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&&2014届广西高考生物一轮复习考点针对训练：第四单元 第17课时《光合作用和细胞呼吸的知识与题型》
2014届广西高考生物一轮复习考点针对训练：第四单元 第17课时《光合作用和细胞呼吸的知识与题型》
地区：广西
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2014届广西高考生物一轮复习考点针对训练：第四单元 第17课时《光合作用和细胞呼吸的知识与题型》
第17课时　光合作用和细胞呼吸的知识与题型
1．光合作用与细胞呼吸关系的图示比较
(1)从反应式上追踪元素的来龙去脉
①光合作用总反应式
提醒　O2中O原子全部来自水；CO2中C经C3进入(CH2O)，不经C5。
②有氧呼吸反应式
提醒　产生的H2O中的O原子全部来自O2，与反应物H2O中O原子无关。
(2)从具体过程中寻找物质循环和能量流动(如图)
①物质循环
C：CO2暗反应,(CH2O)呼吸Ⅰ,丙酮酸呼吸Ⅱ,CO2
O：H2O光反应,O2呼吸Ⅲ,H2O
H：H2O光反应,[H]暗反应,(CH2O)呼吸Ⅰ、Ⅱ,[H]呼吸Ⅲ,H2O
②能量流动(单向、递减)
光能光反应,ATP暗反应,(CH2O)ATP―→各项生命活动
2．光合作用和细胞呼吸中[H]的来源和去路分析
3.光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分析
(1)光合作用
ATP(光反应——囊状结构薄膜上)??ADP＋Pi(暗反应——叶绿体基质中)
(2)细胞呼吸
①②③都产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体)??ADP＋Pi(各项生命活动需要)
提醒　在无O2条件下，需氧型生物仍能产生ATP并进行主动运输，这是无氧呼吸的结果。
题型一　在不同光照条件下植物细胞内外气体变化规律
　如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是(　　)
A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d
D．以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b
解析　本题综合考查光合作用和细胞呼吸之间的关系。a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移为C18O2→有机物→C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d。以HO作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸强度下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。
绿色植物每时每刻都在进行细胞呼吸。分解有机物、吸收O2、产生CO2。注意四种情况：
(1)强光照射：光合作用速率大于细胞呼吸速率。叶绿体产生的O2的去向：供给线粒体＋释放到叶片外。叶绿体需要的CO2的来源：线粒体产生＋外界吸收。过程如下图所示：
(2)中性光照：光合作用速率等于细胞呼吸速率。叶绿体产生的O2供给线粒体进行细胞呼吸。线粒体产生的CO2供给叶绿体进行光合作用，叶片与外界环境不进行气体交换。过程如下图所示：
(3)弱光光照：光合作用速率小于细胞呼吸速率。叶绿体产生的全部O2供给线粒体利用。线粒体产生的CO2除供给叶绿体利用外，其余释放到叶片外。过程如下图所示：
(4)黑暗情况：不进行光合作用，只进行细胞呼吸，叶片从外界吸收O2，释放CO2。过程如下图所示：
1．如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a～f代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜的条件下O2净产量(光合作用的O2产生量－呼吸作用的O2消耗量)与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：
(1)在图甲中，b可代表______，物质b进入箭头所指的结构后与______结合，生成大量的________。
(2)在适宜的条件下，若用CO2、HO供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是________。
(3)在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有________________，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是________________、__________________。
(4)在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N点向____(左、右)移动。
(5)在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是______________________。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程(用图中字母表示)？____；D点时发生(字母表示)______。
答案　(1)O2　[H]　ATP和水　(2)18O2　(3)CO2和H2O　叶绿体的数量　二氧化碳浓度(或温度)　(4)左　(5)从囊状结构薄膜到叶绿体基质　ef　abcd
解析　该题以图解和坐标曲线的形式考查光合作用、呼吸作用的过程。两者互相提供原料，光合作用需要线粒体呼吸作用释放的CO2来合成有机物，线粒体呼吸作用要消耗光合作用产生的O2，同时会分解光合作用合成的有机物为生物生命活动提供直接的能源物质。曲线的A点光照强度为零，此时只进行呼吸作用，P点表示光合作用强度等于呼吸作用强度。
题型二　光合作用与呼吸作用的相关计算
　如图表示绿色植物鸭茅
(属禾本科鸭茅属，为多年生草本植物，幼叶呈折叠状)相对光合速率(%)与叶龄的关系。请据图回答：
(1)B点表示______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)新形成的嫩叶净光合速率(净光合速率＝真光合速率－呼吸速率)很低，从光合作用的光反应角度分析，是由于__________________________________________________
________________________________________________________________________；
从光合作用的暗反应角度分析，是由于________________________________；此外还有__________________________等原因。
(3)CD段相对光合速率明显下降的原因是____________________________________
__________________________________。
(4)光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率。若摘除花或果实，叶片光合速率随之降低的原因是__________________________________________。
(5)用与鸭茅大小相似的绿色叶片，分组进行如下实验。已知叶片实验前，在不同温度下分别暗处理1 h，测其质量变化，立即再光照1 h(光强度相同)，再测其质量变化，得到如下结果：
组别 甲 乙 丙 丁
温度/℃ 27 28 29 30
暗处理后质量变化/mg －1 －2 －3 －1
光照后与暗处理前质量变化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1
参与光合作用的酶的最适温度大约在______；温度为30℃时，叶片真正的光合作用速率为____________。
解析　(1)从图中可以看出，在B点时，叶片充分展开，此时的相对光合速率为100%。(2)从影响光合作用光反应和暗反应的内部因素入手，结合嫩叶的生长状态进行分析。(3)从叶龄增大后的物质组成和结构上着手分析。(4)光合作用的产物大量运输到花和果实，摘除花或果实后，叶片中光合产物的输出受阻，光合速率随之降低。(5)黑暗中只进行细胞呼吸，光照下的增重是净光合量。按光照条件下的总光合量＝净光合量＋呼吸量进行计算，29℃时的总光合量最大，表明此时的光合酶活性最强。30℃时的总光合量＝光下净光合量＋光下呼吸量＋黑暗中的呼吸量＝3 mg/h。
答案　(1)叶片充分展开时，相对光合速率最大
(2)幼叶呈折叠状，吸收光能少、光合色素含量少(和叶绿体片层结构不发达等)　光合作用所需酶含量少、活性低　幼叶呈折叠状，气孔开度低
(3)叶绿素的含量减少，光合酶等酶的活性降低
(4)光合产物的输出受阻　(5)29℃　3 mg/h
1．光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率(净光合速率)和真正(实际)光合速率。
在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。如上图所示。
3．呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。
4．一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)可用下式表示：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。
5．判定方法
(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正(实际)光合速率，若是负值则为表观光合速率。
(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。
(3)有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正(实际)光合速率。
2．将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收CO2(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00
黑暗中释放CO2(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50
下列对该表数据分析正确的是(　　)
A．昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长
B．昼夜不停地光照，在15℃时该植物生长得最快
C．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积累的有机物最多
D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30℃时该植物积累的有机物是10℃时的2倍
解析　光照下吸收CO2的量代表的是有机物的积累量，黑暗中放出CO2的量代表的是有机物的消耗量；35℃时该植物的有机物积累量为3，能正常生长；植物生长最快时的温度为25℃；每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积累的有机物为：3.25×12－1.5×12＝21 mg；同理可算出其他温度条件下有机物的积累量，在所有的温度中20℃时有机物积累量最多；每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在10℃时该植物积累的有机物为：1.75×12－0.75×12＝12 mg；在30℃时该植物积累的有机物为：3.5×12－3.0×12＝6 mg；在10℃时该植物积累的有机物是30℃时的2倍。
题型三　光合作用和细胞呼吸强度的比较及细胞呼吸类型的判断
　某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题。研究中设计了下图所示的装置。
请利用以上装置完成对该转基因作物光合作用强度的测试。
实验步骤：
(1)测定植物的呼吸作用强度，方法步骤：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
答案　(1)①甲、乙装置D中放入NaOH溶液，装置乙作为对照组　②将装置甲、乙的广口瓶遮光处理，放在温度等相同的环境中　③30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和刻度
(2)①甲、乙装置D中放入NaHCO3溶液，乙装置作为对照组　②将装置甲、乙放在光照强度、温度等相同的环境中　③30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和刻度
测定细胞呼吸作用或确认呼吸类型常采取U型管液面升降或玻璃管液滴移动的观察法，即在广口瓶或锥形瓶内放入被测生物(活种子或植物或动物)，通过生物呼吸过程中释放CO2或吸入O2引起的气压变化，进而推测或计算生物的呼吸状况，如图装置所示。
由于生物呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种气体变化情况。为此，测定过程中，往往用NaOH或KOH吸收掉呼吸所产生的CO2，这样，整个装置中的气压变化，只能因吸收O2所引起，从而排除CO2对气压变化的干扰。
(1)物理误差的校正
由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时，对照实验与呼吸装置相比，应将所测生物灭活，如将种子煮熟，而其他各项处理应与实验组完全一致(包括NaOH溶液，所用种子数量，装置瓶及玻璃管的规格等)。
(2)探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系
将上述装置置于不同光照强度(可用不同功率的灯泡或同一功率灯泡通过改变光照距离进行控制)条件下，被研究生物应为绿色植物。
结果分析：①若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大。②若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大于光合作用，吸收O2使瓶内气压减小。③若红色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸，释放O2等于吸收O2，瓶内气压不变。
(3)细胞呼吸状况的实验测定归纳
欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与蒸馏水，即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH溶液，其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化应由CO2与O2共同决定。两套装置可如下图所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用：
结果与分析：①若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等)。
②若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产CO2，不耗O2)。
③若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。
④装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂肪参与。
a．为使实验结果精确，排除实验误差还应设置如图装置3，以便校正。
b．进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。
3．下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法错误的是(　　)
选项 现象结论甲装置 乙装置 A 液滴左移 液滴不动 只进行有氧呼吸
B 液滴不动 液滴右移 只进行无氧呼吸
C 液滴不动 液滴不动 只进行有氧呼吸D 液滴左移 滴液右移 既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
解析　甲装置中的液体是NaOH，能将发芽种子产生的CO2吸收，所以着色液滴的移动只和O2体积的变化有关，如果着色液滴左移，则说明发芽种子进行了有氧呼吸，如果着色液滴不移动，说明发芽种子没有进行有氧呼吸。乙装置中的液体是蒸馏水，着色液滴的移动和O2的消耗量与CO2的产生量的差有关，如果发芽种子只进行有氧呼吸，则着色液滴不移动；如果着色液滴右移，则说明发芽种子同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸或只进行了无氧呼吸。根据C项的结论，若“只进行有氧呼吸”，则甲装置着色液滴左移，与现象不符。
【组题说明】考　点 题　号 错题统计 错因分析
光合作用与呼
吸作用的计算 1、6、8、13、16
两者的气体交换 2、12
相关实验证据 11、15
基础梳理 3、4、5、7、9、10、14特别推荐 示例题——3、4、8、11；计算题——13
1．(2010·四川理综，3)有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究，结果如下表(净光合速率以CO2的吸收速率表示，其他条件适宜且相对恒定)。下列相关分析，不正确的是(　　)光强(mmol光子/m2·s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9龙
眼 光能利用率(%) － 2.30 2.20 2.00 1.80 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20
净光合速率
(μmol CO2/m2·s) －0.60 2.50 5.10 6.55 7.45 7.90 8.20 8.50 8.50 8.50芒
果 光能利用率(%) － 1.20 1.05 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60
净光合速率
(μmol CO2/m2·s) －2.10 1.10 3.70 5.40 6.50 7.25 7.60 7.60 7.60 7.60A.光强大于0.1 mmol光子/(m2·s)，随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减小
B．光强小于0.5 mmol光子/(m2·s)，限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量
C．光强大于0.7 mmol光子/(m2·s)，限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度
D．龙眼的最大光能利用率大于芒果，但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果
解析　通过分析表中信息可知，A项与D项是正确的；B项中，当光强小于0.5 mmol光子/(m2·s)时，净光合速率降低，这是由于光强较弱，限制了光合作用的光反应；C项中，当光强大于0.7 mmol光子/(m2·s)时，净光合速率不再增加，这是因为空气中的CO2浓度有限，限制了光合作用的暗反应。
2．将叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定一次小室中的CO2浓度，结果如图所示。对此实验叙述正确的是(　　)
A．此实验可用于验证A植物比B植物具有更强的固定CO2的能力
B．当CO2浓度约为0.8 mmol/L时，A、B两植物的光合作用强度相等
C．30 min以后，两种植物叶片光合作用强度都与呼吸作用强度相等
D．若A植物在第5 min时光照突然降低，C5含量将增加
解析　30 min以后小室中CO2浓度不再变化，说明此时两种植物叶片光合作用强度都与呼吸作用强度相等。由图可知，B植物比A植物具有更强的固定CO2的能力；由于两种植物呼吸作用不一定相同，因此当CO2浓度约为0.8 mmol/L时，A、B两植物的光合作用强度不一定相等；A植物在第5 min时光照突然降低，[H]和ATP减少，C3还原受阻，C5含量将减少。
3．某生物兴趣小组将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在10℃、20℃和30℃下进行实验，观察并记录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响
B．A点和C点的限制因素分别为温度和光照强度
C．B点条件下伊乐藻能进行光合作用
D．若在缺镁的培养液中进行此实验，则B点向右移动
解析　由题干可知，白炽灯与大试管的距离代表光照强度，气泡的产生量(氧气的释放量)表示光合速率。A点增加光照强度，气泡的产生量不变，升高温度气泡的产生量增加，说明A点的限制因素是温度；C点在不同的温度条件下，气泡的产生量不变，增加光照强度气泡的产生量增加，说明C点的限制因素是光照强度；B点气泡的产生量为零，说明光合作用与呼吸作用相等；缺镁条件下培养的植物光合作用强度低，光合作用等于呼吸作用时B点左移。
4．如图为光合作用和呼吸作用之间的能量转变图解。下列有关该图的说法中正确的是(　　)
A．只有在强光下同一叶肉细胞呼吸作用产生的二氧化碳直接供自身光合作用利用
B．光合作用光反应阶段产生的[H]只来自水，而呼吸作用产生的[H]只来自有机物
C．耗氧量相同的情况下，同一植株的绿色细胞和非绿色细胞产生ATP的量可能相同
D．在强光下一株植物所有细胞呼吸消耗的氧气全部来自光合作用过程中产生的氧气
解析　在有光的条件下，细胞呼吸产生的二氧化碳都可以直接被光合作用利用，故A错误；光合作用的光反应阶段产生的[H]来自水，有氧呼吸第一阶段产生的[H]来自有机物葡萄糖，第二阶段产生的[H]来自丙酮酸和水，故B错误；光照下植物呼吸作用消耗的氧气可能来自光合作用产生的氧气，也可能来自外界环境，故D错误；耗氧量相同的情况下，同一植株绿色细胞和非绿色细胞产生的ATP的量可能相同，故C正确。
5．如图表示某植物细胞内的代谢过程，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸
B．①、④过程都产生[H]
C．①过程发生在线粒体中，②过程发生在叶绿体基质中
D．①②③④四个过程既不消耗氧气也不产生氧气
解析　由图可知：①过程是细胞呼吸的第一个阶段，该阶段发生在细胞质基质中，④过程是细胞呼吸的第二个阶段，②过程是光合作用的暗反应中的还原阶段，③过程是暗反应中的CO2的固定阶段，因此，X物质是三碳化合物，Y物质是丙酮酸。
6．用大小相同的轮藻叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前质量，在不同温度下分别暗处理1 h，测其质量变化，立即再光照1 h(光照强度相同、保持相应温度不变)，再测其质量变化。得到如下表结果：组别 1 2 3 4温度/℃ 27 28 29 30暗处理后质量变化/mg －1 －2 －3 －1光照后与暗处理前质量变化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1
以下说法错误的是(　　)
A．光照1 h内，第4组轮藻合成有机物总量为3 mg
B．光照1 h内，第1、2、3组轮藻释放的O2量相等
C．光照1 h内，四组轮藻光合作用强度均大于呼吸作用强度
D．该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在28 ℃至30 ℃之间
解析　光照后与暗处理前质量变化中包含的是“1 h光合作用制造有机物的量－2 h呼吸作用消耗有机物的量”，故光照1 h内，第4组轮藻合成有机物总量为1＋2×1＝3(mg)，A项正确；光照1 h内释放的O2量代表的是净光合速率，也可用光照1 h内积累的有机物量来表示，故第1、2、3组轮藻光照1 h内积累的有机物量分别为4(3＋1)、5(3＋2)、6(3＋3)，B项错误；光照1 h内，四组轮藻光合作用强度分别是5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h，四组轮藻呼吸作用强度分别是1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，C项正确；从暗处理后1 h的质量变化可知，该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在29 ℃左右，即28 ℃至30 ℃之间，D项正确。
7．某绿色植物的叶肉细胞中存在两种主要的代谢过程，如图所示。对此解释错误的是(　　)
A．a表示光合作用，只在叶绿体中产生
B．b表示有氧呼吸，只在线粒体中发生
C．a过程产生氧气和水
D．b过程会消耗氧气和水
解析　图中的a、b两过程分别是光合作用和呼吸作用。绿色植物的叶肉细胞中光合作用是在叶绿体中进行的，其产物有氧气和水，故A、C正确；呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式，有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行的，第二和第三阶段是在线粒体中进行的，无氧呼吸都是在细胞质基质中进行的，故B错误。
8．在环境中CO2浓度一定、温度适宜的情况下，测定植物叶片在不同光照条件下CO2的吸收或释放量，结果如表(表中负值表示CO2释放量，正值表示CO2吸收量)：光照强度(klx) 2.0 4.0 6.0 8.0 9.0 10.0
CO2[mg/(100 cm2·h)] －2.0 2.0 6.0 10.0 12.0 12.0
下列选项中正确的是(　　)
A．光照强度在8.0～9.0 klx之间时，细胞内合成ATP的速率不变
B．光照强度在2.0 klx时，细胞内不进行光合作用
C．光照强度在8.0 klx时，细胞既吸收CO2又吸收O2
D．超过9.0 klx时，光合作用速率不再增加，此时主要是受外界CO2浓度的制约
解析　A错误：光照强度在8.0～9.0 klx之间时，细胞内合成ATP的速率随光照强度的增大而增大。B错误：光照强度在2.0 klx时仍进行光合作用，但光合作用速率小于呼吸作用速率。C错误：光照强度在8.0 klx时，光合作用强度远大于呼吸作用强度，细胞吸收二氧化碳用于光合作用，光合作用产生的氧气足以满足有氧呼吸所需，且有氧气释放出来。D正确：超过9.0 klx时，光合作用速率不再增加，光照强度不是限制光合速率增加的因素，在温度适宜的条件下，限制光合作用速率增加的因素主要是外界CO2浓度。
9．下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)
A．无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B．CO2的固定过程发生在叶绿体中， C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中
C．光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
D．夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量
解析　水果的储存需要低氧和零上低温条件。C6H12O6分解成CO2首先发生在细胞质基质中。细胞呼吸过程中化学能转变成热能和可转移的能量，而非直接转变成ATP。
10．在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是(　　)
①叶绿体基质　②囊状结构薄膜　③线粒体　④细胞质基质
解析　光合作用暗反应中二氧化碳的固定场所为叶绿体基质；叶肉细胞中有氧呼吸过程的第二阶段才产生二氧化碳，该过程发生的场所为线粒体。
11．用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧的来龙去脉，下列错误的结论是(　　)
A．光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2O
B．光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2
C．有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2
D．有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6
解析　有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水被彻底分解成CO2和[H]。其产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和H2O。
12．如图表示光照下叶肉细胞中甲、乙两种细胞器间的气体交换情况，下列有关叙述中正确的是(　　)
A．在黑暗环境中甲结构将停止其生理活动
B．甲、乙结构均能产生ATP，并都能用于各项生命活动
C．植物正常生长时，乙结构产生的O2全部被甲结构吸收
D．通过增施农家肥可以增加温室中的CO2浓度，促进乙的生理活动
解析　甲吸收O2释放CO2，故甲表示线粒体；乙吸收CO2释放O2，故乙表示叶绿体。A错误，在黑暗环境中线粒体中进行的呼吸作用并不停止。B错误，线粒体中产生的ATP可用于生物体各项生命活动(除暗反应)，而叶绿体光反应产生的ATP只能用于暗反应。C错误，植物正常生长时，光合作用产生的O2量远大于细胞呼吸消耗的O2量，乙结构产生的O2除部分被甲结构吸收外，大量O2还要释放到周围的环境中去。D正确，适当增大CO2浓度有利于植物的光合作用。
13．将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照(其他条件保持相同且适宜)，测得氧气释放速率如下表所示。下列对该组数据的分析，错误的是(　　)
光照强度(klx) 0 2 4 6 8 10 12 14
O2(μL·cm－2叶面·min－1) －0.2 0 0.5 0.4 0.8 1.2 1.2 1.2
A该叶片呼吸作用吸收O2的速率是0.2 μL·cm－2叶面·min－1
B．当光照强度为2 klx时，光合作用释放O2与呼吸作用吸收O2的速率基本相等
C．当光照强度为8 klx时，光合作用产生O2的速率为0.8 μL·cm－2叶面·min－1
D．当光照强度超过10 klx，光合作用速率不再提高
解析　表中数据为净光合作用O2释放速率。A正确，光照强度为0时，总光合作用O2释放速率为0，此时测得的数据为呼吸作用吸收O2的速率。B正确，当光照强度为2 klx时，净光合作用O2释放速率为0，总光合作用O2释放速率＝呼吸作用O2吸收速率。C错误，当光照强度为8 klx时，光合作用产生O2的速率为净光合作用O2释放速率(0.8 μL·cm－2叶面·min－1)＋呼吸作用O2吸收速率(0.2 μL·cm－2叶面·min－1)。D正确，当光照强度超过10 klx时，净光合作用O2释放速率不变，呼吸作用O2吸收速率与光照无关，总光合作用O2释放速率不变，即光合作用速率不再提高。
14．在绿色植物的光合作用和细胞呼吸过程中，两者都可产生的物质是(　　)
A．[H]、ATP
B．O2、[H]、ATP
C．[H]、ATP、CO2
D．[H]、ATP、丙酮酸
解析　光合作用光反应阶段包括水在光下的分解和ATP的合成两个过程，产物分别是[H]、O2和ATP，暗反应包括CO2的固定和C3的还原，产物分别是C3和有机物、水；细胞呼吸分为三个阶段，产物分别是[H]、丙酮酸、ATP，CO2、[H]、ATP，水、ATP。综合得到两者都可产生的是[H]、ATP。
15．(2012·广东理综，26)荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。叶片 发育时期 叶面积(最大面
积的%) 总叶绿素含量(mg/g·fw) 气孔相对开放度(%) 净光合速率(μmol CO2/m2·s)
A 新叶展开前 19 － － －2.8
B 新叶展开中 87 1.1 55 1.6
C 新叶展开完成 100 2.9 81 2.7
D 新叶已成熟 100 11.1 100 5.8
注：“－”表示未测数据。
(1)B的净光合速率较低，推测原因可能是：①叶绿素含量低，导致光能吸收不足；②________________________________________________________________________，
导致________________。
(2)将A、D分别置于光照和温度恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累__________；D的叶肉细胞中，ATP含量将______。
(3)与A相比，D合成生长素的能力__________；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是________________。
(4)叶片发育过程中，叶面积逐渐增大，是______________的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是____________________________。
答案　(1)气孔相对开放度较低　CO2吸收不足　(2)酒精　增加　(3)低　基粒　(4)细胞生长和细胞分裂　基因的选择性表达
解析　(1)分析表格数据，叶片B的净光合速率低是因为叶片B中总叶绿素含量低(为1.1 mg/g·fw)，吸收光能的能力差；气孔相对开放度也比较低(为55%)，导致CO2吸收量比较少。(2)在光照条件下，因A的新叶还未展开，不能进行光合作用，在密闭容器中随O2减少会进行无氧呼吸，故将有酒精积累；D叶片在密闭的容器中，CO2因消耗而减少，则会引起ATP消耗减少而合成不变，导致细胞中ATP的含量增加。(3)成熟的叶片中生长素的合成量很少。成熟的叶片与刚展开完成的叶片相比，虽然叶面积相同，但从表格中可推知，由于总叶绿素含量增加，而叶绿素分布在叶绿体中基粒的囊状结构薄膜上，因此D的叶肉细胞的叶绿体中基粒明显增多。(4)叶面积逐渐增大是细胞生长和细胞分裂的结果，其中主要是由于细胞分裂；细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。
16．图1为某植物在不同O2浓度条件下，无氧呼吸与有氧呼吸的CO2释放量变化曲线。图2 为不同光照强度条件下，CO2体积变化量曲线。假定图2情况下与图1呼吸速率相同，呼吸底物全部为葡萄糖；图1中氧气的吸收量用a表示，有氧呼吸与无氧呼吸共同释放的二氧化碳总量用b表示。请据图回答下列问题：
(1)图1中，当O2浓度在________范围时(填字母)，a＝b。O2浓度为A时，a与b的关系式是____________。
(2)图2为氧浓度为A点时开始测量的光合速率随光照强度变化的曲线。当光照强度为F时，光合作用固定的CO2量可表示为________(仅用字母a表示)。
(3)图2中G点处叶肉细胞进行的生理活动是_________________________________
____________。
(4)在黑暗条件下，叶肉细胞中消耗ADP的场所有_____________________________
____________。
答案　(1)C～E　b＝2a　(2)7a　(3)光合作用、呼吸作用
(4)细胞质基质、线粒体
解析　(1)当细胞只进行有氧呼吸时，O2的吸收量等于CO2的释放量，即a＝b。当O2浓度为A时，由图可知，有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，且与有氧呼吸消耗的O2量相同，故b＝2a。(2)O2浓度为A时，植物呼吸作用释放的CO2量为2a。光照强度为F时，光合作用固定的CO2量＝CO2的吸收量＋呼吸作用CO2释放量＝7a。(3)G点时，净光合速率为0，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，但光合作用强度等于呼吸作用强度。(4)叶肉细胞中消耗的ADP用于合成ATP，黑暗时不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，故合成ATP的场所是细胞质基质、线粒体。
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