优化设计高考生物二轮专题二时演练知能提升

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www.ks5u.com ‎1．人们对光合作用的认识经历了漫长的探索历程。下列有关光合作用探究历程中的经典实验的叙述，错误的是(　　)‎ ‎①梅耶证明了光合作用把光能转换成化学能储存在有机物中　②萨克斯利用同位素标记法证明光合作用能产生淀粉　③鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气全部来自水　④卡尔文利用同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转变成有机物的途径 ‎　　　　　　　　　　　　‎ A．①② B．③④‎ C．①④ D．②③‎ 解析：选A。梅耶通过能量守恒定律，指出光合作用把光能转换成化学能储存起来，但并没有用实验来证明。萨克斯证明光合作用能产生淀粉，但没有利用同位素标记法。‎ ‎2．如图表示真核生物细胞呼吸过程图解，对此有关叙述不正确的是(　　)‎ A．整个③④过程都在细胞质基质中进行 B．过程②③④的每一阶段都伴随着过程①的进行 C．过程②③④的第一阶段都会形成丙酮酸和[H]‎ D．人在剧烈运动时肌细胞产生的CO2只来源于②过程 解析：选B。过程③④为无氧呼吸，场所是细胞质基质。过程②③④第一阶段的场所都是细胞质基质，都会形成丙酮酸和少量的[H]，并且都有ATP的形成；无氧呼吸的第二阶段不会形成ATP。人在剧烈运动时肌细胞会进行无氧呼吸产生乳酸，但此过程不会产生CO2，所以人在剧烈运动时肌细胞产生的CO2只来源于②过程。‎ ‎3．如图表示某绿色植物的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时(其他条件不变且适宜)，单位时间内O2吸收量和O2产生量的变化。下列相关叙述正确的是 (　　)‎ A．光照强度为a时，细胞中产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体 ‎ B．光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率 C．光照强度为c、d时，该细胞能积累有机物 D．光照强度为d时，细胞需吸收2个单位的二氧化碳 解析：选C。O2产生量代表真光合作用速率，O2吸收量代表呼吸作用消耗外界的O2量。由图可知，当光照强度为a时，O2产生量为0，此时只进行呼吸作用，细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体，A项错误。光照强度为b时，O2吸收量与O2产生量相等，此时呼吸作用消耗6个单位氧气，其中3个单位由光合作用提供，3个单位来自外界，光合作用速率小于呼吸作用速率，B项错误。光照强度为c时，O2‎ 产生量为8个单位，向外界释放2个单位的O2，光合作用速率大于呼吸作用速率，细胞积累有机物；光照强度为d时，O2产生量为10个单位，向外界释放4个单位的O2，细胞需要吸收4个单位的二氧化碳，光合作用速率大于呼吸作用速率，细胞积累有机物，C项正确、D项错误。‎ ‎4．将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测量的条件和结果如图所示(数据均在标准状况下测得)。下列说法错误的是(　　)‎ ‎ A．影响A点和B点光合作用的因素都包括光照强度 B．在B点所示条件下，该植物光合作用速率为44.8 mL CO2·h－1‎ C．A点时CO2固定和还原的速率均大于B点 D．与15 ℃相比，25 ℃条件下与植物细胞呼吸有关的酶活性较大 ‎ 解析：选C。由题图可知，影响A点和B点光合作用的因素都包括光照强度。在B点所示条件下，植物光合作用速率＝22.4＋22.4＝44.8 mL CO2·h－1。A点光合作用速率小于B点，因此，A点时CO2固定和还原的速率均小于B点。25 ℃条件下植物细胞呼吸速率大于15 ℃条件下，因此，25 ℃条件下与植物细胞呼吸有关的酶的活性较大。‎ ‎5．如图表示某种生理作用的过程。其中甲、乙、丙代表有关生理过程发生的场所，①、②代表有关物质。下列有关叙述中，正确的是(　　)‎ A．该图表示光合作用的生理过程 B．酵母菌和乳酸菌都可在甲和乙内发生生理过程 C．物质①表示丙酮酸，物质②表示ATP D．丙表示线粒体内膜，该处能产生大量的ATP 解析：选D。该图表示有氧呼吸过程；甲、乙分别表示细胞质基质、线粒体基质，酵母菌是真核生物，可以在甲、乙中发生生理过程，乳酸菌是原核生物，只能在甲中发生生理过程；物质①表示丙酮酸，物质②表示[H]；丙表示线粒体内膜，在该处[H]和氧气反应生成水，同时产生大量能量，生成大量ATP。‎ ‎6．如图表示高等植物体内光合作用和呼吸作用的部分代谢途径，下列有关叙述中不正确的是(　　)‎ A．叶肉细胞中，只要线粒体消耗O2，光合作用就不缺少ATP和CO2‎ B．过程②需要ATP，过程①③④产生ATP C．对于正常光合作用的叶片，如果突然降低光照强度，过程①②都会减弱 D．叶肉细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质中都含有与合成ATP有关的酶 解析：选A。图中过程①②③④依次为光合作用的光反应阶段、光合作用的暗反应阶段、有氧呼吸的第一阶段、有氧呼吸的第三阶段。在叶肉细胞中，线粒体产生的能量并不用于光合作用，光合作用光反应阶段产生的ATP用于暗反应阶段，A项错误。过程②是C3的还原，需要ATP和[H]，过程①③④‎ 都能产生ATP，B项正确。对于正常光合作用的叶片，若突然降低光照强度，过程①减弱，过程②因缺少ATP和[H]也会减弱，C项正确。叶肉细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质中都能够产生ATP，故都含有与合成ATP有关的酶，D项正确。‎ ‎7．图甲表示a、b、c、d条件下测得某植物种子萌发时CO2和O2的体积变化的相对值。图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系。下列说法正确的是(　　)‎ ‎ ‎ 乙 A．a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B．b条件下，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1∶5‎ C．图乙中，当光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体 D．图乙中，限制a、b、c点光合作用速率的因素主要是光照强度 解析：选B。a条件下，该植物细胞只进行无氧呼吸，呼吸产物除CO2外还有酒精，A错误；b条件下，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1∶5，B正确；图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系，蓝藻是原核生物，无线粒体和叶绿体，C错误；图乙中，限制a点和c点光合作用速率的因素不是光照强度，D错误。‎ ‎8．如图表示某绿色植物在夏季晴朗的一天中CO2吸收速率的变化，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．曲线a～b段上升的主要原因是温度不断升高，使光合作用增强 B．曲线b～c段下降的原因是光反应所需的水分不足 C．曲线d～f段下降的原因是呼吸作用不断加强 D．曲线上a、e点，光合作用的强度与呼吸作用的强度相等 解析：选D。由图可知，曲线a～b段上升的主要原因是光照强度不断增强，使光合作用增强，A项错误。曲线b～c段下降的原因是光照过强，植物气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，光合作用强度下降，B项错误。曲线d～f段下降的原因是光照强度下降，光合作用强度下降，C项错误。曲线上a、e点CO2吸收速率为0，即光合作用消耗CO2的速率与呼吸作用产生CO2的速率相等，D项正确。‎ ‎9．下列有关光合作用和细胞呼吸的相关叙述中，不正确的是(　　)‎ A．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量(2014全国新课标Ⅱ，6D)‎ B．有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同(2013全国新课标Ⅱ，3D)‎ C．叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP(2012全国大纲，2B)‎ D．离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应(2011浙江，1D改编)‎ 解析：选C。病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。酵母菌为兼性厌氧型微生物，进行有氧呼吸时，呼吸产物是CO2和水，进行无氧呼吸时，呼吸产物是酒精和CO2；黑暗条件下叶绿体不能合成ATP；暗反应需要的外部条件：ATP、[H]及CO2；有氧呼吸的第三个阶段在线粒体内膜上完成。‎ ‎10．离体叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果实验中断CO2的供应，下列关于一段时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中，正确的是(　　)‎ 解析：选B。离体叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，突然中断CO2的供应使C3合成减少，一段时间内暗反应逐渐减弱，其消耗的ATP也逐渐减少，故ATP相对含量逐渐增加；随着暗反应的减弱，光反应也逐渐减弱，故叶绿体内O2含量逐渐减少。‎ ‎11．在CO2浓度为0.03%和适宜的恒定温度条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如图。下列有关分析正确的是 (　　)‎ A．当光照强度为1 klx时，植物甲开始进行光合作用 B．当光照强度为3 klx时，植物乙的总光合速率是0 mg/(100 cm2叶·h)‎ C．若在c点时突然停止CO2供应，短时间内植物甲的叶绿体中C3的含量会增加 D．d点时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2的浓度 解析：选D。由图中信息可以看出，该实验是探究光照强度对光合作用强度的影响。纵坐标表示净光合作用速率，当光照强度为1 klx时，植物甲光合作用速率与呼吸作用速率相等，说明植物甲在小于1 klx光照强度下已经开始进行光合作用；当光照强度为3 klx时，植物乙的光合作用速率与呼吸作用速率相等，则总光合速率为20 mg/(100 cm2叶·h)；在c点时，突然停止CO2的供应，短时间内植物甲的叶绿体中C3的含量会减少，C5的含量会增加；d点时植物乙的光合作用速率不再随光照强度的增大而增大，且温度适宜，CO2浓度为0.03%，因此此时限制植物乙光合作用速率增大的主要环境因素是CO2的浓度。‎ ‎12．如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围内。下列分析错误的是(　　)‎ A．甲图中a点的内在限制因素可能是叶绿体中酶的数量或色素的数量不足 B．乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3与C5的生成量都多 C．丙图中，随着温度的升高，曲线的走势将稳定不变 D．图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度 解析：选C。乙图中d点时的光照较c点强，光反应生成的ATP和[H]较多，促进C3的还原，使C5生成量多，因此C5与CO2结合生成C3的量也会增多，故B项正确。温度通过影响酶的活性影响代谢，在丙图中，随着温度的进一步升高，曲线的走势将下降，故C项错误。‎ ‎13．如图表示某植物叶肉细胞中进行的两项重要的生理活动，回答下列问题：‎ ‎(1)在夜晚不能进行③②过程，原因是缺少_____________________________。‎ ‎(2)可以产生[H]的过程是图中的________，需要消耗[H]的过程是图中的________(用图中的数字回答)，该细胞合成1 mol C6H12O6所需的ATP(来自[H]中的能量忽略不计)________(填“大于”、“小于”或“等于”)1 mol C6H12O6彻底氧化分解产生的ATP。 ‎ ‎(3)如果光合作用的原料H2O中有0.52%含18O，CO2中有0.48%含18O，则短时间内光合作用产生的氧气中含18O 标记的氧原子所占的比例为________。‎ ‎(4)该植物表皮上的气孔在夜晚打开，白天关闭，这是对环境的适应，推测其最可能的生活环境是________。从进化角度看，这种特点的形成是______________的结果。‎ ‎(5)植株叶片由幼叶到成熟叶的发育过程中总的叶绿素含量增加，其叶肉细胞的叶绿体中数量明显增多的结构是________；叶片发育过程中叶面积逐渐增大，参与此过程的植物激素主要是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)图示中X物质表示光合作用中的C3，则过程③表示光合作用暗反应中CO2的固定，过程②表示光合作用暗反应中C3的还原，暗反应的进行需要光反应阶段为其提供ATP和[H]。(2)Y物质表示呼吸作用的中间产物丙酮酸，过程①④表示细胞有氧呼吸的第一、二阶段，均有[H]的产生，细胞有氧呼吸分解葡萄糖释放的能量中只有少部分生成了ATP，大部分以热能的形式散失，所以光合作用生成1 mol葡萄糖所需ATP大于1 mol葡萄糖进行有氧呼吸产生的ATP。(3)光合作用过程中产生的O2全部来自H2O。(4)气孔是植物蒸腾作用散失水分的通道，在长期自然选择作用下，该植物在夜间开放气孔、白天关闭气孔以适应干旱炎热的环境。(5)叶绿素主要分布在叶绿体的基粒上，在幼叶到成熟叶片的发育过程中叶绿体中基粒数量会明显增多；叶片面积增大的过程中，参与调节的激素主要有生长素和细胞分裂素。‎ 答案：(1)ATP、[H]　(2)①④　②　大于　(3)0.52%　(4)炎热干旱　自然选择　(5)基粒 ‎(类囊体)　生长素和细胞分裂素 ‎14．回答下列与光合作用和细胞呼吸影响因素相关的图表曲线类问题：‎ ‎(1)图1是棉花叶片在夏季晴朗的一天中6～18时的光合作用变化曲线，图2表示光照强度与光合作用速率的关系。分析图1可知，一天中光合作用强度两次下降的原因不同，第一次是因为温度过高，气孔关闭，____________吸收量减少，第二次是因为____________下降，光反应产生的________减少。图1中b点与c点相比，叶绿体中的ATP含量________。由图2曲线的特点可知，处于X点时细胞中产生ATP的细胞器有____________。对于图2来说，若适当提高温度，则Y点应______________移动；若图2曲线表示阴生植物，则Y点应________移动。‎ ‎(2)图3中，甲图表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系，乙图表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积)(注：不考虑无氧呼吸)。图甲中的纵坐标数值即为图乙中的____________。图甲中e点以后，乙图中m4不再增加，其主要原因是叶绿体中的____________有限，不能吸收和利用更多的光能。甲图中c点时，乙图中的等量关系为____________。‎ 图3‎ ‎(3)在一定的实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系如图4所示。影响图甲中曲线上的A点上下移动的主要外界因素是________。图乙中的数据需在________条件下测量。图丙，若大棚的温度设定为两曲线交点处的温度，且保持恒温，每日光照12 h植物体干重将________。用大棚种植该蔬菜时，白天应控制光照为________点对应的光照强度，温度为________最佳。‎ 图4‎ 解析：(1)从图1曲线可以分析出，一天中第一次光合作用强度下降是因为气温过高，为避免蒸腾作用失水过多气孔暂时关闭，CO2吸收量减少所致；而第二次光合作用强度下降是因为光照强度下降，光反应产生的[H]、ATP减少，暗反应速率下降。分析图1中b点与c点，b点比c点光合作用强度高，因而叶绿体中的ATP含量较多。由图2曲线可知，处于X点时，该植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，因此，细胞中能够产生ATP的细胞器只有线粒体。对于图2来说，Y点为光补偿点，此时光合速率＝呼吸速率。若适当提高温度，呼吸速率加快，光照强度需大于Y点，其光合速率才能与上升的呼吸速率相等，则Y点应向右移动；若图2曲线表示阴生植物，则Y点应向左移动。(2)图甲中的纵坐标数值是整个细胞吸收的CO2量，即为图乙中的m3。图中e点以后，乙图中m4不再增加，即达到光饱和，其主要原因是叶绿体中的色素有限，来不及吸收和利用那么多的光能。甲图中c点时，光合速率等于呼吸速率，故有m1＝n1＝m4＝n4。(3)图甲中A点表示植物呼吸作用强度，主要影响因素是温度；图乙表示氧气浓度对植物呼吸作用强度的影响，对于绿色植物应该在无光条件下测量，避免光合作用对实验结果的影响；图丙两曲线交点处真正光合作用强度与植物呼吸作用强度相等，没有有机物的积累，无光时间段植物呼吸消耗有机物，因此每日光照12 h植物体干重将减少；大棚种植，白天应控制光照为C点对应的光照强度，温度为25 ℃最佳。‎ 答案：(1)CO2　光照强度　[H]、ATP　较多　线粒体　向右　向左　(2)m3　色素　m1＝n1＝m4＝n4　(3)温度　无光　减少　C　25 ℃‎ ‎15．探究环境因素对不同植物光合作用强度的影响。‎ 材料处理：利用打孔器对兰草和玉米的幼嫩叶片打孔，获取一批直径为1 cm的叶圆片。将叶圆片细胞间隙中的气体排出，叶圆片沉到蒸馏水底部，置于黑暗处待用。 ‎ 实验过程：取4支试管，按表中的步骤进行实验，而后同时置于40 W的白炽灯下，各试管与白炽灯的距离均为20 cm，观察叶圆片上浮的情况，得到下表实验结果。‎ 试管 ‎1号 ‎2号 ‎3号 ‎4号 步骤 溶液(10 mL)‎ 蒸馏水 ‎1% NaHCO3‎ 蒸馏水 ‎1% NaHCO3‎ 植物种类 兰草 兰草 玉米 玉米 叶圆片数 ‎(沉入水底)‎ ‎5‎ ‎5‎ ‎5‎ ‎5‎ 结果 第1片叶圆片 上浮时间 ‎/‎ 第78分钟 ‎/‎ 第100分钟 ‎ 第5片叶圆片 上浮时间 ‎/‎ 第140分钟 ‎/‎ 第211分钟 ‎ 实验结束时沉入 水底的叶圆片数 ‎5‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎0‎ 请分析回答下列问题：‎ ‎(1)该实验过程采用的是________方法。‎ ‎(2)1、3号试管叶圆片一直到实验结束仍沉水底的原因是______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)2、4号试管叶圆片上浮的原因是__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)有人从上述实验结果分析，不同植物的叶圆片在相同条件下上浮所需的时间存在差异的原因可能是由于不同植物的叶圆片质量不同，‎ 也可能是由于不同植物的叶细胞间隙大小不同(细胞间隙越大积聚气体的速度越快)。但利用电子天平称量相同数量的兰草、玉米的叶圆片，发现两者等重。怎样针对上述问题展开进一步的探究呢？请简要说明实验思路。________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)为了更好地研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系：将等量同种植物的抽空叶圆片转至不同浓度的NaHCO3溶液中，给予适宜的光照、温度等条件，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间，绘制如图。有关分析正确的是(　　)‎ A．在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用强度逐渐减小 B．在bc段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间 C．在c点以后，NaHCO3溶液浓度过高，可能使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降 D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用。‎ 解析：(1)叶细胞间隙中充有气体，排出间隙中气体后叶片密度增大叶圆片沉入水底，如果细胞能产生气体充入间隙中叶圆片又会上浮，因此本实验采用产气排水法。(2)1、3号试管中为蒸馏水，无二氧化碳供给，不能进行光合作用，因此无气体产生。此外，蒸馏水中也无氧气供给，细胞也不能进行有氧呼吸。(3)2、4号试管中NaHCO3供给二氧化碳，在一定强度的光照下光合作用强度大于呼吸作用强度，产生的氧气充入细胞间隙，从而使浮力增大。(4)相同数量的叶片质量相同，排除了质量的差别，则影响因素可能是细胞间隙的大小，因此可通过显微镜进行观察。(5)叶片上浮所需时间越短光合作用强度越大，在ab段随NaHCO3浓度增加，光合作用强度增大。从曲线分析在bc段随NaHCO3浓度增加光合作用强度基本不变，因此单独增加NaHCO3浓度不会缩短叶片上浮所需时间。虽然NaHCO3中不含氧气，但当光合作用进行时产生的氧气能使细胞进行有氧呼吸。‎ 答案：(1)产气排水　(2)蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶圆片不能进行光合作用和有氧呼吸，其浮力基本不变　(3)光合作用强度大于有氧呼吸强度，光合作用产生的O2量多于有氧呼吸消耗的O2量，使叶细胞间隙的O2增加，从而使叶圆片浮力增加　(4)取两种植物的叶片制作切片，在显微镜下观察各自叶切片，比较两者叶细胞间隙大小　(5)C