)系是A組>B組>C組。由圖乙可知,丙組的光合速率在200mmol/LNaCl溶液處理前后一直不發(fā)生變化,可能是此時(shí)光照強(qiáng)度太弱限制了光合速率的提高。3.答案:(1)氣孔導(dǎo)度下降(或CO2吸收減少)C3(2)基本不變(或略有上升)不是(3)弱光(4)吸水光解析:(1)由圖1可知,8:00—14:00時(shí)凈光合速率下降,由圖2可知,在8:00—14:00時(shí)氣孔導(dǎo)度下降,氣孔導(dǎo)度下降會(huì)導(dǎo)致CO2吸收減少,導(dǎo)致C3的合成減少,進(jìn)而使光合速率下降。(2)由圖1可知,在陰天條件下,14:00—16:00白芨凈光合速率基本不變,此時(shí)的主要影響因素應(yīng)是光照強(qiáng)度,不是CO2濃度。(3)由圖1分析可知,白芨在陰天條件下一天中的凈光合速率比晴天的要大,所以其更適宜生活在弱光條件下。(4)由題意可知,PEG可用于模擬建立干旱環(huán)境,故應(yīng)是影響根對(duì)水分的吸收。由表可知,PEG質(zhì)量濃度越高,即干旱越嚴(yán)重,葉綠素含量越低。葉綠素是參與光反應(yīng)的物質(zhì),葉綠素含量降低會(huì)導(dǎo)致白芨的光反應(yīng)減弱,進(jìn)而影響光合作用。4.答案:(1)增多綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中(2)測(cè)定植株葉片在黑暗(或無(wú)光)條件下的CO2釋放速率(3)植株葉片在遮光環(huán)境中通過(guò)增加葉綠素含量(提髙光能利用率)來(lái)提髙光合作用強(qiáng)度,同時(shí)通過(guò)降低呼吸速率來(lái)減少自身消耗解析:(1)遮光處理后,植株的凈光合速率增加,說(shuō)明遮光處理后植株單位面積中葉綠素的含量會(huì)增多。綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中,故常用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素。(2)依據(jù)公式真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率,為了解繡球植株葉片在晴朗白天時(shí)的真正光合速率,研究小組需要測(cè)定植株葉片在黑暗(或無(wú)光)條件下的CO2釋放速率。(3)由題圖可知,在相同光照強(qiáng)度下,50%遮光組和75%遮光組植株的凈光合速率明顯高于全光組,說(shuō)明繡球植株在遮光環(huán)境中通過(guò)增加葉綠素含量(提高光能利用率)來(lái)提高光合作用強(qiáng)度;由題表可知,50%遮光組和75%遮光組植株的呼吸速率明顯低于全光組,說(shuō)明繡球植株在遮光環(huán)境中通過(guò)降低葉片呼吸速率來(lái)減少自身消耗。故植株葉片在遮光環(huán)境中通過(guò)增加葉綠素含量(提高光能利用率)來(lái)提高光合作用強(qiáng)度,同時(shí)通過(guò)降低呼吸速率來(lái)減少自身消耗,從而保證自身在遮光環(huán)境中的正常生長(zhǎng)。5.答案:(1)降低AMPPCP與細(xì)胞膜上的ATP跨膜受體蛋白結(jié)合,影響K+通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi),導(dǎo)致氣孔開(kāi)放程度下降,進(jìn)而影響光合作用的暗反應(yīng)(2)ATP大于(3)C5和[H]解析:(1)由圖1可知,隨著AMPPCP濃度增大,葉片的凈光合速率逐漸降低;其原因是AMPPCP與細(xì)胞膜上的ATP跨膜受體蛋白結(jié)合,影響K+通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi),導(dǎo)致氣孔開(kāi)放程度下降,進(jìn)而影響光合作用的暗反應(yīng)。(2)要驗(yàn)證上述推測(cè)是否正確,可用ATP溶液處理三七葉片作為實(shí)驗(yàn)組,用蒸餾水處理三七葉片作為對(duì)照進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)定葉片的氣孔開(kāi)放程度和凈光合速率。若實(shí)驗(yàn)組的氣孔開(kāi)放程度和凈光合速率均大于對(duì)照組,則證明上述推測(cè)成立。(3)若t1時(shí)突然降低CO2濃度,則C5的消耗量下降,而C3的還原繼續(xù)進(jìn)行,繼續(xù)生成C5,故C5含量增加;生成的C3減少,[H]消耗減少,而光反應(yīng)繼續(xù)生成[H],故[H]含量增加。由于CO2的變化直接引起C5變化,間接引起[H]變化,故A代表C5,B代表[H]。6.答案:(1)低溫會(huì)影響葉綠素的合成,使葉綠素含量降低,從而降低植物的光合速率大粒(2)否夜間植物缺乏光反應(yīng)提供的[H]和ATP,暗反應(yīng)幾乎無(wú)法進(jìn)行(3)正常培養(yǎng)得到的成熟植株和在夜間低溫處理前的原植株的光合速率幾乎相同解析:(1)經(jīng)夜間低溫處理后的幼苗,其葉片會(huì)轉(zhuǎn)黃,由此分析,夜間低溫處理能降低植物光合速率的原因最可能是低溫會(huì)影響葉綠素的合成,使葉綠素含量降低。由題圖中數(shù)據(jù)可知,夜間低溫處理后,在恢復(fù)期,大?？Х鹊墓夂纤俾时刃×？Х认陆档酶?可見(jiàn)夜間低溫對(duì)大?？Х扔酌绲纳L(zhǎng)影響較大。(2)某同學(xué)認(rèn)為夜間低溫處理會(huì)使植物產(chǎn)量降低的主要原因是低溫影響了植物夜間暗反應(yīng)的進(jìn)行,這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的。夜間,植物缺乏光反應(yīng)提供的[H]和ATP,暗反應(yīng)幾乎無(wú)法進(jìn)行。(3)經(jīng)夜間低溫處理后,大?？Х入y以恢復(fù)正常生長(zhǎng),為了驗(yàn)證夜間低溫處理沒(méi)有改變大粒咖啡的遺傳物質(zhì),可取夜間低溫處理的大?？Х鹊姆N子在正常的環(huán)境中種植培養(yǎng),若培養(yǎng)得到的成熟植株和在夜間低溫處理前的原植株的光合速率幾乎相同,