1、重难聚焦练 1光合与呼吸的综合提升1(2015高考福建卷 )在光合作用中，RuBP 羧化酶能催化 CO2C 5(即 RuBP)2C 3。为测定 RuBP 羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化 C5 与 14CO2 的反应，并检测产物 14C3 的放射性强度。下列分析错误的是 ( )A菠菜叶肉细胞内 RuBP 羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质BRuBP 羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C测定 RuBP 羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D单位时间内 14C3 生成量越多说明 RuBP 羧化酶活性越高2用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深 0.5 m 处的
2、同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析不合理的是( )透光玻璃瓶甲 透光玻璃瓶乙 不透光玻璃瓶丙4.9 mg 5.6 mg 3.8 mgA.丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所是细胞质基质和线粒体基质B在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为 1.1 mgC在一昼夜后，乙瓶水样的 pH 比丙瓶的低D在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为 1.8 mg3.如图表示两个分别放置甲、乙品种大豆幼苗的密闭透明玻璃罩内 CO2 含量变化，光照强度、温度等条件适宜且相同。下
3、列叙述不正确的是( )A乙植株比甲植株固定 CO2 的能力强B甲植株产生 CO2 的主要场所是线粒体C0 15 min 乙植株释放 O2 的速率逐渐增大D3045 min 甲植株净光合速率为零，CO 2 含量相对稳定4对某植物在不同环境条件下 O2 的吸收量和释放量进行测定，结果如表所示。下列对结果的分析中，不合理的是( )光照强度 (klx)O2 变化量(mgh 1 )温度( )0 5 1010 0.5 3.0 4.020 1.0 2.0 5.0A.在 10 klx 光照条件下 5 小时，10 时光合作用产生的 O2 总量比 20 时少7.5 mgB在 10 时，分别用 10 klx 和 5
4、 klx 光照 12 小时、黑暗处理 12 小时，前者O2 增加量比后者多 12 mgC一昼夜中，在 10 、10 klx 光照 X 小时后，余下时间转入 20 的黑暗环境中，若 O2 变化量为 0，则 X4.8D该实验的自变量是光照强度、温度和光照时间， CO2 浓度等属于无关变量5图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为 a、b、c 、d 时，单位时间内CO2 释放量和 O2 产生总量的变化。图乙表示水稻 CO2 吸收量与光照强度的关系。下列有关说法正确的是 ( )A图甲中，光照强度为 b 时，光合作用速率等于呼吸作用速率B图甲中，光照强度为 d 时，单位时间内细胞从周围吸收 2 个单位的
5、CO2C图甲中的 c 点和图乙中的 h 点对应D图乙中，限制 e、f、g 点光合作用速率的因素主要是光照强度6将等量且足量的苹果果肉分别放在 O2 浓度不同的密闭容器中， 1 小时后，测定 O2 的吸收量和 CO2 释放量如下表所示。下列分析正确的是( )O2 浓度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%O2 吸收量(mol) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8CO2 释放量 (mol) 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8A.O2 浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生 ATP 越多B
6、O 2 浓度为 3%时，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的 2 倍C苹果果肉细胞在 O2 浓度为 3%和 7%时，消耗的葡萄糖量相等D苹果果肉细胞在 O2 浓度为 5%25%时，只进行有氧呼吸7下图表示高等植物光合作用与呼吸作用过程中物质的变化，其中 17 表示生理过程的某一阶段，AG 表示生理过程中的相关物质，请据图回答下列问题：(1)下列有关推断中，错误的是( )A各种细胞生物都能进行过程 3B过程 2 需多种酶参与，且需 ATP 供能C过程 1、3 和 5 产生的H均能与氧结合产生水D能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的是过程 5(2)写出下列物质或生理过程的名称：E_， G_，6
7、_。(3)细胞中发生过程 1 的部位是_，其上分布的与光合作用有关的物质有_。(4)过程 7 可产生合成 A 的原料，这些原料的运动方向是_。8图 1 表示甲、乙、丙三种植物的光合作用强度与光照强度的关系；图 2 表示将甲植物放在不同温度的环境条件下，光合作用强度与光照强度的关系；图 3表示将乙植物放在适宜的温度和 CO2 浓度下光照强度对光合作用强度的影响。请分析回答下列问题：(1)图 1 中，在 cd 光照区间内，甲、乙、丙三种植物中固定 CO2 能力最强的是_。乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是_(填“a”“b”“c”或“d”)，此时对应于图 3 的_点(以图 3 中的字母表
8、示)。(2)图 2 研究温度对光合作用的影响时，要保证_等因素相同。在光照较弱的情况下，光合作用速率随_的增加成正比增加，这种情况下，主要影响光合作用过程的_阶段。当光照强度超过某一值时，光合速率不再增加，呈稳定的趋势，这种变化主要决定于_。(3)当适当降低 CO2 浓度时，图 3 中 A 点向_移，P 点_移(CO 2 浓度对呼吸作用的影响忽略不计)。(4)如果将乙植物放在缺镁的环境中培养一段时间后，图 3 中的 B 点向_移，C 点向_移。(5)图 1、2、 3 中当光照强度分别为 a、A 和 A 时，细胞中产生 ATP 的场所有_。9(2015高考北京卷 )研究者用仪器检测拟南芥叶片在光
9、暗转换条件下 CO2吸收量的变化。每 2 s 记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。(1)在开始检测后的 200 s 内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解_，同化CO2，而在实验的整个过程中，叶片可通过_ 将储藏在有机物中稳定的化学能转化为_和热能。(2)图中显示，拟南芥叶片在照光条件下 CO2 吸收量在_molm 2 s1 范围内，在 300 s 时 CO2_达到 2.2 molm2 s 1。由此得出，叶片的总( 真正)光合速率大约是_mol CO2m2 s1 。(本小题所填数值保留至小数点后一位)(3)从图中还可看出，在转入黑暗条件下 100 s 以后，叶片的 CO2 释放_，并达到一个相对稳
10、定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。(4)为证明叶片在光下呼吸产生的 CO2 中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物，可利用_技术进行研究。10下图是某生物兴趣小组设计的测量一盆芦荟光合速率的实验密闭装置。现有三套完全相同的装置，做如下处理，并记录相关数据。已知氧传感器用于测量装置内氧气的含量，回答以下问题：刻度尺读数 数据显示屏读数装置 培养条件开始时 2 小时后 开始时 2 小时后a 适宜光照、250 M E Pb 自然环境 0 H E Ic 黑暗、25 0 N E Q(1)装置 a 的液滴_(填“向左移” “向右移”或“不移动”)，测量数据可反映出_的大小
11、；影响装置 b 光合速率的外界因素有_；装置 c植物细胞内能产生三磷酸腺苷的场所有_，该装置可用于测量_。(2)利用 a、c 两套装置测量该芦荟在适宜光照、25 下的总光合速率时，下列可用的数据有_。MN MN PQ P Q PQ 2EPQ2E(3)利用该装置探究光照强度对该盆花卉光合速率的影响时，无关变量主要是_。1.解析：选 B。CO 2C 5(RuBP)2C 3为 CO2的固定，属于光合作用中的暗反应过程。RuBP 羧化酶催化 CO2的固定过程，发生的场所为叶绿体基质，该过程在有光和无光条件下都可进行，A 项正确，B 项错误；对 CO2中的 C 用同位素 14C 标记，可以追踪 C 元素
12、的转移途径，这种方法就叫同位素标记法，C 项正确；单位时间内 14C3生成量越多，说明反应速率越快，即 RuBP 羧化酶的活性越高， D 项正确。2.解析：选 C。本题主要考查细胞呼吸、光合作用以及影响它们的因素，丙瓶不透光，生物只能进行细胞呼吸，产生H的场所有细胞质基质和线粒体基质，A 项正确；甲瓶与丙瓶氧气量的差表示丙瓶细胞呼吸消耗氧气的量，B 项正确；丙瓶不透光，一昼夜的时间内水样中生物均在进行呼吸作用，乙瓶透光，有光照时水样中生物会进行光合作用，消耗部分呼吸作用产生的二氧化碳，因此一昼夜后，乙瓶水样 pH 比丙瓶的高，C 项错误；乙、丙瓶取自同一处，生物的种类和数量基本相同，细胞呼吸速
13、率相同，乙瓶一昼夜的净光合量用氧气表示为 0.7 mg，细胞呼吸的量用氧气表示为 1.1 mg，所以一昼夜乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量为 1.8 mg，D 项正确。3.解析：选 C。在 1530 min 期间，乙植株玻璃罩内 CO2含量还在因为利用而不断减少，而甲植株玻璃罩内 CO2含量不再减少，所以乙植株比甲植株固定 CO2的能力强；线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，此时 O2充足，所以甲植株进行有氧呼吸，甲植株产生 CO2的主要场所是线粒体；015 min 期间乙植株吸收 CO2的速率在减慢，说明光合作用强度在减弱，因此释放 O2速率也在减慢； 3045 min 期间两个玻璃罩内 C
14、O2含量相对稳定的原因是 CO2的浓度较低，植物的光合作用强度较低，此时呼吸速率与光合速率相等。4.解析：选 D。解答本题时应注意无论光照还是黑暗条件下细胞都进行呼吸作用。在 10 klx光照条件下 5 小时，10 时光合作用产生的 O2总量5(4.00.5) 22.5 (mg)，20 时光合作用产生的 O2总量5 (5.01.0)30 (mg)，故 A 正确。在 10 时，光照 12 小时、黑暗处理 12 小时，10 klx 条件下 O2增加量12(4.00.5)240.542 (mg)，5 klx 条件下 O2增加量12(3.00.5)240.530 (mg)，即前者 O2增加量比后者多
15、12 (mg)，故 B 正确。一昼夜中，在 10 、10 klx 光照 X 小时后，O 2增加量4X (mg)，20 黑暗环境中(24X) 小时消耗的 O2量为(24 X)1 (mg)，若 O2变化量为 0，则 4X(24X)10，解得 X4.8，故 C 正确。该实验的自变量为光照强度和温度，光照时间、CO 2浓度等为无关变量，故 D 错误。5.解析：选 B。分析甲图可知，光照强度为 b 时，CO 2释放量和 O2产生总量相等，都为 3单位，呼吸作用释放的 CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时呼吸作用速率大于光合作用速率，A 错误；光照强度为 d 时，水稻叶肉细胞光合
16、作用速率大于呼吸作用速率，光照强度为 a 时，CO 2释放量即为净呼吸速率，则光照强度为 d 时，O2产生总量为 8 单位，需要消耗的 CO2也为 8 单位，所以单位时间内需从外界吸收 CO2为 2 单位，B 正确；图甲中的 c 点和图乙中的 f 点对应，C 错误；图乙中，限制 g 点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度及温度等，D 错误。6.解析：选 D。从表格看出， O2浓度达到 5%以后即只进行有氧呼吸，且达到 20%后有氧呼吸不再随 O2浓度升高而加强； O2浓度为 3%时，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的1/2 倍；苹果果肉细胞在 O2浓度为 3%时进行有氧呼吸和无氧
17、呼吸，而在 7%时，只进行有氧呼吸，消耗的萄糖量不相等。7.解析：(1)所有细胞生物都能进行呼吸作用，而过程 3 是有氧呼吸和无氧呼吸的共有过程，即第一阶段，故 A 正确；过程 2 代表光合作用的暗反应阶段，需要多种酶催化和 ATP 供能，故 B 正确；过程 1 产生的 H用于 C3的还原反应，故 C 错误；过程 3、4、5 分别代表有氧呼吸的三个阶段，第三阶段放出能量最多，生成 ATP 也最多，故 D 正确。(2)(3)见答案。(4)过程 7 产生的可合成 A(ATP)的原料是 ADP 和 Pi，它们产生于叶绿体基质中发生的暗反应，消耗于类囊体薄膜上的光反应，所以合成 ATP 的原料 ADP
18、 和 Pi 的运动方向应从叶绿体基质向叶绿体类囊体的薄膜。答案：(1)C (2)H 2O O 2 CO 2 的固定 (3) 叶绿体类囊体的薄膜 色素和酶 (4) 从叶绿体基质向叶绿体类囊体的薄膜8.解析：(1)分析图 1 可知，甲植物的光饱和点最高，强光下光合作用强度大，固定 CO2的能力最强；当光照强度为 c 时，乙植物达到光饱和点，对应于图 3 的 B 点。(2)由图 2 可以看出，光照较弱时，光合速率随光照强度的增加而上升，此时影响光合作用的外界因素主要是光照强度，且可认为主要影响光反应。当光照强度超过某一值时，CO 2浓度成了限制因素。(3)图 3 中，A 点为光补偿点，适当降低 CO
19、2浓度，光合速率减小，呼吸速率不变，为使光合速率与呼吸速率相等，就需要较强的光照，所以 A 点右移；P 点代表呼吸作用，由于 CO2浓度对呼吸作用的影响忽略不计，故 P 点不移动。(4)缺镁会影响叶绿素的合成，导致该植物光合作用减弱，达到 C 点(光饱和点)时所需的光照强度减小，积累有机物的量减小，故 B 点左移，C 点下移。(5)图 1、2、3 中当光照强度分别为 a、A 和 A 时，细胞中既能进行光合作用也能进行呼吸作用，所以产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。答案：(1)甲 c B (2)光照强度、CO 2 浓度 光照强度 光反应 CO 2 浓度 (3) 右 不 (4)左
20、下 (5)细胞质基质、线粒体和叶绿体9.解析：(1)有光条件下，叶肉细胞利用光能分解水，并同化 CO2。整个实验过程中，叶片可通过细胞呼吸将有机物中稳定的化学能转化为 ATP 中的化学能与热能(散失) 。(2)对照图中 CO2吸收量读数可知，有光照的条件下，叶片 CO2吸收量的范围为 0.20.6 molm2 s1 。观察题图可知，300 s 时 CO2的释放量达到最大值 2.2 molm2 s1 ，即呼吸速率。叶片的总(真正)光合速率呼吸速率净光合速率，因此总 (真正)光合速率应该为2.42.8 mol CO2m2 s1 。(3) 在转入黑暗条件下 100 s 以后，从坐标图中可以看出，叶片
21、的 CO2释放量逐渐减少，并达到相对稳定，结合题中信息推测，叶片可能存在两种呼吸过程，转入黑暗环境后有一种呼吸过程逐渐减弱。(4)要证明叶片在光下呼吸产生的 CO2中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物，需要研究碳元素在叶片细胞中的运动轨迹，常利用 14C 同位素示踪技术进行研究。答案：(1)水 细胞呼吸 ATP 中的化学能 (2)0.2 0.6 释放量 2.42.8 (3)逐渐减少 (4)14C 同位素示踪10.解析：(1)由于装置 a 置于适宜光照强度下，CO 2浓度恒定和温度适宜，光合速率应大于呼吸速率，故容器内气体总量会增加，致使内部气压增大，液滴应向右移，测量的数据反映的应为净光
22、合速率。装置 b 置于自然环境中，CO 2浓度恒定，温度和光照强度是变化的，所以影响该植物光合速率的外界因素为温度和光照强度。装置 c 置于黑暗条件下，植物不能进行光合作用，但可以进行呼吸作用，故产生 ATP 的场所只有细胞质基质和线粒体，无叶绿体。可通过检测装置内氧气的减少量来测定呼吸速率。(2)总光合速率净光合速率呼吸速率，M 可反映出净光合速率，而N 可反映呼吸速率，故总光合速率M(N)MN；PE 可反映出净光合速率，EQ 可反映呼吸速率，故总光合速率 (PE)(EQ)P Q。(3)该套装置内 CO2浓度、植物、水分、土壤条件等都是固定的，可变的只有温度和光照强度，其中温度是无关变量，光照强度是自变量。答案：(1)向右移 净光合速率 温度和光照强度 细胞质基质和线粒体 呼吸速率 (2) (3)温度
