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2018年高考生物命题猜想:专题04-光合作用和细胞呼吸(有答案)
所属科目:生物    文件类型:doc
类别:试题、练习
上传日期:2018/11/22  
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【考向解读】
1.光合作用的基本过程(Ⅱ)
2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)
3.细胞呼吸(Ⅱ)
4.叶绿体色素的提取和分离
5.探究酵母菌的呼吸方式
高频考点:光合作用和细胞呼吸的过程、影响因素及实验
低频考点:色素的提取和分离及探究酵母菌的呼吸方式
【命题热点突破一】考查细胞呼吸的方式和过程
例1.(2017年海南卷,7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是(  )
A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸
C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同
【答案】C
【解析】与成熟组织细胞相比,分生组织细胞代谢旺盛,呼吸速率快,A错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸,产生乳酸的无氧呼吸过程,既不吸收O2也不放出CO2,B错误。降低氧气浓度,有氧呼吸减弱,有机物消耗减慢,C正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数相同,D错误。
【变式探究】(2015·高考全国卷Ⅱ)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,一段时间后,测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表:
培养瓶中气体
温度(℃)
离子相对吸收量(%)

空气
17
100

氮气
17
10

空气
3
28

下列分析正确的是(  )
A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D.与空气相比,氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
【解析】选A。A项,温度为17℃时,在空气环境中,根对该离子的相对吸收量高于在氮气环境中的,说明有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子,同时说明幼根对该离子的相对吸收量与氧气有关,为主动运输。B项,在空气环境中,低温下幼根对该离子的相对吸收量较低,说明温度能够影响根对该离子的吸收。C项,幼根对该离子的吸收方式为主动运输,需要消耗ATP,在氮气环境中,植物可通过无氧呼吸产生ATP。D项,温度为17℃时,与空气环境中相比,氮气环境中该植物幼根对该离子的相对吸收量较低,说明氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收。学@科网
【易错提醒】
1.误认为有氧呼吸的全过程都需要O2;有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2,只有第三阶段需要O2。
2.误认为有氧呼吸的场所只有线粒体
(1)原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。
(2)真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
3.呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸,有CO2生成不一定是有氧呼吸,但对动物和人体而言,有CO2生成一定是有氧呼吸,因为动物及人体无氧呼吸产物为乳酸。
4.线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸,如成熟红细胞,蛔虫等,一些原核生物无线粒体,但进行有氧呼吸。
【变式探究】如图表示生物体内的部分代谢过程,相关说法合理的是(  )

A.③④过程中均有能量产生
B.在缺氧的情况下③过程不会有[H]产生
C.在氧气充足的情况下,②③过程发生在线粒体中
D.①过程的发生需要核糖体、mRNA、tRNA等的参与

【答案】 D
【命题热点突破二】考查外界因素对细胞呼吸速率的影响
例2.(2017年海南卷,8)某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组,并进行染色实验来了解种子的生活力,结果如表所示。
分组
甲组
乙组

处理
种子与染料混合保温
种子煮沸后与染料混合保温

结果
种子中的胚呈红色
种子中的胚未呈红色

下列叙述错误的是(  )
A.甲组的胚发生了氧化还原反应
B.呼吸作用产生的NADH使染料变成红色
C.乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞
D.种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果
【答案】C

【变式探究】(2016·高考全国甲卷)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是(  )
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
【解析】选C。提取绿叶中色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂如无水乙醇中,A项正确。叶绿素分子中含有镁元素,镁元素可以由植物根细胞通过主动运输方式从土壤溶液中吸收,也可以在叶面施肥后由叶片吸收,B项正确。叶绿体中的色素吸收可见光用于光合作用,其中吸收的主要是可见光中的红光和蓝紫光,红外光和紫外光不属于可见光,C项错误。叶绿素的合成需要光,在黑暗条件下叶绿素不能合成,黑暗中生长的植物幼苗叶片主要呈现类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)的颜色,即幼苗叶片表现为黄色,D项正确。学科@网
【误区警示】
1.解答此类试题的关键是理解不同因素对细胞呼吸的影响。O2促进有氧呼吸、抑制无氧呼吸;温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性;水分主要通过自由水含量影响代谢过程,进而影响细胞呼吸。
2.要学会在不同的情境中找出影响细胞呼吸的主要因素。如中耕松土和防止水淹导致的作物根系腐烂都是从O2影响植物根系有氧呼吸入手;晒干后保存作物种子是从自由水含量影响种子代谢入手;冷藏保鲜则是从温度影响酶的活性入手。
【变式探究】(2016·高考全国乙卷)为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题:

(1)据图判断,光照强度低于a时,影响甲组植物光合作用的限制因子是________。
(2)b光照强度下,要使甲组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高________(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。
(3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是________。

【答案】(1)光照强度 (2)CO2浓度 (3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的
【命题热点突破三】光合作用
例3、(2017年天津卷,6)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是(  )

A.光照强度低于P时,突变型的光反应强度低于野生型
B.光照强度高于P时,突变型的暗反应强度高于野生型
C.光照强度低于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D.光照强度高于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度
【答案】D

【变式探究】(2016·高考全国甲卷)BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7

水草
无
有
有
有
有
有
有

距日光灯
的距离(cm)
20
遮光*
100
80
60
40
20

50min后试管
中溶液的颜色
浅绿色
X
浅黄色
黄绿色
浅绿色
浅蓝色
蓝色

*遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:
(1)本实验中,50min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
引起的;若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是________(填“可靠的”或“不可靠的”)。
(2)表中X代表的颜色应为________(填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”),判断依据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草____________
____________________________________________________________。
【解析】(1)1号试管中没有加水草,50min后1号试管的溶液颜色仍为浅绿色,说明无关变量不会引起溶液颜色的变化,2至7号试管的实验结果应是由水草的光合作用、呼吸作用引起的;若1号试管的溶液是蓝色,说明无水草的光照条件下溶液中CO2含量减少了,无关变量对实验结果有影响,则说明2至7号试管的实验结果是不可靠的。(2)2号试管进行了遮光,水草不能进行光合作用,只能进行呼吸作用产生CO2,而且与3号试管(光合作用强度小于呼吸作用强度)相比,2号试管溶液中的CO2含量更多,颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下溶液中CO2含量没有变化,水草的光合作用强度与呼吸作用强度相等,吸收与释放的CO2量相等。学科&网
【答案】(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用 不可靠的
(2)黄色 水草不进行光合作用,只进行呼吸作用,溶液中CO2浓度高于3号管
(3)光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO2量相等
【变式探究】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

【答案】 B
【命题热点突破四】考查环境因素对光合作用的影响
例4、(2017年北京卷,2)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此,对该植物生理特性理解错误的是(  )
        
A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.净光合作用的最适温度约为25℃
C.在0~25℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D.适合该植物生长的温度范围是10~50℃
【答案】D

【变式探究】(2016江苏卷.32)为了选择适宜栽种的作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点,结果如图1和图2。请回答以下问题:

(1)最适宜在果树林下套种的品种是▲,最适应较高光强的品种是▲。
(2)增加环境中CO2浓度后,测得S2的光饱和点显著提高,但S3的光饱和点却没有显著改变,原因可能是:在超过原光饱和点的光强下,S2的光反应产生了过剩的▲,而S3在光饱和点时可能▲(填序号)。
①光反应已基本饱和②暗反应已基本饱和③光、暗反应都已基本饱和
(3)叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2,也参与叶绿体中生物大分子▲的合成。
(4)在光合作用过程中,CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。

淀粉是暂时存储的光合作用产物,其合成场所应该在叶绿体的▲。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或▲,后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,合成由▲糖构成的蔗糖,运出叶肉细胞。
【答案】(1)S2S3(2)[H]和ATP①②③(3)核酸、蛋白质
(4)基质中葡萄糖葡萄糖和果糖

【考点定位】光合作用,光补偿点,光饱和点,光反应,暗反应
【变式探究】为探究不同波长的光和CO2浓度对葡萄试管苗光合作用的影响,用40W的白色、红色和黄色灯管做光源,设置不同CO2浓度,处理试管苗。培养一段时间后,测定试管苗的净光合速率(净光合速率=真光合速率-呼吸速率),结果如图。

(1)光合作用中,催化三碳化合物还原的酶存在于叶绿体的________。
(2)a点的净光合速率大于c点,从光合作用的角度分析,原因是________________________________________。c点的净光合速率大于b点,从呼吸作用的角度分析,原因是__________________________________________。
(3)实验结果表明,大棚种植葡萄时,应选用________色塑料薄膜搭建顶棚。
(4)为探究黄光培养条件下葡萄试管苗的叶绿素含量是否发生改变,提出实验思路如下:分别取________和黄光条件下培养的试管苗叶片,提取其中的色素并用____________(试剂)分离,通过比较滤纸条上的________________来判断叶绿素含量是否发生改变。
【解析】 (1)光合作用的暗反应在叶绿体的基质中进行。(2)比较a点和c点的净光合速率,a点的光合速率大于c点,是因为色素吸收的红光比黄光多。c点的净光合速率大于b点,从呼吸作用的角度分析,c点CO2浓度高,呼吸速率低,净光合速率高。(3)白光下的净光合速率最高,因此应选用白色塑料薄膜。(4)探究黄光培养条件下葡萄试管苗的叶绿素含量是否发生变化,应将黄光培养条件下的试管苗的叶绿素含量与白光培养条件下试管苗的叶绿素含量作对照。学科*网
【答案】 (1)基质
(2)叶绿体中的色素吸收红光多于黄光,光合速率高
c点的CO2浓度高于b点,呼吸速率低
(3)无(或白)
(4)白光(或自然光) 层析液 叶绿素a、b色素带的宽窄(或叶绿素a、b色素带颜色深浅)
【方法技巧】
分析光照强度、CO2浓度、温度与光合速率的变化曲线
1.曲线图

2.图形分析:在P点之前,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。随着该因素的不断增强,光合速率不断提高。在Q点时,横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因素,要提高光合速率,可适当提高图示的其他因素的含量或强度等。
【命题热点突破五】光合作用和细胞呼吸的综合
例5.(2017年新课标Ⅱ卷,29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。

据图回答下列问题:
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是_______________________、_______________________、_______________________、_________________,[H]代表的物质主要是_________________。
(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在_________________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是_________________。
【答案】(1)O2NADP+ADP+PiC5NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ)
(2)C和D
(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
【解析】光反应中物质变化:H2O→2H+1/2O2(水的光解);NADP++2e-+H+→NADPH能量变化:ADP+Pi+光能→ATP
暗反应中物质变化:CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定)2C3+4NADPH+ATP→(CH2O)+C5+H2O(有机物的生成或称为C3的还原)
能量变化:ATP→ADP+Pi(耗能)

【变式探究】(2016新课标2卷.31)(8分)BTB是一种酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的绿色溶液分别加入到7支试管中,其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7

水草
无
有
有
有
有
有
有

距日光灯的距离(cm)
20
遮光*
100
80
60
40
20

50min后试管中溶液的颜色
浅绿色
X
浅黄色
黄绿色
浅绿色
浅蓝色
蓝色

*遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:
(1)本实验中,50min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由引起的;若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是(填“可靠的”或“不可靠的”)。
(2)表中X代表的颜色应为(填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”),判断依据是。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草。
【答案】(8分)(1)光合作用与呼吸作用不可靠的
(2)黄色水草不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,溶液中CO2浓度高于3号管
(3)光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO2量相等
【解析】(1)依题意并结合表中信息可知,距日光灯的距离表示光照的强弱。1号试管为对照组,其中的NaHCO3可维持CO2浓度的相对稳定;2~7号试管为实验组,2号试管遮光,其内的水草不能进行光合作用,但能进行呼吸作用;3~7号试管内的水草在有光的条件下,可进行光合作用和呼吸作用,溶液颜色的变化是由光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量共同决定的。综上所述,若50min后,1号试管的溶液是浅绿色,则说明2~7号试管的实验结果是由不同光强下水草的光合作用与呼吸作用引起的;若1号试管的溶液是蓝色,则说明2~7号试管的实验结果是不可靠的。
(2)2号试管遮光,其内的水草不能进行光合作用消耗CO2,但能通过呼吸作用释放CO2,所以试管内CO2浓度最高,X代表的颜色应为黄色。

【考点定位】光合作用、呼吸作用
【变式探究】如图为高等绿色植物光合作用和呼吸作用之间的能量转变示意图。图中①~⑥代表物质,据图及所学知识回答以下问题:

(1)光合作用光反应阶段发生在________(结构名称),该结构上存在叶绿素,提取叶绿素的试剂是________;光合作用的暗反应阶段发生在________(场所)。
(2)植物的叶绿体通过光合作用的光反应把太阳能转变为活跃的化学能贮存在________(填写图中标号)中,通过暗反应把活跃的化学能转变为稳定的化学能储存于________(填写图中标号)。
(3)有氧呼吸的第二阶段是________彻底分解成二氧化碳,并释放出少量能量,该阶段是在________中进行的。
(4)通过呼吸作用释放的能量一部分储存于ATP中,另一部分以________形式散失。
(5)综上所述,叶绿体通过光合作用把光能转变后贮存起来,这是一个储能过程;线粒体通过呼吸作用把有机物氧化而释放能量,与此同时把能量储存于ATP中,这是一个________的过程。

【答案】 (1)类囊体(薄膜) 无水乙醇 叶绿体基质 (2)① ④ (3)丙酮酸和水 线粒体基质 (4)热能 (5)放能和储能
【方法技巧】净光合速率、总光合速率和呼吸速率的表示方法
1.净光合速率的表示方法:常用一定时间内有机物积累量、CO2吸收量或O2的释放量表示。
2.呼吸速率的表示方法:植物置于黑暗环境中,测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。
3.真光合速率的表示方法:常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或者有机物产生量表示。
【高考真题解读】
1.(2017年海南卷,5)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是(  )
A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化
C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
【答案】C
【解析】淀粉是在消化酶的作用下被水解成葡萄糖的,该过程没有ATP的生成,A错误。人体大脑活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化,B错误。暗反应产生ATP的过程需要光反应提供的能量,C正确。硝化细菌生成有机物的能量来自其将氨还原呈硝酸的过程,D错误。学#科网
【考点定位】能量代谢
2.(2017年海南卷,7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是(  )
A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸
C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同
【答案】C
【解析】与成熟组织细胞相比,分生组织细胞代谢旺盛,呼吸速率快,A错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸,产生乳酸的无氧呼吸过程,既不吸收O2也不放出CO2,B错误。降低氧气浓度,有氧呼吸减弱,有机物消耗减慢,C正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数相同,D错误。
【考点定位】细胞呼吸
3.(2017年海南卷,8)某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组,并进行染色实验来了解种子的生活力,结果如表所示。
分组…………………………
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