专题05 光合作用与细胞呼吸-2021届广东高三生物模拟试卷分类汇编（4月刊）

18. (广东省六校联盟2020-2021学年高三2月第三次联考生物试题)2021年2月5日，国家航天局公布了“天问一号”传回的首幅火星图像，微博热评第一就是：火星上能种菜吗？火星大气中的CO2占95．3%，N2占2．7%，O2占0．1%，大气密度约是地球1%。（地球大气中CO2占0．03%，N2占78%，O2占21%）。 （1）据此分析，自然条件下火星上可以种菜吗？__________为什么？__________ （2）美国和中国都极为重视人工光合作用，期待这方面的突破能给移民火星带来契机。自然光合作用中太阳能到化学能的转换效率极低，例如赛达伯格湖能量流动图解中 __________与入射太阳能之比还不到0．1%。 （3）为此有人工光合研究者从菠菜中分离类囊体膜(TEM)，并将其与16种酶（类似卡尔文循环中的酶）一起包裹在油包水液滴中构成人工光合系统。光照后，该系统中ATP增加，NADPH减少，并且生成了有机物，证明了该系统的有效性。 从细胞代谢的角度分析，该系统与叶肉细胞相比主要优点是： ①_______________________________________________________________。 ②_____________________________________________ ，从而提高光能到化学能的转化效率。 （4）下图是验证该系统有效性的一个实验环节。实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动16种酶中的G酶所催化的反应的有效性。 上述实验分四组，在同等条件下在油包水液滴中分别加入等量有机物1和图所示物质。组1和组2的作用分别是： 组1 ____________________________________；组2 _______________________________。 实验的结论是 ________________________________________________________。 【答案】 (1). 不能 (2). 火星上没有充足的氧气供植物（在夜晚）进行呼吸作用（或有氧呼吸），（无法进行正常生理活动） (3). 生产者的同化量（或生产者固定太阳能的量） (4). 无呼吸作用，能够更有效的积累有机物 (5). 能够利用更少的ATP进行有机物合成（或该系统能正常合成有机物且ATP增加） (6). 组1起（阴性）对照作用，排除无关变量对实验结果的干扰（或组1起对照作用，保证NADPH的变化是因为加入G酶而引起的（增加信度） (7). 组2起（空白）对照作用，和组3、组4对照，观察加入G酶对NADPH变化的影响 (8). （在光照条件下）TEM可以驱动G酶所催化的反应（或G酶能够在TEM存在的情况下催化反应进行） 【解析】 【分析】 1、生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构（食物链和食物网）。 2、生态系统的功能是能量流动、物质循环和信息传递。 3、分析题图可知本实验的实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动16种酶中的G酶所催化的反应的有效性，自变量是G酶的催化有效性，因变量是中间产物NADPH的浓度。 【详解】（1）分析题干可知火星上含有较高浓度的二氧化碳，不含有充足的氧气，因此无法保证植物（在夜晚）进行呼吸作用（或有氧呼吸），自然条件下火星上不可以种菜。 （2）流经自然生态系统总能量是指身生产者固定的太阳能。 （3）分析题图干可知人工光合系统能够进行光合作用，而不能进行呼吸作用，与叶肉细胞相比其优点为无呼吸作用，能够更有效的积累有机物，能够利用更少的ATP进行有机物合成。 （4）分析题图可知本实验的实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动16种酶中的G酶所催化的反应的有效性，自变量是G酶的催化有效性，因变量是中间产物NADPH的浓度，由此可见组1组起对照作用，排除无关变量对实验结果的干扰，组2起（空白）对照作用，和组3、组4对照，观察加入G酶对NADPH变化的影响。分析曲线可知组3和组4的中间产物NADPH的浓度较低，由此说明（在光照条件下）TEM可以驱动G酶所催化的反应。 【点睛】本题重点考查生态系统的相关知识，要求考生能够获取题目有效信息，整合进行答题。 13. (广东省韶关市2020-2021学年高三综合测试生物试题)为研究不同冠层叶片的光合能力，某同学摘取植物不同冠层的叶片，在相同且适宜的条件下进行了对比测定，结果如下图所示。下列说法错误的是（ ） A. 光照强度为0．25klx时，中层和下层叶片固定CO2速率相等 B. 光照强度为0．5klx时，中层叶片光合作用总强