專題6 光合作用【5年高考】考點一 光合色素和葉綠體1.(2020江蘇單科,6,2分)采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實驗,下列敘述錯誤的是( )A.提取葉綠體色素時可用無水乙醇作為溶劑B.研磨時加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞C.研磨時添加石英砂有助于色素提取D.畫濾液細(xì)線時應(yīng)盡量減少樣液擴散答案 B 2.(2019海南單科,9,2分)下列關(guān)于高等植物光合作用的敘述,錯誤的是( )A.光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能B.紅光照射時,胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC.光反應(yīng)中,將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能需要有ADP的參與D.紅光照射時,葉綠素b吸收的光能可用于光合作用答案 B 3.(2019江蘇單科,17,2分)如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結(jié)果,樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是( )A.研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素B.層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C.在敞開的燒杯中進行層析時,需通風(fēng)操作D.實驗驗證了該種藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)沒有葉綠素b答案 D 4.(2020浙江7月選考,27,7分)以洋蔥和新鮮菠菜為材料進行實驗?；卮鹣铝袉栴}:(1)欲判斷臨時裝片中的洋蔥外表皮細(xì)胞是否為活細(xì)胞,可在蓋玻片的一側(cè)滴入質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液,用吸水紙從另一側(cè)吸水,重復(fù)幾次后,可根據(jù)是否發(fā)生 現(xiàn)象來判斷。?(2)取新鮮菠菜葉片烘干粉碎,提取光合色素時,若甲組未加入碳酸鈣,與加入碳酸鈣的乙組相比,甲組的提取液會偏 色。分離光合色素時,由于不同色素在層析液中的溶解度不同及在濾紙上的吸附能力不同,導(dǎo)致4種色素隨層析液在濾紙條上的 不同而出現(xiàn)色素帶分層的現(xiàn)象。若用不同波長的光照射葉綠素a提取液,測量并計算葉綠素a對不同波長光的吸收率,可繪制出該色素的 。?(3)在洋蔥根尖細(xì)胞分裂旺盛時段,切取根尖制作植物細(xì)胞有絲分裂臨時裝片時,經(jīng)染色后, 有利于根尖細(xì)胞的分散。制作染色體組型圖時,通常選用處于有絲分裂 期細(xì)胞的染色體,原因是 。?
答案 (1)質(zhì)壁分離 (2)黃 移動速率 吸收光譜 (3)輕壓蓋玻片 中 中期的染色體縮短到最小的程度,最便于觀察和研究考點二 光合作用的原理及應(yīng)用5.(2020浙江7月選考,25,2分)將某植物葉片分離得到的葉綠體,分別置于含不同蔗糖濃度的反應(yīng)介質(zhì)溶液中,測量其光合速率,結(jié)果如圖所示。圖中光合速率用單位時間內(nèi)單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是( )A.測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率B.若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體,測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比,光合速率偏大C.若該植物較長時間處于遮陰環(huán)境,葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B-C段對應(yīng)的關(guān)系相似D.若該植物處于開花期,人為摘除花朵,葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中A-B段對應(yīng)的關(guān)系相似答案 A 6.(2020山東,21,9分)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類,相關(guān)裝置及過程如圖所示,其中甲、乙表示物質(zhì),模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是 ,模塊3中的甲可與CO2結(jié)合,甲為 。?(2)若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn),則短時間內(nèi)乙的含量將 (填:“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長,模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變,原因是 。?(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,該系統(tǒng)糖類的積累量 (填:“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是 。?(4)干旱條件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是 。人工光合作用系統(tǒng)由于對環(huán)境中水的依賴程度較低,在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景。?答案 (1)模塊1和模塊2 五碳化合物(或:C5) (2)減少 模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP+不足 (3)高于 人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或:植物呼吸作用消耗糖類) (4)葉片氣孔開放程度降低,CO2的吸收量減少7.(2020課標(biāo)全國Ⅰ,30,10分)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動,促進作物的生長發(fā)育,達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。回答下列問題:
(1)中耕是指作物生長期中,在植株之間去除雜草并進行松土的一項栽培措施,該栽培措施對作物的作用有 (答出2點即可)。?(2)農(nóng)田施肥的同時,往往需要適當(dāng)澆水,此時澆水的原因是 (答出1點即可)。?(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長期內(nèi),在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率?，F(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長能達(dá)到的株高和光飽和點(光合速率達(dá)到最大時所需的光照強度)見表。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進行間作的兩種作物是 ,選擇這兩種作物的理由是 。?作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點/μmol·m-2·s-112001180560623答案 (1)減少雜草對水分、礦質(zhì)元素和光的競爭;增加土壤氧氣含量,促進根系的呼吸作用 (2)肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 (3)A和C 作物A光飽和點高且長得高,可利用上層光照進行光合作用;作物C光飽和點低且長得矮,與作物A間作后,能利用下層的弱光進行光合作用8.(2020江蘇單科,27,8分)大豆與根瘤菌是互利共生關(guān)系,如圖所示為大豆葉片及根瘤中部分物質(zhì)的代謝、運輸途徑,請據(jù)圖回答下列問題:(1)在葉綠體中,光合色素分布在 上;在酶催化下直接參與CO2固定的化學(xué)物質(zhì)是H2O和 。?(2)如圖所示的代謝途徑中,催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶在 中,PGA還原成磷酸丙糖(TP)運出葉綠體后合成蔗糖,催化TP合成蔗糖的酶存在于 。?(3)根瘤菌固氮產(chǎn)生的NH3可用于氨基酸的合成,氨基酸合成蛋白質(zhì)時,通過脫水縮合形成 鍵。?(4)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。葉綠體中合成ATP的能量來自 ;根瘤中合成ATP的能量主要源于 的分解。?(5)蔗糖是大多數(shù)植物長距離運輸?shù)闹饕袡C物,與葡萄糖相比,以蔗糖作為運輸物質(zhì)的優(yōu)點是 。?答案 (1)類囊體(薄)膜 C5 (2)葉綠體基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) (3)肽 (4)光能 糖類 (5)非還原糖較穩(wěn)定(或蔗糖分子為二糖,對滲透壓的影響相對小)9.(2019課標(biāo)全國Ⅰ,29,12分)將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理,該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大,葉片中的脫落酸(ABA)含量增高,葉片氣孔開度減小?；卮鹣铝袉栴}。(1)經(jīng)干旱處理后,該植物根細(xì)胞的吸水能力 。?(2)與干旱處理前相比,干旱處理后該植物的光合速率會 ,出現(xiàn)這種變化的主要原因是 。?
(3)有研究表明:干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料,設(shè)計實驗來驗證這一結(jié)論。要求簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果。答案 (1)增強 (2)降低 氣孔開度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少 (3)取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度,經(jīng)干旱處理后,再測定氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開度不變。將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在干旱條件下,一組進行ABA處理,另一組作為對照組,一段時間后,分別測定兩組的氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開度減小,對照組氣孔開度不變?？键c三 光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系10.(2019課標(biāo)全國Ⅱ,31,11分)回答下列與生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的問題。(1)在森林生態(tài)系統(tǒng)中,生產(chǎn)者的能量來自 ,生產(chǎn)者的能量可以直接流向 (答出2點即可)。?(2)通常,對于一個水生生態(tài)系統(tǒng)來說,可根據(jù)水體中含氧量的變化計算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級生產(chǎn)量(生產(chǎn)者所制造的有機物總量)。若要測定某一水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級生產(chǎn)量,可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處取水樣,將水樣分成三等份,一份直接測定O2含量(A);另兩份分別裝入不透光(甲)和透光(乙)的兩個玻璃瓶中,密閉后放回取樣處,若干小時后測定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。據(jù)此回答下列問題。在甲、乙瓶中生產(chǎn)者呼吸作用相同且瓶中只有生產(chǎn)者的條件下,本實驗中C與A的差值表示這段時間內(nèi) ;C與B的差值表示這段時間內(nèi) ;A與B的差值表示這段時間內(nèi) 。?答案 (1)太陽能 初級消費者、分解者 (2)生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量 生產(chǎn)者光合作用的總放氧量 生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量11.(2018課標(biāo)全國Ⅲ,29,9分)回答下列問題:(1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的 上,該物質(zhì)主要捕獲可見光中的 。?(2)植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切。葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示。由圖可知:當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時,隨葉面積系數(shù)增加,群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均 。當(dāng)葉面積系數(shù)超過b時,群體干物質(zhì)積累速率降低,其原因是 。?(3)通常,與陽生植物相比,陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時所需要的光照強度 (填“高”或“低”)。?答案 (1)類囊體膜 藍(lán)紫光和紅光 (2)增加 群體光合速率不變,但群體呼吸速率仍在增加,故群體干物質(zhì)積累速率降低 (3)低12.(2018江蘇單科,29,9分)如圖為某植物葉肉細(xì)胞中有關(guān)甲、乙兩種細(xì)胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖(NADPH指[H]),請回答下列問題:
(1)甲可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,參與這一過程的兩類色素為 ,其中大多數(shù)高等植物的 需在光照條件下合成。?(2)在甲發(fā)育形成過程中,細(xì)胞核編碼的參與光反應(yīng)中心的蛋白,在細(xì)胞質(zhì)中合成后,轉(zhuǎn)運到甲內(nèi),在 (填場所)組裝;核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉(zhuǎn)運到甲內(nèi),在 (填場所)組裝。?(3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為 后進入乙,繼而在乙的 (填場所)徹底分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質(zhì)轉(zhuǎn)化,在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH,NADPH中的能量最終可在乙的 (填場所)轉(zhuǎn)移到ATP中。?(4)乙產(chǎn)生的ATP被甲利用時,可參與的代謝過程包括 (填序號)。?①C3的還原?、趦?nèi)外物質(zhì)運輸?、跦2O裂解釋放O2④酶的合成答案 (1)葉綠素、類胡蘿卜素 葉綠素 (2)類囊體膜上 基質(zhì)中 (3)丙酮酸 基質(zhì)中 內(nèi)膜上 (4)①②④[教師專用題組]【5年高考】考點一 光合色素和葉綠體1.(2017天津理綜,5,6分)葉綠體中的色素為脂溶性,液泡中紫紅色的花青苷為水溶性。以月季成熟的紫紅色葉片為材料,下列實驗無法達(dá)到目的的是( )A.用無水乙醇提取葉綠體中的色素B.用水做層析液觀察花青苷的色素帶C.用質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗探究細(xì)胞的失水與吸水D.用光學(xué)顯微鏡觀察表皮細(xì)胞染色體的形態(tài)和數(shù)目答案 D 本題考查綠葉中色素的提取與分離、細(xì)胞有絲分裂等相關(guān)知識。葉綠體色素為脂溶性,可溶于有機溶劑如無水乙醇,A可達(dá)到目的;花青苷為水溶性,類比葉綠體色素的分離方法,可用水做層析液觀察花青苷的色素帶,B可達(dá)到目的;質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗可用于探究細(xì)胞的吸水和失水,C可達(dá)到目的;細(xì)胞中的染色質(zhì)只在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中形成染色體,而表皮細(xì)胞無分裂能力,細(xì)胞中無染色體,D符合題意。易錯警示 染色質(zhì)與染色體是同種物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種不同形態(tài)。在細(xì)胞分裂過程中,染色質(zhì)絲螺旋纏繞,成為染色體;在細(xì)胞分裂末期,染色體解螺旋恢復(fù)為染色質(zhì)狀態(tài),而無分裂能力的細(xì)胞中不出現(xiàn)染色體。2.(2016四川理綜,3,6分)下列有關(guān)實驗操作或方法所導(dǎo)致結(jié)果的描述,不正確的是( )A.用紙層析法分離色素時,若濾液細(xì)線畫得過粗可能會導(dǎo)致色素帶出現(xiàn)重疊B.用葡萄制作果醋時,若先通入空氣再密封發(fā)酵可以增加醋酸含量提高品質(zhì)C.提取胡蘿卜素時,若用酒精代替石油醚萃取將會導(dǎo)致胡蘿卜素提取率降低D.調(diào)查人群中色盲發(fā)病率時,若只在患者家系中調(diào)查將會導(dǎo)致所得結(jié)果偏高
答案 B 用紙層析法分離葉綠體色素時,濾液細(xì)線要畫得細(xì)而直,若濾液細(xì)線畫得過粗,可能會導(dǎo)致色素帶出現(xiàn)重疊,A項正確;用葡萄制作果醋時,所用微生物為需氧型的醋酸桿菌,在發(fā)酵過程中裝置不能密封,B項錯誤;酒精是水溶性有機溶劑,而石油醚為水不溶性有機溶劑,石油醚可充分溶解胡蘿卜素,并且不與水混溶,所以用酒精代替石油醚萃取將會導(dǎo)致胡蘿卜素提取率降低,C項正確;調(diào)查人群中色盲發(fā)病率時,應(yīng)在人群中隨機調(diào)查,若只在患者家系中調(diào)查,將會導(dǎo)致所得結(jié)果偏高,D項正確。3.(2015江蘇單科,21,3分)為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響,某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素,用石油醚進行紙層析,如圖為濾紙層析的結(jié)果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是(多選)( )A.強光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低B.類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光譜的吸收峰波長不同D.畫濾液線時,濾液在點樣線上只能畫一次答案 ABC 分析正常光照和強光照下的不同色素帶寬度可以發(fā)現(xiàn),強光導(dǎo)致了葉綠素含量降低、類胡蘿卜素含量升高,這可能與類胡蘿卜素可以抵御強光照有關(guān),A、B正確;葉綠素a的吸收波長更廣一些,C正確;為增加色素帶的色素含量,畫濾液細(xì)線時,濾液應(yīng)在點樣線上重復(fù)畫幾次,D錯誤。審題方法 本題的關(guān)鍵是對題圖的分析,通過對圖解的分析找出強光照下與正常光照下移栽幼苗光合色素濾紙層析結(jié)果的不同之處,理解色素帶寬窄與色素的含量及強光照的關(guān)系;同時結(jié)合已學(xué)相關(guān)知識對各選項作出準(zhǔn)確分析判斷。4.(2014北京理綜,5,6分)在25℃的實驗條件下可順利完成的是( )A.光合色素的提取與分離B.用斐林(本尼迪特)試劑鑒定還原糖C.大鼠神經(jīng)細(xì)胞的培養(yǎng)D.制備用于植物組織培養(yǎng)的固體培養(yǎng)基答案 A 用斐林(本尼迪特)試劑鑒定還原糖時需水浴加熱,B錯誤;培養(yǎng)大鼠神經(jīng)細(xì)胞時,溫度需要保持在大鼠的正常體溫37~39℃范圍內(nèi),C錯誤;制備用于植物組織培養(yǎng)的固體培養(yǎng)基需高溫滅菌,D錯誤;光合色素的提取與分離在室溫下即可完成,A正確。5.(2014四川理綜,4,6分)下列有關(guān)實驗方法或檢測試劑的敘述,正確的是( )A.用改良苯酚品紅染色觀察低溫誘導(dǎo)的植物染色體數(shù)目變化B.用健那綠和吡羅紅染色觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布C.用紙層析法提取菠菜綠葉中的色素和鑒定胡蘿卜素提取粗品D.用標(biāo)志重捕法調(diào)查田鼠種群密度及農(nóng)田土壤小動物的豐富度答案 A 改良的苯酚品紅染液可用于染色體著色,A正確;觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布用到的試劑是甲基綠和吡羅紅染液,B錯誤;紙層析法是分離光合色素的方法,提取光合色素需要用有機溶劑,C錯誤;調(diào)查農(nóng)田土壤小動物豐富度的方法是取樣器取樣法,D錯誤。6.(2013課標(biāo)全國Ⅱ,2,6分)關(guān)于葉綠素的敘述,錯誤的是( )A.葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素B.被葉綠素吸收的光可用于光合作用C.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同D.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光
答案 D 本題主要考查葉綠素的相關(guān)知識。鎂是合成葉綠素a和葉綠素b的必需元素;葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,用于光合作用的光反應(yīng)過程;葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同;葉綠素不能有效地吸收綠光,綠光被反射出去,使植物呈現(xiàn)綠色。7.(2013廣東理綜,6,4分)以下為某興趣小組獲得的實驗結(jié)果及其分析,正確的是( )答案 B 將畫有濾液細(xì)線的濾紙條(有濾液細(xì)線的一端朝下)插入層析液中后(注意層析液不能觸及濾液細(xì)線),濾紙條上出現(xiàn)的色素帶從上往下依次為:胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b,選項中Ⅳ為葉綠素b,A項錯誤;在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時,剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物,當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅—纖維素復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,題中菌Ⅲ透明圈最大,可知菌Ⅲ分解纖維素能力最強,B項正確;題中所示細(xì)胞每條染色體的著絲點排在赤道板上,該細(xì)胞處于有絲分裂中期,C項錯誤;在H2O2溶液中分別加入Fe3+和過氧化氫酶,通過觀察實驗現(xiàn)象比較兩者的催化效率,證明酶具有高效性,D項錯誤。8.(2013江蘇單科,5,2分)關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實驗的操作,正確的是( )A.使用定性濾紙過濾研磨液B.將干燥處理過的定性濾紙條用于層析C.在劃出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)劃線2~3次D.研磨葉片時,用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素答案 B 本題考查葉綠體色素的提取和分離實驗的相關(guān)知識。實驗過程中用單層尼龍布過濾研磨液;在劃出一條濾液細(xì)線后,待干燥后再重復(fù)劃線2~3次;研磨葉片時,用無水乙醇或95%的乙醇溶解色素。9.(2013海南單科,8,2分)關(guān)于葉綠素提取的敘述,錯誤的是( )A.菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料B.加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞C.用乙醇提取的葉綠體色素中無胡蘿卜素D.研磨時加入石英砂可使葉片研磨更充分答案 C 菠菜綠葉中含大量的色素且易于研磨,是提取色素的良好材料,A正確;研磨時,加入石英砂可使葉片研磨得更充分,D正確;加入少許碳酸鈣可以中和液泡破壞后釋放的酸性物質(zhì),防止研磨中色素被破壞,B正確;葉綠體中的色素有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素等,四種色素均溶于乙醇,C錯誤。10.(2012海南單科,9,2分)關(guān)于葉綠體色素的敘述,錯誤的是( )A.葉綠素a和b主要吸收紅光和藍(lán)紫光B.綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同C.利用紙層析法可分離4種葉綠體色素D.乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能答案 D 本題主要考查葉綠體色素的種類、含量、吸收光的種類等方面的知識。葉綠素a、葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光。綠葉中葉綠素約占3/4,類胡蘿卜素約占1/4。利用層析液可分離葉綠體色素,提取的葉綠體色素仍可吸收光能,但葉綠體結(jié)構(gòu)被破壞,導(dǎo)致完整的光合作用不能進行。11.(2011江蘇單科,4,2分)某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進行了紅光照射光吸收測定和色素層析條帶分析(從上至下),與正常葉片相比,實驗結(jié)果是( )A.光吸收差異顯著,色素帶缺第2條B.光吸收差異不顯著,色素帶缺第2條C.光吸收差異顯著,色素帶缺第3條D.光吸收差異不顯著,色素帶缺第3條
答案 B 葉綠體中的葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光,所以當(dāng)水稻葉黃素缺失突變體進行紅光照射時,光吸收差異不顯著;對正常葉片葉綠體中的色素提取后,層析的結(jié)果自上而下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b,故B正確。12.(2017課標(biāo)全國Ⅲ,3,6分)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是( )A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D.葉片在640~660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的答案 A 類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光基本不吸收紅光,A錯誤;不同光合色素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制,B正確;光合作用光反應(yīng)階段色素對光的吸收會影響暗反應(yīng)階段對CO2的利用,所以光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示,C正確;640~660nm波長的光屬于紅光區(qū),類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,所以葉片在640~660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的,D正確。13.(2016課標(biāo)全國Ⅱ,4,6分)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是( )A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中B.構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C.通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的答案 C 葉綠體中的色素是有機物,可溶解在有機溶劑乙醇中,A正確;Mg2+是參與構(gòu)成葉綠素的成分,可由植物的根從土壤中吸收,B正確;一般情況下,光合作用所利用的光都是可見光,葉綠體中的色素主要吸收紅光、藍(lán)紫光用于光合作用,C錯誤;葉綠素的合成需要光照,黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的,D正確。14.(2014海南單科,6,2分)下列關(guān)于生長在同一植株上綠色葉片和黃綠色葉片的敘述,錯誤的是( )A.兩種葉片都能吸收藍(lán)紫光B.兩種葉片均含有類胡蘿卜素C.兩種葉片的葉綠體中都含有葉綠素aD.黃綠色葉片在光反應(yīng)中不會產(chǎn)生ATP答案 D 兩種葉片中含有類胡蘿卜素和葉綠素,二者均吸收藍(lán)紫光,A正確;當(dāng)葉綠素含量高時呈現(xiàn)綠色,含量少時則呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色,B正確;葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b,C正確;黃綠色葉片在光下時仍能進行光合作用,故在光反應(yīng)過程中能產(chǎn)生ATP用于暗反應(yīng),D錯誤。解題關(guān)鍵 相對綠色葉片來說,黃綠色葉片的葉綠素含量稍低。15.(2011海南單科,12,2分)紅楓是一種木本觀賞植物,在生長季節(jié)葉片呈紅色。下列關(guān)于該植物的敘述,正確的是( )A.紅楓葉片不含葉綠素B.紅楓葉片呈紅色是因為吸收了紅光C.紅楓葉片能吸收光能進行光合作用D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用答案 C 紅楓葉片含葉綠素,可進行光合作用,紅楓葉片呈紅色是因液泡中含有色素,其色素是不能吸收光能進行光合作用的。16.(2019浙江4月選考,30,7分)回答與光合作用有關(guān)的問題:(1)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中,正常光照下,用含有0.1%CO2的溶液培養(yǎng)小球藻一段時間。當(dāng)用綠光照射該溶液,短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中3-磷酸甘油酸(C3)的含量會 。為3-磷酸甘油酸(C3)還原成三碳糖提供能量的物質(zhì)是 。若停止CO2供應(yīng),
短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中RuBP(C5)的含量會 。研究發(fā)現(xiàn)Rubisco酶是光合作用過程中的關(guān)鍵酶,它催化CO2被固定的反應(yīng),可知該酶存在于葉綠體 中。?(2)在“光合色素的提取與分離”活動中,提取新鮮菠菜葉片的色素并進行分離后,濾紙條自上而下兩條帶中的色素合稱為 。分析葉綠素a的吸收光譜可知,其主要吸收可見光中的 光。環(huán)境條件會影響葉綠素的生物合成,如秋天葉片變黃的現(xiàn)象主要與 抑制葉綠素的合成有關(guān)。?答案 (1)增加 ATP和NADPH 增加 基質(zhì) (2)類胡蘿卜素 藍(lán)紫光和紅 低溫解析 通過對光合作用過程中相關(guān)物質(zhì)的變化的考查,體現(xiàn)了生命觀念中的物質(zhì)與能量觀要素。(1)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中,正常光照下,用含有0.1%CO2的溶液培養(yǎng)小球藻一段時間。當(dāng)用綠光照射該溶液,光反應(yīng)將減弱,ATP和NADPH的生成量減少,短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中3-磷酸甘油酸(即三碳酸,C3)的含量會增加。為3-磷酸甘油酸還原成三碳糖提供能量的物質(zhì)是ATP和NADPH。若停止CO2供應(yīng),短期內(nèi)RuBP(C5)的消耗量減少而合成量不變,因此短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中RuBP的含量會增加。Rubisco酶是光合作用過程中的關(guān)鍵酶,它催化CO2被固定的反應(yīng),CO2被固定的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,因此推測該酶存在于葉綠體基質(zhì)中。(2)在“光合色素的提取與分離”活動中,提取新鮮菠菜葉片的色素并進行分離后,濾紙條自上而下兩條帶中的色素(胡蘿卜素和葉黃素)合稱為類胡蘿卜素。葉綠素a主要吸收可見光中的紅光和藍(lán)紫光。秋天葉片變黃的現(xiàn)象主要與低溫抑制葉綠素的合成有關(guān)。17.(2011廣東理綜,29,16分)中國的飲食講究“色香味”,顏色會影響消費。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素,他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進行如下實驗。Ⅰ.提取葉綠素綠色葉片提取液過濾液濃縮液葉綠素粗產(chǎn)品Ⅱ.探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響取一些葉綠素粗產(chǎn)品,配成一定濃度的溶液,于室溫(約25℃)下進行實驗,方法和結(jié)果如下表。實驗組號葉綠素溶液(mL)調(diào)pH至處理時間(min)溶液顏色①3.0Y10綠色②3.07.010綠色③3.06.010黃綠色④3.05.010黃褐色注:葉綠素被破壞后變成黃褐色。根據(jù)所學(xué)知識和實驗結(jié)果,請回答:(1)提取食用葉綠素的X應(yīng)該為 ,原因是 。?(2)表中Y應(yīng)該為 ,原因是 ? 。?(3)若用作食品色素,天然葉綠素色素不適用于 食品,否則 。?(4)小李想了解葉綠素粗產(chǎn)品中是否含有其他色素,請你提供檢測方法并寫出主要步驟。答案 (1)對人無害的有機溶劑(食用酒精) 葉綠素溶于有機溶劑和應(yīng)考慮溶劑對人體的影響 (2)8.0 實驗中自變量的變化應(yīng)有規(guī)律和應(yīng)考慮堿性pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響 (3)酸性 由于葉綠素被破壞造成食品失綠而影響品質(zhì) (4)紙層析法,其主要步驟:①制備濾紙條,②畫色素液細(xì)線,③用層析液分離色素,④觀察色素帶。解析 葉綠素易溶于有機溶劑,如丙酮或無水乙醇中;探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響時,要有酸性、中性和堿性等不同條件;由表格信息可知,酸性條件下可使葉綠素變成黃褐色;可借鑒課本中色素的分離方法進行色素種類的鑒定?？键c二 光合作用的原理及應(yīng)用1.(2019課標(biāo)全國Ⅰ,3,6分)將一株質(zhì)量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中,一段時間后植株達(dá)到40g,其增加的質(zhì)量來自( )
A.水、礦質(zhì)元素和空氣B.光、礦質(zhì)元素和水C.水、礦質(zhì)元素和土壤D.光、礦質(zhì)元素和空氣答案 A 本題借助光合作用的原理與應(yīng)用等知識,考查學(xué)生運用所學(xué)知識與觀點,對生物學(xué)問題進行推理、判斷的能力;試題融合了組成生物體的元素、化合物及光合作用等相關(guān)知識,體現(xiàn)了對生命觀念素養(yǎng)中物質(zhì)與能量觀的考查。該黃瓜幼苗質(zhì)量增加部分可分為干重的增加和含水量的增加,干重增加量來源于從土壤中吸收的礦質(zhì)元素及利用CO2(空氣)和H2O合成的有機物。故選A。2.(2018北京理綜,3,6分)光反應(yīng)在葉綠體類囊體上進行。在適宜條件下,向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP,照光后DCIP由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色。該反應(yīng)過程中( )A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化C.不需要光合色素參與D.會產(chǎn)生氧氣答案 D 本題以光合作用光反應(yīng)過程的相關(guān)知識為載體,考查考生對光反應(yīng)過程相關(guān)反應(yīng)的理解與遷移能力,體現(xiàn)了對生命觀念中結(jié)構(gòu)與功能以及科學(xué)思維素養(yǎng)中歸納與概括要素的考查。光反應(yīng)過程中,光合色素利用光能,將水分解成[H]和氧氣,同時在有關(guān)酶的催化作用下,ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成ATP,A、C錯誤,D正確;[H]將DCIP還原,使之由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色,B錯誤。3.(2017海南單科,10,2分)將葉綠體懸浮液置于陽光下,一段時間后發(fā)現(xiàn)有氧氣放出。下列相關(guān)說法正確的是( )A.離體葉綠體在自然光下能將水分解產(chǎn)生氧氣B.若將葉綠體置于紅光下,則不會有氧氣產(chǎn)生C.若將葉綠體置于藍(lán)紫光下,則不會有氧氣產(chǎn)生D.水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量答案 A 葉綠體是光合作用的場所,在自然光下,葉綠體能進行光合作用將水分解產(chǎn)生氧氣,A正確;葉綠體中的光合色素能吸收紅光和藍(lán)紫光,因此在紅光和藍(lán)紫光下,葉綠體會產(chǎn)生氧氣,B、C錯誤;水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要的能量是光能,D錯誤。4.(2016課標(biāo)全國Ⅲ,2,6分)在前人進行的下列研究中,采用的核心技術(shù)相同(或相似)的一組是( )①證明光合作用所釋放的氧氣來自水②用紫外線等處理青霉菌選育高產(chǎn)青霉素菌株③用T2噬菌體侵染大腸桿菌證明DNA是遺傳物質(zhì)④用甲基綠和吡羅紅對細(xì)胞染色,觀察核酸的分布 A.①②B.①③C.②④D.③④答案 B ①③采用的核心技術(shù)均是同位素標(biāo)記法,②為用紫外線等誘導(dǎo)青霉菌發(fā)生基因突變,屬于誘變育種,④為用染色劑對細(xì)胞染色進而觀察特定結(jié)構(gòu),B項正確。疑難突破 本題解題的關(guān)鍵是識記各實驗所采用的實驗方法,并注意進行歸納總結(jié)。5.(2016北京理綜,5,6分)在正常與遮光條件下向不同發(fā)育時期的豌豆植株供應(yīng)14CO2,48h后測定植株營養(yǎng)器官和生殖器官中14C的量。兩類器官各自所含14C量占植株14C總量的比例如圖所示。
與本實驗相關(guān)的錯誤敘述是( )A.14CO2進入葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)后被轉(zhuǎn)化為光合產(chǎn)物B.生殖器官發(fā)育早期,光合產(chǎn)物大部分被分配到營養(yǎng)器官C.遮光70%條件下,分配到生殖器官和營養(yǎng)器官中的光合產(chǎn)物量始終接近D.實驗研究了光強對不同發(fā)育期植株中光合產(chǎn)物在兩類器官間分配的影響答案 C CO2被固定形成C3,進而被還原為光合產(chǎn)物,是在葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中完成的,A正確;分析圖示可知,該植物生殖器官發(fā)育早期,營養(yǎng)器官中含14C量的比例較高,說明此期光合產(chǎn)物大部分被分配到營養(yǎng)器官,B正確;由圖示可知遮光70%條件下,在生殖器官發(fā)育早期,分配到營養(yǎng)器官的光合產(chǎn)物較多,只有在生殖器官發(fā)育晚期,分配到生殖器官和營養(yǎng)器官的光合產(chǎn)物量才較為接近,C錯誤;分析題干信息和圖示均可看出本實驗的目的是研究光強對不同發(fā)育期植株中光合產(chǎn)物在兩類器官間分配的影響,D正確。6.(2015福建理綜,3,6分)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3。為測定RuBP羧化酶的活性,某學(xué)習(xí)小組從菠菜葉中提取該酶,用其催化C5與14CO2的反應(yīng),并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是( )A.菠菜葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)B.RuBP羧化酶催化的上述反應(yīng)需要在無光條件下進行C.測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標(biāo)記法D.單位時間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高答案 B CO2固定過程屬于暗反應(yīng),發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,有光、無光條件下均可進行;該實驗利用了同位素標(biāo)記法,C3為CO2固定的產(chǎn)物,故單位時間內(nèi)14C3生成量越多,說明RuBP羧化酶的活性越高。故選B。知識拓展 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP+、ADP和Pi。沒有光反應(yīng),暗反應(yīng)無法進行,沒有暗反應(yīng),有機物無法合成。7.(2013海南單科,10,2分)某植物葉片不同部位的顏色不同,將該植物在黑暗中放置48h后,用錫箔紙遮蔽葉片兩面,如下圖所示。在日光下照光一段時間,去除錫箔紙,用碘染色法處理葉片,觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍(lán)色,有的沒有出現(xiàn)藍(lán)色。其中,沒有出現(xiàn)藍(lán)色的部位是( )
A.a、b和dB.a、c和eC.c、d和eD.b、c和e答案 B 光合作用需要光照,c部位被錫箔紙遮蓋,所以c部位的葉肉細(xì)胞不能進行光合作用;而a、e部位為黃白色,沒有葉綠素,故也不能進行光合作用,所以加碘液后,a、c、e部位不會變藍(lán)。8.(2014福建理綜,26,12分)氫是一種清潔能源。萊茵衣藻能利用光能將H2O分解成[H]和O2,[H]可參與暗反應(yīng),低氧時葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高,使[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃狻?1)萊茵衣藻捕獲光能的場所在葉綠體的 。?(2)CCCP(一種化學(xué)物質(zhì))能抑制萊茵衣藻的光合作用,誘導(dǎo)其產(chǎn)氫。已知缺硫也能抑制萊茵衣藻的光合作用。為探究缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫的影響,設(shè)完全培養(yǎng)液(A組)和缺硫培養(yǎng)液(B組),在特定條件下培養(yǎng)萊茵衣藻,一定時間后檢測產(chǎn)氫總量。實驗結(jié)果:B組>A組,說明缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫有 作用。?為探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響及其相互關(guān)系,則需增設(shè)兩實驗組,其培養(yǎng)液為 和 。?(3)產(chǎn)氫會導(dǎo)致萊茵衣藻生長不良,請從光合作用物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度分析其原因 。?(4)在自然條件下,萊茵衣藻幾乎不產(chǎn)氫的原因是 ,因此可通過篩選高耐氧產(chǎn)氫藻株以提高萊茵衣藻產(chǎn)氫量。?答案 (12分)(1)類囊體薄膜 (2)促進 添加CCCP的完全培養(yǎng)液 添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液 (3)萊茵衣藻光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]轉(zhuǎn)變?yōu)镠2,參與暗反應(yīng)的[H]減少,有機物生成量減少 (4)氧氣抑制產(chǎn)氫酶的活性解析 (1)捕獲光能的色素分布在葉綠體類囊體薄膜上,所以萊茵衣藻捕獲光能的場所在葉綠體的類囊體薄膜。(2)若缺硫培養(yǎng)液中產(chǎn)氫總量多于完全培養(yǎng)液中的產(chǎn)氫總量,說明缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫有促進作用;要探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響及其相互關(guān)系,應(yīng)增設(shè)培養(yǎng)液為添加CCCP的完全培養(yǎng)液、添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液的兩組實驗。(3)萊茵衣藻光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]轉(zhuǎn)變?yōu)镠2,參與暗反應(yīng)的[H]減少,使有機物的生成量減少,進而生長不良。(4)在自然條件下,氧氣濃度比較高,產(chǎn)氫酶的活性降低,[H]不能轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃狻?.(2018江蘇單科,18,2分)如圖為某一植物在不同實驗條件下測得的凈光合速率,下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是( )A.橫坐標(biāo)是CO2濃度,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度B.橫坐標(biāo)是溫度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度C.橫坐標(biāo)是光波長,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度D.橫坐標(biāo)是光照強度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度答案 D 本題通過對光合作用影響因素的分析探討,考查了科學(xué)思維素養(yǎng)中的歸納與概括要素。由圖中信息可知:當(dāng)橫坐標(biāo)是光照強度,即該實驗的自變量是光照強度時,溫度是該實驗的無關(guān)變量,所以曲線起點相同,即呼吸強度相同,當(dāng)光照強度達(dá)到一定強度時,一定范圍內(nèi)CO2濃度越高,凈光合速率越大,當(dāng)光照強度達(dá)到一定值即光飽和點時,凈光合速率不變,D正確;若橫坐標(biāo)是溫度,在一定溫度范圍內(nèi),凈光合速率隨溫度升高而升高,超過某一最適溫度,凈光合速率隨溫度升高而下降,B錯誤;當(dāng)橫坐標(biāo)是CO2濃度或光波長時,凈光合速率與溫度的關(guān)系不一定呈正相關(guān),A、C選項錯誤。方法技巧 坐標(biāo)曲線圖的分析方法(1)橫坐標(biāo)是自變量,縱坐標(biāo)是因變量。
(2)無關(guān)變量保持一致,結(jié)合圖中信息,甲、乙兩曲線的起點相同,溫度相同時,呼吸速率相同。10.(2017天津理綜,6,6分)某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半,但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收速率。敘述錯誤的是( )A.光照強度低于P時,突變型的光反應(yīng)強度低于野生型B.光照強度高于P時,突變型的暗反應(yīng)強度高于野生型C.光照強度低于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度D.光照強度高于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度答案 D 本題考查影響光合作用的因素及光反應(yīng)與暗反應(yīng)的特點。光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)相互制約,相互影響。從圖示可以看出,在曲線圖P點以前,野生型水稻光合速率大于突變型,而P點后野生型水稻光合速率小于突變型,說明在P點前,野生型水稻光反應(yīng)強度較高,P點后,突變型水稻暗反應(yīng)強度較高,A、B正確;在P點前和P點后至光飽和點前,突變型水稻光合速率隨光照強度增加而增加,即限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度,當(dāng)光照強度大于光飽和點時,限制光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度等,C正確,D錯誤。11.(2015海南單科,24,2分)將一株生長正常的某種植物置于密閉的玻璃容器內(nèi),在適宜條件下光照培養(yǎng)。從照光開始,凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0,之后保持不變。在上述整個時間段內(nèi),玻璃容器內(nèi)CO2濃度表現(xiàn)出的變化趨勢是( )A.降低至一定水平時再升高B.降低至一定水平時保持不變C.持續(xù)保持相對穩(wěn)定狀態(tài)D.升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定答案 B 本題主要考查密閉容器中光合速率和呼吸速率的分析等相關(guān)知識。由題干信息可知,從照光開始,凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0的過程中,光合速率大于呼吸速率,植物需要不斷從外界吸收CO2,因此玻璃容器內(nèi)CO2濃度不斷降低。在凈光合速率為0且之后保持不變過程中,植物真光合速率等于呼吸速率,CO2濃度保持不變,B正確,A、C、D錯誤。12.(2013重慶理綜,6,6分)題6圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述,正確的是( )(注:箭頭所指為處理開始時間)題6圖A.t1→t2,葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加,基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B.t2→t3,暗反應(yīng)(碳反應(yīng))限制光合作用。若在t2時刻增加光照,光合速率將再提高C.t3→t4,光照強度不變,光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強的結(jié)果D.t4后短暫時間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低答案 D 本題主要考查影響光合作用因素的相關(guān)知識。t1→t2,光照增強葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加,類囊體膜上水光解加快、O2釋放增多;t2→t3,暗反應(yīng)限制光合作用,若在t2時刻增加光照,光合速率不會提高;t3→t4,充入CO2,光反應(yīng)速率、暗反應(yīng)速率均增強;t4后短暫時間內(nèi),
因無光照,ATP的合成停止,葉綠體中ADP和Pi含量升高,水的光解也停止,C3還原受阻,致使C3還原后的直接產(chǎn)物糖類含量降低。故D項正確。13.(2012山東理綜,2,4分)夏季晴朗的一天,甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是( )A.甲植株在a點開始進行光合作用B.乙植株在e點有機物積累量最多C.曲線b-c段和d-e段下降的原因相同D.兩曲線b-d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉答案 D 本題主要考查了環(huán)境因素對植物光合速率影響的相關(guān)知識。圖中兩曲線可表示植物的凈光合速率,a點時光合速率等于呼吸速率,說明甲植株在a點前就已經(jīng)開始進行光合作用,A錯誤;乙植株在18時后凈光合速率小于0,該植株在18時有機物的積累量最多,B錯誤;曲線b-c段下降的原因是氣孔關(guān)閉,乙植株因二氧化碳供應(yīng)不足導(dǎo)致光合速率下降,曲線d-e段光合速率下降的原因則是光照強度減弱,C錯誤。分析兩曲線b-d段可知,中午時乙植株出現(xiàn)凈光合速率先下降后上升的現(xiàn)象,這可能是由于乙植株氣孔發(fā)生關(guān)閉造成的,而甲植株沒有發(fā)生類似的現(xiàn)象可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉,D正確。14.(2011課標(biāo),3,6分)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后,與對照組相比,其葉片光合作用強度下降,原因是( )A.光反應(yīng)強度升高,暗反應(yīng)強度降低B.光反應(yīng)強度降低,暗反應(yīng)強度降低C.光反應(yīng)強度不變,暗反應(yīng)強度降低D.光反應(yīng)強度降低,暗反應(yīng)強度不變答案 B 鎂是葉綠素的組成成分,缺鎂會導(dǎo)致葉綠素缺少而使光反應(yīng)強度降低,進而因[H]和ATP合成不足而使暗反應(yīng)強度降低。15.(2011福建理綜,2,6分)圖是夏季晴朗的白天,玉米和花生凈光合速率(單位時間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線,下列敘述錯誤的是( )A.在9:30~11:00之間,花生凈光合速率下降的原因是暗反應(yīng)過程減緩B.在11:00~12:30之間,花生的單位葉面積有機物積累量比玉米的多C.在17:00時,玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同D.在18:30時,玉米既能進行光反應(yīng),也能進行暗反應(yīng)答案 B 結(jié)合題干信息分析題圖,9:30~11:00之間,花生凈光合速率下降的原因是夏季晴朗的白天在該段時間內(nèi)溫度過高,蒸騰作用過強,導(dǎo)致花生葉片的氣孔關(guān)閉,使花生吸收的CO2量減少,由此引起暗反應(yīng)速率下降,故A正確;比較11:00~12:30之間花生與玉米單位葉面積有機物積累量可以看出,花生的單位葉面積有機物積累量比玉米少,故B錯誤;從題圖中可以直接看出在17:00時,
玉米和花生單位葉面積凈光合速率相同,因此二者釋放O2的速率相同,故C正確;從題圖中可知18:30時玉米的凈光合速率為零,此時,光合作用速率與呼吸作用速率相等,故D正確。16.(2011江蘇單科,23,3分)某種鐵線蓮的根莖可作中藥,有重要經(jīng)濟價值。下表為不同遮光處理對其光合作用影響的結(jié)果,相關(guān)敘述正確的是(多選)( )遮光比例(%)葉綠素a/b葉綠素含量(mg/g)凈光合速率(μmol·m-2·s-1)植株干重(g)04.82.18.07.5105.32.39.69.9305.22.48.99.2504.42.65.27.2704.12.92.74.8903.33.003.2A.適當(dāng)?shù)恼诠馓幚?可提高其干重B.葉綠素含量與凈光合速率呈正相關(guān)C.葉綠素a/b可作為其利用弱光能力的判斷指標(biāo)D.遮光90%時,鐵線蓮不進行光合作用答案 AC 分析表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),遮光比例為10%、30%時,鐵線蓮的凈光合速率比全光照時都高,說明選項A正確;當(dāng)遮光比例由10%增加到90%時,葉綠素a/b的值逐漸減小,鐵線蓮的凈光合速率也隨之減小,說明葉綠素a/b可作為其利用弱光能力的判斷指標(biāo),故選項C正確;葉綠素含量與凈光合速率不呈正相關(guān),遮光90%時,鐵線蓮的凈光合速率為0,說明此時其真正光合速率與細(xì)胞呼吸速率相等,故選項B、D錯誤。17.(2020天津,13,10分)鬼箭錦雞兒(灌木)和紫羊茅(草本)是高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的常見植物?？蒲腥藛T分別模擬了溫室效應(yīng)加劇對兩種植物各自生長的影響。研究結(jié)果見圖。注:相對生物量=單株干重/對照組(C1T1)單株干重?fù)?jù)圖回答:(1)CO2濃度和溫度都會影響光合作用。植物通過光合作用將大氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物,同時將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中的化學(xué)能,體現(xiàn)了植物在生態(tài)系統(tǒng) 和 中的重要作用。?(2)本研究中,僅CO2濃度升高對兩種植物的影響分別為 ,僅溫度升高對兩種植物的影響分別為 。?(3)兩個實驗的C2T2組研究結(jié)果表明溫室效應(yīng)加劇對兩種植物各自生長的影響不同。科研人員據(jù)此推測,在群落水平,溫室效應(yīng)加劇可能會導(dǎo)致生活在同一高寒草甸中的這兩種植物比例發(fā)生改變。為驗證該推測是否成立,應(yīng)做進一步實驗。請給出簡單的實驗設(shè)計思路: 。若推測成立,說明溫室效應(yīng)加劇可能影響群落 的速度與方向。?答案 (共10分)(1)物質(zhì)循環(huán) 能量流動 (2)促進兩種植物生長 抑制鬼箭錦雞兒生長,促進紫羊茅生長 (3)將紫羊茅與鬼箭錦雞兒種在一起,比較溫室效應(yīng)加劇前后相對生物量的變化 演替解析 (1)題干信息“植物通過光合作用將大氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物”體現(xiàn)了植物在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中的重要作用;“將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中的化學(xué)能”體現(xiàn)了植物在生態(tài)系統(tǒng)能量流動中的重要作用。(2)分析題圖,比較常溫條件下,常態(tài)CO2濃度和高CO2濃度條件下兩種植物的相對生物量可知,兩種植物在高CO2濃度條件下相對生物量均比在常態(tài)CO2濃度條件下高,由此可得出僅CO2濃度升高對兩種植物的影響均為促進植物生長。比較常態(tài)CO2濃度條件下,常溫和高溫條件下兩種植物的相對
生物量可知,鬼箭錦雞兒在高溫條件下的相對生物量比常溫條件下低,可知僅溫度升高會抑制鬼箭錦雞兒的生長,而紫羊茅在高溫條件下的相對生物量比常溫條件下高,可知僅溫度升高會促進紫羊茅的生長。(3)分析題圖中的鬼箭錦雞兒實驗和紫羊茅實驗中C2T2組,會發(fā)現(xiàn)鬼箭錦雞兒實驗中的相對生物量與常態(tài)CO2濃度+常溫時的幾乎相同,紫羊茅實驗中的相對生物量卻顯著高于常態(tài)CO2濃度+常溫時的相對生物量。根據(jù)題中信息及高溫與高CO2濃度條件下植物相對生物量的有關(guān)分析可知,若要驗證溫室效應(yīng)加劇可能會導(dǎo)致生活在同一高寒草甸中的這兩種植物比例發(fā)生改變,則可將紫羊茅與鬼箭錦雞兒種在一起,通過升高CO2濃度和溫度,比較溫室效應(yīng)加劇前后兩種植物相對生物量的變化情況。若推測成立,說明溫室效應(yīng)加劇可能影響群落演替的速度與方向。18.(2018課標(biāo)全國Ⅰ,30,9分)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)當(dāng)光照強度大于a時,甲、乙兩種植物中,對光能的利用率較高的植物是 。?(2)甲、乙兩種植物單獨種植時,如果種植密度過大,那么凈光合速率下降幅度較大的植物是 ,判斷的依據(jù)是 。?(3)甲、乙兩種植物中,更適合在林下種植的是 。?(4)某植物夏日晴天中午12:00時葉片的光合速率明顯下降,其原因是進入葉肉細(xì)胞的 (填“O2”或“CO2”)不足。?答案 (1)甲 (2)甲 光照強度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過大,植株接受的光照強度減弱,導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大 (3)乙 (4)CO2解析 (1)曲線顯示,當(dāng)光照強度大于a時,相同光強下,甲植物凈光合速率較乙植物高,即此條件下甲植物對光能利用率較高。(2)種植密度較大時,植株接受的光照強度較弱,曲線顯示,在光強減弱過程中,甲植物凈光合速率下降幅度較乙大。(3)林下為弱光環(huán)境,曲線顯示,在弱光條件下,乙植物凈光合速率較甲植物高,故乙植物更適合在林下種植。(4)氣孔是葉片水分散失和CO2進入葉片的通道。夏季晴天12:00,植物為減少蒸騰作用失水量而關(guān)閉部分氣孔,同時也阻礙了CO2進入葉片,從而影響了葉片光合速率。19.(2018課標(biāo)全國Ⅱ,30,8分)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性,某同學(xué)選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片,分別測定其凈光合速率,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答問題:(1)從圖可知,A葉片是樹冠 (填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是 。?(2)光照強度達(dá)到一定數(shù)值時,A葉片的凈光合速率開始下降,但測得放氧速率不變,則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的 反應(yīng)受到抑制。?(3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量,在提取葉綠素的過程中,常用的有機溶劑是 。?
答案 (1)下層 A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時所需光照強度低于B葉片(2)暗(3)無水乙醇解析 本題通過對不同冠層葉片凈光合速率的比較分析,考查科學(xué)思維中的模型與建模和演繹與推理要素。(1)樹冠上層葉片適宜接受強光照,下層葉片適宜接受弱光照,故樹冠下層葉片的光飽和點較低,即A來自樹冠下層。(2)根據(jù)題意,測得放氧速率不變,說明光反應(yīng)速率不變,但其凈光合速率下降,主要原因是光合作用的暗反應(yīng)受到了抑制。(3)常用于葉綠體色素提取的有機溶劑是無水乙醇。20.(2018浙江4月選考,30,7分)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”的活動中,選用某植物A、B兩個品種,在正常光照和弱光照下進行實驗,部分實驗內(nèi)容與結(jié)果見表。品種光照處理葉綠素a含量(mg/cm2)葉綠素b含量(mg/cm2)類胡蘿卜素總含量(mg/cm2)光合作用速率[μmolCO2/(m2·s)]A正常光照1.810.421.024.59A弱光照0.990.250.462.60B正常光照1.390.270.783.97B弱光照3.803.040.622.97回答下列問題:(1)據(jù)表推知,經(jīng)弱光照處理,品種A的葉綠素總含量和類胡蘿卜素總含量較正常光照 ,導(dǎo)致其卡爾文循環(huán)中再生出 的量改變,從而影響光合作用速率。?(2)表中的光合色素位于葉綠體的 膜中。分別提取經(jīng)兩種光照處理的品種B的光合色素,再用濾紙進行層析分離。與正常光照相比,弱光照處理的濾紙條上,自上而下的第4條色素帶變 ,這有利于品種B利用可見光中較短波長的 光。?(3)實驗結(jié)果表明,經(jīng)弱光照處理,該植物可通過改變光合色素的含量及其 來適應(yīng)弱光環(huán)境。品種 的耐蔭性較高。?答案 (1)下降 RuBP (2)類囊體 寬 藍(lán)紫 (3)比例 B解析 本題通過探究環(huán)境因素對光合作用的影響,考查了科學(xué)探究素養(yǎng)中的結(jié)果分析要素。(1)由題表中數(shù)據(jù)可知,弱光照處理下,品種A的葉綠素總含量和類胡蘿卜素總含量均較正常光照下低,導(dǎo)致卡爾文循環(huán)中再生出RuBP的量改變,從而影響光合速率。(2)光合色素位于植物細(xì)胞葉綠體類囊體膜中。品種B經(jīng)弱光照處理,葉綠素b含量增加,則經(jīng)提取和紙層析分離,自上而下的第4條色素帶變寬,因此有利于品種B利用可見光中較短波長的藍(lán)紫光。(3)題表中數(shù)據(jù)表明,弱光照處理下,該植物光合色素含量及比例發(fā)生改變,從而適應(yīng)弱光環(huán)境。相比之下,品種B在弱光下光合作用速率下降幅度小,耐蔭性較高。21.(2017江蘇單科,29,9分)科研人員對獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進行了系列研究。圖1為光合放氧測定裝置示意圖,圖2為不同光照條件下果肉隨時間變化的光合放氧曲線。請回答下列問題:圖1 圖2(1)取果肉薄片放入含乙醇的試管,并加入適量 ,以防止葉綠素降解。長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色,原因是 。?
(2)圖1中影響光合放氧速率的因素有 。氧電極可以檢測反應(yīng)液中氧氣的濃度,測定前應(yīng)排除反應(yīng)液中 的干擾。?(3)圖1在反應(yīng)室中加入NaHCO3的主要作用是 。若提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度,果肉放氧速率的變化是 (填“增大”“減小”“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”)。?(4)圖2中不同時間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對15~20min曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是 ;若在20min后停止光照,則短時間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有 (填序號:①C5?、贏TP?、踇H] ④C3),可推測20~25min曲線的斜率為 (填“正值”“負(fù)值”或“零”)。?答案 (1)CaCO3 光合色素溶解在乙醇中 (2)光照、溫度、CO2(NaHCO3)濃度 溶解氧 (3)提供CO2 增大后穩(wěn)定 (4)光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等?、佗冖邸∝?fù)值解析 本題綜合考查了光合色素的提取原理和環(huán)境因素對光合速率的影響。(1)CaCO3可中和果肉薄片細(xì)胞產(chǎn)生的有機酸,防止葉綠素降解;光合色素可溶于有機溶劑(如乙醇),所以果肉薄片長時間浸泡在乙醇中會因光合色素溶解而變成白色。(2)題圖1裝置中的光照強度、水浴室的溫度、NaHCO3的濃度(可提供不同濃度的CO2)均可影響光合放氧速率;該實驗的因變量是反應(yīng)液中溶解氧的濃度變化,所以測定前應(yīng)除去反應(yīng)液中原有的溶解氧,以排除其對實驗結(jié)果的影響。(3)提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度即提高CO2濃度,可使光合速率增大后穩(wěn)定。(4)15~20min曲線的斜率幾乎不變,即光合放氧速率為0,說明光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等;停止光照后,光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少,C5合成速率下降,短時間內(nèi)C3合成速率不變但消耗減少,所以C3含量會增加;停止光照后光反應(yīng)停止,不再產(chǎn)生氧氣,而呼吸作用仍在消耗氧氣,所以20~25min曲線的斜率為負(fù)值。22.(2016課標(biāo)全國Ⅰ,30,8分)為了探究生長條件對植物光合作用的影響,某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組,置于人工氣候室中,甲組模擬自然光照,乙組提供低光照,其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長一段時間(T)后,測定兩組植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度(即單位時間、單位葉面積吸收CO2的量),光合作用強度隨光照強度的變化趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)據(jù)圖判斷,光照強度低于a時,影響甲組植物光合作用的限制因子是 。?(2)b光照強度下,要使甲組的光合作用強度升高,可以考慮的措施是提高 (填“CO2濃度”或“O2濃度”)。?(3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子,得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時間后,再測定植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度,得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是? 。?答案 (1)光照強度 (2)CO2濃度(3)乙組光合作用強度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的,而非遺傳物質(zhì)的改變造成的解析 (1)在光飽和點(b點)之前,甲組植物光合作用的限制因子是光照強度。(2)光飽和點之后,光合作用的限制因子是溫度、CO2濃度等。(3)對比甲組、乙組曲線可知,在低光照下培養(yǎng)后乙組植物的光合能力比甲組的低,但其子代在甲組的條件下培養(yǎng),光合能力與甲組相同,這說明低光照培養(yǎng)未能改變植物的遺傳特性,乙組光合作用強度與甲組不同是由環(huán)境因素引起的,而不是遺傳物質(zhì)改變造成的。素養(yǎng)解讀 本題通過對光合速率的曲線分析,考查科學(xué)思維中的模型建模與分析判斷要素。評分細(xì)則 表達(dá)出光合作用強度受光照強度(或環(huán)境)影響給2分;表達(dá)出遺傳物質(zhì)未改變的意思給2分。A、環(huán)境條件未改變植物的遺傳物質(zhì)(遺傳性、DNA、固有屬性以及類似表述的)(4分)。B、表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境(以此為依據(jù)的表述)(4分)。
23.(2016課標(biāo)全國Ⅲ,29,10分)為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響,某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組,1組在田間生長作為對照組,另4組在人工氣候室中生長作為實驗組,并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同。于中午12:30測定各組葉片的光合速率,各組實驗處理及結(jié)果如表所示:對照組實驗組一實驗組二實驗組三實驗組四實驗處理溫度/℃3636363125相對濕度/%1727525252實驗結(jié)果光合速率/mgCO2·dm-2·h-111.115.122.123.720.7回答下列問題:(1)根據(jù)本實驗結(jié)果,可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是 ,其依據(jù)是 ;并可推測, (填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。?(2)在實驗組中,若適當(dāng)提高第 組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率,其原因是 。?(3)小麥葉片氣孔開放時,CO2進入葉肉細(xì)胞的過程 (填“需要”或“不需要”)載體蛋白, (填“需要”或“不需要”)消耗ATP。?答案 (1)濕度(或答相對濕度)(1分) 在相同溫度條件下,相對濕度改變時光合速率變化較大(2分,其他合理答案可酌情給分) 增加(1分)(2)四(1分) 該實驗組的環(huán)境溫度未達(dá)到光合作用的最適溫度(3分,其他合理答案可酌情給分)(3)不需要 不需要(每空1分,共2分)解析 本題主要考查影響光合速率的因素及CO2進入葉肉細(xì)胞的方式。(1)分析對照組、實驗組一和實驗組二可知,高溫條件下(溫度均為36℃),適當(dāng)增加相對濕度時,葉片光合速率的增加量相對較大,而分析實驗組二、三、四可知,在相對濕度較高的條件下(相對濕度均為52%),適當(dāng)降低溫度時,葉片光合速率的增加量較小,甚至降低。所以,中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度;并由增加相對濕度,葉片的光合速率增大可推知,增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)對比實驗組三和實驗組四可知:因溫度降低,葉片的光合速率下降,所以適當(dāng)提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)CO2進入葉肉細(xì)胞的方式為自由擴散,既不需要載體蛋白,也不需要消耗ATP。素養(yǎng)解讀 本題通過對實驗表格數(shù)據(jù)的分析,考查科學(xué)探究中的數(shù)據(jù)分析要素。方法總結(jié) 分析多因子變量時,一定要遵循單一變量原則,分析溫度對光合速率的影響時,溫度為單一變量,相對濕度為無關(guān)變量,其應(yīng)該相同,同理,相對濕度為單一變量時,溫度應(yīng)該相同。24.(2016江蘇單科,32,8分)為了選擇適宜栽種的作物品種,研究人員在相同的條件下分別測定了3個品種S1、S2、S3的光補償點和光飽和點,結(jié)果如圖1和圖2。請回答以下問題:圖1
圖2(1)最適宜在果樹林下套種的品種是 ,最適應(yīng)較高光強的品種是 。?(2)增加環(huán)境中CO2濃度后,測得S2的光飽和點顯著提高,但S3的光飽和點卻沒有顯著改變,原因可能是:在超過原光飽和點的光強下,S2的光反應(yīng)產(chǎn)生了過剩的 ,而S3在光飽和點時可能 (填序號)。?①光反應(yīng)已基本飽和 ?、诎捣磻?yīng)已基本飽和 ③光、暗反應(yīng)都已基本飽和(3)葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的能量既用于固定CO2,也參與葉綠體中生物大分子 的合成。?(4)在光合作用過程中,CO2與RuBP(五碳化合物)結(jié)合的直接產(chǎn)物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三個。圖為葉肉細(xì)胞中部分代謝途徑示意圖。淀粉是暫時存儲的光合作用產(chǎn)物,其合成場所應(yīng)該在葉綠體的 。淀粉運出葉綠體時先水解成TP或 ,后者通過葉綠體膜上的載體運送到細(xì)胞質(zhì)中,合成由 構(gòu)成的蔗糖,運出葉肉細(xì)胞。?答案 (8分)(1)S2 S3 (2)ATP和[H]?、佗冖邸?3)核酸、蛋白質(zhì) (4)基質(zhì)中 葡萄糖 葡萄糖和果糖解析 (1)光補償點較低的作物(S2)適于生活在弱光環(huán)境中,光飽和點較高的作物(S3)適于生活在較高光強的環(huán)境中。(2)增加環(huán)境中CO2濃度后,S2的光飽和點顯著提高,這說明在原光飽和點的光強下,暗反應(yīng)未飽和,在超過原光飽和點的光強下,S2的光反應(yīng)可產(chǎn)生過剩的[H]和ATP。若光反應(yīng)飽和或暗反應(yīng)飽和或光反應(yīng)和暗反應(yīng)都飽和的情況下,CO2濃度增加后光飽和點都不會發(fā)生顯著改變。(3)光反應(yīng)產(chǎn)生的能量可參與CO2的固定和C3的還原,還可用于葉綠體中DNA復(fù)制和基因的表達(dá)過程。(4)淀粉是光合作用暗反應(yīng)的產(chǎn)物,進行暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì);淀粉是生物大分子,需水解成小分子物質(zhì)即圖中的TP或淀粉的基本單位葡萄糖才能運出葉綠體;蔗糖是由葡萄糖和果糖構(gòu)成的。易錯辨析 葉綠體光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只能在葉綠體中發(fā)揮作用(如暗反應(yīng)過程以及葉綠體中DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程),不能運出葉綠體參與細(xì)胞的其他生理活動。在線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生的ATP可為細(xì)胞中除葉綠體中的反應(yīng)之外的所有生理活動供能。25.(2015課標(biāo)全國Ⅰ,29,9分)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響,科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定,每組處理的總時間均為135s,處理結(jié)束時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實驗結(jié)果如下:A組:先光照后黑暗,時間各為67.5s;光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。B組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為7.5s;光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。C組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為3.75ms(毫秒);光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。D組(對照組):光照時間為135s;光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%?；卮鹣铝袉栴}:(1)單位光照時間內(nèi),C組植物合成有機物的量 (填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量,
依據(jù)是 ;C組和D組的實驗結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要 ,這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的 。?(2)A、B、C三組處理相比,隨著 的增加,使光下產(chǎn)生的 能夠及時利用與及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。?答案 (1)高于(1分) C組只用了D組一半的光照時間,其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%(2分) 光照 基質(zhì)(每空1分,共2分)(2)光照和黑暗交替頻率(2分) ATP和還原型輔酶Ⅱ(2分)解析 本題綜合考查了暗反應(yīng)的條件及場所、光照和黑暗交替的頻率對光合作用產(chǎn)物的影響等。(1)對比C、D兩組實驗,C組光照和黑暗交替處理,D組只有光照,故單位光照時間內(nèi)C組植物合成有機物的量高于D組。分析C組和D組實驗,可推知光合作用中有些反應(yīng)不需要光照,這些反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中。(2)對比A、B、C三組實驗,在總光照時間相同的情況下,隨著光照和黑暗交替頻率的增加,光合作用產(chǎn)物的相對含量也增加。究其根本原因是光照與黑暗的交替頻率越高,光下產(chǎn)生的還原型輔酶Ⅱ和ATP越能及時利用并及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。題后反思 短時間光照后再短時間黑暗,黑暗中依然進行暗反應(yīng)并生成有機物,交替時間間隔越短,還原型輔酶Ⅱ([H])和ATP越能及時利用和再生,生成的有機物越多。26.(2015江蘇單科,27,8分)為了研究2個新育品種P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人員分別測定了新育品種與原種(對照)葉片的凈光合速率、蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量,結(jié)果如圖所示。請回答下列問題:圖1圖2(1)圖1的凈光合速率是采用葉齡一致的葉片,在 相同的實驗條件下,測得的單位時間、單位葉面積 的釋放量。?(2)光合作用過程中,CO2與C5結(jié)合生成 ,消耗的C5由 經(jīng)過一系列反應(yīng)再生。?(3)由圖可知,P1的葉片光合作用能力最強,推斷其主要原因有:一方面是其葉綠素含量較高,可以產(chǎn)生更多的 ;另一方面是其蛋白質(zhì)含量較高,含有更多的 。?(4)栽培以后,P2植株干重顯著大于對照,但籽實的產(chǎn)量并不高,最可能的生理原因是 。?答案 (8分)(1)光照強度、CO2濃度 O2 (2)C3 C3 (3)[H]和ATP 參與光合作用的酶 (4)P2光合作用能力強,但向籽實運輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物少
解析 (1)凈光合速率可用單位時間、單位葉面積O2的釋放量或CO2的吸收量來表示,一般選用葉齡一致的葉片在相同的光照強度、CO2濃度下進行測定。(2)光合作用暗反應(yīng)中,CO2首先與C5結(jié)合生成C3,而后C3在[H]和ATP的作用下生成(CH2O)和C5。(3)由圖可知,P1葉片光合作用能力最強,推斷主要原因有兩個方面:一是其葉綠素含量較高,可產(chǎn)生更多的[H]和ATP;二是其含有更多與光合作用有關(guān)的酶。(4)P2植株干重顯著大于對照,但由于向籽實運輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物較少,最終獲得的籽實產(chǎn)量并不高。閱卷分析 大多數(shù)考生第(4)小題未能根據(jù)題意分析出“向籽實運輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物少”的答案,也有不少考生第(2)小題未能答出C5由C3再生形成。第(4)小題考查的是學(xué)生邏輯思維能力,題干已告知P2光合作用能力強,植株干重大,說明該品種有較強的光合作用產(chǎn)物積累的能力,因此不應(yīng)該再從呼吸作用(凈光合作用)能力等方面思考。第(2)小題的答案是兩個C3,不敢填寫第二個C3的原因是對基礎(chǔ)知識點掌握得不夠扎實。27.(2015廣東理綜,26,16分)為推動生態(tài)文明建設(shè),國務(wù)院發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》,某科研小組開展酸雨與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的研究。下表是不同pH值的酸雨對三種植物葉綠素含量(mg/g)影響的結(jié)果。pH5.8(對照)4.03.02.0桃樹2.20(100)2.19(99.55)2.13(96.82)1.83(83.18)臘梅3.65(100)3.58(98.08)3.44(94.25)2.95(80.82)木樨1.07(100)1.07(100)1.05(98.13)0.96(89.72)注:括號內(nèi)為與同種植物對照實驗的相對百分比。(1)葉綠素位于葉綠體內(nèi)的 上,提取后經(jīng)層析分離,擴散最慢的色素帶呈 色。酸雨中的S破壞葉綠素,導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的 (產(chǎn)物)減少。由于光反應(yīng)速率降低,將直接影響暗反應(yīng)過程中的 ,最后導(dǎo)致(CH2O)生成減少。?(2)由表可知:①隨著酸雨pH的降低,葉綠素含量受影響的程度 ;② ;③ 。?(3)長期酸雨影響會導(dǎo)致部分生物死亡,使生態(tài)系統(tǒng)的 穩(wěn)定性降低,原因是 。?答案 (1)類囊體膜(2分) 黃綠(2分) ATP、[H]、O2(2分) C3的還原(2分)(2)加大(1分) 葉綠素含量低(高)的植物受酸雨影響較小(大)(1分) 臘梅(木樨)葉綠素含量變化幅度最大(最小)(2分)(3)抵抗力(1分) 營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變簡單、自我調(diào)節(jié)能力降低(3分)解析 (1)葉綠體色素分布于類囊體薄膜上,提取后經(jīng)紙層析分離,從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b,最下方的黃綠色的葉綠素b擴散最慢。酸雨中的S破壞葉綠素,導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少,這將直接影響C3的還原過程,最后導(dǎo)致(CH2O)生成減少。(2)分析表格數(shù)據(jù)可知,不同植物的葉綠素含量不同;不同植物葉綠素含量受酸雨的影響不同;隨著酸雨pH的降低,葉綠素含量受影響的程度加大。(3)長期酸雨導(dǎo)致部分生物死亡,生物種類減少,生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變簡單,自我調(diào)節(jié)能力降低,致使生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性降低。28.(2015山東理綜,26,11分)油菜果實發(fā)育所需的有機物主要來源于果皮的光合作用。
圖甲圖乙(1)油菜果皮細(xì)胞內(nèi)通過光合作用固定CO2的細(xì)胞器是 。光合作用產(chǎn)生的有機物主要以蔗糖的形式運輸至種子。種子細(xì)胞內(nèi)的蔗糖濃度比細(xì)胞外高,說明種子細(xì)胞吸收蔗糖的跨(穿)膜運輸方式是 。?(2)圖甲表示在適宜條件下油菜果實凈光合速率與呼吸速率的變化。分析可知,第24天的果實總光合速率 (填“大于”或“小于”)第12天的果實總光合速率。第36天后果皮逐漸變黃,原因是葉綠素含量減少而 (填色素名稱)的含量基本不變。葉綠素含量減少使光反應(yīng)變慢,導(dǎo)致光反應(yīng)供給暗反應(yīng)的 和 減少,光合速率降低。?(3)圖乙表示油菜種子中儲存有機物含量的變化。第36天,種子內(nèi)含量最高的有機物可用 染液檢測;據(jù)圖分析,在種子發(fā)育過程中該有機物由 轉(zhuǎn)化而來。?答案 (1)葉綠體 主動運輸(2)小于 類胡蘿卜素(或:葉黃素和胡蘿卜素)[H](或:NADPH) ATP(注:兩空可顛倒)(3)蘇丹Ⅲ(或:蘇丹Ⅳ) 可溶性糖和淀粉解析 (1)油菜果皮細(xì)胞進行光合作用的場所是葉綠體,種子細(xì)胞內(nèi)的蔗糖濃度比細(xì)胞外高,則推出種子細(xì)胞吸收蔗糖的跨膜運輸方式是主動運輸。(2)總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,比較第24天和第12天的凈光合速率和呼吸速率可判斷第24天的總光合速率較低;第36天后果皮逐漸變黃的原因是葉綠素含量降低,呈現(xiàn)的是類胡蘿卜素的顏色。(3)由圖乙可知,第36天時種子內(nèi)含量最高的有機物是脂肪,可用蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液進行檢測;據(jù)圖分析,在種子發(fā)育過程中可溶性糖和淀粉含量減少、蛋白質(zhì)含量基本不變、脂肪含量升高,故可判斷脂肪由可溶性糖和淀粉轉(zhuǎn)化而來。知識拓展 相比類胡蘿卜素,低溫時葉綠素更易分解,故秋天溫度降低,植物葉片呈黃色。29.(2014重慶理綜,9,14分)棉花幼鈴(幼果)獲得光合產(chǎn)物不足會導(dǎo)致其脫落。為研究某種外源激素對棉花光合產(chǎn)物調(diào)配的影響,某課題組選擇生長整齊的健壯植株,按圖1步驟進行實驗,激素處理方式和實驗結(jié)果如圖2所示(上述處理不影響葉片光合與呼吸強度)。激素處理用放射性物質(zhì)喂飼
葉片(位于第四果枝節(jié)主莖上)30min測定該葉片和幼鈴等的放射性強度圖1圖2(1)該放射性物質(zhì)中被標(biāo)記的元素是 。光合作用過程中,含標(biāo)記元素的化合物被光反應(yīng)提供的 還原成糖類。在適宜溫度下測得葉片光飽和點,若其他條件不變,進一步提高溫度,則該葉片光飽和點的變化是 。?(2)由實驗結(jié)果推斷,幼鈴脫落顯著減少的是 組。B組幼鈴放射性強度百分比最低,說明B組葉片的光合產(chǎn)物 。為優(yōu)化實驗設(shè)計,增設(shè)了D組(激素處理葉片),各組幼鈴的放射性強度百分比由高到低排序是 。由此可知,正確使用該激素可改善光合產(chǎn)物調(diào)配,減少棉鈴脫落。?(3)若該激素不能促進插條生根,卻可促進種子萌發(fā)和植株增高,其最可能是 。?答案 (1)碳 NADPH([H]) 降低(2)C 輸出減少 C>A>B>D(3)赤霉素解析 (1)光合產(chǎn)物中有含碳有機物,故實驗中被標(biāo)記的元素是碳元素。光合作用過程中,C3被光反應(yīng)提供的[H]還原成糖類。超過最適溫度,光合作用酶活性下降,葉片光飽和點降低。(2)由圖中數(shù)據(jù)可知,C組幼鈴獲得光合產(chǎn)物最多,幼鈴脫落較少。激素處理全株的實驗中,幼鈴獲得光合產(chǎn)物最少,這說明B組葉片光合產(chǎn)物輸出減少。該實驗如果增加激素處理葉片的實驗組,會更加科學(xué)合理。激素處理葉片,幼鈴獲得光合產(chǎn)物會更低。(3)赤霉素可促進種子萌發(fā)和植株增高,不能促進插條生根。30.(2014江蘇單科,31,8分)(8分)為研究浮游藻類的光合作用,將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長期,并以此為材料,測定了藻細(xì)胞在不同條件下的凈光合速率(Pn)。圖1為光合放氧測定裝置的示意圖;圖2是不同NaHCO3濃度(pH8.5,25℃)條件下測得的Pn曲線圖。請回答下列問題:(1)通過變換圖1中光源,可研究 、 對光合作用的影響。?(2)在測定不同光照對Pn的影響時,如不精確控制溫度,則測得的光照與Pn的關(guān)系 (填“呈正相關(guān)”、“呈負(fù)相關(guān)”或“難以確定”)。?
(3)由于弱堿性的藻培養(yǎng)液中游離CO2濃度很低,藻光合作用主要通過胞內(nèi)碳酸酐酶(CA)分解水中的HC獲得CO2。圖2中達(dá)到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為 ;在更高NaHCO3濃度下,Pn不再增加的主要原因有 、 。?(4)培養(yǎng)基中的HC與C之間的離子平衡與pH有關(guān),堿性條件下pH越高,HC越少,C越多,而C幾乎不能被該藻利用。在測定不同pH(7.0~10.0)對光合作用的影響時,導(dǎo)致Pn發(fā)生變化的因素有 、 。?答案 (1)光強 光質(zhì)(2)難以確定(3)120mg·L-1 達(dá)到了CO2飽和點 CA量有限(4)CO2(或HC)供應(yīng)量不同 CA(細(xì)胞)活性變化解析 (1)光照強度和光質(zhì)均會影響光合速率,該實驗可通過可調(diào)光源研究這兩個因素對光合速率的影響。(2)光照的改變會使Pn改變,溫度改變時Pn也隨之改變,自變量不單一,無法確定光照與Pn的關(guān)系。(3)由圖2可知:最大Pn值所對應(yīng)的最低NaHCO3濃度為120mg·L-1;在一定范圍內(nèi),隨NaHCO3濃度增加,Pn也增加;在更高NaHCO3濃度下,Pn不再增加可能是CO2達(dá)到了飽和點,也可能是CA數(shù)量有限不能分解更多的NaHCO3。(4)pH改變不僅影響HC的含量,也會影響CA的活性,從而影響CO2的供應(yīng),因而導(dǎo)致Pn變化。31.(2013北京理綜,29,16分)為研究棉花去棉鈴(果實)后對葉片光合作用的影響,研究者選取至少具有10個棉鈴的植株,去除不同比例棉鈴,3天后測定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。結(jié)果如圖?！ D1 圖2(1)光合作用碳(暗)反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和 ,?在 中將CO2轉(zhuǎn)化為三碳糖,進而形成淀粉和蔗糖。?(2)由圖1可知,隨著去除棉鈴百分率的提高,葉片光合速率 。本實驗中對照組(空白對照組)植株的CO2固定速率相對值是 。?(3)由圖2可知,去除棉鈴后,植株葉片中 增加。已知葉片光合產(chǎn)物會被運到棉鈴等器官并被利用,因此去除棉鈴后,葉片光合產(chǎn)物利用量減少, ?降低,進而在葉片中積累。
(4)綜合上述結(jié)果可推測,葉片中光合產(chǎn)物的積累會?光合作用。(5)一種驗證上述推測的方法為:去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理,使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官,檢測 葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比,若檢測結(jié)果是 ,則支持上述推測。?答案 (1)[H](或NADPH) 葉綠體基質(zhì) (2)逐漸下降 28 (3)淀粉和蔗糖含量 輸出量 (4)抑制 (5)未遮光的 光合產(chǎn)物含量下降,光合速率上升解析 (1)光合作用過程中碳(暗)反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,需要光反應(yīng)為其提供ATP和[H]。(2)由圖1信息可知,隨去除棉鈴的百分率提高,葉片光合速率降低;本實驗用不去除棉鈴的一組作為對照組,其CO2固定速率相對值是28。(3)由于光合產(chǎn)物會被運輸?shù)矫掴彽绕鞴俨⒈焕?去除棉鈴后,葉片光合產(chǎn)物的輸出量降低、利用量減少,進而在葉片中積累,因此葉片中淀粉和蔗糖的含量增加。(4)由1、2兩圖信息可知,去除棉鈴后光合產(chǎn)物積累,而CO2固定速率降低,說明葉片中光合產(chǎn)物的積累會抑制光合作用。(5)為驗證光合產(chǎn)物能抑制光合作用,需設(shè)置一組及時運走光合產(chǎn)物的實驗組進行對照,即去除棉鈴(保證單一變量)且對部分葉片遮光處理(消耗和利用未遮光葉片的光合產(chǎn)物),若未遮光葉片與只去除棉鈴植株的葉片相比,其光合產(chǎn)物含量下降、光合速率上升,則可驗證上述結(jié)論是正確的。32.(2012江蘇單科,33,8分)為探究低濃度NaHSO3溶液對水稻光合速率的影響,某研究小組做了如下實驗,請完成實驗報告并回答下列問題:(1)實驗報告①材料用具:乳熟期的溫室盆栽水稻,1mmol/LNaHSO3溶液,蒸餾水,噴壺,光合分析測定儀等。②實驗步驟:第一步:選取若干 的水稻植株隨機平均分成甲、乙兩組,甲組為對照組,乙組為實驗組。?第二步:每天傍晚分別將等量的 、 噴灑在甲、乙兩組的水稻葉片上,次日上午測定光合速率。?圖1③結(jié)果與分析:實驗結(jié)果見圖1,經(jīng)分析可以得出的結(jié)論是 。?(2)研究發(fā)現(xiàn)NaHSO3增加了葉片內(nèi)葉綠體形成ATP的能力,推測其作用部位是葉綠體的 ,進而加快對圖2中 (填字母A~D)物質(zhì)的利用。?圖2(3)研究小組利用上述條件設(shè)計實驗,證明了0.2μmol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1mmol/LNaHSO3效應(yīng)相同,兩者共同處理既不存在累加效應(yīng),也無抑制效應(yīng)。用柱形圖繪制出實驗結(jié)果(實驗光照強度為1000μmol·m-2·s-1)。答案 (1)②株型、長勢、葉片均一 蒸餾水 1mmol/LNaHSO3溶液
③不同光照強度下低濃度NaHSO3溶液均可提高水稻光合速率(2)類囊體 A、B、D(3)如圖解析 該題主要考查了光合作用的過程以及光合速率影響因素的實驗探究方法。(1)根據(jù)實驗?zāi)康牟⒔Y(jié)合所給實驗材料,可以確定對照組和實驗組應(yīng)分別用蒸餾水和1mmol/LNaHSO3溶液處理。為減少無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響,所選的水稻植株的生長狀況(包括株型、長勢、葉片等)應(yīng)基本一致。通過分析實驗結(jié)果曲線可以看出,用1mmol/LNaHSO3溶液處理的實驗組水稻在不同光照強度下光合速率均提高。(2)NaHSO3可增加葉片內(nèi)葉綠體形成ATP的能力,所以該物質(zhì)作用于光反應(yīng)階段,作用部位是葉綠體的類囊體。ATP合成加快,從而促進了暗反應(yīng)過程,加快了對C3(B)、C5(D)、CO2(A)等物質(zhì)的利用。(3)分析實驗結(jié)論時,應(yīng)注意該實驗不僅證明了0.2μmol/L的PMS和1mmol/LNaHSO3溶液效應(yīng)相同,還得出了兩者既不存在累加效應(yīng),也無抑制效應(yīng),說明了該實驗應(yīng)設(shè)計為四組實驗,其中對照組用蒸餾水處理,實驗組分三組:用0.2μmol/L的PMS處理、用1mmol/LNaHSO3溶液處理、用0.2μmol/L的PMS和1mmol/LNaHSO3溶液共同處理。四組實驗的實驗結(jié)果應(yīng)為三組實驗組促進效果相同,且均高于對照組。繪制柱形圖時,還應(yīng)結(jié)合第(1)小題的實驗結(jié)果:光照強度為1000μmol·m-2·s-1時,對照組和1mmol/LNaHSO3溶液處理的水稻凈光合速率分別接近20和25μmol·m-2·s-1。33.(2012浙江理綜,30,14分)某植物在停止供水和恢復(fù)供水條件下,氣孔開度(即氣孔開放程度)與光合速率的變化如圖所示。請回答:(1)停止供水后,光合速率下降。這是由于水是 的原料,又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi) 的主要介質(zhì)。?(2)在溫度、光照相同的條件下,圖中A點與B點相比,光飽和點低的是 點,其主要原因是 。?(3)停止供水一段時間后,葉片發(fā)黃,原因是 。此時類囊體結(jié)構(gòu)破壞,提供給碳反應(yīng)的 減少。?(4)生產(chǎn)實踐中,可適時噴施植物激素中的 ,起到調(diào)節(jié)氣孔開度的作用。?答案 (1)光合作用 運輸(2)B 氣孔開度降低,CO2吸收減少(答出一項即可)(3)葉綠素合成速度變慢或停止(或葉綠素分解),類胡蘿卜素的顏色顯露出來(答出一項即可) NADPH和ATP
(4)脫落酸解析 此題考查光合作用的相關(guān)知識。(1)水是光合作用光反應(yīng)階段的原料,又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)運輸?shù)闹饕橘|(zhì),停止供水,植物光合速率下降。(2)光飽和點是指達(dá)到最大光合速率時的光照強度,在一定CO2濃度范圍內(nèi),CO2濃度越低,光飽和點越低。停止供水后,植物蒸騰作用降低,氣孔開度變小,CO2吸收減少,故B點的光飽和點較A點低。(3)停止供水一段時間后,細(xì)胞內(nèi)自由水減少,葉綠素合成速度變慢或停止,類胡蘿卜素的顏色顯露出來,故葉片發(fā)黃。此時類囊體結(jié)構(gòu)破壞,光反應(yīng)減弱,提供給碳反應(yīng)的NADPH和ATP減少。(4)脫落酸具有調(diào)節(jié)葉片氣孔開度的作用,生產(chǎn)實踐中,可適時噴施脫落酸以增強光合作用。34.(2011課標(biāo),29,9分)在光照等適宜條件下,將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢如下圖。回答問題:(1)圖中物質(zhì)A是 (C3化合物、C5化合物)。?(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中,物質(zhì)B的濃度比A的低,原因是 ;將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后,物質(zhì)B濃度升高的原因是 。?(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時,物質(zhì)A的濃度將比B的 (低、高)。?(4)CO2濃度為0.003%時,該植物光合速率最大時所需要的光照強度比CO2濃度為1%時的 (高、低),其原因是 。?答案 (1)C3化合物(2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定,即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應(yīng)的特點,此時C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍 當(dāng)CO2濃度突然降低時,C5化合物的合成速率不變,消耗速率卻減慢,導(dǎo)致C5化合物積累(3)高(4)低 CO2濃度低時,暗反應(yīng)的強度低,所需ATP和[H]少解析 (1)由題干提供的信息可推知,植物由1%CO2濃度環(huán)境轉(zhuǎn)移到0.003%CO2濃度的環(huán)境中后,植物暗反應(yīng)階段的CO2固定速率減小,因此,C3產(chǎn)生量減少,C5相對增加,由此可確定A為C3化合物,B為C5化合物。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中物質(zhì)B的濃度(C5化合物)比A的低,原因是CO2濃度相對高,CO2固定與C3化合物的還原達(dá)到動態(tài)平衡,根據(jù)暗反應(yīng)中CO2固定和C3化合物還原的反應(yīng)式:CO2+C52C3;2C3(CH2O)+C5可知C3化合物分子數(shù)比C5化合物分子數(shù)多。將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后,影響了CO2的固定,C5的消耗減少而C5化合物的合成速率不變,因此C5化合物濃度升高。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,暗反應(yīng)中C3和C5
化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時,物質(zhì)A的濃度要比B的濃度高。(4)由于0.003%CO2濃度下的暗反應(yīng)強度比1%CO2濃度下的低,所以所需ATP和[H]少,因此所需的光照強度也較低。35.(2011安徽理綜,29Ⅰ,10分)保水劑是一類高分子聚合物,可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物興趣小組為探究“保水劑和氮肥對小麥光合作用的影響”,進行了以下實驗:材料用具:相同土壤基質(zhì)栽培的小麥幼苗若干,保水劑,氮肥等。方法步驟:①選取長勢一致的小麥幼苗若干,平均分為A、B、C三組,分別施用適量的保水劑(60kg·hm-2)、氮肥(225kg·hm-2)、保水劑(60kg·hm-2)+氮肥(225kg·hm-2),置于相同的輕度干旱條件下培養(yǎng),其他培養(yǎng)條件相同且適宜。②在小麥灌漿期選擇晴朗無風(fēng)的上午,于10:00~11:00從每組選取相同數(shù)量的葉片,進行CO2吸收量及葉綠素含量的測定,結(jié)果(均值)如下表:組號CO2吸收量/μmol·m-2·s-1葉綠素含量/mg·g-1A10.663.07B13.043.02C15.913.05實驗結(jié)論:適量的保水劑與氮肥配施有利于提高小麥光合作用強度。(1)請指出上述方法步驟中的缺陷并改正:步驟①? ;?步驟② 。?(2)如不考慮方法步驟中的缺陷,從影響光合作用的內(nèi)在因素分析,保水劑與氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。?(3)實驗測得的CO2吸收量 (大于、等于、小于)光合作用過程中CO2實際消耗量,理由是 ? 。?光合作用強度可通過測定CO2吸收量,也可以通過測定 釋放量計算。?答案 (1)沒有對照組,應(yīng)另設(shè)一組不施保水劑和氮肥作為對照組 取材方法不科學(xué),選取的葉片還應(yīng)取自植株的相同部位(2)提高了光合作用有關(guān)酶的含量與活性(3)小于 實驗測得的CO2吸收量是光合作用過程中CO2實際消耗量與呼吸作用CO2釋放量之差 O2解析 (1)實驗設(shè)計時應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則,所以應(yīng)設(shè)一組不施保水劑和氮肥的作為對照組;還應(yīng)嚴(yán)格控制無關(guān)變量,保證葉片的數(shù)量和取材部位完全相同;(2)影響光合作用的內(nèi)在因素有色素的數(shù)量、酶的活性、酶的含量和C5化合物的量,保水劑與氮肥配施有可能提高了光合作用有關(guān)酶的含量與活性,從而提高了其CO2的吸收量;(3)實驗測得的CO2吸收量為光合作用過程中CO2實際消耗量與呼吸作用CO2釋放量之差,所以實驗測得的CO2吸收量小于光合作用過程中CO2實際消耗量,光合作用強度可通過測定CO2吸收量或O2釋放量來計算?？键c三 光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系36.(2015海南單科,9,2分)植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自太陽能B.葉溫在36~50℃時,植物甲的凈光合速率比植物乙的高C.葉溫為25℃時,植物甲的光合與呼吸作用強度的差值不同于植物乙的D.葉溫為35℃時,甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強度的差值均為0答案 D 植物進行光合作用所需能量均來自太陽能,A正確;葉溫在36~50℃時,植物甲的曲線在植物乙曲線上方,所以植物甲的凈光合速率比植物乙的高,B正確;葉溫為25℃時,植物甲和乙的曲線沒有相交,即二者的凈光合速率不同,C正確;葉溫為35℃時,甲、乙兩種植物的凈光合速率相同且大于零,所以這兩種植物的光合與呼吸作用強度的差值均大于0,D錯誤。37.(2015四川理綜,4,6分)在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下,測得某森林中林冠層四種主要喬木的幼苗葉片的生理指標(biāo)(見表)。下列分析正確的是( ) 物種 指標(biāo) 馬尾松苦櫧石櫟青岡光補償點(μmol·m-2·s-1)140663722光飽和點(μmol·m-2·s-1)14251255976924(光補償點:光合速率等于呼吸速率時的光強;光飽和點:達(dá)到最大光合速率所需的最小光強)A.光強大于140μmol·m-2·s-1,馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的O2全部進入線粒體B.光強小于1255μmol·m-2·s-1,影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素是CO2濃度C.森林中生產(chǎn)者積累有機物的能量總和,即為輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D.在群落演替過程中,隨著林冠密集程度增大青岡的種群密度將會增加答案 D 光強大于140μmol·m-2·s-1,馬尾松幼苗光合速率大于呼吸速率,故葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的O2有部分逸出細(xì)胞;光強小于1255μmol·m-2·s-1,影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素有光強和CO2濃度等;森林中生產(chǎn)者制造有機物的能量總和,即為輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量;在群落演替過程中,隨著林冠密集程度增大,光強減弱,光補償點和光飽和點較低的青岡的種群密度將會增加。38.(2019海南單科,12,2分)下列關(guān)于綠色植物的敘述,錯誤的是( )A.植物細(xì)胞白天和黑夜都能進行有氧呼吸B.植物細(xì)胞中ATP的合成都是在膜上進行的C.遮光培養(yǎng)可使植物葉肉細(xì)胞的葉綠素含量下降D.植物幼莖的綠色部分能進行光合作用和呼吸作用答案 B 本題通過對光合作用和呼吸作用的考查,體現(xiàn)了生命觀念素養(yǎng)中的結(jié)構(gòu)與功能觀。有氧呼吸不需要光照,植物細(xì)胞在白天和黑夜都能進行有氧呼吸,A正確;植物細(xì)胞中ATP的合成不一定都是在膜上進行的,如ATP的合成也可以在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中進行,B錯誤;葉綠素的合成需要光照,遮光培養(yǎng)會導(dǎo)致葉肉細(xì)胞的葉綠素含量下降,C正確;植物幼莖的綠色部分含有葉綠體,能進行光合作用,所有的活細(xì)胞都能進行呼吸作用,D正確。39.(2018浙江4月選考,26,2分)各取未轉(zhuǎn)基因的水稻(W)和轉(zhuǎn)Z基因的水稻(T)數(shù)株,分組后分別噴施蒸餾水、寡霉素和NaHSO3,24h后進行干旱脅迫處理(脅迫指對植物生長和發(fā)育不利的環(huán)境因素),測得未脅迫和脅迫8h時的光合速率如圖所示。已知寡霉素抑制光合作用和細(xì)胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列敘述正確的是( )A.寡霉素在細(xì)胞呼吸過程中抑制線粒體外膜上[H]的傳遞B.寡霉素在光合作用過程中的作用部位是葉綠體中的基質(zhì)
C.轉(zhuǎn)Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素對光合速率的抑制作用D.噴施NaHSO3促進光合作用,且減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降答案 D 由題可知,寡霉素抑制細(xì)胞呼吸和光合作用中ATP合成酶的活性,因此寡霉素在細(xì)胞呼吸過程中會抑制線粒體內(nèi)膜上[H]的傳遞,在光合作用中的作用部位是類囊體膜,A、B錯誤;由圖可知,轉(zhuǎn)Z基因能提高光合作用的效率,能減少寡霉素對光合速率的抑制作用,C錯誤;噴施NaHSO3能促進光合作用,并且能減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降,D正確。40.(2017北京理綜,2,6分)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖。據(jù)此,對該植物生理特性理解錯誤的是( )A.呼吸作用的最適溫度比光合作用的高B.凈光合作用的最適溫度約為25℃C.在0~25℃范圍內(nèi),溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大D.適合該植物生長的溫度范圍是10~50℃答案 D 本題主要考查影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素以及識圖能力,體現(xiàn)了對科學(xué)思維素養(yǎng)中模型與建模要素的考查。由題圖可知,該植物呼吸作用的最適溫度約為55℃,而光合作用的最適溫度約為30℃,呼吸作用的最適溫度比光合作用的最適溫度高,A正確;由題圖可知,凈光合作用的最適溫度約為25℃,B正確;觀察題圖中的曲線可知,在0~25℃范圍內(nèi),總光合速率上升快于呼吸速率,溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大,C正確;凈光合速率大于零時,植物才能生長,溫度為50℃時,凈光合速率為負(fù)值,植物不能生長,所以適合該植物生長的溫度范圍不是10~50℃,D錯誤。41.(2015重慶理綜,4,6分)將題圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強度下,細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯誤的是( )適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖A.黑暗條件下,①增大、④減小B.光強低于光補償點時,①、③增大C.光強等于光補償點時,②、③保持不變D.光強等于光飽和點時,②減小、④增大答案 B 當(dāng)光強低于光補償點或黑暗條件下,水稻葉肉細(xì)胞消耗胞外和胞內(nèi)O2,釋放CO2,故①②增大,③④減小;當(dāng)光強等于光補償點時,水稻葉肉細(xì)胞呼吸速率等于光合作用速率,②③①④保持不變;當(dāng)光強等于光飽和點時,水稻葉肉細(xì)胞光合作用速率大于細(xì)胞呼吸速率,②減小,④增大。解題關(guān)鍵 正確理解光補償點和光飽和點是解答本題的關(guān)鍵。42.(2014課標(biāo)全國Ⅱ,6,6分)關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述,錯誤的是( )A.磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物B.光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與C.人體在劇烈運動時所需要的能量由乳酸分解提供
D.病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量答案 C 光反應(yīng)中合成ATP的原料是ADP和磷酸,A正確;葉綠素吸收光能的過程不需要酶的參與,B正確;人體在劇烈運動時所需要的能量是由葡萄糖通過呼吸作用產(chǎn)生的,人體細(xì)胞無氧呼吸的過程中產(chǎn)生了乳酸,乳酸不能直接分解供能,C錯誤;病毒核酸的復(fù)制是在宿主細(xì)胞中完成的,該過程所需的能量、原料均來自宿主細(xì)胞,D正確。43.(2014海南單科,9,2分)將水生植物和小魚放入盛有水的玻璃缸中,密閉后置于光照、溫度等適宜條件下。下列相關(guān)敘述,錯誤的是( )A.植物為魚的生存提供氧氣B.魚可為植物的光合作用提供CO2C.能量流動可以從植物到魚,也可以由魚到植物D.若該玻璃缸長期置于黑暗中,魚和植物將會死亡答案 C 植物通過光合作用為魚的生存提供氧氣,魚可通過呼吸作用為植物的光合作用提供CO2,A、B正確,能量流動是單向的,不能循環(huán),C錯;若該玻璃缸長期置于黑暗中,沒有能量輸入,魚和植物將會死亡,D正確。44.(2014四川理綜,6,6分)將桑樹和大豆分別單獨種植(單作)或兩種隔行種植(間作),測得兩種植物的光合速率如圖所示(注:光飽和點是光合速率達(dá)到最大值時所需的最低光照強度)。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是( )A.與單作相比,間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響B(tài).與單作相比,間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大C.間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率D.大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作大于間作答案 D 由圖可知與單作相比,兩種植物在間作時的呼吸速率(光照強度為0時凈光合速率的絕對值)不同,A錯誤;與單作相比,間作時桑樹的光飽和點增大,大豆的光飽和點減小,B錯誤;間作提高了桑樹的光合速率,并且間作大豆在較弱光照強度下的光合速率也高于單作,C錯誤;開始積累有機物時的最低光照強度即光補償點,由圖知大豆單作時的光補償點大于間作,D正確。45.(2013海南單科,2,2分)關(guān)于細(xì)胞代謝的敘述,錯誤的是( )A.無氧呼吸能產(chǎn)生ATP,但沒有[H]的生成過程B.有氧呼吸過程中生成的[H]可在線粒體內(nèi)氧化生成水C.某些微生物可利用氧化無機物產(chǎn)生的能量合成有機物D.光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑答案 A 無氧呼吸和有氧呼吸的第一階段是相同的,產(chǎn)物都是丙酮酸和[H],同時還有少量ATP,A錯誤;有氧呼吸第三階段發(fā)生的反應(yīng)是[H]和O2生成水,B正確;
硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌等化能自養(yǎng)生物可利用氧化無機物產(chǎn)生的能量合成有機物,C正確;光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]被傳遞到葉綠體基質(zhì)中,作為還原劑,參與到暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)中去,D正確。46.(2012天津理綜,5,6分)設(shè)置不同CO2濃度,分組光照培養(yǎng)藍(lán)藻,測定凈光合速率和呼吸速率(光合速率=凈光合速率+呼吸速率),結(jié)果見圖。據(jù)圖判斷,下列敘述正確的是( )A.與d3濃度相比,d1濃度下單位時間內(nèi)藍(lán)藻細(xì)胞光反應(yīng)生成的[H]多B.與d2濃度相比,d3濃度下單位時間內(nèi)藍(lán)藻細(xì)胞呼吸過程產(chǎn)生的ATP多C.若d1、d2、d3濃度下藍(lán)藻種群的K值分別為K1、K2、K3,則K1>K2>K3D.密閉光照培養(yǎng)藍(lán)藻,測定種群密度及代謝產(chǎn)物即可判斷其是否為兼性厭氧生物答案 A 本題綜合考查了光合作用、呼吸作用及種群數(shù)量等相關(guān)知識。由圖示信息獲知,d1與d3濃度相比,凈光合速率相等,d1濃度下呼吸速率高,光合速率大,光反應(yīng)生成的[H]多,A正確;與d2濃度相比,d3濃度下細(xì)胞呼吸速率低,產(chǎn)生的ATP少,B錯誤;三種濃度條件下藍(lán)藻的光合速率大小關(guān)系為d2>d1>d3,對應(yīng)的種群的K值應(yīng)是K2>K1>K3,C錯誤;密閉光照下,藍(lán)藻進行光合作用產(chǎn)生氧氣,不能判斷其是否為兼性厭氧生物,D錯誤。47.(2020課標(biāo)全國Ⅲ,29,10分)參照表中內(nèi)容,圍繞真核細(xì)胞中ATP的合成來完成下表。反應(yīng)部位(1) ?葉綠體的類囊體膜線粒體反應(yīng)物葡萄糖/丙酮酸等反應(yīng)名稱(2) ?光合作用的光反應(yīng)有氧呼吸的部分過程合成ATP的能量來源化學(xué)能(3) ?化學(xué)能終產(chǎn)物(除ATP外)乙醇、CO2(4) ?(5) ?答案 (1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) (2)無氧呼吸 (3)光能 (4)O2、NADPH (5)H2O、CO2解析 (1)(2)根據(jù)表格中信息,終產(chǎn)物是乙醇和CO2,綜合分析判斷該反應(yīng)為無氧呼吸,葡萄糖可作為無氧呼吸的反應(yīng)物,無氧呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),其合成ATP的能量來源為化學(xué)能,終產(chǎn)物是乙醇和二氧化碳。(3)(4)根據(jù)表格中信息,光合作用的光反應(yīng)和其發(fā)生的部位可知,其合成ATP的能量來源為光能,光反應(yīng)的產(chǎn)物為O2、NADPH(根據(jù)表格中信息可知產(chǎn)物不用寫ATP)。(5)根據(jù)表格中信息判斷,在線粒體中利用丙酮酸等物質(zhì)進行的是有氧呼吸的第二階段和第三階段,該過程將丙酮酸中的化學(xué)能釋放出來,其中有氧呼吸第二階段的產(chǎn)物是二氧化碳,第三階段的產(chǎn)物是水(根據(jù)表格中信息可知產(chǎn)物不用寫ATP)。48.(2017課標(biāo)全國Ⅰ,30,9分)植物的CO2補償點是指由于CO2的限制,光合速率與呼吸速率相等時環(huán)境中的CO2濃度。已知甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的?；卮鹣铝袉栴}:(1)將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中,適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低,原因是 。甲種植物凈光合速率為0時,乙種植物凈光合速率 (填“大于0”“等于0”或“小于0”)。?(2)若將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中,照光培養(yǎng)一段時間后,發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加,原因是 。?
答案 (1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量,使密閉小室中CO2濃度降低,光合速率也隨之降低 大于0(2)甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加,而O2與有機物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個環(huán)節(jié),所以當(dāng)O2增多時,有氧呼吸會增加解析 該題主要考查影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素。(1)甲、乙植物在同一密閉小室中適宜條件下照光培養(yǎng),由于植物進行光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用釋放的CO2量,因此密閉小室中的CO2濃度降低,植物的光合速率也隨之降低;甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的,當(dāng)甲種植物凈光合速率為0時,對應(yīng)的CO2濃度大于乙種植物的CO2補償點,故乙種植物凈光合速率大于0。(2)在光照條件下植物進行光合作用釋放O2,使小室中的O2濃度升高,而有機物分解產(chǎn)生的NADH在有氧呼吸第三階段中需與O2結(jié)合而形成水,所以O(shè)2增多時,有氧呼吸會增加。易錯警示 植物補償點分為光補償點和CO2補償點兩種。植物光合作用需要光,原料之一是CO2。光照較強、CO2充足時,光合作用吸收CO2的速率大于呼吸作用釋放CO2的速率。當(dāng)光照強度降低時,光合速率降低,當(dāng)光合速率降至與呼吸速率相等時達(dá)到“光補償點”。同理CO2濃度降低時,光合速率也會降低,當(dāng)光合速率降至與呼吸速率相等時達(dá)到“CO2補償點”。49.(2017課標(biāo)全國Ⅱ,29,9分)下圖是表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據(jù)圖回答下列問題:(1)圖中①、②、③、④代表的物質(zhì)依次是 、 、 、 ,[H]代表的物質(zhì)主要是 。?(2)B代表一種反應(yīng)過程,C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),D代表線粒體,則ATP合成發(fā)生在A過程,還發(fā)生在 (填“B和C”“C和D”或“B和D”)。?(3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精,出現(xiàn)這種情況的原因是 。?答案 (1)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或答:還原型輔酶Ⅰ)(2)C和D(3)在缺氧條件下進行無氧呼吸解析 本題考查的內(nèi)容涉及植物細(xì)胞的光合作用,呼吸作用過程中物質(zhì)和能量的變化。(1)根據(jù)題目示意圖可知,過程A和B分別代表光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)。①是水光解的產(chǎn)物且不參與暗反應(yīng),則①是氧氣,②和③分別是合成NADPH、ATP的原料,即②是NADP+,③是ADP和磷酸,④參與CO2的固定,為C5,參與有氧呼吸第三階段的[H]是還原型輔酶Ⅰ(NADH)。(2)在植物的葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體,產(chǎn)生ATP的過程有光合作用的光反應(yīng)(A過程),還有發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(C)和D(線粒體)中的有氧呼吸過程。(3)在缺氧條件下,C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化為酒精和CO2。知識拓展 [H]的生成及種類光合作用中的[H]是NADPH;呼吸作用中的[H]主要是NADH,光合作用的光反應(yīng)中水光解生成NADPH,作為還原劑還原C3生成(CH2O),呼吸作用中第一階段和第二階段生成NADH,作為還原劑還原O2生成H2O。50.(2016課標(biāo)全國Ⅱ,31,8分)BTB是一種酸堿指示劑。BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍(lán)變綠再變黃。某同學(xué)為研究某種水草的光合作用和呼吸作用,進行了如下實驗:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍(lán)色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色,之后將等量的淺綠色溶液分別加入7支試管中。其中6支加入生長狀況一致的等量水草,另一支不加水草,密閉所有試管。各試管的實驗處理和結(jié)果見下表。試管編號1234567水草無有有有有有有
距日光燈的距離(cm)20遮光*1008060402050min后試管中溶液的顏色淺綠色X淺黃色黃綠色淺綠色淺藍(lán)色藍(lán)色*遮光是指用黑紙將試管包裹起來,并放在距日光燈100cm的地方。若不考慮其他生物因素對實驗結(jié)果的影響,回答下列問題:(1)本實驗中,50min后1號試管的溶液是淺綠色,則說明2至7號試管的實驗結(jié)果是由 引起的;若1號試管的溶液是藍(lán)色,則說明2至7號試管的實驗結(jié)果是 (填“可靠的”或“不可靠的”)。?(2)表中X代表的顏色應(yīng)為 (填“淺綠色”、“黃色”或“藍(lán)色”),判斷依據(jù)是 。?(3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化,說明在此條件下水草 。?答案 (8分)(1)不同光強下水草的光合作用和呼吸作用 不可靠的(2)黃色 水草不進行光合作用,只進行呼吸作用,溶液中CO2濃度高于3號管(3)光合作用強度等于呼吸作用強度,吸收與釋放的CO2量相等解析 本題考查光照強度對光合速率的影響,用BTB(溴麝香草酚藍(lán))指示CO2濃度。(1)題中距日光燈的距離表示光照的強弱。1號試管沒有水草,為空白對照組;2號試管遮光,其內(nèi)水草不能進行光合作用,但能進行呼吸作用;3~7號試管內(nèi)的水草在不同強度的光照條件下,光合作用強度與呼吸作用強度的差值大小引起各試管顏色的變化。若1號試管的溶液是藍(lán)色,說明光照能導(dǎo)致CO2減少,那么,2至7號試管顏色的變化并不全是光合作用和呼吸作用所致,實驗結(jié)果并不可靠。(2)2號試管在遮光條件下,水草不能進行光合作用,但能進行呼吸作用,50min后試管內(nèi)CO2較多,溶液顏色應(yīng)為黃色。判斷的依據(jù)是2號試管與3號試管只有一個自變量(是否遮光),2號試管比3號試管CO2多。(3)5號試管溶液顏色在照光前后沒有變化,說明CO2濃度不變,因此推測水草光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用釋放CO2的量。方法技巧 分析表格,找出表格中自變量和因變量,再分析表格中數(shù)據(jù)變化的規(guī)律,必要時,可將表格轉(zhuǎn)化成坐標(biāo)曲線圖分析;提升對實驗結(jié)果的處理能力;注意表格數(shù)據(jù)的定量分析和定性分析。51.(2015北京理綜,31,16分)(16分)研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光—暗轉(zhuǎn)換條件下CO2吸收量的變化,每2s記錄一個實驗數(shù)據(jù)并在圖中以點的形式呈現(xiàn)。(1)在開始檢測后的200s內(nèi),擬南芥葉肉細(xì)胞利用光能分解 ,同化CO2。而在實驗的整個過程中,葉片可通過 將儲藏在有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為 和熱能。?(2)圖中顯示,擬南芥葉片在照光條件下CO2吸收量在 μmol·m-2·s-1范圍內(nèi),在300s時CO2 達(dá)到2.2μmol·m-2·s-1。由此得出,葉片的總(真正)光合速率大約是 μmolCO2·m-2·s-1。(本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點后一位)?
(3)從圖中還可看出,在轉(zhuǎn)入黑暗條件下100s以后,葉片的CO2釋放 ,并達(dá)到一個相對穩(wěn)定的水平,這提示在光下葉片可能存在一個與在黑暗中不同的呼吸過程。?(4)為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的CO2中的碳元素一部分來自于葉綠體中的五碳化合物,可利用 技術(shù)進行研究。?答案 (16分)(1)水 細(xì)胞呼吸 ATP中的化學(xué)能(2)0.2~0.6 釋放量 2.4~2.8(3)逐漸減少(4)14C同位素示蹤解析 (1)有光條件下,葉肉細(xì)胞既進行光合作用,又進行呼吸作用。光合作用過程分解H2O,同化CO2。呼吸作用過程則將儲藏在有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能和熱能。(2)分析題圖,擬南芥葉片在照光條件下,CO2吸收量在0.2~0.6μmol·m-2·s-1范圍內(nèi),此值為凈光合速率。在300s時CO2的釋放量達(dá)到2.2μmol·m-2·s-1,該值為呼吸速率,則得出葉片的總(真正)光合速率約為2.2+(0.2~0.6)=2.4~2.8(μmol·m-2·s-1)。(3)由圖知,轉(zhuǎn)入黑暗100s后,葉片CO2釋放量逐漸減少,隨后達(dá)到一個相對穩(wěn)定水平。(4)為追蹤CO2中C元素的來源,可利用同位素標(biāo)記法進行研究。52.(2014課標(biāo)全國Ⅱ,29,10分,0.667)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖回答下列問題:(1)當(dāng)CO2濃度為a時,高光強下該植物的凈光合速率為 。CO2濃度在a~b之間時,曲線 表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。?(2)CO2濃度大于c時,曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加,限制其增加的環(huán)境因素是 。?(3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時,在圖示的3種光強下,該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量 (填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。?(4)據(jù)圖可推測,在溫室中,若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量,還應(yīng)該同時考慮 這一因素的影響,并采取相應(yīng)措施。?答案 (1)0 A、B和C (2)光強 (3)大于 (4)光強解析 (1)由圖可知,當(dāng)CO2濃度為a時,高光強下該植物的凈光合速率為0;CO2濃度在a~b之間時,曲線A、B和C都表示凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。(2)對比A、B、C3條曲線可知,當(dāng)CO2濃度大于c時,限制B、C凈光合速率增加的環(huán)境因素為光強。(3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時,在圖示的3種光強下,該植物凈光合速率都小于0,說明該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)由圖可以看出光強和CO2濃度都會影響植物的光合作用,所以在溫室栽培植物時,可通過控制光強和CO2濃度等措施來提高產(chǎn)量。方法技巧 注意利用數(shù)學(xué)模型法分析同一條曲線的升、降或平的變化,掌握變量變化的生物學(xué)意義。如在分析影響光合作用的因素時,一般情況下,縱坐標(biāo)表示的量未達(dá)到飽和時,限制因素是橫坐標(biāo)所表示的因素,當(dāng)達(dá)到飽和后,限制因素是除橫坐標(biāo)所表示的因素之外的其他因素。53.(2014山東理綜,26,11分)(11分)我省某經(jīng)濟植物光合作用的研究結(jié)果如圖。
(1)圖甲表示全光照和不同程度遮光對該植物葉片中葉綠素含量的影響。葉綠素存在于葉綠體中的 上。需先用 (填溶劑名稱)提取葉片中的色素,再測定葉綠素含量。用紙層析法進一步分離色素時,葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是 。據(jù)圖分析,該植物可通過 以增強對弱光的適應(yīng)能力。?(2)圖乙表示初夏某天在遮光50%條件下,溫度、光照強度、該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度(氣孔張開的程度)的日變化趨勢。8:00到12:00光照強度增強而凈光合速率降低,主要原因是 。18:00時葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有 。?(3)實驗過程中,若去除遮光物,短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞的葉綠體中C3化合物含量 。?答案 (1)類囊體膜(或類囊體,基粒) 無水乙醇(或丙酮) 葉綠素a 增加葉綠素含量 (2)呼吸作用增強,光合速率與呼吸速率的差值減小 線粒體、葉綠體 (3)減少解析 (1)葉綠體中的色素存在于類囊體膜(或類囊體、基粒)上;葉綠體中的色素易溶于有機溶劑,常用無水乙醇(丙酮)來提取;溶解度越大的色素在濾紙上擴散得越快,葉綠素a與葉綠素b相比,葉綠素a擴散快,溶解度較大;從圖中可知,遮光越多,葉綠素含量越高。(2)8:00到12:00光照強度增高,總光合速率增強,呼吸作用也增強,總光合速率與呼吸速率的差值減小,即凈光合速率降低;18:00凈光合速率為0,說明該植物呼吸作用強度=光合作用強度,故葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有葉綠體、線粒體。(3)去除遮光物,光照強度增強,產(chǎn)生更多的[H]和ATP,使C3還原加快,C3含量減少。54.(2013山東理綜,25,10分)大豆種子萌發(fā)過程中鮮重的變化曲線如圖:(1)階段Ⅰ和Ⅲ大豆種子的鮮重增加明顯。階段Ⅰ中,水進入種子胚細(xì)胞的穿(跨)膜運輸方式為 。階段Ⅲ中,種子胚細(xì)胞內(nèi)水的主要存在形式是 。?(2)階段Ⅱ期間,大豆種子胚細(xì)胞合成的 解除種子休眠,促進種子萌發(fā)。階段Ⅲ中根向地生長的原因是 分布不均,使根的近地側(cè)生長受到 。?(3)若測得階段Ⅱ種子吸收O2與釋放CO2的體積比為1∶3,則此時種子胚細(xì)胞的無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為 。?
(4)大豆幼苗在適宜條件下進行光合作用時,若突然停止CO2供應(yīng),短時間內(nèi)葉綠體中C5和ATP含量的變化分別為 、 。大田種植大豆時,“正其行,通其風(fēng)”的主要目的是通過 提高光合作用強度以增加產(chǎn)量。?答案 (1)自由擴散 自由水(2)赤霉素(或GA) 生長素(或IAA) 抑制(3)6∶1(4)升高(或增加) 升高(或增加) 增加CO2濃度解析 本題綜合考查細(xì)胞代謝的相關(guān)知識。(1)水分跨膜運輸?shù)姆绞绞亲杂蓴U散,階段Ⅲ細(xì)胞代謝增強與胚細(xì)胞中自由水含量增多有關(guān)。(2)解除種子休眠、促進種子萌發(fā)的植物激素是赤霉素;根向地生長的機理是由于重力影響,使生長素分布不均,近地側(cè)生長素濃度較高,由于根對生長素較敏感,所以近地側(cè)根的生長受到抑制。(3)種子有氧呼吸吸收的O2量和釋放的CO2量相等,設(shè)為m,則由題意知,無氧呼吸釋放的CO2量為2m,無氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖量分別是m和m/6,比例為6∶1。(4)光合作用過程中,突然停止CO2供應(yīng),短時間內(nèi)葉綠體中C5含量升高、C3含量降低,由于光反應(yīng)仍可合成ATP,但暗反應(yīng)消耗量減少,故ATP含量升高;種植大豆時,通風(fēng)可提高大田中的CO2濃度,從而提高光合作用強度。55.(2013全國,31,9分)某研究小組測得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后釋放CO2的速率。吸收或釋放CO2的速率隨時間變化趨勢的示意圖如下(吸收或釋放CO2的速率是指單位面積葉片在單位時間內(nèi)吸收或釋放CO2的量)。回答下列問題:(1)在光照條件下,圖形A+B+C的面積表示該植物在一定時間內(nèi)單位面積葉片光合作用 ,其中圖形B的面積表示 。從圖形C可推測該植物存在另一個 的途徑。CO2進出葉肉細(xì)胞都是通過 的方式進行的。?(2)在上述實驗中,若提高溫度、降低光照,則圖形 (填“A”或“B”)的面積變小,圖形 (填“A”或“B”)的面積增大,原因是 。?答案 (1)固定CO2總量(1分) 呼吸作用放出的CO2量(2分) 釋放CO2(1分,其他合理答案也給分) 自由擴散(1分) (2)A(1分) B(1分) 光合速率降低,呼吸速率增強(2分,其他合理答案也給分)解析 本題考查光合作用和呼吸作用等相關(guān)知識。(1)圖中A表示植物從外界吸收的CO2量,而光合作用利用的CO2量還包括細(xì)胞內(nèi)呼吸作用等過程釋放的CO2量,故A+B+C的面積表示的是光合作用利用的CO2總量,B、C的面積表示向外界釋放的CO2量,遮光一段時間后CO2釋放量穩(wěn)定在B值,推知B的面積表示呼吸作用釋放的CO2量,從圖形C可推測該植物存在另一個釋放CO2的途徑。CO2進出葉肉細(xì)胞是通過自由擴散的方式進行的。(2)光照強度減弱,光合作用降低;溫度升高,呼吸酶活性增強,呼吸作用增強,故降低光照,提高溫度,圖中A的面積變小、B的面積增大。56.(2013浙江理綜,30,14分)為研究某植物對鹽的耐受性,進行了不同鹽濃度對其最大光合速率、呼吸速率及根相對電導(dǎo)率影響的實驗,結(jié)果見表。鹽濃度(mmol·L-1)最大光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)呼吸速率(μmolCO2·m-2·s-1)根相對電導(dǎo)率(%)0(對照)31.651.4427.210036.591.3726.9
50031.751.5933.190014.452.6371.3注:相對電導(dǎo)率表示處理細(xì)胞與正常細(xì)胞滲出液體中的電解質(zhì)含量之比,可反映細(xì)胞膜受損程度。請據(jù)表分析回答:(1)表中最大光合速率所對應(yīng)的最小光強度稱為 。與低鹽和對照相比,高鹽濃度條件下,該植物積累有機物的量 ,原因是CO2被還原成 的量減少,最大光合速率下降;而且有機物分解增加, 上升。?(2)與低鹽和對照相比,高鹽濃度條件下,根細(xì)胞膜受損,電解質(zhì)外滲,使測定的 升高。同時,根細(xì)胞周圍鹽濃度增高,細(xì)胞會因 作用失水,造成植物萎蔫。?(3)高鹽濃度條件下,細(xì)胞失水導(dǎo)致葉片中的 增加,使氣孔關(guān)閉,從而減少水分的散失。?答案 (1)光飽和點 減少 三碳糖 呼吸速率(2)根相對電導(dǎo)率 滲透 (3)脫落酸解析 本題主要考查光合作用、呼吸作用、滲透失水,以及細(xì)胞失水與脫落酸的關(guān)系等相關(guān)知識。(1)最大光合速率所對應(yīng)的最小光強度稱為光飽和點。植物有機物的積累量=光合產(chǎn)生量-呼吸消耗量,通過對表中相關(guān)數(shù)據(jù)的處理計算,與低鹽和對照相比,高鹽濃度條件下,植物有機物的積累量減少。分析其原因:一方面隨著鹽濃度的升高,CO2被還原成三碳糖的量減少,最大光合速率下降;另一方面,隨著鹽濃度的升高,呼吸速率上升,有機物分解增加。(2)由題表可知,隨著鹽濃度的升高,根相對電導(dǎo)率隨之升高。分析其原因,應(yīng)是高鹽濃度條件下,根細(xì)胞膜受損,電解質(zhì)外滲,引發(fā)根相對電導(dǎo)率升高。與此同時,隨著根細(xì)胞周圍鹽濃度增高,植物細(xì)胞會因滲透作用失水,造成植物萎蔫。(3)由已有知識可知,高鹽濃度條件下,細(xì)胞失水可導(dǎo)致葉片中的脫落酸增加,而脫落酸的增加又促使氣孔關(guān)閉,從而減少水分的散失。57.(2012全國,31,11分)金魚藻是一種高等沉水植物,有關(guān)研究結(jié)果如下圖所示(圖中凈光合速率是指實際光合速率與呼吸速率之差,以每克鮮重每小時釋放O2的微摩爾數(shù)表示)。據(jù)圖回答下列問題:(1)該研究探討了 對金魚藻 的影響。其中,因變量是 。?(2)該研究中凈光合速率達(dá)到最大時的光照度為 lx。在黑暗中,金魚藻的呼吸速率是每克鮮重每小時消耗氧氣 μmol。?(3)該研究中凈光合速率隨pH變化而變化的主要原因是 。?答案 (1)光照度、pH、NaHCO3濃度(3分,其他合理答案也給分) 凈光合速率(1分,其他合理答案也給分)(2)12.5×103 8(每空2分,共4分)(3)酶活性受pH的影響(2分,其他合理答案也給分)解析 本題主要考查環(huán)境因素對光合作用影響的相關(guān)知識。(1)由圖示信息知:實驗研究了光照度、NaHCO3濃度、pH對金魚藻凈光合速率的影響。因變量隨自變量變化而變化,曲線圖的橫、縱坐標(biāo)分別表示自變量和因變量。(2)由圖b知:金魚藻達(dá)到最大凈光合速率所對應(yīng)的光照度處于10.0×103lx
和15.0×103lx之間,即12.5×103lx。由圖a知:曲線與縱軸的交點即金魚藻在黑暗環(huán)境中的耗氧速率。(3)因pH能影響酶的活性,故凈光合速率隨pH變化而變化?！?年模擬】時間:50分鐘 分值:70分一、單項選擇題(每小題2分,共14分)1.(2021屆山東諸城一中月考,7)研究人員從菠菜中分離類囊體,將其與16種酶等物質(zhì)一起用單層脂質(zhì)分子包裹成油包水液滴,從而構(gòu)建半人工光合作用反應(yīng)體系。該反應(yīng)體系在光照條件下可實現(xiàn)連續(xù)的CO2固定與還原,并不斷產(chǎn)生有機物乙醇酸。下列分析正確的是( )A.類囊體產(chǎn)生的ATP和O2參與CO2固定與還原B.該反應(yīng)體系不斷消耗的物質(zhì)僅有CO2C.產(chǎn)生乙醇酸的場所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)D.在綠色光照射下比在藍(lán)紫色光照射下更有利于乙醇酸的產(chǎn)生答案 C 2.(2021屆山東德州一聯(lián),10)科學(xué)家在實驗室中發(fā)現(xiàn),有一種叫“RSTWS”的物質(zhì)可破壞細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu),尤其對線粒體內(nèi)膜和類囊體薄膜更為明顯。若用“RSTWS”處理高等植物的葉肉細(xì)胞,則下列說法正確的是( )A.有氧呼吸第一階段減弱,導(dǎo)致第二、三階段減弱B.有氧呼吸第二階段減弱,第一、三階段不受影響C.與正常細(xì)胞相比,光照條件下該葉肉細(xì)胞中C3含量上升D.與正常細(xì)胞相比,光照條件下該葉肉細(xì)胞中C5含量上升答案 C 3.(2020山東濟寧一中二檢,4)科學(xué)家向小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2,給予實驗裝置不同時間光照,結(jié)果如表所示。實驗組別光照時間(s)放射性物質(zhì)分布12大量3-磷酸甘油酸(三碳化合物)22012種磷酸化糖類360除上述12種磷酸化糖類外,還有氨基酸、有機酸等根據(jù)上述實驗結(jié)果分析,下列敘述錯誤的是( )A.暗反應(yīng)最初形成的主要是3-磷酸甘油酸(三碳化合物)B.本實驗利用小球藻研究的是光合作用的暗反應(yīng)階段C.3-磷酸甘油酸可直接轉(zhuǎn)化成氨基酸、有機酸等D.實驗結(jié)果說明小球藻光合作用產(chǎn)物有糖類、氨基酸和有機酸等答案 C 4.(2021屆山東滕州一中月考,20)如圖表示某綠色植物在生長階段體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變情況,圖中a、b為光合作用的原料,①~④表示相關(guān)過程,有關(guān)說法不正確的是( )A.圖中①過程進行的場所是葉綠體類囊體薄膜B.生長階段①過程產(chǎn)生的O2量少于②過程消耗的O2量C.有氧呼吸的第一階段,除了產(chǎn)生[H]、ATP外,產(chǎn)物中還有丙酮酸D.②、④過程中產(chǎn)生ATP較多的是②過程答案 B
5.(2020山東青島實驗中學(xué)一模,16)將一盆置于密閉透明容器內(nèi)的綠色植物放在黑暗環(huán)境(溫度適宜)中,t1時刻給予充足的光照,t4時刻再補充一定量的CO2,繼續(xù)培養(yǎng)一段時間。在培養(yǎng)的過程中實時檢測裝置內(nèi)O2的釋放速率,結(jié)果如圖所示。不考慮其他生物的影響,下列敘述錯誤的是( )A.t0~t1,該密閉裝置內(nèi)O2的含量應(yīng)持續(xù)下降B.t3時刻,該綠色植物的呼吸速率等于光合速率C.t3~t4,CO2濃度是限制光合速率的主要因素D.t4~t5,該綠色植物的凈光合速率逐漸增大答案 B 6.(2021屆山東德州一中月考,18)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn):在強光下,激發(fā)態(tài)葉綠素會與氧分子反應(yīng)形成單線態(tài)氧而損傷葉綠體,然而類胡蘿卜素可快速淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素,起到保護葉綠體的作用。如圖是夏季連續(xù)兩晝夜內(nèi),某杏樹CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。S1~S5表示曲線與橫軸圍成的面積。下列說法錯誤的是( )A.造成EF段波動的主要外界因素是溫度B.在B點時,該杏樹的葉肉細(xì)胞中光合速率等于呼吸速率C.兩晝夜后該杏樹仍正常生長,則有機物的積累量在K點時達(dá)到最大值D.與正常植株相比,強光條件下缺乏類胡蘿卜素的突變體光合速率下降答案 B 7.(2021屆山東煙臺期中,7)在一定濃度的CO2和30℃條件下(細(xì)胞呼吸最適溫度為30℃,光合作用最適溫度為25℃),測定A植物和B植物在不同光照條件下的光合速率,結(jié)果如表,以下有關(guān)說法錯誤的是( )光合速率與呼吸速率相等時光照強度(klx)光飽和時光照強度(klx)光飽和時CO2吸收量[mg/(100cm2葉·小時)]黑暗條件下CO2釋放[mg/(100cm2葉·小時)]A植物13115.5B植物393015A.若在25℃條件下進行該實驗,A植物的光補償點會小于1klxB.當(dāng)光照強度為3klx時,適當(dāng)增加CO2濃度,B植物葉綠體中的C3含量會增加C.當(dāng)光照強度為3klx時,為提高A植物光合速率可改變條件提高暗反應(yīng)速率,光反應(yīng)速率無法再提高D.當(dāng)光照強度為3klx時,A、B植物固定CO2量的差值為1.5mg/(100cm2葉·小時)答案 C 二、不定項選擇題(每小題3分,共15分)8.(2021屆山東煙臺期中,20)小麥旗葉是位于麥穗下的第一片葉子,小麥籽粒產(chǎn)量約50%來自旗葉。科學(xué)家在適宜的條件下進行了相關(guān)研究,下列說法中錯誤的是( )
A.旗葉葉肉細(xì)胞葉綠體中的光合色素有4種,其中胡蘿卜素約占1/4B.為小麥旗葉提供O,籽粒中的淀粉會含18OC.為小麥旗葉提供14CO2,籽粒中的淀粉都含14CD.若去掉一部分籽粒,旗葉葉肉細(xì)胞的光合效率會上升答案 ACD 9.(2020山東濰坊期末,15)光能利用率是指單位土地面積上,農(nóng)作物通過光合作用產(chǎn)生的有機物中所含的能量與這塊土地接受的太陽能之比。以下措施能提高光能利用率的是( )A.大棚種植時,白天適當(dāng)通風(fēng)B.棉花適時摘除頂芽,解除頂端優(yōu)勢C.在桉樹林里栽培草本菠蘿,取得桉樹、菠蘿兩旺D.在前季作物生長后期的株行間播種或移栽后季作物答案 ABCD 10.(2020山東等級考模擬,15)龍須菜是生活在近岸海域的大型經(jīng)濟藻類,既能給海洋生態(tài)系統(tǒng)提供光合產(chǎn)物,又能為人類提供食品原料。某小組研究CO2濃度和光照強度對龍須菜生長的影響,實驗結(jié)果如圖所示。已知大氣CO2濃度約為0.03%,實驗過程中溫度等其他條件適宜,下列相關(guān)說法錯誤的是 ( ) 圖1 圖2A.實驗中CO2濃度為0.1%的組是對照組B.增加CO2濃度能提高龍須菜的生長速率C.高光照強度下光反應(yīng)速率快從而使龍須菜生長較快D.選擇龍須菜養(yǎng)殖場所時需考慮海水的透光率等因素答案 AB 11.(2021屆山東棗莊三中月考,15)如圖是以390μmol/mol的大氣CO2濃度和自然降水條件為對照組(即C390+W0組),分別研究CO2濃度升高至550μmol/mol(即C550+W0組)和降水增加15%(即C390+W15組)對大豆凈光合速率的影響得到的結(jié)果,其中P為C390+W0組曲線上的點,此時的光照強度為600lx(假設(shè)呼吸速率不隨光照強度改變而改變)。相關(guān)敘述不正確的是( )A.可以用大豆的CO2固定量、O2釋放量等來表示圖中大豆的凈光合速率B.光照強度為1400lx時,C390+W15組大豆的光合作用和呼吸作用強度均強于C390+W0組C.分析C390+W15組和C550+W0組數(shù)據(jù)表明適當(dāng)增加降水可提高氣孔的開放度,增加大豆CO2的攝入量,可促進大豆光合作用D.P點時,僅增加15%的降水量對大豆凈光合速率的提升作用比僅升高CO2濃度到550μmol/mol的作用明顯
答案 ABC 12.(2020山東泰安一中期中,27)利用圖甲所示裝置,在相同條件下分別將綠色植物E、F的葉片制成大小相同的“圓葉”,將葉片內(nèi)的空氣抽出,進行光合作用速率測定。圖乙是利用圖甲裝置測得的數(shù)據(jù)繪制成的坐標(biāo)圖。下列敘述正確的是( )圖甲圖乙A.從圖乙可看出,F植物適合在較強光照下生長B.光照強度為1klx,圖甲裝置中放置植物E葉片進行測定時,液滴向左移動C.光照強度為3klx時,E、F兩種植物的葉片產(chǎn)生氧氣的速率相等D.光照強度為6klx時,圖甲裝置中E植物葉片比F植物葉片浮到液面所需時間短答案 BD 三、非選擇題(共41分)13.(2021屆山東日照二聯(lián),21)(10分)花生是我國重要的經(jīng)濟作物,在鹽堿地種植花生可有效緩解我國糧油爭地矛盾現(xiàn)象。針對鹽堿地花生開花期易遭遇干旱和鹽雙重脅迫現(xiàn)象,研究人員采用外源NaCl盆栽,模擬大田干旱和鹽脅迫環(huán)境,探究花生開花期在干旱、鹽脅迫條件下對花生生長發(fā)育及光合特性的影響。請回答下列問題:處理方式葉綠素含量光合速率干物質(zhì)量對照組土壤含水量75%++++++++++++干旱脅迫組土壤含水量45%+++++++++鹽脅迫組?+++++++++干旱、鹽雙脅迫組土壤含水量45%、NaCl含量0.3%+++(1)測定葉綠素含量,需要先提取花生葉片中的色素,研磨葉片時加入適量碳酸鈣的目的是 。表中鹽脅迫組的處理方式為 。?(2)分析表中數(shù)據(jù)可知,不同處理對花生產(chǎn)量的影響是 。干旱、鹽雙脅迫條件下,花生光合速率下降的原因是 。?(3)研究發(fā)現(xiàn),在遭受干旱脅迫、鹽脅迫時,花生細(xì)胞中的可溶性糖、脯氨酸等物質(zhì)的含量上升,其意義是 。?答案 (1)防止色素被破壞 土壤含水量75%、NaCl含量0.3% (2)干旱、鹽脅迫都能降低花生產(chǎn)量,干旱、鹽雙脅迫會加劇減產(chǎn) 干旱、鹽雙脅迫下,葉綠素含量降低,吸收光能減少,光反應(yīng)速率下降 (3)提高細(xì)胞的滲透壓,增加細(xì)胞的吸水能力14.(2021屆山東青島黃島期中,22)(10分)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),某盆栽植物存在氣孔突變體,氣孔突變體可能使氣孔發(fā)育不良,
亦可使氣孔開放能力更強?？蒲行〗M欲探究適宜條件下某氣孔突變體在不同光照強度(μmol·m-2·s-1)下的光合速率(用CO2吸收速率表示,μmol·m-2·s-1),進行了相關(guān)研究,結(jié)果如表所示。回答下列問題:光照強度0300600800100012001400突變型植株-53.35.611.712.813.113.5野生型植株-53.34.36.56.56.56.5(1)氣孔的開放程度主要影響光合作用 反應(yīng)階段,據(jù)表分析可知 植株更適合在強光下生長。?(2)試分析光照強度為1400μmol·m-2·s-1時,突變型植株光合速率高于野生型植株,可能的原因是?? 。?(3)葉綠素b/葉綠素a的值可作為植物利用弱光能力的判斷指標(biāo),研究人員發(fā)現(xiàn)遮光處理提高了野生型植株中葉綠素b/葉綠素a的值?？梢酝ㄟ^色素的提取和分離實驗驗證該結(jié)論,得出結(jié)論的實驗現(xiàn)象為? 。?(4)如圖為某生物興趣小組設(shè)計的密閉透明玻璃裝置,他們要利用該裝置檢測盆栽植物的真正光合速率。請幫他們改進實驗裝置,并寫出簡要的實驗設(shè)計思路: 。?答案 (1)暗 突變型 (2)該突變體為氣孔開放能力更強型,植株對CO2的吸收增加,暗反應(yīng)中CO2的固定增強,合成的有機物增多 (3)遮光組濾紙條上黃綠色的色素帶寬度與藍(lán)綠色的色素帶寬度的比值大于非遮光組 (4)在盆栽植物側(cè)加入CO2緩沖液,用氧氣傳感器檢測有光條件下單位時間內(nèi)O2的增加量和無光條件下單位時間內(nèi)O2的減少量,二者相加計算出真正光合速率15.(2021屆山東臨沂月考,26)(10分)三株獨立生長的桑樹(甲、乙、丙)所處地段的含水量不同,在一個晴朗的白天,科研人員測得有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。請據(jù)圖回答:(1)乙和丙植株在中午光合速率出現(xiàn)了低谷,這一現(xiàn)象被稱為光合作用的“午休現(xiàn)象”。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因: ? 。?(2)圖中8時和16時的光照強度、溫度基本相同,但16時的光合速率比8時明顯偏低,主要原因: 。?(3)據(jù)圖推測三株桑樹所處地段含水量由低到高依次是 。?(4)三株桑樹的葉肉細(xì)胞在黑暗中 (填“有”或“無”)ATP和[H]的合成,原因: 。?
(5)“午休現(xiàn)象”能使農(nóng)作物有機物的合成量減少30%甚至更多。針對這一情況,結(jié)合圖中信息分析,在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為提高糧食產(chǎn)量應(yīng)采取的措施是 。?答案 (1)中午蒸騰作用旺盛,氣孔大量關(guān)閉,植物吸收CO2量減少,引起光合速率降低 (2)16時光合產(chǎn)物的積累量比8時多,對光合作用的抑制更明顯 (3)丙、乙、甲 (4)有 黑暗中葉肉細(xì)胞可進行呼吸作用,呼吸作用有[H]和ATP的合成 (5)適時灌溉16.(2020山東威海一模,26)(11分)Rubisco普遍分布于玉米、大豆等植物的葉綠體中,它是光呼吸(細(xì)胞在有光、高O2、低CO2情況下發(fā)生的生化反應(yīng))中不可缺少的加氧酶,也是卡爾文循環(huán)中固定CO2最關(guān)鍵的羧化酶。Rubisco能以五碳化合物(RuBP)為底物,在CO2/O2值高時,使其結(jié)合CO2發(fā)生羧化,在CO2/O2值低時,使其結(jié)合O2發(fā)生氧化,具體過程如圖所示。(1)玉米、大豆等植物的葉片中消耗O2的場所有 。從能量代謝的角度看,光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是 。?(2)科研人員利用大豆來探究光呼吸抑制劑亞硫酸氫鈉的增產(chǎn)效果。①亞硫酸氫鈉可通過改變二碳化合物(乙醇酸)氧化酶的 來抑制該酶的活性,從而抑制光呼吸的進行。另外,亞硫酸氫鈉還能促進色素對光能的捕捉,從而促進 的進行。?②為探究亞硫酸氫鈉使大豆增產(chǎn)的適宜濃度,一般要先進行預(yù)實驗,目的是? 。?③噴施適宜濃度的亞硫酸氫鈉溶液后,大豆單位時間內(nèi)釋放氧氣的量較噴施前 (填“增多”“減少”或“不變”),原因是 ? 。?答案 (1)葉綠體(基質(zhì))、線粒體(內(nèi)膜) 光呼吸消耗能量,有氧呼吸產(chǎn)生能量 (2)①空間結(jié)構(gòu) 光反應(yīng)(光合作用)?、跒檫M一步的實驗摸索條件;檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)性和可行性?、墼龆唷」饽芾迷黾?水的光解加快;亞硫酸氫鈉通過抑制乙醇酸氧化酶的活性,進而抑制了光呼吸進行
