2019版高考生物一轮复习 第三单元 微专题三 细胞代谢中光合作用与细胞呼吸不同角度分析练习 新人教版.doc

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微专题三 细胞代谢中光合作用与细胞呼吸不同角度分析 高考大题加固练(一)　光合作用与细胞呼吸 1．下图为某科研小组对寒富苹果叶片发育状况的研究成果，其中图2为一定温度、最适CO2浓度下的测定结果，请据图回答相关问题。 (1)水是光合作用的原料，水在光下裂解为________。为探究叶片发育过程中的光合生产能力，选择晴好天气，可根据单位时间O2的释放量来测定。若在正午12：00左右测定，则净光合速率可能会降低，此时叶绿体中三碳糖含量与10：30左右相比会________。 (2)图1显示，萌发后的叶面积在一段时间内不断扩大，这主要是细胞____________的结果。在叶片发育的过程中，其净光合速率逐渐升高可能与两个因素有关，一是光合结构逐渐完善，____________逐渐增强；二是随着叶片的展开和扩展，与叶片发育密切相关的________增加较少。 (3)光补偿点是指当整株植物光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度。由图2可知，寒富苹果叶片的光补偿点与__________(因素)有关。若升高温度，则A点的变化是________(填“升高”“降低”或“无法确定”)。 解析：(1)水在光下裂解为[H]、O2，正午12：00左右，叶片气孔部分关闭，二氧化碳的吸收减少，三碳糖含量减少。(2)叶面积不断扩大，主要是细胞分裂和分化的结果。净光合速率逐渐升高可能与两个因素有关，一是光合结构逐渐完善，光反应逐渐增强；二是随着叶片的展开和扩展，与叶片发育密切相关的细胞呼吸增加较少。(3)寒富苹果叶片的光补偿点与叶片萌芽后的时间有关，题干中给的是一定温度，若升高温度，A点变化无法确定。 答案：(1)[H]、O2　　减少 (2)分裂分化　光反应　细胞呼吸 (3)叶片萌芽后的时间(叶龄)　无法确定 2．图1是将适量的大豆种子置于密闭的有适量水的广口瓶内，在25 ℃条件下瓶内CO2和O2含量变化示意图。图2是检测全光照和不同程度遮光对大豆幼苗叶片中叶绿素含量的影响。 (1)图1中，在0～t1期间大豆种子的细胞呼吸方式是__________________，在此过程中产生的某种代谢产物用酸性重铬酸钾溶液检测呈________色。 (2)提取叶片中的色素使用的试剂是______________；据图2分析可知该植物可通过________________________以增强对弱光的适应能力。当遮光比例达到90%时检测到植物个体净光合速率等于0，则就植物体内能进行光合作用的细胞来说，叶绿体同化的CO2量________(填“大于”“等于”“小于”或“无法判断”)线粒体释放的CO2量。 (3)为探究某病毒对大豆幼苗细胞呼吸是否有影响，请补充完成以下实验思路：将等量健康大豆幼苗与被该病毒侵染的大豆幼苗分别置于相同体积的密闭装置中，______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)图1中，在0～t1期间密闭的容器内氧气量基本不变，说明大豆种子的细胞呼吸方式是无氧呼吸，无氧呼吸产生的酒精可用酸性重铬酸钾溶液检测，呈灰绿色。(2)由于叶绿素易溶于无水乙醇等有机溶剂中，因此提取叶绿素可用无水乙醇；分析柱形图可知，遮光的比例越大，叶片中叶绿素含量越高，因此可以判断该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力。当遮光比例达到90%时检测到植物个体净光合速率等于0，即植物体中光合细胞总光合作用速率＝所有细胞呼吸作用速率，则就植物体内能进行光合作用的细胞来说，叶绿体同化的CO2量要大于线粒体释放的CO2量。(3)要探究某病毒对大豆幼苗细胞呼吸是否有影响，可以在相同体积的密闭装置中分别放置等量健康的大豆幼苗与被该病毒侵染的大豆幼苗，之后在黑暗条件下培养，每隔一段时间测定装置中CO2和O2的量，计算并比较二者的区别。 答案：(1)无氧呼吸　灰绿　(2)无水乙醇(或丙酮)　增加叶绿素含量　大于　(3)在黑暗(或遮光或无光)的条件下培养，每隔一段时间测定装置中CO2和O2的量，计算并比较二者的区别 3．(2018广西四市适应性检测)某科研小组在25 ℃条件下对植物甲和植物乙叶肉细胞的光合作用特性进行了研究，结果如图所示。 (1)图中A点条件下植物甲叶肉细胞产生ATP的细胞器有____________，B点条件下植物乙叶肉细胞进行光合作用消耗CO2的速率为________。 (2)在本实验条件下，植物甲叶肉细胞的最大净光合速率________(填“大于”“等于”或“小于”)植物乙的最大净光合速率。在无光条件下植物________(填“甲”或“乙”)的干重减少得更快。 (3)另有研究发现沙尘天气会影响这两种植物的生长，分析认为：首先沙尘天气遮挡阳光直接影响光合作用的________阶段；其次沙尘堵塞植物叶气孔，影响光合作用的________阶段。 解析：(1)A点条件下，植物甲的叶肉细胞光合速率与呼吸速率相等，叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸产生ATP的细胞器分别是叶绿体和线粒体。B点条件下，植物乙的叶肉细胞光合速率与呼吸速率相等，植物乙叶肉细胞的呼吸速率为10 μmolm－2s－1，则光合速率也为10 μmolm－2s－1。(2)二氧化碳吸收速率即净光合速率，从图中可知植物甲叶肉细胞的最大净光合速率大于植物乙的最大净光合速率。在无光条件下，植物只进行呼吸作用，图中显示植物乙的呼吸速率大于植物甲，因此，在无光条件下植物乙的干重减少得更快。(3)光照减弱后会直接影响光反应。环境中二氧化碳通过气孔进入植物的叶肉细胞，二氧化碳参与暗反应，气孔堵塞后会影响暗反应。 答案：(1)叶绿体和线粒体　10 μmolm－2s－1　(2)大于　乙　(3)光反应　暗反应 4．下图表示在不同光照条件下测定的某种植物光合速率(以O2释放量为测定指标)变化情况。请分析回答： (1)图中bc段限制叶片光合速率的主要环境因素是____________________。若其他条件不变，对叶绿素而言，有效辐射的光主要是________________________________________。 (2)在图中cd对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是____________。经测定，晴天遮光条件下该植物的CO2平均释放速率为0.8 μmol/(m2s)，则a点时该植物O2产生速率约为________ μmol/(m2s)。 (3)在实验过程中，给该植物浇灌HO，发现叶肉细胞中出现了(CHO)。分析其最可能的转化途径是：HO先参与__________________________________________________。 (4)叶绿素分子中的Mg2＋可被Cu2＋置换，实验中用含Cu2＋的试剂处理叶片，形成的铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色，其原因可能是__________________________________________________________________________。 (5)经测定，该植物细胞内DNA、RNA和蛋白质的物质含量比值为10∶31∶119，经植物生长调节剂Ttgx－15处理细胞后，细胞内物质含量比值变为10∶46∶220。据此分析，Ttgx－15作用于植物细胞的分子机制是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)与晴天相比，阴天bc段温度和光照强度都比较低，因此在bc段限制叶片光合速率的主要环境因素是光照强度和温度。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)净光合速率大于0时植物积累有机物，净光合速率小于0时消耗有机物，因此图中cd对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是先减少后增加。植物O2产生速率＝净光合速率＋呼吸速率＝1.0＋0.8＝1.8[μmol/(m2s)]。(3)HO可参与有氧呼吸(第二阶段)生成二氧化碳(C18O2)，二氧化碳(C18O2)再参与光合作用暗反应可生成有机物(CHO)。(4)叶绿素不太稳定，光、酸、碱、氧化剂等都会使其分解，实验中用含Cu2＋的试剂处理叶片，形成的铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色，其原因可能是铜代叶绿素比叶绿素(化学性质)更稳定。(5)根据数据对比可以看出，经植物生长调节剂Ttgx－15处理细胞后，RNA和蛋白质含量相对升高，因此可推断Ttgx－15可能通过促进基因表达过程从而发挥作用。 答案：(1)光照强度、温度　红光和蓝紫光 (2)先减少后增加　1.8 (3)有氧呼吸(第二阶段)生成二氧化碳(C18O2)，二氧化碳(C18O2)再参与暗反应(光合作用)生成有机物(CHO) (4)铜代叶绿素比叶绿素(化学性质)更稳定 (5)(Ttgx－15)对细胞内的转录(和翻译)过程(或答“基因的表达”)有促进作用 5．(2018湖北七市教科研协作体联考)如图是某经济作物光合作用的研究结果，据图回答： 　 (1)图甲为该作物在光合作用最适温度下，净光合速率受CO2浓度和光强影响的变化曲线。在CO2浓度小于a时，中光强下该作物呼吸作用产生的CO2量________(填“>”“＝”或“<”)光合作用利用的CO2量；在CO2浓度为b时，高光强下该植物叶肉细胞的净光合速率________(填“>”“＝”或“<”)m。 (2)图乙是初夏某天在遮光50%的条件下，温度、光强、植物净光合速率和气孔导度(气孔开张的程度)的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 6：00时产生ATP的细胞器是____________。若此时去掉遮光物，短时间内叶肉细胞内的叶绿体中C3化合物含量____________。 解析：(1)据图甲分析可知，在CO2浓度小于a时，中光强下该作物呼吸作用产生的CO2量>光合作用利用的CO2量，所以此时净光合速率小于0；在CO2浓度为b时，图示数值m(表示高光强下该植物的净光合速率)＝该植物叶肉细胞的实际光合速率－该植物所有活细胞总的呼吸速率，而该植物叶肉细胞的净光合速率＝该植物叶肉细胞的实际光合速率－该植物叶肉细胞的呼吸速率，因此，在CO2浓度为b时，高光强下该植物叶肉细胞的净光合速率>m。(2)根据图乙可知，8：00到12：00气孔导度基本不变，说明此时净光合速率降低的主要原因与气孔导度无关，而是由于温度升高，光合作用和呼吸作用都增强，但呼吸速率增加更多，使二者的差值减小；6：00时净光合速率大于0，说明此时植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，所以产生ATP的细胞器是线粒体和叶绿体；若此时去掉遮光物，光照增强，光反应产生的[H]和ATP增加，叶绿体内被还原的C3增多，所以短时间内叶肉细胞内的叶绿体中C3化合物含量会减少。 答案：(1)>　> (2)温度升高，光合作用和呼吸作用都增强，但呼吸速率增加更多，使二者的差值减小　线粒体和叶绿体　减少 6．将若干长势良好的葡萄幼苗置于密闭的恒温箱中，并控制每天8：00～24：00为光照培养阶段，24：00～8：00为黑暗培养阶段，其他条件适宜。测量一天内恒温箱中CO2浓度的变化，结果如下表所示，请分析回答下列问题： 光照阶段 时间 8：00 9：00 10：00 11：00 12：00～24：00 CO2浓度(μL/L) 660 420 300 180 180 黑暗阶段 时间 1：00 2：00 3：00 4：00 5：00 6：00 7：00 CO2浓度(μL/L) 270 360 450 520 570 610 640 (1)光照培养阶段CO2浓度下降的原因是________________________________________ ________________________________________________________________________， 在叶肉细胞中利用CO2的具体部位是________。 (2)12：00～24：00时间段，幼苗有机物的积累量为________，据此分析农业上为提高大棚作物产量应采取的措施是__________________________________________________。 (3)8：00～24：00时间段幼苗细胞内产生ATP的场所是________________，24：00停止光照，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3含量的变化是________。 (4)整个黑暗培养阶段幼苗呼吸速率的变化情况是________________，影响该阶段呼吸速率变化的主要因素是________。 解析：(1)光合作用强度大于细胞呼吸强度，净光合速率大于零，CO2浓度下降；CO2参与光合作用暗反应，暗反应的场所是叶绿体基质。(2)12：00～24：00时间段，CO2浓度不变，净光合速率等于零，幼苗有机物的积累量为零；增加二氧化碳浓度可提高大棚作物产量。(3)8：00～24：00时间段幼苗细胞可进行光合作用与呼吸作用，细胞内产生ATP的场所是细胞质基质、叶绿体、线粒体；24：00停止光照，光反应产生的ATP减少，还原的C3减少，C3含量增加。(4)1：00～2：00时间段，CO2浓度增加90,2：00～3：00时间段，CO2浓度增加90，以后每小时依次增加70、50、40、30，整个黑暗培养阶段幼苗呼吸速率的变化情况是开始不变，后逐渐降低；因葡萄幼苗置于密闭的恒温箱中，且其他条件适宜，但恒温箱中氧气的量逐渐减少，故影响该阶段呼吸速率变化的主要因素是氧气浓度。 答案：(1)光合作用强度大于细胞呼吸强度　叶绿体基质 (2)零　(定时)通风、使用农家肥等(补充二氧化碳) (3)细胞质基质、叶绿体、线粒体　增多　(4)开始不变，后逐渐降低　氧气浓度 7．(2018湖南岳阳统考)某研究小组以大豆为材料进行了相关实验研究，结果如图所示。据图回答： (1)由图甲可推知，与P点相比，Q点限制单株光合强度的外界因素是________(写出两种)。 (2)种植大豆的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示。一昼夜内有机物积累最多的点是________。B点产生ATP的场所有_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图丙)，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位：克)。则b与a的差值所代表的是________________________。请写出导致叶片左侧遮光部分重量变化的主要反应式______________________________________。 (4)在一定的条件下，可用图丁所示装置来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量是______________________________，自变量是________。 解析：(1)由图甲可推知，与P点相比，Q点种植密度过大，限制单株光合强度的外界因素是光照强度、CO2浓度、矿质营养等。(2)一昼夜内有机物积累最多的点是F，经过白天的光合作用，在此时光合作用和呼吸作用又相等，该点有机物积累最多，B点产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。(3)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图丙)，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位：克)。则b与a的差值所代表的是12 h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。(4)在一定的条件下，可用丁图所示装置来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量是单位时间内上浮叶片的数量，自变量是光照强度或烧杯与台灯之间的距离。 答案：(1)光照强度、CO2浓度 (2)F　细胞质基质、线粒体、叶绿体 (3)12 h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量 C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 (4)单位时间内上浮叶片的数量　光照强度(烧杯与台灯之间的距离)