1、课时达标(十四)(见课时达标P27)解密考纲主要考查光合作用与呼吸作用的综合应用。1图1表示某植物叶肉细胞内甲、乙两个重要生理过程中C、H、O的变化(其中数字代表过程，A、B、C代表物质)；图2表示当光照和CO2浓度足够的条件下，温度对该植物光合作用和呼吸作用的影响，其中实线表示光照时CO2的消耗量，虚线表示黑暗时CO2的产生量。请据图回答：(1)图1中，甲过程发生的场所为叶绿体，该生理过程的能量变化为光能活跃的化学能稳定的化学能。乙过程中A消耗于该过程的第三阶段，其发生的场所为线粒体内膜。乙过程产生的水，其氢的来源是葡萄糖和水(不考虑中间产物)。(2)图1中，若甲过程其他条件不变，光照由强变
2、弱，则短时间内中间产物C3的含量将增加(选填“增加”“减少”或“不变”)。(3)由图2可知，与光合作用有关的酶对高温更为敏感，相关酶的作用机理是降低化学反应的活化能。(4)若昼夜不停地光照，图2植物在温度为30条件下，生长状况达到最佳。若在此温度条件下，每天交替进行12h光照、12h黑暗处理，则该植物在24h内积累的葡萄糖为16.4mg(保留小数点后一位)。2下图甲曲线表示在温度为25(该温度是该作物光合作用的最适温度)，水分和无机盐均适宜的条件下，温室内光照强度与作物光合速率的关系；图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置。试回答下列问题：(1)图甲曲线中，当光照强度为B时，叶肉
3、细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体(类囊体薄膜上)，其中叶绿体吸收CO2的量等于ab；当光照强度为A时，叶绿体吸收CO2的量等于a，叶绿体中消耗CO2的场所是叶绿体基质。(2)图甲曲线中，当EB时，增大光合速率的主要措施是增大光照强度(增加CO2浓度)；当BEC时，可采取遮光(遮阴)措施，保证作物的最大光合速率。若遇阴天，温室需补光，选用红光或蓝紫光最有效。(3)已知该植物呼吸作用的最适温度为30，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30，图甲曲线中a点将向下移动，b点将下向移动。(4)图乙装置中隔在灯与试管之间的盛水玻璃柱的作用是吸收灯光的热量，避免光照对试管内水温的影响。(
4、5)若实验中每隔5 min改变一次试管与玻璃柱之间的距离，随着距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的原因是：光照强度减弱，光合作用产生的O2减少；水中CO2的含量逐渐下降，光合作用产生的O2减少。(6)为了探究光照强度对光合速率的影响，利用乙图装置进行实验的设计思路：用多组相同装置，只更换灯泡功率的大小(或只改变试管与光源之间的距离)，进行对照实验。3(2016湖南怀化模拟)气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道，其张开程度用气孔导度来表示，它反映了单位时间内进入叶片单位面积的CO2量。(1)下表是植物和植物在一天中气孔导度的变化(单位：m mol CO2m2s1)。时刻0：003：
5、006：009：0012：0015：0018：0021：0024：00植物383530728152538植物11203830352011则沙漠植物的气孔导度变化更接近植物。(2)图1表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程(表示不同过程)。凌晨3：00时，植物和植物都能进行的生理过程有(填图中序号)。(3)将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如图2所示。图2水稻叶肉细胞中捕获光能的色素中既能吸收蓝紫光又能吸收红光的是叶绿素a和叶绿素b。光照强度从10102molm2上升到14102molm2s1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本
6、不变，可能的原因是CO2供应已充足且光照强度已达饱和点(或光照强度增加与CO2供应不足对光合速率的正负影响相互抵消)。此过程中该植株叶绿体内光反应中H的产生速率将基本不变(填“升高”“降低”或“基本不变”)。分析图中信息，PEPC酶所起的作用是增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率。4(2016山东滨州一模)图甲为某植物光合速率随环境条件变化的曲线。图乙中表示该植物两昼夜吸收或释放的CO2变化，S1S5表示曲线与X轴围成的面积。请据图回答问题：(1)光合作用过程中，O2和有机物(C6H12O6)中的氧分别来源于原料中的H2O和CO2。(2)图甲中若在t2时刻增加光照，光合作用速率将不变。t2
7、t3，限制光合作用速率的主要外界因素是CO2浓度。t4后短暂时间内，C3还原后的直接产物含量将减少(填“减少”“增加”或“不变”)。(3)图乙DE段波动的主要外界因素是温度，第二天中点(填字母)积累的有机物最多。(4)图乙中S2明显小于S4，造成这种情况的外界因素是光照强度和温度，如果S1S3S5S2S4，则该植物在这两昼夜内不能(填“能”或“不能”)生长。(5)将该植物放在常温下暗处理2h，质量减少2mg，再用适当光照射2h，测其质量比暗处理前增加6mg，则该植物的实际光合速率是5mg/h。解析：(1)光合作用产生的O2中的氧全部来自水，产生的有机物中的氧来自CO2。(2)由于t2时刻光照强
8、度已经充足，故增加光照强度，光合速率不变；根据t3时提高CO2浓度光合速率提高，说明t2t3的限制性因素主要是CO2浓度；t4光照停止，C3还原后的直接产物(C6H12O6)的含量会减少。(3)图乙DE段只进行细胞呼吸，其波动的影响因素主要是温度；第二天中点之前均在积累有机物，点之后会消耗有机物，故点时积累的有机物最多。(4)图乙中S2明显小于S4，说明净光合速率差别较大，可能是这两天白天中的光照强度不同或温度不同(空气中CO2浓度较稳定)；由于S1S3S5(有机物消耗量)S2S4(有机物积累量)，故这两昼夜内植物不能生长。(5)由暗处理知呼吸速率221(mg/h)；光照后比暗处理前增加6mg
9、，所以光照2h内植物重量增加量628(mg)，可计算知净光合速率824(mg/h)；实际光合速率145(mg/h)。5为了探讨某种植物的一些生理特性，科研人员做了一系列的相关实验。如图是在不同光照条件下测定的其光合速率变化情况。请分析回答：(1)从图中ab段可以看出，限制叶片光合速率的主要环境因素是光照强度、温度。若其他条件不变，对叶绿素而言，有效辐射的光主要是蓝紫光和红光。(2)图中cd对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是增加(或先减少后增加)，i点时叶肉细胞内合成H的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。(3)经测定，晴天遮光条件下该植物的CO2释放速率为0.6 mol/(m2s)，则g点
10、时该植物O2产生速率为1.6mol/(m2s)。(4)每分子叶绿素含有一个Mg2，可被H、Cu2等置换。在用该植物的绿叶做“色素的分离与提取”实验时，滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加碳酸钙(CaCO3)的颜色相似，呈黄褐色。实验室常用含Cu2的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色，其原因可能是铜代叶绿素比叶绿素稳定。(5)该植物收获后的果实可采用乙烯或脱落酸(植物激素)进行催熟。经测定，该植物细胞内DNA、RNA和蛋白质的物质含量比例为13.111，研究者用生长素处理该植物细胞后，细胞内这些物质含量比例变为15.421.7，据此分析，生长素作用于植物细胞
11、的分子机制是生长素对细胞内的转录过程有促进作用。6(2016江苏南通模拟)为了解培养条件对试管苗光合速率和呼吸速率的影响，以期对生产起指导作用，科研人员从葡萄试管苗顶部向下依次剪取带叶茎段，分别采用不同光照强度(容器内温度为25)和温度(光照强度为120)进行实验，结果如图，请分析回答：(1)图1表明，随着光照强度增加，叶片净光合速率增加，这是由于光照增强，光反应产生的H和ATP增多，直接导致暗反应中C3的还原(过程)加快，CO2利用加快。(2)由图2、图3可知，葡萄试管苗生长较为适宜的温度为25，各部位叶片相比，对高温耐受性较差的是上位叶。(3)实验结果表明，试管苗的上位叶净光合速率相对较低
12、，其原因可能是上位叶幼嫩，叶片中的叶绿素含量低，光合作用强度弱，同时呼吸作用比较旺盛，当光照强度从160增加至200时，限制叶片光合速率的主要环境因素是二氧化碳浓度。(4)分析实验结果并结合生产实际，说出80120的光照条件对葡萄试管苗生长比较适宜的理由(至少说出两点)继续增加光照强度，叶净光合速率增加不明显；同时会增加试管苗生产成本；还可导致温度升高，呼吸消耗增加。解析：(1)由于光照增强，光反应产生的H和ATP增多，直接导致暗反应中C3的还原加快，CO2利用加快，最终使得叶片净光合速率升高。(2)据图2、图3分析，葡萄试管苗的净光合速率在温度为25最大，为最适宜的生长温度，该温度下，各部位叶片相比，上位叶的呼吸速率最大，对高温耐受性较差。(3)由于上位叶幼嫩，叶片中的叶绿素含量低，光合作用强度弱，同时呼吸作用比较旺盛，所以试管苗的上位叶净光合速率相对较低。上位叶在光照强度为160时已经达到光饱和点，所以当光照强度从160增加至200时，限制叶片光合速率的主要环境因素是二氧化碳浓度。(4)由于继续增加光照强度，叶净光合速率增加不明显，同时会增加试管苗生产成本，还可导致温度升高，呼吸消耗增加，所以80120的光照条件对葡萄试管苗生长比较适宜。
