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影响光合作用的因素及相关曲线分析一、选择题1．下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是()A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行B．过程①产生的能量全部储存在ATP中C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同答案：选D过程①②分别表示有氧呼吸和光合作用。若题中所述细胞为真核细胞，则过程①进行的场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中；若题中所述细胞为原核细胞，则过程①②均发生在细胞质中；过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物释放的能量大部分以热能的形式散失，只有小部分储存在ATP中；过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2，而不是H2O；过程②通过光反应产生的[H]，用于暗反应还原C3，而有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]，用于第三阶段还原O2，生成H2O，因此二者还原的物质不同。2．如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是()A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多B．t2→t3，暗反应限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低答案：选D水的光解发生在叶绿体的基粒上，而不在叶绿体基质中；因为在t2时刻出现了光饱和点，所以在t2时刻增加光照，光合速率不再提高；t3→t4CO2增加，暗反应增强，由于光照充足，所以当暗反应增强时，反过来也会促使光反应增强；t4时撤去光照，故光反应不能进行，但短时间内暗反应仍可进行，叶绿体中的ATP不再产生，但仍被消耗，所以叶绿体中ADP和Pi含量升高，同时C3还原逐渐终止，C5产生减少，但仍被消耗，故C5化合物含量减少，糖类也在减少。3．农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如图所示的曲线。据此得出的结论合理的是()A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度B．阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率小于零C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃答案：选D由题图可看出，光合作用酶的最适温度范围为25～30℃，呼吸作用酶的最适温度高于35℃；5～35℃时，光合作用强度大于呼吸作用强度，净光合速率大于零；从图中无法判断光照强度对蔬菜新品种产量的影响；25～30℃时，光合作用强度与呼吸作用强度的差值最大，即净光合速率最大，最适宜蔬菜生长。4．某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。如图为该植物在恒温30℃时，光合速率与光照强度的关系，下列对此描述不准确的是()A．b点时，植物光合作用吸收CO2的量等于a点时CO2的释放量B．b点时，叶肉细胞中产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体C．若将温度调节到25℃，则a点应向上移动D．若将温度调节到25℃，则b点应向左移动答案：选B题图是在恒温30℃下测量的结果，此时该植物的呼吸作用强度恒定。b点代表该光照强度下，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用释放CO2的量；b点时叶肉细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，当温度从30℃调整到25℃时，呼吸作用强度减弱，光合作用强度增强，因而a点上移、b点左移。5．如图为某植物叶肉细胞在相同温度、不同光照强度下，单位时间内CO2释放量和O2产生量的变化柱状图。下列相关叙述，正确的是()A．光照强度为a时，该植物叶肉细胞内产生ATP的细胞器有两种B．光照强度为b时，该植物叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率C．光照强度为c时，叶绿体消耗的CO2量与线粒体产生的CO2量相等D．光照强度为d时，该植物叶肉细胞光合速率与呼吸速率的比为3∶4答案：选C该植物叶肉细胞单位时间内的CO2释放量表示呼吸速率，单位时间内的O2产生量表示光合速率。光照强度为a时，该植物叶肉细胞CO2释放量的相对值为6、O2产生量的相对值为0，说明该植物叶肉细胞只进行呼吸作用，故该植物叶肉细胞内产生ATP的细胞器只有线粒体；光照强度为b时，该植物叶肉细胞CO2释放量的相对值为3，即呼吸速率大于光合速率；光照强度为c时，该植物叶肉细胞O2产生量的相对值为6，而CO2释放量的相对值为0，说明叶绿体消耗的CO2量与线粒体产生的CO2量相等；光照强度为d时，该植物叶肉细胞光合速率的相对值为8，而呼吸速率的相对值为6，即光合速率与呼吸速率的比为4∶3。6．某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下光合速率和呼吸速率，绘制了如图所示的四幅图，哪幅图中“a”点不能表示光合速率与呼吸速率相等()答案：选CA图中的a点表示光合速率和呼吸速率相等；B图中的上升支代表呼吸速率大于光合速率，导致温室内空气中CO2浓度上升，下降支表示呼吸速率小于光合速率，导致温室内空气中CO2浓度下降，a点(拐点)表示呼吸速率等于光合速率；C图中光照下CO2的吸收量代表净光合速率，黑暗下CO2的释放量代表呼吸速率，故a点表示呼吸速率等于净光合速率；D图中的曲线代表净光合速率，a点时CO2的吸收量为0，即净光合速率为0，表示此时呼吸速率等于光合速率。7．(2017·郴州二模)如图是夏季连续两昼夜内，某野外植物吸收和释放CO2的变化曲线图。S1～S5表示曲线与x轴围成的面积。下列叙述错误的是()A．图中B点和I点，该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同B．图中DE段不是直线的原因是夜间温度不稳定，影响植物的呼吸作用C．如果S1＋S3＋S5＞S2＋S4，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累为负值D．图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是CO2浓度答案：选D图中B点和I点，该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同；图中DE段不是直线的原因是夜间温度不稳定，温度影响酶的活性，进而影响植物的呼吸作用强度；如果S1＋S3＋S5＞S2＋S4，呼吸作用大于净光合作用，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累为负值；图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度不同。8．在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如表所示。据表中数据推测：当光照强度为3klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为()指标光合速率与呼吸速光饱和点时光照强光饱和点时CO2吸黑暗条件下CO2释率相等时光照强度(klx)度(klx)收量(mg·10－2cm－2叶·h－1)放量(mg·10－2cm－2叶·h－1)A植物13206B植物393015注：当光照强度达到某一点后，再增大光照强度，光合强度不增加，这一点的光照强度称为光饱和点。A．11B．2C．9D．20答案：选A黑暗条件下CO2释放量表示呼吸速率，A、B植物的呼吸速率分别为6mg/(100cm2叶·h)、15mg/(100cm2叶·h)。光饱和点时CO2吸收量表示净光合速率，等于真正光合速率与呼吸速率之差。在光照强度为3klx时，A植物的真正光合速率＝20＋6＝26[mg/(100cm2叶·h)]，B植物的真正光合速率为15[mg/(100cm2叶·h)]。因此，当光照强度为3klx时，A植物与B植物固定的CO2量之差为11。9．将生理状况相同的某种绿叶均分成四组，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h(光强相同)，测其质量变化，得到如下表的数据。可以得出的结论是()组别一二三四温度(℃)27282930暗处理后质量变化(mg)－1－2－3－1光照后与暗处理前相比质量变化(mg)＋3.5＋3＋3＋1A.该植物光合作用的最适温度约是27℃B．该植物呼吸作用的最适温度约是29℃C．27～29℃下的净光合速率相等D．30℃下的真正光合速率为2mg/h答案：选B绿叶暗处理1h，再光照1h，那么绿叶进行了2h的呼吸作用和1h的光合作用。结合表中数据可计算出27～30℃的呼吸速率分别为1mg/h、2mg/h、3mg/h、1mg/h，光合作用制造的有机物总量(总光合速率)分别为3.5＋1＋1＝5.5(mg/h)、3＋2＋2＝7(mg/h)、3＋3＋3＝9(mg/h)、1＋1＋1＝3(mg/h)，故该植物光合作用和呼吸作用最适温度均约为29℃；27～29℃净光合速率分别为5.5－1＝4.5(mg/h)、7－2＝5(mg/h)、9－3＝6(mg/h)。10．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率，做了如下图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合速率＝(3y－2z－x)/6g·cm－2·h－1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是()A．下午4时后将整个实验装置遮光3hB．下午4时后将整个实验装置遮光6hC．下午4时后在阳光下照射1hD．晚上8时后在无光下放置3h答案：选A起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重xg，从上午10时到下午4时，叶片在这6h内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以下午4时移走的叶圆片干重yg减去上午10时移走时的叶圆片干重xg的差值，就等于该叶圆片净光合作用所得干物质量：(y－x)g。若要求出呼吸作用消耗的干物质量，应将叶片遮光处理，先假设叶片遮光处理Mh后干重为zg，下午4时移走的叶圆片干重yg减去叶片遮光处理Mh后的干重zg差值，就是呼吸作用消耗的干物质量：(y－z)g。已知：测得叶片的光合速率＝(3y－2z－x)/6g·cm－2·h－1，据真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，得出：(3y－2z－x)/6＝(y－x)/6＋(y－z)/M，计算出M＝3h。二、非选择题11．下图示某植物光合速率与环境因素之间的关系，据图分析：(1)甲图表示在光线弱的情况下，光合速率随________的增加而加强，这种情况下，可以认为光合速率受________的限制，此时主要影响光合作用过程的________阶段。(2)从甲图可见，光照超过某一强度时，光合速率不再增加，且具有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于______________，此时光合作用的__________阶段受到限制。(3)乙图中C点表示光照强度一定时，植物生长的______________。出现CD段的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)除图示之外影响光合作用的主要因素还有________________________________________________________。答案：(1)甲图表示在光线弱的情况下，光合速率随光照强度的增加而加强，这种情况下，可以认为光合速率受光照强度的限制，此时主要影响光合作用过程的光反应阶段。(2)从甲图可见，光照超过某一强度时，光合速率不再增加，且具有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于温度的高低，此时光合作用的暗反应阶段受到限制。(3)乙图中C点表示光照强度一定时，植物生长的最适温度。出现CD段的原因是随温度升高酶活性降低，光合速率降低。(4)除图示之外影响光合作用的主要因素还有二氧化碳的浓度。答案：(1)光照强度光照强度光反应(2)温度的高低暗反应(3)最适温度随温度升高酶活性降低，光合速率降低(4)二氧化碳的浓度12．图甲表示某绿色盆栽植物细胞内的物质转化过程，①②③④表示相关过程。图乙表示将该绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1)。在天气晴朗时的早6时移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量，变化情况如图乙所示。结合