实验探究4：细胞的代谢之四大实验综合练（教师版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、实验题
1．下图1是“植物细胞的质壁分离与复原”实验操作过程，洋葱鳞片叶内表皮容易撕取，但内表皮无色透明，实验效果不理想。甲、乙两个研究性兴趣小组分别利用伊红溶液和中性红溶液两种不同的染色剂进行实验。已知伊红是植物细胞不吸收的红色染料，而中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡，死细胞用中性红染色后，不产生液泡着色现象，但可使细胞核染色。图2、图3和图4是兴趣小组观察到的实验现象。请回答下列问题:
（1）选用洋葱鳞片叶内表皮进行“植物细胞的质壁分离与复原”实验操作，若要取得较理想实验效果，显微镜应使_________（选“大”或“小”）光圈和________（选“平面”或“凹面”）反光镜，图1中步骤B用显微镜观察的目的是________。当外界溶液浓度大于洋葱内表皮细胞的__________浓度时，发生质壁分离。
（2）甲组将伊红加入到蔗糖溶液中进行实验，观察到的实验现象最可能的是图_________（填数字），红色区域的边缘是原生质层中的__________结构。
（3）乙组先用0.03%的中性红溶液对内表皮进行染色，清水漂洗后进行图1所示实验，观察结果如图3所示，其中I所指空白处的物质是__________，Ⅱ所指的细胞核被着色，而其他结构没有着色，可能的原因是____________________。
【标准答案】
（1） 小 平面 观察正常状态下细胞形态，以便与实验状态下的现象进行比较 细胞液
（2） 2 细胞膜
（3） 蔗糖溶液 该细胞已死亡
【思路点拨】
本题考查质壁分离与复原的实验：把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩.因为原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
（1）
选用洋葱鳞片叶内表皮进行作为本实验的材料是利用了洋葱鳞片叶本身的颜色，为了颜色对比明显应该让光线较弱，操作是缩小光圈或使用平面反光镜；本实验采用了自身对照的试验方法，图1中步骤B用显微镜观察的目的是观察正常状态下细胞形态，以便与实验状态下的现象进行比较，用显微镜观察了3次，第2次与第一次形成对照，第3次与第2次形成对照；当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞不断失水，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，发生质壁分离。
（2）
根据题意知伊红是植物细胞不吸收的红色染料，故不能通过原生质层，但可以通过具有全透性的细胞壁，故观察到的实验现象最可能的是图2红色区域的边缘是原生质层中的细胞膜结构。
（3）
根据题意知中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡，清水漂洗后细胞壁与原生质层间隙中的物质是蔗糖溶液，若细胞的细胞核被着色，而其他结构没有着色，可能的原因是该细胞已经死亡，细胞核能被碱性染料染成深色。
【名师指导】
解答本题的关键是掌握植物细胞质壁分离及其复原的原理和过程，明确细胞壁是全透性的，原生质层是半透性，进而判断细胞壁与原生质层之间的液体。
2．根据所学实验相关知识完成下列问题。
根据以下实验内容回答问题：
①检测花生子叶细胞内的脂肪颗粒
②生物组织中蛋白质的检测
③生物组织中淀粉的检测
④生物组织中还原糖的检测
⑤分离得到高等植物叶肉细胞中的各种细胞器
⑥观察DNA和RNA在细胞中的分布
⑦观察细胞中线粒体的形态和分布
⑧植物细胞的吸水和失水
（1）在上述实验过程中，必须借助显微镜才能完成的是___________（填序号）；实验过程需要细胞始终保持生物活性的是_______________（填序号）；需经染色剂染色后才能观察到现象的实验是____________（填序号）。
（2）请选择在实验②中所用的药品和方法：_____________（填序号）。
①0.1 g/mL的NaOH ②0.1 g/mL的NaCl ③0.01/ mL的CuSO4 ④0.05 g/mL的CuSO4 ⑤分别使用
⑥混合后再使用 ⑦须经水浴加热
（3）实验⑥需用盐酸处理细胞，则盐酸对结构1和结构2的作用分别是：
结构1：___________________________，加速染色剂进入细胞；
结构2：__________________________________，有利于DNA与染色剂结合。
【标准答案】
（1） ①⑥⑦⑧ ⑦⑧ ①⑥⑦
（2）①③⑤
（3） 改变细胞膜的通透性 使染色质中的DNA 与蛋白质分离
【思路点拨】
生物组织中化合物的鉴定：
（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，产生砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如蔗糖、淀粉等）。
（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。
（4）淀粉遇碘液变蓝。
（5）甲基绿能使DNA呈绿色，吡罗红能使RNA呈红色。
（1）
（1）生物组织中脂肪的鉴定、观察DNA和RNA在细胞中的分布，观察细胞中线粒体的形态和分布 ，植物细胞的吸水和失水必须借助显微镜才能完成。由于观察的是动态变化，因此观察细胞中线粒体的形态和分布、植物细胞的吸水和失水需要细胞保持活性，脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色），甲基绿能使DNA呈绿色，吡罗红能使RNA呈红色，健那绿可以是线粒体显蓝绿色。
（2）
实验②是双缩脲试剂鉴定蛋白质的过程，因此双缩脲试剂为0.1g/mLNaOH和0.01g/mLCuSO4，两种试剂分别加入。
（3）
观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验中用到了盐酸，盐酸可以改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，也可使染色质中的DNA和蛋白质分离，便于染色剂与DNA结合。
【名师指导】
此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
3．某同学同学利用不同种类植物叶片进行了如下实验，进行了如下实验。
①取5g新鲜莴笋叶片剪碎放入研钵，加入少量石英砂进行快速充分研磨。
②向研磨液中加入50mL蒸馏水并搅拌，再用纱布过滤，得到酶提取液。
③将莴笋的酶提取液分别用pH为4～10的7种缓冲液稀释1倍，在高温下保存。
④用注射器吸取5mL3%的过氧化氢，将注射器中的气体排出，然后吸入5mL酶提取液，将针口处密封。
⑤室温下记录实验数据。
另取新鲜的菠菜、白菜叶片重复上述操作步骤。实验结果如下图。请回答下列问题:
（1）该实验的自变量为___________，无关变量是___________（写出2点即可）
（2）如果反应速率过快，不利于记录实验数据，应该对酶提取液进行怎样的处理 ___________。
（3）步骤③高温下保存酶，你认为合理吗 ___________，理由是___________。
（4）据图分析，如要测得菠菜细胞中过氧化氢酶的最适pH，下一步的具体做法是___________。
（5）该同学想进一步研究其他因素对过氧化氢酶活性的影响，最好选择___________叶片作为生物材料并用pH为___________的缓冲液稀释酶提取液。
【标准答案】
（1） pH、植物（叶片）种类 温度、过氧化氢的体积/浓度、稀释倍数、叶片的质量等
（2）（利用相应PH缓冲液）提高稀释倍数/进一步稀释/减少酶提取液的使用量
（3） 不合理 高温下酶的空间结构易遭到破坏，酶活性降低甚至失活。
（4）在pH7～8之间设立较小等梯度的分组实验，比较不同pH条件下该酶的活性（氧气生成速率）
（5） 莴笋 7
【思路点拨】
分析题图可知，本题是通过实验探究不同植物组织中过氧化氢酶对过氧化氢分解速率的影响。实验的自变量是pH值的不同及不同植物材料，因变量是过氧化氢的分解速率和产生气体的量。根据图中曲线可知，在给出的3种植物材料中，过氧化氢分解速度最快的是加入莴笋一组，菠菜和白菜依次降低。（1）（2）步骤③中稀释酶提取液降低了反应体系中的酶浓度，使酶促反应速率降低，氧气生成速率减缓，有利于记录实验数据。（3）由于莴笋叶实验效果最显著，故实验该同学想进一步研究不同温度对过氧化氢酶活性的影响，最好选择莴笋叶片作为生物材料，并用pH应选用最适PH值，故选择PH值为7的缓冲液稀释酶提取液。
（1）
由分析可知，该实验的自变量为pH、植物种类，因变量为氧气生成速率。过氧化氢的分解受温度影响，分解速率与过氧化氢的体积和浓度、稀释倍数有关，且叶片的质量的多少决定提取的酶的数量，因此无关变量有温度、过氧化氢的体积和浓度、稀释倍数、叶片的质量等。
（2）
如果反应速率过快，可降低酶的浓度或含量，即提高稀释倍数，或进一步稀释，或减少酶提取液的使用量。
（3）
过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，在高温下酶的空间结构易遭到破坏，酶活性降低甚至失活，因此不应在高温下保存。
（4）
由图可知，在pH7～8之间过氧化氢酶的活性较高，为确定其最适pH，可在pH7～8之间缩小梯度，重新做分组实验，比较不同pH条件下该酶的活性（氧气生成速率）。
（5）
由题图可知，莴笋中过氧化氢酶的活性较高，因此比较适合用于研究其他因素对过氧化氢酶活性的影响；图示中pH＝7时酶的活性最高，因此应用pH＝7的缓冲液稀释酶提取液。
【名师指导】
本题主要考查酶及对照实验的知识，要求学生掌握基础知识和基本技能，能通过分析图示提取信息，通过综合进行简单的实验设计。
4．下图1为探究pH影响过氧化氢酶活性的实验装置。图2是在最适温度下，根据图1实验结果绘制的曲线。同答下列问题：
（1）图1实验用浸过肝脏匀浆的滤纸片的数量代表______。实验中不同pH下该滤纸片的数量______实验的检测指标是______。温度是该实验的______。
（2）图2中b点对应的pH值即______。Ph=a时，与b相比，催化一定量H2O2分解需要的时间______。Ph=c时，过氧化氢酶______，H2O2分解速率______（填“等于”、“大于”或“小于”)零。
（3）由图1和图2得出的结论是______。
【标准答案】
（1） 酶的数量 相同 单位时间内量筒中收集的O2量 无关变量
（2） 过氧化氢酶的最适pH 变长 失活 大于
（3）酶通常在一定pH范围内才起作用，而且在某pH下作用最强
【思路点拨】
分析图1：肝脏中含有过氧化氢酶，用肝脏匀浆浸过后的滤纸片上就含有过氧化氢酶了，该酶催化过氧化氢分解成氧气和水；
分析图2：b点时反应速率达到最大，即此时酶活性最大；C点反应速率为0，即此时酶失活了。
（1）
肝脏匀浆中有过氧化氢酶，用浸过肝脏匀浆的滤纸片的数量代表了酶的数量；
该实验的自变量是pH，其他变量要保持相同，因此不同pH下该滤纸片的数量要相同；
实验的目的是探究pH影响过氧化氢酶活性，因变量是过氧化氢酶的活性，再结合图1的实验装置，可知检测指标是单位时间内量筒中收集的O2量；
实验的目的是探究pH影响过氧化氢酶活性，自变量是pH，温度是无关变量。
（2）
由图2可知b点反应速率最大，说明此时酶活性最大，因此b点是过氧化氢酶的最适pH；
由图2可知，PH=a时，与b相比，过氧化氢酶活性更小，因此催化一定量H2O2分解需要的时间变长；
由图2可知，PH=c时，过氧化氢酶活性为0，即过氧化氢酶失活；虽然此时酶活性为0，但是H2O2在没有催化剂的条件下也能分解，因此分解速率大于0。
（3）
由图1和图2可知，酶通常在一定pH范围内才起作用，而且在某pH下作用最强，即有最适pH。
【名师指导】
本题考查pH对过氧化氢酶活性影响的实验探究，要求考生掌握与酶相关的知识点，并且具有一定的识图分析和实验探究的能力。
5．马铃薯叶片光合作用合成的有机物以蔗塘的形式运输到地下的块茎，用于分解供能或储存，如图1图2为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线，a:光照非常弱，CO2浓度很低（远小于0．03%）；b:适当遮（相当于全光照的1/25），CO2浓度为0．03%；c:全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0．03%；d:全光照，CO2浓度为1．22%图3是在其它条件适宜的情况下，以CO2的吸收量与释放量为指标，在适宜光照强度下和黑暗条件对某植物进行实验的结果。请回答下列问题:
温度（℃） 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收CO2（mg/h） 1．00 1．75 2．50 3．25 3．75 3．5 3．00
黑暗中释放CO2（mg/h） 0．50 0．75 1．00 1．50 2．25 3．00 3．50
（1）马铃薯叶片中光合色素分布于_________，其中_________在层析液中的溶解度最小。研究发现蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，蔗糖水解产生的单糖是_________。
（2）图1中的马铃薯植株下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏。若摘除一部分块茎，继续培养一段时间后，下侧叶片的光合速率_________（填“上升”“下降”或“基本不变”），其原因是_________。
（3）图2实验中自变量是_________，随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势是_________。
（4）当图2中曲线b净光合速率降为零时，真正光合速率不为零，原因是_________。根据图3中数据分析得出此植物生长的最适温度是_________，在此温度下一昼夜进行光照12小时后再黑暗12小时，则一昼夜积累的葡萄糖是_________mg。（保留两位小数）
【标准答案】
（1） 类囊体薄膜 叶绿素b 葡萄糖和果糖
（2） 下降 下侧叶片光合作用产物积累，抑制了光合作用（暗反应）
（3） 温度、光照强度和二氧化碳浓度 逐渐增加
（4） 因为在b实验条件下，呼吸速率不为零 20℃ 14.32
【思路点拨】
1、由题中坐标图2可知，随光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用最适温度的变化逐渐提高；因为b为适当遮荫（有光），CO2浓度为0.03%（有原料），呼吸作用仍在进行，所以当曲线b净光合速率为零时，代表光合速率等于呼吸速率，真光合速率并不为零；在生产实践中，采取通风、施肥等措施均可提高作物净光合速率。
2、表格显示实验的自变量是温度，光照下吸收CO2量代表净光合速率，黑暗中释放CO2量代表呼吸速率。
（1）
光合色素存在于植物叶片的叶绿体的类囊体薄膜上；光合色素中的胡萝卜素在层析液中溶解度最大，而叶绿素b在层析液中溶解度最小；蔗糖是植物二糖，水解产生一分子葡萄糖和一分子果糖。
（2）
马铃薯植株下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏，若摘除一部分块茎， 继续培养一段时间后，叶片中有机物不能运输，产物积累而导致叶片光合作用下降。
（3）
根据图2分析，实验的自变量有温度、二氧化碳浓度、光照强度，随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势是逐渐增加。
（4）
曲线b净光合速率降为零时，此时植物还要进行呼吸作用，且光合速率等于呼吸速率，所以真光合速率并不为零；表格中光照下吸收CO2量代表净光合速率，黑暗中释放CO2量代表呼吸速率，若一昼夜进行光照12小时后再黑暗12小时，则一昼夜积累的葡萄糖=12×（净光合速率积累的葡萄糖量-呼吸速率消耗的葡萄糖量），从表格数据可见20℃时净光合速率与呼吸速率的差值最大，即实验温度范围内，此植物生长的最适温度是20℃，其一昼夜积累的葡萄糖量=12×（3.25-1.5）÷（6×44）×180=14.32mg。
【名师指导】
本题结合图示主要考查影响光合作用的因素，意在强化学生对光合作用的过程中的物质和能量变化的相关知识点的理解和应用，要能够找出实验的自变量和因变量及其两者之间的关系，并能够根据表格数据进行相关计算。
二、综合题
水稻是我国重要的粮食作物。研究发现水稻叶片保卫细胞细胞膜OSA1蛋白受光诱导后活性提高，泵出氢离子后激活钾离子内流通道。根部细胞膜OSA1蛋白可促进水稻对铵的吸收与同化。
6．据图甲分析，叶肉细胞中必须在光照条件下才能生成的物质是[ ]_______、[ ]_____和________（[ ]中填编号，横线上填名称）。
7．当叶肉细胞吸收的CO2量增加时，叶绿体中短期内C5的含量________（增加/不变/减少）。
8．据图甲分析，根细胞膜上的OSA1蛋白能将NH4+同化产生的氢离子转移至细胞外，防止细胞质酸化。类似的情形可以发生于叶肉细胞内的H+从_________。
A．类囊体膜→类囊体腔 B．类囊体腔→类囊体膜
C．类囊体腔→叶绿体基质 D．叶绿体基质→细胞质基质
水稻细胞膜上OSA1蛋白的合成受OSA1基因调控。研究者运用转基因技术，构建出OSA1基因超表达转基因水稻。如图乙为转基因水稻、野生型水稻和OSA1基因突变型水稻部分生理指标的实验数据（气孔导度代表单位时间进入叶片单位面积的CO2量）。
9．利用图甲、图乙信息和已有知识，说明OSA1基因超表达对水稻光合作用速率的影响，并分析原因_________________。
【标准答案】
6． ③O2 ②ATP NADPH
7．减少
8．C
9．①据图21数据可知，转基因水稻的光合速率高于野生型水稻和突变体水稻，说明OSA1基因超表达能够提高水稻的光合作用速率。
②转基因水稻的保卫细胞的细胞膜上OSA1蛋白含量较多，在光照条件下能促进保卫细胞对K+的吸收，细胞内钾离子浓度升高，细胞吸水后气孔开放，气孔导度增大，使更多的CO2进入叶肉细胞，为光合作用暗反应提供了较多原料。
③转基因水稻根部细胞膜OSA1蛋白数量较多，有利于铵（NH4+）的吸收，为谷氨酸、R酶的合成提供了原料，R酶数量增多促进了暗反应的酶促反应过程。
【思路点拨】
1、分析题图甲：水稻叶片保卫细胞细胞膜OSA1蛋白受光诱导后活性提高，泵出氢离子后激活钾离子内流通道。细胞内钾离子浓度升高，细胞吸水后气孔开放，气孔导度增大，使更多的CO2进入叶肉细胞，为光合作用暗反应提供了较多原料。图中①是ADP、NADP+，②是ATP和NADPH，③是O2，④是C3。根部细胞膜OSA1蛋白可促进水稻对铵的吸收与同化。为谷氨酸、R酶的合成提供了原料，R酶数量增多促进了暗反应的酶促反应过程。
2、分析柱形图乙：转基因水稻的光合速率高于野生型水稻和突变体水稻，说明OSA1基因超表达能够提高水稻的光合作用速率。
6．
植物的光反应阶段必须在光下进行，据图甲，叶肉细胞中必须在光照条件下才能生成的物质是③O2、②ATP和NADPH。
7．
当叶肉细胞吸收的CO2量增加时，叶绿体中短期内二氧化碳的固定速率加快，C5消耗增多；但C3的还原不受影响，C5生成几乎不变，故C5的含量减少。
8．
叶肉细胞内的H+从类囊体腔产生，经主动运输到叶绿体基质参与暗反应，故选C。
9．
OSA1基因超表达能提高水稻光合作用速率，原因有3：
①水稻细胞膜上OSA1蛋白的合成受OSA1基因调控。研究者运用转基因技术，构建出OSA1基因超表达转基因水稻。据图乙的数据可知，转基因水稻的光合速率高于野生型水稻和突变体水稻，说明OSA1基因超表达能够提高水稻的光合作用速率。
②转基因水稻的保卫细胞的细胞膜上OSA1蛋白含量较多，在光照条件下能促进保卫细胞对K+的吸收，细胞内钾离子浓度升高，细胞吸水后气孔开放，气孔导度增大，使更多的CO2进入叶肉细胞，为光合作用暗反应提供了较多原料。
③转基因水稻根部细胞膜OSA1蛋白数量较多，有利于铵（NH4+）的吸收，为谷氨酸、R酶的合成提供了原料，R酶数量增多促进了暗反应的酶促反应过程。
【名师指导】
本题结合图解，考查植物光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用的过程、场所、产物等基础知识，能正确分析题图，准确判断各过程或各物质的名称，并能结合题图分析作答。
转基因玉米品系抗旱能力研究
为研究转基因玉米品系①、②、③的抗旱能力，进行了如下实验。
实验一：选取生长状态相似的普通型玉米和转基因玉米品系①、②、③，干旱处理15天，测量并计算玉米叶片萎蔫卷曲程度和水分散失率。结果：叶片萎蔫卷曲程度为普通型>②>③>①；部分品种玉米水分散失率如图1所示。
实验二：将普通型玉米和转基因玉米品系①在甲（低CO2，干旱处理）、乙（正常CO2，干旱处理）条件下进行种植，一段时间后，测量整株玉米相对生物有机物量，如图2所示。
10．叶片的萎蔫卷曲程度主要受水分散失率影响，转基因玉米品系②的水分散失率曲线符合____________________。
A．
B．
C．
D．
11．CO2是影响植物生长的外界因素之一。CO2进入玉米植株，参与暗反应，在CO2形成有机物过程中，除酶外，参与的物质还有_______________。
①H2O ②NADPH、ATP ③NADP+、ADP、Pi ④三碳化合物 ⑤五碳化合物
12．实验二的自变量是______________。实验结果表明，在干旱条件和不同CO2浓度下，转基因玉米品系①的相对有机物量均比普通型玉米高，从光合作用的角度分析其可能原因是转基因玉米品系①______________
A．叶片细胞壁有全透性，吸收更多的CO2
B．类囊体膜面积增加，吸收更多的光
C．参与CO2固定的酶增多，活性增强
D．ATP合成酶的活性增加，产生更多ADP
13．正常种植条件下，普通型玉米和品系①玉米的气孔开放程度基本相当，但品系①玉米具有较高的光合效率，玉米籽粒重和单果穗的产量提高，推测其细胞内过量表达的P蛋白基因促进CO2的吸收。以普通型玉米和品系①玉米为材料，用CO2传感器（可检测密封空间中CO2浓度）检测，设计实验验证这一推测。写出实验思路和预期结果： ________________________________________。
【标准答案】
10．C
11．②④⑤
12． CO2浓度和植株类型 BC
13．将生长状态相似的普通玉米和品系1玉米植株分别放置在光强、二氧化碳浓度、温度等均相似且适宜的密封环境下进行培养一定时间，用二氧化碳传感器测定二氧化碳浓度，同时测定P蛋白含量。预测结果：品系1二氧化碳浓度低于普通植株，品系1P蛋白含量高于普通植株
【思路点拨】
分析图1：自变量为玉米品种和干旱处理时间，因变量为水分散失率，图中普通型玉米水分散失率最高。
分析图2：实验二的自变量为二氧化碳浓度和植株类型，与普通型玉米相比，品系①相对有机物含量更高。
10．
叶片的萎蔫卷曲程度主要受水分散失率影响，由图1可知，转基因玉米品系②的水分散失率高于品系①，低于普通型玉米，故曲线符合C。
11．
CO2进入玉米植株，参与暗反应，在CO2形成有机物过程中，除酶外，参与的物质还有NADPH（提供能量和作为还原剂）、ATP（提供能量）、三碳化合物（生成有机物）、五碳化合物（和CO2结合生成三碳化合物）。
故选②④⑤。
12．
实验二是“将普通型玉米和转基因玉米品系①在甲（低CO2，干旱处理）、乙（正常CO2，干旱处理）条件下进行种植”，所以自变量是二氧化碳浓度和植株类型；
A、细胞壁本来就是全透性的，与是否是转基因植物无关，A错误；
B、类囊体膜面积增加，吸收更多的光、光反应增强，可以使光合作用更强，B正确；
C、参与CO2固定的酶增多，活性增强，暗反应增强，促进光合作用，C正确；
D、ATP合成酶的活性增加，将产生更多的ATP，而不是ADP，D错误。
故选BC。
13．
要验证品系①玉米具有较高的光合效率是因为细胞内过量表达的P蛋白基因促进CO2的吸收，自变量是植物品系，因变量是P蛋白含量和光合作用强度，可以用（CO2的浓度表示），因此可将生长状态相似的普通玉米和品系①玉米植株分别放置在光强、二氧化碳浓度、温度等均相似且适宜的密封环境下进行培养一定时间，用二氧化碳传感器测定二氧化碳浓度，同时测定P蛋白含量。
预期结论为：品系①品系①二氧化碳浓度低于普通植株，品系①P蛋白含量高于普通植株。
【名师指导】
本题结合图形，主要考查光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用的具体过程和场所，明确影响光合速率的环境因素，再结合图中信息和所学知识准确答题。
甜瓜是新疆重要的经济作物，民间常用苦豆子作为绿肥提高产量。 研究人员以立架甜瓜为材料进行了盆栽试验，以确定最佳的苦豆子绿肥施用量。如图表示苦豆子绿肥施用量对立架甜瓜叶片净光合速率的影响，其中 M0~M4 组分别是每 株 0g、100 g、200 g、300 g、400 g 的绿肥施用量。
14． 10:00~12:00，立架甜瓜净光合速率上升的主要外因是_________________。
A．光照增强 B．温度下降
C．CO2 浓度升高 D．呼吸速率减慢
15．绿肥施用量为 M1 时，与 10 点相比，12 点时立架甜瓜叶绿体中_____。
A．光合色素种类增加 B．ATP 减少
C．氧气产生速率升高 D．NADPH 减少
16．根据图分析，下列叙述正确的是 。
A．苦豆子绿肥的施用量不影响叶片净光合速率出现峰值的时间
B．苦豆子绿肥的施用量不影响叶片净光合速率中午前后出现低值的时间
C．14 点时 M3 净光合速率较低可能是五碳化合物增多所致
D．10:00~18:00，M1 的有机物积累量大于 0
研究人员测定了不同苦豆子绿肥施用量下立架甜瓜的单果重及品质，结果如图。
17．据图分析，立架甜瓜品质效果最佳的苦豆子绿肥施用量是_________。
18．经相关性测定，净光合速率与单果重和粗蛋白分别呈极显著相关（P<0．01） 和显著相关（P<0．05），但未与 Vc 呈显著相关。请结合图 17 和图 18 信息，阐述苦豆子 作为绿肥提高立架甜瓜产量的机理_________。
【标准答案】
14．A
15．C
16．ABD
17．M3（或 300 g/株）
18．苦豆子作为绿肥，能提高净光合速率，使得有机物积累量增多，单果重和粗蛋白都增加，施用量为 200 g/株的 M2 组单果重增幅最大，施用量为300 g/株的 M3 组粗蛋白增幅最大
【思路点拨】
本实验自变量是裤兜子绿肥施用量和时间，因变量为甜瓜的净光合速率。无论哪种绿肥施用量，在12点和16点净光合速率均升高。
14．
10:00 ~ 12:00，光照增强。植物净光合速率上升的主要原因是光照增强。
故选A。
15．
施用量为M1时，10点与12点相比净光合速率上升，因此氧气的释放速率会升高，又因呼吸速率不变，故氧气的产生速率（即真正的光合速率）会升高。
故选C。
16．
A、由图可知无论是哪一-组， 叶片的净光合速率的峰值都为12:00、16:00左右，A正确；
B、由图可知施肥量无论为多少，叶片净光合速率中午前后出现低值时间相同，B正确；
C、14点植物会出现“气孔关闭”的现象，因此14点对M3净光合速率较低的原因可能是CO2含量减少，C错误；
D、由图17可看出，10:00~18:00的净光合速率均大于0, 故M的有机物积累量大于0，D正确。
故选ABD。
17．
由图可看出，当施肥量为M3，VC和粗蛋白含量最高，单果重也相对较高，所以立架甜瓜品质效果最佳的苦豆子绿肥施用量是M3。
18．
绿肥作物有机质丰富，含有氮、磷、钾和多种微量元素等养分，能够促进单果重和粗蛋白的合成，从而提高净光合速率。施用量为 200 g/株的 M2 组单果重增幅最大，施用量为300 g/株的 M3 组粗蛋白增幅最大。
【名师指导】
本题主要考查学生对植物光合作用过程的了解，对图象的分析能力。
最近的研究显示，在自然光（即白光，W）中添加远红光（FR，波长为 700-800 nm） 能显著提高温室番茄的产量，这对大棚蔬菜瓜果的生产具有重要意义。
19．叶绿体内吸收红光的色素是_____ 。
20．与左图 中的①处相比，关于②处发生的变化，下列表述合理的是
A．O2释放速率增加 B．CO2释放速率增加
C．有机物积累速率增加 D．ATP 和 ADP 的转换速率增加
21．由左图可见，在总光强不变的条件下，添加远红光反而会使番茄净光合速率降低，原因可能是
A．呼吸速率下降 B．植株内叶绿素总含量下降
C．细胞内酶活下降 D．可被叶绿素 a 转换的光能比率下降
22．在白光中额外添加远红光，尽管净光合速率下降，但番茄产量却上升了。据右图所示结果分析，可能的原因是_____。
23．设 W 为一定的白光强度（强度表示为 W1-W5），R 为一定的远红光强度（强度表示为 R1-R5）。现欲探得促进番茄产量的最佳条件配比，试阐述实验设计思路 _____________。
【标准答案】
19．叶绿素（叶绿素 a 和叶绿素 b）
20．ACD
21．D
22．添加远红光后，番茄光合作用制造的有机物在各器官中的分配占比发生了变化， 分配到番茄果实中的有机物占比上升，所以尽管净光合速率下降，但番茄产量却增加了
23．设定白光强度为 W1，测定该白光强度和各远红光强度配比时的番茄产量；而后改变白光强度为 W2，测定其和各远红光强度配比时的番茄产量；同理，依次求得各白光强度和各远红光强度的配比时的番茄产量，在以上实验组中，找到番茄产量最高的组别即为最佳白光强度和远红光强度的配比
【思路点拨】
1、类囊体薄膜上有两大类色素，类胡萝卜素吸收蓝紫光，主要吸收红光的是叶绿素a和叶绿素b。
2、光合作用可分为光反应阶段和暗反应阶段，其中光反应阶段的产物是NADPH、氧气和ATP，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原过程。
19．
叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，故叶绿体内吸收红光的色素是叶绿素a和叶绿素b。
20．
据图可知，②比①光照总强度增强，则净光合速率增强，光反应增强，故氧气释放速率增加；二氧化碳吸收速率增加，有机物积累速率增加；光合速率加快，则ATP 和 ADP 的转换速率增加。故选ACD。
21．
植株内叶绿素总的含量不会发生变化，呼吸速率与细胞内酶活性主要受温度影响，添加红远光不会影响植株内叶绿素总含量、呼吸速率以及细胞内酶活性，所以添加远红光后，可被叶绿素a转换的光能比率下降，使净光合速率降低。综上所述，D正确，ABC错误。故选D。
22．
由图分析：加远红光后，番茄光合作用制造的有机物在各器官中的配比发生了变化，分配在果实中的有机物比例上升，分配在叶中的有机物比例下降，所以虽然净光合速率下降，但是番茄产量却升高了。
23．
结合题意可知，本实验目的“探究促进番茄产量的最佳条件配比”，则实验的自变量为W和R的关系，因变量为番茄产量，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，实验设计思路:设定白光强度为 W1，测定该白光强度和各远红光强度配比时的番茄产量；而后改变白光强度为 W2，测定其和各远红光强度配比时的番茄产量；同理，依次求得各白光强度和各远红光强度的配比时的番茄产量，在以上实验组中，找到番茄产量最高的组别即为最佳白光强度和远红光强度的配比。(整个实验过程中，除光照以外，其它条件适宜且相同)。
【名师指导】
本题考查了光合作用的有关知识，意在考查考生的识图能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力。
海水稻是耐盐碱水稻的俗称。近几年我国科学研发了高产且耐盐碱能力的“海稻86”品种。表1是在一定光照、适当的温度、饱和条件下，测定海水稻和普通水稻从环境中吸收的的量，以及黑暗条件下释放的的量。据表中数据回答问题。
饱和时的吸收量（） 黑暗条件下的释放量（）
普通水稻 6 4
海水稻 10 6
注：饱和点是指当空气中的浓度增加到一定程度后，植物的光合速率不会再随浓度的增加而提高时的浓度。
24．当光合速率与呼吸速率相等时，普通水稻从外界环境中吸收的量为___________。
25．海水稻的最大光合速率是___________。
26．海水稻在光照条件下产生“ATP”的场所有___________。
27．在一定光照、适当的温度、饱和条件下，若日光照时间相同，相同叶面积的海水稻和普通水稻相比，一天内积累的有机物量将会是怎样的（说出趋势即可）？请说明理由__________________________________________________________。
超氧化物歧化酶简称SOD，该酶可清除细胞内的自由基，过多的自由基会影响细胞代谢。科研人员发现：若用一定浓度的NaCl溶液模拟盐碱环境处理海水稻和普通水稻，两者细胞中SOD会发生如下图变化。）
28．请根据实验结果，比较普通水稻和海水稻处理前后细胞中SOD含量的变化________________，并说明此变化的意义______________________________。
【标准答案】
24．0
25．16
26．细胞质基质、线粒体、叶绿体
27．当日光照时间较短时，普通水稻与海水稻一天内都不会积累有机物；随着日光照时间不断加长，海水稻比普通水稻一天内积累的有机物量要多
28． 两种水稻细胞中SOD含量都有上升，但海水稻细胞中上升较为显著 SOD增多，利于清除过多的自由基，保护细胞以抵抗盐碱环境
【思路点拨】
据表分析：黑暗条件下CO2的释放量表示呼吸作用速率，CO2饱和时CO2的吸收量表示净光合速率，真正光合速率=呼吸速率+净光合速率。
24．
光合速率与呼吸速率相等时，植物既不吸收CO2，也不释放CO2，因此B植物从外界环境中吸收CO2的量为0mg/100cm2叶 小时。
25．
植物的最大光合速率是光饱和点时的真正光合作用速率，即净光合作用速率+呼吸作用速率=10+6=16mg/100cm2叶 小时。
26．
海水稻在光照条件下可以进行光合作用和呼吸作用，故此时产生ATP的场所有：细胞质基质、叶绿体、线粒体（线粒体基质和线粒体内膜）。
27．
在一定光照、适当的温度、饱和CO2条件下，若日光照时间相同，一天内植物积累的有机物量等于（净光合作用速率+呼吸速率）×日光照时间-呼吸速率×24，普通水稻一天内有机物积累量=10×日光照时间-4×24=10×日光照时间-96，海水稻植物一天内有机物积累量=16×日光照时间-6×24=16×日光照时间-144。因此当日光照时间较短时，普通水稻与海水稻一天内都不会积累有机物；随着日光照时间不断加长，海水稻比普通水稻一天内积累的有机物量要多。
28．
据图可知：若用一定浓度的NaCl溶液模拟盐碱环境处理海水稻和普通水稻，两种水稻细胞中SOD含量都有上升，但海水稻细胞中上升较为显著；结合题干信息“超氧化物歧化酶简称SOD，该酶可清除细胞内的自由基”，可推知出现上述现象的原因可能为SOD增多，利于清除过多的自由基，保护细胞以抵抗盐碱环境。
【名师指导】
本题考查了光合作用的过程和影响因素的相关内容，意在考查考生理解所学知识的要点，要求考生能准确判断图标数据含义是解题的关键，把握知识间的内在联系的能力。
研究人员以东北地区玉米为研究对象，以390μmol/mol的大气CO2浓度和自然降水条件为对照组（即C390+W0组），分别研究CO2浓度升高至550μmol/mol（即C550+W0组）和降水增加15%（即C390+W15组）对玉米净光合速率（即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）的影响，结果如图。
29．图中P点为曲线与横坐标的相交点，其代表的生物学意义是___________。 此时，玉米产生ATP的场所有_______________。
30．图中当光照强度为600μmol·m-2·s-1时，与CO2浓度升高至550μmol/mol（即C550+W0组）比较，对照组（即C390+W0组）叶绿体中发生的变化是 。
A．光合色素种类减少 B．ATP的量增加
C．O2的产生速率降低 D．NADPH的量增加
31．下列关于图的分析正确的是 。
A．CO2浓度变化会通过光反应影响光合作用
B．C390+W0组玉米呼吸作用消耗有机物的速率大于5μmol·m-2·s-1
C．适当增加降水可提高气孔的开放度，增加玉米CO2的摄入量，从而促进光合作用
D．当光照强度为400μmol·m-2·s-1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550μmol/mol的作用明显
32．有资料显示，未来东北地区将受到大气CO2浓度升高至550μmol/mol和降水量增加15%的共同影响，某同学据图17数据判断这两种因素的共同作用将在更大程度上促进玉米的产量提高。写出该判断的合理和不足，并修正不足之处：_______________。
【标准答案】
29． 此光照强度时，玉米的光合速率与呼吸速率相同 细胞质基质、叶绿体、线粒体
30．C
31．CD
32．据图显示这两种因素单独作用都在一定的光照强度下能提高净光合速率，所以，它们单独作用都能促进玉米有机物的积累，从而促进产量的提高。据此可以预估两个因素共同作用可以更好地提高玉米产量。但是作为判断得出的结论，还缺乏数据支持，应增设“C550+W15”（即CO2浓度为550μmol/mol和降水增加15%）的实验组，进行实验，再对结果作分析和判断
【思路点拨】
图中实验的自变量是光照强度、二氧化碳浓度和降水量，因变量是净光合速率。
29．
图中P点为曲线与横坐标的相交点，即净光合速率为0，说明此光照强度时，玉米的光合速率与呼吸速率相同。 此时，玉米产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体、线粒体。
30．
当光照强度为600μmol·m-2·s-1时，与CO2浓度升高至550μmol/mol（即C550+W0组）比较，对照组（即C390+W0组）净光合速率较低，而两组的呼吸速率相等，可说明对照组的光合速率较小，即叶绿体中光反应和暗反应都较慢，即光反应产生氧气、ATP和NADPH较少 ，所以C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
31．
A、CO2是光合作用暗反应的原料，因此CO2浓度变化会通过暗反应影响光合作用，A错误；
B、据图分析可知，C390+W0组玉米呼吸作用消耗有机物的速率小于5μmol·m-2·s-1，B错误；
C、三条曲线中，C390+W15组的净光合速率最高，因此适当增加降水可提高气孔的开放度，增加玉米CO2的摄入量，从而促进光合作用，C正确；
D、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550μmol/mol的作用明显，D正确。
故选CD。
32．
据图显示这两种因素单独作用都在一定的光照强度下能提高净光合速率，所以，它们单独作用都能促进玉米有机物的积累，从而促进产量的提高。据此可以预估两个因素共同作用可以更好地提高玉米产量。但是作为判断得出的结论，还缺乏数据支持，应增设“C550+W15”（即CO2浓度为550μmol/mol和降水增加15%）的组，进行对比，再对结果作分析和判断。
【名师指导】
解答本题的关键是掌握光合作用的过程，能够根据对照性原则分析图中因变量与自变量之间的关系。
33．成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中会发生质壁分离现象，下图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：
（1）图a中细胞的质壁分离指的是____________和____________的分离，后者的结构包括[____________]和[____________ ]（填写图中序号）以及二者之间的细胞质。
（2）植物细胞发生质壁分离时，所需的外界条件是________________________，植物细胞自身应具备的结构特点是________________________。
（3）图b状态时，细胞液浓度________________________外界溶液浓度。
（4）现提供洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路：配制出____________的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞_____________情况。记录________________________所用的蔗糖溶液浓度以及________________________所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。
【标准答案】
（1） 细胞壁 原生质层 ② ④
（2） 外界溶液的浓度大于细胞液的浓度 原生质层的伸缩性大于细胞壁
（3）大于、小于、等于
（4） 一系列浓度梯度 质壁分离 刚好发生质壁分离 刚好未发生质壁分离
【思路点拨】
据图分析：图a中的①是细胞壁，②是细胞膜，③是细胞核，④是液泡膜，⑤是细胞质， ⑥是细胞发生质壁分离后，在细胞壁与细胞膜之间充满的外界溶液，⑦是细胞液。图b细胞处于质壁分离状态，原生质层体积变小，液泡颜色变深。
（1）
图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离；原生质层包括②细胞膜、④液泡膜及两者之间的细胞质。
（2）
植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，植物细胞自身应具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁。
（3）
图b中的细胞可能处于继续质壁分离状态、也可能处于质壁分离复原状态，也可能是动态平衡的状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有大于、等于或小于三种可能。
（4）
要测定该细胞的细胞液浓度，应该用不同浓度的蔗糖溶液处理该细胞，观察细胞是否能够发生质壁分离。故实验思路为：配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液，再将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞制成若干个临时装片，在显微镜下将临时装片中的细胞分别置于配制好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察并分别记录刚好发生和刚好未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度；该细胞的细胞液即处于这两个蔗糖溶液浓度之间。
【名师指导】
本题以实验为载体，考查质壁分离及复原实验的有关知识，要求考生能够掌握细胞发生质壁分离的原因，通过设计实验来判断细胞液浓度的大小。
34．将洋葱的外表皮细胞分别浸入蒸馏水、0.3g·mL-1蔗糖溶液和0.5g·mL-1硝酸钾溶液中，观察原生质体（将植物细胞去掉细胞壁后的部分）的体积随时间的变化过程，如图所示。回答下列问题：
（1）在A、B、C三组实验中，细胞在蒸馏水中的一组是______；在0.5g·mL-1硝酸钾溶液中的一组是______；在0.3g·mL-1蔗糖溶液中的一组是______。
（2）B组和C组中原生质体体积变化较快的是______；ef段的细胞体积变化基本不变的原因是______；cd段细胞体积逐渐趋于稳定，是否还有物质进出细胞？______（填“是”或“否”）。
（3）试简要分析B组实验中原生质体体积先减小后增大的原因：______。
【标准答案】
（1） A B C
（2） B 随着细胞失水，细胞液浓度升高，当细胞液浓度等于外界溶液的浓度时，水分进出平衡，导致ef段的细胞体积基本不变 是
（3）开始时，由于硝酸钾溶液的浓度高于细胞液浓度，细胞失水导致原生质体体积先减小；随着钾离子和硝酸根离子被细胞吸收，细胞液浓度升高，细胞吸水导致原生质体体积增大，质壁分离自动复原
【思路点拨】
1、植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
2、质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
3、蔗糖分子不能进入细胞中，细胞在0.3g/ml蔗糖溶液中，会发生质壁分离；硝酸根离子和钾离子可以进入到细胞中，因此刚开始细胞在0.5g/ml硝酸钾溶液中会发生渗透失水出现质壁分离现象，但是随着硝酸根离子和钾离子被细胞吸收，细胞液浓度升高后开始吸水，出现质壁分离的自动复原。
4、分析题图：A表示在蒸馏水中细胞吸水原生质体体积增大，B表示在硝酸钾溶液中开始发生质壁分离后出现质壁分离的自动复原，C表示在蔗糖溶液中细胞失水原生质体体积减小。
（1）
据分析可知，在A、B、C三组实验中，细胞在蒸馏水中的一组是A，在0.5g·mL-1硝酸钾溶液中的一组是B，在0.3g·mL-1蔗糖溶液中的一组是C。
（2）
由于硝酸钾溶液的浓度比蔗糖溶液高，原生质层两侧浓度差大，渗透失水速度快，故B组和C组中原生质体体积变化较快的是B；随着细胞失水，细胞液浓度升高，当细胞液浓度等于外界的蔗糖溶液浓度时，水分进出平衡，导致ef段的细胞体积基本不变。cd段由于细胞液浓度等于外界溶液的浓度，水分进出平衡使细胞体积逐渐趋于稳定，但此时还有物质进出细胞，比如水分子。
（3）
B组实验中，开始时细胞液的浓度小于硝酸钾溶液的浓度，细胞失水导致原生质体体积先减小，但是随着硝酸根离子和钾离子被细胞吸收，细胞液浓度升高后开始吸水，导致原生质体体积增大，发生质壁分离的自动复原。
【名师指导】
本题考查了植物细胞的质壁分离和复原现象的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力。
35．如图所示为洋葱表皮细胞在不同溶液中，细胞吸水力和原生质体相对体积（正常状态为1.0）的相互关系图解。据图回答问题（涉及要用的试剂从供选择试剂中选择）。
材料和用具：紫色洋葱、显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、滴管等。
供选择试剂：清水、质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液、质量浓度为0.3gmL的蔗糖溶液、质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液。
（1）由B→C的过程中，细胞应处于哪种试剂中？______。细胞液的浓度变化是______。
（2）若B→A过程发生后可自动发生A→B过程，应怎样完成实验操作？
第一步：将一小块紫色洋葱表皮平展在载玻片中央的清水中，盖上盖玻片，在显微镜下观察，可看到______紧紧地贴着细胞壁。
第二步：在盖玻片一侧滴入质量浓度为______溶液，另一侧用吸水纸吸引，这样重复几次，使洋葱表皮完全浸没，用显微镜观察。说明选择该试剂的理由：_____________________________。
（3）若选择一种试剂在完成B→A过程后，无论再用哪种试剂，A→B过程都不能发生，则所选择的试剂是______，原因是____________________________________。
【标准答案】
（1） 清水 逐渐变小
（2） 原生质层 0.1g/mL的KNO3 K+和NO3-会通过主动运输进入细胞内，使细胞液浓度逐渐升高，从而使外界的水自动进入细胞，质壁分离自动复原
（3） 0.5g/mL的蔗糖溶液 该溶液浓度过高，在该溶液内细胞过度失水死亡，质壁分离不能复原
【思路点拨】
根据图文分析，当细胞相对体积高于1.0时，细胞内的水较多，相对于正常情况下为吸水；当细胞相对体积低于1.0时，细胞内的水较少，相对于正常情况下为失水.置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液时，细胞可质壁分离，再换低于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液时，细胞可复原；置于质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液时，细胞可先质壁分离再自动复原；置于质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液时，细胞先质壁分离后不能复原。
（1）
由B→C的过程中，细胞相对体积高于1，则细胞处于清水中，细胞吸水，细胞液浓度逐渐变小。
（2）
第一步：将一小块紫色洋葱表皮平展在载玻片中央的清水中，盖上盖玻片，在显微镜下观察，可看到原生质层紧紧地贴着细胞壁等现象。
第二步：在盖玻片一侧滴入质 量浓度为0.1 g/mL的KNO3溶液，另一侧用吸水纸吸引，这样重复几次，使洋葱表皮浸入到KNO3溶液中。选择该试剂的原因是K+和NO3-会通过主动运输进入细胞内，使细胞液浓度逐渐升高，从而使外界的水自动进入细胞，质壁分离自动复原。
（3）
选择质量浓度为0. 5g/mL的蔗糖溶液可以使细胞分生质壁分离，但由于该溶液浓度过高，细胞会由于失水过度而死亡，不能发生复原过程。
【名师指导】
本题考查植物细胞吸水、失水的条件，对题图的理解是解题的关键，提升学生理解质壁 分离和复原的相关实验内容以及应用。
36．现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计实验过程如下表所示:
组别 1 2 3 4 5 6 7 8
①设置水浴锅温度（℃） 20 30 40 50 20 30 40 50
②取8支试管各加入淀粉溶液（mL），分别保温5min 10 10 10 10 10 10 10 10
③另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5min 酶A 酶A 酶A 酶A 酶B 酶B 酶B 酶B
⑥将同组两个试中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5min
图1是实验第④步保温5分钟后对各组淀粉剩余量进行检测的结果，图2是40℃时测定酶A催化淀粉水解时淀粉剩余量随时间变化的曲线。
（1）该实验中淀粉酶的化学本质为__________，它催化的实质是__________。
（2）此实验通过检测淀粉的剩余量来表示酶的活性，不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示，理由是:__________。若步骤③中淀粉酶的浓度适当减少，为保持图1实验结果不变，则保温时间应__________（填“缩短”“延长”或“不变”）。
（3）若适当降低温度，请在图2坐标中用虚线画出该试管中淀粉剩余量随时间变化的曲线__________。
（4）若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是:在__________℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。
（5）根据实验结果分析，下列叙述正确的是__________。（单选）
A．酶A在20℃条件时活性较高 B．酶A的活性小于酶B的活性
C．酶B在40℃条件时活性较高 D．大于50℃条件时，酶A失活
【标准答案】
（1） 蛋白质 降低化学反应的活化能
（2） 斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果 延长
（3）
（4）30～50℃
（5）C
【思路点拨】
酶能够催化化学反应的原因是降低了化学反应的活化能。影响酶活性的因素是温度、pH等。生物实验遵循的一般原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等。
（1）
淀粉酶的本质为蛋白质。酶催化的实质是降低了化学反应的活化能。
（2）
因为斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系预设的温度发生改变，影响实验结果，所以不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示。若步骤③中淀粉酶的浓度适当降低，酶促反应速率会降低，因此为保持图1实验结果不变，则保温时间应延长。
（3）
若降低温度，则酶活性降低，相同时间内与40℃比较时，淀粉的剩余量较多，曲线图如下：
。
（4）
酶B在40℃条件时淀粉剩余量较少，所以酶B在40℃条件时活性较高，但不能确定该温度就是最适温度，要进一步探究酶B的最适温度，应在该温度两侧的邻近温度范围内设置更多的温度梯度，分别测量淀粉的分解情况，即在30～50°C之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。
（5）
A、据图分析，酶A在20℃条件时淀粉含量较多，酶活性相对其他温度时较低，A错误；
B、在同一温度下酶A催化的组剩余的淀粉量多于酶B催化的组，说明酶A的活性小于酶B的活性，B错误；
C、据图分析，酶B在40℃条件时淀粉含量较少，所以酶B在40℃条件时活性较高，C正确；
D、大于50℃条件时，淀粉剩余量小于1，说明酶A活性下降，而不是失活，D错误。
故选C。
【名师指导】
本题考查了温度对酶活性影响的实验相关知识，要求考生具有一定的实验分析能力，掌握实验的原则，根据表格信息确定实验的自变量和因变量，同时掌握影响酶活性的因素等。
37．下表是为探究“唾液淀粉酶的活性是否受温度的影响”而设计的实验操作步骤（唾液中含有淀粉酶）。回答下列问题：
试管编号 实验步骤 1 1' 2 2' 3 3'
①加淀粉溶液 2mL - 2mL - 2mL -
②加唾液 - 1mL - 1mL - 1mL
③水浴保温 冰水保温5min 37℃水浴5min 沸水浴5min
④酶与底物混合 1'液体加入1 2'液体加入2 3'液体加入3
⑤继续保温 5min 5min 5min
⑥滴加碘液 1滴 1滴 1滴
（1）酶活性是指_____________________，可以用_____________________表示。本实验中唾液淀粉酶的活性可通过测定_____________________表示。
（2）上述操作步骤中，将盛有淀粉溶液的1、2、3号试管置于不同温度下水浴5min，盛有唾液的1'、2'、3'号试管置于不同温度下水浴5min，再将相同温度下的淀粉溶液与唾液混合，这是挖制_______________变量，这样做实验结果更可靠，因为实验自始至终都在_____________________下进行。
（3）本实验能不能用斐林试剂代替碘液检测淀粉是否发生水解 _____________。请简要说明理由：因为利用斐林试剂检测时需要_________________，会改变实验中的_______________，影响实验最终结果。
（4）实验中，若唾液用量减少至0．1mL，酶与底物混合后只继续保温1min，实验结果可能出现异常的是________号试管。
（5）探究温度对酶活性的影响不宜使用过氧化氢酶进行实验，原因是过氧化氢在不同温度下分解速率不同，增加了________变量对实验结果的干扰。
【标准答案】
（1） 酶催化特定化学反应的能力 在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率（或“酶促反应速率”） 淀粉剩余量
（2） 自
设置的温度
（3） 不能
水浴加热 预设温度
（4）2
（5）无关
【思路点拨】
酶的活性受温度影响，最适温度下酶的活性最高，低温抑制酶的活性，高温使酶变性失活。探究“唾液淀粉酶的活性是否受温度的影响”，实验的自变量是温度，因变量是淀粉的水解情况（可以用碘液遇淀粉变蓝的特性检测），淀粉溶液的量、唾液的量、反应时间等是无关变量。
（1）
酶催化特定化学反应的能力叫做酶活性，可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率（或“酶促反应速率”）来表示。本实验中唾液淀粉酶的活性可通过测定淀粉剩余量来表示。
（2）
探究“唾液淀粉酶的活性是否受温度的影响”，实验的自变量是温度，为准确控制自变量，防止酶和底物混合时改变反应温度，让实验自始至终都在设置的温度下进行，需先分别将盛有淀粉溶液的1、2、3号试管和盛有唾液的1′、2′、3′号试管在相应温度下恒温5min后，再将相应温度的淀粉溶液与唾液混合。
（3）
斐林试剂与还原糖反应需要水浴加热，会改变实验中预设的反应温度，导致1号试管的实验结果出现异常（1号试管中，低温抑制了酶的活性，淀粉不能被唾液淀粉酶水解，但在加热的过程中，淀粉酶的活性会恢复，导致淀粉水解）。
（4）
实验中，1号试管低温抑制酶的活性，淀粉不能水解；3号试管高温使酶变性失活，淀粉不能水解；只有2号在最适温度下，酶的活性最高，淀粉能水解。但酶浓度会影响反应速度，若唾液用量减少至0．1mL，酶与底物混合后只继续保温1min，可能会因酶浓度太低、反应时间太短，导致淀粉不能水解，使2号试管的实验结果出现异常。
（5）
加热会导致过氧化氢的分解，过氧化氢在不同温度下分解速率不同，故不宜使用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，否则会增加无关变量对实验结果的干扰。
【名师指导】
此题以实验为载体主要考查酶活性的影响因素，难度中等，较为综合，准确把握实验设计的基本原则，控制实验变量是解题的关键。
38．将一个土豆（含有过氧化氢酶）切成大小和薄厚相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中（如图1所示）。以探究酶促反应的相关问题。请据图回答下列问题。
（1）若土豆片为4片时，每隔5 min收集一次数据，根据数据绘制出曲线图（如图2）。20 min后，气体量不再增加的原因是___________________________________________。
（2）若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线（实线）相比，实验结果的曲线可能是下列 __________图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是____________________________________________，其结果可用________________图中的虚线表示。
（3）为了保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有_____________________。
【标准答案】
（1）过氧化氢量有限
（2） c 增加过氧化氢浓度 a
（3）温度（或反应时间或气压等）
【思路点拨】
过氧化氢酶广泛存在于植物的组织中，能将过氧化氢分解为氧和水，可使生物机体免受过氧化氢的毒害作用。过氧化氢酶和其他酶一样，也受底物浓度、温度等因素影响。4片马铃薯片和8片马铃薯片含的酶量差一倍，会影响反应速度，但不会影响生成物的总量。
（1）
针筒中过氧化氢的量有限，当实验进行到一定时候，过氧化氢被分解完，气体量也就不在增加。
（2）
土豆片由4片改为8片，实质是增加酶浓度，在一定范围内，酶浓度增加，化学反应速率增加，但酶作为催化剂，只能加速化学反应速率，不改变最终生成物量，符合图3中的c曲线。当酶溶液不变，适当增加过氧化氢的浓度可以加速化学反应速率及获得更多的气体，符合图3中的a曲线。
（3）
在研究影响酶催化活性的实验中，有许多因素可能影响实验结果，如反应温度、反应溶液体积、反应时间、环境气压等，因此实验应该注意控制反应温度、反应溶液体积、反应时间、环境气压等，使各组实验在相同条件下进行。
【名师指导】
本题考查酶的影响因素，意在考查学生的识图和理解能力，属于中档题，解题的关键是理解酶能加快化学反应速率，但不能改变化学反应的平衡点。
39．天竺葵是多年生的草本植物，其花色彩绚丽，常用作景观植物。某实验小组将天竺葵放在特定的装置内做实验，统计的结果如下。请回答有关问题：
温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35
光照下O2的释放量/(mg． h-1) 1．00 1．75 2．5 3．25 3．75 3．5 3．00
黑暗中O2的吸收量/(mg．h-1) 0．50 0．75 1． 00 1．50 2．25 3．00 3．50
（1）天竺葵叶肉细胞中的光合色素能吸收、传递、转化光能，其分布在_________________(填结构)，可采用________________发分离光合色素。
（2）据表格分析，该小组进行以上实验的目的是______________。该实验的因变量是___________
（3）温度主要通过影响___________来影响植物的代谢。据表分析，若一天中交替进行12小时光照、12小时黑暗，该植物积累有机物最多为_________ mg(用氧气的变化量表示)。现在同样的光照条件下，将温度调整为35℃，判断天竺葵能否正常生长，并说明理由________________________________；
【标准答案】
（1） 叶绿体类囊体薄膜 纸层析法
（2） 研究温度对光合作用与呼吸作用的影响 光照下O2的释放量和黑暗中O2的吸收量（光合作用强度和呼吸作用强度）
（3） 酶（酶的活性） 21 不能，有机物的消耗量大于有机物的积累量
【思路点拨】
结合题意可知，本题是研究温度对光合作用与呼吸作用的影响，根据表中数据信息可知，图中自变量为温度，光照下O2的释放量为净光合作用强度;黑暗中吸收O2的量代表的是有机物的消耗量，也代表呼吸作用强度。
（1）
植物细胞中光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上；分离色素的方法是纸层析法。
（2）
根据以上分析可知，该实验的自变量是温度，因此实验目的是研究温度对植物光合作用和呼吸作用的影响；该实验的因变量是光合作用强度和呼吸作用强度，具体衡量指标是光照下O2的释放量和黑暗中O2的吸收量。
（3）
酶活性的发挥需要适宜条件，温度主要通过影响酶的活性来影响植物的代谢；每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，该植物积累有机物的速率为（净光合速率-呼吸速率）×12，根据表中数据可知，在一天中交替进行12h光照、12h黑暗的条件下，在20C时该植物的有机物积累量最多，即3.25×12-1.5×12=21mg；如现在同样的光照条件下，将温度调整为35℃，则天竺葵一天中有机物的积累量3×12＜3.5×12，即积累的有机物小于消耗的有机物，故天竺葵不能正常生长。
【名师指导】
本题以温度影响天竺葵的实验为背景，考查光合作用和细胞呼吸的知识点，要求吸收掌握光合作用的过程和物质变化及发生场所，把握有氧呼吸的过程和物质变化，理解光合作用与细胞呼吸之间的物质联系，能够根据表中数据信息获取有效信息，正确判断图中的数据代表的含义，从而得出该实验的目的以及实验的自变量和因变量，这是突破问题的关键。
40．为了筛选耐旱植物，某科研小组以1年生栀子为试验材料，分别设置轻度和重度的干旱胁迫处理进行盆栽试验，测定不同程度的干旱胁迫下栀子苗叶片的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度等参数，以判断栀子幼苗的耐旱程度，具体参数如下图所示（CK为对照，D1为轻度胁迫，D2为重度胁迫），请据图分析回答：表1不同程度干旱胁迫对叶片叶绿素含量的影响
处理 叶绿素a 叶绿素b 总叶绿素
CK 1.02 0.45 1.47
D1 1.17 0.47 1.64
D2 1.75 0.76 2.51
（1）为了测定叶片叶绿素含量，需要先对叶绿素进行提取。提取时需要加入___________以溶解色素，为了防止叶绿素被破坏，可以加入___________。由表1可知，干旱胁迫下，栀子叶片叶绿素a和叶绿素b含量均___________，因此在用纸层析法对光合色素进行分离时，从上到下第___________条带有明显变化。
（2）叶片净光合速率可以用________________________表示。由图1可知，干旱胁迫下叶片净光合速率下降，且重度胁迫比轻度胁迫下降更多，推测可能是由于___________从而导致CO2供应不足，进而导致还原出的____________含量下降，有机物合成减少。
（3）干旱胁迫基本不影响栀子幼苗叶片的呼吸速率，据图1分析，D1组的光饱和点大约为___________lx，此时叶片的总光合速率为___________μmol·m-2s-1（填整数）。此时增大光照强度，光合速率不再增加，这主要是受光合作用过程___________反应的限制。
【标准答案】
（1） 95%乙醇（或无水乙醇） 碳酸钙 上升 三和四
（2） 单位时间单位面积叶片O2的释放量（或单位时间单位面积叶片CO2的吸收量或单位时间单位面积叶片有机物的积累量）（没有单位时间单位面积不给分） 气孔导度下降 三碳糖
（3） 1000 8 碳
【思路点拨】
1、根据表格分析，该实验的自变量是土壤含水量，因变量是叶绿素的含量，表中叶绿素的含量随着土壤含水量的不断下降而增多。
2、叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。
3、色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来，从上到下依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
图1为不同光照强度下对不同干旱胁迫叶片净光合速率的影响。
（1）
叶绿体色素包括叶绿素和类胡萝卜素；叶绿体色素溶于有机溶剂而不溶于水，因此可以用无水乙醇或丙酮提取；为了防止叶绿素被破坏，可以加入碳酸钙保护叶绿素，不同的色素在层析液中溶解度不同，因此可以用纸层析法分离色素。由表1可知，干旱胁迫下，栀子叶片叶绿素a和叶绿素b含量均上升，因此在光合色素进行分离时，从上到下第三和四条带有明显变宽。
（2）
净光合速率是指真正光合速率减去呼吸速率，可用单位时间单位面积叶片O2的释放量（或单位时间单位面积叶片CO2的吸收量或单位时间单位面积叶片有机物的积累量）。由图1可知，干旱胁迫下叶片净光合速率下降，且重度胁迫比轻度胁迫下降更多，而干旱胁迫下，栀子叶片叶绿素a和叶绿素b含量均上升，推测可能是由于气孔导度下降从而导致CO2供应不足，进而导致暗反应中还原出的三碳糖含量下降，有机物合成减少。
（3）
干旱胁迫基本不影响栀子幼苗叶片的呼吸速率，据图1分析，D1组的光饱和点大约为1000lx，此时叶片的总光合速率等于净光合速率7μmol/㎡s加呼吸速率1μmol/㎡s为8μmol/㎡s。此时增大光照强度，光合速率不再增加，这主要是受光合作用过程暗（碳）反应的限制
【名师指导】
本题考查了光合作用的过程以及影响光合作用的环境因素等方面的知识，要求考生能够识记光合作用光反应和暗反应过程中的物质变化，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
41．“海水稻”是指能够在盐碱地及滩涂上存活生长的一类特殊的水稻。研究人员对甲、乙两种海水稻的光合速率随光照强度的变化情况进行研究，结果如下图所示。请回答下列问题：
（1）海水稻进行光合作用时，绿叶从外界吸收的CO2与C5结合形成C3，这个过程称作___________。C3接受来自光反应阶段生成的___________释放的能量，形成___________。
（2）与普通水稻相比，海水稻能在盐碱地生长的根本原因是____________________________。
（3）据图可知，更适合在盐碱滩涂地（光照充足）生长的是甲海水稻，判断依据是___________。推测可能是在盐碱地中的海水稻甲的光合色素含量高于海水稻乙，为验证该推测，请简要写出实验思路：__________________________________________________________________。
【标准答案】
（1） CO2的固定 ATP和NADPH 有机物（糖类/（CH2O））和C5
（2）海水稻具有抗（耐）盐碱基因
（3） 海水稻甲的光饱和点远高于海水稻乙 分别提取、分离甲乙两组植株叶片中的色素，比较色素带的宽窄（或含量）
【思路点拨】
分析曲线图：图示表示光照强度对甲、乙两种海水稻光合速率的影响，甲的光补偿点和光饱和点大于乙，说明甲对光照强度的需求大于乙。
（1）
暗反应过程中，绿叶从外界吸收的CO2与C5结合形成C3，这个过程称作CO2的固定，C3接受来自光反应阶段生成的ATP和NADPH释放的能量，形成有机物，部分C3重新形成C5。
（2）
与普通水稻相比，海水稻能在盐碱地生长，说明其可以耐盐碱，根本原因是海水稻具有抗耐盐碱基因。
（3）
据图可知，由于海水稻甲的光饱和点远高于海水稻乙，故更适合在盐碱滩涂地（光照充足）生长的是海水稻甲。要验证甲、乙两种海水稻叶绿素含量的差异，可以采用纸层析法，实验思路为：选取甲、乙两种海水稻的叶片，进行光合色素的提取和分离，并比较色素带的宽度。
【名师指导】
本题主要考查影响光合速率的环境因素，要求考生能正确分析曲线，获取信息，能掌握影响光合速率的环境因素，再结合所学知识准确答题。
42．冬枣鲜食可口、皮脆、肉质细嫩品质极佳，是目前北方落叶果树中的高档鲜食品种。但成熟时冬枣出现大量裂果直接影响冬枣的品质和农民收益。为研究冬枣裂果出现的原因，某兴趣小组测定了冬枣在生长发育过程中果皮细胞细胞壁的物质含量变化，测定结果如图所示。
（1）新鲜的水果中水分含量充足，水分可通过_____方式进入果肉细胞。
（2）据图推断，在成熟期出现裂果的原因可能是_____。
（3）研究表明，在冬枣果实迅速增长期，钙离子与果胶结合形成某物质能够增强细胞壁的弹性，使果皮有较强的抗裂能力，从而降低裂果率。该实例说明无机盐的作用是_____。
（4）冬枣鲜果收获之后，常放在_____环境中储存，其目的是_____。
（5）“防素”是生产上常用的叶面肥，主要成分为有机钙和无机钙，能有效降低裂果率。请设计实验验证“防素”具有降低冬枣裂果率的作用，简要写出实验思路并预测实验结果。
实验思路：____________________________。
预测结果：_____________________________。
（6）生物实验是获得生物知识的重要途径，下列关于实验药品的叙述，不正确的是 。
A．观察根尖分生区有丝分裂实验中，解离液的作用是使组织细胞相互分离
B．进行还原糖鉴定实验时，应向待测溶液中先加入NaOH溶液，再加入CuSO4溶液
C．观察细胞中的脂肪颗粒实验中，需用苏丹IV将脂肪染成橘黄色
D．提取绿叶中的色素时，用层析液作为色素的提取剂
【标准答案】
（1）自由扩散、协助扩散
（2）纤维素和果胶含量下降，细胞壁的支持和保护作用减弱，果皮韧性降低，易裂果
（3）构成某些复杂化合物
（4） （零上）低温、低氧、低湿 降低细胞呼吸，减少有机物消耗，保持新鲜
（5） 取若干长势相同的冬枣树，平均分成A、B两组，在迅速生长期A组喷洒一定量适宜浓度的防素，B组喷洒等量的蒸馏水，在成熟期进行裂果率统计。 A组裂果率低于B组裂果率
（6）BCD
【思路点拨】
无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：
（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的必要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。
（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。
（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
（1）
水分子通过自由扩散（少部分）、协助扩散（大部分通过水通道蛋白）方式进出细胞。
（2）
由图可知，纤维素和果胶含量下降，裂果率升高，其原因可能是纤维素和果胶含量下降，细胞壁的支持和保护作用减弱，果皮韧性降低，易裂果。
（3）
由题可知，钙离子与果胶结合形成某物质能够增强细胞壁的弹性，说明无机盐参与某些有机物分子的组成。
（4）
水果的保存需要降低细胞的呼吸作用，减少有机物的分解，故冬枣鲜果收获之后，常放在低温、低氧、适宜湿度环境中储存。
（5）
由题干信息分析可知，该实验的目的是验证防素具有降低枣裂果率的作用。实验中的自变量是否喷洒一定量适宜浓度的防素，因变量是裂果率，其他为无关变量应该相同且适宜。实验设计时注意遒循对照原则和单一变量原则。故具体的实验思路为：取若干长势相同的枣树，平均分成A、B两组，在迅速生长期A组喷洒一定量适宜浓度的防素，B组喷洒等量的蒸辑水，在成熟期进行裂果率统计。由于防素具有降低枣裂果率的作用，因此预期结果为：A组裂果率低于B组裂果率。
（6）
A、在观察根尖有丝分裂过程中用到解离液，解离液的作用是根尖细胞酥软便于分离，A正确；
B、还原性糖的检测实验中斐林试剂是将NaOH溶液和CuSO4溶液混合后再加入，B错误；
C、观察细胞中的脂肪颗粒实验中，需用苏丹IV将脂肪染成红色，C错误；
D、叶绿素的提取和分离实验中，层析液是用来分离色素的，提取色素用无水乙醇，D错误。
故选BCD。
【名师指导】
本题考查无机盐的存在形式和作用，要求考生掌握实验设计原则，意在考查学生理解能力、分析能力、实验与探究能力及获取信息的能力。
43．西洋参为我国北方种植的名贵中药材，喜散射光和漫射光。为了探究生长条件对西洋参光合作用的影响，研究小组将西洋参的盆栽苗均分成甲、乙两组，甲组自然光照，乙组给予一定程度的遮光。培养一段时间后，测定实验结果如图所示。请回答下列问题：
（1）本实验的实验组是___________，甲组17时与9时相比，有机物含量_________（选填“增加”“不变”或“减少”）。
（2）11点时，乙组净光合速率高于甲组，主要原因是________________。
（3）实验时间段内乙组光合积累量小于甲组，研究小组据此得出结论：西洋参不适合弱光条件下生长，请指出该实验设计的缺陷：___________。
（4）叶绿色b/a比值可作为植物利用弱光能力的判断指标，研究人员发现遮光处理提高了西洋参叶绿素b/a比值。可以通过色素的提取和分离实验验证该结论，你的实验证据是：____________。
【标准答案】
（1） 乙组 增加
（2）乙组遮阴，蒸腾作用减弱，光合午休现象不明显（吸收量大）
（3）未设置其他遮光度的实验组，不足以说明问题
（4）遮光组滤纸条上黄绿色的色素带宽度与蓝绿色的色素带宽度的比值大于非遮光组
【思路点拨】
甲组自然光照，乙组遮光，二者的自变量是是否遮光，故乙组是实验组，甲是对照组。乙组自然光照下中午温度较高，蒸腾作用旺盛，气孔关闭，会出现午休现象。
四条色素带从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
（1）
由题意知，甲组是自然光照，为对照组，乙组给予一定的遮光，为实验组；据图可知，西洋参在17时之前净光合速率一直＞0，即有机物始终有积累，故甲组17时与9时相比，有机物含量增加。
（2）
11点时，对照组出现明显的午休现象，光合速率下降较明显，原因是实验组进行遮光处理后，蒸腾作用减弱，光合午休现象不明显。
（3）
题目中遮光组只有一组，结果不准确，应该设置若干组遮光比例不同的实验组，再比较各组的光合积累量，才能做出相应的判断。
（4）
绿叶中色素提取和分离实验中，叶绿素a呈现蓝绿色，叶绿素b呈现黄绿色，如果遮光处理提高了西洋参叶绿素b/a比值，则色素分离实验中遮光组滤纸条上黄绿色色素带与蓝绿色色素带的比值大于未遮光组。
【名师指导】
本题考查探究不同光照条件对西洋参光合作用的影响的实验分析，识记、识图和理解与实验探究分析是解答关键。记住和理解光合作用过程和影响因素分析、准确识图结合知识要点可正确回答。
图为香椿幼苗光合作用的部分过程示意图，A-F 代表相关物质，Ⅰ、Ⅱ表示相关过程。Rubisco 酶（核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶）和 SBP 酶（景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶）是香椿幼苗光合作用过程中的关键酶。
44．据图分析，字母 A 代表：_____；香椿幼苗夜间产生 ATP 的场所是：____。
45．下列关于图 中的物质与过程的叙述，错误的是 。
A．Rubisco 酶可以催化E 物质的还原过程
B．CO2 浓度可以影响Ⅱ过程中 Rubisco 酶和 SBP 酶的活性
C．香椿幼苗光合作用产生的有机物可以参与糖类、氨基酸、脂质的合成
D．光合作用过程中只消耗水分不产生水分子
褪黑素（MT）是一种具有吲哚结构的小分子激素，参与多种生理过程。科研人员以香椿幼苗为实验材料，开展在盐(150 mmol／L NaCl)胁迫下，不同浓度外源性 MT 对香椿幼苗生长等方面影响的研究。部分实验结果如表（其中气孔导度表示气孔开放程度）。
组别 叶绿素 a+b （mmol·g-1） 净光合速率 mol·g-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间 CO2 浓度 （ mol·mol-1） 叶长（mm） 株高（mm）
CK 22．3 9．51 0．17 350 48．1 283
NaCl 12．1 1．8 0．07 205 36．7 245
NaCl+MT50 16．8 4．25 0．08 296 36．7 273
NaCl+MT100 19．6 7．03 0．16 323 43．6 274
NaCl+MT200 17．2 4．55 0．11 274 38．5 265
NaCl+MT400 13．5 0．93 0．04 220 28．6 213
注：本实验设置 6 组，CK 为对照组，其中只加入了 1/4 Hoagland 营养，实验组在 1/4 Hoagland 营养液依次分别加入 NaCl 和不同浓度的 MT。NaCl 浓度为 150 mmol／L NaCl，MT50、MT100、MT200 和 MT400 分别代表 50、100、200 和 400 mol／L MT。
46．据表 分析，下列相关叙述正确的是 。
A．盐胁迫显著抑制了香椿幼苗的叶长和株高
B．与单一盐胁迫相比较，分别施加 50～200 mol/L 外源 MT 后，均可促进香椿幼苗的生长
C．400 mol/L 的外源 MT 不能缓解盐胁迫对叶片叶绿素合成的抑制，提高光合色素水平
D．使用外源 MT 可以改善气孔的功能
47．为使实验结果更有说服力，需要增加一组特殊的对照实验。若在下列浓度中进行选择，最为合理 的 是 。
A．MT400 B．MT200 C．MT100 D．MT50
48．据表中的实验结果，请写出能缓解盐胁迫对香椿幼苗生长等方面影响的最适外源性 MT 浓度。并分析阐述其原因？ ______________________________________________________________________________ 。
【标准答案】
44． ATP 细胞质基质、线粒体
45．ABD
46．AB
47．C
48．100 mol／L（1 分）原因：相较于 NaCl 组，以及 50、200 和 400 mol／L MT 组别中， 施加 100 mol／L MT 组含叶绿素量最多，吸收更多的光能，促进了光反应；施加 100 mol／L MT 组气孔导度高，使香椿幼苗在盐胁迫等渗透胁迫下重新开放气孔，胞间 CO2 浓度较高于 50、200 和 400 mol／L MT 组，促进了 CO2 的固定，提高了暗反应，提高了盐胁迫下香椿的光合速率。因此，施加外源性 100 mol／L 的 MT 能缓解盐胁迫对香椿幼苗光合作用的影响
【思路点拨】
分析题图：Ⅰ表示光反应过程，Ⅱ表示暗反应过程。字母 A 代表ATP，字母B 代表ADP和Pi，字母 C代表NADP+，字母D代表NADPH，字母E代表C3，字母F代表C5。
44．
字母 A 代表：ATP；香椿幼苗夜间只进行呼吸作用，产生 ATP 的场所是：细胞质基质、线粒体。
45．
A、根据分析可知，Rubisco 酶可以催化CO2的固定过程，A错误；
B、CO2浓度对Rubisco酶和 SBP 酶所催化的化学反应速率有影响，而不是影响Ⅱ过程中Rubisco 酶和 SBP 酶的活性，B错误；
C、香椿幼苗光合作用产生的有机物可以参与糖类、氨基酸、脂质的合成，C正确；
D、水既是光合作用的反应物又是光合作用的产物，D错误。
故选ABD。
46．
A、对照CK组和NaCl组可知，NaCl组净光合速率显著降低，故盐胁迫显著抑制了香椿幼苗的叶长和株高，A正确；
B、与单一盐胁迫相比较，分别施加 50～200 mol/L 外源 MT 后，净光合速率升高，可促进香椿幼苗的生长，B正确；
C、400 mol/L 的外源 MT 能缓解盐胁迫对叶片叶绿素合成的抑制，提高光合色素水平，C错误；
D、使用 50～200 mol/L 外源 MT 可以改善气孔的功能，使用 400 mol/L 外源 MT 不可以改善气孔的功能，D错误。
故选AB。
47．
据表分析，NaCl+MT100对缓解盐胁迫的作用最强，故为使实验结果更有说服力，需要增加一组特殊的对照实验的浓度应为MT100，C符合题意。
故选C。
48．
据表中的实验结果，能缓解盐胁迫对香椿幼苗生长等方面影响的最适外源性 MT 浓度为100 mol／L。原因为：相较于 NaCl 组，以及 50、200 和 400 mol／L MT 组别中， 施加 100 mol／L MT 组含叶绿素量最多，吸收更多的光能，促进了光反应；施加 100 mol／L MT 组气孔导度高，使香椿幼苗在盐胁迫等渗透胁迫下重新开放气孔，胞间 CO2 浓度较高于 50、200 和 400 mol／L MT 组，促进了 CO2 的固定，提高了暗反应，提高了盐胁迫下香椿的光合速率。因此，施加外源性100 mol／L的 MT 能缓解盐胁迫对香椿幼苗光合作用的影响
【名师指导】
本题主要考查了光合作用的过程及影响光合作用的因素的实验的相关知识，解题关键是掌握光合作用的过程、影响光合作用的因素，分析题目提供的信息准确作答。
植物光合作用途径包括C3型和C4型两种类型，C3型是植物固定CO2最初产物是C3，C4型是植物固定CO2最初产物是C4。下图示意某种植物光合作用过程中碳的固定和转移途径，分析回答：
49．植物光合作用的光反应过程和暗反应过程是相互依存的，原因是________。
50．该植物细胞细胞中固定CO2的场所有____________、_______。
51．下列关于动植物生命活动中生成丙酮酸的生理过程，正确的有______
A．动植物细胞中葡萄糖可分解为丙酮酸
B．部分植物细胞中苹果酸可转化为丙酮酸
C．人体内氨基酸经脱氨基作用形成的不含额部分可转化为丙酮酸
D．人体内甘油可转化为丙酮酸
在“探究光照强度对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容与结果见下表。
品种 光照处理 叶绿素a含量 （mg/cm2） 叶绿素b含量 （mg/cm2） 类胡萝卜素总含量 （mg/cm2） CO2吸收速率 （mg/cm2）
A 正常光照 1．81 0．42 1．02 4．59
A 弱光照 0．99 0．25 0．46 2．60
B 正常光照 1．39 0．27 0．78 3．97
B 弱光照 3．8 3．04 0．62 2．97
52．分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第4条色素带变_____（宽/窄），这有利于品种B利用可见光中较短波长的___光。
53．据表分析，具有较高耐阴性的植物品种是_________，其具有较高耐阴性的原因是_________________。
54．如需测定植物A在正常光照条件下光合作用实际利用CO2的速率，请简要写出测定的思路：_____________________________________________。
49．有研究表明：干旱条件下气孔开度减少不是由于缺水直接引起的，而是由ABA（脱落酸）增加引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。简要写出实验思路和预期结____________________________。【标准答案】
50．光反应为暗反应提供ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi
51． 细胞质基质 叶绿体基质
52．AB
53． 宽 蓝紫
54． B 经弱光照处理，品种B可通过改变光合色素的含量及其比例来适应弱光环境，品种B的耐荫性较高
【小题6】可以将植物A黑暗环境中1小时，测定呼吸速率，然后在相同的条件下光照1小时，测净光合速率。实际利用CO2的速率=净光合速率+呼吸速率。
【小题7】取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组；一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减少，而对照组气孔开度不变。
【思路点拨】
分析题图：低浓度CO2条件下，CO2在细胞质基质中被固定为草酰乙酸，草酰乙酸进入叶绿体后转变为苹果酸，苹果酸分解为丙酮酸和CO2，其中CO2参与光合作用的暗反应。高浓度CO2条件下，CO2被叶绿体吸收后参与光合作用的暗反应。
49．
光反应为暗反应提供ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi，所以植物光合作用的光反应过程和暗反应过程是相互依存的。
50．
由图可知：在低浓度CO2条件下，该植物细胞中在细胞质基质中可将CO2固定为草酰乙酸；在高浓度CO2条件下，该植物细胞中在叶绿体基质中将CO2固定为三碳化合物（C3），故该植物细胞细胞中固定CO2的场所有细胞质基质、叶绿体基质。
51．
A、动植物细胞中葡萄糖分解为丙酮酸属于细胞呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行，A正确；
B、如题图，C4型植物细胞中苹果酸可转化为丙酮酸，B正确；
C、人体内氨基酸通过脱氨基作用将氨基去除，生成的含氮部分会转变成氨，形成的不含氮部分氧化分解，生成二氧化碳和水，C错误；
D、人体内甘油不可转化为丙酮酸，D错误。
故选AB。
52．
从图中看出，B品种在弱光的条件下叶绿素a和叶绿素b的含量增加，胡萝卜素和叶黄素的含量增加，所以自上而下的第4条色素带（叶绿素b）变宽。叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，所以有利于其吸收较短波长的蓝紫光。
53．
表中信息显示：弱光照时品种A的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素总量均低于正常光照，而品种B却与之相反，这一结果表明：经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其比例来适应弱光环境，品种B的耐荫性较高。
54．
要测定植物A正常光照条件下光合作用实际利用CO2的速率，可以将植物A黑暗环境中1小时，测定呼吸速率，然后在相同的条件下光照1小时，测净光合速率。实际利用CO2的速率=净光合速率+呼吸速率。
【小题7】
取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组；一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减少，而对照组气孔开度不变。
【名师指导】
本题以实验为依托，主要考查学生对实验结果的分析和处理能力。本实验目的是“探究环境因素对光合作用的影响”，所设置的同一品种的两组实验中，正常光照组为对照组，弱光照组为实验组。围绕题意和实验设计遵循的原则、绿叶中色素的提取和分离、光合作用过程及其影响因素等相关知识，对比分析实验组与对照组的相应实验数据，对相关问题进行解答。
试卷第4页，共6页
试卷第3页，共6页实验探究4：细胞的代谢之四大实验综合练（学生版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、实验题
1．下图1是“植物细胞的质壁分离与复原”实验操作过程，洋葱鳞片叶内表皮容易撕取，但内表皮无色透明，实验效果不理想。甲、乙两个研究性兴趣小组分别利用伊红溶液和中性红溶液两种不同的染色剂进行实验。已知伊红是植物细胞不吸收的红色染料，而中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡，死细胞用中性红染色后，不产生液泡着色现象，但可使细胞核染色。图2、图3和图4是兴趣小组观察到的实验现象。请回答下列问题:
（1）选用洋葱鳞片叶内表皮进行“植物细胞的质壁分离与复原”实验操作，若要取得较理想实验效果，显微镜应使_________（选“大”或“小”）光圈和________（选“平面”或“凹面”）反光镜，图1中步骤B用显微镜观察的目的是________。当外界溶液浓度大于洋葱内表皮细胞的__________浓度时，发生质壁分离。
（2）甲组将伊红加入到蔗糖溶液中进行实验，观察到的实验现象最可能的是图_________（填数字），红色区域的边缘是原生质层中的__________结构。
（3）乙组先用0.03%的中性红溶液对内表皮进行染色，清水漂洗后进行图1所示实验，观察结果如图3所示，其中I所指空白处的物质是__________，Ⅱ所指的细胞核被着色，而其他结构没有着色，可能的原因是____________________。
2．根据所学实验相关知识完成下列问题。
根据以下实验内容回答问题：
①检测花生子叶细胞内的脂肪颗粒
②生物组织中蛋白质的检测
③生物组织中淀粉的检测
④生物组织中还原糖的检测
⑤分离得到高等植物叶肉细胞中的各种细胞器
⑥观察DNA和RNA在细胞中的分布
⑦观察细胞中线粒体的形态和分布
⑧植物细胞的吸水和失水
（1）在上述实验过程中，必须借助显微镜才能完成的是___________（填序号）；实验过程需要细胞始终保持生物活性的是_______________（填序号）；需经染色剂染色后才能观察到现象的实验是____________（填序号）。
（2）请选择在实验②中所用的药品和方法：_____________（填序号）。
①0.1 g/mL的NaOH ②0.1 g/mL的NaCl ③0.01/ mL的CuSO4 ④0.05 g/mL的CuSO4 ⑤分别使用
⑥混合后再使用 ⑦须经水浴加热
（3）实验⑥需用盐酸处理细胞，则盐酸对结构1和结构2的作用分别是：
结构1：___________________________，加速染色剂进入细胞；
结构2：__________________________________，有利于DNA与染色剂结合。
3．某同学同学利用不同种类植物叶片进行了如下实验，进行了如下实验。
①取5g新鲜莴笋叶片剪碎放入研钵，加入少量石英砂进行快速充分研磨。
②向研磨液中加入50mL蒸馏水并搅拌，再用纱布过滤，得到酶提取液。
③将莴笋的酶提取液分别用pH为4～10的7种缓冲液稀释1倍，在高温下保存。
④用注射器吸取5mL3%的过氧化氢，将注射器中的气体排出，然后吸入5mL酶提取液，将针口处密封。
⑤室温下记录实验数据。
另取新鲜的菠菜、白菜叶片重复上述操作步骤。实验结果如下图。请回答下列问题:
（1）该实验的自变量为___________，无关变量是___________（写出2点即可）
（2）如果反应速率过快，不利于记录实验数据，应该对酶提取液进行怎样的处理 ___________。
（3）步骤③高温下保存酶，你认为合理吗 ___________，理由是___________。
（4）据图分析，如要测得菠菜细胞中过氧化氢酶的最适pH，下一步的具体做法是___________。
（5）该同学想进一步研究其他因素对过氧化氢酶活性的影响，最好选择___________叶片作为生物材料并用pH为___________的缓冲液稀释酶提取液。
4．下图1为探究pH影响过氧化氢酶活性的实验装置。图2是在最适温度下，根据图1实验结果绘制的曲线。同答下列问题：
（1）图1实验用浸过肝脏匀浆的滤纸片的数量代表______。实验中不同pH下该滤纸片的数量______实验的检测指标是______。温度是该实验的______。
（2）图2中b点对应的pH值即______。Ph=a时，与b相比，催化一定量H2O2分解需要的时间______。Ph=c时，过氧化氢酶______，H2O2分解速率______（填“等于”、“大于”或“小于”)零。
（3）由图1和图2得出的结论是______。
5．马铃薯叶片光合作用合成的有机物以蔗塘的形式运输到地下的块茎，用于分解供能或储存，如图1图2为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线，a:光照非常弱，CO2浓度很低（远小于0．03%）；b:适当遮（相当于全光照的1/25），CO2浓度为0．03%；c:全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0．03%；d:全光照，CO2浓度为1．22%图3是在其它条件适宜的情况下，以CO2的吸收量与释放量为指标，在适宜光照强度下和黑暗条件对某植物进行实验的结果。请回答下列问题:
温度（℃） 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收CO2（mg/h） 1．00 1．75 2．50 3．25 3．75 3．5 3．00
黑暗中释放CO2（mg/h） 0．50 0．75 1．00 1．50 2．25 3．00 3．50
（1）马铃薯叶片中光合色素分布于_________，其中_________在层析液中的溶解度最小。研究发现蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，蔗糖水解产生的单糖是_________。
（2）图1中的马铃薯植株下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏。若摘除一部分块茎，继续培养一段时间后，下侧叶片的光合速率_________（填“上升”“下降”或“基本不变”），其原因是_________。
（3）图2实验中自变量是_________，随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势是_________。
（4）当图2中曲线b净光合速率降为零时，真正光合速率不为零，原因是_________。根据图3中数据分析得出此植物生长的最适温度是_________，在此温度下一昼夜进行光照12小时后再黑暗12小时，则一昼夜积累的葡萄糖是_________mg。（保留两位小数）
二、综合题
水稻是我国重要的粮食作物。研究发现水稻叶片保卫细胞细胞膜OSA1蛋白受光诱导后活性提高，泵出氢离子后激活钾离子内流通道。根部细胞膜OSA1蛋白可促进水稻对铵的吸收与同化。
6．据图甲分析，叶肉细胞中必须在光照条件下才能生成的物质是[ ]_______、[ ]_____和________（[ ]中填编号，横线上填名称）。
7．当叶肉细胞吸收的CO2量增加时，叶绿体中短期内C5的含量________（增加/不变/减少）。
8．据图甲分析，根细胞膜上的OSA1蛋白能将NH4+同化产生的氢离子转移至细胞外，防止细胞质酸化。类似的情形可以发生于叶肉细胞内的H+从_________。
A．类囊体膜→类囊体腔 B．类囊体腔→类囊体膜
C．类囊体腔→叶绿体基质 D．叶绿体基质→细胞质基质
水稻细胞膜上OSA1蛋白的合成受OSA1基因调控。研究者运用转基因技术，构建出OSA1基因超表达转基因水稻。如图乙为转基因水稻、野生型水稻和OSA1基因突变型水稻部分生理指标的实验数据（气孔导度代表单位时间进入叶片单位面积的CO2量）。
9．利用图甲、图乙信息和已有知识，说明OSA1基因超表达对水稻光合作用速率的影响，并分析原因_________________。
转基因玉米品系抗旱能力研究
为研究转基因玉米品系①、②、③的抗旱能力，进行了如下实验。
实验一：选取生长状态相似的普通型玉米和转基因玉米品系①、②、③，干旱处理15天，测量并计算玉米叶片萎蔫卷曲程度和水分散失率。结果：叶片萎蔫卷曲程度为普通型>②>③>①；部分品种玉米水分散失率如图1所示。
实验二：将普通型玉米和转基因玉米品系①在甲（低CO2，干旱处理）、乙（正常CO2，干旱处理）条件下进行种植，一段时间后，测量整株玉米相对生物有机物量，如图2所示。
10．叶片的萎蔫卷曲程度主要受水分散失率影响，转基因玉米品系②的水分散失率曲线符合____________________。
A．
B．
C．
D．
11．CO2是影响植物生长的外界因素之一。CO2进入玉米植株，参与暗反应，在CO2形成有机物过程中，除酶外，参与的物质还有_______________。
①H2O ②NADPH、ATP ③NADP+、ADP、Pi ④三碳化合物 ⑤五碳化合物
12．实验二的自变量是______________。实验结果表明，在干旱条件和不同CO2浓度下，转基因玉米品系①的相对有机物量均比普通型玉米高，从光合作用的角度分析其可能原因是转基因玉米品系①______________
A．叶片细胞壁有全透性，吸收更多的CO2
B．类囊体膜面积增加，吸收更多的光
C．参与CO2固定的酶增多，活性增强
D．ATP合成酶的活性增加，产生更多ADP
13．正常种植条件下，普通型玉米和品系①玉米的气孔开放程度基本相当，但品系①玉米具有较高的光合效率，玉米籽粒重和单果穗的产量提高，推测其细胞内过量表达的P蛋白基因促进CO2的吸收。以普通型玉米和品系①玉米为材料，用CO2传感器（可检测密封空间中CO2浓度）检测，设计实验验证这一推测。写出实验思路和预期结果： ________________________________________。
甜瓜是新疆重要的经济作物，民间常用苦豆子作为绿肥提高产量。 研究人员以立架甜瓜为材料进行了盆栽试验，以确定最佳的苦豆子绿肥施用量。如图表示苦豆子绿肥施用量对立架甜瓜叶片净光合速率的影响，其中 M0~M4 组分别是每 株 0g、100 g、200 g、300 g、400 g 的绿肥施用量。
14． 10:00~12:00，立架甜瓜净光合速率上升的主要外因是_________________。
A．光照增强 B．温度下降
C．CO2 浓度升高 D．呼吸速率减慢
15．绿肥施用量为 M1 时，与 10 点相比，12 点时立架甜瓜叶绿体中_____。
A．光合色素种类增加 B．ATP 减少
C．氧气产生速率升高 D．NADPH 减少
16．根据图分析，下列叙述正确的是 。
A．苦豆子绿肥的施用量不影响叶片净光合速率出现峰值的时间
B．苦豆子绿肥的施用量不影响叶片净光合速率中午前后出现低值的时间
C．14 点时 M3 净光合速率较低可能是五碳化合物增多所致
D．10:00~18:00，M1 的有机物积累量大于 0
研究人员测定了不同苦豆子绿肥施用量下立架甜瓜的单果重及品质，结果如图。
17．据图分析，立架甜瓜品质效果最佳的苦豆子绿肥施用量是_________。
18．经相关性测定，净光合速率与单果重和粗蛋白分别呈极显著相关（P<0．01） 和显著相关（P<0．05），但未与 Vc 呈显著相关。请结合图 17 和图 18 信息，阐述苦豆子 作为绿肥提高立架甜瓜产量的机理_________。
最近的研究显示，在自然光（即白光，W）中添加远红光（FR，波长为 700-800 nm） 能显著提高温室番茄的产量，这对大棚蔬菜瓜果的生产具有重要意义。
19．叶绿体内吸收红光的色素是_____ 。
20．与左图 中的①处相比，关于②处发生的变化，下列表述合理的是
A．O2释放速率增加 B．CO2释放速率增加
C．有机物积累速率增加 D．ATP 和 ADP 的转换速率增加
21．由左图可见，在总光强不变的条件下，添加远红光反而会使番茄净光合速率降低，原因可能是
A．呼吸速率下降 B．植株内叶绿素总含量下降
C．细胞内酶活下降 D．可被叶绿素 a 转换的光能比率下降
22．在白光中额外添加远红光，尽管净光合速率下降，但番茄产量却上升了。据右图所示结果分析，可能的原因是_____。
23．设 W 为一定的白光强度（强度表示为 W1-W5），R 为一定的远红光强度（强度表示为 R1-R5）。现欲探得促进番茄产量的最佳条件配比，试阐述实验设计思路 _____________。
海水稻是耐盐碱水稻的俗称。近几年我国科学研发了高产且耐盐碱能力的“海稻86”品种。表1是在一定光照、适当的温度、饱和条件下，测定海水稻和普通水稻从环境中吸收的的量，以及黑暗条件下释放的的量。据表中数据回答问题。
饱和时的吸收量（） 黑暗条件下的释放量（）
普通水稻 6 4
海水稻 10 6
注：饱和点是指当空气中的浓度增加到一定程度后，植物的光合速率不会再随浓度的增加而提高时的浓度。
24．当光合速率与呼吸速率相等时，普通水稻从外界环境中吸收的量为___________。
25．海水稻的最大光合速率是___________。
26．海水稻在光照条件下产生“ATP”的场所有___________。
27．在一定光照、适当的温度、饱和条件下，若日光照时间相同，相同叶面积的海水稻和普通水稻相比，一天内积累的有机物量将会是怎样的（说出趋势即可）？请说明理由__________________________________________________________。
超氧化物歧化酶简称SOD，该酶可清除细胞内的自由基，过多的自由基会影响细胞代谢。科研人员发现：若用一定浓度的NaCl溶液模拟盐碱环境处理海水稻和普通水稻，两者细胞中SOD会发生如下图变化。）
28．请根据实验结果，比较普通水稻和海水稻处理前后细胞中SOD含量的变化________________，并说明此变化的意义______________________________。
研究人员以东北地区玉米为研究对象，以390μmol/mol的大气CO2浓度和自然降水条件为对照组（即C390+W0组），分别研究CO2浓度升高至550μmol/mol（即C550+W0组）和降水增加15%（即C390+W15组）对玉米净光合速率（即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）的影响，结果如图。
29．图中P点为曲线与横坐标的相交点，其代表的生物学意义是___________。 此时，玉米产生ATP的场所有_______________。
30．图中当光照强度为600μmol·m-2·s-1时，与CO2浓度升高至550μmol/mol（即C550+W0组）比较，对照组（即C390+W0组）叶绿体中发生的变化是 。
A．光合色素种类减少 B．ATP的量增加
C．O2的产生速率降低 D．NADPH的量增加
31．下列关于图的分析正确的是 。
A．CO2浓度变化会通过光反应影响光合作用
B．C390+W0组玉米呼吸作用消耗有机物的速率大于5μmol·m-2·s-1
C．适当增加降水可提高气孔的开放度，增加玉米CO2的摄入量，从而促进光合作用
D．当光照强度为400μmol·m-2·s-1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550μmol/mol的作用明显
32．有资料显示，未来东北地区将受到大气CO2浓度升高至550μmol/mol和降水量增加15%的共同影响，某同学据图17数据判断这两种因素的共同作用将在更大程度上促进玉米的产量提高。写出该判断的合理和不足，并修正不足之处：_______________。
33．成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中会发生质壁分离现象，下图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：
（1）图a中细胞的质壁分离指的是____________和____________的分离，后者的结构包括[____________]和[____________ ]（填写图中序号）以及二者之间的细胞质。
（2）植物细胞发生质壁分离时，所需的外界条件是________________________，植物细胞自身应具备的结构特点是________________________。
（3）图b状态时，细胞液浓度________________________外界溶液浓度。
（4）现提供洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路：配制出____________的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞_____________情况。记录________________________所用的蔗糖溶液浓度以及________________________所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。
34．将洋葱的外表皮细胞分别浸入蒸馏水、0.3g·mL-1蔗糖溶液和0.5g·mL-1硝酸钾溶液中，观察原生质体（将植物细胞去掉细胞壁后的部分）的体积随时间的变化过程，如图所示。回答下列问题：
（1）在A、B、C三组实验中，细胞在蒸馏水中的一组是______；在0.5g·mL-1硝酸钾溶液中的一组是______；在0.3g·mL-1蔗糖溶液中的一组是______。
（2）B组和C组中原生质体体积变化较快的是______；ef段的细胞体积变化基本不变的原因是______；cd段细胞体积逐渐趋于稳定，是否还有物质进出细胞？______（填“是”或“否”）。
（3）试简要分析B组实验中原生质体体积先减小后增大的原因：______。
35．如图所示为洋葱表皮细胞在不同溶液中，细胞吸水力和原生质体相对体积（正常状态为1.0）的相互关系图解。据图回答问题（涉及要用的试剂从供选择试剂中选择）。
材料和用具：紫色洋葱、显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、滴管等。
供选择试剂：清水、质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液、质量浓度为0.3gmL的蔗糖溶液、质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液。
（1）由B→C的过程中，细胞应处于哪种试剂中？______。细胞液的浓度变化是______。
（2）若B→A过程发生后可自动发生A→B过程，应怎样完成实验操作？
第一步：将一小块紫色洋葱表皮平展在载玻片中央的清水中，盖上盖玻片，在显微镜下观察，可看到______紧紧地贴着细胞壁。
第二步：在盖玻片一侧滴入质量浓度为______溶液，另一侧用吸水纸吸引，这样重复几次，使洋葱表皮完全浸没，用显微镜观察。说明选择该试剂的理由：_____________________________。
（3）若选择一种试剂在完成B→A过程后，无论再用哪种试剂，A→B过程都不能发生，则所选择的试剂是______，原因是____________________________________。
36．现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计实验过程如下表所示:
组别 1 2 3 4 5 6 7 8
①设置水浴锅温度（℃） 20 30 40 50 20 30 40 50
②取8支试管各加入淀粉溶液（mL），分别保温5min 10 10 10 10 10 10 10 10
③另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5min 酶A 酶A 酶A 酶A 酶B 酶B 酶B 酶B
⑥将同组两个试中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5min
图1是实验第④步保温5分钟后对各组淀粉剩余量进行检测的结果，图2是40℃时测定酶A催化淀粉水解时淀粉剩余量随时间变化的曲线。
（1）该实验中淀粉酶的化学本质为__________，它催化的实质是__________。
（2）此实验通过检测淀粉的剩余量来表示酶的活性，不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示，理由是:__________。若步骤③中淀粉酶的浓度适当减少，为保持图1实验结果不变，则保温时间应__________（填“缩短”“延长”或“不变”）。
（3）若适当降低温度，请在图2坐标中用虚线画出该试管中淀粉剩余量随时间变化的曲线__________。
（4）若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是:在__________℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。
（5）根据实验结果分析，下列叙述正确的是__________。（单选）
A．酶A在20℃条件时活性较高 B．酶A的活性小于酶B的活性
C．酶B在40℃条件时活性较高 D．大于50℃条件时，酶A失活
37．下表是为探究“唾液淀粉酶的活性是否受温度的影响”而设计的实验操作步骤（唾液中含有淀粉酶）。回答下列问题：
试管编号 实验步骤 1 1' 2 2' 3 3'
①加淀粉溶液 2mL - 2mL - 2mL -
②加唾液 - 1mL - 1mL - 1mL
③水浴保温 冰水保温5min 37℃水浴5min 沸水浴5min
④酶与底物混合 1'液体加入1 2'液体加入2 3'液体加入3
⑤继续保温 5min 5min 5min
⑥滴加碘液 1滴 1滴 1滴
（1）酶活性是指_____________________，可以用_____________________表示。本实验中唾液淀粉酶的活性可通过测定_____________________表示。
（2）上述操作步骤中，将盛有淀粉溶液的1、2、3号试管置于不同温度下水浴5min，盛有唾液的1'、2'、3'号试管置于不同温度下水浴5min，再将相同温度下的淀粉溶液与唾液混合，这是挖制_______________变量，这样做实验结果更可靠，因为实验自始至终都在_____________________下进行。
（3）本实验能不能用斐林试剂代替碘液检测淀粉是否发生水解 _____________。请简要说明理由：因为利用斐林试剂检测时需要_________________，会改变实验中的_______________，影响实验最终结果。
（4）实验中，若唾液用量减少至0．1mL，酶与底物混合后只继续保温1min，实验结果可能出现异常的是________号试管。
（5）探究温度对酶活性的影响不宜使用过氧化氢酶进行实验，原因是过氧化氢在不同温度下分解速率不同，增加了________变量对实验结果的干扰。
38．将一个土豆（含有过氧化氢酶）切成大小和薄厚相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中（如图1所示）。以探究酶促反应的相关问题。请据图回答下列问题。
（1）若土豆片为4片时，每隔5 min收集一次数据，根据数据绘制出曲线图（如图2）。20 min后，气体量不再增加的原因是___________________________________________。
（2）若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线（实线）相比，实验结果的曲线可能是下列 __________图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是____________________________________________，其结果可用________________图中的虚线表示。
（3）为了保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有_____________________。
39．天竺葵是多年生的草本植物，其花色彩绚丽，常用作景观植物。某实验小组将天竺葵放在特定的装置内做实验，统计的结果如下。请回答有关问题：
温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35
光照下O2的释放量/(mg． h-1) 1．00 1．75 2．5 3．25 3．75 3．5 3．00
黑暗中O2的吸收量/(mg．h-1) 0．50 0．75 1． 00 1．50 2．25 3．00 3．50
（1）天竺葵叶肉细胞中的光合色素能吸收、传递、转化光能，其分布在_________________(填结构)，可采用________________发分离光合色素。
（2）据表格分析，该小组进行以上实验的目的是______________。该实验的因变量是___________
（3）温度主要通过影响___________来影响植物的代谢。据表分析，若一天中交替进行12小时光照、12小时黑暗，该植物积累有机物最多为_________ mg(用氧气的变化量表示)。现在同样的光照条件下，将温度调整为35℃，判断天竺葵能否正常生长，并说明理由________________________________；
40．为了筛选耐旱植物，某科研小组以1年生栀子为试验材料，分别设置轻度和重度的干旱胁迫处理进行盆栽试验，测定不同程度的干旱胁迫下栀子苗叶片的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度等参数，以判断栀子幼苗的耐旱程度，具体参数如下图所示（CK为对照，D1为轻度胁迫，D2为重度胁迫），请据图分析回答：表1不同程度干旱胁迫对叶片叶绿素含量的影响
处理 叶绿素a 叶绿素b 总叶绿素
CK 1.02 0.45 1.47
D1 1.17 0.47 1.64
D2 1.75 0.76 2.51
（1）为了测定叶片叶绿素含量，需要先对叶绿素进行提取。提取时需要加入___________以溶解色素，为了防止叶绿素被破坏，可以加入___________。由表1可知，干旱胁迫下，栀子叶片叶绿素a和叶绿素b含量均___________，因此在用纸层析法对光合色素进行分离时，从上到下第___________条带有明显变化。
（2）叶片净光合速率可以用________________________表示。由图1可知，干旱胁迫下叶片净光合速率下降，且重度胁迫比轻度胁迫下降更多，推测可能是由于___________从而导致CO2供应不足，进而导致还原出的____________含量下降，有机物合成减少。
（3）干旱胁迫基本不影响栀子幼苗叶片的呼吸速率，据图1分析，D1组的光饱和点大约为___________lx，此时叶片的总光合速率为___________μmol·m-2s-1（填整数）。此时增大光照强度，光合速率不再增加，这主要是受光合作用过程___________反应的限制。
41．“海水稻”是指能够在盐碱地及滩涂上存活生长的一类特殊的水稻。研究人员对甲、乙两种海水稻的光合速率随光照强度的变化情况进行研究，结果如下图所示。请回答下列问题：
（1）海水稻进行光合作用时，绿叶从外界吸收的CO2与C5结合形成C3，这个过程称作___________。C3接受来自光反应阶段生成的___________释放的能量，形成___________。
（2）与普通水稻相比，海水稻能在盐碱地生长的根本原因是____________________________。
（3）据图可知，更适合在盐碱滩涂地（光照充足）生长的是甲海水稻，判断依据是___________。推测可能是在盐碱地中的海水稻甲的光合色素含量高于海水稻乙，为验证该推测，请简要写出实验思路：__________________________________________________________________。
42．冬枣鲜食可口、皮脆、肉质细嫩品质极佳，是目前北方落叶果树中的高档鲜食品种。但成熟时冬枣出现大量裂果直接影响冬枣的品质和农民收益。为研究冬枣裂果出现的原因，某兴趣小组测定了冬枣在生长发育过程中果皮细胞细胞壁的物质含量变化，测定结果如图所示。
（1）新鲜的水果中水分含量充足，水分可通过_____方式进入果肉细胞。
（2）据图推断，在成熟期出现裂果的原因可能是_____。
（3）研究表明，在冬枣果实迅速增长期，钙离子与果胶结合形成某物质能够增强细胞壁的弹性，使果皮有较强的抗裂能力，从而降低裂果率。该实例说明无机盐的作用是_____。
（4）冬枣鲜果收获之后，常放在_____环境中储存，其目的是_____。
（5）“防素”是生产上常用的叶面肥，主要成分为有机钙和无机钙，能有效降低裂果率。请设计实验验证“防素”具有降低冬枣裂果率的作用，简要写出实验思路并预测实验结果。
实验思路：____________________________。
预测结果：_____________________________。
（6）生物实验是获得生物知识的重要途径，下列关于实验药品的叙述，不正确的是 。
A．观察根尖分生区有丝分裂实验中，解离液的作用是使组织细胞相互分离
B．进行还原糖鉴定实验时，应向待测溶液中先加入NaOH溶液，再加入CuSO4溶液
C．观察细胞中的脂肪颗粒实验中，需用苏丹IV将脂肪染成橘黄色
D．提取绿叶中的色素时，用层析液作为色素的提取剂
43．西洋参为我国北方种植的名贵中药材，喜散射光和漫射光。为了探究生长条件对西洋参光合作用的影响，研究小组将西洋参的盆栽苗均分成甲、乙两组，甲组自然光照，乙组给予一定程度的遮光。培养一段时间后，测定实验结果如图所示。请回答下列问题：
（1）本实验的实验组是___________，甲组17时与9时相比，有机物含量_________（选填“增加”“不变”或“减少”）。
（2）11点时，乙组净光合速率高于甲组，主要原因是________________。
（3）实验时间段内乙组光合积累量小于甲组，研究小组据此得出结论：西洋参不适合弱光条件下生长，请指出该实验设计的缺陷：___________。
（4）叶绿色b/a比值可作为植物利用弱光能力的判断指标，研究人员发现遮光处理提高了西洋参叶绿素b/a比值。可以通过色素的提取和分离实验验证该结论，你的实验证据是：____________。
图为香椿幼苗光合作用的部分过程示意图，A-F 代表相关物质，Ⅰ、Ⅱ表示相关过程。Rubisco 酶（核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶）和 SBP 酶（景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶）是香椿幼苗光合作用过程中的关键酶。
44．据图分析，字母 A 代表：_____；香椿幼苗夜间产生 ATP 的场所是：____。
45．下列关于图 中的物质与过程的叙述，错误的是 。
A．Rubisco 酶可以催化E 物质的还原过程
B．CO2 浓度可以影响Ⅱ过程中 Rubisco 酶和 SBP 酶的活性
C．香椿幼苗光合作用产生的有机物可以参与糖类、氨基酸、脂质的合成
D．光合作用过程中只消耗水分不产生水分子
褪黑素（MT）是一种具有吲哚结构的小分子激素，参与多种生理过程。科研人员以香椿幼苗为实验材料，开展在盐(150 mmol／L NaCl)胁迫下，不同浓度外源性 MT 对香椿幼苗生长等方面影响的研究。部分实验结果如表（其中气孔导度表示气孔开放程度）。
组别 叶绿素 a+b （mmol·g-1） 净光合速率 mol·g-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间 CO2 浓度 （ mol·mol-1） 叶长（mm） 株高（mm）
CK 22．3 9．51 0．17 350 48．1 283
NaCl 12．1 1．8 0．07 205 36．7 245
NaCl+MT50 16．8 4．25 0．08 296 36．7 273
NaCl+MT100 19．6 7．03 0．16 323 43．6 274
NaCl+MT200 17．2 4．55 0．11 274 38．5 265
NaCl+MT400 13．5 0．93 0．04 220 28．6 213
注：本实验设置 6 组，CK 为对照组，其中只加入了 1/4 Hoagland 营养，实验组在 1/4 Hoagland 营养液依次分别加入 NaCl 和不同浓度的 MT。NaCl 浓度为 150 mmol／L NaCl，MT50、MT100、MT200 和 MT400 分别代表 50、100、200 和 400 mol／L MT。
46．据表 分析，下列相关叙述正确的是 。
A．盐胁迫显著抑制了香椿幼苗的叶长和株高
B．与单一盐胁迫相比较，分别施加 50～200 mol/L 外源 MT 后，均可促进香椿幼苗的生长
C．400 mol/L 的外源 MT 不能缓解盐胁迫对叶片叶绿素合成的抑制，提高光合色素水平
D．使用外源 MT 可以改善气孔的功能
47．为使实验结果更有说服力，需要增加一组特殊的对照实验。若在下列浓度中进行选择，最为合理 的 是 。
A．MT400 B．MT200 C．MT100 D．MT50
48．据表中的实验结果，请写出能缓解盐胁迫对香椿幼苗生长等方面影响的最适外源性 MT 浓度。并分析阐述其原因？ ______________________________________________________________________________ 。
植物光合作用途径包括C3型和C4型两种类型，C3型是植物固定CO2最初产物是C3，C4型是植物固定CO2最初产物是C4。下图示意某种植物光合作用过程中碳的固定和转移途径，分析回答：
49．植物光合作用的光反应过程和暗反应过程是相互依存的，原因是________。
50．该植物细胞细胞中固定CO2的场所有____________、_______。
51．下列关于动植物生命活动中生成丙酮酸的生理过程，正确的有______
A．动植物细胞中葡萄糖可分解为丙酮酸
B．部分植物细胞中苹果酸可转化为丙酮酸
C．人体内氨基酸经脱氨基作用形成的不含额部分可转化为丙酮酸
D．人体内甘油可转化为丙酮酸
在“探究光照强度对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容与结果见下表。
品种 光照处理 叶绿素a含量 （mg/cm2） 叶绿素b含量 （mg/cm2） 类胡萝卜素总含量 （mg/cm2） CO2吸收速率 （mg/cm2）
A 正常光照 1．81 0．42 1．02 4．59
A 弱光照 0．99 0．25 0．46 2．60
B 正常光照 1．39 0．27 0．78 3．97
B 弱光照 3．8 3．04 0．62 2．97
52．分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第4条色素带变_____（宽/窄），这有利于品种B利用可见光中较短波长的___光。
53．据表分析，具有较高耐阴性的植物品种是_________，其具有较高耐阴性的原因是_________________。
54．如需测定植物A在正常光照条件下光合作用实际利用CO2的速率，请简要写出测定的思路：_____________________________________________。
试卷第4页，共16页
试卷第3页，共16页
