届二轮光合作用和呼吸作用 专题卷 适用全国.docx

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届二轮光合作用和呼吸作用专题卷适用全国

光合作用和呼吸作用

1．为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量，可采取的措施不包括

A．增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，以增大光合作用面积

B．提高温室中CO2浓度，以提高光合作用效率

C．适当增加光照时间，提高光能利用率

D．制作温室的薄膜改成绿色

【答案】D

2．某同学为研究某池塘（溶氧充足）中2米深处生物的光合作用和有氧呼吸，设计了黑白瓶实验：

取三个大小相同、体积适宜的透明玻璃瓶，标号1、2、3，其中1号瓶用锡箔纸包住遮光。

用三个瓶子在池塘2米深的相同位置取满水，测3号瓶的溶氧量，记为a。

然后将1、2号瓶放回取水处，24h后取出，测1、2号瓶的溶氧量记作b、c。

下列表述不正确的是

A．c－a可用来表示该处植物24h的光合作用净值

B．c－b可用来表示该处植物24h的光合作用总值

C．如果没有3号瓶，不能测出该处生物24h内呼吸作用氧气的消耗量

D．如果没有3号瓶，也可以计算出该处植物24h内光合作用产生的氧气量

【答案】C

【解析】由题意知，a－b为该处生物呼吸作用消耗量，c－a为该处植物净光合作用的氧气积累量，则总光合作用值＝净光合作用值＋呼吸作用值＝c－a＋a－b＝c－b，因此A、B正确。

如果没有3号瓶，也可以测出该处生物24h内光合作用产生的氧气量和呼吸作用消耗的氧气量，先测量1、2号瓶刚取出时的溶氧量，然后再测量24h后1、2号瓶中的溶氧量，那么1号瓶溶氧量的差值就是呼吸作用消耗的氧气量，2号瓶溶氧量的差值是光合作用净产氧量，两者相加为该处生物总光合作用产生的氧气量。

3．下图为温室栽培草莓的光合速率日变化示意图。

下列相关分析不正确的是

A．在B点，草莓产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体B．CD段光合速率上升的原因可能是打开温室的通风口，提高CO2浓度C．EF段光合速率下降的主要原因是温度过高，气孔关闭，CO2摄入不足

D．在7时〜19时内，草莓有机物的积累量不断升高

【答案】C

4．某科研小组探究温度对某种植物的光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示（测定的放氧和耗氧速率为指标）。

下列分析正确的是

A．5℃时呼吸耗氧速率接近于0是由于低温破坏了酶的空间结构

B．光照下测定放氧速率时，光照强度是无关变量，应保持一致

C．40℃时光合速率等于呼吸速率

D．两条曲线是将该植物放在完全相同且适宜环境下测量获得的

【答案】B

5．如图表示在适宜的条件下，两种植物Ⅰ、Ⅱ的光合速率随时间的变化情况。

下列相关叙述正确的是

A．当光照强度为P时，植物Ⅰ、Ⅱ的O2产生速率相等B．若白天光照时间为12h，则平均光照强度需大于N，植物Ⅰ才能正常生长C．当光照强度为Q时，限制植物Ⅰ、Ⅱ的光合速率的因素均为光照强度

D．当光照强度为Q时，光照14h，黑暗10h，植物Ⅰ固定的CO2量为92mg

【答案】B

【解析】根据题图，植物Ⅰ、Ⅱ的呼吸速率分别为2mg·h-1、1mg·h-1，光饱和点分别为Q、N，净光合速率=实际光合速率-呼吸速率，据此分析。

当光照强度为P时，植物Ⅰ、Ⅱ的净光合速率相等，但由于两者呼吸速率不同，因此植物Ⅰ、Ⅱ的O2产生速率即总光合速率不相等，A错误；若要植物Ⅰ能正常生长，且白天光照时间为12h，则白天12h有机物的积累量至少等于晚上12h有机物的消耗量，因此平均光照强度需大于N，B正确；当光照强度为Q时，光照强度已经不是限制植物Ⅰ、Ⅱ的光合速率的因素，C错误；当光照强度为Q时，植物Ⅰ净光合速率为8mg•h-1，光照14h，黑暗10h，植物Ⅰ固定的CO2量即总光合作用强度为14×（8+2）=140（mg），D错误。

6．某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料，研究不同条件下的光合作用速率和呼吸作用速率，绘出图甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是

A．aB．b

C．cD．d

【答案】A

7．如图a、b分别表示两种植物在其他条件均适宜的情况下，光合速率和呼吸速率随光照强度变化而变化的研究情况。

下列有关叙述不正确的是

A．该项研究中两种植物所处的环境温度相同且保持不变

B．两图中阴影部分的纵向值代表相应光照强度时的净光合速率

C．图b代表的植物可能更适宜生活于弱光照环境中

D．植物处于图中CP所示光照强度时，叶肉细胞消耗的O2大多需经过5层生物膜

【答案】A

【解析】该项研究中除光照强度外，其他条件都处于两种植物生长的最适宜状态，故所处环境温度不一定相同，A错误；图中的光合速率是植物进行光合作用的总光合速率，而净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，B正确；图b代表的植物的光饱和点较低，所以更适宜生活于弱光照环境中，C正确；植物处于图中CP所示光照强度时，光合速率和呼吸速率相等，所以叶肉细胞中叶绿体产生的O2大多需经过5层生物膜进入线粒体参与有氧呼吸，D正确。

8．某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内，测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响（用容器内CO2的变化量表示）。

实验结果如下（“+”表示增加，“－”表示减少），下列有关说法正确的是

温度（℃）

10

15

20

25

30

35

40

45

适宜光照

－12

－17

－23

－26

－35

－26

－24

－15

黑暗

+6

+11

+18

+25

+35

+40

+32

+20

A．由表中数据可知，光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度相同B．由表可知，在适宜光照下，最有利于植物生长的温度是30℃C．在适宜光照下，35℃时光合速率小于呼吸速率

D．在黑暗情况下，叶肉细胞内无ATP的形成

【答案】B

9．图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。

图乙表示植物光合速率与光照强度的关系曲线。

假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等，下列说法正确的是

A．若图甲代表水稻，图乙代表蓝藻，则图甲的c时与图乙的c时细胞中产生ATP的场所都有细胞质基质、线粒体和叶绿体B．若图甲与图乙为同一植物，则相同温度下，图甲的b相当于图乙的b点C．图甲d时单位时间内细胞从周围环境吸收2个单位的CO2

D．适当降低环境CO2浓度，图乙中b点将向左移动

【答案】C

10．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，平均分成四组，各置于相同的密闭装置内，在其他条件相同且适宜的情况下，分别置于四种不同温度下（t1＜t2＜t3＜t4）。

测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值，结果如下表。

经分析可知，下列叙述不正确的是

气体变化值（相对值/mg•h-1）

t1

t2

t3

t4

光照下O2的增加值

2.7

6.0

12.5

12.0

黑暗下O2的消耗值

2.0

4.0

8.0

12.0

A．在实验的温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而升高B．在实验的四种温度下，植物在t4温度时经光合作用制造有机物的量最多C．在该光照条件下，t4温度下装置内叶片光合强度与呼吸强度相等

D．在实验的四种温度下，若均给予24小时光照，植物有机物的积累量均大于0

【答案】C

11．某科研小组在测定某种植物在不同温度下的总光合速率时，根据记录数据绘制的柱状图如图1所示。

图2为该植物叶肉细胞内进行的暗反应示意图。

请回答下列问题：

（1）据图1分析，该实验中光照强度属于______变量，温度属于______变量。

（2）其他因素不变的情况下，据图1可知，在光照下该植物较适合生长在______℃的环境中；在15℃时，总光合作用速率为呼吸作用速率的_________倍。

（3）图2中a过程为__________，b过程为__________，当温度从5℃升至20℃时，a、b过程均会加速，原因是_________________；当光照强度由强变弱时，图2中A、B、C的含量较先受到影响的是_________。

【答案】

（1）无关自

（2）253.5

（3）CO2的固定C3的还原温度升高，相应酶活性增加　C

【解析】分析图1：

光照下测得的二氧化碳的吸收量表示净光合速率，黑暗条件下二氧化碳的释放量表示呼吸速率。

总光合速率=净光合速率+呼吸速率。

分析图2：

图示为该植物叶肉细胞内进行的暗反应示意图，暗反应包括二氧化碳的固定和C3的还原两个过程，CO2与C5结合形成C3，C3在还原氢和ATP作用下生成C5和糖类，故可推断：

A是C5，B是C3，C是还原氢，a是二氧化碳的固定过程，b是三碳化合物的还原过程。

（1）该实验主要目的是测定某种植物在不同温度下的总光合速率，故除了测定不同温度下的净光合速率，还需要在相应温度下测定其呼吸速率，在测定净光合速率时，温度是自变量，光照强度是无关变量，各组应相同且适宜。

（2）光照下植物吸收二氧化碳的量可代表净光合速率，黑暗条件下二氧化碳的释放量代表呼吸速率，从图1可看出，25℃的环境中净光合速率最大，最适宜生长。

总光合速率=呼吸速率+净光合速率，在15℃时，总光合速率为呼吸作用速率的（2.5+1）÷1=3.5倍。

（3）图2为该植物叶肉细胞内进行的暗反应示意图，二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在还原氢和ATP的作用下生成糖类，故A是C5，B是C3，C是还原氢，a是二氧化碳的固定过程，b是三碳化合物的还原过程。

暗反应是一系列的酶促反应过程，当温度从5℃升至20℃时，相应酶的活性增强，反应速率加快，故a、b过程均会加速；当光照强度由强变弱时，最先影响到的是光反应，使光反应减弱，还原氢和ATP的产生量减少，进而会影响到C3和C5的含量变化，故图2中A、B、C的含量较先受到影响的是C（还原氢）。

12．三七，景天科阴生植物，内含中药，具有清热解毒，活血止血之功效，在东北分布广泛，可以在光照强度较弱的温室大棚里种植。

某实验小组以“土三七”为实验材料，研究了遮阴处理对土三七叶片光合作用的影响，部分处理和数据图1所示：

材料用具：

含2片叶的土三七幼苗若干，遮阳网（网内光强为自然光强1/5左右），光合分析测定仪等。

（1）实验步骤：

选取若干生长状况相似的土三七幼苗随机均分为对照组和实验组，实验组用______进行处理，在相同且适宜条件下培养至植株长出6片叶片左右，测定两种环境下的各项指标如下表：

处理

叶绿素a

叶绿素b

类胡萝卜素

对照

0．35

0．09

0．25

遮阴

0．42

0．14

0．30

注：

遮阴对土三七叶片光合色素含量的影响（mg/g）

（2）表中数据显示，遮阴提高了土三七叶片的__________，进而提高土三七适应________的能力。

（3）图1中，对照组的土三七净光合速率曲线在中午11点左右时，较小的原因是______________。

遮阴组实验时间段内光合积累总量显著_______________对照组，推测遮阴可能影响________反应，并据此继续进行实验得到图2的结果。

（4）由图2可知实验处理显著提高其CO2补偿点，固定CO2的效率_______，可能的原因是遮阴使叶片温度降低，导致_____________________________。

【答案】

（1）遮阳网

（2）光合色素含量弱光

（3）气孔关闭，CO2减少低于暗

（4）降低（催化CO2固定的、相关）酶活性降低

其原因可能是：

在实验时间内，遮阴组吸收的CO2总量少于对照组，影响了暗反应的进行。

（4）图2显示，遮荫组固定CO2的效率明显低于对照组，而CO2的补偿点却高于对照组，说明遮阴使固定CO2的效率降低，究其原因是：

遮阴使叶片温度降低，导致相关的酶的活性降低，进而引起固定CO2的效率降低。

13．下图为夏季晴朗白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图，请观察后回答：

（1）曲线AB表明光合作用强度随光照增强而_____________。

（2）对于C点光合作用强度减弱的解释是：

由于中午_____________过高，蒸腾作用过大，叶片的气孔关闭，使光合作用原料之一的_____________供应大量减少，以致_____________反应阶段植物体内的五碳化合物不能与之结合，使_____________的形成大量减少造成的。

（3）DE段光合作用强度下降的原因是_____________，以致光合作用_____________反应产生的_____________减少，因而影响了_____________反应的进行。

（4）对某植物测得如下数据：

若该植物处于白天均温25℃，晚上均温15℃（日均8klx）12小时环境下，则该植物一昼夜中积累的葡萄糖为_______________。

25℃

15℃

8klx光照10h

黑暗下5h

8klx光照10h

黑暗下5h

吸收CO2880mg

释放CO220mg

吸收CO2440mg

释放CO2110mg

【答案】

（1）增强

（2）温度二氧化碳暗C3

（3）光照强度减弱光ATP、[H]暗

（4）540mg

14．图1表示将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予一定的光照，利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO2浓度。

图2表示给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量。

（注：

实验中所用的A、B两种植物叶片面积相等，且实验都在相同且适宜的温度下进行，忽略光照对细胞呼吸的影响）请据图分析回答：

（1）由图1分析可知，A、B植物叶片的光合作用强度受______________的影响。

从实验开始到10min这段时间内，A植物叶片干重的变化趋势是______________。

（2）若A植物在第5min时，光照强度突然降低而其他条件不变，其短时间内叶绿体基质中三碳化合物的含量将会_________。

（3）在第25～40min期间，两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是_________________。

从实验开始到第40min这一阶段，A植物积累的有机物量比B植物的要___________。

（4）根据图2，当光照强度为bklx时，A植物叶片中叶绿体吸收CO2的速率是_____mg/m2·h。

若每日光照12小时，当光照强度为bklx时，则经过一昼夜后B植物二氧化碳的净吸收量是_______mg/m2，当光照强度为mklx（a＜m＜b），则经过一昼夜后B植物的干重将________，原因是_________________________________________。

【答案】

（1）CO2浓度（逐渐）增加

（2）增加

（3）光合作用吸收CO2和细胞呼吸释放CO2的速率相等少

（4）70减少经过一昼夜后B植物二氧化碳的净吸收量小于0（经过一昼夜后B植物光合作用强度小于呼吸作用强度）

用释放CO2的速率相等，所以CO2含量相对稳定。

据图1分析，从实验开始到第40min这一阶段，A植物所在密室中的CO2浓度减小量小于B植株所在密室中的CO2减少量，所以A植物积累的有机物量比B植物的要少。

（4）叶绿体吸收CO2的速率代表总光合速率，为净光合速率（可用光照下玻璃罩内的CO2含量的减少速率表示）和呼吸速率（可用黑暗条件下玻璃罩内的CO2含量的增加速率表示）之和。

当光照强度为bklx时，A植物叶绿体吸收CO2的速率=6+1=7（mg/m2•h）。

当光照强度为bklx时，B植物的呼吸速率为2mg/m2•h，白天的净光合作用速率为2mg/m2•h，一昼夜中B植物CO2的净吸收量=2×12﹣2×12=0（mg/m2），因此若每日光照12小时，给予的光照强度为mklx（a

15．（2018江苏卷·18）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是

A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度

B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度

C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度

D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度

【答案】D

16．（2018全国Ⅲ卷·29）回答下列问题：

（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的___________上，该物质主要捕获可见光中的_________。

（2）植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：

当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均_______。

当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是__________________________。

（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度________（填“高”或“低”）。

【答案】

（1）类囊体膜　　蓝紫光和红光

（2）增加　　群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低

（3）低

17．（2018全国Ⅰ卷·8）甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。

回答下列问题：

（1）当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是____________。

（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_________，判断的依据是______________________。

（3）甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是______。

（4）某植物夏日晴天中午12：

00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的_________（填“O2”或“CO2”）不足。

【答案】

（1）甲

（2）甲　　光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大

（3）乙

（4）CO2

18．（2018江苏卷·29）下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指［H］），请回答下列问题：

（1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其中大多数高等植物的＿＿＿＿需在光照条件下合成。

（2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在＿＿＿＿（填场所）组装；核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到甲内，在＿＿＿＿（填场所）组装。

（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为＿＿＿＿后进入乙，继而在乙的＿＿＿＿（填场所）彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的＿＿＿＿＿＿（填场所）转移到ATP中。

（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括＿＿＿＿（填序号）。

①C3的还原　②内外物质运输　③H2O裂解释放O2　④酶的合成

【答案】

（1）叶绿素、类胡萝卜素　　叶绿素

（2）类囊体膜上　　基质中

（3）丙酮酸基质中　　内膜上

（4）①②④

19．（2017新课标I·30）植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。

回答下列问题：

（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。

培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是_________________，甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率_________________（填“大于0”“等于0”或“小于0”）。

（2）若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_________________。

【答案】

（1）植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低大于0

（2）甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加

【名师点睛】本题考查CO2浓度对不同植物的光合作用影响和氧气对有氧呼吸的影响，要求考生能正确把握题干中信息，二氧化碳补偿点的理解及影响光合作用的因素，植物无氧呼吸产物及影响有氧呼吸的因素是解题的关键。

本题如绘图看更一目了然。

如图

20．（2017江苏卷·29）科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。

图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。

请回答下列问题：

（1）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量_____________，以防止叶绿素降解。

长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是_____________。

（2）图1中影响光合放氧速率的因素有_____________。

氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中_____________的干扰。

（3）图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是_____________。

若提高反应液中NaHCO3浓度，果肉放氧速率的变化是_____________（填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”）。

（4）图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15~20min曲线的斜率几乎不变的合理解释是_____________；若在20min后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_____________（填序号：

①C5；②ATP；③[H]；④C3），可推测20~25min曲线的斜率为_____________（填“正值”、“负值”或“零”）。

【答案】

（1）CaCO3光合色素溶解在乙醇中

（2）光照、温度、CO2（NaHCO3）浓度溶解氧

（3）提供CO2增大后稳定

（4）光合产氧量与呼吸耗氧量相等①②③负值

【名师点睛】本题主要考查光合作用和呼吸作用的相关知识，要求学生理解光合作用和呼吸作用的过程，理解曲线图的含义，同时理解环境因素变化对光合作用的影响。

21．（2016·高考全国卷Ⅱ·31）BTB是一种酸碱指示剂。

BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。

某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：

用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。

其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。

各试管的实验处理和结果见表。

试管编号

1

2

3

4

5

6

7

水草

无

有

有

有

有

有

有

距日光灯的距离（cm）

20

遮光*

100

80

60

40

20

50min后试管中溶液的颜色

浅绿色

X

浅黄色

黄绿色

浅绿色

浅蓝色

蓝色

*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地方。

若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：

（1）本实验中，50min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由_________________________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7