2019高考生物二輪復(fù)習(xí) 優(yōu)編增分練非選擇題特訓(xùn)2 光合作用與細胞呼吸的綜合應(yīng)用

1、特訓(xùn)2光合作用與細胞呼吸的綜合應(yīng)用1(2018惠州三調(diào))將小麥幼苗放入如圖1密閉裝置內(nèi)，暗處理24小時后開始測量裝置內(nèi)的CO2的變化速率，之后再給予適宜的光照(其他條件均適宜)測定一段時間內(nèi)裝置內(nèi)CO2的變化速率，結(jié)果如圖2所示。另將幼苗用含氮量不同的三種培養(yǎng)液處理，其他條件相同且適宜，進行相同的實驗，在t4時測得CO2的減少速率如圖3所示。回答下列問題：(1)圖2中，t1t2時段內(nèi)，細胞中產(chǎn)生ATP的主要場所有_。(2)圖2中，與t3時相比，t4時小麥幼苗的光合速率_(填“增大”“減小”或“不變”)，判斷依據(jù)是_。(3)從圖3得到的結(jié)論是_；從光合作用的影響因素角度分析，其機理是_。答案(1

2、)細胞質(zhì)基質(zhì)(2)增大t4時密閉裝置內(nèi)的小麥幼苗CO2的減少速率比t3時的大(其他合理答案也可)(3)植物(小麥幼苗)光合作用強度(速率)隨著培養(yǎng)液中含氮量的增加而增強氮是葉綠素合成的必需元素，含氮量提高，葉綠素含量增加，使光合作用增強(或氮是光合作用有關(guān)酶合成的必需元素，含氮量提高使酶含量增加，有利于光合作用的進行)解析(1)分析圖2可知，暗處理24小時后，t1t2時間段CO2減少速率不變，說明此時細胞只進行無氧呼吸(若24h后還存在有氧呼吸，隨著密閉裝置中O2含量下降，CO2釋放量會不斷變化)，所以細胞中產(chǎn)生ATP的主要場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。(2)t2時小麥幼苗開始進行光合作用，此后裝置內(nèi)CO

3、2的減少速率逐漸增大，光合作用逐漸增強，與t3時相比，t4時小麥幼苗的光合速率增大。(3)由圖3可知，在低氮、中氮、高氮三種培養(yǎng)液中，t4時CO2的減少1速率依次增大，說明小麥幼苗光合作用強度隨著培養(yǎng)液中含氮量的增加而增強。氮是葉綠素合成、光合作用有關(guān)酶合成的必需元素，含氮量提高使葉綠素含量和相關(guān)酶含量增加，有利于光合作用的進行。2(2018日照一模)溫室效應(yīng)是全球環(huán)境變化研究的熱點問題之一，預(yù)計到下世紀中后期，大氣CO2濃度將是現(xiàn)在的兩倍。研究人員利用玉米和大豆研究CO2濃度倍增對植物光合作用的影響，結(jié)果如下表?；卮鹣铝袉栴}：CO2濃度為項目350molmol1CO2濃度為700molmol

4、1玉米大豆玉米大豆凈光合速率(molm2s1)21.2429.8830.9533.79蒸騰速率(molm2s1)3.186.011.695.90水分利用效率(molmol1)9.403.5318.315.73注：水分利用效率凈光合速率/蒸騰速率。(1)兩種植物葉肉細胞的細胞器中能夠消耗水并伴隨ATP生成的部位是_。(2)在CO2濃度倍增條件下，玉米和大豆的凈光合速率均升高，可能的原因是_。(3)凈光合速率提高和蒸騰速率降低均會使水分利用效率升高，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析玉米和大豆水分利用效率升高的原因是_。答案(1)類囊體薄膜、線粒體基質(zhì)(2)CO2濃度升高使暗反應(yīng)中CO2的固定增強，C3的還原增強

5、(3)玉米主要通過降低蒸騰速率提高水分利用效率，大豆主要通過提高凈光合速率提高水分利用效率解析(1)細胞有氧呼吸第二階段發(fā)生的反應(yīng)是丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和H，同時伴隨ATP生成，場所為線粒體基質(zhì)，光合作用光反應(yīng)階段發(fā)生的反應(yīng)是水分解成O2，同時生成ATP和H，場所為葉綠體的類囊體薄膜，因此兩種植物葉肉細胞的細胞器中能夠消耗水并伴隨ATP生成的部位是類囊體薄膜和線粒體基質(zhì)。(2)在CO2濃度倍增條件下，二氧化碳的濃度升高，使暗反應(yīng)中二氧化碳的固定增強，從而導(dǎo)致C3還原增強，總光合速率升高，由表可知，玉米和大豆的凈光合速率均升高。(3)凈光合速率提高和蒸騰速率降低均會使水分利用效率升高，由

6、表可知，玉米主要通過降低蒸騰作用速率提高水分利用率，大豆2主要通過提高凈光合速率來提高水分利用率。3(2018廣東一模)果糖1,6二磷酸酶(FBPase)是參與卡爾文循環(huán)的關(guān)鍵酶，能控制光合作用的運轉(zhuǎn)?？蒲腥藛T為研究溫度對不同水稻光合作用的影響，進行了有關(guān)實驗，結(jié)果如下。請回答下列問題：水稻品種FBPase活性/IU室溫(20)低溫(1)酶活性相對降低值/%汕優(yōu)秀優(yōu)12.5111.2411.2510.6410.075.34(1)分析表中數(shù)據(jù)，可推測秀優(yōu)水稻的抗寒能力比汕優(yōu)水稻的強，原因是_。(2)在低溫條件下，兩種水稻的凈光合速率都下降，原因可能是FBPase的活性降低使光合作用的_階段減弱，

7、從而降低了光合作用速率。(3)低溫條件下汕優(yōu)(或秀優(yōu))水稻葉片的細胞呼吸速率_(填“增大”“不變”或“減小”)，為測定相關(guān)數(shù)據(jù)可將汕優(yōu)(或秀優(yōu))水稻葉片置于密閉容器中，在_條件下，測定汕優(yōu)(或秀優(yōu))水稻葉片單位時間內(nèi)CO2的釋放量。答案(1)在低溫條件下，秀優(yōu)水稻的FBPase活性相對降低值比汕優(yōu)水稻的低(2)暗反應(yīng)(3)減小黑暗解析(1)分析題表和圖可知，本實驗的自變量是水稻的品種、溫度，因變量是酶的活性相對降低值、凈光合速率。與室溫相比，低溫條件下，秀優(yōu)水稻酶活性相對降低值低、凈光合速率降低也少，所以秀優(yōu)水稻的抗寒能力可能比汕優(yōu)水稻的強。(2)FBPase是參與卡爾文循環(huán)的關(guān)鍵酶，說明其催

8、化的是暗反應(yīng)過程，其活性降低使得暗反應(yīng)階段減弱，進而降低光合速率。(3)低溫條件下，呼吸酶的活性降低，則兩種水稻細胞的呼吸速率都會降低；測定呼吸速率應(yīng)該排除光合作用的影響，因此需在黑暗條件下，測定汕優(yōu)(或秀優(yōu))水稻葉片單位時間內(nèi)CO2的釋放量。4(2018廣州一模)科研人員研究了在夏季與秋季時，溫度對某植物光合速率和呼吸速率的影響，實驗結(jié)果如下圖(凈光合速率在光照充足條件下測得)。回答下列問題：3(1)實驗通過測量_來分別反映凈光合速率和呼吸速率。實驗過程中，該植物根尖細胞產(chǎn)生ATP的細胞器是_。(2)上圖中，在秋季溫度為a時，該植物凈光合速率與呼吸速率的比值_(填“”“”或“”)1。(3)3

9、0時，夏季與秋季相比，該植物總光合速率更高的是_。結(jié)合夏季與秋季的實驗結(jié)果進行分析，溫度對該植物總光合速率的影響為_。答案(1)該植物單位時間單位面積CO2的吸收量和黑暗條件下CO2的釋放量線粒體(2)(3)夏季在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，夏季和秋季該植物總光合速率均下降，秋季下降幅度略大于夏季解析(1)凈光合速率為總光合速率和呼吸速率的差值，可用CO2的吸收量表示。呼吸速率可用黑暗條件下的CO2釋放量表示，以排除光合作用的干擾。根尖細胞沒有葉綠體，細胞內(nèi)只有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體進行細胞呼吸能產(chǎn)生ATP，即根尖細胞產(chǎn)生ATP的細胞器是線粒體。(2)由圖可知，左側(cè)坐標軸與右側(cè)坐標軸分別代表凈

10、光合速率和呼吸速率，在秋季溫度為a時，該植株的凈光合速率為5CO2mgcm2h1左右，呼吸速率為1.0CO2mgcm2h1左右，可知凈光合速率與呼吸速率的比值大于1。(3)總光合速率為凈光合速率和呼吸速率的總和，由圖可知，30時，夏季的總光合速率高于秋季的總光合速率。由圖分析可知，夏秋兩個季節(jié)，溫度升高，凈光合速率下降，呼吸速率小幅上升，兩季上升幅度大體接近，但由于呼吸速率的數(shù)值較小，總光合速率仍呈下降趨勢，其中秋季下降幅度較大。5(2018長沙質(zhì)檢)某小組在其他外界條件適宜的條件下，研究光照強度和CO2對伊樂藻光合速率的影響，結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：4(1)t1t2時段內(nèi)，光反應(yīng)速率和暗

11、反應(yīng)速率的變化情況是_，兩者的因果關(guān)系是_。(2)t2t3時段內(nèi)，伊樂藻葉肉細胞的葉綠體CO2吸收速率的相對值為_。(3)在突然停止光照后約10s內(nèi)(t6t7時段內(nèi))，CO2的吸收速率并沒有立即下降的原因是_。答案(1)均增大光反應(yīng)增強導(dǎo)致暗反應(yīng)增強(2)13(3)持續(xù)光照后，突然停止光照，葉肉細胞內(nèi)仍有少量ATP和H，使暗反應(yīng)仍可持續(xù)一段時間解析(1)t1t2時段內(nèi)，光照強度增大，因而光反應(yīng)速率增大，為暗反應(yīng)提供的ATP、H數(shù)量增加，從而導(dǎo)致暗反應(yīng)速率也增大。(2)t2t3時段內(nèi)，伊樂藻葉肉細胞的葉綠體CO2吸收速率的相對值為葉肉細胞從外界環(huán)境中吸收CO2的速率與細胞呼吸產(chǎn)生的CO2速率之和

12、，即9413。(3)突然停止光照后，葉綠體內(nèi)之前通過光反應(yīng)所產(chǎn)生的ATP、H還沒有被消耗完，暗反應(yīng)還可以維持一段時間，因此，停止光照后約10s內(nèi)CO2的吸收速率并沒有立即下降。6(2018高考命題原創(chuàng)卷)如表所示為不同光照強度和土壤含水量對番茄植株光合作用的影響結(jié)果。如圖表示不同O2濃度對番茄葉肉細胞呼吸強度的影響結(jié)果?；卮鹣铝袉栴}：光照強度土壤含水量(%)葉綠素b含量葉綠素a含量(mg/cm2)(mg/cm2)C5的再生速率mol/(m2s)正常光8040800.0180.0280.0170.0040.0070.0041.91.61.2弱光400.0250.0071.45(1)在提取番茄葉中

13、的色素時，為防止葉綠素被破壞，研磨時可加入適量的_。用紙層析法分離提取液中的色素時，會得到4條色素帶，從上往下看，葉綠素a、葉綠素b分別位于第_條。(2)光照減弱會使_的含量下降，這會導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的_不足，從而影響暗反應(yīng)中C5的再生。若栽培番茄植株的溫室所處條件為弱光、土壤含水量為80%，此時可采取_的措施來提高番茄產(chǎn)量。(3)若要測定番茄葉肉細胞的呼吸強度，應(yīng)在_條件下進行。圖中O2濃度為0時，番茄葉肉細胞中的CO2產(chǎn)生于_(填細胞結(jié)構(gòu))。當O2濃度為_時，番茄葉肉細胞的細胞呼吸最弱。當O2濃度達到15%以后，CO2釋放量不再隨O2濃度的增加而繼續(xù)增加的內(nèi)因可能是_。答案(1)碳酸鈣3、4(2)葉綠素aATP和H增強光照(3)遮光(或黑暗)細胞質(zhì)基質(zhì)5%呼吸酶的數(shù)量有限解析(1)提取綠葉中的色素時，在研磨時加入適量的碳酸鈣可防止色素被破壞。用紙層析法分離提取液中的色素時，得到的4條色素帶從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。(2)光照減弱時，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H減少，會影響C5的再生。據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，在弱光、土壤含水量為80%的條件下，C5的再生速率最低，比較該組與C5的再生速率秀最高組，不同之處是該組光照較弱，因此，在