呼吸速率和光合、速率测定

1．（16分）下图甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示。图丙为叶肉细胞中有关细胞器的结构模式图。植物叶片的呼吸速率不变。根据光合作用的过程，随着光照强度的增大，光合作用逐渐增强，消耗的氧气光照I液滴

密闭小宣支架co2缓冲液气体体积（mIJh）15 20光照勖（千勒克和乙迈厂标记实验开光照I液滴

密闭小宣支架co2缓冲液气体体积（mIJh）15 20光照勖（千勒克和乙迈厂标记实验开始时毛细刻度管中液滴所0渐变为2.5千勒克斯时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位置应在实验初始标记的 位置处。（2）对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应图丙中存在的箭头有（填字图所示。实验时，当光照强度由母） 。当光照强度由0—20千勒克斯的变化中，图甲中的CO缓冲液的PHTOC\o"1-5"\h\z值 。 2（3）当光照强度为15千勒克斯时，叶片1小时光合作用产生的气体量为毫升。若此时叶片的呼吸熵（放出CO2与吸收02的比值）为0.8，那么叶片光合作用除自身呼吸提供的CO外,还需从外界吸收CO 毫升。导致此时叶片的呼吸熵小于1的因素是 。（4）为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是 。如果对照组在相同光照情况下，刻度管中的红色液滴较之实验组向右移了5毫升，其原因是 。（5）如果将甲图中的CO缓冲液改为水，则实验测得的数据指标 值。【答案】（1）左侧（1分）（2）abed 先降低后升高（3）200 160有非糖物质参与了有氧呼吸（4） 新鲜叶片改为等量的经消毒的死叶片（1分）环境物理因素（如温度变化等）对实验的影响（5） 释放的二氧化碳与吸收氧气量的差【解析】试题分析：（1）观察甲图可以发现，光照强度在0-2.5千勒克斯范围内，光合作用小于呼吸作用强度，因此试管中氧气量不断减少，即试管中的气体总量始终是小于初始气体总量的，所以液体左移，偏在初始位置的左侧。（2） 光照强度为10千勒克斯时，气体总量增加，说明呼吸作用强度小于光合作用强度，此时光合作用除了要利用呼吸作用产生的二氧化碳之外，还要从外面吸收一部分二氧化碳；光合作用释放的氧气除了提供给呼吸作用之外，还有一部分能释放出去．丙图中右为线粒体，左为叶绿体，可知箭头a、b、e、d是存在的。当光照强度由0—20千勒克斯的变化中，图甲中的CO缓冲液的PH值先降低后升高，原因是当光照小于5千勒克斯时，呼吸一直大于光合，产生的CO2量一直增多，故pH一直下降，当光照大于5千勒克斯时，光合大于呼吸，溶液中CO

被消耗浓度逐渐降低，故pH开始上升。（3）光照强度为15千勒克斯时，气体总量增加了150ml，根据上面的试题分析，这150ml为净光合作用释放的氧气，而叶片的呼吸作用强度一直为50ml/h，可知，实际上光合作用产生了150+50=200ml的氧气。若此时叶片的呼吸熵（放出CO2与吸收02的比值）为0.8,那么叶片光合作用除自身呼吸提供的CO2外，根据计算还需从外界吸收匹160毫升，导致此时叶片的呼吸熵小于1的因素是有非糖物质参与了有氧呼吸。（4） 为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是新鲜叶片改为经消毒的死叶片其余相同．如果对照组在相同光照情况下，可能是环境物理因素（如温度变化等）对实验的影响，刻度管中的红色液滴向右移了5毫米。（5）若将缓冲液改成水，则对气体的总量不产生影响．则装置中气体量的变化完全取决于呼吸作用和光合作用强度的差值了。考点：本题考查光合呼吸相关知识，意在考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论和能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题、理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。（10分）1.下图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示。图丙为叶肉细胞中有关细胞器的结构模式图。（注：假设在不同光照强度下，植物叶片的呼吸速率不变。）怎歹匚血缓沖液（T怎歹匚血缓沖液（T•勒克斯）（1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由0渐变为2.5右新鲜绿叶20015010050-50千勒克斯时（不同光照强度照射的时间相等），液滴所在位置应在实验初始标记的 （填“左侧”或者“右侧”）位置处。（2）对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应图丙中存在的箭头有（填字母）（3）在图乙中，光照强度为5千勒克斯时，植物1小时光合作用产生的气体量为 毫升（假设光照强度的变化不会改变植物体的温度）。II.图A表示某绿色植物光合作用中光照强度和氧气释放速率的关系。图B表示该植物在不同温度（15oC和25oC）下，某一光照强度时氧气量和时间的关系，请据图回答：氧气释放速率(毫升、小时)604020时间（分）图氧气释放速率(毫升、小时)604020时间（分）图B当图B纵坐标分别表示光合作用所产生氧气的净量和总量时，则它们分别是光照强度为 和 千勒克斯下的测定值。答案】（10分，每空2分）(1)左侧(2)a、b、c、d(3)1004 2.5【解析】试题分析：1(1)由图可知光照强度由0渐变为2.5千勒克斯之前一直是光合作用强度小于呼吸作用强度，对于装置来讲是吸收氧气，而装置中的二氧化碳缓冲液保证二氧化碳不变，液滴移动只是代表氧气变化量，故此时应是消耗了氧气，应在起始时的左侧。由图可知光照强度为10千勒克斯既进行光合作用也进行呼吸作用，且光合作用强度大于呼吸作用强度，在图丙中能向外界释放氧气a,吸收外界二氧化碳b,给线粒体氧气c,利用线粒体的二氧化碳d,故是a、b、c、do由图可知在光照强度为5千勒克斯时，植物1小时光合作用释放的氧气量为50，呼吸作用消耗的氧气量为50,所以产生的氧气量为100毫升.II(1)如果B图的纵坐标表示氧气的净量时，可知25度时的是50毫升，15度时的是40毫升，在图A中对应氧气释放量为50和40毫升的光照强度是4千勒克斯。如果氧气总量是50和40毫升时,因为15度的呼吸作用时10,氧气释放应是量是30毫升,对应的光照强度是2.5千勒克斯，25度的呼吸作用是20，氧气释放量应是30毫升，对应的光照强度是2.5千勒克斯。考点：本题考查光合作用相关知识，意在考察考生对知识点的来理解掌握和对图形分析能力。(10分)如图所示为某生物兴趣小组探究光照强度对水绵光合作用强度影响的实验装置示意图(图甲，溶液A可维持C02浓度恒定)和实验结果(图乙)整个实验在250C恒温环境中进行，实验过程水绵呼吸作用强度不变，据图分析回答下列问题：常液A水绑 —常液A水绑 —衲二右t旌询楼动咄率QnSO移DE--/40HP.20A 灯Ot(W)⑴水绵产生的02中的0来自于 ，固定C02的物质是 (2)本实验中250C恒温属于 变量。若120W的实验组在1h时突然改用160W台灯照射，液滴的移动速率将 o当测定图乙中A点数据时，图甲装置的处理方式为 o若将培养皿中水绵的量增加一倍再进行实验，贝呃点位置将会；若向培养皿中加入好氧细菌再进行实验，则B点位置将会o(本小题选填“左移”“右移”或“不变”)有实验表明在食品厂的污水池中同时使用水绵和好氧细菌能够大大提高污水处理效果，请简述其原理【答案】(1)也0(1分)C5(1分，或答五碳化合物)(2)无关(1分)(3)不变(1分)关掉台灯(1分，黑暗处理、遮光处理也可，如果答了改变溶液A不得分)(5)不变(1分) 右移(2分)好氧细菌分解有机物产生C02有利于水绵生长，水绵利用C02进行光合作用产生02促进好氧细菌分解污水中的有机物(需要答出两种作用相互促进对污水净化的作用才能得分）【解析】试题分析：（1）光合作用的光反应阶段的物质变化2H2O-4[H]+O2f（在光和叶绿体中的色素的催化下），暗反应二氧化碳的固定C02+C5f2C3（在酶的催化下）。（2） 探究光照强度对水绵光合作用强度影响，实验的变量是光照强度，一个探究实验中只能有一个实验变量，其他无关变量均处于相同理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能．（3） 指在一定的光强范围内，植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照度值，120W的实验组为光饱和点，突然改用160W台灯照射光合强度不再继续提高，液滴的移动速率将不变。（4） A点时，植物只进行呼吸作用，不需要光。（5） 水绵的量增加一倍，光合作用过程气体交换中CO2的吸收量和呼吸过程所释放的CO2量完全相等时则B点位置没有影响・若向培养皿中加入好氧细菌会吸收释放的氧气，由光合作用反应式可知，必须增加光照强度提高光合作用速度，才能重新达到新平衡，反映在乙图中B右移。（6） 好氧细菌利用02分解有机物产生CO2有利于水绵生长，水绵利用CO2进行光合作用产生o2促进好氧细菌分解污水中的有机物。考点：本题主要考查光合作用的相关知识，意在考查考生对相关知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。4．（10分）下图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示。图丙为叶肉细胞中有关细胞器的结构模式图。（注：假设在不同光照强度下，植物叶片的呼吸速率不变。）（1） 标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由0渐变为2.5千勒克斯时（不同光照强度照射的时间相等），液滴所在位置应在实验初始标记的 （填左侧或者右侧）位置处。（2） 对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应图丙中存在的箭头有（填字母） 。此时绿叶中产生ATP的场所有 。（3） 在图乙中，光照强度为5千勒克斯时，植物1小时光合作用产生的气体量为 毫升（假设光照强度的变化不会改变植物体的温度），若此时对此装置照光1小时，黑暗1小时持续处理24小时后，此叶片中有机物含量的变化是 （填增加/基本不变/减少）。【答案】（1）左侧 （2）a、b、c、d 细胞质基质、线粒体、叶绿体（写全得2分，不全得1分）（3）100基本不变【解析】试题分析：（1）观察乙图可以发现，光照强度在0-2.5千勒克斯范围内，光合作用小于呼吸作用强度，因此试管中氧气量不断减少，即试管中的气体总量始终是小于初始气体总量的，所以液体左移，偏在初始位置的左侧。（2）光照强度为10千勒克斯时，气体总量增加，说明呼吸作用强度小于光合作用强度，此时光合作用除了要利用呼吸作用产生的二氧化碳之外，还要从外面吸收一部分二氧化

碳；光合作用释放的氧气除了提供给呼吸作用之外，还有一部分能释放出去，丙图中右为线粒体，左为叶绿体，可知箭头a、b、c、d是存在的，此时产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。光照强度为5千勒克斯时，植物1小时光合作用放出的气体量为50mL，同时被自己消耗了50mL，因此产生的气体量为100mL，若照光1小时，黑暗1小时，由于每小时净光合速率为50，然后有被黑暗的一小时的呼吸消耗，故持续处理24小时后此叶片中有机物含量的变化是基本不变。考点：本题主要考查光合作用的相关知识，意在考查考生对相关知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。5.图1表示某植物成熟叶肉细胞代谢的某些过程(图中的数字代表物质，a、b代表细胞器)，图2表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系。光① @图1中b的名称 ，③的名称 ，②通 作用进入液泡。(2)在适宜的光照条件下，给水稻提供H218O，发生如图1所示的生理过程，则较长时间后在①〜④所代表的物质中能检测到1802的有 (填序号)。据报道，近年来中国雾霾天气总体呈增加趋势。若在图2所示条件下，因雾霾天气的影响，光照强度由原来的8klx降为4klx，则每小时每100cm2叶片产生的葡萄糖是原来8klx情况下的 (填比例)。植物的气孔一般长约7〜30pm，宽约1〜6pm，空气中的悬浮颗粒物大小则1—90pm不等。据此分析，雾霾天气对植物的光合作用还会有怎样的影响？ 。【答案】(1)线粒体丙酮酸渗透①②③④(2分，少答1项或2项给1分)(3)2/3雾霾中的颗粒物可能导致部分气孔被堵塞，影响二氧化碳的吸收，使光合速率减慢【解析】试题分析：(1)分析图1可知，b是进行有氧呼吸的主要场所线粒体；③是葡萄糖在细胞质基质中分解的产物丙酮酸；②是水分子，通过渗透作用进入液泡。图1中a为进行光合作用的叶绿体。给水稻提供②HJ80,HJ80通过导管进入叶肉细胞，叶肉细胞中的②I8。，通过光合作用的光反应阶段产生含吨的④氧气，H2180通过参与有氧呼吸的第二阶段产生含有180的①C18O2，C1802进行光合作用的暗反应阶段产生含有180的葡萄糖，含有180的葡萄糖分解产生含有180的③丙酮酸，因此图中①②③④都含有放射性。分析题图2可知，该条件下细胞呼吸强度是6单位，光照强度为8klx时的净光合作用强度是12单位，光照强度为4klx时的净光合作用强度是6单位，因此光照强度由原来的8klx降为4klx，则每小时每100cm2叶片产生的葡萄糖是原来8klx情况下的(6+6)宁(6+12)=2/3。气孔是C0进入叶肉细胞的门户，雾霾中的颗粒物可能导致部分气孔被堵塞，影响CO2的吸收，使光合速率减慢。考点：本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。6．（18分）如右图一所示，白光透过三棱镜后会按波长不同分散成为七色条带。现有多个图二所示的装置，A是活塞，B是玻璃罩，C是某植物，D是清水，E是红色水滴，F是带刻度尺的水平玻璃管，各个装置中植物的大小、生理状态都相同。将7套上述装置分别放在图一的1、2、3、4、5、6、7处，除光照外其他条件都完全相同且处于严格的最适状态，24小时后读取数据。每个装置红色液滴对应的初始刻度为0，零刻度右侧记为正值，零刻度左侧记为负值。（1）该实验目的是探究 对光合作用速率的影响。（2） 图二装置实际上无法准确得到想要的数据。请在此基础上进行改进，使其能用于该实验测量植物的净光合速率和真光合速率。需要改动或添加的地方有：将7个装置中D里的清水改为 。为排出无关变量的影响，增加将装置中的C换成已经死亡的同样大小的植物的对照组。添加一个相同装置用于测量呼吸速率,D里的溶液应为. 且将其置于 中。（3） 如果改动①中的某装置在某条件光照下所读数据是3,③添加的装置中所读数据是-2，则该植物在该光照条件下的真光合速率是；如果改进①中的某装置在某条件光照下所读数据是0,说明在此光照条件下，该植物的光合作用速率 （填“大于”、“等于”、“小于”）呼吸作用速率。（4） 如图中I〜V表示该植物细胞某些代谢过程，a〜e表示相关物质。请据图回答下列问题：图中I〜V过程，能产生ATP的是 （用图中数字表示），能在破伤风芽抱杆菌细胞中进行的过程是 （用图中数字表示）。请写出I、11过程的总反应式： 。【答案】（1）不同波长的光（或光的波长）；（2）①C02缓冲液（或碳酸氢钠溶液）；③氢氧化钠溶液；黑暗环境（无光环境）；（3） 5；等于;CO2+H2O为聲L（CH2O）+O2（4）①I、III、W、V；V；② （完全答对才给分）【解析】试题分析：（1）分析题意和题图可知，本实验的自变量为不同波长的光，因此实验目的是探究不同波长的光（或光的波长）对光合作用速率的影响。（2） ①如果装置中D中为清水，由于光合作用的进行会使容器中CO2浓度降低从而影响光合作用，因此清水可以改成co2缓冲液（或碳酸氢钠溶液）； 2要想测定呼吸速率，可以把清水换成氢氧化钠溶液，并且置于黑暗条件下，那么容器中气体体积的变化即为氧气的变化量。（3） 如果改动①中的某装置在某条件光照下所读数据是3,表示净光合速率为3,③添加的装置中所读数据是-2，表示呼吸速率为2，则根据实际光合作用速率=净光合速率+呼吸速率，真正光合速率为5；若改进①中的某装置在某条件光照下所读数据是0说明光合作用速率等于呼吸速率。（4） ①分析题图可知，1为光反应阶段，11为暗反应阶段，111为有氧呼吸第三阶段，W为有氧呼吸第二阶段，V为有氧呼吸第一阶段，其中能产生ATP的是光反应阶段和有氧呼吸的三个阶段，即I、III、W、V过程；破伤风杆菌属于厌氧型生物，只能进行无氧呼吸，无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，即图中的V过程。②图中的I、11过程为光合作用，总反应式见答案。考点：本题考查光合作用和细胞呼吸的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。7．【原创】秋冬季温室番茄已进入结果后期,由于外界气温逐渐降低,每天日照时数逐渐缩短,田间管理的好坏将直接影响到番茄的品质和产量。菜农主要从温度、光照、CO2浓度等三个方面进行田间管理,为了保证管理的科学性,农科院的专家做了相关实验,绘出如下图形。图乙中①〜⑦表示物质,A、B、C代表生理过程的场所，请结合所给材料，回答有关问题:圉甲 图乙 图丙（1）由图甲可知,温室白天的温度最好调控在20°C~30°C,理由是 ，夜间低温可以降低呼吸消耗，这样有利于番茄增产，但是最低气温一般不低于10C,理由是 。（2）进入11月份,多数菜农通过在温室后墙悬挂反光膜以尽量增加 ,若光照适宜,温度对应图甲的20C,则图乙中应该去掉箭头 ,⑦代表 （填物质名称）。（3） 图丙表示温室内CO2浓度随白天时间的变化示意图，则开始进行光合作用的时间是,光合作用强度与呼吸作用强度相等时对应曲线的点 ,曲线DE段CO2浓度下降较慢是因为 ,从全天来看,温室中的番茄有机物累积量—（填“是”或“否”）大于零，理由是 。【答案】（除特殊标出外，每空1分，共13分）（1）该温度范围内有机物的积累量最大温度过低会使新陈代谢缓慢，不利于植物的生长（2分）（2）光照强度③④丙酮酸（3）7点以前C和F中午光照太强，部分叶片气孔关闭，导致光合速率下降（2分）是24点时G点的浓度低于A点,说明植物全天从温室吸收的CO2多于向温室释放的CO2（2分）【解析】本题主要考查光合作用和呼吸作用的关系,意在考查考生综合分析问题的能力（1）20~30C时，光合速率与呼吸速率相差最大，最有利于有机物的积累,温度太低使酶的活性受到抑制,不利于植物的生长。（2）反光膜可以增加光照强度,温度为20C时，光

合速率大于呼吸速率，所以要去掉③④过程,穿过线粒体双层膜参与呼吸作用的物质是丙酮酸。(3)7点和18点是光补偿点,所以7点以前就开始了光合作用。从全天来看,24点时CO2浓度低于A点，说明有有机物的积累。8．(12分)为探究光照强度对光合作用的影响，某兴趣小组设计了如下图所示的实验装置若干组，在25°C条件下进行了一系列实验，实验数据见下表。请回答下列问题：组别光照强度(lx)组别光照强度(lx)液滴移动(inL/h)10左移2.222000右移0.234000右移1.846000右移3.958000右移5.9610000右移6.5712000右移6.5组别l中叶肉细胞产生ATP的场所是 和 。引起TOC\o"1-5"\h\z该组液滴左移的生理原因是 。与组别4相比。限制组别3液滴移动的主要环境因素是 。光照强度为120001X时，限制装置内植物光合作用的环境因素主要是 。光照强度为80001X时,植物光合作用2小时产生氧气 mL。若光照强由80001x突然降低到20001X，此时叶绿体内q的相对含量将 (升高/不变/降低)，用于暗反应的ATP来自 。在60001X光照条件下，将实验装置的温度提升至30C，发现液滴右移明显减慢，其原因是 。【答案】(1)细胞质基质 线粒体(此两空位置可换)植物有氧呼吸消耗了O2光照强度温度 (3)16.2升高光反应光合作用酶和呼吸酶的活性改变，导致植物释放02的速率减小【解析】试题分析：(1)1组中叶肉细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体中。液滴左移是因为植物进行有氧呼吸消耗了o2所致。与3组相比，4组的光照强度增大，光合作用释放的02增多，故限制3组中液滴移动的主要环境因素光照强度。光照强度为8000lx时，液滴向右移动5.9ml,说明净光合作用速率为5.9，实际光合速率=净光合速率+呼吸速率，则实际光合速率=5.9+2.2=8.1(ml/h)；2小时产生氧气16.2ml。若光照强度突然减弱，则光反应产生的ATP和［H］减少，对C3的还原减慢，c3的相对含量将升高。 3将实验装置的温度提高，温度会影响有关酶的活性，液滴右移明显减慢，可能是呼吸酶和光合作用有关的酶活性改变所致。考点：本题考查光照强度对光合作用的影响，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；能设计实验解决简单生物学问题，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。9．(16分)实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度，请回答有关问题。中裝置 乙裝置中裝置 乙裝置（1）若乙装置为对照组，则其和甲装置的区别应为 。（2）测定植物的净光合作用强度。在甲、乙两装置的烧杯中加入 溶液（