eq \o(\s\up7(拉分点1 光合作用与细胞呼吸的过程分析),\s\do5())
得分策略
1. 模型法解读光合作用与细胞呼吸过程
图1 数学模型 图2 物理模型
数学模型 代谢过程 物理模型
A点 只有细胞呼吸,无光合作用 c、d、g、h
A~B段 真正光合速率<呼吸速率 a、c、d、e、g、h
B点 光补偿点:真正光合速率=呼吸速率 a、d、e、g
B点以后 真正光合速率>呼吸速率 a、b、d、e、f、g
C′点 光饱和点:真正光合速率达到最大时的最小光照强度 a、b、d、e、f、g
2. 原子守恒法分析光合作用和细胞呼吸过程中的物质变化
元素 分析
C
O
H
3. 模式法分析光合作用与细胞呼吸中能量联系
1 (2023吉林田家炳高级中学期末)某同学绘出了4幅在不同光照下一个叶肉细胞中CO2与O2的产生、利用以及进出细胞情况的示意图,细胞呼吸利用的和光合作用制造的有机物均为葡萄糖。下列正确的一幅图是( )
A B C D
2 (2024常州前黄高级中学期中)下图表示光合作用和呼吸作用之间的能量转变过程。下列说法错误的是( )
A. 只有含叶绿素的细胞才能进行过程①和③
B. 过程③④发生的场所分别为叶绿体基质和线粒体基质
C. 过程①中光能转变为活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中
D. 有机物中的氢主要转移到NADH中,再经电子传递链氧化产生ATP
3 (2024南京第九中学模拟)光合作用与细胞呼吸相互依存、密不可分,各自又具有相对的独立性。如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图,其中Ⅰ~Ⅶ代表物质,①~⑤代表过程。下列叙述错误的是( )
A. 图中Ⅶ被相邻细胞利用至少需要穿过6层生物膜
B. 图中①~⑤均伴随着ATP的合成或水解,其中③合成的ATP可被②利用
C. 图中Ⅱ和Ⅴ、Ⅲ和Ⅶ分别是同一种物质,Ⅰ和Ⅳ是不同物质
D. 光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联系起来
4 (多选)(2024连云港赣榆模拟)下图表示高等植物的细胞代谢过程。下列有关叙述正确的有( )
A. 能产生ATP的过程有②④⑤⑥⑦⑧
B. 一定发生在细胞质基质的过程有④⑤⑥
C. 过程⑧中产生的CO2,其中的氧元素来自H2O和丙酮酸
D. 若叶肉细胞中过程②O2的产生量大于过程⑦O2的消耗量,则该植物一定积累有机物
5 (多选)(2024驻马店期末)某植物光合作用与细胞呼吸过程中部分含碳化合物的变化如图所示,其中①~⑤表示相应生理过程。下列说法错误的有( )
A. 图中①③过程产生的两个C3是同一种物质
B. 过程①不消耗ATP,②消耗ATP
C. 过程③④中均有ATP的生成
D. 图中所示过程③④⑤均可发生在人和动物体细胞中
得分策略
1. 植物三率的判断
(1) 根据坐标曲线判定
当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值,该值的绝对值代表呼吸速率,该曲线代表净光合速率;当光照强度为0时,若CO2吸收值为0,该曲线代表真正光合速率。
(2) 根据关键词判定
项目 常用关键词
总(真)光合速率 O2产生(生成)速率 CO2固定速率 有机物产生(制造、生成)速率
净光合速率 O2释放速率 CO2吸收速率 有机物积累速率
呼吸速率 黑暗中O2吸收速率 黑暗中CO2释放速率 黑暗中有机物消耗速率
2. 光合速率与呼吸速率的测定方法
“装置图法”测定光合速率与呼吸速率
3. 测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法
(1) “液滴移动法”——测定装置中气体体积变化
①在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和,即“总光合速率”。
②物理误差的校正:为使实验结果精确,除减少无关变量的干扰外,还应设置对照装置。与图示两装置相比,对照装置的不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”,其余均相同。
(2) “叶片上浮法”——探究影响光合作用的因素
利用“真空渗入法”排出叶肉细胞间隙的空气,充以水分使叶片沉于水中。在光合作用过程中植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累,结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短),即能比较光合作用的强弱。
(3) “黑白瓶法”——测定光合速率与呼吸速率
将装有水和水生植物的黑、白瓶置于不同水层中,测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化,借此测定水生植物的光合速率。黑瓶不透光,瓶中生物仅能进行呼吸作用;白瓶透光,瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。因此,真正光合作用量(光合作用总量)=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。
(4) “半叶法”——测定光合作用有机物的产生量
“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6 h后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为MA、MB,获得相应数据,计算出该叶片的光合作用强度,单位:mg/(dm2·h)。即M=MB-MA,M表示B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量。
1 (2024盐城东台期末)将某种植物放在特定的实验装置内,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响,实验以该植物叶绿体光合作用吸收的CO2总量与线粒体呼吸作用CO2的释放量为指标,实验结果如下表所示。下列对该植物数据表格的分析,正确的是( )
温度/℃ 光照下叶绿体CO2吸收总量/(mg/h) 黑暗中CO2释放量/(mg/h)
20 1.00 0.60
25 1.75 0.75
30 2.50 1.00
35 3.25 1.50
40 3.75 2.25
45 3.50 3.00
A. 昼夜不停地光照,温度为40 ℃时,最有利于有机物的积累
B. 昼夜不停地光照,温度为45 ℃时,最有利于有机物的积累
C. 每天交替进行12 h光照12 h黑暗,温度均保持在35 ℃条件下,能正常生长
D. 每天交替进行12 h光照12 h黑暗,温度均保持在40 ℃条件下,能正常生长
2 (2024泰州泰兴质量检测)“半叶法”测定光合速率时,将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,设法阻止两部分联系。光照6 h,在A、B截取等面积的叶片,烘干称重,分别记为a、b,光照前截取同等面积的叶片烘干称重的数据为m0,下列说法错误的是( )
A. 若m0-a=b-m0,则表明该实验条件下该叶片的光合速率等于呼吸速率
B. 本实验需阻止叶片光合产物向外运输,同时不影响水和无机盐的输送
C. 忽略水和无机盐的影响,A部分叶片可在给B光照时剪下进行等时长的暗处理
D. 选择叶片时需注意叶龄、着生节位、叶片的对称性及受光条件的一致性
3 (2024深圳期末)利用气压瓶法研究光合作用和呼吸作用速率以及有氧呼吸和无氧呼吸方式判定,下列有关实验的过程与方法的叙述,不正确的是( )
甲 乙
A. 利用甲装置测绿色植物的呼吸速率,应将装置黑暗处理,红色液滴左移代表耗氧量
B. 要进行绿色植物细胞呼吸方式的判定,除黑暗处理的甲装置外,另设一组NaOH换为等量的清水的对照装置,其余条件同甲装置相同
C. 将乙装置照光后红色液滴右移代表氧气释放量,测出的是植物的总光合作用速率
D. 测定呼吸速率和净光合速率时,如需消除物理误差可通过设置放入死亡的植物的对照组来实现
4 (2024湖北协作体联考)为了研究温度对番茄植株光合作用与呼吸作用的影响,某生物学兴趣小组利用植物光合测定装置进行实验(如图甲),在适宜的光照和不同的温度条件下测定的CO2的吸收速率与释放速率绘制了图乙。请回答下列问题。
甲 乙
(1) 番茄幼苗叶片中的光合色素分布于叶绿体__________,常用__________溶剂提取绿叶中的色素。分离色素后,滤纸条自上而下的第一、第二条色素带合称为____________,主要吸收可见光中的________光。
(2) 若光照强度、温度适宜,图甲中的X溶液为CO2缓冲液,则图甲装置测定的是番茄幼苗的____________(填“总光合作用速率”或“净光合作用速率”),此时液滴的移动方向是________。
(3) 若要利用图甲装置测定番茄植株的呼吸作用速率,需要进行的操作是________________________。
(4) 图乙中温度为15 ℃时,番茄植株叶肉细胞中产生ATP的场所有______________________。此时,该植株固定CO2的速率为________mg/h。
eq \o(\s\up7(拉分点3 光合作用曲线图上特殊点),\s\do5())
得分策略
“口诀法”秒杀光合作用曲线图上特殊点的移动问题
(1) 光补偿点的两种生理状态
①整个植株:光合作用强度=呼吸作用强度。
②叶肉细胞:光合作用强度>呼吸作用强度。
(2) 环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系
①光补偿点的移动
a.呼吸速率增加,其他条件不变时,光补偿点应右移,反之左移。
b.呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光补偿点应右移,反之左移。
②光饱和点的移动
相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时,光饱和点C右移(C点右上移),反之左移(C点左下移)。
【口诀】“利”—补左、饱右(右上);“不利”—补右、饱左(左下)。
特别提示:(1) 口诀中的“利”和“不利”是指条件变化后对光合作用的影响。“补”和“饱”分别是指光补偿点和光饱和点;上和左下分别是指光饱和点时对应的CO2吸收量。
(2) 若是图中横轴上方表示CO2的释放量,下方表示CO2的吸收量。补偿点的移动不变,饱和点的移动“左、右”“上、下”要与口诀中的相反。
1 已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。下图表示该植物在30 ℃时光合强度与光照强度的关系。若将温度下降到25 ℃的条件下(原光照强度和CO2浓度等不变),从理论上分析,图中相应点的移动应该是( )
A. a点上移,b点左移,m值上升 B. a点不移,b点左移,m值不变
C. a点下移,b点右移,m值下降 D. a点下移,b点不移,m值上升
2 (2024淮安期末)龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线(单位:mmol·cm-2·h-1)。下列叙述正确的是( )
甲 乙
A. 补充适量的Mg2+可能导致图乙中D点右移
B. 图甲30 ℃时,该植物固定CO2的速率为10 mmol·cm-2·h-1
C. 图甲40 ℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能不断长高
D. 图乙中影响D、E两点光合速率的环境因素不同
3 (2024衡阳期末)植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。下图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下,测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合速率。下列有关说法错误的是( )
A. 在A点所示条件下,该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位只有线粒体
B. 该植物叶片的呼吸速率是5 mg/(100 cm2叶·h)
C. 在一昼夜中,将该植物叶片置于C点光照强度条件下11 h,其余时间置于黑暗中,则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45 mg
D. 已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,若将温度提高到30 ℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变),则图中B点将向右移动,C点将向左下方移动
4 (2024茂名期中)如图表示在实验室条件下,花生和田七两种植物在不同光照强度下O2释放量的变化情况。据图分析,下列说法正确的是( )
A. 光照强度为a时,田七叶肉细胞内产生ATP的场所是线粒体、细胞质基质
B. 适当增大环境中CO2浓度,b、d均会右移
C. 光照强度为c时,花生与田七的真正光合速率相等
D. 通过比较两条曲线可知,花生比田七更适合生长在弱光照环境中
得分策略
1. 开放环境中光合作用昼夜变化关系曲线
图1
(1) 曲线分析
M~N和P~Q 夜晚植物只进行细胞呼吸;植物体内有机物的总量减少,环境中CO2量增加,O2量减少
N~P 光合作用与呼吸作用同时进行
N~A和E~P 清晨和傍晚光照较弱,光合作用强度小于细胞呼吸强度;植物体内有机物的总量减少,环境中CO2量增加,O2量减少
A点和E点 光合作用强度等于细胞呼吸强度;植物体内有机物的总量不变,环境中CO2量不变,O2量不变
A~E 光合作用强度大于细胞呼吸强度;植物体内有机物的总量增加;环境中CO2量减少,O2量增加
C点 叶片细胞气孔部分关闭,出现“光合午休”现象
E点 光合作用产物的积累量最大
(2) 一昼夜有机物的积累量的计算方法(用CO2量表示)
图2
一昼夜有机物的积累量=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸作用释放的CO2量,即S2-(S1+S3)。
2. 密闭玻璃罩内CO2浓度与时间的关系曲线
图3
(1) 曲线分析
A~B段 无光照,植物只进行呼吸作用
B~C段 温度降低,呼吸作用减弱
C~D段 4时后,微弱光照,开始进行光合作用,但光合作用强度<呼吸作用强度
D点 光合作用强度=呼吸作用强度
D~H段 光合作用强度>呼吸作用强度,其中F~G段表示“光合午休”现象
H点 光合作用强度=呼吸作用强度
H~I段 光照继续减弱,光合作用强度<呼吸作用强度,直至光合作用完全停止
(2) 植物是否生长的判断方法
I点低于A点 说明一昼夜,密闭容器中CO2浓度减小,即光合作用强度>呼吸作用强度,植物生长
若I点高于A点 说明光合作用强度<呼吸作用强度,植物体内有机物总量减少,植物不能生长
若I点等于A点 说明光合作用强度=呼吸作用强度,植物体内有机物总量不变,植物不生长
1 (2024徐州七中学情检测)某实验研究员对密闭蔬菜大棚中的黄瓜植株进行了一昼夜的光合作用和呼吸作用调查,结果如图所示,SM、SN、Sm分别表示图中相应图形的面积。下列叙述正确的是( )
A. E点时大棚中CO2浓度最高,O2浓度最低
B. 经过一昼夜后,黄瓜植株的净增加量应为Sm-SM-SN
C. B点时产生ATP的场所只有线粒体和细胞质基质
D. D点时黄瓜叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率
2 (2024南通质量检测)夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲植株在a点开始进行光合作用
B. 乙植株在e点有机物积累量最多
C. 曲线b~c段和d~e段下降的原因相同
D. 两曲线b~d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
3 (2024泰安质量检测)将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
甲 乙
A. 图甲中的C点之前植物已经开始进行了光合作用
B. 图甲中的F点对应图乙中的g点
C. 到达图乙中的d点时,玻璃罩内的CO2浓度最高
D. 经过这一昼夜之后,植物体的有机物含量会增加
4 (多选)(2024常州前黄高级中学学情检测)将置于透明且密闭容器内的某品系水稻在适宜条件下培养一段时间,测得其吸收和产生CO2的速率如下图所示。下列相关叙述错误的有( )
A. 测定CO2产生速率,需要在黑暗条件下进行
B. A时刻,该植物的光合速率为10 mg·h-1
C. B时刻,该植物叶肉细胞的光合速率是呼吸速率的2倍
D. A~C段,该植物的总光合速率保持不变
eq \o(\s\up7(拉分点1 光合作用与细胞呼吸的过程分析),\s\do5())
【巩固强化】
1 B 叶肉细胞不可能同时释放O2和CO2进入外界环境,A错误;图B所示线粒体需要从外界吸收O2,说明呼吸作用强度大于光合作用强度,则叶绿体产生的O2全部被线粒体利用,线粒体产生的CO2除了供叶绿体利用,还有多余的CO2释放到外界,B正确;图C所示叶绿体从外界环境吸收CO2,光合作用强度大于呼吸作用强度,则一定要释放O2进入外界环境,C错误;叶肉细胞不可能同时从外界吸收O2和CO2进入细胞参与光合作用和呼吸作用,D错误。
2 B ①③表示光合作用的过程,光反应中需要色素吸收、传递、转化光能,其中叶绿素是转化光能必不可少的,A正确;③表示暗反应过程,发生在叶绿体基质,④过程包括有氧呼吸的第一阶段和第二阶段,第一阶段发生在细胞质基质,第二阶段发生在线粒体基质,B错误;①光反应中,光能转变成活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中,二者可被暗反应利用,C正确;根据图示信息,有氧呼吸过程中,有机物中的氢主要转移到NADH中,再经电子传递链氧化产生ATP,D正确。
3 B 图中Ⅶ为CO2产生于线粒体基质,被相邻细胞利用需要穿过2层线粒体膜、2层细胞质膜、2层叶绿体膜,共6层生物膜,最终在叶绿体基质被利用,A正确;图中①CO2的固定不存在ATP的合成或水解,②C3的还原利用的ATP来自光合作用光反应,B错误;图中Ⅱ和Ⅴ均为O2、Ⅲ和Ⅶ均为CO2,Ⅰ为NADPH,Ⅳ为NADH,C正确;呼吸作用一方面能为生物体的生命活动提供能量,另一方面能为体内其他化合物的合成提供原料,光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联系起来,D正确。
4 BC 图中①表示渗透吸水,②表示光反应阶段,③表示暗反应阶段,④表示细胞呼吸第一阶段,⑤表示产生酒精的无氧呼吸第二阶段,⑥表示产生乳酸的无氧呼吸第二阶段,⑦表示有氧呼吸第三阶段,⑧表示有氧呼吸第二阶段。其中产生ATP的生理过程包括光反应,有氧呼吸的三个阶段,即图中的②④⑦⑧,A错误;④为细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质,⑤⑥为无氧呼吸的第二阶段,发生的场所在细胞质基质,B正确;有氧呼吸的第二阶段⑧,丙酮酸和水反应生成CO2和还原氢,并释放能量,产生CO2中的氧来自丙酮酸和H2O,C正确;就叶肉细胞来说,若过程②O2的释放量大于过程⑧O2的吸收量,说明叶肉细胞光合速率大于呼吸速率,但整个植株所有细胞的呼吸作用可能大于或等于所有叶肉细胞的光合作用,则该植物体内有机物的量可能减少或不变,D错误。
5 AD 图中C3分别表示光合作用过程中,固定CO2生成的一种三碳化合物分子和呼吸作用第一阶段产生的丙酮酸(C3H4O3),所以图中两个C3不是同一种物质,A错误;①表示暗反应中CO2的固定,该过程不消耗ATP,②表示C3的还原,该过程需要消耗光反应提供的ATP,B正确;图中③表示呼吸作用的第一阶段,④表示有氧呼吸的第二阶段产生酒精和CO2,其中③④中均有ATP的生成,C正确;图中①②表示暗反应过程,⑤表示无氧呼吸产酒精和CO2过程,人进行无氧呼吸产乳酸,所以图中所示过程仅③④发生在人体细胞,D错误。
拉分点2 绿色植物光合速率与呼吸速率的测定与判断
【巩固强化】
1 C 由表可知,不同温度条件下植物的积累量分别为:0.4、1.0、1.5、1.75、1.5、0.5,因此昼夜不停地光照,温度为35 ℃时最有利于有机物的积累,A、B错误;温度均保持在35 ℃条件下,12 h光照能积累的量可用1.75 mg/h ×12 h=21 mg表示,12 h黑暗消耗的量可用1.50 mg/h ×12 h=18 mg表示,该植物存在有机物的积累,能正常生长,C正确;温度均保持在40 ℃条件下,12 h光照能积累的量可用0.5 mg/h×12 h=6 mg表示,12 h黑暗消耗的量可用3.00 mg/h ×12 h=36 mg表示,该植物不存在有机物的积累,所以不能正常生长,D错误。
2 A A遮光,只进行呼吸作用,故m0-a代表呼吸作用消耗量,B不做处理,进行光合作用和呼吸作用,b-m0代表净光合作用积累,若m0-a=b-m0,即净光合速率等于呼吸速率,则表明该实验条件下该叶片的光合速率大于呼吸速率,A错误;本实验需阻止叶片光合产物向外运输,同时不影响无关变量水和无机盐的输送,B正确;若忽略水和无机盐的影响,时间是无关变量,故实验时可将A部分叶片在给B光照时剪下进行等时长的暗处理,C正确;叶龄、着生节位、叶片的对称性及受光条件属于无关变量,选择叶片时需注意无关变量的一致性,D正确。
3 C 利用甲装置测绿色植物的呼吸速率,应将装置黑暗处理,可以避免光合作用产生的氧气对呼吸速率的干扰,因此若利用甲装置测绿色植物的呼吸速率,需要将装置黑暗处理,红色液滴左移代表耗氧量,A正确;要进行绿色植物细胞呼吸方式的判定,除黑暗处理的甲装置外,另设一组NaOH溶液换为等量的清水的对照装置,其余条件同甲装置相同,这样可以一组测有氧呼吸,另一组测无氧呼吸,B正确;将乙装置照光后红色液滴右移代表氧气释放量,测出的是植物释放的氧气,即测出的是植物的净光合作用速率,C错误;测定呼吸速率和净光合速率时,如需消除物理误差可通过设置放入死亡的植物的对照组来实现,从而对实验的数据进行校正,减小误差,D正确。
4 (1) 类囊体膜 无水乙醇 类胡萝卜素 蓝紫
(2) 净光合作用速率 右移
(3) 将图甲装置置于黑暗处(或遮光处理)
(4) 细胞质基质、线粒体、叶绿体 3.5
【解析】(1) 番茄幼苗叶片中的光合色素分布于叶绿体类囊体膜上,光合色素是脂溶性物质,常用无水乙醇溶剂提取绿叶中的色素。分离色素后,滤纸条自上而下的第一、第二条色素带分别为胡萝卜素和叶黄素,合称为类胡萝卜素,主要吸收可见光中的蓝紫光。(2) 图甲中的X溶液为CO2缓冲液,可以维持瓶内CO2的含量相对稳定,液滴的移动情况反应了瓶内O2的变化情况(吸收或释放),若光照强度、温度适宜,则番茄幼苗的光合作用速率大于呼吸作用速率,释放O2,瓶内气压增大,液滴右移,故图甲装置测定的是番茄幼苗的净光合作用速率。(3) 若要利用图甲装置测定番茄植株的呼吸速率,需要将图甲装置置于黑暗处(或遮光处理),排除光合作用的影响。(4) 图乙中温度为15 ℃时,番茄植株既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。此时,该植株固定CO2的速率,即总光合作用速率=净光合作用速率(光照下CO2的吸收速率2.5 mg/h)+呼吸作用速率(黑暗中CO2的释放速率1.0 mg/h)=3.5 mg/h。
eq \o(\s\up7(拉分点3 光合作用曲线图上特殊点),\s\do5())
【巩固强化】
1 A 根据题意和图示分析可知,温度从30 ℃下降到25 ℃ 后,光合速率加快,呼吸速率减慢。图中a点代表呼吸速率,故a点上移;b点代表光补偿点,即b点时呼吸速率等于光合速率,由于呼吸速率减慢,光合速率加快,需要降低光合作用强度,才能够使呼吸速率等于光合速率,故b点左移;m代表最大净光合作用强度,由于升高温度后,光合作用强度增加,故m值上升,A正确。
2 B D点为光补偿点,光合速率与呼吸速率相等的点,补充适量的Mg2+(Mg2+是叶绿素的必需成分)可能导致光合速率上升,所需的光照强度减弱,图乙中D点左移,A错误;图甲中,实线表示吸收CO2速率,为净光合作用速率,虚线为CO2产生速率,表示呼吸作用速率,图甲30 ℃时,该植物固定CO2的速率为8+2=10 mmol·cm-2·h-1,B正确;图甲40 ℃条件下,龙血树净光合速率和呼吸速率相等,若白天和黑夜时间相等,则有机物不会积累,植物不能生长,C错误;图乙中影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素都是光照强度,D错误。
3 A A点时植物只进行呼吸作用,有氧呼吸的三个阶段均能产生ATP,所以该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体,A错误;图中可以看出,光照强度为0时A点对应的值即为呼吸速率,是5 mg/(100 cm2叶·h),B正确;图中可得,在C点光照下植物的净光合速率为10 mg/(100 cm2·h),则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量=光照时净光合作用总量-黑暗时呼吸作用量=10×11-5×13=45 mg,C正确;若将温度提高到30 ℃的条件下,光合作用酶活性下降,光合速率下降,而呼吸作用酶活性上升,呼吸速率上升,因此要达到光补偿点,必须光照增强,即B点右移,而净光合作用=光合作用总量-呼吸作用量,此值将减小,C点向左下方移,D正确。
4 B 光照强度为a时,是田七的光补偿点,此时该植物的光合速率=呼吸速率,此时田七叶肉细胞内产生ATP的场所是线粒体、细胞质基质和叶绿体,A错误;b点为田七的光饱和点,d点为花生的光饱和点,若增大环境中的CO2浓度,田七和花生的光合速率会增大,光饱和点都会右移,B正确;光照强度为c时,两种植物的净光合速率相同,但据图可知,花生的呼吸作用强度>田七的呼吸强度,故花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率,C错误;通过比较两条曲线可知,花生的光补偿点和光饱和点都更大,故其比田七更适合生长在强光照环境中,D错误。
【巩固强化】
1 B B点之前黄瓜植株经过一晚上的呼吸作用释放CO2,此时大棚中的CO2浓度达到最大,此后由于光合作用大于呼吸作用,CO2浓度开始下降,同时由于晚上消耗O2,O2浓度降至最低,即B点时大棚中CO2浓度最高,O2浓度最低,A错误;图中SM、SN均表示呼吸消耗的有机物的量,Sm表示光合作用积累的有机物的量,因此,经过一昼夜后,黄瓜植株的净增加量应为Sm-SM-SN,B正确;图中B点时光合速率等于呼吸速率,此时既进行光合作用,也进行呼吸作用,则植物体内产生ATP的场所有线粒体、细胞质基质和叶绿体(类囊体膜),C错误;D点表示CO2的吸收量等于CO2的释放量,说明D点时黄瓜植株的总光合速率等于总呼吸速率,但在叶肉细胞中,其光合作用速率大于呼吸作用速率,D错误。
2 D a点时,甲植株的光合作用强度等于呼吸作用强度,故光合作用开始于a点之前,A错误;6~18时,乙植物都要从环境中吸收CO2,该时间段,光合作用强度大于呼吸作用强度,有机物不断积累,18时积累量达到最大值,B错误;乙植株曲线b~c段下降的原因是气孔关闭,CO2供应不足,d~e段下降的原因是光照强度降低,C错误;甲植株曲线b~d气孔不关闭,D正确。
3 B 图甲中的C点是玻璃罩内CO2浓度升高和降低的临界点,此时光合速率与细胞呼吸速率相等,说明在此之前植物已经开始进行了光合作用,A正确;图甲中的F点是玻璃罩内CO2浓度下降和升高的临界点,此时光合速率与细胞呼吸速率相等,此时CO2吸收速率为0,对应图乙中的h点,B错误;图乙中d点表示光合速率与细胞呼吸速率相等,在此之前,光合速率小于细胞呼吸速率,CO2浓度还在缓慢增加,一直到d点时,增加量为0,玻璃罩内的CO2浓度最高,之后开始减少,C正确;由图甲可知,G点低于A点,说明一昼夜后,密闭玻璃罩内CO2浓度减少,减少的CO2用于有机物的积累储存,D正确。
4 BCD 测定CO2产生速率,即细胞呼吸的速率,需要在黑暗条件下进行,避免光合作用吸收CO2干扰实验结果,A正确;A时刻,该植物的CO2产生速率(即呼吸速率)为 2 mg·h-1,CO2的吸收速率(即净光合速率)为10 mg·h-1,故该植物的光合速率为12 mg·h-1,B错误;B时刻,该植物的CO2产生速率和吸收速率相同,则该植物的光合速率是呼吸速率的2倍,但不是所有植物细胞都能进行光合作用,故叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率的2倍,C错误;A~C段,该植物的CO2吸收速率下降,即净光合速率下降,CO2的产生速率上升,即细胞呼吸速率上升,但净光合速率减少的数值和呼吸速率增加的数值不同,故总光合速率是发生变化的,D错误。