1、单元评估检测(三)细胞的能量供应和利用(时间:90分钟分值:100分)测控导航表知识点题号1.酶的本质、特性及相关实验1,2,3,4,5,6,262.ATP的结构、功能和利用7,83.细胞呼吸的过程、影响因素及应用9,10,11,12,13,14,154.光合作用的过程、影响因素及应用16,20,23,285.综合考查17,18,19,21,22,24,25,27,29,30,31一、选择题(每小题2分,共50分)1.下列有关酶的叙述,错误的是(A)A.低温能改变酶的活性和结构B.酶的合成不一定需要内质网和高尔基体C.脂肪酶变性失活后加双缩脲试剂呈紫色D.叶绿体基质中不存在ATP合成酶解析:低
2、温可以抑制酶的活性,但没有破坏酶的空间结构;有些酶的合成不需要内质网和高尔基体的加工,如RNA;脂肪酶变性失活只是改变了蛋白质的空间结构,仍有肽键,可以与双缩脲试剂反应呈现紫色;ATP在叶绿体的类囊体薄膜上合成,叶绿体基质中发生的暗反应只消耗ATP,而不合成ATP。2.下列关于酶的叙述,正确的是(D)A.酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色B.酶适宜在最适温度下长期保存以保持其最高活性C.细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶的高效性决定D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物解析:大部分酶是蛋白质,能和双缩脲试剂反应呈紫色,少数酶是RNA,不能和双缩脲试剂反应;酶应该保存在低温下
3、;细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶的专一性决定。3.某兴趣小组为了探究温度对酶活性的影响,用打孔器获取新鲜的厚度为5 mm的三片土豆,进行了下表实验。有关叙述错误的是(A)实验步骤土豆片A土豆片B土豆片C处理静置煮熟后冷却冰冻滴加质量分数3%H2O21滴1滴1滴观察实验现象产生大量气泡几乎不产生气泡产生少量气泡A.土豆片的厚度大小是该实验的自变量B.新鲜土豆组织中含有过氧化氢酶C.高温和低温都能影响过氧化氢酶活性D.定性实验无法确定过氧化氢酶的最适温度解析:土豆片的厚度都是5 mm,为无关变量,自变量是温度;由三组实验说明,新鲜土豆组织中含有过氧化氢酶;实验A与B、C比较说明,高温和低温都能
4、使过氧化氢酶活性降低;定性实验是为了判断某种因素是否存在,定性实验无法确定过氧化氢酶的最适温度。4.将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述错误的是(C)A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,T2值增大解析:加入酶C后A浓度降低,B浓度升高,说明在酶C的催化下A能生成B,酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能;随着反应的进行,底物A浓度由大变小,酶促反应速率先快后慢;图示反应在最适温度下进行,降低反应温度,反应速率将减慢,反应时间将延长,T2值增大。5.为了研
5、究温度对某种酶活性的影响,设置甲、乙、丙三个实验组,各组温度条件不同,其他条件相同且适宜,测定各组在不同反应时间内的产物浓度,结果如图。以下分析正确的是(C)A.在t时刻之后,甲组曲线不再上升,是由于受到酶数量的限制B.在t时刻降低丙组温度,将使丙组酶的活性提高,曲线上升C.若甲组温度小于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于乙组温度D.若甲组温度大于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于甲组温度解析:t时刻后,甲组曲线不再上升,是由于底物完全分解;据图分析丙曲线的产物浓度较低,说明丙组在t时刻之前,酶已失活,t时刻后降低丙组温度,酶的活性不能提高;若甲组温度小于乙组温度,说明乙组温度高于最适温度;若
6、甲组温度大于乙组温度,说明甲组温度更接近最适温度,且最适温度可能大于或小于甲组温度。6.某生物兴趣小组研究甲、乙、丙三种微生物体内同一种酶的活性与温度的关系时,根据实验结果绘制如下曲线图。下列相关叙述正确的是(C)A.降低化学反应活化能效率最高的是微生物甲中的酶B.在30 条件下竞争能力最强的一定是微生物丙C.对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶D.若将温度改为pH,则所得实验结果曲线与图示结果相同解析:由图中曲线可知,不同温度范围内,三种微生物中酶的活性都不一样,在25 左右时,甲的反应速率最快,在30 左右时,乙的反应速率最快,在4045 范围,丙的反应速率最快;30 左右时,乙的底
7、物剩余量最少,酶活性最大,而甲、丙的底物剩余量都较大,酶的活性较小,说明该条件下,竞争力最强的是微生物乙中的酶;由图可知,三种微生物中乙中的酶适应的温度范围是最广的;因不知这些微生物适宜的pH范围,故将实验温度改为pH,无法确定实验结果。7.下列有关ATP的叙述中,不正确的是(D)A.ATP的合成一般与放能反应相联系B.ATP中的能量可以来源于光能、化学能C.细胞内各种吸能反应一般需要消耗ATPD.ATP是由三个磷酸基团和一个腺嘌呤构成的解析:ATP的合成一般与放能反应相联系;ATP的形成途径是光合作用与细胞呼吸,因此ATP中的能量可以来源于光能、化学能;细胞内各种吸能反应一般与ATP水解的反
8、应相联系,由ATP水解提供能量;ATP是由三个磷酸基团和一个腺苷构成。8.下列有关ATP的说法,正确的是(D)A.淀粉酶催化淀粉水解成葡萄糖需要消耗ATPB.若ATP的高能磷酸键全部水解,其生成物可以成为DNA复制的原料C.绿色植物叶肉细胞的线粒体基质和叶绿体基质中都能形成ATPD.人成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器,但也能合成ATP解析:淀粉酶催化淀粉水解成葡萄糖属于酶促反应,不需要消耗ATP;若ATP的高能磷酸键全部水解,其生成物是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,可以成为转录的原料;在线粒体基质中进行的是有氧呼吸第二阶段,产生少量的ATP,在叶绿体基质中进行的是暗反应阶段,会消
9、耗ATP;人成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器,但能通过无氧呼吸合成ATP。9.细胞呼吸是生命活动所需能量的主要来源。下列有关叙述正确的是(C)A.细胞呼吸的底物一定是糖类B.人体细胞呼吸的产物一定有CO2C.细胞无论进行何种呼吸方式都产生ATP并释放热能D.恒温动物细胞离体培养后,呼吸强度不受环境温度变化的影响解析:细胞呼吸的底物还可能是脂肪等其他有机物;人体细胞无氧呼吸的产物没有CO2;细胞无论进行何种呼吸方式都产生ATP并释放热能;恒温动物细胞若进行离体培养,呼吸强度受环境温度变化的影响。10.酵母菌的细胞呼吸途径如图所示。有关叙述不正确的是(C)A.过程和在酵母菌细胞的细胞质基质中进行
10、B.有氧条件下,过程中既有H的产生又有H的消耗C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.根据石灰水混浊程度可以检测过程、中的CO2产生情况解析:过程表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,场所在细胞质基质,过程表示无氧呼吸的第二阶段,场所在细胞质基质;有氧条件下,过程表示有氧呼吸的第二、第三阶段,第二阶段有H的产生,第三阶段有H的消耗;无氧条件下,无氧呼吸只有第一阶段产生能量,合成ATP,丙酮酸转变为酒精的过程属于无氧呼吸第二阶段,不合成ATP;过程都能产生CO2,相同时间产生的CO2量不同,因此根据石灰水混浊程度可以检测过程、中的CO2产生情况。11.下列有关植物细胞呼吸作用的
11、叙述,正确的是(C)A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的物质的量不同解析:分生组织细胞进行旺盛的分裂,呼吸速率通常比成熟组织细胞的大;若细胞既不吸收O2也不放出CO2,可能是产生乳酸的无氧呼吸,如马铃薯块茎、甜菜块根;适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗;利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的物质的量相同。12.将酵母菌处理获得细胞质基质和线粒体。用超声波将线粒体破碎,线粒体内膜可自然形
12、成小膜泡,将各结构或物质进行纯化处理。含有下列结构(或物质)的四支试管在适宜温度下不能产生CO2的是(B)A.葡萄糖+细胞质基质B.丙酮酸+小膜泡C.丙酮酸+细胞质基质D.丙酮酸+线粒体基质解析:酵母菌在细胞质基质中可以利用葡萄糖进行无氧呼吸产生CO2,A错误;小膜泡是由线粒体内膜形成的,故可以进行有氧呼吸的第三阶段,产生水,但是不能直接利用丙酮酸产生CO2,B正确;酵母菌在细胞质基质中可以利用丙酮酸进行无氧呼吸的第二阶段,产生CO2,C错误;酵母菌可以利用丙酮酸在线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶段,产生CO2,D错误。13.下列关于人体细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)的叙述,正确的是(A)A.有
13、氧条件下,肌肉细胞吸收与释放的气体量相等B.成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸来产生ATPC.有氧或无氧条件下,神经元产生CO2的场所相同D.剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸会破坏内环境的pH解析:有氧条件下,肌肉细胞消耗的氧气量等于产生的CO2量;成熟的红细胞没有线粒体,因此通过无氧呼吸产生ATP;神经元无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2;正常情况下,人体剧烈运动时产生乳酸通过血浆中缓冲物质的缓冲作用,pH会保持在相对稳定的状态。14.如图为研究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,排尽注射器中的空气,吸取经煮沸冷却的葡萄糖溶液和酵母菌,在最适温度下进行如图所示实验。下列分析正确的是(A)A.该实验装置用于
14、研究酵母菌的无氧呼吸B.装置中的气体是在线粒体基质中产生C.烧杯中加水的主要目的是制造无氧环境D.若升高水温注射器中气体产生速率加快解析:根据题目信息“排尽注射器中的空气,吸取经煮沸冷却的葡萄糖溶液和酵母菌”判断该实验装置是用于研究酵母菌的无氧呼吸;装置中产生的气体是无氧呼吸产生的CO2,其产生场所为细胞质基质;烧杯中加水的目的是维持实验温度;实验设置的是最适温度,若升高水温注射器中气体产生速率减慢。15.提倡有氧运动的原因之一是避免肌肉细胞无氧呼吸产生大量乳酸。下图为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,分析下列说法不正确的是(B)A.cd段肌肉细胞中的肌糖原将被大
15、量消耗B.运动强度大于c后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量C.有氧呼吸过程中有机物中的能量大部分以热能散失,少部分储存在ATP中D.若运动强度超过c,人体获得能量的途径仍以有氧呼吸为主解析:cd段随着运动强度的增大,血液中乳酸的含量快速增加,说明此时肌肉细胞无氧呼吸加强,则肌肉细胞中的能源物质肌糖原会被大量消耗;肌肉细胞进行无氧呼吸时不消耗氧气,也不产生二氧化碳,在进行有氧呼吸时,消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量,故运动强度大于c后,肌肉细胞产生的二氧化碳量等于消耗的氧气量;运动强度大于c时,人体生命活动所需能量仍主要由有氧呼吸提供。16.研究发现小球藻细胞内含有叶绿素a、叶绿素b和类
16、胡萝卜素,蓝藻细胞内含有叶绿素a、类胡萝卜素和藻蓝素,两者都能进行光合作用。下列相关叙述错误的是(C)A.光合色素都分布在膜结构上B.光合作用都能产生氧气C.控制色素合成的基因都位于叶绿体中D.色素的差异可导致二者光合效率不同解析:蓝藻是原核生物无叶绿体,控制光合色素合成的基因不可能位于叶绿体上。17.下列关于细胞代谢的叙述,正确的是(A)A.适宜条件下,水稻幼苗叶肉细胞中O2浓度:叶绿体细胞质基质线粒体B.一定条件下乳酸菌细胞呼吸产生的NADPH可来自水和有机物C.水稻幼苗在成长的过程中,叶肉细胞中产生ATP最多的场所是线粒体内膜D.同一细胞中同时存在催化丙酮酸生成乳酸或酒精的酶解析:乳酸菌
17、只能进行无氧呼吸,该过程不消耗水,另外,呼吸作用产生的是NADH;水稻幼苗在成长的过程中,叶肉细胞中叶绿体中产生ATP最多,场所为叶绿体的类囊体薄膜;同一细胞中不可能同时存在催化丙酮酸产生乳酸或酒精的酶。18.下列关于光合作用和有氧呼吸过程的叙述,错误的是(D)A.光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料B.有氧呼吸第三阶段的产物可为光合作用光反应阶段提供原料C.两者产生气体的阶段都有水参与D.两者产生气体的阶段都与生物膜有关解析:光合作用光反应阶段的产物氧气可为有氧呼吸第三阶段提供原料,生成水,释放大量能量;有氧呼吸第三阶段的产物水可为光合作用光反应阶段提供原料,光解后产生H和氧
18、气;光合作用水光解后产生氧气,有氧呼吸第二阶段水参与反应产生二氧化碳气体;光合作用水光解后产生氧气发生在类囊体薄膜上,有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳气体发生在线粒体基质中,与生物膜无关。19.如图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是(D)(CH2O)+O2CO2+H2O+能量A.过程只在线粒体中进行,过程只在叶绿体中进行B.过程产生的能量全部储存在ATP中C.过程产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD.过程中产生NADPH用于C3的还原解析:过程在细胞质基质和线粒体中进行;过程产生的能量一部分以热能散失,一部分储存在ATP中;过程产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2;过程中产生
19、NADPH用于C3的还原。20.将甲、乙两株同样的植物放在两个密闭的装置中,甲给予光照,乙遮光处理,其他条件相同。下列关于这两株植物代谢的叙述中,正确的是(B)A.给予光照的装置中O2含量将持续增加B.遮光处理的植株有机物的含量将减少C.如果乙植株突然给予光照,叶绿体内C3含量将增加D.甲、乙植株的叶肉细胞中产生ATP的场所相同解析:密闭的装置甲给予光照,其内的甲植物能同时进行光合作用和呼吸作用,当光合速率大于呼吸速率时,装置中O2含量将持续增加;密闭的装置乙给予遮光处理,其内的乙植物不能进行光合作用,但能进行呼吸作用,呼吸作用消耗有机物,因此有机物含量将减少;如果对遮光处理的乙植株突然给予光
20、照,由于光反应能为暗反应提供H和ATP,导致C3还原过程加快,所以叶绿体内C3含量将减少;给予光照的装置甲,由于其内甲植物同时进行光合作用和呼吸作用,因此产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体,遮光处理的装置乙,由于其内的乙植株不能进行光合作用,但能进行呼吸作用,因此产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体。21.H在生物的生理活动中起着重要作用。下列叙述不正确的是(A)A.绿色植物细胞中的H均来自其光合作用过程中水的光解B.有氧呼吸过程产生的H与氧气结合释放出大量的能量C.无氧呼吸过程产生的H可将丙酮酸还原成其他产物D.植物光反应过程产生的H可将三碳化合物还原成糖类解析:绿色植物细胞中的H
21、,既可以来自细胞呼吸,也可以来自其光合作用过程中水的光解;有氧呼吸第一、第二阶段产生的H,在有氧呼吸的第三阶段与氧气结合释放出大量的能量;无氧呼吸过程产生的H可将丙酮酸还原成其他产物,如乳酸;植物光反应过程产生的H,在暗反应阶段可将三碳化合物还原成糖类。22.在一定浓度的CO2和适宜温度条件下,测定不同光照条件下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO2的变化量,结果如下表。分析表中数据,下列推论不正确的是(C)光照强度(klx)12357810CO2变化量mg/(100 cm2h)+20-2-6-10-12-12A.光照强度为1 klx时,光合作用吸收的CO2少于呼吸作用释放的CO2B.光照强度
22、为2 klx时,该植物的光合速率不为零C.光照强度由5 klx增强到7 klx时,叶肉细胞中C3化合物合成速率增大;而由7 klx增强到8 klx时,叶肉细胞中C3化合物合成速率减小D.光照强度为9 klx时,叶绿体色素含量是限制植物光合作用速率的内因之一解析:表格中测得的CO2变化量可表示净光合速率,只要有光照,植物就进行光合作用,光照强度为1 klx时,容器内CO2增多是因为呼吸作用强度大于光合作用强度;光照强度为2 klx时,CO2变化量为0,说明光合作用强度等于呼吸作用强度,故该植物的光合速率不为零;光照强度由5 klx增强到7 klx时,CO2的吸收量增加,因此叶肉细胞中C3化合物合
23、成速率增大;而由7 klx增强到8 klx时,CO2的吸收量增加,叶肉细胞中C3化合物合成速率也增大;光照强度由8 klx增强到10 klx时,CO2变化量不变,说明此时光合作用达到饱和状态,限制植物光合作用速率的内因有色素的含量、酶的数量等,外因主要是二氧化碳浓度。23.为了测量某植物的光合速率,在不同温度条件下,给植物一定强度的光照,植物的初始质量为M,光照12 h后质量为M+X,再黑暗处理12 h后,其质量为M+Y。不同温度条件下测定的X和Y如表所示。下列叙述错误的是(D)温度/1520253035X/g1.02.43.24.84.0Y/g0.41.62.13.22.0A.该植物的总光合
24、速率可表示为(2X-Y)/12B.适当延长光照和黑暗处理时间可减小实验误差C.该植物置于30 的光照环境下比较有利于有机物的积累D.在1535 的温度范围内,细胞呼吸速率先上升后下降解析:在光照下,植物进行12 h光合作用后质量增加X,则X为净光合作用量。再黑暗处理12 h后,呼吸作用消耗量为X-Y。总光合作用量=净光合作用量+呼吸作用消耗量=X+(X-Y)=(2X-Y),故总光合速率可表示为(2X-Y)/12;测量时出现误差不可避免,如果实验时间过短就测量,取平均值后,均摊在每小时内的误差就较大,如果适当延长时间,取平均值后,均摊在每小时内的误差就减小,更接近实际值;在光照条件下,该植物在3
25、0 下净光合速率最大,最有利于有机物积累;在1535 的温度范围内,12 h呼吸作用消耗量(X-Y)依次是0.6、0.8、1.1、1.6、2.0,由此可知,细胞呼吸速率一直在上升。24.如图所示为生物体部分代谢过程。有关分析正确的是(B)A.过程需要的酶均存在于线粒体内B.过程和释放的能量主要以热能形式散失C.能进行过程的生物无核膜,属于分解者D.过程发生在植物细胞叶绿体的基质中解析:过程为有氧呼吸,需要的酶存在于细胞质基质和线粒体内;过程和为呼吸作用,释放的能量主要以热能形式散失,只有小部分贮存在ATP中;过程为硝化细菌的化能合成作用,硝化细菌为原核生物,属于生产者;过程为光合作用,发生在植
26、物细胞叶绿体中。25.如图为植物细胞代谢的部分过程简图,为相关生理过程。下列有关叙述错误的是(D)A.若植物缺Mg,则首先会受到显著影响的是B.的进行与密切相关,与无直接关系C.叶肉细胞中发生在类囊体膜上,发生在叶绿体基质中D.叶肉细胞中O2的产生量等于中O2的消耗量,则一昼夜该植物体内有机物的总量不变解析:叶肉细胞中O2的产生量等于中O2的消耗量,则叶肉细胞的净光合量为0。植物体中不含叶绿体的细胞细胞呼吸也要消耗有机物。因此,一昼夜该植物体内有机物的总量会减少。二、非选择题(共50分)26.(9分)将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤,得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后,分为3
27、组并分别调整到不同温度,如图所示。然后在每支试管中加入等量的玉米子粒提取液,保持各组温度30分钟后,继续进行实验(提取液中还原性物质忽略不计):(1)若向A、C、E三支试管中分别加入适量的斐林试剂,水浴加热一段时间,观察该三支试管,其中液体颜色呈砖红色的试管是;砖红色较深的试管是 ,颜色较深的原因是 ;不变色的试管是,不变色的原因是 。(2)若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液,观察三支试管,发现液体的颜色是蓝色,产生该颜色的原因是。(3)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设 计实验才能确定最适温度?(只要求写出设计思路) 。解析:本题考查温度对酶
28、活性的影响。玉米种子萌发时,要将胚乳中的淀粉转化成小分子可溶性糖类(如麦芽糖),发芽的玉米子粒提取液中含有大量淀粉酶。(1)A、C、E三支试管中,E试管因温度过高,其中的酶失活不会产生还原糖,A、C试管中的淀粉酶可以催化淀粉水解生成还原糖,因此这两支试管有砖红色沉淀,C试管比A试管更接近最适温度,其中的酶活性较高,产生的还原糖较多,即砖红色沉淀更多,颜色更深。(2)若B、D、F三支试管加入碘液后均出现蓝色,说明三支试管中均有淀粉剩余。(3)题中实验温度是20 、40 、100 ,20 比40 时的颜色要浅,说明酶活性的最适温度一定高于20 ,100 时酶活性已经丧失,所以可以在二者之间设置一系
29、列温度梯度进行实验,实验要注意单一变量原则、对照原则等,并以与上述试剂发生颜色反应的程度为指标确定酶的最适温度。答案:(除标注外,每空1分)(1)A和CC淀粉酶在40 时活性相对较高,淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多(2分)E酶失活(2)剩余的淀粉遇碘变蓝(3)在20 和100 之间每隔一定温度设置一个实验组,其他实验条件保持一致。以反应液和上述试剂(或碘液或斐林试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度(2分)27.(8分)在高等植物细胞中,线粒体和叶绿体是重要的细胞器,请回答以下问题:(1)叶绿体中的光合色素位于上。提取和分离这些色素时,在层析液中溶解度最大的是 ,它主要吸收光。(2)线粒
30、体中产生H的场所是。停止光照时,线粒体合成的H和ATP(填“能”或“不能”)用于暗反应。(3)将提取的完整线粒体和叶绿体悬浮液,分别加入盛有等量丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的两支大小相同的试管中,给予充足光照,都会产生气泡。这两种气泡成分(填“是”或“不是”)一样的。请从气体产生过程的角度分析原因: 。解析:(1)叶绿体中的色素分布在基粒的类囊体薄膜上,提取色素时,胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,因此在滤纸条的最上端,胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶段,产生H、少量的能量和CO2,H(NADH)用于有氧呼吸的第三阶段,ATP用于各项生命活动,不包括暗反应。(3)线
31、粒体加入丙酮酸会进行有氧呼吸的第二、第三阶段,第二阶段会产生气体CO2,从而产生气泡;NaHCO3溶液可为叶绿体提供CO2进行光合作用,其中光反应阶段进行水的光解产生氧气,从而产生气泡,因此两个装置中气泡的成分不同。答案:(除标注外,每空1分)(1)类囊体薄膜(基粒)胡萝卜素蓝紫(2)(线粒体)基质不能(3)不是线粒体在丙酮酸中进行有氧呼吸产生CO2,而叶绿体在NaHCO3溶液中进行光合作用产生O2(2分)28.(7分)为探究光照强度对不同植物幼苗光合作用能力的影响,某研究小组将生长状况相同的不同植物的幼苗分成A、B两组,分别栽种在温度适宜,其他条件均相同的环境中,测定结果如图所示。(1)光照
32、强度为150 lx时,B组幼苗光合作用强度(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度,此时叶绿体中的ADP的移动方向是 。(2)如果在光照强度为300 lx的条件下培养这两组幼苗,则这两组幼苗的生长速度理论上(填“相等”或“不相等”),理由是 。(3)当光照强度为1 500 lx时,限制A组幼苗光合作用强度的环境因素主要是 ,此时若突然中断光照,叶绿体中C5的含量将 。解析:(1)图中纵坐标所示的放氧速率表示的是净光合作用强度(或净光合速率)。当光照强度为150 lx时,B组幼苗的放氧速率为零,此时光合作用强度等于呼吸作用强度。ADP产生于暗反应阶段,在光反应阶段被利用,所以当光照强度为15
33、0 lx时,B组幼苗的叶绿体中的ADP的移动方向是由叶绿体基质移向类囊体薄膜。(2)分析题图可知:光照强度为300 lx时,A、B组幼苗的净光合速率相等,积累的有机物的量也相等,所以如果在光照强度为300 lx的条件下培养这两组幼苗,则这两组幼苗的生长速度相等。(3)当光照强度为1 500 lx时,A组幼苗的放氧速率不再随光照强度的增加而增加,说明光照强度不再是限制因素,又由于栽种条件温度为适宜,所以限制A组幼苗光合作用强度的环境因素主要是CO2浓度。此时若突然中断光照,则光反应停止,不再产生H和ATP,使得C3的还原过程受阻,而CO2的固定仍在进行,仍在消耗C5,所以叶绿体中C5的含量将减少
34、。答案:(除标注外,每空1分)(1)等于由叶绿体基质移向类囊体薄膜(2)相等光照强度为300 lx时,A、B组幼苗的净光合速率相等(或积累的有机物的量相等)(2分)(3)CO2浓度减少29.(7分)为了研究在适宜的光照下,CO2浓度及施氮量对植物总光合速率的影响,研究人员选取生理状态相同的某种植物若干,分为四组,分别设置不同的CO2浓度和施氮量,测算了净光合速率(Pn),平均结果如图所示。(1)实验中每一组种植多盆并进行多次测定,其目的是_ 。(2)据图分析,最有利于植物积累有机物的条件组合是。氮元素被该植物吸收后运送到叶肉细胞内可用于合成多种化合物,其中的NADH主要用于。(3)要达成本实验
35、目的,还需补充的实验是 (写出实验思路)。解析:(1)实验中每一组种植多盆并进行多次测定,是为了防止实验的偶然性,减少实验误差对实验结果的影响。(2)分析柱状图中数据可知,最有利于植物积累有机物的条件组合是高浓度CO2和200 mgkg-1施氮量。NADH主要用于细胞有氧呼吸过程中与O2结合形成水。(3)分析题干可知,图中所测数据为光合作用的净光合速率,而实验目的是研究CO2浓度及施氮量对植物总光合速率的影响,故为达本实验目的,还需要测定植物的呼吸速率,即在黑暗条件下重复上述实验,测出各组实验条件组合下植物的呼吸速率。答案:(除标注外,每空2分)(1)减少实验误差对结果的影响(2)高浓度CO2
36、和200 mgkg-1施氮量与O2结合形成水(1分)(3)在黑暗条件下重复上述实验,测出各组实验条件组合下植物的呼吸速率30.(9分)如图1表示某绿色植物叶肉细胞中的两种细胞器甲和乙,以及在细胞器中进行的相关生理过程,其中a、b、c表示物质。图2表示该植物相对光合速率(%)与叶龄(d)的关系,A点表示幼叶呈折叠状,B点表示叶片成熟并充分展开。请据图回答问题:(1)据图1生理过程判断,甲细胞器应是 ,物质c是,c在乙细胞器的(场所)中被彻底分解。(2)在电子显微镜下观察,可看到甲细胞器内部有一些颗粒,它们被看作是甲细胞器的脂质仓库,其体积随甲细胞器的生长而逐渐变小,可能的原因是 。(3)图2中新
37、形成的嫩叶净光合速率较低,从光反应角度分析,原因可能是 。CD段叶片光合速率明显下降的原因可能是 。解析:(1)细胞器乙可为细胞器甲提供CO2和H2O,则甲应为叶绿体,乙为线粒体。a、c可进入线粒体,而c为甲合成的有机物经分解后的中间产物,说明c为丙酮酸,a为O2。丙酮酸应 在线粒体基 质中被彻底分解。(2)叶绿体在生长过程中,内部的类囊体数目会不断增多,而在此过程中,叶绿体内脂质的体积逐渐变小,可推测颗粒中的脂质参与合成叶绿体中的膜结构如类囊体膜的合成。(3)植物新形成的嫩叶中光合色素的含量少,直接影响光反应,从而导致嫩叶净光合速率较低。图2中的CD段对应的叶龄较长,叶绿体中光合色素的含量减
38、少(或相关酶含量减少或酶活性降低),导致叶片光合速率明显下降。答案:(除标注外,每空1分)(1)叶绿体丙酮酸基质(2)颗粒中的脂质参与合成叶绿体中的膜结构(或颗粒中的脂质参与叶绿体中类囊体膜的合成)(2分)(3)光合色素含量少(或受光面积小,吸收光能少)(2分)光合色素含量减少(或相关酶含量减少或酶活性降低)(2分)31.(10分)小麦旗叶是小麦植株最顶端的一片叶子,科研人员对小麦旗叶发育过程中的光合作用效率进行研究,测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化,结果如下表(注:“”表示未测数据)。请回答下列问题:发育时期叶面积(最大面积的%)总叶绿素含量(mg/g)气孔相对开放度(%)净光合
39、速率mol CO2/(m2s)A新叶展开前20-2.7B新叶展开中861.25.61.8C新叶已成熟10012.71005.9(1)B时期的净光合速率较低,原因可能是吸收少,影响光合作用过程。(2)若将A时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器中,给予恒定的光照。一段时间后,A期叶肉细胞中,明显增强的生理活动是 ,导致(物质)增多。(3)小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多,叶绿体中数量多,对小麦籽粒的产量有着决定性的作用。科研人员认为,在小麦的灌浆过程中,小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。请运用同位素标记法补充以下实验设计思路并加以验证。在小麦的灌浆期,将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中,分别通
40、入充足的和并始终保持25 及提供合适的光照等条件。将小麦培养至籽粒成熟时期收获籽粒。检测、测定籽粒胚乳中 的含量并计算比例。如果 ,则证明科研人员的认识是正确的。解析:(1)B时期,旗叶的总叶绿素含量低,气孔相对开放度小,因此,吸收光能和CO2都少,净光合速率低。(2)A时期旗叶未展开,没有叶绿素,因此不能进行光合作用,置于密闭玻璃容器中,有氧呼吸逐渐减弱,无氧呼吸逐渐增强。(3)验证小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供,应向旗叶通入14CO2,其他叶通入CO2,检测胚乳中含14C的淀粉占所有淀粉的比例。答案:(除标注外,每空1分)(1)光能和CO2(不全不得分)(2)无氧呼吸酒精(3)基粒(或类囊体)14CO2CO2含14C的淀粉及所有淀粉(2分)含14C的淀粉所占的比例大(2分)
