高中生物一輪復(fù)習(xí)同步練習(xí)：光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析

光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合分析練習(xí)一、選擇題1下列關(guān)于光合作用與呼吸作用的說法，錯誤的是()A.光合作用和有氧呼吸過程中均能合成ATPB.只有綠色部位才能進行光合作用和呼吸作用C.光合作用和呼吸作用過程中產(chǎn)生的還原氫不同D.光合作用和有氧呼吸過程中均需要H2O的參與2.將一株生長正常的某種植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)。從照光開始，凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0，之后保持不變。在上述整個時間段內(nèi)，玻璃容器內(nèi)CO2濃度表現(xiàn)出的變化趨勢是()A.降低至一定水平時再升高 B.持續(xù)保持相對穩(wěn)定狀態(tài)C.降低至一定水平時保持不變 D.升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定3.下列關(guān)于光合作用與呼吸作用的關(guān)系，敘述正確的是()A.甲、乙分別表示葉綠體和線粒體，且一定為高等植物B.綠色植物光合作用利用的CO2全部來自細(xì)胞呼吸C.高等植物細(xì)胞將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能一定與甲有關(guān)D.乙合成的ATP一定用于光合作用的暗反應(yīng)階段4.在“探究NaCl對光合作用的影響”的實驗中，用含有100(mmol·L－1)NaCl的完全營養(yǎng)液培養(yǎng)水稻幼苗，測定其光合作用速率和氣孔導(dǎo)度，結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是()A.單位時間單位葉面積的O2釋放量可代表真光合速率B.必須增加用完全不含NaCl的營養(yǎng)液培養(yǎng)幼苗作為對照C.該實驗缺乏對照無法確定氣孔導(dǎo)度與光合速率有關(guān)D.氣孔導(dǎo)度降低使C3減少，進而減少對光反應(yīng)產(chǎn)物的消耗5.如圖表示某植物一晝夜之內(nèi)葉綠體中C3相對含量的變化。下列說法中錯誤的是()A.從B點開始合成光合產(chǎn)物(CH2O)B.AB段C3含量較高與沒有接受光照有關(guān)C.E點時，C3含量極低與二氧化碳的供應(yīng)有關(guān)D.E點時，葉綠體中ATP的含量比D點時低6.請根據(jù)如圖分析，下列有關(guān)植物進行光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是()A.植物長時間處于黑暗中時，②③④⑥過程都會發(fā)生B.晴朗夏天的中午，③④將減弱，凈光合速率降低C.晴朗夏天的上午10時左右，北方植物的葉肉細(xì)胞中①多于⑥D(zhuǎn).進行②和③時，物質(zhì)從產(chǎn)生部位到利用部位都將穿過8層膜7.研究者將對稱葉片一半遮光，另一半照光處理。經(jīng)過一段時間后，在對稱部位截取同等面積(實驗處理前干重相同)的葉片，烘干稱重，用于相關(guān)速率的計算。不考慮光照條件對葉片呼吸速率的影響，下列說法正確的是()A.遮光處理后葉綠體基質(zhì)中C3的含量比照光處理后低B.照光處理時類囊體薄膜上可發(fā)生NADP＋與電子和H＋結(jié)合C.照光處理與遮光處理后葉片的干重差是由呼吸作用引起的D.要計算光合作用速率還需測定同等面積葉片的初始干重8.下表是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)測定的夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時后平均氧濃度，并進行比較計算后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是()水深/m1234白瓶中O2濃度/(g·m－3)＋3＋1.50－1黑瓶中O2濃度/(g·m－3)－1.5－1.5－1.5－1.5A.水深1m處白瓶中水生植物24小時制造的O2為3(g·m－3)B.水深2m處白瓶中水生植物不能進行水的光解，但能進行C3的還原C.水深3m處白瓶中水生植物產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體D.水深4m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進行光合作用9.下列關(guān)于曲線的描述，正確的是()A.圖1中，兩曲線的交點對應(yīng)的是凈光合速率為0時的溫度B.圖2中，C點對所有進行光合作用的細(xì)胞來說，葉綠體消耗的CO2量等于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量C.圖3中A、B兩點為光合速率和呼吸速率相等的點D.若在30℃時一晝夜光照10h，則一天CO2的凈吸收量為7二、非選擇題10.隨著大氣中CO2濃度的升高，大豆等植物的光合作用發(fā)生了明顯變化。某科研人員探究一天中不同CO2濃度下大豆葉片凈光合速率的變化，結(jié)果如下圖所示。請回答下列問題：(1)提取大豆葉肉細(xì)胞中色素的常用溶劑是________，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在大氣CO2濃度升高的情況下，葉綠體色素含量上升，意義是____________________________________________________________________________________________。(2)10時，CO2濃度由350(μmol·mol－1)突然增至750(μmol·mol－1)時，短時間內(nèi)葉綠體內(nèi)C3/C5將________(填“升高”或“降低”)。(3)7時，不同CO2濃度下大豆葉片凈光合速率大致相等，原因是____________________________________________________________________；與11時相比，13時凈光合速率低的原因是__________________________________________________________________________________________________。(4)若大豆葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率，大豆植株________(填“能”或“不能”)正常生長，從光合作用和呼吸作用的角度分析，其原因為___________________________________________________________________。11.共生固氮是自然界生物可用氮的最大天然來源，豆科植物進化出根瘤來容納根瘤菌以進行共生固氮。如圖所示為大豆葉片及根瘤中部分物質(zhì)的代謝、運輸途徑，請據(jù)圖回答下列問題：(1)參與光合作用的很多分子都含有氮，由光反應(yīng)產(chǎn)生并參與暗反應(yīng)的含氮物質(zhì)有__________________________________________________________________。(2)為大豆葉片提供C18O2，大豆根中的淀粉會含18O，請寫出18O轉(zhuǎn)移的路徑(用圖中相關(guān)物質(zhì)的名稱及箭頭表示)：_________________________________。(3)據(jù)圖推測，蔗糖進入維管束細(xì)胞的跨膜運輸需要的條件是__________________________________________________________________。N2的固定需要消耗大量ATP，根瘤菌中ATP的產(chǎn)生部位是________。(4)植株缺N會導(dǎo)致光合能力下降，為了驗證根瘤菌能為大豆植株的生長提供氮元素，從而促進光合作用，現(xiàn)提供以下材料用具：生長狀態(tài)良好且?guī)в懈龅娜舾纱蠖怪仓?、完全培養(yǎng)液、缺氮培養(yǎng)液、光合作用測定儀、其他所需材料。請補充完整實驗設(shè)計思路。將大豆植株均分成甲、乙兩組(甲為對照組)，_____________________________。一段時間后，利用光合作用測定儀分別測定甲、乙兩組大豆植株的光合速率。________________________，一段時間后，再用光合作用測定儀測定該組大豆植株的光合速率。12.葉片光合產(chǎn)物的輸出和轉(zhuǎn)化是植物生命活動的重要組成部分。淀粉和蔗糖是綠色葉片光合作用的兩個主要末端產(chǎn)物。蔗糖是光合產(chǎn)物從葉片向各器官移動的主要形式，淀粉是一種暫時儲存形式?？栁难h(huán)產(chǎn)生的磷酸丙糖(TP)是兩種產(chǎn)物合成的共同原料。磷酸丙糖轉(zhuǎn)運器(TPT)能將TP不斷運到葉綠體外，同時將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的無機磷酸(Pi)運回葉綠體內(nèi)，相關(guān)過程如圖。請回答下列問題：(1)據(jù)圖分析，葉綠體內(nèi)TP的合成場所為________，TP有3個去向，用于合成__________________________________________________________________。(2)TPT催化物質(zhì)交換時嚴(yán)格遵循1∶1反向交換的原則。將離體的葉綠體懸浮于介質(zhì)中，并給予正常光照和飽和CO2，若介質(zhì)中Pi濃度很低，則該懸浮葉綠體中淀粉的合成量會顯著________(填“增加”或“減少”)，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在小麥生長過程中，光合作用末端產(chǎn)物中淀粉合成量________(填“很少”或“較多”)，蔗糖合成量________(填“很少”或“較多”)時，有利于小麥的生長和產(chǎn)量提高。因此，生產(chǎn)中可以適當(dāng)________(填“增加”或“減少”)施用磷肥的量，以達到增產(chǎn)目的。(4)據(jù)圖分析可知，TPT的化學(xué)本質(zhì)最可能是________?？蒲腥藛T要提取小麥的TPT進行分子水平的研究，應(yīng)從________(填“葉片”“根”或“葉片和根”)細(xì)胞中提取。對光合效率不同的小麥品種的TPT進行分析，結(jié)果表明中、低光合效率小麥品種的TPT表達量均較低，而高光合效率小麥品種的TPT表達量較高，這為把________作為篩選高產(chǎn)小麥品種的參考指標(biāo)之一提供可靠證據(jù)。13.科研人員采用不同的光質(zhì)進行番茄育苗，探究番茄育苗的合適光照條件。培育42天后，測定番茄苗的氣孔導(dǎo)度、凈光合速率、葉面積、株高、莖粗、干重等，并計算壯苗指數(shù)(可用其數(shù)值大小衡量秧苗素質(zhì))，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，回答下列問題。光質(zhì)氣孔導(dǎo)度/(mol·m－2·s－1)凈光合速率/(mol·m－2·s－1)葉面積/cm2壯苗指數(shù)C60.265.6330.990.99藍光80.127.1139.271.76綠光40.173.0319.480.27黃光50.764.6727.170.63紅光91.547.8942.241.51(1)采用番茄種子育苗時，需要將種子浸泡一段時間后，再置于適宜條件下培養(yǎng)。從水對生命活動影響的角度分析，浸泡處理的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)實驗過程中，不同組的光照強度應(yīng)________。表中C組屬于對照組，該組的光質(zhì)處理條件是_________________________________________________________________________________________________________________________。(3)由表可知，藍光對壯苗指數(shù)的影響是_________________________________。(4)育苗期間，番茄苗的有機物積累量最多的光質(zhì)處理條件是________，判斷的依據(jù)是___________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：1.B光合作用光反應(yīng)階段能合成ATP并主要用于暗反應(yīng)，有氧呼吸的三個階段均能合成ATP，用于細(xì)胞的生命活動，A正確；所有的活細(xì)胞均能進行呼吸作用，植物體的綠色部位含有葉綠體，在光照下可進行光合作用，B錯誤；光合作用過程中產(chǎn)生的還原氫是NADPH，即還原型輔酶Ⅱ，呼吸作用過程中產(chǎn)生的還原氫是NADH，即還原型輔酶Ⅰ，C正確；光合作用的光反應(yīng)階段有H2O的分解，在有氧呼吸的第二階段中，H2O與丙酮酸反應(yīng)生成CO2和[H]，D正確。2.C密閉容器內(nèi)的植物在光照條件下既能進行光合作用也能進行呼吸作用，植物凈光合速率＝實際光合速率－呼吸速率，凈光合速率只要大于0，則光合作用消耗的CO2量就大于呼吸作用釋放的CO2量；根據(jù)題意，從照光開始，凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0，之后保持不變。說明密閉容器內(nèi)的CO2濃度從光照開始就下降，當(dāng)凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0時，密閉容器內(nèi)的CO2濃度停止下降，然后凈光合速率為0，保持不變，密閉容器內(nèi)的CO2濃度也保持不變，C正確。3.C圖中細(xì)胞器甲為葉綠體，細(xì)胞器乙為線粒體，兩種細(xì)胞器在高等植物和低等植物細(xì)胞中均有分布，A錯誤；當(dāng)光合作用強度大于呼吸作用強度時，綠色植物光合作用利用的CO2除來自細(xì)胞呼吸外，還有一部分來自外界環(huán)境，B錯誤；高等植物細(xì)胞中只有葉綠體的光合作用能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，C正確；線粒體合成的ATP不可用于光合作用的暗反應(yīng)階段，D錯誤。4.D單位時間單位葉面積的O2釋放量可代表凈光合速率，A錯誤；由圖可知，本實驗設(shè)置了前后自身對照，無需增加對照組，結(jié)合圖可知，NaCl處理導(dǎo)致光合作用速率及氣孔導(dǎo)度下降，且隨處理時間的延長，抑制作用越明顯，B、C錯誤；氣孔導(dǎo)度降低導(dǎo)致CO2吸收減少，C3的合成減少，進而減少了對光反應(yīng)產(chǎn)物的消耗，D正確。5.DAB段C3含量不變，對應(yīng)的時間是0～6h。沒有光照，C3含量較高與沒有接受光照有關(guān)，B點開始C3含量降低，表示C3被還原，開始合成有機物，A、B正確；E點時，光照過強，溫度較高，導(dǎo)致氣孔部分關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，生成的C3含量低，C正確；E點時，光照充足，葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的含量較D點高，D錯誤。6.B植物葉肉細(xì)胞長時間處于黑暗環(huán)境下，不能進行光合作用，只能進行細(xì)胞呼吸，②③④⑥過程都不會發(fā)生，A錯誤；晴朗夏天的中午，植物為了降低蒸騰作用，大量氣孔關(guān)閉，影響了葉肉細(xì)胞吸收二氧化碳，導(dǎo)致暗反應(yīng)減弱，進而導(dǎo)致光合作用強度減弱，B正確；晴朗夏天的上午10時左右，光合作用強度大于細(xì)胞呼吸強度，故沒有①二氧化碳的釋放，C錯誤；葉綠體和線粒體是雙層膜的細(xì)胞器，物質(zhì)從產(chǎn)生部位到利用部位都穿過4層膜，8層磷脂分子，D錯誤。7.B遮光后，光反應(yīng)停止，短時間內(nèi)C3被還原成C5的過程減弱乃至停止，而C5固定CO2的過程仍能繼續(xù)，故遮光后C3含量會比照光時的C3含量高，A錯誤；照光處理時類囊體薄膜上可產(chǎn)生NADPH，故可發(fā)生NADP＋與電子和H＋結(jié)合，B正確；照光處理后與遮光處理后葉片的干重差(單位時間內(nèi))是真正光合作用速率，因此不需要測定同等面積葉片的初始干重，C、D錯誤。8.C白瓶透光，瓶內(nèi)水生植物可進行光合作用和呼吸作用，黑瓶不透光，瓶內(nèi)水生植物只能進行細(xì)胞呼吸。在相同條件下培養(yǎng)一定時間，黑瓶中所測得的數(shù)據(jù)表示瓶內(nèi)水生植物呼吸作用所消耗的O2量，為1.5(g·m－3)，白瓶中所測得的數(shù)據(jù)表示瓶內(nèi)水生植物光合作用產(chǎn)生的O2量與呼吸作用消耗的O2量的差值。綜上分析可知，在水深1m處，白瓶中水生植物24小時制造的O2量為3＋1.5＝4.5(g·m－3)，A錯誤；水深2m處白瓶中水生植物能進行光合作用，因此能進行水的光解和C3的還原，B錯誤；水深3m處白瓶中水生植物光合作用產(chǎn)生的O2量與呼吸作用消耗的O2量相等，因此產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體，C正確；在水深4m處，白瓶中水生植物24小時制造的O2量為－1＋1.5＝0.5(g·m－3)，能進行光合作用，D錯誤。9.C圖1中，兩曲線的交點對應(yīng)的是凈光合速率與呼吸速率相等時的溫度，A錯誤；圖2中，C點表示整個植物體光合作用吸收的CO2量等于細(xì)胞呼吸釋放的CO2量，由于植株部分細(xì)胞不進行光合作用，因此對所有進行光合作用的細(xì)胞來說葉綠體消耗的CO2量大于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量，B錯誤；圖3中，A點前呼吸速率大于光合速率，A點后呼吸速率小于光合速率，B點前光合速率大于呼吸速率，B點后光合速率小于呼吸速率，故A、B兩點為光合速率和呼吸速率相等的點，C正確；若在30℃時一晝夜光照10h，則一天CO2的凈吸收量為3.5×10－3×14＝－7，D錯誤。10.(1)無水乙醇增加色素含量以提高對光能的捕獲能力，滿足還原C3所需的ATP和NADPH(2)升高(3)光照強度弱，光反應(yīng)合成的NADPH和ATP少溫度較高，部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足(4)不能并非植物所有的細(xì)胞都能進行光合作用，而植物所有的活細(xì)胞都能進行呼吸作用，當(dāng)大豆葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率時，大豆植株的光合速率小于呼吸速率，凈光合速率小于0，有機物無法積累，大豆植株不能正常生長解析(1)光合色素易溶于有機溶劑，因此常用無水乙醇等有機溶劑提取大豆葉肉細(xì)胞中的色素。在大氣CO2濃度升高的情況下，光合作用的暗反應(yīng)階段速率加快，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH消耗速率隨之加快，此時葉綠體色素含量上升，以提高葉綠體對光能的捕獲能力，滿足還原C3時所需的ATP和NADPH。(2)CO2濃度增加，暗反應(yīng)中CO2與C5反應(yīng)生成C3的過程加快，C3的含量升高，而C5的含量下降，故短時間內(nèi)葉綠體內(nèi)C3/C5的值將升高。(3)7時，不同CO2濃度下大豆葉片凈光合速率大致相等，說明CO2濃度不是限制光合作用的因素，很可能是此時的光照強度弱，光反應(yīng)合成的NADPH和ATP少。與11時相比，13時的溫度較高，蒸騰作用較強，植物為了減少水分的丟失，暫時將部分氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致暗反應(yīng)中CO2供應(yīng)不足，凈光合速率下降。(4)大豆植株內(nèi)所有的活細(xì)胞均能進行呼吸作用，而只有葉肉細(xì)胞才能進行光合作用，因此若大豆葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率，則大豆植株的總光合速率小于呼吸速率，其有機物的合成量小于消耗量，有機物無法積累，大豆植株不能正常生長。11.(1)ATP和NADPH(2)C18O2→C3→TP→蔗糖→淀粉(3)能量和載體蛋白(或答能量和轉(zhuǎn)運蛋白)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(4)甲組不做處理，乙組去除全部根瘤，分別置于缺氮培養(yǎng)液中培養(yǎng)，其他條件相同且適宜再將乙組置于完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)解析(2)為大豆葉片提供C18O2，大豆根中的淀粉會含18O，再結(jié)合題圖可知，18O轉(zhuǎn)移的路徑為：C18O2→C3→TP→蔗糖→淀粉。(3)據(jù)圖可知，蔗糖進入維管束細(xì)胞的方式屬于主動運輸，需要的條件是能量和載體蛋白。根瘤菌是原核生物，沒有線粒體，其細(xì)胞中ATP的產(chǎn)生部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(4)該實驗的目的是驗證根瘤菌能為大豆植株的生長提供氮元素，從而促進光合作用。再結(jié)合材料用具可寫出如下實驗設(shè)計思路：將大豆植株均分成甲、乙兩組，甲組不做處理，作為對照組，乙組去除全部根瘤，作為實驗組，將甲、乙兩組分別置于缺氮培養(yǎng)液中培養(yǎng)，其他條件相同且適宜，一段時間后，利用光合作用測定儀分別測定甲、乙兩組大豆植株的光合速率。再將乙組置于完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)，一段時間后，再用光合作用測定儀測定該組大豆的植株的光合速率。12.(1)葉綠體基質(zhì)C5、蔗糖、淀粉(2)增加TPT催化的運輸嚴(yán)格遵循1∶1反向交換的原則，若介質(zhì)中Pi濃度很低，TP從葉綠體輸出受阻，則TP會較多地轉(zhuǎn)化為淀粉(3)很少較多增加(4)蛋