2018年高考生物母题题源系列专题03光合作用和细胞呼吸综合题.doc

母题03 光合作用和细胞呼吸综合题

【母题原题】（2018江苏卷，18）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是

A. 横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度
B. 横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
C. 横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D. 横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
【答案】D
【命题】本题综合考查光合作用和呼吸作用的相关知识，属于对生命观念和理性思维层次的考查。
【解析】据图分析，图示纵坐标的含义是净光合速率，是光合速率与呼吸速率的差值，在横坐标以下表示光合速率小于呼吸速率，在横坐标以上表示光合速率大于呼吸速率，与横坐标相交的点表示光合速率与呼吸速率相等。若横坐标是CO2浓度，当CO2浓度为0时，光合作用不能进行，甲乙与纵坐标的交点代表呼吸速率，不同温度下的呼吸速率不一样，A错误；若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现为先升高后降低的趋势，B错误；若横坐标是光波长，则净光合曲线的变化趋势为先升高后降低，与图中甲乙曲线变化不符，C错误；若横坐标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度，D正确。
【名师点睛】解答本题的关键是掌握光合作用与呼吸作用的过程，明确纵坐标的含义，确定图中曲线不同段的生理意义，结合横坐标的不同含义进行分析答题。
光合速率和呼吸速率关系
(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。(3)真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

【命题意图】以曲线考查光合作用和细胞呼吸关系，要求考生理解植物光合作用和细胞呼吸关系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。
【命题规律】通常以坐标曲线考查真光合速率、呼吸速率、净光合速率之间关系，考查学生对光合作用和有氧呼吸过程物质和能量上的联系，分析改变改变某个因素对光合作用或有氧呼吸的影响。
【答题模板】1.在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的计算

(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。
(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。
(3)真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：
①光合作用产生的O2量＝实测的O2释放量＋细胞呼吸消耗的O2量。
②光合作用固定的CO2量＝实测的CO2吸收量＋细胞呼吸释放的CO2量。
③光合作用产生的葡萄糖量＝葡萄糖的积累量(增重部分)＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。
2.净光合速率和总光合速率的判定方法
(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则该曲线表示总(真)光合速率，若CO2吸收值为负值，则该曲线表示净光合速率。
(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。
(3)有机物积累量为净光合速率，制造量为总(真)光合速率。

1．【安徽省宣城市2018届高三年级第二次调研测试理综生物试题】科研人员研究不同温度条件下菠菜叶片的净光合速率的变化情况结果如下图。下列分析不正确的是（ ）

A. 温度通过影响酶活性对光合作用的影响只与暗反应有关
B. 此实验中C02浓度是无关变量，各组间需保持一致和稳定
C. 温度为40℃，光照为1500LX条件下菠菜光合速率为6
D. 菠菜叶片进行光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度
【答案】A

2．【浙江省温州市2018届高三第二次模拟考试生物试题】为研究草甘膦（一种除草剂）对入侵植物加拿大一枝黄花的防治效果以及对本土植物白茅的影响，某研究团队对加拿大一枝黄花和白茅在单种与混种两种情况下，施以不同浓度的草甘膦，并测定各组的净光合速率（净光合速率=真正光合速率-呼吸速率），结果如下（其中P组净光合速率为0)。

据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 0.6mL/L的草甘膦对单种与混种白茅净光合速率的下降量相同
B. P组白茅产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞溶胶
C. 实验中，受草甘膦影响较小的是混种的加拿大一枝黄花
D. 据实验结果推测，草甘膦可能会降低这两种植物的光饱和点
【答案】A
【解析】对照曲线图，单种与混种中，左右两侧的净光合速率单位不一致，因此0.6moL/L的草甘膦对单种与混种白茅净光合速率的下降量不相同，A错误。P组白茅的净光合速率为0，代表其真光合速率与呼吸速率相等，其产生ATP的场所包括光合作用产生的和呼吸作用产生的，即场所有叶绿体、线粒体和细胞溶胶，B正确。根据矩形图，施以不同浓度的草甘膦后，混种的加拿大一枝黄花的矩形下降得最少，说明受草甘膦影响较小的是混种的加拿大一枝黄花，C正确。据实验结果推测，施以不同浓度的草甘膦后，其净光合速率均有不同程度的下降，说明草甘膦可能会降低这两种植物的光饱和点，D正确。
3．【浙江省台州市2017-2018学年高二3月选考科目教学质量评估生物试题】为研究高温对不同植物光合速率的影响，研究者将甲、乙、丙三种植物从25℃环境移入40℃环境中培养，测得相关数据如图所示。下列结论正确的是（ ）

A. 40℃环境下三种植物的光合速率均下降
B. 与处理前相比，甲植物光反应速率加快，C02吸收速率几乎不变
C. 处理后，丙植物光合作用时吸收C02的速率最慢
D. 与乙植物相比，丙植物光合速率降低的原因主要是光反应受到了限制
【答案】D
【解析】据图可知，甲植物40℃环境下的光合速率上升，A项错误；与处理前相比，甲植物光合速率上升，甲植物C02吸收速率应增大，B项错误；处理后，乙植物气孔导度最小，光合作用时吸收C02的速率最慢，C项错误；丙植物40℃环境下光能捕获效率明显低于乙植物，说明其光反应受到了限制，D项正确。
4．【广西钦州市2018届高三第三次质量检测试卷理科生物试题】下图表示某大棚种植的蔬菜在一定的条件下，O2净产量（光合作用O2的产量-呼吸作用O2的消耗量）与光照强度之间的关系。请据图回答下列问题：

（1）研究发现，Rubisco蛋白酶是植物光合作用过程中的一个关键酶，它所催化的反应是无机碳进入生物群落的主要途径，由此可知它应存在的场所是_____________，它参与催化的过程是_____________。
（2）图中B点所处的状态时，叶绿体内ATP的移动方向是_____________，此时对蔬菜所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量_____________（填“大于”、“等于”或“小于”）细胞呼吸产生的CO2量。
（3）图中C点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，限制其增长的环境因素主要是______________。
【答案】 （1）叶绿体基质 CO2的固定 （2） 从类囊体薄膜到叶绿体基质 大于 （3） 二氧化碳浓度和温度
（3）结合前面的分析可知，C点光照强度后，蔬菜净O2释放量逐渐减少并趋于稳定，说明之后蔬菜光合作用达到饱和，此时影响光合作用强度的外在因素主要是二氧化碳浓度或温度。
5．【广东省肇庆市2018届高三第三次模拟理科综合生物试题】如图表示在25℃时,a、b两种植物随着光照强度的变化CO2吸收量的变化曲线图。回答下列问题。

（1）P点表示a植物的________，该植物有氧呼吸的反应式为____________________________。
（2）在光照强度达到Z点之前，限制a植物光合作用的因素是__________________
（3）对b植物而言，假如白天和黑夜的时间各为12h，平均光照强度不能低于______klx，才能保证当天的CO2的吸收量超过CO2的释放量。
（4）已知a植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25℃和30℃,若将温度提高到30℃(其他条件不变),理论上图中P、M点的位置变化是_____________________
【答案】 （1）光补偿点 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 （2）光照强度 （3） X （4） P点向右移，M点向左下方移
【解析】（1）据图可知，P点时a植物的CO2吸收量为0，即此光照强度下，a植物的光合作用强度与呼吸作用强度相等，所以P点表示a植物的光补偿点；有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO2和水，释放能量，生成大量ATP的过程，其反应物有C6H12O6+H2O+O2，生成物有CO2+H2O，具体反应式见答案。
（2）在光照强度达到Z点之前，a植物的光合速率随光照强度的增强而加快，所以此时限制a植物光合作用的因素是光照强度。
（3）据图可知，b植物呼吸速率为1mg·m-2·h-1，假如白天和黑夜的时间各为12h，则夜晚CO2的释放量为1×12＝12 mg·m-2·h-1，要使当天的CO2的吸收量超过CO2的释放量，则b植物的净光合速率应大于12÷12＝1 mg·m-2·h-1，所以平均光照强度不能低于X klx。
（4）曲线图是在25℃条件下测定的，此时是光合作用的最适温度，若将温度提高到30℃，则光合速率将下降，呼吸速率上升，导致曲线上P点（a植物的光补偿点）右移，M点（光饱和点）向左下方移。
6．【广东省江门市2018届高三3月模拟（一模）考试理综生物试题】玉米-花生间作体系在总产量上优于玉米单作、花生单作，某科研团队为探究玉米-花生间作体系实现间作优势的机理，开展了相关实验，实验结果见图1、2。

(1) 实验者选取土壤等环境条件相近且适宜的三个组别实验田，分别进行__________种植，均作合理密植、适当田间管理。在自然CO2浓度下，人工控制_______________，一定时间后测定各组别叶片光合速率 (Pn)。.
(2) 测定光合速率时所选取叶片要_________________________________等大致相等。
(3) 实验者分析各组别光合速率时发现，在玉米-花生间作体系中，玉米、花生的光补偿点、光饱和点也发生了适应性的变化。其中玉米通过________________________，而花生通过_______________，从而提高对强光和弱光的利用，提升产量，实现间作优势。
【答案】（1） 玉米单作、花生单作、玉米-花生间作 不同的光照强度 （2） 叶龄、叶面积、接受光照部位 （3）提高玉米的光饱和点和提高强光时玉米光合速率 降低花生的光补偿点和提高弱光时花生光合速率
(3)图1显示：玉米单作的光补偿点（与横坐标的交点）和光饱和点（曲线上的最大值所对应的最小光照强度）均低于间作，说明玉米是通过提高其光饱和点和提高强光时的光合速率来提高对强光的利用，提升产量，实现间作优势；图2显示：花生单作的光补偿点和光饱和点均高于间作，说明花生是通过降低其光补偿点和提高弱光时的光合速率来提高对强光的利用，提升产量，实现间作优势。
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