光合作用和呼吸作用综合计算题解析.docx
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光合作用和呼吸作用综合计算题解析
1．下图表示为在一定条件下，CO2浓度对菜豆植株光合速率的影响，假设呼吸速率不变。
图中的x、y、z可能表示不同的光照强度或温度。
下列说法正确的是（ ）
A．CO2浓度越高，菜豆植株的总光合速率越大
B．若x、y、z表示不同的光照强度，则x＞y＞z
C．若x、y、z表示不同的温度，则x＞y＞z
D．若光照强度突然由z变为y，短时间内叶绿体中C3含量增多
2．下图是某生物兴趣小组设计的测量一盆芦荟光合速率的实验密闭装置。
现有三套完全相同的装置，做如下处理，并记录相关数据。
已知氧传感器用于测量装置内氧气的含量，回答以下问题：
装置
培养条件
刻度尺读数
数据显示屏读数
开始时
1小时后
开始时
1小时后
a
适宜光照、25℃
0
M
E
P
b
自然环境
0
H
E
L
c
黑暗、25℃
0
N
E
Q
（1）装置a的液滴________（填“向左移”“向右移”或“不移动”），测量数据可反映出____________________的大小。
（2）影响装置b光合速率的外界因素有______________。
（3）装置c植物细胞内能产生三磷酸腺苷（ATP）的场所有________，该装置可用于测量____________。
（4）利用a、c两套装置测量该芦荟在适宜光照、25℃下的总光合速率时，下列可用的数据有________。
①M－N ②M＋N ③P－Q ④P＋Q
（5）利用该装置探究光照强度对该盆芦荟光合速率的影响时，无关变量主要是________________________________________________________________________。
3.（2016·合肥二模）对某植物在不同环境条件下O2的吸收量和释放量进行测定，结果如下表，下列对结果的分析不正确的是（ ）
光照强度（klx）
O2变化量（mg/h）
温度
0
5
10
10℃
－0.5
＋3.0
＋4.0
20℃
－1
＋2.0
＋5.0
A.在5klx光照条件下5h,10℃时光合作用产生的O2总量比20℃时多2.5mg
B.在20℃时，分别用10klx和5klx光照10h，黑暗14h，O2增加量前者比后者多30mg
C.在10℃、10klx光照4.8h后，转入20℃黑暗环境19.2h，O2变化量为0
D.该实验的自变量是光照强度、温度和光照时间，CO2浓度等属于无关变量
4.用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。
一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下（不考虑化能合成作用）。
有关分析合理的是（ ）
透光玻璃瓶甲
透光玻璃瓶乙
不透光玻璃瓶丙
4.9mg
5.6mg
3.8mg
A.丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是线粒体内膜
B.在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1mg
C.在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低
D.在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.1mg
5.如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果，据图分析回答问题：
（1）由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为______，总光合速率可表示为________。
在13～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度将________（填“增强”“减弱”或“不变”），实际光合作用的强度将________（填“增强”“减弱”或“不变”）。
（2）恒定在上述________℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了________mg。
6.下图表示20℃时玉米CO2吸收量与光照强度的关系，Sa、Sb、Sc依次表示有关物质量的相对值，下列说法中错误的是（ ）
A.Sa＋Sb＋Sc表示光合作用总量
B.Sc－Sa表示净光合作用量
C.光照强度从b到d点变化过程中，C3逐渐减少
D.若提高CO2浓度，则b点左移
7、.某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做如图所示实验。
在叶柄基部作环剥处理（仅限制叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率＝（3y－2z－x）/6g·cm－2·h－1（不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响）。
则M处的实验条件是（ ）
A.下午4时后在阳光下照射3小时再遮光3小时
B.下午4时后将整个实验装置遮光6小时
C.下午4时后在阳光下照射6小时
D.下午4时后将整个实验装置遮光3小时
8.（2017·河北三市联考）如图表示的是某植物在不同的光照强度下O2和CO2的吸收速率，请回答下列问题：
（1）光照强度为b时植物叶肉细胞产生CO2的场所是______________，若适当增加CO2浓度，则短时间内叶肉细胞内C5的含量将________。
（2）c点时限制光合作用速率的主要环境因素是______________，在该光照强度下植物叶肉细胞（不考虑其他进行光合作用的细胞）每小时固定的CO2为________mL，叶绿体释放的氧气的去向是__________________________。
9、
10、
11、.为测定某池塘不同深度的日均氧气浓度变化。
采用如下方法:
从池塘不同深度取水样,每份水样分为三组,A组立即测定水中氧气浓度,B、C组分别放入不透光瓶和透光瓶中,将瓶密封后放回与原取样深度相同的位置,24小时后取出,测定瓶中氧气浓度,与A组比较计算氧气浓度变化量。
绘制如图曲线,纵向表示池水深度,横向表示瓶中氧气的变化量（mg/L）。
下列叙述错误的是（ ）
A.不透光瓶数值反映了生物体细胞呼吸消耗的氧气量
B.水深1~4m范围内随池水深度的增加光合作用强度下降
C.该池塘2m深处水层生产者一昼夜制造氧气总量为1.5mg/L
D.该池塘4m深处水层无自养生物
12、
13、
1、解析：
选B。
由曲线信息可知，在一定范围内，CO2浓度越高，菜豆植株的CO2吸收速率（代表的是植株的净光合速率）越大，超过一定范围，随着CO2浓度增加，CO2吸收速率不再增加，而呼吸速率不变，则总光合速率也不再增加，A错误。
若x、y、z表示不同的光照强度，一定范围内，其他条件相同时光照强度越大，植株的光合速率越大，超过光饱和点后，光合速率不再增大，则x＞y＞z，B正确。
若x、y、z表示不同的温度，x可能大于或小于y，C错误。
由B项解析可知，x、y、z表示不同的光照强度时，y＞z，当光照强度突然增大时，光反应产生的ATP和[H]增多，短时间内能还原更多的C3，生成更多的C5，而CO2固定速率基本不变，因此C3含量会下降，D错误。
2、解析：
（1）装置a中的条件是适宜光照、25℃，CO2缓冲液可以为光合作用提供充足的CO2，光合作用大于呼吸作用，液滴会右移，此时测量的数据表示净光合速率。
（2）装置b的条件是自然环境，此时CO2缓冲液供应充足的CO2，影响光合作用的环境因素主要是温度和光照强度。
（3）装置c的条件是黑暗环境，此时只有呼吸作用产生ATP，所以产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，该装置可以用来测量呼吸速率。
（4）利用a、c两套装置测量该芦荟在适宜光照、25℃下的总光合速率时，总光合速率＝呼吸速率＋净光合速率＝M－N（N为负值）＝P－E＋E－Q＝P－Q，所以可用的数据有①③。
（5）利用该装置探究光照强度对该盆芦荟光合速率的影响时，CO2浓度和温度是主要的无关变量，在实验过程中应该保持一致。
答案：
（1）向右移 净光合速率
（2）温度和光照强度
（3）细胞质基质和线粒体 呼吸速率
（4）①③
（5）CO2浓度和温度
3、答案 D
解析 黑暗中单位时间内O2的吸收量代表呼吸速率，光下测定的单位时间内O2的释放量是净光合速率，在5klx光照条件下5h,10℃时光合作用产生的O2总量是3.5×5＝17.5mg,20℃时光合作用产生的O2总量是3×5＝15mg；在20℃时，用10klx和5klx光照10h，黑暗14h，O2的增加量分别是5×10－1×14＝36mg、2×10－1×14＝6mg，前者比后者多30mg；在10℃时，用10klx光照4.8h，积累O2量为4×4.8＝19.2mg,20℃黑暗环境19.2h，消耗O2量为1×19.2＝19.2mg，O2变化量为0；该实验的自变量是光照强度与温度，光照时间、CO2浓度等属于无关变量。
4、答案 B
解析 本实验中氧气含量甲瓶－丙瓶＝1.1mg，可表示一昼夜丙瓶中生物细胞呼吸消耗的氧气量，乙瓶－甲瓶＝0.7mg，可表示一昼夜乙瓶中生物净产生的氧气量，因此乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量＝1.1mg＋0.7mg＝1.8mg，B正确，D错误。
丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体基质，A错误。
一昼夜后，乙瓶水样中的CO2含量下降，因此其pH上升，而丙瓶中只进行细胞呼吸，CO2含量上升，pH下降，乙瓶水样的pH比丙瓶的高，C错误。
5、答案
（1）X Y＋2X 增强 增强
（2）14 30
解析
（1）呼吸速率可用单位时间内有机物的减少量来表示，所以是X。
净光合速率可用单位时间内有机物的积累量来表示，而总光合速率还要加上呼吸消耗有机物的量，所以是Y＋2X。
在13～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度很明显在逐渐增强，光合作用强度也在逐渐增强。
（2）单位时间的净光合作用的积累量是Y＋X,10小时的积累量是10（Y＋X），再黑暗10小时，只有细胞呼吸，消耗的有机物的量是10X，经过10小时光照，10小时黑暗，剩余的有机物的量是10Y，据题图可知，在14℃时增重最多，增加的量是30mg。
6、答案 A
解析 由图可知，玉米光合作用总量＝呼吸作用消耗量＋净光合作用量＝Sb＋Sc，A错误；净光合作用量＝总光合作用量－呼吸作用消耗量＝（Sb＋Sc）－（Sa＋Sb）＝Sc－Sa，B正确；从b到d点，光照强度逐渐增强，光反应提供的[H]和ATP增多，C3的还原加快，因而逐渐减少，C正确；若提高CO2浓度，光合作用速率上升，在较低的光照强度下就可使光合作用强度等于呼吸作用强度，故b点左移，D正确。
7、答案 D
解析 依据选项，逆向推导，符合题干信息的就为正确选项。
依题意，光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，净光合作用速率为（y－x）/6g·cm－2·h－1，还需测定呼吸速率，所以遮光3小时，呼吸速率为（y－z）/3g·cm－2·h－1，光合作用速率＝（y－x）/6＋（y－z）/3＝（3y－2z－x）/6g·cm－2·h－1。
8、答案
（1）线粒体（或线粒体基质） 减少
（2）温度和二氧化碳浓度 56 进入线粒体和释放到外界环境中
解析
（1）光照强度为b时，光合作用速率与呼吸作用速率相等，叶肉细胞通过有氧呼吸第二阶段产生CO2，场所是线粒体基质。
CO2在暗反应中与C5结合生成C3，增加CO2的浓度，则会消耗更多的C5，所以短时间内C5的含量降低。
（2）c点以后，随着光照强度的增大，CO2的吸收速率不再变化，说明光照强度不是限制光合作用速率的因素，此时限制光合作用速率的环境因素主要是温度和CO2浓度。
每小时CO2的吸收量表示净光合作用速率，而每小时固定的CO2量表示实际光合作用速率，在光照强度为0时，O2的吸收速率为8mL/h，则CO2的产生速率也为8mL/h，即呼吸作用速率为8mL/h，故c点时每小时固定的CO2量为48＋8＝56（mL）。
c点时光合作用速率大于呼吸作用速率，叶绿体释放的氧气一部分进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，另一部分释放到外界环境中。
9、
10、
11、答案 C 不透光瓶中,生物不能进行光合作用,其数值反映了生物体细胞呼吸消耗的氧气量,A正确;真光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量,由题图可知,呼吸作用强度保持不变,随池水深度的增加,净光合作用强度在降低,B正确;在水深2m处透光瓶中生产者一昼夜产生的氧气为1.5+1.5=3（mg/L）,C错误;该池塘4m深处透光瓶与不透光瓶中氧气浓度相同,该水层无自养生物,D正确。
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