1、1专题突破练 5 光合作用和细胞呼吸一、选择题1.组成生物的化学元素在生物体中起重要作用,下列关于几种元素与光合作用关系的叙述,正确的是( )A.C 是组成糖类的基本元素,在光合作用中 C 元素从 CO2先后经 C3、C 5形成(CH 2O)B.N 是叶绿素的组成元素之一,没有 N 植物就不能进行光合作用C.O 是构成有机物的基本元素之一,光合作用制造的有机物中的氧来自水D.P 是构成 ATP 的必需元素,光合作用中光反应和暗反应过程中均有 ATP 的合成2.图甲表示在一定的光照强度下,植物叶肉细胞中 CO2、O 2的来源和去路,则图甲所示状态在图乙中的位置是 ( )A.AB 之间 B.BC
2、之间C.C 点以后 D.B 点3.下列与绿色植物某些生理过程有关的叙述,正确的是 ( )A.绿色植物的光反应可以在暗处进行,暗反应也可以在光下进行B.大豆根吸收矿质元素所需的 ATP 可以直接来源于光合作用C.水果贮存时充入 N2和 CO2的目的主要是抑制无氧呼吸,延长水果的贮存时间D.即使给予叶绿素提取液适宜的温度、光照和 CO2,也无法检测到有 O2生成4.(2018 辽宁沈阳模拟,17)下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况。以下说法正确的是( )A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B.水稻在收获时节,叶片中色素含量的多少是(甲+乙)(丙+丁)C.四种色素都能溶解在层析液中
3、,乙色素的溶解度最大D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光5.(2018 湖南五市联考,19)下图中纵坐标表示植物某种气体吸收量或释放量的变化。下列说法正确的是( )(注:不考虑横坐标和纵坐标单位的具体表示形式,单位的表示方法相同。)A.若 F 点以后进一步提高光照强度,光合作用强度会一直不变B.若 A 代表 O2吸收量, D 点时,叶肉细胞既不吸收 O2也不释放 O2C.C 点时,叶肉细胞中能产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体D.若 A 代表 CO2释放量,适当提高大气中的 CO2浓度, E 点可能向右下移动6.(2018 河南洛阳质检,15)已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度
4、分别为 25 和 30 。下图表示该植物在 30 时光合强度与光照强度的关系。若将温度降低到 25 的条件下(原光照强度和 CO2浓度等不变),从理论上讲,图中相应点的移动应该是( )2A.A 点上移, B 点左移, M 值增加B.A 点不移, B 点左移, M 值不变C.A 点上移, B 点右移, M 值下降D.A 点下降, B 点不移, M 值上升7.科研人员为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征,对其净光合速率和气孔导度进行了测定,结果如下。下列有关叙述错误的是( )净光合速率的日变化气孔导度的日变化A.阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度下降的时间不一致B.晴天时出现“午休”现象与气
5、孔关闭引起的 CO2浓度下降有关C.实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中D.两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关8.下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示,图中 ag 为物质,为反应过程),下列叙述错误的是( )A.绿色植物能利用 a 物质将光能转化成活跃的化学能储存在 c 中B.e 中不储存化学能,只能充当还原剂C.图中表示水分的吸收,表示水的光解D.在 g 物质供应充足时,突然停止光照,C 3的含量将会上升9.将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得的实验结果如下图所示。下列有关说法错误的是( )A.图甲中的光合作用开始
6、于 C 点之前,结束于 F 点之后B.到达图乙中的 D点时,玻璃罩内的 CO2浓度最高3C.图甲中的 F 点对应图乙中的 G点D.经过这一昼夜之后,植物体的有机物含量会增加二、非选择题10.有两种植物,分别生长在强光下和隐蔽处,现从这两种植物体上各取一片相似的叶片,分别放在两个透明盒子中,在适宜温度条件下,逐渐增加光照强度,测定叶片放氧速率,结果如下表:光强/mol 光子 0 10 25 50 100 250 500 600叶片 A -10 -5 -1 5 15 30 30放氧速率(2)-1叶片 B -0.5 1.5 3 6 10 12 11(1)由表中数据可以推测,取自强光下的叶片是 。 (
7、2)光照强度大于 500 mol 光子/(m 2s)时,可推知叶片 A 放氧速率的主要限制因素是 ,叶肉细胞通过细胞呼吸产生的 CO2的转移途径是 。 (3)若将 A、B 两叶片放氧速率绘制成曲线图,光强大约在 175 mol 光子/(m 2s)时两条曲线相交,则此交叉点的生物学含义是 。 (4)为提取叶片 B 中的色素,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还应加入 ,经快速研磨、过滤,将滤液收集到试管中,塞上橡皮塞,将试管置于适当的光照条件下 23 min 后,试管内的氧含量 。 11.油菜素内酯(BR)是一种天然植物激素,被誉为第六激素,广泛用于农业生产。某科研小组用 14CO2饲喂孕穗期的
8、水稻叶片,进行了以下实验。实验一:用适宜浓度的 BR 喷施水稻叶片,定时测定光合速率与叶绿素含量,结果如图 1。实验二:用不同浓度的 BR 喷施水稻叶片,测定收获期子粒 14C 放射性强度,结果如图 2。图 1图 2(1)BR 是对植物的生长发育起 作用的微量有机物。 (2)实验一说明,适宜浓度的 BR 能提高水稻叶片的 ,从而提高叶片的光合速率。BR 处理后的 d 是对水稻产量增加影响最大的 10 天。 (3)实验二中,用 14CO2研究籽粒中放射性强度的方法叫 , 14CO2进入叶绿体后,首先能检测到含 14C 的有机物的部位是 ,该物质接受 释放的能量并被H还原。 (4)实验二说明,喷施
9、 BR 能 (填“促进”或“抑制”)光合产物向子粒转移。该实验结果能否说明 BR 的作用具有两重性? (填“能”或“否”)。该实验结果能否确定 BR 作用的最佳浓度?如能,请指出最佳浓度;如不能,请补充实验方案: 。 4专题突破练 5 光合作用和细胞呼吸1.B 解析 糖类的元素组成是 C、H、O,C 是组成糖类的基本元素,在光合作用中 C 元素从 CO2经 C3形成(CH 2O),不经过 C5,A 项错误。N 是叶绿素的组成元素之一,叶绿素能吸收、传递和转化光能,所以没有 N 植物就不能进行光合作用,B 项正确。O 是构成有机物的基本元素之一,光合作用制造的有机物中的氧来自二氧化碳,C 项错误
10、。ATP 的元素组成是 C、H、O、N、P,光合作用中光反应过程中有 ATP 的合成,暗反应需要消耗 ATP,D 项错误。2.A 解析 分析图示可知,图乙曲线上 A 点时叶肉细胞只进行细胞呼吸, AB 段(不包括 A、 B 两点)表示光合作用强度小于细胞呼吸强度, B 点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度, BC 段(不包含B 点)表示光合作用强度大于细胞呼吸强度。图甲细胞中线粒体产生的 CO2一部分进入叶绿体,另一部分释放到细胞外,叶绿体中产生的 O2全部进入线粒体仍然不能满足线粒体对 O2的需求,线粒体还需从细胞外吸收部分 O2,说明光合作用强度小于细胞呼吸强度,与图乙曲线上的 AB 段相对
11、应,A 项正确。3.D 解析 植物光反应必须在光照下进行,暗反应有光无光均能进行,A 项错误。大豆根吸收矿质元素所需的 ATP 直接来源于细胞呼吸,光合作用光反应产生的 ATP 全部用于暗反应,B 项错误。水果贮存时充入 N2和 CO2的主要目的是抑制有氧呼吸,减少有机物的消耗,延长水果的贮存时间,C 项错误。O 2是光反应的产物,光反应的发生除了有色素外,还必须有类囊体膜等完整的结构,D 项正确。4.B 解析 提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏,加入二氧化硅是为了研磨更充分,A项错误。水稻在收获时节,叶片呈黄色,叶绿素分解了,呈现出类胡萝卜素的颜色,所以叶片中色素量的变化是(甲+乙)(
12、丙+丁),B 项正确。四种色素都能溶解在层析液中,丁色素的溶解度最大,在滤纸上扩散得最快,C 项错误。四种色素中,丙和丁是类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,甲和乙是叶绿素,主要吸收红光和蓝紫光,D 项错误。5.D 解析 图中 E 点表示光饱和点, E 点以后提高光照强度,光合作用将不再增加,但是当光照太强时会引起气孔关闭,导致光合作用减弱,A 项错误。若 A 代表 O2吸收量, D 点表示光补偿点,此时植物的光合作用产生的 O2量与呼吸作用消耗的 O2量相等,植物体内只有含叶绿体的细胞可以进行光合作用,而植物的所有细胞都可以进行细胞呼吸,因此 D 点叶肉细胞消耗的 O2少于释放的 O2,B 项错误。
13、 C 点时,光照强度为 0,此时植物只能进行细胞呼吸,因此产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体,C 项错误。若 A 代表 CO2释放量,提高大气中的 CO2浓度,光饱和点( E 点)增大,向右下移动,D项正确。6.A 解析 根据题意和图示分析可知:温度从 30 下降到 25 后,光合速率加快,呼吸速率减慢。图中 A 点代表呼吸速率,温度调整后呼吸速率减慢,故 A 点上移; B 点代表光补偿点,即 B 点的呼吸速率等于光合速率,由于呼吸速率减慢,光合速率加快,需要降低光照强度,才能使呼吸速率等于光合速率,故 B 点左移; M 代表最大净光合作用强度,25 是光合作用的最适温度,由 30 降到
14、25 ,导致光合作用强度增加,故 M 值增加。7.D 解析 据图分析,阴天时净光合速率 12 点开始下降,气孔导度 10 点开始下降,两者时间不一致,A 项正确。晴天时出现“午休”现象是因为中午温度太高,光照太强,导致气孔关闭,引起 CO2浓度下降,光合作用暗反应受到抑制,B 项正确。图中阴天时气孔导度大多时间都大于晴天,且10:30 到 14:00 时的净光合速率,阴天大于晴天,所以枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中,C项正确。晴天出现净光合速率峰值与温度、光照强度都有关,阴天净光合速率峰值出现在 12 点左右,与此时光照最强有关,D 项错误。8.B 9.C 解析 图甲中 C 点和 F 点
15、时,光合作用强度等于细胞呼吸强度,光合作用开始于 C 点之前,结束于 F 点之后,A 项正确。图乙中的 D点之前光照强度弱,光合作用小于细胞呼吸,玻璃罩内 CO2浓度增加, D时光合作用与细胞呼吸相等, D点之后光合作用大于细胞呼吸,玻璃罩内的 CO2减少,浓度降低,因此 D点时玻璃罩内的 CO2浓度最高,B 项正确。分析题图甲可知, F 点是由于光照强度减弱,CO 2浓度由降低向增加转化的拐点,此点之前,光合作用强度大于细胞呼吸强度,此点之后光合作用强度小于细胞呼吸强度,该点时光合作用强度与细胞呼吸强度相等,对应图乙中的 H点,而不是G点,C 项错误。分析图甲可知,这一昼夜之后 G 点玻璃罩
16、内的 CO2浓度小于开始时 A 点的浓度,减少的这部分 CO2通过光合作用合成有机物储存在植物体内,因此植物体的有机物含量会增加,D 项正确。510.答案(1)A (2)CO 2浓度 从线粒体进入叶绿体 (3)阳生植物和阴生植物(A、B 两叶片)的净光合速率相等 (4)无水乙醇、碳酸钙、石英砂(二氧化硅) (基本)不变解析 (1)由表中数据可知,叶片 A 的光补偿点和光饱和点均高于叶片 B,并且叶片 A 的最大光合速率高于 B,因此叶片 A 取自强光下。(2)光照强度大于 500 mol 光子/(m 2s)时,叶片 A 已经达到光饱和点,表明光照强度已经不是光合作用的限制因素;又由于题干中提出
17、,实验条件为“适宜温度条件”,因此,此时叶片 A 放氧速率的主要限制因素是 CO2浓度;由于此时光合作用大于细胞呼吸,因此叶肉细胞通过细胞呼吸产生的 CO2的转移途径是从线粒体进入叶绿体。(3)根据题意,光强大约在175 mol 光子/(m 2s)时两条曲线相交,此交点的生物学含义是阳生植物和阴生植物(A、B 两叶片)的净光合作用速率相等。(4)为提取叶片 B 中的色素,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还应加入无水乙醇、碳酸钙、石英砂(二氧化硅),经快速研磨、过滤,将滤液收集到试管中,塞上橡皮塞。由于研磨后叶绿体遭破坏,只有色素,不能进行光合作用,所以试管内氧含量基本不变。11.答案 (1)
18、调节 (2)叶绿素含量 1020 (3)同位素标记法(同位素示踪法) 叶绿体基质 ATP (4)促进 否 不能,在 0.0010.1 mg/L 之间进行更小浓度梯度的实验解析 (1)油菜素内酯(BR)是一种天然植物激素,激素是指由植物产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著调节作用的微量有机物。(2)实验一中,喷洒适宜浓度的 BR 组,叶绿素含量高于喷洒清水组。由图 1 分析知,BR 处理后的 1020 天,适宜浓度 BR 组净光合速率超清水组较多。(3)利用同位素标记某种元素,追踪该元素运行和变化规律的方法是同位素标记法。CO 2进入线粒体首先参与 CO2的固定,CO 2与 C5结合,形成 C3,反应场所是叶绿体基质;C 3在光反应的产物 ATP、H的作用下,被还原为(CH 2O)。(4)据图 2 可知,喷洒一定浓度的 BR 后,子粒放射性强度高于浓度为 0 组(对照组),说明喷施 BR 能促进光合产物向子粒转移。由于各个实验组的放射性强度都高于对照组,因此不能体现 BR 作用的两重性。据图 2 可以判断,最适浓度应位于 0.01 mg/L 左右,所以应在0.0010.1 mg/L 之间进行更小浓度梯度的实验。
