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專題05　光合作用與細(xì)胞呼吸 一、選擇題（15小題，共60分） 1．下列關(guān)于葉肉細(xì)胞能量代謝的敘述中，正確的是（　?。? A．適宜光照下，葉綠體和線粒體合成ATP都需要O2 B．無光條件下，線粒體和葉綠體都產(chǎn)生ATP C．葉綠體類囊體和線粒體內(nèi)膜都有ATP合成酶 D．只要提供O2，線粒體就能為葉綠體提供ATP 【答案】C 【解析】葉綠體合成ATP不需要氧氣，線粒體合成ATP不需要光照，A錯(cuò)誤； 無光條件下，葉綠體不能產(chǎn)生ATP，B錯(cuò)誤；葉綠體類囊體膜和線粒體內(nèi)膜都有ATP合成酶，都能合成ATP，C正確；葉綠體所需ATP 來自本身的光反應(yīng)，不需要線粒體提供，D錯(cuò)誤。 2．Rubisco是催化CO2與C5反應(yīng)的酶，其活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它酶；該酶有兩個(gè)CO2結(jié)合位點(diǎn)a、b，CO2分子與位點(diǎn)a結(jié)合，激活該酶，進(jìn)而催化位點(diǎn)b上的CO2固定。關(guān)于Rubisco敘述錯(cuò)誤的是（　　） A．Rubisco分布在葉綠體基質(zhì)中 B．CO2分子可以調(diào)節(jié)Rubisco的活性 C．Rubisco是葉肉細(xì)胞中含量最多的酶 D．Rubisco同時(shí)催化a、b上的CO2固定 【答案】D 【解析】Rubisco是催化C5與CO2反應(yīng)形成C3的酶，而C5與CO2反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，因此Rubisco分布在葉綠體基質(zhì)中，A正確；由題意可知，CO2分子與Rubisco的位點(diǎn)a結(jié)合，可激活Rubisco，說明CO2分子可以調(diào)節(jié)Rubisco的活性，B正確；由“Rubisco是催化CO2與C5反應(yīng)的酶，其活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它酶”可推測(cè)Rubisco是葉肉細(xì)胞中含量最多的酶，C正確；由題意可知，CO2分子與Rubisco的位點(diǎn)a結(jié)合，激活Rubisco，進(jìn)而催化位點(diǎn)b上的CO2固定，D錯(cuò)誤。故選D。 3．下圖分別是薩克斯、魯賓卡門、恩格爾曼所做的關(guān)于光合作用的三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述中，正確的是（　?。? A．圖1中A與C部分對(duì)照說明光合作用需要光 B．圖2所示實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)方法是熒光標(biāo)記法 C．圖3所示實(shí)驗(yàn)中，好氧細(xì)菌分布于光束照射的部位 D．若探究光反應(yīng)的過程，需要對(duì)H2O和CO2中的O進(jìn)行標(biāo)記并追蹤其去向 【答案】C 【解析】圖1中B與C部分對(duì)照說明光合作用需要光，A錯(cuò)誤；圖2所示實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)方法是同位素標(biāo)記法，B錯(cuò)誤；圖3所示實(shí)驗(yàn)中，光束照射的部位進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣，故好氧細(xì)菌分布于光束照射的部位，C正確；H2O參與光反應(yīng)，CO2參與暗反應(yīng)，因此探究光反應(yīng)的過程，只需對(duì)H2O中的O進(jìn)行標(biāo)記并追蹤其去向，D錯(cuò)誤。故選C。 4．研究小組將水稻葉片置于一密閉、恒溫的透明玻璃容器內(nèi)，在不同的處理?xiàng)l件下，測(cè)得容器內(nèi)氧氣量的變化如下圖所示，下列有關(guān)敘述不正確的是（　?。? A．在M點(diǎn)后短時(shí)間內(nèi)，葉片細(xì)胞內(nèi)C5的量增加 B．在N點(diǎn)時(shí)，水稻葉片光合作用停止，密閉容器內(nèi)氧氣量不再增加 C．5~15min區(qū)間該容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小的限制因素是CO2濃度 D．0~15min區(qū)間水稻葉片呼吸速率穩(wěn)定則其光合作用產(chǎn)生610－7mol氧氣 【答案】B 【解析】M點(diǎn)開始有光照，光反應(yīng)會(huì)加快，產(chǎn)生的［H］和ATP會(huì)增多，C3的還原會(huì)加快，暗反應(yīng)速率短時(shí)間內(nèi)不變，故C5會(huì)增多，A正確；N點(diǎn)時(shí)，達(dá)到了最大的光合速率，光合作用未停止，B錯(cuò)誤；5-15分鐘，隨著光合作用的增強(qiáng)，導(dǎo)致容器中二氧化碳濃度下降，故氧氣的釋放速率會(huì)減慢，C正確；根據(jù)前5分鐘氧氣的變化量是1可知呼吸速率是1/510－7mol/min，5-15分鐘凈光合速率是（8-4）10=0.410－7mol/min，故氧氣的產(chǎn)生速率是（1/5+0.4）10－7mol/min=0.610－7mol/min，10分鐘的產(chǎn)生量是0.61010－7=610－7mol，D正確。故選B。 5．下列關(guān)于生物體中細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是（　　） A．原核生物只進(jìn)行無氧呼吸 B．葉肉細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的ATP可以用于光合作用 C．活細(xì)胞都能進(jìn)行呼吸作用 D．與氧氣結(jié)合生成水的過程一定在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行 【答案】C 【解析】原核生物也能有氧呼吸，如好氧菌，A錯(cuò)誤；光合作用需要的ATP只能來源于光反應(yīng)，B錯(cuò)誤；活細(xì)胞都能夠進(jìn)行呼吸作用，C正確；無線粒體生物的有氧呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，D錯(cuò)誤。 6．如圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙是從圖甲中取出的部分結(jié)構(gòu)放大圖。下列相關(guān)敘述，正確的是（ ） A．圖乙所示結(jié)構(gòu)取自圖甲中的①或③ B．與光合作用有關(guān)的酶全部分布在圖乙所示結(jié)構(gòu)上 C．圖乙所示的結(jié)構(gòu)是合成［H］并消耗ATP的場(chǎng)所 D．葉綠體以圖甲③的形式擴(kuò)大膜的表面積 【答案】D 【解析】由分析可知，圖乙所示結(jié)構(gòu)為類囊體膜，取自圖甲中的③，A錯(cuò)誤；與光合作用有關(guān)的酶分布在圖乙所示結(jié)構(gòu)（類囊體膜）上和葉綠體基質(zhì)中，B錯(cuò)誤；圖乙所示結(jié)構(gòu)（類囊體膜）是合成［H］和ATP的場(chǎng)所，消耗ATP的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，C錯(cuò)誤；葉綠體通過類囊體垛疊形成的基粒（圖甲③）增大膜面積，D正確。故選D。 7．某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示。據(jù)圖分析，下列推斷正確的是（ ） A．當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量均小于光合作用固定的CO2量 B．CO2濃度在b～c之間時(shí)，曲線甲、乙、丙三者的凈光合速率均隨CO2濃度的增高而持續(xù)增高 C．CO2濃度大于c時(shí)，限制甲、乙、丙三者的凈光合速率的環(huán)境因素均不再是CO2濃度，而是光強(qiáng)這一因素 D．據(jù)圖可推測(cè)，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該考慮光強(qiáng)這一因素 【答案】D 【解析】由題圖可知，當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物的凈光合速率均小于0，故該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量均大于光合作用固定的CO2量，A錯(cuò)誤；由題圖可知，CO2濃度在b~c之間時(shí)，曲線甲、乙二者的凈光合速率均隨CO2濃度的增高而持續(xù)增高。但丙曲線在CO2飽和點(diǎn)~c之間時(shí)，凈光合速率不再隨CO2濃度的增高而增高，B錯(cuò)誤；由題圖可知，CO2濃度大于c時(shí)，曲線乙和丙的凈光合速率不再隨CO2濃度的增高而增高，限制其增加的環(huán)境因素是光強(qiáng)。但曲線甲的CO2濃度在c~CO2飽和點(diǎn)之間，凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高，說明CO2濃度仍是限制其增加的環(huán)境因素之一，C錯(cuò)誤；由題圖可知，植物的凈光合速率受到CO2濃度和光強(qiáng)的影響。因此，采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該考慮光強(qiáng)這一因素，D正確。因此，本題答案選D。 8．用14CO2“飼喂”葉肉細(xì)胞，讓葉肉細(xì)胞在光下進(jìn)行光合作用。一段時(shí)間后，關(guān)閉光源，將葉肉細(xì)胞置于黑暗環(huán)境中，含放射性的三碳化合物濃度的變化情況如圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是（　?。? A．葉肉細(xì)胞利用14CO2的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，暗反應(yīng)全過程都消耗ATP和［H］ B．oa段葉肉細(xì)胞中五碳化合物濃度有所下降 C．a(chǎn)b段三碳化合物濃度不變的原因是14CO2消耗殆盡 D．b點(diǎn)后葉肉細(xì)胞內(nèi)沒有有機(jī)物的合成 【答案】B 【解析】暗反應(yīng)利用二氧化碳，場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，暗反應(yīng)過程中只有C3的還原過程需要消耗［H］和ATP，A錯(cuò)誤；oa段，二氧化碳濃度升高，二氧化碳的固定加快，C3的還原幾乎不變，故C5的含量下降，B正確；ab段C3含量不變是因?yàn)槎趸脊潭ǖ乃俾逝cC3還原的速率幾乎相同，C錯(cuò)誤；b點(diǎn)后進(jìn)入黑暗環(huán)境中，光反應(yīng)產(chǎn)生的［H］和ATP未被完全利用，還可以進(jìn)行有機(jī)物的合成，D錯(cuò)誤。故選B。 9．在細(xì)胞呼吸過程中，若有CO2產(chǎn)生，則下列敘述正確的是（　?。? A．不一定發(fā)生有氧呼吸，但一定有水產(chǎn)生 B．不一定發(fā)生無氧呼吸，但一定有能量釋放 C．不一定在生物膜上進(jìn)行，但一定有酒精產(chǎn)生 D．不一定在線粒體中進(jìn)行，但一定有葡萄糖的消耗 【答案】B 【解析】有水產(chǎn)生的呼吸方式一定是有氧呼吸，A錯(cuò)誤；細(xì)胞有氧呼吸過程中有CO2產(chǎn)生，且一定有能量釋放，B正確；細(xì)胞有氧呼吸過程中，CO2產(chǎn)生于第二階段，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，不是在生物膜上進(jìn)行，也沒有酒精產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；細(xì)胞呼吸的底物一般是葡萄糖，但也可以是脂肪或蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。故選B。 10．ATP酶復(fù)合體存在于生物膜上，其主要功能是將生物膜一側(cè)的H+搬運(yùn)到另一側(cè)，并催化ATP的形成。如圖表示ATP酶復(fù)合體的結(jié)構(gòu)和主要功能，下列分析正確的是（　　） A．葉綠體中含有的ATP酶復(fù)合體分布在類囊體薄膜和基質(zhì)中 B．ATP酶復(fù)合體具有的功能說明膜蛋白具有運(yùn)輸和催化作用 C．圖中H+從B側(cè)運(yùn)輸?shù)紸側(cè)的跨膜運(yùn)輸需要細(xì)胞代謝提供能最 D．ATP酶復(fù)合體在線粒體中參與有氧呼吸的第二階段和第三階段 【答案】B 【解析】葉綠體在類囊體薄膜上合成ATP，所以ATP酶復(fù)合體分布在類囊體薄膜上，A錯(cuò)誤；據(jù)分析知ATP酶復(fù)合體具有的功能說明膜蛋白具有運(yùn)輸和催化作用，B正確；圖中H+從B側(cè)運(yùn)輸?shù)紸側(cè)的跨膜運(yùn)輸是順濃度梯度進(jìn)行的，不需要細(xì)胞代謝提供能量，C錯(cuò)誤；線粒體中參與有氧呼吸的第二階段和第三階段合成ATP，但第二階段在線粒體基質(zhì)中發(fā)生，無生物膜參與，D錯(cuò)誤。 11．下列關(guān)于細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是（　?。? A．給含有酵母菌的發(fā)酵液連續(xù)通氣可以提高產(chǎn)酒量 B．適當(dāng)降低溫度和氧濃度有利于果蔬儲(chǔ)藏 C．利用乳酸細(xì)菌制作酸奶過程中需密閉隔絕空氣 D．黑暗條件下綠豆萌發(fā)成豆芽的過程中有機(jī)物總量不斷減少 【答案】A 【解析】酵母菌是兼性厭氧型生物，發(fā)酵初期需要氧氣進(jìn)行增殖，后期需要在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵，A錯(cuò)誤；果蔬儲(chǔ)藏時(shí)應(yīng)該降低呼吸作用消耗，應(yīng)該在低溫和低氧條件下進(jìn)行，B正確；乳酸菌是厭氧型生物，乳酸發(fā)酵時(shí)需要處于無氧環(huán)境中，C正確；黑暗下，豆芽只能進(jìn)行呼吸作用，不能進(jìn)行光合作用，故有機(jī)物總量會(huì)下降，D正確。故選A。 12．人體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與氧氣消耗量和血液中乳酸含量的關(guān)系如圖。下列說法錯(cuò)誤的是（　　） A．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量等于O2的消耗量 B．運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為c時(shí)，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍 C．無氧呼吸時(shí)葡萄糖中的能量大部分以熱能散失，其余儲(chǔ)存在ATP中 D．若運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間超過c，肌細(xì)胞積累大量乳酸使肌肉有酸痛感 【答案】C 【解析】運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，肌肉細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，其中有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量等于消耗的O2量，而無氧呼吸既不消化氧氣也不產(chǎn)生二氧化碳，A正確；有氧呼吸1分子葡萄糖需要6分子O2，無氧呼吸吸1分子葡萄糖生成2分子乳酸，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為c時(shí)，O2的消耗量=乳酸生成量，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，B正確；無氧呼吸過程時(shí)有機(jī)物不徹底的氧化分解過程，一部分能量?jī)?chǔ)存在有機(jī)物中，一部分以熱能散失，其余的轉(zhuǎn)移到ATP中，C錯(cuò)誤；若運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間超過c，會(huì)因?yàn)槿樗嵩黾佣辜∪馑崦浄α?，D正確。 13．科研人員檢測(cè)晴朗天氣下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率（Pn）日變化情況，并將檢測(cè)結(jié)果繪制成下圖。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是（　?。? A．光照強(qiáng)度增大是導(dǎo)致ab段、lm段Pn增加的主要原因 B．致使bc段、mn段Pn下降的原因是氣孔關(guān)閉 C．致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐漸減弱 D．適時(shí)澆水、增施農(nóng)家肥是提高農(nóng)田作物產(chǎn)量的重要措施 【答案】B 【解析】ab段、lm段Pn隨光照增強(qiáng)而增強(qiáng)，A正確；bc段光合速率下降的原因是日出后光合作用增強(qiáng)導(dǎo)致大棚內(nèi)二氧化碳濃度下降引起的，mn段Pn下降是氣孔關(guān)閉引起的，B錯(cuò)誤；ef段、op段Pn下降是因?yàn)榘砉庹諟p弱引起的，C正確；適當(dāng)補(bǔ)水，增施農(nóng)家肥（增加二氧化碳濃度）均可以提高產(chǎn)量，D正確。故選B。 14．細(xì)胞呼吸的呼吸熵為細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量與細(xì)胞呼吸消耗的O2量的比值?，F(xiàn)有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，培養(yǎng)條件適宜。據(jù)此做出的相關(guān)分析，錯(cuò)誤的是（　?。? A．若測(cè)得酵母菌呼吸熵為1．0時(shí)，則混合液中的酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸沒有進(jìn)行無氧呼吸 B．根據(jù)放出的氣體使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，無法確定酵母菌的呼吸方式 C．若測(cè)得在堿性條件下能與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成橙色，則一定存在無氧呼吸 D．若測(cè)得CO2產(chǎn)生量為15mol，酒精的產(chǎn)生量為6mol，可推測(cè)有2／3的葡萄糖用于無氧呼吸 【答案】C 【解析】據(jù)分析， 若測(cè)得酵母菌呼吸熵為1．0時(shí)，則混合液中的酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸沒有進(jìn)行無氧呼吸，A正確。根據(jù)放出的氣體使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，說明產(chǎn)生了二氧化碳，無法確定酵母菌的呼吸方式，B正確。若測(cè)得在酸性條件下能與橙黃色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色，則一定產(chǎn)生了酒精，存在無氧呼吸，C錯(cuò)誤。若測(cè)得CO2產(chǎn)生量為15mol，酒精的產(chǎn)生量為6mol，可計(jì)算有3 mol的葡萄糖用于無氧呼吸，1.5 mol 的葡萄糖用于有氧呼吸，D正確。 15．下列是幾個(gè)放射性同位素示蹤實(shí)驗(yàn)，對(duì)其結(jié)果的敘述不正確的是（　?。? A．給水稻提供14CO2，則14C的轉(zhuǎn)移途徑大致是：14CO2→14C3→（14CH2O） B．利用15N標(biāo)記某丙氨酸，附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體將出現(xiàn)放射性，而游離的核糖體無放射性 C．給水稻提供14CO2，則其根細(xì)胞在缺氧狀態(tài)有可能出現(xiàn)14C2H5OH D．小白鼠吸入18O2，則在其尿液中可以檢測(cè)到H218O，呼出的二氧化碳也可能含有18O 【答案】B 【解析】給小麥提供14CO2，14C在小麥光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→14C3→（14CH2O），A正確；利用15N標(biāo)記某氨基酸，如果是分泌蛋白附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體將出現(xiàn)放射性，如果不是分泌蛋白也可以在游離的核糖體上出現(xiàn)放射性，B錯(cuò)誤；給水稻提供14CO2，經(jīng)光合作用合成的有機(jī)物中含14C，有機(jī)物能運(yùn)輸?shù)礁?，所以根?xì)胞在缺氧環(huán)境有可能出現(xiàn)14C2H5OH，C正確；小鼠吸入18O2后，經(jīng)過運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞，參與有氧呼吸，與［H］結(jié)合生成H218O，H218O參與有氧呼吸的第二階段，產(chǎn)生的二氧化碳含18O，所以可能檢測(cè)到尿液含有H218O、呼出的氣體中含有C18O2，D正確。故選B。 二、非選擇題（4小題，共40分） 16．科學(xué)探究是研究生物學(xué)的重要方法。為了探究綠色植物的呼吸作用和光合作用，某生物興趣小組的同學(xué)在老師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)了圖甲所示的裝置，圖乙為C裝置葉片在晴朗的夏季一天內(nèi)呼吸作用和光合作用的變化曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：（提示：氫氧化鈉溶液具有吸收二氧化碳的作用） （1）為了確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，該興趣小組的同學(xué)對(duì)圖甲中的葉片先進(jìn)行了暗處理，這樣做的目的是____________________________。 （2）圖甲所示的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能探究______________________（ 至少寫兩個(gè)）等因素對(duì)光合作用的影響。 （3）D裝置彎玻璃管中紅墨水的移動(dòng)方向是_____________（填“向左”“向右”或“不動(dòng)”）。圖乙中的曲線_____________與D裝置內(nèi)葉片的生理活動(dòng)相對(duì)應(yīng)。 （4）對(duì)圖甲C裝置中的葉片進(jìn)行脫水稱重，欲使其質(zhì)量最大，結(jié)合圖乙中的曲線應(yīng)選擇____________點(diǎn)左右摘取葉片。 【答案】（1）把葉片內(nèi)原有的淀粉運(yùn)走耗盡 （2）水、光照、二氧化碳　　 （3）向左　?、? （4）18 【解析】（1）選作實(shí)驗(yàn)的植物實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)進(jìn)行了光合作用，里面儲(chǔ)存了豐富的有機(jī)物（淀粉）。如不除去會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。所以“為了確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，該興趣小組的同學(xué)對(duì)圖甲中的葉片先進(jìn)行了暗處理”，這樣做的目的是把葉片內(nèi)原有的淀粉運(yùn)走耗盡。 （2）圖甲中，A葉片割斷主葉脈，導(dǎo)管被切斷，這樣A葉片的前端部分就得不到從根運(yùn)輸來的水分，因此，A葉片割斷處的前端和后端部分就形成以水為唯一變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)組；B葉片和C葉片，唯一不同的變量是光，是以光為變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)；C葉片和D葉片，唯一不同的變量是二氧化碳，是以二氧化碳為變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。因此，圖甲所示的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能探究水、光、二氧化碳等因素對(duì)光合作用的影響。 （3）D裝置中葉片進(jìn)行呼吸作用吸收氧氣、釋放二氧化碳，而釋放的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收了，導(dǎo)致D裝置中氣體減少，氣壓降低，因此D裝置彎玻璃管中紅墨水的移動(dòng)方向是向左。圖乙中，曲線Ⅰ主要在有光時(shí)進(jìn)行，因此曲線Ⅰ表示光合作用；曲線Ⅱ在0～24點(diǎn)都能進(jìn)行，因此曲線Ⅱ表示呼吸作用。D裝置內(nèi)的葉片不能進(jìn)行光合作用，而能進(jìn)行呼吸作用。所以圖乙中的曲線Ⅱ與D裝置內(nèi)葉片的生理活動(dòng)相對(duì)應(yīng)。 （4）光合作用制造有機(jī)物，光合作用的時(shí)間越長(zhǎng)，制造的有機(jī)物越多，葉片脫水后質(zhì)量越大。因此，“對(duì)圖甲C裝置中的葉片進(jìn)行脫水稱重，欲使其質(zhì)量最大”，結(jié)合圖乙中的曲線應(yīng)選擇18點(diǎn)左右摘取葉片，因?yàn)榇藭r(shí)植物葉片的光合強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度，葉片內(nèi)有機(jī)物不再積累增加，達(dá)到了一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)刻。 17．為保護(hù)塔里木荒漠天然胡楊林，塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院的科研人員對(duì)胡楊做了大量的研究。在自然條件下，隨著胡楊樹齡增長(zhǎng)，同一植株上會(huì)逐漸出現(xiàn)條形葉、卵形葉和鋸齒葉。在25℃、CO2濃度為370μmol?mol﹣1的環(huán)境中，測(cè)得三種葉片的光合作用相關(guān)數(shù)據(jù)見表。請(qǐng)據(jù)表回答下列問題： 葉形 最大凈光合速率（μmol?m﹣2?s﹣1） 光飽和點(diǎn)（μmol?m﹣2?s﹣1） 光補(bǔ)償點(diǎn)（μmol?m﹣2?s﹣1） 呼吸速率（μmol?m﹣2?s﹣1） 卵形葉 17.47 1881.71 28.91 2.31 鋸齒葉 16.54 2066.15 42.60 3.08 條形葉 12.56 1428.63 25.42 1.38 （1）三種形態(tài)的葉中，_______葉光補(bǔ)償點(diǎn)最低，說明它對(duì)弱光的利用能力_____，據(jù)此推測(cè)該種葉片處于樹冠的_______部。 （2）在該環(huán)境下胡楊葉片達(dá)到的最大光合速率是_______μmol?m﹣2?s﹣1。 （3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷_______葉對(duì)荒漠強(qiáng)光、高溫及干旱環(huán)境的適應(yīng)性最強(qiáng)。 （4）一棵胡楊樹上能生長(zhǎng)三種形態(tài)葉的根本原因是_________________。 【答案】（1）條形　　強(qiáng)　　下 （2）19.78　　 （3）鋸齒形 （4）基因的選擇性表達(dá) 【解析】（1）光補(bǔ)償點(diǎn)越低利用弱光能力越強(qiáng)，據(jù)表分析可知，條形葉的光補(bǔ)償點(diǎn)最低，故其利用弱光能力最強(qiáng)，且有關(guān)位于樹冠的最下層。 （2）達(dá)到的最大光合速率是其總光合速率，總光合速率＝呼吸速率+凈光合速率，據(jù)表分析可知，卵形葉的總光合速率最高＝2.31+17.47＝19.78μmol?m﹣2?s﹣1。 （3）據(jù)表分析可知，鋸齒形葉的光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)和呼吸速率最大，故應(yīng)該對(duì)荒漠強(qiáng)光、高溫及干旱環(huán)境的適應(yīng)性最強(qiáng)。 （4）一棵胡楊樹上能生長(zhǎng)三種形態(tài)葉的根本原因是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。 18．在有光、較高O2濃度等條件下，水稻葉肉細(xì)胞能同時(shí)進(jìn)行光合作用和光呼吸，其原因是催化過程①的Rubisco酶還能催化過程②，如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}： （1）對(duì)綠色植物而言，光合作用、細(xì)胞呼吸和光呼吸三種生理過程，只能在光下進(jìn)行的是_______。 （2）據(jù)圖推測(cè)，當(dāng)CO2濃度與O2濃度的比值________（填“高”或“低”）時(shí)，有利于水稻進(jìn)行光呼吸而不利于光合作用中有機(jī)物的積累，從C5角度分析，其原因是______________。 （3）科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)在一些藍(lán)藻中存在CO2濃縮機(jī)制：藍(lán)藻中產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì)微室，能將CO2濃縮在Rubisco酶周圍。該機(jī)制在進(jìn)化上的意義是______________。 【答案】（1）光合作用、光呼吸 （2）低　　當(dāng)O2濃度增大時(shí)參與光呼吸的C5增多，參與光合作用暗反應(yīng)的C3減少，從而使光合作用減弱 可以減少光呼吸，增加光合作用有機(jī)物的產(chǎn)量 【解析】（1）根據(jù)題干信息可知，光合作用和光呼吸必須在光照條件下進(jìn)行，而細(xì)胞呼吸在光照下或黑暗中都可以進(jìn)行。 （2）由圖可知，C3既可與CO2發(fā)生反應(yīng)，又可與O2發(fā)生反應(yīng)，結(jié)合題干信息，當(dāng)O2濃度增大（或CO2濃度與O2濃度的比值低）時(shí)，與O2反應(yīng)的C3增多，與CO2反應(yīng)的C3減少，從而使光合作用合成的有機(jī)物減少。 （3）藍(lán)藻中的一種特殊蛋白質(zhì)微室，能將CO2濃縮在 Rubisco酶周圍，從而提高局部CO2濃度（或CO2濃度與O2濃度的比值升高），就可以減少光呼吸，增強(qiáng)光合作用，有利于有機(jī)物的積累。 19．夏季晴朗的一天，某科研機(jī)構(gòu)對(duì)互花米草和蘆葦?shù)膬艄夂纤俾蔬M(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果如圖1所示；圖2是當(dāng)天的光合有效輻射量，即太陽(yáng)輻射中能用于光合作用的光量子密度。用海水澆灌互花米草和蘆葦后，每天在同一時(shí)間段內(nèi)測(cè)量各自的最大凈光合速率得到的數(shù)據(jù)如表1所示。請(qǐng)回答下列問題： （1）由圖1和圖2可知，中午互花米草和蘆葦?shù)膬艄夂献饔盟俾示陆担罢邇艄夂献饔盟俾氏陆档脑蚴莀_______________，后者凈光合作用速率下降的原因是___________。 （2）據(jù)圖1和圖2推測(cè)，更適合在強(qiáng)光下生長(zhǎng)的植物是___________。 （3）南方某沿海城市，因飛機(jī)場(chǎng)的擴(kuò)建實(shí)施了填海工程，為快速綠化沿海灘涂，據(jù)上述圖表分析，最好人工引入_______植物，理由是___________________。 【答案】（1）光合有效輻射減弱（光照強(qiáng)度減弱）　　溫度高，氣孔關(guān)閉，CO2吸收減少 （2）互花米草 （3）互花米草　　相同條件下，互花米草凈光合速率大于蘆葦；海水能增大互花米草的凈光合速率，降低蘆葦?shù)膬艄夂纤俾? 【解析】（1）由圖1和圖2曲線變化可知，互花米草的凈光合速率變化與光合有效輻射量的變化曲線相似，而蘆葦凈光合速率在光合有效輻射量最大時(shí)反而最低，中午互花米草凈光合作用速率下降的原因是光合有效輻射減弱，而蘆葦?shù)膬艄夂献饔盟俾室簿陆担湓蚴谴藭r(shí)溫度高，氣孔關(guān)閉，CO2吸收減少。 （2）據(jù)圖1和圖2可知，互花米草在較強(qiáng)光照下的凈光合速率更高，說明互花米草更適合在強(qiáng)光下生長(zhǎng)。 （3）根據(jù)圖1可知，相同條件下，互花米草凈光合速率大于蘆葦，而表1說明海水能增大互花米草的凈光合速率，降低蘆葦?shù)膬艄夂纤俾?，故綠化沿海灘涂最好引入互花米草。