專題五 細(xì)胞呼吸與光合作用強(qiáng)化練習(xí)·知能提升1下列有關(guān)色素的描述正確的是()A藍(lán)藻細(xì)胞所含的葉綠素和藻藍(lán)素主要游離在細(xì)胞質(zhì)中B可以用無水乙醇等有機(jī)溶劑提取紫色洋蔥液泡中的色素C分離色素過程中不能讓濾液細(xì)線觸及層析液D秋天樹葉變黃，說明葉片開始大量合成類胡蘿卜素解析：選C。葉綠素和類胡蘿卜素是脂溶性的，因此，藍(lán)藻細(xì)胞中的葉綠素和藻藍(lán)素應(yīng)主要存在于生物膜上，A錯誤；液泡中的色素存在于細(xì)胞液中，說明液泡中的色素是水溶性的，因此無法用無水乙醇等有機(jī)溶劑提取，B錯誤；分離色素過程中不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，目的是防止色素溶解在層析液中，C正確；秋天樹葉變黃是因為葉片中葉綠素被破壞，從而表現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色，而不是因為葉片中大量合成類胡蘿卜素，D錯誤。2植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是()A類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D葉片在640660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的解析：選A。根據(jù)葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜圖中的曲線可知，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，在紅光區(qū)不吸收光能，A錯誤。不同色素的吸收光譜都是通過測量其對不同波長光的吸收值繪制的，B正確。題干中文字表明“通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)”可以繪制光合作用的作用光譜，而CO2的吸收速率和O2的釋放速率都可以反映光合速率且具有數(shù)據(jù)的一致性，所以可用CO2的吸收速率隨光波長的變化代替O2的釋放速率隨光波長的變化表示光合作用的作用光譜，C正確。波長為640660 nm的光可被葉綠素吸收，但不能被類胡蘿卜素吸收，葉綠素可吸收此波段的紅光并參與光合作用(釋放O2)，D正確。3(2019·山東臨沂高三模擬)人體運(yùn)動強(qiáng)度與O2消耗量和血液中乳酸含量的關(guān)系如下圖所示。下列說法錯誤的是()A運(yùn)動狀態(tài)下，肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量等于O2消耗量B無氧呼吸時葡萄糖中的能量大部分以熱能散失，其余儲存在ATP中C運(yùn)動強(qiáng)度為c時，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍D若運(yùn)動強(qiáng)度長時間超過c，肌細(xì)胞積累大量乳酸使肌肉有酸痛感解析：選B。運(yùn)動狀態(tài)下，肌肉細(xì)胞同時進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，其中有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量等于消耗的O2量，而無氧呼吸既不消耗O2也不產(chǎn)生CO2，A正確。無氧呼吸過程是有機(jī)物不徹底的氧化分解過程，大部分能量儲存在有機(jī)物中；無氧呼吸釋放的能量，大部分以熱能散失，其余的轉(zhuǎn)移到ATP中，B錯誤。有氧呼吸消耗1分子葡萄糖需要6分子O2，無氧呼吸消耗1分子葡萄糖生成2分子乳酸；運(yùn)動強(qiáng)度為c時，O2消耗量乳酸生成量，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，C正確。若運(yùn)動強(qiáng)度長時間超過c，會因為乳酸增加而使肌肉酸脹乏力，D正確。4(2019·中原名校聯(lián)盟高三考評)卡爾文因發(fā)現(xiàn)光合作用合成己糖(葡萄糖)反應(yīng)中CO2的固定途徑獲得諾貝爾獎?？栁膶?4CO2注入小球藻懸浮液，給予實驗裝置不同時間(0<t1<t2<t3<t4<t5)的光照，分析14CO2去向，結(jié)果見下表，據(jù)表分析正確的是()光照時間0t1t2t3t4t5分離出的放射性化合物無注：表中依次代表3­磷酸甘油酸(C3H7O7P)、1，3­二磷酸甘油酸(C3H8O10P2)、3­磷酸甘油醛(C3H7O6P)、己糖、C5、淀粉。A不同時間的產(chǎn)物為本實驗自變量Bt1時，中的3個碳原子都具有放射性C14C的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2D只做光照時間為t5的實驗，也能確定出放射性化合物出現(xiàn)的先后順序解析：選C。本實驗的自變量為時間，不同時間的產(chǎn)物為因變量，A不正確。在t1時，最先出現(xiàn)的3個碳原子的化合物是由1個CO2分子與細(xì)胞內(nèi)的1個C5反應(yīng)生成的，因此兩個中只有1個碳原子具有放射性，B不正確。隨著時間的推移，放射性物質(zhì)出現(xiàn)的先后順序就是14C的轉(zhuǎn)移途徑，由表可知，14C的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2，C正確。如果只做光照時間為t5的實驗，則同時檢驗到 6種具有放射性的物質(zhì)，不能判斷其出現(xiàn)的先后順序，D不正確。5(2019·北京朝陽區(qū)期末)為研究光合作用中ATP合成的動力，20世紀(jì)60年代，Andre Jagendorf等科學(xué)家設(shè)計了如下實驗：首先人為創(chuàng)設(shè)類囊體內(nèi)外pH梯度，之后置于黑暗條件下，發(fā)現(xiàn)隨著類囊體內(nèi)外pH梯度的消失有ATP形成。下列相關(guān)說法合理的是()A離體類囊體取自綠色植物根尖分生區(qū)細(xì)胞B在綠色植物中該過程也是在黑暗中完成的CATP的合成需要伴隨H運(yùn)輸進(jìn)入類囊體腔D推測ATP合成的動力來自H濃度梯度勢能解析：選D。類囊體存在于葉綠體中，而綠色植物根尖分生區(qū)細(xì)胞沒有葉綠體，A錯誤；在綠色植物中合成ATP是在光反應(yīng)階段進(jìn)行的，自然環(huán)境下此過程需要光照，B錯誤；ATP的合成需要伴隨H運(yùn)輸出類囊體腔，C錯誤；把懸浮液的pH迅速上升為8，類囊體內(nèi)外產(chǎn)生了濃度差，此時，在有ADP和Pi存在的情況下類囊體生成了ATP，因此可以推測：ATP合成的動力來自H濃度梯度勢能，D正確。6下圖是綠色植物葉肉細(xì)胞中光合作用與有氧呼吸的過程及其關(guān)系圖解，其中，AD表示相關(guān)過程，ae表示有關(guān)物質(zhì)。據(jù)圖判斷，下列相關(guān)說法正確的是()A圖中B、C、D過程可以在整個夜間進(jìn)行B有氧呼吸和無氧呼吸共有的過程是DC圖中a、c都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生的DA、C、D過程產(chǎn)生的ATP用于生物體的各項生命活動解析：選B。圖中A、B分別表示光反應(yīng)階段、暗反應(yīng)階段，C表示有氧呼吸的第二、三階段，D表示有氧呼吸的第一階段。ae分別表示H2O、O2、CO2、H和ATP。細(xì)胞有氧呼吸的各個階段在有光和無光條件下都可進(jìn)行，光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行需要光反應(yīng)提供的H和ATP，因此不能長時間在黑暗條件下進(jìn)行，A錯誤。葡萄糖氧化分解成丙酮酸是有氧呼吸和無氧呼吸共有的階段，B正確。圖中的H2O(a)在有氧呼吸第三階段(場所是線粒體內(nèi)膜)產(chǎn)生，CO2(c)在有氧呼吸第二階段(場所是線粒體基質(zhì))產(chǎn)生，C錯誤。光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP全部用于葉綠體內(nèi)的生命活動，D錯誤。7下圖為植物的某個葉肉細(xì)胞中兩種膜結(jié)構(gòu)及其上發(fā)生的反應(yīng)模式圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A圖1、2中的兩種生物膜依次存在于線粒體和葉綠體中B圖1中的H來自水，圖2中的H來自丙酮酸C兩種生物膜除產(chǎn)生上述物質(zhì)外，還均可產(chǎn)生ATPD影響圖1、2中兩種膜上反應(yīng)的主要外界因素分別是溫度和光照解析：選C。圖1膜上的反應(yīng)是H2OHO2，即光反應(yīng)中水的光解，據(jù)此可以推斷圖1中的膜為葉綠體類囊體薄膜，圖2膜上的反應(yīng)是HO2H2O，即有氧呼吸第三階段，據(jù)此可以推斷圖2中的膜為線粒體內(nèi)膜，A錯誤。圖1中的H來自H2O，圖2中的H不只來自丙酮酸，B錯誤。光合作用光反應(yīng)階段可產(chǎn)生ATP，有氧呼吸第三階段生成H2O的同時有ATP產(chǎn)生，C正確。影響光合作用光反應(yīng)階段的主要外界因素是光照，影響呼吸作用第三階段的主要外界因素是溫度和O2，D錯誤。8(2019·湖北襄陽模擬)科學(xué)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后檢測放射性物質(zhì)分布情況，結(jié)果如下表所示。實驗組別光照時間(s )放射性物質(zhì)分布12大量3­磷酸甘油酸(三碳化合物)220多種磷酸化糖類360除上述多種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機(jī)酸等根據(jù)上述實驗結(jié)果分析，下列敘述錯誤的是()A本實驗利用小球藻研究的是光合作用的暗反應(yīng)階段B每組實驗照光后需對小球藻進(jìn)行處理使酶失活，才能測定放射性物質(zhì)分布CCO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是多種磷酸化糖類D實驗結(jié)果說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等解析：選C。提取表格中的關(guān)鍵詞“三碳化合物”“磷酸化糖類”“氨基酸、有機(jī)酸等”，據(jù)此推測本實驗研究的是光合作用的暗反應(yīng)階段，A正確；由于某一反應(yīng)的產(chǎn)物同時是下一個反應(yīng)的反應(yīng)物，要想準(zhǔn)確測定放射性物質(zhì)分布，必須阻斷后續(xù)的反應(yīng)，B正確；CO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的產(chǎn)物應(yīng)該是三碳化合物，C錯誤；第三組實驗中放射性物質(zhì)除分布在多種磷酸化糖類外，還分布在氨基酸、有機(jī)酸等物質(zhì)中，由此表明光合作用產(chǎn)物中不僅有糖類，還有其他物質(zhì)，D正確。9(2019·山東濟(jì)南高三調(diào)研)在CO2濃度相同、光照不同的條件下，對油菜光合速率日變化研究的實驗結(jié)果如下圖所示。以下分析不正確的是()A據(jù)圖可知，油菜最大光合速率上午均比下午高，這與環(huán)境因素的變化有關(guān)B與相比，出現(xiàn)“午休現(xiàn)象”是由于中午光照強(qiáng)、溫度高，導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉影響光合作用的暗反應(yīng)階段，從而使光合速率下降C與相比，也出現(xiàn)了“午休現(xiàn)象”，可推測油菜的光合速率除受外界環(huán)境因素影響外，還受遺傳因素的控制D據(jù)圖可知，提高CO2濃度，的光合速率可達(dá)到解析：選D。由題圖可看出上午的光合速率要高，與上午光照強(qiáng)烈、溫度適宜有關(guān)，A正確； 與相比，中午時，由于光照強(qiáng)烈導(dǎo)致溫度升高，植物劇烈蒸騰而失水，導(dǎo)致葉肉細(xì)胞氣孔關(guān)閉，CO2不能通過氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞內(nèi)部，葉肉細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度降低，大大降低了暗反應(yīng)過程中CO2的固定，導(dǎo)致光合速率下降，B正確；與相比，沒有過強(qiáng)的光照和過高的溫度，同樣的時間也出現(xiàn)了午休現(xiàn)象，這是內(nèi)因即遺傳控制的生物節(jié)律現(xiàn)象，C正確；限制曲線的主要因素是光照強(qiáng)度，所以提高CO2濃度，的光合速率也不能達(dá)到，D錯誤。 10細(xì)胞內(nèi)的磷酸果糖激酶(酶P)催化反應(yīng)：果糖­6­磷酸ATP果糖­1，6­二磷酸ADP，這是細(xì)胞有氧呼吸第一階段中的重要反應(yīng)。下圖為高、低兩種ATP濃度下酶P活性與果糖­6­磷酸濃度的關(guān)系。下列敘述錯誤的是()A細(xì)胞內(nèi)酶P催化的反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B一定范圍內(nèi)，果糖­6­磷酸濃度與酶P活性呈正相關(guān)C低ATP濃度抑制了酶P的活性D酶P活性受有氧呼吸產(chǎn)物ATP的反饋調(diào)節(jié)解析：選C。根據(jù)題意可知，酶P催化的反應(yīng)是有氧呼吸第一階段中的重要反應(yīng)，而有氧呼吸第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，A正確；由題圖中曲線可知，在一定范圍內(nèi)，橫軸(果糖­6­磷酸濃度)與縱軸(酶P活性)呈正相關(guān)，B正確；對比題圖中兩條曲線可知，在一定的果糖­6­磷酸濃度范圍內(nèi)，相同果糖­6­磷酸濃度下低ATP濃度對應(yīng)的酶P活性高于高ATP濃度對應(yīng)的酶P活性，即低ATP濃度可在一定程度上增加酶P的活性，C錯誤；ATP為有氧呼吸的產(chǎn)物，分析曲線可知，當(dāng)ATP濃度升高時，會在一定程度上抑制酶P的活性，即酶P活性受有氧呼吸產(chǎn)物ATP的反饋調(diào)節(jié)，D正確。11(不定項)某植物放置在室內(nèi)一密閉的玻璃罩內(nèi)，首先開啟光源將其光照一段時間，然后突然進(jìn)行黑暗處理一段時間，再開啟室內(nèi)光源，測得密閉容器內(nèi)CO2含量的變化如下圖所示，則下列敘述錯誤的是()ABC段表示植物處于黑暗條件下玻璃罩中的CO2含量的變化BDE段表示該植物光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等CB點植物積累的有機(jī)物比D點少DBC的過程中，葉綠體中H的含量是上升的解析：選CD。由題圖可知，BC段CO2含量上升與突然進(jìn)行黑暗處理一段時間有關(guān)，因為進(jìn)行黑暗處理一段時間后，植物不再進(jìn)行光合作用，但可進(jìn)行呼吸作用釋放CO2，所以BC段表示植物處于黑暗條件下玻璃罩中的CO2含量變化，A正確。DE段密閉玻璃罩中的CO2含量基本保持穩(wěn)定，說明該植物光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相等，B正確。因為B點時密閉玻璃罩內(nèi)的CO2濃度比D點時低，所以B點植物積累的有機(jī)物比D點多，C錯誤。BC過程中，沒有光照，無法繼續(xù)合成H，而光反應(yīng)停止后，暗反應(yīng)仍能進(jìn)行一段時間，所以葉綠體中H的含量是下降的，D錯誤。12(不定項)在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下，測得某森林中林冠層四種主要植物幼苗的生理指標(biāo)(見下表)。下列分析正確的是()物種指標(biāo)構(gòu)樹刺槐香樟胡頹子光補(bǔ)償點(千勒克斯)641.81.1光飽和點(千勒克斯)1393.52.6注：光補(bǔ)償點：光合速率等于呼吸速率時的光強(qiáng)；光飽和點：達(dá)到最大光合速率所需的最小光強(qiáng)。A光照強(qiáng)度小于6千勒克斯時，構(gòu)樹幼苗葉肉細(xì)胞需要的CO2全部來自外界B光照強(qiáng)度為10千勒克斯時，影響構(gòu)樹和刺槐幼苗光合速率的環(huán)境因素都有光照強(qiáng)度和CO2濃度等C若將光照強(qiáng)度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯，短時間內(nèi)香樟幼苗葉肉細(xì)胞中的C3會減少D在樹冠遮蔽嚴(yán)重、林下光照較弱的環(huán)境中，胡頹子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和構(gòu)樹解析：選CD。光照強(qiáng)度小于6千勒克斯時，構(gòu)樹幼苗的實際光合速率小于呼吸速率，但葉肉細(xì)胞光合速率可以大于其呼吸速率，則所需CO2可來自細(xì)胞呼吸和外界，A錯誤；對構(gòu)樹來說，10千勒克斯光照強(qiáng)度大于其光補(bǔ)償點，但小于其光飽和點，此時限制構(gòu)樹光合速率的環(huán)境因素有光照強(qiáng)度等，但對于刺槐來說，10千勒克斯光照強(qiáng)度大于其光飽和點，此時光照強(qiáng)度并不是其光合速率的限制因素，B錯誤；若將光照強(qiáng)度突然從2千勒克斯增加到4千勒克斯，則香樟的光反應(yīng)增強(qiáng)，產(chǎn)生更多的H和ATP，從而使更多的C3被還原，而短時間內(nèi)C3的生成速率不變，故短時間內(nèi)，香樟幼苗葉肉細(xì)胞中的C3減少，C正確；胡頹子和香樟的光補(bǔ)償點和光飽和點都比另兩種植物(刺槐和構(gòu)樹)低，它們更適合在光照較弱的環(huán)境中生長，D正確。13(不定項)科研人員以梧桐葉為材料研究不同濃度的CO2對光合作用強(qiáng)度的影響。圖1為實驗裝置示意圖，圖2為適宜光照條件下隨NaHCO3濃度變化裝置內(nèi)O2濃度的變化曲線。下列說法不正確的是()A各實驗組中所用葉圓片數(shù)量和生理狀況應(yīng)該相同B開始實驗前需將裝置遮光C和b點比較，a點葉綠體中C5消耗得更快，ATP生成更慢DNaHCO3相對濃度超過20后，曲線可能下降解析：選C。為保證實驗的準(zhǔn)確性，應(yīng)確保無關(guān)變量相同且適宜，為了避免實驗前光照的影響，實驗前需要將裝置遮光，A、B正確；和b點比較，a點CO2濃度更低，CO2固定消耗C5的速率要更慢，C錯誤；NaHCO3相對濃度超過20，可能導(dǎo)致細(xì)胞失水，使細(xì)胞的光合作用受到影響，導(dǎo)致曲線下降，D正確。14(不定項)(2019·山東濟(jì)南高三模擬)下圖是探究某綠色植物光合速率的實驗裝置圖，裝置中的NaHCO3溶液可維持瓶內(nèi)的CO2濃度相對穩(wěn)定，將該裝置放在20 、一定光照條件下。實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2 mL。毛細(xì)管內(nèi)的有色液滴在A處。30 min后，針筒的讀數(shù)需要調(diào)至0.6 mL，才能使有色液滴維持在A處。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A該實驗過程中光合速率小于呼吸速率B若測定植物的實際光合速率，還需要在暗處測定呼吸速率C若將小燒杯中的NaHCO3溶液換成清水，則一段時間后光合作用會停止D若用該裝置探究該植物生長的最適溫度，NaHCO3溶液濃度和光照強(qiáng)度等都是無關(guān)變量解析：選AC。分析題干和實驗數(shù)據(jù)可知，30 min后裝置中的O2量增加，說明光合速率大于呼吸速率，A錯誤；該實驗中在光下測定的是凈光合速率，要測定實際光合速率還需要在暗處測定呼吸速率，凈光合速率與呼吸速率之和為實際光合速率，B正確；如果將NaHCO3溶液換成清水，則裝置中CO2的濃度下降，光合速率也下降，但當(dāng)光合速率等于呼吸速率時，植物既不從外界吸收CO2也不向外界釋放CO2，此時植物還可以利用細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2進(jìn)行光合作用，C錯誤；若用該裝置探究該植物生長的最適溫度，則溫度為自變量，其他因素如NaHCO3溶液濃度、光照強(qiáng)度等都是無關(guān)變量，D正確。15仙人掌等植物白天氣孔關(guān)閉，夜間氣孔開放吸收CO2。下圖表示仙人掌固定CO2的代謝途徑，圖中只表示出代謝過程涉及的部分物質(zhì)，請根據(jù)圖中信息結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題：(1)圖中固定CO2的反應(yīng)過程有：CO2C52C3；_。(2)圖中產(chǎn)生CO2的反應(yīng)過程有：_。蘋果酸CO2丙酮酸。(3)在熱帶自然環(huán)境中，夜間仙人掌細(xì)胞吸收CO2，但不能被葉綠體利用，其原因是缺乏_(填環(huán)境因素)，葉綠體中不能生成_，直接影響了_的還原。解析：(1)從題圖中信息可知，CO2可與C5結(jié)合進(jìn)入卡爾文循環(huán)，除此之外，CO2還可與PEP結(jié)合生成OAA。(2)根據(jù)題圖中信息可知，蘋果酸可生成丙酮酸和CO2，另外，有氧呼吸第二階段也可產(chǎn)生CO2，該反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，即丙酮酸和H2O發(fā)生反應(yīng)，生成CO2和H。(3)晚上沒有光照，仙人掌不能進(jìn)行光反應(yīng)，葉綠體中不能產(chǎn)生ATP和H，直接影響了C3的還原。答案：(1)CO2PEPOAA(2)丙酮酸H2OCO2H(3)光照ATP和HC316為研究高濃度CO2對水稻光合作用的影響，某科研小組測定了不同CO2濃度下處于抽穗期水稻不同時刻的凈光合速率，如圖甲所示。圖乙表示線粒體中某種酶的活性隨溫度的變化情況。請回答下列問題：(1)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有_。(2)依據(jù)圖甲實驗結(jié)果，在環(huán)境濃度CO2條件下，9：30時限制水稻光合作用的環(huán)境因素是_(答兩點)。(3)環(huán)境濃度CO2和高濃度CO2條件下，水稻的凈光合速率不同。要了解兩種CO2濃度下不同時刻實際光合速率的變化，還需要進(jìn)行的實驗是_。(4)若在環(huán)境濃度CO2和高濃度CO2條件下，呼吸速率差異不明顯。與環(huán)境濃度CO2相比，在高濃度CO2條件下，相同時刻水稻的光反應(yīng)速率_(填“較高”“相同”或“較低”)，其原因是_。(5)圖乙中，接近0 時，A點卻不與橫軸相交的原因是_。解析：(1)葉肉細(xì)胞通過光合作用和細(xì)胞呼吸均可產(chǎn)生ATP，因此葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體。(2)結(jié)合題干信息可判斷，在環(huán)境濃度CO2條件下，9：30時限制水稻光合作用的環(huán)境因素是CO2濃度和光照強(qiáng)度。(3)凈光合速率實際光合速率呼吸速率，若要了解兩種CO2濃度下不同時刻實際光合速率的變化，還需要在黑暗條件下，測定不同時刻水稻的呼吸作用速率。(4)根據(jù)題意和圖示可知，在相同時刻，高濃度CO2條件下水稻的凈光合速率大于環(huán)境濃度CO2條件下水稻的凈光合速率，而呼吸速率差異又不明顯，故高濃度CO2條件下的實際光合速率大于環(huán)境濃度CO2條件下的實際光合速率。高濃度CO2條件下水稻的暗反應(yīng)速率加快，需要光反應(yīng)提供的H和ATP增多，光反應(yīng)增強(qiáng)，所以與環(huán)境濃度CO2相比，在高濃度CO2條件下，相同時刻水稻的光反應(yīng)速率較高。(5)酶的活性受溫度影響，低溫和高溫對酶的活性的影響不同。在低溫條件下，酶的活性很低，但沒有失活，而在高溫條件下，酶因變性而失活。答案：(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體(2)CO2濃度、光照強(qiáng)度(3)在黑暗條件下，測定不同時刻水稻的呼吸作用速率(4)較高高濃度CO2條件下水稻暗反應(yīng)速率加快，需要光反應(yīng)提供的H和ATP增多，光反應(yīng)增強(qiáng)(5)低溫下酶的活性很低，但沒有失活(低溫沒有改變酶的空間結(jié)構(gòu)，只是使酶活性降低)17為研究低鉀條件對某種農(nóng)作物2個品種光合作用的影響，科研人員進(jìn)行了實驗，結(jié)果如下表。指標(biāo)數(shù)值分組葉綠素含量(相對值)呼吸速率(mol·m2·s1)光補(bǔ)償點(mol·m2·s1)最大凈光合速率(mol·m2·s1)甲品種低鉀處理組183.089.816.4正常處理組252.549.824.4乙品種低鉀處理組263.272.718.5正常處理組282.942.025.5注：光補(bǔ)償點是指光合速率與呼吸速率相等時的光照強(qiáng)度。(1)提取葉綠素時，為了使研磨充分，應(yīng)加入_。(2)當(dāng)乙品種的最大凈光合速率為25.5 mol·m2·s1時，實際光合速率是_mol·m2·s1。此時增大光照強(qiáng)度，光合速率不再增加，這主要是受光合作用過程中_反應(yīng)的限制。(3)低鉀處理后，2個品種光補(bǔ)償點均增大，主要原因是_。(4)據(jù)表分析，為提高產(chǎn)量，在缺鉀土壤中種植該種農(nóng)作物時，可采取的相應(yīng)措施是_(寫出兩點即可)。解析：(1)提取綠葉中的色素時，在研磨前加入二氧化硅，有助于研磨得充分。(2)乙品種正常處理組的呼吸速率為2.9 mol·m2·s1，實際光合速率凈光合速率呼吸速率，當(dāng)乙品種的最大凈光合速率為25.5 mol·m2·s1時，實際光合速率為25.52.928.4 mol·m2·s1。當(dāng)光合速率達(dá)到最大值后，增加光照強(qiáng)度后光合速率不再增大，這主要是受光合作用過程中暗反應(yīng)(如暗反應(yīng)中酶的活性、酶的數(shù)量等)的限制。(3)根據(jù)表中信息可知，在低鉀處理后，2個品種葉綠素含量均減少，光反應(yīng)減弱，光合速率降低，且呼吸速率均升高，故需要增大光照強(qiáng)度才能使光合速率與呼吸速率相等，即光補(bǔ)償點增大。(4)低鉀處理后，2個品種的葉綠素含量均下降，最大凈光合速率均降低，故在生產(chǎn)上應(yīng)施加適量的鉀肥。低鉀處理后，與甲品種相比，乙品種的葉綠素含量下降不明顯，且乙品種的最大凈光合速率大于甲品種，因此，生產(chǎn)上在低鉀土壤中應(yīng)種植乙品種。答案：(1)二氧化硅(SiO2)(2)28.4暗(3)低鉀處理后，2個品種葉綠素含量均減少，光反應(yīng)減弱，光合速率降低，且呼吸速率均升高，需要增大光強(qiáng)才能維持光合速率與呼吸速率相等，因此光補(bǔ)償點增大(4)選擇種植乙品種；施加適量鉀肥18CO2濃度增加會對植物光合作用速率產(chǎn)生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、水稻作實驗材料，分別進(jìn)行三種不同實驗處理，甲組提供大氣CO2濃度(375 mol·mol1)，乙組提供CO2濃度倍增環(huán)境(750 mol·mol1)，丙組先在CO2濃度倍增環(huán)境中培養(yǎng)60 d，測定前一周恢復(fù)為大氣CO2濃度。整個生長過程保證充足的水分供應(yīng)，選擇晴天上午測定各組的光合速率。結(jié)果如下圖所示。回答下列問題：(1)CO2濃度增加，作物的光合作用速率_，理由是_。(2)在CO2濃度倍增時，光合作用速率并未發(fā)生倍增，此時限制光合作用速率增加的環(huán)境因素是_。(3)丙組的光合作用速率比甲組低，有人推測可能是由作物長期處于高CO2濃度環(huán)境下_引起的，并非由氣孔導(dǎo)度的降低引起的。(4)有人認(rèn)為化石燃料開采和使用能升高大氣CO2濃度，這有利于提高作物光合作用速率，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是有好處的。因此，沒有必要限制化石燃料使用。請表達(dá)自己的觀點。_。解析：(1)CO2是光合作用(或暗反應(yīng))的原料，CO2濃度增加，作物的光合作用速率增加。(2)CO2濃度倍增，光合作用速率并未發(fā)生倍增，是因為影響光合作用的環(huán)境因素除了CO2濃度外，還有溫度、光照強(qiáng)度等。(3)丙組在CO2濃度倍增環(huán)境中培養(yǎng)了60 d，測定前一周恢復(fù)為大氣CO2濃度，但是其光合速率低于甲組(提供的是大氣CO2濃度)，可能的原因是長期處于CO2濃度倍增環(huán)境下，使得作物固定CO2的酶的活性下降或酶的含量降低，再將其放到大氣CO2濃度環(huán)境下，暗反應(yīng)變?nèi)?，光合作用變?nèi)酢?4)“沒有必要限制化石燃料使用”這種觀點是片面的，由于人類的活動，地球上空氣中的CO2濃度持續(xù)上升，這雖然可減輕因CO2缺乏對植物光合作用的限制，但也會引起溫室效應(yīng)，溫度升高會給地球的生態(tài)環(huán)境及人類活動帶來一系列嚴(yán)重的問題。答案：(1)增加CO2是光合作用(或暗反應(yīng))的原料(2)溫度、光照強(qiáng)度(3)固定CO2的酶的活性下降或含量降低(4)這種觀點是片面的，由于人類的活動，地球上空氣中的CO2濃度持續(xù)上升，這雖然可減輕因CO2缺乏對植物光合作用的限制，但也會引起溫室效應(yīng)，溫度升高會給地球的生態(tài)環(huán)境及人類活動帶來一系列嚴(yán)重的問題19(2019·濟(jì)寧高三一模)下圖為毛白楊和云杉兩種植物在溫度、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。請據(jù)圖回答下列問題：(1)光照強(qiáng)度為a時毛白楊將_O2。若適當(dāng)升高CO2濃度，d點將向_移動。(2)比較圖中c點光照強(qiáng)度下兩植物光合速率大小的關(guān)系_，判斷的理由是_。(3)在電子顯微鏡下觀察云杉的葉肉細(xì)胞，可看到葉綠體內(nèi)部有一些顆粒，它們被看作是葉綠體的脂質(zhì)倉庫，其體積隨葉綠體內(nèi)基粒數(shù)目的增多而減小，最可能的原因是_。答案：(1)吸收右上(2)不確定兩植物光合速率與呼吸速率的比值(P)相等，但呼吸速率的大小不確定(3)顆粒中脂質(zhì)參與構(gòu)成基粒的膜結(jié)構(gòu) 20在適宜的溫度下，研究光照強(qiáng)度對光合作用速率影響的實驗裝置如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗中氧氣產(chǎn)生的場所是_，通過測量氧氣釋放速率來研究光照強(qiáng)度對光合作用速率的影響，這是基于_這一假設(shè)。(2)利用瓦數(shù)較高的燈泡(其產(chǎn)生的光照強(qiáng)度大于水草的光飽和點)進(jìn)行實驗，隨著燈泡與燒杯距離的逐漸增加，預(yù)計氣泡產(chǎn)生速率的變化情況及原因是_。解析：(1)光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生氧氣，光反應(yīng)的場所是水草葉綠體的類囊體薄膜。氧氣釋放速率為凈光合速率，通過測量氧氣釋放速率來研究光照強(qiáng)度對光合作用速率的影響，這是基于各光照強(qiáng)度下植物的呼吸作用速率都相同這一假設(shè)進(jìn)行的。(2)隨著燈泡和燒杯距離的逐漸增加，光照強(qiáng)度逐漸減弱。由題干信息燈泡產(chǎn)生的光照強(qiáng)度大于水草的光飽和點可知，起初增大兩者的距離會使光照強(qiáng)度減弱，但在一定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度不是限制水草光合作用速率的因素，光合速率不變，氣泡產(chǎn)生的速率不發(fā)生改變；隨著燈泡與燒杯距離的繼續(xù)加大，光照強(qiáng)度逐漸減弱，光合速率下降，氣泡產(chǎn)生速率下降；當(dāng)光合速率小于呼吸速率時，不再產(chǎn)生氣泡。答案：(1)水草葉綠體的類囊體薄膜各實驗組的水草呼吸作用速率相同(2)起初，氣泡產(chǎn)生速率不變，因為光照強(qiáng)度不是限制水草光合作用的因素，光合作用速率不變；然后，氣泡產(chǎn)生速率逐漸減慢，因為光照強(qiáng)度逐漸減弱，光合作用速率逐漸減?。蛔詈?，氣泡不再產(chǎn)生，因為光照強(qiáng)度很弱，光合作用速率小于細(xì)胞呼吸速率，不會釋放氧氣21將銀邊天竺葵(葉邊緣呈白色)預(yù)先放在黑暗中48小時，在葉柄基部作環(huán)剝處理(限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，再將不透光的一定大小黑色紙片用回形針從上下兩面夾在綠色部位，如下圖所示，然后把天竺葵放在陽光下照4小時。之后取下該葉片，用打孔器分別在葉片的不同部位取下面積均為s dm2的A、B、C三個葉圓片，放在酒精溶液中水浴加熱脫色，再放入清水中漂洗后取出，滴加碘液。(1)將植株放在黑暗處48小時的目的是_。(2)為驗證下列兩項結(jié)論，需比較圖中A、B、C中的哪些葉圓片？光合作用需要光：_；光合作用需要葉綠體：_。(3)光合作用強(qiáng)度是指植物在單位時間單位葉面積內(nèi)通過光合作用制造有機(jī)物的數(shù)量。能否根據(jù)圖中的葉圓片及相關(guān)儀器來粗略測定光合作用強(qiáng)度？若能請寫出你的思路。若不能請說明理由。_。(4)為了進(jìn)一步探究天竺葵光合作用的最適溫度，如何進(jìn)行實驗設(shè)計？寫出主要思路。_。解析：(1)將植株放在黑暗處48小時的目的是除去葉片中原有的有機(jī)物，以避免其對實驗結(jié)果的干擾。(2)要證明光合作用需要光，則需要曝光處理和遮光處理作對照，即需要比較A和B；要證明光合作用需要葉綠體，葉綠體為自變量，應(yīng)比較A和C才能得出結(jié)論。(3)選擇A部分葉圓片(曝光，既能進(jìn)行光合作用，也能進(jìn)行細(xì)胞呼吸)、B部分葉圓片(遮光，只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸)，并將兩葉圓片分別烘干稱重。用MA表示4小時后葉圓片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量呼吸作用有機(jī)物的消耗量，MB表示4小時后初始質(zhì)量呼吸作用有機(jī)物的消耗量。所以A葉圓片4小時內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量M就是MAMB。即A葉圓片的干重減去B葉圓片的干重，其差值是面積為s dm2的葉圓片在4小時內(nèi)的光合作用強(qiáng)度。(4)要探究天竺葵光合作用的最適溫度，自變量是溫度，因變量是光合作用強(qiáng)度?？上仍O(shè)計一組溫度梯度較大的預(yù)實驗進(jìn)行探索，以節(jié)約人力、物力。在預(yù)實驗的基礎(chǔ)上圍繞光合作用強(qiáng)度較高時的溫度范圍，繼續(xù)設(shè)計一組溫度梯度較小的實驗，分別測定它們的光合作用強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度最高時對應(yīng)的溫度即為天竺葵光合作用的最適溫度。答案：(1)消耗原有的有機(jī)物(2)A和BA和C(3)能。選擇A、B兩葉圓片，將兩葉圓片分別烘干稱重。A葉圓片的干重減去B葉圓片的干重，其差值是面積為s dm2的葉圓片在4小時內(nèi)的光合作用強(qiáng)度(4)先設(shè)計一組溫度梯度比較大的預(yù)實驗進(jìn)行探索。在預(yù)實驗基礎(chǔ)上圍繞光合作用強(qiáng)度較高時的溫度范圍，再設(shè)計一組溫度梯度較小的實驗，測定它們的光合作用強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度最高時的溫度就是最適溫度22下圖所示為探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度影響的實驗裝置。實驗材料和用具：20 mL移液管、不同功率的LED燈(不影響溫度)、濃度為0.5 mol/L的NaHCO3溶液、綠色植物(如菠菜)等。(1)利用題述實驗材料和如圖所示裝置進(jìn)行實驗時，其目的是_。(2)綠色植物釋放的O2量可以用圖中的_表示，NaHCO3溶液的作用是_；如果從菠菜葉片中提取色素，要在玻璃漏斗基部放一塊單層_(填材料)進(jìn)行過濾。解析：(1)首先要明確實驗類型，由題干信息“探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度影響的實驗裝置”可知，本實驗是探究性實驗，實驗中提供的材料和用具的作用分別是不同功率的LED燈(不影響溫度)可設(shè)置不同光照強(qiáng)度，NaHCO3溶液維持CO2濃度恒定；因此，本實驗的目的是探究光照強(qiáng)度對植物光合作用強(qiáng)度的影響。(2)分析實驗裝置可知，針筒內(nèi)的氣體變化是由O2決定的，而在實驗期間活塞的位置不變，因此，綠色植物釋放的O2量可用移液管內(nèi)液體體積的變化量來表示；NaHCO3溶液的作用是維持CO2濃度恒定；在提取色素實驗的過濾操作中，需要在漏斗基部放一塊單層尼龍布。答案：(1)探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響(2)移液管內(nèi)液體體積變化量維持針筒中CO2濃度恒定尼龍布15