2020屆高三生物 精準培優(yōu)專練七 分析光合作用的相關曲線（含解析）

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1、分析光合作用的相關曲線 一、“對比法”分析光合作用的相關曲線 應用1：分析光合速率變化曲線 典例1．某農學院通過實驗研究了某綠色植物的光合速率與光照強度、溫度的關系，結果如圖所示，下列說法正確的是（） A．該實驗的自變量和因變量依次為光照強度、光合速率 B．圖中a點條件下，該植物的葉肉細胞產(chǎn)生ATP的場所是葉綠體和線粒體 C．該綠色植物進行光合作用的最適溫度約是30度 D．圖中b點對應的凈光合速率不一定等于c點對應的凈光合速率的2倍 應用2：分析物質含量變化曲線 典例2．將甲乙兩種植物分別置于密閉透明的玻璃罩內，在相同且適宜的條件下進行實驗，測定玻璃罩內CO2的含

2、量，結果如下。下列說法正確的是（） A．0 ~ 25min期間，甲乙植物的光合作用逐漸增強 B．30 ~ 45min期間，甲乙植物均停止光合作用 C．0 ~ 45min期間，甲乙植物體內有機物的量逐漸減少 D．乙植物光合作用固定CO2的能力比甲植物的強 二、對點增分集訓 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濃度隨時間變化的曲線如圖。據(jù)圖分析錯誤的是（） A．0～15min凈光合速率不變 B．0～15min光照強度小于15～20min C．15～20min光合速率與呼吸速率相等 D．若20min后停止光照，則短時間內

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驗材料，研究不同條件下細胞光合作用速率和呼吸作用速率關系，并繪制了如下四幅圖。其中圖中“A”點不能表示光合作用速率與細胞呼吸速率相等的是（） A B C D 3．如圖是小麥種子萌發(fā)形成幼苗后的生長情況。下列相關說法正確的是（） A．白光條件下的幼苗體內有機物的量一直在增加 B．10 d后白光下的幼苗體內產(chǎn)生ADP的場所有線粒體 C．前10 d光照對幼苗的生長有促進作用 D．該實驗探究的可能是有無光照對幼苗生長的影響 4

4、．如圖表示光照強度對陽生植物和陰生植物CO2吸收量的影響。下列說法錯誤的是(　　) A．圖中甲、乙植物分別代表陽生植物、陰生植物 B．圖中e點時，甲植物凈光合強度比乙植物凈光合強度大 C．圖中d點，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點將向右移動 5．植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫）變化趨勢如圖所示，錯誤的是（） A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自于太陽能 B．葉溫為35℃時，甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強度的差值均為0 C．葉溫為25℃時，植物甲的光合與呼吸作用強度的差值不同于植物乙的 D．葉溫在3

5、6-?50℃時，植物甲的凈光合速率比植物乙的高 6．下圖是溫度對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℃時蔬菜的凈光合速率大于零 C．光照越強，該蔬菜新品種的凈光合速率越大，產(chǎn)量越高 D．溫室栽培該蔬菜時溫度最好控制在25～30℃ 7．研究人員測得某植物在不同溫度時，向空氣中釋放O2的速率(相同光照強度下)和 細胞呼吸消耗的O2速率，結果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}： （1）溫度主要通過影響相關酶的活性影響光合作用和呼吸作用速率，與光合作用

6、有關的酶分布在葉綠體的__________。進行細胞呼吸時，在相關酶的作用下氧氣和還原型輔酶____(選填“1”或“Ⅱ”)結合生成水。 （2）在B、D兩點所對應的溫度條件下，光合作用產(chǎn)生的有機物量是呼吸作用消耗的有機物量的____________倍。 （3）C點所對應的溫度_____________________ (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、三七幼苗進行溫室沙培，測定兩植物O2吸收量隨光照強度的變化，結果如圖所示。假設兩種植物呼吸速率不變

7、。據(jù)圖回答下列問題： （1）從曲線可以看出：光照強度大于C之后，影響三七光合速率的主要環(huán)境因素為______。對于云南松來說，當光照強度長期保持在B點左右時，葉肉細胞中色素的相對含量有所升高，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）減少限制了暗反應。D點時，三七和云南松通過光合作用制造有機物的速率是否相等? __________（填“是”或“否”），理由是___________________________________________。 （2）某同學分析曲線后認為，當光照強度為C時，若光照時間及葉面積均相同，理論上，隨季節(jié)變化，三七在一天內

8、積累的有機物量可能會超過云南松，其理由是________ ____________。 9．為研究供氮水平對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)一段時間后，分別測定各組馬尾松幼苗針葉的相關指標，結果如圖所示。請回答下列問題： 注：羧化酶能催化CO2的固定;氣孔導度指的是氣孔張開的程度。 （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，其中前者能吸收和轉化光能。 （2）該實驗的因變量有______。若設置培養(yǎng)液中氮素濃度為零的組別，則該組不能稱為對照組，理由是_________

9、____。 （3）該實驗中，培養(yǎng)液中氮素濃度在1mmol/L條件下，馬尾松幼苗的葉肉細胞中，葉綠體在光反應階段產(chǎn)生的O2的去路有_____________。 （4）根據(jù)實驗結果推測，當培養(yǎng)液中氮素濃度大于8mmol/L以后，馬尾松幼苗葉肉細胞間CO2濃度會變大，原因是____________。 參考答案 一、“對比法”分析光合作用的相關曲線 典例1．【答案】D 【解析】該實驗研究光照強度、溫度對光合速率的影響，實驗的自變量為光照強度和溫度，因變量為光合速率，A項錯誤；圖中a點對應條件下，光合作用和呼吸作用同時進行，該綠色植

10、物的葉肉細胞內產(chǎn)生ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體，B項錯誤；不能判定出該植物進行光合作用的最適溫度，C項錯誤；由于不同溫度下呼吸速率不同，圖中b點對應條件下的凈光合速率與c點對應條件下的凈光合速率的2倍之間的大小關系不能確定，D項正確。 典例2．【答案】D 【解析】0 ~ 25min期間，容器內甲和乙兩種植物每5min內的CO2減少量逐漸減小，說明甲乙植物的光合作用逐漸減弱，A錯誤；30~45min期間，密閉容器內的CO2濃度不變時，甲乙兩植物的光合作用強度等于呼吸作用強度，B錯誤；0 ~ 45min期間，25min之前甲乙植物光合作用強度大于呼吸作用強度，25min之后光合作用

11、強度等于呼吸作用強度，體內有機物的量先積累后保持不變，C錯誤；如圖所示，乙植物最終的CO2濃度低于甲植物，說明乙植物比甲植物固定CO2的能力強，D正確。 二、對點增分集訓 1.【答案】B 【解析】0～15min，該容器中O2濃度隨時間的遞增而逐漸增大，說明凈光合速率逐漸增大，A錯誤；0～15min，該容器中O2濃度隨時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錯誤，C正確；若20min后停止光照，則光反應停止，H2O在光下分解產(chǎn)生[H]和O2的反應停止，因此短時間內

12、葉綠體中O2的含量降低，D正確。 2.【答案】D 【解析】A圖中，A點二氧化碳的吸收量為0，說明此時的光合作用速率等于呼吸作用速率，A正確；B圖中A點后二氧化碳的含量降低，說明光合作用速率大于呼吸作用速率，故A點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)圖中的曲線的含義可知，A點代表光合作用速率等于呼吸作用速率，C正確；D圖中A點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，此時光合作用速率大于呼吸作用速 率，D錯誤。 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，只進行細胞呼吸消耗有機物， A項錯誤；10 d后白光下的幼

13、苗體內產(chǎn)生ADP的場所，應該有葉綠體，因為在葉綠體基質內，ATP中的能量轉化為有機物中的能量，所以會產(chǎn)產(chǎn)生ADP，而線粒體內是利用ADP產(chǎn)生ATP，B項錯誤；前10天黑暗下幼苗長度長于白光下，推測前10天光照對幼苗的生長有抑制作用，C項錯誤；自變量為黑暗和白光，因變量為幼苗長度，故探究的可能是有無光照對幼苗生長的影響，D項正確。 4.【答案】B 【解析】據(jù)圖分析，甲的光補償點和光飽和點高于乙，故甲是陽生植物，乙是陰生植物，A正確；e點時甲、乙曲線相交，甲植物凈光合強度等于乙植物凈光合強度，B錯誤；C、d點乙已經(jīng)達到光飽和點，限制乙增產(chǎn)的外界因素不再是自變量光照強度，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，葉綠素會合成不足，則光補償點b1點將向右移動，D正確。 5. 【答案】B 【解析】植物光合作用的最終能量來源與太陽能，A正確；葉溫為35℃時，甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強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錯誤；葉溫為25℃時，植物甲的光合與呼吸作用強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，植物甲的凈光合速率曲線比植物乙的曲線高，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項合理；陰影部分表示的是5～35℃時蔬菜的凈光合速率大于零，B項合理；此圖中沒有光合作用強度和光照強度的關系，不能說明光照越強，該蔬菜新品種的凈光合速率越大，產(chǎn)量越高，C項不合理；當光合作用與呼吸作用差值較大時最有利于該蔬菜增產(chǎn)，由圖可知溫度應在25～30℃，D合理。 7.【答案】（1）類囊體薄膜上和基質Ⅰ （2）2 （3）小于 CD段隨溫度升高細胞呼吸速率加快，而凈光合速率不變，說明該植物的總 光合速率隨溫度升高而加快，所以C點所對應的溫度應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囊體薄膜

16、上和葉綠體基質中；細胞呼吸中在線粒體內膜上的相關呼吸酶的作用下氧氣與還原型輔酶Ⅰ結合生成水。（2）B、D兩點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，故這兩點所對應的溫度條件下，光合作用產(chǎn)生的有機物量是呼吸作用消耗的有機物量的2倍。（3）由于CD段隨溫度升高細胞呼吸速率加快，而凈光合速率不變，說明該植物的總光合速率隨溫度升高而加快，所以C點所對應的溫度應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，故云南松真實光合(制造葡萄糖的)速率大于三七 （2）光照強度為C時，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，光照時間較短時，三七在一天內有機物積累量可能超過云南松 【解析】（1）從曲線可以看出：光照強度大于C之后，隨著光照的增加，三七光合速率不再增加，說明光照已飽和，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)境因素應該為其他因素，比如溫度和CO2濃度，這兩個都會影響光合作用，且題干中并沒有說明它們是否適宜或充足。對于云南松來說，B點為云南松的光補償點，當光照強度長期保持在B點左右時，光照強度不足，光反應產(chǎn)生的[H]和ATP不足，限制了暗反應， C3的最大消耗速率降低。D點時，三七和云南松凈光合速率相等，但云南松呼

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

19、綠體的類囊體膜上；（2）該實驗在研究氮素濃度對凈光合速率、葉綠素含量、氣孔導度、羧化酶含量的影響，凈光合速率、葉綠素含量、氣孔導度、羧化酶含量 都是因變量。（3）該實驗中，培養(yǎng)液中氮素濃度在1mmol/L條件下，馬尾松幼苗葉肉細胞中，葉綠體在光反應階段產(chǎn)生的O2，只有一部分能擴散到該細胞的線粒體中被迫消耗掉，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)實驗結果推測，當培養(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，但氣孔導度不變，即胞間CO2濃度來源不變。所以原因應為去路減小，即羧化酶含量減少，CO2消耗速率降低。 9