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1、生物课时练（八）解析 一、选 择 题 1、以测定的 C02吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 A.光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与 30时相等 B.光照相同时间，在 20条件下植物积累的有机物的量最多 C.温度高于 25时，光合作用制造的有机物的量开始减少 D.其他条件不变，光照强度适当增强时，两曲线的交点将向左下方移动 A 据图分析，图示虚线表示净光合速率，实线表示呼吸速率，而实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。因此光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与 30时相等，A 正确；光照相同时间，在 25条件下净
2、光合速率最高，植物积累的有机物的量最多，B 错误；温度高于 25时，净光合速率减少，但是实际光合速率（两条曲线之和）并没有减少，C 错误；光照强度适当增强时，光合速率增加，而呼吸速率不变，因此两曲线的交点将向右上方移动，D 错误。【点睛】解答本题的关键是对于曲线图的分析能力，明确图中两条曲线分别代表净光合速率和呼吸速率，而两条曲线之和代表光合作用积累有机物的速率。2、将玉米的 PEPC 酶基因与 PPDK 酶基因导入水稻后，在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响如图 1；在光照为1000molm-2s-1下测得温度影响光合速率如图 2，请据图分析，下列叙述错误的是 A.
3、PEPC 酶基因与 PPDK 酶基因不影响水稻的呼吸强度 B.用温度 25重复图 1 相关实验，A 点向右上方移动 C.转双基因水稻可提高对 CO2的利用而增强光合速率 D.转双基因水稻更适合栽种在高温度、强光照环境中 B 由图可知转双基因水稻和原种水稻的呼吸作用强度是相同的，即在光照强度为 0 时的数值，A 正确。因为不知图 1 是在哪个温度下做的实验，所以用温度 25重复图 1 相关实验，A 点可能不动，可能向左下方也可能向右上方移动，B 错误。由图 1 可知，在高光照强度相同时如超过 10 单位光照强度时，转双基因水稻的净光合速率比原种水稻高，说明转双基因水稻可提高对 CO2的利用而增强
4、光合速率，C 正确。由图 1 可知转双基因水稻更适合栽种在强光环境中，由图 2 可知转双基因水稻适合栽种在高温度环境中，D 正确。3、研究小组同学研究某湖泊中 X 深度生物光合作用和有氧呼吸时，设计了如下操作：取三个相同的透明玻璃瓶标号 a、b、c，并将 a 用不透光的黑布包起来；将 a、b、c 三个瓶子均在湖中 X 深度取满水，并测定 c 瓶中水的溶氧量；将 a、b 两瓶密封后再沉入 X 深度水体中，24 小时后取出；测定 a、b 两瓶中水的溶氧量，三个瓶子的测量结果如图所示。则 24 小时内 X 深度水体中生物光合作用和有氧呼吸情况的分析正确的是 A.光合作用产生的氧气量为(kv)mol/
5、瓶 B.光合作用产生的氧气量为(kw)mol/瓶 C.有氧呼吸消耗的氧气量为(kv)mol/瓶 D.有氧呼吸消耗的氧气量为 v mol/瓶 A 分析操作步骤可知，c 瓶为对照，测量的是实验前每瓶中的溶氧量，即原溶氧量w mol/瓶；a 瓶用不透光的黑布包起来，其内生物只能进行呼吸作用，测量的值为原溶氧量与有氧呼吸消耗的氧气量之差，即有氧呼吸消耗的氧气量(wv)mol/瓶；b 瓶内的植物能进行光合作用，同时能进行呼吸作用，测量的结果为光合作用产生的氧气量有氧呼吸消耗的氧气量原溶氧量的值，即光合作用产生的氧气量kw(wv)(kv)mol/瓶。根据以上分析已知，c 瓶中的含氧含量即为初始含氧量，a
6、瓶用不透光的黑布包起来，则只能进行有氧呼吸，因此有氧呼吸消耗的氧气量为（w-v）mol/瓶，CD 错误；b 瓶既进行有氧呼吸有进行光合作用，而 a 和 b 两瓶有氧呼吸强度相等，则光合作用产生氧气量=净光合作用产生的氧气量+呼吸作用消耗的氧气量=kw(wv)=（k-v）mol/瓶，A 正确、B 错误。解答本题的关键是光合作用过程和呼吸作用过程的联系，根据实验步骤弄清楚三个瓶子内的生物可以进行的代谢类型，进而计算呼吸速率、光合速率的值。4、某同学欲测定植物叶绿体的光合作用速率，如图所示。在叶柄基部作环剥处理（仅限制叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为 1cm2的叶圆
7、片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率为（3y-2x-z）/12（不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响）。则 M 处的实验条件是（）A.下午 4 时后将实验装置遮光 6 小时 B.下午 4 时后将实验装置遮光 12 小时 C.下午 4 时后在阳光下照射 3 小时 D.晚上 8 时后在无光下放置 6 小时 B 分析：本题考查光合作用与呼吸作用相关知识，意在考查考生对光合作用与呼吸作用理解、计算和推理能力，对学来说生有一定难度。从上午 10 时叶片干重为 x 克，下午 4 时叶片干重为 y 克，此时的干重变化可表示这 6 个小时的净光合作用量，由此可计算净光合速率；
8、如果通过实验 M 测定出植物的呼吸速率，即可求出植物的总光合速率。而要测定呼吸速率，应将装置放在暗黑条件下。详解：分析题意可知，上午 10 时到下午 4 时之间的 6 个小时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，因此其重量变化表示的是净光合作用量，则净光合速率=净光合作用量6=（y-x）/6；设 M处的实验条件是下午 4 时后将整个实验装置遮光 t 小时，此时叶片只进行呼吸作用，因此可以计算呼吸速率=（y-z）/6；所以总光合速率为：（3y-2x-z）/12=（y-x）/6+（y-z）/6，解得 t=12 小时，而要测定呼吸速率，应将装置放在暗黑条件下。故选：B。点睛：本题解题的关键就是明确实
9、际光合作用=净光合作用+呼吸作用，再根据题干条件列出净光合作用与呼吸作用的表达式，然后利用方程求解。5、如图 1 为适宜温度下小球藻光合速率与光照强度的关系；图 2 表示将小球藻放在密 闭容器内，在一定温度条件下容器内 CO2浓度的变化情况。下列有关说法错误的是 A.图 1 中光照强度为 8 时叶绿体产生 O2的最大速率为 8 B.图 1 中光照强度为 2 时.小球藻细胞内叶绿体产生的 O2全部被线拉体消耗 C.若图 2 实验中有两个小时处于黑暗中。则没有光照的时间段应是 24 h D.图 2 实验过程中，46 h 的平均光照强度小于 810 h 的平均光照强度 A 图 1 中纵坐标氧气释放速
10、率代表表观光合速率，光照强度为 8 时叶绿体释放 02的最大速率为 8，呼吸速率为 2，则叶绿体产生 02的最大速率为 10，A 项错误；图 1 中光照强度为 2 时，氧气释放速率为 0，光合速率与呼吸速率相等，则小球藻细胞内叶绿体产生的 02全部被线粒体消耗，B 项正确；若图 2 实验中有两个小时处于黑暗中，则此时只进行呼吸作用，密闭容器内 C02浓度上升，对应的时间段是 24h，C 项正确；图 2 实验在一定温度条件下进行，呼吸速率一定，46hCO2浓度较高，810h CO2浓度较低，二者 CO2浓度保持不变，说明光合速率等于呼吸速率，46h 平均光照强度应小于 810h 的平均光照强度，
11、D 项正确。【点睛】本题易错选 D 项，容易判断 46h 的平均光照强度等于810h 的平均光照强度。较高二氧化碳浓度下，达到同样大小的光合速率，只需要较小的光照强度。6、在环境中 CO2浓度一定、温度适宜的情况下，测定植物叶片在不同光照条件下 CO2的吸收或释放量，结果如下表：(表中负值表示 CO2释放，正值表示 CO2吸收)下列选项中正确的是()A.光照强度在 8.09.0 klx 之间时，细胞内合成 ATP 的速率不变 B.超过 9 klx 时，光合作用速率不再增加，主要是受外界 CO2浓度的制约 C.光照强度在 2.0 klx 时，细胞内不进行光合作用 D.光照强度在 8.0 klx
12、时，细胞既从外界吸收二氧化碳又吸收氧气 B 试题分析：表格中不同光照条件下 CO2的吸收或释放量表示的是光合作用过程中 CO2的净吸收量，即表格中光照强度在 2.0 klx时，光合作用强度小于呼吸强度，因此植物释放 CO2；在光照强度在 4.09.0klx 之间时，净光合作用量在不断增加，但是达到了光饱和点，因此光照强度在超过 9klx 时，光合作用速率不再增加。光照强度在 8.09.0klx 之间时，随着光照增强，光合速率由 10.0增加为 12.0，在光反应阶段产生 ATP，因此细胞内合成 ATP 速率增大，A 错误；超过 9klx 时，光合作用速率不再增加，此时限制因素主要是外界的 CO
13、2浓度的制约，因为环境温度是适宜的，B正确；光照强度在 2.0 klx 时，只是光合作用强度小于呼吸强度，因此植物释放 CO2，C 错误；光照强度在 8.0 klx 时，植物表现为吸收 CO2，此时光合作用强度大于呼吸作用强度，向外界释放O2，不是吸收 O2，D 错误。【点睛】分析表格中的数据是解答本题的切入点。7、对某细胞器进行化学成分分析，发现其含有尿嘧啶。据此推测，该细胞器不可能完成的生化反应是 A.CO2+H2O（CH2O）+O2 B.丙氨酸+甘氨酸丙甘二肽+H2O C.C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 D.ADP+Pi+能量ATP C 细胞器的化学成分含有尿
14、嘧啶，说明该细胞器含有 RNA，而含有RNA 的细胞器可能是核糖体或线粒体或叶绿体等。A 选项中的生化反应是代表光合作用过程，光合作用可在叶绿体上完成，所以A 选项不符合题意；B 选项中生化反应代表多肽的合成，它在核糖体上完成，所以 B 选项不符合题意；C 选项中生化反应代表的是有氧呼吸全过程，它主要在线粒体完成，但其中第一阶段即葡萄糖分解为丙酮酸和H并释放能量不在线粒体，所以 C 选项符合题意；D 选项中的生化反应代表的是 ATP 合成过程，既可发生在线粒体，也可发生在叶绿体，所以 D 选项不符合题意。8、将一组小麦培养于含 C18O2的空气中，将另一组小麦培养于含18O2的空气中，正常生长
15、一段时间，两组最先出现含放射性氧的化合物依次是()A.葡萄糖和 CO2 B.C3和水 C.C5和水 D.C3和丙酮酸 B 本题利用放射性同位素标记法，分别追踪光合作用反应和呼吸作用反应中氧元素的去路。C18O2作为反应物进入暗反应阶段，首先参与 CO2的固定反应，与 1 分子的 C5化合物反应生成 C3，因此，第一组最先出现放射性的化合物为 C3化合物；而18O2参与有氧呼吸的第三阶段反应，与前两个阶段反应产生的 24H反应，生成 12 分子的 H218O，因此，第二组最先出现含放射性氧的化合物为水，故选 B 项。识记有氧呼吸分步反应式和光合作用具体反应式是解答此类元素追踪问题及物质含量变化问
16、题的关键。9、在农业生产实践中，常采用多种措施提高农作物的产量。下列各项叙述中，措施与直接目的一致的是 A.给植物补充氮肥用途之一是因为 ATP 和叶绿体类囊体薄膜的组成元素中有 N，可以提高光合作用效率 B.提供的光照强度越强，植物光合速率越快 C.大棚的昼夜温差越大，植物生长越快 D.合理密植有利于增加植物周围的 C02浓度，提高作物的光合速率 A ATP 和叶绿体类囊体薄膜中的磷脂、蛋白质均含有氮元素，补充氮肥有利于 ATP 和叶绿体类囊体薄膜的合成，可以提高光合作用效率，A 项正确；一定范围内，光合速率随光照强度增加而加快，达到一定光照强度，光合速率不再增加，B 项错误；植物的生长需要
17、适宜的温度，夜间温度太低，影响呼吸作用强度，无法为植物的生长提供能量和原料，C 项错误；合理密植可以增加叶片照光面积，同时有利于及时补充植物周围消耗的二氧化碳，而不是增加植物周围的 C02浓度，D 项错误。10、下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是 A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸 B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失 C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸 D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成 ATP C【分析】本题主要考查植物细胞的光合作用、细胞呼吸及生态系统能量流动的有关知识。植物在有氧时进行有氧呼吸，产物是 CO2和 H2O，并释放大量能量，合
18、成大量 ATP，在无氧时进行短时间的无氧呼吸，大部分组织无氧呼吸产物是 CO2和酒精，某些组织或器官是乳酸，并释放少量能量，合成少量 ATP；光合作用的光反应阶段主要反应是水的光解和合成 ATP；食物链中的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用。【详解】植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A 正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用，B 正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是 CO2和 H2O、CO2和酒精，某些组织或器官是乳酸，C 错误；植物光合作用的光
19、反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成 ATP，D 正确，所以选C。【点睛】光合作用虽然暗反应消耗了 ATP，但光反应阶段利用光能合成了 ATP；葡萄糖是细胞呼吸的底物，不是产物。二、非 选 择 题 11、科研人员研究了周期节律对拟南芥光合作用的影响。（1）科研人员使用化学诱变剂处理野生型拟南芥，诱导拟南芥发生 基因突变 ，筛选得到周期节律改变的纯合突变体 Z 和 T，在正常光照下条件下测定突变体和野生型植株的气孔导度（气孔开放程度），得到图 1所示结果。据图可知，突变体 Z 的周期节律比野生型 短 ，突变体 T的周期节律则 变长 。（2）研究者推测植物生物钟周期与环境昼夜周期可能共同影响光合作用
20、。科研人员检测了野生型拟南芥在 T20（光照和黑暗各 10h）、T24（光照和黑暗各 12h）和 T28（光照和黑暗各 14h）条件下叶片的叶绿素含量，图 2 结果表明 植物生物钟周期长于或短于环境周期均导致拟南芥叶片叶绿素含量减少 。科研人员继续进行了图 3 所示的实验，该实验目的是探究 植物生物钟周期与环境昼夜周期之间匹配程度是否通过影响叶绿素含量而影响光合作用 。该实验方案有不足之处，请写出对该实验的改进措施。补充突变体 Z 和 T 在 T24 条件下的实验；补充野生型植株在 T20、T24 和 T28条件下的实验 。（3）CO2浓度是影响光合作用的重要因素。研究人员发现，与野生型拟南芥
21、相比，节律异常突变体 C 在 T24 光照条件下碳固定量仅为前者一半。据图 4 和图 5 所示研究结果推测，突变体 C 碳固定量低的原因可能是生物节律异常使植物短期持续光照条件下 气孔开度（气孔导度）较小，从而减小了 CO2吸收量，从而导致较低的碳固定量。（4）植物具有“周期共鸣”的特点，即植物内在的生物节律与外界昼夜的时间变化（正常昼夜周期为 24 小时）相互匹配。研究人员发现两者的完全“周期共鸣”可使拟南芥在 35 天内的干重增加明显高于其他“周期共鸣”匹配不完全的处理组。综合上述研究，请阐述“周期共鸣”对光合作用起调节作用的机制：影响拟南芥叶片内的叶绿素含量，影响光反应速率，从而影响 C
22、O2固定量影响拟南芥的气孔导度，影响 CO2吸收量，从而影响暗反应速率。据图 1 分析，野生型的周期为 24h，其中气孔导度中午 12 点时最大；突变体 T 的周期为 18h 左右；突变体 Z 的周期为 36h 左右。据图 2 分析，T24 的叶绿素含量最高，T20 的叶绿素含量次之，T28 的叶绿素含量最低。据图 3 分析，突变体 T 在 T28 条件下的叶绿素含量比在 T20 条件下高，而突变体 Z 在 T28 条件下的叶绿素含量比在 T20 条件下的低。（1）使用化学诱变剂处理野生型拟南芥，可以诱发其基因突变；根据以上分析可知，与野生型相比，突变体 Z 的周期节律较短，而突变体 T 的周
23、期节律则变长。（2）根据以上分析可知，T24 的叶绿素含量最高，T20 叶绿素含量次之，T28 的叶绿素含量最低，说明植物生物钟周期长于或短于环境周期均导致拟南芥叶片叶绿素含量减少。根据图 3 分析可知，该实验的自变量是突变体的种类（生物周期不同）、环境昼夜周期，因变量是叶绿素含量，因此该实验的目的是探究植物生物钟周期与环境周期之间匹配程度是否通过影响叶绿素含量而影响光合作用。该实验环境昼夜周期只有 T20、T28，而没有 T24，且没有野生型的实验情况，所以应该补充突变体 Z 和 T 在 T24 条件下的实验，并补充野生型植株在 T20、T24和 T28 条件下的实验。（3）根据图 4、5
24、分析可知，短期持续光照条件下突变体 C 的气孔导度低，减小了 CO2的吸收量，进而导致了其较低的碳固定量。（4）根据题意分析，两者的完全“周期共鸣”可使拟南芥在 35天内的干重明显高于其他“周期共鸣”匹配不完全的处理组，综合以上分析可知，“周期共鸣”对光合作用起调节作用的机制为：影响拟南芥叶片内的叶绿素含量，影响光反应速率，从而影响 CO2固定量；影响拟南芥的气孔导度，影响 CO2吸收量，从而影响暗反应速率。解答本题的关键是找出图 3 中实验的自变量和因变量，判断实验的目的，并根据实验设计的对照性原则和单一变量原则分析（2）中实验设计存在的问题，提出改进实验的措施。12、下图是以水稻为实验材料
25、探究温度、光照强度对水稻植株光合作用和细胞呼吸影响的实验结果。请回答下列问题：（1）在光照条件下，水稻叶肉细胞产生 O2、CO2的场所分别是 叶绿体类囊体薄膜和线粒体基质 （填具体场所）。（2）分析图 1、图 2，可推断该水稻进行光合作用的最适温度和最适光照强度分别是 30、15 klx ，其中，温度主要影响光合作用的 暗反应 阶段。（3）由图 2 可知，当光照强度为 5 klx 时，水稻的叶绿体释放 O2的速率是 2 mL/h，判断在该光照条件下，每日给予 12 h 光照，水稻是否能正常生长并说明理由：不能，因为在此光照条件下，每日给予光照 12 小时，水稻光合作用产生的 O2正好用于一天
26、24 小时的呼吸作用，水稻植株没有有机物积累 。（1）水稻叶肉细胞中产生 O2的部位是叶绿体的类囊体薄膜，产生 CO2的场所是线粒体基质。（2）按照对照实验遵循的原则分析图 1、图 2，可推断该水稻进行光合作用的最适温度和最适光照强度分别是 30、15 klx。温度主要影响光合作用的暗反应阶段。（3）由图 2 可知，当光照强度为 5 klx 时，水稻的叶绿体释放 O2的速率为 1（O2的净释放量）+1（细胞呼吸消耗 O2量）=2（mL/h）。在此光照条件下，每日给予光照 12 小时，水稻光合作用产生的O2正好用于一天 24 小时的呼吸作用，水稻植株没有有机物积累，因此水稻不能正常生长。13、在
27、充满 N2与 CO2的密闭容器中，用水培法栽培番茄，在 CO2充足的条件下测得番茄的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图。（1）46h 容器内 O2和 CO2含量变化分别是 增加和减少 ,发生变化的原因是 番茄的光合速率大于呼吸速率，植株从容器中吸收二氧化碳并放出氧气。绿色植物的光合作用是指 绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程 。（2）910h 间，番茄光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是 光照 ，10h 时后不再产生 ATP 的细胞器是 叶绿体 。若此环境条件维持不变，容器内的 O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时细胞内产生 ATP
28、 的场所是 细胞质基质。（3）若在 68h 时，将容器置于冰浴中，请推测番茄呼吸速率的变化及其原因 呼吸速率明显下降，温度降低导致酶的活性降低。分析：本题综合考查了光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力。详解：（1）据图可知，46h 容器内番茄的光合速率大于呼吸速率，植株从容器中吸收二氧化碳并放出氧气，导致容器内 O2的含量增加，CO2含量减少。绿色植物的光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,
29、并且释放出氧的过程。（2）910h 间，番茄光合速率迅速下降可，而呼吸速率基本不变，推知此时变化的条件必然只影响光合速率，不影响呼吸速率，推测最可能发生变化的环境因素是光照强度。10h 后，植物的光合速率为 0，此时产生 ATP 的场所是细胞质基质与线粒体，而由于此时植物不能进行光合作用，叶绿体不再产生 ATP。若此环境条件维持不变，容器内的 O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时由于无氧气，植物不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸吗，此时细胞内产生 ATP 的场所是细胞质基质。（3）呼吸作用需要多种酶的参与，酶的催化活性受温度的影响，冰浴条件下酶活性下降，呼吸速率明显下降。点睛：据图显示：28h 期间，光合速率大于呼吸速率，此时呼吸速率增强的主要原因是容器中氧气增多。10h 时，光合速率为 0，此时有呼吸作用，所以不可能是二氧化碳浓度的问题，最可能是光照强度没有了引起的。没有氧气，植物不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸产生 ATP，场所是细胞质基质。