22．测定植物光合作用强度常采用“半叶法”：将处于正常生活状态的植物对称叶片的一半(见图中A所示)剪下置于暗处，另一半(见图中B所示)则留在植株上，在光下进行光合作用；经过一段时间后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片(如图中虚线方块所示)，分别烘干称重，获得相应数据，然后计算出该植物光合作用强度(单位：mg/dm²·h)。

Ⅰ.请根据以下具体实验步骤回答相关问题：

(1)选择测定样品：在田间选定处于正常生活状态的、有代表性的植物叶片(如叶片在植株上的部位、叶龄、受光条件等)若干片，用小纸牌编号。

(2)叶片基部处理：用刀片小心环剥实验叶片叶柄的韧皮部，但不能伤及木质部，其目的是使所选定叶片中的有机物既不能________，也不能________，而且又不能影响

______________________________________________。

(3)剪取样品：按编号次序分别剪下对称叶片的一半(即图中的A部分)，注意不能伤及中间主叶脉，按编号顺序置于湿润的暗处。经过5小时后，再依次剪下叶片的另一半(即图中的B部分)，同样按编号置于湿润的暗处。在实验过程中，尽可能使光下和暗处的________保持一致。

(4)称重比较：将各个同标号叶片的A、B两部分按对应部位叠在一起，在无粗叶脉处放上1 cm×1 cm金属模板，用刀片沿金属板的边缘切下两个方形叶块，分别烘干至恒重，称重并分别记录为W_A、W_B。用公式ΔW＝W_B－W_A计算，则ΔW表示

________________________________________________________________________。

(5)假设每次截取的叶片面积为d，每次光照时间为t，则该植物光合作用强度K可以表示为________________________________________________________________________。

(6)请设计一个表格用于记录实验数据(假设实验选定的叶片为4片)。

Ⅱ.用实验Ⅰ的方法测定的是该植物实际光合作用强度，若要测定该植物的净光合作用强度，则需要测定该植物的呼吸作用强度。请在进行实验Ⅰ的同时设计补充实验，测定呼吸作用强度。

(1)实验设计要点：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________。

(2)有关计算方法及其含义：________________________________________________________________________。

解析：Ⅰ.(2)本实验是以有机物增加量为标志来研究植物光合作用强度的。因此，实验中既不能使有机物运出叶片，也不能让有机物从其他部位运入叶片，而且又不能影响叶片中水分和矿质养料的供应。(3)根据单一变量原则，实验中要尽可能使光下和暗处叶片所处的温度保持一致。(4)W_B是进行光合作用叶片的重量，W_A是未进行光合作用叶片的重量。因此，ΔW为截取部分在5小时内光合作用合成的有机物量。Ⅱ.实验设计要点是避免叶片对照部分进行细胞呼吸，因此要立即将其烘干至恒重，并称重记录。将叶片的剩余部分放在与受光照叶片相同温度的湿润的暗处，用以测定与进行光合作用叶片相同温度条件下的细胞呼吸强度。以ΔW′＝W_C－W_D，计算出黑暗中的叶片被截取部分在5小时内呼吸作用分解的有机物量。

答案：Ⅰ.(2)运出叶片　从其它部位运入叶片　水分和无机盐的供应　(3)温度

(4)光照下的叶片被截取部分在5小时内光合作用合成的有机物量

(5)

(6)

Ⅱ.(1)①将剪下对称叶片的一半，在无粗叶脉处放上1 cm×1 cm 金属模板，用刀片沿金属板的边缘切下1个方形叶块(记为C)，立即烘干至恒重，称重并记录(记为W_C)　②将叶片的剩余部分放在与受光照叶片相同温度的湿润的暗处　③实验结束时，在放置于暗处的叶片与C对应的无粗叶脉处取下1 cm×1 cm叶块(记为D)，立即烘干至恒重，称重并记录(记为W_D)　(2)ΔW′＝W_C－W_D，则ΔW′表示黑暗中的叶片被截取部分在5小时内呼吸作用分解有机物的量

21.　 (2008·上海)请回答下列有关光合作用的问题。

(1)光合速度受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。其中，光照强度直接影响光合作用的________过程；二氧化碳浓度直接影响光合作用的________过程。

(2)甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。

①在温度为10℃、光照强度大于________千勒克司时，光合速度不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L₃千勒克司时，光合速度的限制因素是______________。

②根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L₂千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。

(3)丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。

①当在________千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。

②A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖________mg。(计算结果保留一位小数。相对原子质量C-12，H-1，O -16)

③A植物在1天内(12小时白天，12小时黑夜)，要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于________千勒克司。

解析：(1)光是光反应的必要条件，光照强度直接影响光合作用的光反应过程。CO₂的固定发生在暗反应，CO₂浓度直接影响光合作用的暗反应过程。(2)据甲图可知，温度为10℃，光强大于L₁千勒克司时，光合速度不再增加；温度为30℃，光强小于L₃千勒克司时，限制光合速度的因素是光照强度而不是温度。据甲图知光强为L₂千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃的光合速度分别为2、4、4，在乙图中标出。(3)由丙图知当光照强度为6千勒克司时，A和B植物光合速度都是8 mg/h，两种植物光合速度相同。A植物在光强为9千勒克司，2小时单位叶面积可积累葡萄糖为(8×2)/44×1/6×180＝10.9 mg。由图丙可知A植物每小时产生4 mg CO₂，当光强为6千勒克司时，每小时吸收4 mg CO₂，净积累量等于呼吸作用消耗量，当植物白天12小时，黑夜12小时，要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于6千勒克司。

答案：(1)光反应　暗反应

(2)①L₁　光照强度　②如图所示

(3)①6　②10.9　③6

20．(2008·海淀模拟)将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中。研究在10℃、20℃的温度条件下，分别置于黑暗和5 klx、10 klx条件下的光合作用和呼吸作用。结果如下图所示(横坐标为时间，单位：小时)。

对以上结果分析正确的是，该叶片(　)

A．20℃时的呼吸速率是10℃时的4倍

B．在10℃、5 klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3 mg

C．在5 klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少

D．在20℃、10 klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是6 mg

解析：20℃时呼吸速率为2 mg/2小时＝1 mg/h,10℃时为1 mg/2小时＝0.5 mg/h，前者是后者的2倍。10℃、5 klx的光照下，每小时产生的O₂量为6 mg/2+1 mg/2＝3.5 mg。5 klx光照下，10℃时氧气释放速度为6 mg/2 h＝3 mg/h,20℃时为4 mg/2 h＝2 mg/h。20℃、10 klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是：(10 mg+2 mg)/2＝6 mg/h。故只有D项正确。

答案：D

19．对某植物作如下处理：(甲)持续光照20 min，(乙)先光照5 s后再黑暗处理5 s，连续交替40 min。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的O₂和合成的有机物总量符合下列哪项(　)

A．O₂：甲＜乙，有机物，甲＝乙　

B．O₂：甲＝乙，有机物，甲＝乙

C．O₂：甲＜乙，有机物，甲＜乙　

D．O₂：甲＝乙，有机物，甲＜乙

解析：给予植物间歇光照，光反应产物能被及时利用，光能利用率高，故在相同的光照时间内生成的O₂量较多，有机物合成总量较多。

答案：C

18．(2010·烟台模拟)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C₂H₅OH和CO₂的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是(　)

A.　 a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率

B．b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率

C．c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵

D．d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸

解析：考查有氧呼吸与无氧呼吸反应式的应用，以及获取信息的能力。酵母菌所产生二氧化碳的量可能是有氧呼吸和无氧呼吸的总和；无氧呼吸产生的酒精与二氧化碳的物质的量相同，所以a浓度时没有进行有氧呼吸；b浓度时有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率；c浓度时无氧呼吸产生二氧化碳为6 mol，有氧呼吸产生二氧化碳为9 mol，有氧呼吸分解1 mol葡萄糖产生6 mol二氧化碳，而无氧呼吸分解1 mol葡萄糖产生2 mol二氧化碳，所以设用于无氧呼吸的葡萄糖为x，则2x/6(1－x)＝6/9，推出x＝2/3；d浓度时没有产生酒精，说明没有进行无氧呼吸。

答案：D

17. 一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O₂减少24 mL，CO₂增加48 mL，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的(　)

A．1/3　 　　B．1/2 　　C．2倍　 　　D．3倍

解析：有氧呼吸过程中每消耗1 mol葡萄糖生成6 mol CO₂，同时消耗6 mol O₂；无氧呼吸过程中每消耗1 mol 葡萄糖生成2 mol CO₂，不消耗O₂。由于在相同状况下，气体的体积比等于物质的量之比，则由“1小时后测得该容器中O₂减少24 mL”可知，有氧呼吸产生24 mL CO₂　，无氧呼吸产生24 mL CO₂，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍。

答案：D

16．(2008·宣武模拟)图中为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中正确的是(　)

A．a、b箭头表示的是O₂进出细胞的过程

B．e、f箭头表示的是CO₂进出细胞的过程

C．以C¹⁸O₂作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含¹⁸O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d

D．以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含¹⁸O的光合作用产物的主要去向是图中的b

解析：a表示叶绿体吸收CO₂　，b表示释放O₂，e表示线粒体吸收O₂，f表示释放CO₂，c表示叶绿体产生的O₂被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO₂被叶绿体利用。以C ¹⁸O₂作原料进行光合作用，¹⁸O的转移为：C¹⁸O₂C₆HO₆C¹⁸O₂，在较强光照下，光合作用大于呼吸作用，呼吸产物C¹⁸O₂主要被叶绿体利用。以HO作原料进行光合作用，其¹⁸O全部生成¹⁸O₂，在较强呼吸强度下，¹⁸O₂主要被线粒体利用进行有氧呼吸。

答案：C

15．下图是植物体内几项生理活动关系示意图，请回答：

(1)通过[①]________把[A]________转变成储存在________中的稳定的化学能。

(2)影响[②]________的生态因素主要是________，能量B中约有________%转移到ATP中。

(3)以上四种作用中能产生水的有________。在碳循环中，通过细胞呼吸不能将碳归还无机环境的是(填序号)。________。

(4)[③]________在________条件下进行，能量C中约有________%转移到ATP中。

(5)在啤酒生产中，酵母菌大量繁殖时，通过上图中________(填序号)获得能量；发酵时，通过________(填序号)(获得能量)。

解析：此题主要考查光合作用和细胞呼吸过程中物质与能量代谢关系，涉及多个知识点，是一道两者联系较为典型的综合题。明确光合作用、有氧呼吸、两种无氧呼吸的概念、能量变化的相互关系，以及它们与环境的关系是解答此题的关键。影响细胞呼吸的因素较多，主要是空气(氧气)和温度。有氧呼吸虽然消耗水，但第三阶段却能产生较多的水。两种无氧呼吸均不能生成水。能否生成水以及能否将碳归还无机环境都要根据产物来分析。细胞呼吸产生的能量中只有一部分转移到ATP中，大部分以热能形式散失，以各种生物最常利用的葡萄糖为例可以计算出能量转化效率。有氧呼吸中，1 mol 葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量为2 870 kJ，其中1 161 kJ转移到ATP中，而无氧呼吸产生乳酸的过程释放的总能量为196.65 kJ，其中只有61.08 kJ转移到ATP中。酵母菌只有在有氧条件下才能大量繁殖后代；微生物的无氧呼吸通常称为发酵。

答案：(1)光合作用　光能　糖类(通常指葡萄糖)　(2)有氧呼吸　空气(氧气)和温度　40.45　(3)①、②　③　(4)无氧呼吸　无氧　31.06　(5)②　④

14.下图表示高等植物光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法正确的有(　)

A．2过程消耗的ATP来自1、3、4、5过程产生的ATP

B．1、2过程在叶绿体中，3、4、5过程在线粒体中进行

C．1过程产生的[H]参与2过程，3和4过程产生的[H]与氧结合产生水

D．高等植物所有的细胞都可以进行1、2、3、4、5过程

解析：本题考查光合作用与呼吸作用的过程。2过程消耗的ATP来自1过程，A选项错误；3过程在细胞质基质中进行，B选项错误；并非高等植物所有的细胞都可以进行光合作用，如高等植物的根尖细胞不能进行光合作用，D选项错误。

答案：C

13．(2010·威海模拟)如图是[H]随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析错误的是(　)

A．[H]经①→②转移到葡萄糖，首先[H]与C₃结合，该转变过程属于暗反应

B．[H]经②→①转移到水中，此过程称需要氧气参与

C．[H]经②→④过程一般在缺氧条件下才能进行

D．②→①产生的[H]和①→①产生的[H]和①→②产生的[H]全部来自于水

解析：考查光合作用、有氧呼吸和无氧呼吸的生理过程及联系。在有氧呼吸过程中，第一阶段也可以产生少量的[H]，其来源是葡萄糖。

答案：D