1、专 项 微 测专项微测三 简答题热点板块长句规范作答板块一 细胞的代谢(名校名题)时间:30分钟 满分:60分1(10 分)如图 1 表示光合作用的两个阶段;图 2 表示研究人员探究不同CO2 浓度和降水量对华北地区玉米净光合速率影响的实验结果,其中设计的三组实验数据分别为:C390W0 组:390 molmol1 的大气 CO2 和自然降水量;C550W0 组:550 molmol1 的大气 CO2 和自然降水量;C390W15 组:390 molmol1 的大气 CO2 和降水量增加 15%。其中 C390 为标准的大气 CO2 浓度,P 点位于 C390W0 组曲线上,且此时的光照强度为
2、 600 lx。(1)图 1 中,阶段 1 发生在_(填结构名称),该结构上的色素具有的主要功能是_。若突然停止光照,图1 中 X 的含量_(填“升高”“不变”或“降低”)。(2)图 2 的实验设计中,C390W0 组起_作用;P 点时,仅增加 15%的降水量对玉米净光合速率的提升作用比仅升高 CO2 浓度到 550 molmol1的提升作用效果_。类囊体薄膜(或类囊体、基粒)吸收和转化光能(或吸收、传递和转化光能)升高对照明显(合理即可)(3)C390W15 组实验的结果说明,适当增加降水量可提高玉米的净光合速率,可能的原因是_。(4)上述实验_(填“能”或“不能”)证明大气 CO2 浓度升
3、高至 550 molmol1 和降水量增加 15%这两种因素的共同作用将更大程度地提高玉米的净光合速率。若能,请说明理由;若不能,请写出实验组设计方法。_。适当增加降水量可提高气孔的开放度,增加玉米对 CO2 的摄入量,从而促进光合作用(或水是光合作用的原料,水分增加可保证光反应的进行,为暗反应提供充足的物质和能量,从而促进光合作用)不能增设“C550W15”的实验组(或增设 CO2 浓度为 550 molmol1 和降水量增加 15%的实验组)解析(1)图 1 中,阶段 1 表示光反应阶段,反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜;其上的色素具有吸收、传递和转化光能的作用;物质 X 表示三碳化合物,若
4、突然停止光照,光反应立即停止,水不能再继续进行光解生成氧气,H也不能生成,三碳化合物的还原会由于H和 ATP 的减少而受阻,但是 CO2 的固定过程正常,所以三碳化合物含量升高。(2)图中 C390W0 组起对照作用;P 点时,增加 15%的降水量对玉米净光合速率的提升作用比升高 CO2 浓度到 550 molmol1 的作用明显。(3)适当增加降水量可提高气孔的开放度,增加玉米对CO2 的摄入量,从而促进光合作用,因此 C390W15 组比 C390W0 组净光合速率高。(4)据图 2 显示这两种因素单独作用在一定的光照强度下都能提高净光合速率,所以,它们单独作用都能促进玉米有机物的积累从而
5、促进产量的提高,但是不能说明两个因素共同作用可以更好地提高玉米产量;为了知晓两个因素共同作用是否可以更好地提高玉米产量,应增设 C550W15 组(即 CO2 浓度为 550 molmol1 和降水增加 15%组)进行实验,再对结果进行分析和判断。2(18 分)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48小时后测定植株营养器官和生殖器官中 14C 的量。两类器官各自所含 14C 量占植株 14C 总量的比例如图所示。请回答下列问题:(1)14CO2 进入叶肉细胞后在叶绿体_被转化为糖类,此过程 14C 的转移途径为_。光合产物从叶片输出到其他器官,该过程_(填“需要”或“不需
6、要”)消耗呼吸作用产生的能量。(2)本实验的自变量有_。(3)由图示实验结果可以得出的结论有:生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到_;_;遮光 70%对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响不大。基质14CO214C3(14CH2O)需要光照强度、植株的发育时期营养器官生殖器官发育晚期,光合产物大部分被分配到生殖器官解析(1)14CO2 进入叶肉细胞后,在叶绿体基质中参与光合作用的暗反应过程,先固定形成三碳化合物,再经还原转化为糖类;此过程14C 的转移途径为14CO214C3(14CH2O);光合产物从叶片输出到其他器官,该过程需要能量。(2)本实验的自变量有光照强度、植株的发育
7、时期。(3)分析题图可知,在生殖器官发育早期,营养器官所含 14C 的比例远大于生殖器官,因此此时期光合产物大部分被分配到营养器官;在生殖器官发育晚期,生殖器官所含 14C 的比例远大于营养器官,因此此时期光合产物大部分被分配到生殖器官。3.(10 分)某城市考虑引进香樟作为绿化树种,为了解光照强度与光周期对香樟苗生长的影响,研究人员进行了相关研究。回答下列问题:(1)研究过程中,需要保持一定的温度、二氧化碳浓度,并为香樟苗始终提供适量的_(至少回答 2 点)。(2)研究人员测定了若干组长势相同的同龄香樟苗在不同光照强度下的净光合作用强度。结果表明,香樟苗生长最适宜的光照强度范围是 2130
8、klx。过低或过高的光照强度都不利于香樟苗的生长,其原因是_。水分和无机盐光照强度过低,限制了光合作用的正常进行,从而不利于干物质积累;光照强度过高,可破坏相关色素以及直接或间接影响与光合作用相关蛋白质的活性(3)研究人员在适宜条件下培养若干香樟种子,待幼苗出土后,在适宜的光照强度下,设 3 个人工控制的光周期处理组继续培养,2 个月后测定各组香樟苗的株高和地径(靠近地表处的直径)。结果如下:光周期对香樟苗的株高和地径的影响(单位:mm)组别光周期株高地径A10 h 光期14 h 暗期2913.84B15 h 光期9 h 暗期3024.17C24 h 光期0 h 暗期3163.95该城市春季平
9、均日照长度接近 10 h、夏季平均日照长度接近 15 h,结合上述实验结果分析,在大棚中培育香樟苗适合在_(填“春季”或“夏季”),并应控制好大棚内温度、二氧化碳浓度,且根据一天光照强度的变化情况采取_的措施让香樟苗更好地生长。夏季适时补光及遮阴解析(1)本实验的自变量是光照强度和光周期,为保障香樟苗的正常生长,在研究过程中,需要保持一定的温度、二氧化碳浓度,并为其始终提供适量的水分和无机盐,以保证无关变量相同且适宜。(2)光照强度过低,限制了光合作用的正常进行,不利于干物质积累;光照强度过高,会破坏相关色素的结构以及直接或间接影响与光合作用相关蛋白质的活性。(3)据表可知,与 A 组(10
10、h 光期14 h 暗期)相比,B 组(15 h 光期9 h 暗期)处理更有利于香樟苗的生长,结合题中信息可知,该城市在大棚中培育香樟苗适合在夏季,并应控制好大棚内温度、二氧化碳浓度,且根据一天光照强度的变化情况可采取适时补光及遮阴,让香樟苗更好地生长。4(10 分)金银花是一种珍贵的中药材,具有清热解毒、广谱抗菌的作用。某实验小组探究了三种金银花的光合作用的某些特征参数和呼吸速率,以及一天内的净光合速率,相关数据和结果如图、表所示,请回答下列问题(注:光补偿点是指植物光合速率和呼吸速率相等时的光照强度,光饱和点是指植物光合作用达到最大时的最低光照强度)光补偿点光饱和点呼吸速率红花金银花22.7
11、2971.44黄花金银花30.72271.23京红久金银花24.12360.97注:光补偿点和光饱和点单位为 lx,呼吸速率单位为 mol CO2m2g1。(1)金银花吸收光能的色素分布在叶绿体的_。在某一恒定的光照强度下,当黄花金银花的干重恰好不变时,京红久金银花的干重将_(填“增大”“不变”或“减小”),此时京红久金银花叶肉细胞中产生H的场所有_。类囊体薄膜上增大细胞质基质、叶绿体和线粒体(2)某同学根据图、表结果推测,一昼夜内三种金银花中红花金银花通过光合作用制造的有机物是最多的,该同学作出这一推测的理由是_。(3)经检测这三种金银花中午时气孔都部分关闭,某同学认为中午时金银花净光合速率
12、下降并不是由气孔关闭引起的,而是其他因素抑制了植物的光合作用。为了判断该同学的推测是否正确,可检测中午时叶肉细胞胞间 CO2 浓度的变化,若实验结果为_,则可支持该同学的推测。根据表格数据可知,红花金银花的呼吸速率最大,根据图示可知,一天内红花金银花的净光合速率最大,因此其总光合速率最大,即一昼夜制造的有机物最多叶肉细胞的胞间 CO2 浓度较高(或不下降)解析(1)植物能够吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上;根据表中数据可知,黄花金银花的光补偿点为 30.7 lx,当黄花金银花的有机物的干重恰好不变时光照强度为 30.7 lx,该光照强度大于京红久金银花的光补偿点,京红久金银花的干重会增
13、大;此时京红久金银花叶肉细胞同时进行光合作用和细胞呼吸,叶肉细胞中能产生H的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体。(2)比较光合作用制造有机物的多少应该比较总光合速率,根据表格数据可知红花金银花的呼吸速率最大,根据图示可知一天内红花金银花的净光合速率最大,因此其总光合速率最大,即一昼夜制造的有机物最多。(3)要判断金银花中午时净光合速率下降是不是由气孔关闭引起的,可检测中午时叶肉细胞胞间 CO2 浓度的变化,若实验结果为中午时叶肉细胞的胞间 CO2 浓度较高,则说明中午时净光合速率下降不是由气孔关闭引起的。5(12 分)三倍体西瓜由于含糖量高且无籽,备受人们青睐。某研究者对三倍体西瓜进行了一系列相
14、关研究,请分析回答:(1)如图是该研究者对三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn,以 CO2 吸收速率表示)与胞间 CO2 浓度(Ci)的日变化研究结果。13:00 时叶绿体中合成 C3 的速率_(填“高于”“等于”或“小于”)11:00 时。17:00 后叶片的 Ci 快速上升,其原因是_。叶 片 的Pn先 后 两 次 下 降。主 要 限 制 因 素 分 别 是_。(2)该研究者研究发现,西瓜果肉细胞内蔗糖的浓度比细胞外高,说明果肉细胞吸收蔗糖的跨膜方式是_。小于光合速率减小,导致 CO2 在胞间积累CO2 浓度和光照强度(不全不得分)主动运输(3)以三倍体西瓜幼苗为实验材料,进行短期高温(42)和
15、常温(25)对照处理,在不同时间取样测定,得到其叶片净光合速率、气孔导度(气孔导度越大,气孔开放程度越大)及叶绿素含量等指标变化如下图。依图 2 和图 3 分析,经过 42 处理后净光合速率降低,原因最可能是_。叶肉细胞中的色素常用_提取,在高温(42)处理过程中,每 6 小时取样,提取西瓜幼苗叶肉细胞中的光合色素,通过纸层析法进行分离,色素带会出现的变化是_。(4)三倍体西瓜高度不育,原因是_,采用_方法可快速繁殖三倍体西瓜种苗。叶绿素含量低,使光反应减弱;气孔导度下降,CO2 吸收减少,使暗反应减弱无水乙醇(或有机溶剂)蓝绿色的叶绿素 a 和黄绿色的叶绿素 b 的色素带变窄(或叶绿素 a
16、和叶绿素 b色素带变窄)三倍体植株在减数分裂过程中,同源染色体联会紊乱,不能产生正常的配子(或三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞)植物组织培养解析(1)分析图形,13:00 时胞间 CO2 浓度低于11:00时,则 CO2 的固定过程弱于11:00时,C3 的合成速率小于 11:00 时。17:00后,由于光照强度变弱,光反应减弱,产生的H和 ATP 减少,从而导致暗反应减弱,CO2 的利用率降低,在胞间积累使叶片的 Ci 快速上升。叶片的净光合速率第一次下降是因为中午植物有“午休”现象,为防止水分蒸发过多部分气孔关闭,胞间 CO2 浓度降低,暗反应减弱,第二次下降是因为光照强度减弱
17、,光合作用强度降低。(2)据题干信息。西瓜果肉细胞内蔗糖的浓度比细胞外高,说明果肉细胞吸收蔗糖是逆浓度梯度进行的,因此为主动运输。(3)分析图 2,高温处理组的气孔导度下降明显,可知该组 CO2 吸收减少,暗反应减弱,从而导致光合速率降低。分析图 3可知,42 处理组的叶绿素含量低于 25 组,则 42 处理后光合速率降低是因为叶绿素含量减少,光反应减弱。常用无水乙醇提取叶绿体中的色素,据图 3分析,高温处理组叶片中叶绿素(叶绿素 a 和叶绿素 b)含量减少,则色素带上的蓝绿色(叶绿素 a)和黄绿色(叶绿素 b)色素带变窄。4三倍体西瓜含有三个染色体组,在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子。采用植物组织培养的方法可快速繁殖三倍体西瓜种苗。