1、高考资源网（） 您身边的高考专家高考大题预测练 一细胞代谢45分钟，100分。1.(12分)科学家在黑暗条件下，将离体叶绿体浸泡在pH=4的酸性溶液中不能产生ATP(图1)，当叶绿体基质和类囊体腔均达到pH=4时也不能产生ATP(图2)，将其转移到pH=8的碱性溶液中(图3)发现能产生ATP。回答下列问题：(1)该实验是研究叶绿体中ATP产生的机理，由实验结果可以推测，叶绿体中ATP合成的必要条件是_。(2)绿色植物在光合作用时，叶绿体中ATP的合成部位是_，叶绿体依靠光反应中_过程在类囊体腔部位积累H+产生类似于图3的条件。(3)图3实验状态下，叶绿体_(填“会”或“不会”)释放氧气，其原因
2、是_。【解题指导】解答本题的关键是：(1)三图所示只有图3叶绿体中能产生ATP。(2)实验条件是离体的叶绿体、黑暗的环境条件。(3)三图的主要不同是不同部位pH不同(H+浓度不同)。【解析】(1)由实验结果可知，三种条件下只有图3的条件才能产生ATP，与图1、图2相比，图3的条件是类囊体腔中的pH低于叶绿体基质，即类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质。(2)绿色植物在光合作用时，叶绿体中ATP的合成部位是类囊体薄膜上，叶绿体中水的光解会产生H+，H+积累形成类似于图3的条件。(3)由于实验在黑暗条件下进行，叶绿体内无法进行水的光解，因此不能释放氧气。答案：(1)类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质
3、(或类囊体腔中的pH低于叶绿体基质)(2)类囊体薄膜上水的光解(3)不会在黑暗条件下，叶绿体不能进行水的光解，不能释放氧气2.(12分)对普通小麦和某耐旱小麦品种进行干旱胁迫实验。实验期间平均温度白天保持在20，夜间保持在8，在同一适宜光照强度下每天光照15小时。在干旱处理后第10天测定相关变量，结果如下表，回答下列问题：品种普通小麦耐旱小麦处理对照干旱对照干旱植株干重(g株-1)0.680.450.790.69叶绿素含量(mgcm-2)22262727叶面积(cm2株-1)110578367净光合速率(molCO2m-2s-1)17242223 (1)小麦光合作用色素位于叶绿体中_(填结构名
4、称)上，四种光合色素都主要吸收的光是_，水参与光反应后的产物是_。(2)由表中数据可知，普通小麦通过提高_来适应干旱环境。(3)表中数据显示，干旱主要通过影响_，从而影响耐旱小麦的生长。请用表中数据说明干旱是否有利于耐旱小麦的生长？_。【解析】(1)小麦光合作用色素位于叶绿体中的类囊体薄膜上，四种光合色素都主要吸收的光是蓝紫光，水参与光反应后的产物是O2和H。(2)由表中数据可知，普通小麦在干旱条件下叶绿素含量和净光合速率均比对照组高，说明普通小麦通过提高叶绿素含量和净光合速率来适应干旱环境。(3)与对照组相比，干旱条件下两种小麦的叶面积均减小，说明干旱主要通过影响叶面积，进而影响耐旱小麦的生
5、长。由表中数据可知，耐旱小麦在干旱环境下植株干重降低，说明干旱不利于耐旱小麦的生长。答案：(1)类囊体薄膜蓝紫光O2和H(2)叶绿素含量和净光合速率(3)叶面积否，耐旱小麦在干旱环境下植株干重降低3.(12分)对黄瓜植株不同着生位置的叶片的结构及光合作用进行研究，部分结果如下，分析回答问题：(1)上位叶(着生于植株上部)的光合作用速率和CO2固定速率均明显高于下位叶(着生于植株基部)，其主要原因是下位叶接受的光照较弱，光反应产生的_较少，影响了暗反应中_的还原，从而影响了对CO2的固定。(2)上位叶的光饱和点和光补偿点均明显高于下位叶。若下图中的曲线表示上位叶在不同的光照强度下的光合速率(以吸
6、收CO2的相对值表示)，则表示下位叶的光合速率的曲线最可能是_。(3)观察上位叶和下位叶的结构，发现下位叶的叶绿体数量多、体积大，叶绿体中的基粒数和每个基粒中的类囊体数量都比较多。上述项目中，能在光学显微镜下观察到的是_。这种结果表明，生物体的结构和_是相适应的。【解析】(1)弱光下，光反应产生H和ATP减少，影响了暗反应中C3的还原，从而影响了对CO2的固定。(2)由题可知，上位叶的光饱和点和光补偿点均明显高于下位叶，则上位叶光合速率也明显高于下位叶。若曲线表示上位叶在不同的光照强度下的光合速率，则图中曲线光补偿点高于曲线，而曲线光合作用强度与曲线无明显差异，只有曲线光补偿点和光饱和点均低于
7、曲线，且光合速率也明显低于曲线，因此曲线为下位叶在不同的光照强度下的光合速率。(3)在光学显微镜下可以观察到叶绿体的形态和数量，而叶绿体的结构(双层膜结构和基粒)为亚显微结构，需要利用电子显微镜才能观察。从实验中可以得出由于上位叶与下位叶在叶绿体数量和基粒数量、结构等方面的差异，导致光合作用上的差异，这表明了生物体的结构和功能是相适应的。答案：(1)H和ATPC3(2)(3)叶绿体数量(和大小)功能4.(10分)采用一定的方法分离得到小球藻细胞中的叶绿体和线粒体后，进行了如下实验：将叶绿体和线粒体分别加入甲、乙两支试管中，甲中盛有适宜浓度的NaHCO3溶液，乙中盛有适宜浓度的丙酮酸溶液，当处于
8、充足光照且其他条件适宜的环境中，两支试管内都会产生气泡。请分析回答：(1)小球藻含丰富的叶绿素，叶绿素主要吸收_光，其分子中含有_(填“Fe”“Ca”或“Mg”)。(2)从小球藻细胞中分离得到叶绿体和线粒体的常用方法是_。(3)甲中的气泡产生于光合作用的_阶段，该阶段同时产生的ATP、H直接用于还原_(填“CO2”“C3”或“C5”)；乙中的气体可使_水溶液由蓝变绿再变黄。(4)原实验在黑暗且其他条件相同的环境中进行，则甲、乙两支试管内的实验现象分别是_，原因是_。【解析】(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素分子结构中含有Mg。(2)实验中常用来分离细胞中叶绿体和线粒体的方法是差速离心法，
9、差速离心法是用不同的离心速度将密度不同的细胞结构分离开。(3)甲中放入的是叶绿体，光合作用光反应阶段，水光解产生氧气和H，同时产生ATP。光合作用光反应阶段提供的ATP、H直接用于暗反应中还原C3为C5和(CH2O)；乙中放入的是线粒体，有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和H，二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(4)甲试管放入的是叶绿体，在无光照条件下，不能进行光合作用，所以没有气泡产生；乙试管中放入的是线粒体，且含有丙酮酸，能进行有氧呼吸第二阶段，所以有二氧化碳产生。答案：(1)红光和蓝紫Mg(2)差速离心法(3)光反应C3溴麝香草酚蓝(4)甲试管中无
10、气泡生成，乙试管中有气泡生成黑暗条件下甲试管内不能进行光合作用(或光反应或水的光解)，乙试管中线粒体能分解丙酮酸产生CO25.(12分)当环境温度不适宜植物生长时，植物体内自由基含量升高，导致细胞内过氧化物酶的活性增强。为了研究细胞分裂素和温度对某植物生长的影响，研究人员做了相关实验，实验处理前过氧化物酶活性的初始值为14.3U，实验处理后测定的过氧化物酶活性如下表所示。请分析回答：(1)植物体内产生的自由基会攻击DNA，导致碱基对缺失，引起_，进而使某些蛋白质的结构改变。(2)表中有_个条件组合处理后，植物体内过氧化物酶的活性下降。与2 mg/L的细胞分裂素相比，4 mg/L的细胞分裂素对自
11、由基的产生起到_作用。(3)据表分析，实验中最适合该植物生长的条件组合是_，作出判断的依据是_。【解析】(1)由题可知，自由基会导致DNA碱基对缺失，引起基因突变。(2)由于实验处理前过氧化物酶活性的初始值为14.3U，因此过氧化物酶活性低于14.3U的条件组合有3个，分别是细胞分裂素浓度4 mg/L、温度22，细胞分裂素浓度6 mg/L、温度22和细胞分裂素浓度6 mg/L、温度26。由于植物体内自由基含量升高，导致细胞内过氧化物酶活性增强，由表可知，与2 mg/L的细胞分裂素相比，4 mg/L的细胞分裂素处理时过氧化物酶活性低，则细胞内自由基含量低，因此可以判断4 mg/L的细胞分裂素对自
12、由基的产生起到抑制作用。(3)由题可知，过氧化物酶活性最低时，自由基含量最少，最适合该植物生长，由表中数据可知，细胞分裂素浓度为6 mg/L、温度为22时过氧化物酶活性最低，最适合该植物生长。答案：(1)基因突变(2)3抑制(3)细胞分裂素浓度为6 mg/L、温度为22此条件下，过氧化物酶活性最低，说明此时植物体内自由基最少，植物生长条件最适宜6.(10分)研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为A、B两组进行实验探究。A组培养在完全培养液中，B组培养在缺Mg2+的培养液中，其他条件相同且适宜。一段时间后，持续提供14C标记的CO2进行光合作用。回答下列问题：(1)菠菜细胞吸收Mg2+的方式为_
13、，此过程_(填”消耗”或”不消耗”)ATP。(2)请列举出本实验的两个无关变量：_、_。(3)一段时间后检测，发现B组产生的含有14C标记的(CH2O)的量比A组低，原因是缺Mg2+导致叶片中_含量减少，从而直接影响光合作用的_(填反应阶段)。(4)在检测过程中，发现6 s后含有14C的物质种类要比0.5 s后的多。菠菜最初产生的含有14C的物质为_，场所是_。【解析】(1)植物细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，需要消耗ATP。(2)本实验自变量为有无Mg2+，其他影响光合作用的因素如温度、光照、pH等均为无关变量。(3)Mg是合成叶绿素的元素，缺少Mg2+不利于叶绿素的合成，缺少叶绿素，叶
14、绿体吸收的光能减少，导致光反应产生的H和ATP不足，C3的还原减少，最终使(CH2O)合成减少。(4)暗反应阶段，CO2不能直接被H还原，必须先在叶绿体基质中与C5结合，形成两个C3分子，最终C3经过一系列变化，形成糖类，所以菠菜最初产生的含有14C的物质为C3，场所是叶绿体基质。答案：(1)主动运输消耗(2)温度、光照、pH等(答出两项即可)(3)叶绿素光反应(4)C3叶绿体基质7.(16分)为研究某种经济作物光合作用的影响因素，研究小组将其分为4组，分别用强度相同的4种可见光照射，在不同CO2浓度下，测定各组叶片的净光合速率(各组呼吸速率基本不变)，得到各组叶片的CO2补偿点、CO2饱和点
15、。数据如下表：组别光质CO2补偿点(molmol-1)CO2饱和点(molmol-1)最大净光合速率(molCO2m-2s-1)A白光78.31 297.531.2B红光83.11 218.326.1C黄色91.81 174.920.4D蓝光99.21 334.633.4(CO2补偿点指叶片吸收CO2的速率与释放CO2的速率相同时的外界环境中CO2浓度。CO2饱和点指叶片的光合速率不再随CO2浓度的升高而增大时的外界环境中CO2浓度)回答下列问题：(1)该实验的自变量是_。(2)在光照条件下，叶肉细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来自_(填写细胞内场所)。(3)环境CO2浓度为99.2molmo
16、l-1时，叶片净光合速率最低的是_组作物。环境CO2浓度为1 400molmol-1时，叶片净光合速率最高的是_组作物。(4)在大棚栽培中不宜用黄光作为补充光源，原因是_，无法显著提高光合速率。【解析】(1)本实验在4种可见光照射、不同CO2浓度下，测定各组叶片的净光合速率，因此自变量为光质和CO2浓度。(2)在光照条件下，叶肉细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来自细胞呼吸，场所是细胞质基质和线粒体。(3)由题表可知，环境CO2浓度99.2molmol-1是D组作物的CO2补偿点，且高于其他3组的CO2补偿点，因此D组叶片净光合速率为0，在4组中最低。环境CO2浓度为1 400molmol-1时
17、，超过了4组作物的CO2饱和点，因此叶片净光合速率最高的也是D组作物。(4)由表可知，黄光组最大净光合速率最低，说明叶绿体色素对黄光的利用率(或吸收率)较低，因此在大棚栽培中不宜用黄光作为补充光源。答案：(1)光质和CO2浓度(2)细胞质基质、线粒体(3)DD(4)叶绿体色素对黄光的利用率(或吸收率)较低(叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光)8.(16分)为了探究补光光质对莴苣光合作用的影响，科学家设计了4组不同光照分别处理长势相同的莴苣幼苗，第40天进行测定，4组不同光照及测定的实验结果见下表，分析回答下列问题：组别ABCD处理白光白光+红光白光+蓝光白光+红光+蓝光叶绿素含量(mgg-1)叶绿
18、素a0.520.540.420.63叶绿素b0.120.120.090.14净光合速率(molCO2m-2s-1)4.95.35.63.2气孔导度(mmolH2Om-2s-1)234214240184(1)在本实验过程中，A组的作用是_，同时补充红光和蓝光_(填“促进”或“抑制”)莴苣生长。实验中选用红、蓝两种光源作为补充光源的依据是_。(2)若用该实验培养的莴苣叶做绿叶中色素的提取与分离实验，则滤纸条上自上而下第四条色素带的颜色是_色，该色素带颜色最深的是_组。(3)D组净光合速率最低，根据表中数据推测，最可能的原因是_，与C组相比，叶肉细胞中的C3含量_(填“较高”“相等”或“较低”)。【
19、解析】(1)本实验目的是探究补光光质对莴苣光合作用的影响，用白光组可以作为对照。与对照组相比，同时补充红光和蓝光组净光合速率减小，因此同时补充红光和蓝光抑制莴苣生长。由于绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光，因此实验中选用红、蓝两种光源作为补充光源。(2)用该实验培养的莴苣叶做绿叶中色素的提取与分离实验时，滤纸条上自上而下第四条色素带为叶绿素b，颜色是黄绿色，该色素带颜色最深的是D组。(3)与其他组相比，D组叶绿素含量增加，但净光合速率最低，原因是气孔导度降低，影响了CO2供应，与C组相比，叶肉细胞中的C3含量较低。答案：(1)对照抑制绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光(2)黄绿D(3)CO2供应不
20、足较低【加固训练】生物细胞呼吸的底物(有机物)种类及含量的差异，会导致细胞呼吸释放的CO2与吸收的O2比值发生差异，这可用呼吸商表示：呼吸商(RQ)=细胞呼吸释放的CO2/细胞呼吸吸收的O2，为了测定种子萌发时的呼吸商(只考虑有氧呼吸)，现准备了锥形瓶、瓶塞、小烧杯、滤纸、带刻度的玻璃管、发芽的小麦种子、10%的NaOH溶液、NaHCO3、清水等，并组装成下面的3套装置：其中甲实验装置设计如下：锥形瓶内放入一盛有10%的NaOH溶液的小烧杯，杯中插入一根滤纸折叠条。瓶底放入一些蒸馏水浸泡过的滤纸圆片，再将若干经消毒并充分吸胀的小麦种子平铺在滤纸圆片上，加入适量蒸馏水。整个装置密封，并放置到20
21、恒温环境中培养。(1)小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是_。(2)由于发芽小麦种子(已消毒)的细胞呼吸，甲装置内的气体发生了变化，使得墨滴向右移动，说明瓶内气体减少了。减少的气体是_。(3)甲装置内的气体变化还不足以求出发芽小麦的呼吸商，由此还要利用乙装置来测定发芽小麦细胞呼吸过程中的某一种气体的变化，进而测定单位质量小麦种子呼吸时CO2释放量与O2消耗量的比值，请将下面主要的方法步骤补充完整：_；用同质量的小麦种子在相同环境下进行与上述实验相同的操作；测出_；再计算出CO2释放量。(4)若甲装置测出的实验数据(墨滴移动量)为X，乙装置测得的实验数据(墨滴移动量)为Y，则呼吸商计算式为：_。如
22、果呼吸商小于1，说明呼吸底物中含脂肪。据此可判断出干重相同的油菜种子和小麦种子在萌发时有氧呼吸CO2释放量与O2消耗量的比值为油菜种子_(填“大于”“等于”或“小于”)小麦种子。(5)为了校正环境因素引起的实验测量误差，必须另设丙装置进行校正。则应对丙装置作相应处理：锥形瓶中加入_，小烧杯内加入_，其他处理与实验组完全相同，同时记录相同时间内的读数变化。如果丙装置的墨滴在实验后向左移动量为Z，则氧气实际消耗量应为_。【解析】(1)小烧杯中的NaOH溶液能吸收CO2，插入滤纸折叠条能使NaOH溶液扩散到滤纸条上，增大吸收CO2的能力。(2)甲装置内发芽小麦种子进行有氧呼吸，吸收氧气，释放CO2，
23、释放的CO2被NaOH吸收，因此减少的气体是O2。(3)装置乙测定的另一种气体应为CO2，则装置内的小烧杯中的NaOH溶液应换成清水，测定相同时间内密闭系统的气体体积净变化量。(4)装置甲测得的X值是O2吸收量，也等于有氧呼吸CO2释放量，装置乙测得的Y值是无氧呼吸CO2释放量，因此细胞呼吸释放的CO2总量为X+Y，则呼吸商计算式为：(X+Y)/X。如果呼吸商小于1，说明呼吸底物中含脂肪，与小麦种子相比，油菜种子中的脂肪含量高，因此干重相同的油菜种子和小麦种子在萌发时有氧呼吸CO2释放量与O2消耗量的比值为油菜种子小于小麦种子。(5)对照组应加入死种子(无细胞呼吸)，检测环境条件对瓶内气体体积的影响。如果丙装置的墨滴在实验后向左移动量为Z，说明温度升高导致气体体积增大，则氧气的消耗量应为X+Z。答案：(1)增大吸收CO2的能力(2)O2(3)锥形瓶内的小烧杯中不加入NaOH溶液，以等量的清水代之相同时间内密闭系统的气体体积净变化量(4)(X+Y)/X小于(5)与实验组等量的死种子与实验组等量的清水X+Z 版权所有高考资源网诚招驻站老师，联系QQ2355394696