答案 (1)30 光合酶和呼吸酶的最适温度不同
(2)c 因40 ℃条件下光合作用速率等于呼吸作用速率，叶肉细胞无CO2的吸收和释放 45 (3)25 ℃和30 ℃ 24 h内有机物的积累量大于零
解析 (1)净光合速率最大时，光合产物的积累最快，此时对应的温度是表中的30 ℃。表中数据显示：40 ℃时呼吸速率的相对值最大，说明呼吸酶的最适温度是40 ℃左右；实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，分析表中各温度下的数据可知，30 ℃时，实际光合速率为5＋3.5＝8.5，高于其他温度，说明光合酶的最适温度是30 ℃左右。综上所述，光合酶和呼吸酶的最适温度不同，所以温度对叶肉细胞光合作用和呼吸作用的影响不完全相同。(2)在40 ℃条件下，净光合速率相对值为零，说明此时光合作用速率等于呼吸作用速率，叶肉细胞无CO2的吸收和释放，所以该植物叶肉细胞的胞间CO2浓度应处在图中的c点。图中d点时，胞间CO2的相对值最高，说明净光合速率的相对值最小，所以叶肉细胞所处的温度是45 ℃。(3)只有一昼夜有机物积累，植物才能正常生长。若每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，则该植物有机物积累量＝净光合速率×12－呼吸速率×12＝(净光合速率－呼吸速率)×12，据此分析表中数据可知：在25 ℃和30 ℃时，24 h内有机物积累量均大于零，该植物能长期正常生长。
1.下列与生物呼吸作用有关的叙述，错误的是( )
A.马铃薯块茎、苹果果实还有动物骨骼肌肌细胞除了能够进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸 B.人和其他某些动物能保持体温的相对稳定，体温的维持有时也需要ATP水解供能 C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中
D.无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量，其中少量储存在ATP中，大部分能量以热能的形式散失 答案 C
解析 动植物在氧气不足的情况下，也可以进行无氧呼吸，为细胞生命活动提供能量，A正确；人和其他某些动物能保持体温的相对稳定，有时也需要ATP水解供能，B正确；破伤风芽孢杆菌为厌氧细菌，适宜生活在无氧环境中，C错误；无氧呼吸产生酒精和二氧化碳或者乳酸，无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量，产生的能量大部分以热能的形式散失，D正确。
2.萨克斯证明光合作用产生淀粉的实验中，与曝光部分相比，遮光部分的叶肉细胞中不会发生的生理过程是( ) A.[H]的产生 C.ATP的合成
B.C3的还原 D.CO2的产生
答案 B
解析 [H]是在呼吸过程产生的，在遮光部分的叶肉细胞也能进行细胞呼吸，故A错误；C3的还原需要ATP和[H]，如果没有光照，无法产生ATP和[H]，C3也无法还原，故B正确；细胞呼吸也能合成ATP，故C错误；CO2是细胞呼吸产生的，故D错误。
3.在适宜光照下，给密闭玻璃装置中的小麦提供14C标记的CO2，下列对暗反应阶段的叙述正确的是( )
A.14CO2固定后14C直接进入到C5中
B.CO2固定的同时将ATP中的化学能转化为C3中的化学能 C.暗反应产生的14C6H12O6可在线粒体中氧化分解再产生14CO2 D.光照强度突然变弱时，短时间内C3含量会升高 答案 D
解析 CO2的固定是CO2与C5在酶的催化作用下合成C3的过程，固定后
14
C直接进入到
C3中，A错误；C3还原需要能量，而CO2的固定不需要ATP的消耗，B错误；14CO2经过固定、还原产生的葡萄糖也带有14C标记，可经细胞呼吸再产生14CO2，但葡萄糖的分解是在细胞质基质中完成的，C错误；光照强度由强变弱时，光反应为暗反应提供的ATP和[H]减少，C3的还原减弱，而CO2的固定不受光照影响，所以短时间内C3含量升高，D正确。 4.如图表示在夏季的一个晴天，某阳生植物叶肉细胞光合作用过程中C3、C5的含量变化，若某一天中午天气由晴转阴，此时细胞中C3、C5含量的变化分别相当于曲线中的哪一段( )
A.d→e段(X)，d→e段(Y) B.c→d段(X)，b→c段(Y) C.d→e段(Y)，c→d段(X) D.b→c段(Y)，b→c段(X) 答案 A
解析 题干信息“由晴转阴”是解题的关键。光照强度下降，植物叶肉细胞光反应速率下降，[H]和ATP含量下降，导致C3还原过程减弱，短时间内C3消耗量下降、生成量不变而有所积累，C5的生成量下降；另一方面，CO2继续与C5生成C3，C5消耗量短时间不变。故C3含量短时间上升，相当于曲线中的d→e段(X)，而C5含量短时间下降，相当于曲线中的d→e段(Y)。综上所述，A正确。
5.植物光合作用可受多种环境因素的影响，下图是在不同温度条件下测得的光照强度对小麦O2吸收速率的影响。请回答下列问题：
(1)b点的生物学含义是____________________________________________。此时小麦根尖细胞中产生ATP的场所为________________。
(2)由图可知，影响c点光合速率的主要因素是________________________________。 (3)若适当提高CO2浓度，d点将向________________移动。此时叶绿体产生的O2的去向是________________(填“线粒体”“细胞外”或者“两者都有”)。
(4)在光照和CO2适宜的条件下用H18O2浇灌小麦幼苗，则小麦幼苗周围空气中_____中含
18
O。
答案 (1)光合作用产生氧气的速率等于有氧呼吸消耗氧气的速率 细胞质基质和线粒体 (2)光照强度和温度 (3)右下 两者都有 (4)水、氧气、二氧化碳
解析 (1)分析图发现，纵坐标表示氧气吸收速率即净光合速率，横坐标表示光照强度；b点氧气吸收速率为0，即净光合速率为0，其含义为：光合作用产生氧气的速率等于有氧呼吸消耗氧气的速率；小麦根尖中无叶绿体，只能进行呼吸作用产生ATP，呼吸作用产生ATP场所是细胞质基质和线粒体。(2)由图可知，图中变量有两个：光照强度、温度。分析25 ℃曲线可知，随着光照强度增强，氧气释放速率增强，光照强度是影响c点光合速率的限制因素；分析15 ℃曲线可知，虽然二者温度不同，但净光合速率相同，由于二者的呼吸速率不同，说明二者总光合速率不同，进而说明温度也影响光合速率，进而影响c点的变动。(3)提高二氧化碳浓度后，植物的最大光合速率增加，d点会向下移，最大光合速率增加，需要的光照强度会增加，所以d点会向右移，因此d点向右下移。(4)在光照和CO2适宜的条件下，植物既进行光合作用也进行呼吸作用；光合作用时将H2 18O中的18O转化为18O2，呼吸作用时，在有氧呼吸第二阶段将H2 18O中的18O转化为C18O2；H2 18O会通过蒸腾作用释放到空气中，同时18O2也会参与有氧呼吸第三阶段生成H2 18O。
6.为了探究光质对叶用莴苣光合作用的影响，科学家设计了4组不同光质分别处理长势相同的莴苣幼苗，第40天测定相关指标，结果如下。
组别 光质 叶绿素 叶绿素a A 白光 0.52 B 白光＋红光 0.54 C 白光＋蓝光 0.42 D 白光＋红光 ＋蓝光 0.63
含量 /mg·g －1叶绿素b 0.12 0.12 0.09 0.14 净光合速率/μmol CO2·m·s 气孔导度/mmol H2O·m2·s1 －－－2－14.9 5.3 5.6 3.2 234 214 240 184
据表回答：
(1)在本实验过程中，A组的作用是____________，同时补充红光和蓝光会_________(填“促进”或“抑制”)莴苣生长。实验中选用红、蓝两种光源作为补充光源的依据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若用上述4组实验培养的莴苣叶分别进行色素的提取与分离，则滤纸条自上而下第三条色素带呈________________色，该色素带颜色最深的是______________组。
(3)4组实验中D组净光合速率最低，最可能的原因是_____________________与C组相比，D组叶肉细胞中的含C3含量______________(填“较高”“相等”或“较低”)。
(4)大棚种植莴苣时，人工增加一定强度电场或提高CO2浓度都会提高净光合速率，若同时增加电场强度和提高CO2浓度对莴苣产量有何影响？请简要写出探究思路：_____________。 答案 (1)对照 抑制 绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光 (2)蓝绿 D
(3)气孔导度小，CO2供应不足 较低
(4)选用4个大棚，其中3个分别施加一定强度电场、高浓度CO2、一定强度电场和高浓度CO2，第4个不做处理，其他条件均相同，若干天后分别多次测量莴苣干重并计算平均值，比较干重平均值的变化得出实验结论
解析 (1)A组是空白对照。同时补充红光和蓝光的净光合速率比白光低，所以是抑制莴苣生长。绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光，所以选用红、蓝两种光源作为补充光源。(2)滤纸条自上而下第三条色素带是叶绿素a，呈蓝绿色。D组叶绿素a含量最高，颜色最深。(3)据表可知，D组净光合速率最低最可能的原因是气孔导度小，CO2供应不足。由于气孔导度小，CO2进入减少，C3含量较低。(4)探究思路是：选用4个大棚，其中3个分别施加一定强度电场、高浓度CO2、一定强度电场和高浓度CO2，第4个不做处理，其他条件均相同，若干天后分别多次测量莴苣干重并计算平均值，比较干重平均值的变化得出实验结论。 7.将某植物放在密闭的玻璃钟罩内(放在室外)，测得玻璃钟罩内一昼夜中CO2浓度的变化情况如图所示。请分析回答问题：
(1)一昼夜中植物光合作用开始的时间在______________________，氧气浓度最低的时间为______________点。
(2)一昼夜中BC对应时间段CO2释放缓慢的主要原因是____________________，F点到G点对应的时间是一天中光照最强、气温最高的时候(没有超过光合作用和呼吸作用最适温度)，曲线
FG
段下降得比较平缓，其原因可能是
_______________________________________。
(3)一昼夜中(从A点到I点)植物的干重增加，判断的理由是_________________________。 从A点到F点植物体内有机物的最终变化情况是___________________________________。 答案 (1)D点对应时间之前 D (2)温度较低 气孔部分关闭，影响CO2的吸收 (3)一昼夜，玻璃钟罩内CO2浓度降低 不增加也不减少(无变化)
解析 (1)根据题意，在DH段，随着光合作用的进行，容器内的CO2浓度下降，D点时植物的光合速率等于呼吸速率，说明光合作用开始于D点对应时间之前，D点时CO2浓度最高、O2浓度最低。(2)夜间气温不断下降，呼吸速率减慢，所以BC对应时间段CO2释放缓慢；曲线FG段CO2浓度下降较平缓，是因为气温较高，植物气孔部分关闭，进而影响CO2的吸收。(3)由图可知，一昼夜后I点的CO2浓度低于起始点即A点的CO2浓度，说明有有机物的积累，故植物的干重增加。A点和F点玻璃钟罩内CO2浓度相同，故植物体内有机物的最终变化情况是不增加也不减少。
8.在密闭玻璃装置中，研究某种绿色植物在不同的温度和光照条件下的氧气变化量，结果如图所示。请回答相关问题：
(1)黑暗中测定氧气吸收量时，可在烧杯中加入NaOH溶液，目的是_________________， 光照下测定氧气释放量时应加入________________。
(2)不同温度下测定结果的差异与__________________直接相关，该植物在20 ℃下呼吸速率是10 ℃下的____________倍。
(3)该植株在10 ℃、5 klx光照下，每小时光合作用所产生的氧气量是________mg；该植株在20 ℃、10 klx光照下，每小时光合作用固定的CO2量是________mg。 答案 (1)吸收CO2 CO2缓冲液(NaHCO3溶液) (2)酶的活性 2 (3)2.5 6.875
解析 (1)NaOH溶液能吸收CO2，去除CO2后，液滴移动只由氧气含量变化引起。光照下测定氧气释放量时不能加入NaOH溶液，因其会吸收CO2导致光合作用无法进行，应该加入CO2缓冲液，如NaHCO3溶液，这样既能确保光合作用进行，又能准确反映氧气变化量。(2)温度影响酶的活性，进而影响呼吸速率。黑暗中氧气吸收量表示该植物的呼吸作用强度，20 ℃下呼吸速率为2 mg/2 h＝1 mg/h,10 ℃下呼吸速率为1 mg/2 h＝0.5 mg/h，前者是后者的2倍。(3)光照条件下氧气释放量反映净光合作用强度，而10 ℃、5 klx光照下，每小时真正光合作用所产生的氧气量＝净光合作用氧气释放量＋呼吸作用氧气消耗量＝2 mg＋0.5 mg＝2.5 mg，因此每小时光合作用所产生的氧气量是2.5 mg。光合作用固定的CO2量代表真光合作用强度，在20 ℃、10 klx光照下，植株每小时氧气产生量为4 mg＋1 mg＝5 mg，根据反应式换算为每小时光合作用固定的CO2＝5 mg×44/32＝6.875 mg。