热点突破2 光合作用和细胞呼吸实验探究-【经纶学霸●白题】2025年学霸高考生物一轮复习

学霸局白题 生物学 热点突破2 光合作用和细胞呼吸实验探究 1.(2023·福建三明期中)研究人员将正常生长 物呼吸吸收0.量和产生C0.量的差值 的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,在 D. 若该叶片在适宜条件下进行如图2所示的 适宜温度条件下进行实验,并将所测数据绘 处理,则叶片光合作用制造有机物的量可 制成如图所示曲线。下列叙述正确的是 表示为a+c-2 ~_ 3.(2023·湖北襄阳期中)下图甲是某植物在不 同光照强度下,测得叶片吸收和释放0.体积 -乙桂物 一甲物 变化的曲线(假定植物叶片的呼吸速率不 强的是甲植物 C0浓度 变),图乙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻 B. 当甲植物净光合速 璃温室中,用红外线测量仪测得室内的CO。 率为0时,乙植物 浓度与时间关系的曲线。A装置和B装置是 净光合速率大于0 某同学为了测定西瓜苗净光合作用强度而设 C. d浓度下,乙植物的净光合速率为e与a的 计的实验装置。请据图回答下列问题: 绝对值之和 一般进 D.将甲植物放在无0。小室中光照一段时间。 其有氧呼吸强度一定减弱 2.(2023·河南信阳期中)植物叶片的光合作用 510152025 强度可通过通气法来测定,如图1所示(装置 光强度/kl 甲 中通入气体的CO.浓度是可以调节的)。将 适量叶片置于同化箱中,在一定的光照强度 和温度条件下,让空气沿箭头方向缓慢流动 并用CO。分析仪测定A、B两处气体C0.浓 0 6 12 18 24时间/h 乙 度的变化。请判断下列说法错误的是 ~ 红色液滴 红色液滴 通往CO. 通往CO. 分析仪 分析仪 ### 处理方法: 黑暗1光照1 小时。小时。 干物质量:a A装置 B装 图2 图1 (1)图甲中,A点光照强度为0.此时叶肉细胞中 产生ATP的场所是 A. 当通入气体的C0.浓度增加到一定值以 ,在B点时突然升 后,继续增加.A、B两处C0。浓度的差值 高环境中的CO。浓度,短时间内NADPH、ATP 的量 不再继续增大,则限制叶片进一步利用 (填“增加”或“减少”),此时B点 将 C0.的内部因素可能是叶绿体数量 (填“左移”或“右移”)。 B. 若适当增加通入气体的CO。浓度,则叶片 (2)由图乙可推知,密闭玻璃温室中0.浓度 最大的时刻是曲线上 光补偿点的值增大 点,j点与e点 相比,植物体内有机物含量将 C. 将该同化箱放在黑暗中测得通入与通出气 (填 体的体积差值(设压强恒定),其含义是植 “增加”“减少”或“不变”)。 专题三 细胞的代谢 学霸高考 (3)A、B装置烧杯中溶液应为 (3)去果处理导致相橘植株的净光合速率下 (填“NaOH”或“NaHCO.”)。实验进 降。据图中信息分析,其原因是:① 行30min后,记录到A装置中的红色液滴向 :② (填“左”或“右”)移动5.5cm,B装置 (4)研究发现,通过摘除马铨薯植株的花蕾, 中的红色液滴向右移动0.5cm。若红色液滴 可以提高10%以上的产量。根据题意并结合 每移动1cm.西瓜苗内葡萄糖增加或减少4g 植物的营养生长(根、茎、叶的生长)和生殖生 那么该西瓜苗的净光合速率是 g/h。 长(花、果实、种子的生长)的相互作用进行综 (4)通过研究得知淀粉和糖是光合作用的 合分析,上述现象的原因可能是 主要末端产物,产物的积累会影响植物光合 5.(2023·辽宁实验中学校联考模拟预测)研究 速率,药物X只能抑制细胞膜上糖转运蛋 环境温度升高对水稻生长的影响,对于评估未 白的合成。请以棉花为实验材料设计实验 来气候变暖对水稻生产的影响具有重要的意 探究光合产物是否能以能糖的形式转运出叶 义。以水稻品种沈农9816为实验材料,以环 片。请简要写出实验思路: 境温度为对照组,设置高于环境温度5C的增 温组为实验组,每天上午11:30测定旗叶(水 稻穗下的第一片叶)的净光合速率及气孔导度 4.(2023·安微校联考期中)叶片是绿色植物进 (气孔张开的程度),实验结果见图1和图2. 行光合作用的主要器官,而叶片中光合产物 测定中发现实验组有膜结构解体及细胞某些 的运输对光合速率的影响较大。科研人员利 组成成分降解的情况存在。回答下列问题, 用放射性同位素标记的光合作用原料来探究 20{ 组 相橘的光合作用强度和光合作用产物的运输 情况。实验两周后,测得留果处理组(CK组) 的净光合速率为4.3mol·m}.s.去果处理 处理时间/天 组(FG组)的净光合速率为2.8jmol·m②}.s, 处理时间/: ! 图2 其余检测指标结果如图。回答下列问题: (1)可以用 字 表示水稻旗叶的净光合 □CK组 速率,由图1可得出的结论是 □FG组 (2)由图2分析,实验组净光合速率低的原 因是 检测 检测 检测 检测 指标1 指标2 指标3 指4 除此之外,温度还可通过影响晦的活性影响 注:检测指标1为气孔开放程度(单位:mmol·m}·-), 检测指标2~4分刻为叶、根、果实的相对放射性强度(%) 光合作用的进行。有的同学认为温度造成的 该科研人员 (1)光合作用的原料是 类囊体薄膜解体会影响其上叶绿素的含量, 使用的同位素是 (填““C”或““O”)。 请设计实验进行证明。 (2)若要测量相橘植株的总光合速率,还需要 实验思路: 测量 ,该测量操作需要在 预期实验结果:若 条件下进行。 则证明该同学的说法是正确的。是T0R激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，使气2.B解析：若适当增加通人气体的C0,浓度，将会促进光合 孔打开，C正确：淀粉含量的变化与光周期一致，光照结束后 作用，因此叶片光饱和点的值将增大。当通入气体C0,浓 淀粉含量继续增多，达到一定的峰值后又开始缓慢降解， 度增加到一定值以后，若继续增加，A、B两处C0,浓度的差 D错误。故选BD 值不再继续增大，表示C0,浓度不再是光合作用的限制因 解题指导 素，此时叶绿体数量，色素数量，光合酶数量，C,含量等都可 在题图1中，野生型植株保卫细胞中的淀粉在开始光照 能是限制光合作用的因素，A正确。若适当增加通人气体 后1内迅速降解，随后又开始积累，达到峰值又开始缓慢降 的C0,浓度，叶片光补偿点的值不变，B错误。利用该同化 解。题图2中，开始光照时，对照组和抑制剂处理组保卫细 箱在黑暗条件下研究叶片的细胞呼吸，测定同化箱通入气 胞气孔开闭情况一致，光照1h和3h后，对照组保卫细胞气 体和通出气体的体积，则体积差值表示的含义是细胞呼吸 孔增大，抑制剂处理组保卫细胞气孔打开程度基本无明显变 吸收0，量和产生C0,量的差值，C正确。该叶片在适宜条 化，结合题图1、2所示的结果，可得出的结论是TOR激晦促 件下进行实验，光合作用1小时制造有机物的量为净光合 进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，使气孔打开。 作用量+细胞呼吸量=(e-b)+(a-b)=a+c-2b,D正确。故 7.CD解析：由C0,消耗速率曲线可知，该植物在7：00（光合 选B 作用和呼吸作用相等)前就已开始进行光合作用，A错误： 名师点睛 曲线b在10：00一12：00之间下降是由于气孔关闭，导致植 分析实验装置：A处气体C0,浓度表示起始浓度，B处 物吸收的C0,减少引起的.而14：00一18：00之间下降是由 气体C0,浓度表示已经过呼吸作用或光合作用后的浓度，因 于光照强度降低引起的，B错误：由CO,消耗速率曲线可 此两处的差值就可以表示有氧呼吸产生的CO,或光合作用 知，与18：00时相比，7：00时C0利用速率更大，说明光合 净吸收的C0,量。在黑暗条件下，植物只进行呼吸作用，园 速率较强，则C,的还原速率较大，C正确：据题图分析可知， 此两处的差值就可以表示有氧呼吸释放的CO,量。在光屈 7:00时C02吸收速率为0，即光合速率=呼吸速率，7：00后 条件下既进行光合作用又进行呼吸作用，则两处的差值就可 C0,吸收速率大于0，有机物开始持续积累，到18：00时C0 以表示光合作用净吸收的C0,量 吸收量又降为0，此后细胞呼吸速率大于光合速率，消耗有 3.(1)线粒体，细胞质基质诚少左移(2)h域少 机物，故18：00时有机物积累量最大，D正确。故选CD (3)NaHCO,NaHC0,右40(4)将生长状况相同的棉 8.(1)C0浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高 花分为相同的两组，实验组用适量药物X处理，对照组用等 光合作用强度；同时还可促进R酶催化更多的C,与CO,结 量蒸馏水处理：将两组棉花植株置于相同且适宜的条件下 合，减少C,与0，的结合，从而降低光呼吸(2)叶绿体基 培养，一段时间后测定并比较植株的光合速率 质抑制NADPH和ATP(3)光呼吸使一部分碳以CO 解析：(1)题图甲中A点只能进行呼吸作用，此时叶肉细胞 的形式散失，GOC支路使光呼吸产生的CO,直接在叶绿体 中产生ATP的场所是线粒体、细胞质基质。而B点光合作 内释放，提高了C02的利用率 用等于呼吸作用，称为光补偿点，在B点突然升高CO2浓 解析：(1)C0,是光合作用暗反应过程的原料，C0,浓度升 度，生成的C,增多，C,还原需要消耗NADPH、ATP,而 高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度： NADPH、ATP的生成几平不受影响，因此短时间内NADPH、 同时还可促进R酶催化更多的C,与C0,结合，减少C,与 ATP的含量会下降。若提高CO2浓度，光合作用速率上升 O,的结合，从而降低光呼吸，故生产实际中，可以通过适当 在较低的光照强度下就可使光合作用强度等于呼吸作用强 升高C0,浓度达到增产的日的。(2)分析题意可知.R醇可 度，故B点应左移。(2)题图乙「和h点光合作用强度等于 催化C0,与C,结合生城C,该过程是暗反应过程，场所是 呼吸作用强度，「~h光合作用强度大于呼吸作用强度，C0 叶绿体基质：暗反应过程需要光反应提供的NADPH和 浓度在降低，0，浓度在增大，02浓度最高的是h点。j点数 ATP,而该产物与水的光解有关，故干早条件下，暗反应受到 值高于€点，中间的差值是此段时间内该作物呼吸作用的 抑制，光呼吸可以消耗光反应积累的NADPH和ATP 净生产量，说明植物体内有机物减少。(3)测净光合速率 (3)结合题意可知，G0C支路的作用是使光呼吸的中间产物 时，A,B装置烧杯中溶液为NaHCO,用来给光合作用提供 C,直接在叶绿体内代谢释放C02,光呼吸使一部分碳以 C0,A装置为实验组，B装置为对照组，为死亡的西瓜幼 C0,的形式散失，GOC支路使光呼吸产生的CO,直接在叶 苗，排除环境的影响。实验进行30mim后，A装置光合作用 强于呼吸作用，植物释放0，.所以红色液滴向右移动。B装 绿体内释放，提高了CO,的利用率，故显著提高了水稻的光 合速率和产量。 置中红色液滴右移是环境因素（如气压等）对实验产生影响 的结果，主要起对照作用，A装置同样受环境因素的影响， 热点突破2光合作用和细胞呼吸实验探究 因此西瓜苗的净光合速率的测定值是(5.5-0.5)×4=20g 1.B解析：甲，乙两种植物中，乙的C0补偿点较低，即能利 30mim,所以净光合速率为40g/h。(4)本实验的课题是探 用较低浓度的C0,故利用CO2能力强的是乙植物，A错误； 究光合产物是否能以蔗糖的形式转运出叶片，自变量是药 分析题图可知，甲植物净光合速率为0时，即©点时，乙植物 物X,只能抑制细胞膜上蔗糖转运蛋白的合成，因变量是植 净光合速率大于0，B正确：d浓度下，乙植物的总光合速率 株的光合速率，无关变量是培养条件。所以实验思路是将 的数值为e(净光合速率)与a绝对值（呼吸速率）之和，C错 生长状况相同的棉花分为相同的两组，实验组用适量药物X 误：将甲植物放在无02小室中光照一段时间，由于光合作 处理，对照组用等量蒸馏水处理：将两组棉花植株置于相同 用会制造氧气，可能导致其有氧呼吸强度增大，D错误。故 且适宜的条件下培养，一段时间后测定并比较植株的光合 选B。 速率。 一学霸高考·白题·生物学·13 4.(1)C02和H,0“C(2)柑橘植株的呼吸速率黑暗（且 过与AAC结合阻止了ATP的运输，导致细胞的能量供应不 其他实验条件与光照时相同)(3)①去果处理会使柑橘植 足，B正确：米酵菌酸为一种不饱和脂肪酸，与ATP的结构 株的气孔开放程度降低，C0,供应不足，暗反应速率较低 不同，C错误：载体蛋白在运输物质时自身构象会发生变化， ②去果处理的柑橘植株光合产物运输受阻，导致光合产物 D错误。故选B。 更多地留在叶中，抑制了光合作用(4)摘除马铃薯的花蕾 2.A解析：由题图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸 可以通过减少生殖生长对营养物质的消耗，以增加光合作 供能，A正确：由题图可知，中等强度运动时，主要供能物质 用产物向根，茎等部位运输 是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误：高强度运动时，糖类中的 解析：(1)光合作用的原料是C02和H,0,科研人员用放射 能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP,C错误： 性同位素标记光合作用原料，“C和0中具有放射性的只 高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原 有℃。(2)植株的总光合速率=植株的呼吸速率+植株的净 在有氧条件和无氧条件下均能氧化分解提供能量，D错误。 光合速率，因此要测量柑橘植株的呼吸速率。测量柑橘植 故选A。 株的呼吸速率时，其他实验条件应与光照时保持一致。 名师点睛 (3)检测指标1是气孔开放程度，FG组的气孔开放程度低， 摁图显示在不间强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和 C0,供应不足，暗反应速率较低：检测指标2是叶的相对放 胎类的相对量，当运动照度较低时，主要利用脂肪酸供能：在 射性强度，FG组叶的相对放射性强度较大，说明叶片中光 中等巽度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸：在 合产物的运输受阻，导致光合产物更多地留在叶中，抑制了 高强度运动时，主要利用肌糖原供能。 光合作用。综上分析，去果处理导致了柑橘植株的净光合 3.C解析：由题图可知，高温导致该酶的空间结构发生了改 速率下降。(4)从植物的营养生长和生殖生长角度分析，摘 变，A正确：高温使酶的空间结构发生了改变，其活性位点 除马铃薯的花蕾可以通过减少生殖生长对营养物质的消 与底物不吻合，导致醇失活.从而不能催化底物分解.B正 耗，以增加光合作用产物向根，茎部运输的量，最终使马铃 确：高温下酶的空间结构发生的改变是不可逆的，即使降低 薯的产量提高10%以上 至最适温度，酶的结构也不能恢复，C错误：酶的专一性是由 解题指导 酶和底物的空间结构决定的，当底物与酶的活性位点形成 分析概图：检测指标1是气孔开放程度，FG组的与孔开 互补结构时，酶才可催化底物发生变化，D正确。 放程度低，C0,供应不足，暗反应速率较低，检测指标2是叶 4.ABC解析：氨基酸氧化分解时，生成的代谢终产物是尿素、 的相对放射性强度，「G组叶的相对放射性强度较大，说明叶 C0,和H,0,葡萄糖氧化分解时，生成的代谢终产物是C0, 片中光合产物的运输受阻，导致光合产物更多地留在叶中， 和H,0,A错误：甘油和脂肪酸组成的脂肪中氢含量比糖类 抑制了光合作用。 高，所以单位质量所含能量比糖类多，是人体内良好的储能 5.(1)0,的释放速率（或C0,的吸收速率或单位时间有机物 物质，B错误：葡萄糖是细胞呼吸最常利用的底物，题图中的 的增加量)高温会降低植物的净光合速率，且时间越长影 [H]来自葡萄糖和水，C错误：人属于异养生物，所需的葡萄 响越大（合理即可）(2)实验组气孔导度降低，植物吸收 糖最终来源于绿色植物的光合作用.D正确。故选ABC。 CO,的能力下降，使暗反应速率降低，从而使光合速率降低 名师点睛 分析愿图：a表示细胞呼毁的第一个阶段；b表示甘油转 分别称取等量实验组和对照组的水稻旗叶，提取并用纸 化形成丙酮酸：心表示脂肪酸参与三羧酸循环：d表示脱氨基 层析法分离色索，对比实验组和对照组下面两条色素带的 宽窄实验组色素带比对照组窄 或转氢基作用；e表示二氧化碳 解析：(1)可以用0，的释放速率（或C0,的吸收速率或单位 5,A解析：本实验中C0,的变化会影响光合作用的暗反应过 时间有杭物的增加量)表示水稻旗叶的净光合速率。由题 程，进而影响光合作用强度，A错误；三组中光照强度为 图1可知，实验组比对照组的温度高，导致净光合速率低， 时，0，的增加量最小，此时光合作用强度最弱，B正确：丙组 所以可得出的结论是高温会降低植物的净光合速率，且时 装置内的0，浓度增加，说明光合作用强度大于呼吸作用强 间越长影响越大。(2)由题图2分析可知，实验组的气孔导 度，故照光后C0,含量比照光前低，C正确：题图反映了光合 度比对照组低，植物吸收C0,的能力下降，使暗反应速率降 作用强度与光照强度的关系，即在一定范围内随光照强度 低，从而使光合速南降低。为了探究温度是否造成了类囊 增加，光合作用强度增加，D正确。 体薄膜解体从而影响其上叶绿素的含量，则可通过提取色 6,B解析：题图甲中B点温度下植物细胞呼吸相对速率最 素进一步比较的方法来验证假说。实验思路：分别称取等 大，说明该温度下细胞呼吸最旺盛，A正确：随着O,浓度增 量实验组和对照组的水稻旗叶，提取并用纸层析法分离色 大有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱，故题图乙中曲线【表示无 素，对比实验组和对照组下面两条色素带的宽窄。若是该 氧呼吸，B错误：曲线Ⅱ表示有氧呼吸，细胞呼吸利用的有机 同学的说法正确，即温度造成的类囊体薄膜解体会影响其 物主要是葡萄糖，C正确：有氧呼吸需要酶的参与，温度会影 上叶绿素的含量，则实验结果为实验组色素带比对照组窄， 响酶的活性，故有氧呼吸还受温度或呼吸酶数量的限制，使 说明温度影响了叶绿素的含量。 题图乙中曲线Ⅱ最终趋于平衡，D正确。故选B。 专题阶段练3 7.B解析：由题图可知，H从线粒体基质向膜间隙运输是由 1.B解析：由题意可知，AAC位于线粒体内膜上，不在细胞膜 电子传递过程中产生的能量驱动的，并未消耗ATP,A错误： 上，故ATP无法通过AAC出入细胞，A错误：结合题干“米 H'从膜间隙运输到线粒体基质是顺浓度梯度的协助扩散 酵菌酸和ATP与AAC的结合部位相同”可推测米酵菌酸通 (需要通道蛋白协助，不消耗能量)，且伴随着ATP的合成， 一学霸高考·白题·生物学·14一