2024届苏教版高考生物一轮复习影响光合作用和细胞呼吸的环境因素作业含答案

影响光合作用和细胞呼吸的环境因素课时精练

一、单项选择题

1．(2023·江苏徐州高三调研)生物实验中经常用到定性分析和定量分析，前者是确定研究对象是否具有某种性质或某种关系；后者是研究观察对象的性质、组成和影响因素之间的数量关系。下列有关探究光合作用的实验表述错误的是(　　)

A．“探究光照强度对光合作用强度的影响”需定量分析有光和无光条件下光合作用速率的不同

B．“光合作用的探究历程”中的实验主要是定性分析，以探究光合作用的条件、原料和产物等

C．“探究光合作用的最适温度”先要设计温度梯度比较大的预处理实验来定量分析实验条件

D．“探究环境因素对光合作用强度的影响”的定量分析实验中可以用O2释放量作为观测指标

答案　A

解析　探究光照强度对光合作用的影响，应定量分析不同光照强度下光合作用速率的不同，A错误。

2．(2023·江苏南京高三模拟)如图表示某植物一昼夜之内叶绿体中C3相对含量的变化。下列说法中不正确的是(　　)

A．从B点开始合成光合产物(CH2O)

B．AB段C3含量较高与没有接受光照有关

C．E点时C3含量极低与二氧化碳的供应有关

D．E点时叶绿体中ATP的含量比D点时低

答案　D

解析　AB段C3含量不变，对应的时间是0～6 h，没有光照，C3含量较高与没有接受光照有关，B点开始C3含量降低，表示C3被还原，开始合成有机物，A、B正确；E点时，光照过强，温度较高，导致气孔部分关闭，二氧化碳供应减少，生成的C3含量低，C正确；E点时，光照充足，叶绿体中光反应产生的ATP的含量较D点高，D错误。

3．在农业生产上常常施用一定量的无机肥来达到增产的目的。为了研究无机肥对植物生长发育的影响，科研小组将无机肥溶于土壤浸出液配制了不同浓度的盐溶液，利用这些盐溶液进行了相关实验，结果见下表。下列说法正确的是(　　)

A.细胞中大多数无机盐以化合物形式存在

B．植物的呼吸速率是通过根细胞呼吸作用产生的CO2量来测定

C．与对照组相比，植物在低盐条件下产生和消耗的有机物更多

D．高盐条件下植物细胞失水，气孔关闭，导致最大光合速率下降

答案　D

解析　植物的呼吸速率应该是测定整株植物，即所有细胞的呼吸速率，而不是只是测定根细胞的呼吸速率，B错误；在低盐条件下，植物的最大光合速率比对照组大，而呼吸速率比对照组小，产生有机物更多，而消耗的有机物更少，C错误。

4．下列关于我国农业谚语的理解，不合理的是(　　)

答案　C

解析　分解者能把粪便中的有机物分解，促进作物生长，A正确；立秋时节，是果实成熟的季节，代谢旺盛，需要较多的水，B正确；淀粉的元素组成是C、H、O，不含氮元素，含氮无机盐不可作为小麦合成淀粉的原料，C错误；土壤透气性高，氧气含量多，有氧呼吸旺盛，能释放更多的能量用于植物吸收矿质元素，D正确。

5．将若干豌豆幼苗置于25 ℃条件下培养4 d，测得的相对呼吸速率为10，再分别置于不同温度下测定3 h后呼吸速率的变化，如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．呼吸速率可通过O2的吸收量或CO2的释放量来测定

B．与40 ℃相比，35 ℃时豌豆幼苗的呼吸速率更加稳定

C．从图中可以得出，豌豆幼苗呼吸作用的最适温度为30 ℃

D．温度通过影响酶的活性进而影响豌豆幼苗的呼吸速率

答案　C

解析　图中曲线可以得出，35 ℃下呼吸速率大于30 ℃，且呼吸速率更加稳定，故豌豆幼苗呼吸作用的最适温度不是30 ℃，C错误。

6．过氧化物酶体是真核细胞中的一种细胞器，其内可发生的反应为RH2＋O2R＋H2O2，对细胞内的氧水平有很大的影响。如图为线粒体和过氧化物酶体中相关生化反应速率在不同O2浓度下的变化曲线。据图分析错误的是(　　)

A．线粒体和过氧化物酶体消耗O2的酶均分布在相应的细胞器基质中

B．低O2条件下，线粒体的酶比过氧化物酶体中的酶催化效率高

C．过氧化物酶体利用O2的能力随O2浓度增加而增强

D．过氧化物酶体可保护细胞免受高浓度氧的毒害

答案　A

解析　线粒体消耗氧气为有氧呼吸第三阶段，位于线粒体内膜，而非线粒体基质，A错误。

7．下表是某植物X在适宜条件下，从开始播种到长出两片真叶期间CO2释放速率和O2吸收速率相对值的变化。其中胚根长出的时间是在30 h，两片真叶在50 h开始长出。

下列分析正确的是(　　)

A．植物种子含水量的快速增加发生在6～18 h

B．18～24 h呼吸作用的产物有CO2、H2O和乳酸

C．40 h时，形成ATP的能量全部来自有氧呼吸

D．46～52 h，细胞呼吸消耗的有机物不全是糖类

答案　D

解析　0～2 h细胞呼吸强度很弱，从6 h开始细胞呼吸强度迅速增加，说明自6 h开始含水量已经显著提高，含水量的快速增加应发生在6 h之前，A错误；在没有O2消耗的0～2 h仍有CO2释放，说明该种子细胞进行的是产物为酒精和CO2的无氧呼吸，而18～24 h同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则细胞呼吸产物中没有乳酸，B错误；从46～52 h细胞呼吸的O2消耗大于CO2释放分析，该种子萌发过程中呼吸作用消耗的有机物中存在氧含量低于糖类的有机物，则不能确定40 h时形成ATP的能量全部来自有氧呼吸，C错误，D正确。

8．(2023·江苏南京、盐城高三模拟)种子库在适当的低温下保存植物的种子。入库保存前需对种子进行清洗、干燥等处理，然后密封包装存入－18 ℃的冷库。下列有关叙述正确的是(　　)

A．入库前干燥处理主要是除去大量的结合水

B．冷库中－18 ℃的低温会造成种子细胞中呼吸酶变性失活

C．密封包装袋中需要充入充足的氧气，以维持种子的活性

D．建立种子库可以保存濒危生物的种子，保护生物多样性

答案　D

解析　自由水与代谢的强弱有关，入库前干燥处理主要是除去大量的自由水，降低细胞呼吸，利于储存，A错误；冷库中－18 ℃的低温通过抑制酶的活性来降低呼吸速率，不会破坏酶的空间结构，不会使酶变性失活，B错误；密封包装袋中需要降低氧气浓度，减弱细胞呼吸，以利于种子的保存，C错误；建立种子库可以保存濒危生物的种子，防止生物灭绝，可以保护生物多样性，D正确。

二、多项选择题

9．为探究影响光合速率的因素，将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A．此实验共有两个自变量：光照强度和施肥情况

B．光照强度为800 lux是玉米在25 ℃条件下的光饱和点

C．在土壤含水量为40%～60%的条件下，施肥促进光合作用的效果明显

D．制约c点时光合作用强度的因素主要是土壤含水量

答案　AB

解析　本实验有不同光照强度、是否施肥、土壤含水量三个自变量，A错误；光照强度为800 lux时CO2吸收量均大于200 lux，但并没有测定其他光照强度的CO2吸收量，所以无法确定光饱和点，B错误。

10．(2023·江苏高三模拟)下图显示在环境CO2浓度和高CO2浓度下，温度对两种植物CO2吸收速率的影响，下列有关曲线的分析不正确的是(　　)

A．高CO2浓度条件下，叶片温度在45 ℃时两种植物真正光合速率最高

B．环境CO2浓度条件下，40 ℃时限制两种植物光合作用速率的因素相同

C．自然条件下，与植物b相比，植物a更适合生活在高温环境中

D．植物b的光合作用相关酶活性在38 ℃左右最高

答案　ABD

解析　高CO2浓度条件下，叶片温度在约42 ℃时两种植物净光合速率最高，由于呼吸速率未知，无法知道真正光合速率的情况，A错误；对比图1和图2可知，在40 ℃时，植物a在环境CO2浓度和高CO2浓度下的CO2吸收速率相同，此时限制植物a光合速率的因素不是CO2浓度，植物b在环境CO2浓度下的CO2吸收速率明显低，此时限制植物b光合速率的因素是CO2浓度，B错误；据图1可知，自然条件下，叶片温度较高时，植物a的净光合速率较高，故与植物b相比，植物a更适合生活在高温环境中，C正确；在环境CO2浓度条件下，植物b的光合作用相关酶活性在38 ℃左右最高，在高CO2浓度条件下，植物b的光合作用相关酶活性在42 ℃左右最高，D错误。

11．某生物兴趣小组以酵母菌作为实验材料，以葡萄糖作为能量来源，在一定条件下，通过控制氧气浓度的变化，得到了酵母菌进行细胞呼吸时二氧化碳产生速率(Ⅰ)、氧气消耗速率(Ⅱ)、以及酒精产生速率(Ⅲ)随着时间变化的三条曲线，实验结果如图所示，t1时刻Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合，S1、S2、S3、S4分别表示图示面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材料进行相同的实验，实验装备和条件不变，得到乳酸产生速率(Ⅳ)的曲线。下列相关叙述正确的是(　　)

A．t1时刻，氧气浓度较高，无氧呼吸消失

B．如果改变温度条件，t1会左移或右移，但是S1和S2的值始终相等

C．若S2∶S3＝2∶1，S4∶S1＝8∶1时，O～t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为2∶1

D．若曲线Ⅳ和Ⅲ完全重合，则O～t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等

答案　ABC

解析　t1时刻，酒精产生速率为0，Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合，说明酵母菌只进行有氧呼吸，无氧呼吸消失，A正确；如果改变温度条件，酶的活性会升高或降低，t1会左移或右移，O～t1产生的CO2量＝S1＋S2＋S3＋S4，无氧呼吸产生的酒精量与无氧呼吸产生的二氧化碳量相同，即无氧呼吸产生的CO2量＝S2＋S3，有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量，即有氧呼吸产生的CO2量＝S2＋S4，即S1＋S2＋S3＋S4＝S2＋S3＋S2＋S4，即S1和S2的值始终相等，B正确；由上述分析可知，S1＝S2，若S2∶S3＝2∶1、S4∶S1＝8∶1时，则S4∶S2＝8∶1，有氧呼吸产生的CO2量＝S2＋S4＝9S2，无氧呼吸产生的CO2量＝S2＋S3＝1.5S2，有氧呼吸产生的CO2量∶无氧呼吸产生的CO2量＝6∶1，有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生6 mol二氧化碳，无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol二氧化碳，因此O～t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为2∶1，C正确；乳酸菌进行无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol乳酸，酵母菌无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol酒精，若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ两者完全重合，说明酵母菌和乳酸菌进行无氧呼吸且乳酸和酒精的产生速率相等，但酵母菌同时还进行有氧呼吸，则O～t1时间段酵母菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量大于乳酸菌，D错误。

12．某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图。据此，对该植物生理特性理解正确的是(　　)

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，温度变化对呼吸速率的影响比对光合速率的大

D．适合该植物生长的温度范围是10～50 ℃

答案　AB

解析　由题图可知，呼吸作用的最适温度约为50 ℃左右，光合作用的最适温度约为30 ℃左右，A项正确；由题图可知，植物体净光合作用的最适温度约为25 ℃，B项正确；在0～25 ℃范围内，随温度升高，总光合速率曲线的上升幅度比呼吸速率曲线上升幅度大，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的影响大，C项错误；由图可以看出，当温度超过45 ℃时，净光合速率小于0，植物不能正常生长，D项错误。

三、非选择题

13．(2023·江苏镇江高三期末)科研人员对烟草叶片光合作用进行了相关研究。请回答相关问题：

(1)参与光合作用的很多分子都含有氮，氮与__________离子参与组成的叶绿素能够吸收光能用于驱动水的分解和__________________(物质)的合成。

(2)当CO2浓度适当增加时，烟草的光合作用强度增加，这时位于__________(填具体场所)的RuBP羧化酶将CO2固定为__________，再进一步被__________为糖类。

(3)科研工作者对烤烟品种K326施加不同的供氮量处理，实验结果如下：

注：比叶氮表示单位叶面积的氮素的含量。

①从表中数据可知，氮素对烤烟叶片净光合速率的影响是_____________________________。

②研究人员推测出现该现象的原因可能是施氮提高了____________的合成，进而影响光合速率；但在高氮情况下，____________成为影响光合速率持续升高的限制因素。

答案　(1)镁(Mg)　ATP、NADPH

(2)叶绿体基质　C3(三碳化合物)　还原

(3)①氮素可显著提高烤烟叶片的净光合速率，高氮相对于中氮提高作用不显著(中氮与高氮的作用无显著差异)　②叶绿素　CO2浓度

解析　(2)二氧化碳是暗反应的原料，暗反应的场所是叶绿体基质；在暗反应过程中，RuBP羧化酶将CO2固定为C3(三碳化合物)，再进一步被还原为糖类。(3)①由表可知，高氮组的净光合速率略小于中氮组，中氮组的净光合速率明显大于低氮组，因此氮素对烤烟叶片净光合速率的影响是氮素可显著提高烤烟叶片的净光合速率，但中氮与高氮的作用无显著差异。②根据氮和镁离子参与组成叶绿素，可推测出现该现象的原因可能是施氮提高了叶绿素的合成，进而影响光合速率；再结合表格可知，中氮组叶绿体CO2浓度明显高于高氮组，说明在高氮情况下，叶绿体CO2浓度成为影响光合速率持续升高的限制因素。

14．某课题小组同学利用如图1所示装置探究酵母菌的细胞呼吸方式。实验开始时，利用调节螺旋将U型管右侧液面高度调至参考点后，关闭三通活栓。实验中定时记录右侧液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。取甲、乙两套该装置设计实验。

(1)表中①表示的含义_______________________________________________________。

(2)将甲、乙装置均置于28 ℃恒温条件下进行实验(实验过程中微生物保持活性)，60 min后读数。若装置中的酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，那么甲装置U型管右侧液面将__________，乙装置U型管右侧液面将_____________________________________________。

(3)若图2中YZ∶ZX＝4∶1，则对应O2浓度下有氧呼吸消耗的葡萄糖量占总消耗量的___________________________________，图2中无氧呼吸强度降为0的点对应的O2浓度是_____________________________________________________________点对应的浓度。

(4)在O2浓度为J点对应浓度前，限制呼吸作用CO2释放量的主要因素是_________________。

(5)若图2中EL＝LH，则说明O2浓度为H点对应浓度时，有氧呼吸和无氧呼吸__________相等。

答案　(1)细胞呼吸时O2吸收量　(2)上升　下降　(3)1/13　I　(4)O2浓度　(5)释放CO2的量