全国通用2022高考生物二轮复习第二单元专题二两大基础代谢_光合作用和细胞呼吸专题整合

【创新设计】（全国通用）2022高考生物二轮复习第二单元专题二两大基础代谢-光合作用和细胞呼吸专题整合（时间：30分钟　满分：75分）一、选择题（每小题6分，共6小题，共36分）1．（2022·江西五校二次联考）有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段：①C6H12O3→丙酮酸；②丙酮酸＋H2O→CO2＋[H]；③[H]＋O2→H2O，下列与此相关的叙述中正确的是（　　）A．第③阶段反应极易进行，无需酶的催化B．第②阶段无ATP生成，第③阶段形成较多的ATPC．第①②阶段能为其他化合物的合成提供原料D．第①阶段与无氧呼吸的第①阶段不同解析　有氧呼吸第③阶段需酶的催化，A错：第②阶段有ATP生成，第③阶段形成较多的ATP，B错；第①②阶段能为其他化合物的合成提供原料，C正确；有氧呼吸第①阶段与无氧呼吸的第①阶段完全相同，D错。答案　C2．（2022·宁夏银川一中一模）下图表示绿色植物光合作用和细胞呼吸过程中化合物在体内的转移过程，对该过程的分析错误的是（　　）水C3葡萄糖（CH2O）A．①→②过程，[H]在基粒产生到叶绿体基质被利用B．过程②→①需要氧气参与，可以发生在植物体的根、茎等细胞内C．①→②合成的（CH2O）大于②→①消耗的（CH2O），植物表现生长现象D．②→①产生的[H]和①→②产生的[H]均来自H2O解析　②―→①产生的[H]来自葡萄糖和H2O，①―→②产生的[H]来自H2O。答案　D3．如图是酵母菌呼吸作用实验示意图，相关叙述正确的是（　　）8\nA．条件X下葡萄糖中能量的去向有三处B．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生CO2和水C．试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液D．物质a产生的场所为线粒体基质解析　根据产物酒精判断条件X为无氧，无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中，一部分储存在ATP中，大部分以热能形式散失，A项正确；线粒体不能利用葡萄糖，B项错误；试剂甲为酸性重铬酸钾溶液，C项错误；图中无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质，有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质，D项错误。答案　A4.如图表示在适宜的光照强度、温度和水分等条件下，某实验小组所测得的甲、乙两种植株叶片CO2吸收速率与CO2浓度的关系，下列说法正确的是（　　）A．CO2浓度为B时甲、乙植株真光合速率相等B．若将甲、乙植株置于玻璃钟罩内，一段时间后甲植株先死亡C．只要有CO2，植株就能进行光合作用D．A点时，甲植株叶肉细胞光合速率为零解析　由于缺少两植株的呼吸速率数据，因此无法比较两植株真光合作用速率的大小；A点表示甲的光合作用与呼吸作用强度相等，即甲植株进行光合作用的CO2补偿点，其大于乙植株进行光合作用的CO2补偿点，在低CO2浓度条件下，乙植株先于甲植株得到补偿消耗，所以将甲、乙植株置于玻璃钟罩内，一段时间后甲先死亡。A点时，甲植株叶肉细胞的净光合速率为零。答案　B5．（2022·湖北襄阳市调研）为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入①～⑥试管中，加入不同的物质，进行了如下表的实验。类型细胞质基质线粒体酵母菌①②③④⑤⑥葡萄糖－＋－＋＋＋丙酮酸＋－＋－－－8\n氧气＋－＋－＋－注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。下列有关叙述中，不正确的是（　　）A．会产生酒精的试管有②⑥B．会产生CO2和H2O的试管有③⑤C．试管①③⑤的实验结果，可以判断酵母菌进行有氧呼吸的场所D．试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所解析　由表格可知，①试管中不能进行呼吸作用；②试管中进行了无氧呼吸，能够产生酒精和CO2；③试管中能够进行有氧呼吸的第二、三阶段，能产生水和CO2；④试管中不能进行呼吸作用；⑤试管中能进行有氧呼吸，能产生水和CO2；⑥试管中能进行无氧呼吸，能够产生酒精和CO2。据表分析可知，能够产生水和CO2的试管有③和⑤，若要研究酵母菌进行有氧呼吸的场所，必须在有氧条件下进行对照实验，同时还需要有相关的底物，所以①③⑤的实验结果不可以判断出有氧呼吸的场所；能够产生酒精的试管有②⑥，若要研究酵母菌进行无氧呼吸的场所，必须在无氧条件下进行对照试验，因此通过试管②④⑥的实验结果可以作出判断。答案　C6．为了探究大蒜叶片在不同温度下的光合作用和呼吸作用强度，某小组进行了如图甲所示的实验，不同温度下a、b值变化如图乙所示。下列叙述正确的是（　　）A．a表示大蒜的呼吸速率，b表示大蒜的净光合速率B．在13～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度增强，实际光合作用的强度不断减小C．在16℃条件下，10h光照、10h黑暗，大蒜叶片最多能增重10mgD．14℃条件下大蒜的实际光合速率最大8\n解析　由题图分析可知，a代表呼吸速率，b＋a代表净光合速率，A项错误。在13～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度逐渐增强，实际光合作用的强度也逐渐增强，B项错误。在温度为16℃时，维持10h光照、10h黑暗，该条件下大蒜的净光合速率为5，则大蒜叶片最多能增重5×10－4×10＝10（mg），C项正确。大蒜的实际光合速率为b＋2a，则13℃条件下大蒜的实际光合速率为4，14℃条件下大蒜的实际光合速率为7，15℃条件下大蒜的实际光合速率为8，16℃条件下大蒜的实际光合速率为9，D项错误。答案　C二、非选择题（共4小题，共39分）7．（9分）（2022·山东潍坊一模）某生物小组利用图1装置培养某植株幼苗，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：（1）植物根尖细胞对培养液中不同无机盐离子的吸收具有选择性，原因是________________________________________________________________________。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）在光下，根尖细胞内合成[H]的场所有　　　　。（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　　　　。（4）根据测量结果t4时玻璃罩内O2的量与t0时相比增加了128mg，此时植株积累葡萄糖的量为　　　　mg。若t5时温度升高至35℃，植株光合速率的变化是　　　　（升高/不变/降低）。解析　（1）细胞膜上载体的种类和数量直接决定了细胞对离子吸收的选择透过性，Mg2＋是叶绿素的组成成分，故缺Mg2＋时，叶绿素合成减少。（2）根尖细胞无叶绿体，光下产生[H]的场所只有细胞质基质、线粒体基质（进行细胞呼吸时产生）。（3）曲线t1～t2段细胞呼吸速率大于光合速率，CO2浓度一直上升，至t2时呼吸速率与光合速率相等，之后在t2～t4期间，光合速率大于呼吸速率，故小室中CO2浓度一直下降，因此，t1～t4时间段，t2时CO2浓度最高，t4时最低，若此时补充CO2则可形成更多的C3。（4）若t4时比t0时O2净增128mg，根据反应式6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H28\nO，可计算出此时植株积累葡萄糖量为180×128/（6×32）＝120（mg）；由于原为适宜温度25℃，则温度提高至35℃时，对植物光合作用不利，故速率下降。答案　（1）细胞膜上载体的种类和数量不同　叶绿素（2）细胞质基质、线粒体基质（3）t2　t4　增多（4）120　降低8．（11分）（2022·江苏盐城质检）如图所示，图甲表示细胞代谢的某过程，图乙、图丙分别表示光照强度和空气中CO2含量对某绿色植物光合作用的影响，S1、S2、S3的面积大小表示有关生理过程产生或消耗有机物的量。请据图回答下列问题（图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器）：（1）图甲中a为液泡，结构b和结构c依次为　　　　，葡萄糖→③过程中还能产生的物质是　　　　。（2）限制图丙曲线最终趋于平缓的外界因素主要是_______________________________。（3）在图乙曲线中，可用　　　　表示细胞呼吸消耗有机物的量，可用　　　　表示光合作用产生有机物的量。（用S1、S2、S3表示）（4）图丁所示为探究植物光合作用速率的装置。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，水滴位置到X。恒温30min后，将针筒容量调至0.6mL，水滴位置恢复到X。若以氧气释放量来表示光合作用速率，则该植物的光合作用速率是　　　　mL/h，该数值比实际的光合作用速率低，原因是________________________________________。解析　（1）由题意可知，结构b能够利用光能，是叶绿体，叶绿体光合作用产生的氧气能够用于有氧呼吸，线粒体产生的二氧化碳能够用于光合作用，所以结构c是线粒体。物质④参与线粒体中的有氧呼吸过程，是氧气。物质③是丙酮酸，葡萄糖分解产生丙酮酸的过程还产生了[H]和ATP。（2）限制图丙曲线最终趋于平缓的外界因素主要是光照强度、温度。（3）在图乙曲线中，可用S1＋S3表示细胞呼吸消耗有机物的量，可用S2＋S3表示光合作用产生有机物的量。（4）以氧气释放量来表示光合作用速率，恒温308\nmin后，针筒的读数变化是0.6mL－0.2mL＝0.4mL，则一小时后，针筒的读数变化就是0.4×2＝0.8mL，因此该植物的光合作用速率是0.8mL/h，该数值比实际的光合作用速率低，原因是植物同时进行细胞呼吸，消耗了氧气。答案　（1）叶绿体、线粒体　[H]、ATP（2）光照强度、温度（3）S1＋S3　S2＋S3（4）0.8　植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气9．（10分）（2022·甘肃天水一中模拟）研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响，下面两个图是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线。回答下列问题：（1）叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是　　　　，这些色素吸收光能的两个用途是________________________________________________________________________。（2）图甲中A点时叶肉细胞中产生ATP的场所是　　　　，若在CO2浓度为1%条件下进行实验，则图甲中曲线与横坐标的交点（B）位置移动情况是________________________________________________________________________。（3）得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有　　　　h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有　　　　（用字母回答），限制EF段的主要环境因素为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。当图中S1、S2和S3的面积关系为　　　　时，说明实验结束后植株的干重增加了。（4）在图甲实验的环境条件下，若每天光照8h，则平均光照强度至少要大于　　　　klx时，植株才能够正常生长。解析　（1）叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是叶绿素a。这些色素吸收的光能有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP和Pi发生化学反应，形成ATP。（2）图甲中A点时，光照强度为零，说明植物只进行呼吸作用，所以，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。图甲中B点时，O2产生速率为零，说明此时呼吸作用强度等于光合作用强度；若将CO2浓度由0.03%提高到1%，光合作用增强，要保证呼吸作用强度与光合作用强度相等，需降低光照强度，所以B8\n点向左移动。（3）对比甲乙两图可知，图乙中A点开始进行光合作用，G点时光合作用消失，所以得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有14h。图乙中的AB和CD段，O2产生速率分别为－1和1，结合图甲可确定它们所对应的光照强度非常弱，分别为1klx和3klx，所以有光照且光照强度一定保持不变的时间段有AB段和CD段。图乙中的EF段，O2产生速率为5，所对应的光照强度为图甲中的7～9，而在图甲中，光照强度为7～9klx的范围内，O2产生速率不再随光照强度的增加而增加，说明光照强度不是限制光合作用强度的环境因素，所以限制EF段的主要环境因素为CO2浓度。若植株的干重增加，说明到实验结束时，有有机物积累；图中的S1和S3表示夜间及光照强度较弱时消耗的有机物，S2表示白天光照较强时积累的有机物，所以当图中S1、S2和S3的面积关系为S2>S1＋S3时，说明实验结束后植株的干重增加了。（4）在图甲实验的环境条件下，每天在光照的8h内，光合作用实际合成的有机物的量大于一昼夜呼吸作用消耗的有机物的量，植株才能够正常生长。分析图甲可知，纵坐标表示净光合速率，每小时呼吸作用消耗O2量即呼吸速率为2mmol/h，则一昼夜呼吸作用消耗O2量为2mmol/h×24h＝48mmol。若每天光照8h，则平均每小时O2的实际产生量即实际光合速率应大于48/8＝6（mmol/h）时，植株才能够正常生长。依据净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，可解得净光合速率应大于4（mmol/h），所对应的光照强度应大于6klx。答案　（1）叶绿素a　水的分解和ATP的合成（2）线粒体和细胞质基质　向左移动（3）14　AB和CD　CO2浓度　S2>S1＋S3（4）610．（9分）某村存在严重的镉污染，现已知野生苋对镉具有超量吸收能力，下面是科研小组以该植物为研究材料，在A组（普通土壤条件）、B组（镉污染土壤）、C组（镉污染土壤＋施加适量生石灰）三种实验条件下进行测定，所得到的其叶片净光合速率、气孔导度（注：气孔导度越大，气孔开启程度越大）及叶绿素总量等指标的变化如图所示，请据图回答问题：（1）光合色素位于　　　　　　　　，可用　　　　提取。在B组实验条件下，每6h取样，提取野生苋叶肉细胞中光合色素进行分离，色素带同正常情况下相比，会出现什么变化？____________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）C组实验条件下第6h，叶肉细胞产生ATP的场所有　　　　，叶肉细胞内O2的转移途径是　　　　　　。图1、2、3所示实验结果表明，生石灰能够　　　　镉对植物光合作用的影响。8\n解析　（1）光合色素分布在叶绿体内类囊体的薄膜上，绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的光合色素。由图3可知镉污染条件下，野生苋叶肉细胞中叶绿素总量减少，光合色素经提取分离后第三条和第四条色素带变窄。（2）C组实验条件下第6h净光合速率大于0，即光合速率大于呼吸速率，叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；叶肉细胞内O2从叶绿体转移到线粒体和细胞外。从图形分析，C组实验条件下（起始点除外），野生苋的气孔导度、叶绿素总量、净光合速率都高于B组的，说明生石灰能够在一定程度上降低镉对野生苋光合作用的影响。答案　（1）叶绿体内类囊体薄膜　无水乙醇　（第三条）蓝绿色的叶绿素a和（第四条）黄绿色的叶绿素b的色素带变窄（第三条、第四条色素带变窄）（2）叶绿体、线粒体和细胞质基质　从叶绿体到线粒体和细胞外　在一定程度上降低8