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專題四 細胞呼吸與光合作用 細胞呼吸與光合作用(一) 一、選擇題 1．(2017吉林長春期末)下列與綠色植物某些生理過程有關的敘述中，正確的是(　　) A．綠色植物的光反應可以在暗處進行，暗反應也可以在光下進行 B．大豆根吸收礦質(zhì)元素所需的ATP可以直接來源于光合作用 C．水果貯存時充入N2和CO2目的主要是抑制無氧呼吸，延長水果的貯存時間 D．即使給予葉綠素提取液適宜的溫度、光照和CO2，也無法檢測到有O2生成 解析：綠色植物光反應必須在光照下進行，暗反應有光無光均能進行，A錯誤；大豆根吸收礦質(zhì)元素所需的ATP直接來源于呼吸作用，光合作用光反應產(chǎn)生的ATP全部用于暗反應，B錯誤；向水果貯存?zhèn)}中充入N2和CO2的主要目的是抑制有氧呼吸，減少有機物的消耗，延長水果的倉儲時間，C錯誤；O2是光反應的產(chǎn)物，光反應的發(fā)生除了有色素外，還必須有相關酶等，D正確。 答案：D 2．下列有關細胞呼吸和光合作用的敘述，正確的是(　　) A．酵母菌細胞的呼吸方式不同，產(chǎn)生CO2的場所也不同 B．與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時間縮短 C．離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，不能完成暗反應 D．密閉玻璃容器中降低CO2供應，植物光反應不受影響但暗反應速率降低 解析：酵母菌細胞進行有氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，進行無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼吸和無氧呼吸都有CO2產(chǎn)生但產(chǎn)生CO2的場所不同，A正確；與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是溫度低，B錯誤；暗反應不需要光，離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，能完成暗反應，C錯誤；密閉玻璃容器中降低CO2供應，會導致CO2固定過程減弱，生成的C3減少，致使C3還原時消耗的[H]和ATP減少，造成光反應產(chǎn)物[H]和ATP的積累，進而使光反應速率降低，D錯誤。 答案：A 3.如圖曲線Ⅰ表示黃豆光合作用速率與光照強度的關系(適宜溫度、CO2濃度為0.03%)。在y點時改變某條件，曲線變?yōu)棰?。下列分析合理的?　　) A．與y點相比，x點葉綠體中的C3含量較低 B．在y點時，升高溫度導致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C．制約x點光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D．制約z點光合作用的因素可能是CO2濃度 解析：與y點相比較，x點時光照強度較弱，光反應提供的[H]和ATP較少，C3化合物還原減少，導致C3含量較y點時高，A錯誤；題目中提到是在適宜溫度下，如果再提高溫度，會降低光合作用速率，B錯誤；制約x點時光合作用的因素主要是光照強度，C錯誤；z點在圖中Ⅰ曲線上，表示在適宜溫度下，提高光照強度光合速率不再提高，說明此點限制光合速率的因素不是溫度和光照強度，可能是CO2濃度，D正確。 答案：D 4．(2017山東煙臺期末)科學家往小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同時間的光照，結果如下表。 實驗組別 光照時間(s) 放射性物質(zhì)分布 1 2 大量3磷酸甘油酸(三碳化合物) 2 20 12種磷酸化糖類 3 60 除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機酸等 根據(jù)上述實驗結果分析，下列敘述不正確的是(　　) A．本實驗利用小球藻研究的是光合作用的暗反應階段 B．每組照光后需將小球藻進行處理使酶失活，才能測定放射性物質(zhì)分布 C．CO2進入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是12種磷酸化糖類 D．實驗結果說明光合作用產(chǎn)生的有機物還包括氨基酸、有機酸等 解析：該實驗是利用放射性的14CO2探究光合作用中碳元素的轉移途徑，題表結果表明二氧化碳主要參與光合作用的暗反應過程，A正確；每組照光后需將小球藻進行處理使酶失活，防止細胞內(nèi)化學反應的進行，才能測定放射性物質(zhì)分布，B正確；CO2進入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是3磷酸甘油酸(三碳化合物)，C錯誤；表中實驗結果說明光合作用產(chǎn)生的有機物還包括氨基酸、有機酸等，D正確。 答案：C 5．將某株植物置于CO2濃度適宜、水分充足、光照強度合適的環(huán)境中，測定其在不同溫度下的光合作用強度和細胞呼吸強度，得到下圖的結果。下列敘述錯誤的是(　　) A．若每天的日照時間相同，則該植物在15 ℃的環(huán)境中積累有機物的速率最快 B．若每天的日照時間少于12 h，相比于5 ℃，該植物在25 ℃環(huán)境中生長更快 C．若每天的日照時間為12 h，則該植物在35 ℃環(huán)境中無法生存 D．由圖可知，在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度對該植物的細胞呼吸幾乎沒有影響 解析：據(jù)圖可知，15 ℃時，該植物的凈光合作用強度最大，有機物積累速率最快，A正確；設日照時間為x，可以列兩個方程：5 ℃時，一晝夜的有機物積累可以用方程y1＝4x－124表示；25 ℃時，一晝夜的有機物積累可以用方程y2＝6x－224表示，當x＝12時，y1＝y(tǒng)2，當x>12時，y1y2，即x<12時，應當是5 ℃環(huán)境中該植物生長更快，B錯誤；若日照時間為12 h,35 ℃時該植物一晝夜的有機物積累為512－324<0，則該植物無法生長，C正確；由圖可知，在5～15 ℃范圍內(nèi)，溫度對該植物細胞呼吸幾乎沒有影響，D正確。 答案：B 6．如圖表示某種植物的葉肉細胞中的A、B兩種細胞器及在這兩種細胞器中所進行的生理活動之間的關系。下列說法正確的是(　　) A．A細胞器內(nèi)生理活動的強度小于B細胞器內(nèi)生理活動的強度 B．A、B兩種細胞器都能產(chǎn)生ATP，產(chǎn)生的ATP都從細胞器中運出 C．圖示葉肉細胞中有有機物的積累，細胞能夠正常生長 D．改變光照強度一定會改變A細胞器中生理活動的強度 解析：A細胞器吸收的二氧化碳多于B細胞器釋放的二氧化碳，因此A細胞器內(nèi)生理活動的強度大于B細胞器內(nèi)生理活動的強度，A錯誤；葉綠體光反應產(chǎn)生的ATP被暗反應消耗，不能從葉綠體中運出，B錯誤；由題圖可知，該葉肉細胞中光合作用強度大于呼吸作用強度，存在有機物積累，細胞能正常生長，C正確；當光照強度達到飽和后，增加光照強度，光合作用強度不會改變，D錯誤。 答案：C 二、非選擇題 7．科學家從發(fā)菜藻體中分離出細胞進行液體懸浮培養(yǎng)。通過實驗測定了液體懸浮培養(yǎng)條件下溫度對離體發(fā)菜細胞的光合與呼吸速率的影響，其他條件均正常，結果如下圖所示。請分析作答： (1)發(fā)菜細胞與水綿細胞相比，最根本的區(qū)別是發(fā)菜細胞__________________。據(jù)圖分析，離體發(fā)菜細胞生長的最適溫度是________℃。 (2)據(jù)圖可知離體發(fā)菜細胞的光合作用和呼吸作用都受溫度的影響，其中與________作用有關的酶的最適溫度更高，光合速率與呼吸速率相等時對應的溫度是________℃。 (3)若在持續(xù)保持溫度為35 ℃的條件下，長時間每天12小時光照、12小時黑暗交替，離體發(fā)菜細胞________(填“能”或“不能”)正常生長，原因是________。 (4)在離體發(fā)菜細胞培養(yǎng)過程中，當其他條件不變突然增強光照時，短時間內(nèi)細胞中C3的含量將減少，其原因是_________________________________。 解析：(1)發(fā)菜是原核生物而水綿是真核生物，它們的細胞最根本的區(qū)別是發(fā)菜細胞沒有核膜包被的細胞核。由圖分析可知光下放氧速率代表了凈光合作用，黑暗條件下吸氧速率代表的是呼吸速率，所以離體發(fā)菜細胞生長的最適溫度是凈光合速率最大時所對應的溫度25 ℃。(2)由圖可知與呼吸作用有關的酶的最適溫度更高，因為圖中呼吸速率還在上升，光合速率和呼吸速率相等時凈光合速率應為0，對應圖中的45 ℃。(3)由圖可知35 ℃時凈光合速率和呼吸速率相同，即真實光合速率是呼吸速率的2倍，離體發(fā)菜細胞進行12小時光合作用制造的有機物量等于24小時呼吸作用消耗的有機物量，因此一晝夜有機物積累量為0，所以離體發(fā)菜細胞不能正常生長。(4)突然增加光照強度，光反應產(chǎn)生的ATP和[H]增多，ATP和[H]用于C3的還原，C3還原加快，在細胞內(nèi)C3的含量減少。 答案：(1)沒有核膜包被的細胞核　25 (2)呼吸　45 (3)不能　35 ℃時離體發(fā)菜細胞的真實光合速率是呼吸速率的2倍，離體發(fā)菜細胞進行12小時光合作用制造的有機物量等于24小時呼吸作用消耗的有機物量，因此一晝夜有機物積累量為0 (4)增強光照，細胞中ATP和[H]的量增加，C3的還原加快 8．為驗證KHCO3對某植物幼苗光合作用的影響，稱取其幼葉3 g，均分為兩份，分別做如下實驗。(實驗中使用的氧電極可測量溶液中O2變化的速率) 實驗一：采用差速離心法將一份葉片制備葉綠體，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO3溶液中，在適宜光照、20 ℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其O2釋放速率。 實驗二：將另一份葉片切成約1.0 mm1.0 mm小塊，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO3溶液中，在適宜光照、20 ℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其O2釋放速率。實驗結果如下圖。請回答： (1)在光合作用的光反應中，水在光下分解為________。 暗反應中CO2的固定是在葉綠體的________完成的。 (2)在實驗的濃度范圍內(nèi)，隨著KHCO3溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的________均上升，原因是_____________________________________________。 (3)在適宜光照、溫度和相同KHCO3溶液濃度下，葉綠體的O2釋放速率________葉切片的O2釋放速率。原因可能是____________________。 (4)為探究第(3)題的原因分析是否正確，設計以下實驗方案，請補充：稱取________g上述植物幼葉，切成約1.0 mm1.0 mm小塊，均分為4組，分別置于0、0.01、0.05、0.1 molL－1的KHCO3溶液中，在________條件下，分別用氧電極測定其____________。 解析：(1)在光合作用的光反應中，水在光下分解產(chǎn)生[H]、O2。暗反應中CO2的固定是在葉綠體的基質(zhì)中完成的。(2)在實驗的濃度范圍內(nèi)，隨著KHCO3溶液濃度的升高，為光合作用提供的CO2濃度增加，光合作用增強，因此葉綠體、葉切片的O2釋放速率均上升。(3)在適宜光照、溫度和相同KHCO3溶液濃度下，由于葉切片光合作用產(chǎn)生的O2一部分被呼吸作用消耗，因此葉綠體的O2釋放速率大于葉切片的O2釋放速率。(4)要探究第(3)題的原因分析是否正確，只需設置實驗二的對照實驗即可，即其他操作均相同，但是將葉切片放在黑暗、20 ℃恒溫條件下，來測定其氧氣消耗速率。 答案：(1)[H]、O2　基質(zhì) (2)O2釋放速率　光合作用所需的CO2濃度增加 (3)大于　葉切片光合作用產(chǎn)生的O2一部分被呼吸作用消耗 (4)1.5　黑暗、20 ℃恒溫　O2消耗速率(或呼吸速率) 9．某生物興趣小組研究了不同遮光處理對鐵線蓮光合作用的影響，結果如表所示，請分析回答問題：(葉綠素a/b表示葉綠素a含量與葉綠素b含量之比) 遮光比例 (%) 葉綠素 a/b 葉綠素含量 (mg/g) 凈光合速率 (μmolm－2 s－1) 植株干 重(g) 0 4.8 2.1 8.0 7.5 10 5.3 2.3 9.6 9.9 30 5.2 2.4 8.9 9.2 50 4.4 2.6 5.2 7.2 70 4.1 2.9 2.7 4.8 90 3.3 3.0 0 3.2 (1)從鐵線蓮綠葉中提取色素時，為保護色素而需添加的化學藥品是________。 (2)鐵線蓮進行光合作用時，葉綠體中ADP的產(chǎn)生場所是葉綠體的________。 (3)當遮光比例達到30%～50%時，遮光比例與葉綠素a、b含量的關系是__________，該實驗的植物體內(nèi)有機物總量與實驗開始前相比________(填“基本不變”“增加”或“減少”)。 (4)與10%遮光處理相比，不遮光處理的植株有明顯的“午休”現(xiàn)象，植株干重較低。因此在生產(chǎn)中為了保證鐵線蓮的產(chǎn)量，應該采取的措施是________。 (5)該小組欲測定鐵線蓮葉片在25 ℃下的呼吸速率，設計了簡要的實驗，思路如下：將上述植物葉片置于密閉容器中，在25 ℃、10%遮光條件下，測定葉片CO2的釋放量。該實驗思路有一處錯誤，請指出并給予改正： ___________。 解析：(1)從鐵線蓮綠葉中提取色素，碳酸鈣的作用在于保護葉綠素不被破壞。(2)葉綠體基質(zhì)消耗ATP產(chǎn)生ADP，類囊體薄膜利用ADP合成ATP，所以葉綠體中ADP的產(chǎn)生場所是葉綠體基質(zhì)。(3)由表可知，當遮光比例達到30%～50%時，隨著遮光比例增加，葉綠素含量增加，葉綠素a/b的比例降低，說明葉綠素b含量增加更多。(4)不遮光時，光照強度過大，引起氣孔關閉，CO2吸收不足，導致光合作用速率下降。所以要對鐵線蓮進行適當?shù)恼诠馓幚怼?5)測定植物呼吸速率要排除光合作用的影響，應在黑暗條件下進行。 答案：(1)碳酸鈣　(2)基質(zhì)　(3)隨著遮光比例的增加，葉綠素a、b的含量都增加，而且葉綠素b含量增加幅度(比例)更大　增加　(4)對鐵線蓮進行適當?shù)恼诠馓幚怼?5)10%的遮光條件應改為黑暗條件 10．某實驗小組查閱資料了解到以下原理：將葉綠體分離后置于試管中，若在試管中加入適當?shù)摹皻涫荏w”如二氯酚吲哚酚(簡稱DCPIP)，那么照光后便會使水分解并放出O2，這個反應被稱為“希爾反應”，反應的過程如圖(DCPIP是一種氫受體，在氧化態(tài)時是藍色，在還原態(tài)時是無色)?，F(xiàn)有如下材料和用品：離體葉綠體、0.5 mol/L蔗糖溶液、濃度為1%DCPIP溶液、蒸餾水、量筒、錫箔紙、試管若干、離心機。請完成實驗設計并回答有關問題： DCPIP(藍色)＋H2ODCPIP－H2(無色)＋O2 實驗步驟： 第一步：離體葉綠體，加入0.5 mol/L蔗糖溶液制備成葉綠體懸浮液。 第二步： 組別 加入試劑 處理方法 試管1 1%DCPIP 0.5 mL和葉綠體懸浮液5 mL 光照 試管2 ① 黑暗 試管3 1%DCPIP 0.5 mL和蔗糖溶液5 mL ② 第三步：一段時間后，各試管用離心機離心5分鐘。 (1)完成上述表格中的內(nèi)容： ①__________________________________________________________________； ②__________________________________________________________________。 (2)觀察結果：離心后試管1、2內(nèi)上清液的顏色依次是________。試管3的顏色出現(xiàn)的原因是_________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)實驗分析與思考：配制葉綠體懸浮液時加入0.5 mol/L 蔗糖溶液的目的是________。 (4)希爾反應模擬了葉綠體光合作用中________階段的部分變化。希爾反應活力可通過測定DCPIP溶液的顏色變化得到，也可通過測定________得到。 解析：(1)分析實驗表格設置可知，試管1和2為一組對照實驗，實驗自變量為處理方法不同，其他條件均應相同，故試管2中應加入①1%DCPIP 0.5 mL和葉綠體懸浮液5 mL。試管1和3為一組對照實驗，實驗自變量為處理方法不同，因此試管3應用光照處理。(2)試管1中DCPIP在光照條件下發(fā)生了水的光解產(chǎn)生還原性氫，變成還原態(tài)的無色物質(zhì)；試管2中由于沒有光照，水不發(fā)生光解，DCPIP物質(zhì)處于氧化態(tài)的藍色；試管3由于沒有加入葉綠體懸液，不發(fā)生光反應，試管也顯藍色。(3)配制葉綠體懸浮液時加入0.5 mol/L蔗糖溶液是為了形成等滲溶液，防止葉綠體由于滲透作用吸水漲破。(4)希爾反應模擬了葉綠體光合作用中光反應階段的部分變化，希爾反應活力可通過測定DCPIP溶液的顏色變化得到，也可通過測定光反應中水的光解釋放的氧氣量得到。 答案：(1)1%DCPIP 0.5 mL和葉綠體懸浮液5 mL　光照　(2)無色、藍色　試管3由于沒有加入葉綠體，不發(fā)生光反應，試管也顯藍色　(3)形成等滲溶液　(4)光反應　釋放的氧氣量 細胞呼吸與光合作用(二) 一、選擇題 1．在置于黑暗條件下葉綠體懸浮液中加入適量NaH14CO3溶液，再給予瞬時光照。下列說法正確的是(　　) A．黑暗條件下，葉綠體基質(zhì)中不存在C3和C5 B．黑暗條件下，葉綠體懸浮液不能合成ATP和[H] C．瞬時光照后，(CH2O)出現(xiàn)放射性比C3化合物早 D．光照瞬間，C3含量迅速增加而C5含量迅速減少 解析：黑暗條件下，葉綠體基質(zhì)中也存在C3和C5，只不過缺少ATP和[H]，C3還原不能持續(xù)進行，A錯誤；黑暗條件下，光反應不能進行，葉綠體懸浮液不能合成ATP和[H]，B正確；瞬時光照后，(CH2O)出現(xiàn)放射性比C3化合物晚，C錯誤；光照瞬間，C3含量迅速減少而C5含量迅速增加，D錯誤。 答案：B 2．下列關于細胞呼吸的敘述不正確的是(　　) A．有氧呼吸和無氧呼吸共同的中間產(chǎn)物有丙酮酸 B．葉肉細胞中細胞呼吸產(chǎn)生的ATP不能用于光合作用的暗反應 C．無氧呼吸釋放少量能量，不徹底氧化產(chǎn)物中儲存有能量未釋放 D．人體長時間的劇烈運動肌肉細胞產(chǎn)生CO2的量多于O2的消耗量 解析：有氧呼吸和無氧呼吸第一階段是相同的，都產(chǎn)生丙酮酸，A正確；葉肉細胞中細胞呼吸產(chǎn)生的ATP是不能用于光合作用的暗反應的，暗反應需要的ATP只能來自光反應，B正確；無氧呼吸釋放的能量少，因為還有較多的能量儲存在不徹底氧化產(chǎn)物中，C正確；人體長時間的劇烈運動肌肉會進行無氧呼吸，但人體無氧呼吸不產(chǎn)生二氧化碳，所以細胞產(chǎn)生的二氧化碳和消耗的氧氣量是相等的，D錯誤。 答案：D 3．如圖表示某植物葉肉細胞內(nèi)光合作用的生理過程，下列相關敘述正確的是(　　) A．葉黃素缺失突變體與正常植株相比，若給予紅光照射，則光吸收差異顯著 B．過程Ⅱ為暗反應，在類囊體薄膜上產(chǎn)生的2和3只能用于暗反應還原C3 C．若降低周圍環(huán)境中的CO2濃度，則釋放O2的速率不變 D．若該細胞凈光合速率大于0，推測該植物體能積累有機物從而使植株干重增加 解析：葉黃素主要吸收藍紫光，因此給予紅光照射，葉黃素缺失突變體與正常植株相比，光吸收差異不顯著，A錯誤；圖中Ⅰ表示光反應，Ⅱ表示暗反應，2表示ATP,3表示[H]，過程Ⅰ產(chǎn)生的ATP和[H]只能用于過程Ⅱ，不能用于其他的生命活動，B正確；CO2供應減少，直接影響CO2的固定(C3的生成量減少)，而短時間內(nèi)不影響C3的還原(C3的消耗量不變)，因此導致C3含量減少，C3還原利用的ATP和[H]減少，進而導致光反應減弱，因此釋放O2的速率減小，C錯誤；該細胞為葉肉細胞，若該葉肉細胞凈光合速率大于0，只能推出該細胞此刻有有機物積累，不能推斷出整個植株的有機物含量變化，D錯誤。 答案：B 4．下表是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)測定夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時后平均氧濃度，并比較計算后的數(shù)據(jù)。下列有關分析正確的是(　　) 水深(m) 1 2 3 4 白瓶中O2濃度(g/m3) ＋3 ＋1.5 0 －1 黑瓶中O2濃度(g/m3) －1.5 －1.5 －1.5 －1.5 A.水深1 m處白瓶中水生植物24小時制造的氧氣為3 g/m3 B．水深2 m處黑瓶中水生植物不能進行水的光解但能進行C3的還原 C．水深3 m處白瓶中水生植物產(chǎn)生ATP的細胞器是葉綠體和線粒體 D．水深4 m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進行光合作用 解析：白瓶透光，瓶內(nèi)生物可進行光合作用和呼吸作用，黑瓶不透光，瓶內(nèi)生物只能進行呼吸作用。在相同條件下培養(yǎng)一定時間，黑瓶中所測得的數(shù)據(jù)表示瓶內(nèi)生物呼吸作用所消耗的氧氣量，為1.5 g/m3，白瓶中所測得的數(shù)據(jù)表示瓶內(nèi)生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量的差值。綜上分析可知：在水深1 m處白瓶中水生植物24小時制造的氧氣量為3＋1.5＝4.5(g/m3)，A錯誤；水深2 m處黑瓶中水生植物不能進行光合作用，也就不能進行水的光解和C3的還原，B錯誤；水深3 m處白瓶中水生植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量相等，因此產(chǎn)生ATP的細胞器是葉綠體和線粒體，C正確；在水深4 m處白瓶中水生植物24小時制造的氧氣量為－1＋1.5＝0.5(g/m3)，能進行光合作用，D錯誤。 答案：C 5．夏季晴天，將密閉在玻璃罩中的某綠色植物置于室外，從凌晨0時開始，定期測定玻璃罩中某種氣體含量，結果如圖。下列分析正確的是(　　) A．本實驗測定的氣體是CO2 B．該植物進行光合作用的起始時間是6時 C．若9時和12時合成有機物的速率相等，則9時的呼吸速率小于12時 D．與0時相比較，24時該植物的干重減少 解析：從曲線可知，6點開始該密閉玻璃罩中該種氣體開始增加，一直到18時達到最高值然后開始下降，由此可知該氣體應是O2，故A錯；6時和18時這兩點表示24小時內(nèi)氧氣的最低值與最高值，這兩個關鍵點表示光合速率和呼吸速率相等，所以光合作用的起始時間應在6時之前，故B錯；如果9時和12時合成有機物的速率相等，就表示9時和12時的總的光合速率相等，總光合速率(合成有機物的速率)＝凈光合速率(氧氣的釋放速率)＋呼吸速率，由圖示可知9時氧氣的釋放速率比12時要快，則9時的呼吸速率小于12時的，故C對；一晝夜從0時到24時，由于0時氧含量低于24時，說明在這一晝夜內(nèi)有機物的積累量增加了，故密閉玻璃罩內(nèi)該植物的干重增加，故D錯。 答案：C 6．某科研所為提高蔬菜產(chǎn)量進行了相關生理活動的研究(均在最適溫度下進行)，結果如圖所示，相關分析合理的是(　　) A．圖一可見呼吸底物為葡萄糖，O2濃度為A時，O2的吸收量等于CO2的釋放量 B．圖一中DE段CO2的釋放量有所下降可能是由于溫度抑制了酶的活性 C．圖二可見乙品種比甲品種呼吸速率低，且乙品種比甲品種更適于生長在弱光環(huán)境中 D．圖二中F點時甲的葉肉細胞中消耗ADP的場所是葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 解析：A點表示植物進行無氧呼吸和有氧呼吸放出的CO2量相同，此時O2的吸收量等于CO2釋放量的一半，A錯誤；由于該研究均在最適溫度下進行，應排除溫度對酶活性的抑制，推測應為反應底物數(shù)量減少造成的，B錯誤；根據(jù)圖二可知，乙品種更容易達到光補償點和光飽和點，因此可推斷乙品種更適于生長在弱光環(huán)境中，C正確；圖二中F點時甲的葉肉細胞只進行呼吸作用，不進行光合作用，因此不存在葉綠體消耗ADP這一過程，D錯誤。 答案：C 二、非選擇題 7．下圖1表示某植物細胞的部分生理過程示意圖，①～③代表生理過程，圖2表示該植物葉片CO2釋放量隨光照強度變化的曲線，S代表有機物量。據(jù)圖回答下列問題： (1)圖1中，過程①的H2O產(chǎn)生于__________(場所)，該植物細胞處于圖2中A點時，產(chǎn)生[H]的部位是________。 (2)光照過強、高溫或干旱會導致植物光合作用速率下降，主要原因是_________， 此時C3的生成速率會________(填“增大”或“降低”)。 (3)當植物細胞發(fā)生圖1中的過程③時，此時的光照強度可對應圖2的________(填“OB段”“OD段”或“BD段”)，此區(qū)段內(nèi)植物細胞光合作用有機物的實際產(chǎn)生量為________(用圖中符號表示)，圖2中當光照強度處于OD之間，光合作用有機物的凈積累量為________(用圖中符號表示)。 (4)若已知光合作用和呼吸作用的最適溫度為25 ℃和30 ℃，當環(huán)境溫度由25 ℃升高到30 ℃時，圖2中B、C兩點的變化情況是__________。 解析：(1)分析圖1可知：過程①為線粒體內(nèi)膜上進行的有氧呼吸第三階段，所以過程①的H2O產(chǎn)生于線粒體內(nèi)膜。圖2中A點時，光照強度為零，光合作用不能進行，但能進行有氧呼吸，有氧呼吸的第一、第二階段會有[H]產(chǎn)生，其場所分別是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。(2)光照過強、高溫或干旱會導致植物葉片的氣孔關閉，引起CO2供應不足，暗反應受阻，進而導致光合速率下降，此時C3的生成速率會降低。(3)圖1中的過程③表示O2擴散至細胞外，當植物細胞發(fā)生過程③時，說明其光合作用速率大于呼吸作用速率，此時的光照強度可對應圖2的BD段。分析圖2可知：光照強度處于BD段內(nèi)植物細胞光合作用有機物的實際產(chǎn)生量為S2＋S3；當光照強度處于OD之間，光合作用有機物的凈積累量為S2－S1。(4)圖2中B、C兩點分別表示光補償點(光合作用強度和呼吸作用強度相等時的光照強度)和光飽和點(光合作用強度達到最大值時所需要的最小光照強度)時對應的光合作用強度。已知光合作用和呼吸作用的最適溫度為25 ℃和30 ℃，當環(huán)境溫度由25 ℃升高到30 ℃時，光合作用強度降低，呼吸作用強度升高，使得B點右移，C點上移。 答案：(1)線粒體內(nèi)膜　細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì) (2)氣孔關閉，CO2供應不足，導致暗反應受阻　降低 (3)BD段　S2＋S3　S2－S1 (4)B點右移，C點上移(或答“B點右移，C點向左上方移”) 8．(2017山東棗莊模擬)取生長旺盛的綠葉，用直徑為1 cm打孔器打出小圓片若干(注意避開大葉脈)，抽出小葉圓片內(nèi)的氣體，并在黑暗處用清水處理使小葉圓片細胞間隙充滿水，然后平均分裝到盛有等量的不同濃度的富含CO2溶液的小燒杯中，置于光照強度和溫度恒定且適宜的條件下，測得各組小葉圓片上浮至液面所需平均時間，將記錄結果繪制成曲線如圖1。 (1)該實驗的目的是________________________________________________。 (2)與a濃度相比，b濃度CO2時小葉圓片葉肉細胞的類囊體薄膜上[H]的生成速率________(填“快”“相等”或“慢”)，此時小葉圓片的葉肉細胞中能產(chǎn)生ATP的細胞器有________。 (3)當CO2濃度大于c時，隨著CO2濃度的增大，小葉圓片中有機物的積累速率________(填“加快”“不變”或“減慢”)。 (4)另取若干相同的小葉圓片分別置于溫度保持相同且適宜，溶液CO2濃度為a的小燒杯中，選用40 W的臺燈作為光源，通過改變光源與小燒杯之間的距離進行實驗，根據(jù)實驗結果繪制成圖2曲線(X1>0，X是光源與小燒杯的距離)。限制AB段凈光合速率的主要外界因素是________，C點的含義是________________。 解析：(1)由圖1可以分析出，實驗的目的是探究二氧化碳濃度對光合作用速率的影響。(2)二氧化碳濃度b濃度大于a濃度，b濃度時葉肉細胞生成的C3增多，消耗的[H]增多，則[H]的生成速率增加。此時葉肉細胞中既可進行呼吸作用也可進行光合作用，所以能產(chǎn)生ATP的細胞器有葉綠體和線粒體。(3)當CO2濃度大于c時，隨著CO2濃度的增大，可從圖1中看出光合作用減弱，所以有機物的積累速率減慢。(4)限制AB段凈光合速率的主要外界因素是CO2濃度，此時光強不是限制光合作用的因素。C點氧氣的釋放速率為0，表示凈光合作用速率為0，此時光合作用速率和呼吸作用速率相等。 答案：(1)探究二氧化碳濃度對光合作用速率的影響 (2)快　葉綠體、線粒體 (3)減慢 (4)CO2濃度　小葉圓片光合作用速率等于呼吸作用速率(凈光合作用速率為零) 9．有兩種植物，一種在強光下生長，一種在蔭蔽處生長。從這兩種植物上各取一片相似的葉片，分別放在兩個相同的密閉透明盒子中，在最適宜溫度條件下，逐漸增加光照強度，測定放氧速率的數(shù)據(jù)如表所示。 光照強度[μmol光子/ (m2s)] 0 10 25 50 100 250 500 600 放氧速率[μmol O2/(m2s)] 葉片A －20 －10 －5 －1 5 15 28 28 葉片B －2 －0.5 1.5 3 6 10 12 11 (1)由表中數(shù)據(jù)可以推測，取自蔭蔽處生長的葉片是________；當光照強度大于600 μmol光子/(m2s)時，可推知葉片A放氧速率主要受____________限制；此時，葉肉細胞產(chǎn)生CO2的部位是________________。 (2)若繪制A、B兩葉片放氧速率曲線圖，則大約在175 μmol光子/(m2s)時兩條曲線相交，此交點的生物學含義是______________________。 (3)光照強度為500 μmol光子/(m2s)時，葉片B的真正光合速率為________μmol O2(m2s)，隨著光照時間的延長，放氧速率下降的原因是___________________。 解析：(1)分析表中數(shù)據(jù)可知，葉片B的光補償點和光飽和點都小于葉片A，故取自蔭蔽處生長的葉片是B。當光照強度大于600 μmol光子/(m2s)時，光照強度不再是限制因素，且實驗是在最適溫度下進行的，故可推知此時葉片A放氧速率主要受密閉盒子中二氧化碳濃度的限制。葉肉細胞有氧呼吸第二階段產(chǎn)生CO2，部位是線粒體基質(zhì)。(2)放氧速率代表的是凈光合速率，故若大約在175 μmol光子/(m2s)時A、B兩葉片放氧速率曲線相交，此交點的生物學含義是A、B兩葉片凈光合速率相等。(3)光照強度為500 μmol光子/(m2s)時，葉片B的真正光合速率為呼吸速率與凈光合速率之和，即2＋12＝14[μmolO2/(m2s)]，隨著光照時間的延長，密閉的盒子中二氧化碳的濃度不斷下降，抑制了暗反應，使光反應速率也下降，從而導致放氧速率下降。 答案：(1)B　CO2濃度　線粒體基質(zhì)　(2)A、B兩葉片凈光合速率相等 (3)14　密閉的盒子中二氧化碳的濃度不斷下降，抑制了暗反應，使光反應速率下降 10．下圖是綠色植物葉肉細胞中光合作用與有氧呼吸過程及其關系的圖解，其中Ⅰ～Ⅳ表示相關過程，a～e表示有關物質(zhì)，請據(jù)圖回答下列問題： (1)Ⅰ為Ⅱ提供的d和e被用于Ⅱ中________過程。 (2)Ⅲ過程發(fā)生的場所是________。a物質(zhì)可以在光合作用________階段被消耗，可以在有氧呼吸第________階段產(chǎn)生。a中的氫元素最終來源于有氧呼吸反應物________(填物質(zhì)名稱)中的氫。 (3)若為Ⅱ過程提供用14C標記的c物質(zhì)后，檢測到14C 在光合作用中的轉移途徑為________，該種研究方法稱為____________。圖中c物質(zhì)產(chǎn)生后進入相鄰葉肉細胞中被利用至少穿過________層磷脂分子層。 (4)若為該植物提供18O標記的O2，光照條件下放置一段時間后能在下列________(填字母)中檢測到18O。 A．水　　　　　　　　 B．二氧化碳 C．葡萄糖 D．丙酮酸 解析：(1)光反應過程為暗反應過程提供[H]和ATP，d和e分別是[H]和ATP，用于C3的還原。(2)有氧呼吸的第一階段發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，a是水分子，可以在光合作用的光反應階段被消耗，可以在有氧呼吸第三階段產(chǎn)生。有氧呼吸產(chǎn)生的H2O中的氫元素來源于第一、第二階段的反應物，最終來源于有氧呼吸反應物葡萄糖和水。(3)14C在光合作用中的轉移途徑是14CO2→14C3→(14CH2O)，該種研究方法為同位素標記法。物質(zhì)c為二氧化碳，產(chǎn)生后進入相鄰葉肉細胞內(nèi)被利用，要依次穿過線粒體雙層膜、細胞膜、相鄰細胞的細胞膜、葉綠體雙層膜，共穿過6層膜，即12層磷脂分子。(4)在適宜光照條件下為植物提供含18O的O2，則18O參與有氧呼吸第三階段可生成HO，HO參與有氧呼吸第二階段可產(chǎn)生C18O2，則C18O2參與光合作用生成的葡萄糖中也會檢測到18O，葡萄糖又會分解為丙酮酸，故丙酮酸中也可檢測到18O。 答案：(1)C3的還原　(2)細胞質(zhì)基質(zhì)　光反應　三　葡萄糖和水 (3)14CO2→14C3→14C6H12O6　同位素標記法　12　(4)ABCD 11．為探究不同波長的光和CO2濃度對葡萄試管苗光合作用的影響，用40 W的白色、紅色和黃色燈管作光源，設置不同CO2濃度，處理試管苗。培養(yǎng)一段時間后，測定試管苗的凈光合速率(凈光合速率＝真正光合速率－呼吸速率)，結果如圖，回答問題： (1)光合作用中，催化三碳化合物還原的酶存在于______________中。 (2)據(jù)圖分析，a點的凈光合速率大于c點，從光合作用的角度分析，原因是_____________； 在紅光條件下，CO2濃度為300 μLL－1時，對葡萄試管苗所有能進行光合作用的細胞來說，葉綠體消耗的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量。 (3)為探究黃光培養(yǎng)條件下葡萄試管苗的葉綠素含量是否發(fā)生改變，提出實驗思路如下：分別取________和黃光條件下培養(yǎng)的試管苗葉片，提取其中的色素并分離，通過比較濾紙條上葉綠素a、葉綠素b色素帶的________來判斷葉綠素含量是否發(fā)生改變。 (4)在溫室中增施農(nóng)家肥可以提高植物光合作用效率，其原因是：一方面農(nóng)家肥含有______________；另一方面農(nóng)家肥中的有機物被分解者分解時會____________。 解析：(1)三碳化合物的還原發(fā)生于暗反應階段，場所是葉綠體基質(zhì)，故催化三碳化合物還原的酶存在于葉綠體基質(zhì)中。(2)葉綠體中的色素吸收紅光多于黃光，紅光條件下光合速率較大，故a點的凈光合速率大于c點。在紅光條件下，CO2濃度為300 μLL－1時植株凈光合速率為0，但植株有許多細胞不能進行光合作用，而所有細胞都需要進行呼吸作用，所以進行光合作用的細胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，故光合作用細胞葉綠體消耗的CO2量大于細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量。(3)要探究黃光培養(yǎng)條件下葡萄試管苗的葉綠素含量是否發(fā)生改變，可以分別取白光(或自然光，作為對照)和黃光條件下培養(yǎng)的試管苗葉片，提取其中的色素并用紙層析法分離，通過比較濾紙條上的葉綠素a、b色素帶的寬窄(或葉綠素a、b色素帶顏色深淺)來判斷葉綠素含量是否發(fā)生改變。(4)在溫室中增施農(nóng)家肥可以提高植物光合作用效率，其原因是農(nóng)家肥中的有機物被分解者分解時會產(chǎn)生CO2為光合作用提供原料，同時農(nóng)家肥含有多種植物生長必需的礦物質(zhì)元素。 答案：(1)葉綠體基質(zhì) (2)葉綠體中的色素吸收紅光多于黃光，a點真正光合速率更高，所以a點凈光合速率大于c點　大于 (3)白光(或自然光)　寬窄(或顏色的深淺) (4)大量的礦質(zhì)元素　產(chǎn)生CO2為光合作用提供原料