第14周 光合作用的原理和应用-【周测必刷】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

— 54 — 第十四周 光合作用的原理和应用 (时间:45分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌周推好题 第4题。该题考查光合作用过程中的物质变化。 【考点·一应俱全】(共24分) 考点一 探索光合作用原理的实验 1.(2025·云南曲靖·高一阶段练习)德国科学家恩格尔曼曾用好氧细菌、水绵做了两个实验,发现 叶绿体的功能以及光合作用的吸收光谱,实验内容如图所示。下列分析错误的是 ( ) A.实验一可说明光合作用的场所是叶绿体,条件必须要有光 B.实验一中的两组实验均是在有空气的小室内进行的 C.实验一可说明叶绿体通过光合作用产生氧气 D.实验二可说明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光 2.(2025·贵州毕节·高一期末)以小球藻为实验材料进行以下实验:给小球藻悬浮液通入14CO2, 光照一定时间(从1秒到数分钟)后分别杀死小球藻,同时提取产物并分析。实验发现,仅30秒的 时间,CO2 已经转化为许多种化合物。下列相关叙述错误的是 ( ) A.该实验运用了放射性同位素标记法 B.该实验是通过改变光照时间来探究碳转移途径的 C.要确定CO2 转化成的第一个产物应尽可能延长光照时间 D.各种含14C物质出现的顺序可以说明暗反应产物出现的顺序 考点二 光反应阶段和暗反应阶段的物质和能量变化 3.(2025·湖北黄冈·高一阶段练习)光照条件下,小麦叶肉细胞中的CO2 和O2 竞争性与C5 结合, C5 与O2 在Rubisco催化下生成C3 和乙醇酸(C2),是光呼吸的一部分,涉及线粒体、过氧化物酶 体等细胞器。科研人员通过导入相关基因,形成乙醇酸→乙醛酸→甘油酸(C3)的新代谢支路,该 支路在叶绿体基质中完成,会消耗 H2O2、NADPH和ATP,同时产生CO2。下列关于新的代谢支 路的叙述,错误的是 ( ) A.CO2 与O2 比值高时,有利于光呼吸 B.有利于减少 H2O2 对叶绿体的损害 C.可减少参与光呼吸的细胞器种类 D.可降低碳损失从而提高光合效率 4.(2025·重庆·高一阶段练习)光补偿点是指光合过程中固定的CO2 与呼吸过程中释放的CO2 量相等 时的光照强度。研究发现水稻中野生型(WT)和突变体(ygl)在不同栽培条件下产量有差异。测得两种 水稻植株在弱光条件下净光合速率的变化如图。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,测定了两种水稻植株的相关生理指标见表格。下列叙述错误的是 ( ) 水稻植株 叶绿素 类胡萝卜素 RuBP羧化酶含量 O2 产生速率 WT 4.08 0.63 4.6 25.6 ygl 1.73 0.47 7.5 30.9 注:RuBP羧化酶是指催化CO2 固定的酶。(单位:略) A.ygl在光强度下降到30μmol·m -2·s-1时,叶片的总光合速率仍大于其呼吸速率 B.RuBP羧化酶能催化3-磷酸甘油酸形成,该过程不消耗ATP和NADPH C.相比ygl,WT的光合色素多,WT在此强光条件下光反应较强 D.相比ygl,WT光补偿点低,WT在光照不足的地区有较强的竞争优势 5.(2025·湖南长沙·高一期末)卡尔文用14C标记的14CO2 追踪光合作用中放射性14C的转移途径, 其结果为 ( ) A.14CO2→乙醇→糖类 B.14CO2→三碳化合物→糖类 C.14CO2→五碳化合物→ATP D.14CO2→NADPH→糖类 考点三 影响光合作用的因素 6.(2025·广东深圳·高一期末)在两种光照强度下,不同温度对某植 物体CO2 吸收速率的影响如图。对此图理解正确的是 ( ) A.在高光强下,CO2 吸收速率降低的原因是光合酶活性下降 B.在图中CP点处,植物叶肉细胞的光合速率与呼吸速率相等 C.相同温度下,从高光强转变为低光强,光反应生成NADPH的速率 增大 D.M点处光合速率与呼吸速率的差值最大,对应的叶温更适合该植 物生长 7.(2025·全国·高一阶段练习)如图是夏季晴朗的白天,某种绿色植物 叶片净光合作用速率(实际光合作用速率-呼吸作用速率)变化曲线 图。下列相关分析错误的是 ( ) A.净光合速率可用单位时间内叶片吸收CO2 的量表示 B.BC段和DE 段净光合速率下降的原因不同 C.A 点与E 点相比,叶绿体产生O2 的速率不一定相同 D.E 点后植物体内积累有机物的量开始减少 8.(2025·浙江·高一阶段练习)CST1 基因通过影响气孔 的开放程度来影响光合作用的速率,而光合产物的积累又 可抑制该基因的表达。如图为植株在不同光照条件下 CST1 基因的表达量,下列叙述错误的是 ( ) A.A组CST1 基因表达量的峰值和谷值出现在时间上存 在滞后性 B.CST1 基因表达能促进气孔开放 C.连续光照处理不利于植株的光合作用速率提高,而连续 黑暗处理可以 D.CST1 基因在黑暗条件下表达量高,在光照条件下表达量低 考点四 光合作用原理的应用 9.(2025·云南德宏·高一期末)利用大棚种植蔬菜,可人为控制温度、水分和光照等条件,调整蔬 菜的生长季节并提高产量。下列关于大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,正确的是 ( ) A.施用农家肥,可为蔬菜的光合作用提供有机物 B.用红色塑料薄膜代替透明塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率 C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量 D.“间作”是利用了不同作物对光照强度需求的差异,从而提高了光合作用效率 10.(2025·宁夏银川·高一期末)长日照植物开花需日 照长于某临界值,短日照植物开花需日照短于某临界 值。科学家通过改变24小时的光照和黑暗时间处理 植物甲和植物乙,结果如图所示(注:空白表示光照, 黑色表示黑暗,长短表示时间)。下列叙述不正确的 是 ( ) A.根据1~4组可判断甲、乙分别是短日照植物和长 日照植物 B.根据5~8组结果可知影响植物开花的关键因素是连续夜间长度 C.若要甲提前开花,可缩短日照时间 D.春化作用是指某些植物需要经历一段时间的黑暗之后才能开花 考点五 光合作用与呼吸作用的综合分析 11.(2025·山东临沂·高一期末)如图表示适宜温度下,甲、乙两 种植物在不同光照强度下CO2 吸收量的变化曲线。下列相关 叙述错误的是 ( ) A.可推测植物乙比甲更适合在林下种植 B.适当提高土壤中 Mg2+浓度,P点将左移 C.若白天和黑夜各为12h,则平均光照强度在Xklx以上时乙 才能正常生长 D.光照强度为Yklx时,单位时间内甲、乙光合作用合成有机 物的量相等 — 53 — — 56 — 12.(2025·安徽·高一阶段练习)某科研小组以测定的CO2 吸收量与 释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影 响,结果如图所示。下列分析正确的是 ( ) A.若每天光照12h,该植物在25℃条件下生长速度最快 B.若持续光照,该植物在20℃条件下生长速度最快 C.光照相同时间,30℃时制造的有机物比35℃时多 D.该植物光合作用酶的最适温度可能在30~35℃之间 【探究·一举突破】(共38分) 探究主题 光合速率与呼吸速率的计算 番茄是人们普遍喜欢的一种蔬菜。某实验小组为研究温室栽培下温 度对番茄光合速率和呼吸速率的影响,进行了相关实验,实验数据如 下。回答下列问题: 探究问题: (1)温度是该实验的 。CO2 释放速率表示图中 的 。 (2)番茄果实的外观色泽是反映果实成熟与否的最直接指标,果实中胡萝卜素的含量与其密切相 关。番茄叶片中的胡萝卜素呈 色,分离色素常用的方法是 。该色素发挥作用 的场所是 ,其作用主要是 。 (3)叶肉细胞释放CO2 的主要场所是 ,1分子葡萄糖完全分解释放 个CO2 分 子。d温度时番茄根细胞产生ATP的细胞器有 。 (4)叶片在a温度时有机物积累速率 (填“<”或“>”或“=”)c温度时有机物积累速率。 (5)b、c温度下比较,c温度下光合速率下降,其原因可能是温度过高,导致部分气孔关闭, ,碳反应速率降低,或者是温度过高,导致 ,使碳反应速率降低。 【综合·一练到底】(共38分) (2025·陕西宝鸡·高一阶段练习)为测定光合作用速率的变化,某科研小组将番茄放入密闭的 透明玻璃小室中,如图甲所示。将该装置放于自然环境中,测定夏季一昼夜小室内植物氧气量的 变化,结果如图乙。请据图分析并回答下列问题: 图甲 图乙 图丙 (1)图乙曲线中,BC段相比于AB段下降放缓的原因是 ,D点时番茄叶肉细胞的光 合强度 (填“大于”或“等于”或“小于”)呼吸强度,此时产生ATP的场所有 。 (2)图甲装置中有色液滴移到最右侧时对应图乙曲线中的 点。据图乙曲线分析,番茄经 一昼夜的培养后,体内有机物总量的变化情况是 (填“增加”、“减少”或“不变”)。 (3)如果要测定该植物的真正光合作用速率,还需增加一组实验,其设计思路是 。 (4)该小组成员将番茄叶片放在温度适宜的密闭容器内,短时间测量容器内O2 含量变化,结果如 图丙所示。若叶片的呼吸速率始终不变,则在5~15min内,番茄叶片光合作用的平均速率(用单 位时间内O2 生成量表示)是 mol/min。 【选做·一飞冲天】(尖子生选做) (2025·福建漳州·高一阶段练习)工业革命以来地球大气中的CO2 浓度不断升高,预计到21世纪末大 气CO2 浓度将高达700μmol·mol -1。研究发现,高浓度CO2 可促进蔬菜作物的产量,为研究其机理 (图甲),科研人员以某作物为材料,在日光温室内进行相关实验,部分实验结果如图乙所示。 回答下列问题: (1)光系统I(PSI)和光系统II(PSII)是作物叶肉细胞光合作用的两个关键功能单位。图甲中PSII 促进水光解后,产物可继续参与的反应有 。增加CO2 浓度,短时间 迅速生成较多的C3,C3 接受 释放的能量并被还原,生成更多的(CH2O)。 (2)在光补偿点时,作物叶肉细胞产生的O2 的去向是 ;据图乙推测,与对 照组相比,处理组对光照条件具有较高的适应性,判断依据是 。 (3)实验表明,长期高浓度CO2 对植物光合速率的促进效果会随着时间的延长而渐渐消失,这种 现象称为植物对CO2 的光合适应现象。直观的证据是生长在高CO2 浓度下的植物在正常CO2 浓度下测定时,其光合速率低于正常CO2 浓度下生长的植物的光合速率。研究人员进一步以某 作物为材料,分别进行三种不同CO2 浓度条件下处理,培养相同时间后分别测定各组大豆的光合 作用速率,CO2 浓度条件和测定结果如表所示。 组别 A组 B组 C组 前60天 后7天 提供的CO2 浓度(ppm) 400 800 800 400 光合速率(μmol·m -2·s-1) 23 36 16 注:大气中的CO2 浓度为400ppm。 ①作物对CO2 的光合适应现象,与其细胞内相关酶和气孔的适应性改变有关。实验结果显示:C组的 光合速率低于A组。从酶和气孔的角度分析原因可能是长期高浓度CO2 环境使 ,而恢复到大气CO2 浓度后作物又失去了高CO2 浓度的优势,导致光合速率降低。 ②上述结果对大棚种植作物的启示是 。 【错题重做】 错因 基础不牢 题意不明 思路不对 理解不够 分析不透 方法不对 根本不会 其他原因 题号 题号 题号 — 55 — —82 — 综合·一练到底 【解析】 (1)测定叶绿素含量时,可用无水乙醇作为溶剂提取光合 色素,因为光合色素可以溶解到有机溶剂无水乙醇中,再利用特定 的仪器测定色素提取液在红光下的吸光率,从而计算出叶绿素的 含量,测定时选择用红光而不是蓝紫光的原因是因为叶绿素能吸 收红光和蓝紫光,类胡萝卜素也能大量吸收蓝紫光,选用红光可排 除类胡萝卜素的干扰,因而需要选择红光作为实验条件。 (2)环境中的氮元素主要以离子形式被花椒吸收。 分析表格中的数据,在不施氮处理下,2种混作模式可以使花椒叶 片积累有机物的能力“增强”。施氮量为1.5g·株-1时,三种种植 模式下的净光合速率与不施氮相比均有所提高,可能是由于氮元 素可作为重要的元素参与合成光合作用相关蛋白质、光合作用中 间产物、核酸、叶绿素等物质,使光合作用速率显著提升,而呼吸作 用速率基本不变,净光合速率升高。 (3)综合以上研究结果可知,在农业生产中,可采用花椒-大豆混 作种植模式并且施加适量氮肥,提高花椒的光合能力。施加氮肥 需要适量的原因可描述为施加适量氮肥可以提高花椒的净光合速 率,从而提高产量。 (4)要进一步确定花椒达到最大净光合速率的最低施氮量,需要在 花椒-大豆混作模式下,每株施氮量0g~2.5g之间设置一系列 等梯度施氮水平,置于其他条件相同且适宜的环境下培养一段时 间后,检测花椒的最大净光合速率。 【答案】 (1)无水乙醇 红光 叶绿素能吸收红光和蓝紫光,类胡 萝卜素也能大量吸收蓝紫光,选用红光可排除类胡萝卜素的干扰 (2)离子 提高施氮量,促进了叶绿素等物质的合成,使光合作 用速率显著提升,而呼吸作用速率基本不变,净光合速率升高。 (3)花椒-大豆混作的种植模式并且施加适量氮肥 (4)在花椒- 大豆混作模式下,每株施氮量0g~2.5g之间设置一系列等梯度 施氮水平,置于其他条件相同且适宜的环境下培养一段时间后,检 测花椒的最大净光合速率。 选做·一飞冲天 【解析】 (1)光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。绿叶中的 色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取 绿叶中的色素。对菠菜叶进行加热,随着水温升高,使菠菜叶肉细 胞的生物膜被破坏,色素流失出来,水的颜色逐渐变成绿色。 (2)从色素含量分析,炒青菜褪绿变黄褐色的主要原因之一是高温 使叶绿素降解导致含量减少,类胡萝卜素的占比增加,要设计实验 加以证明该观点,可取等量的炒过的青菜叶片和同种正常新鲜绿 色青菜叶片,分别提取光合色素,层析分离后观察并对比两种叶片 的色素形成的色素带颜色和宽度。 (3)G是一种颜色标准,G值越接近255,表示颜色越接近亮绿。分 析题表可知,7组号的菠菜、油菜的平均G值高于2-6组号,由此 说明蔬菜烹饪过程中选择新鲜蔬菜烹饪,加盐油焯水,炒时敞开锅 盖,可“保绿”。 【答案】 (1)类囊体薄膜 无水乙醇 加热使叶肉细胞的生物膜 被破坏 (2)取等量的炒过的青菜叶片和同种正常新鲜绿色青菜 叶片,分别提取光合色素,层析分离后观察并对比两种叶片的色素 形成的色素带颜色和宽度 (3)蔬菜新鲜,加盐油焯水,炒时敞开 锅盖 第十四周 光合作用的原理和应用 考点·一应俱全 1.B [A.好氧细菌的分布情况说明氧气由叶绿体释放,叶绿体是光 合作用的场所,且必须要有光,A正确;B.实验一中的两组水绵细 胞均是在无空气的小室内进行实验的,以排除氧气对实验结果的 干扰,确保氧气是由光合作用时叶绿体释放的,B错误;C.好氧细 菌的分布情况说明氧气由叶绿体释放,C正确;D.实验二说明红光 和蓝紫光处放氧量最大,即叶绿体主要吸收红光和蓝紫光,D正 确。故选B。] 2.C [A.该实验用14C标记CO2 来研究C的转移途径,运用了放射 性同位素标记法,A正确;B.根据题意可知,该实验在不同的时间 杀死小球藻,统计碳转移途径,B正确;C.仅30秒的时间,CO2 已 经转化为许多种化合物,因此,要确定CO2 转化成的第一个产物 应尽可能缩短光照时间,C错误;D.碳是有机物最基本的元素,14C 可以标记暗反应产物出现的顺序,14CO2→C3→有机物中的碳,D 正确。故选C。] 3.A [A.CO2 与O2 比值低时,有利于光呼吸,A错误;B.新的代谢 支路可消耗 H2O2,有利于减少 H2O2 对叶绿 体 的 损 害,B正 确; C.新的代谢支路可使光呼吸的相关反应在叶绿体中完成,减少参 与光呼吸的细胞器种类,C正确;D.新的代谢支 路 可 产 生 CO2, CO2 可用于光合作用的暗反应阶段,从而提高光合效率,D正确。 故选A。] 4.C [A.ygl在光强度下降到30μmol·m -2·s-1时,水稻植株的总 光合速率等于呼吸速率,但对于叶片来说,总光合速率仍大于其呼 吸速率,A正确;B.RuBP羧化酶直接催化RuBP与CO2 生成3- 磷酸甘油酸不消耗 ATP和 NADPH,B正确;C.表中显示 WT虽 然叶绿素和类胡萝卜素含量均高于ygl,但在相同强光下的O2 产 生速率反而低于ygl(25.6<30.9),因此说“WT在此强光条件下 光反应较强”与实测结果不符,C错误;D.由图可见 WT的光补偿 点低于ygl,WT在弱光环境中更易使总光合作用大于呼吸作用,D 正确。故选C。] 5.B [根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知二氧化碳中的碳原子 转移到三碳化合物中,然后暗反应进行的是三碳化合物的还原,所 以碳原子又转移到到有机物中,即14CO2→三碳化合物→糖类,B 正确,ACD错误。故选B。] 【破题技巧】 光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段,光反 应阶段发生的场所是类囊体薄膜,包括水的光解和ATP、NADPH 的合成;暗反应阶段发生的场所是叶绿体基质,包括二氧化碳的固 定和三碳化合物的还原。 6.D [A.在高光强下,CO2 吸收速率降低的原因可能是温度升高, 细胞呼吸速率增大,A错误;B.图中高光强和低光强曲线对应的 CP处对应的CO2 吸收速率均为0,即CP处植物的光合速率等于 呼吸速率,但因该植物有些细胞不进行光合作用,故该植物叶肉细 胞中光合速率大于呼吸速率,B错误;C.结合图示可知,相同叶温 条件下,高光强的净光合速率大于低光强,说明高光强下光反应生 成NADPH的速率大于低光强,因此相同温度下,从高光强转变为 低光强,光反应生成NADPH的速率减小,C错误;D.图示的纵坐 标是净光合速率,净光合速率越大有机物积累越多,M 点处光合 速率与呼吸速率的差值最大,对应的叶温更适合该植物生长,D正 确。故选D。] 7.D [A.净光合速率是实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值, 可用单位时间内叶片吸收CO2 的量表示,也可用单位时间内叶片 释放O2 的量表示,A正确;B.图中曲线BC 段净光合速率下降的 原因是光照过强、温度过高引起部分气孔关闭,二氧化碳吸收减 少,暗反应受阻,而 DE 段净光合速率下降的原因是光照强度减 弱,B正确;C.A 点与E 点的净光合速率相等,即叶片释放 O2 的 速率相等,由于呼吸作用速率不一定相同,故叶绿体产生O2 的速 率不一定相同,C正确;D、E 点后该植物的净光合速率虽然在下 降,但其数值大于0,仍存在有机物的积累,故植物体内积累有机 物的量仍在增加,D错误。故选D。] 8.C [A.据图可知,A组(光照和黑暗交替处理)CST1 基因表达量 的峰值和谷值出现时间较光暗处理在时间上存在滞后,A正确; B.CST1 基因通过影响气孔的开放程度来影响光合作用的速率, 光合产物的积累可抑制该基因的表达,由此可推测CST1 基因表 达能促进气孔开放,能为光合作用提供原料二氧化碳,B正确;C.C 组(连续光照)CST1 基因持续低水平表达,由此推测光合产物的 积累会抑制CST1 基因的表达,连续光照处理不利于野生型玉米 植株的光合作用速率提高,但连续黑暗缺乏光反应的条件,也不利 于光合速率提高,C错误;D.对比B组连续黑暗处理和C组连续 光照处理,B组CST1 基因表达量明显高于C组,因此CST1 基因 在黑暗条 件 下 表 达 量 高,在 光 照 条 件 下 表 达 量 低,D正 确。故 选C。] 9.D [A.植物不能直接利用农家肥中的有机物,农家肥含有大量微 生物和有机物,其微生物分解农家肥产生二氧化碳,可提高大棚中 二氧化碳浓度,从而提高农作物的产量,A错误;B.虽然色素主要 吸收红光和蓝紫光,但是对其它光也有吸收,用红色塑料薄膜代替 无色塑料薄膜,只允许红光透过,反而会降低蔬菜的光合作用速 率,B错误;C.阴雨天光合作用较弱,要降低大棚温度,较少呼吸作 用消耗的有机物才有利于有机物的积累,C错误;D.间作是指在同 一块土地上同时种植两种或多种作物,利用它们对光照、养分等资 源需求的 不 同,提 高 土 地 利 用 率 和 光 合 作 用 效 率,D正 确。故 选D。] 10.D [A.植物甲在黑暗较短时不能开花,黑暗较长时能开花,说明 是短日照植物,同理,可判断乙为长日照植物,A正确;B.由5和 6组实验可知,甲植物在白天进行短暂黑暗处理后开花,在夜间 进行短暂光照处理不开花,故影响甲植物开花的关键因素是夜间 长度,第8组中较长光照条件下进行短时间黑暗,乙仍然能开花, 而7组在夜间短暂照光则开花,说明影响植物开花的关键因素是 夜间的长度,B正确;C.由第6组和第2组的实验结果可知,若要 甲提前开花,需缩短日照时间,C正确;D.春化作用是指植物需要 经历一段时间低温之后才开花,D错误。故选D。] 11.D [A.植物乙的光补偿点和光饱和点(N点)都比甲低,这意味 着乙在较弱光照下就能进行光合作用且达到饱和,而林下光照强 度较弱。所以植物乙比甲更适合在林下种植,B正确;B.Mg2+ 是 合成叶绿素的重要元素,适当提高土壤中 Mg2+浓度,会使植物叶 绿素含量增加,光合速率增强。光补偿点是指光合速率与呼吸速 率相等时的光照强度,光合速率增强则在较低光照强度下就能使 光合速率等于呼吸速率,所以P点(光补偿点)将左移,B正确; C.乙植物在光照 强 度 为 Xklx时,净 光 合 速 率 为1mg·m-2· h-1,呼吸速率为1mg·m-2·h-1。若白天和黑夜各为12h,要 正常生长,白天积累的有机物需大于夜间呼吸消耗的有机物。当 平均光照强度在Xklx以上时,白天净光合速率大于1mg·m-2· h-1,12小时积累的有机物量大于夜间12小时呼吸消耗的有机 物量,所以乙才能正常生长,C正确;D.光合作用合成有机物的量 (总光合速率)=净光合速率+呼吸速率。光照强度为 Yklx时, 甲、乙的净光合速率相等,但甲的呼吸速率(曲线与纵轴交点的绝 对值)大于乙的呼吸速率。所以甲的总光合速率大于乙的总光合 速率,即单位时间内甲光合作用合成有机物的量大于乙,D错误。 故选D。] 【破题技巧】 净光合速率的表示方法:二氧化碳的吸收量、有机 物的积累量、氧气的释放量。总光合速率的表示方法:二氧化碳 的固定量、有机物的制造量、氧气的产生量。 12.D [A.植物一天积累的有机物量=光照时积累的有机物量-黑 暗时消耗的有机物量。已知每天光照12h,则黑暗也是12h。有 机物积累 量=12×(净 光 合 速 率-呼 吸 速 率)。从 图 中 可 知, 20℃时净光合 速 率 与 呼 吸 速 率 的 差 值 最 大,所 以 若 每 天 光 照 12h,该植物在20℃条件下生长速度最快,A错误;B.若持续光 照,植物生长速度取决于净光合速率,净光合速率越大,生长速度 越快。由图可知,25℃时净光合速率最大,所以若持续光照,该 植物在25℃条件下生长速度最快,而不是20℃,B错误;C.制造 的有机物量代表总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速 率。30℃时总光合速率=3.5+3=6.5;35℃时总光合速率= 3+3.5=6.5。所以光照相同时间,30℃时制造的有机物和35℃ 时一样多,C错误;D.总光合速率=净光合速率+呼吸速率,从图 中可以看出,30℃和35℃时总光合速率相等且相对较大,所以 该植物光合作用酶的最适温度可能在30~35℃之间,D正确。 故选D。] 探究·一举突破 【探究路径】 (1)该实验是研究温室栽培下温度对番茄光合速率和呼吸速率的 影响,由折线图可知,温度是该实验的自变量。呼吸作用会释放 CO2,从图中可以看出,CO2 释放速率表示图中的呼吸速率。 (2)番茄叶片中的胡萝卜素呈橙黄色。提取分离色素常用纸层析 法。胡萝卜素等光合色素发挥作用的场所是叶绿体类囊体薄膜 (或基粒),光合色素的作用主要是吸收、传递和转化光能。 (3)叶肉细胞有氧呼吸产生CO2 的主要场所是线粒体基质,在有 氧呼吸第二阶段,丙酮酸和水反应生成CO2 和[H]。根据有氧呼 吸的总反应式C6H12O6+6H2O+6O2 酶 →6CO2+12H2O+能量 可知,1分子葡萄糖完全分解释放6个CO2 分子。d 温度时番茄 根细胞不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,产生 ATP的细胞 器只有线粒体。 (4)有机物积累速率等于光合速率减去呼吸速率,从图中可以看 出,a温度时光合速率与呼吸速率的差值大于c温度时光合速率与 呼吸速率的差值,所以叶片在a温度时有机物积累速率>c温度时 有机物积累速率。 (5)温度过高,导致部分气孔关闭,CO2 吸收量减少,碳反应速率降 低。温度过高,还可能导致参与碳反应的酶活性降低,使碳反应速 率降低。 【参考答案】 (1)可变因素或自变量 呼吸速率 (2)橙黄 纸层 析法 类囊体(光合膜或基粒) 吸收、传递、转化光能 (3)线粒 体基质 6 线粒体 (4)> (5)CO2 供应不足(CO2 吸收减少) 酶的活性降低 综合·一练到底 【解析】 (1)凌晨2点到4点,此时外界温度降低,酶活性降低,植 物的呼吸作用减弱,吸收的氧气也减少,故BC段相比于 AB段下 降放缓。图乙中,D点时该植物的光合强度和呼吸强度相等,叶肉 细胞的光合强度大于呼吸强度,此时产生ATP的场所有细胞质基 质、线粒体、叶绿体。 (2)图甲装置中有色液滴移到最右侧时,此时装置内氧气含量达到 最大,对应乙曲线中的 H点。图乙中24点时玻璃罩内O2 的相对 含量比0点时要高,说明番茄体内有机物合成大于有机物分解,有 机物总量是增加。 (3)本实验测得数据为植物的净光合速率,如计算植物的真正光合 速率需测植物的呼吸速率,即植物光合速率=植物净光合速率+ 植物的呼吸速率,故可得实验思路为设置一组实验遮光处理,此时 植物不能进行光合作用,其他条件与甲装置相同,此时测定的是植 物的呼吸作用速率,最后将测得呼吸速率和净光合速率相加即可 得总光合速率。 (4)0~5min之间,番茄叶片在黑暗中只进行呼吸作用,所以呼吸 速率=(5-4)×10-7÷5=2×10-8 mol/min,5~15min之间,小 麦的净光合速率=(8-4)×10-7÷10=4×10-8mol/min,番茄叶 片光合 作 用 的 平 均 速 率=净 光 合 速 率+呼 吸 速 率=6×10-8 mol/min。 【答案】 (1)温度下降,酶活性降低,呼吸作用减弱 大于 细胞 质基质、叶绿体、线粒体 (2)H 增加 (3)设置与图甲相同的装 置,将其遮光处理,并放在与图甲装置相同的环境条件下 (4)6× 10-8 选做·一飞冲天 【解析】 (1)据图可知,图甲中PSII促进水光解后,会 产 生 O2、 H+、e-,其中e- 在传递体的作用下传递给PSI,参与 NADPH 的 合成;H+在ATP合酶的作用下,参与ATP的合成。增加CO2 浓 度,短时 间 迅 速 生 成 较 多 的 C3,C3 接 受 光 反 应 产 生 的 ATP和 NADPH释放的能量并被还原,生成更多的(CH2O)。 (2)图乙是测量某作物相关指标的结果,在光补偿点时,作物叶肉 细胞的光合速率大于呼吸速率,因此其光合作用产生的 O2,一方 面供给自身细胞呼吸,一方面供给其余非绿色细胞进行细胞呼吸, 不释放到外界。 (3)①实验结果显示,先高浓度再恢复大气浓度的C组光合速率低 于A组,从酶和气孔的角度来看,原因可能是长期高浓度CO2 环 境使光合作用相关酶的活性或含量降低,气孔导度变小,而恢复到 大气CO2 浓度后作物又失去了高CO2 浓度的优势,导致光合速率 降低。 ②由上述结果可知大棚种植作物不宜长时间提供高浓度CO2。 【答案】 (1)电子(e-)传递给PSI,参与NADPH的合成;H+参与 ATP的合成 ATP和NADPH (2)参与自身和其他细胞的呼吸 作用 光补偿点较低,光饱和点较高 (3)①光合作用相关酶的活 性或含量降低,气孔导度变小 ②不宜长时间提供高浓度CO2 第十五周 细胞的增殖 考点·一应俱全 1.D [A.连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂 完成时为止,为一个细胞周期。图1表示细胞周期,分裂间期时间 长,故图1中b→a→b表示一个完整的细胞周期,A错误;B.图2 中b处于有丝分裂的分裂间期的G2期、前期和中期,而b→a只表 示分裂间期,不符合,B错误;C.图2中a处于有丝分裂后期,而核 DNA分子数目加倍的时期在分裂间期S期,C错误;D.图2中b 处于有丝分裂的分裂间期的 G2期、前期和中期,含有染色单体, 这些时期的染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶2∶2,D正 确。故选D。] 2.C [A.在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开成为两条染 色体,染色体的数目加倍,A正确;B.有丝分裂中期,纺锤丝牵引着 染色体运动,染 色 体 的 着 丝 粒 整 齐 的 排 列 在 赤 道 板 上,B正 确; C.在细胞周期中并不是每条染色体都有姐妹染色单体,如有丝分 裂的后期和末期,不存在染色单体,C错误;D.染色体数目加倍发 生在有丝分裂后期,DNA分子数目加倍发生在间期,两者发生在 不同时期,D正确。故选C。] 3.C [A.有丝分裂间期主要发生DNA分子复制和有关蛋白质合 成,此时期也会发生中心体复制而倍增,A正确;B.图1中染色体 复制,中心体发出星射线形成纺锤体,发生在有丝分裂前期,B正 确;C.据图可知,图2中每条染色体上有2条姐妹染色单体,而有 丝分裂后期着 丝 粒 分 裂,细 胞 中 不 存 在 姐 妹 染 色 单 体,C错 误; D.图1~3过程中,在中心体和星射线的作用下,保证了姐妹染色单 体分开后移向两极,实现了染色体的平均分配,D正确。故选C。] 【破题技巧】 有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的 复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出 现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后 期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两 极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 4.A [A.微管与染色体移动有关,染色体数目是否加倍取决于着丝 粒是否断裂,与是否形成微管无直接关系,故不能形成微管的细 胞,从而抑制细胞分裂,其染色体数目加倍,A错误;B.据题意可 知,纺锤体由微管构成,动物细胞中的纺锤体是由中心体发出的星 射线 形 成 的,动 物 细 胞 中 微 管 的 形 成 与 中 心 体 有 关,B正 确; CD.紫杉醇可与微管结合,使微管稳定不解聚,若微管不解聚,则 纺锤丝无法缩短,子染色体无法移向细胞两极,使癌细胞的细胞分 裂停留在有丝分裂后期,不能进入分裂末期,细胞不分裂,CD正 确。故选A。] 5.A [①为有丝分裂末期,处于图乙中的Ⅳ,②为有丝分裂前期,处 于图乙中的Ⅲ,③表示有丝分裂后期,处于图乙中的Ⅳ,④表示有 丝分裂中期,处于图乙中的Ⅲ,A正确,BCD错误。故选A。] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 81 —