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1、第2讲光合作用与细胞呼吸专题突破练(A组)1下图是细胞代谢过程中某些物质变化过程，下列叙述正确的是()A真核细胞中催化过程的酶都位于细胞质基质中B酵母菌细胞中过程进行的场所不同，但都能合成ATPC过程都需要氧气的参与才能正常进行D叶肉细胞中过程产生的ATP可用于过程中C3的还原答案A解析酵母菌细胞中过程不能合成ATP；过程不需要氧气的参与；叶肉细胞中过程产生的ATP可用于各项生命活动，但不包括暗反应中C3的还原，光反应产生的ATP用于暗反应。2某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料，研究不同条件下的光合作用速率和呼吸作用速率，绘出图甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是()Aa Bb C
2、c Dd答案A解析3下图为某同学绘制的某绿色植物的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2和O2释放量的变化图。下列有关叙述正确的是(双选)()A光照强度为a时，该细胞可能只有呼吸作用B光照强度为b时，该细胞只能进行无氧呼吸C光照强度为c时，该细胞有机物积累量为零D光照强度为d时，该细胞的实际光合速率大于8个单位答案AD解析光照强度为a时，只有CO2的释放，说明此时呼吸作用强度大于光合作用强度或者是没有光合作用，A项对；光照强度为b时，无CO2释放，也无O2释放，说明光合作用产生的氧气恰好被呼吸作用消耗，B项错；光照强度为c时，既有CO2释放，也有O2释放，不可能成立，C项错
3、；光照强度为d时，实际光合速率应该是测出的表观光合速率(8个单位)加上被呼吸消耗的那部分，D项对。4(2014安徽，29)某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)(1)与15 d幼苗相比，30 d幼苗的叶片净光合速率_。与对照组相比，_光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其原因是_。(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨_层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。(3)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mgg1、3.9 mgg1和4.1 mgg1。为提高该组数据的可信度，
4、合理的处理方法是_。答案(1)高蓝蓝光促进了气孔开放，CO2供应充分，暗反应加快(2)3(3)随即取样进行重复测定解析(1)由图分析可知，30 d幼苗的CO2吸收量和气孔导度都比15 d幼苗大，说明30 d幼苗的叶片光合作用强度比15 d幼苗大，净光合速率高。与自然光相比，蓝光组气孔导度大，CO2供应充分，暗反应加快，叶肉细胞对CO2的利用率高。(2)CO2固定的部位是叶绿体基质，因此叶肉细胞间隙的CO2至少需要穿过细胞膜、叶绿体外膜和内膜(共3层膜，即3层磷脂双分子层)才能到达CO2固定的部位。(3)30 d幼苗的叶片叶绿素含量在红光处理组的3个重复实验数据的差异是由实验误差造成的，为了减小
5、误差，提高该组数据的可信度，可以随即取样进行重复测定，并取平均值作为实验的最终结果。5(2014福建，26)氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将H2O分解成H和O2，H可参与暗反应，低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使H转变为氢气。(1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的_。(2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用，诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，设完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组)，在特定条件下培养莱茵衣藻，一定时间后检测产氢总量。实验结果：B组A组，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有_作用。为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影
6、响及其相互关系，则需增设两实验组，其培养液为_和_。(3)产氢会导致莱茵衣藻生长不良，请从光合作用物质转化的角度分析其原因：_。(4)在自然条件下，莱茵衣藻几乎不产氢的原因是_，因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量。答案(1)类囊体薄膜(2)促进添加CCCP的完全培养液添加CCCP的缺硫培养液(3)莱茵衣藻光反应产生的H转变为H2，参与暗反应的H减少，有机物生成量减少(4)氧气抑制产氢酶的活性解析(1)在光合作用过程中，叶绿素a等光合色素捕获光能的过程属于光反应过程，光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，故光反应发生在类囊体薄膜上。(2)A组为对照组，产氢量：B组A组，说明缺硫能促进
7、莱茵衣藻产氢；根据单一变量原则，研究CCCP对莱茵衣藻产氢的影响时，可将自变量设置为是否添加CCCP，研究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响时，可设置完全培养液和缺硫培养液进行对照，而既要研究CCCP和缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，又要研究两者的相互关系，可设置如下四组实验：完全培养液缺硫培养液添加CCCP添加CCCP的完全培养液添加CCCP的缺硫培养液不添加CCCP不添加CCCP的完全培养液不添加CCCP的缺硫培养液(3)光反应产生的H和ATP用于暗反应中C3的还原，而产氢则意味着部分H转变为氢气，参与暗反应的H减少，会使暗反应产生的有机物减少。(4)由题干信息“低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使H转变为
8、氢气”可知，氧气能够抑制产氢酶的活性。6(2014浙江，30)某种细胞分裂素对某植物光合作用和生长的影响如下表所示。细胞分裂素浓度(gL1)叶绿素含量(mg chlg FW1)光合速率(molCO2m2s1)希尔反应活力(mol DCIP Redmg chlh1)叶片氮含量(%)生物量(gplant1)01.586.5213.551.8317.650.51.827.8225.661.9422.951.02.348.6432.261.9827.442.02.158.1527.541.9623.56注：chl叶绿素；FW鲜重；DCIP Red还原型 DCIP；plant植株。希尔反应活力测定的基本
9、原理：将叶绿体加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光，水在光照下被分解，产生氧气等，而溶液中的DCIP被还原并发生颜色变化，这些变化可用仪器进行测定。请回答：(1)希尔反应模拟了叶绿体光合作用中_阶段的部分变化。氧化剂DCIP既可用于颜色反应，还可作为_。希尔反应活力可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到，也可通过测定_得到。(2)从表中可知，施用细胞分裂素后，_含量提高，使碳(暗)反应中相关酶的数量增加。(3)幼苗叶片中的细胞分裂素主要由_产生。合理施用细胞分裂素可延迟_，提高光合速率，使总初级生产量大于_，从而增加植物的生物量。答案(1)光反应氢载体氧气释放速率(2)叶片氮(3)根(或根尖分生
10、组织)叶片衰老呼吸量解析(1)根据题中希尔反应活力测定的基本原理可知，该反应利用的原理是水的光解反应，因此希尔反应模拟了光合作用叶绿体中光反应阶段的部分变化。氧化剂DCIP在光照条件下接受了水的光解产生的还原性氢，故其可作为氢载体。希尔反应中，溶液中的DCIP被还原发生颜色变化的同时，还产生O2，因此，也可通过测定氧气的释放速率得到希尔反应活力。(2)因为氮是组成酶的重要元素，所以施用细胞分裂素后，叶片氮含量提高可使碳(暗)反应中相关酶的数量增加。(3)细胞分裂素主要由根(或根尖分生组织)产生，运往所需部位。合理施用细胞分裂素可延迟叶片衰老，提高光合速率；如果总初级生产量呼吸量0，则生物量增加
11、，因此要增加植物的生物量，总初级生产量要大于呼吸量。7为了提高设施农业的经济效益，科研人员对温室栽种的作物进行了相关研究。表中数据为在密闭实验装置内，给予不同光照强度时所测得的该作物氧气释放量；图1表示该作物相对光合速率(即不同叶龄时的净光合速率与B点时的比值)与叶龄的关系，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片充分展开；图2中曲线1、2分别表示作物在适宜的光照强度下不同温度时的实际光合量和净光合量。请回答：光照强度(klx)02468101214O2释放量(Lcm2叶面积min1)0.200.20.40.81.21.21.2(1)绿色植物释放O2的同时还产生_；由表可知，在光照强度为4 klx时
12、，该作物光合作用的实际产氧量为_Lcm2叶面积min1。(2)图1中AB段相对光合速率上升，从光反应角度分析原因是_，CD段相对光合速率明显下降的原因是_。(3)由图2分析，假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，则在环境温度高于约_不能正常生长，原因是_。(4)根据以上研究结果，该温室作物白天生长的最佳环境条件是_。答案(1)H和ATP0.4(2)幼叶展开，叶面积增大，光合色素含量增多叶片衰老，叶绿素含量减少，相关酶活性降低(3)35 此时净光合量与呼吸量相等，大于35 则净光合量小于呼吸量，植物不能正常生长(4)光照强度为10 klx、室温为25 解析(1)绿色植物光合作用过程中
13、，光反应阶段释放O2的同时还产生H和ATP用于暗反应。表中所测氧气的释放量代表净光合量。光照强度为0时，氧气的释放量代表呼吸量，所以在光照强度为4 klx时，该作物光合作用的实际产氧量净光合量呼吸量0.4 Lcm2叶面积min1。(2)已知图1中A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片充分展开，即AB段表示幼叶展开，叶面积增大，光合色素含量增多，所以该段相对光合速率上升。而CD段叶片衰老，叶绿素含量减少，相关酶活性降低，所以相对光合速率明显下降。(3)若植物生活在12小时光照、12小时黑暗的环境中，该植物一天中有机物的积累量光照时有机物的积累量黑暗时有机物的消耗量12净光合量12呼吸量。由此可见，只有净光合量大于呼吸量时，植物才能积累有机物，正常生长。分析图2可知环境温度为35 时，该植物净光合量与呼吸量相等，高于35 时，净光合量小于呼吸量
