高考生物二輪復(fù)習(xí)：專題二 第2講 光合作用與細胞呼吸

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1、 第2講　光合作用與細胞呼吸 專題突破練(A組) 1．下圖是細胞代謝過程中某些物質(zhì)變化過程，下列敘述正確的是(　　) A．真核細胞中催化過程①②③的酶都位于細胞質(zhì)基質(zhì)中 B．酵母菌細胞中過程③⑤進行的場所不同，但都能合成ATP C．過程①④⑤都需要氧氣的參與才能正常進行 D．葉肉細胞中過程⑤產(chǎn)生的ATP可用于過程⑥中C3的還原 答案　A 解析　酵母菌細胞中過程③不能合成ATP；過程①不需要氧氣的參與；葉肉細胞中過程⑤產(chǎn)生的ATP可用于各項生命活動，但不包括暗反應(yīng)中C3的還原，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)。 2．某校生物興趣小組用玉米作為實驗材料，研究不同條件下的光合作

2、用速率和呼吸作用速率，繪出圖甲、乙和丙，圖中光合速率與呼吸速率并不相等的點是(　　) A．a(chǎn) B．b C．c D．d 答案　A 解析　 3．下圖為某同學(xué)繪制的某綠色植物的葉肉細胞在光照強度分別為a、b、c、d時，單位時間內(nèi)CO2和O2釋放量的變化圖。下列有關(guān)敘述正確的是(雙選)(　　) A．光照強度為a時，該細胞可能只有呼吸作用 B．光照強度為b時，該細胞只能進行無氧呼吸 C．光照強度為c時，該細胞有機物積累量為零 D．光照強度為d時，該細胞的實際光合速率大于8個單位 答案　AD 解析　光照強度為a時，只有CO2的釋放，說明此時呼吸作用強度大于光合作用

3、強度或者是沒有光合作用，A項對；光照強度為b時，無CO2釋放，也無O2釋放，說明光合作用產(chǎn)生的氧氣恰好被呼吸作用消耗，B項錯；光照強度為c時，既有CO2釋放，也有O2釋放，不可能成立，C項錯；光照強度為d時，實際光合速率應(yīng)該是測出的表觀光合速率(8個單位)加上被呼吸消耗的那部分，D項對。 4．(2014·安徽，29Ⅰ)某課題小組研究紅光與藍光對花生幼苗光合作用的影響，實驗結(jié)果如圖所示。(注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開放程度越高) (1)與15 d幼苗相比，30 d幼苗的葉片凈光合速率____。與對照組相比，________光處理組的葉肉細胞對CO2的利用率高，據(jù)圖分析，其原因是_____

4、______________________________。 (2)葉肉細胞間隙CO2至少需要跨________層磷脂雙分子層才能到達CO2固定的部位。 (3)某同學(xué)測定30 d幼苗的葉片葉綠素含量，獲得紅光處理組的3個重復(fù)實驗數(shù)據(jù)分別為2.1 mg·g－1、3.9 mg·g－1和4.1 mg·g－1。為提高該組數(shù)據(jù)的可信度，合理的處理方法是____________________。 答案　(1)高　藍　藍光促進了氣孔開放，CO2供應(yīng)充分，暗反應(yīng)加快　(2)3　(3)隨即取樣進行重復(fù)測定 解析　(1)由圖分析可知，30 d幼苗的CO2吸收量和氣孔導(dǎo)度都比15 d幼苗大，說明30 d幼

5、苗的葉片光合作用強度比15 d幼苗大，凈光合速率高。與自然光相比，藍光組氣孔導(dǎo)度大，CO2供應(yīng)充分，暗反應(yīng)加快，葉肉細胞對CO2的利用率高。 (2)CO2固定的部位是葉綠體基質(zhì)，因此葉肉細胞間隙的CO2至少需要穿過細胞膜、葉綠體外膜和內(nèi)膜(共3層膜，即3層磷脂雙分子層)才能到達CO2固定的部位。(3)30 d幼苗的葉片葉綠素含量在紅光處理組的3個重復(fù)實驗數(shù)據(jù)的差異是由實驗誤差造成的，為了減小誤差，提高該組數(shù)據(jù)的可信度，可以隨即取樣進行重復(fù)測定，并取平均值作為實驗的最終結(jié)果。 5．(2014·福建，26)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

6、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_________________

7、_____________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

8、茵衣藻產(chǎn)氫量。 答案　(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)在光合作用過程中，葉綠素a等光合色素捕獲光能的過程屬于光反應(yīng)過程，光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，故光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上。 (2)A組為對照組，產(chǎn)氫量：B組>A組，說明缺硫能促進萊茵衣藻產(chǎn)氫；根據(jù)單一變量原則，研究CCCP對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響時，可將自變量設(shè)置為是否添加CCCP，研究缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫的影響時，可設(shè)置完全培養(yǎng)液和缺硫培養(yǎng)液進行對照，而既要

9、研究CCCP和缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫的影響，又要研究兩者的相互關(guān)系，可設(shè)置如下四組實驗： 完全培養(yǎng)液 缺硫培養(yǎng)液 添加CCCP 添加CCCP的完全培養(yǎng)液 添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液 不添加CCCP 不添加CCCP的完全培養(yǎng)液 不添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液 (3)光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP用于暗反應(yīng)中C3的還原，而產(chǎn)氫則意味著部分[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃?，參與暗反應(yīng)的[H]減少，會使暗反應(yīng)產(chǎn)生的有機物減少。 (4)由題干信息“低氧時葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高，使[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃狻笨芍?，氧氣能夠抑制產(chǎn)氫酶的活性。 6．(2014·浙江，30)某種細胞分裂素對某植物光合作用和生長的影響如下表

10、所示。 細胞分裂素濃度(g·L－1) 葉綠素含量(mg chl·g FW－1) 光合速率(μmolCO2·m－2·s－1) 希爾反應(yīng)活力(μmol DCIP Red·mg chl·h－1) 葉片氮含量(%) 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

11、型 DCIP；plant—植株。 ②希爾反應(yīng)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(yīng)模擬了葉綠體光合作用中____________階段的部分變化。氧化劑DCIP既可用于顏色反應(yīng)，還可作為________。希爾反應(yīng)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，________含量提高，使碳(暗)反應(yīng)中相關(guān)酶的數(shù)量增加。 (3)幼苗葉片中的細胞分裂素主要由__

12、______________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。 答案　(1)光反應(yīng)　氫載體　氧氣釋放速率　(2)葉片氮 (3)根(或根尖分生組織)　葉片衰老　呼吸量 解析　(1)根據(jù)題中希爾反應(yīng)活力測定的基本原理可知，該反應(yīng)利用的原理是水的光解反應(yīng)，因此希爾反應(yīng)模擬了光合作用葉綠體中光反應(yīng)階段的部分變化。氧化劑DCIP在光照條件下接受了水的光解產(chǎn)生的還原性氫，故其可作為氫載體。希爾反應(yīng)中，溶液中的DCIP被還原發(fā)生顏色變化的同時，還產(chǎn)生O2，因此，也可通過測定氧氣的釋放速率得到希爾反應(yīng)活

13、力。(2)因為氮是組成酶的重要元素，所以施用細胞分裂素后，葉片氮含量提高可使碳(暗)反應(yīng)中相關(guān)酶的數(shù)量增加。(3)細胞分裂素主要由根(或根尖分生組織)產(chǎn)生，運往所需部位。合理施用細胞分裂素可延遲葉片衰老，提高光合速率；如果總初級生產(chǎn)量－呼吸量>0，則生物量增加，因此要增加植物的生物量，總初級生產(chǎn)量要大于呼吸量。 7．為了提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益，科研人員對溫室栽種的作物進行了相關(guān)研究。表中數(shù)據(jù)為在密閉實驗裝置內(nèi)，給予不同光照強度時所測得的該作物氧氣釋放量；圖1表示該作物相對光合速率(即不同葉齡時的凈光合速率與B點時的比值)與葉齡的關(guān)系，A點表示幼葉成折疊狀，B點表示葉片充分展開；圖2中曲線1、

14、2分別表示作物在適宜的光照強度下不同溫度時的實際光合量和凈光合量。請回答： 光照強度(klx) 0 2 4 6 8 10 12 14 O2釋放量(μL·cm－2葉面積·min－1) －0.2 0 0.2 0.4 0.8 1.2 1.2 1.2 (1)綠色植物釋放O2的同時還產(chǎn)生______________；由表可知，在光照強度為4 klx時，該作物光合作用的實際產(chǎn)氧量為________μL·cm－2葉面積·min－1。 (2)圖1中AB段相對光合速率上升，從光反應(yīng)角度分析原因是________________________，CD段相對光合速率明顯下

15、降的原因是_______________________________________。 (3)由圖2分析，假如植物生活在12小時光照，12小時黑暗的環(huán)境中，則在環(huán)境溫度高于約________不能正常生長，原因是____________________________________________。 (4)根據(jù)以上研究結(jié)果，該溫室作物白天生長的最佳環(huán)境條件是________________________ _____________________________________________。 答案　(1)[H]和ATP　0.4　(2)幼葉展開，葉面積增大，光合色素含量增多　葉

16、片衰老，葉綠素含量減少，相關(guān)酶活性降低　(3)35 ℃　此時凈光合量與呼吸量相等，大于35 ℃則凈光合量小于呼吸量，植物不能正常生長　(4)光照強度為10 klx、室溫為25 ℃ 解析　(1)綠色植物光合作用過程中，光反應(yīng)階段釋放O2的同時還產(chǎn)生[H]和ATP用于暗反應(yīng)。表中所測氧氣的釋放量代表凈光合量。光照強度為0時，氧氣的釋放量代表呼吸量，所以在光照強度為4 klx時，該作物光合作用的實際產(chǎn)氧量＝凈光合量＋呼吸量＝0.4 μL·cm－2葉面積·min－1。 (2)已知圖1中A點表示幼葉成折疊狀，B點表示葉片充分展開，即AB段表示幼葉展開，葉面積增大，光合色素含量增多，所以該段相對光合速

17、率上升。而CD段葉片衰老，葉綠素含量減少，相關(guān)酶活性降低，所以相對光合速率明顯下降。 (3)若植物生活在12小時光照、12小時黑暗的環(huán)境中，該植物一天中有機物的積累量＝光照時有機物的積累量－黑暗時有機物的消耗量＝12×凈光合量－12×呼吸量。由此可見，只有凈光合量大于呼吸量時，植物才能積累有機物，正常生長。分析圖2可知環(huán)境溫度為35 ℃時，該植物凈光合量與呼吸量相等，高于35 ℃時，凈光合量小于呼吸量，植物不能正常生長。 (4)由表中數(shù)據(jù)可知，光照強度為10 klx時，植物凈光合量最大；由圖2可知環(huán)境溫度為25 ℃時，植物凈光合量最大。所以該溫室作物白天生長的最佳環(huán)境條件是光照強度為10

18、klx、室溫為25 ℃。 8．下圖1表示番茄葉肉細胞內(nèi)兩個重要的生理過程，圖2是某科研小組利用密閉的透明玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的裝置。請回答下列問題： (1)圖1中，②過程進行的場所是__________________，④過程進行的場所是_______________。①～④過程中，能為該細胞合成蛋白質(zhì)供能的過程是________。 (2)在適宜的溫度和光照條件下，向圖2所示的裝置中通入14CO2。當(dāng)反應(yīng)進行到0.5 s時，14C出現(xiàn)在C3中；反應(yīng)進行到5 s時，14C出現(xiàn)在(CH2O)中。該實驗是通過控制________(條件)來探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑，用到的

19、實驗方法為__________________。 (3)將圖2所示的裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜(零點開始)小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖3所示曲線。觀察裝置中液滴的位置，c點時刻的液滴位于起始位置的________側(cè)，液滴移到最右點是在一天中的________點。在12點之后的下午某時間段內(nèi)，記錄液滴的移動，獲得以下數(shù)據(jù)： 每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù) …… 25 27 31 37 …… 該組實驗數(shù)據(jù)是在圖3所示曲線的________間獲得的。如果要測定該植物真正光合作用的速率，該如何設(shè)置對照實驗________________________________

20、__________________。 答案　(1)葉綠體的類囊體薄膜　細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)?、邰堋?2)反應(yīng)時間　同位素標(biāo)記法　(3)左　18(g)　e～f　設(shè)置如圖2一樣的裝置，將該裝置遮光放在和A相同的環(huán)境條件下 解析　(1)由圖分析：①②過程產(chǎn)生了有機物，在進行光合作用，②過程為光反應(yīng)過程，在葉綠體類囊體薄膜上進行；③④過程消耗有機物產(chǎn)生CO2，進行呼吸作用，④過程進行的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)；③④過程呼吸作用為蛋白質(zhì)合成供能。(2)該實驗的自變量為反應(yīng)時間，用到的實驗方法是同位素標(biāo)記法。(3)裝置中CO2緩沖液能夠使裝置內(nèi)的CO2濃度保持相對穩(wěn)定。由圖可知，c點之前，植物

21、光合作用速率小于呼吸作用速率，O2消耗速率大于產(chǎn)生速率，裝置中氣體體積減少，因此c點時刻液滴位于起始位置的左側(cè)，液滴移到最右點表明植物積累有機物最多，是在一天中的18時(g)；由液滴移動的刻度可知，植物氧氣釋放速率在增加，對應(yīng)圖中的e～f之間；圖中測定的是凈光合速率，欲測定該植物真正光合作用的速率，須知道植物的呼吸作用速率，可設(shè)置如圖2一樣的裝置，遮光放在和A相同的環(huán)境條件下。 專題突破練(B組) 1.下圖表示人體內(nèi)某些代謝過程，下列分析錯誤的是(　　) A．①過程發(fā)生在核糖體上，水中的氫只來自于氨基 B．②過程需要氧的參與并發(fā)生在線粒體中 C．在缺氧的情況下，③過程中會有ATP

22、的產(chǎn)生 D．M物質(zhì)是丙酮酸，④過程發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中 答案　A 解析　①表示氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程，發(fā)生在核糖體上，水中的氫來自氨基和羧基，故A錯誤；②表示有氧呼吸的第三階段：[H]和氧氣反應(yīng)生成水并釋放大量的能量，該過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，故B正確；③表示細胞呼吸的第一階段，無論是有氧呼吸的第一階段還是無氧呼吸的第一階段都能釋放少量的能量，合成少量的ATP，故C正確；M物質(zhì)是細胞呼吸第一階段的產(chǎn)物——丙酮酸，④是無氧呼吸的第二階段，場所在細胞質(zhì)基質(zhì)中，故D正確。 2．細胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為保證人體

23、細胞的有氧呼吸 B．要及時為板結(jié)的土壤松土透氣，以保證根細胞的正常呼吸 C．皮膚破損較深的患者，應(yīng)及時到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清 D．慢跑可以促進人體細胞的有氧呼吸，使細胞獲得較多能量 答案　A 解析　選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為了給創(chuàng)口處提供有氧環(huán)境，防止厭氧型微生物的生存，A項錯誤；及時給板結(jié)的土壤松土透氣，是為了保證根細胞的正常呼吸，防止無氧呼吸產(chǎn)生酒精對根細胞造成傷害，B項正確；皮膚破損較深時，容易形成無氧環(huán)境，使破傷風(fēng)桿菌大量繁殖，所以需及時注射破傷風(fēng)抗毒血清，C項正確；人如果劇烈運動會導(dǎo)致氧的供應(yīng)不足，而使肌細胞因無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸而使肌肉酸脹乏力，慢跑可以促進人體細胞

24、的有氧呼吸，使細胞獲得較多能量，D項正確。 3．某生物興趣小組研究溫度對蔬菜新品種產(chǎn)量的影響，實驗結(jié)果如圖所示。據(jù)此提出以下結(jié)論，其中合理的是(雙選)(　　) A．光照越強，該蔬菜新品種的產(chǎn)量越高 B．溫室栽培該蔬菜時溫度最好控制在25～30 ℃ C．光合作用酶的最適溫度高于呼吸作用酶的最適溫度 D．陰影部分表示5～35 ℃時蔬菜的凈光合速率大于零 答案　BD 解析　圖示虛線和實線可分別表示光合速率和呼吸速率。此實驗研究的是溫度對某蔬菜新品種產(chǎn)量的影響，A錯誤。溫度為25～30 ℃，凈光合速率(凈光合速率＝總光合速率－呼吸速率)最大，積累有機物的量最多，B正確。由圖可知，光合

25、作用酶的最適溫度為27 ℃左右，呼吸作用酶的最適溫度高于35 ℃，C錯誤。陰影部分表示5～35 ℃時蔬菜的凈光合速率大于零，積累了有機物，D正確。 4．(2014·廣東，26)觀測不同光照條件下生長的柑橘，結(jié)果見下表。 請回答下列問題： 光照強度 葉色 平均葉面積(cm2) 氣孔密度(個·mm－2) 凈光合速率 (μmol CO2·m－2·s－1) 強 淺綠 13.6(100%) 826(100%) 4.33(100%) 中 綠 20.3(149%) 768(93%) 4.17(96%) 弱 深綠 28.4(209%) 752(91%) 3.87(

26、89%) 注：括號內(nèi)的百分?jǐn)?shù)以強光照的數(shù)據(jù)作為參照。 (1)CO2以________________方式進入葉綠體后，與________________結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供的________________。 (2)在弱光下，柑橘通過____________________________和________________________來吸收更多的光能，以適應(yīng)弱光環(huán)境。 (3)與弱光下相比，強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)______，單位時間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量________。對強光下生長的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀測葉色、葉面積和凈光合速率，這三個指標(biāo)中，最先

27、發(fā)生改變的是________________，最后發(fā)生改變的是________。 答案　(1)自由擴散　五碳化合物(C5)　[H]和ATP　(2)增加葉綠素含量　提高平均葉面積　(3)少　多　凈光合速率　葉面積 解析　(1)根據(jù)光合作用的過程可知，暗反應(yīng)階段葉片通過氣孔吸收CO2，CO2進入細胞后以自由擴散的方式進入葉綠體，進而被C5固定形成C3，在有關(guān)酶的催化作用下，C3接受ATP釋放的能量并且被[H]還原為糖類和C5。(2)通過表格數(shù)據(jù)可以看出：弱光下，植物為了適應(yīng)環(huán)境，通過增加葉綠素含量(葉色為深綠)和提高平均葉面積(是強光下的209%)來吸收更多的光能。(3)柑橘平均每片葉的氣孔總

28、數(shù)＝平均葉面積×氣孔密度，通過計算可知，強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)最少，但凈光合速率最大，說明單位時間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量最多。在遮陰條件下，植物接受的光照減少，會首先影響其光合速率，凈光合速率隨之改變。為了適應(yīng)弱光環(huán)境，植物要合成更多的葉綠素來盡量提高光合速率，一段時間后，植物葉面積也會變大，以便通過增加氣孔總數(shù)來提高光合速率。 5．(2014·山東，26)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_____________________________________________

29、___________________________ 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__________________________________________________

30、______________________ ______________________。18∶00時葉肉細胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細胞器有____________________。 (3)實驗過程中，若去除遮光物，短時間內(nèi)葉肉細胞的葉綠體中C3化合物含量________。 答案　(1)類囊體薄膜(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)葉綠素存在于葉綠體中的類囊體薄膜上。根據(jù)綠葉中色素的提取和分離實驗可知，提取色素時需先用無水乙醇(或丙酮)溶解色素。根據(jù)層析結(jié)果可知，葉綠素a

31、和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是葉綠素a。據(jù)圖甲可知，遮光率越高，葉綠素含量越多，所以該植物可通過增加葉綠素含量來增強對弱光的適應(yīng)能力。(2)分析圖乙，從8∶00到12∶00，光照強度逐漸增強，溫度逐漸升高，凈光合速率逐漸降低，氣孔導(dǎo)度基本不變，由此可知凈光合速率降低的主要原因是溫度升高，呼吸速率加快，光合速率與呼吸速率的差值減小。18∶00時凈光合速率為0，此時葉肉細胞內(nèi)既進行光合作用，又進行細胞呼吸，故產(chǎn)生ATP的細胞器有線粒體和葉綠體。(3)若除去遮光物，則光照強度增大，導(dǎo)致光反應(yīng)增強，[H]、ATP含量增多，這樣C3被還原的量增多，故短時間內(nèi)C3的含量會減少。 6．氣孔是植物葉片與

32、外界進行氣體交換的主要通道，其張開程度用氣孔導(dǎo)度來表示，它反映了單位時間內(nèi)進入葉片單位面積的CO2量。下表是植物Ⅰ和植物Ⅱ在一天中氣孔導(dǎo)度的變化(單位：mmol CO2·m－2·s－1)。請分析回答： 時刻 0∶00 3∶00 6∶00 9∶00 12∶00 15∶00 18∶00 21∶00 24∶00 植物Ⅰ 38 35 30 7 2 8 15 25 38 植物Ⅱ 1 1 20 38 30 35 20 1 1 (1)請在坐標(biāo)圖中畫出植物Ⅰ和植物Ⅱ一天中氣孔導(dǎo)度的變化曲線。 (2)據(jù)表分析可知，一天中植物Ⅰ和植物Ⅱ吸收CO2

33、的主要差異是_______________。 (3)沙漠植物的氣孔導(dǎo)度變化更接近于植物________，影響其光合強度的主要環(huán)境因素除了水和CO2濃度之外，還有________________________(寫出兩種即可)等。 (4)下圖表示植物葉肉細胞中發(fā)生的物質(zhì)代謝過程(①～④表示不同過程)。 凌晨3∶00時，植物Ⅰ和植物Ⅱ都能進行的生理過程有____________________(填圖中序號)。過程①產(chǎn)生的C3的具體名稱是__________________，過程③除需要酶的催化外還需要______________________等物質(zhì)的參與。 答案　(1)如圖所示

34、 (2)植物Ⅰ主要在夜間吸收CO2，植物Ⅱ主要在白天吸收CO2　(3)Ⅰ　光照、溫度、無機鹽等(任答兩項即可) (4)①②　丙酮酸　[H]和ATP(缺一不可) 解析　由于長期自然選擇的原因，沙漠植物形成了白天利用夜間吸收并儲存的二氧化碳進行光合作用的特點，這樣可以有效地避免白天氣孔張開導(dǎo)致的水分大量丟失。凌晨3∶00時，由于沒有光照因此植物不能進行光合作用，植物Ⅰ和植物Ⅱ都只能進行呼吸作用，因此進行的生理過程有①②，過程①產(chǎn)生的C3的具體名稱是丙酮酸。 7．為了探討某種植物的一些生理特性，科研人員做了一系列的相關(guān)試驗。下圖是在不同光照條件下測定的其光合速率變化情況。請分析回答： (

35、1)從圖中a～b段可以看出，限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素是________________。若其他條件不變，對葉綠素而言，有效輻射的光主要是____________________________。 (2)圖中c～d對應(yīng)時段，植物體內(nèi)有機物總量的變化情況是____________________，i點時葉肉細胞內(nèi)合成[H]的場所有_________________________________________________。 (3)經(jīng)測定，晴天遮光條件下該植物的CO2釋放速率為0.6 μmol·m－2·s－1，則g點時該植物O2產(chǎn)生速率為________μmol·m－2·s－1。

36、(4)每分子葉綠素含有一個Mg2＋，可被H＋、Cu2＋等置換。在用該植物的綠葉做“色素的分離與提取”實驗時，濾液用5%的HCl處理一段時間后，其顏色與研磨時未加________的顏色相似，呈黃褐色。實驗室常用含Cu2＋的試劑處理葉片，可形成銅代葉綠素能長時間保持葉片標(biāo)本的綠色，其原因可能是________________________________________________。 答案　(1)光照強度、溫度　藍紫光和紅光　(2)增加(或先減少后增加)　細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體　(3)1.6 (4)碳酸鈣(CaCO3)　銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定 解析　(1)陰天條件下，光照較弱，溫度

37、較低，光照強度和溫度成為限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光。(2)凈光合速率表示植物體內(nèi)有機物的積累情況，負值表示減少，正值表示增加，c～d時段植物體內(nèi)有機物總量的變化情況是先減少后增加。i點時有光照，能夠進行光合作用，葉肉細胞內(nèi)合成[H]的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。(3)晴天遮光條件下該植物的CO2釋放速率即為呼吸速率，等于氧氣吸收速率，則g點時該植物O2產(chǎn)生速率為1＋0.6＝1.6 μmol·m－2·s－1。(4)提取色素時加入碳酸鈣可以防止葉綠素受破壞，不加碳酸鈣時色素提取液為黃褐色；銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定，所以用含Cu2＋的試劑處理葉片，可使葉片標(biāo)本長時

38、間保持綠色。 8．甲圖表示綠色植物葉肉細胞中的部分結(jié)構(gòu)，①～⑥表示物質(zhì)；乙圖表示該植物葉片CO2吸收量隨光照強度逐漸增加的變化曲線，S1、S2、S3分別表示所屬范圍的面積；丙圖表示在恒溫密閉玻璃溫室內(nèi)，連續(xù)48小時測定室內(nèi)CO2濃度及植物CO2的吸收速率。據(jù)圖回答下列問題： (1)葉綠體中的色素分布于________上。提取綠葉中的色素時，為保護色素，要加入的化學(xué)藥品是________，其中葉綠素主要吸收________光。 (2)甲圖中，在供給植物CO2后的60秒內(nèi)，相隔不同時間取樣，殺死細胞并分析細胞代謝產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)7秒后的代謝產(chǎn)物多達12種，而5秒內(nèi)的代謝產(chǎn)物主要是一種物質(zhì)，

39、該物質(zhì)最可能是________(填圖中序號)。 (3)若該綠色植物長時間處于黑暗狀態(tài)，則甲圖①→②→①的循環(huán)________(能/不能)進行，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)當(dāng)光照強度處于乙圖中的D點時，甲圖中⑥的去向是________________________。 (5)乙圖中0～D間此幼苗呼吸作用消耗有機物的

40、量為________，光合作用有機物的凈積累量為________。(用S1、S2、S3表示) (6)丙圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時間有________個，葉綠體吸收CO2速率最大的時刻是第________小時，前24小時比后24小時的平均光照強度________。 (7)如果使用相同強度綠光進行實驗，丙圖中c點的位置將________(填“上移”、“下移”或“不變”)。 答案　(1)類囊體(基粒)膜　CaCO3　紅光和藍紫　(2)②　(3)不能　沒有光反應(yīng)提供的ATP和[H]，暗反應(yīng)不能進行　(4)擴散到線粒體和外界　(5)S1＋S3　S2－S1　(6)4　36　弱　(7)上移

41、解析　(1)葉綠體中的色素分布于類囊體(基粒)膜上，提取色素時為保護色素，往往要加入碳酸鈣；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。(2)根據(jù)圖甲及卡爾文循環(huán)，甲圖中①為C5化合物，②為C3化合物，③為ATP及[H]，④為ADP＋Pi，⑤為水，⑥為氧氣。CO2最先和C5結(jié)合固定到C3里面，所以②C3是最早出現(xiàn)放射性的地方，之后C3變成各種化合物。(3)根據(jù)光合作用過程，如果該植物長期處于黑暗狀態(tài)，因為缺少光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP，則卡爾文循環(huán)不能進行。(4)乙圖中當(dāng)植物處于D點時，植物光合作用大于呼吸作用，故甲圖中光合作用產(chǎn)生的⑥氧氣一方面滿足線粒體有氧呼吸的需求，另一方面擴散

42、到外界環(huán)境。(5)根據(jù)乙圖，光照強度為0時，綠色植物只進行細胞呼吸，故A點放出的CO2表示呼吸作用的強度，隨著光照強度的增加呼吸強度是不變的，所以0～D時間段內(nèi)，呼吸作用消耗的總量就是橫線下面矩形的面積，即S1＋S3；S1表示光照強度由0→B時光合作用的凈積累量(為負)；S2表示光照強度由B→D時的光合作用有機物的凈積累量；S1＋S3表示0→D時段綠色植物呼吸作用消耗的有機物量；S2＋S3表示光合作用產(chǎn)生的有機物總量。所以當(dāng)光照強度由0→D時，綠色植物呼吸作用消耗的有機物量為S1＋S3，光合作用的凈積累量為S2－S1。(6)圖中虛線是在恒溫密閉環(huán)境中測得的二氧化碳吸收速率，當(dāng)吸收速率為零時，表

43、示植物不從外界吸收二氧化碳，此時光合作用所需的所有二氧化碳全由呼吸作用提供，所以此時呼吸速率與光合速率相等。即在6、18、30、42時，呼吸速率與光合速率相等；據(jù)曲線分析，CO2吸收速率的最大時對應(yīng)的時間是36 h，因此，葉綠體利用CO2速率最大的時刻是36 h時；由曲線圖看出，前24小時比后24小時的平均CO2吸收速率低，因此，前24小時比后24小時的平均光照強度弱。(7)因為植物對綠光幾乎不吸收，故如用綠光進行實驗，則植物光合作用強度下降，而呼吸作用強度不變，故室內(nèi)CO2濃度上升，即c點上移。 第 13 頁 共 13 頁