1、 1.(2014宁德高中质检)科研人员对半阴生植物合果芋叶片在自然强光下和阴棚内的光合特性进行了比较,结果如下表。请回答: 特性条件 净光合速率气孔导度胞间CO2浓度(mmol/mol)叶绿素a(mg/g)叶绿素b(mg/g)类胡萝卜素(mg/g)阴棚8.520.250.3390.370.550.025强光2.070.020.2360.240.540.039(1)自然强光下合果芋光合速率明显下降,原因是减少,对光能的吸收、传递、转化减弱,从而为暗反应提供的不足。(2)据表中数据推测气孔导度与净光合速率的关系是。(3)分离合果芋叶肉细胞色素的原理是:不同色素在中的溶解度不同,因而在滤纸上的扩散速
2、率不同。(4)科研人员将一批长势相同的合果芋幼苗随机均分成四组,培养方法如下表,实验结果如下图。组别培养方法第1组阴棚内30 d第2组自然强光30 d第3组自然强光20 d后阴棚内10 d第4组自然强光10 d后阴棚内20 d请回答:该实验的目的是 。因自然强光导致合果芋叶片绿色变浅,使绿色加深的培养方法是。实验数据表明,最好采用上述第组的培养方法,可以得到叶片数多且叶色深的合果芋植株。解析:(1)分析图示和题意可知,自然强光下合果芋光合速率明显下降,原因是叶绿素a减少,对光能的吸收、传递、转化减弱,从而为暗反应提供的ATP、不足。(2)据表中数据推测气孔导度与净光合速率的关系是呈正相关。(3
3、)由于不同色素在层析液中的溶解度不同,因而不同色素在滤纸上的扩散速率不同。(4)此实验目的是探究不同培养方法对合果芋叶绿素含量和叶片数的影响;分析实验结果可知,因自然强光导致合果芋叶片绿色变浅,使绿色加深的培养方法就是移至阴棚内培养一段时间;如果要得到叶片数多且叶色深的合果芋植株,最好是采用第4组的培养方法。答案:(1)叶绿素a(填其他色素不可)ATP、(缺一不可)(2)气孔导度与净光合速率呈正相关(表达合理均可)(3)层析液(4)探究不同培养方法对合果芋叶绿素含量和叶片数的影响移至阴棚内培养一段时间42.(2012新课标全国理综)将玉米种子置于25 、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相
4、同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示,若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成,通过作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在h之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为 mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速率为 mg粒-1d-1。(4)若保持实验条件不变,120 h后萌发种子的干重变化趋势是 原因是 。解析:(1)淀粉的基本组成单位是葡萄糖,葡萄糖通过呼吸作用氧化分解为生命活动供能。(2)024 h为15.4 mg粒-
5、1d-1,2448 h为0.6 mg粒-1d-1,4872 h为1.1 mg粒-1d-1,在7296 h种子呼吸消耗的有机物最多,为204.2-177.7=26.5 (mg粒-1d-1)。(3)子叶从胚乳中吸收营养物质,一部分转化为幼苗的组成物质,一部分用于呼吸作用,为生命活动提供能量;因此呼吸作用所消耗的有机物量=胚乳减少的干重量-转化成幼苗的组成物质;7296 h转化速率为43.6-26.5=17.1 (mg粒-1d-1),96120 h为27-5=22 (mg粒-1d-1),最大转化速率为22 mg粒-1d-1。(4)保持实验条件不变 (玉米种子置于25 、黑暗、水分适宜的条件下萌发),
6、随种子有机物的消耗,种子呼吸速率逐渐减慢,干重变化趋势越来越小,当长出幼叶后仍然不能进行光合作用,随着有机物的消耗种子死亡。答案:(1)葡萄糖呼吸(2)729626.5(3)22(4)下降幼苗呼吸作用消耗有机物,且不能进行光合作用3.(2013福建理综)为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。请回答:(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是,分析图中A、B、C三点,可知点在单位时间内与氧结合的最多。(2)图中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降
7、低有作用,其中mmolL-1的KNO3溶液作用效果最好。(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为暗反应提供的和减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?请分析说明 。解析:(1)细胞有氧呼吸第二阶段生成CO2,场所在线粒体基质中。由图可知,有氧呼吸速率以O2的消耗速率为检测指标,A、B、C三点O2的消耗速率为ABC,因此,单位时间内A点与氧结合的最多。(2)分析题图知,淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用,并且在一定浓度范围内,KNO3溶液浓度越大,有氧呼吸速率下降幅度越小,因此
8、30 mmolL-1 KNO3溶液作用效果最好。(3)叶绿素含量减少时,吸收的光能减少,使光反应为暗反应提供的和ATP减少;根细胞进行无氧呼吸也可产生CO2,故不能改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标。答案:(1)线粒体基质A(2)减缓30(3)ATP不能,因为无氧呼吸可能会产生CO24.(2013北京理综)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和,在中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。(2)由图1可知,随着去除棉铃
9、百分率的提高,叶片光合速率。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是。(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,降低,进而在叶片中积累。(4)综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会光合作用。(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是,则支持上述推测。解析:(1)光反应为暗反应提供了和ATP,暗反应的场所是叶绿体基质。(2)根据图1可以看出光合作用速率
10、随去除棉铃的百分率的增加而降低;图1中去除棉铃的百分率为“0”时,为空白对照,植株的二氧化碳的固定速率的相对值是28。(3)由图2可知,去除掉棉铃后,植株中的蔗糖和淀粉的含量增加;叶片光合产物利用量减少,输出量降低,进而在叶片中积累。(4)根据图1可以看出光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低,而图2则说明光合作用下降的原因是光合作用的产物在叶片中积累,所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。(5)去除掉棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理是自变量,因变量是光合产物含量和光合速率。遮光处理的目的是为未遮光的叶片合成的有机物提供一个转移的场所,避免叶片中光合产物的积累,如果此时检测到光合产物含量
11、下降,光合速率上升,则说明未遮光的叶片的有机物运输到遮光的叶片中去了,反面证明了叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。答案:(1)/NADPH叶绿体基质(2)逐渐下降28(3)淀粉和蔗糖的含量输出量(4)抑制(5)未遮光的光合产物含量下降,光合速率上升5.(2014泉州五中模拟)下面是高等动物肝细胞糖代谢过程的示意图,请回答有关问题:(1)图中A代表细胞膜上的。葡萄糖以方式进入肝细胞后,一定条件下,能够经过复杂的变化合成物质,以作为DNA复制所需的基本组成单位。红细胞中的O2进入肝细胞中被利用至少要通过层生物膜。(2)某课题小组为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所,进行了如下探究:【实验假设】
12、有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中,不能在细胞质基质中完成。【实验过程】【实验结果】1号和2号试管中均检测到CO2(与预测结果不相符)。请分析回答:分析实验结果与预期不相符合的原因及改进措施。原因:肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸,产生的CO2扩散入细胞质基质中。改进措施: 。实验步骤依据的原理是丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水彻底分解成,因此可以通过检测是否有CO2产生来判断丙酮酸是否被分解。检测是否有CO2产生的试剂除了澄清石灰水,还可以是。本实验中,能否用酵母菌细胞代替肝细胞?为什么? 解析:(1)葡萄糖进入肝细胞的方式为主动运输,需要细胞膜上的载体蛋白协助,故A为载体蛋白;从图中分析
13、,葡萄糖经过一系列的代谢过程,可以转变为DNA复制所需的基本单位脱氧核苷酸;O2在线粒体中被利用,红细胞中的O2进入肝细胞被利用至少需经过1层红细胞膜、2层毛细血管壁细胞膜、1层肝细胞膜、2层线粒体膜,共6层。(2)将保存液换为不含葡萄糖的保存液,则肝细胞在其中无法进行有氧呼吸,从而不能产生CO2;丙酮酸在有氧呼吸第二阶段与水反应生成和CO2;检测CO2可以用溴麝香草酚蓝水溶液;酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸有CO2产生,两组实验现象相似,无法验证该实验假设。答案:(1)载体蛋白主动运输脱氧核苷酸6(2)用不含葡萄糖的保存液CO2和(写全才可)溴麝香草酚蓝水溶液不能,酵母菌在细胞质基质进行的
14、无氧呼吸也产生CO26.(2013江苏生物)雨生红球藻是一种单细胞绿藻,是天然虾青素含量最高的物种之一。虾青素是一种类胡萝卜素,色泽鲜红,因其具有良好的抗氧化能力和着色作用而受到广泛关注。为了培养雨生红球藻以获得虾青素,科研人员研究了A、B两种植物生长调节剂对单位体积藻液内雨生红球藻细胞数、干物质质量、虾青素含量的影响,结果见下表。请回答下列问题:植物生长调节剂及其质量浓度(mg/L)细胞数增加量(%)干物质增加量(%)虾青素含量增加量(%)对照组0000A0.136.8133.357.10.543.4150.7137.81.081.2266.7-48.95.098.2142.7-95.4B0
15、.056.750.55.80.132.3119.78.50.532.541.73.91.08.30.3-87.8(1)雨生红球藻和蓝藻细胞都能进行光合作用,但是发生的场所不同,前者光合作用的场所是。(2)B的浓度从0.1 mg/L提高到0.5 mg/L时,雨生红球藻单位干物质中虾青素含量的变化是 。(3)与B相比,A的浓度变化对虾青素含量影响的特点是 。(4)两种生长调节剂中,与细胞分裂素生理功能更相似的是。(5)与叶绿素a、叶绿素b、叶黄素进行比较,虾青素和其中的分子结构最相似。(6)在本实验基础上,设计实验探究A、B的协同作用对雨生红球藻增产虾青素的影响,选用A、B时首先应考虑的浓度分别为
16、 。解析:本题考查了有关叶绿体中色素的相关知识和从资料中提取有关信息并分析问题的能力。(1)雨生红球藻是植物中的藻类属于真核生物,光合作用的场所是叶绿体;(2)植物生长调节剂B浓度为0.1 mg/L时,干物质增加量为119.7%,虾青素含量的增加量为8.5%,虾青素含量的增加量与干物质增加量的比值为8.5/119.7;植物生长调节剂B浓度为0.5 mg/L时,干物质增加量为41.7%,虾青素含量的增加量为3.9%,虾青素含量的增加量与干物质增加量的比值为3.9/41.7;由于8.5/119.73.9/41.7,可知B的浓度由0.1 mg/L增加到0.5 mg/L时,雨生红球藻单位干物质中虾青素
17、的含量在增加;(3)由表中数据A的浓度由0.1 mg/L增加到0.5 mg/L时,虾青素的含量增加量由57.1%增加到137.8%,当A的浓度增加到5.0 mg/L时,虾青素的含量减少到-95.4%,说明A的浓度变化对虾青素含量影响的特点是上升较快,下降也较快;(4)细胞分裂素的功能是促进细胞的分裂,从表中数据随A浓度的增加细胞数也增加,所以A的功能与细胞分裂素的功能更相似;(5)从题干可知虾青素是一种类胡萝卜素,而叶黄素属于类胡萝卜素;(6)要考虑A、B的协同作用对雨生红球藻增产虾青素的影响,应选取表中A、B分别对虾青素增加量最大的相应浓度,由表中数据可知,A为0.5 mg/L,B为0.1
18、mg/L。答案:(1)叶绿体(2)增加(3)上升较快,下降较快(4)A(5)叶黄素(6)0.5 mg/L、0.1 mg/L7.(2012浙江理综节选)某植物在停止供水和恢复供水条件下,气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示,请回答:(1)停止供水后,光合速率下降。这是由于水是的原料,又是光合产物在植物体内的主要介质。(2)在温度、光照相同的条件下,图中A点与B点相比,光饱和点低的是点,其主要原因是 。(3)停止供水一段时间后,叶片发黄,原因是。此时类囊体结构破坏,提供给暗反应的减少。解析:此题考查光合作用的相关知识。(1)水是光合作用光反应阶段的原料,又是光合产物在植物体内运输的主
19、要介质,停止供水,植物光合速率下降。(2)光饱和点是指达到最大光合速率时的光照强度,在一定CO2浓度范围内,CO2浓度越低,光饱和点越低。停止供水后,植物蒸腾作用降低,气孔开度变小,CO2吸收减少,故B点的光饱和点较A点低。(3)停止供水一段时间后,细胞内自由水减少,叶绿素合成速度变慢或停止,类胡萝卜素的颜色显露出来,故叶片发黄。此时类囊体结构破坏,光反应减弱,提供给暗反应的和ATP减少。答案:(1)光合作用运输(2)B气孔开度降低,CO2吸收减少(答出一项即可)(3)叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解),类胡萝卜素的颜色显露出来(答出一项即可)和ATP【教师备用】1.(2013四川理综)
20、将玉米的PEPC酶基因导入水稻后,测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果,如下图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高)(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是,捕获光能的色素中含量最多的是。(2)CO2通过气孔进入叶肉细胞后,首先与结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供。(3)光照强度低于8102 molm-2s-1时,影响转基因水稻光合速率的主要因素是;光照强度为(1014)102 molm-2s-1时,原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变,可能的原因是 。(4)分析图中信息,PEPC酶所起的作用是;转基因水稻更适合栽种在环境中。解析:本题考查光合作用的
21、过程、影响光合作用的因素等。(1)高等植物光合作用的场所是叶绿体,其中主要有四种色素,含量最多的是叶绿素a,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。(2)光合作用的暗反应中,进入植物细胞内的CO2首先被C5固定成为C3,再被光反应提供的ATP和还原。(3)结合题图:光合速率随光照强度的变化曲线可以看出在低于8102 molm-2s-1的范围内影响光合作用的主要因素为光照强度。由原种与转基因水稻的光合速率与光照强度变化关系曲线可看出:光强为(1014)102 molm-2s-1时,原种水稻随光强变化光合速率不再增加,而此时气孔导度下降CO2吸收减少,说明可能是光照强度增加与CO2供应不足对光合速率的正负影
22、响相互抵消。(4)由气孔导度与光照强度关系曲线可看出转基因水稻较原种水稻的气孔导度大,其原因为转基因水稻导入了PEPC酶,说明此酶有促进气孔打开或增大作用。同时转基因水稻在较强光照下光合速率更强说明更能适应较强光照环境。答案:(1)叶绿体叶绿素a(2)C5和ATP(3)光照强度光照强度增加与CO2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消(或“CO2供应已充足且光照强度已达饱和点”)(4)增大气孔导度,提高水稻在强光下的光合速率强光2.(2013江苏生物)为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响,在不同浓度NaCl 条件下,对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定,结果如图。检测期间
23、细胞的呼吸强度没有显著变化。请参照图回答下列问题:(1) 叶绿体中色素的功能是 。(2)大气中的CO2可通过植物叶片表面的进入植物体内。光合作用产生的有机物(C6H12O6)中的氧来源于原料中的,有机物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物中。(3)当NaCl浓度在200250 mmol/L时净光合速率显著下降,自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。前者主要是由于 ,后者主要是由于 。(4)总光合速率可用单位时间内单位叶面积上表示。请在所给坐标图上绘制该实验中总光合速率变化趋势的曲线图。解析:(1)叶绿体中色素的功能是吸收、传递和转化光能。(2)CO2进入植物
24、体通过气孔,根据光合作用的过程,C6H12O6中的氧来源于CO2;根据呼吸作用的过程,C6H12O6中的氧到CO2中去。(3)由图可知,当NaCl浓度在200250 mmol/L时,光合色素含量降低,净光合作用速率显著下降。自然条件下,夏季晴朗的中午由于蒸腾作用增强,为防止水分过多散失,气孔关闭,影响CO2的进入,净光合作用速率显著下降。(4)总光合速率可用光合作用过程中CO2的消耗量、O2的产生量或有机物的产生量来表示。绘制曲线图时需标出横纵坐标的含义,并注意总光合作用速率大于净光合作用速率。答案:(1)吸收、传递、转换光能(2)气孔CO2CO2(3)光合色素含量降低胞间CO2浓度降低(4)光合作用消耗的CO2量(光合作用产生的O2量或光合作用产生的有机物的量)如图
