高考生物细胞的代谢专项训练试题（含答案）
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高考生物细胞的代谢专项训练试题及答案解析
1.(16分)(2013•山东高考)大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：
(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显，阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为____________。阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)阶段Ⅱ期间，大豆种子胚细胞合成的________解除种子休眠，促进种子萌发。阶段Ⅲ中根向地生长的原因是________分布不均，使根的近地侧生长受到________。
(3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为________。
(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为________、________。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过________提高光合作用强度以增加产量。
【答案】 (1)自由扩散 自由水
(2)赤霉素(或GA)
生长素(或IAA) 抑制
(3)6∶1
(4)升高(或增加) 升高(或增加) 增加二氧化碳浓度
2.(18分)(2014•课标Ⅱ)某植物净光合速率的变化趋势如下图所示。据图回答下列问题：
(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为________。CO2浓度在a～b之间时，曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。
(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是______________。
(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。
(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑________这一因素的影响，并采取相应措施。
【解析】 (1)根据曲线图可知，当CO2浓度为a时，高光强下(曲线A)该植物的净光合速率为0;CO2浓度在a～b之间时，曲线A、B和C的净光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。(2)由图可知，影响净光合速率的因素为CO2浓度和光强。当CO2浓度大于c时，由于受光强的限制，光反应产生的[H]和ATP不足，光合作用受到限制，曲线B和C的净光合速率不再增加。(3)当环境中的CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，植物的净光合速率均小于0，即该植物呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率，因此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量时，还要考虑光强这一因素的影响。
【答案】 (1)0 A、B和C (2)光强 (3)大于 (4)光强
3.(16分)(2014•浙江理综)某种细胞分裂素对某植物光合作用和生长的影响如下表所示。
细胞分
裂素浓度
(g•L-1) 叶绿素含量
(mg chl•
g FW-1) 光合速率
(μmolCO2•
m-2•s-1) 希尔反应
活力(μmol
DCIP Red•mg
chl-1•h-1) 叶片
氮含
量(%) 生物量
(g•
plant-1)
0 1.58 6.52 13.55 1.83 17.65
0.5 1.82 7.82 25.66 1.94 22.95
1.0 2.34 8.64 32.26 1.98 27.44
2.0 2.15 8.15 27.54 1.96 23.56
注：①chl—叶绿素;FW—鲜重;DCIP Red—还原型DCIP;plant—植株。
②希尔反应活力测定的基本原理：将叶绿体加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光，水在光照下被分解，产生氧气等，而溶液中的DCIP被还原并发生颜色变化，这些变化可用仪器进行测定。
请回答：
(1)希尔反应模拟了叶绿体光合作用中________阶段的部分变化。氧化剂DCIP既可用于颜色反应，还可作为________。希尔反应活力可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到，也可通过测定________得到。
(2)从表中可知，施用细胞分裂素后，________含量提高，使碳反应中相关酶的数量增加。
(3)幼苗叶片中的细胞分裂素主要由________产生。合理施用细胞分裂素可延迟________，提高光合速率，使总初级生产量大于________，从而增加植物的生物量。
【解析】 (1)根据“希尔反应活力测定的基本原理”可知，希尔反应模拟的是光反应阶段产生氧气的过程，故希尔反应活力还可通过测定氧气的释放速率得到。(2)通过表格可知施用细胞分裂素后叶片氮含量提高，氮元素是合成蛋白质的必需元素，所以氮含量的提高可使碳反应中相关酶的数量增加。(3)细胞分裂素主要由根产生再运输到所需部位。合理施用细胞分裂素可延迟叶片衰老，提高光合速率;要增加植物的生物量，则总初级生产量-呼吸量>0，即总初级生产量大于呼吸量。
【答案】 (1)光反应 氢载体 氧气释放速率 (2)叶片氮 (3)根(或根尖分生组织) 叶片衰老 呼吸(量)
1.(16分)近年来，随着含Cu污染物的排放增加，Cu对植物的毒害与日俱增。科研人员用水培法研究了Cu对脐橙幼苗的影响，得到下面甲、乙图示结果，其中气孔导度大小与气孔的开放程度呈正相关。请回答：
(1)本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定________吸收量来计算净光合速率。
(2)实验过程中，培养液的Cu浓度会发生变化，因此需随时将各组的Cu浓度分别调到____________，这是控制实验的________变量。
(3)甲图中A点时，如提高CO2浓度，叶绿体中ATP的含量将________。B点时，如降低光照强度，叶绿体中C3的含量将________。A→C净光合速率发生如图变化的主要原因是________________________________________________________________________。
(4)0.1μmol•L-1的Cu处理使脐橙叶片净光合速率大于对照，根据乙图曲线分析，可能的原因是________________________。此外，研究表明低浓度Cu还能促进叶片光合色素的形成，有利于________________。
【解析】 (1)净光合速率可以用氧气的释放量来表示，也可以用二氧化碳的吸收量表示。
(2)该实验的自变量为Cu浓度和光照强度。由于幼苗吸收离子会导致培养液中Cu浓度变化，因此应随时将各组的Cu浓度调整到原设定的浓度。
(3)甲图中A点时净光合速率达到最高。此时提高CO2浓度，会提高C3含量，使叶绿体中ATP更多地用于暗反应，ATP含量降低;B点时降低光照强度，叶绿体中C3的含量将升高;A→C段随光照增强光合速率应不变，但是净光合速率却下降，很可能是由呼吸速率增强所致。
(4)图乙中0.1μmol/LCu处理与对照组比较，叶气孔导度增大，叶肉与外界气体交换能力增强，有利于光合作用的进行。低浓度Cu能促进叶片光合色素的形成，光合色素的增多有利于光能的吸收和转化。
【答案】 (1)二氧化碳(CO2)
(2)原设定的浓度 自
(3)降低 升高 细胞呼吸增强
(4)增加气孔导度(或促进气孔开放)，有利于气体交换 光能的吸收和转化
2.(18分)科研人员为研究氧气浓度与光合作用的关系，测定了烟草叶片在25℃时，不同氧气浓度下的光合速率(以CO2的吸收速率为指标)，部分数据如下表，请分析回答：
氧气浓度 2% 20%
CO2的吸收速率(mg/h•cm2) 23 9
(1)O2浓度由2%增大为20%时，烟草叶片吸收CO2的速率大幅下降，推测这种变化与________增强有关，还可能与________的变化有关。
(2)为了探究O2浓度对光合作用是否构成影响，在上表所获得数据的基础上，还需测定黑暗条件下对应的呼吸速率。假设在25℃，氧浓度为2%时，呼吸速率为X(mg/h•cm2)，氧浓度为20%时，呼吸速率为Y(mg/h•cm2)。
①如果23+X=9+Y，说明：
________________________________________________________________________。
②如果23+X>9+Y，说明：
________________________________________________________________________。
(3)如果氧气浓度对光合作用具有抑制作用，请推测其机理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)O2浓度增大，细胞呼吸增强，细胞呼吸释放的CO2增多;O2浓度增大还可能影响光合作用，使烟草叶光合作用吸收的CO2量发生改变。(2)O2浓度为2%和20%时，烟草叶片吸收CO2的速率为23 mg/h•cm2和9 mg/h•cm2，为叶片的净光合量。X mg/h•cm2和Y mg/h•cm2为O2浓度为2%和20%时的细胞呼吸量。23+X为O2浓度为2%时的总光合量，9+Y为O2浓度为20%时的总光合量。两种氧浓度下的总光合量相等，说明氧浓度增加不影响光合作用;如果23+X>9+Y，说明氧气浓度增加抑制光合作用。(3)分析氧气浓度对光合作用具有抑制作用时，可从氧浓度对酶和对光合作用的产物的影响等方面分析。
【答案】 (1)细胞呼吸 光合作用
(2)①氧气浓度增加不影响光合作用
②氧气浓度增加抑制光合作用
(3)可能会抑制与光合作用有关的酶的活性(或可能与光合作用过程中的某些中间产物反应而抑制光合作用等)
3.(16分)如图是探究绿色植物光合速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，毛细管内的水滴在位置X。30分钟后，针筒的容量需要调至0.6 mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题：
(1)以释放出的氧气量来代表光合速率，该植物的光合速率是________mL/h。
(2)用这一方法测量光合速率，比实际的光合速率要低，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)假若将该植物的叶的下表皮(分布有气孔)涂上一层凡士林，光合速率会大幅度下降，原因是________________________的供应减少，限制了光合作用的暗反应。
(4)如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6 mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8 mL读数处，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)0.8
(2)植物同时进行细胞呼吸，消耗了氧气
(3)二氧化碳
(4)在这两个实验中，光照不是限制光合速率的主要因素，而温度才是限制光合速率的主要因素(或答：在光照充足的条件下，提高温度可提高光合速率)
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