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1、影响光合作用的因素及相关曲线分析影响光合作用的因素及相关曲线分析 一、选择题 1某生物小组在适宜条件下用一密闭的无色透明玻璃钟罩培养番茄幼苗，在实验过程 中( ) A叶绿体中 C5化合物含量减少 B装置中 O2浓度一直升高 C净光合速率逐渐减小到 0 D装置中 CO2浓度逐渐降低到 0 解析：选 C 正常情况下，植物的光合作用大于呼吸作用，因此，随光合作用的进行， 装置中的 CO2越来越少，光合速率也逐渐降低，当光合速率等于呼吸速率时，装置中 CO2浓 度不再发生变化，净光合速率逐渐减小到 0。 2(2019南通中学段考)如图是绿色植物叶肉细胞的部分代谢过程图解，相关叙述正 确的是( ) A过
2、程表示光合作用暗反应，无光条件下能正常进行 B过程发生在细胞质基质中，所有活细胞都能进行 C过程表示有氧呼吸第二阶段，无氧条件下能正常进行 D过程产生的H、ATP、CO2都用于过程 解析 ： 选 B 过程表示的是光合作用的暗反应阶段 C3的还原，需要消耗光反应阶段产 生的H和 ATP；过程表示的是有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，无氧呼吸全 过程发生在细胞质基质中 ； 过程是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质，无氧条件下 不能正常进行 ； 过程是有氧呼吸的第二阶段， 产生的H用于有氧呼吸的第三阶段， 还原H， 不能用于过程的光合作用。 3某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，
3、对该植物生理特性理解错误 的是( ) A呼吸作用的最适温度比光合作用的高 B净光合作用的最适温度约为 25 C在 025 范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大 D适合该植物生长的温度范围是 1050 解析：选 D 从第二幅图的曲线中可以看出，光合作用的最适温度为 30 左右，呼吸 作用的最适温度为 55 左右，因此呼吸作用的最适温度比光合作用的高；从第一幅图的曲 线中可以看出，净光合作用的最适温度为 25 左右 ； 通过第二幅图的曲线可以看出，在 0 25 范围内，光合作用曲线变化明显大于呼吸作用曲线 ； 植物总光合作用大于呼吸作用时， 即净光合作用大于 0 时，适合植物的生长 ；
4、 从图中可以看出，适合该植物生长的温度范围是 1045 。 4.某校生物兴趣小组在玻璃温室里进行植物栽培实验。他们对 室内空气中的 CO2 含量进行了 24 h 测定，并根据数据绘制成如图 曲线。图中表示光合速率等于呼吸速率的点是( ) Aa、b Bb、c Ca、c Da、d 解析：选 B ab 段 CO2波度是升高的，表示光合速率小于呼吸速率，b 点时 CO2浓度不 再升高，说明光合速率等于呼吸速率。bc 段 CO2浓度降低说明光合速率大于呼吸速率，c 点 时 CO2浓度不再下降，说明光合速率等于呼吸速率。 5(2019盐城中学调研)某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验，将一枝 伊乐
5、藻浸在加有适宜培养液的大试管中， 以白炽灯作为光源， 移动白炽灯调节其与大试管的 距离，分别在 10 、20 和 30 下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间枝条产生 的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( ) A该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响 Ba 点和 c 点的限制因素分别为温度和光照强度 Cb 点条件下伊乐藻能进行光合作用 D若在缺镁的培养液中进行此实验则 b 点向右移动 解析：选 D 由图可知，该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响。a 点距离 改变不影响气泡，而温度改变则气泡明显变化，所以限制因素是温度；在三条曲线中，c 点 都处于曲线的下降阶段， 即
6、光合强度随着光照强度的降低而降低， 所以 c 点的限制因素为光 照强度。b 点没有产生气泡，说明伊乐藻光合作用强度等于呼吸作用强度。若培养液缺镁， 叶绿素合成受阻，光合作用减弱，而呼吸作用强度不变，需要增大光照强度才能增大光合作 用强度，使光合速率等于呼吸速率，即 b 点向左移动。 6下图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。相关叙述正确的是( ) A发生在生物膜上的过程有 B人体细胞中也可发生的过程有 C过程都消耗 ATP D过程消耗的 CO2普遍少于产生的 CO2 解析：选 B 过程是有氧呼吸的第一、二阶段，发生在细胞质基质和线粒体基质中， 过程是光合作用中的光反应， 发生在叶绿体
7、类囊体薄膜上， 过程是有氧呼吸的第三阶段， 发生在线粒体内膜上；人体细胞中可发生的过程是有氧呼吸，即过程；过程是光合作 用中的暗反应，需要消耗 ATP 和 NADPH，过程是光反应，产生 ATP；高等植物体内存在不 能进行光合作用的细胞， 为了能积累有机物生存， 细胞内的光合作用强度大于细胞内的呼吸 作用强度，即过程消耗的 CO2普遍多于过程产生的 CO2。 7.农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响， 将实验 结果绘制成如图所示的曲线。据此得出的结论合理的是( ) 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 535 时蔬菜的净光合速率小于零 C光照越强，该蔬菜新品种
8、的产量越高 D温室栽培该蔬菜时温度最好控制在 2530 解析：选 D 由题图可看出，光合作用酶的最适温度范围为 2530 ，呼吸作用酶的 最适温度高于 35 ；535 时，光合作用强度大于呼吸作用强度，净光合速率大于零； 从 图中无法判断光照强度对蔬菜新品种产量的影响；2530 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。 8.研究人员在不同光照强度下(其他条件恒定)测定某高等绿色 植物的O2释放速率并绘制出如图所示的曲线。据图分析，下列叙述 正确的是( ) A b 点时，该植物的 O2释放速率为 0 的原因是该植物不进行光 合作用 Bc 点时，该植物叶肉细胞
9、中产生 O2的场所是叶绿体基质 Cd 点时，该植物通过光合作用产生 O2的速率是 10 mg/h Dd 点之后 O2释放速率不再增加的原因可能是受温度、CO2浓度等的限制 解析 ： 选 D b 点时，该植物的 O2释放速率为 0 的原因是光合作用产生 O2的速率等于细 胞呼吸消耗 O2的速率；光合作用的光反应阶段产生 O2，其场所为叶绿体类囊体薄膜；该植 物通过细胞呼吸消耗 O2的速率是 5 mg/h，d 点时绿色植物释放 O2的速率为 10 mg/h，该植物 通过光合作用产生 O2的速率是 10515(mg/h)；d 点之后，可能受温度、CO2浓度等环境 因素的限制，该植物的光合速率不再增加
10、。 9在一定浓度的 CO2和适当的温度条件下，测定 A 植物和 B 植物在不同光照条件下的 光合速率，结果如表所示。据表中数据推测：当光照强度为 3 klx 时，A 植物与 B 植物固定 的 CO2量的差值为(单位：mg102 cm2h1)( ) 指标 光合速率与呼吸速 率相等时光照强度 (klx) 光饱和点时光照强 度(klx) 光饱和点时 CO2吸 收量(mg102cm 2叶h1) 黑暗条件下 CO2释 放量(mg102cm 2叶h1) A 植物13206 B 植物393015 注 ： 当光照强度达到某一点后，再增大光照强度，光合强度不增加，这一点的光照强度 称为光饱和点。 A11 B2
11、C9 D20 解析：选 A 黑暗条件下 CO2释放量表示呼吸速率，A、B 植物的呼吸速率分别为 6 mg102cm2叶h1、 15 mg102cm2叶h1。 光饱和点时 CO2吸收量表示净光合速率， 等于真正光合速率与呼吸速率之差。在光照强度为3 klx时，A植物的真正光合速率206 26 mg102cm2叶h1，B 植物的真正光合速率为 15 mg102cm2叶h1。因此，当光 照强度为 3 klx 时，A 植物与 B 植物固定的 CO2量之差为 11。 10某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料，研究不同条件下的光合速率和呼吸速率， 绘制出图甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率不相等的点是( )
12、 Aa Bb Cc Dd 解析：选 A 图甲中虚线表示净光合速率，净光合速率真光合速率呼吸速率，a 点 时净光合速率呼吸速率，因此，真光合速率是呼吸速率的 2 倍；图乙中的 b、c 点和图丙 中的 d 点是光补偿点，此刻光合速率等于呼吸速率。 11 (2019南通高考考前卷， 多选)图 1 表示植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的部 分过程，其中 C3在不同代谢过程中表示不同的化合物；图 2 表示该细胞中的一种生物膜和 其上所发生的部分生化反应。下列说法正确的是( ) A图 1 属于光合作用的过程有 B图 2 生物膜是线粒体内膜 C图 2 蛋白 M 能催化合成 ATP D图 1 中过程发生在图
13、2 生物膜上 解析：选 ABC 分析图示可知：图 1 中过程表示 CO2固定，过程表示 C3的还原，所 以过程均属于光合作用的暗反应；图 2 显示，该生物膜上发生 4HO22H2O 和 ATP 的 生成反应，由此可知该膜为线粒体内膜；图 2 蛋白 M 能催化合成 ATP；图 1 中过程表示有 氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，而图 2 的生物膜为线粒体内膜。 12 (多选)光合作用通过密切关联的两大阶段光反应和暗反应实现。 对于改变反应 条件而引起的变化，说法正确的是( ) A突然中断 CO2供应会暂时引起叶绿体基质中 C5/C3比值减小 B突然中断 CO2供应会暂时引起叶绿体基质中 ATP
14、/ADP 比值增大 C突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中 C5/C3比值减小 D突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中 ATP/ADP 比值减小 解析 ： 选 BC 突然中断 CO2供应导致 CO2的固定速率降低，叶绿体中 C5含量增加，C3含 量减少；突然中断 CO2供应使 C3含量减少，进而使 ATP 和H含量增多，所以 ATP/ADP 比值 增大 ； 突然将红光改变为绿光后光能利用率降低， ATP 和H含量减少， 进而使 C3含量增多， C5 含量减少 ； 突然将绿光改变为红光后光能利用率提高，ATP 和H含量增加，ATP/ADP 比值增 大。 13(多选)某兴趣小组研究绿竹
15、笋的保鲜方法，将新采摘的绿竹笋做如图所示处理后， 丙组用一定浓度的壳聚糖涂膜，再将其装箱。每种处理取 3 株竹笋，测其呼吸速率。下列有 关叙述正确的是( ) A可以用 O2的释放量或 CO2的吸收量作为呼吸速率的指标 B装箱初期，乙组的呼吸速率低于甲组的原因是酶的活性较低 C与乙组相比，丙组还可以减少 O2进入细胞，进一步降低有机物消耗 D常温下呼吸消耗大量有机物导致 6 h 后曲线急剧下降，保鲜处理应在此之前 解析：选 BCD 可以用 O2的吸收量或 CO2的释放量作为呼吸速率的指标；装箱初期，乙 组(冰水浴)处理后的温度低于甲组(常温)，酶的活性较低，呼吸速率低。 二、非选择题 14(20
16、19镇江一模)某种植物固定 CO2的方式比较特殊，夜间吸收的 CO2生成苹果酸 储存在液泡中， 白天苹果酸经脱羧作用释放 CO2用于光合作用，其过程如图 1 所示 ； 图 2 表 示不同地区 A、B、C 三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线。请据图分析并回答： (1)图 1 所示细胞对应图 2 中的_(填字母)类植物， 其在中午 12 点时光合作用所 需的 CO2来源有_， 该植物在夜间产生 ATP 的场所有_。 (2)在上午 10 点时， 突然降低环境中 CO2浓度后的一小段时间内， 图 2 中植物 A 和植物 B 细胞中 C3含量的变化分别是_。 (3)m 点是曲线 C 与x轴交点，影响
17、 m 点向左移动的因素有_(多选)。 A植物缺镁 B调整温度使之更适宜 C天气转阴 DCO2浓度适当上升 ECO2浓度适当下降 (4)在一定的 CO2浓度和适宜温度下，把图 2 中 A 植物的叶片置于 5 klx(光合作用总速 率为 44 mg CO2100 cm2叶h1)光照下 14 h， 其余时间置于黑暗中(细胞呼吸速率为 6. 6 mg CO2100 cm 2叶 h 1)， 则 一 天 内 该 植 物 每 25 cm2叶 片 葡 萄 糖 积 累 量 为 _(用 CO2的净吸收量表示)mg。 (5)图 1 细胞固定 CO2的方式是对环境的适应， 推测其生活环境的特点是_(填 “炎 热干旱”
18、或“温暖潮湿”)，从进化角度看，其固定 CO2的特殊方式是_的结果。 解析：(1)图 1 所示细胞夜间能吸收 CO2生成苹果酸储存在液泡中，对应图 2 中的 A 类 植物。由图 1 卡尔文循环中 CO2的来源可以看出，该类植物中午光合作用所需的 CO2来源于 苹果酸经脱羧作用释放及细胞呼吸产生，该植物在夜间进行细胞呼吸产生 ATP，场所为细胞 质基质和线粒体。(2)突然降低环境中 CO2浓度，植物 A 液泡中苹果酸经脱羧作用可以释放 CO2，所以细胞中 C3含量基本不变，植物 B 由于环境中 CO2浓度下降，生成的 C3减少，细胞 中 C3含量下降。(3)m 点是曲线 C 与x轴交点，此时细胞
19、呼吸速率等于光合速率，调整温度 使之更适宜及 CO2浓度适当上升均会增大光合速率，使 m 点向左移动；植物缺镁、天气转阴 及 CO2浓度适当下降，均会影响 m 点使其向右移动。(4)一天内该植物每 100 cm2叶片 CO2净 吸收量为 44146.624457.6 (mg)，每 25 cm2叶片 CO2净吸收量为 457.64114.4 (mg)。(5)图 1 细胞应该生活在炎热干旱环境中，白天气孔关闭，所以夜晚要固定 CO2，从 进化角度看，这是长期自然选择的结果。 答案：(1)A 苹果酸经脱羧作用释放、细胞呼吸产生 细胞质基质和线粒体 (2)A 基 本不变，B 下降 (3)BD (4)1
20、14.4 (5)炎热干旱 自然选择 15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所示(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)。请回答： (1)水稻光合色素的功能是_，用相同方法提取水稻和某植物的光 合色素，同时进行纸层析。图谱显示 ： 与水稻相比，该植物缺少距层析起点最近的两条色素 带。据此可初步推测该植物缺少_(按距层析起点由近及远的顺序填色素种 类)。 (2)光合作用过程中，碳的固定产物还原需要光反应提供_。光合作用产物 (C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到达终产物_中。 (3)分析图中信息，光照强度为 1010214
21、102 molm2s1时，原种水稻的气 孔导度下降但光合速率基本不变， 可能的原因是_， PEPC 酶所起的作用是_。 解析：(1)叶绿体中色素主要功能是吸收、传递和转化光能。滤纸条从上往下色素的名 称是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a 和叶绿素 b。(2)光反应可以为暗反应提供 ATP 和H。葡 萄糖中的氧经过有氧呼吸后最终到达终产物 CO2。(3)气孔导度下降但光合速率基本不变， 可能是呼吸作用增强，可提供足够的 CO2。观察图 1 可知，转基因水稻气孔导度大，光合速 率高。 答案：(1)吸收、传递并转化光能 叶绿素 b、叶绿素 a (2)ATP 和H CO2 (3)呼吸作用增强，可提供足够的 CO2 增加气孔导度，提高光合 速率