光呼吸及C4与C3植物试题强化

1、光呼吸及C3植物和C4植物的补充1.1.光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和 Q/CQ值异常时发生的 一种生理过程（图甲所示），该过程是细胞在Rubisco酶的催化下,消耗Q，生成CQ,借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消 耗能量的反应。请回答下列问题。（1）Rubisco酶既能催化C5和CQ反应，又能催化C5和Q反应，可以推测Q/CC2值（“偏高”或“偏低”）时有利于光呼吸而不利于光合作用。（2）在高温、干旱和强光照条件下，植物的蒸腾作用很强，叶片气孔大量关闭，的供应量减少，植物可通过光呼吸为光合作用提供的物质为。（3） 据图可知，光呼吸和光合作用都能利用的物质是 ，光合作用利用该物质的

2、场所 ，光呼吸中生成CQ的场所。（4）与光呼吸相区别，研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”，从反应条件来讲光呼吸与暗呼吸的不同是 。II .科学家测定不同温度下某植物对 CO的吸收速度如图乙所示。(1) 据图可知，导致A、B两点植物CO吸收速度相等的外界因素是。A点的总光合作用速率 (“ >”“ <”或“二”)B点的总光合作用速率。(2) 在15C, Iklx 条件下，植物5小时吸收C mol。2.植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的02，这属于植物细胞光呼吸的重要环节。右图表示光合作用和光呼吸的部分过 程，请回答：(1) 过程发生在中，并且需要光反应提供 。在黑暗条件下C

3、3不能被还原再生成化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。(2) 研究发现，催化过程和的是同一种酶，C02和02会竞争此 酶的同一活性位点。因此，当细胞中 02浓度升高时，过程会受到。(3) 在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因(4) 从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别3.( 16分)下图示玉米光合作用的过程，据图回答:(1) H由细胞的叶绿体提供，它产自光合作用的阶段。(2) 能固定CO的物质有。PEP酶与CQ的亲和力是Rubisco酶的60倍，而马铃薯没有 G生成这一途径，则玉米和马铃 薯在炎热夏天的中 午，两种植物

4、细 胞内G含量的变 化及差异(3) 要探明CO中的C在光合作用中的转化过程，采用的方法(4) 施有机肥能有效促进玉米生长，其原理是有机肥经分解后可为供。(5 )玉米有氧呼吸过程中也有丙酮酸产生，该物质可在 中被彻底分解。(6)有科学家拟利用植物体细胞杂交技术培育“玉米 -马铃薯”可用作为诱导剂来诱导细胞融合4. 图甲为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图，其以气孔白天关闭,晚上开放的特殊方式适应干旱环境。P(1)图甲所示，PER OAA RuBR PGA C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质，能参与CO固定的有，推测C(2) 干旱条件下，菠萝细胞白天产生CO的具体部位是;菠 萝 细 胞 夜 间 pH

5、 下 降，原 因 是(写出2点)。(3) 以测定CO吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下表所示温度/C51020253035光照条件下 CO吸收速率/ (mg. h-1)11.83.23.73.53黑暗条件下 CO释放速率/ (mg.0.50.7512.333.5h-1) 温度在2530C间光合作用制造的有机物总量逐渐( 增加/减少)。假设细胞呼吸昼夜不变，植物在 30C时，一昼夜中给植物 光照14h,则一昼夜净吸收CO的量为mg 。 将该植物置于较弱光照下一段时间后取其叶片进行色素分离，与适宜光照下分离的色素带进行比较，发现弱光下滤纸条下端两条色素

6、带 明显加宽，推测该植物可通过 以增强对弱光的适应能力。同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是。5. 下图甲是某植物的光合速率与光照强度、 CQ浓度和温度之间的关 系，图乙是仙人掌固定 CO的过程图。请回答下列问题：咖 I «n I m Zo« 2co,ant图甲白屠图乙(1) 甲图中与其他两条曲线均互为对照的是曲线 ,曲线H中，当光照强度达到 B点后，影响光合速率的主要外界因素为。(2) 若保持C点的光照强度，突然将植株由曲线皿的培养环境转移到曲线H的环境中培养。此时受到影响的主要是 段，短时间内叶绿体基质中 （物质）的含量会增加。（3）仙人掌的气

7、孔在夜间张开，CO进入叶中被固定在一种碳四化合 物中，白天气孔关闭，有光时由碳四化合物释放 CO进行卡尔文循环， 并合成G糖（卡尔文循环中所直接制造出来的碳水化合物是G糖而不是葡萄糖）。仙人掌细胞进行卡尔文循环的场所是 ，仙人掌这种固定 CO的特殊途径对适应干旱条件有何重要意义？（4）实验证明，离体的叶绿体在适宜的条件下也能进行光合作用,原因是1.【答臺（除注明外，每空1分共11分）（2）匚5 8逛q （和Q 忖休基质 线粒侔（幣粒体基质（4 ）光呼吸霹要光.而暗呼吸有光或无光均可（2分）LL （温度和光照强度 <（2 ） 0.12. （ 1）叶绿体的基质 ATP和H（二者缺一不给分）C

8、5（2） 抑制（2分）（3）光呼吸可消耗过剩的能量（或 ATP和 H）（2分）（4）光呼吸消耗ATP有氧呼吸产生ATP（2分）3. .（1）叶肉 光反应（2） PEP/磷酸烯醇式丙酮酸、C5 （1个1分，有错不得分）都减少（1分），后者降幅更大（1分）（3） 同位素标记法/同位素示踪法（4） CO（ 1分）和矿质元素/无机盐（1分）（5）线粒体基质（只答 线粒体得1分，只答 基质不得分）（6） PEG聚乙二醇解析】 试题分析： （1）由题图可知，维管束鞘细胞的叶绿体中没有类囊体， 不能进行光反应产生 H ，所以 H 是由叶肉细胞的叶绿体产生的。（2）根据题图可知，能固定 CO的物质有PEP（磷

9、酸烯醇式丙酮酸）和G。在炎热夏天的中午，叶片气孔关闭，叶肉细胞吸入的CO减少, 细胞内生成的C3含量减少，所以两种植物细胞内 G含量都减少，但 由于玉米细胞中的PEP酶与CO的亲和力强，在低浓度的 CO环境中 依然可以固定CO生成一定量的G,所以玉米比马铃薯的降幅小。（3） 要探明CO中的C在光合作用中的转化过程，采用的方法是同位素标 记法或同位素示踪法。（4）由于有机肥经分解后可为光合作用提供CO和矿质元素（或无机盐），所以施有机肥能有效促进植物生长。（5） 有氧呼吸过程中产生的丙酮酸，在线粒体基质中被彻底氧化分解为CO。（6）植物体细胞杂交技术中，常用的诱导剂是聚乙二醇（PEG。 考点：本

10、题考查了光合作用、 细胞呼吸以及植物体细胞杂交技术等知 识点，意在考查学生对相关知识要点的理解能力以及能否运用所学知 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。4.（除特殊标出外，每空1分，共11分）（1） PEP RuBP（缺一 不得分）（ 2 分） 丙酮酸（ 2）细胞质基质、线粒体基质 夜间菠萝细胞合成苹果酸；夜间 细胞呼吸产生CO形成HCO （2分）（3）增加19 增加叶绿素含量 底部叶片衰老，酶活性降低(2 分)【解析】试题分析： (1)分析题图可知，图中有两处属于二氧化碳的固定，夜间二氧化 碳与PEP吉合，生成OAA白

11、天二氧化碳可以与 RuBP吉合生成PGA 因此参与固定二氧化碳的物质有 PEP RuBP由于图中的苹果酸可以 转变成C后，C进入线粒体参与有氧呼吸生成二氧化碳，因此可以推 测 C 物质为丙酮酸。( 2)从图中可以看出白天产生二氧化碳的部位有两个：细胞质基质 中苹果酸可以分解成二氧化碳， 线粒体基质中丙酮酸可以分解成二氧 化碳；pH下降的原因是细胞中酸性物质增多，从图中可以看出，夜 间菠萝细胞合成苹果酸，另一方面，夜间细胞呼吸产生CO形成H2CO。(3)分析表格中数据，当温度为25 C时，光合作用利用的二氧化 碳量二净光合速率+呼吸速率=3.7+2.3=6 , 30C时，光合作用利用的二 氧化碳

12、量=3.5+3=6.5 ，因此光合作用制造的有机物量增加；光照 14 小时，光合作用利用二氧化碳的量为6.5 X 14=91 (mg，昼夜呼吸作用释放的二氧化碳量为 3X 24=72 (mg，因此一昼夜净吸收的 二氧化碳量为： 9172=19(mg)。由于植物在弱光条件下， 分离出的色素带中， 下面两条色素带为叶 绿素a和叶绿素b,色素带较宽说明叶绿素含量增多，因此可以推测， 在弱光条件下， 植物会增加叶绿素含量以适应环境； 同一个植株底部 的叶片中衰老细胞比较多， 细胞中各种酶的活性降低， 因此呼吸速率减慢 考点：本题考查光合作用和呼吸作用的有关知识， 意在考查考生识图 能力和理解所学知识的

13、要点， 把握知识间的内在联系的能力； 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；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。5. .1 . (1)n 温度 (2)暗反应H和ATP(3) 叶绿体基质白天干旱条件下，仙人掌气孔关闭，CO2的来源不足，这种特殊的C02固定途径使仙人掌在有光时光合作用仍能正 常进行(4) 叶绿体是光合作用的场所，细胞器内含有进行光合作用所需的色素和酶【解析】试题分析：1 . (1)对照实验中，对照组与实验组之间只能有一个变 量不同，只有曲线H符合要求。比较曲线皿和H可知，当光照强度达 到饱和点后，因CO过量，升高温度可提高光合速率，说明 B点后影 响光合作用速率的主要外界因素应为温度。( 2)光反应需要的酶较少，主要受光照强度的影响，暗反应是一系 列的酶促反应，受温度的影响较大。若保持 C点的光照强度，突然将 植株由曲线皿的培养环境转移到曲线H的环境中培养，此时暗反应减弱，消耗的H和ATP减少，短时间内叶绿体基质中H和ATP的含量 会增