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光合作用和細胞呼吸 一、選擇題 1．下列有關(guān)探究光合作用過程的描述，正確的是( ) A．將充分暗處理后的天竺葵葉片一半遮光，光照一段時間，遮光部分遇碘變藍 B．載有水綿和好氧細菌的臨時裝片，用透過三棱鏡的光照射一段時間，綠光區(qū)域聚集細菌最多 C．向綠色植物提供HO和CO2，光照一段時間，釋放的氣體含有18O2 D．向小球藻提供14CO2，光照一段時間，14C5化合物先于14C3化合物出現(xiàn) 【解析】將充分暗處理后的天竺葵葉片一半遮光，光照一段時間，光照部分遇碘變藍，A錯誤；載有水綿和好氧細菌的臨時裝片，用透過三棱鏡的光照射一段時間，綠光區(qū)域聚集細菌最少，B錯誤；光合作用釋放的O2來自于水的光解，C正確；向小球藻提供14CO2，首先生成14C3化合物，隨后14C5化合物出現(xiàn)，D錯誤。 【答案】C 2、將盆栽植物天竺葵澆上含18O的水后，置于密閉的玻璃鐘罩內(nèi)，再把整個裝置放在室外陽光下，并保持適宜的溫度條件。一周后玻璃鐘罩內(nèi)的空氣及天竺葵中下列哪些物質(zhì)可能含有18O( ) ①O2 ②水蒸氣 ③CO2 ④葡萄糖 ⑤氨基酸 ⑥脂肪 A．①②中含有，③④⑤⑥中沒有 B．①②③中含有，④⑤⑥中沒有 C．①②③④中含有，⑤⑥中沒有 D．①②③④⑤⑥中都可能含有 【解析】植物體內(nèi)的水能夠通過蒸騰作用以水蒸氣的形式散發(fā)到空氣中，水還可經(jīng)過光合作用生成氧氣，存在于周圍的空氣中；植物體內(nèi)水中的氧經(jīng)呼吸作用轉(zhuǎn)移到二氧化碳中，二氧化碳也會釋放到周圍的空氣中；二氧化碳中的氧，通過光合作用又可轉(zhuǎn)移到葡萄糖，進而進入脂肪和氨基酸等有機物中。 【答案】D 3、下圖為綠色植物光合作用過程示意圖(物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實線表示，能量傳遞用虛線表示，圖中a～g為物質(zhì)，①～⑥為反應過程)。下列判斷錯誤的是( ) A．圖中a物質(zhì)主要吸收紅光和藍紫光，綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學能儲存在c中 B．圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解 C．將b物質(zhì)用18O標記，最終在(CH2O)中能檢測到放射性18O D．d為還原性輔酶Ⅱ 【解析】葉綠體中的光合色素a能夠吸收光能，少數(shù)狀態(tài)的葉綠素a能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學能儲存在ATP c中，A正確；①表示根毛區(qū)細胞吸收水分過程，③表示水的光解過程，B正確；b物質(zhì)為氧氣，可參與有氧呼吸第三階段產(chǎn)生水，產(chǎn)生的水再參與有氧呼吸第二階段產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳參與光合作用過程能夠產(chǎn)生(CH2O)，C正確；d為ADP，D錯誤。 【答案】D 4、如圖甲為光合作用最適溫度條件下，植物光合速率測定裝置圖，圖乙中a、b為測定過程中某些生理指標相對量的變化。下列說法不正確的是( ) A．圖甲裝置在較強光照下有色液滴向右移動，再放到黑暗環(huán)境中有色液滴向左移動 B．若將圖甲中的CO2緩沖液換成質(zhì)量分數(shù)為1%的NaOH溶液，其他條件不變，則植物幼苗葉綠體產(chǎn)生NADPH的速率將不變 C．一定光照條件下，如果再適當升高溫度，真光合速率會發(fā)生圖乙中從b到a的變化，同時呼吸速率會發(fā)生從a到b的變化 D．若圖乙表示甲圖植物光合速率由a到b的變化，則可能是適當提高了CO2緩沖液的濃度 【解析】圖甲裝置在較強光照下，植物光合作用強度大于呼吸作用強度，植物所需二氧化碳由CO2緩沖液提供，而產(chǎn)生的氧氣會使裝置中氣體體積增大，因此有色液滴向右移動，如果再放到黑暗環(huán)境中，植物呼吸消耗氧氣而產(chǎn)生的二氧化碳又被CO2緩沖液吸收，因此有色液滴向左移動，A正確。若將圖甲中的CO2緩沖液換成質(zhì)量分數(shù)為1%的NaOH溶液，雖然光照條件不變，但由于無二氧化碳提供，即暗反應不能為光反應提供ADP與NADP＋等物質(zhì)，從而影響光反應的進行，產(chǎn)生NADPH的速率將下降，B錯誤。在光合作用最適溫度時再升高溫度，與光合作用有關(guān)的酶活性會下降，真光合速率下降，而一般情況下與呼吸作用有關(guān)的酶的最適溫度較高，此時酶活性會隨溫度升高而升高，因此呼吸速率會升高，C正確。光合速率由a到b變化，說明光合速率升高了，影響光合速率的因素有光照強度、二氧化碳濃度、溫度等，適當提高二氧化碳濃度會增大光合速率，D正確。 【答案】B 5、如圖甲為25 ℃時小麥光合作用速率隨光照強度變化的曲線，圖乙為小麥細胞內(nèi)光合作用和呼吸作用相關(guān)酶的活性與溫度的關(guān)系，下列說法不正確的是( ) A．A點可代表小麥呼吸作用的強度 B．C點時限制光合速率的因素不再是光照強度，很可能是CO2濃度 C．光合作用酶的最適溫度與呼吸作用酶的最適溫度不相同 D．當溫度從25 ℃升高到30 ℃時，B點將左移 【解析】A點時光照強度為0，小麥只進行呼吸作用，故A點可代表小麥呼吸作用的強度。C點為光飽和點，限制因素可能是溫度和CO2濃度，由于此時溫度為光合作用的最適溫度，故限制因素應該是CO2濃度。由圖乙可知，光合作用的最適溫度為25 ℃，呼吸作用的最適溫度為30 ℃。B點時，光合速率＝呼吸速率，當溫度從25 ℃升高到30 ℃時，呼吸速率加快，而光合速率減弱，故只有提高光照強度光合速率才能與呼吸速率相等，B點將右移。 【答案】D 6、某實驗室用兩種方法進行酵母菌發(fā)酵葡萄糖生產(chǎn)酒精。甲發(fā)酵罐中保留一定量的氧氣，乙發(fā)酵罐中沒有氧氣，其余條件相同且適宜。實驗過程中，每小時測定兩發(fā)酵罐中氧氣和酒精的量，記錄數(shù)據(jù)并繪成坐標曲線圖。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A．實驗結(jié)束時，消耗葡萄糖較多的是甲發(fā)酵罐 B．甲、乙兩發(fā)酵罐分別在第4 h和第0 h開始進行無氧呼吸 C．甲、乙兩發(fā)酵罐實驗結(jié)果表明，酵母菌為異養(yǎng)厭氧型生物 D．該實驗證明向發(fā)酵罐中連續(xù)通入大量的氧氣可以提高酒精的產(chǎn)量 【解析】從圖中信息可知，乙發(fā)酵罐產(chǎn)生的酒精總量為15 mol，由于乙發(fā)酵罐中酵母菌只進行無氧呼吸，故消耗的葡萄糖量為7.5 mol，甲發(fā)酵罐酵母菌無氧呼吸消耗的葡萄糖量為9 mol，有氧呼吸消耗葡萄糖量為1 mol，故甲發(fā)酵罐消耗的葡萄糖較多，A正確；甲發(fā)酵罐的無氧呼吸開始于第2 h，B錯誤；甲、乙兩發(fā)酵罐實驗結(jié)果表明酵母菌是異養(yǎng)兼性厭氧型生物，C錯誤；通入過多氧氣會抑制無氧呼吸，得到酒精量會減少，D錯誤。 【答案】A 二、非選擇題 7、某課題小組研究紅光與藍光對花生幼苗光合作用的影響，實驗結(jié)果如圖所示。(注：氣孔導度越大，氣孔開放程度越高) (1)與15 d幼苗相比，30 d幼苗的葉片凈光合速率________。與對照組相比，________________光處理組的葉肉細胞對CO2的利用率高，據(jù)圖分析，其原因是_____________________________ (2)葉肉細胞間隙CO2至少需要跨________層磷脂雙分子層才能到達CO2固定的部位。 (3)某同學測定30 d幼苗的葉片葉綠素含量，獲得紅光處理組的3個重復實驗數(shù)據(jù)分別為2.1 mgg－1、3.9 mgg－1和4.1 mgg－1。為提高該組數(shù)據(jù)的可信度，合理的處理方法是 _______________________________________________。 【答案】(1)高 藍 藍光促進了氣孔開放，CO2供應充分，暗反應加快 (2)3 (3)隨機取樣進行重復測定 8、為研究影響植物光合速率的因素，科研人員進行了相關(guān)實驗。請據(jù)圖回答： (1)圖1所示a過程發(fā)生的場所是________，圖中的ATP來自________過程。 (2)由圖2可知，在15 ℃時，光合作用速率為呼吸作用速率的________倍，假設每天光照按12小時計算，則最有利于植物生長的溫度是________。 (3)為研究某植物遭遇連續(xù)干旱時光合作用速率下降的原因，人們進行了如下的實驗。 步驟一：選取________的該植株若干，平均分為兩組，實驗開始前對所有植株正常澆水，并給予正常光照及其他理想條件。 步驟二：實驗開始后，實驗組________________，其他條件均不變。 步驟三：從實驗第一天開始，每隔三天取樣一次(早晨8：30～9：30取樣，葉片取自幼苗頂端第5～6片葉)，分別測定葉片光合色素含量、胞間CO2濃度、葉片光合速率等數(shù)據(jù)，并繪制圖象如下：(a曲線為對照組，b曲線為干旱實驗組) 據(jù)圖分析，0～6天內(nèi)，丙圖中b曲線下降的原因是________________________；6天后，乙圖中b曲線上升的原因是______________________________________________。 【答案】(1)葉綠體基質(zhì) 光反應 (2)3.5 20 ℃ (3)生理、生長狀態(tài)一致 停止灌水使土壤逐漸干旱　光合色素含量下降，胞間CO2濃度降低 光合作用消耗的CO2小于呼吸作用釋放的CO2 9、在不同溫度條件下，研究某植物的光合速率與光照強度之間的變化關(guān)系，得到下圖所示結(jié)果。請回答下列問題： (1)上圖表明影響植物光合作用強度的環(huán)境因素有________________；當光照強度為5 klx時，與25 ℃相比，15 ℃條件下葉綠體產(chǎn)生O2的速率________。 (2)在25 ℃條件下，AB段光合作用較弱是由于________，導致光反應為暗反應提供的____________不足，從而限制了暗反應的進行。 (3)為探究葉綠體在光下利用ADP和Pi合成ATP的動力，科學家在黑暗條件下進行了如下實驗。 實驗在黑暗條件下進行的目的是________________。根據(jù)實驗結(jié)果可以推測葉綠體中形成ATP的動力來自______________________。 【答案】(1)光照強度、溫度 小 (2)光照強度較低 [H]和ATP (3)避免光照對ATP合成的影響 類囊體薄膜兩側(cè)的pH差(或類囊體膜內(nèi)側(cè)pH小于外側(cè)) 10、圖1表示綠色植物葉肉細胞部分結(jié)構(gòu)中的某些生命活動過程，①～⑦代表各種物質(zhì)，甲、乙代表兩種細胞器。圖2表示該植物葉片CO2釋放量隨光照強度變化的曲線，S代表有機物量。據(jù)圖回答下列問題： (1)圖1中，甲、乙兩種細胞器的膜面積都很大，其中乙增加膜面積主要是通過________向內(nèi)腔折疊形成________。 (2)若該綠色植物長時間處于黑暗狀態(tài)中，則圖1中“⑥→⑤→⑥”的循環(huán)能否進行？ _________________________________________， 原因是___________________________________________。 (3)若已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃，圖2為CO2濃度一定，環(huán)境溫度為25 ℃時不同光照條件下測得的該植物的光合作用強度。 ①圖2中的A點時，圖1中能產(chǎn)生ATP的細胞器有________；當光照強度處于圖2中B～D間，光合作用有機物的凈積累量為____________(填圖中字母)。 ②當光照強度處于圖2中的D點時，圖1中“物質(zhì)⑦”的去向是擴散到乙和________，D點以后限制光合作用強度繼續(xù)上升的主要環(huán)境因素是______________。 【解析】(1)由圖1可知，甲為葉綠體，乙為線粒體。由線粒體結(jié)構(gòu)特點可知，線粒體內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴，以增大內(nèi)膜面積，有利于有氧呼吸。(2)圖1中的“⑥→⑤”為CO2的固定，“⑤→⑥”為C3化合物的還原。黑暗狀態(tài)中，“⑤→⑥”過程缺少光反應提供的ATP和[H]，因此無法進行，所以圖1中的“⑥→⑤→⑥”循環(huán)不能進行。(3)①A點沒有光照，不能進行光合作用，只能進行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體。有機物的凈積累量為光合作用所產(chǎn)生量減去呼吸作用消耗量，即S2。②當光照強度處于圖2中的D點時，光合作用速率大于呼吸作用速率，光合作用產(chǎn)生的氧氣除擴散到乙，還會釋放到空氣中。D點為光飽和點，此時影響光合作用的主要因素不再是光照強度，而是二氧化碳濃度。 【答案】(1)內(nèi)膜 嵴 (2)不能 缺少光反應提供的ATP和[H] (3)①乙(線粒體) S2 ②細胞外(外界、大氣) 二氧化碳濃度