1.用打孔器獲取大小、部位相同的若干圓葉片,探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。實(shí)驗(yàn)中最合理的單位時(shí)間內(nèi)觀察指標(biāo)是( )
A.吸收二氧化碳的量
B.浮起葉片的數(shù)量
C.產(chǎn)生淀粉的量
D.放出氧氣的量
2.(2023浙江湖州長(zhǎng)興月考)植物的光合作用和呼吸作用都要受到外界環(huán)境因素的影響,下列曲線(xiàn)表示正確的是( )
3.生長(zhǎng)于較弱陽(yáng)光下的植物,當(dāng)提高CO2濃度時(shí),光合作用速度并未增快,這一現(xiàn)象最可能的解釋是( )
A.細(xì)胞呼吸受阻影響光合作用
B.光反應(yīng)過(guò)程在弱光條件下受到限制
C.碳反應(yīng)過(guò)程的酶在弱光條件下活性低
D.細(xì)胞呼吸強(qiáng),大量消耗光合作用的產(chǎn)物
4.研究人員將某植物的綠色果肉薄片與NaHCO3溶液混合置于密閉反應(yīng)室,提供一定的光照,水浴加熱保持恒溫,測(cè)定反應(yīng)室中O2濃度,結(jié)果如下圖所示。15~20 min O2濃度不變,表明( )
A.光合速率大于呼吸速率
B.光合速率等于呼吸速率
C.光合速率小于呼吸速率
D.光合作用已經(jīng)停止
5.下圖為光強(qiáng)度與光合速率之間的關(guān)系,下列對(duì)這一曲線(xiàn)的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.在A點(diǎn)時(shí),光合速率與呼吸速率相等
B.過(guò)B點(diǎn)后,再提高光強(qiáng)度,光合速率不再提高
C.在B點(diǎn)時(shí),總光合速率為7 mg·m-2·h-1
D.在A點(diǎn)時(shí),總光合速率為0
6.用水蘊(yùn)草(一種水生植物)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中定量記錄試管頂端的氣體量。本實(shí)驗(yàn)的主要目的是探究( )
A.水溫對(duì)光合作用速率的影響
B.光照對(duì)光合作用速度的影響
C.水溫對(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響
D.光照對(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響
7.下圖為某生物細(xì)胞中的部分生理過(guò)程,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.物質(zhì)A為糖類(lèi),物質(zhì)B為五碳糖
B.過(guò)程①和②只能發(fā)生于葉綠體內(nèi)膜上
C.過(guò)程②消耗ATP,過(guò)程③產(chǎn)生ATP
D.在無(wú)光條件下,生理過(guò)程③釋放的能量大多以熱能散失
二、非選擇題
8.(2023浙江杭州八縣區(qū)期末)水分和光照是限制植物生長(zhǎng)的主要環(huán)境因子?？蒲腥藛T研究干旱和遮陰對(duì)2年樹(shù)齡的馬尾松光合特性的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。
注:葉綠素a/葉綠素b反映植物對(duì)光能利用的多少;氣孔導(dǎo)度表示氣孔張開(kāi)的程度。
回答下列問(wèn)題。
(1)馬尾松中的葉綠素需先用 提取,才能進(jìn)行含量測(cè)定。馬尾松細(xì)胞中含有葉綠素的膜結(jié)構(gòu)是 ,該結(jié)構(gòu)在光反應(yīng)中合成的能源物質(zhì)是 。
(2)凈光合速率常用CO2的吸收速率為檢測(cè)指標(biāo),CO2的吸收速率是植物進(jìn)行光合作用消耗CO2的速率與 之差。
(3)據(jù)表分析,遮陰組與對(duì)照組相比,馬尾松凈光合速率下降的原因可能是 ;干旱組與對(duì)照組相比,馬尾松凈光合速率下降的原因可能是 。
9.(2023浙江杭州西湖區(qū)月考)下圖表示上午10時(shí)某植物枝條上不同位置葉片的凈光合速率?；卮鹣铝袉?wèn)題。
(枝條基部葉定位為1,向上依次增加)
(1)由圖可看出第5片和第15片葉的總光合速率 (填“相等”“不相等”或“不一定相等”),原因是 。
(2)限制第5片葉光合速率的主要環(huán)境因素可能是 。第11~15片葉接受的光照、水分、CO2充足,溫度適宜,但測(cè)定發(fā)現(xiàn)其總光合速率卻比第10片葉低,可能的原因是 。
(3)第10片葉葉綠體利用的CO2來(lái)自 ;若突然出現(xiàn)多云天氣,則該葉片短時(shí)間內(nèi)三碳酸含量將 (填“升高”“降低”或“不變”)。
10.(2023浙江溫州高一期末A卷)科研人員以某植物幼苗為材料,施以不同量的氮肥,探究氮素水平對(duì)光合作用的影響,下表為測(cè)定的最大表觀光合速率時(shí)對(duì)應(yīng)的各組數(shù)據(jù)(氣孔導(dǎo)度:氣孔張開(kāi)的程度)。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)本實(shí)驗(yàn)的可變因素是 ,據(jù)表可知,本實(shí)驗(yàn)中,表觀光合速率是通過(guò)測(cè)定 CO2的吸收量來(lái)表示,當(dāng)達(dá)到最大表觀光合速率時(shí),葉肉細(xì)胞中CO2的來(lái)源是 。
(2)在光合作用過(guò)程中,光反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所是 上,其產(chǎn)生的NADPH為三碳酸的還原提供 。離開(kāi)卡爾文循環(huán)的三碳糖在葉綠體內(nèi)作為原料用于 的合成。若在葉綠體外形成1分子蔗糖,則該細(xì)胞產(chǎn)生了 分子三碳酸。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,提高氮素水平,表觀光合速率增加,推測(cè)原因可能是氮含量增加引起 ,對(duì)可見(jiàn)光的吸收能力增強(qiáng);A組的表觀光合速率較B、C組低,氣孔導(dǎo)度 (填“是”或“不是”)導(dǎo)致這種變化的主要因素,原因是 。
重難微專(zhuān)題加強(qiáng)練(二) 呼吸與光合綜合分析及生產(chǎn)應(yīng)用
一、選擇題
1.B 解析 抽氣的圓葉片下沉,在一定的光照強(qiáng)度下,光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度,光合作用產(chǎn)生的氧氣充滿(mǎn)細(xì)胞間隙,葉片上浮。可見(jiàn),該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)葉片沉水后浮起所利用的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)衡量光合作用的強(qiáng)度,以單位時(shí)間內(nèi)浮起葉片的數(shù)量為衡量指標(biāo)更為直觀。
2.B 解析 溫度是通過(guò)影響酶的活性進(jìn)而影響光合速率的,因此當(dāng)溫度升高到一定程度,酶活性會(huì)下降甚至失活,而光合作用強(qiáng)度就會(huì)下降,A項(xiàng)錯(cuò)誤;沒(méi)有氧氣的條件下,小麥種子可以進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,隨著氧氣濃度的逐漸上升,厭氧呼吸逐漸受到抑制,而需氧呼吸不斷增強(qiáng),因此二氧化碳含量呈現(xiàn)先減少后增加的現(xiàn)象,B項(xiàng)正確;小麥種子呼吸作用與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤;在一定的范圍內(nèi),小麥幼苗的光合作用隨二氧化碳濃度增大而增大,超過(guò)二氧化碳飽和點(diǎn)后,光照強(qiáng)度不再增加,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.B 解析 在弱光條件下,光照強(qiáng)度較弱,光反應(yīng)較弱,通過(guò)光反應(yīng)生成的NADPH和ATP較少,此時(shí)主要是限制了光反應(yīng)的進(jìn)行,因此即使提高CO2濃度也不會(huì)使光合速率增快。
4.B 解析 0~15minO2濃度不斷升高,說(shuō)明光合作用產(chǎn)氧量大于細(xì)胞呼吸耗氧量,即光合速率大于呼吸速率;15~20minO2濃度不變,說(shuō)明光合作用產(chǎn)氧量與細(xì)胞呼吸耗氧量相等,即光合速率等于呼吸速率。
5.D 解析 據(jù)題圖分析可知,A點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn),此時(shí)光合速率等于呼吸速率,A項(xiàng)正確;圖中B點(diǎn)為光飽和點(diǎn),所以再提高光強(qiáng)度,光合速率不再提高,B項(xiàng)正確;由于呼吸速率為1mg·m-2·h-1,所以在B點(diǎn)時(shí),總光合速率為6+1=7(mg·m-2·h-1),C項(xiàng)正確;在A點(diǎn)時(shí),凈光合速率為0,則總光合速率為1mg·m-2·h-1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.A 解析 從實(shí)驗(yàn)裝置中看出,實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度(15℃、30℃)不同,因變量為產(chǎn)生的氣體量,該氣體是由光合作用產(chǎn)生的氧氣,因此實(shí)驗(yàn)可探究環(huán)境溫度對(duì)光合作用速率的影響。
7.B 解析 根據(jù)分析可知,物質(zhì)A為糖類(lèi),物質(zhì)B為五碳糖,A項(xiàng)正確;過(guò)程①和②均為碳反應(yīng)過(guò)程,發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,B項(xiàng)錯(cuò)誤;過(guò)程②為三碳酸還原過(guò)程,消耗ATP,過(guò)程③為需氧呼吸過(guò)程,產(chǎn)生ATP,C項(xiàng)正確;過(guò)程③為需氧呼吸,無(wú)論是否有光都可以進(jìn)行,釋放的能量大多以熱能散失,只有少量?jī)?chǔ)存在ATP中,供生命活動(dòng)的需要,D項(xiàng)正確。
二、非選擇題
8.解析 (1)馬尾松中的葉綠素需先用95%的酒精提取,馬尾松細(xì)胞中含有葉綠素的膜結(jié)構(gòu)是類(lèi)囊體薄膜,該結(jié)構(gòu)在光反應(yīng)中合成的能源物質(zhì)有ATP和NADPH。(2)CO2的吸收速率表示凈光合速率,光合作用消耗CO2的速率表示總光合速率,總光合速率-凈光合速率=呼吸速率,其中呼吸速率可用單位時(shí)間內(nèi)單位面積中CO2產(chǎn)生速率表示。(3)據(jù)表分析,遮陰組與對(duì)照組相比,葉綠素a與葉綠素b的比值下降,氣孔導(dǎo)度雖然下降但是胞間CO2濃度沒(méi)有明顯變化,說(shuō)明氣孔導(dǎo)度不是影響遮陰組光合速率下降的原因,馬尾松凈光合速率下降的原因可能是遮陰組葉綠素a與葉綠素b的比值下降,影響光反應(yīng);干旱組與對(duì)照組相比,氣孔導(dǎo)度下降并且胞間CO2濃度也下降,葉綠素a與葉綠素b的比值上升,總?cè)~綠素比對(duì)照組高,故馬尾松凈光合速率下降的原因可能是干旱組的氣孔導(dǎo)度下降,胞間CO2濃度下降,影響碳反應(yīng)。
答案 (1)95%的酒精 類(lèi)囊體薄膜 ATP和NADPH
(2)產(chǎn)生CO2的速率
(3)遮陰組葉綠素a與葉綠素b的比值下降,影響光反應(yīng)
干旱組的氣孔導(dǎo)度下降,胞間CO2濃度下降,影響碳反應(yīng)
9.解析 (1)總光合作用速率等于凈光合作用速率加上呼吸作用速率,從圖上可以看出第5片葉和第15片葉的凈光合速率相等,但是此時(shí)二者的呼吸速率未知,因此二者的總光合作用速率不一定相等。(2)第5片葉位于枝條的下端,光照強(qiáng)度不足導(dǎo)致其光合作用速率較低;第11~15片葉所接受的外界條件都是最適宜的,但是其光合速率低,因此考慮內(nèi)因即葉片自身的原因,葉齡較小,葉綠素含量較少。(3)第10片葉的凈光合速率大于0,說(shuō)明其光合速率大于呼吸速率,那么利用的二氧化碳就來(lái)自?xún)刹糠?一部分是呼吸作用產(chǎn)生(來(lái)自線(xiàn)粒體),一部分是來(lái)自外界環(huán)境(空氣中);若突然出現(xiàn)多云天氣,光照強(qiáng)度降低,光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和NADPH降低,則三碳酸的還原將減弱,而此時(shí)三碳酸的生成基本不變,所以三碳酸的含量將升高。
答案 (1)不一定相等 總光合速率為凈光合速率與呼吸速率之和,圖中兩片葉的凈光合速率相等,但呼吸速率不一定相等
(2)光照(強(qiáng)度) 葉齡較小,葉綠素含量較少
(3)線(xiàn)粒體(基質(zhì))和外界環(huán)境(空氣) 升高
10.解析 (1)探究氮素水平對(duì)光合作用的影響,自變量為不同氮素水平,表觀光合速率是通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間、單位葉面積的CO2的吸收量來(lái)表示,當(dāng)達(dá)到最大表觀光合速率時(shí),光合速率大于呼吸速率,此時(shí)葉肉細(xì)胞中CO2的來(lái)源是細(xì)胞呼吸(或線(xiàn)粒體)產(chǎn)生、從細(xì)胞外界吸收。(2)光合作用的光反應(yīng)階段是在葉綠體類(lèi)囊體的薄膜上進(jìn)行的,光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH既是還原劑,又可以提供能量。離開(kāi)卡爾文循環(huán)的三碳糖大多數(shù)進(jìn)入細(xì)胞溶膠合成蔗糖,少數(shù)在葉綠體內(nèi)合成淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。由卡爾文循環(huán)可知,循環(huán)3次,固定3個(gè)CO2分子,生成6個(gè)三碳酸,其中1個(gè)用來(lái)合成葡萄糖,其余5個(gè)用來(lái)產(chǎn)生3個(gè)五碳分子保證再循環(huán)。即生成一個(gè)葡萄糖需要2個(gè)三碳酸,細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生了2×6=12個(gè)三碳酸,1分子蔗糖是由一分子的葡萄糖和一分子的果糖組成,即若在葉綠體外形成1分子蔗糖,則該細(xì)胞產(chǎn)生了24分子三碳酸。(3)根據(jù)表格可知,在一定范圍內(nèi)隨著氮素水平的提高,葉綠素的含量在增加,因此適當(dāng)增施氮肥有利于葉綠素的合成,對(duì)可見(jiàn)光的吸收能力增強(qiáng);A組的表觀光合速率較B、C組低,但A組胞間CO2濃度大于B、C組,說(shuō)明氣孔導(dǎo)度不是導(dǎo)致A組的表觀光合速率比B、C組低的原因。
答案 (1)氮素水平 單位時(shí)間、單位葉面積 線(xiàn)粒體、從細(xì)胞外界吸收
(2)葉綠體類(lèi)囊體的薄膜 還原劑、能量 淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì) 24
(3)葉綠素含量增加 不是 A組氣孔導(dǎo)度減少,但A組胞間CO2濃度增加處理
總?cè)~綠素/(mg·g-1)
葉綠素a/葉綠素b
氣孔導(dǎo)度/(mml·m-2·s-1)
胞間CO2濃度/(μL·L-1)
凈光合速率/(μml·m-2·s-1)
對(duì)照
1.02
2.87
0.36
307.01
14.82
干旱
1.1
2.97
0.09
212.02
9.26
遮陰
1.62
2.57
0.18
307.31
8.56
組
別
氮素水平/(mml·L-1)
葉綠素含量/(μg·g-1)
氣孔導(dǎo)度/(mml·m-2·s-1)
胞間CO2濃度/(μL·L-1)
表觀光合速率/(μml·m-2·s-1)
A
5
86
0.68
308
19.4
B
10
99
0.78
304
20.7
C
15
103
0.85
301
21.4

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