第五章 细胞的能量供应和利用 5.4.2.2 光合作用原理的应用和化能合成作用1.绿色植物在暗室中不能()A.生长B.呼吸C.合成叶绿素D.吸收矿质元素【解析】选C。植物的生长所需要的物质是光合作用储存的产物,需要的能量来自呼吸作用,所以植物在暗室中可以生长;呼吸作用的进行不需要光照;叶绿素的形成需要光照,所以在暗室中无法合成叶绿素;矿质元素的吸收需要呼吸作用提供的能量,不需要光照。2.为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量,可采取的措施不包括()A.增施氮肥和磷肥,促进茎叶生长,以增大光合作用面积B.提高温室中CO2浓度,以提高光合作用速率C.适当延长光照时间,提高光能利用率D.将温室的薄膜改成绿色的【解析】选D。增施氮肥和磷肥,促进茎叶生长,这样可以增大光合作用面积,提高产量;在一定范围内,提高CO2浓度可以提高光合作用速率,因此为了增产可适当地提高温室中CO2浓度;适当延长光照时间,可提高光能利用率,提高产量;植物叶片对绿光的吸收量最少,因此温室的薄膜不能改成绿色的,否则会减少产量。3.生长旺盛的叶片,剪成5mm见方的小块,抽去叶内气体,做下列处理(见图及图注),这四个处理中,沉入底部的叶片小块最先浮起的是()【解析】选B。因为光合作用需要的条件有适宜的温度、光照和一定浓度的CO2,A试管中煮沸过的自来水不含CO2,C和D试管不照光,均不能使叶片小块快速浮起,故选B。4.炎热夏季中午,因失水过多会导致植物气孔关闭,此时叶肉细胞()A.三碳化合物含量上升B.光反应产物不能满足暗反应的需求C.有机物积累速率下降D.叶绿体基质中ADP含量增加【解析】选C。气孔关闭,导致CO2的供应减少,CO2的固定过程受阻,三碳化合物含量下降,A错误;光合作用暗反应受阻,光反应仍可正常进行,B错误;炎热夏季中午,因失水过多会导致植物气孔关闭,CO2供应不足,产生的有机物减少,C正确;气孔关闭,导致CO2的供应减少,C3还原时消耗的ATP和H减少,故叶绿体基质中ADP含量减少,D错误。5.(2017襄阳高一检测)为提高温室内农作物的产量,根据光合作用和细胞呼吸原理,可采取的措施是()A.增加光照,提高温度B.白天增加光照,夜间提高温度C.白天增加光照,夜间适当降低温度D.降低光照和温度【解析】选C。增加光照可以提高光合速率,但是提高温度后呼吸速率也增强,因此产量不一定增加,A错误;白天增加光照可以提高光合速率,夜间提高温度呼吸速率也增强,因此产量不一定增加,B错误;白天适当增加光照有利于增强光合作用,晚上适当降低温度有利于减弱细胞呼吸,从而提高农作物产量,C正确;降低光照和温度会减弱光合速率,使农作物产量下降,D错误。【能力挑战题】6.某生物兴趣小组以田间栽培的小麦为实验材料开展了小麦叶片光合作用和细胞呼吸的日变化关系研究。实验结果如图所示:(1)图中曲线1表示_;曲线2表示_。(2)小麦叶片细胞呼吸最强出现在_(时刻);光合作用最强出现在_(时刻)。(3)从图示看,小麦光合作用和细胞呼吸在_(时刻)均表现为“午休”现象,此时小麦叶片细胞中的叶绿体内C3和C5哪个相对含量升高?_。【解析】(1)图中纵坐标为光合作用固定CO2速率和细胞呼吸释放CO2速率,正常植物白天光合作用强度远大于细胞呼吸强度,所以曲线1表示光合作用强度的日变化,曲线2表示细胞呼吸强度的日变化。 (2)细胞呼吸最强点即曲线2的最高点为11:00;光合作用的最强点即曲线1的最高点为9:00。(3)植物的光合作用和细胞呼吸在13:00均出现“午休”现象,光合作用产生此现象的原因是气孔关闭,通过气孔进入叶片的CO2量减少,造成光合作用中CO2的固定受阻,C5暂时积累增多。呼吸作用减弱是因为光合作用减弱,O2供应减少导致的。答案:(1)小麦叶片光合作用固定CO2速率的日变化小麦叶片细胞呼吸释放CO2速率的日变化(2)11:009:00(3)13:00C5【补偿训练】农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响,将实验结果绘制成如图所示的曲线。下列结论合理的是()A.光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度B.阴影部分表示535时蔬菜的净光合速率小于零C.光照越强,该蔬菜新品种的产量越高D.温室栽培该蔬菜时温度最好控制在2530【解析】选D。由图可知光合作用的最适温度在2530,而呼吸作用的最适温度在35以上,故A错误。阴影部分表示的是535时蔬菜的净光合速率大于零,故B错误。此图中没有光合作用强度和光照强度的关系,不能说明光照越强,该蔬菜新品种的产量越高,故C错误。当光合作用与呼吸作用差值较大时最有利于该蔬菜增产,由图可知温度应在2530,故D正确。