光合与呼吸经典习题.docx

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光合与呼吸经典习题

表2

温度（℃）

5

10

15

20

25

30

35

光照下O2

释放速率（mg/h）

0.96

1.73

2.52

3.24

3.4

3.1

2.72

黑暗下CO2

吸收速率（mg/h）

0.46

0.76

0.98

1.51

2.45

3.2

3.0

1.下图1为某植物叶肉细胞中的两结构及物质转移示意图，表2为生理状况相同的幼苗在黑暗或3klx光照，不同温度条件下O2或CO2的变化速率。

结合所学知识，回答下列问题：

（1）图1结构甲中嵴的作用是_____。

a代表的物质是_____，b能否_____（填能或不能）代表葡萄糖。

（2）根据表2推测，图1结构乙中酶的最适温度为_____。

（3）在3klx光照、30℃条件下幼苗叶肉细胞中物质b的去向是____。

（4）幼苗生长发育成熟后，开花结果。

若摘除此时的花或果实，叶片光合速率随之降低的原因是___________________________________________________________________

（5）欲探究光照强度、温度影响光合作用速率的实验设计中共同的对照组是______。

2.（8分）图l为某绿色植物细胞内部分代谢活动图解，其中①～⑤表示代谢过程，A～F表示代谢过程中产生的物质；图2为光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。

请据图回答问题：

图1图2

（1）图1中，物质F是，过程③为。

叶肉细胞中的H20作为反应物直接参与代谢的场所有，叶肉细胞在光下可进行的代谢过程有（用图中数字来未表示）。

（2）图2中，若在t2时刻增加光照，光合速率将（填“增强”／“减弱”／“不变”）；t3→t4段，图1中①的变化是（填“增强”／“减弱”／“不变”）；0→tl段，细胞中C6H1206的含量（填“增加”／“不变”／“减少”）。

（3）提取该绿色植物叶片中的色素，用纸层析法分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是。

3.研究人员为研究植物的光合作用过程及速率开展了如下实验,图1是番茄光合作用过程图解，图2是在密闭、透明的玻璃小室中培养番茄的幼苗。

（注：

CO2缓冲液为碳酸氢钠溶液，当瓶内二氧化碳量减少时，碳酸氢钠溶液释放CO2,反之吸收CO2.因此它能保持瓶内二氧化碳量大致不变）

（1）由图1可知，乙代表的物质是　　　　　　，要想使叶绿体内A的含量快速下降，可以改变的环境条件是　　　　　　　（写一点即可）。

（2）将图2所示的装置放在自然环境下，通过观察装置中液滴移动的位置，可以用来测定夏季一昼夜（零点开始）小室内氧气释放速率的变化，液滴移到最右点是在一天中的_______（填“早晨”、“正午”或“傍晚”）时刻；要测定图2装置中植物的呼吸作用强度，还需添加一个如图2一样的装置，将该装置　　　　　　；控制与图2相同的　　　　　　；每隔20分钟记录一次液滴刻度数据，分析得出结论即可。

（3）研究人员想利用先进的化学检测技术，模拟光合作用卡尔文循环的实验。

他们在适宜温度和光照条件下，向图2所示的装置通入14CO2。

当反应进行到0.5s时，14C出现在A中；反应进行到5s时，14C出现在（CH2O）和B中。

该实验的方法是，实验的自变量是，实验目的是研究。

4.红掌是半阴生高等植物，下图表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线，请分析回答相关问题。

（1）曲线ab段叶肉细胞内能合成[H]的场所有；曲线cd段，植物体内有机物总量的变化情况是（增加、减少、不变）。

（2）M点时，对红掌体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量（填“大于”“等于”或“小于”）细胞呼吸产生的CO2量。

（3）30%遮光处理避免了强光照和过高温度对植株的不利影响，与曲线Ⅰ相比，曲线Ⅱ出现“午休”现象的原因是。

（4）6:

30左右，在不遮光的条件下适当增加该植物周围的CO2浓度，光合速率基本不变，因为此时限制光合速率的主要因素是。

5.将一长势良好的大豆植株置于密闭玻璃罩内培养，并置于室外，用CO2测定仪测定玻璃罩内CO2浓度一天的变化情况，绘成曲线如图甲所示。

图乙表示光照强度与该植株CO2吸收量或释放量的关系。

请据图回答下列问题：

甲乙

（1）图甲中，14时受限制的主要是光合作用的阶段，该时刻与18时相比，叶绿体中ATP含量（＞、＝、＜）18时。

18时，叶肉细胞中光合作用强度（＞、＝、＜）呼吸作用强度。

（2）图乙中，其他条件皆适宜，若适当增大CO2浓度，则b点向_____移动；e点向______移动。

（3）若先将该植物的叶片在同温度下暗处理1h，暗处理后重量减少2mg，随后立即再光照1h，

光照后与暗处理前相比重量增加3mg。

则该植物叶片光照1小时的真正光合速率为_______mg/h。

6.盐胁迫是指在高盐度环境中，植物生长受到影响。

当今，世界上约20%的耕地和50%的灌溉地正在受盐分的影响，低浓度的盐胁迫能刺激植物产生应激反应，通过提高一些生理生化的代谢过程抵抗盐胁迫。

亚精胺（Spd）是一类含有氨基的化合物，能增强植物的抗逆性。

某课题组研究了外源亚精胺对不同浓度NaCI胁迫下黄瓜的缓解效应。

实验步骤：

将生长状况一致的黄瓜幼苗随机均分为10组，l~5组分别用质量分数为0.20mmol/L、60mmol/L、100mmol/L、140mmol/L的NaCl处理，另外5组在不同浓度的NaCl处理的基础上再喷施等量的0.1mmol/LSpd。

五天后用氧电极法测定植物组织的光合速率与呼吸速率（用氧气的释放量和吸收量表示）。

实验结果记录如下表：

实验处理

0

20

60

100

140

光合速率

（μmol/m2·s）

NaCl

11.21

11.82

9.82

5.35

0

NaCl+Spd

11.22

11.96

10.63

5.85

1.29

呼吸速率

（μmol/m2·s）

NaCl

4.53

4.61

3.36

1.08

0.91

NaCl+Spd

4.53

4.63

3.98

1.39

0.98

叶绿素

（mg/g）

NaCl

5.11

5.13

4.23

3.67

2.01

NaCl+Spd

5.13

5.17

4.51

3.71

2.05

请回答下列问题：

（l）在NaCl浓度为0时，实验组氧气的产生速率是____μmol/m2·s。

（2）随着NaCI浓度的增加，黄瓜幼苗的呼吸作用速率变化趋势是____。

在其他条件都适宜时，用100mmol/LNaCl处理的黄瓜幼苗在每天光照12小时情况下。

能否正常生长？

____。

（3）从表中数据分析，在高盐胁迫下，导致植物细胞液浓度低于外界溶液浓度，植物因缺水而引起部分气孔关闭，导致____，从而使黄瓜幼苗暗反应明显减弱。

同时由于____的分解加快，影响植物光反应阶段中光能的吸收和转换。

（4）实验结论：

________。

7.科研人员为研究土壤pH对粳型杂交稻幼苗光合作用的影响进行了相关实验，步骤如下：

①将消毒后生理状态良好且相同的水稻幼苗分别置于pH为4.0、5.0、6.0、7.0和8.0的培养液培养，其它条件适宜；

②培养一段时间后，测定水稻幼苗叶片光合速率、呼吸速率及叶绿素a、叶绿素b的含量，

计算叶绿素总量和叶绿素a／b的值，结果如下图。

分析回答：

（1）培养水稻幼苗的过程中，隔天更换培养液，除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外，

还能防止培养液___________的改变，影响实验结果。

（2）测定叶绿素含量前，需要提取叶绿素。

提取的方法是：

避光条件下，在剪碎的绿叶中加入二氧化硅、____________________后快速研磨，经过滤获得色素滤液。

研磨过程中要避光

的原因是_________________________。

（3）测定水稻幼苗叶片呼吸作用速率时需在______________________________条件下进行。

（4）由图乙可知，水稻对pH的适应范围较广，在_______________范围内对水稻的生长影响不大。

结合甲图分析，pH的变化主要导致_______________的变化，从而影响光合速率。

（5）若pH为4.0时，水稻幼苗要正常生长，每天适宜的光照时间不少于___________小时。

8.（12分）金鱼藻为水生草本植物，生命力较强，适温性较广，常被用来作为实验研究的材料。

图甲表示对金鱼藻光合作用速率的研究装置，图乙示金鱼藻在夏季24h内O2的吸收量和释放量（S1、S2、S3表示相应图形面积）。

分析回答：

图乙

（1）图甲装置可用来探究 _____________对光合作用的影响，单位时间内氧气传感器读数的变化表示 _____________（填“总光合速率”或“净光合速率”）。

（2）图乙中表示叶绿体吸收二氧化碳的区段是 _____________（用字母表示）。

（3）图乙中，c点时产生还原剂氢的细胞器有 _____________，fg段上升的主要原因是 _____________。

（4）图乙中，若24h内其它环境条件不变，金鱼藻最大光合速率为 _____________mg／h，一昼夜中有机物积累量为 _____________（用代数式表示）。

9.如图为高等绿色植物光合作用和呼吸作用之间的能量转变示意图，图中①～⑥代表物质，据图及所学知识回答以下问题：

（1）光合作用光反应阶段发生在_____________（结构名称），该结构上存在叶绿素，提取叶绿素的试剂是_____________；光合作用的暗反应阶段发生在_____________（场所）。

（2）植物的叶绿体通过光合作用的光反应把太阳能转变为活跃的化学能贮存在_____________（填写图中标号）中，通过暗反应把活跃的化学能转变为稳定的化学能贮存于_____________（填写图中标号）。

（3）有氧呼吸的第二阶段是_________彻底分解成二氧化碳和，并释放出少量能量，该阶段是在________中进行的。

（4）通过呼吸作用释放的能量一部分贮存于ATP中，另一部分以_____________形式散失。

（5）综上所述，叶绿体通过光合作用把光能转变后贮存起来，这是一个贮能过程；线粒体通过呼吸作用把有机物氧化而释放能量，与此同时把能量贮存于ATP中，这是一个_____________的过程。

（1）光合作用光反应阶段发生在_____________（结构名称），该结构上存在叶绿素，提取叶绿素的试剂是_____________；光合作用的暗反应阶段发生在_____________（场所）。

（2）植物的叶绿体通过光合作用的光反应把太阳能转变为活跃的化学能贮存在_____________（填写图中标号）中，通过暗反应把活跃的化学能转变为稳定的化学能贮存于_____________（填写图中标号）。

（3）有氧呼吸第二阶段是_________彻底分解成二氧化碳和水并释放出少量能量，该段在_______中进行的。

（4）通过呼吸作用释放的能量一部分贮存于ATP中，另一部分以_____________形式散失。

（5）综上所述，叶绿体通过光合作用把光能转变后贮存起来，这是一个贮能过程；线粒体通过呼吸作用把有机物氧化而释放能量，与此同时把能量贮存于ATP中，这是一个_____________的过程。

10.选取某植物幼苗进行了无土栽培实验，右下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答相关问题：

（1）A点时叶肉细胞中O2的移动方向是_________。

研究者用含

的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是____。

（2）据图分析，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度_____，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为____℃。

（3）图中____点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。

（4）研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧。

一段时间后，测得用12%的氧气处理植株的干重显著低于另一组，原因是________。

（5）为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响，用8株各有20片叶片、大小长势相似的某盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳的含量。

实验结果统计如下表：

编号

1

2

3

4

5

6

7

8

温度（℃）

10

10

20

20

30

30

40

40

光照强度（lx）

1000

0

1000

0

1000

0

1000

0

12小时后CO2变化量（g）

-0.5

+0.1

-1.5

+0.4

-3.0

+1.0

-3.1

+0.8

（注：

“+”表示环境中二氧化碳增加；“一”表示环境中二氧化碳减少）

①用编号为2、4、6、8的装置可构成一个相对独立的实验组合，该实验组合的目的是探究_____。

由表可知，植物呼吸作用和光合作用最强的分别是第____编号组实验。

②在编号为1的装置中，叶肉细胞叶绿体中ATP的移动方向是____。

③现有一株某植物的叶黄素缺失突变体，将其叶片进行了红光照射光吸收测定，与正常叶片相比，实验结果是光吸收差异_____（“不”或“非常”）显著。

11.Cu2+是植物生长发育必需的微量元素，但过量的Cu2+又会影响植物的正常生长。

科研人员以白蜡幼苗为实验材料，研究Cu2+对植物生长的影响。

（1）将CuSO4·5H2O水溶液加入基质中，制成不同Cu2+质量分数的“污染土壤”，另设

作为对照。

选择健康且生长基本一致的植株，分别进行培养。

（2）培养几个月后，摘取植株顶部刚成熟的叶片，用来提取绿叶中的色素，进而测定滤液中叶绿素的含量，同时每月定时测定其他相关指标，结果取平均值。

（3）实验结果及分析：

表：

不同质量分数的Cu2+对白蜡叶片叶绿素含量及光合作用的影响

表：

不同质量分数的Cu2+对白蜡叶片叶绿素含量及光合作用的影响

Cu2+质量

分数

叶绿素a（mg•kg-1）

叶绿素b（mg•kg-1）

叶绿素总量

（mg•kg-1）

叶绿素

a/b

净光合速率

（μmol•m-2•s-1）

气孔导度

（mol•m-2•s-1）

胞间CO2浓度

（μmol•m-2•s-1）

0

1.80

0.47

2.27

3.83

5.92

0.073

237.20

2.5×10-4

1.85

0.48

2.33

3.84

6.18

0.079

243.21

5.0×10-4

1.65

0.41

2.06

4.00

5.27

0.064

219.78

1.0×10-3

1.51

0.37

1.87

4.18

4.26

0.059

225.56

2.0×10-3

1.45

0.34

1.79

4.26

2.58

0.050

227.12

（注：

气孔导度越大，气孔开放程度越高）

①在Cu2+质量分数为2.5×10-4时，与对照组相比，叶片中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均增加，从而使植物吸收的增加，净光合速率提高。

随着Cu2+质量分数的升高，净光合速率下降，可能的原因是重金属铜会引起叶绿体内相关的活性改变，叶绿素含量下降，而叶片中的叶绿素a/b值逐渐，表明重金属Cu2+对叶片中的影响高于对的影响。

②与Cu2+质量分数为2.5×10-4相比，Cu2+质量分数为5.0×10-4时，净光合速率随着气孔导度和胞间CO2浓度的下降而下降，表明此时，成为净光合速率的主要限制因子，因其下降导致CO2供应不足进而光合速率下降。

由表中数据分析可知，当Cu2+质量分数继续增大时，气孔导度继续下降，而，表明此时影响净光合速率的因素可能有非气孔因素的存在。

12.（11分）图甲表示水稻和菠菜的光合作用受温度影响的示意图（净光合速率单位为μmolO2·mgh-1），图乙表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO2,释放量和O2产生总量的变化。

图丙表示研究不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果。

请回答：

（1）由图甲可知，菠菜在光照条件下消耗[H]的场所是________，释放O2的场所是________。

（2）图甲两曲线的交点代表水稻的净光合速率________（小于、等于或大于）菠菜的净光合速率，菠菜和水稻生长的最适温度分别为________和________。

（3）图乙中光强度为b时，真正光合速率________（大于、等于或小于）呼吸速率：

光强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来源是________：

如果一昼夜中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，则菠菜能否生长?

________。

（4）由图丙可知，与A组相比，C组条件下叶绿体中[H]含量________。

干旱初期，菠菜光合作用速率下降，其主要原因是所需的________减少而导致光合速率下降，而较高CO2浓度有利于菠菜幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：

________。

13.磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构（见下图）。

磷酸转运器可将卡尔文循环过程中产生的磷酸丙糖运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质（Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的反向交换方式进行）。

请据图回答下列问题：

（1）光合作用光反应产生的ATP和可以被卡尔文循环所利用，在（场所）中将物质B转化为磷酸丙糖。

图中B表示的物质是_________。

（2）据图分析，下列描述正确的是_________（多选）。

a．磷酸丙糖既可以用于合成蔗糖也可以用于合成淀粉

b．若磷酸转运器的活性受抑制，则经此转运器转运进叶绿体的磷酸会减少

c．若合成磷酸丙糖的速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则利于淀粉的合成

d．若磷酸丙糖运出过多，可能会影响CO2的固定

（3）据图推测，磷酸转运器的化学本质是__________。

14.（11分）下图甲表示发生在番茄细胞内的生理反应过程，乙表示种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化曲线。

请据图分析回答：

⑴甲图中X物质是____________；④过程是在_____________中进行的；①～⑤过程中，能使ADP含量增多的过程是______________（写标号）。

⑵乙图中表示番茄光合作用和呼吸作用强度相等的点是_______；表示积累有机物最多的点是_______。

曲线B→C段变化的原因是__________________________。

⑶乙图中，若在B点突然停止光照，则甲图中的过程__________将首先受到影响，叶绿体内C3含量将___________。

⑷乙图中，经过一昼夜后，番茄植株体内有机物含量__________（增多、减少、或不变）。

⑸（2分）、将一株生长正常的番茄幼苗对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做处理（如图丙所示），并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。

在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取相等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB。

若M＝MB－MA，则M的确切含义可以描述为___________________。

15.图甲为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图，其以气孔白天关闭，晚上开放的特殊方式适应干旱环境。

（1）图甲所示，PEP、OAA、RuBP、PGA、C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质，能参与CO2固定的有，推测C是。

（2）干旱条件下，菠萝细胞白天产生CO2的具体部位是；菠萝细胞夜间pH下降,原因是（写出2点）。

（3）以测定CO2吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下表所示。

温度/℃

5

10

20

25

30

35

光照条件下CO2吸收速率/（mg﹒h-1）

1

1.8

3.2

3.7

3.5

3

黑暗条件下CO2释放速率/（mg﹒h-1）

0.5

0.75

1

2.3

3

3.5

①温度在25～30℃间光合作用制造的有机物总量逐渐（增加/减少）。

假设细胞呼吸昼夜不变，植物在30℃时，一昼夜中给植物光照14h，则一昼夜净吸收CO2的量为mg。

②将该植物置于较弱光照下一段时间后取其叶片进行色素分离，与适宜光照下分离的色素带进行比较，发现弱光下滤纸条下端两条色素带明显加宽，推测该植物可通过以增强对弱光的适应能力。

同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是。

16.甲图是某绿色植物细胞内生命活动示意图，其中1、2、3、4、5表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。

乙图是温度影响某绿色植物光合作用与呼吸作用的研究结果。

请据图回答下列问题：

（1）甲图中在生物膜上发生的生理过程有________________（用图中数字表示），A表示____________，D表示___________________。

CO2由2过程产生到5过程利用，至少穿过______层磷脂分子层。

（2）从乙图中可以看出，光合作用速率最大时的温度为_______。

假设每天光照12小时，最有利于植物生长的温度是_____。

分析图中柱状图变化，可看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的________不同。

（3）将某绿色植物置于封闭黑暗的环境一段时闻后，若其CO2的释放速率如图乙20℃下测得的数值，O2的吸收速率为0.5mg／h，则此时该植物无氧呼吸的速率是有氧呼吸速率的_______倍。

（呼吸速率以葡萄糖的消耗速率为代表。

）

17.在植物组织培养实验中，研究人员发现，试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。

研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。

请回答：

图甲图乙

（1）图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。

据图分析，试管苗在培养基中光合速率更高，在培养基中光饱和点更高。

（光合速率达到最大值时所需最小的光照强度称为光饱和点）

（2）图乙是试管苗在常温、密闭、无糖培养基条件下测得的一昼夜内CO2浓度变化曲线。

图中b～c段CO2浓度升高缓慢是因为，c～d段CO2浓度急剧下降是因为。

若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率___________。

（3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、、可缩短试管苗的适应过程。

18.（10分）在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请据图回答：

图一图二

（1）叶绿体中光反应发生的场所是＿＿＿＿＿＿＿＿，适宜光照条件下此处发生的能量变化是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

线粒体中产生CO2的场所是＿＿＿＿＿＿＿＿，此处发生的能量变化是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿____。

（2）叶肉细胞处于图二中的甲状态时，可以发生图一中的哪些过程？

＿＿＿＿＿＿＿＿（用图中字母表示）。

植物在图二中的乙～丁阶段时，限制光合速率的主要因素是＿＿＿＿＿＿＿＿，丁点以后限制光合速率的因素最可能是＿＿＿＿