
?易錯(cuò)點(diǎn)09 光合作用與呼吸作用
1.有關(guān)“凈光合作用與真正光合作用”
(1)光下并不是只進(jìn)行光合作用,細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行,如果有氧氣釋放,說(shuō)明光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度;如果有二氧化碳釋放,說(shuō)明光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。
(2)對(duì)于密閉透明容器中的綠色植物,在黑暗的環(huán)境中,容器中二氧化碳或氧氣的變化量反映了植物體進(jìn)行的呼吸作用;在光照下,容器中二氧化碳或氧氣的變化量,是植物體凈光合作用的結(jié)果。
凈光合作用=總光合作用-呼吸作用。
2.有關(guān)“影響光合、呼吸的因素”
(1)影響光合、呼吸的主要因素
①溫度改變時(shí),細(xì)胞呼吸會(huì)受到影響;光合作用不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)均會(huì)受影響,但主要影響暗反應(yīng),因?yàn)閰⑴c暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多。
②CO2濃度很低時(shí),光合作用不能進(jìn)行;當(dāng)CO2濃度大于某值時(shí),光合作用才能進(jìn)行。CO2濃度過(guò)大時(shí),會(huì)抑制植物的呼吸作用,進(jìn)而影響到光合作用。
(2)環(huán)境因素改變引發(fā)的補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的移動(dòng)
植物的光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)和光(CO2)飽和點(diǎn)受外界環(huán)境影響,當(dāng)外界環(huán)境變化時(shí),光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)和光(CO2)飽和點(diǎn)都會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化,規(guī)律如下:
①若呼吸速率增加,CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之應(yīng)左移。
②若呼吸速率基本不變,條件的改變使光合速率下降時(shí),CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之應(yīng)左移。
③陰生植物與陽(yáng)生植物相比,CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都相應(yīng)向左移動(dòng)
1.如圖表示高等植物細(xì)胞內(nèi)某些生理過(guò)程中物質(zhì)變化的關(guān)系,其中①~④表示生理過(guò)程的不同階段,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.階段①產(chǎn)生的[H]和ATP可以用于CO2的固定和C3的還原
B.過(guò)程①③④可為葉肉細(xì)胞吸收K+提供動(dòng)力
C.在無(wú)氧環(huán)境中,階段③和④產(chǎn)生的能量都有一部分儲(chǔ)存在ATP中,一部分以熱能形式散失
D.階段④可能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生,也可能在線粒體基質(zhì)中發(fā)生
【答案】D
【分析】由圖分析可知,①為光合作用的光反應(yīng)階段水在光下分解,產(chǎn)生O2和[H],a表示O2, ②為光合作用的暗反應(yīng)階段,發(fā)生CO2的固定和C3的還原,b為CO2,③為呼吸作用的第一階段,葡萄糖在酶的催化作用下,分解產(chǎn)生丙酮酸和[H],并且釋放出少量的能量,④可 表示為有氧呼吸的第二階段,丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和[H],并釋放出少量能量,或者表示無(wú)氧呼吸的第二階段,丙酮酸在酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳。
【詳解】A、階段①產(chǎn)生的[H]和ATP可以用于C3的還原,A錯(cuò)誤;
B、光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)階段C3的還原,過(guò)程③可為葉肉細(xì)胞吸收K+提供動(dòng)力,若④表示為有氧呼吸的第二階段,則可為葉肉細(xì)胞吸收K+提供動(dòng)力,若過(guò)程④表示無(wú)氧呼吸的第二階段,則不能為葉肉細(xì)胞吸收K+提供動(dòng)力,B錯(cuò)誤;
C、在無(wú)氧環(huán)境中,階段④不產(chǎn)生能量,C錯(cuò)誤;
D、若階段④為無(wú)氧呼吸的第二階段,則在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生,若階段④為有氧呼吸的第二階段,則在線粒體基質(zhì)中發(fā)生,D正確。
故選D。
【點(diǎn)睛】綜合考察光合作用和呼吸作用的知識(shí)點(diǎn),需要學(xué)生熟記各個(gè)反應(yīng)階段的相關(guān)物質(zhì)變化,對(duì)于圖中的④階段要多方面分析,既有可能為有氧呼吸的第二階段,也有可能為無(wú)氧呼吸的第二階段。
2.下面是葉肉細(xì)胞在不同光照強(qiáng)度下葉綠體與線粒體的代謝簡(jiǎn)圖,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.細(xì)胞①處于黑暗環(huán)境中,該細(xì)胞單位時(shí)間釋放的CO2量即為呼吸速率
B.細(xì)胞②沒(méi)有與外界發(fā)生O2和CO2的交換,可斷定此時(shí)光合速率等于呼吸速率
C.細(xì)胞③處在較強(qiáng)光照條件下,細(xì)胞光合作用所利用的CO2量為N1與N2的和
D.分析細(xì)胞④可得出,此時(shí)光合作用強(qiáng)于細(xì)胞呼吸
【答案】D
【分析】由圖可知,細(xì)胞①吸收O2,釋放CO2,細(xì)胞處于黑暗環(huán)境;細(xì)胞②光合作用=呼吸作用;細(xì)胞③光合作用大于呼吸作用;細(xì)胞④有光照,但是光合作用小于呼吸作用。
【詳解】A.由圖可知,細(xì)胞①葉綠體沒(méi)有氧氣的產(chǎn)生,說(shuō)明該細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用,沒(méi)光照,因而該細(xì)胞單位時(shí)間釋放的CO2量即為呼吸速率,A正確;
B.由圖可知,細(xì)胞②既沒(méi)有從外界吸收O2,又沒(méi)釋放CO2,細(xì)胞內(nèi)處于動(dòng)態(tài)平衡,因而光合速率等于呼吸速率,B正確;
C.由圖可知,細(xì)胞③從外界吸收CO2,說(shuō)明僅靠呼吸作用產(chǎn)生的CO2不足以用來(lái)進(jìn)行光合作用,因而光合作用大于呼吸作用,N=N1+N2,C正確;
D.由圖可知,細(xì)胞④從外界吸收O2,釋放CO2,因而光合作用小于呼吸作用,D錯(cuò)誤;
故選D。
3.以測(cè)定CO2吸收量與釋放量為指標(biāo),研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響,結(jié)果如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(???????)
A.兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等
B.光照相同時(shí)間,35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等
C.光照相同時(shí)間,在25℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多
D.溫度在10℃-25℃范圍內(nèi),隨著溫度升高,光合作用制造的有機(jī)物的量增加
【答案】A
【分析】溫度通過(guò)影響酶的活性進(jìn)而影響光合作用和呼吸作用,圖中光照下CO2的吸收量表示凈光合速率,黑暗中CO2的釋放量表示呼吸速率,總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。
【詳解】A、兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用積累的有機(jī)物的量(凈光合速率)與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量(呼吸速率)相等,還可以表示光合作用制造的有機(jī)物(總光合速率)是呼吸作用消耗的有機(jī)物量(呼吸速率)的兩倍,A錯(cuò)誤;
B、光照相同時(shí)間,35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物為3.0+3.5=6.5mg/h,30℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物為3.5+3.0=6.5mg/h,所以相等,B正確;
C、光照相同時(shí)間,在25℃條件下,據(jù)圖可知,凈光合速率最大,此時(shí)兩條曲線的差值最大,所以植物積累的有機(jī)物的量最多,C正確;
D、溫度在10℃-25℃范圍內(nèi),據(jù)圖可知,隨著溫度升高,凈光合速率和呼吸速率都在增加,說(shuō)明光合作用制造的有機(jī)物的量(總光合速率)增加,D正確。
故選A。
4.分析下面有關(guān)光合作用和呼吸作用的三張曲線圖,下列說(shuō)法正確的是()
A.甲圖中 c 點(diǎn)時(shí)的溫度如果對(duì)應(yīng)是乙圖的 t1,則當(dāng)溫度變成 t2 時(shí),c 點(diǎn)向左上方移動(dòng)
B.從乙圖可以看出,一天 24 小時(shí),12 小時(shí)光照 12 小時(shí)黑暗條件下,溫度為 t4 時(shí), 植物可以正常生長(zhǎng)
C.如果乙圖的光強(qiáng)度位于光飽和點(diǎn),那么白天環(huán)境溫度為 t2 時(shí),植物能獲得最佳的生 長(zhǎng)收益
D.從丙圖可知,用于地膜覆蓋、大棚種植等的塑料薄膜的顏色最好為紅色或藍(lán)紫色, 這樣有助于促進(jìn)作物的光合作用
【答案】C
【分析】本題著重從曲線圖中獲得有效解題信息。圖甲中c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的二氧化碳吸收量為光飽和點(diǎn)時(shí)的光合速率。圖乙中光合作用的最適溫度在t2和t3之間,在t2時(shí)有機(jī)物積累量最大;呼吸作用的最適溫度在t4點(diǎn)溫度之后;在t4點(diǎn)溫度之前是兩曲線的交點(diǎn),表示凈光合作用量為0,超過(guò)該交點(diǎn)之后植物不能生長(zhǎng)。圖丙中,實(shí)線表示葉綠素的吸收光譜,虛線表示類胡蘿卜素的吸收光譜,圖中可以看出,色素對(duì)紅光和藍(lán)紫光吸收最多,對(duì)其它光吸收較少。
【詳解】A、由圖示信息可知,甲圖中c點(diǎn)時(shí)的溫度如果對(duì)應(yīng)是乙圖的t1,則當(dāng)溫度變成t2時(shí),總光合作用增強(qiáng),需要的光照強(qiáng)度也應(yīng)增大,又由于總光合作用與呼吸作用的差值增大,所以c點(diǎn)應(yīng)向右上方移動(dòng),錯(cuò)誤。
B、溫度接近t4時(shí),總光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,由于植物白天既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用,晚上只進(jìn)行呼吸作用,白天植物沒(méi)有積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),晚上一直消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),所以t4溫度條件下,由于總光合速率小于呼吸作用速率,故有機(jī)物消耗大于制造,因而有機(jī)物含量將減少,不能正常生長(zhǎng),錯(cuò)誤。
C、如果乙圖的光強(qiáng)度位于光飽和點(diǎn),那么白天環(huán)境溫度為t2時(shí),植物總光合作用與呼吸作用的差值最大,能獲得最佳的生長(zhǎng)收益,正確。
D、由于葉綠體中的色素能夠吸收紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫7種光質(zhì),所以無(wú)色的塑料薄膜用于地膜覆蓋、大棚種植最有助于促進(jìn)作物的光合作用,錯(cuò)誤。
故,選C。
【點(diǎn)睛】本題難度中等,屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查,著重考查考生分析曲線圖的能力,以及影響光合作用的環(huán)境因素及應(yīng)用、色素的吸收光譜、呼吸作用等知識(shí)點(diǎn)的理解。本題解答關(guān)鍵是理解“正常生存”和“最佳的生長(zhǎng)收益”兩詞,正常生存要求凈光合速率大于0即可,而最佳的生長(zhǎng)收益要求總光合作用減去呼吸作用的差值最大。
5.如圖表示夏季晴天某植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化曲線(實(shí)線),據(jù)圖判斷正確的是( )
A.H點(diǎn)時(shí)植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
B.光合作用是從D點(diǎn)開(kāi)始的,因?yàn)镈點(diǎn)后CO2濃度開(kāi)始下降
C.處于實(shí)線與虛線交叉點(diǎn)時(shí)的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度
D.經(jīng)歷一天的植物體內(nèi)的有機(jī)物有積累,容器內(nèi)O2含量增加
【答案】D
【分析】植物的光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度時(shí),密閉裝置內(nèi)的二氧化碳濃度減??;植物的光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度時(shí),密閉裝置內(nèi)的二氧化碳濃度增大。一天中光照強(qiáng)度先由弱變強(qiáng),然后再由強(qiáng)變?nèi)?。圖中D點(diǎn)和H點(diǎn)應(yīng)是光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn)。
【詳解】A. H點(diǎn)時(shí)植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用,產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體,A錯(cuò)誤;
B. 光合作用是從C點(diǎn)開(kāi)始的,CD段(不包括D點(diǎn))光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度,所以二氧化碳濃度增加變慢,B錯(cuò)誤;
C.A點(diǎn)沒(méi)有光照,只進(jìn)行呼吸作用,處于實(shí)線與虛線的另一交叉點(diǎn)處光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度,C錯(cuò)誤;
D. I點(diǎn)二氧化碳濃度低于A點(diǎn),說(shuō)明經(jīng)歷一天的植物體內(nèi)的有機(jī)物有積累,容器內(nèi)O2含量增加,D正確。
故選D。
【點(diǎn)睛】本題易錯(cuò)選B項(xiàng),錯(cuò)因在于對(duì)光合作用強(qiáng)度、呼吸作用強(qiáng)度和密閉裝置內(nèi)的二氧化碳濃度的關(guān)系理解不清。
1.不同光照條件下葉肉細(xì)胞的氣體代謝特點(diǎn)
曲線
光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的關(guān)系
氣體代謝特點(diǎn)
圖示
A點(diǎn)
只進(jìn)行細(xì)胞呼吸
吸收O2,釋放CO2
AB段
細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度
吸收O2,釋放CO2
B點(diǎn)
細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度
不與外界發(fā)生氣體交換
B點(diǎn)后
光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度
吸收CO2,釋放O2
2.真正光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的辨析
(1)內(nèi)在關(guān)系
①細(xì)胞呼吸速率:植物非綠色組織(如蘋(píng)果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。
②凈光合速率:植物綠色組織在有光條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。
③真正光合速率=凈光合速率+細(xì)胞呼吸速率。
(2)根據(jù)關(guān)鍵詞判定
檢測(cè)指標(biāo)
細(xì)胞呼吸速率
凈光合速率
真正光合速率
CO2
釋放量(黑暗)
吸收量(植物)、減少量(環(huán)境)
利用量、固定量、消耗量
O2
吸收量(黑暗)、
消耗量(黑暗)
釋放量(植物)、增加量(環(huán)境)
產(chǎn)生量、生成量、制造量、合成量
葡萄糖
消耗量(黑暗)
積累量、增加量
產(chǎn)生量、生成量、制造量、合成量
3.光合速率的測(cè)定方法
(1)“液滴移動(dòng)法”
①測(cè)定呼吸速率
a.裝置燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收CO2。
b.玻璃鐘罩遮光處理,以排除光合作用干擾。
c.置于適宜溫度環(huán)境中。
d.紅色液滴向左移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)左移距離代表呼吸速率)。
②測(cè)定凈光合速率
a.裝置燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液,用于保證容器內(nèi)CO2濃度恒定,滿足光合作用需求。
b.必須給予足夠光照處理,且溫度適宜。
c.紅色液滴向右移動(dòng)(單位時(shí)間內(nèi)右移距離代表凈光合速率)。
(2)“黑白瓶法”
黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶,瓶中生物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,而白瓶中的生物既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行細(xì)胞呼吸,所以用黑瓶(無(wú)光照的一組)測(cè)得的為細(xì)胞呼吸強(qiáng)度值,用白瓶(有光照的一組)測(cè)得的為表觀(凈)光合作用強(qiáng)度值,綜合兩者即可得到真正光合作用強(qiáng)度值。
(3)“稱重法”
將葉片一半遮光,一半曝光,遮光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表細(xì)胞呼吸強(qiáng)度值,曝光的一半測(cè)得的數(shù)據(jù)變化值代表表觀(凈)光合作用強(qiáng)度值,綜合兩者可計(jì)算出真正光合作用強(qiáng)度值。需要注意的是該種方法在實(shí)驗(yàn)之前需對(duì)葉片進(jìn)行特殊處理,以防止有機(jī)物的運(yùn)輸。
1.下圖甲、乙表示某植物體內(nèi)的光合作用與呼吸作用過(guò)程及其與溫度的關(guān)系,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.圖甲所示植物在光照條件下,25℃時(shí)該植物積累的有機(jī)物最多
B.圖乙中①過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,②過(guò)程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中
C.圖甲中兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的有機(jī)物與呼吸作用消耗的有機(jī)物量相等
D.圖乙中①②③④四個(gè)過(guò)程既不消耗氧氣也不產(chǎn)生氧氣,①④過(guò)程都能產(chǎn)生[H]
【答案】C
【分析】圖甲中,虛線代表光照下二氧化碳的吸收速率,即凈光合速率;實(shí)線代表黑暗中二氧化碳的釋放速率,即呼吸速率。圖乙中①過(guò)程代表呼吸作用第一階段,②過(guò)程代表暗反應(yīng)中三碳化合物的還原階段,③代表暗反應(yīng)中二氧化碳的固定階段,④代表有氧呼吸或無(wú)氧呼吸的第二階段,X物質(zhì)為三碳化合物,Y物質(zhì)為丙酮酸。
【詳解】A、圖甲所示植物在光照條件下,25℃時(shí)二氧化碳的吸收速率最高,說(shuō)明此溫度下該植物積累的有機(jī)物最多,A正確;
B、呼吸作用第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,B正確;
C、圖甲中兩曲線的交點(diǎn)表示凈光合速率與呼吸速率相等,此時(shí)光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗的有機(jī)物量的二倍,C錯(cuò)誤;
D、光合作用中光反應(yīng)階段產(chǎn)生氧氣,有氧呼吸第三階段消耗氧氣,圖乙中①②③④四個(gè)過(guò)程既不消耗氧氣也不產(chǎn)生氧氣,①④過(guò)程都能產(chǎn)生[H],D正確。
故選C。
【點(diǎn)睛】植物呼吸速率、凈光合速率、真正(總) 光合速率的不同表示:
檢測(cè)指標(biāo)
呼吸速率
凈光合速率
真正(總) 光合速率
CO2
釋放量(黑暗)
吸收量
利用量、固定量、消耗量
O2
吸收量(黑暗)
釋放量
產(chǎn)生量
有機(jī)物
消耗量(黑暗)
積累量
制造量、產(chǎn)生量
2.柱花草主要生存在年平均氣溫19-25℃的地區(qū),其對(duì)低溫脅迫較為敏感,易發(fā)生冷害。下表為科研人員為研究溫度對(duì)柱花草生長(zhǎng)的影響在不同溫度下測(cè)得的柱花草葉片光合作用速率等相關(guān)指標(biāo)。下列分析錯(cuò)誤的是(???????)
分組
處理類型檢測(cè)內(nèi)容
凈光合速率(μmolO2/m2·s)
總光合速率(μmolO2/m2·s)
CO2固定酶活性(μmolO2/mg蛋白·min)
甲組
6℃處理
3.11
3.51
3.34
乙組
25℃處理
14.78
15.15
6.86
丙組
36℃處理
14.14
14.51
6.07
A.本實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組是乙組,甲組、丙組為實(shí)驗(yàn)組
B.對(duì)柱花草生長(zhǎng)的影響,6℃條件下比36℃條件下要更大
C.在6℃條件下,可通過(guò)增加CO2濃度來(lái)提高柱花草的總光合速率
D.與光合作用相比,溫度脅迫對(duì)柱花草的呼吸作用無(wú)顯著影響
【答案】C
【分析】分析題意可知,柱花草主要生存在年均氣溫19-25℃的地區(qū),故三組實(shí)驗(yàn)里,25℃組為對(duì)照組,而6℃和36℃條件均超出了柱花草的適應(yīng)溫度范圍,均為實(shí)驗(yàn)組,6℃組為低溫脅迫處理實(shí)驗(yàn)組,36℃組為高溫脅迫處理實(shí)驗(yàn)組。6℃處理后,CO2固定酶活性降低了一半,總光合速率和凈光合速率均有所降低;36℃處理后,CO2固定酶活性只少許降低,凈光合速率和總光合速率下降程度也不大。
【詳解】A、分析題意可知,柱花草主要生存在年均氣溫19-25℃的地區(qū),故三組實(shí)驗(yàn)里,25℃組為對(duì)照組,A正確;
B、與25℃比較,6℃組凈光合速率的下降和總光合速率下降均比36℃組更顯著,因而6℃對(duì)柱花草生長(zhǎng)的影響更大,B正確;
C、6℃處理?xiàng)l件下,影響光合速率的主要因素是CO2固定酶活性,即使增加CO2濃度,暗反應(yīng)速率也不會(huì)明顯增加,故不能通過(guò)增加CO2濃度來(lái)提高總光合速率,C錯(cuò)誤;
D、由表中數(shù)據(jù)可以看出,6℃和36℃條件下,總光合速率和凈光合速率下降程度相差不大,而總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,則可說(shuō)明溫度改變,對(duì)呼吸速率改變影響較小,D正確。
故選C。
【點(diǎn)睛】本題以實(shí)驗(yàn)為背景、結(jié)合表格,主要考查影響光合作用的因素,意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)影響光合作用的因素的相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理,難度中等。
3.下面為植物光合作用和呼吸作用有關(guān)實(shí)驗(yàn)圖,回答相關(guān)問(wèn)題:
(1)將對(duì)稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光(如圖 1),并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射 12 小時(shí)后,從兩側(cè)截取同等面積的葉片,烘干稱 重,分別記為 a 和 b(單位:g),則 b?a 所代表的是 12 小時(shí)內(nèi)_______。
(2)圖 2 表示某植物的非綠色器官在氧濃度為 a、b、c、d 時(shí),CO2 釋放量和 O2 吸收量 的關(guān)系圖,若細(xì)胞呼吸的底物是葡萄糖,則在氧濃度為 c 時(shí),無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的 量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的_______________倍。
(3)當(dāng)光照強(qiáng)度為 5klx,若白天給予植物 12 小時(shí)光照,則圖 3 植物一晝夜需從周圍環(huán) 境中吸收 CO2 ________________mmol。
(4)圖 4 中隨時(shí)間的延長(zhǎng)光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng), O~D 間此幼苗細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物量 為 ____ (用 S1、S2、S3 表示);光合作用有機(jī)物的凈積累量為_(kāi)__________(用 S1、 S2、S3 表示)。
【答案】???? 截取部分的光合作用制造的有機(jī)物總量???? 1.5???? 12???? S1+S3???? S2- S1
【分析】本題是對(duì)光合作用與呼吸作用的關(guān)系、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的異同點(diǎn)、影響光合作用的因素和在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用的綜合性考查,根據(jù)問(wèn)題涉及的具體內(nèi)容梳理相關(guān)知識(shí)點(diǎn),然后結(jié)合題干和題圖信息進(jìn)行解答。
【詳解】(1)設(shè)截取部分的起始質(zhì)量為x,則12小時(shí)呼吸作用消耗的有機(jī)物為y,則有a=x﹣y,b=x+(實(shí)際光合作用合成的有機(jī)物﹣y),因此(b﹣a)=x+(實(shí)際光合作用合成的有機(jī)物﹣y)﹣(x﹣y)=實(shí)際光合作用合成的有機(jī)物。
(2)當(dāng)外界氧濃度為c時(shí),該器官CO2的釋放量相對(duì)值為6,而O2的吸收量相對(duì)值為4,說(shuō)明有氧呼吸CO2的釋放量為4,無(wú)氧呼吸CO2的釋放量為2,根據(jù)無(wú)氧呼吸和有氧呼吸反應(yīng)可計(jì)算出有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖分別是、1,故無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1.5倍。
(3)圖3中光照強(qiáng)度為5klx時(shí),呼吸速率為2,凈光合速率為3,真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率=2+3=5,每天12小時(shí)光照,產(chǎn)生的氧氣量為5×12=60,經(jīng)過(guò)一晝夜氧氣的凈釋放量為60﹣24×2=12,根據(jù)光合作用的反應(yīng)式可知,此時(shí)植物一晝夜需從周圍環(huán)境中吸收CO212mmol。
(4)圖4中S代表有機(jī)物量,0﹣D間此植物呼吸作用消耗的有機(jī)物量為S1+S3,光合作用有機(jī)物的凈積累量為(S2+S3)﹣(S1+S3)=S2﹣S1。
【點(diǎn)睛】本題考查光合作用與呼吸作用的相關(guān)知識(shí),意在考察考生對(duì)圖形的提取信息分析能力,理解所學(xué)知識(shí)點(diǎn),把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系綜合運(yùn)用解決問(wèn)題的能力。
1.以測(cè)定的 O2 吸收量與釋放量為指標(biāo),研究溫度對(duì)某陽(yáng)生植物光合作用與呼吸作用的影響,結(jié)果如圖所示。下列分析不正確的是( )
A.光照相同時(shí)間,在40℃條件下植物積累的有機(jī)物量最多
B.光照相同時(shí)間,兩曲線的交點(diǎn) A、C 兩點(diǎn)表示植物光合作用制造的有機(jī)物與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等
C.低于A 點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度時(shí),植物呼吸作用消耗的有機(jī)物隨溫度升高而增加
D.光照相同時(shí)間,A、B 兩點(diǎn)植物光合作用制造的有機(jī)物的量相等
【答案】B
【分析】分析曲線:黑暗下O2的吸收量表示的是呼吸作用強(qiáng)度,而光照下O2的釋放量表示的則是凈光合作用強(qiáng)度,因此,圖示曲線中實(shí)線表示的是凈光合作用強(qiáng)度隨溫度變化曲線,虛線則表示呼吸作用強(qiáng)度隨溫度變化的曲線。A點(diǎn)表示34℃左右凈光合作用速率等于呼吸作用速率,即單位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物凈積累的量等于有機(jī)物消耗量;B點(diǎn)表示在40℃下,凈光合作用速率最快,即有機(jī)物積累的速率最快;C點(diǎn)表示47℃左右凈光合作用速率等于呼吸作用速率,即單位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物凈積累的量等于有機(jī)物消耗量;D點(diǎn)表示50℃時(shí),凈光合作用強(qiáng)度為0,而呼吸作用強(qiáng)度不為0,宏觀表現(xiàn)為植物體質(zhì)量既不增加也不減少。
【詳解】A、實(shí)線表示的是凈光合作用速率的曲線,故由圖可知在40℃下有機(jī)物凈積累速率最快,其積累的有機(jī)物量也就最多,正確。
B、光照相同時(shí)間,兩曲線的交點(diǎn) A、C 兩點(diǎn)表示植物光合作用凈積累的有機(jī)物與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等,而制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗的有機(jī)物的二倍,錯(cuò)誤。
C、由虛線可知,低于 A 點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度時(shí),植物呼吸作用消耗的有機(jī)物隨溫度升高而增加,正確。
D、A點(diǎn)時(shí)有機(jī)物制造速率=3.75+3.75=7.5mg/h,B點(diǎn)時(shí)有機(jī)物制造速率=4+3.5=7.5mg/h,因此,在相同的時(shí)間內(nèi),A點(diǎn)和B點(diǎn)有機(jī)物制造的量相等,正確。
故選B。
【點(diǎn)睛】本題解題的關(guān)鍵在于對(duì)曲線的正確解讀,突破口為對(duì)“黑暗下O2的吸收量”和“光照下O2的釋放量”的正確理解,黑暗下O2的吸收量表示的是呼吸作用強(qiáng)度,而光照下O2的釋放量表示的則是凈光合作用強(qiáng)度。
2.新疆的西瓜和葡萄都很甜,下列有關(guān)解釋錯(cuò)誤的是
A.白天光照強(qiáng)氣溫高,光合作用旺盛,糖類積累得多
B.晚上氣溫低,呼吸作用微弱,有機(jī)物分解得少
C.呼吸作用分解的有機(jī)物不是光合作用制造的
D.是獨(dú)特的氣候造就了甜美的新疆瓜果
【答案】C
【分析】新疆的西瓜和葡萄都很甜,說(shuō)明含有較多的可溶性糖,果實(shí)中有機(jī)物的積累是光合作用和呼吸作用共同作用的結(jié)果。
【詳解】植物體內(nèi)積累的有機(jī)物決定于光合作用合成的有機(jī)物與呼吸作用消耗的有機(jī)物之差。新疆白天光照強(qiáng)氣溫高,光合作用旺盛,合成的有機(jī)物多;晚上氣溫低,呼吸作用微弱,有機(jī)物分解的少,所以糖類積累的多,西瓜和葡萄都很甜。
故選C。
3.將甲、乙品種大豆幼苗分別放置在兩個(gè)密閉透明玻璃罩內(nèi),光照等條件相同且適宜,罩內(nèi)CO2含量變化如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中甲、乙幼苗產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所均為線粒體
B.與甲幼苗相比,乙幼苗固定CO2的能力強(qiáng)
C.0?15 min,乙幼苗釋放CO2的速率逐漸增大
D.30?40 min,甲幼苗凈光合速率為零,CO2含量相對(duì)穩(wěn)定
【答案】C
【分析】分析題圖:圖示表示在光照、溫度等相同且適宜的條件下培養(yǎng),玻璃罩內(nèi)的CO2含量的變化,開(kāi)始時(shí),由于光合速率大于呼吸速率,所以密閉容器中的二氧化碳含量不斷減少;當(dāng)光合速率等于呼吸速率時(shí),密閉容器中的二氧化碳含量保持相對(duì)穩(wěn)定。
【詳解】A、甲乙植株主要進(jìn)行有氧呼吸,其產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所主要是線粒體,A正確;
B、乙植株所在密閉玻璃罩內(nèi)的CO2含量較甲低,據(jù)此可知乙植株能利用較低濃度的CO2進(jìn)行光合作用,因此乙植株比甲植株固定CO2的能力強(qiáng),B正確;
C、隨著時(shí)間的延長(zhǎng),玻璃罩內(nèi)CO2的含量逐漸降低,光合作用逐漸減弱,乙植株釋放O2的速率逐漸減小,C錯(cuò)誤;
D、30-45min甲植株光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量,因此凈光合速率為零,CO2含量保持相對(duì)穩(wěn)定,D正確。
故選C。
4.如圖表示某植物細(xì)胞內(nèi)的代謝過(guò)程,下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A.X、Y物質(zhì)分別代表三碳化合物和丙酮酸
B.①、④過(guò)程可以產(chǎn)生ATP,②過(guò)程需要消耗ATP
C.①過(guò)程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,②過(guò)程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中
D.①②③④四個(gè)過(guò)程既不消耗氧氣也不產(chǎn)生氧氣
【答案】C
【分析】分析題圖:圖示表示有氧呼吸和光合作用的部分過(guò)程,其中①表示有氧呼吸的第一階段,Y物質(zhì)是丙酮酸;②表示光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中三碳化合物的還原,X物質(zhì)是三碳化合物;③表示光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中二氧化碳的固定;④表示有氧呼吸的第二階段。
【詳解】A、根據(jù)以上分析已知,X物質(zhì)是三碳化合物,Y物質(zhì)是丙酮酸,A正確;
B、根據(jù)以上分析已知,①、④過(guò)程分別表示有氧呼吸第一階段和第二階段,都可以產(chǎn)生ATP;②表示光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中三碳化合物的還原,消耗ATP,B正確;
C、①表示有氧呼吸的第一階段,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);②表示光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中三碳化合物的還原,發(fā)生在葉綠體基質(zhì),C錯(cuò)誤;
D、圖示四個(gè)過(guò)程既不包括光合作用光反應(yīng)(產(chǎn)生氧氣),也不包括有氧呼吸第三階段(消耗氧氣),因此①②③④四個(gè)過(guò)程既不消耗氧氣也不產(chǎn)生氧氣,D正確。
故選C。
5.細(xì)葉桉(陽(yáng)生)和蛤蔞(陰生)均為我國(guó)南方地區(qū)常見(jiàn)的植物。下圖為這兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下,光合作用速率與呼吸速率的比值(P/R)隨光照強(qiáng)度變化的曲線圖,下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(?????)
A.當(dāng)光照強(qiáng)度為a時(shí),葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的膜結(jié)構(gòu)有類囊體薄膜、線粒體內(nèi)膜
B.光照強(qiáng)度在c點(diǎn)之后,限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO2濃度
C.若適當(dāng)增加土壤中無(wú)機(jī)鹽鎂的含量一段時(shí)間后,B植物的a點(diǎn)右移
D.光照強(qiáng)度為x (b<x<c),每日光照12小時(shí),一晝夜中細(xì)葉桉的干重將減少,蛤蔞的干重將增加
【答案】C
【分析】陰生植物在光照強(qiáng)度較低時(shí)就能達(dá)到最大值,而陽(yáng)生植物需要在較強(qiáng)的光照強(qiáng)度下才能達(dá)到最大值,據(jù)此可判斷A是陽(yáng)生植物細(xì)葉桉,B是陰生植物蛤蔞,光照強(qiáng)度為 a時(shí),B植物的P/R=1,也即光合作用等于呼吸作用,在此之前的光照強(qiáng)度,植物的光合作用小于植物的呼吸作用,光照強(qiáng)度為 b時(shí),A植物的P/R=1,也即光合作用等于呼吸作用,在此之前的光照強(qiáng)度,植物的光合作用小于植物的呼吸作用,光照強(qiáng)度為c時(shí),植物B的光合作用達(dá)到最大值,光照強(qiáng)度為d時(shí),植物A的光合作用達(dá)到最大值,據(jù)此分析對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行判斷。
【詳解】A. 當(dāng)光照強(qiáng)度為a時(shí),植物A、B都既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用,光合作用產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體中類囊體薄膜,細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP場(chǎng)所包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,因此葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的膜結(jié)構(gòu)有類囊體薄膜、線粒體內(nèi)膜,A正確;
B. 光照強(qiáng)度在c點(diǎn)之后,隨著光照強(qiáng)度的增加,植物B光合作用速率不再增加,此時(shí)限制B植物光合作用的外界因素不再是光照強(qiáng)度,又題干表明溫度、水分均適宜,因此限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO2濃度,B正確;
C. 若適當(dāng)增加土壤中無(wú)機(jī)鹽鎂的含量一段時(shí)間后,植物吸收鎂增加使得細(xì)胞中葉綠素含量增加,植物的光合作用速率增加,而此時(shí)細(xì)胞呼吸速率不變,因此B植物的a點(diǎn)左移,C錯(cuò)誤;
D. 光照強(qiáng)度為x (b<x<c),每日光照12小時(shí),蛤蔞的P/R>2而細(xì)葉桉P/R<2,因此一晝夜中細(xì)葉桉的干重將減少,蛤蔞的干重將增加,D正確;
因此選C。
【點(diǎn)睛】本題以陽(yáng)生植物的陰生植物為背景,綜合考查了光合作用和細(xì)胞呼吸及影響光合作用的外界因素,意在考查考生理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn),把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力;能運(yùn)用所學(xué)知識(shí),準(zhǔn)確判斷問(wèn)題的能力。
6.給予充足的光照,利用紅外測(cè)量?jī)x每隔5min測(cè)定一次小室中的CO2濃度,結(jié)果如圖所示。對(duì)此實(shí)驗(yàn)敘述正確的是
A.此實(shí)驗(yàn)可用于驗(yàn)證A植物比B植物具有更強(qiáng)的固定CO2的能力
B.當(dāng)CO2濃度約為0.8 mmol/L時(shí),A、B兩植物的光合作用強(qiáng)度相等
C.若A植物在第5 min時(shí)光照突然降低,C5/C3的值將增加
D.30 min以后,兩種植物光合作用強(qiáng)度都與呼吸作用強(qiáng)度相等
【答案】D
【分析】據(jù)圖可知,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段,A植物使二氧化碳濃度下降的較快,但B植物可以利用較低濃度的二氧化碳。實(shí)際光合速率=凈光合速率+呼吸速率。
【詳解】據(jù)圖可知B植物在低濃度CO2時(shí)還可以進(jìn)行光合作用,所以B植物固定CO2的能力較A植物強(qiáng),A錯(cuò)誤;CO2濃度約為0.8 mmol/L時(shí),A、B兩植物曲線相交,表明密閉小室中被植物吸收的CO2相等,而光合作用強(qiáng)度是指單位時(shí)間、單位面積植物利用CO2的量,B錯(cuò)誤;光照突然減弱,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]的量減少,C3還原生成C5的量減少,消耗的C3的也量減少,而CO2的固定量在短時(shí)間內(nèi)不變,因此從總體上C5的量減少,C3的量增加,C錯(cuò)誤。30分鐘后,小室中的CO2濃度不在變化,說(shuō)明A、B植物不再吸收CO2,此時(shí)A、B植物的光合作用固定CO2的量分別等于各自呼吸作用放出的CO2的量,D正確。
【點(diǎn)睛】根據(jù)關(guān)鍵詞判定呼吸速率、凈光合速率、真正(總) 光合速率
檢測(cè)指標(biāo)
呼吸速率
凈光合速率
真正(總) 光合速率
CO2
釋放量(黑暗)
吸收量
利用量、固定量、消耗量
O2
吸收量(黑暗)
釋放量
產(chǎn)生量
有機(jī)物
消耗量(黑暗)
積累量
制造量、產(chǎn)生量
7.下圖為某植物細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)氣體交換示意圖,據(jù)圖分析下列敘述中正確的是???
A.a(chǎn)、b箭頭表示的是O2進(jìn)出細(xì)胞的過(guò)程
B.e、f箭頭表示的是CO2進(jìn)出細(xì)胞的過(guò)程
C.在較強(qiáng)光照下,測(cè)得光合作用產(chǎn)物的去向是圖中的b、c
D.在較強(qiáng)光照下,測(cè)得呼吸作用產(chǎn)物的去向是圖中的d、f
【答案】C
【分析】分析題圖可知,A是葉綠體,B是線粒體,a、d、f是二氧化碳,b、c、e是氧氣。
【詳解】葉綠體能利用光能將二氧化碳和水合成有機(jī)物,并釋放氧氣,所以a表示二氧化碳的進(jìn)入,b表示氧氣出細(xì)胞,A錯(cuò)誤;線粒體消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳,所以e表示氧氣進(jìn)入細(xì)胞,f表示二氧化碳出細(xì)胞,B錯(cuò)誤;在較強(qiáng)光照下,光合速率大于呼吸速率,細(xì)胞從外界吸收二氧化碳,并向外釋放氧氣,所以測(cè)得光合作用產(chǎn)物的去向是圖中的b、c,C正確;在較強(qiáng)光照下,因?yàn)楹粑饔脧?qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度,所以測(cè)得呼吸作用產(chǎn)物的去向是圖中的d,D錯(cuò)誤。
故選C。
8.在晴朗無(wú)云的夏日,某生物興趣小組測(cè)定了一種蔬菜葉片光合作用強(qiáng)度的日變化,結(jié)果如圖?;卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)據(jù)圖分析,與10時(shí)相比,7時(shí)蔬菜的光合作用強(qiáng)度低,此時(shí),主要的外界限制因素是_________;從10時(shí)到12時(shí),該蔬菜的光合作用強(qiáng)度____________。
(2)為探究如何提高該蔬菜光合作用強(qiáng)度,小組成員將菜地分成A、B兩塊,10~14時(shí)在A菜地上方遮陽(yáng),B菜地不遮陽(yáng),其他條件相同。測(cè)得該時(shí)段A菜地蔬菜的光合作用強(qiáng)度比B菜地的高,主要原因是_____________________。
(3)小組成員又將相同條件的C菜地的上方和四周用遮陽(yáng)網(wǎng)全部覆蓋,測(cè)得棚內(nèi)溫度比B菜地高,一段時(shí)間后比較B、C兩塊菜地的蔬菜產(chǎn)量。與B菜地相比,C菜地蔬菜產(chǎn)量低,從光合作用和呼吸作用的原理分析,原因是_____________________________。
【答案】???? 光照強(qiáng)度???? 降低???? B地光照強(qiáng)度過(guò)高,導(dǎo)致蔬菜氣孔關(guān)閉,二氧化碳吸收受阻,光合作用速率降低???? C的溫度上升,光合作用有關(guān)酶活性下降,呼吸作用有關(guān)酶活性增加,C的凈光合作用降低,產(chǎn)量下降,因此C的蔬菜產(chǎn)量低于B
【分析】影響光合作用的環(huán)境因素:光照、二氧化碳濃度、溫度、水、礦質(zhì)元素等該題以一天的時(shí)間來(lái)代替光照強(qiáng)度,中午因?yàn)楣庹諒?qiáng)度過(guò)強(qiáng),氣孔關(guān)閉影響光合作用的暗反應(yīng)從而影響整個(gè)光合作用過(guò)程。溫度的變化會(huì)引起光合作用和呼吸作用相關(guān)酶活性影響光合和呼吸作用,植物的產(chǎn)量既有機(jī)物的積累,是植物一天光合作用的產(chǎn)物減去呼吸作用所消耗的有機(jī)物:凈光合作用=總光合作用-呼吸作用。
【詳解】(1)光合作用在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的增加而增加,與10時(shí)相比,7時(shí)光照強(qiáng)度弱,此時(shí),影響光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度,10時(shí)到12時(shí),從圖中分析可知,光合作用強(qiáng)度在降低;
(2)光合作用在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的增加而增加,當(dāng)光照強(qiáng)度持續(xù)增加同時(shí)溫度上升,會(huì)對(duì)植物組織內(nèi)部灼燒,部分氣孔關(guān)閉,導(dǎo)致植物從外界吸收二氧化碳受阻,植物暗反應(yīng)受到限制,光合作用強(qiáng)度降低;
(3)當(dāng)溫度升高后,與光合作用有關(guān)的酶會(huì)由于溫度過(guò)高而活性降低,光合作用強(qiáng)度降低,呼吸作用有關(guān)酶的最適溫度高于光合作用有關(guān)酶的最適溫度,呼吸速率上升,最終導(dǎo)致凈光合速率降低,蔬菜的有機(jī)物積累減少,產(chǎn)量降低。
【點(diǎn)睛】本題主要考察環(huán)境對(duì)植物光合作用的影響,需要學(xué)生能夠根據(jù)光合作用過(guò)程所需原料、酶進(jìn)行綜合分析,對(duì)學(xué)生的要求較高。
9.紫云英是一種豆科植物,瀘州地區(qū)越冬稻田種植紫云英主要用作飼料和綠肥。下圖表示紫云英植株在最適CO2濃度和溫度條件下,光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系曲線(呼吸作用的最適溫度比光合作用高)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題:
(1)將紫云英加工為飼料的主要操作:紫云英莖稈切段→填壓入窖→密封一段時(shí)間。其中密封的目的是通過(guò)微生物進(jìn)行______,初步分解莖稈中的有機(jī)物,以利于禽畜的消化吸收。
(2)在提取紫云英葉片色素的實(shí)驗(yàn)中,加入少量碳酸鈣的目的是______,在分離色素時(shí),擴(kuò)散最慢的兩種色素主要吸收______光。
(3)圖中B點(diǎn)紫云英葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有______,若適當(dāng)升高溫度,圖中A點(diǎn)將______移,B點(diǎn)將______移。
(4)圖中C點(diǎn)時(shí),該植株總光合速率為_(kāi)_____mg/(100cm2葉·h-1)的CO2,B點(diǎn)時(shí),葉肉細(xì)胞的光合速率______(填“大于”“等于”或“小于”)葉肉細(xì)胞的呼吸速率。
【答案】???? 厭氧發(fā)酵(無(wú)氧呼吸)???? 防止色素被破壞???? 紅光和藍(lán)紫光???? 葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基???? 下???? 右???? 20???? 大于
【分析】本道題考查的是光合作用與呼吸作用的綜合,以及對(duì)色素的分離與提取實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié),碳酸鈣的作用是保護(hù)色素,二氧化硅的作用是使研磨更加充分。
【詳解】(1)紫云英作飼料的主要操作中,密封的目的是營(yíng)造無(wú)氧環(huán)境,通過(guò)微生物厭氧發(fā)酵,初步分解秸稈中的有機(jī)物,以利于禽畜的消化吸收。
(2)提取紫云英葉片色素的實(shí)驗(yàn)中,加入少量碳酸鈣的目的是保護(hù)色素,使色素在研磨的過(guò)程中不被破壞。
在分離 色素的實(shí)驗(yàn)中,從上到下分別是胡羅卜素,葉黃素,葉綠素a和葉綠素b,擴(kuò)散最慢的使葉綠素,葉綠素主要吸收的使紅光和藍(lán)紫光。
(3)B點(diǎn)時(shí),光照強(qiáng)度大于0,此時(shí)葉肉細(xì)胞中光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行,此時(shí)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
????????由于題目所給出的信息,呼吸作用的最適溫度比光合作用高,所以適當(dāng)升高溫度后,呼吸作增強(qiáng),所以當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),A點(diǎn)下移。由于最初條件給予光合作用的是最適溫度,增高溫度后呼吸速率稍大于光合速率,達(dá)到B點(diǎn)時(shí)需要更大的光照強(qiáng)度,故B點(diǎn)右移。
(4)C點(diǎn)時(shí)葉片的凈光合速率是15mg/(100cm2葉? h-1),呼吸速率為5mg/(100cm2葉? h-1),因此總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=15+5=20mg/(100cm2葉? h-1)。B 點(diǎn)時(shí),凈光合速率為零,此時(shí)植物能進(jìn)行光合作用的所有細(xì)胞的光合速率與所有細(xì)胞的呼吸速率相等,因此葉肉細(xì)胞的光合速率大于葉肉細(xì)胞的呼吸速率。
【點(diǎn)睛】本道題的易錯(cuò)點(diǎn)是清楚光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系,清楚真正光合作用與凈光合作用的區(qū)別,以及提取色素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作,知道這些知識(shí)細(xì)節(jié)是解答本道題的關(guān)鍵。
10.圖1為茄子和韭菜在溫度、水分均適宜的條件下,光合速率與呼吸速率的比值(P/R)隨光照強(qiáng)度變化的曲線圖;圖2是探究光照強(qiáng)度對(duì)茄子葉片光合速率的影響,將一定數(shù)量的茄子幼苗放在裝有培養(yǎng)液的密閉容器中以白熾燈為光源,勻速緩慢移動(dòng)光源,增大光源和容器之間的距離,測(cè)定容器中CO2濃度隨時(shí)間的變化曲線?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)光補(bǔ)償點(diǎn)指的是光合速率等于呼吸速率時(shí)的光照強(qiáng)度,從圖1中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,茄子的光補(bǔ)償點(diǎn)______(高于/低于/等于)韭菜的光補(bǔ)償點(diǎn)在CD段限制茄子光合速率的環(huán)境因素主要是______,限制韭菜光合速率的環(huán)境因素最可能是____________。
(2)在光照強(qiáng)度為圖1中的B時(shí),茄子的葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的部位有____________,該光照強(qiáng)度下茄子的葉肉細(xì)胞光合速率______(大于/小于/等于)其呼吸速率。
(3)圖2中的BC段光合速率和呼吸速率的關(guān)系是______,如果在B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻突然增大光照強(qiáng)度,則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3/C5比值會(huì)____________。
【答案】???? 高于???? 光照強(qiáng)度???? CO2濃度???? 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜葉綠體類囊體薄膜)???? 大于???? 光合速率小于呼吸速率???? 降低
【分析】影響光合作用的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度。
【詳解】(1)從圖1觀察當(dāng)P/R=1時(shí),茄子的光補(bǔ)償點(diǎn)高于韭菜的光補(bǔ)償點(diǎn)。在CD段,茄子的光合速率隨著光照強(qiáng)度的增加而增加,所以限制CD段茄子光合速率的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度;從圖上看,光照強(qiáng)度對(duì)韭菜的光合速率影響較小,所以限制韭菜光合速率的環(huán)境因素最可能是CO2濃度。
(2)在光照強(qiáng)度為圖1中的B時(shí),茄子可進(jìn)行光合作用和呼吸作用,此時(shí)產(chǎn)生ATP的部位有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),線粒體,葉綠體。在光照強(qiáng)度為圖1中的B時(shí),此時(shí)茄子光合作用速率等于呼吸作用速率,對(duì)于茄子來(lái)說(shuō),茄子葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的有機(jī)物供給全身細(xì)胞的呼吸作用消耗,所以茄子葉肉細(xì)胞光合速率大于其呼吸速率。
(3)圖2中的BC段CO2濃度上升,所以呼吸速率大于光合速率;如果在B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻突然增大光照強(qiáng)度,光反應(yīng)會(huì)加快,ATP和還原氫會(huì)增多,C3被還原成C5加快,所以短時(shí)間C3減少,C5增加,C3/C5比值會(huì)減小。
【點(diǎn)睛】熟記光合作用和呼吸作用過(guò)程,以及通過(guò)CO2濃度變化來(lái)判斷光合速率和呼吸速率的大小是解決本題的關(guān)鍵。
這是一份新高考生物二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題精選練習(xí)易錯(cuò)點(diǎn)26 發(fā)酵工程(含解析),共23頁(yè)。試卷主要包含了有關(guān)“倒平板”,有關(guān)“平板劃線法”,有關(guān)“選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基”,有關(guān)“消毒和滅菌”等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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