高考生物一輪復(fù)習(xí)微專題小練習(xí)專練29光合作用與呼吸作用綜合練

專練29光合作用與呼吸作用綜合練1．將某種大小相同的綠色植物葉片在不同溫度下分別暗處理1h，測其重量變化，立即光照1h再測其重量變化，結(jié)果如表所示，分析表中數(shù)據(jù)可判定()組別1234溫度/℃25272931暗處理后質(zhì)量變化/mg－1－2－3－1光照后與暗處理前質(zhì)量變化/mg＋3＋3＋3＋1A.光照的1h內(nèi)，第4組合成的有機(jī)物總量為2mgB．光照的1h內(nèi)，第1、2、3組釋放的氧氣量相等C．光照的1h內(nèi)，四組植物葉片的光合作用強(qiáng)度均大于呼吸作用強(qiáng)度D．本實驗中呼吸作用酶的最適溫度是25℃答案：C解析：在第4組實驗測定結(jié)果中，植物葉片每小時呼吸消耗有機(jī)物的量為1mg，而經(jīng)暗處理1h、再光照1h后植物葉片增重1mg，因此光照1h內(nèi)，第4組合成有機(jī)物的總量＝1＋1×2＝3(mg)，A錯誤；由表中數(shù)據(jù)可得，光照的1h內(nèi)，第1組實驗中，植物葉片在1h內(nèi)的凈光合產(chǎn)量＝3＋1＝4(mg)，第2組實驗中，1h內(nèi)的凈光合產(chǎn)量＝3＋2＝5(mg)，第3組實驗中，1h內(nèi)的凈光合產(chǎn)量＝3＋3＝6(mg)，因此第3組葉片凈光合作用最強(qiáng)，釋放的氧氣量最多，B錯誤；光照的1h內(nèi)，四組植物葉片的光合作用強(qiáng)度均大于呼吸作用強(qiáng)度，C正確；由題表可知，在29℃時暗處理后葉片重量減少最多，說明本實驗中與呼吸作用相關(guān)酶的最適溫度在29℃左右，D錯誤。2．[2023·全國乙卷]植物的氣孔由葉表皮上兩個具有特定結(jié)構(gòu)的保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成。保衛(wèi)細(xì)胞吸水體積膨大時氣孔打開，反之關(guān)閉。保衛(wèi)細(xì)胞含有葉綠體，在光下可進(jìn)行光合作用。已知藍(lán)光可作為一種信號促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K＋。有研究發(fā)現(xiàn)，用飽和紅光(只用紅光照射時，植物達(dá)到最大光合速率所需的紅光強(qiáng)度)照射某植物葉片時，氣孔開度可達(dá)最大開度的60%左右?；卮鹣铝袉栴}。(1)氣孔的開閉會影響植物葉片的蒸騰作用、________________(答出2點即可)等生理過程。(2)紅光可通過光合作用促進(jìn)氣孔開放，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)某研究小組發(fā)現(xiàn)在飽和紅光的基礎(chǔ)上補(bǔ)加藍(lán)光照射葉片，氣孔開度可進(jìn)一步增大，因此他們認(rèn)為氣孔開度進(jìn)一步增大的原因是藍(lán)光促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K＋。請推測該研究小組得出這一結(jié)論的依據(jù)是__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知某種除草劑能阻斷光合作用的光反應(yīng)，用該除草劑處理的葉片在陽光照射下氣孔________(填“能”或“不能”)維持一定的開度。答案：(1)光合作用和呼吸作用(2)紅光是葉綠體色素主要吸收的光，因而紅光照射能促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞的葉綠體進(jìn)行光合作用，保衛(wèi)細(xì)胞的滲透壓上升，因而吸水體積膨大，氣孔開放(3)藍(lán)光作為信號能促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K＋，因而保衛(wèi)細(xì)胞滲透壓上升，吸水膨脹，氣孔張開(4)能解析：(1)植物的蒸騰作用是通過氣孔實現(xiàn)的，可見氣孔的開閉將直接影響蒸騰作用，同時，蒸騰作用能提供植物吸水和運水的動力，植物體中營養(yǎng)物質(zhì)的運輸過程離不開水分，因此光合作用會因為營養(yǎng)物質(zhì)運輸不暢受到影響，同時氣孔關(guān)閉也會使氣體與外界環(huán)境的交換能力變?nèi)酰夂献饔眯枰ㄟ^氣孔吸收的二氧化碳作為原料，進(jìn)而受到影響，同時產(chǎn)生的氧氣也需要通過氣孔釋放出去；呼吸作用需要利用氧氣，同時產(chǎn)生的二氧化碳需要釋放出去?？傊?，光合作用和呼吸作用均需要植物通過氣孔很好地與外界進(jìn)行氣體交換才能順利完成，可見氣孔的開閉直接影響的生理過程除了蒸騰作用外，還有光合作用和呼吸作用。(2)紅光是植物光合色素主要捕獲的光，因而能促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞中的葉綠體進(jìn)行光合作用，光合作用制造的有機(jī)物能提高植物細(xì)胞的滲透壓，進(jìn)而促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞吸水，保衛(wèi)細(xì)胞體積膨大而氣孔開放。(3)題中顯示，藍(lán)光可作為一種信號促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K＋，進(jìn)而增加了保衛(wèi)細(xì)胞的滲透壓，保衛(wèi)細(xì)胞吸水能力增強(qiáng)，因而體積膨大，氣孔開放。因此，在飽和紅光的基礎(chǔ)上補(bǔ)加藍(lán)光照射葉片，氣孔開度可進(jìn)一步增大。(4)已知某除草劑能阻斷光合作用的光反應(yīng)，用該除草劑處理的葉片不能進(jìn)行光合作用，從而不能產(chǎn)生有機(jī)物以維持氣孔開放，但陽光照射下保衛(wèi)細(xì)胞可逆濃度梯度吸收K＋，使氣孔維持一定的開度。3．將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發(fā)和植株生長的基質(zhì)。某水稻品種在光照強(qiáng)度為8～10μmol/(s·m2)時，固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量；日照時長短于12小時才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35℃/25℃，光照強(qiáng)度為2μmol/(s·m2)，每天光照時長為14小時?；卮鹣铝袉栴}：(1)在此條件下，該水稻種子________(填“能”或“不能”)萌發(fā)并成苗(以株高≥2厘米，至少1片綠葉視為成苗)，理由是______________________________________________________________________________________________________________________。(2)若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強(qiáng)度為10μmol/(s·m2)，其他條件與上述實驗相同，該水稻________(填“能”或“不能”)繁育出新的種子，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點即可)。(3)若該水稻種子用于稻田直播(即將種子直接撒播于農(nóng)田)，為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，該種子應(yīng)具有________特性。答案：(1)能種子萌發(fā)形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機(jī)物，且光照有利于葉片葉綠素的形成(2)不能光照強(qiáng)度為10μmol/(s·m2)，等于光補(bǔ)償點，每天光照時長為14小時，此時光照時沒有有機(jī)物的積累，黑暗中細(xì)胞呼吸仍需消耗有機(jī)物，故全天沒有有機(jī)物積累；且每天光照時長大于12小時，植株不能開花(3)耐受酒精毒害解析：(1)種子萌發(fā)形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機(jī)物，因此在光照強(qiáng)度為2μmol/(s·m2)，每天光照時長為14小時，雖然光照強(qiáng)度低于光補(bǔ)償點，但光照有利于葉片葉綠素的形成，種子仍能萌發(fā)并成苗。(2)將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強(qiáng)度為10μmol/(s·m2)，等于光補(bǔ)償點，每天光照時長為14小時，此時光照時沒有有機(jī)物的積累，黑暗中細(xì)胞呼吸仍需消耗有機(jī)物，且每天光照時長大于12小時，植株不能開花，因此該水稻不能繁育出新的種子。(3)該水稻種子用于稻田直播(即將種子直接撒播于農(nóng)田)，為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，此時種子獲得氧氣較少，可通過無氧呼吸分解有機(jī)物供能，無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對種子有一定的毒害作用，推測該種子應(yīng)具有耐受酒精毒害的特性。4．[2023·廣東卷]光合作用機(jī)理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時，水稻野生型(WT)的產(chǎn)量和黃綠葉突變體(ygl)的產(chǎn)量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高，其相關(guān)生理特征見下表和圖。(光飽和點：光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加時的光照強(qiáng)度；光補(bǔ)償點：光合過程中吸收的CO2與呼吸過程中釋放的CO2等量時的光照強(qiáng)度。)水稻材料葉綠素(mg/g)類胡蘿卜素(mg/g)類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27分析圖表，回答下列問題：(1)ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和________________________，葉片主要吸收可見光中的________光。(2)光照強(qiáng)度逐漸增加達(dá)到2000μmol·m－2·s－1時，ygl的凈光合速率較WT更高，但兩者凈光合速率都不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加，比較兩者的光飽和點，可得ygl________WT(填“高于”“低于”或“等于”)。ygl有較高的光補(bǔ)償點，可能的原因是葉綠素含量較低和________________________。(3)與WT相比，ygl葉綠素含量低，高密度栽培條件下，更多的光可到達(dá)下層葉片，且ygl群體的凈光合速率較高，表明該群體________________________，是其高產(chǎn)的原因之一。(4)試分析在0～50μmol·m－2·s－1范圍的低光照強(qiáng)度下，WT和ygl凈光合速率的變化，在給出的坐標(biāo)系中繪制凈光合速率趨勢曲線。在此基礎(chǔ)上，分析圖a和你繪制的曲線，比較高光照強(qiáng)度和低光照強(qiáng)度條件下WT和ygl的凈光合速率，提出一個科學(xué)問題________________________________________。答案：(1)類胡蘿卜素/葉綠素的比值較高紅光和藍(lán)紫(2)高于呼吸速率較高(3)光能利用率較高(4)探究高密度栽培條件下，WT和ygl的最適光照強(qiáng)度(或探究在較強(qiáng)光照條件下，WT和ygl的最適栽培密度)解析：(1)根據(jù)表格信息可知，ygl植株葉綠素含量較低且類胡蘿卜素/葉綠素比值比較高，故葉片呈現(xiàn)出黃綠色。葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，因此ygl葉片主要吸收可見光中的紅光和藍(lán)紫光。(2)根據(jù)圖a凈光合速率曲線變化可知，WT先到達(dá)光飽和點，即ygl的光飽和點高于WT。光補(bǔ)償點是光合速率等于呼吸速率的光照強(qiáng)度，ygl有較高的光補(bǔ)償點，可能原因是一方面光合速率偏低，另一方面是呼吸速率較高，結(jié)合題意可知，ygl有較高的光補(bǔ)償點是因為葉綠素含量較低導(dǎo)致相同光照強(qiáng)度下光合速率較低，且由圖c可知ygl呼吸速率較高。(3)凈光合速率較高則有機(jī)物的積累量較多，更有利于植株生長發(fā)育，因此產(chǎn)量較高。(4)繪制曲線圖時要注意：ygl的呼吸速率約為0.9μmol(CO2)·m－2·s－1，WT的呼吸速率約為0.6μmol(CO2)·m－2·s－1，而且ygl的光補(bǔ)償點(約為30μmol·m－2·s－1)大于WT的光補(bǔ)償點(約為15μmol·m－2·s－1)，具體曲線圖見答案。由題可知，為保證水稻高產(chǎn)，可關(guān)注最適栽培密度或最適光照強(qiáng)度，因此可以繼續(xù)探究高密度栽培條件下，WT和ygl的最適光照強(qiáng)度或探究在較強(qiáng)光照條件下，WT和ygl的最適栽培密度。5．為探究水和氮對光合作用的影響，研究者將一批長勢相同的玉米植株隨機(jī)均分成三組，在限制水肥的條件下做如下處理：(1)對照組；(2)施氮組，補(bǔ)充尿素(12g·m－2)；(3)水＋氮組，補(bǔ)充尿素(12g·m－2)同時補(bǔ)水。檢測相關(guān)生理指標(biāo)，結(jié)果見下表。生理指標(biāo)對照組施氮組水＋氮組自由水/結(jié)合水6.26.87.8氣孔導(dǎo)度(mmol·m－2·s－1)8565196葉綠素含量(mg·g－1)9.811.812.6RuBP羧化酶活性(μmol·h－1·g－1)316640716光合速率(μmol·m－2·s－1)6.58.511.4注：氣孔導(dǎo)度反映氣孔開放的程度回答下列問題：(1)植物細(xì)胞中自由水的生理作用包括________________________等(寫出兩點即可)。補(bǔ)充水分可以促進(jìn)玉米根系對氮的__________，提高植株氮供應(yīng)水平。(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與__________離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能，用于驅(qū)動______________兩種物質(zhì)的合成以及__________的分解；RuBP羧化酶將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)轸然拥絖_________分子上，反應(yīng)形成的產(chǎn)物被還原為糖類。(3)施氮同時補(bǔ)充水分增加了光合速率，這需要足量的CO2供應(yīng)。據(jù)實驗結(jié)果分析，葉肉細(xì)胞CO2供應(yīng)量增加的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，能夠參與生化反應(yīng)，能為細(xì)胞提供液體環(huán)境，還能運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物主動吸收(2)鎂ATP和NADPH水C5(或RuBP)(3)氣孔導(dǎo)度增加，CO2吸收量增多，同時RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大解析：(1)細(xì)胞內(nèi)的水以自由水與結(jié)合水的形式存在，結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，能夠參與生化反應(yīng)，能為細(xì)胞提供液體環(huán)境，還能運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物；根據(jù)表格分析，水＋氮組的氣孔導(dǎo)度大大增加，增強(qiáng)了植物的蒸騰作用，有利于植物根系吸收并向上運輸?shù)?，所以補(bǔ)充水分可以促進(jìn)玉米根系對氮的主動吸收，提高植株氮供應(yīng)水平。(2)參與光合作用的很多分子都含有氮