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2024届人教版高考生物一轮复习光合作用的影响因素及与细胞呼吸的关系作业（多项版）含答案
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这是一份2024届人教版高考生物一轮复习光合作用的影响因素及与细胞呼吸的关系作业（多项版）含答案，共11页。
第4课 光合作用的影响因素及与细胞呼吸的关系
[基础练透]
1．(2022·长沙模拟)某同学将新鲜金鱼藻置于盛有NaHCO3溶液的烧杯中，改变灯泡与烧杯的距离，测定得到如图所示结果。下列叙述正确的是( )
A．本实验的目的是探究CO2浓度对光合速率的影响
B．15～45 cm之间，气泡产生速率代表净光合速率
C．小于60 cm时，限制光合速率的主要因素是CO2浓度
D．60 cm时，光线太弱导致光合作用完全停止
解析：选B。分析题目可知，本实验改变灯泡与烧杯的距离，改变的是光照强度，所以本实验的目的是探究光照强度对光合速率的影响，当距离小于60 cm时，限制光合速率的主要因素是光照强度，A、C错误；金鱼藻在进行光合作用时还进行了呼吸作用，在细胞中呼吸作用和光合作用是同时进行的，故在15～45 cm之间，气泡产生的速率代表净光合速率，B正确；在60 cm时，光线太弱，导致光合作用减弱，但光合作用没有完全停止，D错误。
2．(2022·北京房山区二模)研究者测定了野生型和气孔发育不良突变体拟南芥在不同光照强度下的CO2吸收速率，结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同
B．野生型和突变体均在光照强度为P时开始进行光合作用
C．光照强度大于250 μmol·m－2·s－1时，单位时间内突变体有机物的积累量小于野生型
D．光照强度为Q时，二者光合速率的差异可能主要是由于CO2浓度引起的
解析：选B。由曲线图可以看出无光照时，两曲线在纵坐标上对应同一个点，表明无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同，A正确；P点是野生型和突变体光合作用强度和呼吸作用强度相等的点，野生型和突变体在光照强度为P点前就已开始进行光合作用，B错误；从图中可以看出，光照强度大于250 μmol·m－2·s－1时，突变体净光合作用小于野生型，所以单位时间内有机物的积累量突变体小于野生型，C正确；由于突变体的气孔发育不良，影响了植物对CO2的吸收，结合图像所给信息可知，光照强度为Q时，野生型的光合作用强度比突变体的大，可能是由于突变体的气孔发育不良，造成突变体对外界CO2的吸收量不足引起的，D正确。
3．(2022·海南模考)化学除草是当前玉米生产中最常用的防止草害的措施，但除草剂使用不当会对玉米的生长产生危害。科研人员在其他条件均适宜的情况下，利用不同浓度的某种除草剂处理玉米幼苗，24 h后测定其氧气生成速率和氧气消耗速率，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．图中显示该种除草剂主要影响玉米幼苗的光合作用
B．当除草剂浓度为50 mg·L－1时，玉米幼苗不能生长
C．实验中，光合作用所需的二氧化碳都是通过气孔进入细胞的
D．测定氧气消耗速率时需在黑暗环境中进行
解析：选C。分析题图可知，除草剂处理对玉米幼苗的氧气生成速率影响较大，即主要影响玉米幼苗的光合作用，A正确；当除草剂浓度为50 mg·L－1时，玉米幼苗的光合速率小于呼吸速率，玉米幼苗不能正常生长，B正确；光合作用固定的二氧化碳有两个来源，即从外界吸收和自身细胞呼吸产生，C错误；氧气消耗速率代表的是呼吸速率，测定玉米幼苗的呼吸速率时应在黑暗环境中进行，以避免光合作用的干扰，D正确。
4．如图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，下列相关叙述错误的是( )
A．细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即呼吸速率
B．细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率
C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和
D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且N1小于M2
解析：选D。结合图示可知，细胞①中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故细胞①处于黑暗环境中，此时该细胞单位时间内释放的CO2量可表示呼吸速率，A正确；细胞②没有与外界进行气体交换，可断定此时光合速率与呼吸速率相等，B正确；细胞③需要从外界环境吸收CO2，并向细胞外释放O2，说明此时细胞所处较强光照条件下，细胞所利用的CO2包括细胞呼吸产生的N2和从环境中吸收的N1，C正确；细胞④中，线粒体利用的O2除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明此时细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O2的净消耗量(吸收量)M2与CO2的净生成量N1相等，D错误。
5．(2022·北京延庆区一模)某研究小组利用特定的实验装置来研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响(其他实验条件均相同且适宜)，根据结果绘制成如图所示曲线。下列有关叙述正确的是( )
A．大于35 ℃时，该植物不能正常生长的原因是不能进行光合作用
B．25 ℃和30 ℃时该植物的CO2消耗量基本相等
C．该植物的细胞呼吸最适温度为35 ℃左右
D．5～25 ℃，该植物积累的有机物逐渐减少
解析：选B。由图分析可知，大于35 ℃时，光合作用消耗CO2的量小于细胞呼吸产生CO2的量，说明光合速率小于呼吸速率，植物体不能生长，A错误；由图可知，25 ℃和30 ℃时该植物的CO2消耗量基本相等，B正确；大于35 ℃时，细胞呼吸产生CO2的量还在增加，说明呼吸速率的最适温度大于35 ℃，C错误；5～25 ℃，光合作用CO2消耗量一直大于细胞呼吸产生CO2的量，说明净光合速率大于0，该植物积累的有机物逐渐增多，D错误。
6．(2022·湖北恩施州一质检)已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。如图表示该植物在30 ℃时光合作用强度与光照强度的关系。若改变环境条件，曲线中有关点的移动情况正确的是( )
A．若温度突然从30 ℃下降到25 ℃，则a点上移、b点左移、m值增加
B．若b点时突然增大环境CO2浓度，则b点右移、m值增加
C．若c点时突然增大环境CO2浓度，则短时间内植株叶肉细胞叶绿体内的C3含量会减少、C5含量会增加
D．若b点时突然减弱光照强度，则短时间内植株叶肉细胞叶绿体内的C3含量会减少，C5含量会增加
解析：选A。若温度突然从30 ℃下降到25 ℃，呼吸作用强度下降，a点上移，同时光合作用强度增大，b点左移，m值增加，A正确；b点光合作用强度＝呼吸作用强度，若b点时突然增大环境CO2浓度，暗反应增强，较低的光照强度便能使光合作用的强度＝呼吸作用的强度，b点左移，增大CO2浓度有利于光合作用，m值增加，B错误；若c点时突然增大环境CO2浓度，C3的合成速率加快，由于C3的还原速率不变，短时间内C3的含量增加，C5含量减少，C错误；若b点时突然减弱光照强度，合成的ATP和NADPH减少，C3的还原速率减慢，由于C3的合成速率不变，短时间内C3含量会增加，C5含量会减少，D错误。
7．(多选)为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如图。下列说法正确的是( )
A．除测定CO2吸收量外，还可通过测定O2释放量表示光合作用强度
B．A点条件下限制光合速率的主要环境因素是光照强度、是否施肥和土壤含水量
C．根据实验数据，农业上可在土壤含水量40%～60%条件下施肥以提高玉米产量
D．从光合作用面积的角度考虑，还可采取合理密植以提高玉米的光能利用率
解析：选ACD。反应速率可用反应物的消耗速率或生成物的生成速率表示，故除测定CO2吸收量外，还可通过测定O2释放量表示光合作用强度，A正确；通过A、C点对比可知，限制光合作用的因素是光照强度，通过A、B点对比可知，限制光合作用的因素是土壤含水量，在土壤含水量为20%时，施肥与未施肥没有差别，因此，A点条件下限制光合速率的主要环境因素是光照强度、土壤含水量，B错误；结合实验数据，在土壤含水量40%～60%条件下，施肥可提高CO2吸收量，可提高玉米产量，C正确；合理密植可提高光合作用面积，从而提高玉米的光能利用率，D正确。
8．(2022·莆田市一质检)光敏色素是红光和远红光的光受体，光刺激可使光敏色素由Pfr型转化为Pr型，从而激活光反应基因，红光/远红光(R/FR)的值可影响光反应强度。研究人员以黄瓜为实验材料，研究不同红光/远红光的值(R/FR＝7和0.7)对盐胁迫(80 mmol·L－1NaCl)下的黄瓜幼苗净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)的影响。实验中对各组的具体处理为①L7组(对照)：0 mmol·L－1NaCl，R/FR＝7；②L0.7组：0 mmol·L－1NaCl，R/FR＝0.7；③H7组：80 mmol·L－1NaCl，R/FR＝7等，结果如图所示。回答下列问题：
(1)光合作用是植物吸收光能并将其最终转化为__________________的过程，对植物的生长发育起关键作用。光质是影响植物生长发育的重要光环境因素，其中类胡萝卜素主要吸收__________光。
(2)实验中对H0.7组的处理为__________________，H7组和H0.7组的净光合速率分别低于L7组和L0.7组的，说明_________________________。
(3)由实验结果可知，实验中的______________组能说明红光/远红光的值能够降低盐胁迫对黄瓜幼苗净光合速率的抑制作用，据图推测可能的原因是
①_______________________________________________________；
②________________________________________________________。
解析：(1)光合作用是植物吸收光能并将其最终转化为有机物中稳定的化学能的过程，光合作用可将无机物合成有机物，对植物的生长发育起关键作用。光质是影响植物生长发育的重要光环境因素，其中类胡萝卜素(包括胡萝卜素和叶黄素)主要吸收蓝紫光。(2)该实验的自变量为红光/远红光的值(R/FR＝7和0.7)和盐胁迫(80 mmol·L－1NaCl)的有无，根据实验的单一变量原则和对照原则，可知实验中对H0.7组的处理为80 mmol·L－1NaCl，R/FR＝0.7；比较H7组和L7组、H0.7组和L0.7组，可知进行了盐胁迫的H7组和H0.7组的净光合速率分别低于L7组和L0.7组，说明盐胁迫对植物的净光合速率产生了抑制作用。(3)由实验结果可知，盐胁迫条件下，H0.7(或低R/FR)组比H7组的净光合速率大，H0.7组可说明降低红光/远红光的值能够降低盐胁迫对黄瓜幼苗净光合速率的抑制作用，据图推测可能的原因是：H0.7组的气孔导度明显大于H7组的，吸收的CO2多，净光合速率较大；光敏色素在感受到H0.7组的刺激后，由Pfr型转化为Pr型，激活光反应基因的强度增大，更能促进光反应的进行，提高净光合速率。
答案：(1)制造的有机物中稳定的化学能 蓝紫
(2)80 mmol·L－1NaCl，R/FR＝0.7 盐胁迫对植物的净光合速率产生了抑制作用 (3)H0.7 H0.7组的气孔导度明显大于H7组，吸收的CO2多，净光合速率较大 光敏色素在感受到对H0.7组的刺激后，由Pfr型转化为Pr型，激活光反应基因的强度增大，更能促进光反应的进行，提高净光合速率
[能力提升]
9．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，平均分成四组，各置于相同的密闭装置内，在其他条件相同且适宜的情况下，分别置于四种不同温度下(t1＜t2＜t3＜t4)。测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值，结果如表。经分析可知，下列叙述错误的是( )
温度
气体变化值
[相对值(mg·h－1)]
t1
t2
t3
t4
光照下O2的增加值
2.7
6.0
12.5
12.0
黑暗下O2的消耗值
2.0
4.0
8.0
12.0
A.在实验的四个温度值中，植物在t3时经光合作用制造有机物的量最多
B．光照相同时间后，t4温度下装置内O2的生产量大于细胞呼吸消耗的O2量
C．在实验的温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而升高
D．在实验的四种温度下，若均给予24 h光照，植物有机物的积累量均大于0
解析：选A。据表格数据可知，t1温度时真正光合速率＝2.7＋2.0＝ 4.7 mg·h－1，t2温度条件下真正光合速率＝6.0＋4.0＝10.0 mg·h－1，t3温度条件下真正光合速率＝12.5＋8.0＝20.5 mg·h－1，t4温度条件下真正光合速率＝12.0＋12.0＝24.0 mg·h－1，所以植物在t4时经光合作用制造有机物的量最多，A错误；据表格数据可知，在该光照条件下，t4温度下装置内叶片光合作用强度大于呼吸作用强度，即O2的生产量大于细胞呼吸消耗的O2量，其差值为12.0 mg·h－1，B正确；黑暗下O2的消耗值可表示呼吸速率，据表可知，在实验的温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而升高，C正确；据表格数据可知，在实验的4种温度下，植物的净光合速率都大于0，若均给予24 h光照，植物有机物的积累量均大于0，D正确。
10．如图表示一株生长迅速的植物在夏季24 h内CO2的吸收量和释放量，光合速率和呼吸速率用单位时间内CO2的吸收量和CO2的释放量表示(图中a、b、c表示相应图形的面积)。下列表述不合理的是( )
A．在18：00时和6：00时，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等
B．假设该植物在24 h内呼吸速率不变，最大光合速率为85 mg/h
C．该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为a＋c－b
D．中午12：00时左右，叶片上部分气孔关闭，光合速率下降，与植物光合速率最大时相比，此时该植物叶绿体内C5的含量下降
解析：选D。题图中可以看出，在18：00时和6：00时，CO2的吸收量均为0，即呼吸作用产生的CO2刚好被光合作用吸收，此时植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，A合理；题图中夜间只进行呼吸作用，其CO2的释放量为10 mg/h，该值表示呼吸速率，假设该植物在24 h内呼吸速率不变，在图中c区段CO2吸收的最高值为75 mg/h，此值为净光合速率，因此此时的真正光合作用速率＝净光合速率＋呼吸速率＝75＋10＝85 mg/h，B合理；白天光合速率大于呼吸速率，因此a和c区段表示的是白天积累的有机物，而夜间只进行呼吸作用，因此b区段表示夜间消耗的有机物，因此该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为a＋c－b，C合理；中午12：00时左右，叶片上部分气孔关闭，CO2浓度降低，导致CO2的固定减少，即C5消耗速率减慢，而C3的还原仍在发生，即C5生成速率几乎不变，与植物光合速率最大时相比，此时该植物叶绿体内C5的含量增加，D不合理。
11．(多选)P基因可以影响杨树叶片气孔的开闭，在杨树适应干旱环境上有重要作用。如图表示P基因抑制表达组和野生型组在相同且适宜的条件下测得的净光合速率。下列相关分析错误的是( )
A．P基因表达能促进杨树叶片在干旱环境下打开气孔
B．较低光照强度下，P基因对净光合速率影响不大
C．抑制表达组的净光合速率全天高于野生型组的净光合速率
D．杨树能适应干旱环境是经过长期协同进化形成的
解析：选AC。分析题图可知，在中午11：00～13：00间，P基因抑制表达组净光合速率降低幅度小，说明P基因表达能促进杨树叶片在干旱环境下关闭气孔，而不是打开气孔，A错误；分析题图可知，P基因抑制表达组的净光合速率，在大于200 μmol·m－2·s－1光照强度后高于野生型组，小于200 μmol·m－2·s－1时两曲线几乎重叠，说明较低光照强度下，P基因对净光合速率影响不大，B正确；抑制表达组的净光合速率在15：00～17：00间低于野生型组的净光合速率，C错误；杨树能适应干旱环境，是杨树与环境协同进化的结果，D正确。
12．(2022·保定市七校联合)小麦是北方重要的粮食作物，其产量和各种物质的运输有密切联系。小麦最后长出的一片叶子称为旗叶，旗叶光合作用制造的有机物会被运输到小麦籽粒。现有实验如图甲所示，透明袋中始终保持25 ℃、充足的CO2及适宜的光照，套环的温度可调节。前30分钟，套环温度20 ℃，后30分钟改为5 ℃，测定透明袋内旗叶的相关结果如图乙所示。回答下列问题：
甲
乙
丙
(1)该实验的目的是_________________________________。
据图乙分析，套环温度为5 ℃时比20 ℃时CO2吸收量降低的原因：不是胞间的____________引起；而是由于____________________导致。
(2)旗叶光合作用合成的有机物以蔗糖的形式运输到小麦籽粒中。合成和运输有机物的过程如图丙所示，如果叶绿体的丙糖磷酸运输受阻，则叶肉细胞中的淀粉含量和小麦的籽粒产量变化分别是__________和__________。
(3)研究人员将酵母菌蔗糖酶基因导入小麦，并使蔗糖酶特异性定位在叶肉细胞的细胞壁上，则转基因小麦的产量__________(填“升高”“降低”或“不变”)，原因是_________________________________。
解析：(1)据题意“透明袋中始终保持25 ℃充足的CO2及适宜的光照，套环的温度可调节”可知，实验过程中的自变量是套环温度，据图乙可知，测定指标是小麦旗叶水分散失量、CO2吸收量和旗叶向籽粒运输的葡萄糖量，故该实验的目的是探究套环温度对小麦旗叶水分散失量、CO2吸收量(光合速率)和旗叶向籽粒运输葡萄糖量的影响；据图乙可知，在前后30分钟内的水分散失量不变，说明气孔开闭状况不变，影响CO2的吸收速率下降的不是胞间CO2浓度降低引起，而是旗叶向籽粒运输葡萄糖量减少，葡萄糖在旗叶中积累(图示前30分钟含量＞后30分钟)所致。(2)据图丙可知，如果叶绿体的丙糖磷酸运输受阻，则细胞质中的丙糖磷酸转化形成葡萄糖的量增加，葡萄糖进入叶绿体形成淀粉并在叶绿体基质中积累，含量上升；由于无法以蔗糖的形式运输到小麦籽粒中，则小麦的籽粒产量降低。(3)蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上，蔗糖酶使蔗糖水解成葡萄糖和果糖，蔗糖被分解而不能运输到籽粒，故转基因小麦的产量降低。
答案：(1)探究套环温度对小麦旗叶水分散失量、CO2吸收量(光合速率)和旗叶向籽粒运输葡萄糖量的影响 CO2浓度降低 旗叶向籽粒运输葡萄糖量减少(葡萄糖在旗叶中积累) (2)升高 降低 (3)降低 蔗糖被分解而不能运输到籽粒
第4课 光合作用的影响因素及与细胞呼吸的关系
[基础练透]
1．(2022·长沙模拟)某同学将新鲜金鱼藻置于盛有NaHCO3溶液的烧杯中，改变灯泡与烧杯的距离，测定得到如图所示结果。下列叙述正确的是( )
A．本实验的目的是探究CO2浓度对光合速率的影响
B．15～45 cm之间，气泡产生速率代表净光合速率
C．小于60 cm时，限制光合速率的主要因素是CO2浓度
D．60 cm时，光线太弱导致光合作用完全停止
解析：选B。分析题目可知，本实验改变灯泡与烧杯的距离，改变的是光照强度，所以本实验的目的是探究光照强度对光合速率的影响，当距离小于60 cm时，限制光合速率的主要因素是光照强度，A、C错误；金鱼藻在进行光合作用时还进行了呼吸作用，在细胞中呼吸作用和光合作用是同时进行的，故在15～45 cm之间，气泡产生的速率代表净光合速率，B正确；在60 cm时，光线太弱，导致光合作用减弱，但光合作用没有完全停止，D错误。
2．(2022·北京房山区二模)研究者测定了野生型和气孔发育不良突变体拟南芥在不同光照强度下的CO2吸收速率，结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同
B．野生型和突变体均在光照强度为P时开始进行光合作用
C．光照强度大于250 μmol·m－2·s－1时，单位时间内突变体有机物的积累量小于野生型
D．光照强度为Q时，二者光合速率的差异可能主要是由于CO2浓度引起的
解析：选B。由曲线图可以看出无光照时，两曲线在纵坐标上对应同一个点，表明无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同，A正确；P点是野生型和突变体光合作用强度和呼吸作用强度相等的点，野生型和突变体在光照强度为P点前就已开始进行光合作用，B错误；从图中可以看出，光照强度大于250 μmol·m－2·s－1时，突变体净光合作用小于野生型，所以单位时间内有机物的积累量突变体小于野生型，C正确；由于突变体的气孔发育不良，影响了植物对CO2的吸收，结合图像所给信息可知，光照强度为Q时，野生型的光合作用强度比突变体的大，可能是由于突变体的气孔发育不良，造成突变体对外界CO2的吸收量不足引起的，D正确。
3．(2022·海南模考)化学除草是当前玉米生产中最常用的防止草害的措施，但除草剂使用不当会对玉米的生长产生危害。科研人员在其他条件均适宜的情况下，利用不同浓度的某种除草剂处理玉米幼苗，24 h后测定其氧气生成速率和氧气消耗速率，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．图中显示该种除草剂主要影响玉米幼苗的光合作用
B．当除草剂浓度为50 mg·L－1时，玉米幼苗不能生长
C．实验中，光合作用所需的二氧化碳都是通过气孔进入细胞的
D．测定氧气消耗速率时需在黑暗环境中进行
解析：选C。分析题图可知，除草剂处理对玉米幼苗的氧气生成速率影响较大，即主要影响玉米幼苗的光合作用，A正确；当除草剂浓度为50 mg·L－1时，玉米幼苗的光合速率小于呼吸速率，玉米幼苗不能正常生长，B正确；光合作用固定的二氧化碳有两个来源，即从外界吸收和自身细胞呼吸产生，C错误；氧气消耗速率代表的是呼吸速率，测定玉米幼苗的呼吸速率时应在黑暗环境中进行，以避免光合作用的干扰，D正确。
4．如图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，下列相关叙述错误的是( )
A．细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即呼吸速率
B．细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率
C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和
D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且N1小于M2
解析：选D。结合图示可知，细胞①中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故细胞①处于黑暗环境中，此时该细胞单位时间内释放的CO2量可表示呼吸速率，A正确；细胞②没有与外界进行气体交换，可断定此时光合速率与呼吸速率相等，B正确；细胞③需要从外界环境吸收CO2，并向细胞外释放O2，说明此时细胞所处较强光照条件下，细胞所利用的CO2包括细胞呼吸产生的N2和从环境中吸收的N1，C正确；细胞④中，线粒体利用的O2除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明此时细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O2的净消耗量(吸收量)M2与CO2的净生成量N1相等，D错误。
5．(2022·北京延庆区一模)某研究小组利用特定的实验装置来研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响(其他实验条件均相同且适宜)，根据结果绘制成如图所示曲线。下列有关叙述正确的是( )
A．大于35 ℃时，该植物不能正常生长的原因是不能进行光合作用
B．25 ℃和30 ℃时该植物的CO2消耗量基本相等
C．该植物的细胞呼吸最适温度为35 ℃左右
D．5～25 ℃，该植物积累的有机物逐渐减少
解析：选B。由图分析可知，大于35 ℃时，光合作用消耗CO2的量小于细胞呼吸产生CO2的量，说明光合速率小于呼吸速率，植物体不能生长，A错误；由图可知，25 ℃和30 ℃时该植物的CO2消耗量基本相等，B正确；大于35 ℃时，细胞呼吸产生CO2的量还在增加，说明呼吸速率的最适温度大于35 ℃，C错误；5～25 ℃，光合作用CO2消耗量一直大于细胞呼吸产生CO2的量，说明净光合速率大于0，该植物积累的有机物逐渐增多，D错误。
6．(2022·湖北恩施州一质检)已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。如图表示该植物在30 ℃时光合作用强度与光照强度的关系。若改变环境条件，曲线中有关点的移动情况正确的是( )
A．若温度突然从30 ℃下降到25 ℃，则a点上移、b点左移、m值增加
B．若b点时突然增大环境CO2浓度，则b点右移、m值增加
C．若c点时突然增大环境CO2浓度，则短时间内植株叶肉细胞叶绿体内的C3含量会减少、C5含量会增加
D．若b点时突然减弱光照强度，则短时间内植株叶肉细胞叶绿体内的C3含量会减少，C5含量会增加
解析：选A。若温度突然从30 ℃下降到25 ℃，呼吸作用强度下降，a点上移，同时光合作用强度增大，b点左移，m值增加，A正确；b点光合作用强度＝呼吸作用强度，若b点时突然增大环境CO2浓度，暗反应增强，较低的光照强度便能使光合作用的强度＝呼吸作用的强度，b点左移，增大CO2浓度有利于光合作用，m值增加，B错误；若c点时突然增大环境CO2浓度，C3的合成速率加快，由于C3的还原速率不变，短时间内C3的含量增加，C5含量减少，C错误；若b点时突然减弱光照强度，合成的ATP和NADPH减少，C3的还原速率减慢，由于C3的合成速率不变，短时间内C3含量会增加，C5含量会减少，D错误。
7．(多选)为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如图。下列说法正确的是( )
A．除测定CO2吸收量外，还可通过测定O2释放量表示光合作用强度
B．A点条件下限制光合速率的主要环境因素是光照强度、是否施肥和土壤含水量
C．根据实验数据，农业上可在土壤含水量40%～60%条件下施肥以提高玉米产量
D．从光合作用面积的角度考虑，还可采取合理密植以提高玉米的光能利用率
解析：选ACD。反应速率可用反应物的消耗速率或生成物的生成速率表示，故除测定CO2吸收量外，还可通过测定O2释放量表示光合作用强度，A正确；通过A、C点对比可知，限制光合作用的因素是光照强度，通过A、B点对比可知，限制光合作用的因素是土壤含水量，在土壤含水量为20%时，施肥与未施肥没有差别，因此，A点条件下限制光合速率的主要环境因素是光照强度、土壤含水量，B错误；结合实验数据，在土壤含水量40%～60%条件下，施肥可提高CO2吸收量，可提高玉米产量，C正确；合理密植可提高光合作用面积，从而提高玉米的光能利用率，D正确。
8．(2022·莆田市一质检)光敏色素是红光和远红光的光受体，光刺激可使光敏色素由Pfr型转化为Pr型，从而激活光反应基因，红光/远红光(R/FR)的值可影响光反应强度。研究人员以黄瓜为实验材料，研究不同红光/远红光的值(R/FR＝7和0.7)对盐胁迫(80 mmol·L－1NaCl)下的黄瓜幼苗净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)的影响。实验中对各组的具体处理为①L7组(对照)：0 mmol·L－1NaCl，R/FR＝7；②L0.7组：0 mmol·L－1NaCl，R/FR＝0.7；③H7组：80 mmol·L－1NaCl，R/FR＝7等，结果如图所示。回答下列问题：
(1)光合作用是植物吸收光能并将其最终转化为__________________的过程，对植物的生长发育起关键作用。光质是影响植物生长发育的重要光环境因素，其中类胡萝卜素主要吸收__________光。
(2)实验中对H0.7组的处理为__________________，H7组和H0.7组的净光合速率分别低于L7组和L0.7组的，说明_________________________。
(3)由实验结果可知，实验中的______________组能说明红光/远红光的值能够降低盐胁迫对黄瓜幼苗净光合速率的抑制作用，据图推测可能的原因是
①_______________________________________________________；
②________________________________________________________。
解析：(1)光合作用是植物吸收光能并将其最终转化为有机物中稳定的化学能的过程，光合作用可将无机物合成有机物，对植物的生长发育起关键作用。光质是影响植物生长发育的重要光环境因素，其中类胡萝卜素(包括胡萝卜素和叶黄素)主要吸收蓝紫光。(2)该实验的自变量为红光/远红光的值(R/FR＝7和0.7)和盐胁迫(80 mmol·L－1NaCl)的有无，根据实验的单一变量原则和对照原则，可知实验中对H0.7组的处理为80 mmol·L－1NaCl，R/FR＝0.7；比较H7组和L7组、H0.7组和L0.7组，可知进行了盐胁迫的H7组和H0.7组的净光合速率分别低于L7组和L0.7组，说明盐胁迫对植物的净光合速率产生了抑制作用。(3)由实验结果可知，盐胁迫条件下，H0.7(或低R/FR)组比H7组的净光合速率大，H0.7组可说明降低红光/远红光的值能够降低盐胁迫对黄瓜幼苗净光合速率的抑制作用，据图推测可能的原因是：H0.7组的气孔导度明显大于H7组的，吸收的CO2多，净光合速率较大；光敏色素在感受到H0.7组的刺激后，由Pfr型转化为Pr型，激活光反应基因的强度增大，更能促进光反应的进行，提高净光合速率。
答案：(1)制造的有机物中稳定的化学能 蓝紫
(2)80 mmol·L－1NaCl，R/FR＝0.7 盐胁迫对植物的净光合速率产生了抑制作用 (3)H0.7 H0.7组的气孔导度明显大于H7组，吸收的CO2多，净光合速率较大 光敏色素在感受到对H0.7组的刺激后，由Pfr型转化为Pr型，激活光反应基因的强度增大，更能促进光反应的进行，提高净光合速率
[能力提升]
9．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，平均分成四组，各置于相同的密闭装置内，在其他条件相同且适宜的情况下，分别置于四种不同温度下(t1＜t2＜t3＜t4)。测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值，结果如表。经分析可知，下列叙述错误的是( )
温度
气体变化值
[相对值(mg·h－1)]
t1
t2
t3
t4
光照下O2的增加值
2.7
6.0
12.5
12.0
黑暗下O2的消耗值
2.0
4.0
8.0
12.0
A.在实验的四个温度值中，植物在t3时经光合作用制造有机物的量最多
B．光照相同时间后，t4温度下装置内O2的生产量大于细胞呼吸消耗的O2量
C．在实验的温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而升高
D．在实验的四种温度下，若均给予24 h光照，植物有机物的积累量均大于0
解析：选A。据表格数据可知，t1温度时真正光合速率＝2.7＋2.0＝ 4.7 mg·h－1，t2温度条件下真正光合速率＝6.0＋4.0＝10.0 mg·h－1，t3温度条件下真正光合速率＝12.5＋8.0＝20.5 mg·h－1，t4温度条件下真正光合速率＝12.0＋12.0＝24.0 mg·h－1，所以植物在t4时经光合作用制造有机物的量最多，A错误；据表格数据可知，在该光照条件下，t4温度下装置内叶片光合作用强度大于呼吸作用强度，即O2的生产量大于细胞呼吸消耗的O2量，其差值为12.0 mg·h－1，B正确；黑暗下O2的消耗值可表示呼吸速率，据表可知，在实验的温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而升高，C正确；据表格数据可知，在实验的4种温度下，植物的净光合速率都大于0，若均给予24 h光照，植物有机物的积累量均大于0，D正确。
10．如图表示一株生长迅速的植物在夏季24 h内CO2的吸收量和释放量，光合速率和呼吸速率用单位时间内CO2的吸收量和CO2的释放量表示(图中a、b、c表示相应图形的面积)。下列表述不合理的是( )
A．在18：00时和6：00时，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等
B．假设该植物在24 h内呼吸速率不变，最大光合速率为85 mg/h
C．该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为a＋c－b
D．中午12：00时左右，叶片上部分气孔关闭，光合速率下降，与植物光合速率最大时相比，此时该植物叶绿体内C5的含量下降
解析：选D。题图中可以看出，在18：00时和6：00时，CO2的吸收量均为0，即呼吸作用产生的CO2刚好被光合作用吸收，此时植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，A合理；题图中夜间只进行呼吸作用，其CO2的释放量为10 mg/h，该值表示呼吸速率，假设该植物在24 h内呼吸速率不变，在图中c区段CO2吸收的最高值为75 mg/h，此值为净光合速率，因此此时的真正光合作用速率＝净光合速率＋呼吸速率＝75＋10＝85 mg/h，B合理；白天光合速率大于呼吸速率，因此a和c区段表示的是白天积累的有机物，而夜间只进行呼吸作用，因此b区段表示夜间消耗的有机物，因此该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为a＋c－b，C合理；中午12：00时左右，叶片上部分气孔关闭，CO2浓度降低，导致CO2的固定减少，即C5消耗速率减慢，而C3的还原仍在发生，即C5生成速率几乎不变，与植物光合速率最大时相比，此时该植物叶绿体内C5的含量增加，D不合理。
11．(多选)P基因可以影响杨树叶片气孔的开闭，在杨树适应干旱环境上有重要作用。如图表示P基因抑制表达组和野生型组在相同且适宜的条件下测得的净光合速率。下列相关分析错误的是( )
A．P基因表达能促进杨树叶片在干旱环境下打开气孔
B．较低光照强度下，P基因对净光合速率影响不大
C．抑制表达组的净光合速率全天高于野生型组的净光合速率
D．杨树能适应干旱环境是经过长期协同进化形成的
解析：选AC。分析题图可知，在中午11：00～13：00间，P基因抑制表达组净光合速率降低幅度小，说明P基因表达能促进杨树叶片在干旱环境下关闭气孔，而不是打开气孔，A错误；分析题图可知，P基因抑制表达组的净光合速率，在大于200 μmol·m－2·s－1光照强度后高于野生型组，小于200 μmol·m－2·s－1时两曲线几乎重叠，说明较低光照强度下，P基因对净光合速率影响不大，B正确；抑制表达组的净光合速率在15：00～17：00间低于野生型组的净光合速率，C错误；杨树能适应干旱环境，是杨树与环境协同进化的结果，D正确。
12．(2022·保定市七校联合)小麦是北方重要的粮食作物，其产量和各种物质的运输有密切联系。小麦最后长出的一片叶子称为旗叶，旗叶光合作用制造的有机物会被运输到小麦籽粒。现有实验如图甲所示，透明袋中始终保持25 ℃、充足的CO2及适宜的光照，套环的温度可调节。前30分钟，套环温度20 ℃，后30分钟改为5 ℃，测定透明袋内旗叶的相关结果如图乙所示。回答下列问题：
甲
乙
丙
(1)该实验的目的是_________________________________。
据图乙分析，套环温度为5 ℃时比20 ℃时CO2吸收量降低的原因：不是胞间的____________引起；而是由于____________________导致。
(2)旗叶光合作用合成的有机物以蔗糖的形式运输到小麦籽粒中。合成和运输有机物的过程如图丙所示，如果叶绿体的丙糖磷酸运输受阻，则叶肉细胞中的淀粉含量和小麦的籽粒产量变化分别是__________和__________。
(3)研究人员将酵母菌蔗糖酶基因导入小麦，并使蔗糖酶特异性定位在叶肉细胞的细胞壁上，则转基因小麦的产量__________(填“升高”“降低”或“不变”)，原因是_________________________________。
解析：(1)据题意“透明袋中始终保持25 ℃充足的CO2及适宜的光照，套环的温度可调节”可知，实验过程中的自变量是套环温度，据图乙可知，测定指标是小麦旗叶水分散失量、CO2吸收量和旗叶向籽粒运输的葡萄糖量，故该实验的目的是探究套环温度对小麦旗叶水分散失量、CO2吸收量(光合速率)和旗叶向籽粒运输葡萄糖量的影响；据图乙可知，在前后30分钟内的水分散失量不变，说明气孔开闭状况不变，影响CO2的吸收速率下降的不是胞间CO2浓度降低引起，而是旗叶向籽粒运输葡萄糖量减少，葡萄糖在旗叶中积累(图示前30分钟含量＞后30分钟)所致。(2)据图丙可知，如果叶绿体的丙糖磷酸运输受阻，则细胞质中的丙糖磷酸转化形成葡萄糖的量增加，葡萄糖进入叶绿体形成淀粉并在叶绿体基质中积累，含量上升；由于无法以蔗糖的形式运输到小麦籽粒中，则小麦的籽粒产量降低。(3)蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上，蔗糖酶使蔗糖水解成葡萄糖和果糖，蔗糖被分解而不能运输到籽粒，故转基因小麦的产量降低。
答案：(1)探究套环温度对小麦旗叶水分散失量、CO2吸收量(光合速率)和旗叶向籽粒运输葡萄糖量的影响 CO2浓度降低 旗叶向籽粒运输葡萄糖量减少(葡萄糖在旗叶中积累) (2)升高 降低 (3)降低 蔗糖被分解而不能运输到籽粒
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