2019届高三生物小专题强化训练2

2019届高三生物小专题强化训练（2）

（光合作用与呼吸作用）

1．图甲表示在不同温度条件下CO2浓度对某植物净光合速率的影响；图乙表示将该种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下，叶肉细胞中C5的相对含量随细胞间隙CO2的相对浓度的变化曲线。请回答下列问题：

(1)据图甲可知，当CO2浓度分别为600 μmol/L和1 200 μmol/L时，更有利于该植物生长的温度分别是_____。当CO2浓度为200 μmol/L 时，28 ℃条件下该植物净光合速率明显低于20 ℃和15 ℃，原因可能是______________。

(2)CO2在RuBP羧化酶作用下与C5结合生成C3，据图乙分析，A→B的变化是由于叶肉细胞吸收CO2速率______(填“增加”“降低”或“不变”)，在此阶段暗反应消耗ATP的速率________，B→C保持稳定的内因是受到_______限制。

(3)研究发现，绿色植物中RuBP羧化酶具有双重活性，催化如图丙所示的两个方向的反应，反应的相对速率取决于O2和CO2的相对浓度。

叶绿体中，在RuBP羧化酶催化下C5与______________反应，形成的______________进入线粒体放出CO2，称之为光呼吸。光合产物1/3以上要消耗在光呼吸底物上，据此推测，CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是___________。

答案(1)20 ℃、28 ℃实际(总)光合速率都不高，而28 ℃时的呼吸速率很强(2)增加增加RuBP羧化酶数量(浓度)(3)O2 C2(或二碳化合物) 高浓度CO2可减少光呼吸

解析(1)据图甲可知，当CO2浓度分别为600 μmol/L和1 200 μmol/L 时，更有利于该植物生长的温度分别是20 ℃、28 ℃。当CO2浓度为200 μmol/L时，各温度下实际(总)光合速率都不高，但与20 ℃和15 ℃相比，28 ℃时的呼吸速率最强，所以28 ℃条件下该植物净光合速率明显低于20 ℃和15 ℃。(2)据图乙分析，A→B过程中，随细胞间隙CO2的相对浓度升高，CO2在RuBP羧化酶作用下与C5结合生成C3消耗的C5增多，导致叶肉细胞中C5的相对含量下降。随着叶肉细胞中C3产生，用于还原C3消耗ATP的速率增加。B→C阶段，由于RuBP 羧化酶数量有限，CO2与C5结合生成C3的速率不再增加。(3)据图丙可知，在叶绿体中，在RuBP羧化酶催化下C5与O2反应，形成的C2进入线粒体，通过光呼吸放出CO2。根据化学平衡原理可知，高浓度的CO2可抑制光呼吸；同时，在RuBP羧化酶催化下CO2可与C5反应生成C3酸，并通过一系列反应生成光合产物。因而，CO2浓度倍增可以抑制光

呼吸，减少光呼吸消耗光合产物，同时增加光合产物的生成，使光合产物的积累增加。

2．为了解红松光合特性，研究人员对某良种基地的红松进行光合指标日变化的相关测定，结果如图。请回答下列问题：

(1)影响红松净光合速率日变化的主要环境因素有_______。

(2)在6时，红松叶肉细胞中合成ATP的细胞器有_________。红松体内一昼夜中有机物积累最多的时间是______。

(3)结合图1、图2分析，11～13时段红松净光合速率发生变化的主要原因是________________，在此时间段，叶绿体中C5的含量变化趋势是________________。

(4)从图3可知，胞间CO2浓度在12～16时段基本没有变化，这是因为__。17时后胞间CO2浓度迅速上升，主要原因是___。

(5)在某些农作物栽培过程中，中午时段也会出现与红松相似的现象。为缓解此现象，可采取的措施有_________。

答案(1)光照强度、温度、CO2浓度等(2)线粒体和叶绿体18时(3)叶片气孔导度降低增加(4)从环境中吸收的CO2量与叶肉细胞

吸收的CO2量基本相等呼吸速率大于光合速率(光照减弱，光合速率下降) (5)适当补充水分、适当遮荫、补充CO2等

解析(1)影响光合作用的因素是多方面的，有内因和外因两方面，内因有叶绿体中色素的含量、酶的活性等，外因即外界环境因素，主要有光照强度、温度、CO2浓度等。(2)据图可知，在6时，红松的净光合速率为0，即光合作用速率等于细胞呼吸速率，此时红松叶肉细胞中合成ATP的细胞器有线粒体和叶绿体。据图可知，18时净光合速率为0,18时以后不积累有机物反而会消耗有机物，因此红松体内一昼夜中有机物积累最多的时间是18时。(3)据图1和图2可知，气孔导度与净光合速率变化一致，据图2可知，11～13时段气孔导度降低，导致净光合速率降低。在此时间段内气孔导度降低，导致CO2的供应减少，影响光合作用暗反应中CO2的固定。CO2的固定过程受阻，但光反应仍正常进行，引起细胞中C3含量相对下降，C5含量相对增多。(4)从图3可知，胞间CO2浓度在12～16时段基本没有变化，这是因为从环境中吸收的CO2量与叶肉细胞吸收的CO2量基本相等，17时后胞间CO2浓度迅速上升，主要原因是呼吸速率大于光合速率(光照减弱，光合速率下降)，导致释放到细胞外的CO2增多，进而导致胞间CO2浓度迅速上升。(5)在某些农作物栽培过程中，中午时段也会出现与红松相似的现象，即中午温度过高，为了防止大量水分通过蒸腾作用散失，植物的气孔关闭，导致光合作用减弱。为缓解此现象，可采取的措施有：适当补充水分、适当遮荫、补充CO2等，这样会提高光合作用的强度。

3．晴朗夏季的中午，强光直射会直接影响作物的生长。科研人员利用番茄探究人工遮荫对其不同生长发育阶段光合作用的影响。不同生长发育阶段遮荫8天对番茄叶片胞间CO2浓度和气孔导度的影响如表所示，不同生长发育阶段遮荫8天对番茄叶片净光合速率的影响如图所示。请回答下列问题：

(1)夏季中午，番茄易出现光合午休现象。从光合作用生理过程来看，与________阶段的_______(填生理过程名称)有直接关系。

(2)据表可知，________遮荫条件下的气孔导度增加最显著，________遮荫条件下的胞间CO2浓度增加最显著。据图分析可知，可显著提高