2020届高三培优专练 测定光合速率和呼吸速率 生物 学生版
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一轮复习夯实练18 光合速率和呼吸速率的综合分析一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.(2024·威海高三模拟)如图是某生物体内的某个细胞代谢图,下列有关叙述正确的是()A.甲、乙分别表示叶绿体和线粒体,该生物一定为高等植物B.甲、乙中所示的物质与能量处于平衡状态,该生物一定能存活C.该生物细胞将光能转化为化学能一定与甲有关D.乙产生的ATP被甲利用时,可以参与的代谢过程包括H2O的光解产生O2 2.(2024·娄底高三期中)如图表示某绿色植物在15 ℃和25 ℃条件下,光照强度和氧气释放速率的关系。
下列说法错误的是()A.当光照强度等于0时,该植物在25 ℃时比15 ℃多吸收氧气10毫升/小时B.当光照强度等于5千勒克斯时,该植物在两种温度下制造有机物的量相等C.当光照强度小于5千勒克斯时,适当降低温度有利于温室内该植物的增产D.当光照强度大于8千勒克斯时,15 ℃下该植物光合作用的制约因素主要是二氧化碳浓度等3.(2024·莱芜高三期末)某生物兴趣小组在实验室中模拟夏季一天中的光照强度,并测定苦菊幼苗光合速率的变化情况,结果如图所示。
下列叙述正确的是()A.若b点时天气突然转阴,叶肉细胞叶绿体中C3含量降低B.一天中不同时间的不同光照强度下,苦菊幼苗的光合速率可能相同C.一天中不同时间的相同光照强度下,苦菊幼苗的光合速率一定不同D.若a点时叶片的净光合速率为0,则此状态下苦菊幼苗的干重保持不变4.(2024·烟台高三质检)科研人员检测晴朗天气下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况,并将检测结果绘制成图。
下列相关说法错误的是()A.光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因B.致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭C.致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐渐减弱D.适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施5.(2023·泰州高三调研)“半叶法”测定光合速率时,将对称叶片的一部分(甲)遮光,另一部分(乙)不作处理,并设法阻止两部分联系。
培优点八测定光合速率和呼吸速率一、“实验法”测定光合速率和呼吸速率应用1:密闭装置法典例1. 如图是在一定温度下测定大豆幼苗呼吸作用和光合作用强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖,不考虑装置中微生物的影响),相关叙述正确的是()A.烧杯中盛放NaHCO3溶液,可用于测定一定光强下植物的净光合速率B.在遮光条件下,烧杯中盛放NaOH 溶液,可用于测定植物无氧呼吸的强度C.烧杯中盛放清水,可用于测定一定光照强度下真光合速率D.在遮光条件下,烧杯中盛放清水,可用于测定植物有氧呼吸的强度【解析】烧杯中盛放NaHCO3溶液,NaHCO3溶液可以为光合作用提供二氧化碳,消耗的氧气量则为植物的净光合速率,故能用于测定一定光强下植物的净光合速率,A正确;种子无氧呼吸不消耗氧气,产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收,故在遮光条件下,烧杯率盛放NaOH溶液,不可用于测定种子无氧呼吸强度;但有氧呼吸消耗氧气,产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收,故在遮光条件下,烧杯率盛放NaOH溶液,可用于测定种子有氧呼吸强度,B错误;一定光照强度下,植物既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,故烧杯中盛放清水,不能用于测定一定光照强度下真光合速率,C错误;在遮光条件下.植物能进行有氧呼吸,而有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量,故烧杯中盛放清水,不能用于测定种子有氧呼吸的强度;但种子无氧呼吸不消耗氧气,但会产生二氧化碳,故可以测定种子无氧呼吸速率,D错误。
【答案】A应用2:黑白瓶法典例2.用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙,同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样,立即测定甲瓶中的氧气含量,并将乙、丙瓶密封后沉回原处,一昼夜后取出玻璃瓶,分别测定两瓶中的氧气含量,结一果如下(不考虑化能合成作用),有关分析不合理的是()A.丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质B.在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mgC.在一昼夜后,乙瓶水样的pH比丙瓶的低D.在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.8 mg【解析】丙瓶中浮游植物的细胞只进行呼吸作用,产生[H]的场所有细胞质基质和线粒体基质,A 正确;由于丙为不透光的玻璃瓶,消耗的氧气可代表浮游植物的呼吸消耗,因此在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约=4.9﹣3.8=1.1mg,B正确;乙瓶中由于进行光合作用使氧气增多,则二氧化碳减少,而丙瓶是消耗氧气释放二氧化碳,因此乙瓶水样的pH比丙瓶的高,C错误;在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约=净光合作用释放+呼吸作用消耗=5.6﹣4.9+1.1=1.8mg,D正确.【答案】C应用3:半叶法典例3.某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率,做了如图十一所示实验。
测定光合速率和呼吸速率一、“实验法”测定光合速率和呼吸速率应用1:密闭装置法典例1.某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组,室温25℃下进行了一系列的实验,对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是()A. 若X溶液为CO2缓冲液并给予光照,液滴移动距离可表示净光合作用强度大小B. 若要测真光合强度,需另加设一装置遮光处理,X溶液为NaOH溶液C. 若X溶液为清水并给予光照,光合作用大于细胞呼吸时,液滴右移D. 若X溶液为清水并遮光处理,消耗的底物为脂肪时,液滴左移应用2:黑白瓶法典例2.回答下列与生物的物质及能量代谢有关的问题:(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于_________,生产者的能量可以直接流向_______(答出2点即可)。
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。
若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。
据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内_____________;C与B的差值表示这段时间内_____________;A与B的差值表示这段时间内_________。
应用3:半叶法典例3.某科研小组采用“半叶法”对某植物叶片的光合速率进行测定。
将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。
在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为M A、M B,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/(dm2·h)。
石家庄市2020届高三年级阶段性训练题理科综合1.2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现细胞感应和适应氧气变化机制的三位科学家。
在氧气充足时,细胞中的缺氧诱导因子HIF-1a会与一种物质VHL结合进而被相应的蛋白酶水解;在氧气缺乏时,HIF-1a 与另一种物质ARNT结合并进入细胞核,与特定的基因位点结合,促进促红细胞生成素( EPO )基因表达。
下列相关分析正确的是()A. HIF-1a的基本组成元素是C、H、O、N、PB. EPO增多时,红细胞的细胞周期会变短C. HIF-1a在合成时需要多种RNA的参与D. HIF-1a与ARNT结合物通过核孔进入细胞核且不需要消耗能量【答案】C【解析】【分析】分析题意可知,HIF-1a属于蛋白质,氧气含量充足时,HIF-1a与VHL结合后被蛋白酶讲解,氧气含量减少时,HIF-1a增多,并促进促红细胞生成素基因表达,从而促进造血干细胞形成红细胞,以缓解缺氧症状。
【详解】A、HIF-1a为蛋白质,基本的组成元素为C、H、O、N、S,A错误;B、红细胞由造血干细胞分裂分化形成,不存在细胞周期,B错误;C、HIF-1a在合成时,需要以mRNA作模板,tRNA运输氨基酸,rRNA构成核糖体合成氨基酸,有多种RNA参与,C正确;D、HIF-1a与ARNT结合物作为大分子蛋白质通过核孔复合体需要消耗能量,D错误;故选C。
2.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
下列有关酶的叙述错误的是()A. 腐生型真菌能产生酶将体外大分子有机物水解小分子有机物B. 由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下进行C. 探究温度对酶活性的影响时,反应时间长短会影响实验结果D. 生物体的激素调节是通过调节基因控制酶合成的过程实现的【答案】D【解析】【分析】酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。
酶的催化具有高效性和专一性的特点。
酶的催化易受温度、pH值等条件的影响。
2020北京各区高三一模生物汇编---光合作用与呼吸作用海淀1房山16.(11分)农民为了达到高产目的通常在水稻种植时使用氮肥,然而在生产上常常会出现随施氮量的增加而增产效果不显著的现象。
科研人员为了研究不同施氮量对Rubisco酶(参与碳(暗)反应的关键酶)及作物光合作用的影响,进行了相关实验研究。
请回答问题:(1)NO3-和NH4+是土壤中主要的氮素,可以逆浓度梯度通过的方式吸收进入植物根系运送到植物体各个部位,用以合成含氮物质,如光合作用过程中所需的等。
(2)科研人员研究高施氮量条件下Rubisco酶及碳反应速率变化,实验结果如图1所示,据图1分析,在高施氮量条件下,随着施氮量的增加,Rubisco酶含量,而碳反应速率无明显增长,推测Rubisco酶催化碳反应的效率。
(3)科研人员研究发现,Rubisco酶是一种双功能酶,其作用过程如图2所示。
图中①代表的细胞结构是。
据图2分析,Rubisco酶作为双功能酶,一方面可以催化碳反应中的过程;另一方面可以催化C5与O2结合成,进而完成过氧化氢体内反应,最终在线粒体产生CO2并释放,此过2程在生物学上称为光呼吸。
有人提出,光呼吸速率增强也是导致光合速率下降的原因之一,请结合以上材料阐明其理由。
门头沟17.(13分)紫花苜蓿是具有世界栽培意义的蛋白质含量高、营养全面的优质牧草,被誉为“牧草之王”。
公农1号是我国培育出的产量高、抗逆性强的紫花苜蓿品种。
科研人员在北京市海淀区的试验基地对当年播种且水肥适中、正处于分枝期的公农1号进行了光合作用的日变化观测。
请回答问题:(1)紫花苜蓿捕获光能的物质分布在______上,暗反应利用光反应产生的___和NADPH,在中将C02转化为三碳糖(三碳化合物),进而形成淀粉和蔗糖。
(2)科研人员选取3个晴天,测定7:30到17:30的时段内,影响光合作用的外部因素的变化,3天观测数据的平均值如下表。
数据显示,观测时段内,空气C02浓度在7:30时最高,推测原因是________。
一轮专项训练(五) 净光合速率、总光合速率的辨析及测定1.植物的叶面积与产量关系密切,叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图Z5-1所示,分析可以得出( )图Z5-1A.随叶面积系数增加群体光合速率和干物质积累速率变化趋势一致B.叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低与群体呼吸速率增加有关C.叶面积系数超过b时,限制群体光合速率增加的主要因素是叶面积系数D.在进行农作物种植时应尽可能地提高植物的叶面积系数以提高作物产量2.某研究小组用氧电极法测定了温度对发菜的光合作用和呼吸作用的影响,结果如图Z5-2所示,据图分析正确的是( )图Z5-2A.35 ℃时发菜细胞的光合作用速率和呼吸作用速率相等B.30 ℃时若增大光照强度,发菜的光合速率一定会增大C.15 ℃时发菜产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.从图中曲线变化可看出,25 ℃是发菜生长的最适温度3.某小组探究了无土栽培某植物幼苗的光合作用和细胞呼吸受温度的影响,结果如图Z5-3所示。
下列有关叙述正确的是( )图Z5-3A.5 ℃时,幼苗没有进行光合作用B.5 ℃时,单位时间内植物幼苗叶肉细胞的O 2释放量为0C.光合酶对温度升高的敏感度比呼吸酶低D.光合作用制造有机物为细胞呼吸消耗有机物的两倍的温度是图中 B 、D 点对应的温度4.柱花草主要生存在年平均气温约为25 ℃的地区,其对低温胁迫较为敏感,易发生冷害。
下表为科研人员在不同温度下测得的柱花草叶片光合作用速率等相关指标。
下列分析错误的是( )分组 处理类型 净光合速率[μmolO 2/(m 2·s)]总光合速率 [μmolO 2/ (m 2·s)] CO 2固定酶活性 [μmol CO 2/ (mg 蛋白·min)] 甲组6 ℃处理 3.11 3.51 3.34 乙组25 ℃处理 14.78 15.15 6.68 丙组36 ℃处理 14.14 14.51 6.07A.本实验中的对照组是乙组,甲组、丙组为实验组B.对柱花草生长的影响,6 ℃条件下比36 ℃条件下要更大C.在6 ℃条件下,可通过增加CO 2浓度来提高柱花草总光合速率D.与光合作用相比,温度胁迫对柱花草的呼吸作用无显著影响5.如图甲表示水稻叶肉细胞在光照强度分别为a 、b 、c 、d 时,单位时间内CO 2释放量或O 2产生量的变化,图乙表示用水稻叶片进行实验时光合作用速率与光照强度的关系,下列有关叙述正确的是 ()图Z5-4A.图甲中,光照强度为b时,细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率B.图甲中,光照强度为d时,单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2C.图乙中,光照强度从0到x的范围内,叶片净吸收的CO2量为S△0ef+S△fgxD.图乙中,限制g点以后叶片光合作用速率的主要环境因素为光照强度6.用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙,同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样,立即测定甲瓶中的氧气含量,并将乙、丙瓶密封后沉回原处。
瑞昌二中 高三生物一轮复习培优练习(十六)1.下表在适宜条件下测得的某植物叶绿体色素吸收光能的情况,有关分析不正确的是( ) 波长(mm)400 450 500 550 600 670 700 吸收光能百分比(%) 叶绿素a 40 68 5 15 16 40 16 全部色素 75 93 50 35 45 7535A .O 2的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比变化基本一致B .由550 nm 波长的光转为670 nm 波长的光时,叶绿体中C 3的量会增加C .该植物缺乏Mg 时,叶绿素a 吸收的光能百分比的减少幅度更大D .环境温度降低,该植物对光能的利用能力降低2.有关叶绿素的叙述,正确的是( )A .叶绿素都在叶绿体内合成B .叶绿素在酸性环境中保持稳定C .纤维素酶不能催化叶绿素分解D .叶绿素比叶黄素更易溶于层析液3.如图表示两个分别放置甲、乙品种大豆幼苗的密闭透明玻璃罩内CO 2含量的变化,光照强度、温度等条件适宜且相同。
下列叙述不正确的是( )A .乙植株比甲植株固定CO 2的能力强B .甲植株产生CO 2的主要场所是线粒体C .0~15 min 乙植株释放O 2的速率逐渐增大D .30~45 min 甲植株光合速率为零,CO 2含量相对稳定4.下图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系;图乙表示某绿色植物的细胞代谢状况;图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中,用红外线测量仪测得室内的CO 2浓度与时间关系的曲线。
请分析回答:(1)图甲中的a 点表示________,c 点时,叶肉细胞中产生ATP 的场所有______________。
(2)图乙所示的该植物细胞代谢情况,可用图甲中a ~d 四点中的________表示,也可用图丙e ~j 六个点中的__________表示。
(3)在光照强度大于____________klx 时,植物才会表现出生长现象。
(4)若图甲曲线表示该植物在25℃时光照强度与光合速率的关系,并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,那么在原有条件不变的情况下,将温度提高到30℃,理论上分析c点将______(左移、右移、不变)。
专题18 光合作用与呼吸作用综合1.(2020·东北师大附中高三一模)为研究适宜浓度的水杨酸(能使叶片的气孔张开程度变大)和不同光照强度对番茄光合作用速率的影响,研究人员利用番茄植株为实验材料,在适宜条件下进行有关实验,结果如下:(l)当光照强度为B时,叶肉细胞中能合成A TP的细胞器是____。
如果土壤中缺镁,B点的位置将___(填“左移”、“右移”、“不变”),原因是____。
(2)当光照强度小于C时,由于光合作用的____阶段直接受到限制,使两组番茄植株的光合速率相同。
(3)当光照强度在D至E的范围内增大时,不施用水杨酸组的光合速率基本不变,但施用水杨酸组的光合速率继续增大,原因是________________________。
2.(2020·四川省达州市高三二诊)下图是人肝癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程。
请回答下列问题:(1)肝癌细胞分泌到血浆中的甲胎蛋白_______(填“需要”或“不需要”)载体蛋白A的协助。
②过程形成的五碳糖可参与合成_______,进而作为转录所需的原料。
③过程中催化A TP合成的酶分布在_______。
(2)研究表明:有氧情况下,癌细胞从内环境吸收并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍,但产生的A TP总量无明显差异。
这说明①~④过程在癌细胞内明显增强的是_______。
出现此现象的原因有:①癌细胞内的_______基因的结构发生了改变并被激活,进而调控_______的合成改变了代谢途径。
②癌细胞释放信号蛋白,使大量线粒体形成自噬体并与溶酶体融合而被降解。
溶酶体中的水解酶是经高尔基体加工的活性蛋白,据此推测溶酶体中的水解酶是在_______(填“附着型”或“游离型”)核糖体上合成的。
3.(2020·西北狼联盟高三一诊模拟)在玻璃温室中,研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)试验,结果如图所示。
补光的光强度为150μmol·m-2·s一1,补光时间为上午7:00—10:00,温度适宜,请回答下列问题:(1)某同学通过对实验结果分析得出只要对温室中植物进行补光就可以提高光合作用的结论,该结论正确吗?_______,理由是___________________________________________。
2020北京各区高三一模生物汇编---光合作用与呼吸作用海淀房山16.(11分)农民为了达到高产目的通常在水稻种植时使用氮肥,然而在生产上常常会出现随施氮量的增加而增产效果不显著的现象。
科研人员为了研究不同施氮量对Rubisco酶(参与碳(暗)反应的关键酶)及作物光合作用的影响,进行了相关实验研究。
请回答问题:(1)NO3-和NH4+是土壤中主要的氮素,可以逆浓度梯度通过的方式吸收进入植物根系运送到植物体各个部位,用以合成含氮物质,如光合作用过程中所需的等。
(2)科研人员研究高施氮量条件下Rubisco酶及碳反应速率变化,实验结果如图1所示,据图1分析,在高施氮量条件下,随着施氮量的增加,Rubisco酶含量,而碳反应速率无明显增长,推测Rubisco 酶催化碳反应的效率。
(3)科研人员研究发现,Rubisco酶是一种双功能酶,其作用过程如图2所示。
图中①代表的细胞结构是。
据图2分析,Rubisco酶作为双功能酶,一方面可以催化碳反应中的过程;另一方面可以催化C5与O2结合成,进而完成过氧化氢体内反应,最终在线粒体产生CO2并释放,此过程在生物学上称为光呼吸。
有人提出,光呼吸速率增强也是导致光合速率下降的原因之一,请结合以上材料阐明其理由。
门头沟17.(13分)紫花苜蓿是具有世界栽培意义的蛋白质含量高、营养全面的优质牧草,被誉为“牧草之王”。
公农1号是我国培育出的产量高、抗逆性强的紫花苜蓿品种。
科研人员在北京市海淀区的试验基地对当年播种且水肥适中、正处于分枝期的公农1号进行了光合作用的日变化观测。
请回答问题:(1)紫花苜蓿捕获光能的物质分布在______上,暗反应利用光反应产生的___和NADPH,在中将转化为三碳糖(三碳化合物),进而形成淀粉和蔗糖。
(2)科研人员选取3个晴天,测定7:30到17:30的时段内,影响光合作用的外部因素的变化,3天观测数据的平均值如下表。
数据显示,观测时段内,空气浓度在7:30时最高,推测原因是________。
应用1:密闭装置法典例1. 某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组,室温25℃下进行了一系列的实验,对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是()A. 若X溶液为CO2缓冲液并给予光照,液滴移动距离可表示净光合作用强度大小B. 若要测真光合强度,需另加设一装置遮光处理,X溶液为NaOH溶液C. 若X溶液为清水并给予光照,光合作用大于细胞呼吸时,液滴右移D. 若X溶液为清水并遮光处理,消耗的底物为脂肪时,液滴左移应用2:黑白瓶法典例2. 回答下列与生物的物质及能量代谢有关的问题:(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于_________,生产者的能量可以直接流向_______(答出2点即可)。
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。
若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。
据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内_____________;C与B的差值表示这段时间内_____________;A与B 的差值表示这段时间内_________。
应用3:半叶法测定光合速率和呼吸速率一、“实验法”测定光合速率和呼吸速率典例3. 某科研小组采用“半叶法”对某植物叶片的光合速率进行测定。
将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。
在适宜光照下照射6小时后,在A 、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为M A、M B,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/(dm2·h)。
(1)M A表示6小时后:叶片初始质量一呼吸作用有机物的消耗量;M B表示6小时后:+ -呼吸作用有机物的消耗量。
(2)若M=M B-M A,则M表示。
(3)真正光合速率(单位:mg/dm2·h)的计算方法是。
(4)本方法也可用于测定叶片的呼吸速率,写出实验设计思路:。
1.下图为探究绿色植物的相关生命活动过程的实验装置。
对图示装置的分析错误的是()A. 红色小液滴移动的距离表示装置内O2的变化量B. 若测呼吸速率,该装置应置于黑暗中,对照组的植物应换成死幼苗C. 若测光合速率,给予一定的光照,单位时间小液滴移动的距离可代表总光合速率D. 打开阀门并移除NaOH溶液后,此装置可用来验证水是光合作用原料2.如图甲曲线表示在温度为25℃(该温度是该作物光合作用的最适温度),水分和无机盐均适宜的条件下,温室内光照强度与作物光合速率的关系;图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置。
下列有关分析错误的是()二、对点增分集训A.图甲曲线中,当B<E<C时,限制作物增产的主要因素是CO2浓度B.图甲曲线中,当光照强度为B时,叶绿体吸收CO2的量等于a﹢bC.图乙装置中盛水玻璃柱的作用是吸收灯光的热量,避免光照对试管内水温的影响D.若该植物呼吸作用的最适温度为30℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到30℃,图甲曲线中a点上移、b点下移3.为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响,设计图甲所示实验装置若干(已知密闭小室内的CO2充足,光照不影响温度变化),在相同温度条件下进行实验,一段时间后测量每个小室中的气体释放量,绘制曲线如图乙。
下列叙述正确的是()A. 该实验中植物释放的气体是O2B. 当距离为C时,该植物叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率C. 当距离由C突然变为a时,短时间内叶绿体中C5的含量增加D. 当光源与密闭小室的距离小于a时,限制光合作用的主要因素是光照强度4.某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内,测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响(用容器内CO2的变化量表示),实验结果如下(“+”表示增加,“一”表示减少),下列有关叙述不正确的是()A. 在适宜光照下,30℃时光合速率等于呼吸速率B. 在黑暗情况下,叶肉细胞干重减少C. 光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度不同D. 在适宜光照下,25℃和35℃时积累的有机物速率相同5.科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。
图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。
下列有关分析错误的是()A.研磨叶片时需加入适量CaCO3,可防止叶绿素被降解B.图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是提供CO2C.若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉放氧速率将不断增大D.图2中若在20min后停止光照,则短时间内叶绿体中C3含量增加6.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7.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,一段时间后发现盆栽植物合成的葡萄糖中含有18O,则该过程中,18O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)。
________________________________________________________________。
8.某兴趣小组利用“半叶法”测定植物光合作用强度,具体方法步骤如下:①选取植株上若干生长良好、大小相同且左右对称的叶片,采用适当的方法处理叶柄,杀死韧皮部细胞;②将A侧用黑布遮光,B侧正常光照,如图所示;③在恒温条件下光照4h后,在A、B两侧的对称部位截取等面积S(单位面积:cm2)的叶片,烘干称重求平均值,记为m A、m B,(单位:mg)。
请回答:(1)实验中杀死叶柄韧皮部细胞的目的是_______。
(2)实验过程中,A、B两侧的叶肉细胞产生A TP的场所分别是___________、___________。
(3)该植物叶片的总光合速率可表示为___________。
(4)若要测定叶片的净光合速率,还需补充的实验操作是:___________。
测得的净光合速率可表示为___________。
(注:补充实验操作所测得的数据用字母X表示。
)9.在25℃、CO2浓度为0.10%等环境条件下,实验测得某植物幼苗光合作用与光照强度关系,结果如图甲所示。
请回答下列问题:(1)在其他条件不变的情况下,环境温度由25℃升高到30℃的过程中,D点逐渐左移,对这种变化的合理解释是温度升高,光合作用的__________降低,光饱和点下降。
(2)在温度等条件保持不变的情况下,CO2浓度若下降到0.03%,B点右移,对该现象最合理的解释是CO2浓度下降,_______________阶段减弱,故在光合作用强度达到与呼吸作用强度_________时所需要的光照强度相应增强。
(3)若在植物培养液中加入抑制暗反应的药物后,发现在同样的光照条件下释放氧气的速率会下降。
分析主要原因是________________的积累,使光反应速率减慢。
(4)要测得植物在温度为25℃、光照强度为D时的真正光合速率,根据图乙实验装置及必备的溶液(NaHCO3溶液、NaOH溶液)至少需要设计两组实验。
一组装置:放置NaOH溶液,将植物置于温度为25℃、________________条件下,测呼吸作用速率(氧气的吸收速率);另一组装置:放置同种生长状况相同的植物、NaHCO3溶液,并置于温度为___________℃、____________________的密闭环境中,测净光合速率(氧气的释放速率)。
参考答案一、“实验法”测定光合速率和呼吸速率典例1.【答案】C【解析】若X溶液为CO2缓冲液并给予光照,光合作用将吸收CO2释放O2导致液滴向右移动,液滴移动的距离是释放O2的原因,可表示净光合作用强度大小,A正确;若要测真光合强度,即光合作用的总量,就要明白真正的光合强度=净光合作用强度(释放的O2量)+呼吸消耗强度(吸收的O2量),X溶液为CO2缓冲液并给予光照,可表示净光合作用强度大小,那X溶液为NaOH溶液并遮光处理,在有氧呼吸中吸收的O2量等于产生的CO2量并被NaOH吸收,导致密闭小室中气体体积减小,液滴向左移动,可表示的是呼吸消耗强度,B正确;清水既不吸收和释放O2,也不吸收和释放CO2.X溶液为清水并给予光照,光合作用大于细胞呼吸时,呼吸作用产生的CO2全部被光合作用所用,光合作用产生的O2除满足呼吸作用所用外,又释放到细胞外,同时从细胞外吸收CO2,但是密闭小室中的CO2量有限,限制释放的O2量和吸收的CO2量相等,液滴不移动,C错误;若X溶液为清水并遮光处理,消耗的底物为脂肪时,由于脂肪中[H]含量比糖中高,有氧呼吸时消耗的O2量多,产生的CO2量相对减少,导致密闭小室中气体体积减小,液滴左移,D正确。
典例2.【答案】(1)太阳能初级消费者、分解者(2)生产者净光合作用的放氧量生产者光合作用的总放氧量生产者呼吸作用的耗氧量【解析】(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于生产者通过光合作用固定的太阳能。
生产者的能量可以直接随着初级消费者的摄食作用而流入初级消费者,也可以随残枝败叶流向分解者。
(2)依题意可知:甲、乙两瓶中只有生产者,A值表示甲、乙两瓶中水样的初始O2含量;甲瓶O2含量的变化反映的是呼吸作用耗氧量,因此B=A-呼吸作用耗氧量;乙瓶O2含量变化反映的是净光合作用放氧量,所以C=A+光合作用总放氧量-呼吸作用耗氧量。
综上分析,本实验中,C-A=光合作用总放氧量-呼吸作用耗氧量=净光合作用的放氧量,即C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量;C-B=光合作用总放氧量,即C与B的差值表示这段时间内生产者的光合作用的总放氧量;A-B=呼吸作用耗氧量,即A与B的差值表示这段时间内生产者的呼吸作用耗氧量。