专项突破9 细胞呼吸、光合作用原理在生产实践中的应用-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中生物必修第一册(人教版2019)

专项突破9 细胞呼吸、光合作用原理在生产实践中的应用 1. 荡枝采摘后易受机械损伤和微生物侵染而导致果皮褐变,品质下降。研究发现,低温、短时辐 射处理、调整储藏环境中的气体比例,对果实表面进行涂膜处理等方式均能有效延长荡枝的 ( 储藏时间。下列叙述错误的是 _ A. 调整气体比例是为抑制荡枝的无氧呼吸 B. 低温能够降低茄枝及其附着微生物的的活性 C. 辐射处理能破坏蛋白质空间结构,从而杀死微生物 D. 果实表面涂膜处理可减少水分的散失和氧气的进人 2. 甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO.释放量和O.吸收量的变化(假设呼吸底物只有葡萄 糖)。下列叙述不正确的是 _ .气体交换相对信 □CO.释放 .CO.释效量 □0收量 0 ......................是 d氧浓度/% 氧浓度/% 乙 A. 甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点 B. 甲图中氧浓度为5时,若C0.释放量为6mol且0.吸收量为4mol.此时有氧呼吸占优势 C. 甲图中氧浓度为d时没有酒精产生 D. 甲图的c浓度和乙图中的C点对应O.浓度是最适合储藏苹果的氧浓度 3.(2024·天津河西区期末)农业生产中有多种因素影响作物生长,农业专家在光照充足,C0 浓度适宜的条件下,探究大棚种植西爪的最适生长温度,得到在5~25C温度区间,光合作用 _ 强度和细胞呼吸强度的曲线图如下。下列相关叙述错误的是 ~ -_-光合作用 →组胞呼吸 ###0 _6.2 3.5 20 25温度/C A. 15C时,西瓜植株光合作用消耗的C0.来自外界和自身细胞呼吸 B. 根据图中实验数据不能确定西瓜生长的最适温度 C. 25C时突然降低光照强度.叶绿体中C.的含量会短暂升高 D. 温度为10C时,西瓜植株需要从外界环境吸收的C0.相对值为1.4 4.(不定项)(2023·辽宁锦州期末)原本生活在干早地区的多肉植物,经研究发现其C0.固定 过程非常特殊,被称为景天酸代谢途径,其光合作用产生的中间产物苹果酸在C0,的固定和 进阶突破·专项练17 _ 利用过程中起到重要作用,过程如图所示。据图分析,下列说法正确的是 -一 多肉植物 多肉植物 A. 进行景天酸代谢的植物白天进行光反应,积 夜晚O,气孔开放 自天 气孔关闭 #8# 累ATP和NADPH.晚上进行暗反应合成有机物 # B. 图示的代谢方式可以有效地避免植物蒸腾过度导 致脱水,从而使该类植物适应于旱环境 磅酸始醇 式丙乙酸 Co C. 与常见的C.代谢途径植物相比,夜间更适于放置 苹 #_CH0 在室内的是景天酸代谢途径植物 绿体 D. 多肉植物在其原生地环境中,其液泡中的pH会呈现白天升高、晚上降低的周期性变化 5.(不定项)某研究小组进行“探究不同形态的氮素对烟草光合速率的影响”实验。经30天测得 相关数据并绘图,如图为不同形态的氮素对烟草光合速率的影响。下列说法错误的是( _ ,气孔导度/(mol·m*·) 膜间CO,浓度/(umol·mol 3。 净光合速率/(jmol·m.:) a:无氮营养液 b:只含硝态氮(O)营养液 c:只含按态氛(NHI)营养液 d:硝态氮:按态-1:1的营养液 abed氮素形态 abcd氢素形态 abcd素形态 A. 氮素可用于合成叶绿素、光合晦、类囊体薄膜等光合作用所需的重要物质和结松 B. 实验能说明氮素的形态会影响净光合速率,其中硝态氢促进烟草增产的效果更明显 C. 比较a、b、d组实验结果可说明按态氢对硝态氢提高烟草净光合速率具有促进作用 D. 若提高b组硝态氮在营养液的浓度,则其净光合速率一定不会低于a组 6.(2024·河南期末)Rubisco普遍分布于玉米、大豆等植物的叶绿体中,它是光呼吸(细胞在有 光、高0。、低C0.情况下发生的生化反应)中不可缺少的加氧,也是卡尔文循环中固定C0. 最关键的浚化。Bubisco能以五碳化合物(RuBP)为底物,在CO。/O.值高时,使其结合CO 发生叛化,在C0/0.值低时,使其结合0,发生氧化,具体过程如图所示。完成下列各题 拉类 CO. 卡尔文循环)。 光呼 Rithisco _ _. (1)在天气晴朗、空气干燥的中午,大豆叶肉细胞中光呼吸强度较通常条件下会明显 (填“升高”或“降低”)。 (2)玉米、大豆等植物的叶片中消耗0,的场所有 从能量代谢的角度看,光呼吸 和有氧呼吸最大的区别是 (3)科研人员利用大豆来探究光呼吸抑制剂亚疏酸氢钢的增产效果 ①亚疏酸氢钢可通过改变二碳化合物(乙醇酸)氧化晦的空间结构来抑制该晦的活性,从 而抑制光呼吸的进行。另外,亚疏酸氢纳还能促进色素对光能的捕捉,从而促进 的进行。 ②暗施适宜浓度的亚梳酸氢钟溶液后,大豆单位时间内释放氧气的量较喷施前 (填“增多”“减少”或“不变”),原因是 (答出2点即可)。 18 黑白题 生物1必修第一册·RJ层进出液泡。渗透压是指溶质分子对水的吸引能力,因此溶质分子 消耗,延长储存时间,A错误;低温可使陶的活性降低,减少蒸枝及其 越多,渗透压越高。翅碱蓬通过将无机盐离子运输进入细胞,无机盐 附着微生物细胞呼吸对有机物的消耗,B正确;适当剂量的短时辐射 离子变多了,因而渗透压增大,有利于植物细胞吸水。(3)据题图分 处理能延长兹枝的储存时间,是因为辐射能破坏蛋白质的空间结构 析可知,SOS1转运Na'的同时,也转运H',这就是特异性的体现. 从而杀死微生物,C正确;磊枝果实表面涂膜,可在果实表面形成保 A错误;H'通过SOS1进入细胞质属于协助扩散.B错误;题图中Na 护层,减少水分的散失,同时阻止氧气进入,降低有氧呼吸强度,有利 既可以通过Na'通道进入细胞,也可以通过SOS1运出细胞. 于蒸枝果实的储存,D正确。故选A C错误;Na'可借助H'电化学梯度转运到细胞外或液泡里来缓解盐 2.B 解析;分析题图可知,甲图中氧浓度为a时,氧气吸收量是0.乙 势迫.D正确。故选D.(4)翅破蓬根细胞的细胞质基质中pH~ 7.5.而细胞膜外和液泡膜内的pH均为5.5.借助于细胞膜和液泡股 图中的A点氧浓度为0.表示苹果组织细胞进行无氧呼吸,A正确 上的H-ATP系以主动运输方式转运H来维持这种差异 甲图中氧浓度为5时,若C0.释放量为6mol且0.吸收量为4mol.由 于1mol葡萄糖无氧呼吸产生2molCO..1mol郁萄糖有氧呼吸释放 专项突破8 借助图表考查的相关实验分析 6.molC0。.因此无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的量之比是 1.B 解析:该实验中加入的a-淀粉晦的浓度、体积及棉花的初始质量 1.4/6=3:2.即无氧呼吸占优势.B错误:据题图分析.笔气浓度为 等属于无关变量,应保证相同且适宜,A正确;每组应先将a-淀粉酬 a时,0.的吸收量与C0、的释放量相等,此时细胞只进行有氢呼吸 和棉花分别预热到设置温度,再进行混合,B错误;结合实验结果可 不进行无氧呼吸,没有酒精产生.C正确;甲图中氧浓度为c和乙图 推测,a-淀粉晦的最适温度范围为55~75C.C正确;若验证x-淀 中C点,CO。释放量最少,细胞呼吸消耗的有机物总量最少,是适合 粉梅具有专一性,可让其处理脂防,用苏丹III染液检测脂防分解情 储藏苹果的氧浓度,D正确。故选B 况,进而可说明晦具有专一性,D正确。故选B。 2.C 解析:该实验的自变量是pH和植酸的种类,因变量是的相 3.D 解析:在温度为15C时,光合作用强度大于细胞呼吸强度,此时 对活性,A正确;在不同pH条件下,不论植酸海甲还是植酸乙的相 西瓜植株光合作用消耗的CO.的获得途径有从外界吸收和自身细胞 对活性都存在差异,B正确;pH通过影响晦的结构,进而影响晦的活 呼吸产生,A正确;据题图可知,温度在5-25C之间光合作用强度 性,植酸晦甲在pH=3时的活性较pH=7时更低,说明其结构遭到破 与细胞呼吸强度的差值(净光合作用强度)一直在上升未出现峰值 坏的程度更大,C错误;在相同pH条件下,植酸甲的活性答遍高于 因此不能确定西瓜生长的最适温度,B正确;25C时突然降低光照强 植酸乙,D正确。故选C。 度,光反应速率减慢,产生的NADPH和ATP减少,C.还原减慢.C.的 口解题指导 消耗减少,故叶绿体中C.的含量会短暂升高,C正确;在温度为10 时,细胞呼吸释放C0.的值为1.光合作用吸收的C0.的值为1.4.所 据题图分析:该实验研究不同pH对甲,乙两种植酸晦活性的影 响,实验的自变量是pH和植酸晦的种类,因变量是晦的相对活 以西瓜植株需要从外界环境吸收的C0.相对值为1.4-1=0.4.D错 性,在相同pH条件下,植酸晦甲的活性普遍高于核酸晦乙。 误。故选D。 4. BCD 解析:白天在光照条件下,景天酸代谢的植物通过光反应可生 3.D 解析;淀粉和晦在反应前应分别于相应的温度下保湿5min,保证 成NADPH和ATP,用于暗反应,晚上植物无法进行光反应,暗反应 反应是在所设置的温度下进行的,A正确;3号试管中加入的是a-淀 也不能进行,A错误;题图所示景天酸代谢途径,白天气孔关闭减少 粉醇溶液,反应温度在0C、室温.60C、85C的条件下,都不变蓝,说 水分的流失,因此可以有效地避免植物蒸腾过度导致脱水,从而使该 明淀粉均完全被水解为葡萄糖,由此可知,a一淀粉晦对温度不墩感,各 类植物适应干早环境,B正确;由于景天酸代谢途径植物晚上气孔张 温度下都表现出很强的活性,B正确;该实验的自变量是温度,而变林 开,不断吸收CO。用于合成苹果酸,减少了空气中的CO。,因此,与常 试剂使用时需要水浴加热,因此不能作为检测试剂.C正确:2号试管 见的C.代谢途径植物相比,夜间更适于放置在室内的是景天酸代谢 在60C时不变蓝.说明淀粉均完全被水解为葡萄糖,表明60C时,糖 途径植物,C正确;多肉植物在晚上吸收CO。生成苹果酸进人液泡中 化晦的催化效率较高,但不一定是最适温度,想进一步探究糖化晦的 (pH降低),白天苹果酸分解产生CO。用于暗反应(pH升高),因此 最适温度,应该从室温到85C设置更小的温度梯度,D错误。故选D 4.(1)蛋白质 降低化学反应所需的活化能 (2)①产物的生成量(或 这些植物的液泡中的pH会呈现白天升高,晚上降低的周期性变化 D正确。故选BCD。 淀纷的消耗量或淀粉的剩余量)②抑制 数量(或浓度)有限 (3)①4~6 无关 ②60 □解题指导 解析:(1)晦是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中大部分 题图植物进行景天酸代谢途径,夜晚气孔开放,白天气孔关闭,其 是蛋白质,少量是BNA.晦的催化作用机理是降低化学反应所需的 光合作用的CO。来源于芊果酸分解和细胞呼吸,夜间气孔开放吸 活化能。(2)①梅促反应的速率可由单位时间产物的生成量或底物 收的CO,可以合成革果酸,革果酸储存在渡泡中,因此这些植物 的消耗量来体现,题图甲曲线中的晦促反应速率,可通过测量单位时 适宜生存在千早环境中。 间产物的生成量(或淀粉的消礼量或淀粉的剩余量)来体现;②加入 白芸豆提取物后,梅促反应速率下降,说明白芸豆提取物对晦促反应 5.CD 解析:叶绿素.光合酸、类素体薄膜的组成元素均含有N元素 有抑制作用;淀粉浓度增加到一定程度后促反应速率不再增加,原 因此氢素可用于合成叶绿素、光合酸、类囊体薄膜等光合作用所需的 因是在温度,pH等条件适宜时,受到了数量(或浓度)的限制。 重要物质和结构,从而提高光合速率,A正确;比较各组结果发现硝 (3)①根据题图乙可知,白芸豆提取物中有效成分对a-淀粉晦作用 态氢和按态氢对烟草的净光合速率影响不同,其中确态氢促进烟草 最适的pH范围在4-6.因此白芸豆提取物对a-淀粉晦作用最佳的 增产的效果更明显,B正确;通过比较a、b、d组幼苗的实验结果可证 pH应在4-6范围内;探究pH对白芸豆提取物中有效成分对a-淀 明硝态氮具有提高烟草净光合速率(或气孔导度或胞间CO.浓度)的 粉晦活性的影响时,自变量是pH,加入的白芸豆提取物的浓度和a 淀粉晦的浓度为无关变量。②由图丙可知,温度在60C后晦促反应 作用,按态氢对确态氮提高烟草净光合速率(或气孔导度或胞间CO。 速率快速升高,说明白芸豆提取物对腾的抑制作用降低,故水温最好 浓度)具有拈抗作用.C错误;若b组的态氮在营养液的浓度过高 不要超过60C. 可能使培养液浓度大于植物细胞液浓度,细胞发生渗透作用失水死 专项突破9 细胞呼吸、光合作用原理 亡,导致净光合速率低于a组,D错误。故选CD 6.(1)升高(2)叶绿体(基质)、线粒体(内膜)光呼吸消耗ATP(能 在生产实践中的应用 量),有氧呼吸产生ATP(能量)(3)①光反应(光合作用)②增 1.A 解析:调整气体比例是为抑制蒸枝的细胞呼吸(包括有氧呼吸和 多 光能利用增加,水的光解加快;亚碗酸氢纳通过抑制乙醇酸氧化 无氧呼吸),在低氧条件下,蒸枝的呼吸作用较弱,可以减少有机物的 梅的活性,进而抑制光呼吸进行 必修第-册·BJ黑白题46 解析:(1)根据题干信息.当C0./0.值低时,RuBP结合0.发生氧化 6.C 解析:提取绿叶中色素的原理是绿叶中的色素能够溶解在有机溶 反应,即发生光呼吸。在天气晴朗、空气干燥的中午,往往会发生气 剂无水乙醇中,A错误;距离点样处最远的条带在层析液中的溶解度 孔关闭.从而使C0.通过气孔的量减少.从面使C0/0.的值下降,光 最大,应是橙黄色的胡萝卜素,B错误;距离点样处的距离由近及远 呼吸强度较通常条件下会明显升高。(2)玉米,大豆等植物通过有 的条带分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素,题图1所示的 氧呼吸消耗氧气的场所是线粒体,通过光呼吸消耗氧气的场所是叶 结果中叶绿素的量明显少,因此出现该结果的原因可能是研磨时未 绿体基质。由题图可知,光呼吸消耗ATP,故从能量代谢的角度看, 加CaC0。C正确:因为两个小组的同学以叶色接近的新鲜疲菜叶为 光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗ATP,有氧呼吸产生 材料,题图2的结果显示各种色素含量都少,出现该结果的原因可做 ATP。(3)①二碳化合物氧化,在光呼吸中发挥作用,亚疏酸氢钢可 是研磨时未加入Si0.因此题图2不是理想的实验结果,D错 通过改变二碳化合物氧化的空间结构来抑制该梅的活性,从而抑 误。故选C 制光呼吸的进行。另外,亚碗酸氢纳还能促进色素对光能的捕捉,进 7.(1)无水乙醇 作为有机溶剂提取色素 二氧化硅 碳酸 防止 而通过促进光反应的进行而提高光合作用强度。②喷施适宜浓度的 研磨中色素被破坏(2)单层尼龙布(3)防止色素带不整齐 细。 齐、直(4)层析液不要没及滤液细线 亚梳酸氢纳溶液后,光能利用增加,水的光解加快;亚梳酸氢纳通过 防止层析液挥发 叶绿 抑制乙醇酸氧化腐的活性,进而抑制了光呼吸进行,故大豆单位时间 素a胡萝卜素 内释放氧气的量较喷施前增多 解析;(1)研磨时需要加人3种物质;10mL无水乙醇,作用是溶解色 专项突破10 绿叶中色素的提取和分离实验 素;二氧化硅可以增大摩擦力,使细胞和叶绿体破碎以便充分研磨; 1.D 解析:提取色素常用的有机溶剂是无水乙醇,也可用体积分数为 细胞研磨破碎后,会溢出有机酸,为防止叶绿素被破坏,研磨时需要 95%的乙醇加入适量无水碳酸纳来代替,不使用75%的乙醇,A错 加入少许碳酸锈来中和有机酸,(2)过流研磨液时,漏斗基部通常 误;向研体中加入CaC0。可防止研磨中色素被破坏,向研钵中加 使用单层尼龙布面不能用滤纸,因为色素可吸附在滤纸上。(3)剪 人S0.有助于研磨更充分,B错误;将研磨液进行过滤时,漏斗基部 去滤纸两角的作用是防止两边色素扩散过快。画滤液细线的要求是 放一块单层尼龙布.不能放滤纸,因为滤纸会吸附色素,C错误;实验 细、齐、直。(4)4种色素在层析液中溶解度不同导致各种色素在过 材料A为新鲜的绿叶.经过滤得到的滤液C中含有光合色素.仍能 纸条上的扩散速度不同,从而达到分离色素的目的。由于层析液有 吸收光能,D正确。故选D. 毒,且可以挥发,所以要加盖。色素带的宽度不同是由各种色素含量 □解题指导 不同造成的,且色素的含量越多,色素带越宽。一般植物叶片中叶绿 素a含量最多,所以叶绿素a的色素带最宽。绿叶中的色素在层析 色素提取和分离过程中几种化学物质的作用:无水乙醇作为提取 液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,胡萝卜 液,可溶解绿叶中的色素:层析液用于分离色素;SiO,破坏细胞结 素在最前端,则说明胡萝卜素扩散速度最快 构,使研磨更充分;CaCO。可防止研磨过程中色素被破坏。色素 专项突破11 ⊙ 结合图表考查细胞增殖 的作用是吸收、转化和传递光能。分离色素的原理:各色素随层 1.D 解析:①②时期的核DNA数相等,都是12个,但染色单体数不相 析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速 度快,溶解度小,扩数速度慢 等,前者含有12条染色单体,后者不含染色单体,A错误:③时期中 M是细胞板,动物细胞中不具有M.B错误;④表示间期,只有DNA 2.D 解析:SiO.能使研磨更充分,所以甲可能是因为研磨时未加 加倍,染色体不加倍,C错误;由以上分析可知,上述细胞在有丝分裂 人SiO.而导致色素相对含量低,A正确;CaC0.能防止研磨中色素尤 过程中的顺序为④①②③,D正确。故选D 其是叶绿素被破坏,乙中显示叶绿素含量较低,所以乙可能是因为研 □解题指导 磨时未加入CaC0.而导致叶绿素被破坏,B正确;色素不溶于水,但 分析题图:围示表示观察细胞有丝分裂后绘制的各个时期的细胞 能溶解于有机溶剂,丙图中没有色素带出现,可能误用蒸水做提取 图像,其中①时期出现纺锤体和染色体,核膜和核仁逐渐消失,表 液和层析液,C正确;正确操作得到的理想结果应该是离点样处较远 示前期:②时期着丝粒分裂,表示后期;③细胞中央出现M细胞 的色素含量少,面离点样处较近的色素含量多,D错误。故选D. 3.B 解析:层析的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度 板,表示末期;④表示间期;中染色体的着丝粒都排列在赤道板 上,表示中期。 大的随层析液在滤纸条上的扩散速度快(位于滤纸条上方),反之则 慢,故条带位置反映色素在层析液中溶解度的大小,而无水乙醇是提 2.C. 解析:题图甲所示的细胞位于有丝分裂前期,细胞内有2组中心 取色素所用的有机溶剂,A错误;实验的无关变量应相同且适宜,因 粒、4条染色体、8条染色单体,A正确;有丝分裂过程中由于染色体 此应选择同种植物、称取等质量的绿叶和黄叶进行实验,B正确;从 平均分配,所以产生的两个子细胞内的染色体数相同,而染色体是核 条带结果看,题图中II色素带是叶黄素,为浅黄色,II叶绿素a为蓝 DNA的载体,因此题图甲所示的细胞通过有丝分裂能形成两个核 绿色.C错误;据题图分析,秋天叶片变黄的原因是叶绿素含量下降. DNA相同的子细胞,B正确;乙细胞中着丝粒已经分裂,细胞中不含 被分解,D错误。故选B 染色单体,染色单体数为0.C错误;题图丙为动物细胞有丝分裂的中 4.A 解析:实验时,应在培养血中加入层析液,a处滴加色素提取液. 期,着丝粒还没有分裂,此时染色体、染色单体数比例为1:2.D正 A错误;CaC0。有保护叶绿素的作用,题图2中色素带③叶绿素a. 确。故选C。 ④叶绿素b偏卒可能是因研磨时忘记加入CaC0。,导致色素被破坏. 3.D 解析:间期进行蛋白质的合成和DNA的复制,所以纺锤体微管蛋 B正确;色素提取液在a处,随层析液向圆形滤纸四周扩散,从外向 白也在此时合成,A错误;在有丝分裂中期,染色体的着丝粒排列在 内依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,色素带①胡萝卜素 赤道板中央(虚拟结构),B错误;着丝粒正常分裂后细胞中染色体数 在层析液中的溶解度最大,因此扩散得最快,C正确;缺美元素不影 加倍,核DNA数在间期进行复制,即在间期加倍.C错误;纺锤体组 响色素带①胡萝下素、②叶黄素的合成,D正确。故选A 装检验点(SAC)的作用是产生等待信号,直到所有的染色体都排列 5.B 解析:加二氧化硅的目的是使研磨更充分,A错误;5号在层析液 在赤道板上并建立正确的双极定向,以保证染色体均等分配,如 中的溶解度最大,最可能是胡萝卜素,其颜色最可能为橙黄色,主要 果SAC功能异常,则细胞可能没有等到染色体排列在赤道板就开 吸收蓝紫光,B正确;花青素存在于液泡内,C错误;色素提取液不能 始分裂,提前进入后期,造成染色体不均等分裂,从而产生染色体数 浸润到层析液和蒸水中,D错误。故选B 目异常的子细胞,D正确。故选D 专项练参考答案 黑白题47