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備戰(zhàn)2024年高考生物易錯題(新高考專用)易錯點05 光合與呼吸綜合專題的“五點”易錯防范學案(含解析)

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備戰(zhàn)2024年高考生物易錯題(新高考專用)易錯點05 光合與呼吸綜合專題的“五點”易錯防范學案(含解析)

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易錯點05 光合呼吸綜合專題“五點”易錯防范
目 錄
01 易錯陷阱(5大陷阱)
02 舉一反三
【易錯點提醒一】有機物的產(chǎn)生速率≠有機物積累速率
【易錯點提醒二】C3變化趨勢≠C5變化趨勢
【易錯點提醒三】補償點移動方向≠飽和點移動方向
【易錯點提醒四】兩曲線交點≠相等
【易錯點提醒五】光照下的質量變化≠凈光合速率
03 易錯題通關
易錯陷阱1:有機物的積累速率表示總光合速率
【分析】有機物的積累速率表示凈光合速率,有機物的產(chǎn)生(制造)速率才是總光合速率。
易錯陷阱2:外界環(huán)境改變C5與C3的變化趨勢總是一致的
【分析】外界因素突然改變,引起光反應或二氧化碳的固定速率變化,兩者的變化趨勢恰好是相反的。以環(huán)境中僅光照減弱為例:光照減弱,光反應產(chǎn)生的ATP和NADPH減少,此時C3生產(chǎn)速率不變(CO2含量不變),C3還原的速率下降,C3因消耗減少而積累變多,C5再成減少含量下降。
易錯陷阱3:判斷光(CO2)補償點與光(CO2)飽和點的移動方向的方法是一樣的
【分析】呼吸速率增加,其他條件不變時,光(CO2)補償點應右移,反之左移;呼吸速率基本不變,相關條件的改變使光合速率下降時,光(CO2)補償點應右移,反之左移。相關條件的改變,使光合速率增大時,光(CO2)飽和點應右移,反之左移。
易錯陷阱4:CO2含量變化曲線與O2含量變化曲線的交點代表凈光合速率為0
【分析】O2的釋放量可以表示凈光合速率,它與CO2釋放量曲線的交點代表光合速率是呼吸速率的2倍。
易錯陷阱5:光照下的質量變化就代表凈光合速率
【分析】暗處理1h后,再光照1h,與暗處理前質量增加的量不能代表凈光合速率,加上黑暗減少的質量之和才能表示凈光合速率。
【易錯點提醒一】有機物的產(chǎn)生速率≠有機物積累速率
【例1】植物葉片的光合作用強度可通過通氣法來測定,如圖1所示(裝置中通入氣體的CO2濃度是可以調節(jié)的)。將適量葉片置于同化箱中,在一定的光照強度和溫度條件下,讓空氣沿箭頭方向緩慢流動,并用CO2分析儀測定A、B兩處氣體CO2濃度的變化。請判斷下列說法正確的是(  )
A.欲使A、B兩處氣體CO2濃度相同,只能通過控制光照強度來實現(xiàn)
B.如果B處氣體CO2濃度低于A處,說明葉片光合作用強度小于呼吸作用強度
C.將該同化箱放在黑暗中測得通入與通出氣體的體積差值(設壓強恒定),其含義是植物呼吸吸收氧氣和產(chǎn)生二氧化碳的差值
D.若該葉片在適宜條件下進行如圖2所示的處理,則葉片光合作用制造有機物的量可表示為a+c-b
易錯分析:光合作用制造有機物的量代表總光合速率。
【答案】C
【解析】欲使A、B兩處氣體CO2濃度相同,即凈光合速率為0,可以控制光照強度、溫度、CO2濃度等條件使光合作用強度等于呼吸作用強度,A錯誤;若B處氣體CO2濃度低于A處,則表示植物葉片的凈光合速率大于0,即葉片的光合作用強度大于細胞呼吸強度,B錯誤;利用該同化箱在黑暗條件下研究葉片的細胞呼吸,測定同化箱通入氣體和排出氣體的體積,則體積差值表示的含義是細胞呼吸吸收O2量和產(chǎn)生CO2量的差值,C正確;該葉片在適宜條件下進行實驗,光合作用1小時制造有機物的量為表觀光合作用量+細胞呼吸量=(c-b)+(a-b)=a+c-2b,D錯誤。
【變式1-1】圖一表示空氣中的CO2含量對某綠色植物凈光合作用的影響,圖二表示一天(24小時)內蔬菜大棚內CO2濃度隨時間的變化曲線(水平虛線為實驗開始時大棚內的CO2濃度),圖三是綠葉中色素的提取和分離實驗的結果,下列說法錯誤的是(  )
A.圖一中的M點及圖二中的D點和H點光合速率與呼吸速率相等
B.圖二中積累有機物最多的點是I點
C.由圖二分析可知,經(jīng)過24小時大棚內植物體內有機物的含量增加
D.圖三中乙表示葉綠素a,丁在層析液中的溶解度最大
【答案】B
【解析】光合作用和呼吸作用強度相等的點(即凈光合為零)在圖一中就是由釋放二氧化碳到吸收二氧化碳的轉折點,既M點;在圖二就是二氧化碳濃度由增加(減少)到減少(增加)的轉折點,即D和H點,A正確;圖二中積累有機物最多的點是大棚中二氧化碳濃度最低的點,即H點,B錯誤;圖二中比較A點和I點,可以看出經(jīng)過24小時后,大棚內二氧化碳含量降低,說明光合作用合成的有機物多于細胞呼吸消耗的有機物,因此大棚內植物有機物的含量會增加,C正確;由于四種色素的溶解度不同,胡蘿卜素的溶解度最大,葉綠素b的溶解度最小,因此甲乙丙丁分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素和胡蘿卜素,丁—胡蘿卜素在層析液中溶解度最大,D正確。
【變式1-2】將某種綠色植物的葉片,放在特定的實驗裝置中,研究其在10℃、20℃的溫度條件下,分別置于5klx、10klx光照和黑暗條件下的光合作用強度和細胞呼吸強度,結果如圖。據(jù)圖所作的推測中,正確的是(  )
A.該葉片在20℃、10klx的光照下,每小時光合作用產(chǎn)生的O2量是6mg
B.該葉片在10℃、5klx的光照下,每小時光合作用產(chǎn)生的O2量是3mg
C.該葉片在5klx光照下,10℃時積累的有機物比20℃時少
D.通過實驗可知,葉片的凈光合速率與溫度和光照強度均成正比
【答案】A
【解析】葉片在20℃、10klx時,平均每小時光合作用產(chǎn)生O2量為(10+2)÷2=6mg,A正確;在10℃、5klx的光照強度下平均每小時光合作用所產(chǎn)生的O2量是(6+1) ÷2=3.5mg,B錯誤;由左圖可知,在5klx光照強度下,10℃時積累的有機物(O2釋放量)比20℃時的多,C錯誤;凈光合速率與植物細胞的呼吸速率和真光合速率有關,僅就題圖曲線而言,不能得出凈光合速率與溫度和光照強度均成正比,D錯誤。
【變式1-3】(2024·陜西渭南·統(tǒng)考一模)在CO 濃度為0.03%和適它的恒定溫度條件下,測定植物甲和植物乙在不同光照條件下的光合速率,結果如圖所示。下列分析正確的是( )
A.a(chǎn)點時,甲開始進行光反應并產(chǎn)生O
B.b點時,乙葉肉細胞的光合速率小于其呼吸速率
C.c點時,甲、乙通過光合作用制造的有機物量相等
D.d點時提高CO 濃度,乙的光合速率可能會增大
【答案】D
【解析】a點時,甲的光合速率和呼吸速率相同,在a點前已進行光合作用,A錯誤;
b點時的光照強度為乙的光補償點,此時植物乙的光合速率等于呼吸速率,但葉肉細胞的光合速率大于呼吸速率,B錯誤;c點時,甲、乙的凈光合速率相等,但呼吸速率不同,因此二者的光合速率不相等,C錯誤;該實驗是在CO2濃度為0.03%的條件下進行的,d點時,若提高CO2濃度,乙的最大光合速率可能會增大,D正確。
【易錯點提醒二】C3變化趨勢≠C5變化趨勢
【例2】外界環(huán)境因素對光合速率的影響如下圖所示,下列相關敘述正確的是( )
A.圖中的光合速率可以用單位時間內有機物的積累量表示
B.因為t1>t2,A點的酶活性大于B點,所以A點光合速率大于B點
C.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ曲線在C點的光合速率相同的原因是光照強度較弱
D.突然將C點光照強度變?yōu)镈點光照強度,則短時間內葉綠體內C3的含量上升
易錯分析:光照強度變強,產(chǎn)生的[H]和ATP多,C3還原速率增加,因此C3的含量下降。
【答案】C
【解析】分析圖形,光合速率在光照強度為0時值為0,說明該曲線表示的是真光合速率即總光合速率,應用單位時間內有機物的制造量表示,單位時間內有機物的積累量表示的是凈光合速率,A錯誤;A點光合速率大于B點,由于低于最適溫度,酶活性隨著溫度升高而升高,而高于最適溫度,酶活性隨著溫度升高而降低,因此無法判斷t1與t2的大小,也可能是t1< t2,B錯誤;從圖形中可以看出,C點三條曲線的光合速率相同,限制因素是光照強度,均較弱,C正確;D點光照強度大于C點,產(chǎn)生的[H]和ATP多,C3還原速率增加,因此C3的含量下降,D錯誤。
【變式2-1】蘆薈是一種經(jīng)濟價值很高的植物,可凈化空氣。蘆薈夜晚氣孔開放,通過細胞質基質中的PEP羧化酶固定CO2形成草酰乙酸,再將其轉變成蘋果酸儲存在液泡中;白天氣孔關閉,可利用蘋果酸分解產(chǎn)生的CO2進入葉綠體合成糖類。下列說法錯誤的是( )
A.蘆薈液泡中的pH值會呈現(xiàn)白天升高晚上降低的周期性變化
B.蘆薈植物固定CO2的場所有細胞質基質和葉綠體基質
C.白天蘆薈葉片合成糖類所需的CO2均來自蘋果酸分解
D.若對蘆薈突然停止光照,短時間內葉肉細胞中C3的含量將上升
【答案】C
【解析】蘆薈在晚上吸收二氧化碳生成蘋果酸進入液泡中(pH值降低),白天蘋果酸分解產(chǎn)生二氧化碳用于暗反應(pH值升高),因此蘆薈液泡中的pH值會呈現(xiàn)白天升高晚上降低的周期性變化,A正確;蘆薈葉片夜晚氣孔開放,在細胞質基質中,通過PEP羧化酶固定CO2形成草酰乙酸,白天氣孔關閉,在葉綠體基質中,CO2被C5固定最終形成糖類,B正確;線粒體呼吸作用能產(chǎn)生CO2,蘆薈葉片白天氣孔關閉,液泡里的蘋果酸轉化并釋放出CO2,故白天蘆薈葉片合成糖類所需的CO2均來自蘋果酸分解和線粒體呼吸釋放,C錯誤;若對蘆薈突然停止光照,ATP和NADPH的生成減少,短時間內,C3的還原減少,C3的生成不變,葉肉細胞中C3的含量將上升,D正確。
【變式2-2】離體的葉綠體在光照下進行穩(wěn)定光合作用時,如果突然中斷CO2氣體的供應,短暫時間內葉綠體中C3化合物與C5化合物相對含量的變化是( )
A.C3化合物增多、C5化合物減少
B.C3化合物增多、C5化合物增多
C.C3化合物減少、C5化合物增多
D.C3化合物減少、C5化合物減少
【答案】C
【解析】如果突然中斷 CO2 氣體的供應,二氧化碳的固定這個反應變弱,生成物C3化合物量減少,短時間內光照不變,產(chǎn)生的ATP和[H](NADPH)不變,C3還原速率不變,故C3含量減少;二氧化碳固定過程C5化合物消耗減少,短時間內光照不變,產(chǎn)生的ATP和[H](NADPH)不變,C3還原產(chǎn)生的C5不變,故剩余的C5化合物相對增多,C正確,ABD錯誤。
【變式2-3】(2023·重慶·統(tǒng)考一模)科學家通過實驗觀察到,正在進行光合作用的葉片突然停止光照后,短時間內會釋放出大量的CO2,這一現(xiàn)象被稱為“CO2的猝發(fā)”。研究表明植物除了細胞呼吸外還存在另一個釋放CO2的途徑——光呼吸。圖為適宜條件下某植物葉片遮光前CO2吸收速率和遮光后CO2釋放速率隨時間變化的曲線(單位:μmol·m-2·s-1),下列說法正確的是( )
A.突然遮光,短時間內葉綠體中C5的含量會上升
B.光照條件下該植物產(chǎn)生ATP的場所是葉綠體
C.若降低光照強度,則圖形A、B的面積均變小速率
D.該植物在光照條件下葉綠體固定CO2的速率為12μmol·m-2·s-1
【答案】D
【解析】當突然遮光,光照強度降低,光反應減弱,光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP減少,C3的還原減弱,C5的生成減少,而CO2的固定依舊在進行,C5的消耗暫時不變,故C5減少,A錯誤;光照條件下,植物既進行光合作用,也進行呼吸作用,因此葉綠體和線粒體都會產(chǎn)生ATP,B錯誤;由于遮光后植物沒有光合作用只有呼吸作用所以B值就應代表該植物呼吸作用釋放二氧化碳速率,若C代表遮光后短時間內除呼吸作用釋放二氧化碳外其他途徑釋放二氧化碳速率,降低光照強度,光合作用降低,圖形A面積變小,圖形B代表的是呼吸作用,其面積不會變小,C錯誤;據(jù)題可知,該植物光呼吸速率為5-3=2μmol·m-2·s-1,該植物在光照下葉綠體固定CO2的速率為7+3+2=12μmol·m-2·s-1,D正確。
【易錯點提醒三】補償點移動方向≠飽和點移動方向
【例3】(2023·湖南·校聯(lián)考一模)光合作用是自然界最重要的化學反應之一,光合作用的限制因素有內因和外因兩個方面,外因主要包括溫度、CO2濃度和光照強度,下圖是實驗人員測得的光照強度對單個葉片光合速率的影響。下列相關敘述錯誤的是( )
注:光極限是指光合作用吸收CO2量隨著光照強度的增加而上升的光照強度范圍。CO2極限是指光合作用吸收CO2量不再隨著光照強度的增加而上升的光照強度范圍。
A.陰生植物的光極限和CO2極限范圍一般小于陽生植物
B.在光合作用最適溫度下適當升溫,若細胞呼吸速率增大,光補償點可能左移
C.達到CO2極限時,限制光合速率的因素可能是CO2濃度或溫度
D.實際生產(chǎn)中施肥過多會影響植物吸水,施肥不足可能影響葉綠素和相關酶的合成
易錯分析:補償點指光合速率等于呼吸速率。
【答案】B
【解析】與陽生植物比,陰生植物對光的需求小,呼吸作用弱,所以陰生植物的光極限和CO2極限范圍一般小于陽生植物,A正確;在光合作用最適溫度下適當升溫,光合作用速率下降,若細胞呼吸速率增大,光補償點可能右移,B錯誤;光合作用的限制因素的外因主要包括溫度、CO2濃度和光照強度,達到CO2極限時,光合作用速率不隨光照強度改變,則限制光合作用速率的因素可能是CO2濃度或溫度,C正確;
實際生產(chǎn)中施肥過多,縮小根毛細胞細胞液與土壤溶液之間的濃度差,減少植物吸水量,甚至導致植物失水。施肥不足,植物可能缺乏N元素來合成光合作用相關的色素和酶,D正確。
【變式3-1】把正常生長的植物,放在缺鎂培養(yǎng)液中,光補償點移動情況是( )
A.向左移 B.向右移 C.不移動 D.向上移
【答案】B
【解析】植物放在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)時,由于缺乏鎂元素,植物葉綠素合成減少,導致光合作用速率下降,如果光合作用速率與呼吸作用速率仍要保持相等,則要增加光照強度來提高光合作用速率,所以光補償點右移,B正確,ACD錯誤。
【變式3-2】某科研所為提高蔬菜產(chǎn)量進行了相關生理活動的研究,在最適溫度下進行相關實驗,結果如下圖,相關分析合理的是(  )
A.圖一中呼吸底物為葡萄糖,O2濃度為a時,O2的吸收量等于CO2的釋放量
B.圖一中de段CO2的釋放量有所下降可能是由于溫度抑制了酶的活性
C.圖二中乙品種比甲品種更適于生長在弱光環(huán)境中,缺鎂時h會左移
D.圖二中g點時甲的葉肉細胞葉綠體產(chǎn)生的葡萄糖進入線粒體進行呼吸作用
【答案】C
【解析】無氧呼吸不吸收02,只釋放C02;有氧呼吸吸收的02和釋放C02量剛好相等,O2濃度為a時,無氧呼吸和有氧呼吸CO2的釋放量相等,O2的吸收量等于總CO2的釋放量的1/2,A錯誤;根據(jù)題干:該研究是在最適溫度下進行的,故圖一中de段CO2的釋放量有所下降的原因不可能是溫度抑制了酶的活性,B錯誤;圖二中,從與縱軸的交點可見,品種乙比品種甲的呼吸速率低,且品種乙在較弱的光照強度下其光合速率即達到最大值,故品種乙更適于生長在弱光環(huán)境中,當植物缺鎂時(其他外界條件不變),由于鎂是葉綠素的組成元素,所以缺鎂時植物的光合作用會減弱,h會左移,C正確;圖二中g點時甲的葉肉細胞葉綠體產(chǎn)生的葡萄糖不能進入線粒體進行細胞呼吸,進入線粒體的呼吸底物是丙酮酸,D錯誤。
【變式3-3】下圖為植物光合作用強度隨光照強度變化的坐標圖,已知某植物光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25 ℃和30 ℃,圖示曲線是在25 ℃環(huán)境下測得的。下列敘述不正確的是( )
A.A點葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體
B.B點植物光合作用強度與細胞呼吸強度相等
C.若將溫度提高到30 ℃時,A點上移,B點左移,D點下移
D.當植物缺鎂時,B點將向右移
【答案】C
【解析】A點時葉肉細胞只進行呼吸作用,因此葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體,A正確;B點為光補償點,此時植物的光合作用強度與細胞呼吸強度相等,凈光合速率為0,B正確;溫度從25℃提高到30℃后,光合速率減慢,呼吸速率加快。圖中A點代表呼吸速率,由于呼吸速率加快,故A點上移;由于光合速率減慢,呼吸速率加快,而光合速率要等于呼吸速率,只有增大光照強度,因此B點右移;D點表示最大光合速率,由于光合速率減慢,故D點上移,C錯誤;B點表示光合速率等于呼吸速率,當植物缺Mg時,光合速率降低,只有增大光照強度才能提高光合速率,從而等于呼吸速率,即植物缺Mg時,B點將向右移動,D正確。
【易錯點提醒四】兩曲線交點≠相等
【例4】以測定的CO2吸收量與釋放量為指標,研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響,結果如圖所示。下列分析正確的是( )
A.光照相同時間,35℃時光合作用制造的有機物的量與30℃時相等
B.光照相同時間,在20℃條件下植物積累的有機物的量最多
C.溫度高于25℃時,光合作用制造的有機物的量開始減少
D.兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等
易錯分析:兩曲線的交點代表凈光合速率等于呼吸速率。
【答案】A
【解析】光合作用制造的有機物的量=凈光合作用量+呼吸作用量,從圖中可以看出:25℃時,總光合作用產(chǎn)生的有機物的量約等于2.30+3.75=6.05;30℃時3.00+3.50=6.50;35℃時為3.50+3.00=6.50;因此圖中35℃與30℃的光合作用制造的有機物的量相等,溫度高于25℃時,光合作用制造的有機物的量先上升后不變,A正確、C錯誤;植物積累的有機物量等于凈光合作用量,圖中a表示凈光合作用量,光照相同時間,在25℃條件下植物積累的有機物的量最多(a曲線最大值對應溫度為20℃),B錯誤;根據(jù)分析可知,兩曲線的交點表示此時凈光合速率和呼吸速率相等,即表示光合作用積累的有機物與呼吸作用消耗的有機物的量相等,D錯誤。
【變式4-1】下列關于曲線的描述,正確的是( )
A.圖1中,兩曲線的交點對應的是凈光合速率為0時的溫度
B.圖2中,DE段和FG段下降的原因相同
C.圖3中A、B兩點為光合速率和呼吸速率相等的點
D.若呼吸作用的原料全部為葡萄糖,則圖1中20℃時10h需消耗葡萄糖15mg
【答案】C
【解析】圖1中,光照下CO2的吸收速率代表凈光合速率,兩曲線的交點對應的是凈光合速率與呼吸速率相等,A錯誤;圖2中,DE段下降是因為氣孔關閉導致CO2減少,從而導致下降,F(xiàn)G段是因為光照強度降低導致,B錯誤;圖3中,當光合速率和呼吸速率相等時,溫室內二氧化碳濃度達到最高或最低點,A、B兩點為光合速率和呼吸速率相等的點,C正確;若呼吸作用的原料全部為葡萄糖,圖1中20℃時CO2的釋放速率為1.50mg/h,l0h釋放CO2量為15mg,根據(jù)有氧呼吸反應式,需消耗葡萄糖(6×44)/15=180/x,x≈10.23mg/h,D錯誤。
【變式4-2】如圖為在適宜的溫度條件下甲、乙兩種植物CO2吸收量隨光照強度變化的曲線圖。下列分析正確的是( )
A.在各種溫度條件下,甲植物呼吸作用強度大于乙植物呼吸作用強度
B.C點光照強度時,限制甲乙植物光合作用的主要因素是二氧化碳濃度
C.如果在圖中C點突然停止光照,短期內葉綠體中C5化合物的含量將增加
D.兩曲線的交點代表兩種植物在單位時間內通過光合作用制造糖類數(shù)量相等
【答案】B
【解析】由圖可知,在適宜的溫度條件下,甲植物呼吸作用強度大于乙植物呼吸作用強度,但不能說明在各種溫度下,甲的呼吸作用大于乙,A錯誤;C點光照強度時,甲乙植物光合作用的光合作用強度達到了最大值,溫度適宜,所以,限制甲乙植物光合作用的主要因素是二氧化碳濃度,B正確;C點突然停止光照,光反應強度降低,C5化合物合成率下降消耗率不變,短期內葉綠體中C5化合物的含量將下降,C錯誤;
在適宜的溫度條件下,兩植物的呼吸速率不同,兩曲線相交時兩種植物在單位時間內通過光合作用制造糖類數(shù)量不相等,D錯誤。
【變式4-3】下圖表示在光照充足、CO2濃度適宜的條件下,溫度對某植物光合速率和呼吸速率的影響。下列有關敘述正確的是(  )
A.15 ℃時細胞呼吸為暗反應提供的ATP不足
B.5~37 ℃范圍內,植物均表現(xiàn)為生長狀態(tài)
C.當溫度達到50 ℃時,植物因蛋白質失活而死亡
D.溫室栽培中溫度控制在30 ℃左右,不利于該植物生長
【答案】 B
【解析】 暗反應所需ATP只能來自光反應,A錯誤;5~37 ℃范圍內,實際光合速率大于呼吸速率,凈光合速率大于0,所以植物均表現(xiàn)為生長狀態(tài),B正確;當溫度達到50 ℃時,植物細胞仍能進行細胞呼吸,說明植物沒有因蛋白質失活而死亡,C錯誤;由于在溫度為30 ℃條件下,實際光合速率與呼吸速率的差值最大,所以溫室栽培中溫度控制在30 ℃左右時最利于該植物生長,D錯誤。
【易錯點提醒五】光照下的質量變化≠凈光合速率
【例5】例用某種綠色植物輪藻的大小相似葉片分組進行光合作用實驗:已知葉片實驗前質量相等,在不同溫度下分別暗處理1 h,測其質量變化,立即光照1 h(光照強度相同),再測其質量變化。得到如下結果:
組別 一 二 三 四
溫度/℃ 27 28 29 30
暗處理后質量變化/mg -2 -3 -4 -1
光照后與暗處理前質量變化/mg +3 +3 +3 +2
據(jù)表分析,以下說法錯誤的是(  )
A.29 ℃時輪藻呼吸酶的活性高于其他3組
B.光照時,第一、二、三組輪藻釋放的氧氣量相等
C.光照時,第四組輪藻光合作用強度大于細胞呼吸強度
D.光照時,第三組輪藻制造的有機物總量為11 mg
易錯分析:與暗處理前質量增加的量不能代表凈光合速率,加上黑暗減少的質量之和才能表示凈光合速率。
【答案】 B
【解析】 第一組的凈光合速率為2+3=5(mg/h),第二組的凈光合速率為3+3=6(mg/h),第三組的凈光合速率為4+3=7(mg/h),因此這三組在光下的凈光合作用是不同的,氧氣的釋放量不相等,B錯誤。
【變式5-1】植物光合速率目前主要使用CO2紅外分析儀進行測定,一般用單位時間內同化CO2的微摩爾數(shù)表示。將生長狀況相同的某種植物在不同溫度下分別暗處理1 h,再光照1 h(光照強度相同),測定分析儀密閉氣路中CO2的濃度,轉換得到如圖數(shù)據(jù)。下列分析正確的是(  )
A.該植物在29 ℃和30 ℃時依然表現(xiàn)生長現(xiàn)象
B.該植物細胞呼吸和光合作用的最適溫度分別是29 ℃和28 ℃
C.在27 ℃、28 ℃和29 ℃時,光合作用制造的有機物的量相等
D.30 ℃時,光合速率等于細胞呼吸速率,CO2變化都是20微摩爾/小時
【答案】A
【解析】暗處理后CO2濃度的增加量表示細胞呼吸強度,光照后與暗處理前CO2濃度的減少量表示光合作用進行了1 h和細胞呼吸進行了2 h后的重量變化。四組溫度下,該植物都表現(xiàn)為生長現(xiàn)象,A正確;因為光合作用強度即:CO2濃度的減少量+2×CO2濃度的增加量,29 ℃最大;細胞呼吸強度也是在29 ℃最大,B錯誤;27 ℃、28 ℃、29 ℃時,光合作用制造的有機物的量分別為60+20×2=100(微摩爾/小時)、60+40×2=140(微摩爾/小時)、60+60×2=180(微摩爾/小時),光合作用制造的有機物的量不相等,C錯誤;30 ℃時,光合速率大于細胞呼吸速率,D錯誤。
【變式5-2】為研究一種耐寒藻類的生長習性,將其平均分成四組,在不同溫度下分別暗處理1h,緊接著再光照1h(光照強度相同),測其質量,結果如下表所示:
溫度/℃ 0 4 8 12
初始質量/mg 50 50 50 50
暗處理后質量/mg 49.5 49 48 44
光照后質量/mg 53.5 55 56 54
若每天用上述光照強度照射6小時,其余時間黑暗,則最適宜該藻類生長的溫度是( )
A.0℃ B.4℃ C.8℃ D.12℃
【答案】B
【解析】暗處理時,植物只能進行呼吸作用消耗有機物,因此每小時呼吸速率可用:初始質量-暗處理后質量的差值來代表,光照條件下,植物即可以進行光合作用,又可以進行呼吸作用,則光照1h植物增加的質量可以代表植物每小時的凈光合速率,即用光照后質量-暗處理后質量的差值來代表。用上述光照強度照射6小時,其余時間黑暗,則植物在一天24小時的凈光合速率=6×每小時的總光合速率-24×每小時的呼吸速率=6×(每小時的呼吸速率+每小時的凈光合速率)-24×每小時的呼吸速率=6×每小時的凈光合速率-18×每小時的呼吸速率=6×(光照后質量-暗處理后質量)-18×(初始質量-暗處理后質量)=6×光照后質量-18×初始質量+12×暗處理后質量,將表中各溫度下的數(shù)據(jù)帶入公式,可得,0℃下,該藻類一天24小時的凈光合速率=6×53.5-18×50+12×49.5=15;4℃下,該藻類一天24小時的凈光合速率=6×55-18×50+12×49=18;8℃下,該藻類一天24小時的凈光合速率=6×56-18×50+12×48=12;12℃下,該藻類一天24小時的凈光合速率=6×54-18×50+12×44=-48;該藻類一天24小時的凈光合速率越大,積累的有機物越多,越有利于其生長,4℃該藻類積累的有機物最多,因此最適宜生長,ACD錯誤,B正確。
【變式5-3】以若干大小相似且健康的某種綠色植物葉片為材料,分組進行光合作用實驗:將葉片在不同溫度下分別光照1h(光照強度等條件相同),測其質量變化,再暗處理1h,測其質量變化,得到如下表結果。以下說法錯誤的是(  )
組別 一 二 三 四
溫度/℃ 24 26 28 30
光照后質量變化/mg +10 +15 +12 +10
暗處理后與光照前質量變化/mg +6 +10 +5 +2
A.在晝夜一直進行光照的條件下,該植物生長的最適溫度是26℃
B.本實驗中,隨著溫度升高,呼吸作用強度增大
C.光照1h時表格中一、四兩組光合作用積累的有機物量相等
D.將一組葉片放入二組環(huán)境中,葉綠體中C3的還原速率減小
【答案】AD
【解析】若要確定該植物生長的最適溫度,應在24℃~28℃間進一步縮小溫度梯度進行實驗,A錯誤;本實驗中,隨著溫度升高,呼吸作用強度增大,B正確;光照1h時表格中一、四兩組光合作用積累的有機物量,即凈光合作用量,都是10mg,C正確;將一組葉片放入二組環(huán)境中,光合作用速率上升,葉綠體中C3的還原速率增大,D錯誤。
1.將某植株放在密閉玻璃罩內,在夏季晴朗的一天置于室外一晝夜,測定的實驗數(shù)據(jù)如圖1(C點開始有光照)、圖2所示。下列有關說法錯誤的是(  )
A.圖1中BC段較AB段CO2濃度增加減慢,是因為低溫使植物呼吸作用減弱
B.圖2中出現(xiàn)ef段的原因是部分氣孔關閉,導致葉片吸收CO2減少
C.圖2中gh段O2含量增加,且到達i點時,該植株積累的有機物最多
D.圖示結果表明,該植株經(jīng)過這一晝夜之后,植物體內有機物含量增加
【答案】C
【解析】圖1中的B點為凌晨,此時植物只進行呼吸作用,凌晨氣溫下降,植物呼吸作用減弱,因此BC段較AB段 CO2 濃度增加減慢的原因是低溫使植物呼吸作用減弱,A正確;圖2中出現(xiàn)ef段的變化,原因是此時處于中午,光照較強,溫度較高,部分氣孔關閉,葉片吸收 CO2 的量減少,B正確;圖2中gh段仍表現(xiàn)為吸收 CO2 ,說明 O2 含量仍在增加,且到達h點時,該植株積累的有機物最多,C錯誤;圖1中比較A點和J點的 CO2 濃度低于A點,說明該植物一晝夜總體表現(xiàn)為吸收 CO2 用于合成有機物,因此經(jīng)過這一晝夜之后,植物體的有機物含量會有所增加,D正確。
2.某禾本科植物有甲、乙兩個品種,在夏季某晴朗的一天對這兩個品種不同時間段的凈光合速率進行測定,結果如下圖所示。下列分析錯誤的是(  )
A.10~12時兩種植物的凈光合速率均有所下降的原因可能是氣孔關閉影響了暗反應
B.16~18時兩種植物的凈光合速率均有所下降的原因可能是光照強度下降影響了光反應
C.8~18時兩種禾本科植物葉肉細胞的光合速率均大于呼吸速率
D.由于16時兩種植物的凈光合速率達到最大,因此此時有機物積累量也達到最大
【答案】D
【解析】在10~12時,甲和乙凈光合速率下降可能是正午溫度過高,蒸騰作用過強,導致植物的部分氣孔關閉,影響了二氧化碳的吸收,進而影響了暗反應過程,A正確;16~18時兩種植物的凈光合速率均有所下降的原因可能是光照強度下降影響了光反應從而導致光合速率下降,B正確;8~18時兩種禾本科植物葉肉細胞的光合速率均大于呼吸速率,因為凈光合速率大于0,C正確;當凈光合速率大于0時,有機物就會積累,因此18h時,有機物積累量能達到最大值,D錯誤。
3.下圖是某綠色植物細胞內生命活動示意圖,其中①、②、③、④、⑤表示生理過程,A、B、C、D表示生命活動產(chǎn)生的物質。下列表述錯誤的是( )
A.在生物膜上發(fā)生的生理過程有③和④
B.如果樹冠葉肉細胞中剛好滿足圖示的動態(tài)平衡狀態(tài),該植物能夠正常生長
C.若施加18O2,在植物體內檢測到C6H1218O6,則其元素轉移途徑應該是18O2→H218O→C18O2→C6H1218O6
D.若突然停止光照,短時間內葉綠體基質中C3含量上升C5含量下降
【答案】B
【解析】光反應在類囊體薄膜上進行,有氧呼吸第三階段在線粒體內膜上進行,光反應能利用光合色素吸收的光進行水光解產(chǎn)生氧氣,即④是光反應,有氧呼吸第三階段消耗氧氣,產(chǎn)生水,故③是有氧呼吸第三階段,⑤表示暗反應,場所是葉綠體基質,①表示有氧呼吸第一階段,場所是細胞質基質,②表示有氧呼吸第二階段,場所是線粒體基質,A正確;如果樹冠葉肉細胞中剛好滿足圖示的動態(tài)平衡狀態(tài),說明葉肉細胞的光合速率等于呼吸速率,但由于植物體內存在不進行光合作用的細胞,故該植物呼吸速率大于光合速率,植物不能正常生長,B錯誤;若施加18O2,該氧氣可與還原氫結合形成H218O,H218O參與有氧呼吸第二階段生成C18O2,C18O2參與光合作用暗反應最終形成C6H1218O6,C正確;若突然停止光照,光反應停止,還原氫和ATP減少,使C3還原形成C5速率減慢,短時間內CO2和C5形成C3的速率不變,故葉綠體基質中C3含量上升,而C5含量下降,D正確。
4.如圖表示在溫度適宜、CO2濃度一定的密閉條件下,測得的光照強度對某植株光合作用影響的曲線。下列有關敘述錯誤的是( )
A.自然條件下,影響P點上下移動的主要外界因素是溫度
B.圖中M點時,細胞中能夠產(chǎn)生ATP的部位有細胞質基質、線粒體、葉綠體
C.若將該植物從L點條件下突然轉移至M點條件下,則短時間內C3含量將下降
D.若每天光照8小時,植株能夠正常生長,則平均光照強度應大于6k1x
【答案】C
【解析】P點沒有光照,吸收O2代表的是呼吸作用速率,則自然條件下,影響P點上下移動的主要外界因素是溫度,A正確;圖中M點時,O2釋放速率為0,說明此時光合作用速率等于呼吸作用速率,則能夠產(chǎn)生ATP的部位有細胞質基質、線粒體、葉綠體,B正確;若將該植物從L點條件下突然轉移至M點條件下,光照變弱,則短時間內光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP減少,還原C3的量減少,則C3含量將增多,C錯誤;由圖可知,光照強度為0時,該植株只進行呼吸作用,每小時消耗的氧氣為2mmol,該植株一天通過呼吸作用消耗的氧氣為 2×24=48mmol。實驗條件下,每天進行8小時光照,每小時通過光合作用制造的氧氣必須大于 48÷8=6mmol,凈光合作用氧氣釋放速率應該大于6-2=4mmol,植株才能積累有機物,正常生長,則光照強度應該大于6klx,D正確。
5.將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室,調節(jié)小室CO2濃度,在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度,測定結果如圖。下列相關敘述,正確的是( )
A.如果光照強度適當降低,a點左移,b點左移
B.如果光照強度適當降低,a點左移,b點右移
C.如果光照強度適當增強,a點右移,b點右移
D.如果光照強度適當增加,a點左移,b點右移
【答案】D
【解析】如果光照強度適當降低,光反應生成的ATP和NADPH減少,這將抑制暗反應的進行,因此需要更多的二氧化碳進行補償,但達到飽和點需要的二氧化碳減少,此時a右移,b點左移,A、B錯誤;如果光照強度適當增加,光反應生成的ATP和NADPH增加,這將促進暗反應的進行,因此在較低二氧化碳濃度時就出現(xiàn)光合作用,且CO2補償點更低,在最大光合作用強度下二氧化碳吸收量也會增多,則a點會向左移,b點會向右移,C錯誤,D正確。
6.紅松(陽生)和人參(陰生)均為我國北方地區(qū)的植物。如圖為兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下,光合作用速率與呼吸速率的比值(P/R)隨光照強度變化的曲線圖,下列敘述正確的是( )
A.光照強度為a時,每天光照12小時,一晝夜后人參和紅松干重均減少
B.光照強度在b點之后,限制紅松和人參P/R值增大的主要外界因素都是CO2濃度
C.光照強度為c時,紅松和人參的凈光合速率相等
D.若適當增加土壤中Mg2+的含量,一段時間后人參的a點右移
【答案】A
【解析】光照強度為a時,人參的P/R值為1,光照12小時沒有積累有機物,晚上進行呼吸作用消耗有機物,一晝夜干重減少,紅松的P/R值小于l,光照下沒有有機物的積累,晚上消耗有機物,因此,一晝夜干重也減少,A正確;光照強度在b點之后,限制紅松P/R值增大的主要外界因素是光照強度,限制人參P/R值增大的主要外界因素是光照強度以外的其他因素,如二氧化碳濃度,B錯誤;陰生植物的呼吸速率比陽生植物的呼吸速率更低,光強為c時,二者的P/R值相同,但呼吸速率不同,故凈光合速率不同,C錯誤;由于鎂是構成葉綠素的重要組成成分,若適當增加土壤中無機鹽鎂的含量,合成葉綠素增多,光合作用增強,達到光補償點需要的光照強度變小,故一段時間后a點左移,D錯誤。
7.下圖甲、乙表示某植物內的光合作用與呼吸作用過程及其與溫度的關系,下列有關敘述不正確的是 ( )
A.圖甲中光照相同時間,在25 ℃條件下植物積累的有機物的量最多
B.圖甲中兩曲線的交點表示光合作用制造的有機物與呼吸作用消耗的有機物量相等
C.圖乙中過程①發(fā)生在細胞質基質中,過程②發(fā)生在葉綠體基質中
D.圖乙中①②③④四個過程既不消耗O2也不產(chǎn)生O2,過程①④都能產(chǎn)生[H]
【答案】B
【解析】圖甲中可以看出,在25℃條件下植物的二氧化碳的吸收量最大,即凈光合速率最高,因此此溫度條件下積累的有機物的量最多,A正確;圖甲中兩曲線的交點表示光合作用積累的有機物與呼吸作用消耗的有機物量相等,即光合作用總量是呼吸作用的兩倍,B錯誤;圖乙中①過程表示有氧呼吸的第一階段,發(fā)生在細胞質基質中,②過程表示三碳化合物的還原,屬于暗反應中的物質變化,因此發(fā)生在葉綠體基質中,C正確;圖乙中①④過程表示有氧呼吸的第一、二兩個階段,②③兩個過程表示光合作用的暗反應階段,因此這些過程既不消耗氧氣也不產(chǎn)生氧氣,①④過程都能產(chǎn)生[H],D正確。
8.將長勢一致的A、B兩種植物分別置于兩個同樣大小密閉的透明容器內,給予充足的光照、適宜的溫度等條件,每隔5min測定一次小室中的CO2濃度,結果如下圖所示。下列有關敘述錯誤的是
A.在較低CO2濃度的環(huán)境中,B植物固定CO2的能力比A植物強
B.10min之前,B植物光合作用消耗的CO2量大于呼吸作用產(chǎn)生的CO2量
C.在兩條曲線交點M處兩植物的固定CO2速率相等
D.20min以后,A、B兩種植物光合作用強度都與呼吸作用強度相等
【答案】C
【解析】據(jù)圖可知B植物在低濃度CO2時還可以進行光合作用,所以B植物固定CO2的能力較A植物強,A正確;10min之前,B植物所在的容器內二氧化碳濃度降低,有二氧化碳的凈消耗,說明光合作用消耗的CO2量大于呼吸作用產(chǎn)生的CO2量,B正確;M點時,A、B兩植物曲線相交,表明密閉小室中被A、B兩種植物葉片吸收的CO2相等,只能說明此時密閉容器中的A、B兩種植物葉片的凈光合作用強度相等,而不能說明A、B兩植物的固定CO2速率相等,C錯誤;20分鐘后A、B植物不再吸收CO2,此時表明A、B植物的光合作用固定CO2的量分別等于各自呼吸作用放出的CO2的量,D正確。易錯點05 光合呼吸綜合專題“五點”易錯防范
目 錄
01 易錯陷阱(5大陷阱)
02 舉一反三
【易錯點提醒一】有機物的產(chǎn)生速率≠有機物積累速率
【易錯點提醒二】C3變化趨勢≠C5變化趨勢
【易錯點提醒三】補償點移動方向≠飽和點移動方向
【易錯點提醒四】兩曲線交點≠相等
【易錯點提醒五】光照下的質量變化≠凈光合速率
03 易錯題通關
易錯陷阱1:有機物的積累速率表示總光合速率
【分析】有機物的積累速率表示凈光合速率,有機物的產(chǎn)生(制造)速率才是總光合速率。
易錯陷阱2:外界環(huán)境改變C5與C3的變化趨勢總是一致的
【分析】外界因素突然改變,引起光反應或二氧化碳的固定速率變化,兩者的變化趨勢恰好是相反的。以環(huán)境中僅光照減弱為例:光照減弱,光反應產(chǎn)生的ATP和NADPH減少,此時C3生產(chǎn)速率不變(CO2含量不變),C3還原的速率下降,C3因消耗減少而積累變多,C5再成減少含量下降。
易錯陷阱3:判斷光(CO2)補償點與光(CO2)飽和點的移動方向的方法是一樣的
【分析】呼吸速率增加,其他條件不變時,光(CO2)補償點應右移,反之左移;呼吸速率基本不變,相關條件的改變使光合速率下降時,光(CO2)補償點應右移,反之左移。相關條件的改變,使光合速率增大時,光(CO2)飽和點應右移,反之左移。
易錯陷阱4:CO2含量變化曲線與O2含量變化曲線的交點代表凈光合速率為0
【分析】O2的釋放量可以表示凈光合速率,它與CO2釋放量曲線的交點代表光合速率是呼吸速率的2倍。
易錯陷阱5:光照下的質量變化就代表凈光合速率
【分析】暗處理1h后,再光照1h,與暗處理前質量增加的量不能代表凈光合速率,加上黑暗減少的質量之和才能表示凈光合速率。
【易錯點提醒一】有機物的產(chǎn)生速率≠有機物積累速率
【例1】植物葉片的光合作用強度可通過通氣法來測定,如圖1所示(裝置中通入氣體的CO2濃度是可以調節(jié)的)。將適量葉片置于同化箱中,在一定的光照強度和溫度條件下,讓空氣沿箭頭方向緩慢流動,并用CO2分析儀測定A、B兩處氣體CO2濃度的變化。請判斷下列說法正確的是(  )
A.欲使A、B兩處氣體CO2濃度相同,只能通過控制光照強度來實現(xiàn)
B.如果B處氣體CO2濃度低于A處,說明葉片光合作用強度小于呼吸作用強度
C.將該同化箱放在黑暗中測得通入與通出氣體的體積差值(設壓強恒定),其含義是植物呼吸吸收氧氣和產(chǎn)生二氧化碳的差值
D.若該葉片在適宜條件下進行如圖2所示的處理,則葉片光合作用制造有機物的量可表示為a+c-b
易錯分析:光合作用制造有機物的量代表總光合速率。
【變式1-1】圖一表示空氣中的CO2含量對某綠色植物凈光合作用的影響,圖二表示一天(24小時)內蔬菜大棚內CO2濃度隨時間的變化曲線(水平虛線為實驗開始時大棚內的CO2濃度),圖三是綠葉中色素的提取和分離實驗的結果,下列說法錯誤的是(  )
A.圖一中的M點及圖二中的D點和H點光合速率與呼吸速率相等
B.圖二中積累有機物最多的點是I點
C.由圖二分析可知,經(jīng)過24小時大棚內植物體內有機物的含量增加
D.圖三中乙表示葉綠素a,丁在層析液中的溶解度最大
【變式1-2】將某種綠色植物的葉片,放在特定的實驗裝置中,研究其在10℃、20℃的溫度條件下,分別置于5klx、10klx光照和黑暗條件下的光合作用強度和細胞呼吸強度,結果如圖。據(jù)圖所作的推測中,正確的是(  )
A.該葉片在20℃、10klx的光照下,每小時光合作用產(chǎn)生的O2量是6mg
B.該葉片在10℃、5klx的光照下,每小時光合作用產(chǎn)生的O2量是3mg
C.該葉片在5klx光照下,10℃時積累的有機物比20℃時少
D.通過實驗可知,葉片的凈光合速率與溫度和光照強度均成正比
【變式1-3】(2024·陜西渭南·統(tǒng)考一模)在CO 濃度為0.03%和適它的恒定溫度條件下,測定植物甲和植物乙在不同光照條件下的光合速率,結果如圖所示。下列分析正確的是( )
A.a(chǎn)點時,甲開始進行光反應并產(chǎn)生O
B.b點時,乙葉肉細胞的光合速率小于其呼吸速率
C.c點時,甲、乙通過光合作用制造的有機物量相等
D.d點時提高CO 濃度,乙的光合速率可能會增大
【易錯點提醒二】C3變化趨勢≠C5變化趨勢
【例2】外界環(huán)境因素對光合速率的影響如下圖所示,下列相關敘述正確的是( )
A.圖中的光合速率可以用單位時間內有機物的積累量表示
B.因為t1>t2,A點的酶活性大于B點,所以A點光合速率大于B點
C.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ曲線在C點的光合速率相同的原因是光照強度較弱
D.突然將C點光照強度變?yōu)镈點光照強度,則短時間內葉綠體內C3的含量上升
易錯分析:光照強度變強,產(chǎn)生的[H]和ATP多,C3還原速率增加,因此C3的含量下降。
【變式2-1】蘆薈是一種經(jīng)濟價值很高的植物,可凈化空氣。蘆薈夜晚氣孔開放,通過細胞質基質中的PEP羧化酶固定CO2形成草酰乙酸,再將其轉變成蘋果酸儲存在液泡中;白天氣孔關閉,可利用蘋果酸分解產(chǎn)生的CO2進入葉綠體合成糖類。下列說法錯誤的是( )
A.蘆薈液泡中的pH值會呈現(xiàn)白天升高晚上降低的周期性變化
B.蘆薈植物固定CO2的場所有細胞質基質和葉綠體基質
C.白天蘆薈葉片合成糖類所需的CO2均來自蘋果酸分解
D.若對蘆薈突然停止光照,短時間內葉肉細胞中C3的含量將上升
【變式2-2】離體的葉綠體在光照下進行穩(wěn)定光合作用時,如果突然中斷CO2氣體的供應,短暫時間內葉綠體中C3化合物與C5化合物相對含量的變化是( )
A.C3化合物增多、C5化合物減少
B.C3化合物增多、C5化合物增多
C.C3化合物減少、C5化合物增多
D.C3化合物減少、C5化合物減少
【變式2-3】(2023·重慶·統(tǒng)考一模)科學家通過實驗觀察到,正在進行光合作用的葉片突然停止光照后,短時間內會釋放出大量的CO2,這一現(xiàn)象被稱為“CO2的猝發(fā)”。研究表明植物除了細胞呼吸外還存在另一個釋放CO2的途徑——光呼吸。圖為適宜條件下某植物葉片遮光前CO2吸收速率和遮光后CO2釋放速率隨時間變化的曲線(單位:μmol·m-2·s-1),下列說法正確的是( )
A.突然遮光,短時間內葉綠體中C5的含量會上升
B.光照條件下該植物產(chǎn)生ATP的場所是葉綠體
C.若降低光照強度,則圖形A、B的面積均變小速率
D.該植物在光照條件下葉綠體固定CO2的速率為12μmol·m-2·s-1
【易錯點提醒三】補償點移動方向≠飽和點移動方向
【例3】(2023·湖南·校聯(lián)考一模)光合作用是自然界最重要的化學反應之一,光合作用的限制因素有內因和外因兩個方面,外因主要包括溫度、CO2濃度和光照強度,下圖是實驗人員測得的光照強度對單個葉片光合速率的影響。下列相關敘述錯誤的是( )
注:光極限是指光合作用吸收CO2量隨著光照強度的增加而上升的光照強度范圍。CO2極限是指光合作用吸收CO2量不再隨著光照強度的增加而上升的光照強度范圍。
A.陰生植物的光極限和CO2極限范圍一般小于陽生植物
B.在光合作用最適溫度下適當升溫,若細胞呼吸速率增大,光補償點可能左移
C.達到CO2極限時,限制光合速率的因素可能是CO2濃度或溫度
D.實際生產(chǎn)中施肥過多會影響植物吸水,施肥不足可能影響葉綠素和相關酶的合成
易錯分析:補償點指光合速率等于呼吸速率。
【變式3-1】把正常生長的植物,放在缺鎂培養(yǎng)液中,光補償點移動情況是( )
A.向左移 B.向右移 C.不移動 D.向上移
【變式3-2】某科研所為提高蔬菜產(chǎn)量進行了相關生理活動的研究,在最適溫度下進行相關實驗,結果如下圖,相關分析合理的是(  )
A.圖一中呼吸底物為葡萄糖,O2濃度為a時,O2的吸收量等于CO2的釋放量
B.圖一中de段CO2的釋放量有所下降可能是由于溫度抑制了酶的活性
C.圖二中乙品種比甲品種更適于生長在弱光環(huán)境中,缺鎂時h會左移
D.圖二中g點時甲的葉肉細胞葉綠體產(chǎn)生的葡萄糖進入線粒體進行呼吸作用
【變式3-3】下圖為植物光合作用強度隨光照強度變化的坐標圖,已知某植物光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25 ℃和30 ℃,圖示曲線是在25 ℃環(huán)境下測得的。下列敘述不正確的是( )
A.A點葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體
B.B點植物光合作用強度與細胞呼吸強度相等
C.若將溫度提高到30 ℃時,A點上移,B點左移,D點下移
D.當植物缺鎂時,B點將向右移
【易錯點提醒四】兩曲線交點≠相等
【例4】以測定的CO2吸收量與釋放量為指標,研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響,結果如圖所示。下列分析正確的是( )
A.光照相同時間,35℃時光合作用制造的有機物的量與30℃時相等
B.光照相同時間,在20℃條件下植物積累的有機物的量最多
C.溫度高于25℃時,光合作用制造的有機物的量開始減少
D.兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等
易錯分析:兩曲線的交點代表凈光合速率等于呼吸速率。
【變式4-1】下列關于曲線的描述,正確的是( )
A.圖1中,兩曲線的交點對應的是凈光合速率為0時的溫度
B.圖2中,DE段和FG段下降的原因相同
C.圖3中A、B兩點為光合速率和呼吸速率相等的點
D.若呼吸作用的原料全部為葡萄糖,則圖1中20℃時10h需消耗葡萄糖15mg
【變式4-2】如圖為在適宜的溫度條件下甲、乙兩種植物CO2吸收量隨光照強度變化的曲線圖。下列分析正確的是( )
A.在各種溫度條件下,甲植物呼吸作用強度大于乙植物呼吸作用強度
B.C點光照強度時,限制甲乙植物光合作用的主要因素是二氧化碳濃度
C.如果在圖中C點突然停止光照,短期內葉綠體中C5化合物的含量將增加
D.兩曲線的交點代表兩種植物在單位時間內通過光合作用制造糖類數(shù)量相等
【變式4-3】下圖表示在光照充足、CO2濃度適宜的條件下,溫度對某植物光合速率和呼吸速率的影響。下列有關敘述正確的是(  )
A.15 ℃時細胞呼吸為暗反應提供的ATP不足
B.5~37 ℃范圍內,植物均表現(xiàn)為生長狀態(tài)
C.當溫度達到50 ℃時,植物因蛋白質失活而死亡
D.溫室栽培中溫度控制在30 ℃左右,不利于該植物生長
【易錯點提醒五】光照下的質量變化≠凈光合速率
【例5】例用某種綠色植物輪藻的大小相似葉片分組進行光合作用實驗:已知葉片實驗前質量相等,在不同溫度下分別暗處理1 h,測其質量變化,立即光照1 h(光照強度相同),再測其質量變化。得到如下結果:
組別 一 二 三 四
溫度/℃ 27 28 29 30
暗處理后質量變化/mg -2 -3 -4 -1
光照后與暗處理前質量變化/mg +3 +3 +3 +2
據(jù)表分析,以下說法錯誤的是(  )
A.29 ℃時輪藻呼吸酶的活性高于其他3組
B.光照時,第一、二、三組輪藻釋放的氧氣量相等
C.光照時,第四組輪藻光合作用強度大于細胞呼吸強度
D.光照時,第三組輪藻制造的有機物總量為11 mg
易錯分析:與暗處理前質量增加的量不能代表凈光合速率,加上黑暗減少的質量之和才能表示凈光合速率。
【變式5-1】植物光合速率目前主要使用CO2紅外分析儀進行測定,一般用單位時間內同化CO2的微摩爾數(shù)表示。將生長狀況相同的某種植物在不同溫度下分別暗處理1 h,再光照1 h(光照強度相同),測定分析儀密閉氣路中CO2的濃度,轉換得到如圖數(shù)據(jù)。下列分析正確的是(  )
A.該植物在29 ℃和30 ℃時依然表現(xiàn)生長現(xiàn)象
B.該植物細胞呼吸和光合作用的最適溫度分別是29 ℃和28 ℃
C.在27 ℃、28 ℃和29 ℃時,光合作用制造的有機物的量相等
D.30 ℃時,光合速率等于細胞呼吸速率,CO2變化都是20微摩爾/小時
【變式5-2】為研究一種耐寒藻類的生長習性,將其平均分成四組,在不同溫度下分別暗處理1h,緊接著再光照1h(光照強度相同),測其質量,結果如下表所示:
溫度/℃ 0 4 8 12
初始質量/mg 50 50 50 50
暗處理后質量/mg 49.5 49 48 44
光照后質量/mg 53.5 55 56 54
若每天用上述光照強度照射6小時,其余時間黑暗,則最適宜該藻類生長的溫度是( )
A.0℃ B.4℃ C.8℃ D.12℃
【變式5-3】以若干大小相似且健康的某種綠色植物葉片為材料,分組進行光合作用實驗:將葉片在不同溫度下分別光照1h(光照強度等條件相同),測其質量變化,再暗處理1h,測其質量變化,得到如下表結果。以下說法錯誤的是(  )
組別 一 二 三 四
溫度/℃ 24 26 28 30
光照后質量變化/mg +10 +15 +12 +10
暗處理后與光照前質量變化/mg +6 +10 +5 +2
A.在晝夜一直進行光照的條件下,該植物生長的最適溫度是26℃
B.本實驗中,隨著溫度升高,呼吸作用強度增大
C.光照1h時表格中一、四兩組光合作用積累的有機物量相等
D.將一組葉片放入二組環(huán)境中,葉綠體中C3的還原速率減小
1.將某植株放在密閉玻璃罩內,在夏季晴朗的一天置于室外一晝夜,測定的實驗數(shù)據(jù)如圖1(C點開始有光照)、圖2所示。下列有關說法錯誤的是(  )
A.圖1中BC段較AB段CO2濃度增加減慢,是因為低溫使植物呼吸作用減弱
B.圖2中出現(xiàn)ef段的原因是部分氣孔關閉,導致葉片吸收CO2減少
C.圖2中gh段O2含量增加,且到達i點時,該植株積累的有機物最多
D.圖示結果表明,該植株經(jīng)過這一晝夜之后,植物體內有機物含量增加
2.某禾本科植物有甲、乙兩個品種,在夏季某晴朗的一天對這兩個品種不同時間段的凈光合速率進行測定,結果如下圖所示。下列分析錯誤的是(  )
A.10~12時兩種植物的凈光合速率均有所下降的原因可能是氣孔關閉影響了暗反應
B.16~18時兩種植物的凈光合速率均有所下降的原因可能是光照強度下降影響了光反應
C.8~18時兩種禾本科植物葉肉細胞的光合速率均大于呼吸速率
D.由于16時兩種植物的凈光合速率達到最大,因此此時有機物積累量也達到最大
3.下圖是某綠色植物細胞內生命活動示意圖,其中①、②、③、④、⑤表示生理過程,A、B、C、D表示生命活動產(chǎn)生的物質。下列表述錯誤的是( )
A.在生物膜上發(fā)生的生理過程有③和④
B.如果樹冠葉肉細胞中剛好滿足圖示的動態(tài)平衡狀態(tài),該植物能夠正常生長
C.若施加18O2,在植物體內檢測到C6H1218O6,則其元素轉移途徑應該是18O2→H218O→C18O2→C6H1218O6
D.若突然停止光照,短時間內葉綠體基質中C3含量上升C5含量下降
4.如圖表示在溫度適宜、CO2濃度一定的密閉條件下,測得的光照強度對某植株光合作用影響的曲線。下列有關敘述錯誤的是( )
A.自然條件下,影響P點上下移動的主要外界因素是溫度
B.圖中M點時,細胞中能夠產(chǎn)生ATP的部位有細胞質基質、線粒體、葉綠體
C.若將該植物從L點條件下突然轉移至M點條件下,則短時間內C3含量將下降
D.若每天光照8小時,植株能夠正常生長,則平均光照強度應大于6k1x
5.將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室,調節(jié)小室CO2濃度,在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度,測定結果如圖。下列相關敘述,正確的是( )
A.如果光照強度適當降低,a點左移,b點左移
B.如果光照強度適當降低,a點左移,b點右移
C.如果光照強度適當增強,a點右移,b點右移
D.如果光照強度適當增加,a點左移,b點右移
6.紅松(陽生)和人參(陰生)均為我國北方地區(qū)的植物。如圖為兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下,光合作用速率與呼吸速率的比值(P/R)隨光照強度變化的曲線圖,下列敘述正確的是( )
A.光照強度為a時,每天光照12小時,一晝夜后人參和紅松干重均減少
B.光照強度在b點之后,限制紅松和人參P/R值增大的主要外界因素都是CO2濃度
C.光照強度為c時,紅松和人參的凈光合速率相等
D.若適當增加土壤中Mg2+的含量,一段時間后人參的a點右移
7.下圖甲、乙表示某植物內的光合作用與呼吸作用過程及其與溫度的關系,下列有關敘述不正確的是 ( )
A.圖甲中光照相同時間,在25 ℃條件下植物積累的有機物的量最多
B.圖甲中兩曲線的交點表示光合作用制造的有機物與呼吸作用消耗的有機物量相等
C.圖乙中過程①發(fā)生在細胞質基質中,過程②發(fā)生在葉綠體基質中
D.圖乙中①②③④四個過程既不消耗O2也不產(chǎn)生O2,過程①④都能產(chǎn)生[H]
8.將長勢一致的A、B兩種植物分別置于兩個同樣大小密閉的透明容器內,給予充足的光照、適宜的溫度等條件,每隔5min測定一次小室中的CO2濃度,結果如下圖所示。下列有關敘述錯誤的是
A.在較低CO2濃度的環(huán)境中,B植物固定CO2的能力比A植物強
B.10min之前,B植物光合作用消耗的CO2量大于呼吸作用產(chǎn)生的CO2量
C.在兩條曲線交點M處兩植物的固定CO2速率相等
D.20min以后,A、B兩種植物光合作用強度都與呼吸作用強度相等

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