2024届人教版高考生物一轮复习细胞呼吸和光合作用的影响因素作业含答案

课时验收评价（十三） 细胞呼吸和光合作用的影响因素

1．研究人员测定某植物某天白天净光合速率的变化，结果如图。下列分析正确的是(　 )

A．在6时，叶肉细胞中合成ATP的细胞器只有线粒体

B．11～13时部分气孔关闭，叶绿体中C3的含量减少

C．一天中，叶肉细胞内有机物积累最多的时刻是15时

D．在18时，线粒体内膜产生的CO2全部被叶绿体内的类囊体固定

解析：选B　在6时光合速率等于呼吸速率，此时叶肉细胞合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体，A错误；11～13时部分气孔关闭，CO2的吸收减少，则C3的合成减少，而C3的消耗基本不变，则短时间内C3的含量减少，B正确；净光合速率大于0，有机物积累，则一天中叶肉细胞内有机物积累最多的时刻是18时，C错误；线粒体内膜产生的是水，产生CO2的场所在线粒体基质，且CO2固定的场所在叶绿体基质，D错误。

2．菹草是一种沉水植物，是草食性鱼类的良好天然饵料，为了能充分利用和开发菹草资源，科研人员研究了不同光照强度对菹草光合作用的影响，结果如图，并建议在实际生产中应通过调节水量使菹草生长于水深2 m左右水体中。下列叙述错误的是(　 )

A．菹草叶肉细胞中叶绿素分布在叶绿体的基粒中

B．由图可知，菹草生长的最适光照强度约为6 klx

C．在光照强度为2 klx时，菹草释放氧为0.4 mg·g－1·L－1·h－1

D．若将水深增加3 m左右，菹草的呼吸速率将下降

解析：选C　在光照强度为2 klx时，菹草的净光合速率为0，菹草光合作用产生的氧气全部被呼吸作用消耗，因此菹草释放氧为0，C错误；将水深增加到3 m左右，温度降低，溶氧量也降低，导致菹草的呼吸速率下降，D正确。

3．某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如下图所示，据图分析，下列有关说法正确的是(　 )

A．据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 ℃

B．图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25 ℃

C．每天光照12小时，最有利于水绵生长的温度是25 ℃

D．在5 ℃时，水绵细胞产生O2的速率是消耗O2的速率的2倍

解析：选B　由于没有对高于35 ℃条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此无法判断水绵细胞呼吸作用的最适温度，A错误；有机物的积累速率取决于净光合速率，由图可知，温度为25 ℃时，水绵细胞在光照下吸收CO2的量最大，即净光合速率最大，积累有机物速率最大，B正确；水绵在一昼夜中积累的有机物越多，越有利于水绵生长，每天光照12小时，水绵在一昼夜中积累的有机物为光照条件下积累的有机物－黑暗条件下消耗的有机物＝12×光照下吸收CO2的量－12×黑暗中释放CO2的量，由题图可知，温度为20 ℃时，水绵在一昼夜中积累的有机物最多，C错误；由题图可知，温度为5 ℃时，水绵细胞产生O2的速率＝净光合速率＋呼吸速率＝光照下吸收CO2的量＋黑暗中释放CO2的量＝1＋0.5＝1.5 (mg·h－1)，由于呼吸作用消耗O2的速率为0.5 mg·h－1，所以水绵细胞产生O2的速率是消耗O2的速率的3倍，D错误。

4．如图是夏季连续两昼夜内，某野外植物CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1～S5表示曲线与横轴围成的面积。下列叙述错误的是(　 )

A．图中b点和i点，该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同

B．图中de段不是直线的原因是夜间温度不稳定，影响植物的呼吸作用

C．如果S1＋S3＋S5＞S2＋S4，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累量为负值

D．图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是CO2浓度

解析：选D　b和i点植物既不吸收CO2也不释放CO2，光合作用强度等于呼吸作用强度，A正确；题图中de段植物只进行细胞呼吸，不是直线的原因是夜间温度不稳定，温度影响酶的活性，进而影响植物的呼吸作用强度，B正确；S1＋S3＋S5为光合作用小于呼吸作用时有机物的消耗量，S2＋S4为有光时净光合量，若前者大于后者，则有机物的积累量为负值，C正确；题图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度不同，D错误。

5．将两棵生长状况相同的同种植物分别置于透明的玻璃罩内，如图甲、乙所示；在相同自然条件下，测得甲、乙装置一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁曲线所示。下列说法正确的是(　 )

A．一昼夜中，装置乙的植物积累的有机物多

B．E点时，气孔关闭导致光合作用停止

C．14点时，与装置乙相比，甲中植物叶绿体的C3生成量相对较高

D．AB段和CD段，曲线下降的原因相同

解析：选A　图丙、丁中横轴上方曲线与横轴围成的面积均表示相应时间段内植物有机物的积累量，横轴下方曲线与横轴围成的面积表示相应时间段内，有机物的消耗量，二者的差值表示的是一昼夜中有机物的积累量，A正确；图丁中E点时大多数气孔关闭，少数气孔仍开放，同时叶肉细胞间隙中仍存在CO2，光合作用仍进行，B错误；图甲植物处于密闭空间内，当光合作用强度大于呼吸作用强度时，容器内CO2量随光合作用的进行逐渐减少，而图乙植物处于开放空间内，CO2浓度为外界大气中的浓度，则14点时图甲植物生存环境中CO2浓度低于乙，且图甲植物14点时O2释放速率明显低于乙，光合作用强度小于乙，则C3的生成量低于乙，C错误；AB段光合速率下降的主要原因是CO2浓度降低，CD段光合速率下降的主要原因是光照强度降低，D错误。

6．将生长状况相同的某种植物的叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其重量变化，得到如下数据。由此可以得出的结论是(　 )

A.27 ℃是该植物光合作用的最适温度

B．29 ℃时该植物呼吸作用消耗有机物最多

C．27～29 ℃净光合速率相等

D．30 ℃下实际(总)光合速率为6 mg/h

解析：选B　光合速率＝光照后与暗处理前重量变化＋2×暗处理后重量变化，经过计算可知，27 ℃、28 ℃、29 ℃、30 ℃的光合速率依次是3＋1＋1＝5(mg/h)、3＋2＋2＝7 (mg/h)、3＋3＋3＝9(mg/h)、1＋1＋1＝3(mg/h)，故给出的实验条件下29 ℃时光合速率最快，植物光合作用的最适温度是29 ℃，A、D错误；结合表中数据可知，27 ℃、28 ℃、29 ℃、30 ℃的呼吸速率依次是1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，故29 ℃时植物呼吸速率最快，植物呼吸作用消耗有机物最多，B正确；净光合速率＝光照后与暗处理前重量变化＋暗处理后重量变化，经过计算可知，27 ℃、28 ℃、29 ℃的净光合速率依次是4 mg/h、5 mg/h和6 mg/h，C错误。

7．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示该植物处于25 ℃环境中时光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述错误的是(　 )

A．a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体

B．b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等

C．当植物缺Mg时，叶绿素减少，b点将向左移

D．将温度提高到30 ℃时，a点上移，b点右移，c点上移

解析：选C　a点时光照强度为0，叶肉细胞不进行光合作用，产生ATP的细胞器只有线粒体，A正确；b点时的光照强度为该植物的光补偿点，此时光合作用强度等于细胞呼吸强度，B正确；b点时植物的光合作用强度等于细胞呼吸强度，当植物缺Mg时，叶绿素合成减少，同等光照强度下光合作用强度下降，只有更大光照强度的光才能使光合作用强度等于细胞呼吸强度，故b点将向右移，C错误；由于该植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃，将温度由25 ℃提高到30 ℃后，植物光合作用强度下降，细胞呼吸强度增大，故代表细胞呼吸强度的a点上移，光补偿点b点右移，净光合速率最大值对应的c点上移，D正确。

8．[压轴考法·适情选做]图甲表示在适宜条件下，向密闭温室中充入一定量14CO2后，草莓叶片、茎、果实的放射性含量随时间变化的曲线。已知某药物X能够调控光合产物在植物不同器官中的分配，某课题组对草莓分组并进行相应的处理，一昼夜后，给草莓提供标记的CO2,24 h后获得实验结果如图乙所示。图丙是该课题小组在15 ℃条件下以草莓为材料进行研究得到的实验结果(光合作用的最适温度为25 ℃，呼吸作用的最适温度为30 ℃)。

(1)14CO2进入叶肉细胞后用于合成光合产物，该过程中14C的转移途径为______________________(用化学式和箭头表示)。由图甲可知，有机物在草莓各器官间的转移路径为______________，据图乙实验结果推测，在果实刚形成时，用X处理草莓全株________(填“会”或“不会”)明显减弱草莓的光合速率。

(2)由图丙可知本实验的目的是研究________________________。光照强度为E时草莓的净光合速率是__________。若将实验温度升高5 ℃，则F点向________(填“左”或“右”)移动，原因是___________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)根据以上结果分析，若想要得到更大的草莓，应在__________温度下栽种草莓，并用X处理草莓的________(填“幼果”或“全株”)。

解析：(1)14CO2进入叶肉细胞后用于合成光合产物，先与C5结合生成C3，再被还原生成糖类，因此该过程中14C的转移途径为14CO2→14C3→(14CH2O)。由图甲可知，放射性先后出现在叶片→茎→果实中，因此有机物在草莓各器官间的转移路径为叶片→茎→果实，据图乙实验结果推测，在果实刚形成时(幼果)，用X处理草莓全株，A组放射性强度与对照组大致相同，因此不会明显减弱草莓的光合速率。(2)由图丙可知，横坐标为光照强度，纵坐标为光合速率和呼吸速率相对值，因此本实验的目的是研究光照强度对光合速率和呼吸速率的影响。光照强度为E时，光合速率与呼吸速率相等，草莓的净光合速率是0。若将实验温度升高5 ℃变为20 ℃，而光合作用的适宜温度为25 ℃，光合速率变大，需要的光照强度变大，F为光饱和点，则F点向右移动，原因是温度升高，酶活性增强，光合速率增大。(3)根据以上结果分析，若想要得到更大的草莓，应在25 ℃温度下(光合作用酶活性最大)栽种草莓，并用X处理草莓的幼果(B组幼果放射性强度高于C组)。

答案：(1)14CO2→14C3→(14CH2O)　叶片→茎→果实　不会　(2)光照强度对光合速率和呼吸速率的影响　0　右　温度升高，酶活性增强，光合速率增大　(3)25 ℃(适宜)　幼果