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光合作用和细胞呼吸 A组
一、选择题(共11小题，每小题5分，共55分)
1．(2014•课标Ⅰ)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是 ( )
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降
D．NADPH/NADP＋比值下降
【解析】 黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停止，A项正确。ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP＋增多，C、D项正确。光反应产生的ATP和NADPH减少，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢，B项错误。
【答案】 B
2．叶面系数是单位面积上的植物叶面积数。据测定，当叶面系数为1时，叶片所吸收的光能约占全部光能的20%，当叶面系数为4时，吸收光能约占全部光能的70%。这表明，合理密植，适当增加叶面系数 ( )
A．农作物产量会随叶面系数的增长而无限增长
B．可充分利用光能，使植物充分地进行光合作用
C．使叶片相互重叠、遮挡，降低光能利用率
D．使植物的光合作用和细胞呼吸都增强，所以不能提高农作物产量
【答案】 B
3．(2013•新课标全国卷Ⅱ)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是 ( )
A．肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸
B．与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码
C．破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中
D．有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同
【解析】 本题考查微生物的呼吸作用相关知识。肺炎双球菌是好氧细菌，为原核生物，无线粒体，但细胞中有与有氧呼吸有关的酶，所以可以进行有氧呼吸，A正确；细菌拟核的基因控制生物的主要性状，控制细菌主要的生命活动，质粒的基因控制生物的特殊性状，如抗药性、固氮、抗生素生成等，B正确；破伤风芽孢杆菌为厌氧细菌，适宜生活在无氧环境中，C错误；酵母菌既能进行有氧呼吸产生CO2和H2O，又能进行无氧呼吸产生酒精和CO2，D正确。
【答案】 C
4．(2013•海南高考)在温度、光照等适宜条件下，将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡。下列对种子死亡原因的分析，合理的是( )
A．缺乏胚芽生长所必需的营养物质
B．不能通过光合作用合成有机物
C．呼吸作用产生的能量均以热能释放
D．呼吸作用的产物对其产生毒害作用
【解析】 本题考查对种子死亡原因的分析。消毒后有生活力的种子在适宜条件下，放在无菌水中，种子进行无氧呼吸产生了酒精等有害物质，酒精对细胞具有毒害作用，导致种子死亡，故正确。种子贮存营养物质供种子萌发、光合作用合成有机物、呼吸作用释放能量，这些都不是导致种子死亡的原因。
【答案】 D
5．下图表示光合作用与细胞呼吸过程中的物质与能量代谢。对该图理解错误的是( )
A．①过程需要光能与叶绿体中的色素分子参与
B．②过程利用的ATP还可以来自③过程产生的
C．③过程的氧化产物可能是水和二氧化碳
D．④过程的能量可被多种生命活动所利用
【解析】 ①过程为光反应时ATP的形成，需要光能与叶绿体中的色素分子参与；②过程属于光合作用暗反应过程，需要利用①过程形成的ATP；③过程为细胞呼吸，可能进行有氧呼吸，将有机物彻底氧化分解为水和二氧化碳，也可能进行无氧呼吸，将有机物不彻底氧化分解成酒精、二氧化碳或乳酸。
【答案】 B
6．(2014•四川理综)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是 ( )
A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作
【解析】 A项，当光照强度为0时，植物只进行细胞呼吸，由坐标图中数据可知，桑树间作时的呼吸强度比单作时的大，大豆间作时的呼吸强度比单作时的小。B项，由坐标图中数据可知，与单作相比，间作时桑树光合作用的光饱和点增大，大豆光合作用的光饱和点减小。C项，由坐标图中数据可知，在较低光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时增强，在较高光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时减弱。D项，由坐标图中数据可知，单作时大豆开始积累有机物时的最低光照强度大于间作时。
【答案】 D
7．有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下图所示。据图中信息推断错误的是( )
A．O2浓度为a时酵母菌没有有氧呼吸，只进行无氧呼吸
B．当O2浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程会不同
C．当O2浓度为c时，2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D．a、b、c、d不同O2浓度下，细胞都产生[H]和ATP
【答案】 C
8．(2014•聊城模拟)科学家提取出植物细胞中的叶绿体，将叶绿体膜破坏，分离出基质和基粒，用来研究光合作用过程。下列条件下不能产生葡萄糖的是( )
选项 场所 光照 二氧化碳 ATP [H] C3
A 基质 － ＋ ＋ ＋ －
B 基粒 ＋ ＋ － － ＋
C 基质和基粒 ＋ ＋ － － －
D 基质和基粒 ＋ － － － ＋
备注：“＋”表示有，“－”表示“无”
【答案】 B
9．(2014•北京模拟)某些植物在早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其他细胞100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%，此时的花序细胞 ( )
A．主要通过无氧呼吸生成ATP
B．产生的热量远多于其他细胞
C．线粒体基质不参与有氧呼吸
D．没有进行有氧呼吸第三阶段
【解析】 由题目中的“花序细胞的耗氧速率高出其他细胞100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%”可知，花序细胞主要通过有氧呼吸生成ATP；产生的热量远多于其他细胞。
【答案】 B
10．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图。请据图判断下列叙述不正确的是( )
A．光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同
B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同
C．光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高
D．光照强度为a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
【解析】 图中显示影响光合作用的因素有光照强度、温度和CO2浓度。曲线Ⅱ和Ⅲ的温度是相同的，当光照强度为a时，光合作用强度不同的原因是CO2浓度不同，曲线Ⅰ和Ⅱ的CO2的浓度是相同的，当光照强度为b时，光合作用强度差异的原因就是温度的不同。光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高也是正确的。光照强度为a～c，曲线Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而不再变化。
【答案】 D
11．(能力挑战题)以单位时间吸收或释放的CO2量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图所示。下列分析正确的是( )
A．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B．光照相同时间，25℃时植物积累的有机物的量最多
C．温度高于20℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D．两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等
【解析】 由图解知图中虚线表示光照下进入叶绿体基质的CO2量，即实际光合作用量，因此光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时不相等；光照相同时间，20℃时植物积累的有机物的量最多；温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少；两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等。
【答案】 D
二、非选择题(共2小题，共45分)
12．(23分)(2014•山东理综)我国某经济植物光合作用的研究结果如下图。
(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________上。需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是______。据图分析，该植物可通过____________以增强对弱光的适应能力。
(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因是________________________________________________________________________。
18：00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有
________________________________________________________________________。
(3)实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3含量________。
【解析】 (1)叶绿素存在于叶绿体的类囊体膜上。提取色素时利用的是色素能够溶解于无水乙醇或丙酮等有机溶剂中的特性。叶绿素a在层析液中的溶解度较大，在滤纸上扩散得快。依据图示可知，随着遮光面积的增加，叶绿素含量越来越多，说明该植物可通过增加叶绿素含量来增强对弱光的适应能力。(2)净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，8点到12点之间，温度升高、光照强度增强，此时净光合速率下降的主要原因是呼吸作用增强，使光合速率与呼吸速率的差值减小。18点时净光合速率为0，此时光合速率＝呼吸速率，植物通过光合作用和呼吸作用产生ATP，故产生ATP的细胞器是线粒体和叶绿体。(3)去除遮光物后光照突然增强，光反应产生的ATP和[H]增加，则C3的还原增强，此时CO2固定产生的C3不变，故短时间内C3的含量会有所减少。
【答案】 (1)类囊体膜(或类囊体，基粒) 无水乙醇(或丙酮) 叶绿素a 增加叶绿素含量 (2)呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小 线粒体、叶绿体
(3)减少
13．(22分)某校生物兴趣小组在学习了实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气)，按图示装置实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答：
(1)甲、乙两组的实验变量是________，实验中需控制的无关变量主要有________________________________________________________________________。
(2)酵母菌产生CO2的场所是
________________________________________________________________________。
(3)利用提供的U型管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U型管底部的半透膜，其余物质能通过)、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验：
实验步骤：
①将________的滤液1和滤液2分别倒入U型管的A、B两侧并标记；
②一段时间后观察________的变化。
实验结果预测和结论：
① 如果
________________________________________________________________________，
则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果_____________________________________________________________________，
则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)有无氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等
(2)细胞质基质和线粒体基质
(3)实验步骤：①等量 ②(两侧)液面
实验结果预测和结论：
①A侧液面上升，B侧液面下降
②A侧液面下降，B侧液面上升
③如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多