1、必修一第三单元第三讲A卷光合作用的基本过程一、选择题1(2017西安测试)下列有关光合作用的说法错误的是(B)A缺镁培养液培养的番茄幼苗对红光的吸收减少B适宜光照下,植物吸收CO2的总量等于固定的CO2的总量C离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后,可完成暗反应D光照条件下,叶绿体中ADP从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动解析镁是合成叶绿素必需的元素,缺镁则叶绿素的量减少,而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,A正确;在适宜光照下,植物既进行光合作用也进行呼吸作用,呼吸作用产生的二氧化碳直接用于光合作用,故植物吸收二氧化碳的总量小于固定二氧化碳的总量,B错误;离体的叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶和
2、物质,故再添加ATP、H和CO2后,可完成暗反应,C正确;光照条件下,叶绿体进行光合作用,其光反应阶段合成ATP,故ADP从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动,D正确。2(2016许昌测试)鲁宾卡门实验的目的是探究光合作用产生的氧来自H2O还是CO2。其实验思路是设法将H2O和CO2中的氧区分开来研究。下列实验中与这个实验的思路相似的有 (B)验证镁离子是小麦生长发育所必需的两种伞藻的嫁接和核移植实验探究光照强弱对光合作用强度的影响赫尔希和蔡斯的实验达尔文研究胚芽鞘的感光部位斯他林和贝利斯的实验A2个B3个 C4个 D5个解析根据伞藻的嫁接和核移植实验可知,伞藻的形态结构建成与细胞核有关;赫尔希和
3、蔡斯利用放射性元素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,然后去侵染细菌,单独研究它们的作用;达尔文用锡箔遮住胚芽鞘尖端或尖端下面一段来研究胚芽鞘的感光部位。因此与探究光合作用产生的氧来自H2O还是CO2的实验思路相似的实验有3个。3(2016株洲模拟)如图为光合作用示意图。下列说法错误的是(C)A表示O2,表示CO2B暗反应中,CO2首先与C5结合生成C3,然后被还原为(CH2O)CC3的还原过程中,需要光反应提供的物质只有D增加光照强度,C3的含量将减少解析本题考查光合作用的过程,意在考查考生在理解和识图析图方面的能力。在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应,这一阶段中产生H(即NADPH)、ATP
4、和氧气,因此,表示氧气,表示暗反应中与C5反应的CO2;CO2先与C5反应生成C3,然后C3在光反应提供的ATP和H的参与下被还原成(CH2O);增加光照强度,则光反应产生的ATP和H增多,则在暗反应中有更多的C3被还原,故增加光照强度,C3含量减少。4光合作用过程包括光反应和暗反应,下图表示光反应与暗反应的关系,据图判断下列叙述不正确的是(D)A光反应为暗反应提供ATP和NADPH(H)B停止光照,叶绿体中ATP和NADPH含量下降CATP的移动方向是由类囊体到基质D植物在暗处可大量合成(CH2O)解析光合作用必须在光照条件下进行,在暗处植物不能大量合成(CH2O)。5(2016潍坊质检)叶
5、绿体中的类囊体有两种:基粒类囊体和基质类囊体(如下图),基质类囊体能将单个基粒类囊体连接起来。下列有关叙述正确的是 (D)A叶绿体中的色素主要分布于类囊体腔内BH2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质类囊体上CCO2的固定过程发生在基粒类囊体上D在类囊体上含有与光反应有关的酶和色素解析叶绿体中的色素分布于类囊体薄膜上;H2O的光解在两种类囊体上都能发生,因为其上含有与光反应有关的酶和色素;CO2固定发生在叶绿体基质中。6(2017宁德质检)科学家提取植物细胞中的叶绿体,用高速离心法打破叶绿体膜后,分离出类囊体和基质,在不同条件下进行实验(如下表所示),用来研究光合作用过程,下列选项中各试管得
6、到的产物情况正确的是 (B)试管叶绿体结构光照C18O2ATP、H五碳化合物甲类囊体乙基质丙基质丁基质和类囊体注:表中的“”表示“添加”,“”表示“不添加”。A甲试管可得到18O2B乙试管可得到三碳化合物C丙试管可得到葡萄糖和淀粉D丁试管可得到乳糖解析光合作用产生的O2来源于水的光解,甲试管中没有H18O2,所以没有18O2;乙试管中有C18O2和五碳化合物,可得到三碳化合物;丙试管不含ATP、H,所以得不到葡萄糖和淀粉;乳糖是动物细胞内合成的二糖。7(贵州黔南州三校2016联考)如图是生物体内能量供应及利用的示意图,下列说法错误的是(D)AA过程一定伴随O2的释放,D过程不需要O2的直接参与
7、BA过程产生的ATP可用于B过程中C3的还原CA、C中合成ATP所需的能量来源不相同DC过程葡萄糖中的化学能全部转移到ATP中解析根据题图所示,A是光合作用的光反应,产物有O2、ATP和H,其中ATP和H可以参与B暗反应中三碳化合物的还原,D是ATP的水解过程,不需要O2的直接参与,A、B项正确;A光合作用光反应阶段产生的ATP能量的来源是光能,C中的能量来源是细胞呼吸中的有机物分解的一部分能量,C项正确;呼吸作用C过程葡萄糖中的化学能只有少部分转移到ATP中,大部分以热能形式散失,D错误。8(2016长春检测)如图表示叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布以及某些过程。下列相关说法中,正确的是(
8、C)AH2OHO2发生在光反应阶段,场所是叶绿体基质BADPATP发生在暗反应阶段,场所是叶绿体基质C图示的反应是光反应,场所是类囊体薄膜D暗反应中光能转化为有机物中的化学能解析H2OHO2发生在光反应阶段,场所是类囊体薄膜;ADPATP发生在光反应阶段,场所是类囊体薄膜;图示的反应是光反应,可使光能转化成ATP中化学能发生在光反应阶段,场所是类囊体薄膜。9(2017宁波模拟)离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2的供应,下列关于短时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中,正确的是(B)解析光合作用稳定时,ATP与ADP的转化也相对稳定;突然中断CO2的供应使C3骤
9、减,ATP因失去作用对象而终止水解,此时的光反应继续利用ADP合成ATP。当ADP和NADP耗尽后,光反应也停止,不再产生O2。10(必修1P100基础题T3改编)恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,该实验能得出的结论主要是 (A)A叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用,放出氧气B光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体C叶绿素主要吸收红光和蓝紫光D好氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸解析好氧细菌聚集该区域说明氧气含量多,即说明叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用,放出O2。11(2017衡水中学二调)下列关于如图所示的模拟实验的叙
10、述,正确的是(C)A甲不产生气泡,乙产生气泡B甲产生气泡,乙不产生气泡C甲和乙都产生气泡,气泡成分不同D甲和乙都产生气泡,气泡成分相同解析甲试管内可以进行有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸分解为CO2,因此甲试管内产生气泡,乙试管内可以进行光合作用产生O2,因此也能产生气泡,A、B、D错误,C正确。12(2016九江模拟)活动小组为了探究光合作用产物的运输路径,设计如下实验:将图甲(a表示叶片、b表示茎、c表示果实、X表示某种气体)放入光合作用最适的温度和光照强度下培养,并随时记录。a、b和c三处放射物含量的数值如图乙。下列分析正确的是 (B)A根据实验要求应该用氧元素做放射性同位素实验研究BX中该元
11、素转化为三碳化合物的途径称为卡尔文循环Ct1时刻不是光合作用的结束点,S2的值表示种子的呼吸量D若适当提高温度,则图乙中的S1和S2的值都将变大解析检测光合产物的运输途径,应标记C元素;C元素转化为三碳化合物的途径为卡尔文循环;t1表示叶片中标记的光合产物全部运输到茎或果实内,此时光合作用并没有停止;呼吸作用最适温度高于光合作用的最适温度,适当升高温度后,呼吸作用强度大于光合作用强度,S1、S2的值均变小。二、非选择题13(2017长沙一中月考)如图是研究光照强度和CO2浓度对某农作物光合作用强度影响的实验结果,据图分析并回答问题(Lx:勒克斯,光照强度的单位)。(1)CO2作为光合作用的原料
12、,其参与反应的场所是_叶绿体基质_,常用_无水乙醇_提取叶绿体中的光合色素。(2)am段该农作物_没有_(填“有”或“没有”)进行光合作用。(3)图中mn段和bd段影响光合作用的主要限制因素分别是_CO2浓度_和_光照强度_。(4)若将该农作物放置于a点条件下6 h,再移入c点条件下_1_h,实验前后植物的有机物含量不变。(5)在一定条件下正常进行光合作用的叶片,叶绿体中的H含量相对稳定,若在下图中a点时突然停止供给CO2,能表示之后短时间内叶绿体中H含量变化的曲线是_B_。解析(1)CO2参与光合作用的暗反应,其反应的场所是叶绿体基质,常用无水乙醇等有机溶剂提取叶绿体中的光合色素。(2)am
13、段CO2吸收速率为负值且保持不变,说明在该阶段该农作物只进行呼吸作用释放CO2,没有进行光合作用。(3)分析曲线图,mn段农作物对CO2的吸收速率随CO2浓度的升高而增加,bd段不再随CO2浓度的变化而变化,因此mn段和bd段影响光合作用的主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度。(4)若将该农作物放置于a点条件下6 h,释放的CO2量为120 mg,而在c点条件下,CO2的吸收速率即净光合速率为120 mg/h,所以移入c点条件下1 h,实验前后植物的有机物含量不变。(5)在一定条件下正常进行光合作用的叶片,叶绿体中的H含量相对稳定,若在图中a点时突然停止供给CO2,则暗反应中CO2的固定减少
14、,生成的三碳化合物减少,用以还原C3的H减少,则短时间内H在叶绿体内的含量上升,后逐渐稳定,曲线B能表示之后短时间内叶绿体中H含量的变化。14(2016厦门质检)下图1表示光合作用部分过程的图解,图2表示改变光照后,与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。据图回答下列问题。(1)图1中A表示的物质是_H_,它由_水在光下分解_产生,其作用主要是_用于C3的还原_。(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于_太阳光能_。若用放射性同位素标记14CO2,则14C最终进入的物质是_(CH2O)_。(3)图2中曲线a表示的化合物是_C3_,在无光照时,其含量迅速上升的原因是_CO2与
15、C5结合形成C3和C3不能被还原_。(4)曲线b表示的化合物是_C5_,在无光照时,其含量下降的原因是_C5与CO2结合形成C3,且C3不能被还原为C5_。解析(1)光反应为暗反应提供的物质是H和ATP,由此可确定A是H,H是由水光解后经一系列过程产生的,其作用主要是用于C3的还原。(2)光反应中,光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中,14CO2的同化途径为14CO214C3(14CH2O)。(3)、(4)题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化,光照停止后,光反应停止,H和ATP减少,C3的还原减弱直至停止,而CO2的固定仍在进行,因此C3含量相对升高,C5含量相对下降,即a表
16、示C3,b表示C5。B卷光合作用的影响因素及应用一、选择题1(2016济南模拟)下列曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。在下列各选项中,不正确的是(C)A图中X因素可表示CO2浓度B图中Y因素可表示温度C图中B点阴生植物与阳生植物相同D图中Z因素可表示CO2浓度大小解析图中,阴生植物的B点值一般比阳生植物的小。2(2017株洲测试)下图是某种植物进行光合作用受CO2浓度、光照强度影响的变化曲线,下列关于甲、乙两图的叙述,错误的是(C)A导致甲图B点出现的原因可能是叶绿素量有限B土壤溶液中镁离子增加,甲图中B点右移C随着叶芽萌发、张开,乙图OB距离可延长D落叶植物由夏季到秋季,DC距离将缩
17、短解析甲图B点的含义是CO2饱和点,B点以后限制光合作用的因素不是CO2,而是CO2以外的因素,如温度、叶绿素量有限等,A正确;镁离子是合成叶绿素必不可少的离子,土壤溶液中镁离子增加,合成叶绿素增多,从而光合作用强度增加,甲图中B点右移,B正确;乙图中的B点的含义是CO2补偿点,即光合作用与呼吸作用强度相等,随着叶芽萌发、张开,光合作用强度增加,呼吸作用也增加,乙图OB距离变化不确定,C错误;落叶植物由夏季到秋季,温度降低,色素减少,光合作用减弱,DC距离将缩短,D正确。3(2016西安质检)将某种植物置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中,温度分别保持在5、15、25和35条件下,改变光照强度
18、,测定CO2的吸收速率,得到图1所示的结果。处理图1中有关数据得到图2、图3。下列叙述不正确的是(B)A图1中的自变量是温度和光照强度B当光照强度大于7时,25与15条件下植物的有机物的合成速率相同C图2表示在535条件下该植物光饱和点的变化D图3表示在535条件下该植物呼吸速率的变化解析题图中CO2的吸收速率指的是净光合速率,有机物的合成速率应该是净光合速率加上呼吸速率。当光照强度大于7时,25与15条件下植物的净光合速率相等,但由于呼吸速率不同,故有机物的合成速率也不相同。4夏季晴朗的一天,甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是(D)A甲植株在a点开始进
19、行光合作用B乙植株在e点有机物积累量最多C曲线bc段和de段下降的原因相同D两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭解析本题以坐标图为载体,考查了影响光合作用的环境因素、光合作用与呼吸作用之间的关系和对光合作用曲线分析的能力。图中,a点为甲乙植株的光补偿点,此时,光合作用强度等于细胞呼吸作用强度,A错误;有机物积累最多的时间是傍晚(图中18:00点)时的点,此前的光合作用大于细胞呼吸,进行有机物的净积累,此后细胞呼吸将大于细胞光合作用,出现有机物净消耗,B错误;曲线bc段下降,是因为光照过强,蒸腾作用旺盛,导致气孔关闭,导致CO2供应不足,光合作用强度下降,而de是因为光照强度减弱,光合
20、作用强度降低,C错误。5(2016莱芜模拟)下图表示在适宜温度和CO2浓度下的大棚中,光照强度对某植物光合作用的影响。下列有关说法正确的是(B)A光照强度在D点时,光反应最强,细胞中的ATP大量积累BB点时叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度C植物细胞呼吸产生的CO2总量S2S4D大棚用红色或蓝紫色薄膜对提高棚内植物的产量最有效解析D点时光反应强,产生的ATP多,同时暗反应消耗的ATP也多,因此细胞中的ATP不会大量积累,A项错误;B点时整株植物的光合作用强度等于呼吸作用强度,植物有些部位如根等不见光部位不能进行光合作用,只进行呼吸作用,叶肉细胞是进行光合作用的主要部位,因此B点时叶肉细胞的
21、光合作用强度大于细胞呼吸强度,B项正确;植物细胞呼吸产生的CO2总量S1S2S4,C项错误;大棚应选用无色薄膜效果最好,D项错误。6(2016济宁模拟)如图表示温度对某种植物在光照下和黑暗中二氧化碳吸收量和释放量(单位:mg/h)的影响情况。已知除了温度变化之外,其他环境条件(如光照强度等)不变,下列说法正确的是 (A)A根据图中曲线,无法确定呼吸作用的最适温度B光照下二氧化碳的吸收量表示光合作用所同化的二氧化碳量C图中a点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等D环境温度超过25时,植物体内有机物的量会减少解析曲线显示在黑暗中随着温度上升,二氧化碳的释放量逐渐增加,没有出现最大值,A项正确;植物光
22、合作用同化的二氧化碳量包括光照下二氧化碳的吸收量和呼吸作用释放的二氧化碳量,B项错误;图中a点表示净光合作用强度与呼吸作用强度相等,真正光合作用强度等于呼吸作用强度的2倍,C项错误;环境温度超过25时,植物体内有机物的量并没有减少,仍在不断积累,D项错误。7某研究小组在水肥充足条件下,观测了玉米光合速率等生理指标日变化趋势如下图所示,据图判断下列有关叙述正确的是(C)A光合作用消耗ATP最快的时刻是15:00B根吸水能力最强的时刻是12:00C直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗D影响光合速率的环境因素主要CO2浓度解析由甲图可知,光合作用消耗ATP最快的时刻是12:00;由乙图可知,根吸
23、水能力最强的时刻是15:00;该图中影响光合作用的主要环境因素是光照强度。8(2016营口质检)某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48 h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色。其中,没有出现蓝色的部位是(B)Aa、b和dBa、c和eCc、d和eDb、c和e解析产生淀粉的部位应具备两个条件:曝光;含叶绿体。a部位曝光但无叶绿体;c部位有叶绿体但遮光;e部位遮光无叶绿体。9(2016菏泽质检)下列关于影响光合作用因素的说法,不正确的是(D)A叶绿体内光合色素对不同波长光照的吸收具有选择
24、性,故在不同波长光照下光合速率有差异B在一定的光照强度范围内,随光照强度增强光反应产生的ATP和H数量增多CCO2浓度影响C3的合成D温度变化只会影响暗反应阶段解析叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此在红光和蓝紫光下植物的光合速率大;在暗反应阶段,CO2与C5反应生成C3,因此,CO2的浓度会影响C3的合成;光反应和暗反应都有酶的参与,酶的活性与温度相关联,因此温度对光反应和暗反应都有影响。10(2017泉州质检)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,圆片平均分成甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭装置内,并分别给予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件一
25、致。照光相同时间后,测得各装置内氧气的增加量如图所示,下列叙述错误的是(B)A装置内增加的氧气来自于水B光照强度为a时,光合作用停止C丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低D该图反映了光合作用强度与光照强度的关系解析装置内增加的氧气来自于光反应阶段水的光解,光照强度为a时,氧气增加量为0,此时仍然进行光合作用,但光合速率等于呼吸速率,氧气的消耗量等于产生量。光合作用消耗二氧化碳,故丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低。从图中可以看出,随着光照增强,光合作用强度越来越大。11(2016成都高新区检测)下图表示某绿色植物光合速率与光照强度和CO2浓度的关系曲线,下列说法正确的是(A)AM点产生A
26、TP的场所有细胞质基质和线粒体B若植物缺少镁元素,则N点将会向左移动CP点时限制光合速率的因素为CO2浓度D若白天光照强度始终处于N点,则在较长时间内该植物能正常生长解析M点时不进行光合作用,只进行有氧呼吸,有氧呼吸产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体;N点表示光合速率与呼吸速率相等,若植物缺少镁元素,则叶绿素含量减少,直接影响光反应,进而影响暗反应,光合速率会受到影响(降低),要使植物的光合速率仍与呼吸速率相等,需要通过提高光照强度,因此,在缺镁时N点右移;图中显示在三种不同的二氧化碳浓度下,P点对应的光合速率并没有变化,这说明P点时限制光合速率的因素并不是CO2浓度;若白天光照强度始终处于
27、N点,在白天植物体内的有机物不增不减,但在晚上由于只有细胞呼吸,会消耗植物体内的有机物,因此,一昼夜内植物体内的有机物减少,则较长时间内植物不能正常生长。12某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下光合作用和呼吸作用速率(密闭装置),绘出图甲、乙和丙。图中光合作用速率与呼吸作用速率并不相等的点是(A)AA BB CC DD解析A点是呼吸作用速率与净光合作用速率。光照下CO2的吸收量为净光合作用强度大小。二、非选择题13(吉林大学附中2016一模)为探究环境因素对光合作用的影响,研究人员人工模拟了不同环境条件处理相同的番茄幼苗进行实验,结果如下。请分析回答:分组及实验处理叶绿素含量(mg
28、g1)平均光合速率(molm2s1)15天30天45天A自然条件1.652.02.08.86B紫外线辐射1.51.81.86.52CCO2浓度倍增1.752.42.4514.28(1)分析以上数据可知,影响光合作用的环境因素有_紫外线、CO2浓度、温度_。(2)实验中测定叶绿素含量时常使用_无水乙醇_(试剂)提取色素,叶绿素中呈现蓝绿色的色素是_叶绿素a_。(3)据表可知,紫外线辐射可能通过_降低叶绿素含量_降低光合速率;C组平均光合速率明显高于对照组的原因一方面是_CO2浓度倍增,加快了暗反应的速率_;另一方面是色素含量增加,使光反应速率也加快。(4)番茄幼苗叶肉细胞中产生和利用O2的具体部
29、位分别是_类囊体薄膜_和_线粒体内膜_。图中55时,该细胞产生ATP的场所有_细胞质基质、线粒体_。(5)20时,先将番茄幼苗放置在黑暗处1小时,然后再放在适宜的光照下1小时,则光照后与暗处理前幼苗的干重变化为_0_mg。解析(1)结合图表分析,紫外线辐射、CO2浓度、温度均会影响光合作用。(2)叶绿素能溶于有机溶剂,可用无水乙醇提取,叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色。(3)B组经紫外线辐射后,叶绿素含量比A组和C组明显降低,导致光反应减弱,降低了光合速率。C组CO2浓度倍增,与C5反应生成的C3增多,生成的糖类增多,加快了暗反应的速率。(4)叶肉细胞中产生O2的过程是水的光解,在类囊体薄膜
30、,利用O2为有氧呼吸第三阶段,在线粒体内膜。由曲线图可以看出,温度为55时,两条曲线重合,植物的光合作用停止,只进行呼吸作用,叶肉细胞中产生ATP的场所有线粒体和细胞质基质。(5)20时,番茄幼苗放置在黑暗处1小时,呼吸速率为2 mg/h,即植物干重减少2 mg,光照1 h后,净光合速率为2 mg/h,即干重增加2 mg,因此光照后与暗处理前幼苗的干重变化为0 mg。14(2016合肥质检)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
31、甲曲线中,当光照强度为B时,叶肉细胞中产生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点将向_下_移动。(4)图乙装置中隔在灯与试管之
32、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_。(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CO2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_。解析B点光反应和呼吸作用都能产生ATP,叶绿体吸收CO2,图甲中a为细胞呼吸释放量,b为光合净吸收量;在温度、水分和无机盐适宜的条件下,调整光合速率主要从光
33、照强度和CO2浓度两方面考虑;将温度调节到30,光合速率下降而细胞呼吸速率上升;实验中光照强度为自变量,温度是无关变量,必须是相等的;改变距离的过程中,光照强度在变化,水中CO2的含量也在变化;自变量为光照强度,可以通过更换灯泡功率的大小(或只改变试管与光源之间的距离)来实现控制。C卷光合作用与呼吸作用的综合应用一、选择题1(2016武汉模拟)如图表示夏季连续两昼夜内,某野外植物对CO2的吸收量和释放量的变化曲线图。S1S5表示曲线与x轴围成的面积。下列叙述错误的是(D)A在B点和点时,该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同B图中DE段不是直线的原因是夜间温度不稳定,影响植物的呼吸作用C如果S
34、1S3S5S2S4,表明该植物在这两昼夜内有机物的积累为负值D图中S2明显小于S4,造成这种情况的主要外界因素最可能是CO2浓度解析在B和点时,该植物吸收CO2和释放CO2的量相等,即该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同,故A项正确;影响野外植物呼吸作用的主要因素是温度,夜间温度有起伏,故DE段不是一条直线,B项正确;S2S4代表白天有机物的积累量,S1S3S5代表夜间有机物的消耗量,当S1S3S5S2S4时,表明该植物在这两昼夜内有机物的积累为负值,故C项正确;野外环境两昼夜内CO2浓度变化非常小,导致S2与S4不同的最可能原因是光照强度,如前一天为阴天,而第二天为晴天,故D项错误。2(2
35、016徐州质检)下列关于曲线的描述,正确的是(C) A图1中,两曲线的交点对应的是净光合速率为0时的温度B图2中,C点对所有进行光合作用的细胞来说,叶绿体消耗的CO2量等于细胞呼吸产生的CO2量C图3中a、b两点为光合速率和呼吸速率相等的点D若呼吸作用的原料全部为葡萄糖,则图1中30时10 h需消耗葡萄糖15 mg解析本题考查对光合作用图解的分析、理解。图1中,虚线表示的是净光合速率,实线表示的是呼吸速率,A错误;图2中C点表示整个植物体光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量,但对于进行光合作用的细胞来说,叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量,B错误;图3中a、b两点都表示
36、CO2浓度变化的转折点,此时光合速率等于呼吸速率,C正确;由图1可知,30时植物呼吸作用每小时产生3 mg CO2,根据呼吸作用的总反应式可知:6CO2C6H12O6,设1 h需消耗葡萄糖x mg,则(644)/3180/x,x2.045 mg/h,则10 h需消耗葡萄糖20.45 mg,D错误。3(2016石家庄质检)下列是四幅关于光合作用和细胞呼吸的图,有关叙述正确的是(D)A图甲中O2浓度为a时,无氧呼吸与有氧呼吸的强度相同B图乙中如果再提高CO2浓度,则b点一定上移C图丙中,温度为t4时,植物净光合作用强度最大D图丁代表两类色素的吸收光谱,其中e代表类胡萝卜素解析图甲中O2浓度为a时,
37、无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2量相同,但消耗葡萄糖的量为31,故A错误。若图乙曲线是在CO2浓度适宜的情况下测得的,再提高CO2浓度,b点不会上移,故B错误。图丙中,温度为t4时,植物净光合作用强度为0,故C错误。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,其波长较短,对应曲线e,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,对应曲线f,故D正确。4(2017镇江质检)下面是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图,相关叙述错误的是(D)A细胞处于黑暗环境中,该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率B细胞没有与外界发生O2和CO2的交换,可断定此时光合速率等于呼吸速率C细胞处在较强光照条件下,细胞光合作用所利用的CO2量
38、为N1与N2的和D分析细胞可得出,此时的光照强度较弱且N2小于m2解析结合图示可知,细胞中仅线粒体中有气体的消耗和生成,故应处在黑暗环境中,此时细胞单位时间内释放的CO2量可表示呼吸速率;细胞没有与外界进行气体交换,此时光合速率与呼吸速率相等;细胞需要从外界环境吸收CO2,并向细胞外释放O2,此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点,细胞所利用的CO2包括呼吸作用产生的N2和从环境中吸收的N1;细胞中,线粒体利用的O2除来自叶绿体外,还要从细胞外吸收,说明此时细胞的呼吸作用强度大于光合作用强度,细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中,O2的净消耗量(吸收量)m2与CO2的净生成量N1相等。5(201
39、6常州模拟)对某植物在不同环境条件下O2的吸收量和释放量进行测定,结果如下表:光照强度(klx)O2变化量(mg/h)温度()0510100.53.04.02012.05.0下列对结果的分析不合理的是 (D)A在5klx光照条件下5 h,10时光合作用产生的O2总量比20时多2.5 mgB在20时,分别用10 klx和5 klx光照10 h,黑暗14 h,O2增加量前者比后者多30 mgC在10、10 klx光照4.8 h后,转入20黑暗环境19.2 h,O2变化量为0D该实验的自变量是光照强度、温度和照光时间,CO2浓度等属于无关变量解析黑暗中单位时间内O2的吸收量代表呼吸速率,光下测定的单
40、位时间内O2的释放量是净光合速率,在5 klx光照条件下5 h,10时光合作用产生的O2总量是3.5517.5(mg),20时光合作用产生的O2总量是3515(mg);在20时,用10klx和5 klx光照10 h,黑暗14 h,O2增加量分别是51011436(mg)、2101146(mg),前者比后者多30(mg);在10、10 klx光照4.8 h,积累O2 44.819.2(mg),20黑暗环境19.2 h,消耗O2 119.219.2(mg),O2变化量为0;该实验的自变量是光照强度与温度,照光时间、CO2浓度等属于无关变量。6(2013海南卷,8)关于叶绿素提取的叙述,错误的是(C
41、)A菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料B加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏C用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素D研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分解析叶绿体中的4种色素都溶于乙醇,包括胡萝卜素。7(2016淮南质检)将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,假定玻璃罩内植物的生理状况与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘成如图所示的曲线。下列有关说法不正确的是 (A)ACO2浓度下降从D点开始,说明植物进行光合作用是从D点开始的BBC段较AB段CO2浓度增加减慢,原因是低温使植物呼吸作用减弱CFG段CO2浓度下降不明显,原因是气孔关闭,叶片对CO2的吸
42、收减少DH点CO2浓度最低,说明此时植物积累有机物最多解析从生活实践中获得信息:24 h,温度较低;1115h温度较高,会造成气孔关闭等。由图可知,在D点时光合速率等于呼吸速率,因此,光合作用从D点之前已始,BC段所处时间为24 h,温度很低,呼吸作用减弱,CO2浓度增加减慢;FG段温度过高造成气孔关闭,叶片对CO2的吸收减少,因此CO2浓度下降不明显;H点对应时间为18 h,CO2浓度最低,说明此时植物积累有机物最多。8(2016龙岩质检)将生理状况相同的某种绿叶均分成四组,在不同温度下分别暗处理1h,再光照1h(光强相同),测其质量变化,得到如下表的数据。可以得出的结论是(B)组别一二三四
43、温度/27282930暗处理后质量变化/mg1231光照后与暗处理前相比质量变化/mg3.5331A.该植物光合作用的最适温度约是27 B该植物呼吸作用的最适温度约是29C2729下的净光合速率相等 D30下的真正光合速率为2 mg/h解析绿叶暗处理1 h,再光照1 h,那么绿叶进行了2 h的呼吸作用和1 h的光合作用。结合表中数据可计算出2730的呼吸速率分别为1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h,光合作用制造的有机物总量(总光合速率)分别为3.5115.5(mg/h)、3227(mg/h),3339(mg/h)、1113(mg/h),故该植物光合作用和呼吸作用最适温度均约
44、为29,A项错误,B项正确,D项错误;2729净光合速率分别为5.514.5(mg/h)、725(mg/h)、936(mg/h),C项错误。9(2016九江测试)将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后,测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1),在天气晴朗时的早6时移至阳光下,日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量,变化情况如图所示。下列对此过程的分析正确的是 (B)注:两条曲线在20时前沿水平虚线上下对称A只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等B在916时之间,光合速率呼吸速率,O2浓度不断上升C该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量D该植物从20时开始进行无氧
45、呼吸解析A项,分析题图知,光合作用与呼吸作用强度相等的点是氧或CO2变化趋势的转折点,8时和17时光合作用强度和呼吸作用强度相等。B项,分析曲线知,在916时之间,O2浓度不断增加,光合速率大于呼吸速率。C项,分析曲线知,17时植物体内有机物积累量最大,19时光合强度小于呼吸强度,植物体内有机物逐渐减少。D项,分析题图曲线知,20时后,O2浓度逐渐减少,说明植物仍进行有氧呼吸。10如图所示,两曲线分别表示阳生植物和阴生植物CO2吸收量随光照强度变化的情况。当光照强度为c时,两植物的有机物积累速率分别为A1、B1,两植物有机物合成速率分别为A2、B2,下列比较结果正确的是(D)AA1B1;A2B
46、1;A2B2CA1B2解析二氧化碳的吸收速率表示有机物积累速率,有机物合成速率有机物积累速率呼吸速率,呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率,因此,在光照强度为c时,A1B1,A2B2。11(2016山东潍坊联考)如图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换,下列有关叙述正确的是(D)A在黑暗中A将停止生理作用BA结构能产生ATP,B结构不能产生ATPC植物正常生长时,B结构产生的O2全部被A结构利用D白天适当升温,夜晚适当降温能增加农作物的产量解析A为线粒体,B为叶绿体,在黑暗条件,呼吸作用仍然进行,能产生ATP,叶绿体光合作用也可产ATP。植物正常生长,光合作用强度大于呼吸作用
47、强度,故叶绿体产生的O2,除了被线粒体利用外,还有些释放到外界。12(2016长沙模拟)下图甲表示植物叶片气体交换速率与光照强度变化的关系,乙图表示不同光照条件下叶片与外界净气体交换模式图,乙图各模式图与甲图中a、b、c、d、e点的对应关系是(A) ABCD解析乙图中表示叶片释放较多的二氧化碳、吸收较多的氧气,与甲图中黑暗条件(a点)对应(此时只进行有氧呼吸,植物吸收的氧气全部来自环境,有氧呼吸产生的二氧化碳全部释放到环境中,因此,箭头较粗);表示叶片释放较少的二氧化碳、吸收较少的氧气,是由于此时光合作用强度小于呼吸作用强度,与甲图中b点对应;表示叶片与环境没有进行气体交换,此时光合作用强度等
48、于呼吸作用强度,与甲图中c点对应;均表示光合作用强度大于呼吸作用强度,根据气体量的多少,可知它们分别对应于甲图中的d、e点。二、非选择题13(2016沈阳模拟)如图1表示番茄叶肉细胞内两个重要的生理过程,图2是某科研小组利用密闭的透明玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的装置。(1)图1中,过程进行的场所是_叶绿体类囊体薄膜_,过程进行的场所是_细胞质基质、线粒体基质_。(2)将图2所示的装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜(零点开始)小室内植物氧气释放速率的变化,得到如图3所示曲线。观察装置中液滴的位置,c点时刻的液滴位于起始位置的_左_侧,液滴移到最右侧是在一天中的_18(g)_点。在下午某段时
49、间内,记录液滴的移动,获得以下数据:每隔20分钟记录一次数据25273127该组实验数据是在图3所示曲线的_ef_段获得的。如果要测定该植物的真正光合作用速率,该如何设置对照实验?_设置如图2一样的装置,将该装置遮光放在和图2装置相同的环境条件下_。解析(1)分析题图1可知,是光反应阶段,场所是叶绿体类囊体薄膜,过程是有氧呼吸的第一、第二阶段,场所是细胞质基质、线粒体基质。(2)由曲线可知,c点光合作用强度与呼吸作用强度相等,在此点之前,光合作用强度小于呼吸作用强度,小室内氧气浓度降低,液滴左移,c点以后液滴逐渐向右移动,在18(g)点时移至最右。分析表格中数据可知,随时间的推移,光合速率越来
50、越强,该组实验数据是在图3所示曲线ef段测得的;如果要测定该植物的真正光合作用速率,应设置如图2一样的装置,将该装置遮光放在和图2装置相同的环境条件下作为对照。14(2016徐州模拟)金鱼藻是一种高等沉水植物,有关研究结果如图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差,以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示)。据图回答下列问题:(1)该研究探讨了_光照强度、二氧化碳浓度、pH_对金鱼藻_净光合速率_的影响。(2)图a中当光照强度大于1.5103 lx时,叶绿体中ATP的移动方向是_类囊体叶绿体基质_。(3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是_pH影响光合作用和细胞呼吸中酶的
51、活性_。(4)该研究中净光合速率达到最大时所需的最低光照强度为_12.5103_。在黑暗中,金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气_8_mol,图c是在最适宜光照强度下测得的数据,假定光照强度对温度没有影响,在白天NaHCO3的浓度为20 mg/L的条件下光照12小时,一天中O2的积累量为_204_mol。解析本题考查光合作用、呼吸作用及影响净光合速率的因素,意在考查考生的理解及曲线解读能力。(1)题中实验探究了光照强度、二氧化碳浓度(不同浓度碳酸氢钠溶液提供不同浓度的二氧化碳)、pH对金鱼藻净光合速率的影响。(2)图a中光照强度大于1.5103 lx时,金鱼藻在进行光合作用,在叶绿体的类囊体上形成的ATP参与在叶绿体基质中进行的暗反应。(3)净光合速率实际光合速率呼吸速率,pH对光合作用中酶和呼吸作用中酶的活性都会产生影响,从而对净光合速率也产生影响。(4)根据图b可知,净光合速率刚达到最大时对应的光照强度为12.5103 lx,即为达到最大净光合速率所需的最小光照强度。根据图a,光照强度为0时,金鱼藻只进行呼吸作用,呼吸速率为每克鲜重每小时消耗氧气8 mol。在碳酸氢钠浓度为20 mg/L时,净光合速率为25,在一天内光照12小时金鱼藻积累或释放的氧气量为2512,再黑暗12小时金鱼藻消耗的氧气量为812,则一天中积累的氧气量为2512812204(mol)。