- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
根据下列四图，得出的结论错误的是（ ）
A
图中a物质的形成场所是叶绿体的类囊体薄膜
B
如图表示在充足的二氧化碳条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系．当温度为30℃、光照强度小于12千勒克司时，限制该植株光合速度的主要因素是CO2浓度
C
如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系图，在a、b、c、d四浓度中，最适合该植物器官储藏的氧浓度是c
D
如图表示在适宜的条件下，一定时间内某无机离子从大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和在大麦幼根相应部位积累量的变化．只依据“幼根相应部位积累量”变化的曲线不能确定幼根20～60mm部位对该无机离子的吸收量
正确答案
解析
解：A、图甲中a物质形成于光反应阶段，故场所是叶绿体的类囊体薄膜，A正确；
B、图乙中表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系．在当温度为30℃、光照强度小于12千勒克司时，限制该植株光合速度的主要因素是光照强度，B错误；
C、由于c浓度时CO2释放量最少，即呼吸作用最弱，有机物的消耗最少．因此在a、b、c、d四浓度中，最适合该植物器官储藏的氧浓度是c，C正确；
D、据图丁分析可知，只依据“幼根相应部位积累量”变化的曲线不能确定幼根20～60mm部位对该无机离子的吸收量，D正确．
故选：B．
为研究高温对盛花期棉花植株光合速率的影响，研究者将A、B、C三个品系植株从30℃环境移入40℃环境培养，测得相关数据如图1．请分析回答：
（1）在高温环境下，三个品系光合速率均下降，原因可能有：
①高温破坏了______的结构，使______捕获（吸收）光能的效率下降，光反应受到抑制．
②高温下______，使叶片吸收的二氧化碳减少，碳反应受到抑制．
（2）三个品系中的______品系更适应高温条件，原因是______．
（3）在30℃时，测定三种品系光合速率变化情况如图2．在P点时，检测的是棉花叶片的______．当棉花植株产生的CO2量等于其同化的CO2量，该光照强度称为______．
正确答案
解：（1）绿色植物捕获光能的光合色素分布在类囊体薄膜上，高温环境下，类囊体薄膜被破坏，导致三种品系的光能捕获效率下降，光反应受到抑制．另一方面，由于高温导致三个品系气孔开放度下降，进入叶肉细胞的二氧化碳减少，暗反应受到抑制．
（2）从图1所示可知，三个品系中A品系蒸腾作用最强，散热最快，能降低高温对植物的影响，故A品系更适应高温条件．
（3）从图2所示曲线变化可知，随着光照强度增大，棉花光合速率也随之增大，当光照强度过高时，光合速率开始下降．P点光照强度为0，植物只进行细胞呼吸，则P点所对应的值表示细胞呼吸强度．当棉花植株产生的CO2量等于其同化的CO2量，该光照强度称为光补偿点．
故答案为：
（1）①类囊体 光合色素 ②气孔开放程度下降
（2）A 该品系在高温下蒸腾速率更显著，因而能更有效地散热，以降低高温对叶绿体结构和功能的影响
（3）呼吸强度 光补偿点
解析
解：（1）绿色植物捕获光能的光合色素分布在类囊体薄膜上，高温环境下，类囊体薄膜被破坏，导致三种品系的光能捕获效率下降，光反应受到抑制．另一方面，由于高温导致三个品系气孔开放度下降，进入叶肉细胞的二氧化碳减少，暗反应受到抑制．
（2）从图1所示可知，三个品系中A品系蒸腾作用最强，散热最快，能降低高温对植物的影响，故A品系更适应高温条件．
（3）从图2所示曲线变化可知，随着光照强度增大，棉花光合速率也随之增大，当光照强度过高时，光合速率开始下降．P点光照强度为0，植物只进行细胞呼吸，则P点所对应的值表示细胞呼吸强度．当棉花植株产生的CO2量等于其同化的CO2量，该光照强度称为光补偿点．
故答案为：
（1）①类囊体 光合色素 ②气孔开放程度下降
（2）A 该品系在高温下蒸腾速率更显著，因而能更有效地散热，以降低高温对叶绿体结构和功能的影响
（3）呼吸强度 光补偿点
图A是某地农民蔬菜大棚内一昼夜CO2浓度的变化情况；图B是某实验小组为测定某植物的光合作用强度而设计的实验装置．请回答：
（1）图A净光合作用量为零的点有______，该点时叶肉细胞产生的O2的扩散路径是______．若大棚蔬菜在24小时内有机物含量增加了，据图回答，判断的依据是______．
（2）若图B中乙装置是对照组，则其与甲装置的区别应为______．
（3）若测定植物的净光合作用强度，甲、乙两装置的烧杯中应加入溶液______（填“NaHCO3”或“NaOH”），一段时间后，甲装置中红墨水滴向______移动．而在测定植物的呼吸作用强度时甲装置中红墨水滴应向______移动．
（4）根据（3）中的实验结果分析：若实验进行1小时后，乙装置中红墨水滴向右移动了0.5cm，而甲装置在测定光合作用强度时移动了4.5cm，测定呼吸作用强度时移动了2.5cm，则在昼夜恒温的条件下，该植物的实际光合作用强度为______cm/小时；若给予适宜光照12小时，黑暗12小时，则一昼夜该植物体葡萄糖的积累量是______cm（用红墨水的移动距离表示）．
正确答案
解：（1）据图可知，图A中点D、G表示光合作用等于呼吸作用，根据净光合作用=总光合作用-呼吸作用，可知净光合作用量为零的点有D、G． 该点时光合作用产生的O2正好用于呼吸作用，则O2的扩散路径是从叶绿体到线粒体．图A中H点CO2浓度比A点低（或“大棚中CO2浓度降低”），因此大棚蔬菜在24小时内有机物含量增加了．
（2）若图B中乙装置是对照组，则其与甲装置的区别应为装置中放置死亡的植物．
（3）若测定植物的净光合作用强度，甲、乙两装置的烧杯中应加入溶液NaHCO3 ，维持两装置中CO2的稳定，一段时间后，甲装置中植物光合作用产生的O2多于呼吸作用消耗的O2，气体压强变大，红墨水滴向右移动．在测定植物的呼吸作用强度时，甲装置中植物呼吸作用消耗O2，气体压强变小，红墨水滴应向左移动．
（4）若实验进行1小时后，乙装置中红墨水滴向右移动了0.5cm，而甲装置在测定光合作用强度时移动了4.5cm，测定呼吸作用强度时移动了2.5cm，说明净光合速率向右移动了4cm，呼吸速率向左移动了3cm．根据实际光合作用=净光合作用+呼吸作用可知，该植物的实际光合作用强度为4+3=7cm/小时．若给予适宜光照12小时，黑暗12小时，则一昼夜该植物体葡萄糖的积累量是白天净光合作用量-黑夜呼吸作用消耗量=4×12-3×12=12cm．
故答案为：
（1）D、G 从叶绿体到线粒体 H点CO2浓度比A点低（或“大棚中CO2浓度降低”）
（2）装置中放置死亡的植物
（3）NaHCO3 右 左
（4）7 12
解析
解：（1）据图可知，图A中点D、G表示光合作用等于呼吸作用，根据净光合作用=总光合作用-呼吸作用，可知净光合作用量为零的点有D、G． 该点时光合作用产生的O2正好用于呼吸作用，则O2的扩散路径是从叶绿体到线粒体．图A中H点CO2浓度比A点低（或“大棚中CO2浓度降低”），因此大棚蔬菜在24小时内有机物含量增加了．
（2）若图B中乙装置是对照组，则其与甲装置的区别应为装置中放置死亡的植物．
（3）若测定植物的净光合作用强度，甲、乙两装置的烧杯中应加入溶液NaHCO3 ，维持两装置中CO2的稳定，一段时间后，甲装置中植物光合作用产生的O2多于呼吸作用消耗的O2，气体压强变大，红墨水滴向右移动．在测定植物的呼吸作用强度时，甲装置中植物呼吸作用消耗O2，气体压强变小，红墨水滴应向左移动．
（4）若实验进行1小时后，乙装置中红墨水滴向右移动了0.5cm，而甲装置在测定光合作用强度时移动了4.5cm，测定呼吸作用强度时移动了2.5cm，说明净光合速率向右移动了4cm，呼吸速率向左移动了3cm．根据实际光合作用=净光合作用+呼吸作用可知，该植物的实际光合作用强度为4+3=7cm/小时．若给予适宜光照12小时，黑暗12小时，则一昼夜该植物体葡萄糖的积累量是白天净光合作用量-黑夜呼吸作用消耗量=4×12-3×12=12cm．
故答案为：
（1）D、G 从叶绿体到线粒体 H点CO2浓度比A点低（或“大棚中CO2浓度降低”）
（2）装置中放置死亡的植物
（3）NaHCO3 右 左
（4）7 12
正确答案
解析
解：A、植物也进行光合作用，不仅仅是呼吸作用，A错误；
B、称取的是干重，不包括水分，B错误；
C、在上午10时到下午4时之间，植物光合作用强度大于呼吸作用强度，植物积累有机物，在10时的重量是x，在下午4时的植物的重量是y，所以两者的差值是光合作用中有机物的净积累量，C正确；
D、在这段时间还进行呼吸作用，D错误．
故选：C．
有多种方法可以测定植物的光合作用速率．请回答以下相关问题：
（1）在光照适宜、温度恒定的条件下，图甲的实验装置为密闭容器，图甲中的曲线为测量1h内该容器中CO2的变化量．图甲中A～B段，叶绿体内ADP含量最高的场所是______．导致A～B段曲线变化的主要原因是______．该绿色植物前30min实际光合作用的平均速率为______μL•L-1CO2/min．
（2）某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室（如图乙A所示；其中CO2缓冲液可以吸收和提供CO2，保证瓶中CO2恒定）．
①该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图乙B所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是______；影响A点变化的内因是______；装置中氧气浓度最高的时间是______点；图中装置刻度管中液滴移到最左点是在曲线中的______点．
②在实验过程中某段光照时间内，记录液滴的移动，获得以下数据：
该组实验数据是在B曲线的______段获得的．
正确答案
解：（1）光反应的场所是类囊体膜，消耗ADP产生ATP，暗反应的场所是叶绿体基质，消耗ATP产生ADP，所以，叶绿体内ADP含量最高的场所是叶绿体基质．A～B段容器中CO2逐渐被光合作用消耗，导致A～B段CO2浓度不断减降低．分析题图甲曲线可知，前30分钟净光合作用强度是（3620-220）÷30=113.3ppm/min，呼吸作用强度是（1200-220）÷30=32.7ppm/min，因此，该绿色植物前30分钟实际光合作用的平均速率为113.3+32.7=146ppm/min．
（2）①影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．图A是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度．装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的，只在有氧气释放，液滴就会右移．图B中G点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将消耗氧气，所以18（或G）点时储存氧气最多．装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的，只在氧气不断消耗的过程中液滴会左移．图B中C点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将释放氧气，所以8（或C）点时储存氧气最低点．
②表格中数据表明，氧气的产生速率在先减小后增大，在B曲线上所对应的区段是DEF或DF段．
故答案为：
（1）叶绿体基质 容器中CO2逐渐被光合作用消耗 146
（2）①光照强度、温度 酶的活性下降 18（或G） 8（或C）
②DEF或DF
解析
解：（1）光反应的场所是类囊体膜，消耗ADP产生ATP，暗反应的场所是叶绿体基质，消耗ATP产生ADP，所以，叶绿体内ADP含量最高的场所是叶绿体基质．A～B段容器中CO2逐渐被光合作用消耗，导致A～B段CO2浓度不断减降低．分析题图甲曲线可知，前30分钟净光合作用强度是（3620-220）÷30=113.3ppm/min，呼吸作用强度是（1200-220）÷30=32.7ppm/min，因此，该绿色植物前30分钟实际光合作用的平均速率为113.3+32.7=146ppm/min．
（2）①影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．图A是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度．装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的，只在有氧气释放，液滴就会右移．图B中G点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将消耗氧气，所以18（或G）点时储存氧气最多．装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的，只在氧气不断消耗的过程中液滴会左移．图B中C点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将释放氧气，所以8（或C）点时储存氧气最低点．
②表格中数据表明，氧气的产生速率在先减小后增大，在B曲线上所对应的区段是DEF或DF段．
故答案为：
（1）叶绿体基质 容器中CO2逐渐被光合作用消耗 146
（2）①光照强度、温度 酶的活性下降 18（或G） 8（或C）
②DEF或DF
光合作用过程中，能量的转移途径是（ ）
正确答案
解析
解：在光合作用的光反应过程中，位于类囊体薄膜上的色素能够吸收、传递、转换光能，可将光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；
在暗反应中，通过三碳化合物的还原，ATP中的活跃的化学能将转化成稳定的化学能储存在糖类（（CH2O））等有机物中．
因此光合作用过程中，能量的转移途径是光能→叶绿素→ATP→（CH2O）．
故选：A．
如图是绿色植物体内能量转换过程的示意图，请据图回答：
（1）图中表示暗反应过程的是______，其发生的场所为______
（2）图中呈现资料有一处错误为______
（3）图中ATP的结构简式可写为______，C过程产生的CO2是在______阶段形成的，C过程的反应式是：______．
正确答案
解：（1）图中的B图中有二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，所以图B属于暗反应；暗反应的场所为叶绿体基质．
（2）吸收光能的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，所以图中呈现资料有一处错误为图A中不应该是“叶绿素分子”，应该改为“叶绿素分子改为叶绿体中的色素”．
（3）图中ATP的结构简式可写为A-P～P～P；二氧化碳的产生是在有氧呼吸的第二阶段产生的；C表示有氧呼吸，过程的反应式是C6H12O6+6H2O+6O2
故答案为：
（1）B 叶绿体基质
（2）叶绿素分子改为叶绿体中的色素
（3）A-P～P～P 有氧呼吸第二 C6H12O6+6H2O+6O2
解析
解：（1）图中的B图中有二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，所以图B属于暗反应；暗反应的场所为叶绿体基质．
（2）吸收光能的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，所以图中呈现资料有一处错误为图A中不应该是“叶绿素分子”，应该改为“叶绿素分子改为叶绿体中的色素”．
（3）图中ATP的结构简式可写为A-P～P～P；二氧化碳的产生是在有氧呼吸的第二阶段产生的；C表示有氧呼吸，过程的反应式是C6H12O6+6H2O+6O2
故答案为：
（1）B 叶绿体基质
（2）叶绿素分子改为叶绿体中的色素
（3）A-P～P～P 有氧呼吸第二 C6H12O6+6H2O+6O2
正确答案
解析
解：由表中的数据可以看出，光照的颜色不同，排出水的滴数不同，说明释放出的气体量不同，所以该小组研究的问题是不同颜色的光对植物光合作用的影响，植物在进行光合作用的同时同时还进行呼吸作用，释放出的氧气就是呼吸作用消耗后剩余下的，所以单位时间内排出的水滴可以粗略的看成某种色光下该植物的净光合速率．
故选：B．
回答下列有关光合作用的问题．
草莓是上海的一种重要经济作物之一，对其光合作用和呼吸作用进行研究，可以指导草莓的生产．图1是某研究小组以草莓为材料所做相关实验的结果；图2表示草莓不同生长发育期光合作用合成量与光照强度之间的关系；图3表示温度对草莓光合作用和呼吸作用的影响（以测定的产氧和耗氧速率为指标）．
（1）图1中，Q点和P点相比，限制草莓单株光合强度的主要外界因素有______等．图2曲线Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中______反应的不同，如果Z因素代表草莓的生长发育期，则代表幼苗期的曲线是图2中的______．
（2）由图3可知，适合草莓生长的最适温度是______．M点条件下，每平方米光合作用同化CO2的量为______g•m-2•s-1．
气孔是CO2等气体进出叶片的通道，气孔导度表示单位时间内进入叶片表面单位面积的CO2相对量，能反映气孔张开的程度．研究小组探究了草莓（植物A）和另一种植物B在一天中气孔导度的变化，结果见下表．
（3）据表分析可知，一天中植物A和植物B吸收CO2的差异主要是______．沙漠植物的气孔导度变化更接近于植物______．
（4）图4表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程．凌晨3：00时，①②③④四种生理过程中，植物A和植物B都能完成的是______，产生ATP的是______．
正确答案
光照和CO2
光反应和暗
Z3
35℃
0.088
植物A主要在夜间吸收CO2，植物B主要在白天吸收CO2
A
①②
①②
解析
解：（1）根据图1可知，随着种植密度增加，植株之间相互遮挡通风透光较差，Q点限制草莓单株光合强度的主要外界因素主要是二氧化碳浓度浓度和光照强度．图2曲线Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中光反应与暗反应的不同，如果Z因素代表草莓的生长发育期，则代表幼苗期的光合作用有机物的合成量较低，曲线是图2中的Z3．
（2）据图3分析，35℃产氧速率最大，即净光合速率最大，最适合草莓生长．M点条件下，两曲线相交，即净光合速率是呼吸速率的2倍，根据光合作用的反应式可以计算每平方米光合作用同化CO2的量为0.088g•m-2•s-1．
（3）据表分析可知，一天中植物A和植物B吸收CO2的差异主要是植物A主要在夜间吸收CO2，植物B主要在白天吸收CO2（或吸收的时间不同）．沙漠中严重缺水，植物的气孔导度变化更接近于植物A．
（4）据图4分析①表示有氧呼吸第一阶段，②表示有氧呼吸第二阶段，③表示暗反应阶段C3的还原，④表示暗反应阶段CO2的固定．凌晨3：00 时，植物A和植物B都能进行有氧呼吸，因此植物A和植物B都能完成的有①②，有氧呼吸的第一和第二阶段都能产生ATP，而暗反应中C3的还原要消耗ATP，因此产生ATP 的是①②．
故答案为：
（1）光照和CO2 光反应和暗 Z3
（2）35℃0.088
（3）植物A主要在夜间吸收CO2，植物B主要在白天吸收CO2（或吸收CO2的时间不同） A（或草莓）
（4）①②①②
光合作用的过程分为两个阶段，这两个阶段一直被称为“光反应”和“暗反应”，但是，这两个名词逐渐被“光反应”和“碳反应”所取代．下列关于光合作用的叙述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、光合作用必须有光和色素的参与，但是不一定需要叶绿体的参与，如蓝藻能进行光合作用，A正确；
B、在同等条件下，阳生植物的光合作用强度不一定比阴生植物的光合作用强度高，B正确；
C、如果给光照较弱环境生长的植物突然适当增强光照，光反应产生的[H]和ATP增多，被还原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将减少，C5的含量将增加，C正确；
D、“暗反应”被称为“碳反应”是因为“暗反应”阶段完成CO2的固定和还原，暗反应不需要光照，D错误．
故选：D．
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