《2025年红对勾高考一轮复习金卷生物》

24.(15分)(2025·广东汕头开学考试)城市高楼林立,屋顶花园能有效增加绿地覆盖率,逐渐成为净化空气、降低室温的一项重要举措。为提高屋顶植物的生态效益,有人做了相关实验,并绘出了有关图像。回答下列问题：

(1)夏季中午,屋顶植物的光合作用强度与呼吸作用强度之间的关系可用甲图中的______________(填字母)表示,此时细胞内产生CO₂的具体场所是____________。若长期处于甲图中______________(填字母)所示状态,则植物无法正常生长。
(2)图乙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CO₂浓度。实验开始时,针筒的读数是0.2mL,毛细管内的水滴在位置X。10min后,针筒的容量需要调至0.6mL的读数,才能使水滴仍维持在位置X。
①以O₂的释放量代表光合速率,图示条件下，光合速率是______mL/h.
②用这一方法测得的光合速率，要比实际光合速率低，原因是____。
③有同学认为该实验缺少对照组,导致实验结果误差较大。请简述如何设置对照组:______________________________。
(3)某研究小组欲使用该装置测定某屋顶植物在不同的氧浓度条件下时的细胞呼吸速率,需要将装置中的碳酸氢钠溶液换成____溶液,同时应将该装置置于______________环境中。图丙为测得在氧浓度为a、b、c、d时,CO₂释放量和O₂吸收量的关系图,若细胞呼吸的底物是葡萄糖,则在氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸消耗葡萄糖量的__________倍，该无氧呼吸的反应式为______________________________。

答案： （1）D 线粒体基质 A、B、C （2）①2.4 ②植物同时进行呼吸作用，消耗O₂ ③除去原装置中的植物，其他均不变 （3）浓NaOH（或KOH或其他可吸收CO₂的碱性溶液） 黑暗 5 C₆H₁₂O₆$\xrightarrow{酶}$2C₂H₅OH＋2CO₂＋少量能量
解析：（1）夏季中午光合作用强度大于呼吸作用强度，则需从外界吸收CO₂，可用甲图中的D表示。此时的细胞进行有氧呼吸，产生CO₂的场所是线粒体基质。植物要能正常生长，必须光合作用强度大于呼吸作用强度，图中A的呼吸作用强度大于光合作用强度，B只进行呼吸作用，C的呼吸作用强度等于光合作用强度，故长期处于A、B、C三种状态下，植物均无法正常生长。（2）①图中测定的是植物的表观光合速率，10 min的O₂释放量是0.6－0.2＝0.4（mL），每小时的O₂释放量是0.4×6＝2.4（mL）。②用这一方法测得的表观光合速率＋呼吸速率＝实际光合速率，所以这一方法测得的光合速率要比实际光合速率低，因为植物同时进行呼吸作用，消耗O₂。③该实验需要排除物理因素的干扰，所以需要设置一组对照实验：除去原装置中的植物，其他均不变。（3）若要测定呼吸速率，需要在装置中加入吸收CO₂的浓NaOH溶液或者KOH溶液，装置置于黑暗条件下，排除光合作用对实验的干扰。有氧呼吸中分解1分子葡萄糖需要消耗6分子O₂，同时产生6分子CO₂，消耗的O₂量和产生的CO₂量相等，由图丙可知，氧浓度为b时，O₂吸收量相对值为3，据此计算，消耗的葡萄糖量相对值是0.5，无氧呼吸产生的CO₂量相对值＝8－3＝5，无氧呼吸过程中产生的CO₂量是消耗葡萄糖的量的2倍，所以消耗的葡萄糖量相对值是2.5，即无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的5倍。该无氧呼吸的反应式为C₆H₁₂O₆$\xrightarrow{酶}$2C₂H₅OH＋2CO₂＋少量能量。