專題02 植物的光合作用與呼吸作用（原卷版）

專題02植物的光合作用與呼吸作用【思維導(dǎo)圖】【例題精析】一．選擇題1．如圖表示的是光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度之間關(guān)系的曲線，該曲線是通過(guò)實(shí)測(cè)植株在不同光照強(qiáng)度條件下的CO2吸收和釋放的情況。當(dāng)植株處于B光照強(qiáng)度時(shí)，該植物的葉肉細(xì)胞中發(fā)生的情況與圖中相符的一項(xiàng)是（）A．B． C． D．2．上個(gè)世紀(jì)，科學(xué)家希爾為了探究光合作用在哪里進(jìn)行，曾經(jīng)設(shè)計(jì)類似下圖實(shí)驗(yàn)，把剛采摘的且生長(zhǎng)旺盛的樹(shù)葉搗碎，采用某種方法獲得含有葉綠體的濾液，分成三等份。把其中兩份直接放入A、B培養(yǎng)皿，第三份除去葉綠體后放入C培養(yǎng)皿。將三個(gè)培養(yǎng)皿置于同一地點(diǎn)，A、C培養(yǎng)皿接受光照，B培養(yǎng)皿遮光處理。一段時(shí)間后，觀察到A培養(yǎng)皿中產(chǎn)生氣泡，其中的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃；B、C培養(yǎng)皿中未產(chǎn)生氣泡。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析判斷下列敘述，其中不正確的是（）A．培養(yǎng)皿A中氣泡內(nèi)的氣體是氧氣 B．培養(yǎng)皿B中無(wú)氣泡產(chǎn)生是因?yàn)槿狈Χ趸?C．通過(guò)比較A、C培養(yǎng)皿中的現(xiàn)象，可知光合作用的場(chǎng)所是葉綠體 D．通過(guò)比較A、B培養(yǎng)皿中的現(xiàn)象，可知光照是光合作用的必要條件3．如圖是糧食植物光合作用與呼吸作用關(guān)系圖象，據(jù)圖可知（）①Ⅰ是光合作用曲線，Ⅱ是呼吸作用曲線；②Ⅰ是呼吸作用曲線，Ⅱ是光合作用曲線；③a＞b+c；④a＝b+c；⑤a＜b+c。A．①③ B．②③ C．②⑤ D．①④4．為了探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，小明設(shè)計(jì)了瓶蓋處密封的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，兩裝置的其他條件相同，鹽水瓶?jī)?nèi)裝滿可使金魚(yú)藻的生活環(huán)境保持較穩(wěn)定的、適宜的CO2濃度的某溶液．實(shí)驗(yàn)步驟：先分別讀取甲、乙玻璃管液面顯示的讀數(shù)；同時(shí)打開(kāi)兩臺(tái)燈，觀察到玻璃管內(nèi)液面上升；一段時(shí)間后同時(shí)關(guān)燈，再次分別讀數(shù)．下列有關(guān)敘述中，正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和化學(xué)能 B．將鹽水瓶放入清水中，能使溫度基本恒定，是因?yàn)樗拿芏容^大 C．兩次讀數(shù)之差是該時(shí)間段內(nèi)金魚(yú)藻通過(guò)光合作用吸收的二氧化碳的體積數(shù) D．通過(guò)一段時(shí)間后，甲裝置玻璃管內(nèi)的液面上升得比乙裝置的少二．多選題5．研究物質(zhì)的變化時(shí)可使用具有放射性的18O作為“示蹤原子”?？茖W(xué)家希爾和尼爾研究證明，光合作用的通式應(yīng)更合理地表達(dá)為：6CO2+12H218O→光葉綠體C6H12O6+6H2O+618O在光照充分的環(huán)境里，將一種植物根部放入含有“示蹤原子”18O的水中，有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．一段較短的時(shí)間后，18O最先在植物體光合作用產(chǎn)生的葡萄糖中被檢測(cè)到 B．植物光合作用放出的氧氣中的氧來(lái)自其原料中的二氧化碳 C．植物光合作用放出的氧氣中的氧來(lái)自其原料中的水 D．一段很長(zhǎng)的時(shí)間后，18O在植物體周圍空氣的氧氣中、二氧化碳中、植物體光合作用產(chǎn)生的葡萄糖中均能被檢測(cè)到三．填空題6．如圖是探究綠色植物光合作用速率的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶?jī)?nèi)的二氧化碳濃度。該裝置放在20℃環(huán)境中。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X．30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置。據(jù)此實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題：（1）以釋放出的氧氣量來(lái)代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是0.8mL/h。（2）用這一方法測(cè)量光合作用速率，比實(shí)際的光合速率要偏低（填“高”或“低”），原因是因?yàn)橹参镌谶M(jìn)行光合作用的同時(shí)進(jìn)行呼吸作用。（3）如果在原實(shí)驗(yàn)中只增加光照強(qiáng)度，則針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處。在另一相同實(shí)驗(yàn)裝置中，若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上。比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？在光照充足的情況下，溫度可以提高光合作用速率。四．實(shí)驗(yàn)探究題7．某生物課外活動(dòng)小組為探究光合作用所需要的條件和原料，以東昌湖里的菹草（一種多年生沉水植物）為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。第一步：取三支大小一致的試管，分別標(biāo)為1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)。第二步：在1號(hào)、3號(hào)試管中分別放入等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%碳酸氫鈉溶液（注：碳酸氫鈉溶液可以向環(huán)境中釋放二氧化碳），在2號(hào)試管中放入等量的蒸餾水。第三步：將三片形狀、大小基本一致的菹草葉片分別放入三支試管的底部，如圖。第四步：將1、2號(hào)試管放在100W的燈泡下照射3～4分鐘，3號(hào)試管置于暗處，觀察并記錄葉片是否有氣泡（氧氣）產(chǎn)生和葉片上浮的情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：試管試管中的液體條件實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1碳酸氫鈉+新鮮菹草葉片燈光照射有氣泡，葉片上浮2蒸餾水+新鮮菹草葉片燈光照射無(wú)氣泡，葉片無(wú)上浮3碳酸氫鈉+新鮮菹草葉片黑暗無(wú)氣泡，無(wú)葉片上?。?）1號(hào)和2號(hào)試管組成的一組實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)變量是，作為對(duì)照的是號(hào)試管。該組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明是光合作用必須的原料。（2）1號(hào)和3號(hào)試管組成的一組實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)變量是，該組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光合作用需要。（3）在以上實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上，該活動(dòng)小組利用1號(hào)試管又進(jìn)行了光照強(qiáng)度與植物光合作用關(guān)系的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：光源與試管的距離（厘米）1020304050每分鐘產(chǎn)生的氣泡個(gè)數(shù)（個(gè)）65351561（4）從表中數(shù)據(jù)可以看出，植物和光源的距離的遠(yuǎn)近與其產(chǎn)生的氣泡數(shù)目成，由此可以得出的結(jié)論是：光照越強(qiáng)，植物光合作用。因此菜農(nóng)若要提高大棚蔬菜的產(chǎn)量，可以采取的措施是。8．日常生活中，有人喜歡把植物放在室外陽(yáng)光下，有人喜歡把植物放在室內(nèi)。太陽(yáng)光與照明燈光對(duì)植物光合作用哪個(gè)更有利呢？小科進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究?！咀鞒黾僭O(shè)】太陽(yáng)光比照明燈光更有利于植物的光合作用?！静牧蠝?zhǔn)備】玻璃鐘罩、量筒、同一品種的天竺葵、水、白磷和其它必需的器材?！緦?shí)驗(yàn)步驟】①按如圖所示的裝置連接好實(shí)驗(yàn)器材，并檢驗(yàn)裝置氣密性。②取6株生長(zhǎng)狀況相同的天竺葵，分別放入6套相同裝置內(nèi)，每套裝置如圖所示，平均分成兩組。③第一組裝置放在陽(yáng)光下，第二組裝置放在密閉的黑色帳篷中（內(nèi)有溫控裝置），用具有自動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)的照明燈照射。④6小時(shí)后，用激光筆點(diǎn)燃足量白磷，待白磷燃燒熄滅并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，測(cè)得并記錄量筒內(nèi)水量的變化數(shù)據(jù)。【交流與討論】（1）植物光合作用的文字表達(dá)式是（2）小科認(rèn)為實(shí)驗(yàn)測(cè)得量筒內(nèi)水量的變化數(shù)據(jù)，就是植物產(chǎn)生的氧氣體積。你認(rèn)為小科的觀點(diǎn)是否正確，并說(shuō)出理由【評(píng)價(jià)與反思】（3）從植物光合作用的原料分析，為使光合作用正常進(jìn)行應(yīng)向裝置內(nèi)提供（4）如果實(shí)驗(yàn)中未等到裝置完全冷卻就打開(kāi)彈簣夾，測(cè)量結(jié)果會(huì)（填“偏大”“偏小”或“不變”）9．為探究綠色植物的光合作用和呼吸作用，某興趣小組設(shè)計(jì)并完成了以下實(shí)驗(yàn)步驟：①按如圖連接實(shí)驗(yàn)裝置，關(guān)閉閥門丙和丁后，放到黑暗處一晝夜。②將整個(gè)裝置移到適宜的陽(yáng)光下照射數(shù)小時(shí)。③打開(kāi)閥門丙，將透明塑料袋中的氣體通入甲試管，待氣體收集滿后，打開(kāi)橡皮塞，用帶火星的木條檢測(cè)。④打開(kāi)閥門丁，將C中的氣體通入乙試管進(jìn)行檢測(cè)。⑤取下葉片A、B，用酒精脫色處理，漂洗葉片后滴加碘液，觀察顏色變化。發(fā)現(xiàn)只有葉片A變藍(lán)色。請(qǐng)分析回答：（1）步驟②中，光照前要阻斷葉片間有機(jī)物的運(yùn)輸通道，即阻斷（填結(jié)構(gòu)名稱）。（2）步驟④中，器材C應(yīng)該是，葉片B中的進(jìn)行呼吸作用釋放出使澄清石灰水變渾濁的氣體。（3）根據(jù)步驟⑤中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得出的結(jié)論是。10．為研究某種水草的光合作用和呼吸作用的影響因素，小徐查閱資料得：用少量的的NaHCO3和BTB酸堿指示劑加水配制的藍(lán)色溶液，可隨溶液中CO2的濃度增高而由藍(lán)變黃。小徐根據(jù)資料配制了藍(lán)色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成綠色，之后將等量的綠色溶液分別加入到5支試管中，其中4支試管加入生長(zhǎng)狀況一致的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果如表：試管編號(hào)12345水草無(wú)有有有有據(jù)日光燈的距離/cm20遮光100602050min后試管中溶液的顏色綠色黃色黃色綠色藍(lán)色若不考慮其他生物因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，回答下列問(wèn)題：（1）50min后，5號(hào)試管溶液顏色變?yōu)樗{(lán)色，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是。（2）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是。（寫2條）（3）除上述所示的因素外，列舉兩個(gè)影響水草光合作用反應(yīng)速率的因素。五．解答題11．如圖甲所示為光照強(qiáng)度的變化與某植物光合速率的關(guān)系，乙圖表示溫度變化與某種植物光合速率的關(guān)系，丙圖表示森林葉面積指數(shù)與光合作用和呼吸作用的關(guān)系（葉面積指數(shù)是指單位土地面積上植物葉面積的數(shù)量，此值越大，表示植物葉片交錯(cuò)程度越大）。（注：光合作用的速率是植物在單位時(shí)間內(nèi)制造有機(jī)物的量，因?yàn)橛袡C(jī)物的量測(cè)定不方便，通常用氧氣的釋放量或二氧化碳的吸收量來(lái)表示）請(qǐng)回答：（1）甲圖中曲線上B點(diǎn)代表的含義為；A點(diǎn)代表的含義為。（2）由上圖分析可知，該植物體在其他環(huán)境因素適宜時(shí)，體內(nèi)有機(jī)物積累的速率要達(dá)到最大時(shí)對(duì)溫度的要求應(yīng)該是。溫度超過(guò)40℃時(shí)此種植物表現(xiàn)為。（3）丙圖中的陰影部分表示。在對(duì)森林資源的利用中，一般要在葉面積指數(shù)為6而不是為8時(shí)進(jìn)行林木的采伐比較合算，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。。12．如圖表示一株葉面積為10分米2的植物在一定二氧化碳濃度、不同光照強(qiáng)度條件下測(cè)得的二氧化碳吸收速率【單位：毫克/（分米2?小時(shí)）】。請(qǐng)回答：（1）在光照強(qiáng)度為n3的情況下光照3小時(shí)，該植物光合作用利用二氧化碳的質(zhì)量為

克。（2）在晝夜周期條件下（12h光照、12h黑暗），該植物需在光照強(qiáng)度的條件下才能生長(zhǎng)。（3）若該曲線表示該植物在恒溫30℃時(shí)的二氧化碳吸收速率。該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，在其它條件不變的情況下，將溫度調(diào)節(jié)到25℃，B點(diǎn)將向（填“左”或“右”）移動(dòng)。13．如圖中乙為研究光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置，用打孔器在某綠色植物的葉片上打出多個(gè)圓片，再用氣泵抽出氣體直至葉片沉入水底，然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至不同濃度的NaHCO3溶液中，給予一定的光照，測(cè)量每個(gè)培養(yǎng)器皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時(shí)間（見(jiàn)圖甲），以研究光合作用速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）曲線ab段說(shuō)明隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合速率變化情況是。（2）如果要在曲線bc段對(duì)應(yīng)的NaHCO3濃度范圍內(nèi)縮短葉圓片上浮的時(shí)間，可以采取的措施是：（至少答出兩點(diǎn)）。（3）在c點(diǎn)以后葉圓片上浮所用的平均時(shí)間變長(zhǎng)的最可能原因是（4）當(dāng)NaHCO3濃度為b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度并給予充足光照時(shí)，利用一定儀器測(cè)得溫度對(duì)該植物的真正光合作用速率和細(xì)胞呼吸速率的影響。請(qǐng)據(jù)圖回答：分析圖丙可知，其中的

（“實(shí)線”或“虛線”）表示真正光合作用速率，比較兩曲線可看出，與有關(guān)的酶對(duì)高溫更為敏感。14．某研究者利用栽在花盆中的植物，對(duì)植物的光合作用與呼吸作用進(jìn)行了相關(guān)的研究，請(qǐng)回答如下問(wèn)題：（1）圖甲表示此盆綠色植物在兩種不同溫度下釋放氧氣的快慢與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若該植物的呼吸商A（呼吸商＝呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）為0.75，在15℃、1千勒克司光照強(qiáng)度下，該植物進(jìn)行光合作用時(shí)除完全利用呼吸所產(chǎn)生的CO2外，每小時(shí)還應(yīng)從外界吸收CO2毫升。（2）圖乙是測(cè)定圖甲縱坐標(biāo)上a值的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①在鐘罩內(nèi)放入該植物后密封，置于15℃的環(huán)境中，并對(duì)鐘罩進(jìn)行處理。②簡(jiǎn)述該實(shí)驗(yàn)的原理和測(cè)量方法。。（3）干旱初期，此植物光合作用快慢下降的主要原因可以用圖來(lái)說(shuō)明，其原因是。15．興趣小組進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，選取同種植物且生長(zhǎng)狀況相同的葉片，分成4等份，分別在不同溫度下暗處理1小時(shí)，接著在相同光照下放置1小時(shí)，測(cè)定每份葉中有機(jī)物質(zhì)量的變化，制成圖甲?；卮鹣铝袉?wèn)題。（1）實(shí)驗(yàn)中，葉在28℃時(shí)通過(guò)光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物量是毫克。（2）圖乙是28℃時(shí)，該植物二氧化碳吸收（釋放）隨光照強(qiáng)度變化的曲線，則b點(diǎn)的含義是。（3）若溫度由28℃改為29℃，圖乙中相應(yīng)的a點(diǎn)在原位置的上方還是下方？請(qǐng)寫出你的判斷，并結(jié)合題目簡(jiǎn)要說(shuō)出理由。答：。16．圖1實(shí)驗(yàn)裝置中的CO2傳感器和O2傳感器可以將玻璃罩內(nèi)植物所產(chǎn)生CO2或O2的含量數(shù)值傳遞到電腦上，并進(jìn)行分析后得出曲線圖2。（1）依據(jù)圖1裝置和圖2曲線可以探究和對(duì)光合作用速率的影響。圖1中“熱屏障”的意義是，圖2中A點(diǎn)和C點(diǎn)限制光合作用速率的因素分別是和。（2）去掉圖1裝置中的光源、熱屏障和溫度計(jì)后，測(cè)定植物在自然環(huán)境下兩晝夜吸收或釋放CO2量，經(jīng)電腦分析得到分析圖3，S1﹣S5表示曲線與X軸圍成的面積，請(qǐng)據(jù)圖回答：第二天中（填字母）點(diǎn)時(shí)，植物積累的有機(jī)物最多，F(xiàn)點(diǎn)比G點(diǎn)CO2含量

（高或低），F(xiàn)G段CO2吸收速率下降的原因可能是。若S1+S3+S5≥S2+S4時(shí)，則植物在這兩晝夜內(nèi)（能或不能）