2020屆高三生物 精準(zhǔn)培優(yōu)專(zhuān)練七 分析光合作用的相關(guān)曲線(xiàn)（含解析）

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1、分析光合作用的相關(guān)曲線(xiàn) 一、“對(duì)比法”分析光合作用的相關(guān)曲線(xiàn) 應(yīng)用1：分析光合速率變化曲線(xiàn) 典例1．某農(nóng)學(xué)院通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了某綠色植物的光合速率與光照強(qiáng)度、溫度的關(guān)系，結(jié)果如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（） A．該實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量依次為光照強(qiáng)度、光合速率 B．圖中a點(diǎn)條件下，該植物的葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體和線(xiàn)粒體 C．該綠色植物進(jìn)行光合作用的最適溫度約是30度 D．圖中b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的凈光合速率不一定等于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的凈光合速率的2倍 應(yīng)用2：分析物質(zhì)含量變化曲線(xiàn) 典例2．將甲乙兩種植物分別置于密閉透明的玻璃罩內(nèi)，在相同且適宜的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定玻璃罩內(nèi)CO2的含

2、量，結(jié)果如下。下列說(shuō)法正確的是（） A．0 ~ 25min期間，甲乙植物的光合作用逐漸增強(qiáng) B．30 ~ 45min期間，甲乙植物均停止光合作用 C．0 ~ 45min期間，甲乙植物體內(nèi)有機(jī)物的量逐漸減少 D．乙植物光合作用固定CO2的能力比甲植物的強(qiáng) 二、對(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn) 1．將小球藻置于盛有NaHCO3稀溶液的密閉容器中培養(yǎng),在不同光照條件下該容器中O2濃度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖。據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是（） A．0～15min凈光合速率不變 B．0～15min光照強(qiáng)度小于15～20min C．15～20min光合速率與呼吸速率相等 D．若20min后停止光照，則短時(shí)間內(nèi)

3、葉綠體中O2的含量降低 2．某校生物興趣小組以玉米為實(shí)驗(yàn)材料，研究不同條件下細(xì)胞光合作用速率和呼吸作用速率關(guān)系，并繪制了如下四幅圖。其中圖中“A”點(diǎn)不能表示光合作用速率與細(xì)胞呼吸速率相等的是（） A B C D 3．如圖是小麥種子萌發(fā)形成幼苗后的生長(zhǎng)情況。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（） A．白光條件下的幼苗體內(nèi)有機(jī)物的量一直在增加 B．10 d后白光下的幼苗體內(nèi)產(chǎn)生ADP的場(chǎng)所有線(xiàn)粒體 C．前10 d光照對(duì)幼苗的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用 D．該實(shí)驗(yàn)探究的可能是有無(wú)光照對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響 4

4、．如圖表示光照強(qiáng)度對(duì)陽(yáng)生植物和陰生植物CO2吸收量的影響。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．圖中甲、乙植物分別代表陽(yáng)生植物、陰生植物 B．圖中e點(diǎn)時(shí)，甲植物凈光合強(qiáng)度比乙植物凈光合強(qiáng)度大 C．圖中d點(diǎn)，限制乙增產(chǎn)的外界因素可能是CO2濃度、溫度 D．在缺Mg培養(yǎng)液中培養(yǎng)甲植物，則其b1點(diǎn)將向右移動(dòng) 5．植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫）變化趨勢(shì)如圖所示，錯(cuò)誤的是（） A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都來(lái)自于太陽(yáng)能 B．葉溫為35℃時(shí)，甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值均為0 C．葉溫為25℃時(shí)，植物甲的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值不同于植物乙的 D．葉溫在3

5、6-?50℃時(shí)，植物甲的凈光合速率比植物乙的高 6．下圖是溫度對(duì)某蔬菜新品種光合作用和呼吸作用影響示意圖（其它條件適宜），分析圖解，下列結(jié)論不合理的是（） A．光合作用酶和呼吸作用酶的最適溫度不同，前者低于后者 B．陰影部分表示5～35℃時(shí)蔬菜的凈光合速率大于零 C．光照越強(qiáng)，該蔬菜新品種的凈光合速率越大，產(chǎn)量越高 D．溫室栽培該蔬菜時(shí)溫度最好控制在25～30℃ 7．研究人員測(cè)得某植物在不同溫度時(shí)，向空氣中釋放O2的速率(相同光照強(qiáng)度下)和 細(xì)胞呼吸消耗的O2速率，結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）溫度主要通過(guò)影響相關(guān)酶的活性影響光合作用和呼吸作用速率，與光合作用

6、有關(guān)的酶分布在葉綠體的__________。進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)，在相關(guān)酶的作用下氧氣和還原型輔酶____(選填“1”或“Ⅱ”)結(jié)合生成水。 （2）在B、D兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度條件下，光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物量是呼吸作用消耗的有機(jī)物量的____________倍。 （3）C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度_____________________ (填“大于”等于”或“小于”該植物光合作用酶的最適溫度，判斷的依據(jù)是______________________________________。 8．某科研小組利用云南松幼苗、三七幼苗進(jìn)行溫室沙培，測(cè)定兩植物O2吸收量隨光照強(qiáng)度的變化，結(jié)果如圖所示。假設(shè)兩種植物呼吸速率不變

7、。據(jù)圖回答下列問(wèn)題： （1）從曲線(xiàn)可以看出：光照強(qiáng)度大于C之后，影響三七光合速率的主要環(huán)境因素為_(kāi)_____。對(duì)于云南松來(lái)說(shuō)，當(dāng)光照強(qiáng)度長(zhǎng)期保持在B點(diǎn)左右時(shí)，葉肉細(xì)胞中色素的相對(duì)含量有所升高，但是C3的最大消耗速率卻明顯降低，原因是弱光下產(chǎn)生的__________（物質(zhì)）減少限制了暗反應(yīng)。D點(diǎn)時(shí)，三七和云南松通過(guò)光合作用制造有機(jī)物的速率是否相等? __________（填“是”或“否”），理由是___________________________________________。 （2）某同學(xué)分析曲線(xiàn)后認(rèn)為，當(dāng)光照強(qiáng)度為C時(shí)，若光照時(shí)間及葉面積均相同，理論上，隨季節(jié)變化，三七在一天內(nèi)

8、積累的有機(jī)物量可能會(huì)超過(guò)云南松，其理由是________ ____________。 9．為研究供氮水平對(duì)馬尾松幼苗光合作用的影響，某研究小組采用沙培方法，每天定時(shí)澆灌含不同氮素濃度的培養(yǎng)液，適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別測(cè)定各組馬尾松幼苗針葉的相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： 注：羧化酶能催化CO2的固定;氣孔導(dǎo)度指的是氣孔張開(kāi)的程度。 （1）馬尾松幼苗從培養(yǎng)液中吸收的氮元素可用于合成____________和羧化酶等物質(zhì)，其中前者能吸收和轉(zhuǎn)化光能。 （2）該實(shí)驗(yàn)的因變量有______。若設(shè)置培養(yǎng)液中氮素濃度為零的組別，則該組不能稱(chēng)為對(duì)照組，理由是_________

9、____。 （3）該實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)液中氮素濃度在1mmol/L條件下，馬尾松幼苗的葉肉細(xì)胞中，葉綠體在光反應(yīng)階段產(chǎn)生的O2的去路有_____________。 （4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，當(dāng)培養(yǎng)液中氮素濃度大于8mmol/L以后，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞間CO2濃度會(huì)變大，原因是____________。 參考答案 一、“對(duì)比法”分析光合作用的相關(guān)曲線(xiàn) 典例1．【答案】D 【解析】該實(shí)驗(yàn)研究光照強(qiáng)度、溫度對(duì)光合速率的影響，實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度和溫度，因變量為光合速率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下，光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，該綠色植

10、物的葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體和葉綠體，B項(xiàng)錯(cuò)誤；不能判定出該植物進(jìn)行光合作用的最適溫度，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于不同溫度下呼吸速率不同，圖中b點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下的凈光合速率與c點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下的凈光合速率的2倍之間的大小關(guān)系不能確定，D項(xiàng)正確。 典例2．【答案】D 【解析】0 ~ 25min期間，容器內(nèi)甲和乙兩種植物每5min內(nèi)的CO2減少量逐漸減小，說(shuō)明甲乙植物的光合作用逐漸減弱，A錯(cuò)誤；30~45min期間，密閉容器內(nèi)的CO2濃度不變時(shí)，甲乙兩植物的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，B錯(cuò)誤；0 ~ 45min期間，25min之前甲乙植物光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，25min之后光合作用

11、強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，體內(nèi)有機(jī)物的量先積累后保持不變，C錯(cuò)誤；如圖所示，乙植物最終的CO2濃度低于甲植物，說(shuō)明乙植物比甲植物固定CO2的能力強(qiáng)，D正確。 二、對(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn) 1.【答案】B 【解析】0～15min，該容器中O2濃度隨時(shí)間的遞增而逐漸增大，說(shuō)明凈光合速率逐漸增大，A錯(cuò)誤；0～15min，該容器中O2濃度隨時(shí)間的遞增而逐漸增大，而15～20min該容器中O2濃度維持在最大值，說(shuō)明0～15min凈光合速率小于15～20min，而15～20min光合 速率與呼吸速率相等，B錯(cuò)誤，C正確；若20min后停止光照，則光反應(yīng)停止，H2O在光下分解產(chǎn)生[H]和O2的反應(yīng)停止，因此短時(shí)間內(nèi)

12、葉綠體中O2的含量降低，D正確。 2.【答案】D 【解析】A圖中，A點(diǎn)二氧化碳的吸收量為0，說(shuō)明此時(shí)的光合作用速率等于呼吸作用速率，A正確；B圖中A點(diǎn)后二氧化碳的含量降低，說(shuō)明光合作用速率大于呼吸作用速率，故A點(diǎn)含義是光合作用速率等于光合作用速率，B正確；C圖根據(jù)圖中的曲線(xiàn)的含義可知，A點(diǎn)代表光合作用速率等于呼吸作用速率，C正確；D圖中A點(diǎn)的含義是二氧化碳的吸收量等于釋放量，表示凈光合作用速率等于呼吸作用速率，此時(shí)光合作用速率大于呼吸作用速 率，D錯(cuò)誤。 3.【答案】D 【解析】白光條件下前10天葉子不變綠，不能光合作用，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物， A項(xiàng)錯(cuò)誤；10 d后白光下的幼

13、苗體內(nèi)產(chǎn)生ADP的場(chǎng)所，應(yīng)該有葉綠體，因?yàn)樵谌~綠體基質(zhì)內(nèi)，ATP中的能量轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的能量，所以會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生ADP，而線(xiàn)粒體內(nèi)是利用ADP產(chǎn)生ATP，B項(xiàng)錯(cuò)誤；前10天黑暗下幼苗長(zhǎng)度長(zhǎng)于白光下，推測(cè)前10天光照對(duì)幼苗的生長(zhǎng)有抑制作用，C項(xiàng)錯(cuò)誤；自變量為黑暗和白光，因變量為幼苗長(zhǎng)度，故探究的可能是有無(wú)光照對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響，D項(xiàng)正確。 4.【答案】B 【解析】據(jù)圖分析，甲的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)高于乙，故甲是陽(yáng)生植物，乙是陰生植物，A正確；e點(diǎn)時(shí)甲、乙曲線(xiàn)相交，甲植物凈光合強(qiáng)度等于乙植物凈光合強(qiáng)度，B錯(cuò)誤；C、d點(diǎn)乙已經(jīng)達(dá)到光飽和點(diǎn)，限制乙增產(chǎn)的外界因素不再是自變量光照強(qiáng)度，而是溫度和二氧化碳濃度等

14、，C正確；缺Mg培養(yǎng)液中培養(yǎng)甲植物，葉綠素會(huì)合成不足，則光補(bǔ)償點(diǎn)b1點(diǎn)將向右移動(dòng)，D正確。 5. 【答案】B 【解析】植物光合作用的最終能量來(lái)源與太陽(yáng)能，A正確；葉溫為35℃時(shí)，甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值表示凈光合速率，由題圖可知，兩者相等且均大于0，B錯(cuò)誤；葉溫為25℃時(shí)，植物甲的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值即甲的凈光合作用速率低于植物乙的凈光合作用速率，C正確；據(jù)圖分析，在36-50℃時(shí)，植物甲的凈光合速率曲線(xiàn)比植物乙的曲線(xiàn)高，故植物甲的凈光合速率比植物乙的高，D正確。 6.【答案】C 【解析】由圖可知光合作用的最適溫度在25～30℃，而呼吸作用的最適溫度在35℃以上，光

15、合作用酶和呼吸作用酶的最適溫度不同，前者低于后者，A項(xiàng)合理；陰影部分表示的是5～35℃時(shí)蔬菜的凈光合速率大于零，B項(xiàng)合理；此圖中沒(méi)有光合作用強(qiáng)度和光照強(qiáng)度的關(guān)系，不能說(shuō)明光照越強(qiáng)，該蔬菜新品種的凈光合速率越大，產(chǎn)量越高，C項(xiàng)不合理；當(dāng)光合作用與呼吸作用差值較大時(shí)最有利于該蔬菜增產(chǎn)，由圖可知溫度應(yīng)在25～30℃，D合理。 7.【答案】（1）類(lèi)囊體薄膜上和基質(zhì)Ⅰ （2）2 （3）小于 CD段隨溫度升高細(xì)胞呼吸速率加快，而凈光合速率不變，說(shuō)明該植物的總 光合速率隨溫度升高而加快，所以C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度應(yīng)小于該植物光合作用和的最適溫度 【解析】（1）光合作用的酶主要分布于葉綠體的類(lèi)囊體薄膜

16、上和葉綠體基質(zhì)中；細(xì)胞呼吸中在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上的相關(guān)呼吸酶的作用下氧氣與還原型輔酶Ⅰ結(jié)合生成水。（2）B、D兩點(diǎn)呼吸速率與凈光合速率相等，由于總光合速率=呼吸速率+凈光合速率，故這兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度條件下，光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物量是呼吸作用消耗的有機(jī)物量的2倍。（3）由于CD段隨溫度升高細(xì)胞呼吸速率加快，而凈光合速率不變，說(shuō)明該植物的總光合速率隨溫度升高而加快，所以C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度應(yīng)小于該植物光合作用酶的最適溫度。 8.【答案】（1）溫度和CO2濃度 [H]和ATP否二者凈光合速率相等，但云南松呼吸速率高，故云南松真實(shí)光合(制造葡萄糖的)速率大于三七 （2）光照強(qiáng)度為C時(shí)，雖然云南松凈光合速率

17、大于三七，但由于云南松呼吸速率為三七的兩倍，在葉面積相同的情況下，光照時(shí)間較短時(shí)，三七在一天內(nèi)有機(jī)物積累量可能超過(guò)云南松 【解析】（1）從曲線(xiàn)可以看出：光照強(qiáng)度大于C之后，隨著光照的增加，三七光合速率不再增加，說(shuō)明光照已飽和，不再是影響三七光合速率的限制因素，所以影響三七光合速率的主要環(huán)境因素應(yīng)該為其他因素，比如溫度和CO2濃度，這兩個(gè)都會(huì)影響光合作用，且題干中并沒(méi)有說(shuō)明它們是否適宜或充足。對(duì)于云南松來(lái)說(shuō)，B點(diǎn)為云南松的光補(bǔ)償點(diǎn)，當(dāng)光照強(qiáng)度長(zhǎng)期保持在B點(diǎn)左右時(shí)，光照強(qiáng)度不足，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足，限制了暗反應(yīng)， C3的最大消耗速率降低。D點(diǎn)時(shí)，三七和云南松凈光合速率相等，但云南松呼

18、吸速率高，故云南松真實(shí)光合(制造有機(jī)物的)速率大于三七。（2）由圖可知光照強(qiáng)度為C 時(shí)，云南松凈光合速率大于三七，但沒(méi)達(dá)到兩倍，而云南松呼吸速率為三七的兩倍，在葉面積相同的情況下，光照時(shí)間較短時(shí)，三七在一天內(nèi)有機(jī)物積累量可能超過(guò)云南松。 9.【答案】（1）葉綠素（或光合色素） （2）凈光合速率、葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、羧化酶含量等馬尾松幼苗不能在無(wú)氮培養(yǎng)液中正常生長(zhǎng)，因此不能作為對(duì)照組 （3）進(jìn)入線(xiàn)粒體用于細(xì)胞呼吸和釋放到外界環(huán)境 （4）氣孔導(dǎo)度不變，但羧化酶含量減少，CO2消耗速率降低 【解析】（1）氮元素進(jìn)入葉肉細(xì)胞后形成的化合物中，能吸收并轉(zhuǎn)化光能的物質(zhì)是葉綠體中的色素，存在于葉

19、綠體的類(lèi)囊體膜上；（2）該實(shí)驗(yàn)在研究氮素濃度對(duì)凈光合速率、葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、羧化酶含量的影響，凈光合速率、葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、羧化酶含量 都是因變量。（3）該實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)液中氮素濃度在1mmol/L條件下，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞中，葉綠體在光反應(yīng)階段產(chǎn)生的O2，只有一部分能擴(kuò)散到該細(xì)胞的線(xiàn)粒體中被迫消耗掉，原因是凈光合速率大于零，光合產(chǎn)O2速率大于呼吸耗O2速率。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，當(dāng)培養(yǎng)液中氮素濃度大于8mmol/L以后，馬尾松幼苗針葉的胞間CO2濃度增大，但氣孔導(dǎo)度不變，即胞間CO2濃度來(lái)源不變。所以原因應(yīng)為去路減小，即羧化酶含量減少，CO2消耗速率降低。 9