专题14 光合作用和细胞呼吸的综合分析-2025年高考生物一轮复习考点精讲精练

专题14 光合作用和细胞呼吸的综合分析 1.细胞呼吸和光合作用的联系 (1)物质转化。 C H O (2)能量变化。 2.光合作用与有氧呼吸中有关物质的来源与去路 3.构建数学模型 数学关系式:净光合速率=真正光合速率-呼吸速率。 4.三种速率的表示方法 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 CO2的“同化”“固定”或“消耗”速率 单位时间“从环境(容器)中吸收的CO2”或“环境(容器)中减少的CO2”量 黑暗中CO2的释放速率 O2的“产生”或“制造”速率 单位时间“释放至容器(环境)中的O2”或“容器(环境)中增加的O2”量 黑暗中O2的吸收速率 有机物的“产生”“合成”或“制造”速率 单位时间有机物的“积累”“增加”或“净产生”量 黑暗中有机物的消耗速率 5. 光合速率的测定 “液滴移动法” (1)测定呼吸速率。 ①装置烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收CO2。 ②玻璃钟罩遮光处理,以排除光合作用干扰。 ③置于适宜温度环境中。 ④红色液滴向左移动(单位时间内左移距离代表呼吸速率)。 (2)测定净光合速率。 ①装置烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液,用于保证容器内CO2浓度恒定,满足光合作用需求。 ②必须给予足够光照处理,且温度适宜。 ③红色液滴向右移动(单位时间内右移距离代表净光合速率)。 (3)物理误差的校正:为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 “黑白瓶法” 黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶,瓶中生物只进行细胞呼吸,而白瓶中的生物既能进行光合作用又能进行细胞呼吸,所以黑瓶(无光照的一组)测得的为细胞呼吸强度值,白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值,综合两者即可得到真正光合作用强度值。 “半叶法” “半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不处理,并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6 h后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为MA、MB,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/(dm2·h)。即M=MB-MA,M表示B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量。 1．下图表示大豆叶肉细胞光合作用和呼吸作用的过程示意图，其中A～D为不同的反应过程，①～④代表不同物质。下列相关叙述正确的是（    ）    A．过程A和过程D的生物化学反应均发生在生物膜上 B．过程D产生的CO2用于过程B至少要穿过4层生物膜 C．强光时，ATP的合成速率明显大于物质③的生成速率 D．过程D产生的ATP能在过程B中大量用于（CH2O）的合成 【答案】B 【分析】根据题意和图示分析可知，图示表示光合作用和呼吸作用的具体过程，其中A表示光反应阶段，B表示暗反应阶段，C可代表细胞呼吸的第一阶段，D可代表有氧呼吸的第二阶段和第三阶段；图中①是O2，②为NADP+，③为ADP+Pi，④为C5。 【详解】A、据图分析可知，图中A表示光合作用光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，D表示有氧呼吸第二、三阶段，其中第三阶段发生在线粒体内膜上，而第二阶段发生在线粒体基质中，A错误； B、过程D代表发生在线粒体内的有氧呼吸的第二阶段和第三阶段，过程B为发生在叶绿体基质中的暗反应，线粒体基质中产生CO2首先需要穿过线粒体的两层生物膜，再穿过叶绿体的两层膜才能在叶绿体基质中被固定利用，所以至少穿过4层生物膜，B正确； C、强光时，如果光合速率稳定，则光反应中各种物质的生成速率与暗反应中各种物质的产生速率应基本相等，即ATP的合成速率基本等于物质③ADP+Pi的生成速率，C错误； D、过程B为暗反应，过程D代表有氧呼吸的第二阶段和第三阶段，暗反应中合成(CH2O)所需的ATP来源于光反应合成的ATP，而不是来源于细胞呼吸产生的ATP ，D错误。 故选B。 2．科研人员研究了温度对人工种植的蒲公英光合作用与呼吸作用的影响，其他条件相同且适宜，实验结果如图所示。据图分析，下列叙述错误的是（    ）    A．45 ℃时，叶肉细胞产生 ATP的细胞器为叶绿体和线粒体 B．若从20℃转移到25 ℃条件下，该植物的光饱和点将增大 C．昼夜时间相同且温度不变，则适合蒲公英生长的最适温度是 25 ℃ D．在35 ℃时，该植物的实际光合速率是呼吸作用速率的两倍 【答案】C 【分析】1、图中自变量为温度，光照下吸收CO2的量为净光合速率，黑暗中放出CO2的量代表的是不同温度下有机物的消耗量，也代表呼吸速率。 2、实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。 【详解】A、由图可知，在45 ℃时，吸氧和放氧速率为0，说明此时的净光合速率为0，叶肉细胞产生 ATP的细胞器为叶绿体和线粒体，A正确； B、由图可知，光下吸氧速率代表净光合作用速率，最适温度大约是25℃，若从20℃转移到25 ℃条件下，该植物的光合作用速率会升高，光饱和点将增大，B正确； C、每天光照与黑暗时间相等，在恒温条件下，植物积累的有机物最多的温度应该为净光合作用与呼吸作用速率的差值最大，即20℃时植物积累的有机物最多，故适合蒲公英生长的最适温度是20℃，C错误； D、在35 ℃时，该植物的实际光合速率=净光合作用速率+呼吸作用速率=90+90=180，呼吸作用速率是90，所以实际光合速率是呼吸作用速率的两倍，D正确。 故选C。 3．为探究何种色膜有利于棉花叶的光合作用，研究人员首先测定了不同遮光环境下的光照强度，然后将长势一致的棉花植株随机均分为A、B、C、D四组，通过不同遮光处理一周后，测得结果如下表所示。下列分析正确的是（    ） 处理 光照强 度（μmol/m2·s） 叶绿素含 量（mg·g-1） 净光合速 率（μmolCO2·m-2·s-1） 无遮光处理（A组） 1292.7 40.9 25.4 红色透光膜（B组） 410.3 40.0 10.7 蓝色透光膜（C组） 409.9 39.6 13.2 黄色透光膜（D组） 930.7 42.1 21.2 A．导致四组棉花叶片净光合作用不同的环境因素主要是光的波长 B．A、B、C、D四组棉花中，D组棉花光合速率最高 C．将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下，叶绿体中生成NADPH最多的是C组 D．雾霾天气下，选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长 【答案】D 【分析】本题的自变量是不同的遮光环境，因变量是光照强度、叶绿素含量和净光合作用。根据实验数据可知，黄色透光膜处理组，光照强度、叶绿素含量和净光合作用强度均高于红色和蓝色透光膜。 【详解】A、不同的透光膜透过的光的波长不同，光照强度不同，进而导致了净光合作用不同，故导致四组棉花叶片净光合作用不同的环境因素主要是光照强度和光的波长，A错误； B、由于不同环境中的呼吸速率未知，故无法判断哪种透光膜下棉花叶的光合速率最高，B错误； C、不同的处理条件下，D组处理下叶绿素含量最高，故推测将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下，D组吸收的光能最多，光合作用最强，叶绿体中生成NADPH最多，C错误； D、根据B、C、D三组实验结果可知，黄素透光膜下，棉花叶的净光合作用更强，故推测雾霾天气下，选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长，D正确。 故选D。 4．科研人员用生长状况相近的天竺葵放入3个相同透明玻璃容器形成密闭气室，在不同的光照处理下，利用传感器定时测量气室中CO2浓度，结果如下，分析错误的是（    ）    A．Ⅱ组和Ⅲ组x1后叶肉细胞光合作用吸收CO2与呼吸作用释放CO2相等 B．Ⅰ组因有氧呼吸产生的CO2不能用于光合作用而导致气室气压升高 C．Ⅲ组x₁前净光合速率先增后降最终为0 D．0—x₁气室中Ⅲ组天竺葵固定CO2的量为（y3-y1）/x1ppm 【答案】AB 【分析】真光合速率=净光合速率+呼吸速率。Ⅰ组给予黑暗条件，因此Ⅰ组的植物只能进行呼吸作用，在氧气充足时，消耗等量的氧气产生等量的二氧化碳。Ⅱ组中装置内部的二氧化碳浓度不变，表示此时植物的净光合速率为零。Ⅲ组在短期内二氧化碳的速率下降，表明在0～x1时段，植物的净光合速率大于零，此后由于二氧化碳的限制，使得净光合速率等于零。 【详解】A、Ⅱ组和Ⅲ组有光，可进行光合作用，x1后装置内部的二氧化碳浓度不变，表示此时植物的净光合速率为零，但由于根茎等很多细胞不能进行光合作用，所以叶肉细胞的光合作用速率大于叶肉细胞自身呼吸作用速率，A错误； B、I组为黑暗处理，植物不能进行光合作用，植物进行有氧呼吸消耗的O2与产生的CO2的体积相同，有氧呼吸产生的CO2不会导致气室气压升高，B错误； C、Ⅲ组装置内部的CO2浓度逐渐降低，光合作用速率降低，CO2浓度在x1之前就已经不再变化，因此x1前净光合速率逐渐降低至零，C正确； D、在0～x1时段，Ⅲ组天竺葵净光合速率可以表示为（y2-y1）/x1ppm/s，此时的呼吸速率为（y3-y2）/x1ppm/s，因此天竺葵的真光合固定的CO2的平均速率为（y3-y1）/x1ppm/s，D正确。 故选AB。 5．自然界的植物丰富多样，对环境的适应也各有特色。下图是水稻和玉米的光合作用暗反应及相关代谢示意图。请据图回答相关问题： (1)水稻在高温、光照强烈、干旱环境中，由于气孔关闭造成 ，而不利于光合作用，过多的O₂可通过 过程消耗。与水稻相比，玉米多一种 酶参与固定CO₂,该酶比Rubisco对CO₂的亲和力大且不与O₂亲和，因此玉米更能适应 的环境。 (2)因玉米维管束鞘细胞的叶绿体无基粒，不能进行光反应，推测其C₃还原过程需要的 来自叶肉细胞。维管束鞘细胞中丙酮酸除来自C₄的分解，还可来自 (填生理过程)。玉米体内也存在光呼吸现象，炎热干燥气候下，C₄循环可以 (填“降低”或“提高”)光呼吸。 (3)科研人员给予水稻48小时持续光照，测定叶肉细胞中的淀粉量，结果如下图2所示。 图2实验结果反映出淀粉积累量与时间的变化关系是 。 【答案】(1) CO2不能进入叶片，同时引起O2在细胞内积累，抑制光反应和暗反应的进行 光呼吸 PEPC 低浓度CO2 (2) ATP和NADPH 呼吸作用 降低 (3)随着持续光照时间的延长，淀粉积累量先增加，后趋于稳定 【分析】由图1可知，玉米参与CO2固定的酶有Rubisco和PEPC，而水稻只有Rubisco。由图2可知，随着持续光照时间的延长，淀粉积累量先增加，后趋于稳定。 【详解】（1）在干旱、炎热的环境中，植物由于气孔关闭，造成CO2不能进入叶片，同时引起O2在细胞内积累，抑制光反应和暗反应的进行，从而不利于光合作用。由图可知，过多的O2可通过光呼吸消耗。玉米参与CO2固定的酶有Rubisco和PEPC，而水稻只有Rubisco，由于PEPC比Rubisco对CO₂的亲和力大且不与O₂亲和，所以玉米更适应干旱环境导致的低CO2状态。 （2）因玉米维管束鞘细胞的叶绿体无基粒，不能进行光反应，不能产生ATP和NADPH，推测其C₃还原过程需要的ATP和NADPH来自叶肉细胞。维管束鞘细胞中丙酮酸除来自C₄的分解，还可来自呼吸作用产生的CO2。光呼吸时O2与CO2竞争C5，C₄循环可以通过增加CO2的浓度而降低光呼吸。 （3）由图2可知，随着持续光照时间的延长，淀粉积累量先增加，后趋于稳定。 6．图1为番茄叶肉细胞中的两种膜结构以及发生的部分生化反应示意图。图2 是在充满N₂与CO₂的密闭容器中，用水培法栽培番茄(CO₂充足)。测得图1中两种膜产生与消耗O₂ 速率的变化曲线。结合图1、2 回答问题。    (1)图1中，甲所示生物膜存在于 (细胞器)中，乙所示生物膜的名称是 。 (2)图2中5~8h间,番茄植株干重将 (增加、不变、减少);9~10h间,甲膜生成O₂的速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是 ；若此环境因素维持不变，容器内的O₂含量将逐渐下降并完全耗尽，此时 成为ATP 合成的唯一场所。 (3)若在8h时，将容器置于冰水浴中，请推测乙膜消耗O₂的速率将会出现的变化及其原因: 。 (4)科研人员采用人工遮荫的方法，探究遮荫强度对该植物合作用的影响，结果如下表。请分析回答： 遮荫程度 净光合速率/ μmolCO₂/(m²·s) 实际光合速率/ μmolCO₂/(m²·s) 0%(对照) 8.32 9.23 20%(遮荫) 8.26 9.06 40%(遮荫) 9.14 9.83 60%(遮荫) 6.55 7.03 据表中数据，在答题卷相应的坐标中绘制不同遮荫条件下叶片呼吸速率的变化曲线，并根据数据提出提高该植物产量的合理建议： 【答案】(1) 叶绿体 线粒体内膜 (2) 增加 光照(强度) 细胞质基质 (3)O₂ 消耗速率下降，因为低温抑制了酶的活性 (4)  适当遮荫(间种一些其他高秆作物) 【分析】 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 【详解】（1）图1中，图甲表示光合作用的光反应，该过程发生在叶肉细胞的叶绿体中；图乙表示有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上。 （2）甲膜生成氧气的速率即光合作用速率，乙膜消耗氧气的速率即呼吸速率，5-8h间，氧气的释放速率相对稳定且高于氧气的消耗速率，说明光合作用大于呼吸作用，所以容器内的CO2含量将减少，有机物积累，番茄植株干重增加；9-10h间，甲膜生成O2的速率迅速下降，且将低到0，说明光反应停止，可能发生变化的环境因素是光照减弱直至停止；10h时甲膜氧气生成速率为0，说明光照彻底停止，光反应也完全停止ATP不再生成，若此环境因素维持不变，容器内氧气耗尽后有氧呼吸停止，番茄只能进行无氧呼吸，细胞质基质成为ATP合成的唯一场所。 （3）光合作用的进行需要酶的催化，而酶活性的发挥需要适宜温度，故若在8h时，将容器置于冰水浴中，低温抑制了酶的活性，O₂ 消耗速率下降。 （4）分析表格，实验的的自变量是遮阴程度，因变量是呼吸速率，而呼吸速率=实际光合速率-净光合速率，故可绘制图形如下：  ；据表可知，在一定的遮阴程度下，净光合速率较高，故可通过适当遮荫或间种一些其他高秆作物提高该植物产量。 一、单选题 1．新疆利用“盐生经济植物+沙漠+盐碱地”模式生产三文鱼、澳洲大龙虾等“海鲜”并迎来大丰收。海鲜养殖后产生含盐的废水，以经济盐生植物（盐生植物具有“吸盐”功能，还可以作为青贮饲料来喂养鱼虾等）为媒介、盐碱地为载体，用于盐碱地改良。这样既能节水，又可以治理盐碱地，形成循环的盐碱地特色产业发展模式，实现改良利用双赢的目标。下列有关说法正确的是（    ） A．盐生植物的细胞液浓度一定大于含盐废水溶液的浓度 B．盐生植物“吸盐”过程需要大量消耗叶绿体提供的ATP C．盐生植物在未完全成熟时直接切碎就可以制成青贮饲料 D．该模式遵循自生、循环、整体原理，没有体现协调原理 【答案】A 【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础，遵循着自生（通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力）、循环（在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高）、协调（处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量）、整体（进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力）等生态学基本原理。 【详解】A、盐生植物需要从含盐废水中吸收水分，因此其细胞液浓度一定大于含盐废水，A正确； B、盐生植物以主动运输的方式“吸盐”，消耗的ATP主要由线粒体提供，叶绿体产生的ATP主要用于暗反应产生有机物，B错误； C、青贮饲料是未完全成熟的秸秆等通过厌氧发酵制成的，C错误； D、该生产模式中生物组分合理布设，遵循了自生原理，青贮饲料喂养鱼虾，实现了废物利用，遵循了循环原理，实现改良利用双赢的目标，遵循了整体原理，在设计该模式时，生物与环境、生物和生物必然存在协调与适应，体现了协调原理，D错误。 故选A。 2．正常光照条件下，某植物叶片叶肉细胞进行光合作用、有氧呼吸的示意图如下（数字表示结构，小写字母表示物质的移动情况），有关说法正确的是（    ） A．有氧呼吸发生的场所为图中2、3处 B．线粒体产生的CO2被叶绿体利用，至少穿过5层生物膜 C．突然黑暗处理，叶绿体内C3含量短时间内将增加 D．h=c，d=g时，该植株光合作用速率等于呼吸作用速率 【答案】C 【分析】根据题可知，该图是叶绿体的结构和功能、线粒体的结构和功能及光合作用过程与呼吸作用过程的关系，其中h和a代表线粒体释放二氧化碳；b和c代表叶绿体吸收二氧化碳；d和e代表叶绿体释放氧气；f和g代表线粒体吸收氧气；物质A是丙酮酸。1代表线粒体外膜、2代表线粒体内膜、3代表线粒体基质、6代表叶绿体外膜、7代表叶绿体内膜、8代表叶绿体的基粒（由类囊体薄膜堆叠形成）、9代表叶绿体基质。 【详解】A、有氧呼吸发生的场所为细胞质基质及图中2（线粒体内膜）、3（线粒体基质），A错误； B、线粒体产生的CO2被叶绿体利用，至少穿过4层生物膜，B错误； C、突然黑暗处理，光反应停止，则为暗反应提供的ATP和NADPH减少，叶绿体内C3含量短时间内将增加，C正确； D、h=c，d=g时，叶肉细胞内光合作用速率等于呼吸作用速率，植株光合作用速率小于呼吸作用速率，D错误。 故选C。 3．研究人员设计实验探究了CO2浓度对草莓幼苗各项生理指标的影响，结果如图1所示，其中Rubisco酶催化CO2的固定。气孔开度是指气孔的孔径大小，它反应了气孔开启或关闭的程度。图2表示温度对草莓光合作用的影响。下列相关叙述正确的是（　　） A．适当增大环境CO2浓度有利于草莓在干旱环境中生存 B．当草莓所处环境CO2浓度升高，短时间内C5增多，ATP和NADPH增多 C．35℃是草莓生长的最适温度，5℃时草莓光合作用速率为0 D．35℃时草莓叶肉细胞间隙CO2浓度高于40℃时 【答案】A 【分析】1、分析图一可知：随着CO2浓度升高，草莓幼苗气孔开放度下降，Rubisco酶活性增大；2、观察图二可知，图示纵坐标为净光合作用速率，35℃时光照下放氧速率最大，所以该温度是草莓生长的最适温度。但该温度不一定是草莓光合作用的最适温度，因为实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。35℃条件下净光合速率最大但没有测定该温度下的呼吸速率，所以无法确定实际(真正)光合速率的大小，也就不能确定是否是光合作用最适温度。 【详解】A、增大环境CO2浓度时，气孔开度降低，减少水分散失，有助于植物生存，同时Rubisco酶活性上升，有利于植物进行光合作用，A正确； B、将草莓从低浓度CO2迁入高浓度CO2中，短时间内CO2固定增强，对C5的消耗增强，C5减少，C3生成增多，C3的还原增强，故ATP和NADPH的消耗增多，其含量减少，B错误； C、35℃时净光合速率最快，最适宜草莓生长，5℃时净光合速率为0，光合作用速率等于呼吸作用速率，C错误； D、40℃下，气孔开放程度较低，进入胞间的CO2较少，但由于净光合速率也较低，被吸收进细胞的CO2也较少，35℃下，气孔开放程度较高，进入胞间的CO2较多，但此时净光合速率最大，被吸收进细胞的也更多，所以两种温度下的胞间CO2浓度无法比较，D错误。 故选A。 4．在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，绘成曲线如图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．a～b段，叶绿体中ATP从基质向类囊体膜运输 B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO2/min C．适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大 D．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降 【答案】B 【分析】题图分析，图中实验装置甲测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，可以用于测定呼吸作用强度或净光合作用强度，即光下测定的 是净光合速率，黑暗处测定的是呼吸速率。 【详解】A、a～b段二氧化碳含量在下降，说明植物的光合作用大于呼吸作用，且二氧化碳在暗反应中被用于合成三碳化合物，因此叶绿体中ATP从类囊体膜向基质运输，A错误； B、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，由ab段可以计算出净光合速率=（1680−180）/30=50ppm CO2/min，由bc段可以计算出呼吸速率=（600−180）/30=14ppm CO2/min，因此真光合速率平均为64ppm CO2/min，B正确； C、题干中提出，该实验在最适温度条件下进行，因此适当提高温度进行实验，光合速率下降，导致该植物光合作用的光饱和点将下降，C错误； D、若第10 min时突然黑暗，导致光反应产生的ATP和[H]含量下降，抑制暗反应中C3的还原，导致叶绿体基质中C3的含量将增加，D错误。 故选B。 5．测定某一新鲜叶片新陈代谢速率的相关装置如图所示，图中缓冲液用于调节CO2的量，以模拟空气中CO2的浓度。下列相关叙述错误的是（    ） A．设置恒温水槽可避免外界环境温度的影响 B．若只用18O标记小室外水槽中的水，则不能够检测到18O2 C．光照强度为零时，能测出呼吸速率 D．通过该装置不能得出叶片的总光合速率 【答案】D 【分析】总光合速率等于净光合速率加呼吸速率。 【详解】A、由于设置了恒温水槽，因此实验结果不受外界环境温度变化的影响，A正确； B、小室外水槽中的水没有参与光合作用，B正确； CD、光照条件下通过活塞向右移动的刻度值可测出净光合速率，当光照强度为零时可以测出呼吸速率，因此通过该装置能够计算出总光合速率，C正确，D错误。 故选D。 6．下图1表示左侧曝光右侧遮光的对称叶片（假设左右侧之间的物质不发生转移），适宜光照12小时后，从两侧截取同等面积的叶片烘干称重记为 ag和bg；图2表示某植物非绿色器官在不同氧浓度条件下的CO2释放量和O2吸收量；图3、4分别表示植物在不同光照强度条件下的O2释放量和CO2吸收量。相关叙述错误的是（　　） A．图1中ag−bg所代表的是12小时内截取部分的光合作用制造的有机物总量 B．图2中氧浓度为c时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的3倍 C．图3中若白昼均为12小时，光强为5klx时植株一昼夜需从外界吸收CO212mmol D．图4中若随时间的延长光照强度逐渐增强，则0D间植株积累有机物的量为S2-S1 【答案】B 【分析】叶片遮光后只能进行呼吸作用，单位时间内的质量变化可表示呼吸强度，叶片曝光时既进行光合作用又进行呼吸作用，单位时间内的质量变化可表示净光合作用强度。图2中a点时只进行无氧呼吸，b、c点产生二氧化碳的量大于吸收的氧气量，故既存在有氧呼吸，又存在无氧呼吸，d点产生的二氧化碳和消耗的氧气一样多，说明只进行有氧呼吸。 【详解】A、设截取部分的起始质量为x，则左侧叶片在光下测得净光合作用＝ag－x，右侧叶片在暗处测得呼吸作用＝x－bg，则光合作用制造的有机物量（总光合作用）＝净光合作用+呼吸作用＝ag－x+（x－bg）＝ag－bg。A正确； B、当外界氧浓度为c时，该器官CO2的释放量相对值为6，而O2的吸收量相对值为4，说明有氧呼吸CO2的释放量为4，无氧呼吸CO2的释放量为2，根据无氧呼吸和有氧呼吸反应可计算出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖分别是2/3、1，故无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1.5倍，B错误； C、图3中光照强度为5klx时，呼吸速率为2，净光合速率为3，真正的光合速率＝呼吸速率+净光合速率＝2+3＝5，每天12小时光照，产生的氧气量为5×12＝60，经过一昼夜氧气的净释放量为60﹣24×2＝12，根据光合作用的反应式可知，此时植物一昼夜需从周围环境中吸收CO212mmol，C正确； D、图4中S代表有机物量，0﹣D间此植物呼吸作用消耗的有机物量为S1+S3，光合作用有机物的净积累量为（S2+S3）﹣（S1+S3）＝S2﹣S1，D正确。 故选B。 7．农科院为提高温室黄瓜的产量，对其光合特性进行了研究。下图为7时至17时内黄瓜叶片光合作用相关指标的测定结果，其中净光合速率和Rubisco（固定CO2的酶）活性日变化均呈“双峰”曲线。下列分析正确的是（    ） A．7时至17时净光合速率两次降低的限制因素相同 B．13时叶绿体内光反应的速率远低于暗反应的速率 C．7时至17时黄瓜叶片干重变化也呈“双峰”曲线 D．胞间CO2浓度既受光合速率影响又会影响光合速率 【答案】D 【分析】分析图 随着时间的变化，黄瓜叶片净光合速率逐渐升高，到正午由于出现午休现象，光合速率下降，然后上升，直到下午，光照减弱，净光合速率又逐渐下降。 【详解】A、7时至17时净光合速率两次降低的限制因素不同，第一次下降是由于正午由于出现午休现象，CO2不足，光合速率下降，第二次下降是由于光照减弱，A错误； B、13点后，叶片的CO2浓度快速上升，是由于细胞呼吸速率大于光合速率，释放出二氧化碳在胞间积累，而暗反应需要光反应提供的ATP和[H]，因此暗反应速率不可能高于光反应速率，B错误； C、7时至17时净光合速率大于0，干重不断增大，C错误； D、光合速率会影响胞间CO2浓度，同时胞间CO2浓度又会影响光合速率，D正确。 故选D。 8．光合作用与呼吸作用环环相扣、相互依存，两者虽然都是为植物的存活而进行服务，但二者又有各自独立的工作系统。如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，Ⅰ~Ⅶ代表物质,①~③代表过程。下列叙述正确的是（　　） A．甲过程中的Ⅱ物质与乙过程中Ⅵ物质是同一种物质，甲过程中的Ⅲ物质与乙过程中Ⅶ物质不是同一种物质。 B．乙过程中①过程与②过程所产生的能量之和多于③过程所产生的能量 C．叶肉细胞中甲过程产生的Ⅳ物质多于乙过程所消耗的Ⅳ物质时，植物将生长 D．乙过程产生的ATP并不能用于甲过程 【答案】D 【分析】甲图是光合作用的过程，Ⅰ是NADPH，Ⅱ是氧气，Ⅲ是二氧化碳，Ⅳ是葡萄糖；乙图是有氧过程，Ⅴ是NADH，Ⅵ是氧气，Ⅶ二氧化碳；①是有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段，②是有氧呼吸第二阶段，③是有氧呼吸第三阶段。 【详解】A、甲过程中的I物质是NADPH，Ⅱ是氧气，乙过程中的V是NADH，Ⅵ是氧气；甲过程中的Ⅲ是二氧化碳，乙过程中的Ⅶ二氧化碳，A错误； B、乙过程中①过程是有氧呼吸第一阶段，②过程是有氧呼吸第二阶段，③过程是有氧呼吸第三阶段，③过程所产生的能量远远多于①和②产生能量之和，B错误； C、甲是光合作用的过程，乙是有氧呼吸，叶肉细胞有机物的产生量多于所有细胞细胞呼吸消耗量植物才能生长，叶肉细胞光合作用产生的葡萄糖多于叶肉细胞有氧过程消耗的葡萄糖时，植物未必生长，C错误； D、甲是光合作用的过程，乙是有氧呼吸，甲过程暗反应需要的ATP来自于光反应，乙过程产生的ATP不用于甲过程，用于其他各项生命活动，D正确。 故选D。 9．光照条件下，叶肉细胞中的O₂与CO₂竞争性结合C₅，O₂与C₅结合后经一系列反应释放( 的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的CO₂量表示(见表)，SoBS 溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。下列叙述错误的是（    ） A．光呼吸中C₅与O₂结合的反应发生在叶绿体的基质中 B．研究发现水稻光呼吸缺陷型不能在正常大气CO₂浓度条件下存活，只有在高 浓度条件才能存活，说明在正常大气CO₂浓度条件下，光呼吸是不可缺少的生理活动 C．为探究SoBS 溶液利于增产的最适喷施浓度,应在100~300mg/L 之间而不是0~200mg/L之间再设置有一定浓度梯度的一系列实验组进一步进行实验 D．与未喷施SoBS 溶液相比，喷施100mg/L SoBS 溶液的水稻叶片的光补偿点高 【答案】D 【分析】叶肉细胞中氧气与二氧化碳竞争性结合五碳化合物， 即光呼吸会影响光合作用。 【详解】A、C5位于叶绿体基质中，则O2与C5结合发生的场所在叶绿体基质中，A正确； B、研究发现水稻光呼吸缺陷型不能在正常大气CO₂浓度条件下存活，只有在高CO2浓度条件才能存活，由于叶肉细胞中的O2与CO2竞争性结合C5，即抑制光呼吸的条件下才能存活，这也说明了在正常大气CO2浓度条件下，光呼吸是不可缺少的生理活动，B正确； C、为探究SoBS 溶液利于增产的最适喷施浓度，据表可知，应在表中光合作用强度-光呼吸强度的最大值的两侧浓度之间，即应在100~300mg/L 之间再设置有一定浓度梯度的一系列实验组进一步进行实验，C正确； D、叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度即为光补偿点，与对照相比，喷施100mg/LSoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加，释放量减少，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等，D错误。 故选D。 10．近年来臭氧层的破坏导致太阳辐射中的UV-B（紫外线）辐射增强。科研人员以沈农6014和沈农265两个粳稻品种为材料，研究UV-B辐射增强对水稻分蘖期和拔节期净光合速率的影响。实验设置自然光照（TCK）、紫外辐射增强5%（T1）和增强10%（T2）3个处理组，实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）    A．实验的自变量有辐射强度、水稻种类和生长期 B．UV-B辐射增强对水稻拔节期净光合速率的影响更显著 C．T2处理对沈农6014净光合速率的影响小于沈农265 D．净光合速率的下降可能与UV-B辐射增强导致叶绿素含量下降有关 【答案】C 【分析】分析题意可知实验的自变量有辐射强度、水稻种类和生长期，因变量为净光合速率。 【详解】A、结合柱状图信息可知，实验的自变量有辐射强度、水稻种类和生长期，A正确； B、由图可知，UV-B辐射增强导致两个水稻品种均表现为拔节期的净光合速率下降更显著，B正确； C、T2处理时沈农6014无论是分蘖期还是拔节期的净光合速率的降幅均大于沈农265，C错误； D、UV-B辐射增强可能会对叶绿体结构造成破坏或者使叶绿素含量下降，光反应速率下降导致净光合速率下降，D正确。 故选C。 11．科研人员测定了一定温度条件下，某绿色植物随光照强度增加，在不同时刻CO2吸收速率的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．光合作用的碳（暗）反应不需要光照，因此黑暗条件下碳反应可持续进行 B．CO2吸收速率为0时叶肉细胞的平均光合速率仍大于呼吸速率 C．光照2~10min时CO2吸收速率上升较慢的主要限制因素是光照强度 D．适当提高环境温度，绿色植物在光照6min时的CO2吸收速率下降 【答案】B 【分析】1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【详解】A、光合作用的暗反应不需要光照，但是暗反应需要光反应提供ATP和NADPH，因此黑暗条件下暗反应不能持续进行，A错误； B、当绿色植物的光合速率等于呼吸速率时，这其中叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，因为别的某些细胞（如根细胞）只能进行呼吸作用，B正确； C、光照2~10min时，光照强度在增加，但是CO2吸收速率上升较慢，主要原因可能是CO2浓度等的限制，C错误； D、由题干可知，曲线是一定温度条件下的数据，但不知道是不是最适温度，若在最适温度条件下测定，适当提高环境温度会导致绿色植物在光照6min时的CO2吸收速率下降，D错误。 故选B。 12．为了给引种栽培提供理论依据，研究者测量了常绿乔木深山含笑在不同季节的净光合速率（Pn）的日变化（见下图）。下列相关叙述，不正确的是（    ） A．可以用CO2的吸收速率作为Pn的检测指标，其值越大表明植物生长越快 B．左图夏季的Pn日变化为双峰曲线，是因为雨水充沛和中午光强过大 C．据图分析，推测夏季Pn最高的原因之一是夏季光照强度最高 D．秋冬光合有效辐射减弱，可以适当修剪枝叶以减少物质能量消耗 【答案】B 【分析】光合速率，也被称为光合强度，是光合作用强弱的一种表示法。它可以用单位时间、单位叶面积所吸收的二氧化碳或释放的氧气量来表示，也可以用单位时间、单位叶面积上干物质的积累量来表示。净光合速率与呼吸速率的数值之和是总光合速率。 【详解】A、可以用CO2的吸收速率代表净光合速率的数值，其值越大表明净光合速率越大，积累量越多，植物生长越快，A正确； B、左图夏季的Pn日变化为双峰曲线，是因为雨水充沛和中午光强过大，温度适宜等诸多环境因素影响，B错误； C、据图分析，推测夏季Pn最高的原因之一是夏季光照强度最高，光照强度不是唯一因素，例如还有温度等影响因素，C正确； D、秋冬光合有效辐射减弱，可以适当修剪枝叶以减弱呼吸作用，减少物质能量消耗，D正确。 故选B。 13．研究人员对某地红松进行了光合指标日变化的相关测定，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．光照强度是影响红松净光合速率的主要环境因素之一 B．红松植株一昼夜有机物积累最多的时刻是18时 C．在11点至12点间，红松叶绿体中C3的含量增加 D．适当补充水分可以缓解图中中午时段红松出现的现象 【答案】C 【分析】影响光合作用的环境因素 1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【详解】A、影响植物光合作用的主要环境因素有光照强度、温度和二氧化碳浓度等，因此光照强度是影响红松净光合速率的主要环境因素之一，A正确； B、在18时之前，净光合速率大于0，由此可知红松体内一昼夜有机物积累最多的时刻是18时，B正确； C、在11点至12点间气孔导度降低，导致CO2的供应减少，影响光合作用暗反应中CO2的固定，CO2的固定过程受阻，但光反应仍正常进行，引起细胞中C3含量相对下降，C5含量相对增多，C错误； D、适当补充水分可以缓解中午时段红松出现的气孔导度和净光合速率下降的现象，D正确。 故选C。 14．探究不同波长的光对光合强度的影响。实验小组选取生长状态良好的绿萝叶片，使用下图所示密封装置，可调节装置中LED灯带使其发出不同波长的光。下列相关叙述正确的是（    ） A．同一波长下无需重复测定O2和CO2含量 B．利用此装置无法测定绿萝叶片的呼吸作用强度 C．红光实验结束后只需调整光的波长即可做紫光实验 D．桶中初始O2和CO2含量是需控制的无关变量 【答案】D 【分析】分析题意，本实验目的是探究不同波长的光对光合强度的影响，实验的自变量是不同波长，因变量是光合强度，据此分析作答。 【详解】A、本实验的因变量是光合强度，而实际光合速率=净光合速率（光照下氧气的释放量或二氧化碳的吸收量）＋呼吸速率（黑暗条件下二氧化碳的释放量），故同一波长下需要重复测定O2和CO2含量，A错误； B、利用此装置可以测定绿萝叶片的呼吸作用强度：在黑暗环境中测定二氧化碳的释放量或氧气的消耗量，B错误； C、红光实验结束后除了需要调整光的波长，还需要检测O2和CO2含量，方可进行紫光实验，C错误； D、本实验目的是探究不同波长的光对光合强度的影响，实验的自变量是不同波长，桶中初始O2和CO2含量也会对实验结果造成影响，是需控制的无关变量，D正确。 故选D。 15．荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。下列叙述错误的是（    ） 叶片 发育时期 相对叶面积（%） 总叶绿素 含量（mg/g·fw） 净光合速 率（μmolCO2/m2·s） a 新叶展开前 19 — -2.8 b 新叶展开中 87 1.1 1.6 c 新叶展开完成 100 2.9 2.7 d 新叶已成熟 100 11.1 5.8 注“—”表示未测数据 A．a组置于光温恒定密闭容器中会进行无氧呼吸 B．b组净光合速率低的原因可能是叶绿素含量低 C．d组的叶肉细胞叶绿体中类囊体数量少于c组 D．叶面积逐渐增大是细胞分裂和细胞生长的结果 【答案】C 【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【详解】A、表中信息表示，新叶展开前，叶片净光合速率为-2.8μmolCO2/m2．s，没有叶绿素，即植物只进行呼吸作用，由于是密闭的容器，导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸，产生酒精，A正确； B、表中信息表示，叶绿素含量低，光能吸收减少，导致光合速率较低，B正确； C、叶绿素分布在叶绿体中的类囊体薄膜上，从表格中可推知，与c比较，d组中总叶绿素含量明显增多，因此与c比较，d组叶肉细胞的叶绿体中的类囊体增加，C错误； D、叶面积逐渐增大涉及到细胞数量和细胞种类增加，是细胞分裂和细胞生长的结果，D正确。 故选C。 二、多选题 16．玉米与大豆间作和玉米单作时，在不同光照强度下测得的单株玉米吸收CO2速率如下图。据此选择正确选项（    ）    A．b点以后，光照强度仍是限制单作的因素 B．遇阴天，不论间作还是单作，b点均会左移 C．夜间，玉米叶肉细胞中暗反应正常进行 D．玉米和大豆高矮不同，充分利用了空间和资源，可以获得更大收益 【答案】BD 【分析】分析题意，图示为不同光照强度下测得的单株玉米间作和单作吸收CO2速率，实验的自变量是光照强度和不同种植方式，因变量是吸收CO2速率，据此分析作答。 【详解】A、b点以后，单作的光合速率不再随光照强度增加而增加，说明b点以后，光照强度不是限制单作的因素，A错误； B、b点代表光合作用达到最大值时所需最小光照强度，遇阴雨天气，光合速率降低，光饱和点下降，b点左移，B正确； C、夜间，植物的光反应停止，不能提供NADPH和ATP，暗反应无法正常进行，C错误； D、玉米和大豆高矮不同，充分利用了二氧化碳和光照等空间和资源，提高光合效率，可以获得更大收益，D正确。 故选BD。 17．氧苯酮（BP-3）是一种紫外线的吸收剂。为探究BP-3对植物光合作用和呼吸作用的影响，某研究小组以龙须菜为实验材料，探究适宜光照强度下不同浓度BP-3对光合作用和呼吸作用的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．本实验的自变量是BP-3浓度和时间 B．在一定浓度范围内，BP-3可抑制龙须菜的光合作用，促进其呼吸作用 C．BP-3可能通过破坏光合色素的结构影响龙须菜的光合作用 D．随着光照强度的增加，龙须菜呼吸耗氧速率不断下降 【答案】AC 【分析】由题图可以看出，该实验的自变量是BP−3的浓度和时间。 【详解】A、由题图可以看出，该实验的自变量是BP−3的浓度和时间，A正确； B、与BP−3浓度为0的对照组相比，随BP−3的浓度增大，植物呼吸耗氧速率逐渐减小，净光合放氧速率也逐渐减小，说明BP−3对光合作用和呼吸作用都有抑制作用，B错误； C、说明BP−3对光合作用和呼吸作用都有抑制作用，BP−3可能通过破坏光合色素的结构影响龙须菜的光合作用，C正确；                                                   D、由题可知，该实验在适宜光照强度下进行，因此不能得出随着光照强度的增加，龙须菜呼吸耗氧速率不断下降的结论，D错误。 故选AC。 18．图甲表示O2浓度对某种蔬菜产生CO2的影响，图乙表示当其他条件均适宜时，该种蔬菜在不同温度和不同光照强度条件下的净光合速率变化情况。下列叙述正确的是（    ） A．图甲中影响A点位置高低的主要环境因素是温度 B．贮藏室内贮藏蔬菜时的O2浓度应该调节到图甲中B点所对应的浓度 C．图乙中15℃时，P点总光合速率为8umol·m-2·s-1 D．图乙中在两条曲线的交点处，15℃条件下有机物制造量小于25℃条件下 【答案】ABD 【分析】乙图纵坐标在横坐标为零时表示呼吸作用；纵坐标为零时表示光合速率等于呼吸速率；纵坐标小于零时呼吸速率大于光合速率；纵坐标大于零时表示光合速率大于呼吸速率。 【详解】A、题图甲中A点O2浓度为0，因此只进行无氧呼吸，影响A点位置高低即影响无氧呼吸速率的主要环境因素是温度，A正确； B、贮藏室内的O2浓度应该调节到题图甲中B点所对应的浓度，此时产生CO2的量最少，即有机物的消耗量最少，最有利于贮藏该种蔬菜，B正确； C、题图乙中，光照强度为0时测得净光合速率的绝对值即呼吸速率，故15℃时，P点总光合速率 净光合速率+呼吸速率，即8+2＝10（umol·m-2·s-1），C错误； D、题图乙中两条曲线的交点处净光合速率相等，由于25℃时的呼吸速率大于15℃，故该植物在15℃条件下光合作用制造的有机物（总光合速率）小于25℃条件下，D正确。 故选ABD。 19．科研人员探究某植物叶片昼夜酸度变化趋势与光合作用的关系，进行了相关实验并得出下图甲、乙所示的结果。下列相关叙述正确的是（    ） A．该植物叶片进行光合作用时产生O2和利用CO2的场所均为叶绿体基质 B．在低CO2浓度处理条件下，叶片酸度变化规律是夜晚升高，白天降低 C．在低CO2浓度处理条件下，叶片中苹果酸变化规律是夜晚积累，白天消耗 D．由实验可知，该植物叶片昼夜酸度变化可能与苹果酸消耗时产生的CO2有关 【答案】BCD 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】A、植物叶片进行光合作用时产生O2和利用CO2的场所分别为叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质，A错误； B、在低CO2浓度处理条件下，叶片酸度变化规律是夜晚升高，白天降低，B正确； C、在低CO2浓度处理条件下，叶片中苹果酸的变化规律是夜晚积累，白天消耗，C正确； D、由实验可知，该植物叶片昼夜酸度变化可能与苹果酸消耗时产生的CO2有关，D正确。 故选BCD。 20．取某绿色植物两叶片，将甲叶片置于一密闭、恒温的透明玻璃容器内进行相关实验探究，测得数据如图甲所示。将乙叶片置于开放环境中，在一定实验条件下检测其吸收量和释放量，研究温度对叶片光合作用与呼吸作用的影响，测得数据如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．甲叶片在第时，叶肉细胞内产生ATP的部位有叶绿体、线粒体和细胞质基质 B．甲叶片第中叶绿体通过光反应产生的量为 C．在之间，温度对乙叶片光合作用的影响大于呼吸作用的影响 D．和时乙叶片的真正光合速率相同且积累的有机物的量也相同 【答案】AC 【分析】分析图甲：OM阶段，容器处于黑暗环境中，此时只进行细胞呼吸，氧气的含量下降；MN阶段，光合速率大于呼吸速率，氧气含量上升；由于光合作用大于呼吸作用，导致容器中二氧化碳含量下降，N点时光合作用速率等于呼吸作用速率，氧气浓度不变。图乙：真正光合作用＝净光合速率＋呼吸速率。 【详解】A、甲叶片在第30分钟时，细胞进行光合作用和呼吸作用，叶肉细胞内产生ATP的部位有叶绿体、线粒体和细胞质基质，A正确； B、OM阶段，容器处于黑暗环境中，此时只进行细胞呼吸，15分钟内消耗氧气为（5-4）×10-7mol=1×10-7mol，故甲叶片第15分钟至第45分钟过程中叶绿体通过光反应产生的O2量=净光合＋呼吸消耗的量=（8-4）＋（1×2）×10-7mol=6×10-7mol，B错误； C、图乙中，温度在10℃至20℃之间，随温度的升高，真正光合速率的增幅大于呼吸速率，温度在10℃至20℃之间温度对乙叶片光合作用的影响大于呼吸作用的影响，C正确； D、据图可知，25℃ 和 30℃ 时乙叶片的真正光合速率相同，但积累的有机物的量与净光合速率一致，净光合速率=真正光合速率-呼吸速率，此时两者的呼吸速率不同，故积累的有机物的量不同，D错误。 故选AC。 三、非选择题 21．海水稻是指能在盐（碱）浓度以上的盐碱地生长，且单产可达 亩以上的一类水稻品种。海水稻比其他普通水稻具有更强的抗涝、抗盐碱、抗倒伏、抗病虫等能力。科研人员进行室内盆栽实验，测定了海水稻、普通水稻生长至抽穗期（作物积累有机物的关键生长期）的相关代谢指标，结果如图所示。请回答下列问题：    (1)叶绿素主要吸收 光，若通过测定吸光度来判断普通水稻和海水稻叶片中叶绿素含量的多少，应选择 光进行照射。 (2)随着抽穗天数的增加，海水稻叶片细胞间 浓度在升高，若气孔导度不变，说明叶肉细胞的暗反应速率在 。 (3)与海水稻相比，普通水稻单株种子干重会降低 ，假设海水稻与普通水稻呼吸速率相等，结合图示信息推测，原因是 ； 其他条件不改变的情况下，增加普通水稻环境中的 浓度， （填“一定”或“不一定”）能提高普通水稻单株种子干重，原因是 。 (4)若抽穗35天后，海水稻的净光合作用速率降为0，此时其叶肉细胞的光合作用速率 （填“大于”“小于”或“等于”）呼吸作用速率。 【答案】(1) 红光和蓝紫 红 (2)降低 (3) 由于普通水稻叶绿素含量较少，光反应弱，进一步导致暗反应也弱，但其呼吸速率与海水稻相同，所以积累的有机物少 不一定 由图2可知，抽穗后，普通水稻胞间浓度较高，光合速率低，说明 不是限制光合作用的主要因素，即使增加环境中的 浓度，种子的干重也不一定增加 (4)大于 【分析】影响光合作用的环境因素有光照强度、CO2浓度和温度。 【详解】（1）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。因为类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以若通过测定吸光度来判断普通水稻和海水稻叶片中叶绿素含量的多少，应选择红光照射。 （2）随着抽穗天数的增加，海水稻叶片细胞间CO2浓度在升高，若气孔导度不变，则吸收的CO2不变，说明叶肉细胞暗反应利用的CO2减少，暗反应速率在降低。 （3）由于普通水稻叶绿素含量较少，光反应弱，进一步导致暗反应也弱，但其呼吸速率与海水稻相同，所以积累的有机物少，与海水稻相比，普通水稻单株种子干重会降低。由图2可知，抽穗后，普通水稻胞间CO2浓度较高，光合速率低，说明CO2不是限制光合作用的主要因素，即使增加环境中的CO2浓度，种子的干重也不一定增加。 （4）由于大多数种类的细胞只进行呼吸作用，所以海水稻的净光合作用速率降为0时，其叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率。 22．沃柑果皮易剥，汁多香甜，深受喜爱。图甲表示沃柑植株进行光合作用的过程图解，A~D表示生理过程，①~⑤表示物质；图乙表示最适温度下光照强度对沃柑叶肉细胞光合作用的影响；图丙表示对沃柑绿叶中色素的提取和分离的实验结果，据图回答问题：    (1)图甲A表示的生理过程是 ，场所在 图甲②物质代表 它为三碳酸还原提供 。 (2)图乙b点光照强度下能产生ATP的场所有 。沃柑长期处于图乙中b点的光照强度下，沃柑 (填“能”或“不能”)生长，原因是 。 (3)图乙中bd段表明 是光合作用过程的主要限制因素，d点以后起主要限制作用的环境因素是 。 (4)沃柑是喜光植物，需要充足的光照，长期的阴雨天气会使叶片发黄，充足的光照条件下的色素带如图丙所示，叶片中的色素需先用 提取，对比两种条件下的色素带，长期阴雨天气下的 (填序号)色素带会变 (填“宽”或“窄”)。 【答案】(1) 光反应 叶绿体的类囊体膜(或“光合膜”“叶绿体的基粒”) NADPH 能量和氢(或“能量和H”) (2) 细胞溶胶、叶绿体(的光合膜、类囊体膜)、线粒体(的基质和内膜) 不能 b点叶肉细胞净光合速率为0，则整株沃柑的净光合速率小于0，沃柑不能生长 (3) 光照强度(或“光强度”) CO2浓度(或“二氧化碳浓度”) (4) 95%乙醇(酒精)(或“无水乙醇”) 3、4 变窄 【分析】图甲表示光合作用光反应和暗反应的过程，A表示光反应，B表示暗反应；图乙a点只进行呼吸作用，b点表示叶肉细胞呼吸作用的速率等于光合作用的速率时的光照强度，d点净光合速率达到了最大，c点为光饱和点；丙图中1是胡萝卜素，2是叶黄素，3是叶绿素a，4是叶绿素b。 【详解】（1）据图分析，图甲A过程利用光能，表示的生理过程是光反应，场所在叶绿体的类囊体膜，图甲②物质代表NADPH，它为三碳酸还原提供能量和氢(或“能量和H”)。 （2）图乙b点表示光补偿点，此时同时进行呼吸作用和光合作用，该光照强度下能产生ATP的场所有细胞溶胶、叶绿体(的光合膜、类囊体膜)、线粒体(的基质和内膜)。图乙表示最适温度下光照强度对沃柑叶肉细胞光合作用的影响，沃柑长期处于图乙中b点的光照强度下，植株净光合速率小于0，沃柑不能生长，原因是b点叶肉细胞净光合速率为0，则整株沃柑的净光合速率小于0，沃柑不能生长。 （3）图乙中bd段随光照强度增加，光合速率逐渐增大，表明光照强度是光合作用过程的主要限制因素，d点以后起主要限制作用的环境因素是CO2浓度(或“二氧化碳浓度”)。 （4）叶片中的色素易溶于有机溶剂中，需先用95%乙醇(酒精)(或“无水乙醇”)提取，丙图中1是胡萝卜素，2是叶黄素，3是叶绿素a，4是叶绿素b，对比充足光照和长期阴天两种条件下的色素带，长期阴雨天气下的3、4色素带会变窄，原因是光照不足影响叶绿素的合成，故3、4色素带会变窄。 23．沃柑果皮易剥，汁多香甜，深受喜爱。图甲表示沃柑植株进行光合作用的部分过程，A~E表示物质；图乙表示表示在一定CO2浓度和温度为25℃条件下，测定沃柑叶肉细胞在不同光照条件下的光合速率曲线。某科研小组研究了不同干旱程度下沃柑的光合特性（其它实验条件相同且适宜），其部分实验结果如表格丙所示。据图回答问题： 水分处理 净光合速率µmol·m-2·s-2 气孔导度相对值 胞间CO2浓度µmol·mol-1 对照组 12.76 100 258 轻度干旱组 10.04 47 225 中度干旱组 7.00 39 212 重度干旱组 1.27 11 310 (1)图甲表示的是光合作用的 反应，A表示 。净光合速率可用单位时间内 来表示。 (2)沃柑长期处于图乙中B点的光照强度下，沃柑 （填“能”或“不能”）生长，原因是 。 (3)在一昼夜中，将该植物叶片置于C点所示光照强度条件下11h，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为 mg。已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃，若将实验温度提高到30℃（其余条件不变），则图中C点将向 移。 (4)表格中，与对照组相比，中度干旱组净光合速率下降的原因是 。重度干旱组净光合速率降低的原因是否与中度干旱组完全相同？ （填“是”或“否”），依据是 。 【答案】(1) 暗 CO2 O2的释放量（或CO2的吸收量或有机物的积累量） (2) 不能 B点叶肉细胞净光合速率为0，整株沃柑的净光合速率小于0（叶肉细胞的光合速率小于整株植物的呼吸速率），沃柑不能生长 (3) 45 左下 (4) 气孔导度下降，胞间CO2浓度下降，暗反应减弱，进而导致光合速率下降幅度大于细胞呼吸速率下降幅度 否 与中度干旱组相比，重度干旱组的气孔导度下降而胞间CO2浓度较高，同时呼吸速率较低 【分析】图甲表示光合作用暗反应的过程，A表示二氧化碳，B表示三碳化合物C3，C表示ATP，D表示五碳化合物C5；图乙A点只进行呼吸作用，B点表示叶肉细胞呼吸作用的速率等于光合作用的速率，C点净光合速率达到了最大。 【详解】（1）图甲表示的是光合作用暗反应过程。A表示暗反应的原料CO2。净光合速率可用单位时间内O2的释放量（或CO2的吸收量或有机物的积累量）表示。 （2）B点表示叶肉细胞呼吸作用的速率等于光合作用的速率，而对于整个植株而言，则为光合速率小于呼吸速率，因此沃柑长期处于图乙中B点的光照强度下，沃柑不能生长。 （3）叶片光照11h积累的CO2为10×11=110mg，每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为110-5×13=45mg。将实验温度提高到30℃，则光合作用速率降低，则达到最大光合速率的光照强度减小，即C点将向左下移。 （4）与对照组相比，中度干旱组气孔导度下降，胞间CO2浓度下降，暗反应减弱，进而导致光合速率下降幅度大于细胞呼吸速率下降幅度，因而净光合速率下降。与对照组和中度干旱组相比，重度干旱组的气孔导度下降而胞间CO2浓度较高，同时呼吸速率较低，主要影响影响不是气孔因素，与中度干旱组净光合速率降低的因素不完全不同。 24．植物工厂是光照、CO2等环境条件智能化控制的高效生产体系。番茄是植物工厂常年培植的蔬菜之一。请回答下列问题： (1)番茄叶肉细胞可以进行光合作用，光反应过程中，水被分解为 ，同时被叶绿体夺取2个电子；在暗反应过程中，C3的还原需要接受光反应产生的 释放的能量。 (2)下图表示密闭植物工厂大棚内一昼夜空气中CO2含量变化曲线，其中E点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有 ；曲线B→C段变化的原因是 。经过一昼夜后，该番茄植株体内有机物含量 （填“增多”“减少”或“不变”）。 (3)将一株生长正常的番茄幼苗对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做处理（如图所示），并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取相等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB。若M＝MB﹣MA，则M的确切含义可以描述为 。 【答案】(1) 氧（O2）和H+ ATP和NADPH (2) 细胞质基质、线粒体 光合作用消耗的CO2量大于呼吸作用合成CO2的量，植物从外界吸收CO2 增多 (3)叶片截取部分在实验过程中光合作用合成的有机物总量 【分析】光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的称为光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程称为碳反应。影响光合作用的外界因素主要有光照强度、温度、CO2浓度。 【详解】（1）光反应中水分解为氧（O2）和H+；光反应产生的ATP和NADPH为暗反应中C3的还原过程提供能量。 （2）图中，E点为夜晚时，叶肉细胞只进行细胞呼吸，产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体，曲线B→C段变化的原因是：植物的光合作用强度大于呼吸作用强度，植物光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用释放CO2的量，引起密闭大棚内CO2含量逐渐减少。由于E点的二氧化碳浓度低于A点，因此经过一昼夜后，光合作用合成的有机物量大于呼吸作用消耗的有机物量，故番茄植株体内有机物含量增多。 （3） 设在A、B的对应部位截取相等面积的叶片的初始重量为E，由题意可知，MA＝E－叶片截取部分6小时呼吸作用消耗的有机物总量，MB＝E－叶片截取部分6小时呼吸作用的消耗总量＋叶片截取部分6小时光合作用制造的有机物总量，所以M＝MB－MA＝（E－叶片截取部分6小时呼吸作用的消耗总量＋叶片截取部分6小时光合作用的合成的有机物总量）－（E－叶片截取部分6小时呼吸作用的消耗有机物总量）＝叶片被截取部分6小时光合作用合成的有机物总量。 25．光合作用机理是作物高产的重要理论基础，光饱和点是指光合速率不再随光照强度增加时的光照强度，光补偿点是指光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2量相等时的光照强度。研究发现水稻野生型（WT）的产量和突变体（ygl）在不同栽培条件下产量有差异。 (1)测得两种水稻分别在弱光照和强光照条件下净光合速率的变化如下图1、图2所示： ①据图分析，ygl有较高的光补偿点，这与其呼吸速率较 （填“高”或“低”）有关。 ②据图分析，为了提高产量，在常年阳光充足、光照强度大的地区，更适合种植 水稻，依据是 。 (2)通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但上述研究表明，在强光照条件下，突变体（ygl） 水稻光合速率反而明显高于野生型（WT）。为进一步探究其原因，研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标见下表： 水稻材料 叶绿素（mg/g） 类胡萝卜 素（ mg/g） RuBP羧化酶含量 （单位：略） Vmax（单位：略） WT 4.08 0.63 4.6 129.5 ygl 1.73 0.47 7.5 164.5 注： RuBP羧化酶是指催化CO2固定的酶； Vmax表示RuBP羧化酶催化的最大速率 ①类胡萝卜素主要吸收可见光中的 光； RuBP羧化酶存在于叶肉细胞中的 （具体场所）。 ②据表分析，在强光照条件下，突变体水稻光合速率反而明显高于野生型的原因是 【答案】(1) 高 突变体（或写ygl） 高光照条件下，突变体（ygl ）水稻比水稻野生型（WT）的光饱和点高，净光合速率大，产量明显多 (2) 蓝紫 叶绿体基质 突变体（ygl）水稻叶片中的RuBP羧化酶含量比野生型（WT）水稻的高，催化速率大，促进暗，反应加快，因此光合速率要高 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。 【详解】（1）①分析光的补偿点看图1，从图中显示ygl的呼吸速率为0.9umol·m2.s-1，而水稻WT的呼吸速率为0.6umol. m2·s-1，光照达光补偿点时对应的净光合速率为0，根据公式净光合速率=实际光合速率－呼吸速率=0可推知，呼吸速率越大，则实际光合速率就越大，所需的光照强度就越高。 ②当光照强度充足时，光饱和点越高的水稻，净光合速率最大值越大，光合产物越多，就越有利于产量的提高，从图2看出，ygl的光饱和点明显高于WT。 （2）①类胡萝卜素是光合色素的一种，主要吸收蓝紫光；RuBP羧化酶是暗反应阶段的酶，叶肉细胞光合作用的暗反应阶段场所在叶绿体基质中。 ②由题意和表格分析可推知，强光照条件下，RuBP羧化酶含量与RuBP羧化酶催化的最大速率呈正相关，根据光合作用的过程可知，此时光合速率强弱主要取决于暗反应阶段，即RuBP羧化酶含量越高，RuBP羧化酶催化的最大速率越大，暗反应就相对越快，进而光合速率就越高。表中数据突变体（ygl） 水稻叶片中的RuBP羧化酶含量比野生型（WT）水稻的高，因此，光合速率就大。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题14 光合作用和细胞呼吸的综合分析 1.细胞呼吸和光合作用的联系 (1)物质转化。 C H O (2)能量变化。 2.光合作用与有氧呼吸中有关物质的来源与去路 3.构建数学模型 数学关系式:净光合速率=真正光合速率-呼吸速率。 4.三种速率的表示方法 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 CO2的“同化”“固定”或“消耗”速率 单位时间“从环境(容器)中吸收的CO2”或“环境(容器)中减少的CO2”量 黑暗中CO2的释放速率 O2的“产生”或“制造”速率 单位时间“释放至容器(环境)中的O2”或“容器(环境)中增加的O2”量 黑暗中O2的吸收速率 有机物的“产生”“合成”或“制造”速率 单位时间有机物的“积累”“增加”或“净产生”量 黑暗中有机物的消耗速率 5. 光合速率的测定 “液滴移动法” (1)测定呼吸速率。 ①装置烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收CO2。 ②玻璃钟罩遮光处理,以排除光合作用干扰。 ③置于适宜温度环境中。 ④红色液滴向左移动(单位时间内左移距离代表呼吸速率)。 (2)测定净光合速率。 ①装置烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液,用于保证容器内CO2浓度恒定,满足光合作用需求。 ②必须给予足够光照处理,且温度适宜。 ③红色液滴向右移动(单位时间内右移距离代表净光合速率)。 (3)物理误差的校正:为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 “黑白瓶法” 黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶,瓶中生物只进行细胞呼吸,而白瓶中的生物既能进行光合作用又能进行细胞呼吸,所以黑瓶(无光照的一组)测得的为细胞呼吸强度值,白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值,综合两者即可得到真正光合作用强度值。 “半叶法” “半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不处理,并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6 h后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为MA、MB,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/(dm2·h)。即M=MB-MA,M表示B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量。 1．下图表示大豆叶肉细胞光合作用和呼吸作用的过程示意图，其中A～D为不同的反应过程，①～④代表不同物质。下列相关叙述正确的是（    ）    A．过程A和过程D的生物化学反应均发生在生物膜上 B．过程D产生的CO2用于过程B至少要穿过4层生物膜 C．强光时，ATP的合成速率明显大于物质③的生成速率 D．过程D产生的ATP能在过程B中大量用于（CH2O）的合成 2．科研人员研究了温度对人工种植的蒲公英光合作用与呼吸作用的影响，其他条件相同且适宜，实验结果如图所示。据图分析，下列叙述错误的是（    ）    A．45 ℃时，叶肉细胞产生 ATP的细胞器为叶绿体和线粒体 B．若从20℃转移到25 ℃条件下，该植物的光饱和点将增大 C．昼夜时间相同且温度不变，则适合蒲公英生长的最适温度是 25 ℃ D．在35 ℃时，该植物的实际光合速率是呼吸作用速率的两倍 3．为探究何种色膜有利于棉花叶的光合作用，研究人员首先测定了不同遮光环境下的光照强度，然后将长势一致的棉花植株随机均分为A、B、C、D四组，通过不同遮光处理一周后，测得结果如下表所示。下列分析正确的是（    ） 处理 光照强 度（μmol/m2·s） 叶绿素含 量（mg·g-1） 净光合速 率（μmolCO2·m-2·s-1） 无遮光处理（A组） 1292.7 40.9 25.4 红色透光膜（B组） 410.3 40.0 10.7 蓝色透光膜（C组） 409.9 39.6 13.2 黄色透光膜（D组） 930.7 42.1 21.2 A．导致四组棉花叶片净光合作用不同的环境因素主要是光的波长 B．A、B、C、D四组棉花中，D组棉花光合速率最高 C．将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下，叶绿体中生成NADPH最多的是C组 D．雾霾天气下，选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长 4．科研人员用生长状况相近的天竺葵放入3个相同透明玻璃容器形成密闭气室，在不同的光照处理下，利用传感器定时测量气室中CO2浓度，结果如下，分析错误的是（    ）    A．Ⅱ组和Ⅲ组x1后叶肉细胞光合作用吸收CO2与呼吸作用释放CO2相等 B．Ⅰ组因有氧呼吸产生的CO2不能用于光合作用而导致气室气压升高 C．Ⅲ组x₁前净光合速率先增后降最终为0 D．0—x₁气室中Ⅲ组天竺葵固定CO2的量为（y3-y1）/x1ppm 5．自然界的植物丰富多样，对环境的适应也各有特色。下图是水稻和玉米的光合作用暗反应及相关代谢示意图。请据图回答相关问题： (1)水稻在高温、光照强烈、干旱环境中，由于气孔关闭造成 ，而不利于光合作用，过多的O₂可通过 过程消耗。与水稻相比，玉米多一种 酶参与固定CO₂,该酶比Rubisco对CO₂的亲和力大且不与O₂亲和，因此玉米更能适应 的环境。 (2)因玉米维管束鞘细胞的叶绿体无基粒，不能进行光反应，推测其C₃还原过程需要的 来自叶肉细胞。维管束鞘细胞中丙酮酸除来自C₄的分解，还可来自 (填生理过程)。玉米体内也存在光呼吸现象，炎热干燥气候下，C₄循环可以 (填“降低”或“提高”)光呼吸。 (3)科研人员给予水稻48小时持续光照，测定叶肉细胞中的淀粉量，结果如下图2所示。 图2实验结果反映出淀粉积累量与时间的变化关系是 。 6．图1为番茄叶肉细胞中的两种膜结构以及发生的部分生化反应示意图。图2 是在充满N₂与CO₂的密闭容器中，用水培法栽培番茄(CO₂充足)。测得图1中两种膜产生与消耗O₂ 速率的变化曲线。结合图1、2 回答问题。    (1)图1中，甲所示生物膜存在于 (细胞器)中，乙所示生物膜的名称是 。 (2)图2中5~8h间,番茄植株干重将 (增加、不变、减少);9~10h间,甲膜生成O₂的速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是 ；若此环境因素维持不变，容器内的O₂含量将逐渐下降并完全耗尽，此时 成为ATP 合成的唯一场所。 (3)若在8h时，将容器置于冰水浴中，请推测乙膜消耗O₂的速率将会出现的变化及其原因: 。 (4)科研人员采用人工遮荫的方法，探究遮荫强度对该植物合作用的影响，结果如下表。请分析回答： 遮荫程度 净光合速率/ μmolCO₂/(m²·s) 实际光合速率/ μmolCO₂/(m²·s) 0%(对照) 8.32 9.23 20%(遮荫) 8.26 9.06 40%(遮荫) 9.14 9.83 60%(遮荫) 6.55 7.03 据表中数据，在答题卷相应的坐标中绘制不同遮荫条件下叶片呼吸速率的变化曲线，并根据数据提出提高该植物产量的合理建议： 一、单选题 1．新疆利用“盐生经济植物+沙漠+盐碱地”模式生产三文鱼、澳洲大龙虾等“海鲜”并迎来大丰收。海鲜养殖后产生含盐的废水，以经济盐生植物（盐生植物具有“吸盐”功能，还可以作为青贮饲料来喂养鱼虾等）为媒介、盐碱地为载体，用于盐碱地改良。这样既能节水，又可以治理盐碱地，形成循环的盐碱地特色产业发展模式，实现改良利用双赢的目标。下列有关说法正确的是（    ） A．盐生植物的细胞液浓度一定大于含盐废水溶液的浓度 B．盐生植物“吸盐”过程需要大量消耗叶绿体提供的ATP C．盐生植物在未完全成熟时直接切碎就可以制成青贮饲料 D．该模式遵循自生、循环、整体原理，没有体现协调原理 2．正常光照条件下，某植物叶片叶肉细胞进行光合作用、有氧呼吸的示意图如下（数字表示结构，小写字母表示物质的移动情况），有关说法正确的是（    ） A．有氧呼吸发生的场所为图中2、3处 B．线粒体产生的CO2被叶绿体利用，至少穿过5层生物膜 C．突然黑暗处理，叶绿体内C3含量短时间内将增加 D．h=c，d=g时，该植株光合作用速率等于呼吸作用速率 3．研究人员设计实验探究了CO2浓度对草莓幼苗各项生理指标的影响，结果如图1所示，其中Rubisco酶催化CO2的固定。气孔开度是指气孔的孔径大小，它反应了气孔开启或关闭的程度。图2表示温度对草莓光合作用的影响。下列相关叙述正确的是（　　） A．适当增大环境CO2浓度有利于草莓在干旱环境中生存 B．当草莓所处环境CO2浓度升高，短时间内C5增多，ATP和NADPH增多 C．35℃是草莓生长的最适温度，5℃时草莓光合作用速率为0 D．35℃时草莓叶肉细胞间隙CO2浓度高于40℃时 4．在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，绘成曲线如图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．a～b段，叶绿体中ATP从基质向类囊体膜运输 B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO2/min C．适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大 D．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降 5．测定某一新鲜叶片新陈代谢速率的相关装置如图所示，图中缓冲液用于调节CO2的量，以模拟空气中CO2的浓度。下列相关叙述错误的是（    ） A．设置恒温水槽可避免外界环境温度的影响 B．若只用18O标记小室外水槽中的水，则不能够检测到18O2 C．光照强度为零时，能测出呼吸速率 D．通过该装置不能得出叶片的总光合速率 6．下图1表示左侧曝光右侧遮光的对称叶片（假设左右侧之间的物质不发生转移），适宜光照12小时后，从两侧截取同等面积的叶片烘干称重记为 ag和bg；图2表示某植物非绿色器官在不同氧浓度条件下的CO2释放量和O2吸收量；图3、4分别表示植物在不同光照强度条件下的O2释放量和CO2吸收量。相关叙述错误的是（　　） A．图1中ag−bg所代表的是12小时内截取部分的光合作用制造的有机物总量 B．图2中氧浓度为c时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的3倍 C．图3中若白昼均为12小时，光强为5klx时植株一昼夜需从外界吸收CO212mmol D．图4中若随时间的延长光照强度逐渐增强，则0D间植株积累有机物的量为S2-S1 7．农科院为提高温室黄瓜的产量，对其光合特性进行了研究。下图为7时至17时内黄瓜叶片光合作用相关指标的测定结果，其中净光合速率和Rubisco（固定CO2的酶）活性日变化均呈“双峰”曲线。下列分析正确的是（    ） A．7时至17时净光合速率两次降低的限制因素相同 B．13时叶绿体内光反应的速率远低于暗反应的速率 C．7时至17时黄瓜叶片干重变化也呈“双峰”曲线 D．胞间CO2浓度既受光合速率影响又会影响光合速率 8．光合作用与呼吸作用环环相扣、相互依存，两者虽然都是为植物的存活而进行服务，但二者又有各自独立的工作系统。如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，Ⅰ~Ⅶ代表物质,①~③代表过程。下列叙述正确的是（　　） A．甲过程中的Ⅱ物质与乙过程中Ⅵ物质是同一种物质，甲过程中的Ⅲ物质与乙过程中Ⅶ物质不是同一种物质。 B．乙过程中①过程与②过程所产生的能量之和多于③过程所产生的能量 C．叶肉细胞中甲过程产生的Ⅳ物质多于乙过程所消耗的Ⅳ物质时，植物将生长 D．乙过程产生的ATP并不能用于甲过程 9．光照条件下，叶肉细胞中的O₂与CO₂竞争性结合C₅，O₂与C₅结合后经一系列反应释放( 的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的CO₂量表示(见表)，SoBS 溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。下列叙述错误的是（    ） A．光呼吸中C₅与O₂结合的反应发生在叶绿体的基质中 B．研究发现水稻光呼吸缺陷型不能在正常大气CO₂浓度条件下存活，只有在高 浓度条件才能存活，说明在正常大气CO₂浓度条件下，光呼吸是不可缺少的生理活动 C．为探究SoBS 溶液利于增产的最适喷施浓度,应在100~300mg/L 之间而不是0~200mg/L之间再设置有一定浓度梯度的一系列实验组进一步进行实验 D．与未喷施SoBS 溶液相比，喷施100mg/L SoBS 溶液的水稻叶片的光补偿点高 10．近年来臭氧层的破坏导致太阳辐射中的UV-B（紫外线）辐射增强。科研人员以沈农6014和沈农265两个粳稻品种为材料，研究UV-B辐射增强对水稻分蘖期和拔节期净光合速率的影响。实验设置自然光照（TCK）、紫外辐射增强5%（T1）和增强10%（T2）3个处理组，实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）    A．实验的自变量有辐射强度、水稻种类和生长期 B．UV-B辐射增强对水稻拔节期净光合速率的影响更显著 C．T2处理对沈农6014净光合速率的影响小于沈农265 D．净光合速率的下降可能与UV-B辐射增强导致叶绿素含量下降有关 11．科研人员测定了一定温度条件下，某绿色植物随光照强度增加，在不同时刻CO2吸收速率的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．光合作用的碳（暗）反应不需要光照，因此黑暗条件下碳反应可持续进行 B．CO2吸收速率为0时叶肉细胞的平均光合速率仍大于呼吸速率 C．光照2~10min时CO2吸收速率上升较慢的主要限制因素是光照强度 D．适当提高环境温度，绿色植物在光照6min时的CO2吸收速率下降 12．为了给引种栽培提供理论依据，研究者测量了常绿乔木深山含笑在不同季节的净光合速率（Pn）的日变化（见下图）。下列相关叙述，不正确的是（    ） A．可以用CO2的吸收速率作为Pn的检测指标，其值越大表明植物生长越快 B．左图夏季的Pn日变化为双峰曲线，是因为雨水充沛和中午光强过大 C．据图分析，推测夏季Pn最高的原因之一是夏季光照强度最高 D．秋冬光合有效辐射减弱，可以适当修剪枝叶以减少物质能量消耗 13．研究人员对某地红松进行了光合指标日变化的相关测定，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．光照强度是影响红松净光合速率的主要环境因素之一 B．红松植株一昼夜有机物积累最多的时刻是18时 C．在11点至12点间，红松叶绿体中C3的含量增加 D．适当补充水分可以缓解图中中午时段红松出现的现象 14．探究不同波长的光对光合强度的影响。实验小组选取生长状态良好的绿萝叶片，使用下图所示密封装置，可调节装置中LED灯带使其发出不同波长的光。下列相关叙述正确的是（    ） A．同一波长下无需重复测定O2和CO2含量 B．利用此装置无法测定绿萝叶片的呼吸作用强度 C．红光实验结束后只需调整光的波长即可做紫光实验 D．桶中初始O2和CO2含量是需控制的无关变量 15．荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。下列叙述错误的是（    ） 叶片 发育时期 相对叶面积（%） 总叶绿素 含量（mg/g·fw） 净光合速 率（μmolCO2/m2·s） a 新叶展开前 19 — -2.8 b 新叶展开中 87 1.1 1.6 c 新叶展开完成 100 2.9 2.7 d 新叶已成熟 100 11.1 5.8 注“—”表示未测数据 A．a组置于光温恒定密闭容器中会进行无氧呼吸 B．b组净光合速率低的原因可能是叶绿素含量低 C．d组的叶肉细胞叶绿体中类囊体数量少于c组 D．叶面积逐渐增大是细胞分裂和细胞生长的结果 二、多选题 16．玉米与大豆间作和玉米单作时，在不同光照强度下测得的单株玉米吸收CO2速率如下图。据此选择正确选项（    ）    A．b点以后，光照强度仍是限制单作的因素 B．遇阴天，不论间作还是单作，b点均会左移 C．夜间，玉米叶肉细胞中暗反应正常进行 D．玉米和大豆高矮不同，充分利用了空间和资源，可以获得更大收益 17．氧苯酮（BP-3）是一种紫外线的吸收剂。为探究BP-3对植物光合作用和呼吸作用的影响，某研究小组以龙须菜为实验材料，探究适宜光照强度下不同浓度BP-3对光合作用和呼吸作用的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．本实验的自变量是BP-3浓度和时间 B．在一定浓度范围内，BP-3可抑制龙须菜的光合作用，促进其呼吸作用 C．BP-3可能通过破坏光合色素的结构影响龙须菜的光合作用 D．随着光照强度的增加，龙须菜呼吸耗氧速率不断下降 18．图甲表示O2浓度对某种蔬菜产生CO2的影响，图乙表示当其他条件均适宜时，该种蔬菜在不同温度和不同光照强度条件下的净光合速率变化情况。下列叙述正确的是（    ） A．图甲中影响A点位置高低的主要环境因素是温度 B．贮藏室内贮藏蔬菜时的O2浓度应该调节到图甲中B点所对应的浓度 C．图乙中15℃时，P点总光合速率为8umol·m-2·s-1 D．图乙中在两条曲线的交点处，15℃条件下有机物制造量小于25℃条件下 19．科研人员探究某植物叶片昼夜酸度变化趋势与光合作用的关系，进行了相关实验并得出下图甲、乙所示的结果。下列相关叙述正确的是（    ） A．该植物叶片进行光合作用时产生O2和利用CO2的场所均为叶绿体基质 B．在低CO2浓度处理条件下，叶片酸度变化规律是夜晚升高，白天降低 C．在低CO2浓度处理条件下，叶片中苹果酸变化规律是夜晚积累，白天消耗 D．由实验可知，该植物叶片昼夜酸度变化可能与苹果酸消耗时产生的CO2有关 20．取某绿色植物两叶片，将甲叶片置于一密闭、恒温的透明玻璃容器内进行相关实验探究，测得数据如图甲所示。将乙叶片置于开放环境中，在一定实验条件下检测其吸收量和释放量，研究温度对叶片光合作用与呼吸作用的影响，测得数据如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．甲叶片在第时，叶肉细胞内产生ATP的部位有叶绿体、线粒体和细胞质基质 B．甲叶片第中叶绿体通过光反应产生的量为 C．在之间，温度对乙叶片光合作用的影响大于呼吸作用的影响 D．和时乙叶片的真正光合速率相同且积累的有机物的量也相同 三、非选择题 21．海水稻是指能在盐（碱）浓度以上的盐碱地生长，且单产可达 亩以上的一类水稻品种。海水稻比其他普通水稻具有更强的抗涝、抗盐碱、抗倒伏、抗病虫等能力。科研人员进行室内盆栽实验，测定了海水稻、普通水稻生长至抽穗期（作物积累有机物的关键生长期）的相关代谢指标，结果如图所示。请回答下列问题：    (1)叶绿素主要吸收 光，若通过测定吸光度来判断普通水稻和海水稻叶片中叶绿素含量的多少，应选择 光进行照射。 (2)随着抽穗天数的增加，海水稻叶片细胞间 浓度在升高，若气孔导度不变，说明叶肉细胞的暗反应速率在 。 (3)与海水稻相比，普通水稻单株种子干重会降低 ，假设海水稻与普通水稻呼吸速率相等，结合图示信息推测，原因是 ； 其他条件不改变的情况下，增加普通水稻环境中的 浓度， （填“一定”或“不一定”）能提高普通水稻单株种子干重，原因是 。 (4)若抽穗35天后，海水稻的净光合作用速率降为0，此时其叶肉细胞的光合作用速率 （填“大于”“小于”或“等于”）呼吸作用速率。 22．沃柑果皮易剥，汁多香甜，深受喜爱。图甲表示沃柑植株进行光合作用的过程图解，A~D表示生理过程，①~⑤表示物质；图乙表示最适温度下光照强度对沃柑叶肉细胞光合作用的影响；图丙表示对沃柑绿叶中色素的提取和分离的实验结果，据图回答问题：    (1)图甲A表示的生理过程是 ，场所在 图甲②物质代表 它为三碳酸还原提供 。 (2)图乙b点光照强度下能产生ATP的场所有 。沃柑长期处于图乙中b点的光照强度下，沃柑 (填“能”或“不能”)生长，原因是 。 (3)图乙中bd段表明 是光合作用过程的主要限制因素，d点以后起主要限制作用的环境因素是 。 (4)沃柑是喜光植物，需要充足的光照，长期的阴雨天气会使叶片发黄，充足的光照条件下的色素带如图丙所示，叶片中的色素需先用 提取，对比两种条件下的色素带，长期阴雨天气下的 (填序号)色素带会变 (填“宽”或“窄”)。 23．沃柑果皮易剥，汁多香甜，深受喜爱。图甲表示沃柑植株进行光合作用的部分过程，A~E表示物质；图乙表示表示在一定CO2浓度和温度为25℃条件下，测定沃柑叶肉细胞在不同光照条件下的光合速率曲线。某科研小组研究了不同干旱程度下沃柑的光合特性（其它实验条件相同且适宜），其部分实验结果如表格丙所示。据图回答问题： 水分处理 净光合速率µmol·m-2·s-2 气孔导度相对值 胞间CO2浓度µmol·mol-1 对照组 12.76 100 258 轻度干旱组 10.04 47 225 中度干旱组 7.00 39 212 重度干旱组 1.27 11 310 (1)图甲表示的是光合作用的 反应，A表示 。净光合速率可用单位时间内 来表示。 (2)沃柑长期处于图乙中B点的光照强度下，沃柑 （填“能”或“不能”）生长，原因是 。 (3)在一昼夜中，将该植物叶片置于C点所示光照强度条件下11h，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为 mg。已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃，若将实验温度提高到30℃（其余条件不变），则图中C点将向 移。 (4)表格中，与对照组相比，中度干旱组净光合速率下降的原因是 。重度干旱组净光合速率降低的原因是否与中度干旱组完全相同？ （填“是”或“否”），依据是 。 24．植物工厂是光照、CO2等环境条件智能化控制的高效生产体系。番茄是植物工厂常年培植的蔬菜之一。请回答下列问题： (1)番茄叶肉细胞可以进行光合作用，光反应过程中，水被分解为 ，同时被叶绿体夺取2个电子；在暗反应过程中，C3的还原需要接受光反应产生的 释放的能量。 (2)下图表示密闭植物工厂大棚内一昼夜空气中CO2含量变化曲线，其中E点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有 ；曲线B→C段变化的原因是 。经过一昼夜后，该番茄植株体内有机物含量 （填“增多”“减少”或“不变”）。 (3)将一株生长正常的番茄幼苗对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做处理（如图所示），并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取相等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB。若M＝MB﹣MA，则M的确切含义可以描述为 。 25．光合作用机理是作物高产的重要理论基础，光饱和点是指光合速率不再随光照强度增加时的光照强度，光补偿点是指光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2量相等时的光照强度。研究发现水稻野生型（WT）的产量和突变体（ygl）在不同栽培条件下产量有差异。 (1)测得两种水稻分别在弱光照和强光照条件下净光合速率的变化如下图1、图2所示： ①据图分析，ygl有较高的光补偿点，这与其呼吸速率较 （填“高”或“低”）有关。 ②据图分析，为了提高产量，在常年阳光充足、光照强度大的地区，更适合种植 水稻，依据是 。 (2)通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但上述研究表明，在强光照条件下，突变体（ygl） 水稻光合速率反而明显高于野生型（WT）。为进一步探究其原因，研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标见下表： 水稻材料 叶绿素（mg/g） 类胡萝卜 素（ mg/g） RuBP羧化酶含量 （单位：略） Vmax（单位：略） WT 4.08 0.63 4.6 129.5 ygl 1.73 0.47 7.5 164.5 注： RuBP羧化酶是指催化CO2固定的酶； Vmax表示RuBP羧化酶催化的最大速率 ①类胡萝卜素主要吸收可见光中的 光； RuBP羧化酶存在于叶肉细胞中的 （具体场所）。 ②据表分析，在强光照条件下，突变体水稻光合速率反而明显高于野生型的原因是 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$