高考生物二轮总复习非选择题考前抢分训练一细胞呼吸和光合作用

非选择题考前抢分训练一细胞呼吸和光合作用1.图甲表示在不同温度条件下CO2浓度对某植物净光合速率的影响;图乙表示将该种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下,叶肉细胞中C5的相对含量随细胞间隙CO2浓度的变化曲线。请回答下列问题。甲乙(1)据图甲可知,当CO2浓度分别为600μmol/L和1200μmol/L时,更有利于该植物生长的温度分别是。当CO2浓度为200μmol/L时,28℃条件下该植物净光合速率明显低于20℃和15℃,原因可能是

。

(2)CO2在RuBP羧化酶作用下与C5结合生成C3,据图乙分析,A→B的变化是由于叶肉细胞吸收CO2速率,在此阶段暗反应消耗ATP的速率;B→C保持稳定的内因是受到的限制。

(3)研究发现,绿色植物中RuBP羧化酶具有双重活性,催化如下图所示的两个方向的反应,反应的相对速率取决于O2和CO2的相对浓度。在叶绿体中,在RuBP羧化酶催化下C5与反应,形成的进入线粒体并放出CO2,称之为光呼吸。光合产物的1/3以上要消耗在光呼吸底物上,据此推测,CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加,原因是。

2.(2022云南二模)海水稻具有较强的耐盐碱能力,某研究小组用海水稻为材料进行了一系列实验。实验数据如图甲、乙所示。回答下列问题。(1)本实验的目的是。

(2)用NaCl溶液处理后,推测海水稻光合速率下降的原因:

。

(3)图甲中,A、B、C三组海水稻经NaCl溶液处理后,短时间内叶绿体基质中C3含量最多的是;图乙中,丙组的光合速率在200mmol/LNaCl溶液处理前后一直不发生变化,其原因是

。

3.白芨是一种珍稀的野生药用植物。研究人员分别在晴天和阴天条件下测量白芨的净光合速率、气孔导度(即气孔开放程度),结果见下图。请回答下列问题。图1图2(1)据图分析,8:00—14:00时,白芨净光合速率逐渐下降,主要原因是,进而影响了(填“C3”或“C5”)化合物的合成。

(2)在阴天条件下,14:00—16:00时,白芨净光合速率的变化是,其主要影响因素(填“是”或“不是”)CO2浓度。

(3)依据实验结果推测,白芨更适宜生活在(填“强光”或“弱光”)条件下。

(4)研究人员在培养液中分别添加不同质量浓度PEG(一种大分子化合物,常用于模拟建立干旱条件)以探究干旱条件对白芨光合作用的影响,一段时间后测量白芨叶片的叶绿素含量,结果见下表。PEG质量浓度/(g·L1)叶绿素含量/(mg·g1)02.2252.12201.52401.48601.34①培养液中添加PEG的目的是影响白芨根细胞。

②据表分析,干旱导致白芨反应减弱,从而影响光合作用正常进行。

4.某研究小组将绣球植株分组并给予不同遮光处理,适应60天后测定绣球植株叶片在不同光照强度下的净光合速率,结果如下图所示。请回答下列问题。(1)据图推测,遮光处理后,植株单位面积中叶绿素的含量会(填“增多”或“减少”)。实验中可用无水乙醇提取绿叶中的色素,其原因是

。(2)为了解绣球植株叶片在晴朗白天时的真正光合速率,研究小组还测定了植株叶片的呼吸速率,具体操作是,其结果见下表。

组别全光组50%遮光组75%遮光组呼吸速率0.530.360.41(3)根据上述研究结果推测,绣球植株叶片适应遮光环境的机制是,从而保证植株在遮光环境中的正常生长。

5.AMPPCP能与细胞膜上的ATP跨膜受体蛋白结合,科研人员用AMPPCP溶液处理三七叶片,测定其净光合速率,结果如图1所示。请分析回答下列问题。图1图2(1)由图1可知,随着AMPPCP浓度增大,叶片的净光合速率。保卫细胞中的K+浓度变化是引起气孔开闭的主要原因,K+进入保卫细胞内,可导致气孔开放。请推测AMPPCP影响叶片净光合速率的原因是

。

(2)要验证上述推测是否正确,可用溶液处理三七叶片作为实验组,用蒸馏水处理三七叶片作为对照进行实验,测定叶片的气孔开放程度和净光合速率。若实验组的气孔开放程度和净光合速率均对照组,则证明上述推测成立。

(3)图2为适宜条件下三七幼苗叶绿体中某两种化合物的变化。若t1时突然降低CO2浓度,则物质A、B分别指的是(填“[H]”“ADP”“C3”或“C5”)。

6.为了探究低温对云南小粒咖啡和大粒咖啡两种作物光合速率的影响,科研人员连续三天对这两种咖啡幼苗进行夜间4℃低温处理,原地恢复4天后,测量两种咖啡的光合速率的变化,得到的实验结果如下图所示。请回答下列问题。(1)经夜间低温处理后的幼苗,其叶片会转黄,由此分析,夜间低温处理能降低植物光合速率的原因最可能是

。

由图中数据可知,夜间低温处理对咖啡幼苗的生长影响较大。

(2)某同学认为夜间低温处理会使植物产量降低的主要原因是低温影响了植物夜间暗反应的进行,这种说法是否正确?(填“是”或“否”),请说明理由:

。

(3)经夜间低温处理后,大粒咖啡幼苗难以恢复正常生长,为了验证夜间低温处理没有改变大粒咖啡的遗传物质,可取夜间低温处理的大粒咖啡的种子在(填“正常”或“夜间低温处理”)的环境中种植培养,若

,则说明夜间低温处理只影响了大粒咖啡的性状,而没有改变其遗传物质。7.为了提高大棚草莓的经济效益,科研人员对温室栽种的草莓植株进行了相关研究,选取草莓植株放在密闭透明的玻璃罩内并置于户外充足光照下,下图是相关实验装置。回答下列问题。(1)该装置中草莓植株的叶肉细胞中能产生ATP的场所有。将玻璃罩置于水浴中的目的是。

(2)若用该装置检测草莓植株的呼吸方式,需撤销图中的条件,设置两组实验,并分别在烧杯内放入。

(3)若用该装置检测草莓植株在一定CO2浓度下的光合速率,烧杯内应放入,打开活塞开关,使U形管两侧液面相平,再关闭活塞,一段时间后将观察到U形管A侧液面(填“升高”“下降”或“不变”)。

(4)为了进一步探究不同条件对草莓植株光合作用速率和呼吸作用速率的影响,做了如下实验:用8株大小和长势相似的草莓植株,分别放在玻璃罩中,连接传感器定时测定容器中CO2含量的变化。实验结果统计见下表,请分析回答下列问题。编号温度/℃光照强度/lx开始时CO2的含量/g12h后CO2的含量/g110100054.5210055.1320100053.5420055.4530100051.8630055.7740100052840055.8由表格可知,本实验的自变量是。在光照强度为1000lx,温度为30℃时,日光照12h,一昼夜每株草莓可积累葡萄糖g。(计算结果保留小数点后一位小数)

答案:1.答案:(1)20℃、28℃实际光合速率都不高,而28℃时的呼吸速率较高(2)增加增加RuBP羧化酶数量(浓度)(3)O2二碳化合物(C2)高浓度CO2可减少光呼吸解析:(1)据图分析,当CO2浓度为600μmol/L时,20℃条件下的净光合速率最高;当CO2浓度为1200μmol/L时,28℃条件下的净光合速率最高;当CO2浓度为200μmol/L时,28℃条件下该植物的净光合速率明显低于20℃和15℃,可能是由实际光合速率都不高,而28℃时的呼吸速率较高造成的。(2)据图乙分析,A→B,随着细胞间隙CO2浓度的逐渐增加,与C5结合的CO2增多,生成的C3增加,因此叶肉细胞中C5的相对含量逐渐下降,该过程需要光反应提供的ATP和[H],因此消耗ATP的速率增加;B→C,随着细胞间隙CO2浓度的逐渐增加,C5的含量保持相对稳定,这是因为受RuBP羧化酶数量(浓度)的限制。(3)据图分析,RuBP羧化酶的作用是催化C5与CO2结合生成三碳酸,或者催化O2与C5结合生成三碳酸和二碳化合物,其中后者的产物之一——二碳化合物进入线粒体并放出CO2;高浓度的CO2可减少光呼吸,导致光呼吸消耗的有机物减少,因此CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加。2.答案:(1)探究NaCl溶液浓度和光照强度对海水稻光合速率的影响(2)用NaCl溶液处理后,海水稻根部细胞液浓度低于外界溶液浓度,细胞失水导致植株气孔开放度下降,CO2吸收量减少,从而使光合速率下降(3)A丙组光照强度较低,此时,光照强度是限制光合作用的主要因素解析:(1)由题图可知,本实验的自变量有NaCl溶液浓度和光照强度,因此本实验的目的是探究NaCl溶液浓度和光照强度对海水稻光合速率的影响。(2)用NaCl溶液处理后,海水稻光合速率发生变化,可能是NaCl溶液处理后,海水稻根部细胞液浓度低于外界溶液浓度,细胞失水导致植株气孔开放度下降,CO2吸收量减少,从而使光合速率下降。(3)结合图甲和(2)可知,NaCl溶液浓度越高,植株气孔开放度越低,CO2吸收量越低。CO2吸收量下降,与C5固定产生的C3含量也下降,因此A、B、C三组叶绿体基质中C3含量的大小关系是A组>B组>C组。由图乙可知,丙组的光合速率在200mmol/LNaCl溶液处理前后一直不发生变化,可能是此时光照强度太弱限制了光合速率的提高。3.答案:(1)气孔导度下降(或CO2吸收减少)C3(2)基本不变(或略有上升)不是(3)弱光(4)吸水光解析:(1)由图1可知,8:00—14:00时净光合速率下降,由图2可知,在8:00—14:00时气孔导度下降,气孔导度下降会导致CO2吸收减少,导致C3的合成减少,进而使光合速率下降。(2)由图1可知,在阴天条件下,14:00—16:00白芨净光合速率基本不变,此时的主要影响因素应是光照强度,不是CO2浓度。(3)由图1分析可知,白芨在阴天条件下一天中的净光合速率比晴天的要大,所以其更适宜生活在弱光条件下。(4)由题意可知,PEG可用于模拟建立干旱环境,故应是影响根对水分的吸收。由表可知,PEG质量浓度越高,即干旱越严重,叶绿素含量越低。叶绿素是参与光反应的物质,叶绿素含量降低会导致白芨的光反应减弱,进而影响光合作用。4.答案:(1)增多绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中(2)测定植株叶片在黑暗(或无光)条件下的CO2释放速率(3)植株叶片在遮光环境中通过增加叶绿素含量(提髙光能利用率)来提髙光合作用强度,同时通过降低呼吸速率来减少自身消耗解析:(1)遮光处理后,植株的净光合速率增加,说明遮光处理后植株单位面积中叶绿素的含量会增多。绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,故常用无水乙醇提取绿叶中的色素。(2)依据公式真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,为了解绣球植株叶片在晴朗白天时的真正光合速率,研究小组需要测定植株叶片在黑暗(或无光)条件下的CO2释放速率。(3)由题图可知,在相同光照强度下,50%遮光组和75%遮光组植株的净光合速率明显高于全光组,说明绣球植株在遮光环境中通过增加叶绿素含量(提高光能利用率)来提高光合作用强度;由题表可知,50%遮光组和75%遮光组植株的呼吸速率明显低于全光组,说明绣球植株在遮光环境中通过降低叶片呼吸速率来减少自身消耗。故植株叶片在遮光环境中通过增加叶绿素含量(提高光能利用率)来提高光合作用强度,同时通过降低呼吸速率来减少自身消耗,从而保证自身在遮光环境中的正常生长。5.答案:(1)降低AMPPCP与细胞膜上的ATP跨膜受体蛋白结合,影响K+通过主动运输进入保卫细胞内,导致气孔开放程度下降,进而影响光合作用的暗反应(2)ATP大于(3)C5和[H]解析:(1)由图1可知,随着AMPPCP浓度增大,叶片的净光合速率逐渐降低;其原因是AMPPCP与细胞膜上的ATP跨膜受体蛋白结合,影响K+通过主动运输进入保卫细胞内,导致气孔开放程度下降,进而影响光合作用的暗反应。(2)要验证上述推测是否正确,可用ATP溶液处理三七叶片作为实验组,用蒸馏水处理三七叶片作为对照进行实验,测定叶片的气孔开放程度和净光合速率。若实验组的气孔开放程度和净光合速率均大于对照组,则证明上述推测成立。(3)若t1时突然降低CO2浓度,则C5的消耗量下降,而C3的还原继续进行,继续生成C5,故C5含量增加;生成的C3减少,[H]消耗减少,而光反应继续生成[H],故[H]含量增加。由于CO2的变化直接引起C5变化,间接引起[H]变化,故A代表C5,B代表[H]。6.答案:(1)低温会影响叶绿素的合成,使叶绿素含量降低,从而降低植物的光合速率大粒(2)否夜间植物缺乏光反应提供的[H]和ATP,暗反应几乎无法进行(3)正常培养得到的成熟植株和在夜间低温处理前的原植株的光合速率几乎相同解析:(1)经夜间低温处理后的幼苗,其叶片会转黄,由此分析,夜间低温处理能降低植物光合速率的原因最可能是低温会影响叶绿素的合成,使叶绿素含量降低。由题图中数据可知,夜间低温处理后,在恢复期,大粒咖啡的光合速率比小粒咖啡下降得更多,可见夜间低温对大粒咖啡幼苗的生长影响较大。(2)某同学认为夜间低温处理会使植物产量降低的主要原因是低温影响了植物夜间暗反应的进行,这种说法是错误的。夜间,植物缺乏光反应提供的[H]和ATP,暗反应几乎无法进行。(3)经夜间低温处理后,大粒咖啡难以恢复正常生长,为了验证夜间低温处理没有改变大粒咖啡的遗传物质,可取夜间低温处理的大粒咖啡的种子在正常的环境中种植培养,若培养得到的成熟植株和在夜间低温处理前的原植株的光合速率几乎相同,