專題3細胞呼吸與光合作用(A卷)(30分鐘100分)一、單項選擇題(共10個小題,每題6分,共60分)1.(2023·全國卷Ⅲ)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反響(如O2的釋放)來繪制的。以下表達錯誤的選項是()A.類胡蘿卜素在紅光區吸收的光能可用于光反響中ATP的合成B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D.葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的【解析】選A。類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,不能吸收紅光,A項錯誤;通過測量葉綠素對不同波長光的吸收值,可以繪制其吸收光譜,B項正確;CO2的吸收速率反映光合作用速率的變化,光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示,C項正確;640～660nm波長的光屬于紅光,葉綠素可以吸收紅光,將水分解成氧和[H],氧直接以分子的形式釋放出去,D項正確。【加固訓練】(2023·成都二模)如圖表示某實驗及其結果,對此分析不正確的選項是()A.圖示中兩種生物共有的細胞器只有核糖體B.該實驗可證明葉綠體是光合作用的場所C.圖示中的水綿和細菌都可進行有氧呼吸D.圖示中的水綿和細菌之間為寄生關系【解析】選D。圖中細菌屬于原核生物,水綿屬于真核生物,原核細胞和真核細胞共有的細胞器是核糖體,A正確;該實驗可證明葉綠體是光合作用的場所,B正確;圖示中的水綿是一種低等植物,可進行有氧呼吸,好氧細菌也可進行有氧呼吸,C正確;寄生關系對寄主有害,對寄生生物有利,而圖示中的細菌對水綿無害,因此水綿和細菌之間不是寄生關系,D錯誤。2.(2023·泰安二模)將酵母菌處理獲得細胞質基質和線粒體。用超聲波將線粒體破碎,線粒體內膜可自然形成小膜泡,將各結構或物質進行純化處理。含有以下結構(或物質)的四支試管在適宜溫度下不能產生CO2的是()A.葡萄糖+細胞質基質 B.丙酮酸+小膜泡C.丙酮酸+細胞質基質 D.丙酮酸+線粒體基質【解析】選B。酵母菌在細胞質基質中可以利用葡萄糖進行無氧呼吸產生CO2,A不符合題意;雖然小膜泡是由線粒體內膜形成,可以進行有氧呼吸的第三階段產生水,但是不能直接利用丙酮酸產生CO2,B符合題意;酵母菌在細胞質基質中可以利用丙酮酸進行無氧呼吸的第二階段,產生CO2,C不符合題意;酵母菌可以利用丙酮酸在線粒體基質中進行有氧呼吸的第二階段,產生CO2,D不符合題意。【加固訓練】如圖是化合物在生物體內轉移的過程,以下分析正確的選項是()A.①產生的[H]可在②過程中將五碳化合物復原B.[H]經⑤轉移到水中,其過程需要CO2參與C.能形成ATP的過程有①②④⑤⑥⑦D.晴天時小麥①過程比在陰雨天時旺盛【解析】選D。假設①表示光反響產生的[H],那么在②過程中被復原的是三碳化合物,A項錯誤;[H]經⑤轉移到水中,為有氧呼吸的第三階段,其過程需要O2參與,B項錯誤;能形成ATP的過程是有氧呼吸的三個階段和光反響,因此是①⑤⑥過程,C項錯誤;晴天時光照強度強,比陰雨天時光反響產生的[H]多,小麥①過程比在陰雨天時旺盛,D項正確。3.(2023·南昌三模)關于氧氣對生命活動的影響,以下說法正確的選項是()A.在無氧條件下酵母菌無法進行主動運輸B.用透氣性好的創可貼可以抑制厭氧菌的繁殖C.氧氣濃度越高,乳酸菌的呼吸速率就會越大D.長期生活在低氧環境中,血紅蛋白含量會降低【解析】選B。在無氧條件下,酵母菌能進行無氧呼吸釋放能量,故能進行主動運輸,A錯誤;由于氧氣的存在能抑制厭氧菌的繁殖,所以選用透氣性好的創可貼包扎傷口,可以防止厭氧菌的繁殖,從而有利于傷口的痊愈,B正確;乳酸菌屬于厭氧菌,氧氣濃度越高,乳酸菌的呼吸速率就會越小,C錯誤;血紅蛋白運輸氧氣,長期生活在低氧環境中,血紅蛋白含量會增加,D錯誤。【知識總結】細胞呼吸原理的應用應用主要目的工業發酵罐釀酒先通氣后密封酵母菌先進行有氧呼吸大量繁殖,再進行無氧呼吸產生酒精用創可貼等敷料包扎傷口防止厭氧病原菌的繁殖續表應用主要目的作物栽培中及時松土透氣使根細胞進行有氧呼吸,利于根系的生長和對無機鹽的吸收稻田定期排水防止根細胞長期進行無氧呼吸產生的酒精對根細胞造成毒害作用,防止爛根傷口較深時需注射破傷風抗毒血清防止破傷風芽孢桿菌進行無氧呼吸而大量繁殖提倡慢跑等有氧運動防止積累過多的乳酸而使肌肉酸脹乏力4.(2023·長沙二模)如下圖,原來置于黑暗環境中的綠色植物移到光下后,CO2的吸收量發生了改變。據圖判斷以下表達中正確的選項是()A.曲線AB段表示綠色植物呼吸速率減慢B.曲線BC段表示綠色植物僅進行光合作用C.B點時植物既進行光合作用,也進行細胞呼吸D.整段曲線說明,隨光照強度增加,光合速率增加,呼吸速率也增加【解析】選C。曲線AB段隨著光照強度的逐漸增強,CO2的釋放量逐漸減小,但不代表細胞呼吸強度改變,A錯誤;曲線BC段表示光照強度較高,綠色植物光合作用強度大于細胞呼吸強度,植物表現為吸收CO2,B錯誤;B點表示綠色植物光合作用強度等于細胞呼吸強度,植物表現為不吸收CO2也不釋放CO2,C正確;由曲線可知,隨光照強度遞增,光合作用增強,但到達一定程度時,光合作用強度不再隨之變化,在整個過程中不能確定呼吸速率的變化情況,D錯誤。5.(2023·北京高考)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關系如圖。據此,對該植物生理特性理解錯誤的選項是()A.呼吸作用的最適溫度比光合作用的高B.凈光合作用的最適溫度約為25C.在0～25℃D.適合該植物生長的溫度范圍是10～50【解題指導】解答此題時需要關注兩點:(1)圖解中曲線最高點對應的溫度表示最適溫度。(2)植物生長的必需條件是凈光合速率大于0。【解析】選D。由圖分析知,呼吸作用的最適溫度是55℃左右,光合作用的最適溫度是30℃左右,A項正確。當溫度約為25℃時,CO2的凈吸收量最大,所以該溫度為凈光合作用的最適溫度,B項正確。根據總光合速率、呼吸速率與溫度關系圖可知,0～256.(新題預測)關于以下過程的描述正確的選項是()世紀金榜導學號73414124A.能夠在生物膜上完成的過程是1、2、3、5、6B.圖中7過程需要1過程的參與,而8過程中完成了2過程C.將3、4過程合成的分子在體內完全氧化分解將形成8種小分子物質D.在綠色植物的葉肉細胞內,2過程合成的ATP在線粒體比葉綠體中合成的用途單一【解析】選B。3表示DNA轉錄產生RNA,主要發生在細胞核中,也可發生在葉綠體和線粒體中,不在生物膜上進行,A錯誤;7表示光合作用的暗反響階段,C3復原時需要ATP水解供能,8過程釋放能量會產生ATP,B正確;DNA和RNA完全氧化分解產生的是二氧化碳、水以及含氮廢物,C錯誤;2過程合成的ATP在葉綠體比線粒體中合成的用途單一,D錯誤。7.(2023·郴州二模)如圖是夏季連續兩晝夜內,某野外植物CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。S1～S5表示曲線與坐標軸圍成的面積。以下表達錯誤的選項是()A.圖中B點和I點,該植物的光合作用強度和細胞呼吸強度相同B.圖中DE段不是直線的原因是夜間溫度不穩定,影響植物的細胞呼吸C.如果S1+S3+S5>S2+S4,說明該植物在這兩晝夜內有機物的積累為負值D.圖中S2明顯小于S4,造成這種情況的主要外界因素最可能是CO2濃度【解析】選D。圖中B點和I點時植物的光合作用強度和細胞呼吸強度相同,A正確;圖中DE段不是直線的原因是夜間溫度不穩定,影響酶的活性,進而影響植物的細胞呼吸強度,B正確;如果S1+S3+S5>S2+S4,說明該植物在這兩晝夜內有機物的積累為負值,C正確;圖中S2明顯小于S4,造成這種情況的主要外界因素最可能是光照強度不同,D錯誤。8.(2023·襄陽三模)為探究不同光照強度對羊草光合作用的影響,研究人員在種植羊草的草地上隨機選取樣方,用透明玻璃罩將樣方中所有羊草罩住形成密閉氣室,并與二氧化碳傳感器相連,定時采集數據,結果如以下圖。以下說法正確的選項是()A.四條曲線分別表示在夏季某天中不同時段采集到的數據B.四條曲線分別表示羊草在不同光照強度下的光合速率C.200s時,曲線①和曲線④相應數值之差為凈光合速率D.整個實驗過程中密閉氣室內溫度必須保持一致【解析】選D。四條曲線分別表示在相同時段不同光照強度條件下采集到的數據,A錯誤;四條曲線分別表示羊草在不同光照強度下的凈光合速率,B錯誤;由于溫度相同,因此不同曲線的呼吸速率相同,因此200s時,曲線①和曲線④相應數值之差為總光合速率,C錯誤;本實驗的自變量為“不同光照強度〞,那么溫度屬于無關變量,因此整個實驗過程中密閉氣室內溫度必須保持一致,D正確。【加固訓練】如圖是一種可測定呼吸速率的密閉系統裝置,把三套裝置放在隔熱且適宜的條件下培養(三個裝置中種子的質量相等),以下有關說法錯誤的選項是()A.A、B兩裝置有色液滴右移的速率不一樣B.當種子中的有機物消耗完畢,溫度計讀數裝置C最高C.一段時間后,玻璃管中的有色液滴移動的距離hC>hB>hAD.假設取適量的幼胚研碎,滴加少量的DCPIP(一種染色劑,被復原后為白色),一段時間后DCPIP顏色逐漸變白,原因是種子在呼吸過程中產生復原劑[H]【解析】選A。試管中的種子細胞呼吸消耗O2,產生的CO2被NaOH溶液吸收,導致氣壓下降,液滴左移,移動的距離表示有氧呼吸消耗O2的多少。裝置A與B對照,A消毒后微生物減少,細胞呼吸消耗O2的速率小于B,因此A、B兩裝置有色液滴左移的速率hA<hB;B與C對照,花生含脂肪較多,消耗O2多,釋放能量多,因此B、C兩裝置有色液滴左移的距離hB<hC,故種子中有機物消耗完畢,溫度計讀數最高的是C,液滴移動的距離是hC>hB>hA;假設DCPIP顏色變白,說明被復原,由D項信息可判斷復原DCPIP的物質應為細胞呼吸過程中產生的[H]。故A項錯誤,B、C、D項正確。9.(2023·三門峽三模)以下是幾個放射性同位素示蹤實驗,對其結果的表達錯誤的選項是()A.提供15N標記的氨基酸給細胞,粗面內質網上的核糖體內和游離核糖體內均將出現放射性B.給水稻提供14CO2,那么14C的轉移途徑大致是:14CO2→14C3→(14CHC.給水稻提供C18O2,那么產生18O2必須依次經歷光合作用、有氧呼吸、再一次光合作用D.小白鼠吸入18O2,那么在其尿液中可以檢測到H218O,呼出的二氧化碳也可能含有【解析】選C。蛋白質的根本單位是氨基酸,提供15N標記的氨基酸給細胞,粗面內質網上的核糖體和游離核糖體都將利用其合成蛋白質,均將出現放射性,A正確;給水稻提供14CO2,那么14C的轉移途徑大致是:14CO2→14C3→(14CH2O),B正確;給水稻提供C18O2,首先C18O2經光合作用產生含18O的有機物,然后經有氧呼吸產生C18O2,再一次光合作用不可能產生含18O的氧氣,C錯誤;小白鼠吸入18O2,經過有氧呼吸,可以形成放射性的水,在其尿液中可以檢測到H218O,10.(2023·南京四模)落地生根(一種植物)葉片上的氣孔白天關閉、夜晚開放。為研究其光合作用特點,將落地生根的葉片進行離體培養,在光、暗交替條件下分別測定葉片內的淀粉、pH和蘋果酸的含量變化,結果如圖。據此作出的推測,不合理的是()世紀金榜導學號73414125A.黑暗中葉片從外界吸收CO2生成蘋果酸B.光照下葉片儲存的蘋果酸分解釋放CO2C.黑暗中pH降低與葉片儲存蘋果酸有關D.光照下蘋果酸被運至莖、芽等其他器官【解析】選D。黑暗中葉片從外界吸收CO2生成蘋果酸,A正確;在光下光合作用所需的CO2來自細胞呼吸和蘋果酸分解釋放,B正確;黑暗中有蘋果酸生成,但不進行光合作用,故pH降低,C正確;由于該實驗是落地生根的葉片在離體培養的條件下進行的,故不能推出蘋果酸被運至莖、芽等其他器官,D錯誤。二、非選擇題(共2個小題,共40分)11.(20分)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響,科學家以生長狀態相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩定,每組處理的總時間均為135s,處理結束時測定各組材料中光合作用產物的含量。處理方法和實驗結果如下:A組:先光照后黑暗,時間各為67.5s;光合作用產物的相對含量為50%。B組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為7.5s;光合作用產物的相對含量為70%。C組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為3.75ms(毫秒);光合作用產物的相對含量為94%。D組(對照組):光照時間為135s;光合作用產物的相對含量為100%。答復以下問題:(1)單位光照時間內,C組植物合成有機物的量_________(填“高于〞“等于〞或“低于〞)D組植物合成有機物的量,依據是__________________;C組和D組的實驗結果可說明光合作用中有些反響不需要__________________,這些反響發生的部位是葉綠體的_____________________。(2)A、B、C三組處理相比,隨著__________________的增加,使光下產生的____________________________________能夠及時利用與及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。【解題指導】(1)隱含信息:A、B、C三組處理相比,光照和黑暗交替頻率依次增加。(2)關鍵知識:光合作用過程光反響和暗反響兩個階段的區別與聯系。【解析】(1)在該實驗中,作為對照組的D組接受全光照135s,而C組實驗是光照和黑暗交替進行,其僅用了D組一半的光照時間,但合成的有機物的量是94%(D組為100%),故單位光照時間內,C組植物合成有機物的量高于D組植物合成有機物的量。C組光照時間的縮短,說明在光合作用過程中,暗反響不需要光照,而這個過程發生在葉綠體的基質中。(2)光合作用過程有兩個階段:光反響階段和暗反響階段。光反響階段必須在光下進行,其將水分解,產生ATP和復原型輔酶Ⅱ([H])用于暗反響。A、B、C三組處理相比,隨著光照和黑暗交替頻率的增加,使光下產生的ATP和[H]能夠及時被利用與再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。答案:(1)高于C組只用了D組一半的光照時間,其光合作用產物的相對含量卻是D組的94%(其他合理答案也可)光照基質(2)光照和黑暗交替頻率(其他合理答案也可)ATP和復原型輔酶Ⅱ12.(20分)(能力挑戰題)三裂葉蟛蜞菊、飛機草和薇甘菊是華南地區常見的入侵植物。為給酸雨地區防治入侵植物提供依據,科研人員配制了pH為5.6(對照)、4.5(中度酸雨)和2.5(重度酸雨)3種模擬酸雨,并比擬模擬酸雨對3種植物凈光合速率(Pn)的影響,結果如以下圖。請答復以下問題:世紀金榜導學號73414126(1)本實驗的自變量有________________________________________v_。(2)測定Pn時,每個處理都選取4個植株,每個植株都選取4片葉,目的是___。假設要比擬在不同處理下植物的總光合速率,還需在__