（2015高考试题汇编）专题05 光合作用与呼吸作用

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专题05 光合作用与呼吸作用

1．（上海卷.11）葡萄糖的无氧分解过程中，选项中各产物出现的先后顺序正确的是（   ）
①酒精　②CO2   ③H2O　④ATP　⑤乳酸　⑥H＋　⑦丙酮酸
A．⑥⑦⑤①                                B．③②①⑤                                C．④⑦②①                                D．③④②⑤

2．（上海卷.14）下列细胞中，其无氧呼吸过程会以乳酸为主要产物的是（   ）
A．密闭塑料袋中苹果的细胞             B．用于制作酒精的酵母菌
C．剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞           D．浇水过多的青菜根部细胞

3．（上海卷.21）从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素，发现提取液明显偏黄绿色，最可能的原因是（   ）
A．加入的石英砂太多　             B．没有加入碳酸钙
C．用脱脂棉过滤不彻底             D．一次加入过多无水乙醇

4．（上海卷.28）以下4支试管置于适合的温度下，经过一定时间后能产生ATP的是（   ）

5.（安徽卷.2）下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图，下列叙述正确的是
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转化为C5中的化学能
B.CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类
C.被还原的C3在有关酶的作用下，可再形成C5
D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高

6.（海南卷.24）将一株生长正常的某种植物里于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0。之后保持不变。在上述整时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是（   ）
A．降低至一定水平时再升高      B．持续保持相对稳定状态
C．降低至一定水平时保持不变    D．升高至一定水平时保持相对稳定

7.（海南卷.9）植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。错误的是（   ）
A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能
B．叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高
C．叶温为25℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的
D．叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0

8．（福建卷.3）在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2+C5（即RuBP）→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是(   )
A．菠菜叶肉细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高

9.(四川卷.4)在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标（见下表）。下列分析正确的是（　　）
A．光强大于140μmol·m-2·s-1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体
B．光强小于1255μmol·m-2·s-1，影响苦储幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度
C．森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量
D．在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加

10.(重庆卷.4)将题4图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是（　　）　　　　　　　　　　　
A．黑暗条件下，①增大、④减小
B．光强低于光补偿点时，①、③增大
C．光强等于光补偿点时，②、③保持不变
D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大

11.(浙江卷.30)（14 分）植物叶肉细胞光合作用的碳反应、 蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。 图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi（无机磷酸）。 　　　　　　　
请回答：
（1）磷除了是光合作用相关产物的组分外，也是叶绿体内核酸和 ________ 的组分。
（2）卡尔文循环中 3- 磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应属于 _______ 。
（3）若蔗糖合成或输出受阻， 则进入叶绿体的 _________ 数量减少， 使三碳糖磷酸大量积累于 _________中，也导致了光反应中合成 __________ 数量下降， 卡尔文循环减速。上述这种三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于 ___________ 。 此时过多的三碳糖磷酸将用于 ___________ ， 以维持卡尔文循环运行。

12.（江苏卷.27） (8分)为了研究2 个新育品种 P1、P2 幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。 请回答下列问题:
(1)图1 的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在______相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积_____的释放量。
(2)光合作用过程中,CO2 与C5 结合生成_______ ,消耗的C5 由_____经过一系列反应再生。
(3)由图可知,P1 的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的_____；另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的________。
(4)栽培以后,P2 植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是_________。

13.（北京卷.31）（16分）研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化，每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
（1）在开始检测后的200s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解______，同化CO2。而在实验的整个过程中，叶片可通过________将储藏在有机物中稳定的化学能转化为_______和热能。
（2）图中显示，拟南芥叶片在照光条件下，CO2吸收量在_____ μmol.m-2s-1范围内，在300s时CO2____达到2.2μmol.m-2s-1。由此得出，叶片的总（真实）光合速率大约是_______ μmol CO2.m-2s-1。（本小题所填数值保留到小数点后一位）
（3）从图中还可看出，在转入黑暗条件下100s以后，叶片的CO2释放______，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。
（4）为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物，可利用______技术进行探究。


14.（山东卷.26）（11分）油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。
（1）油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是__________。光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高，说明种子细胞吸收蔗糖的跨（穿）膜运输方式是_________。
（2）图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知，第24天的果实总光合速率_____（填“大于”或“小于”）第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐为黄，原因是叶绿素含量减少而_________（填色素名称）的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢，导致光反应供给暗反应的______和______减少，光合速率降低。
（3）图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天，种子内含量最高的有机物可用_______染液检测；据图分析，在种子发育过程中该有机物由_________转化而来。

15.(课标I卷.29) (9分)
为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：
A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%
B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。
C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%。
D组（对照组）：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题：
（1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_______（填“高于”、“等于”或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是_____；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要_______，这些反应发生的部位是叶绿体的______。
（2）A、B、C三组处理相比，随着_____的增加，使光下产生的_______能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。

16.（安徽卷.29）Ⅰ（9分）科研人员探究了不同温度（25℃和0.5℃）条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2的生成速率的变化，结果见图1和图2。
（1）由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是_______；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的________浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测________的浓度变化来计算呼吸速率。
（2）某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：
称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封
将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃的条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度
记录实验数据并计算CO2的生成速率。
为使试验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案（不考虑温度因素）。
a_____________________________________；       b._________________________________。

17.（广东卷.26）（16分）为推动生态文明建设，国务院发布了《大气污染防治行动计划》，某科研小组开展酸雨与生态系统关系的研究。下表是不同pH值的酸雨对三种植物叶绿素含量（mg/g）影响的结果。
pH值        5.8（对照）        4.0        3.0        2.0
桃树        2.20（100）        2.19（99.55）        2.13（96.82）        1.83（83.18）
腊梅        3.65（100）        3.58（98.08）        3.44（94.25）        2.95（80.82）
木樨        1.07（100）        1.07（100）        1.05（98.13）        0.96（89.72）
注：括号内为与同种植物对照实验的相对百分比。
（1）叶绿素位于叶绿体内的___________上，提取后经层析分离，扩散最慢的色素带呈___________色。酸雨中的SO42-破坏叶绿素，导致光反应产生的___________（产物）减少。由于光反应速率降低，将直接影响暗反应过程中的___________，最后导致（CH2O）生成减少。
（2）由表可知：①随着酸雨pH值的降低，叶绿素含量受影响程度___________；②___________；③___________。
（3）长期酸雨影响会导致部分植物死亡，使生态系统的___________稳定性降低，原因是___________。


18.（上海卷.综合题五）回答下列有关光合作用的问题。（12分）
研究发现植物能对温度的变化做出适应性改变。将15℃生长的绣线菊A和绣线菊B置于10℃下低温处理一周，分别测定两种植物低温处理前后最大光合速率（图22）、光补偿点（图23）以及叶肉细胞叶绿体内蛋白质表达量的变化（表1）。
50．H＋经过类囊体上酶①的方向是_________（从高浓度到低浓度/从低浓度到高浓度/双向）；蛋白质③位于__________；酶④位于__________。
51．结合表1数据，概括绣线菊A在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B的原因：_______________。
52．运用已有知识，结合表1数据分析低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降（图22）的共同原因是：（1）____________________；（2）_____________________。
53．光补偿点指植物光合作用吸收的CO2等于呼吸作用释放的CO2时所对应的光强。据图23分析，更适于在北方低温弱光环境下生存的是_____，这是因为低温处理后__________。
A．绣线菊A光补偿点下降，说明其在低温下利用弱光的能力更强
B．绣线菊A光补偿点降幅显著大于绣线菊B的降幅，说明其低温诱导的效率更高
C．绣线菊B光补偿点显著低于绣线菊A，说明其在低温下利用弱光的能力更强
D．绣线菊B光补偿点降幅小，说明低温对其的诱导效率更高
54．综合本题的图、表数据，表明植物适应低温的原理是_____（多选）。
A．增加细胞呼吸速率                        
B．降低最大光合速率
C．增加光合作用相关酶的种类
D．改变光合作用相关蛋白的表达量

专题05 光合作用与呼吸作用 参考答案与解析

1．【答案】C
【考点定位】本题考查无氧呼吸知识。
【名师点睛】解决本题需要学生要明确无氧呼吸的全过程，无氧呼吸各阶段的化学反应。

2．【答案】C
【考点定位】本题考查无氧呼吸的相关知识。
【名师点睛】识记不同类型的生物的无氧呼吸产物。

3．【答案】B
【考点定位】本题考查叶绿体中色素的提取。
【名师点睛】考生要注意叶绿体色素提取过程中的注意事项，并明白为什么这样做或不这样做的原因是解答本题的关键。

4．【答案】D
【考点定位】本题主要考查与ATP相关的知识点。
【名师点睛】本题以ATP为核心，考查光合作用和作用的过程等知识。学生需要了解葡萄糖分解成丙酮酸在哪进行，有氧呼吸的各阶段在哪进行，需要什么条件；光合作用的场所，光合作用产生ATP的部位等。熟悉上述知识点是解答本题的关键。

5.【答案】C
【考点定位】光合作用的过程
【名师点睛】本题以光合作用暗反应过程的图解为载体，考查学生对光合作用过程的掌握情况。由于光合作用是高频考点，所以需要系统而详细地掌握，具体包括：首先是理解记忆光合作用过程图解，从中明确两个阶段的条件、场所、物质变化、能量变化以及二者的关系；其次学会分析外界因素变化时它们的中间产物含量变化；三是根据光合作用和细胞呼吸的总反应式进行的综合计算；四是会分析哪些外界因素对其有干扰，怎样干扰等等，甚至结合曲线图分析一些特殊点的移动原理；五是有关光合作用的实验探究分析。

6.【答案】C
【考点定位】光合作用及其影响因素
【名师点睛】本题通过简单的实验叙述考查光合作用及其影响因素等相关知识，旨在检测学生对光合速率概念的理解能力和相关影响因素。解决本题关键在于区分实际光合速率、净光合速率、呼吸速率及三者关系。

7.【答案】D
【考点定位】细胞呼吸、光合作用及其影响因素
【名师点睛】本题通过坐标曲线信息考查细胞呼吸、光合作用及其影响因素等相关知识，旨在检测学生从曲线图中获取有效信息，利用所学知识分析、判断并得出正确结论的能力。解决本题关键在于区分实际光合速率与净光合速率，并知道实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。

8．【答案】B
【考点定位】光合作用的过程、酶的催化效率、同位素标记法等
【名师点睛】本题以光合作用过程中CO2固定反应为知识载体，不仅考查了学生光合作用过程中相关知识掌握，还考查了生物学中常用实验方法——同位素标记法以及酶的催化效率等知识，题目偏简单，主要在于检测学生对相关知识的简单理解和记忆能力。

9.【答案】D
【考点定位】本题主要是考查光合作用的影响因素，同时涉及细胞内部相应的物质变化及去向、生态系统能量流动的起点以及群落演替时相应变化。
【名师点睛】光的补偿点是指光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度，光的饱和点是达到最大光合作用强度所需的最低光照强度；在分析影响光合作用的因素时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。当到转折点时，横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图示中的其他因子。

10.【答案】B
【考点定位】本题主要是考查细胞在不同光照条件下的细胞代谢时相应物质含量的变化。
【名师点睛】光合作用与细胞呼吸之间的气体变化图形解读：
图①：表示黑暗中，只进行细胞呼吸；图②：表示细胞呼吸速率＞光合作用速率；图③：表示细胞呼吸速率＝光合作用速率；图④：表示细胞呼吸速率＜光合作用速率。

11.【答案】（1）磷脂      （2）吸能反应　
（3）Pi　　叶绿体基质　　ATP　　负反馈调节　　淀粉合成
【考点定位】本题主要是考查叶绿体中光合作用暗反应的过程及对结果的分析。
【名师点睛】光合作用过程中相关物质的变化：光合作用过程中，光照减弱会使光反应减弱，暗反应在短时间内不会发生变化，导致C3、C5的含量发生变化；无氧呼吸的生成物为酒精和二氧化碳或乳酸；水中的氧在光合作用中被以氧气的形式释放出来，后在呼吸作用的第三阶段与氧气结合生成水；生物体生命活动中能量的来源来自于光合作用固定的太阳能，合成有机物，在被呼吸作用释放，进而被生命活动利用。

12.【答案】（1）光照强度、CO2浓度     O2    （2）C3      C3           （3）[H]和ATP     参与光合作用的酶
（4）P2植株光合作用能力强，但向籽实运输的光合产物少。
与对照组相比，P2植株光合作用能力强，产生的有机物多，但向籽实运输的光合产物少，导致籽实的产量并不高。
【考点定位】光合作用的过程和光合作用速率的影响因素
【名师点睛】本题通过有关影响光合作用速率的实验结果（曲线图和柱形图）为载体，考查学生光合作用的过程和影响因素以及实验分析、处理能力。有关光合作用曲线图或者柱形图分析问题，关键在于熟练掌握基本过程，抓准光合速率的实质，横纵轴含义以及图中起点、转折点、终点等点的含义。

13.【答案】（1）水    细胞呼吸    ATP中的化学能     （2）0.2～0.6    释放量    2.4～2.8  
（3）逐渐减少      （4）14C同位素示踪
【考点定位】光合作用和细胞呼吸
【名师点睛】本题是一个情景信息较为新颖的光合作用和呼吸作用的综合题，但题中设置的问题分析都是完善式的填空类型，如果对两个生理过程的实质较为熟悉的学生容易找到所填的内容。只有一个相对较难的思考点，即坐标系内的图像分析时应近似看作一条很粗的变化曲线，乃至于光照下净光合速率是一个大致范围的近似值；黑暗下呼吸作用速率也是这样一个近似范围的变化值。

14.【答案】（1）叶绿体   主动运输    （2）小于   类胡萝卜素（或叶黄素和胡萝卜素）    [H]（或NADPH）  ATP（注：两空可颠倒）   （3）苏丹Ⅲ（或：苏丹Ⅳ）    可溶性糖或淀粉
【考点定位】物质跨膜运输方式、光合作用和细胞呼吸
【名师点睛】本题主要是考查光合作用与呼吸作用的综合题，旨在考查学生对光合作用的过程的掌握情况和从题图中获取有效信息并解决实际问题的能力。其中分析难点在于甲柱形图中，必须抓住了“总光合速率=呼吸速率+净光合速率”，明确图中白色柱形代表的是净光合速率，黑色柱形代表的是呼吸速率，才能正确作答。分析乙中曲线四种有机物含量变化趋势，才能得出脂肪增多的来源是可溶性糖和淀粉减少所致。

15.【答案】（1）高于   C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%    光照   基质
（2）光照和黑暗交替频率     ATP和[H]（或者ATP和还原型辅酶II）
加，光合作用产物相对含量增加。C组光照与黑暗交替频率较高，光反应所生成的[H]和ATP能够及时的利用及时的再生。
【考点定位】本题主要考查本题主要是考查实验设计能力及对实验结果的处理与分析，涉及到光合作用原理、过程、场所的等知识点。
【名师点睛】本题以实验实验设计为依托，核心点还是考查考生对光合作用原理、过程等知识识记的考查。实验分析的出发点是否准确，对实验设计原则的理解是否到位，明白实验分析中结果的不同往往是自变量影响的结果，因此提醒考生注意在实验分析中一定要牢牢抓住自变量来分析。
【名师点睛】本题以实验实验设计为依托，核心点还是考查考生对光合作用原理、过程等知识识记的考查。实验分析的出发点是否准确，对实验设计原则的理解是否到位，明白实验分析中结果的不同往往是自变量影响的结果，因此提醒考生注意在实验分析中一定要牢牢抓住自变量来分析。

16.【答案】Ⅰ（1）低温降低了细胞呼吸相关酶活性     CO2       O2    （2）选取果实应成熟度应一致        每个温度条件下至少有3个平行重复实验
【考点定位】细胞呼吸的实验设计与分析。
【名师点睛】本大题分两部分，第Ⅰ部分主要考查细胞呼吸的相关的实验设计和分析，重在检测学生对实验现象和结果进行解释、分析和处理以及对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力。第Ⅱ部分生态学中种群、群落和生态系统中相关知识，重在考查学生对种群数量特征的理解、群落中种间关系的区别以及生态系统的能量流动的掌握情况。由于都涉及有数学曲线图的分析，适当增加一定难度。

17.【答案】（1）基粒（或：类囊体薄膜）黄绿色   [H]和ATP   C3的还原
（2）增大随着pH的降低，叶绿素的含量逐渐降低腊梅叶绿素含量受pH的影响更明显
（3）抵抗力生物多样性降低，生态系统的营养结构变得简单，自我调节能力降低
含量可知，受影响更明显的是腊梅。（3）部分生物死亡后，使得生态系统的生物多样性降低，生态系统的营养结构变得简单，生态系统的自动调节能力降低，从而导致了生态系统的稳定性降低。
【考点定位】光合作用、生态系统。
【名师点睛】本大题分两部分，第Ⅰ部分主要考查实验分析，重在检测学生对实验现象和结果进行解释、分析和处理以及对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力。第Ⅱ部分生态学中生态系统中相关知识，重在考查学生对生态系统稳定性的理解。

50.从高浓度到低浓度    类囊体膜    叶绿体基质
51.绣线菊A与光合作用光反应和暗反应有关蛋白质的表达量均高于绣线菊B
52.低温降低了酶的活性
低温降低了电子传递蛋白的表达量/低温降低了电子传递效率
53.绣线菊B    C
54.CD
作用有关的酶和蛋白质的种类和含量变化，从而适应环境，故CD正确。
【考点定位】光合作用
【名师点睛】本题通过两种绣线菊在低温处理后，细胞内有关的酶和蛋白质的表达量的变化为知识载体，考查学生对光合作用的过程、场所、有关的酶和蛋白质的理解掌握，要求学生能根据题目中信息，结合所学知识进行解释、判断和推理。


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