A.当土壤含水量为10%时,青蒿细胞中ATP的产生场所是细胞质基质和线粒体 B.当土壤含水量为10%时,针对青蒿所有能进行光合作用的细胞来说,单位时间内叶绿体消耗的CO2量等于细胞呼吸产生的CO2量
C.分析图示可知,土壤含水量为10%~90%时,青蒿净光合速率随土壤含水量的增加而增加,之后,青蒿净光合速率随土壤含水量的增加而减小 D.当土壤含水量超过90%时,青蒿植株的光合速率小于呼吸速率
解析 分析图形,土壤含水量为10%时,青蒿净光合速率为0(μmolCO2·m-2·s-1),此时植物叶肉细胞的叶绿体中进行光合作用,光反应产生ATP。土壤含水量为10%时,青蒿净光合速率为0(μmolCO2·m-2·s-1),对于整个植株来说,光合作用速率等于呼吸作用速率,而此时青蒿植株中有部分细胞只进行呼吸作用,故对该植物体所有能进行光合作用的细胞来说,单位时间内叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量。分析图示可知,青蒿净光合速率随土壤含水量的变化趋势是土壤含水量为10%~90%时,青蒿净光合速率随土壤含水量的增加而增加;土壤含水量90%~100%时,青蒿净光合速率随土壤含水量的增加而减小,只要净光合速率>0,植株光合速率就大于呼吸速率。 答案 C
创新角度二 结合图表信息,考查数据分析与处理能力
4.为探究沙棘(一种植物)生长的最佳光照强度,科研人员设计了如下实验(除光照外,其他条件都相同且适宜),相关叙述错误的是( ) 组别 1 2 3 4 5 6 7 光照强度占普通光照的百分比/% 0 10 20 40 60 80 95 开始时CO2浓度/% 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 12 h后CO2浓度/% 0.368 0.342 0.306 0.289 0.282 0.280 0.279 A.实验中第1组12 h后CO2浓度升高的原因是无光照,不能通过光合作用消
耗CO2,只有通过呼吸作用产生CO2
B.第2组到第7组在实验前后CO2浓度变化的值表示沙棘净光合作用量 C.如果将沙棘植株按照上述实验条件培养12 h,再在黑暗条件下培养12 h,则只有第6、7两个实验组别的沙棘才有有机物积累
D.表中数据信息表明,第3组至第7组期间,沙棘叶肉细胞中光合速率均大于呼吸速率
解析 光照12 h后黑暗12 h,第3、4、5、6、7五个实验组别均有有机物积累。 答案 C
考点三 光合作用与呼吸作用的关系
创新角度一 结合细胞呼吸、光合作用过程图解,考查二者关系
5.下面是绿色植物体内几项生理活动关系示意图,有关描述正确的是( )
A.能量a是光能,能量b、c和d中有一部分形成ATP B.①过程是光反应,②过程是暗反应,③④过程都是无氧呼吸 C.①过程是光合作用,②、③、④过程都是有氧呼吸
D.①、②过程只能发生在植物细胞内,③、④过程只能发生在动物细胞内 解析 图中①过程是光合作用,②过程是有氧呼吸,③、④过程都是无氧呼吸。①过程可发生在植物细胞或蓝藻等自养型生物细胞内,②过程能发生在需氧型生物细胞内,③过程可发生在动物细胞中,也能发生在一些植物细胞中(如马铃薯的块茎),④过程不能发生在动物细胞内,可发生在植物细胞或酵母菌等细胞内。 答案 A
6.图1表示番茄叶肉细胞的两个重要生理过程中C、H、O的变化,图2为大棚中番茄叶肉细胞部分代谢过程示意图,请据图回答:
(1)图1甲过程中“Ⅱ”物质是 ,该物质用于甲过程,发生的场所是 (结构名称)。“Ⅰ”物质用于乙过程,所发生的场所是 (结构名称)。
(2)细胞器A是 ,物质③是 ,物质④是 。光照充足条件下理论上可以完成的过程有 (用字母表示)。
(3)以测定CO2吸收速率与释放速率为指标,探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如表所示:
温度/℃ 项目 光照条件下CO2吸收速率/(mg·h) 黑暗条件下CO2释放速率/(mg·h) -1-15 10 20 25 30 35 1 1.8 3.2 3.7 3.5 3 0.5 0.75 1 2.3 3 3.5 ①温度在25~30 ℃间光合作用制造的有机物总量逐渐 (填“增加”或“减少”)。
②假设细胞呼吸昼夜不变,植物在30 ℃时,一昼夜中给植物光照14 h,则一昼夜净吸收CO2的量为 mg。
答案 (1)CO2 叶绿体基质 线粒体内膜 (2)液泡 O2 丙酮酸 c、d、e、f(b) (3)①增加 ②19
创新角度二 结合坐标曲线或柱形图模型,综合考查光合作用与细胞呼吸的关系 7.为研究磷对番茄生长的影响,研究小组将相同的番茄幼苗分组提供不同浓度的磷,测定相关数据,绘制图1。图2是在不同条件下测定的番茄的氧气产生速率和氧气释放速率。请回答下列相关问题。
(1)光反应的场所是 ,产物是 。提取叶绿素的试剂是 。
(2)图1中缺磷、高磷处理的植物的光合速率均 (填“小于”、“等于”或“大于”)适磷处理的,原因是_____________________________ _______________________________________________________________。 (3)分析图2可知,在光照强度为0 klx、温度为30 ℃条件下番茄幼苗的呼吸速率为 mmol/h;若番茄幼苗长期处于光照强度为2 klx、温度为20 ℃条件下,则其能否正常生长 (填“能”或“不能”)。
(4)由图2可知,在有光条件下,最适合番茄幼苗生长的最小光照强度是 ,温度是 。
解析 (1)光反应的场所是类囊体薄膜,产物是[H]、ATP、O2。(2)分析图1,缺磷、高磷处理的植物气孔导度和叶绿素含量都低于适磷处理的一组,因此缺磷、高磷处理的植物的光合速率均小于适磷处理的。(3)由图2曲线可知,光照强度为0 klx、30 ℃条件下番茄幼苗的呼吸速率为15 mmol/h;光照强度为2 klx、温度为20 ℃时,番茄幼苗的氧气释放速率即净光合速率为0,则番茄幼苗长期处于此条件下不能正常生长。(4)氧气释放速率表示净光合作用速率。最适合番茄幼苗生长的条件下,单位时间内植物体内的有机物积累量最多,即氧气释放速率最快。由图可知,在光照强度大于等于6 klx,温度为30 ℃时,氧气释放速率最大。
答案 (1)类囊体薄膜 ATP、[H]、O2 无水乙醇
(2)小于 缺磷、高磷条件下植物的气孔导度和叶绿素含量均比适磷条件下低 (3)15 不能 (4)6 klx 30 ℃
创新角度三 结合实验过程或装置图信息,考查光合作用与细胞呼吸的关系 8.甲图中,A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗,气球可膨胀、收缩;其中B已死亡。气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变);初始时指针指向正中零的位置。乙图为相同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的关系曲线,每次实验后指针复零。下列相关描述,不正确的是( )
A.在适宜光照条件下,指针将向右偏转
B.该实验的自变量为光照强度,C点的含义为O2释放量最大 C.CE段说明随灯光距离的增大,O2释放量减少
D.F点与A、B、C、D点的指针的偏转方向相同,但数值较小
解析 F点时呼吸速率大于光合速率,此时指针偏转方向应与A、B、C、D点的相反。 答案 D
9.如图所示的密闭透明玻璃装置内放有萌发的种子(下铺一层吸满水的棉布)和
一绿色盆栽植物。请据图回答下列问题:
(1)萌发的种子可使装置内的 增加,进而有利于盆栽植物的 。
(2)若棉布吸的水用18O标记,而用于浇盆栽的水中不含18O,一段时间后
18
发现盆栽植物合成的葡萄糖中含有18O,则该过程中,O所经历的物质依次
为 (用化学式和箭头表示)。
(3)如果把通气孔堵塞,一段时间后,萌发种子的有氧呼吸速率会 (填“增大”、“不变”或“减小”);而盆栽植物叶绿体中C3含量较通气孔堵塞前 (填“增加”或“减少”),C3含量变化的原因是__________________________。
(4)若要利用图示装置来检测该盆栽植物的真正光合速率,则如何操作?(写出简要思路即可)。
________________________________________________________________。 解析 (1)萌发的种子生命活动旺盛,呼吸作用加强,可使装置内的CO2增加,进而有利于盆栽植物的光合作用。(2)萌发的种子进行细胞呼吸时会
1818消耗吸水棉布中的H182O产生CO2,CO2通过通气孔进入装置右侧,被盆
栽植物进行光合作用时利用,从而产生C6H18(3)通气孔堵塞,盆栽植12O6。物光合作用产生的氧气不能被萌发的种子所利用,而萌发的种子呼吸作用释放的CO2也不能被盆栽植物所利用,故通气孔堵塞一段时间后,萌发种子的有氧呼吸会减弱;由于盆栽植物侧的CO2含量减少,通过CO2的固定形成C3的量减少,但其还原正常进行,故盆栽植物叶绿体中C3含量较通气孔堵塞前减少。(4)检测植物的真正光合作用速率时,要在黑暗环境中测得该植物的呼吸速率,还要在有光条件下测净光合作用速率,通过计算可得植物的真正光合作用速率。 答案 (1)CO2 光合作用
1818(2)H182O→CO2→C6H12O6
(3)减小 减少 通气孔堵塞,萌发的种子产生的CO2不能进入盆栽植物一侧,盆栽植物侧的CO2含量减少,通过CO2的固定形成C3的量减少,但
其还原正常进行(合理即可)
(4)将通气孔堵塞,并在盆栽植物侧加入CO2缓冲液,用氧气传感器检测有光和无光情况下氧气的变化速率,再进行相关计算