2017年高考生物一轮复习71练第22练准确解答光合作用、细胞呼吸的实验探究题

准确解答光合作用、细胞呼吸的实验探究题1．(2015·南京模拟)某实验室用两种方法进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精的实验。

甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。

实验过程中，每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的量，记录数据并绘成坐标曲线图。

下列有关叙述正确的是( )A．实验结束时，消耗葡萄糖较多的是甲发酵罐B．甲、乙两发酵罐分别在第4 h和第0 h开始进行无氧呼吸C．甲、乙两发酵罐实验结果表明，酵母菌为异养厌氧型生物D．该实验证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以提高酒精的产量2．(2016·南安质检)如图是探究酵母菌呼吸作用方式的实验装置，下列说法错误的是( )A．在相同适宜的条件下，测定两装置的温度：T甲>T乙B．若将装置甲中改为等量破碎的酵母菌细胞，其他条件不变，则测定的温度比之前低C．装置乙中的葡萄糖溶液煮沸冷却后加入的目的之一是排除溶解氧，以控制实验的自变量D．装置乙中酵母菌无氧呼吸的第二阶段没有热量散失，但生成少量ATP3．(2015·济南模拟)如图是探究酵母菌呼吸作用类型的装置(底物为葡萄糖)，下面的现象中能够说明酵母菌进行无氧呼吸的是( )A．装置一中的液滴左移B．装置一中的液滴右移C．装置二中的液滴左移D．装置二中的液滴右移4．如图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的是( )A．该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组B．若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则两瓶内的溶液都变成灰绿色C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率D．若C瓶和E瓶中溶液都变浑浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式5．(2015·蚌埠二模)科学家将离体叶绿体浸泡在pH＝4的酸性溶液中不能产生ATP(下图1)，当叶绿体基质和类囊体腔中均达到pH＝4时(下图2)，将其转移到pH＝8的碱性溶液中(下图3)发现ATP合成。

下列叙述不合理的是( )A．光可为该实验提供能量，是该实验进行的必要条件B．该实验中叶绿体完整，保证反应过程高效、有序地进行C．产生ATP的条件是类囊体腔中的H＋浓度高于叶绿体基质D．叶肉细胞中的叶绿体依靠水的光解产生类似于图3的条件6．某活动小组为了探究光合作用产物的运输路径，设计了如下实验：将图1植物(a表示叶片，b表示茎、c表示果实、X表示某种气体)放入光合作用最适的温度和光照强度下培养，并随时记录。

a、b和c三处放射物含量的数值如图2。

下列分析正确的是( )A．根据实验要求最好用氧元素做放射性同位素实验研究B．气体X是水在光下分解形成的C．t1时刻不是光合作用的结束点，S2的值表示果实呼吸量D．若适当提高温度，则图2中的S1和S2的值都将变小7．如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是( )A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响B．加入NaHCO3溶液是为了吸收呼吸作用释放的CO2C．拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度D．若将此装置放在黑暗处，用NaOH溶液代替NaHCO3溶液，可测定金鱼藻的呼吸作用强度8．(2015·成都模拟)取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO3溶液的培养皿底部，置于光照强度和温度恒定且适宜的条件下(如图甲)，测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间(如图乙)。

下列分析不正确的是( )A．a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增加B．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减弱C．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小D．a～d段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间9．下图甲为探究光合作用的装置图，图乙为不同CO2浓度下温度对光合速率和呼吸速率的影响示意图。

请据图回答有关问题：(1)若用图甲所示装置来探究CO2是否为光合作用的原料，则还应该再增加一个装置，做法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)若用图甲所示装置来探究元素X是否为植物的必需矿质元素，则还应该再增加一个装置，做法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)若将图甲所示装置中的质量分数为1%的NaHCO3溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液，则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C3与C5相对含量的变化情况是_____________ ________________________________________________________________________。

(4)图乙中，若环境温度保持在35 ℃，每日光照12小时，两昼夜后测定，植物体干重将________(填“增加”“减少”或“不变”)10．下图是某生物兴趣小组设计的测量一盆芦荟光合速率的实验密闭装置。

现有三套完全相同的装置，做如下处理，并记录相关数据。

已知氧传感器用于测量装置内氧气的含量，回答以下问题：____________的大小；影响装置b光合速率的外界因素有________________；装置c植物细胞内能产生ATP的场所有____________________，该装置可用于测量____________。

(2)利用a、c两套装置测量该芦荟在适宜光照、温度下的总光合速率时，下列可用的数据有________。

①M－N ②M＋N ③P－Q ④P＋Q ⑤P－Q－2E ⑥P＋Q－2E(3)利用该装置探究光照强度对该盆花卉光合速率的影响时，无关变量主要是________。

答案解析1．A [从图中信息可知，乙发酵罐产生的酒精总量为15 mol，由于乙发酵罐中酵母菌只进行无氧呼吸，故消耗的葡萄糖量为7.5 mol，甲发酵罐酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量为9 mol，有氧呼吸消耗葡萄糖量为1 mol，故甲发酵罐消耗的葡萄糖较多，A正确。

甲发酵罐的无氧呼吸开始于第2 h，B错误。

甲、乙两发酵罐实验结果表明酵母菌是异养兼性厌氧型生物，C错误。

通入过多氧气会抑制无氧呼吸，得到的酒精量会减少，D错误。

]2．D [甲为有氧呼吸，乙为无氧呼吸，甲释放热量多，故A正确。

破碎的酵母菌细胞的细胞结构破坏，细胞质基质和线粒体也会部分破坏，细胞呼吸强度下降，故B正确。

葡萄糖溶液煮沸冷却后排除溶解氧，控制无氧环境，故C正确。

无氧呼吸只在第一阶段释放能量，第二阶段不释放能量，故D错误。

]3．D [装置一小烧杯中盛装NaOH溶液，可除去二氧化碳，若进行有氧呼吸，消耗氧气，产生的二氧化碳被吸收，气压变小，液滴左移；若进行无氧呼吸，内部气体体积不变，液滴不移动。

装置二小烧杯中盛装清水，若进行有氧呼吸，气压不变，液滴不移动；若进行无氧呼吸，则气体增多，液滴右移，D正确。

]4．C [D瓶酵母菌进行无氧呼吸，生成酒精，在酸性条件下重铬酸钾溶液与酒精反应变成灰绿色，而B瓶酵母菌进行有氧呼吸，不生成酒精，加入酸性重铬酸钾溶液无灰绿色出现，故B错。

B瓶酵母菌进行有氧呼吸，产生二氧化碳速率较快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较短，石灰水变混浊较快(混浊量较大)；D瓶酵母菌进行无氧呼吸，产生二氧化碳速率较慢，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较长，石灰水变混浊较慢(混浊量较小)，故C正确，D错误。

] 5．A [题中实验，没有提及光照，ATP的产生只与类囊体腔中的H＋浓度高于叶绿体基质有关。

]6．D [实验欲探究光合作用产物的运输路径，为避免干扰，最好用碳元素做放射性同位素实验研究，A项错误；气体X指的是CO2，而不是光反应产生的O2，B项错误；S2的值表示果实中有机物的积累量，C项错误；由于实验温度为最适温度，提高温度光合作用强度减弱，则图2中的S1和S2的值都将变小，D项正确。

]7．B [密闭装置中加入NaHCO3溶液是为金鱼藻光合作用提供CO2，B错误。

]8．D [曲线a～b段在光温恒定且适宜的条件下，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用的暗反应逐渐加快，[H]、ATP消耗加快，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增加，A项正确；c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶肉细胞开始失水，气孔部分关闭，叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减小，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小，B、C项正确；由于实验光照强度与温度为最适，所以a～d段如果增加光照强度或温度，会延长叶圆片上浮至液面所用的时间，D项错误。

]9．(1)将质量分数为1%的NaHCO3溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件同图甲所示装置(2)将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素X的完全培养液，其他条件同图甲所示装置(3)C3相对含量下降，C5相对含量上升(4)减少解析(1)在设置对照实验时，一般将要探究的因素设为自变量，其他因素必须保持一致。

本实验中是否有CO2就是自变量，根据题意可知增加的一组实验装置中应该没有CO2。

(2)若探究元素X是否为植物的必需矿质元素，可以采用水培法，增加的装置中应将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素X的完全培养液，其他条件同图甲所示装置。

(3)若将NaHCO3溶液替换为NaOH溶液，则短时间内CO2含量减少，CO2的固定减弱，C3合成减少而消耗仍在继续，所以C3相对含量降低，C5相对含量升高。

(4)由图乙可知，当环境温度为35 ℃时，光照下有机物净积累量为0，所以每日光照12小时，没有有机物的积累，但是黑暗中的12小时仍有有机物的消耗，所以最终结果是植物体干重减少。

10．(1)向右移净光合速率温度和光照强度细胞质基质和线粒体呼吸速率(2)①③(3)温度解析(1)由于装置a置于适宜光照强度下，CO2浓度恒定和温度适宜，光合速率应大于呼吸速率，故容器内气体总量会增加，致使内部气压增大，液滴应向右移，测量的数据反映的应为净光合速率。