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、C5形成(CH2O)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、O2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.(2022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,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.(2022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.(2022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( )5\nA.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a~g为物质,①~⑥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①表示水分的吸收,③表示水的光解D.在g物质供应充足时,突然停止光照,C3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5\nC.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/μmol光子0102550100250500600放氧速率[μmol·(m2·s)-1]叶片A—-10-5-15153030叶片B—-0.51.536101211(1)由表中数据可以推测,取自强光下的叶片是 。 (2)光照强度大于500μmol光子/(m2·s)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175μmol光子/(m2·s)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2~3min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: 。 5\n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(CH2O),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。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。O2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)<(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。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,CO2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。5\n10.答案(1)A (2)CO2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500μmol光子/(m2•s)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,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175μmol光子/(m2•s)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)调节 (2)叶绿素含量 10~20 (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0.001~0.1mg/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10~20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。CO2进入线粒体首先参与CO2的固定,CO2与C5结合,形成C3,反应场所是叶绿体基质;C3在光反应的产物ATP、[H]的作用下,被还原为(CH2O)。(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0.01mg/L左右,所以应在0.001~0.1mg/L之间进行更小浓度梯度的实验。5
