高考生物總復習單元過關 梯度訓練(四)細胞呼吸與光合作用
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1、 單元過關 梯度訓練(四) 細胞呼吸與光合作用 A卷——基礎題目滿分練 一、選擇題 1.下列關于細胞呼吸產(chǎn)物的敘述正確的是( ) A.人體能產(chǎn)生酒精 B.酵母菌能產(chǎn)生乳酸 C.乳酸菌能產(chǎn)生二氧化碳 D.馬鈴薯能產(chǎn)生乳酸 解析:選D 人體組織在缺氧時進行厭氧呼吸,產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生酒精。酵母菌在缺氧時進行酒精發(fā)酵,不產(chǎn)生乳酸。乳酸菌能進行乳酸發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,不產(chǎn)生二氧化碳。馬鈴薯塊莖中能進行厭氧呼吸,產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生酒精。 2.下列關于需氧呼吸和厭氧呼吸的敘述,錯誤的是( ) A.氧氣充足時酵母菌只進行需氧呼吸 B.需氧呼吸第三階段能生成較多的能量 C.人
2、體產(chǎn)生二氧化碳的場所僅有線粒體 D.厭氧呼吸底物中的能量多數(shù)以熱能形式散失 解析:選D 當氧氣充足時,厭氧呼吸會停止,酵母菌只進行需氧呼吸。需氧呼吸三個階段都可以生成ATP,而第三階段生成的ATP最多。人體需氧呼吸的第二階段能產(chǎn)生二氧化碳,而厭氧呼吸只生成乳酸,不產(chǎn)生二氧化碳,所以人體產(chǎn)生二氧化碳的場所僅有線粒體。經(jīng)過厭氧呼吸,底物中的能量只有少數(shù)被釋放出來,大部分仍貯存在酒精或乳酸中。 3.下列有關真核生物細胞呼吸的敘述,正確的是( ) A.細胞呼吸是一系列有控制的氧化還原反應,主要在線粒體中進行 B.細胞呼吸只是分解細胞內(nèi)的糖類并釋放能量的過程 C.與檸檬酸循環(huán)有關的酶只分布
3、在線粒體基質(zhì)中 D.厭氧呼吸第二階段也可產(chǎn)生少量ATP 解析:選A 細胞呼吸是糖的氧化過程,實質(zhì)是有控制的氧化還原反應,主要在線粒體中進行。細胞呼吸是在細胞內(nèi)進行的,將糖類等有機物分解成無機物或小分子有機物,并釋放能量的過程。檸檬酸循環(huán)發(fā)生在線粒體基質(zhì)和嵴中,與此有關的酶也分布在線粒體基質(zhì)和嵴中。厭氧呼吸第二階段即丙酮酸和[H]轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗峄蛞掖己投趸?,這是一個還原反應,沒有能量釋放。 4.(2016·浙江10月選考)真核細胞需氧呼吸的基本過程示意圖如下。下列敘述正確的是( ) A.階段A為糖酵解,該階段的產(chǎn)物是丙酮酸和物質(zhì)① B.階段B為檸檬酸循環(huán),該過程產(chǎn)生大量ATP
4、C.階段A和階段B為階段C提供[H]和ATP D.階段C為電子傳遞鏈,有關酶存在于線粒體內(nèi)膜 解析:選D 階段A為糖酵解,該階段的產(chǎn)物是丙酮酸和[H],物質(zhì)①是CO2。階段B為檸檬酸循環(huán),該過程產(chǎn)生少量ATP,大量ATP是在階段C(電子傳遞鏈)中產(chǎn)生的。階段A和階段B為階段C提供[H],沒有提供ATP。階段C為電子傳遞鏈,有關酶存在于線粒體內(nèi)膜。 5.(2015·浙江10月選考)下列關于人體需氧呼吸的敘述,正確的是( ) A.電子傳遞鏈產(chǎn)生的ATP最多 B.檸檬酸循環(huán)中O2與[H]結合生成水 C.與糖酵解有關的酶分布在線粒體的嵴上 D.丙酮酸在細胞溶膠中分解產(chǎn)生CO2 解析:
5、選A 人體需氧呼吸第三階段即電子傳遞鏈中O2和[H]結合生成水,產(chǎn)生的ATP最多;與糖酵解有關的酶分布在細胞溶膠中;丙酮酸進入線粒體分解產(chǎn)生CO2。 6.有學者欲研究影響玉米根尖細胞線粒體耗氧速率的因素,按圖示順序依次向測定儀中加入線粒體及相應物質(zhì),測定氧氣濃度的變化,結果如圖,下列分析錯誤的是( ) A.過程①沒有進行需氧呼吸第一階段 B.過程②比③耗氧速率慢 C.過程④比③耗氧速率慢的主要原因是ADP不足 D.實驗中加入的呼吸底物是葡萄糖 解析:選D 過程①沒有細胞溶膠,需氧呼吸第一階段不能進行。從曲線斜率判斷,過程②比③耗氧速率慢。同理,過程④比③耗氧速率慢,從加入AD
6、P后過程⑤耗氧速率加快,可以判斷過程④耗氧速率慢的主要原因是ADP不足。實驗中加入的呼吸底物是丙酮酸,因為能進入線粒體的呼吸底物是丙酮酸不是葡萄糖。 7.研究人員研究了摩西球囊霉(Gm)對銅脅迫下白術幼苗光合特性的影響,部分結果如圖(Pn代表光合速率,Gs代表氣孔導度)。下列分析合理的是( ) A.銅脅迫下,接種Gm不能使白術幼苗光合速率完全恢復正常水平 B.銅脅迫下,Gm促進光合作用的機理之一是促使氣孔導度增大 C.實驗過程中,光照強度、CO2濃度等無關變量只需保持相同即可 D.若研究膜脂質(zhì)的分解產(chǎn)物丙二醛(MDA)含量,則可能銅離子400組的MDA比200組的要低 解析:
7、選B 由圖分析可知,銅離子相對濃度為200和400時,接種Gm使白術幼苗光合速率和氣孔導度均增大,與對照組相比,接種Gm有可能使白術幼苗光合速率完全恢復正常水平;由圖可知,Gm促進光合作用的機理之一是促使氣孔導度增大;實驗過程中,光照強度等無關變量只需保持相同即可,氣孔導度不同,則CO2濃度不同;從圖中無法分辨出銅離子400組的MDA和200組的MDA的高低。 8.科學家為小球藻的光合作用供給14CO2,檢測發(fā)現(xiàn)14C最早出現(xiàn)在( ) A.三碳酸 B.三碳糖 C.RuBP D.蔗糖 解析:選A 在光合作用碳反應中,參加反應的CO2首先與RuBP結合生成三碳酸,1
8、4C最早出現(xiàn)在三碳酸中。 9.將新鮮菠菜綠葉中的色素用95%的乙醇提取,經(jīng)層析液分離,結果如圖所示。以下敘述正確的是( ) A.色素帶①為葉綠素b B.色素帶④為橙黃色 C.色素帶③、色素帶④中的色素主要吸收紅光和藍紫光 D.色素帶①中的色素在層析液中的溶解度最小 解析:選C 圖中色素帶①~④的色素依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。其中胡蘿卜素是橙黃色,葉綠素b是黃綠色的。葉綠素a、葉綠素b主要吸收紅光和藍紫光。胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大,所以其擴散最快。 10.現(xiàn)有四個實驗裝置,若要驗證綠色植物產(chǎn)生O2需要光和驗證O2是否由綠色植物釋放,則應選用的實驗組合分別是
9、( ) A.①②和①③ B.②③和①③ C.②④和①③ D.②③和③④ 解析:選B 若要驗證綠色植物產(chǎn)生O2需要光,則自變量是有無光照,②③裝置對照可以完成。若要驗證O2是否由綠色植物釋放,則自變量是有無綠色植物,①③裝置對照可以完成。 11.在光合作用過程中,ATP的形成和三碳酸的還原場所分別是( ) A.都在葉綠體的類囊體膜上 B.前者在葉綠體的類囊體膜上,后者在葉綠體基質(zhì)中 C.都在葉綠體基質(zhì)中 D.前者在葉綠體基質(zhì)中,后者在葉綠體的類囊體膜上 解析:選B ATP的形成過程屬于光反應,發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上。三碳酸的還原過程屬于碳反應,發(fā)生在葉綠體基質(zhì)
10、中。 12.某研究小組將一植株放在密閉玻璃罩內(nèi),置于溫度恒定的暗室中,給予特定光強度的光照,進行光合作用影響因素的探究實驗。其中在t1~t2期間進行適度遮光處理,測得鐘罩內(nèi)O2量的變化如圖所示。下列敘述正確的是( ) A.t0與t1相比,t1時植物葉綠體內(nèi)的RuBP含量較高 B.若在t1~t2時段,給密閉鐘罩內(nèi)補充適量CO2,植物光合速率基本不變 C.若在t2~t3時,進一步增強光照,植物的光合速率將升高 D.整個實驗過程中,植物葉肉細胞釋放的O2量為d-a 解析:選B t0與t1相比,t1經(jīng)遮光處理后,光照強度變?nèi)酰a(chǎn)生的NADPH和ATP減少,三碳酸的還原減慢,所以植物葉綠體
11、內(nèi)的三碳酸含量上升,RuBP含量下降。在t1~t2期間光合速率的下降是因為部分遮光的原因,所以限制因素是光強度,這時期給密閉鐘罩內(nèi)補充適量CO2,植物光合速率基本不變。當光強度增強到一定值時,植物光合強度將不再增加,所以若在t2~t3時,進一步增強光照,植物的光合速率不一定升高。由于鐘罩內(nèi)O2量是整個植物的凈變化量,所以整個實驗過程中,植物葉肉細胞釋放的O2量應為d-a+不能進行光合作用的細胞呼吸作用消耗的O2量。 13.關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.在畫出一條濾液細線后緊接著重復畫線2~
12、3次 D.研磨葉片時,用體積分數(shù)為70%的乙醇溶解色素 解析:選B 色素易被濾紙吸附,故用紗布過濾;每次重復畫色素濾液細線時,須等干燥后再進行;由于葉綠體中的色素不溶于水,因此研磨葉片時需用95%的乙醇或丙酮。 14.如圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況。據(jù)圖判斷,以下說法錯誤的是( ) A.由圖可知,類胡蘿卜素主要吸收400~500 nm波長的光 B.用450 nm波長的光比600 nm波長的光更有利于提高光合強度 C.由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為670 nm波長的光后,葉綠體中三碳酸的量增加 D.土壤中缺乏鎂時,植物對420~470 nm波長的光的利用量顯著減少 解析:選
13、C 由圖分析可知,類胡蘿卜素主要吸收400~500 nm波長的光;據(jù)圖可知,用450 nm波長的光比600 nm波長的光更有利于提高光合強度;由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為670 nm波長的光后,色素吸收光能增強,光合作用增強,三碳酸還原加速,葉綠體中三碳酸的量將減少;葉綠素對420~470 nm波長的光吸收較多,缺鎂時葉綠素合成減少,所以此波段的光的利用量顯著減少。 二、非選擇題 15.酵母菌是研究細胞呼吸常用的實驗材料。請分析回答: (1)酵母菌需氧呼吸過程中[H]在____________處與氧結合生成水,水中的氫來自反應物中的____________。適宜溫度下,在錐形瓶中加入含有酵
14、母菌的葡萄糖溶液并密封(如圖1),圖2曲線中能正確表示實驗結果的是________。 (2)某研究小組利用如圖3所示裝置進行酵母菌細胞呼吸的研究。圖中刻度玻璃管可以用來讀取液面的高度(假設水壓對氣體體積變化的影響忽略不計)。 實驗步驟: a.將10 mL酵母菌培養(yǎng)液和10 mL加熱煮沸后冷卻的酵母菌培養(yǎng)液分別加入甲、乙兩個燒杯中。 b.將甲、乙兩個燒杯分別放入氣密性完好的兩個氣球中,排盡空氣后分別向兩個氣球內(nèi)注入等量且適量的氧氣,扎緊氣球保持密閉狀態(tài),再分別放入如圖3所示的實驗裝置中。 c.兩組裝置均放入20 ℃的恒溫水浴中。從注水口注入等量的溫水,調(diào)節(jié)刻度玻璃管液面至起始刻度。
15、 d.記錄實驗結果。 實驗分析: ①該實驗的自變量是_____________________,因變量是______________________。 ②實驗剛開始的短時間內(nèi),兩組裝置的刻度玻璃管液面均不發(fā)生變化的原因分別是____________________________________________;___________________________。 ③一段時間后,裝有甲燒杯的裝置中刻度玻璃管液面________,原因是________________________________________________________________________。
16、 解析:(1)需氧呼吸中生成水的反應發(fā)生在線粒體內(nèi)膜,水中的氫來自反應物中的葡萄糖和水。密閉容器中培養(yǎng)的酵母菌,其數(shù)量在一定時間內(nèi)呈“S”形增長,當達到K值之后,由于葡萄糖的過度消耗、厭氧呼吸產(chǎn)生乙醇量的增加和種內(nèi)斗爭的加劇,酵母菌數(shù)量下降。由于呼吸作用產(chǎn)生CO2,培養(yǎng)液pH變小。(2)根據(jù)實驗步驟a可以確定該實驗自變量為酵母菌培養(yǎng)液是否煮沸,因變量是刻度玻璃管液面高度。實驗剛開始時,添加有活性酵母菌的裝置中酵母菌需氧呼吸消耗的O2量和產(chǎn)生的CO2量相等,氣球體積不變,刻度玻璃管液面不變。對照組酵母菌已死亡,不能進行細胞呼吸,氣球體積不變,刻度玻璃管液面不變。當裝有甲燒杯的裝置中的O2消耗殆盡
17、后,由于酵母菌厭氧呼吸產(chǎn)生的CO2使氣球體積增大,故刻度玻璃管液面上升。 答案:(1)線粒體內(nèi)膜 葡萄糖和水?、冖邸?2)①酵母菌培養(yǎng)液是否煮沸 刻度玻璃管液面高度?、诩字薪湍妇柩鹾粑牡腛2和產(chǎn)生的CO2相等,氣球體積不變 乙中酵母菌已死亡,不能進行細胞呼吸?、凵仙〖字薪湍妇鷧捬鹾粑a(chǎn)生的CO2使氣球體積增大 B卷——中檔題目保分練 一、選擇題 1.為了研究兩個小麥新品種P1、P2的光合作用特性,研究人員分別測定了新品種與原種(對照)葉片的凈光合速率,結果如圖所示。以下說法錯誤的是( ) A.實驗過程中光照強度和CO2初始濃度必須一致 B.可用單位時間內(nèi)進入葉綠體的C
18、O2量表示凈光合速率 C.每組實驗應重復多次,所得數(shù)據(jù)取平均值 D.三個品種達到最大凈光合速率時的溫度沒有顯著差異 解析:選B 該實驗過程中的光照強度和CO2初始濃度均屬于無關變量,無關變量在實驗過程中必須一致;可用單位時間內(nèi)植物從外界環(huán)境中吸收的CO2量表示凈光合速率;為了減少實驗誤差,每組實驗應重復多次,所得數(shù)據(jù)取平均值;題圖顯示,三個品種達到最大凈光合速率時的溫度都是25 ℃左右,沒有顯著差異。 2.下列有關動物細胞呼吸作用的敘述,正確的是( ) A.干細胞的呼吸速率通常比成熟組織細胞的小 B.若細胞既不吸收O2也不放出CO2,說明細胞已死亡 C.若吸收O2與釋放CO2的
19、量不同,可能是呼吸底物中含有非糖物質(zhì) D.若吸收O2與釋放CO2的量不同,說明細胞同時進行了有氧呼吸和厭氧呼吸 解析:選C 干細胞代謝旺盛,其呼吸速率通常比成熟組織細胞的大;若細胞既不吸收O2也不放出CO2,細胞可能進行產(chǎn)物是乳酸的厭氧呼吸;雖然動物細胞厭氧呼吸不產(chǎn)生CO2,CO2只在厭氧呼吸過程中產(chǎn)生,但若吸收O2與釋放CO2的量不同,可能是呼吸底物中含有非糖物質(zhì),也可能是細胞同時進行了有氧呼吸和厭氧呼吸。 3.如圖表示植物細胞內(nèi)甲、乙兩種生化反應,下列有關敘述錯誤的是( ) A.兩種生化反應場所不同 B.兩種生化反應可以同時進行 C.兩種生化反應均伴隨ATP的產(chǎn)生 D.影響
20、兩種生化反應的因素相同 解析:選D 圖中甲過程表示光合作用中水的光解,乙過程為需氧呼吸第三階段水的形成,兩種生化反應分別在葉綠體、線粒體中進行;光合作用和細胞呼吸可同時進行;光合作用光反應過程中有ATP的形成,細胞需氧呼吸第三階段形成水的過程中也有ATP的形成;影響光合作用和需氧呼吸的因素不相同。 4.植物氣孔是由兩個保衛(wèi)細胞組成的,其開張度有多種調(diào)節(jié)機制,其中的一個調(diào)節(jié)機制如圖: 根據(jù)以上內(nèi)容,判斷下列說法錯誤的是( ) A.當CO2濃度過高時,可能會抑制光合作用 B.ABA在一定程度上可幫助植物免受SO2的破壞 C.當SO2濃度過高時,植物體內(nèi)C3的含量上升 D.CO2
21、進出保衛(wèi)細胞的方式為簡單擴散 解析:選C 根據(jù)題圖可知,當SO2濃度過高時,會抑制CO2固定的酶的活性,使CO2固定量減少,生成物C3的含量也相對下降。 5.下列關于肌肉細胞厭氧呼吸的敘述,正確的是( ) A.人體骨骼肌細胞產(chǎn)生的乳酸可運至肝細胞再生成葡萄糖 B.肌肉細胞厭氧呼吸釋放的能量大多數(shù)用于合成ATP C.肌肉細胞在缺氧條件下進行厭氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和CO2 D.人體肌肉細胞厭氧呼吸產(chǎn)生的乳酸轉(zhuǎn)變成葡萄糖不需要消耗能量 解析:選A 人體骨骼肌細胞產(chǎn)生的乳酸可運至肝細胞再生成葡萄糖。肌肉細胞厭氧呼吸釋放的能量大多數(shù)以熱能形式散失,少數(shù)用于合成ATP。肌肉細胞在缺氧條件下進
22、行厭氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,沒有CO2。乳酸在肝臟中轉(zhuǎn)變成葡萄糖需要消耗ATP,因為乳酸轉(zhuǎn)變成葡萄糖是小分子變?yōu)榇蠓肿樱俏芊磻? 6.(2019·杭州名校聯(lián)考)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下圖所示(注:光飽和點是光合速率達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.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 解析:選D 由圖曲
23、線分析可知,桑樹間作時比單作時呼吸強度增大,大豆間作時比單作時呼吸強度減小,均受到影響。間作時,桑樹光飽和點增大,大豆光飽和點減小。在某一光照強度范圍內(nèi),間作也提高了大豆的光合速率。從圖2曲線可知大豆光合速率大于零時最低光照強度單作大于間作,說明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。 7.植物的光合作用受光強度、CO2濃度等環(huán)境因素的影響(如圖)。下列敘述錯誤的是( ) A.a(chǎn)點條件下NADPH的合成速率大于b點 B.b點條件下RuBP的再生速率小于c點 C.X一般大于大氣中CO2濃度 D.a(chǎn)點對應的光強度一般大于全日照 解析:選D a點光強度大于b點,光反應強,N
24、ADPH的合成速率也較大;b點CO2濃度小于c點,碳反應較弱,RuBP的再生速率較??;CO2為X濃度條件下,植物光合速率較大,因此X一般大于大氣中CO2濃度;a點對應的光強度一般小于全日照。 8.(2019·溫州五校聯(lián)考)為了研究高濃度CO2和O3對水稻不同生育時期凈光合速率的影響,進行了相關實驗,結果如圖所示。下列敘述正確的是( ) A.高濃度CO2會抑制水稻的凈光合作用 B.高濃度CO2作用效果最明顯的生育時期為拔節(jié)期 C.高濃度CO2會減慢光反應速率從而導致O2濃度降低 D.高濃度CO2可減弱高濃度O3對水稻凈光合作用的抑制效果 解析:選D 與對照組相比,無論哪個時期高
25、濃度CO2都會促進水稻的凈光合作用。用凈光合增加值除以對照組凈光合表示高濃度CO2的作用效果,最明顯的生育時期為灌漿期。高濃度CO2會加快碳反應,減少ATP和[H]的積累,促進光反應速率,從而導致O2濃度升高。據(jù)圖可知,高濃度O3可以明顯抑制凈光合作用,但高濃度的CO2和O3共同作用時抑制作用會減弱,所以高濃度CO2可減弱高濃度O3的抑制效果。 9.利用如圖所示裝置探究酵母菌呼吸方式。下列敘述錯誤的是( ) A.實驗開始前,向混合液表面滴加石蠟的目的是防止O2進入混合液 B.澄清石灰水變渾濁說明酵母菌厭氧呼吸的產(chǎn)物為CO2 C.若向廣口瓶中通入空氣,瓶內(nèi)葡萄糖的消耗速率將加快 D.
26、實驗時選用的水浴溫度為30 ℃左右,是因為該溫度處于酵母菌酒精發(fā)酵的最適溫度范圍 解析:選B 實驗開始前,向混合液表面滴加石蠟的目的是防止O2進入混合液,形成厭氧環(huán)境。酵母菌厭氧呼吸的產(chǎn)物是CO2(可通過澄清石灰水變渾濁說明)和乙醇。若向廣口瓶中通入空氣,酵母菌將進行需氧呼吸,酵母菌代謝、繁殖加快,葡萄糖的消耗速率也將加快。30 ℃左右是酵母菌酒精發(fā)酵的最適溫度。 10.突變酵母的發(fā)酵效率高于野生型,常在釀酒工業(yè)發(fā)酵中使用。如圖為呼吸鏈突變酵母呼吸過程,下列相關敘述錯誤的是( ) A.突變酵母不能產(chǎn)生[H] B.突變酵母和野生酵母乙醇發(fā)酵的路徑相同 C.突變酵母的線粒體中可能有
27、某種蛋白質(zhì)功能異常 D.通入氧氣后,野生酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是線粒體 解析:選A 據(jù)圖可知與野生酵母相比,突變酵母線粒體中的呼吸鏈中斷,造成需氧呼吸第二、三階段不能進行,只能進行乙醇發(fā)酵。乙醇發(fā)酵的第一階段是糖酵解,在該階段葡萄糖被分解成丙酮酸和[H],在第二階段丙酮酸和[H]轉(zhuǎn)變成乙醇和二氧化碳,這與野生酵母乙醇發(fā)酵相同。線粒體中的呼吸鏈中斷,可能是線粒體中某種蛋白質(zhì)功能異常。野生酵母在氧氣充足時,能進行需氧呼吸,需氧呼吸產(chǎn)生ATP的主要過程是第三階段,該階段發(fā)生在線粒體中。 11.“有氧運動”是指人體吸入的氧氣與需求相等,達到生理上的平衡狀態(tài)。如圖表示人體運動強度與血液中乳酸含量
28、和氧氣消耗率的關系。下列說法正確的是( ) A.a(chǎn)b段為需氧呼吸,bc段為需氧呼吸和厭氧呼吸,cd段為厭氧呼吸 B.運動強度大于c后,產(chǎn)生大量乳酸,將導致血漿pH持續(xù)降低 C.乳酸在肝臟中再轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程需要消耗能量 D.厭氧呼吸使有機物中的能量大部分以熱能形式散失,其余儲存在ATP中 解析:選C 乳酸在肝臟中再轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程需要消耗能量。由于血漿中存在緩沖物質(zhì),產(chǎn)生大量乳酸也不會引起血漿pH持續(xù)降低。人體厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸,有機物中的能量大部分存在于乳酸,只有少部分被釋放,釋放能量的大部分以熱能形式散失,其余儲存在ATP中。ab段運動強度低,人體細胞以需氧呼吸為主,乳酸沒有
29、積累;bc段運動強度增加,需氧呼吸和厭氧呼吸都增強,乳酸開始有積累;cd段運動強度繼續(xù)增強,需氧呼吸維持高強度,而厭氧呼吸明顯增加,大量乳酸產(chǎn)生并積累。 12.某興趣小組在室溫下進行了酵母菌厭氧呼吸的探究實驗(如圖)。下列分析錯誤的是( ) A.滴管中冒出的氣泡是反應產(chǎn)生CO2的結果 B.試管中加水的主要目的是制造無氧環(huán)境 C.若試管中的水換成冷水,氣泡釋放速率下降 D.被分解的葡萄糖中的能量一部分轉(zhuǎn)移至ATP,其余的存留在乙醇中 解析:選D 酵母菌進行厭氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和乙醇,滴管中冒出的氣泡是反應產(chǎn)生CO2的結果。分析題圖可知,試管中加水的目的是排出空氣,制造無氧環(huán)境。試
30、管中的水換成冷水,溫度下降,酶活性降低,細胞呼吸的速率減慢,氣泡釋放的速度下降。被分解的葡萄糖中的能量,一部分釋放出來,另一部存留在乙醇中,釋放的能量大部分以熱能的形式散失,少部分轉(zhuǎn)移到ATP中。 13.下圖為某葉片凈光合速率(總光合速率與呼吸速率的差)與空氣溫度、光強度的日變化曲線,請據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是( ) A.5~11點,凈光合速率上升的直接原因可能是光反應增強 B.13~16點,凈光合速率繼續(xù)下降,可能是溫度過低抑制光合酶活性 C.11~15點,凈光合速率呈逐漸下降趨勢,可能是呼吸速率上升所致 D.12~15點,凈光合速率呈逐漸下降趨勢,可能是光強度下降所致
31、解析:選B 圖中在5~11點,光強度上升,光反應加快,凈光合速率也明顯上升。在11~16點時,光強度先略有上升后略有下降,空氣溫度上升,凈光合速率下降應該是由于呼吸速率上升或者光強度下降造成的。13~16點,隨光強度下降,凈光合速率也明顯下降,但這個時間段空氣溫度較高。 14.(2018·浙江4月選考)以酵母菌和葡萄糖為材料進行“乙醇發(fā)酵實驗”,裝置圖如下。下列關于該實驗過程與結果的敘述,錯誤的是( ) A.將溫水化開的酵母菌懸液加入盛有葡萄糖液的甲試管后需振蕩混勻 B.在甲試管內(nèi)的混合液表面需滴加一薄層液體石蠟以制造富氧環(huán)境 C.乙試管中澄清的石灰水變渾濁可推知酵母菌細胞呼吸產(chǎn)
32、生了CO2 D.拔掉裝有酵母菌與葡萄糖混合液的甲試管塞子后可聞到酒精的氣味 解析:選B 干酵母需要用溫水化開,以保持酵母菌活性;酵母菌懸液加入葡萄糖溶液后要充分振蕩,使葡萄糖與酵母混勻充分接觸,利于發(fā)生反應。在甲試管內(nèi)的混合液表面滴加一薄層液體石蠟以制造無氧環(huán)境,利于乙醇發(fā)酵。若乙試管中的澄清石灰水變渾濁,說明酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生了CO2。甲試管中的酵母菌進行厭氧呼吸產(chǎn)生酒精,酒精具有揮發(fā)性,所以拔掉甲試管塞子后可聞到酒精的氣味。 15.在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中,某興趣小組將水綿浸沒在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中,以一盞100 W燈泡為光源,從近向遠逐漸移動燈與大試管的距離,測
33、定在不同距離下水綿釋放氣泡的速率,其他條件適宜,結果如圖所示。下列相關敘述錯誤的是( ) A.b點相對于c點的限制因素為光照強度 B.b點移動到a點,3-磷酸甘油酸的量短時增加 C.a(chǎn)點時,細胞產(chǎn)生ATP的場所為線粒體和細胞溶膠 D.如培養(yǎng)液中缺Mg2+,重復該實驗后,a點左移,c點下移 解析:選C 由題意可知,本實驗的自變量是光照強度,當燈與大試管的距離較小時,光照強度充足(大于光飽和點),減小光照強度不影響光合速率,而進一步加大燈與大試管的距離時,光照強度進一步減小,光合速率下降,當移動到a點時,光照強度極小,植物的凈光合速率為0,即a點時的光照強度為光補償點。所以在a點時,植
34、物光合作用和細胞呼吸都進行,細胞產(chǎn)生ATP的場所為葉綠體、線粒體和細胞溶膠。b點移動到a點時光照強度減小,光反應產(chǎn)生的ATP、NADPH減少,3-磷酸甘油酸還原減慢,其含量短時增加。若培養(yǎng)液中缺Mg2+,將會導致葉綠素合成減少,光能吸收能力減弱,植物的光飽和點減小、補償點增大,植物最大凈光合速率減小,如圖中a點左移,c點下移。 16.利用如圖甲的實驗裝置,在溫度適宜、恒定光強度或黑暗的條件下,測定綠色植物的光合速率和呼吸速率。測量1 h內(nèi)密閉容器中CO2的濃度變化結果如圖乙所示。下列相關敘述正確的是( ) A.第50 min時該植物的葉肉細胞中合成ATP的結構有細胞溶膠、線粒體和葉綠
35、體 B.在上述條件下,該植物的CO2飽和點為180 ppm C.限制該植物光合速率的主要環(huán)境因素在0~10 min為光強度,10~30 min則為CO2濃度 D.經(jīng)過1 h實驗后,該植物體內(nèi)的有機物總量可能不變 解析:選C 由乙圖中密閉容器中CO2的濃度變化情況,可以確定10~30 min是在光照下完成實驗的,后30 min是在黑暗條件下完成實驗的。第50 min時該植物只進行細胞呼吸,所以葉肉細胞中合成ATP的結構有細胞溶膠和線粒體,葉綠體不合成ATP。曲線在0~10 min間是直線下降,表明此時凈光合速率不變,在10~30 min由于CO2的濃度下降凈光合速率才逐漸變慢,所以該植物
36、的CO2飽和點為800 ppm。經(jīng)過1 h實驗后,密閉容器中CO2的濃度從1 680 ppm變?yōu)?00 ppm,所以該植物體內(nèi)的有機物總量應該增加。 二、非選擇題 17.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率影響的實驗,結果見下表。請據(jù)表分析回答: 鹽濃度 (mmol·L-1) 最大光合速率(μmol CO2·m-2·s-1) 呼吸速率(μmol CO2·m-2·s-1) 根相對電 導率(%) 0(對照) 31.65 1.44 27.2 100 36.59 1.37 26.9 500 31.75 1.59
37、33.1 900 14.45 2.63 71.3 注:相對電導率表示處理細胞與正常細胞滲出液體中的電解質(zhì)含量之比,可反映細胞膜受損程度。 (1)表中最大光合速率所對應的最小光強度稱為____________。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,根細胞膜受損,電解質(zhì)外滲,使測定的______________升高。同時,根細胞周圍鹽濃度增高,細胞會因________作用失水,造成植物萎蔫。 (
38、3)高鹽濃度條件下,細胞失水導致葉片中的________增加,使氣孔關閉,從而減少水分的散失。 解析:(1)光強度為植物光合作用的影響因素之一。一定范圍內(nèi),隨著光強度增大,光合速率逐漸變大;達到某一光強度后,光合速率不再發(fā)生變化,此時對應的最小光強度被稱為光飽和點。分析表格中數(shù)據(jù),低鹽(100 mmol·L-1)時,最大光合速率為36.59 μmol CO2·m-2·s-1,呼吸速率為1.37 μmol CO2·m-2·s-1;對照組的最大光合速率為31.65 μmol CO2·m-2·s-1,呼吸速率為1.44 μmol CO2·m-2·s-1;而高鹽濃度(900 mmol·L-1)時,最
39、大光合速率為14.45 μmol CO2·m-2·s-1,呼吸速率為2.63 μmol CO2·m-2·s-1,所以高鹽濃度條件下,該植物積累的有機物的量減少。從有機物的合成和分解兩方面進一步分析原因,因為植物吸收的CO2減少,所以還原產(chǎn)生的三碳糖減少;同時,呼吸速率上升,故積累的有機物減少。(2)分析表格信息,高鹽濃度條件下,根相對電導率為71.3%,而低鹽濃度條件下,根相對電導率為26.9%,對照組的為27.2%。產(chǎn)生這種現(xiàn)象是因為高鹽濃度條件下,根細胞受損,電解質(zhì)外滲,使測定的根相對電導率升高。另外,電解質(zhì)外滲使得細胞外的液體濃度高于細胞液,根細胞因滲透作用而失水,造成植物萎蔫。(3)氣
40、孔的關閉和植物體內(nèi)的脫落酸含量呈正相關。在高濃度條件下,細胞失水導致葉片中的脫落酸增加,從而葉片的氣孔關閉,減少植物失水。 答案:(1)光飽和點 減少 三碳糖 呼吸速率 (2)根相對電導率 滲透 (3)脫落酸 18.(2018·浙江11月選考)光合作用是整個生物圈的物質(zhì)基礎和能量基礎?;卮鹣铝袉栴}: (1)為研究光合作用中碳的同化與去向,用__________的CO2供給小球藻,每隔一定時間取樣,并將樣品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以殺死小球藻并______標記化合物。濃縮后再點樣進行雙向紙層析,使標記化合物________。根據(jù)標記化合物出現(xiàn)的時間,最先檢測到的是三碳化合物。猜測此
41、三碳化合物是CO2與某一個二碳分子結合生成的,但當_____________后,發(fā)現(xiàn)RuBP的含量快速升高,由此推知固定CO2的物質(zhì)不是二碳分子。 (2)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中,選用某植物幼苗,用含有100 mmol/L NaCl的完全營養(yǎng)液進行培養(yǎng),測定其光合作用速率和氣孔導度,結果如圖所示。本實驗可推出的實驗結論是________________。實驗中設置了前后自身對照,還可設置______________作為空白對照。測量光合作用速率的指標除本實驗采用的之外,還可采用____________________(答出兩點即可)。 解析:(1)為研究光合作用中碳的同
42、化與去向,可以用14C標記CO2,作為小球藻光合作用的原料。然后,每隔一定時間取樣,用煮沸的甲醇以殺死小球藻并提取被標記代謝產(chǎn)物,然后采用雙向紙層析分離被標記的代謝產(chǎn)物。為了判斷固定CO2的物質(zhì)是否為二碳分子,可突然降低CO2濃度,觀測哪些化合物的含量升高。發(fā)現(xiàn)RuBP的含量快速升高,由此推知固定CO2的物質(zhì)不是二碳分子,而是RuBP。(2)由題圖可知,在100 mmol/L NaCl的完全營養(yǎng)液中,光合作用速率及氣孔導度均下降,且隨處理時間的延長,抑制作用越明顯。本實驗中設置了前后自身對照,還可設置不加NaCl的完全營養(yǎng)液作為空白對照。測量光合作用速率的指標可采用單位時間單位葉面積的O2釋放
43、量、CO2吸收量或干物質(zhì)積累量等。 答案:(1)同位素14C標記 提取 分離 突然降低CO2濃度 (2)NaCl處理導致光合作用速率及氣孔導度下降,且隨處理時間的延長,抑制作用越明顯 不加NaCl的完全營養(yǎng)液 單位時間單位葉面積的O2釋放量、單位時間單位葉面積的干物質(zhì)積累量 19.科研人員研究了LED補光條件下小白菜的光合特性,設置了白光(W,對照)、白光∶紅光=4∶1(WR)、白光∶藍光=4∶1(WB)、白光∶藍光∶紅光=3∶1∶1(WRB)和白光∶綠光=4∶1(WG)5個光配方,光照強度均調(diào)節(jié)為(250±10)μ·molm-2·s-1。相關指標及光合速率如表,請分析并回答: 光對小白
44、菜葉片光合速率及相關指標的影響 處理 葉綠素a含量(mg·g-1) 葉綠素b含量(mg·g-1) 葉綠素(a+b)含量(mg·g-1) 葉綠素a/b值 光合速率(μmol CO2· m-2·s-1) RuBP羧化酶活性(IU·L-1) W(對照) 1.0 0.347 1.34 2.88 4.41 273 WB 1.34 0.448 1.79 2.99 7.35 298 WRB 1.5 0.499 2.11 3.00 9.28 336 WR 1.32 0.447 1.76 2.95 7.18 311 WG 1.33 0
45、.457 1.79 2.91 4.43 ? 注:RuBP羧化酶為催化二氧化碳與RuBP結合的酶。 (1)光合作用中光反應的產(chǎn)物有__________________;葉綠體中NADP+的移動方向是__________________,其作用是______________________________________。 (2)若對葉綠素a進行可見光范圍(400~700 nm)內(nèi)的吸收光譜分析,則將出現(xiàn)的吸收峰有________處。據(jù)表可知,補光對葉綠素a的增加比重__________(填“大于”“小于”或“等于”)對葉綠素b的增加比重。 (3)綜合分析可得,表中的“?”最可能接
46、近__________(處理組)的值,理由是__________________________________________________。 解析:(1)光合作用中光反應階段發(fā)生水的光解和ATP的合成,其產(chǎn)物有O2、ATP、NADPH(H+、e-)。葉綠體中NADP+的移動方向是從葉綠體基質(zhì)向類囊體膜,其作用是氫(H+、e-)的受體(或接受H+、e-,生成NADPH)。(2)葉綠素主要吸收藍紫光和紅光,若對葉綠素a進行可見光范圍(400~700 nm)內(nèi)的吸收光譜分析,則將出現(xiàn)的吸收峰有2處。據(jù)表可得,補光對葉綠素a的增加比重大于對葉綠素b的增加比重。(3)WG組的色素指標均高于W組,
47、但WG組光合速率與W組基本相同,因此RuBP羧化酶活性最可能未明顯提高,所以表中的“?”最可能接近W組。 答案:(1)O2、ATP、NADPH(H+、e-) 從葉綠體基質(zhì)向類囊體膜 氫(H+、e-)的受體(或接受H+、e-,生成NADPH) (2)2 大于 (3)W組 WG組的色素指標均高于W組,但WG組光合速率與W組基本相同,因此RuBP羧化酶活性最可能未明顯提高 C卷——重難題目增分練 一、選擇題 1.(2018·臺州模擬)下表為不同光強處理對某種桃樹和櫟樹的光補償點(植物的光合強度和呼吸強度達到相等時的光強度)和光飽和點的影響,據(jù)表分析錯誤的是( ) 光合參數(shù)(μmo
48、l·m-2·s-1) CK組(自然光照,相對透光率為100%) T1組(一層黑色遮陽網(wǎng),相對透光率為30%) T2組(兩層黑色遮陽網(wǎng),相對透光率為10%) 桃樹 櫟樹 桃樹 櫟樹 桃樹 櫟樹 光補償點 29.7 32.8 20.7 31.4 18.2 31.2 光飽和點 752.5 1 188.2 522 1 164.5 417.5 1 133.5 A.據(jù)表分析可知桃樹更能適應弱光環(huán)境 B.實驗的自變量有兩個,分別為樹木的種類和光強 C.CK組實驗中,適當提高CO2濃度可能會使光補償點變小 D.桃樹從T1組環(huán)境轉(zhuǎn)移到T2組,短時間內(nèi)其葉肉細
49、胞中RuBP的含量將明顯上升 解析:選D 對比相同條件下桃樹和櫟樹的光補償點和光飽和點,可以發(fā)現(xiàn)櫟樹的光補償點和光飽和點都比桃樹要高,說明兩者比較,桃樹更能適應弱光環(huán)境。根據(jù)表中實驗結果判斷,實驗的自變量有兩個,分別為樹木的種類和光強。若其他條件不變,適當提高CO2濃度,將導致光合作用增強,而呼吸強度不變,所以光補償點會變小。桃樹從T1組環(huán)境轉(zhuǎn)移到T2組,即光強減小,光反應減弱,合成的ATP和NADPH減少,碳反應中三碳酸還原減慢,葉肉細胞中三碳酸含量將明顯上升,而同時RuBP的含量將明顯下降。 2.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,開花36 d后果實逐漸變黃,如圖表示在適
50、宜條件下油菜果實凈光合速率與呼吸速率的變化。據(jù)圖判斷下列說法錯誤的是( ) A.24 d時的果實實際光合速率低于12 d時的 B.果實呼吸速率隨開花后天數(shù)增加而逐漸減弱 C.48 d時果皮因光反應減弱導致光合速率減小 D.12 d時與36 d時的果實光飽和點相接近 解析:選D 先看清題干中的關鍵詞“果皮的光合作用”“36 d后果實逐漸變黃”,圖中果實的呼吸速率隨開花后的天數(shù)增加而降低,而凈光合速率在48 d時明顯降低;實際光合速率應是凈光合速率與呼吸速率之和,故可判斷12 d時的實際光合速率最高;實際光合速率越高,其達到最大光合速率所需要的最小光強度(即光飽和點)就越大;48
51、d時的光合速率較低的原因是果皮變黃,即葉綠素大量減少,可判斷是光反應減弱引起的。 3.強光下不同溫度處理對S1和S2兩類螺旋藻(藍細菌)光合速率影響的實驗結果分別如圖甲、乙所示。下列敘述錯誤的是( ) A.圖甲中,0~50 min內(nèi),S1螺旋藻在10 ℃下光合速率下降最快 B.圖甲中,當溫度為10 ℃處理100 min時,S1螺旋藻光合速率小于呼吸速率 C.圖乙中,當溫度為25 ℃處理a min時,產(chǎn)生ATP的場所為質(zhì)膜和細胞溶膠 D.圖乙中,當溫度為10 ℃和20 ℃處理b min時,兩者CO2固定速率相同 解析:選D 圖甲中,0~50 min內(nèi),S1螺旋藻在不同溫度下
52、曲線都下降,其中10 ℃下降最快。圖甲中,當溫度為10 ℃處理100 min時,S1螺旋藻釋放氧氣速率為負,即植物吸收氧氣,說明光合速率小于呼吸速率。圖乙中,當溫度為25 ℃處理a min時,S2螺旋藻釋放氧氣速率為0,說明光合速率等于呼吸速率,又藍細菌是原核生物,因此產(chǎn)生ATP的場所包括細胞溶膠和質(zhì)膜。圖乙中,當溫度為10 ℃和20 ℃處理b min時,兩曲線相交,說明S2螺旋藻釋放氧氣速率相同,即凈光合速率相同,而由于所處溫度不同,呼吸速率不同,因此CO2固定速率不同,即總光合速率不同。 二、非選擇題 4.(2017·浙江11月選考,有改動)為探究環(huán)境因素對光合作用的影響,進行了相關實
53、驗。取去除淀粉的某植物葉片打成大小相等的圓片,并將相同數(shù)量的葉圓片分別放入A~D四組燒杯中,在25 ℃環(huán)境中進行實驗,實驗內(nèi)容與結果見下表。 組別 燒杯中液體成分 處理條件 檢測結果 A 富含CO2的純水 光照 + B 富含CO2的純水 黑暗 - C 富含CO2的葡萄糖溶液 光照 ++ D 富含CO2的葡萄糖溶液 黑暗 + 注:“+”表示檢出淀粉,“++”表示檢出淀粉含量較高,“-”表示未檢出淀粉。 回答下列問題: (1)本實驗的可變因素是________________。 (2)如何去除植物葉片中的淀粉?________。 (3)據(jù)表分析,將
54、CO2作為光合作用原料的是________組。在植物體內(nèi),CO2轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物的途徑為________循環(huán),其產(chǎn)物可運至葉綠體外轉(zhuǎn)變成________,并運到植物體其他部位供細胞利用。 (4)檢測結果表明離體葉肉細胞可直接利用葡萄糖合成淀粉。葉肉細胞合成淀粉的場所是________,而在塊莖中,淀粉長期儲存在________中。 解析:(1)本實驗探究的是葡萄糖和光照對光合作用的影響,由表可知設置的變量有兩個:葡萄糖和光照的有無。(2)實驗前可通過黑暗處理一段時間,使呼吸作用耗盡葉片中的淀粉。(3)由表可知,在光照條件下,有CO2的是A、C兩組,故這兩組CO2均能為光合作用提供原料。(4)利
55、用葡萄糖合成淀粉的場所是葉綠體基質(zhì);而在塊莖細胞中白色體是儲存淀粉的場所。 答案:(1)葡萄糖和光照 (2)暗處理 (3)A、C 卡爾文 蔗糖 (4)葉綠體基質(zhì) 白色體 5.(2016·浙江10月選考)在高光強環(huán)境下,將某突變型植株與野生型植株分別施以低氮肥與高氮肥,一段時間后測定其葉綠素和Rubisco酶(該酶催化CO2和RuBP反應)的含量,結果如圖所示。 請回答: (1)實驗表明,突變型的________含量比野生型低,采用________法分離突變型植株葉片色素,與野生型相比濾紙條上有的色素帶顏色變淺,變淺的色素帶位于濾紙條從上到下的第________條。 (2)光反應
56、中光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的______________,其中NADPH是NADP+被水中的__________還原而成的。NADPH參與____________________的還原,形成碳反應的第一個糖。 (3)高氮肥下,突變型植株的光合速率大于野生型植株。結合實驗結果分析,限制野生型植株光合速率的因素是________________。 解析:(1)從實驗結果中不難發(fā)現(xiàn)突變型的葉綠素a含量比野生型低,通常用紙層析法分離葉片色素,所得濾紙條上顏色變淺的色素帶是葉綠素a,位于從上到下的第3條。(2)光反應中光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的活躍化學能,水光解產(chǎn)生H+、e-和O2,其中
57、H+、e-將NADP+還原成NADPH。NADPH參與三碳酸的還原,形成三碳糖。(3)分析結果可知,雖然突變型的葉綠素a含量比野生型低,但是在高氮肥下,突變型的Rubisco酶的含量高于野生型,突變型植株的光合速率大于野生型植株,說明在高光強條件下,葉綠素a含量較低沒有影響光合速率。相反突變型有較多的Rubisco酶,固定CO2速率高于野生型,從而使光合速率高于野生型,因此,限制野生型植株光合速率的因素是Rubisco酶含量。 答案:(1)葉綠素a 紙層析 3 (2)(活躍)化學能 氫(或H++e-) 3-磷酸甘油酸 (3)Rubisco酶含量 6.(2016·浙江4月選考)葉綠體中
58、的色素、蛋白質(zhì)等在某種膜上的分布及部分反應的示意圖如下。請回答: (1)該膜是________膜,其上含有色素和催化光反應的________。光反應中,色素吸收的光能轉(zhuǎn)換為ATP等物質(zhì)中的________。 (2)光反應的產(chǎn)物除圖中所示的物質(zhì)外,還有電子和________。ATP為碳反應提供了能量和________。 (3)分離新鮮菠菜葉片中的光合色素時,應注意濾紙條上的濾液細線要高于________的液面。濾紙條上最寬色素帶中所含的色素是________。 解析:(1)如圖所示該膜上能吸收光能,參與水的分解和ATP合成等,說明該膜能參與光合作用光反應,因此該膜是類囊體膜。類囊體膜
59、上含有色素和與光反應有關的酶。光反應中,色素吸收的光能轉(zhuǎn)換為ATP、NADPH中的化學能。(2)光反應的產(chǎn)物除圖中所示的O2、H+、ATP之外,還有電子和NADPH。ATP為碳反應提供了能量和磷酸基團,NADPH為碳反應提供了能量和氫。(3)用紙層析法分離葉片中的光合色素時,應注意濾紙條上的濾液細線要高于層析液液面,否則不能在濾紙條上出現(xiàn)色素帶。正常分離時,濾紙條上最寬色素帶中所含的色素是含量最多的葉綠素a。 答案:(1)類囊體(光合) 酶 化學能 (2)NADPH 磷酸基團 (3)層析液 葉綠素a 7.某種細胞分裂素對某植物光合作用和生長的影響如下表所示。 細胞分裂 素濃度 (g·
60、L-1) 葉綠素含 量(mg chl· g FW-1) 光合速率 (μmol CO2· m-2·s-1) 希爾反應活力(μmol DCIPRed·mg chl-1·h-1) 葉片含 氮量(%) 生物量(g· plant-1) 0 1.58 6.52 13.55 1.83 17.65 0.5 1.82 7.82 25.66 1.94 22.95 1.0 2.34 8.64 32.26 1.98 27.44 2.0 2.15 8.15 27.54 1.96 23.56 注:①chl—葉綠素;FW—鮮重;DCIP Red—還原型
61、DCIP;plant—植株。 ②希爾反應活力測定的基本原理:將葉綠體加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光,水在光照下被分解,產(chǎn)生氧氣等,而溶液中的DCIP被還原并發(fā)生顏色變化,這些變化可用儀器進行測定。 請回答: (1)希爾反應模擬了葉綠體光合作用中________階段的部分變化。氧化劑DCIP既可利用于顏色反應,還可作為________。希爾反應活力可通過測定DCIP溶液的顏色變化得到,也可通過測定__________________得到。 (2)從表中可知,施用細胞分裂素后,________________提高,使碳反應中相關酶的數(shù)量增加。 (3)幼苗葉片中的細胞分裂素主要由__
62、______產(chǎn)生。合理施用細胞分裂素可延遲________,提高光合速率,使總初級生產(chǎn)量大于________,從而增加植物的生物量。 解析:(1)光合作用由光反應和碳反應兩階段構成,根據(jù)題中希爾反應活力測定的基本原理可知,該過程模擬的是水在光照條件下分解,產(chǎn)生氧氣等,故希爾反應模擬的是光反應;DCIP被還原顏色會發(fā)生變化,同時也可作為氧化劑去氧化水,使水分解產(chǎn)生氧氣。(2)碳反應中的酶均為蛋白質(zhì),施用細胞分裂素后,葉片含氮量增加,進而可使碳反應相關酶的數(shù)量增加。(3)幼苗中的細胞分裂素主要由根尖產(chǎn)生,而后運輸?shù)较鄳课?,發(fā)揮相應生理作用;細胞分裂素可延緩植物的衰老,提高光合速率,導致總初級生
63、產(chǎn)量大于呼吸量,從而增加植物的生物量。 答案:(1)光反應 氧化劑 氧氣的釋放量 (2)葉片含氮量 (3)根尖 衰老 呼吸量 8.測定透明密閉玻璃罩內(nèi)某植物在單位時間內(nèi)CO2的吸收量或O2消耗量(相對值)隨溫度的變化,結果如圖所示,請分析回答下列問題: (1)植物光合作用有關的酶分布在葉綠體的______________________。據(jù)圖推測,該植物的光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度________(填“高”或“低”)。溫室栽培該植物,為獲得最大經(jīng)濟效益,應控制的最低溫度為________℃。 (2)該植物光反應的產(chǎn)物中,被碳反應利用的物質(zhì)是____________
64、__。在供給C18O2較長時間后,葉肉細胞線粒體內(nèi)能夠檢測出含18O的物質(zhì)有____________________(寫出兩種)。 (3)圖中A點時該植物的葉肉細胞中氧氣的擴散方向是________________________________。B、D點時植物光合作用制造的有機物________(填“大于”“小于”或“等于”)細胞呼吸消耗的有機物。 解析:(1)與光合作用光反應和碳反應有關的酶分別分布在葉綠體類囊體膜(或基粒)和基質(zhì)中。虛線代表呼吸速率,曲線表明30 ℃前一直勻速升高,呼吸酶的最適溫度比30 ℃大,實線表示凈光合速率,從5 ℃到20 ℃凈光合速率不斷升高,表明光合速率比呼
65、吸速率升高得快,20 ℃到30 ℃凈光合速率保持穩(wěn)定,表明光合速率和呼吸速率升高值相同。說明光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶要高。20 ℃凈光合速率即為最大值,所以為獲得最大經(jīng)濟效益,應控制的最低溫度為20 ℃。(2)植物光反應的產(chǎn)物中,被碳反應利用的物質(zhì)是ATP、NADPH。在供給C18O2較長時間后,18O經(jīng)光合作用出現(xiàn)在有機物(如葡萄糖)中以及產(chǎn)生的水中,這樣的水又參與光合作用,則產(chǎn)生的氧氣中會出現(xiàn)18O。這樣的葡萄糖和氧氣參與需氧呼吸則會使丙酮酸、水等出現(xiàn)18O,而且丙酮酸、水、氧 氣等會出現(xiàn)在線粒體中。(3)圖中A點時,凈光合速率為零,但是該植物的葉肉細胞的光合速率比呼吸速率大得多,所
66、以其中氧氣部分擴散到線粒體,部分擴散出細胞。B、D點時植物凈光合速率大于零,所以光合作用制造的有機物均大于細胞呼吸消耗的有機物。 答案:(1)類囊體膜(或光合膜)和基質(zhì) 高 20 (2)ATP、NADPH 丙酮酸、水、氧氣(寫有葡萄糖就錯誤,其他合理增加都可) (3)部分擴散到線粒體,部分擴散出細胞 大于 9.為研究影響某植物光合作用的環(huán)境因素,在天氣晴朗的某一天,科學家檢測了該植物幼苗的光合速率及其主要環(huán)境影響因素的日變化情況(光合有效輻射,是指太陽輻射中能被綠色植物用來進行光合作用的那部分能量),結果如下圖所示。請回答下列問題: (1)CO2與RuBP結合的場所是葉綠體的________。 (2)6:00幼苗凈光合速率較低的主要環(huán)境因素是________________,此時若適當升高胞間CO2濃度,則凈光合速率將會________(填“明顯變大”“基本不變”或“明顯變小”)。據(jù)圖2可知,若僅考慮環(huán)境因素,在12:00和16:00這兩個時刻的環(huán)境條件下,幼苗的光飽和點________(填“基本相同”或“明顯不同”)。 (3)研究表明,14:00~16:00幼苗的氣孔開
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