能力驗收評價（十）光合作用與細胞呼吸的綜合分析(共3頁)一、選擇題1．下圖所示為甘蔗葉肉細胞內的系列反應過程，下列有關說法正確的是()A．過程①消耗CO2釋放O2，過程③消耗O2釋放CO2B．過程①產(chǎn)生[H]，過程②消耗[H]，過程③既產(chǎn)生[H]也消耗[H]C．過程②只發(fā)生在葉綠體基質，過程③只發(fā)生在線粒體基質D．若葉肉細胞內過程②的速率大于過程③的速率，則甘蔗的干重必然增加解析：選B過程①是發(fā)生在光合作用的光反應階段，不需要消耗CO2；過程③有機物氧化分解為丙酮酸時也可產(chǎn)生ATP，不需要消耗O2，丙酮酸的分解過程不消耗O2，但產(chǎn)生CO2，A錯誤。過程①中發(fā)生水的光解生成[H]，過程②需要消耗光反應即過程①提供的[H]、ATP進行C3的還原，過程③的第一、二階段中產(chǎn)生[H]，第三階段消耗[H]，B正確。在甘蔗葉肉細胞內，過程②只發(fā)生在葉綠體基質，過程③可表示有機物氧化分解釋放能量的過程，可發(fā)生在細胞質基質和線粒體中，C錯誤。當光合作用強度大于呼吸作用強度時，甘蔗的干重會增加。葉肉細胞內過程②的速率大于過程③的速率，只能說明葉肉細胞中干重增加，但不能判斷甘蔗的干重會增加，因為過程②合成的有機物還需要滿足甘蔗中其他細胞(非綠色)有機物的消耗，D錯誤。2．利用如圖所示裝置可探究某綠色植物的生理作用。假如該植物光合作用的產(chǎn)物和呼吸作用的底物均為葡萄糖，且不能進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸(忽略裝置內其他微生物的干擾)。下列相關敘述正確的是()A．若要驗證該植物在光下釋放O2，應將裝置二和三分別放在黑暗和光照條件下B．若要驗證CO2是植物進行光合作用的必需原料，應選擇裝置一和裝置三C．光照條件下，裝置一、三中紅色液滴移動的距離分別表示O2吸收量和O2生成量D．黑暗條件下，若裝置一、二中的紅色液滴均不移動，則該植物只進行有氧呼吸解析：選B若要驗證該植物在光下釋放O2，將裝置三分別放在黑暗和光照條件下即可，A錯誤；驗證CO2是植物進行光合作用的必需原料，自變量是有無CO2，裝置一中NaOH溶液吸收掉了CO2，裝置三中的CO2緩沖液可以為植物的光合作用提供CO2，因此可以選擇裝置一和裝置三來驗證CO2是植物進行光合作用的必需原料，B正確；光照條件下，裝置一液滴移動可表示光下O2的吸收量，即呼吸速率，裝置三中紅色液滴移動的距離表示O2釋放量，C錯誤；黑暗條件下，若裝置一中的紅色液滴不移動，則該植物只進行無氧呼吸，若裝置二中的紅色液滴不移動，則該植物進行有氧呼吸或已經(jīng)死亡，D錯誤。3．將生長狀況相同的某種植物的葉片分成4等份，在不同溫度下分別暗處理1h，再光照1h(光照強度相同)，測其重量變化，得到如下數(shù)據(jù)。由此可以得出的結論是()組別一二三四溫度/℃27282930暗處理后重量變化/mg－1－2－3－1光照后與暗處理前重量變化/mg＋3＋3＋3＋1A.27℃是該植物光合作用的最適溫度B．29℃時該植物呼吸作用消耗有機物最多C．27～29℃凈光合速率相等D．30℃下實際(總)光合速率為6mg/h解析：選B光合速率＝光照后與暗處理前重量變化＋2×暗處理后重量變化，經(jīng)過計算可知，27℃、28℃、29℃、30℃的光合速率依次是3＋1＋1＝5(mg/h)、3＋2＋2＝7(mg/h)、3＋3＋3＝9(mg/h)、1＋1＋1＝3(mg/h)，故給出的實驗條件下29℃時光合速率最快，植物光合作用的最適溫度是29℃，A、D錯誤；結合表中數(shù)據(jù)可知，27℃、28℃、29℃、30℃的呼吸速率依次是1mg/h、2mg/h、3mg/h、1mg/h，故29℃時植物呼吸速率最快，植物呼吸作用消耗有機物最多，B正確；凈光合速率＝光照后與暗處理前重量變化＋暗處理后重量變化，經(jīng)過計算可知，27℃、28℃、29℃的凈光合速率依次是4mg/h、5mg/h和6mg/h，C錯誤。4．某實驗小組研究溫度對水綿光合作用與呼吸作用的影響，實驗結果如下圖所示。據(jù)圖分析下列有關說法正確的是()A．據(jù)圖可知，水綿細胞呼吸的最適溫度是35℃B．每天光照10小時，最有利于水綿生長的溫度是25℃C．在5℃時，水綿細胞產(chǎn)生O2速率是消耗O2速率的2倍D．水綿細胞積累有機物速率最大的溫度是25℃解析：選D由于缺少高于35℃的實驗組，因此不能確定水綿細胞呼吸作用的最適溫度，A錯誤；每天光照10小時，則一天中水綿有機物的積累量＝白天10小時的凈光合速率－夜間14小時的呼吸速率，代入圖中數(shù)據(jù)計算可知，最有利于植物生長的溫度是20℃，即在20℃時，每天光照10小時，一晝夜24小時水綿積累的有機物最多，為3.25×10－1.5×14＝11.5(mg)，B錯誤；在5℃時，水綿細胞產(chǎn)生O2的速率即真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝1＋0.5＝1.5(mg·h－1)，此時O2的消耗等于黑暗中CO2的釋放即0.5mg·h－1，故產(chǎn)生O2速率是消耗O2速率的3倍，C錯誤；光照下CO2的吸收量可表示凈光合速率，圖中溫度為25℃時，水綿細胞的凈光合速率最大，積累有機物速率最大，D正確。5．將長勢相同的番茄幼苗分成若干組，分別置于不同溫度下(其他條件相同且適宜)，暗處理1h，再光照1h，測其干重變化，得到如圖所示的結果。下列說法正確的是()A．32℃時光合速率等于呼吸速率B．在光照強度適宜且恒定、一晝夜恒溫26℃條件下，至少需要光照6小時，該番茄幼苗才能正常生長C．在36℃時，番茄幼苗停止進行光合作用D．28℃和30℃時光合速率相等解析：選C32℃時，暗處理1h后的重量變化是－4mg，說明呼吸速率是4mg/h，光照1h后與暗處理前的變化是0mg，說明此條件下光合速率是8mg/h，光合速率與呼吸速率的數(shù)量關系為光合速率是呼吸速率的2倍，A錯誤；據(jù)圖中信息可知，26℃條件下，呼吸速率是1mg/h，光合速率是3＋1＋1＝5(mg/h)，設在光照強度適宜且恒定、一晝夜恒溫26℃條件下，至少需要光照x小時以上，該番茄幼苗才能正常生長，則有5x－1×24＝0，可求出x＝4.8h，B錯誤；番茄幼苗開始停止進行光合作用時，植物只進行呼吸作用，消耗有機物，此時光照1h后的重量變化是暗處理重量變化的二倍，由圖可知，此時溫度為36℃，C正確；根據(jù)曲線可知，28℃和30℃時光照后與暗處理前的重量變化相同，但是根據(jù)曲線可知，28℃和30℃的呼吸速率不相同。因為，真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，所以28℃和30℃時的光合速率不相等，D錯誤。6．圖甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲線分別表示某一天24小時的溫度、某植物真正光合速率、凈光合速率變化，圖乙中曲線表示放有某植物的密閉玻璃罩內一天24小時的CO2濃度的變化。以下分析錯誤的是()A．乙圖曲線中EF段玻璃罩內CO2濃度下降加快是由于光照強度增加B．植物一天中含有機物最多的時刻在甲圖中是e點，在乙圖中則是H點C．植物在甲圖中的b、f兩點的生理狀態(tài)與乙圖中D、H兩點的生理狀態(tài)相同D．甲圖曲線Ⅲ12點左右d點下降的原因是溫度過高，呼吸速率上升使凈光合速率下降，但真正光合速率未下降解析：選C乙圖曲線中EF段玻璃罩內CO2濃度下降加快，是因為光照強度增加，光合速率逐漸增大，且光合速率大于呼吸速率，玻璃罩內CO2消耗加快，A正確；甲圖中Ⅲ曲線c點之前凈光合速率為負，有機物處于不斷消耗狀態(tài)，ce段凈光合速率為正，有機物不斷積累，e點時光合速率＝呼吸速率，e點后光合速率＜呼吸速率，因此植物含有機物最多的時刻在e點；乙圖中H點玻璃罩內CO2濃度下降到最低，此時光合速率＝呼吸速率，有機物積累量達到最大，B正確；甲圖中Ⅱ曲線表示植物真正光合速率，b、f兩點真正光合速率為0，植物只進行呼吸作用；乙圖中D、H兩點表示光合速率＝呼吸速率，C錯誤；甲圖曲線Ⅲ12點左右d點下降的原因是溫度升高使呼吸速率加快，而由Ⅱ曲線可知真正光合速率未下降，因此凈光合速率下降，D正確。7．如圖1表示水稻幼苗葉肉細胞內發(fā)生的主要代謝過程，其中①～⑥代表有關生理過程，圖2為某科研小組在探究環(huán)境因素對水稻幼苗光合作用影響時所得到的實驗結果(圖中klx為光照強度的單位)。下列相關敘述正確的是()A．圖1中在生物膜上發(fā)生的生理過程有①④⑤B．圖1中過程②③⑤產(chǎn)生的[H]是同一種物質C．圖2中n點時，水稻葉肉細胞的光合速率＝呼吸速率D．圖2中d點與c點相比，d點時C3的生成速率較高解析：選D光合作用光反應階段過程⑤和有氧呼吸第三階段過程④都是在膜結構上發(fā)生的，過程①在葉綠體基質中進行，A錯誤；過程⑤光反應階段產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅱ，過程②③有氧呼吸產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅰ，二者不是同一種物質，B錯誤；圖2中n點時，水稻幼苗光合作用＝呼吸作用，但由于植株中還存在不能進行光合作用的細胞，如根尖細胞，因此葉肉細胞光合速率大于呼吸速率，C錯誤；d點光合速率明顯大于c點，所以其C3的生成速率較高，D正確。8．(多選)如圖表示一株生長迅速的植物在夏季24h內CO2的吸收量和釋放量，凈光合速率和呼吸速率分別用單位時間內CO2的吸收量和CO2的釋放量表示(圖中A、B、C表示相應圖形的面積，假設該植物在24h內呼吸速率不變)。下列表述合理的是()A．若白天維持6：00時的光照強度，不利于該植物的生長B．該植物在最大光合速率時，每小時產(chǎn)生57.95mg的葡萄糖C．該植物6：00～18：00有機物積累量的代數(shù)式可表示為C＋AD．該植物在B對應時段內不能進行光合作用，只能進行細胞呼吸解析：選ABC如果白天維持6：00時的光照強度，則該植物凈光合作用為0，缺少有機物的積累，不利于植物的生長，A正確；該植物最大光合速率時吸收CO2的量為75＋10＝85(mg)，產(chǎn)生葡萄糖為(85×180)/(6×44)≈57.95(mg)，B正確；該植物6：00～18：00有機物的凈積累量為C＋A，C正確；該植物在B時段內出現(xiàn)向上的斜線，說明此時植物可以進行光合作用，但光合作用強度小于呼吸作用強度，D錯誤。9．(多選)將玉米的PEPC酶基因與PPDK酶基因導入水稻后，在某一溫度下測得光照強度對轉雙基因水稻和原種水稻的光合速率影響如圖甲所示；在光照為1000μmol·m－2·s－1下測得溫度對光合速率影響如圖乙所示。請據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．轉雙基因水稻更適合栽種在高溫度、強光照的環(huán)境中B．在溫度為25℃下重復圖甲相關實驗，原種水稻凈光合速率會降低C．轉雙基因可提高水稻對CO2的利用進而增強光合速率D．PEPC酶基因與PPDK酶基因影響水稻的呼吸強度解析：選ABC分析題圖可知，圖甲中轉雙基因水稻更適合強光照環(huán)境，圖乙中溫度相同時，轉雙基因水稻光合速率強于原種水稻，更適合栽種在高溫(35℃)環(huán)境中，A正確；在光照為1000μmol·m－2·s－1下測得溫度對水稻光合速率的影響如圖乙，所以圖甲是在30℃時做的實驗，用溫度25℃重復圖1相關實驗，則原種水稻凈光合速率減小，B正確；圖甲中A點以前限制光合作用的因素是光照強度，A點之后主要是溫度和CO2濃度，由此可推知轉雙基因水稻可通過提高對CO2的利用而增強光合速率，C正確；根據(jù)圖甲可知，兩種水稻的起點相同，說明呼吸速率相同，即PEPC酶基因與PPDK酶基因不會影響水稻的呼吸強度，D錯誤。10．(多選)光呼吸途徑的存在是植物進化的結果，它能保證自然狀態(tài)下當環(huán)境變化導致氣孔關閉時光合作用原料的供應。光呼吸是植物在光的驅動下將光合產(chǎn)物氧化生成CO2和水的生化過程，其和光合作用的關系如圖。下列說法錯誤的是()A．光呼吸的發(fā)生必須要在有光的條件下，而有氧呼吸則無需在有光條件下B．光呼吸和有氧呼吸都能分解有機物，產(chǎn)生ATPC．光呼吸產(chǎn)生的CO2可以作為卡爾文循環(huán)的原料D．光呼吸損耗掉的光合產(chǎn)物就是指糖類解析：選BD光呼吸是植物在光的驅動下將光合產(chǎn)物氧化生成CO2和水的生化過程，所以光呼吸的發(fā)生必須要在有光的條件下，而有氧呼吸則無需在有光條件下，A正確；由題干示意圖可知，光呼吸需要消耗ATP，細胞有氧呼吸過程中會產(chǎn)生ATP用于其他生命活動，B錯誤；光呼吸產(chǎn)生的CO2可以作為卡爾文循環(huán)的原料，C正確；光呼吸需要消耗光合產(chǎn)物中的O2，D錯誤。二、非選擇題11．圖1表示在某時間段內玉米葉肉細胞中光合作用、有氧呼吸兩者之間存在的聯(lián)系，其中甲～戊表示生理過程，a～d表示相關物質，圖2表示該玉米光合作用過程中，測得的CO2釋放量和CO2吸收量，其中S1、S2分別表示相應的面積。請回答下列問題：(1)圖1中物質d表示____________，過程丙進行的部位是__________。(2)在過程甲～戊中，能產(chǎn)生ATP的有_______________________________________________________________________。(3)在圖2中________點都有[H]產(chǎn)生，在圖2中不進行圖1中甲過程的是________點。(4)OX段，玉米共吸收的CO2為________(用S1、S2、S3表示)；OB段，玉米固定的CO2為________(用S1、S2、S3表示)。解析：(1)圖1中d物質是丙酮酸進一步分解的產(chǎn)物，其中另一產(chǎn)物[H]參加下一步反應，而d可以參與光合作用的暗反應階段，所以d是CO2；丙過程是有氧呼吸的第三階段，在線粒體內膜上完成。(2)甲是光反應，能產(chǎn)生ATP，戊、丁、丙分別是有氧呼吸第一、二、三階段，有氧呼吸三個階段都有ATP的產(chǎn)生，所以能產(chǎn)生ATP的過程有甲、丙、丁、戊。(3)有氧呼吸和無氧呼吸以及光合作用的光反應都有[H]的產(chǎn)生，圖2中A點只進行呼吸作用，B、C兩點既存在光合作用又存在細胞呼吸，所以圖2中A、B、C三點都有[H]產(chǎn)生；圖1中甲過程為光反應，圖2中A點只進行呼吸作用，不存在光反應，而B、C點均可以進行光合作用的光反應，所以在圖2中不進行圖1中甲過程的點為A點。(4)圖2中，S2＋S3表示光合作用產(chǎn)生的有機物總量，S1＋S3表示呼吸作用消耗的有機物量，因此光合作用有機物凈積累量＝光合作用總量－呼吸作用消耗量＝S2＋S3－(S1＋S3)＝S2－S1，因此OX段，玉米共吸收的CO2為S2－S1；OB段玉米向外釋放的CO2為S1，故玉米固定的CO2為S1。答案：(1)CO2線粒體內膜(2)甲、丙、丁、戊(3)A、B、CA(4)S2－S1S112．生活在沙漠、高鹽沼澤等環(huán)境中的多肉植物(如仙人掌、瓦松等)，為適應環(huán)境它們夜間氣孔開放，白天氣孔關閉，以一種特殊的方式固定CO2，使光合作用最大化，下圖為瓦松部分細胞的生理過程模式圖。(1)圖中a、b均為氣體，b發(fā)揮作用的具體場所是________，圖中物質A為________。(2)若晴朗的上空出現(xiàn)了日全食(時長7min)，與正常日照時相比，植物葉肉細胞中PGA的合成速率____________(填“上升”“下降”或“基本不變”)。(3)夜間瓦松能吸收CO2合成C6H12O6嗎？______。原因是_______________________________________________________________________。(4)若將一株瓦松置于密閉裝置內進行遮光處理，用CO2傳感器測定裝置中CO2的變化速率，以此作為該植物的呼吸速率，這種做法不合理的原因是__________________________________________________________________________________________________。解析：(1)b氣體被線粒體消耗，故b是O2，a是葉綠體產(chǎn)生的氣體，a是O2。故圖中a、b均為O2，a擴散到細胞外，b進入線粒體，在線粒體內膜與[H]反應生成水。丙酮酸能進入線粒體參與有氧呼吸的第二階段，故圖中物質A為丙酮酸。(2)日全食是日食的一種，即在地球上的部分地點太陽光被月亮全部遮住的天文現(xiàn)象。若晴朗的上空出現(xiàn)了日全食(時長7min)，與正常日照時相比，光照強度減弱，最終導致暗反應減弱，因此植物葉肉細胞中PGA的合成速率下降。(3)夜間沒有光照，光反應不能正常進行，無法為暗反應提供所需的ATP、NADPH，因此夜間瓦松不能吸收CO2合成C6H12O6。(4)因為多肉植物在遮光條件下進行細胞呼吸產(chǎn)生CO2的同時也吸收CO2用于合成蘋果酸，所以容器內CO2的變化速率作為該植物的呼吸速率不合理。答案：(1)線粒體內膜丙酮酸(2)下降(3)不能沒有光照，光反應不能正常進行，無法為暗反應提供所需的ATP、NADPH(4)因為多肉植物在遮光條件下進行細胞呼吸產(chǎn)生CO2的同時也吸收CO2用于合成蘋果酸，所以容器內CO2的變化速率作為該植物的呼吸速率不合理13．科研人員利用“間隙光”來測定沙棘的光合作用，每次光照20秒，黑暗20秒，交替進行12小時，并用靈敏傳感器記錄環(huán)境中氧氣和二氧化碳的變化，實驗結果部分記錄如下圖所示。據(jù)實驗結果部分記錄圖分析，與連續(xù)光照6小時，再連續(xù)黑暗6小時相比，“間隙光”處理的光合作用效率________(填“大于”“等于”或“小于”)連續(xù)光照下的光合效率，原因是“間隙光”能____________。上面曲線出現(xiàn)的原因是光合作用光反應的速率比暗反應的速率________(填“更快”或“更慢”)。圖中兩條曲線所圍成的面積S1________S2(填“大于”“等于”或“小于”)。解析：光照總時間相同的情況下，“間隙光”與連續(xù)光照處理相比，前者光合作用合成的有機物增多，光合作用效率更高，因為一般情況下，光合作用過程中的光反應速率很快，而暗反應速率較慢，“間隙光”處理能充分利用光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP。S1面積相當于光照時光反應積累的NADPH和ATP，而這些NADPH和ATP在后續(xù)的黑暗處理時被暗反應所消耗，所以S1與S2大致相等。答案：大于充分利用光合作用光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP更快等于14．大豆是世界重要的糧食作物，富含豐富的蛋白質，同時大豆也常常作為生物實驗材料用來探究植物體的一些生命活動規(guī)律。下面分別以大豆種子和幼苗為實驗材料來設計實驗，請分別根據(jù)實驗設計過程回答相關問題：(1)大豆種子和牛肉都含有豐富的蛋白質，但兩者的功能相差極大，從蛋白質結構方面分析，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)大豆種子收獲之后，常放在低溫、干燥、低氧的環(huán)境中儲存，其目的是________________________________________________________________________。(3)風干的大豆種子只有吸收足夠的水才能進行旺盛的代謝活動，使胚生長。從細胞組成和結構的角度來推測，水分可經(jīng)過細胞膜中的_____________________________________(填兩個結構)從細胞外進入細胞內。(4)在密閉玻璃裝置中，測定光照強度對大豆幼苗光合速率的影響。圖甲表示實驗裝置；圖乙表示在一定條件下測得的該幼苗光照強度與凈光合速率的關系：①將圖甲裝置放在黑暗的環(huán)境中，燒杯中裝入的液體是NaOH，則該裝置內紅色液滴在單位時間內移動的體積可以用來測定該植株的____________值。②將圖甲裝置放在充足的光照環(huán)境中，燒杯中裝入的液體是NaHCO3，則該裝置內紅色液滴在單位時間內向右移動的體積可以用來測定該植株的__________________值。③將圖甲裝置內的綠色植物換成大豆種子，燒杯中裝入的液體是NaOH，若該裝置內紅色液滴不移動，________(填“能”或“不能”)說明大豆種子沒有進行細胞呼吸。④據(jù)圖乙