资源描述
1．用大小相同的轮藻叶片分组进行光合作用试验：已知叶片试验前质量，在不同温度下分别暗处理1 h，测其质量变化，马上再光照1 h(光照强度相同，保持相应温度不变)，再测其质量变化。得到如下表结果：
组别
1
2
3
4
温度/℃
27
28
29
30
暗处理后质量变化/mg
－1
－2
－3
－1
光照后与暗处理前质量变化/mg
＋3
＋3
＋3
＋1
以下说法错误的是( )
A．光照1 h内，第4组轮藻合成有机物总量为3 mg
B．光照1 h内，第1、2、3组轮藻释放的O2量相等
C．光照1 h内，四组轮藻光合作用强度均大于呼吸作用强度
D．该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在28 ℃至30 ℃之间
解析：选B。本题为争辩总光合速率、净光合速率和呼吸速率之间关系的经典题，叶片试验前与试验后的质量变化主要是有机物含量的变化。光照后与暗处理前质量变化中包含的是“1 h光合作用制造有机物的量－2 h呼吸作用消耗有机物的量”，故光照1 h内，第4组轮藻合成有机物总量为1＋2×1＝3(mg)，A项正确。光照1 h内释放的O2量代表的是净光合速率，也可用光照1 h内积累的有机物量来表示，故第1、2、3组轮藻光照1 h内积累的有机物量分别为4(3＋1)、5(3＋2)、6(3＋3)，B项错误。光照1 h内，四组轮藻光合作用强度分别是5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h，四组轮藻呼吸作用强度分别是1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，C项正确。从暗处理后1 h的质量变化可知，该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在29 ℃左右，即28 ℃至30 ℃之间，D项正确。
2.
右图表示某植物细胞的部分结构和相关代谢中发生的气体转移状况，有关叙述正确的是( )
A．在光反应的过程中，发生了a、e和C5的结合
B．此细胞确定不是紫色洋葱鳞片叶细胞
C．d和f分别代表不同的气体
D．e在细胞内经过一系列变化后，可以变成b
解析：选B。首先明确图中左为线粒体，右为叶绿体，a、e、c为CO2，d、b、f为O2，发生CO2与C5的结合是在暗反应中；CO2在线粒体中不能变成O2，故A、C、D均错。紫色洋葱鳞片叶生活在土壤中，没有叶绿体。
3.
如图曲线表示在适宜温度、水分和确定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸取速率与CO2浓度的关系。下列分析正确的是( )
A．CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用
B．适当增加光照强度，a点将左移
C．CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等
D．甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增加
解析：选B。a点时甲植物的CO2净吸取速率为0，说明此时间合作用强度等于呼吸作用强度，故在a点之前，甲植物已经开头进行光合作用；适当增加光照强度，光合速率增大，a点将左移；CO2浓度为b时，甲、乙的净光合作用强度相等，而总光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度，由图可知，甲的呼吸强度大于乙，故b点时，甲的总光合作用强度大于乙；在确定范围内随CO2浓度的增大，甲、乙的光合作用强度增加，超过这一范围，随CO2浓度的增大，光合作用强度不再增加。
4．将一片新颖叶片放在特殊的装置内，赐予不同强度的光照，测到氧气释放状况如表所示。
光照强度(klx)
0
2
4
6
8
10
12
14
O2(μL·cm－2叶面·min－1)
－0.2
0
0.2
0.4
0.8
1.2
1.2
1.2
对表中数据分析，错误的是( )
A．该叶片呼吸作用吸取O2的速度为0.2 μL·cm－2叶面·min－1
B．光照强度为2 klx时，光合速度与呼吸速度相等
C．光照强度为8 klx时，光合作用产生O2的速度为0.8 μL·cm－2叶面·min－1
D．光照强度超过10 klx时，光合速度不再提高
解析：选C。光合作用产生的氧气量等于试验中测得的氧气释放量＋有氧呼吸消耗的氧气量。光照强度为8 klx时，光合作用产生O2的速度为1.0 μL·cm－2叶面·min－1，故C错误。
5．(2021·襄阳调研)农科所技术员争辩温度对某蔬菜新品种产量的影响，将试验结果绘制成如图所示的曲线。据此提出的结论合理的是( )
A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
B．阴影部分表示5～35 ℃时蔬菜的净光合速度小于零
C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
D．温室栽培该蔬菜时温度最好把握在25～30 ℃
解析：选D。由题图可看出，光合作用酶的最适温度范围为25～30 ℃，呼吸作用酶的最适温度高于35 ℃，A错误；5～35 ℃时，光合作用强度大于呼吸作用强度，净光合速率大于零，B错误；从图中无法推断光照强度对蔬菜新品种产量的影响，C错误；25～30 ℃时，光合作用强度与呼吸作用强度的差值最大，即净光合速率最大，最适宜蔬菜生长，D正确。
6．(2022·高考天津卷)
设置不同CO2浓度，分组光照培育蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率(光合速率＝净光合速率＋呼吸速率)，结果见右图。据图推断，下列叙述正确的是( )
A．与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B．与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多
C．若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1>K2>K3
D．密闭光照培育蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可推断其是否为兼性无氧生物
解析：选A。解答本题应从分析曲线图动身，留意辨析总光合作用量、净光合作用量与呼吸量的含义及其相互关系。A、B项考查对光合作用与细胞呼吸的综合理解，C项考查对种群环境容纳量的理解，D项考查酵母菌进行有氧呼吸与无氧呼吸形成产物的区分。从图中可读出d1、d2、d3三个浓度下对应的净光合速率和呼吸速率，依据题中公式可知d1、d2、d3浓度对应的光合速率大小为：d2>d1>d3，因此d1浓度下光反应形成的[H]多于d3浓度，A项正确。分析图像得出：d2时的呼吸速率大于d3时的呼吸速率，因此后者产生的ATP量少，B项错误。分析净光合速率曲线知，d2时有机物净积累量最大，可推知其环境条件较为适宜，其种群对应的K值应最大，C项错误。蓝藻在进行有氧呼吸时获得能量较多，繁殖速度快，种群密度大，产物为水和二氧化碳；进行无氧呼吸时细胞产生能量较少，繁殖速度慢，产物为酒精和二氧化碳，其中的酒精能抑制自身繁殖，使种群密度减小，因此通过测定种群密度及代谢产物可以推断出其代谢类型，D项错误。
7．在确定浓度的CO2和适当温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率与光照强度的关系(如图一)，细胞呼吸与环境中O2 %浓度关系(如图二)。请据图回答下列问题。
(1)图一中，影响a点上下移动的主要外界因素是______；b点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是________________；c点时叶绿体中ADP的移动方向是____________________；当光照强度在c点之前时，限制该植物光合作用的主要因素是________________。
(2)图二中细胞呼吸的有关曲线需在________条件下测得；当O2浓度为5%时，细胞呼吸的方式为____________________；若图一中a点是在O2充分条件下测得的，则O2浓度应大于________%。
解析：(1)a点植物只进行呼吸作用，影响呼吸作用的主要因素是温度。图一中b点细胞既进行光合作用，又进行呼吸作用，产生ATP的场全部细胞质基质、线粒体和叶绿体。c点时，光合作用速率达到最高，在叶绿体的基质中ATP不断被分解产生ADP，ADP移向类囊体薄膜，参与ATP的合成。c点之前光合作用速率随光照强度的增加而增加，此时限制光合作用的主要因素是光照强度。(2)图二中细胞呼吸的有关曲线应在黒暗条件下测得，以避开光合作用的影响。当O2浓度为5%时，该生物CO2的释放量大于O2的吸取量，细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。图一中a点有氧呼吸最强，结合图二可知，O2浓度应大于15%。
答案：(1)温度 细胞质基质、线粒体、叶绿体 叶绿体基质→类囊体薄膜 光照强度
(2)黑暗(或无光、遮光) 无氧呼吸和有氧呼吸 15
8．春末夏初，争辩人员在同一植株上取一组幼叶和一组成熟叶(并编号)，将二者置于相同条件下，利用乙图装置测得光合作用强度与光照强度之间的关系如甲图。据图回答下列问题：
(1)你认为B组代表________(填“幼叶”或“成熟叶”)。光照强度为2 klx时，A组叶肉细胞内能产生还原型辅酶Ⅰ的场所是________。
(2)光照强度为3 klx时，相同时间内，等面积的A、B两组叶片合成葡萄糖的质量之比为________。
(3)光照强度为8 klx时，B组的光合作用速率远小于A组，主要限制因素有______________________。此光照强度下，限制A组叶片光合作用强度的主要外界因素有____________________________。
(4)若要测得甲图中6种光照强度下的相关数值，至少需要________个乙图中的试验装置。
解析：(1)幼叶叶片发黄，所含叶绿素较少，较强光照强度下光合作用强度较弱，因此B组代表幼叶。还原型辅酶Ⅰ是呼吸作用过程中产生的[H]，可在有氧呼吸第一、二阶段产生。(2)由于计算的是比例关系，因此可不转换为葡萄糖的质量，而用二氧化碳的消耗总量代替。光照强度为3 klx时，A组消耗的二氧化碳总量为20＋10＝30 [mg/(100 cm2·h)]，B组消耗的二氧化碳总量为10＋10＝20 [mg/(100 cm2·h)]，因此相同时间内，等面积的A、B两组叶片合成葡萄糖的质量之比为3∶2。(3)由于幼叶发育还没成熟，并且这两组是置于相同条件下测量出的数据，因此差异应当是由内部因素所导致的。A组为成熟叶片，其限制因素应当是除光照强度外的其他因素。(4)由甲图可知，共设置了6个不同的光照强度，同时每个光照强度下有幼叶和成熟叶两个试验，故至少共需12个乙图中的试验装置。
答案：(1)幼叶 细胞质基质、线粒体基质 (2)3∶2 (3)叶绿体中色素的含量、与光合作用相关酶的含量 温度(或CO2浓度) (4)12
9．某科研小组为探究植物光合作用速率的变化状况，设计了由透亮 的玻璃罩构成的小室，如图A所示。
(1)将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图B所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是________________________________________________________________________；
装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的________点。
(2)在试验过程中某段光照时间内，记录液滴的移动状况，获得以下数据。
每隔20分钟记录一次刻度数据
……
24
29
32
34
……
该组试验数据是在B曲线的________段获得的。
(3)e点与f点相比，e点时刻C3的合成速率________，与b点相比，a点形成的缘由可能是________________________________________________________________________。
(4)假如要测定该植物真正光合作用的速率，该如何设置对比试验？________________________。若在单位时间内，试验组读数为M，对比组读数为N，该植物的真正光合作用速率为________。
解析：(1)装置内放置CO2缓冲液，可使CO2含量维持稳定，故影响小室内植物光合作用速率变化的环境因素主要是光照强度和温度。刻度管中液滴的移动与装置内氧气的量有关，移到最右点说明装置中氧气积累量最多，对应于图B中的18时，18时后光合作用停止，只进行呼吸作用，要消耗氧气。(2)分析表中记录的刻度数据可知，光合作用速率渐渐降低，应当对应于图B中的de段或fg段。(3)e点时毁灭光合午休现象，气孔关闭，CO2不能进入叶片，导致短时间内CO2量供应不足，C3的合成速率降低，随着温度的降低气孔渐渐打开，叶片内CO2量渐渐增多，C3的合成速率渐渐上升。所以，e点与f点相比，e点C3的合成速率慢。(4)A试验中植物既进行光合作用又进行呼吸作用，要测定该植物真正光合作用的速率，需知道呼吸作用速率，所以对比组设置与A一样的装置C，将装置C遮光并放在和A相同的环境条件下。对比组消耗氧气，数值为负值，因此该植物真正光合速率为M—N。
答案：(1)光照强度、温度 18(或g)
(2)de或fg (3)慢 a点时刻温度较低
(4)设置与A一样的装置C，将C遮光放在和A相同的环境条件下 M—N
10．(2022·高考广东卷)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。
叶片
发育
时期
叶面积(最大面积的%)
总叶绿素含量(mg/g·fw)
气孔相对开放度(%)
净光合速率(μmol CO2/m2·s)
A
新叶开放前
19
－
－
－2.8
B
新叶开放中
87
1.1
55
1.6
C
新叶开放完成
100
2.9
81
2.7
D
新叶已成熟
100
11.1
100
5.8
注：“－”表示未测数据。
(1)B的净光合速率较低，推想缘由可能是：①叶绿素含量低，导致光能吸取不足；②__________，导致______________________________________。
(2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开头积累________；D的叶肉细胞中，ATP含量将__________。
(3)与A相比，D合成生长素的力气________；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是________________________________________________________________________。
(4)叶片发育过程中，叶面积渐渐增大，是________________________________________________________________________
的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本缘由是________________________________________________________________________。
解析：(1)分析表格数据，叶片B的净光合速率低是由于叶片B中总叶绿素含量低(为1.1 mg/g·fw)，吸取光能的力气差；气孔相对开放度也比较低(为55%)，导致CO2吸取量比较少。(2)在光照条件下，因A的新叶还未开放，不能进行光合作用，在密闭的容器中随O2削减会进行无氧呼吸，故将有酒精积累；D叶片在密闭容器中，CO2因消耗而削减，则会引起ATP消耗削减而合成不变，导致细胞中ATP的含量增加。(3)成熟的叶片中生长素的合成量很少。成熟的叶片与刚开放完成的叶片相比，虽然叶面积相同，但从表格中可推知，由于总叶绿素含量增加，而叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上，因此D的叶肉细胞的叶绿体中基粒明显增多。(4)叶面积渐渐增大是由于细胞的生长和细胞的分裂，其中主要是细胞分裂；细胞分化的根本缘由是基因的选择性表达。
答案：(1)气孔相对开放度较低 CO2吸取不足 (2)酒精 增加 (3)低 基粒 (4)细胞生长和细胞分裂 基因的选择性表达
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