高考生物一轮复习 【作业手册】13 课时作业13　光合作用与细胞呼吸的综合 【答案】

课时作业13光合作用与细胞呼吸的综合1.B[解析]在P点之后随着光照强度的增加,CO2的吸收速率不再变化,即光合速率不再变化,此时限制光合速率的因素不再是光照强度,此时的限制因素可能是CO2的浓度,A正确;总光合速率=呼吸速率+净光合速率,光照强度为b时,甲、乙的CO2吸收速率相等,即净光合速率相等,而甲与乙的呼吸速率不相等,所以甲与乙的总光合作用强度不相等,B错误;光照强度为a时,甲的CO2的吸收速率为0,表明甲的净光合速率为0,此时总光合作用强度与呼吸作用强度相等,C正确;光照强度为c时,甲、乙光合作用强度的差异可能是作物品种之间的差异引起的,相关酶的活性与数量可能存在差异,D正确。2.B[解析]在0~5min,小球藻在暗室中,不进行光合作用,只进行呼吸作用,吸收氧气,释放二氧化碳,使得装置中氧气含量减少,A正确;分析题意可知,在第5min时给予光照,植物开始进行光合作用,据题图可知,在5min左右玻璃瓶中氧气含量开始增加,即在该时刻小球藻开始释放氧气,B错误;光合作用的原料之一是二氧化碳,小球藻进行光合作用使玻璃瓶内的二氧化碳浓度逐渐降低,光合作用强度逐渐下降,故15min左右,CO2浓度是光合作用的主要限制因素,C正确;20~30min,补充NaHCO3,可以为植物光合作用提供CO2,使得O2含量进一步上升,D正确。3.C[解析]发菜的生长状况取决于净光合速率,适宜光强下发菜放氧速率代表净光合速率,黑暗条件下耗氧速率代表呼吸速率,根据题图信息,发菜在25℃左右放氧速率最大,即发菜生长的最适温度是25℃左右,A正确;30℃时发菜的放氧速率是150μmol·mg-1·h-1,即30℃时净光合速率是150μmol·mg-1·h-1,B正确;35℃时两曲线相交,即该温度下发菜的净光合速率等于呼吸速率,C错误;细胞呼吸和光合作用过程均有ATP的产生,D正确。4.C[解析]胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用,被C5固定为C3,A正确;5℃时,可能由于光合作用相关酶的活性较低,导致光合速率较低,利用的CO2较少,胞间CO2浓度较高,B正确;叶温在30~40℃时,气孔开放程度上升,胞间CO2浓度上升,即CO2充足,此时气孔开放程度和CO2浓度不是净光合速率下降的主要原因,C错误;30℃下净光合速率最大,单位时间内有机物的积累量最大,D正确。5.C[解析]拟南芥在光照时同时进行光合作用和呼吸作用,A错误;据题图分析,拟南芥叶片在光照条件下进行光合作用,CO2吸收量表示净光合速率,200s内拟南芥叶片的净光合速率在0.2~0.6μmol·m-2·s-1范围内,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,所以200s的拟南芥叶片的总光合速率高于此范围,B错误;在300s时是黑暗状态,拟南芥叶片只进行呼吸作用,据图可知此时CO2释放量可达到2.2μmol·m-2·s-1,C正确;题图为CO2的吸收量,转入黑暗条件下后,CO2吸收量是负数,说明拟南芥叶片释放CO2,据图可知,转入黑暗条件下100s后,即300s后,拟南芥叶片CO2释放量逐渐降低,D错误。6.B[解析]观察左图,在相同光照强度下,转基因水稻的气孔导度相对值普遍高于原种水稻,所以推测转入的P基因可以提高水稻的气孔导度,A正确。光照强度为4时,转基因水稻和原种水稻净光合速率相同且随光照强度增加而增加,说明此时光照强度是限制原种水稻光合速率的主要因素,而非气孔导度,B错误。右图纵坐标为CO2吸收速率(代表净光合速率),从图中可知光照强度为8时,两种水稻净光合速率约为20μmol·m-2·s-1。从图中可知原种水稻和转基因水稻呼吸速率(光照强度为0时的CO2释放速率)约为5μmol·m-2·s-1。根据真光合速率=净光合速率+呼吸速率,可得真光合速率约为20+5=25μmol·m-2·s-1,C正确。观察右图,在光照强度较强(大于8)时,转基因水稻的光合速率明显高于原种水稻,所以转基因水稻比原种水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中,D正确。7.(1)R酶暗反应/CO2的固定(2)“A酶”改为“G酶”(“A酶”改为“G酶、M酶、A酶”);GMA途径使得CO2/O2↑(3)①气孔导度、CO2浓度、温度②内源G酶表达量显著升高(4)C→A→B[解析](1)据题图分析,CO2与R酶结合后进入光合作用的暗反应阶段,同时O2也能够和R酶结合生成2⁃PG,所以光呼吸过程中,O2与CO2竞争性结合R酶,从而抑制了光合作用中暗反应的进行。(2)将外源G酶、A酶和M酶的基因导入水稻细胞获得转基因水稻,转基因水稻的净光合速率、植株干重等方面均高于对照组。由此说明,转基因水稻中CO2浓度相对较高,R酶与CO2的亲和力更高,从而更有利于进行暗反应。而图乙只有A酶一种,要想提高细胞内的CO2浓度,则必须要有G酶,通过G酶可以将乙醇酸转变为乙醛酸,后者需要M酶的催化生成苹果酸,苹果酸进一步转化为丙酮酸,进而产生CO2用于暗反应。如果只有A酶一种,只能清除体内的H2O2,并不能增加CO2浓度,也就是说需要将“A酶”改为“G酶”(或“G酶、M酶、A酶”)。如果GMA途径发挥作用,那么细胞内的CO2浓度升高,所以细胞内的CO2/O2升高,而不是CO2/O2下降,所以需要将图乙中GMA途径后的“CO2/O2↓”改为“CO2/O2↑”。(3)分析题图可知,外源G酶基因表达除光强外,还可能与气孔导度、CO2浓度、温度等因素有关。据图丙可知,12~14时,总G酶和外源G酶的表达量差值最大,说明内源G酶表达量显著升高,推测此时段转基因水稻光呼吸增强。(4)本研究中GMA途径的改造并未降低水稻的结实率,合理解释为尽管GMA途径促进叶片产生较多光合产物→外源G酶基因表达除光强外,还可能受气孔导度、CO2浓度、温度等因素的影响,使中午进入GMA途径的乙醇酸未显著增加→光呼吸增强使得光合产物未爆发式增加→光合产物可以及时运输到籽粒→水稻茎中有机物不至于过度堆积而保证结实率。故排序是C→A→B。8.(1)红光和蓝紫光(2)抑制抑制光合与对照组相比,OBZ组的k值在黑暗条件下变化程度远低于光照条件下(3)OBZ显著降低黄瓜叶片的气孔导度,且抑制作用与OBZ浓度呈正相关;但对细胞间隙CO2浓度影响不大虽然Gs下降,CO2进入减少,但CO2的固定也减少(4)④①③②⑤[解析](1)一般情况下,植物光合作用不能利用紫外线,因为叶绿体中的色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。(2)依据图甲分析可知,一定浓度的OBZ对黄瓜叶片光合速率和呼吸速率曲线的k值均产生影响,相比于对照组,k值的绝对值均减小,故均表现为抑制。只不过与对照组相比,OBZ组的k值变化程度在黑暗条件下很小,在光照条件下较大,所以OBZ对光合作用的影响更明显。(3)依据图乙分析可知,OBZ能够明显降低黄瓜叶片的气孔导度(Gs),且随着OBZ浓度的增加其作用增强;而OBZ对细胞间隙CO2浓度(Ci)影响不明显。推测Ci出现题图变化的原因是CO2通过气孔进入的量减少,但是CO2被固定的量也减少,所以细胞间隙CO2浓度变化不大。(4)依据题干信息“进一步研究发现OBZ严重干扰了光反应系统中的电子传递过程”和光合作用过程分析可得:首先OBZ通过根系进入植物体内,然后OBZ抑制光合作用中的电子传递,使ATP和NADPH合成受阻,进而影响到暗反应过程,使五碳化合物再生速率下降,导致光合作用受到抑制,植株生长受限,所以排序为④①③②⑤。9.(1)光合色素ATP、NADPH(2)AB(3)弱酸分子可进入类囊体腔,并解离出氢离子,由于氢离子无法直接穿过类囊体膜,且类囊体腔的缓冲能力有限,导致腔内氢离子不断积累,出现酸化(4)弱光组释放氧气的时间早于KOH+弱光组,且更快达到最大氧气释放量无氧呼吸产生的弱酸可以抑制有氧呼吸吗?无氧呼吸产生的弱酸抑制有氧呼吸的程度比抑制光合作用的程度高吗?[解析](1)光合色素位于类囊体薄膜上。光反应阶段,类囊体薄膜上的光合色素吸收光能,并将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。(2)类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关,即无氧呼吸产生弱酸的总积累量多,进而类囊体腔内的酸化程度高,可作为证据支持无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化,A正确;甲酸、乙酸都是弱酸,外源添加弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象,可作为证据支持无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化,B正确;无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体在黑暗条件下未发现类囊体腔酸化,不能说明无氧呼吸产生弱酸会导致类囊体腔酸化,C错误;故选AB。(3)由图甲可知,弱酸分子可进入类囊体腔,并解离出氢离子,由于氢离子无法直接穿过类囊体膜,且类囊体腔的缓冲能力有限,导致腔内氢离子不断积累,出现酸化。