1、专题03 光合作用和呼吸作用 1.(2023·山东·统考二模)科研人员通过人工模拟潮水系统,探究了水淹胁迫对红海榄幼苗根系呼吸代谢的影响,相关实验数据如表所示。下列说法错误的是( ) 水淹处理(h·d-1) 地下根系生物量/g 地上茎叶生物量/g 总生物量/g 地下根系生物量/地上茎叶生物量 0 3.40 4.19 7.59 0.81 6 3.41 4.45 7.86 0.77 12 2.79 4.22 7.01 0.66 18 2.26 3.79 6.05 0.59 A.每天水淹处理6小时,对红海榄幼苗的生长有一定的促进作用
2、 B.红海榄幼苗最佳水淹时间为6小时 C.减小地下根系生物量分配比例是植物对水淹胁迫的一种适应策略 D.过度水淹情况下,植物可以通过无氧呼吸来弥补有氧呼吸产能的不足 2.(2023·辽宁·校联考二模)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是( ) A.适当提高水果贮藏环境中的O2浓度会减少酒精的生成量 B.利用密封保鲜袋保存车厘子,可减少水分散失降低细胞呼吸速率 C.农作物种子贮藏在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长 D.与玉米种子相比花生种子萌发时呼吸作用需要大量氧气,播种时宜浅播 3.(2023·广西南宁·二模)从人体物质与能量的需求和细胞代谢角度分析,下
3、列叙述错误的是( ) A.细胞呼吸的实质是分解有机物并释放能量 B.NADH与氧气结合发生在线粒体的内膜上 C.肌细胞中丙酮酸转化成乳酸的过程无能量释放 D.葡萄糖彻底氧化分解释放的能量大部分储存于ATP中 4.(2023·广东佛山·统考二模)小明同学对“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验进行了改进,装置如下图所示。下列叙述不恰当的是( ) A.装置1中土豆片含过氧化氢酶,可以持续不断地提供氧气 B.装置2应静置一段时间后再将软管插入溴麝香草酚蓝溶液中 C.装置1和装置2中溴麝香草酚蓝溶液都会由蓝变绿再变黄 D.在实验过程中还要注意对温度等其他条件的控制 5.(20
4、23·重庆九龙坡·统考二模)酵母菌是研究细胞呼吸的好材料,关于酵母菌,下列说法错误的是( ) A.酵母菌与好氧细菌参与消耗氧气的酶附着部位相同 B.酵母菌单位时间内消耗O2与产生CO2的体积比为3:4,则两种呼吸方式消耗的葡萄糖一样多 C.检测酵母菌产生CO2的量可以用溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短来确定 D.在探究酵母菌呼吸方式的实验时要适当延长培养时间以耗尽葡萄糖,避免干扰显色反应 6.(2023·宁夏中卫·二模)冬奥会的短道速滑比赛项目,对运动员腿部肌肉力量要求很高。下列相关叙述不合理的是( ) A.该类运动员腿部肌肉细胞会产生大量乳酸 B.该类运动员
5、比赛后期冲刺阶段只进行无氧呼吸 C.该类运动员比赛全程腿部肌肉细胞都产生CO2 D.该类运动员细胞呼吸的各阶段并不都产生ATP 7.(2023·安徽黄山·二模)研究发现小麦秸秆经特定酶水解后形成的纤维素水解液,可作为生产生物燃料乙醇的原料。下图是某生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)探究酵母菌细胞呼吸方式的装置图。下列叙述不合理的是( ) A.实验中增加甲瓶中的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量 B.实验结束时向甲瓶中加入酸性重铬酸钾溶液会呈现灰绿色 C.乙瓶溶液颜色改变,说明酵母菌的细胞呼吸方式为无氧呼吸 D.自制的纤维素水解液在使用前需采用湿热灭菌法进行灭
6、菌处理 8.(2023·河北张家口·统考二模)科研人员在实验室中模拟夏季一天中的光照强度,并测定苦菊幼苗光合速率的变化情况,结果如图所示。下列有关叙述错误的是( ) A.若a点时叶肉细胞内光合速率等于呼吸速率,则此时苦菊幼苗干重不变 B.若处于b点的苦菊突然给予c点对应的光照强度,幼苗叶肉细胞中C3含量将减少 C.气孔关闭导致细胞吸收的CO2量减少,使得cd段光合速率下降 D.夏季一天中不同时间点的光照强度可能相同 9.(2023·河北张家口·统考二模)下图是某植物细胞进行光合作用的过程,下列有关叙述正确的是( ) A.光合作用产物Ⅱ中的O部分来自水 B.物质Ⅰ在暗
7、反应中可充当还原剂,但不能供能 C.若外界中物质Ⅲ浓度适当升高,物质Ⅰ的含量会暂时降低 D.给植物提供H218O,一段时间后放射性会出现在O2中 10.(2023·湖南·校联考二模)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应的基本过程:将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有氧化型DCIP(氧化剂)、蔗糖和缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,产生氧气等,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是 除草剂相对浓度 0 5% 10% 15% 20%
8、25% 30% 甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 A.希尔反应中加入蔗糖溶液为该反应提供能量 B.希尔反应中的DCIP,相当于光反应中的NADPH C.与品种乙相比,除草剂抑制品种甲叶绿体类囊体膜的功能较强 D.除草剂浓度为20%时,若向品种乙的希尔反应溶液中通入二氧化碳,在光照条件下就能检测到糖的生成 11.(2023·山东·统考二模)大气中的CO2需通过植物叶片内部结构最终扩散到叶绿体基质内进行光合作用,叶肉细胞可导致CO2传递受阻从而影响植
9、物的光合作用,该现象称为叶肉限制;叶肉限制的大小可用叶肉导度(CO2从气孔到叶绿体内的扩散阻力的倒数)表示。下列说法错误的是( ) A.植物细胞壁越厚,叶肉导度越大 B.增加叶肉细胞生物膜的通透性,可以降低叶肉限制 C.缺水条件下,叶肉限制可能会增大 D.叶肉导度越大,光合速率越小 12.(2023·河北邯郸·统考二模)气孔开闭的调节是一个十分复杂的过程,研究者利用拟南芥进行了相关研究。以光照12h/黑暗12h为光照周期进行实验,结果如图1、2所示,以下说法错误的是( ) A.气孔白天打开,晚上开度小,既保证CO2的供给,又防止水分过多散失 B.野生型植株保卫细胞
10、中的淀粉在开始光照后1h内开始降解 C.TOR激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解,使气孔打开 D.光照结束后淀粉含量继续增多,达到一定的峰值后保持相对稳定 13.(2023·甘肃·二模)小麦是我省半干旱地区的主要粮食作物。春小麦的产量受降水量影响明显,6月份降水量较低,而此时正值籽粒灌浆期,对水分需求比较敏感,降水量的不足严重影响小麦的生长发育。回答下列问题: (1)研究人员发现,降水量较低的6月份春小麦的光合速率明显降低,主要是因为水分供应不足,影响了___________过程,进而供给暗反应的____________减少。同时研究人员发现,降水不足的时候小麦叶片容易发黄,研
11、究人员猜测,此时叶肉细胞中的____________含量减少。请设计实验验证以上观点并预期结果___________。 (2)研究人员对春季和夏季晴天条件下,春小麦的光合作用日变化规律进行了研究,部分结果如图所示。下图中代表夏季的曲线为___________,判断依据为___________(答出1方面即可)。 (3)春小麦根尖细胞中合成ATP的酶可附着在___________膜上。 14.(2023·山东·统考二模)图1是某种植物叶绿体中进行光合作用示意图,PSⅠ(光系统Ⅰ)和PSⅡ(光系统Ⅱ)是由蛋白质和光合色素组成的复合物。图2是某科学家研究光反应过程做的相关实验。 (1)图
12、1的生物膜名称是____________,光系统在能量转化中的作用是____________,自然界中某些细菌如硫细菌进行光合作用时不会产生氧气,推测此类细菌可能不具备____________(填“PSⅠ”或“PSⅡ”)。 (2)光合作用发现过程中的希尔反应发生在离体的叶绿体中,类似于图1中过程____________(填编号),还需在离体叶绿体悬浮液中加入____________作为接受H+和e-的受体。 (3)若CO2浓度降低,则图1中电子传递速率会____________(填“升高”或“降低”),原因是____________ (4)图2实验可以得出的结论是____________
13、结合图1可以推测出在叶绿体内,类囊体膜内侧H+浓度____________(填“高”或“低”)。 15.(2023·新疆·二模)为探究水稻低叶绿素含量突变体在育种中的应用价值,科研小组研究了水稻野生型品种及低叶绿素含量突变体在不同光照强度下的光合速率,结果如下图所示,回答下列问题。 (1)为判断野生型和突变体水稻的叶绿素含量,分离色素可使用的方法是______。 (2)图甲光照强度小于A点时,野生型水稻光合速率高于突变体水稻的主要原因是______。 (3)酶R是细胞中固定CO2的酶,发挥作用的场所是______。研究发现,突变体和野生型水稻中酶R的含量如图乙所示。据图分析,图甲
14、A点后突变体水稻光合速率高于野生型水稻的原因是_____。 (4)从群体角度看,突变体水稻叶绿素含量低,叶片对光吸收少,光更容易透过叶片,将增加________(填“低层叶片”或“高层叶片”)对光的吸收,有利于提高群体光合作用强度,增加水稻产量。 16.(2023·辽宁·校联考二模)光呼吸现象指在光下叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5,O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程,如图Ⅰ所示。据图分析下列问题: (1)光可以被植物幼苗叶片中的色素吸收,分离植物幼苗叶肉细胞中的色素时,随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是________。 (2)图Ⅰ中①②表示光合
15、作用的________阶段,图中③④发生的场所分别是________________。 (3)据图Ⅰ分析光呼吸越强,光合作用强度越________,光呼吸会消耗光合作用过程中的________,农业生产中可通过适当________以增加作物产量。 (4)将叶片置于一个密闭小室内,0~t1时黑暗,t1开始光处理,并分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化,获得曲线a、b如图Ⅱ。 ①曲线a,0~t1时段释放的CO2源于________;t1~t2时段,CO2的释放速度有所增加,此阶段的CO2源于________。 ②曲线b,当时间到达t2点后,室内CO2浓度不再改
16、变,其原因是________________。 17.(2023·广东佛山·统考二模)土壤盐渍化抑制作物生长,制约农业可持续发展。研究人员以黄瓜幼苗为实验材料,研究了盐胁迫和不同红光/远红光(R/FR)比例对其光合特性和生长的影响,结果如下表所示。 组别 处理条件 光合色素含量(mg•g-1) 气孔导度(mmol•m-2•s-1) 全株干重(g) 1 0mmol•L-1NaClR/FR=7 0.13 0.08 0.84 2 0.11 0.06 0.73 3 80mmol•L-1NaClR/FR=0.7 0.12 0.12 0.79 回答下列问题:
17、 (1)组别2的处理条件为_________。分析实验结果可以得出的结论是_________。 (2)光合色素除了叶绿素还有____________。提取光合色素过程中为避免色素被破坏,可采取的措施是____________。据表分析,高盐处理导致全株干重下降的原因是___________。 (3)植物体内的_________是接受红光和远红光的受体。研究发现黄瓜幼苗经低R/FR处理后,植物体内与光反应相关的蛋白质数量会增加。请推测发生该变化的生理机制是_________。 18.(2023·浙江·统考二模)为研究半干旱地区苹果树科学合理的灌溉和施肥制度,研究人员进行了滴灌条件下的水肥
18、耦合效应对苹果树净光合速率和气孔导度影响的实验。其中灌溉设为四个水平:充分灌水(W1)、轻度亏缺(W2)、中度亏缺(W3)、重度亏缺(W4);施肥设为三个水平:高肥(F1)、中肥(F2)、低肥(F3)。另外,在高肥条件下,测定了不同灌溉条件下的叶绿素含量。实验结果见下图。 回答下列问题: (1)光反应阶段,水被裂解为_________和电子;除了直接参与光合作用的叶绿素、酶等分子含有氮元素,类囊体膜组成成分________也含有氮元素。 (2)叶绿素含量测定时,提取叶绿素的试剂是________,由于叶绿素在______光下有较高吸收峰,因此可通过测定其在该光照下的吸光值估算。 (
19、3)根据图Ⅰ结果可得出结论:水的灌溉量与净光合速率的关系是_________。根据上述实验结果分析,缺水导致苹果产量下降的原因是_________。 (4)研究发现不同水肥条件对叶面积也有显著影响,尤其是坐果膨大期叶面积,实验结果如下表。 水肥处理对苹果幼树叶面积的影响 (m2/株) 灌水处理 叶面积(F1) 叶面积(F2) 叶面积(F3) W1 (2.01±0.22) (1.80±0.13) (1.70±0.11) W2 (2.11±0.16) (1.87±0.10) (1.61±0.11) W3 (1.68±0.13) (1.58±0.16) (1.4
20、0±0.11) W4 (1.47±0.19) (1.32±0.16) (1.23±0.12) 由表可以看出,灌水量相同时,随施肥量增加,坐果膨大期叶面积__________,在施肥量F1和F2的条件下,叶面积最大对应的灌水处理是__________,说明在施肥量达到一定量的条件下___________的条件促进叶面积生长。 19.(2023·山西运城·二模)小麦是我国主要的粮食作物,干旱胁迫会降低小麦的生长速度和生物量积累,造成减产。为了研究ALA(一种植物生长调节剂)对小麦逆境胁迫生长的影响,研究人员对ALA组小麦幼苗叶片喷施100mg/L的ALA溶液;在PEG(被广泛应用于诱导
21、植物体内水分亏缺,进而观察干旱胁迫对植物的影响)组的小麦幼苗培养液中加入20%的PEG,进行缺水迫胁处理;5天后分别取幼苗的第二片叶测定相对含水量、叶绿素含量和净光合速率,结果如图1所示。回答下列问题: (1)叶肉细胞中,水的光解发生在_______,光解产物的去路是_____。 (2)根据图1实验结果分析,干旱胁迫会导致______,从而影响净光合速率。ALA对干旱胁迫下小麦幼苗光合作用的影响是______,其机理可能是________(答两点)。 (3)PSⅡ是一种光合作用单位,逆境胁迫易造成PSⅡ反应中心损伤,PSⅡ反应中心最易受破坏的靶位是D1蛋白。D1蛋白参与PSⅡ反应中心
22、的修复,psbA是编码D1蛋白的基因。研究人员检测了不同实验组叶片中psbA基因的相对表达量,结果如图2所示。若施加外源ALA有利于通过增加D1蛋白含量提高小麦对干旱胁迫的耐受性,某同学认为实验还需要检测叶片D1蛋白的含量,理由是____。 20.(2023·重庆九龙坡·统考二模)南方地区避雨栽培模式有利于猕猴桃免受收雨水侵害,避雨模式装置透光率为自然光的 83%。科研人员对比露地和避雨栽培模式下猕猴桃光合作用效率,测得猕猴桃盛夏一天内净光合速率和气孔导度随时间变化规律如图所示,请据图作答: (1)与猕猴桃叶肉细胞净光合速率大小直接相关的细胞器是_________。从图1得知,7:00
23、10:00猕猴桃叶片净光合速率逐渐增加.其原因是_________。 (2)实验表明猕猴桃在避雨模式下______(存在/不存在)“午休”现象,请结合图1图2分析原因是____________。 (3)研究人员发现光照强度和温度等环境因素相同时,避雨模式下猕猴桃叶片上午10:00测得的光合速率大于下午15:00测的数值,据此推测叶片光合产物积累会抑制其光合作用,(已知叶片光合产物会被运到果实等器官并被利用)。生物兴趣小组设计了这样一个实验验证这一推测:①取甲乙两株长势相似、结幼果数相同的猕猴桃植株;②对甲株猕猴桃植株进行摘果处理,乙株不作处理;③将甲乙两植株置于避雨模式下,培养一段时间;④随后测量两株猕猴桃植株叶片的光合速率并进行比较,发现甲株光合速率大于乙株。有同学提出该实验存在不严谨的做法,你认为有哪些方面_____________。






