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1、精练4理解原理、把握变量,明晰光合与呼吸的图形分析问题一、选择题(每小题6分,共30分)1.(2017湖北黄冈第一次调研,18)如图所示,在适宜温度和一定的光照强度下,甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系,下列说法正确的是()A.在CO2浓度低于b的环境中植物乙比植物甲生长得更好B.CO2浓度大于a时,甲才能进行光合作用C.适当增加光照强度,a点将右移D.CO2浓度为b时,甲、乙植物的实际光合作用强度相等2.(2017山东师大附中一模,40)图中图一表示的是八月份某一晴天,一昼夜棉花植株CO2的吸收和释放曲线;图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。则图一中时间a、
2、b、c、d依次发生了图二所示的哪项生理活动()图一图二 A.(1)(2)(3)(4)B.(3)(2)(4)(1)C.(3)(4)(1)(2)D.(4)(3)(2)(1)3.(2015海南单科,9)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是()A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B.叶温在3650 时,植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为25 时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D.叶温为35 时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为04.(2016北京理综,5)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,
3、48 h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。与本实验相关的错误叙述是()A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物B.生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到营养器官C.遮光70%条件下,分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响5.(2016湖南浏阳一中第二次月考,16)图甲中试管A与试管B敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小球藻氧气产生量的影响,试管A的结果如图乙曲线所示。据图分析,下列叙述正确的是()A.Q点的O2净释放量为零,是因为此点
4、光合作用强度为零B.P点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气;适当降低温度,P点将下降C.在图乙上绘制装置B的曲线,Q点应右移D.降低CO2浓度时,在图乙上绘制装置A的曲线,R点应右移二、非选择题(共70分)6.(2014课标,29)(16分)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题:(1)当CO2浓度为a时,高光强下该植物的净光合速率为。CO2浓度在ab之间时,曲线表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时,曲线B和C所表示的净光合速率不再增加,限制其增加的环境因素是。(3)当环境中CO2浓度小于a时,在图示的3种光强下,该植物呼吸作用产生的CO2量(填“大于”
5、、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测,在温室中,若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑这一因素的影响,并采取相应措施。7.(2015北京理综,31)(18分)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2 s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。(1)在开始检测后的200 s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解,同化CO2。而在实验的整个过程中,叶片可通过将储藏在有机物中稳定的化学能转化为和热能。(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在molm-2s-1范围内,在300 s时CO2达到2.2 molm-2s-1。由
6、此得出,叶片的总(真正)光合速率大约是mol CO2m-2s-1。(本小题所填数值保留至小数点后一位)(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100 s以后,叶片的CO2释放,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。(4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物,可利用技术进行研究。8.(2015江苏单科,27)(18分)为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如图所示。请回答下列问题:图1图2(1)图1的净光合速率是采用叶龄一
7、致的叶片,在相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积的释放量。(2)光合作用过程中,CO2与C5结合生成,消耗的C5由经过一系列反应再生。(3)由图可知,P1的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的。(4)栽培以后,P2植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是。9.(2015山东理综,26)(18分)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。图甲图乙(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是。光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,
8、说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是。(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知,第24天的果实总光合速率(填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而(填色素名称)的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的和减少,光合速率降低。(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天,种子内含量最高的有机物可用染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由转化而来。答案全解全析一、选择题1.A据图分析,在CO2浓度低于b的环境中,植物乙比植物甲生长得更好,A正确;CO2浓度等于a时,甲的
9、光合作用速率与呼吸作用速率相等,B错误;适当增加光照强度,光合作用增强,则a点将左移,C错误;CO2浓度为b时,甲、乙植物的净光合作用强度相等,但是甲、乙的呼吸作用强度与实际光合作用强度不一定相等,D错误。2.D图一曲线中横坐标以上都是光合作用速率大于呼吸作用速率,横坐标以下是光合作用速率小于呼吸作用速率或只有呼吸作用,曲线与横坐标的交点处都是光合作用速率等于呼吸作用速率。图二中(1)表示光合作用速率大于呼吸作用速率,对应图一中d、e、f点;图二中(2)表示光合作用速率等于呼吸作用速率,对应图一中c、g点;图二中(3)表示光合作用速率小于呼吸作用速率,对应图一中b点;图二中(4)表示只有呼吸作
10、用,对应图一中a、h点,D正确。3.D植物进行光合作用所需能量均来自于太阳能,A正确;叶温在3650 时,植物甲的曲线在植物乙曲线上方,所以植物甲的净光合速率比植物乙的高,B正确;叶温为25 时,植物甲和乙的曲线没有相交,即二者的净光合速率不同,C正确;叶温为35 时,甲、乙两种植物的净光合速率相同且大于零,所以这两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均大于0,D错误。4.CCO2被固定形成C3,进而被还原为光合产物,是在叶肉细胞的叶绿体基质中完成的,A正确;分析图示可知,该植物生殖器官发育早期,营养器官中含14C量的比例较高,说明此期光合产物大部分被分配到营养器官,B正确;由图示可知遮光70%条
11、件下,在生殖器官发育早期,分配到营养器官的光合产物较多,只有在生殖器官发育晚期,分配到生殖器官和营养器官的光合产物量才较为接近,C错误;分析题干信息和图示均可看出本实验的目的是研究光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响,D正确。5.CQ点时净光合速率为0,光合速率不为0,A错误;P点对应的数值的绝对值代表呼吸速率,若适当降低温度,呼吸速率会下降,则P点会上移,B错误;装置B中缺镁影响叶绿素的合成,小球藻光合速率低,Q点应右移,C正确;CO2浓度降低,光合速率下降,R点应向左下移动,D错误。二、非选择题6.答案(1)0A、B和C(2)光强(3)大于(4)光强解析(1)由图可知,当C
12、O2浓度为a时,高光强下该植物的净光合速率为0;CO2浓度在ab之间时,曲线A、B和C都表示净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)对比A、B、C 3条曲线可知,当CO2浓度大于c时,限制B、C净光合速率增加的环境因素为光强。(3)当环境中CO2浓度小于a时,在图示的3种光强下,该植物净光合速率都小于0,说明该植物呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)由图可以看出光强和CO2浓度都会影响植物的光合作用,所以在温室栽培植物时,可通过控制光强和CO2浓度等措施来提高产量。7.答案(1)水细胞呼吸ATP中的化学能(2)0.20.6释放量2.42.8(3)逐渐减少(4)14C同位素
13、示踪解析(1)有光条件下,叶肉细胞既进行光合作用,又进行呼吸作用。光合作用过程分解H2O,同化CO2。呼吸作用过程则将储藏在有机物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。(2)分析题图,拟南芥叶片在照光条件下,CO2吸收量在0.20.6 molm-2s-1范围内,此值为净光合速率。在300 s时CO2的释放量达到2.2 molm-2s-1,该值为呼吸速率,则得出叶片的总(真正)光合速率约为2.2+(0.20.6)=2.42.8(mol CO2m-2s-1)。(3)由图知,转入黑暗条件下100 s后,叶片CO2释放量逐渐减少,随后达到一个相对稳定水平。(4)为追踪CO2中C元素的来源,可
14、利用同位素标记法进行研究。8.答案(1)光照强度、CO2浓度O2(2)C3C3(3)H和ATP参与光合作用的酶(4)P2光合作用能力强,但向籽实运输的光合产物少解析(1)净光合速率可用单位时间、单位叶面积O2的释放量或CO2的吸收量来表示,一般选用叶龄一致的叶片在相同的光照强度、CO2浓度下进行测定。(2)光合作用暗反应中,CO2首先与C5结合生成C3,而后C3在H和ATP的作用下生成(CH2O)和C5。(3)由图可知,P1叶片光合作用能力最强,原因有两个方面:一是其叶绿素含量较高,可产生更多的H和ATP;二是其蛋白质含量较高,含有更多与光合作用有关的酶。(4)P2植株干重显著大于对照,但由于
15、向籽实运输的光合产物较少,最终获得的籽实产量并不高。9.答案(1)叶绿体主动运输(2)小于类胡萝卜素(或:叶黄素和胡萝卜素)H(或:NADPH)ATP(注:两空可颠倒)(3)苏丹(或:苏丹)可溶性糖和淀粉解析(1)油菜果皮细胞进行光合作用的场所是叶绿体,种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,则推出种子细胞吸收蔗糖的跨膜运输方式是主动运输。(2)总光合速率=净光合速率+呼吸速率,比较第24天和第12天的净光合速率和呼吸速率可判断第24天的总光合速率较低;第36天后果皮逐渐变黄的原因是叶绿素含量降低,呈现的是类胡萝卜素的颜色。(3)由图乙可知,第36天时种子内含量最高的有机物是脂肪,可用苏丹或苏丹染液进行检测;据图分析,在种子发育过程中可溶性糖和淀粉含量减少、
