2012高考生物二轮复习专题质量检测 专题四 光合作用和细胞呼吸的原理 一、选择题 1．(2011·江苏高考)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是(　　) A．光吸收差异显著，色素带缺第 2 条 B．光吸收差异不显著，色素带缺第 2 条 C．光吸收差异显著，色素带缺第 3 条 D．光吸收差异不显著，色素带缺第 3 条 解析：水稻叶片中的叶黄素缺失，其对蓝紫光的吸收减小，但对红光的吸收无明显差异，故排除A、C项。色素层析条带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶黄素缺失则会导致色素层析条带从上至下缺失第2条，故D项错误。 答案：B 2．(2011·浙江高考)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是(　　) A．破坏叶绿体外膜后，O2 不能产生 B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变 C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短 D．离体的叶绿体基质中添加 ATP、NADPH 和 CO2 后，可完成碳(暗)反应 解析：破坏叶绿体外膜后，叶绿体内部结构完整，仍可进行光合作用，能产生氧气，A 错误。植物生长过程中，幼苗时期类胡萝卜素的含量较高，成体植株中叶绿素含量较高，叶片脱落时，叶绿素的含量将下降，B 错误。与夏季相比，冬季的温度低，光照减弱，导致光合速率低，C 错误。离体的叶绿体基质中含有酶、RuBP 等原料，若补充 ATP、NADPH 和 CO2 等原料，可以完成碳(暗)反应，D 正确。 答案：D 3．卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给小球藻后的60 s内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物。发现7 s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性，而5 s内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质是(　　) A．五碳化合物　　　　　　 B．ATP C．三碳化合物 D．葡萄糖 解析：在光合作用中CO2中C的转移途径是CO2→C3→有机物，故C正确。 答案：C 4．(2011·皖南八校联考)叶绿体是光合作用的场所。有关光合作用过程的叙述，正确的是(　　) A．光反应和暗反应都能转化光能 B．光反应过程消耗水，暗反应过程也消耗水 C．暗反应的减弱会影响光反应的进行 D．增加光照强度，[H]、ATP的量一定能增加 解析：暗反应不能转化光能；暗反应过程产生水；增加光照强度，[H]、ATP产生的量增加，但暗反应增强，消耗[H]、ATP的量也增加；暗反应的减弱也会影响光反应的进行。 答案：C 5.把离体叶绿体加入到含ADP、磷酸、NADP＋等物质的溶液中，用图所示的条件进行光合作用，实验后绘成曲线，该曲线表示(　　) A．有机物合成量 B．O2释放量 C．ATP、NADPH的数量 D．CO2吸收量 解析：据图中所示条件和曲线走势可知，该物质的生成必须有光，因此应该是光反应的产物；而且加入二氧化碳后该物质被消耗，因此该曲线应为NADPH、ATP的数量。 答案：C 6．(2011·上海高考)下列细胞中，其呼吸过程会产生乙醇的是(　　) A．缺氧条件下的马铃薯块茎细胞 B．剧烈运动时的人骨骼肌细胞 C．酸奶生产中的乳酸菌 D．受涝的植物根细胞 解析：动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚等进行无氧呼吸可产生乳酸。植物的常态根细胞在受涝(缺氧)条件下呼吸作用产生乙醇。 答案：D 7．下列关于呼吸作用的叙述，正确的是(　　) A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸 B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水 C．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累 D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 解析：A项无氧呼吸过程有机物分解不彻底，其产物为乳酸或酒精和二氧化碳；B项[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水；C项无氧呼吸不需要O2的参与，该过程没有[H]的积累；D项相同质量的脂肪和糖原氧化分解时，脂肪释放的能量多。 答案：D 8．(2011·海南高考)细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是(　　)
A．植物细胞能进行过程①和③或过程①和④ B．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和② C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多 D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H] 解析：植物细胞能进行过程①和②、①和③、①和④；真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程，即①和③或①和④；动物细胞中过程②(有氧呼吸第二、三阶段)比过程①(有氧呼吸的第一阶段)释放的能量多；包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中，第一阶段(①)产生的[H]，在第二阶段(③或④)消耗。 答案：B 9．(2011·湖南十二校联考)判定从植物体榨出的某黄色液体是否含有脂肪、在“探究酵母菌细胞呼吸的方式实验”中判定酵母菌酒精发酵是否彻底、判定淀粉是否充分水解成麦芽糖，最好依次选择试剂(　　) ①苏丹Ⅲ染液　②苏丹Ⅳ染液　③Ca(OH)2　④重铬酸钾溶液　⑤碘液　⑥斐林试剂 A．①④⑥ B．②④⑤ C．①③⑥ D．②⑥⑤ 解析：脂肪可用苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液鉴定，因为是黄色液体，所以应用苏丹Ⅳ染液；酵母菌无氧氧化葡萄糖产生酒精，可用斐林试剂检测发酵是否彻底；淀粉遇碘液变蓝色，可用碘液检测淀粉是否充分水解成麦芽糖。 答案：D 10．下图是[H]随化合物在生物体内转移的过程，下面对其分析不正确的是(　　)
A．①产生的[H]可在②过程中将三碳化合物还原 B．[H]经⑤转移到水中，其过程需氧气参与 C．能形成ATP的过程有①②④⑤⑥⑦ D．长在向阳坡上的小麦比背阳坡上的小麦①过程旺盛 解析：①是光反应过程中水的光解，产生的[H]可在②过程即暗反应中将三碳化合物还原；⑤是有氧呼吸过程中[H]与氧生成水的过程，故[H]经⑤转移到水中，其过程需氧气参与；②过程(暗反应)需消耗ATP，⑦过程为多糖的水解，也要消耗ATP；长在向阳坡上的小麦比背阳坡上的小麦光反应即①过程旺盛。 答案：C 二、非选择题 11．下图表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图。图中①～⑤表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相应结构。请据图作答。
(1)上图中，反应过程①的场所是________，反应过程④的场所是________。 (2)结构a中发生的能量转换过程是________________________。在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点(光合作用强度与呼吸作用强度相等)时，单位时间内A～L各物质中产生量与消耗量相等的有________________。 (3)叶肉细胞在③④⑤过程中，产生能量最多的过程是________。 (4)干旱初期水稻光合作用速率明显下降，其主要原因是反应过程________受阻，小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产，其原因是反应过程________受阻。 解析：(1)过程①为在叶绿体的类囊体薄膜上进行光合作用的光反应，过程④表示在线粒体基质中进行的有氧呼吸的第二阶段。(2)a为叶绿体，在其中发生的能量转换为光能→(电能→)活跃的化学能→稳定的化学能，在光合作用和呼吸作用相等时，光合作用吸收的CO2(G)和呼吸作用产生的CO2(I)相等，光合作用产生的氧气(D)和呼吸作用消耗的氧气(K)相等。(3)③④⑤分别为有氧呼吸的第一、二、三阶段，在第三阶段释放能量最多。(4)干旱初期，因缺少水分，气孔关闭，使CO2原料不足，影响暗反应②，使光合速率下降，小麦灌浆期若遇阴雨天，则因光照不足，影响光反应①，使光合速率下降，有机物合成减少，导致减产。 答案：(1)叶绿体的类囊体薄膜　线粒体基质 (2)光能→(电能→)活跃的化学能→稳定的化学能　G＝I、D＝K　(3)⑤　(4)②　① 12．(2011·苏北四市联考)某校生物兴趣小组在学习了课本实验“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)，按下图装置实验。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形管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜，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形管的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________________________________________________________________________。 解析：(1)本实验是探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，故甲、乙两组的实验变量是有无氧气，实验中需控制的无关变量主要有温度、pH、培养液量、培养液浓度等。(2)有氧呼吸的第二阶段产生CO2的场所是线粒体，无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质，故酵母菌产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体。(3)利用提供的U形管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜，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根据实验的等量的原则，将等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记； ②一段时间后观察(两侧)液面的变化。 实验结果预测和结论： ①如果A侧液面上升，B侧液面下降，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少； ②如果A侧液面下降，B侧液面上升，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多； 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。 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 (3)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 13．光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动。绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系，如下图甲所示，请分析回答：
(1)甲图中X物质是________，Y物质是________。 (2)乙图所示植物浸泡在完全培养液中的细胞可以发生的生理过程是________(写标号)。 (3)甲图中①过程是在________________________上进行的，发生的能量变化是________________________。 (4)甲图①～⑤过程中，能使ADP含量增多的过程是________(写标号)。 (5)若将乙图装置中质量分数为1%的NaHCO3溶液(可为植物提供CO2)换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液(可吸收钟罩内空气中的CO2)，则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C3与C5相对含量的变化情况是________________________。 (6)从植物细胞中提取完整的线粒体和叶绿体，制成悬浮液，分别加入2支试管中，标号为1号、2号。在1号试管中加入适量的葡萄糖溶液，在2号试管中加入等量的NaHCO3溶液，给予充足光照，观察到的现象是1号试管________，2号试管________，其原因是______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)甲图中X物质是C3，Y物质是丙酮酸；①过程是水在光下分解；②过程是C3的还原；③过程是有氧呼吸的第一阶段；④过程是有氧呼吸的第二阶段；⑤过程是CO2的固定。(2)乙图所示植物浸泡在完全培养液中的细胞是根部细胞，能进行细胞呼吸，不能进行光合作用。(3)甲图中①过程是在叶绿体类囊体薄膜上进行，将光能转化为储存在ATP中的化学能。(4)能使ADP含量增多的过程是使ATP水解供能的过程，甲图①～⑤过程中，只有C3的还原需要能量。(5)若将乙图装置中质量分数为1%的NaHCO3溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液，则钟罩内将出现CO2由充足供应到骤然减少的变化，在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C3由于CO2的供应不足而减少，而C5由于不能继续进行CO2的固定而增多。(6)由光合作用和有氧呼吸的场所可知，完整的线粒体不能进行细胞呼吸直接分解葡萄糖，而完整的叶绿体可以进行光合作用。 答案：(1)C3　丙酮酸　(2)③④　(3)叶绿体类囊体薄膜　光能转变成活跃的化学能　(4)②　(5)C3相对含量下降，C5相对含量上升 (6)线粒体悬浮液无现象　叶绿体悬浮液有气泡　线粒体不能直接分解葡萄糖，而叶绿体利用溶液中的CO2进行光合作用产生了O2

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