高考生物一輪復(fù)習(xí)課下達(dá)標(biāo)檢測(cè)（十一）光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系

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1、 課下達(dá)標(biāo)檢測(cè)（十一） 光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 一、選擇題 1．(2019·唐山一模)下列關(guān)于光合作用和有氧呼吸過程的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．光合作用光反應(yīng)階段的產(chǎn)物可為有氧呼吸第三階段提供原料 B．有氧呼吸第三階段的產(chǎn)物可為光合作用光反應(yīng)階段提供原料 C．兩者產(chǎn)生氣體的階段都有水參與 D．兩者產(chǎn)生氣體的階段都與生物膜有關(guān) 解析：選D　光合作用光反應(yīng)階段的產(chǎn)物O2可作為有氧呼吸第三階段的原料；有氧呼吸第三階段的產(chǎn)物H2O可作為光合作用光反應(yīng)階段的原料；光合作用光反應(yīng)可將H2O分解產(chǎn)生O2，有氧呼吸第二階段H2O與丙酮酸反應(yīng)生成CO2；光合作用光反應(yīng)將H2O分解產(chǎn)生O2的

2、場(chǎng)所是類囊體薄膜，有氧呼吸第二階段H2O與丙酮酸反應(yīng)生成CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)。 2．如圖表示生物細(xì)胞內(nèi)[H]的轉(zhuǎn)移過程，下列分析正確的是(　　) H2O[H](CH2O) A．①過程可以發(fā)生在葉綠體基粒上，且伴隨著ADP的產(chǎn)生 B．②過程一定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，且必須在光下才能進(jìn)行 C．真核細(xì)胞的③過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，且必須有氧氣參與 D．真核細(xì)胞的④過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，且必須有水參與反應(yīng) 解析：選C　①過程可以發(fā)生在葉綠體基粒上，且伴隨著ATP的產(chǎn)生；②過程不一定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，如藍(lán)藻無葉綠體，也能進(jìn)行②過程，且有光、無光均可進(jìn)行；真核細(xì)胞的③過程發(fā)生在線粒體內(nèi)

3、膜上，且必須有氧氣參與；真核細(xì)胞的④過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中，且必須有水參與反應(yīng)。 3．下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程在綠色植物不同活細(xì)胞中都會(huì)發(fā)生的是(　　) A．O2中的O轉(zhuǎn)移到H2O中 B．CO2中C轉(zhuǎn)移到C6H12O6中 C．H2O中的O轉(zhuǎn)移到O2 D．C6H12O6中的H轉(zhuǎn)移到C3H6O3(乳酸)中 解析：選A　O2中的O轉(zhuǎn)移到H2O中發(fā)生在有氧呼吸的第三階段，因而在綠色植物不同活細(xì)胞中都會(huì)發(fā)生；CO2中C轉(zhuǎn)移到C6H12O6中只發(fā)生在暗反應(yīng)過程中，所以只能在進(jìn)行光合作用的細(xì)胞中發(fā)生；H2O中的O轉(zhuǎn)移到O2中只發(fā)生在光反應(yīng)過程中，所以只能在進(jìn)行光合作用的細(xì)胞中發(fā)生；C6H12

4、O6中的H轉(zhuǎn)移到C3H6O3中只發(fā)生在部分植物的部分細(xì)胞缺氧時(shí)，因而綠色植物不同活細(xì)胞中不會(huì)都發(fā)生。 4．(2019·北京模擬)如圖表示植物葉肉細(xì)胞內(nèi)光合作用、呼吸作用中氧的轉(zhuǎn)移過程。下列敘述正確的是(　　) H2OO2H2OCO2C3(CH2O) A．過程①②④都有ATP生成 B．過程②⑤所需[H]全部來源于① C．過程①③⑤都需在生物膜上進(jìn)行 D．過程②③可相互提供物質(zhì) 解析：選D　過程④為CO2的固定，不產(chǎn)生ATP；過程②所需[H]來自有氧呼吸的第一、二階段；過程③是有氧呼吸第二階段，在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行，過程⑤是C3的還原，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；過程②③可相互提供物質(zhì)。 5

5、．如圖表示某植物葉肉細(xì)胞中部分物質(zhì)變化途徑，其中①～④代表有關(guān)生理過程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．過程③④不在生物膜上進(jìn)行 B．過程①②④都有ATP生成 C．過程③產(chǎn)生的C6H12O6中的氧來自H2O和CO2 D．過程④產(chǎn)生的[H]并不全都來自C6H12O6 解析：選C　圖中過程③表示C3的還原過程，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，過程④表示有氧呼吸的第一、二階段，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中；光合作用的水的光解(過程①)、有氧呼吸的三個(gè)階段(②④)都有ATP的生成；光合作用暗反應(yīng)階段產(chǎn)生的C6H12O6中的氧來自CO2中的氧；過程④有氧呼吸的第一階段產(chǎn)生的[H]來自葡萄糖，第二階

6、段產(chǎn)生的[H]來自丙酮酸和水。 6．科研人員研究不同溫度條件下菠菜葉片的凈光合速率的變化情況結(jié)果如圖。下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A．溫度通過影響酶活性對(duì)光合作用的影響只與暗反應(yīng)有關(guān) B．此實(shí)驗(yàn)中CO2濃度是無關(guān)變量，各組間需保持一致和穩(wěn)定 C．溫度為40 ℃，光照為1 500 lx條件下菠菜光合速率為6 D．菠菜葉片進(jìn)行光合作用的最適溫度低于呼吸作用的最適溫度 解析：選A　溫度通過影響酶活性對(duì)光合作用的影響與光反應(yīng)和暗反應(yīng)均有關(guān)；本實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和溫度，因變量是凈光合速率，CO2濃度等其他因素是無關(guān)變量；據(jù)圖可知，溫度為40 ℃，光照為1 500 lx條件下菠菜凈光合速

7、率為2，呼吸速率為4，根據(jù)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率可知，此時(shí)其光合速率為6；據(jù)圖可知，菠菜葉片進(jìn)行光合作用的最適溫度約是30 ℃，呼吸作用的最適溫度約是40 ℃，因此菠菜葉片進(jìn)行光合作用的最適溫度低于呼吸作用的最適溫度。 7.(2019·四平模擬)如圖中縱坐標(biāo)表示植物某種氣體吸收量或釋放量的變化(注：不考慮橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)單位的具體表示形式，單位的表示方法相同)。下列說法正確的是(　　) A．若f點(diǎn)以后進(jìn)一步提高光照強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度會(huì)一直不變 B．若a代表O2吸收量，d點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞既不吸收O2也不釋放O2 C．c點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體

8、 D．若a代表CO2釋放量，適當(dāng)提高大氣中的CO2濃度，e點(diǎn)可能向右下移動(dòng) 解析：選D　e點(diǎn)時(shí)已經(jīng)達(dá)到光飽和點(diǎn)，其他條件不變，f點(diǎn)以后提高光照強(qiáng)度可能會(huì)傷害葉片中的葉綠體，光合作用強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化；若a代表O2吸收量，d點(diǎn)時(shí)，整個(gè)植株既不吸收O2也不釋放O2，但對(duì)于葉肉細(xì)胞來說有氧氣的凈釋放；圖中c點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞只能進(jìn)行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；若a代表CO2釋放量，提高大氣中的CO2濃度，光飽和點(diǎn)增大，e點(diǎn)向右下移動(dòng)。 8．(2019·烏魯木齊一模)在溫度適宜的條件下，測(cè)定植物葉片在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收量，結(jié)果如下表。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) 光照強(qiáng)度

9、(klx) 0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 CO2吸收量(mg·100 cm－2·h－1) －4.0 0 4.0 8.0 10.0 10.0 A．該植物葉片在光照強(qiáng)度小于2.0 klx的條件下，不進(jìn)行光合作用 B．光照強(qiáng)度為6.0 klx時(shí)，植物葉片合成葡萄糖的量為12 mg·100 cm－2·h－1 C．光照強(qiáng)度為8.0 klx時(shí)，限制光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度 D．光照強(qiáng)度為10.0 klx時(shí)，該植物在缺鎂環(huán)境中的CO2吸收量不變 解析：選C　分析表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)光照強(qiáng)度為2.0 klx時(shí)，測(cè)得葉片CO2吸收量為0，說明此光照強(qiáng)

10、度下光合速率等于呼吸速率，即光照強(qiáng)度小于2.0 klx的條件下植物能進(jìn)行光合作用；光照強(qiáng)度為6.0 klx時(shí)，植物葉片共消耗CO2為12 mg·100 cm－2·h－1，根據(jù)光合作用過程生成葡萄糖的總反應(yīng)式：消耗6 mol CO2生成1 mol C6H12O6，故合成葡萄糖的量為(12×180)÷(6×44)≈8.2 mg·100 cm－2·h－1；光照強(qiáng)度為8.0 klx時(shí)，植物光合速率達(dá)到最大值，此時(shí)限制光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度；植物如果缺鎂會(huì)影響葉綠素的合成，使光反應(yīng)強(qiáng)度降低，從而影響暗反應(yīng)。 9．仙人掌生長(zhǎng)在高溫、干旱的環(huán)境中，形成了一定的適應(yīng)性特征。如圖表示仙人掌在24

11、h內(nèi)，光合作用和氣孔導(dǎo)度(氣孔導(dǎo)度表示氣孔張開程度)的變化。據(jù)圖分析，下列描述正確的是(　　) A．白天進(jìn)行光合作用，夜間進(jìn)行呼吸作用 B．白天蒸騰作用強(qiáng)，散失的水分多于夜間 C．白天可以進(jìn)行光反應(yīng)，但不能從外界吸收CO2 D．夜間同化CO2，所以暗反應(yīng)只在夜間進(jìn)行 解析：選C　白天和夜晚既可以進(jìn)行光合作用，又可以進(jìn)行呼吸作用；據(jù)圖分析可知，白天氣孔導(dǎo)度小，說明其蒸騰作用不強(qiáng)；白天光照強(qiáng)，可以進(jìn)行光反應(yīng)，但是氣孔導(dǎo)度小，不能從外界吸收CO2；暗反應(yīng)包括CO2的固定和C3的還原，其中C3的還原需要光反應(yīng)提供的ATP和[H]，因此在白天進(jìn)行。 10．為了研究棉花光合速率與溫度的關(guān)系

12、，某生物興趣小組的同學(xué)測(cè)定了不同溫度條件下，棉花植株在黑暗中單位時(shí)間內(nèi)氧氣的消耗量以及光照條件下單位時(shí)間內(nèi)氧氣的釋放量，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．測(cè)氧氣釋放量的實(shí)驗(yàn)中光照強(qiáng)度及初始CO2濃度應(yīng)保持一致 B．30 ℃時(shí)，棉花植株的總光合速率是呼吸速率的兩倍 C．40 ℃時(shí)，棉花葉肉細(xì)胞仍需從環(huán)境中吸收CO2用于光合作用 D．20 ℃時(shí)，棉花葉肉細(xì)胞線粒體中合成ATP的量比葉綠體更多 解析：選D　測(cè)氧氣釋放量的實(shí)驗(yàn)中，光照強(qiáng)度和初始CO2濃度屬于無關(guān)變量，故應(yīng)保持一致；圖中氧氣的消耗量表示呼吸速率，氧氣的釋放量表示凈光合速率，兩條曲線的交點(diǎn)表示凈光合速率等

13、于呼吸速率，故30 ℃時(shí)，棉花植株的總光合速率是呼吸速率的兩倍；40 ℃時(shí)，整個(gè)植株的凈光合速率為0，但葉肉細(xì)胞的光合速率大于呼吸速率，故棉花葉肉細(xì)胞仍需從環(huán)境中吸收CO2用于光合作用；光合作用產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)合成有機(jī)物，呼吸作用產(chǎn)生的ATP中的能量只是有機(jī)物釋放的能量的一部分，故20 ℃時(shí)棉花葉肉細(xì)胞線粒體中合成ATP的量比葉綠體更少。 二、非選擇題 11．下圖1為玉米葉肉細(xì)胞內(nèi)某些代謝過程中物質(zhì)變化的示意圖，其中①～④表示不同的生理過程，X、Y表示參與代謝的物質(zhì)。圖2為將玉米植株置于一定條件下，測(cè)定CO2的吸收速率數(shù)據(jù)繪制的曲線圖。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題： (1)圖1中，③

14、表示光合作用的________過程，②過程發(fā)生的場(chǎng)所是________。 (2)X代表的物質(zhì)是________。[H]在③過程中與____________結(jié)合形成五碳化合物。 (3)圖2表示影響光合作用的因素有__________________。 (4)圖2中，當(dāng)光照強(qiáng)度大于8時(shí)，25 ℃與15 ℃條件下有機(jī)物的合成速率分別為M1、M2，結(jié)果應(yīng)為M1________M2(填“>”“<”或“＝”)。 解析：(1)圖1中，③表示光合作用的暗反應(yīng)過程；②表示有氧呼吸的第三階段，發(fā)生的場(chǎng)所是線粒體。(2)X代表的物質(zhì)是O2。[H]在③過程中與三碳化合物結(jié)合形成五碳化合物。(3)圖2表示影響光

15、合作用的因素有光照強(qiáng)度和溫度。(4)圖2中，當(dāng)光照強(qiáng)度大于8時(shí)，25 ℃與15 ℃條件下有機(jī)物的合成速率分別為M1、M2，由于25 ℃條件下植物的呼吸速率大于15 ℃條件下的，結(jié)果應(yīng)為M1＞M2。 答案：(1)暗反應(yīng)　線粒體(或線粒體內(nèi)膜)　(2)O2　三碳化合物　(3)光照強(qiáng)度和溫度(缺一不可)　(4)＞ 12．學(xué)校科研小組在晴朗的白天對(duì)某湖泊進(jìn)行了研究：取6個(gè)透明玻璃瓶編號(hào)為1～6號(hào)，分別從同一取樣點(diǎn)不同水深處取水樣后密封，測(cè)其溶氧量如圖甲所示；另取一透明玻璃瓶(編號(hào)7)，從該取樣點(diǎn)某深度水層取水樣后密封，每間隔2 h測(cè)其CO2濃度如圖乙所示。假如環(huán)境溫度不變，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度恒定。請(qǐng)據(jù)圖

16、回答： (1)經(jīng)鑒定，1～6號(hào)瓶中均含有綠藻和藍(lán)藻。與綠藻相比，藍(lán)藻不含葉綠體，它能夠進(jìn)行光合作用的原因是________________________________。 (2)請(qǐng)分析出圖甲測(cè)定結(jié)果的主要原因是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)圖乙中4～6 h與8～10 h時(shí)間段內(nèi)，水樣中CO2濃度各自保持穩(wěn)定，原因是_________________________________

17、_________________________________；請(qǐng)分析這兩個(gè)時(shí)間段7號(hào)瓶所處環(huán)境條件發(fā)生的變化是：后者比前者_(dá)_______。 (4)若夜晚在該取樣點(diǎn)的水深6 m處取樣，水樣中生物種類與6號(hào)瓶相比________(填“增多”“減少”或“基本不變”)，原因是______________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)藍(lán)藻屬于原核生物，沒有葉綠體，但是含有與光合作用有關(guān)的色素和酶，因此能進(jìn)行光合作

18、用。(2)光照強(qiáng)度是影響光合作用的重要因素，由甲圖可知，隨著水深度增加，溶解氧的量逐漸減少，主要是由于水深度增大，光照強(qiáng)度減弱，光合作用的強(qiáng)度減弱。(3)在圖乙中4～6 h與8～10 h時(shí)間段內(nèi)，水樣中CO2濃度各自保持穩(wěn)定，是由于兩時(shí)間段內(nèi)水樣中生物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2與藻類光合作用消耗的CO2相等；由題圖可知，7號(hào)瓶中CO2濃度先增大后不變，又減少，最后穩(wěn)定，說明光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系變化是呼吸作用大于光合作用→呼吸作用等于光合作用→呼吸作用小于光合作用→呼吸作用等于光合作用，因此光照強(qiáng)度變化應(yīng)該是逐漸增大。由于6～8 h光合作用大于呼吸作用，CO2消耗大于呼吸作用產(chǎn)生，容器內(nèi)CO2

19、濃度降低，此后光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相同，因此8～10 h的光照強(qiáng)度應(yīng)該大于4～6 h的光照強(qiáng)度。(4)由于夜晚不能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣，水中無氧，好氧性生物會(huì)轉(zhuǎn)移，因此若夜晚在該取樣點(diǎn)的水深6 m處取樣，水樣中生物種類與6號(hào)瓶相比減少。 答案：(1)含有光合(作用)色素和相應(yīng)的酶　(2)隨著水深增大，光照強(qiáng)度逐漸減弱，藻類(綠藻和藍(lán)藻)的數(shù)量減少(光合作用強(qiáng)度減弱)　(3)兩時(shí)間段內(nèi)水樣中生物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2與藻類光合作用消耗的CO2相等　光照強(qiáng)度增大　(4)減少　白天水深6 m處溶氧量幾乎為零，而夜晚不能進(jìn)行光合作用，沒有了氧氣供應(yīng)，該處的好氧生物會(huì)轉(zhuǎn)移 13．請(qǐng)回答下列與光合作用

20、和細(xì)胞呼吸有關(guān)的實(shí)驗(yàn)問題： (1)實(shí)驗(yàn)一：科研人員從小鼠細(xì)胞中分離出線粒體，并將其放入測(cè)定儀內(nèi)的生理鹽水中保持活性，然后按圖示順序向生理鹽水中依次加入相應(yīng)物質(zhì)，其中X物質(zhì)不包括還原氫，從加入線粒體開始測(cè)定O2消耗速率，結(jié)果如圖1。請(qǐng)據(jù)圖分析：X物質(zhì)表示________，圖示4個(gè)區(qū)間(①～④)中，線粒體內(nèi)有水生成的區(qū)間是________，一定有CO2產(chǎn)生的區(qū)間是________。 (2)實(shí)驗(yàn)二：通過通氣管向密閉容器中通入14CO2，密閉容器周圍有充足且適宜的光源，如圖2所示，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到0.5 s時(shí)，發(fā)現(xiàn)14C出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3)中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5 s時(shí)，發(fā)現(xiàn)14C還出現(xiàn)在一種五

21、碳化合物(C5)和一種六碳糖(C6)中，該實(shí)驗(yàn)是通過控制____________來探究CO2中碳原子轉(zhuǎn)移路徑的。在該實(shí)驗(yàn)中，如果發(fā)現(xiàn)0.5 s時(shí)C5的含量較高，若要降低其含量，可改變的實(shí)驗(yàn)條件是________________________________。 (3)AMP-PCP能與細(xì)胞膜上ATP跨膜受體蛋白結(jié)合，科研人員用AMP-PCP溶液處理菜豆葉片，測(cè)定其凈光合速率，結(jié)果如圖3所示。由圖可知，隨著AMP-PCP濃度增大，葉片的凈光合速率________，推測(cè)原因是AMP-PCP限制了ATP 運(yùn)輸?shù)絖_______，導(dǎo)致氣孔開放程度下降，從而抑制了光合作用的________反應(yīng)。要驗(yàn)證

22、上述推測(cè)是否正確，可用________溶液處理菜豆葉片作為實(shí)驗(yàn)組，以________處理菜豆葉片作為對(duì)照進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定葉片的氣孔開放程度和凈光合速率。若實(shí)驗(yàn)組的氣孔開放程度和凈光合速率均________對(duì)照組，則證明上述推測(cè)成立。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)一：線粒體中進(jìn)行氧化分解的物質(zhì)是丙酮酸，故圖1中加入的X物質(zhì)是丙酮酸。還原氫與氧氣結(jié)合形成水，①②③④都有氧氣消耗，故都產(chǎn)生了水。在有氧呼吸第二階段，丙酮酸和水反應(yīng)，產(chǎn)生CO2，第③區(qū)間加入了X物質(zhì)丙酮酸，故該區(qū)間一定有CO2產(chǎn)生。(2)實(shí)驗(yàn)二：當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到0.5 s時(shí)，發(fā)現(xiàn)14C出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3)中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5 s時(shí)，14C還出現(xiàn)在

23、一種五碳化合物(C5)和一種六碳糖(C6)中，由此可見，該實(shí)驗(yàn)是通過控制反應(yīng)時(shí)間來探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑。暗反應(yīng)中C5的來源是C3的還原，去路是CO2的固定，故0.5 s時(shí)要想降低C5的含量，可降低光照或適當(dāng)增加CO2的供應(yīng)，因?yàn)榻档凸庹湛梢詼p少ATP、NADPH的生成量，從而抑制C3的還原，使C5的來源減少，含量有所降低；若適當(dāng)增加CO2的供應(yīng)，會(huì)促進(jìn)CO2固定，使C5的去路增加，同樣也可以使C5的含量有所降低。(3)據(jù)圖3分析，隨著AMP-PCP濃度增大，葉片的凈光合速率逐漸降低，原因可能是AMP-PCP能與細(xì)胞膜上ATP跨膜受體蛋白結(jié)合，限制了ATP 運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，導(dǎo)致氣孔開放程度下降，使光合作用的暗反應(yīng)中的CO2供應(yīng)不足，抑制了暗反應(yīng)的進(jìn)行，要驗(yàn)證推測(cè)是否正確，可用ATP溶液處理菜豆葉片，以蒸餾水作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，測(cè)定葉片的氣孔開放程度和凈光合速率。如果實(shí)驗(yàn)組的氣孔開放程度和凈光合速率均大于對(duì)照組，則推測(cè)正確。 答案：(1)丙酮酸?、佗冖邰堋、邸?2)反應(yīng)時(shí)間　減弱光照或適當(dāng)增加CO2的供應(yīng)　(3)降低　細(xì)胞外　暗　ATP　蒸餾水　大于