课时作业14　光合作用与细胞呼吸的关系

基础巩固

1．(2019·山东枣庄质量检测)如图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用合成量随着光照强度的变化曲线，若在B点时改变某种条件，结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是(　　)

A．适当提高温度　　　　　B．增大光强度

C．适当增加CO2浓度    D．增加酶的数量

解析：分析题意可知，题图是在最适温度下获得的，因此提高温度会降低酶活性，从而降低光合作用强度，A错误；题图曲线上的B为光饱和点，此时限制光合作用强度的因素不再是光照强度，B错误；适当增加CO2浓度可提高光合作用强度，C正确；酶能降低反应的活化能，从而提高反应速率，但不能提高光合作用合成量，D错误。

答案：C

2．(2019·宁夏育才中学月考)如图为桑叶光合速率随土壤水分减少的日变化曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、8、15天测得的数据。若光照强度的日变化相同，则据图判断不正确的是    (　　)

A．在水分充足时桑叶没有出现“午休”现象

B．曲线Ⅱ双峰形成与光照强度的变化有关

C．导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是土壤含水量

D．适时进行灌溉可以缓解桑叶“午休”程度

解析：分析曲线图可知，在水分充足时桑叶没有出现“午休”现象，故适时进行灌溉可以缓解桑叶“午休”现象，A、D项正确；据图分析可知，曲线Ⅱ双峰形成与光照强度的变化有关，B项正确；导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是光照强度的变化，C项错误。

答案：C

3．(2019·黑龙江哈尔滨三中模拟)玉米与其他植物间行种植称为间作，单独种植玉米称为单作。玉米与大豆间作可增产(已知玉米株高大于大豆)。如图是玉米与大豆间作和玉米单作在不同光照强度下测得的叶片吸收CO2的速率(假设间作与单作农作物间的株距、行距均相同)。下列说法正确的是(　　)

A．光照强度为a，玉米叶肉细胞中没有还原氢生成

B．光照强度为b，影响两曲线的主要因素是CO2的浓度

C．光照强度为c，单作时玉米固定CO2的速率为10 μ mol·m－2·s－1

D．实验表明，超过一定光照强度，间作时玉米能更有效地利用光能来增加产量

解析：由题图可知，a点表示光补偿点，此时光合作用速率＝呼吸作用速率，可以生成[H]，A错误；光照强度为b时，两曲线处于上升段，影响两曲线的主要因素是光照强度，B错误；光照强度为c，单作时玉米固定CO2的速率为15 μ mol·m－2·s－1，C错误；据图分析，超过一定光照强度，间作时玉米光饱和点更大，能更有效地利用光能来增加产量，D正确。

答案：D

4．(2019·江苏溧水高级中学质量检测)如图是在不同温度条件下测得的光合作用速率与光照强度之间的关系曲线，下列叙述正确的是   (　　)

A．当温度一定时，光合速率随光照强度的增加而增加

B．当光照强度一定时，光合速率随温度升高而增加

C．当光照强度大于Q时，温度是限制光合速率的非生物因素

D．当光照强度小于P时，温度是限制光合速率的非生物因素

解析：分析题图可知，当温度一定时，光合速率随光照强度的增加而增加，达到一定光照强度后光合速率不再增加，A错误；温度是通过影响酶的活性影响光合作用速率的，而酶都有一个最适温度，在一定范围内，光合速率随温度升高而增加，超过一定范围，则随温度升高而减弱，B错误；当光照强度大于Q时，光合速率不再随光照强度的增加而增加，此时的限制因素是温度，C正确；当光照强度小于P时，光照强度是限制光合速率的非生物因素，D错误。

答案：C

5．(2019·河北石家庄模拟)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述．正确的是    (　　)

A．光合作用和细胞呼吸的第一阶段都有丙酮酸的产生

B．光合作用产生的ATP有一部分用于细胞呼吸

C．光合作用进行的同时不一定都伴随着细胞呼吸的进行

D．光合作用和细胞呼吸都有水的参与

解析：光合作用不产生丙酮酸，A错误；光合作用光反应产生的ATP，只能用于暗反应中C3的还原，B错误；光合作用进行的同时一定都伴随着细胞呼吸的进行，C错误；光合作用的光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体薄膜，物质变化是发生水的光解，有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸与水反应，产生二氧化碳和还原性氢，都有水的参与，D正确。

答案：D

6．(2019·吉林长春十一中模拟)在其他条件适宜的情况下，以CO2的吸收量与释放量为指标在光照和黑暗条件下进行光合作用实验的结果如表所示：

下列对该表数据的分析，正确的是   (　　)

A．该表数据表明5℃至25℃随温度逐渐升高，光合作用强度逐渐增强，当超过25℃之后光合作用强度逐渐减弱

B．每天光照与黑暗时间相等，在恒温条件下，20℃时该植物积累的有机物最多

C．昼夜不停地光照，该植物生长的最适温度为25℃

D．每天光照与黑暗时间相等，在恒温条件下，30℃与5℃条件下积累的有机物不等

解析：表中光照下吸收CO2量表示净光合速率，黑暗中释放CO2量表示呼吸作用强度。5℃至25℃随温度逐渐升高，光合作用强度逐渐增强，当超过25℃之后至30℃光合作用强度仍会增强，A错误；每天光照与黑暗时间相等，在恒温条件下，植物积累的有机物最多的温度应该为净光合作用与呼吸作用速率的差值最大时，即25℃时植物积累的有机物最多，B错误；昼夜不停地光照，该植物生长的最适温度为净光合作用速率最大时的温度，故最适温度为25℃，C正确；每天光照与黑暗时间相等，在恒温条件下，30℃时该植物积累的有机物的相对值是0.5×12＝6，5℃时该植物积累的有机物的相对值是0.5×12＝6，所以两种温度下积累的有机物相等，D错误。

答案：C

能力创新

7．(2018年高考·浙江卷)各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株，分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3，24h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素)，测得未胁迫和胁迫8h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是(　　)

A．寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[H]的传递

B．寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体的基质

C．转Z基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用

D．喷施NaHSO3促进光合作用．且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降

解析：已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体内膜上[H]的传递，A错误；ATP产生于光合作用中的光反应，寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿素中的类囊体薄膜，B错误；对比分析(W＋H2O)与(T＋H2O)的实验结果可知，转Z基因提高光合作用的效率，对比分析(W＋寡霉素)与(T＋寡霉素)的实验结果可知，转Z基因可以减缓增加寡霉素对光合速率的抑制作用，C错误；对比分析(W＋H2O)、(W＋寡霉素)与(W＋NaHSO3)的实验结果可知，喷施NaHSO3能够促进光合作用，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降，D正确。

答案：D

8．苦丁茶树的树叶可加工成苦丁茶。科研人员采用人工遮荫的方法，探究遮荫强度对苦丁茶树叶片生长及光合作用的影响，结果如下表。下列说法中正确的是(　　)

A.分析表中第4、7行实验数据可知，叶片中叶绿素总量越高，其光合速率越弱

B．适当遮荫处理，可提高苦丁茶的产量及品质

C．分析表中1、5行实验数据可知，光照强度减弱会加剧叶绿素a的分解

D．综合分析表中数据可知，光照强度不影响苦丁茶树的有氧呼吸速率

解析：仅分析表中第4、7行实验数据便得出“叶绿素总量越高，其光合速率越弱”的实验结论是不正确的，因为光合速率的下降还受遮荫程度(光照强度)的影响，A错误。表中数据显示，适当遮荫(如40%遮荫)后，苦丁茶树叶片的厚度、叶面积、叶绿素总量均大于对照组，所以适当遮荫可提高苦丁茶的产量及品质，B正确。第1、5行实验数据仅显示随着遮荫强度的增加，叶绿素a/b的值逐渐减小，并不能说明叶绿素a分解(第4行数据显示叶绿素总量在增加)，可能是叶绿素b的增加速率大于叶绿素a的增加速率所致，C错误。第6、7行数据分别为净光合速率和总光合速率对应值，二者的差值即有氧呼吸速率，计算可知四组对应的有氧呼吸速率分别为0.91、0.8、0.69、0.48，从逐渐降低的趋势可以推测，光照强度可能通过影响温度进而影响苦丁茶树的有氧呼吸速率，D错误。

答案：B

9．(2019·唐山一模)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图所示。则有关叙述错误的是(　　)

A．25℃时该植物积累有机物最快

B．在0—30℃范围内，温度对光合作用有关酶的影响更大

C．45℃时叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率

D．春季大棚栽培该植物白天适当提高温度可提高产量

解析：据题图分析，25℃时总光合作用与呼吸作用的差值最大，代表此时的净光合作用最大，积累的有机物最多，A正确；在0—30℃范围内，该植物的总光合作用增加的频率都是高于呼吸作用的，因此温度对光合作用有关酶的影响更大，B正确；45℃时两条曲线相交，说明该植物的总光合速率等于呼吸速率，而植物的所有细胞都可以进行呼吸作用，只有叶肉细胞等可以进行光合作用，因此此时叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，C错误；据题图分析可知，春季大棚栽培该植物白天适当提高温度，光合作用增加的幅度大于呼吸作用，有利于提高产量，D正确。

答案：C

10．(2019·定州中学二练)如图是植物叶肉细胞内发生的生理过程，下列叙述正确的是(　　)

A．植物叶肉细胞的叶绿体和线粒体中均可产生ATP和[H]

B．光合作用与呼吸作用产生的ATP，均可用于对矿质元素的吸收等生命活动

C．光合作用在叶绿体内进行，有氧呼吸在线粒体中进行

D．线粒体中产生的CO2进入叶绿体内参与光合作用至少穿过6层膜结构

解析：植物叶肉细胞的叶绿体中发生光反应，可以产生ATP和[H]；线粒体中发生的有氧呼吸的第二阶段也可以产生ATP和[H]；光合作用光反应阶段产生的ATP只能用于暗反应，不能用于其他生命活动；光合作用在叶绿体内进行，有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行；线粒体中产生的CO2进入同一个细胞的叶绿体内参与光合作用，至少通过4层膜结构，分别是线粒体内膜、外膜，叶绿体外膜、内膜。

答案：A

11．(2019·吉林模拟)将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究其在10 ℃、20 ℃的温度条件下，分别置于5 klx、10 klx光照和黑暗条件下的光合作用强度和细胞呼吸强度，结果如下图。据图所作的推测中，正确的是(　　)

A．该叶片在20 ℃、10 klx的光照下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25 mg

B．该叶片在5 klx光照下，10 ℃时积累的有机物比20 ℃时少

C．该叶片在10 ℃、5 klx的光照下，每小时光合作用所产生的氧气量是3 mg

D．通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比

解析：叶片在20 ℃、10 klx时，每小时光合作用固定的CO2量是(10＋2)/2×(44/32)＝8.25 mg，A项正确；在5 klx光照强度下，10 ℃时积累的有机物比20 ℃时的多，B项错误；在10 ℃、5 klx的光照强度下每小时光合作用所产生的O2量是(6＋1)/2＝3.5 mg，C项错误；净光合速率与植物细胞的呼吸速率和真正光合速率有关，仅就题图中曲线而言，不能得出净光合速率与温度和光照强度的关系，D项错误。

答案：A

12．(2019·河南新乡模拟)某实验小组在不同的湿度条件下测定了黄瓜叶片的净光合作用速率和气孔导度，结果如图1所示。在湿度为40%时黄瓜叶片的净光合作用速率和光照强度的关系如图2所示。请回答下列问题：

(1)黄瓜光合作用过程中水被利用的场所是________。

 (2)分析图1可知，随着环境中相对湿度的降低，黄瓜叶片的净光合作用速率不断降低。根据图中信息，分析其原因可能是________。

 (3)图2中的C点时，黄瓜叶肉细胞产生的氧气扩散途径是________，若将图2环境的相对湿度提高至60%，则短时间内叶肉细胞中C3化合物的含量将________ (填“升高”“降低”或“不变”)，相对湿度提高后B点将________(填“左移”“右移”或“不移”)。

解析：水分子作为原料参与光合作用光反应阶段，场所是叶绿体类囊体薄膜；缺水或干旱会导致气孔关闭，导致CO2摄入不足，影响光合作用暗反应阶段；图2中的C点光合作用速率大于呼吸作用速率，植物叶肉细胞产生的氧气一部分被呼吸消耗，还有一部分向环境中释放，所以氧气的扩散途径是线粒体和细胞外；若将相对湿度由40%提高至60%，则气孔导度上升，CO2摄入增加，所以C3含量上升，此时植物利用光照的能力增强，故C点左移。

答案：(1)叶绿体类囊体薄膜

(2)气孔关闭，导致CO2摄入不足，影响光合作用暗反应阶段

(3)线粒体和细胞外　升高　左移

13．(2019·陕西四模)某突变型植物叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。据题回答下列问题：

(1)光照强度低于P1时，突变型的CO2吸收速率低于野生型，理由是________________________________________________，但是当光照强度高于P1时，突变型的CO2吸收速率高于野生型理由是________________________________________________。

(2)当光照强度低于P0时，图示的突变型和野生型的呼吸作用产生的CO2量________(填大于、等于、小于)光合作用吸收的CO2量。

(3)某实验小组欲通过纸层析法证明突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，该实验分离色素的原理是________________。

(4)据图可推测，在温室中，若要提髙该突变型的产量，首先应该考虑________这一环境因素的影响，并釆取相应措施。

解析：(1)据题图分析已知，光照强度低于P1时，突变型的CO2吸收速率低于野生型，根据题干信息分析，可能是因为低光照强度下突变型水稻叶片叶绿素含量低，导致光合作用强度低于野生型；但是当光照强度高于P1时，突变型的CO2吸收速率高于野生型，根据题干信息分析，可能是因为高光照强度下突变型固定CO2酶的活性高，导致光合作用强度高于野生型。(2)当光照强度低于P0时，题图示的突变型和野生型的二氧化碳吸收量都小于0，说明它们的呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(3)叶绿体色素分离是原理是：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。(4)据题图分析可知，影响该实验的重要环境因素是光照强度，因此若要提髙该突变型的产量，首先应该考虑光照这一环境因素的影响，并釆取相应措施。

答案：(1)P1点前光照强度低，突变型水稻叶片叶绿素含量低，光合作用强度低于野生型　P1点后光照强度高，突变型固定CO2酶的活性高，光合作用强度高于野生型

(2)大于

(3)叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢

(4)光照