2019高考生物二轮复习专题二代谢第2讲细胞呼吸与光合作用第课时大题专攻检测卷

第2讲 细胞呼吸与光合作用 第Ⅲ课时 大题专攻检测卷

1．菠萝植株的叶肉细胞在干旱条件下有一个很特殊的CO2同化方式，夜间气孔开放，吸收CO2生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，如图甲所示。表乙是在土壤中不同含水量的条件下，测得的菠萝植株的部分生理特征。根据相关内容回答下列问题：

指标 处理 X 轻度缺水 重度缺水 土壤含 水量(%) 25 13 6 叶长度 (cm) 42.8 38.2 38.1 乙 (1)图甲中，能参与CO2固定的物质有____________。PGA即暗反应中的________。 (2)干旱条件下，白天当光照、温度等适宜时，菠萝叶肉细胞的光合速率最可能________(填“小于”“等于”或“大于”)呼吸速率，说明原因：___________________

________________________________________________________________________。 (3)干旱条件下，菠萝叶肉细胞夜间pH会有所下降，原因是________________________________________________________________________。

(4)表乙中X组起________作用。据表分析，在干旱环境条件下，菠萝产量会降低，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 解析：(1)由图甲分析可知，参与CO2固定的有两个结构：细胞质基质和叶绿体。在细胞质基质中，CO2与PEP结合生成OAA；在叶绿体中，CO2与RuBP结合生成PGA。分析图甲中PGA所处的位置及参与的反应可知，PGA即C3。(2)由于干旱条件下，白天菠萝植株叶肉细胞的气孔关闭，不与外界环境进行气体交换，而光照、温度适宜，光合作用消耗的CO2来自叶肉细胞自身呼吸产生的CO2和苹果酸经脱羧作用产生的CO2，即叶肉细胞经光合作用消耗的CO2多于其经呼吸作用产生的CO2，故叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率。(3)干旱条件下，由于夜间菠萝叶肉细胞合成并储存苹果酸，故pH会有所下降。(4)由表格数据可知，X组为

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叶宽度 (cm) 3.3 3.1 3.1 叶绿素含量 (mg·g·FW) 0.78 0.63 0.52 －1适宜的土壤含水量，起到了对照作用。在干旱环境条件下，菠萝产量降低的原因为叶面积减小，叶绿素含量下降，光合作用减弱，产生的有机物减少。

答案：(1)PEP、RuBP C3 (2)大于 光合作用中CO2的吸收量大于呼吸作用中CO2的释放量(合理即可) (3)夜间菠萝叶肉细胞合成苹果酸并储存在液泡中(合理即可) (4)对照 干旱条件下，菠萝植株的叶面积减小，叶绿素含量下降，光合作用减弱，产生的有机物减少(合理即可)

2．某研究小组想测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异，设计了以下的实验装置。实验中分别以20粒萌发的种子和4条蚯蚓为材料，每隔5 min记录一次有色液滴在刻度玻璃管上的读数，结果如表1所示。请回答以下问题：

有色液滴移动的距离(mm)

生物 萌发的种子 蚯蚓 时间(min) 0 0 0 5 8 4.5 10 16 9 表1

(1)装置图中的Y溶液是________，其作用是__________________。设置乙装置的目的是__________________。

(2)实验开始后保持注射器的活塞不移动，有色液滴将向________移动(填“左”或“右”)，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是________。

(3)另一组该实验装置每隔5 min测量时，将注射器活塞往________(填“上”或“下”)移动，待有色液滴回到实验开始时的位置停止，根据活塞移动距离可测出气体的变化量，其中以小麦为材料的结果如表2所示：

时间(min) 注射器量取的气体变化体积(mL) 0 0 5 1.5 表2 分析数据可知该段时间小麦种子的有氧呼吸速率为____________，在此过程中，有氧呼吸的强度越来越________。

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15 23 11.5 20 29 13.5 25 34 15.5 10 3.0 15 4.2 20 5.0 25 5.5 解析：(1)甲、乙装置中所放置的Y溶液为NaOH溶液，用以吸收呼吸作用产生的CO2，可以通过测量O2量的变化测定呼吸速率，乙装置的作用是对照，可排除微生物及环境因素对实验的干扰。(2)实验开始后，若保持注射器的活塞不动，甲装置进行有氧呼吸消耗O2，有色液滴会向左移动。将蚯蚓的实验装置所测得的液滴移动的距离之差除以时间，即为液滴移动的速率，由表可知在最初的0～5 min和5～10 min内有色液滴移动的速率最大，为4.5/5＝0.9(mm/min)。(3)甲装置内O2被消耗，生成的CO2被NaOH溶液吸收，气压下降，若要保持有色液滴的位置不变，需将注射器活塞往下移动；将量取的气体变化体积除以时间即为有氧呼吸速率，由表可知，在此过程中，有氧呼吸速率＝5.5/25＝0.22(mL/min)；且此过程中，前10 min有氧呼吸速率较大，后15 min逐渐减弱。

答案：(1)NaOH 吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2 排除微生物及环境因素对实验的干扰(或对照作用)

(2)左 0.9 mm/min (3)下 0.22 mL/min 弱

3．(2018·西安模拟)某生物小组利用图1装置在光合作用最适温度(25 ℃)下培养某植株幼苗，通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O2释放速率来测量光合速率，结果如图2所示。请据图回答下列问题：

(1)若用缺镁的完全培养液培养，叶肉细胞内________合成减少，从而影响植物对光的吸收。

(2)光照条件下植物吸收的CO2在________(细胞具体结构)中参与反应，而在黑暗、O2

充足条件下CO2是由____________(细胞具体结构)释放的。光照条件下，根尖细胞内合成ATP的场所除线粒体外还有____________________。

(3)曲线中t1～t4时段，玻璃罩内CO2浓度最高点和最低点依次是________和________；

t4时补充CO2，此时叶绿体内C3的含量将________。

(4)根据测量结果t4时玻璃罩内O2的量与t0时相比增加了128 mg，此时植株积累葡萄糖的量为________mg。若t5时温度由25 ℃升高至35 ℃，植株光合速率的变化是________(填“升高”“不变”或“降低”)。

解析：(1)镁元素为合成叶绿素所必需的元素，缺镁会使叶肉细胞内叶绿素的合成减少，影响植物对光的吸收。(2)光照条件下，植物进行光合作用，吸收CO2释放O2，CO2参与光合作用的暗反应阶段，场所为叶绿体基质。黑暗、O2充足条件下，植物进行有氧呼吸，有氧呼吸的第二阶段会产生CO2，场所为线粒体基质。根尖细胞没有叶绿体，因此光照条件下只能进行呼吸作用，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，在细胞质基质中葡萄糖被分解为丙

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酮酸与[H]，同时合成少量ATP。(3)观察图2，t1～t2时段，光合速率小于呼吸速率，表现为消耗O2，释放CO2，CO2含量增多；t2～t4时段光合速率大于呼吸速率，表现为吸收CO2，CO2含量减少，因此CO2浓度最高的点是t2，最低的点是t4。由于t3～t4阶段O2的释放速率下降，而补充CO2后，O2的释放速率又逐渐增高，故推测t3～t4阶段下降的原因为CO2浓度不足，抑制了光合作用的暗反应阶段，故补充CO2后，暗反应速率加快，叶绿体内C3的含量光能

增多。(4)根据光合作用的总反应式：6CO2＋6H2O叶绿体――→C6H12O6＋6O2，O2增加了128/32＝4 mmol，因此增加的葡萄糖的质量为180×4/6＝120 mg。光合作用需要酶的参与，由题可知，光合作用的最适温度为25 ℃，因此将温度调到35 ℃后，酶的活性降低，光合速率也随之降低。

答案：(1)叶绿素 (2)叶绿体基质 线粒体基质 细胞质基质 (3)t2 t4 增多 (4)120 降低

4．植物叶片上的气孔主要由两个保卫细胞构成，保卫细胞水分的得失可引起气孔的开闭，这种变化称为气孔运动。气孔运动可改变叶肉细胞胞间CO2浓度。科研人员在适宜条件下测量了夏季晴天水稻叶片净光合速率和叶肉细胞胞间CO2浓度在白天的日变化，结果如图所示。请据图回答下列问题：

(1)与10：00相比，12：00时叶肉细胞中C5的含量______(填“更高”“相等”或“更低”)。

(2)14：00时叶片中有机物的积累量________(填“大于”“等于”或“小于”)18：00时。

(3)18：00后，叶肉细胞中C3的还原速率逐渐________(填“增大”“不变”或“减小”)，原因是____________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (4)土壤供水不足时，可引起植物叶片萎蔫，此时在萎蔫叶片产生的____________(激素)调节下，保卫细胞渗透失水，体积缩小，气孔关闭。

解析：(1)与10：00相比，12：00时由于气孔关闭等原因，叶肉细胞胞间CO2浓度降低，导致叶肉细胞中C5与CO2的结合减弱，C5的含量更高。(2)因为14：00～18：00时的净光合速率大于0，所以14：00时叶片中有机物的积累量小于18：00时。(3)18：00后，叶肉细胞中C3的还原速率逐渐减小，原因是光照强度减弱，光反应速率减慢，产生的ATP和[H]减少。(4)萎蔫叶片产生的激素是脱落酸，土壤供水不足时，可引起植物叶片萎蔫，此时在萎

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