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2025人教版生物必修1
光合作用與細(xì)胞呼吸綜合加強練
1.某植物在新環(huán)境中的光合速率等生理指標(biāo)日變化趨勢如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
注:氣孔導(dǎo)度越大,氣孔開啟程度越大。
A.光反應(yīng)中光合色素吸收光能后可將水分解為氧和H+
B.8:00—10:00期間光合速率和蒸騰速率增大,可能與氣孔導(dǎo)度增大有關(guān)
C.14:00—16:00期間光合速率明顯減弱,可能與CO2吸收減少有關(guān)
D.圖中光合速率的相對量等于植物吸收CO2的相對量
2.(2024山東濰坊高一期末)商陸是多年生植物,具有重要的生態(tài)價值。圖1表示光照強度對甲、乙兩種商陸凈光合速率的影響,圖2表示探究商陸施氮水平的實驗結(jié)果。
圖1
圖2
(1)商陸進行光反應(yīng)的場所是　　　　　,NADPH在暗反應(yīng)中的作用是　　　　　　　。
(2)如果用含有14C的CO2來追蹤光合作用中碳原子的轉(zhuǎn)移,其途徑是　　　　　　　　　;若突然停止商陸的CO2供應(yīng),短時間內(nèi)C3含量會　　　　　(填“升高”“降低”或“不變”)。
(3)圖1中M點甲的光合速率　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)乙,判斷依據(jù)是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)為探索促進商陸生長的適宜施氮水平,研究人員在昆明市進行實驗,研究了不施加氮肥(N0)及施用純氮75 kg/hm2(N1)、150 kg/hm2(N2)、225 kg/hm2(N3)、300 kg/hm2(N4)后甲品系植株凈光合速率的變化情況,如圖2所示。
①在花后35 d內(nèi),施氮各組凈光合速率的總體變化趨勢是　　　　　　　　　　　　　,圖中各組最適宜的施氮水平是　　　　　　　　　　。
②若依據(jù)本研究對花農(nóng)進行甲品系商陸施氮指導(dǎo),你認(rèn)為是否合理,并闡明理由。
3.圖甲表示在一定條件下測得的該植物光照強度與光合速率的關(guān)系;圖乙表示某綠色植物的細(xì)胞代謝情況;圖丙是某興趣小組將植物栽培在密閉玻璃溫室中,用紅外線測量儀測得的室內(nèi)CO2濃度與時間關(guān)系的曲線。請分析回答下列問題。
甲
乙
丙
(1)圖甲中的A點表示　。
(2)若圖甲曲線表示該植物在25 ℃時光照強度與光合速率的關(guān)系,并且已知該植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃,那么在其他條件不變的情況下,將溫度提高到30 ℃,理論上分析C點將　　　　　(填“左移”“右移”或“不變”)。
(3)當(dāng)光照強度在圖甲中為6 klx時,該植物固定的CO2的量是　　　　　mg·10-2cm-2·h-1。
(4)圖丙E~J點中,氧氣濃度最大的是　　　　　點。24時與0時相比,植物體內(nèi)有機物總量的變化情況是　　　　　　(填“增多”“不變”或“減少”)。
(5)圖乙所示的某植物細(xì)胞的代謝狀況,該細(xì)胞光合速率　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率。圖甲的C點、圖丙的F點和H點的光合作用細(xì)胞的代謝狀況和圖乙相同的是　　　　　(填“C點”“F點”“H點”或“無”)。
4.測量植物光合速率的方法多種多樣,但是學(xué)生通過實驗測量時會因多種因素影響而導(dǎo)致產(chǎn)生誤差,所以需要科學(xué)分析,合理設(shè)置,以減小誤差。根據(jù)所學(xué)知識,分析下列光合速率測量方法中可能出現(xiàn)的誤差,回答下列問題。
圖1
圖2
圖3
(1)圖1表示使用半葉稱重法時的葉片,A側(cè)為遮光條件下的一半葉片,B側(cè)為光照條件下的一半葉片,經(jīng)處理后將葉片置于其他條件適宜的環(huán)境中6 h,在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片,烘干稱重,分別記為a g、b g,葉片的總光合速率可表示為　　　　　　g·h-1,試分析,選用同一片葉片一半遮光一半光照而不選兩片葉片的具體原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)圖2為葉圓片上浮法檢測光合作用強度的裝置示意圖,該方法利用真空滲入法排出葉肉細(xì)胞間隙中的空氣,充以水分,使葉圓片沉于水中。在光合作用過程中,植物吸收CO2放出O2,O2由于在水中溶解度很小,因此在細(xì)胞間積累,使葉圓片上浮,這種方法的因變量的檢測指標(biāo)可用　　　　　　　　　　　　　　　　(答出1點)來表示。實驗用若干葉圓片而不是一個葉圓片的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)圖3為刻度管液滴移動法測量光合速率的裝置示意圖,為排除花盆中微生物的生命活動對實驗結(jié)果的影響,需要設(shè)置另一組實驗,該組實驗的設(shè)計思路為 　　　　　　　　　　。
光合作用與細(xì)胞呼吸綜合加強練
1.D　光反應(yīng)中位于類囊體薄膜上的光合色素吸收光能后可將水分解為氧和H+,A項正確;8:00—10:00期間氣孔導(dǎo)度逐漸增大,有利于吸收更多的CO2和散失更多的水分,可使光合速率和蒸騰速率增大,B項正確;據(jù)圖可知,14:00—16:00期間光合速率明顯減弱,可能與CO2吸收減少有關(guān),C項正確;植物吸收CO2的相對量等于凈光合速率的相對量,而光合速率=凈光合速率+呼吸速率,D項錯誤。
2.答案 (1)類囊體的薄膜　還原C3并為之提供能量
(2)14CO2→14C3→(14CH2O)、14C5　降低
(3)大于　甲的呼吸速率大于乙的呼吸速率,M點甲、乙的凈光合速率相等,說明M點甲的(總)光合速率大于乙
(4)①先增加后減少　225~300 kg/hm2　②不合理,因為各實驗組施用的氮濃度梯度過大,通過實驗獲得的數(shù)據(jù)只能確定有效濃度的大致范圍。
解析 (1)光反應(yīng)是在葉綠體的類囊體的薄膜上進行的。在光合作用的暗反應(yīng)階段,NADPH作為還原劑,用于還原C3并為之提供能量。
(2)14C標(biāo)記的CO2是光合作用暗反應(yīng)的原料。在光合作用的暗反應(yīng)階段,14CO2和C5結(jié)合形成14C3,14C3接受ATP和NADPH釋放的能量,并且被NADPH還原為C5和(CH2O)。可見,如果用含有14C的CO2來追蹤光合作用中碳原子的轉(zhuǎn)移,其途徑是14CO2→14C3→(14CH2O)、14C5。若突然停止CO2供應(yīng),則CO2和C5結(jié)合形成C3的CO2固定過程受阻,原有的C3繼續(xù)被還原為C5和糖類,所以短時間內(nèi)C3含量會降低。
(3)凈光合速率=(總)光合速率-呼吸速率。由圖1可知:甲的呼吸速率大于乙的呼吸速率,M點時甲、乙的凈光合速率相等,據(jù)此可推知,M點甲的(總)光合速率大于乙。
(4)①圖2顯示:在花后35 d內(nèi),施氮各組凈光合速率的總體變化趨勢是先增加后減少。在花后天數(shù)相同時,N3組和N4組的凈光合速率的差異不明顯,且均大于其他各組,說明圖中各組最適宜的施氮水平是225~300 kg/hm2。②由于各實驗組施用的氮濃度梯度過大,通過實驗獲得的數(shù)據(jù)只能確定有效濃度的大致范圍,因此依據(jù)本研究對花農(nóng)進行甲品系商陸施氮指導(dǎo),是不合理的。若要對花農(nóng)進行甲品系商陸施氮指導(dǎo),還需在此基礎(chǔ)上進一步實驗,以確定最適宜的施氮濃度。
3.答案 (1)細(xì)胞呼吸釋放CO2的速率　(2)右移　(3)18　(4)H　減少　(5)等于　無
解析 (1)圖甲中的A點光照強度為零,不能進行光合作用,故表示細(xì)胞呼吸釋放CO2的速率。(2)該植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃,C點時光合速率等于呼吸速率,當(dāng)溫度由25 ℃提高到30 ℃時,細(xì)胞呼吸增強,光合作用減弱,要想使光合速率等于呼吸速率,只有增大光照強度,因而C點右移。(3)植物葉綠體固定的CO2的量代表植物的總光合速率,總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,因此當(dāng)光照強度在圖甲中為6 klx時,該植物葉綠體固定的CO2的量是12+6=18(mg·10-2cm-2·h-1)。(4)圖丙中,H點時,光合速率與呼吸速率相等,氧氣濃度達到最大,之后光合速率小于呼吸速率,氧氣濃度開始減小。24時與0時相比,24時密閉玻璃溫室中的CO2濃度增加,說明經(jīng)過24 h,全天的光合強度小于呼吸強度,有CO2釋放,因此植物體內(nèi)有機物總量將減少。(5)圖乙所示葉綠體所需CO2全由線粒體提供,線粒體所需O2全由葉綠體提供,說明此時細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率,但整個植株的光合速率此時小于呼吸速率。
4.答案 (1)(b-a)/6　A、B兩側(cè)生理狀況基本相同,使用同一片葉片能使無關(guān)變量相同且適宜　(2)葉圓片完全上浮所需的時間(或單位時間內(nèi)葉圓片上浮的數(shù)量)　避免因偶然因素影響實驗結(jié)果(或減小誤差)　(3)將花盆內(nèi)的微生物去除(或用等量的同種死亡植物代替),置于相同條件下觀察液滴的移動情況
解析 (1)葉片A側(cè)遮光,在黑暗條件下無法進行光合作用,葉片只進行細(xì)胞呼吸。葉片B側(cè)不做處理,在光照條件下葉片既進行光合作用,也可進行細(xì)胞呼吸。a g表示葉片A側(cè)被截取部分在6 h內(nèi)細(xì)胞呼吸后剩余的有機物總量。b g表示葉片B側(cè)被截取部分在6 h內(nèi)同時進行細(xì)胞呼吸和光合作用后有機物的總量。設(shè)原來的質(zhì)量為X g,則細(xì)胞呼吸消耗的有機物=(X-a)g,b g=X g+光合作用合成的有機物-細(xì)胞呼吸消耗的有機物,即6 h內(nèi)光合作用合成的有機物=b+細(xì)胞呼吸消耗的有機物-X=b+(X-a)-X=b-a(g),可進一步計算出每小時總光合速率=(b-a)/6 g·h-1。同一株植物的不同葉片,生理狀況可能有所差別,為了排除無關(guān)變量的干擾,需要選用同一片葉片一半遮光一半光照而不選兩片葉片。(2)此實驗?zāi)康氖菣z測光合作用強度,在光合作用中,植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中溶解度很小,因此在細(xì)胞間積累,使葉圓片上浮,故可根據(jù)葉圓片的上浮所需時間或單位時間內(nèi)葉圓片上浮的數(shù)量,比較光合作用的強弱。葉圓片上浮法需要采用多個葉圓片以避免因偶然因素引起的誤差。(3)刻度管液滴移動法裝置中花盆內(nèi)微生物的細(xì)胞呼吸也會影響液滴移動,從而影響實驗結(jié)果。需要將花盆內(nèi)的微生物去除或用等量的同種死亡植物代替來進行實驗。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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