1.如图1至图4为生物的某些生命活动的坐标曲线,下列分析不正确的是( )
A.图1可以表示某温室蔬菜大棚内一天中氧气含量的变化曲线
B.图2中b曲线可以表示某植物在晴朗的夏季一天内的呼吸作用变化曲线
C.图3中b点表示该植物此时既不进行光合作用也不进行呼吸作用
D.图4可以表示装有萌发种子的密闭保温装置中温度和氧气含量随时间变化曲线
2.甲、乙两种植物二氧化碳的吸收量随光照强度的变化趋势如图所示,下列分析正确的是( )
A.光照强度为0时,甲和乙释放的二氧化碳量相同
B.光照强度为a时,乙不进行光合作用
C.光照强度为c时,甲和乙合成的有机物量相同
D.光照强度为d时,可表明甲更适合强光照下生长
3.将盆栽绿色植物放在特定的密闭实验装置中,研究温度对光合作用和呼吸作用的影响。实验以测得的二氧化碳减少量和增加量为指标,实验结果如下表所示。下列说法正确的是( )
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35 40
光照下CO2减少量(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 2.90 2.40
黑暗下CO2增加量(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 2.90
A.该绿色植物细胞内参与呼吸作用和光合作用的酶最适温度相同
B.昼夜不停地光照,最有利于该绿色植物生长的温度是30℃
C.35℃时,有光情况下,光合作用速率比呼吸作用速率慢
D.每天光照12小时,温度为10℃比30℃时植物生长快
4.二十世纪,科学家希尔曾做过如图所示实验,下列有关实验的分析不正确的是( )
A.装置b中气泡内的气体是氧气
B.装置c中无气泡产生是因为缺乏二氧化碳
C.实验表明光合作用的场所是叶绿体
D.实验表明光照是光合作用的必要条件
5.在探究植物的呼吸作用实验中,所用的保温瓶已做灭菌处理,保温瓶内的环境条件适宜。将适量、等质量的正在萌发和煮熟过的种子分别装入两个保温瓶后密闭,多次测定有关的量,并绘制成如图曲线。下列判断符合客观事实的是( )
A.若Y表示瓶内氧气量,则c表示煮熟过的种子
B.若Y表示瓶内温度,则a表示煮熟的种子
C.若Y表示种子的质量,则b表示萌发的种子
D.若Y表示瓶内二氧化碳的量,则a表示萌发的种子
6.为“证明绿色植物光合作用能产生氧气”,小金设计了如图所示的实验,回答:
(1)本实验选择水生绿色植物金鱼藻作为实验材料而不选用盆栽的天竺葵,其理由是________。
(2)写出证明试管内收集的气体是氧气的方法:____________________________。
(3)利用上述实验装置与材料,设计“证明光照是绿色植物光合作用的条件”的实验(写出简要的实验思路)。_______________________________________________________。
7.图甲为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。其中a为实验组,b为对照组。完成图甲所示探究后,将b装置中的植株取出,放在黑暗的环境中一昼夜。用2张大小相等的铝箔在该植株某一叶片绿色部分的相同位置从上下两面盖严,然后放在阳光下照射。4h后,去掉铝箔,摘下该叶片。将该叶片进行脱色、漂洗、滴加碘液、再漂洗处理。实验过程及现象如图乙所示。请回答:
(1)图甲中用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是________________。
A.确保植株与玻璃钟罩内空气隔绝
B.排除土壤中微生物呼吸作用产生CO2的干扰
C.防止NaOH溶液对植株根系的影响
D.排除土壤土质差异的干扰
(2)将图甲中b装置放在某环境中培养一昼夜,测得这一昼夜内该玻璃钟罩内CO2浓度下降。由此可知,该植株在这一昼夜内光合作用强度____________(选填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度。
(3)图乙中,A时刻叶片经酒精脱色后成________________色。B时刻叶片在阳光充足、条件适宜的环境中,____________(选填“能”或“不能”)进行光合作用。
8.某科学研究小组分别选择绿藻和蓝藻在不同的pH缓冲液中进行实验。图甲是光照装置示意图,图乙是实验结果示意图。
(1)该实验的目的是__________________________________________________________。
(2)实验产生的气泡中含有的气体主要是氧气,其中绿藻产生氧气的场所是__________(填细胞质中某一结构名称),在该场所中,光能转变为__________能。
(3)从图乙分析,在绿藻和蓝藻中,________________对pH变化适应性较强。
9.科研小组在研究某植物光合作用的影响因素时,选取了大小、生长状况相近的同种植物若干,平均随机分成甲、乙、丙三组,置于适宜的相同环境中,测定光合作用合成有机物的速率如图。
(1)植物的光合作用是在________(填细胞结构名称)中进行的。
(2)科研小组开展上述研究活动的目的是________。
(3)若仅考虑光合作用,该种植物更适宜在土壤含水量相对较________的土壤中生长。
(4)在一次给植物施以等量的同种肥料后,发现甲组植物光合作用合成有机物的速率反而有所下降,可能的原因是________。
10.在验证“光合作用需要光照”的实验中,对于如何设置对照组,同学们提出了三种方案:①取两株生长状况相近的天竺葵,放黑暗处一昼夜后,将其中一株继续遮光,另一株光照4h,然后分别摘其叶片进行实验对比;
②取一株天竺葵,放黑暗处一昼夜后,将其中一片叶片作遮光处理,然后光照4h,分别摘其有无遮光的两片叶片进行实验对比;③取一株天竺葵,放黑暗处一昼夜后,将其中一片叶片作部分遮光处理,然后光照4h,摘取这张叶片,将见光部分和遮光部分进行实验对比。
(1)上述三种方案中,最合理的是_______(填序号)。
(2)如图所示,有同学对叶片脱绿的操作进行了微型化改造,很快完成了实验。请说出这个微型实验的一个优点或缺点:_______________________________________________________。
11.小金利用以下实验装置探究种子的呼吸作用。
(1)实验前要对种子进行消毒处理,目的是 。
(2)B试管中的种子“已煮熟”意味着 。
(3)小金同学是根据 现象来判断种子是否发生了呼吸作用。
(4)当上述实验出现明显现象后,紧接着小金又进行了如下操作:将燃着的木条分别伸入试管A、B内,观察并比较木条燃烧情况,上述操作是为了验证 。
12.为了探究大棚内不同颜色的光对草莓光合作用的影响,某兴趣小组把三盆大小和长势基本相同的草莓放在3个封闭的容器中,容器大小相同,容器内二氧化碳含量充足,用强度相同的不同颜色的光照射后,分别比较容器中的氧气变化量,结果如下表所示。(注:“+”表示增加,“﹣”表示减少)
容器编号 植物 光的颜色 温度 氧气变化量
1 草莓 绿 25℃ ﹣
2 草莓 红 25℃ +++
3 草莓 黄 25℃ +
(1)请写出本实验的科学原理:1、光合作用需要光:2、 。
(2)请写出光合作用的文字表达式: 。
(3)通过本次探究实验,得到的结论是: 。
(4)该实验中,除可以检测氧气变化量外,还可以通过检测有机物或 的变化量来表示光合作用强度。
13.图甲为植物光合作用、呼吸作用测定装置,测定仪的叶室为透明玻璃材料制成。CO2分析仪可以测出植物从叶室内的空气中吸收或释放二氧化碳的量。利用该装置研究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响。请分析回答下列问题:
(1)先将上述装置置于暗处,测定单位时间内叶室中的二氧化碳含量变化值,该变化值越大表示________越强。
(2)在预先设定的不同温度下分别置于黑暗和光照环境中,重复以上步骤,结果如图乙所示。30℃时,光照1小时,植物光合作用利用的二氧化碳质量为________毫克。
(3)据图乙分析,在光照条件下,最有利于该植物生长的温度是________℃。
(4)为了进一步精确测定光照条件下最有利于生长的温度,我们应该增加怎样的实验步骤________
14.图甲是某同学探究“影响植物光合速率的因素”的实验装置图。试回答:
(1)利用图甲装置来探究“影响植物光合速率的因素”,利用这套装置可以探究光照强度与光合作用速率的关系。实验中通过观察________移动快慢来判断光合作用速率。
(2)图乙中若纵坐标代表人体内酶的催化效率,横坐标代表温度,那么B点所对应的横坐标值为________。
(3)图乙中若纵坐标代表人体内的血糖浓度,横坐标代表正常人饭后的时间,曲线BC段的最主要成因________。
15.植物光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。某同学按下列步骤测量樟树叶光合作用速率:
①选取n张对称性良好的樟树叶片,将每张叶片标记为如图的A、B两部分;
②将叶片的A部分作遮光处理,B部分不作处理;
③光照t小时后,在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片,分别烘干,称得A部分小方片总质量为mA,B部分小方片总质量mB;
④计算出樟树叶光合作用速率;
(1)为了使实验结果更准确,步骤①中选取的樟树叶片在数量上有什么要求? 。
(2)小江同学认为,上述方法在测量时没有考虑光合作用产物会运出叶片,这样会使测量结果存在较大的偏差。为了减小偏差。在步骤②之前对叶片最好的处理方法是 。
A.摘下叶片以切断叶柄
B.环剥叶柄以切断筛管
C.破坏叶柄木质部以切断导管
(3)樟树叶光合作用速率可表示为 。(用字母表示)
(4)影响植物光合作用速率的因素很多,在一次给植物施以较多肥料后,发现植物光合作用速率有所下降,可能的原因是 。
答案及解析
1.C
解:A、图1中0﹣﹣﹣6点,蔬菜进行呼吸作用,消耗氧气,所以氧浓度下降,6﹣﹣﹣18点光合作用的速率大于呼吸作用,所以氧浓度增加,可见图中气体是氧气,A正确。
B、光合作用必须在光下才能进行,图2中曲线a只有在6~18点的白天进行,因此a曲线表示光合作用;曲线b在一天中变化不大,因此b曲线表示呼吸作用。B正确。
C、图3中b点表示该植物光合作用与呼吸作用平衡,C错误。
D、图4中由于萌发的种子进行呼吸作用释放出大量的热量,所以瓶内温度升高,进行呼吸作用消耗氧,所以瓶内的氧气的含量逐级减少,D正确。
故选:C。
2.D
解:A、光照强度为0时,甲和乙释放的二氧化碳量不同,A错误;
B、光照强度为a时,乙的光合作用和呼吸作用相等,B错误;
C、据图可见:从0到c点甲吸收的二氧化碳比乙吸收的二氧化碳多,所以光照强度为c时,甲和乙合成的有机物量不同,C错误;
D、据图可见:甲的代谢比乙的代谢旺盛,可表明甲更适合强光照下生长,D正确。
故选:D。
3.D
【解析】A、植物光合作用指的是实际光合作用,最适温度在30℃左右,达到了6.5,呼吸作用速率最高为3.50,最适温度在为35℃左右,所以该植物光合作用的最适温度与呼吸作用的最适温度不同,A不符合题意。
B、由于25℃时,光照下二氧化碳减少量最多,所以在昼夜不停地光照,最有利于该绿色植物生长的温度是25℃,B不符合题意。
C、35℃时,有光情况下,光照下二氧化碳减少量为2.90,所以光合作用速率比呼吸速率强,C不符合题意。
D、每天光照12小时,温度为10℃条件下,减少量为(1.75-0.75)×12=12;温度为30℃条件下,二氧化碳减少量为(3.5-3.0)×12=6,所以温度为10℃比30℃时植物生长快,D符合题意。
4.B
【解析】c中叶绿体滤液无气泡产生是因为遮光处理后缺乏光照不能进行光合作用。
5.D
解:A、若Y表示瓶内氧气量,c曲线逐渐减少,表示呼吸作用消耗氧气,煮熟过的种子不能进行呼吸作用消耗氧气,因此C表示正在萌发的种子而不是煮熟过的种子,错误;
B、若Y表示瓶内温度,a曲线升高,表示释放了热量,煮熟过的种子不能进行呼吸作用释放热量,因此a表示正在萌发的种子而不是煮熟过的种子,错误;
C、若Y表示种子的质量,b曲线是水平,表示质量不变,萌发的种子呼吸作用消耗有机物,质量减小,因此b表示煮熟过的种子而不是萌发的种子,错误;
D、若Y表示瓶内二氧化碳的量,a曲线升高,表示产生了二氧化碳,煮熟过的种子不能进行呼吸作用产生二氧化碳,因此a表示正在萌发的种子,正确。
故选:D。
6.(1)便于收集产生的气体
(2)取出试管,将带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则证明其内的气体是氧气
(3)设置A、B两组实验,与原实验装置完全相同,分别加入等量、生长状况一致的金鱼藻,将其中A组置于黑暗环境,B组置于光照环境,4h后分别将试管取出,伸入带火星木条,若A组不复燃,B组复燃,则证明光照是绿色植物光合作用的条件
【解析】本实验选择水生绿色植物金鱼藻作为实验材料的理由是陆生植物进行光合作用产生的氧气不好收集,金鱼藻是水生植物,利用此装置,便于观察和收集产生的气体。
7.B 大于 黄白 不能
【解析】光合作用吸收CO2,呼吸作用释放CO2,因此“将图甲中b装置放在某环境中培养一昼夜,测得这一昼夜内该玻璃钟罩内CO2浓度下降”,由此可知,该植株在这一昼夜内光合作用强度大于呼吸作用强度。
8.(1)探究绿藻和蓝藻在不同pH环境下的光合作用(产生氧气)的快慢[或探究不同pH的环境对绿藻和蓝藻光合作用(产生氧气)的影响]
(2)叶绿体 化学
(3)绿藻
【解析】(1)实验中唯一的变量是缓冲液的pH,所以该实验探究的是绿藻或蓝藻在不同pH环境下的光合作用的快慢。(3)在不同pH环境下,绿藻光合作用的速率变化不大,蓝藻光合作用的速率变化较大,所以绿藻对pH变化适应性较强。
9.(1)叶绿体(2)探究土壤含水量对光合作用的影响(3)低
(4)土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度,细胞失水
【解析】光合作用通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成富能有机物,同时释放氧的过程。渗透吸水:细胞通过渗透作用吸收水分的活动叫做渗透吸水。渗透吸水:渗透作用,即水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。
【解答】(1)植物细胞中的叶绿体是光合作用的主要场所;故答案为:叶绿体;(2)由柱状图可知,甲乙丙三组中土壤含水量都不相同,根据实验的控制变量原则,只能有一个变量;所以该小组研究的是土壤含水量对光合作用的影响;故答案为:探究土壤含水量对光合作用的影响;(3)由柱状图中的数据可知,含水量越低合成有机物的速率越快;故答案为:低;(4)植物光合作用中水来自根从土壤中吸收的,施肥之后,导致土壤溶液浓度过大,根毛细胞失水,无法从土壤中获取水分,导致光合作用降低;故答案为:土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度,细胞失水;
10.(1)③
(2)优点如省时方便、用量少成本低、操作简单、节能等;缺点如可能存在安全隐患、装置不易固定等(合理均可)
【解析】实验中为了验证“光合作用需要光照”,需要控制变量,同一株植物的同一叶片的不同部位,控制的变量最合理。不同株植物、同株植物的不同叶片,都可能存在较多的变量。
11.解:(1)实验前对种子进行消毒处理。目的是避免微生物的呼吸作用干扰实验。
(2)已经煮熟的种子说明已经死亡,不能进行呼吸作用。
(3)萌发的种子呼吸作用旺盛,呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,所以图中A石灰水变浑浊。
(4)萌发的种子呼吸作用旺盛,呼吸作用吸收氧气,所以A瓶中的木条立即熄灭,而B瓶中煮熟的种子不能呼吸,里面的氧气比A的多,因此木条会燃烧;通过这个实验验证了萌发的种子进行呼吸时消耗氧气。
故答案为:(1)避免微生物的呼吸作用干扰实验。
(2)种子已经死亡,不能进行呼吸作用。
(3)A石灰水变浑浊。
(4)萌发的种子进行呼吸时消耗氧气。
12.解:(1)本实验的科学原理:1、光合作用需要光:2、光合作用释放氧气。
(2)绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用;细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要的过程叫做呼吸作用;即植物在光下吸收二氧化碳、释放氧气,而呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳。
(3)研究表明:植物对于红色光质最容易吸收,而对于绿光,植物基本不吸收,故可得出的结论是:光的颜色会影响植物的光合作用效率。
(4)根据光合作用的表达式:二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气,可知,该实验中除检测氧气变化量外,该实验还可以检测有机物或二氧化碳的变化量来表示光合作用强度。
故答案为:(1)光合作用产生氧气
(2)二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气
(3)光的颜色会影响植物的光合作用效率
(4)二氧化碳。
13.(1)呼吸作用
(2)6.5
(3)20
(4)在20—30℃之间每隔一定温度设置n组,实验时各组除温度不同外,其余因素要保持相同。
【解析】控制变量在进行科学实验的概念,是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量,这些变量不是本实验所要研究的变量,所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。异化作用是指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子(如糖类、脂类、蛋白质等),通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的过程。光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。
【解答】(1)当绿色植物放置在黑暗环境中,缺乏光照不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,因此二氧化碳含量变化越大,则说明其呼吸作用越强;
(2)由乙图可知,当植物在黑暗中二氧化碳的释放量为3mg/h,而植物在有光照时从外界吸收的二氧化碳为3.5mg/h,植物在有光时既进行光合作用,又进行呼吸作用,且呼吸作用产生的二氧化碳直接被叶绿体吸收用于光合作用,所以 30℃时,光照1小时,植物光合作用利用的二氧化碳质量为 :3mg+3.5mg=6.5mg;
(3)最有利于植物的生长,则说明植物光合作用的速率要远大于植物的呼吸作用速率,由乙图可知,当温度为20℃时,两者的差距最大;
(4)由乙图可知,在20℃和25℃光合作用和呼吸作用的差值都比较大,到30℃时差距开始减小,所以需要 20—30℃ 之间多设置几个实验组测量两者之间的数据进行比较即可;
14.(1)有色液滴(2)37℃(3)胰岛素的分泌增加,降低了血糖的含量
【解析】光合作用是指绿色植物在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物并释放氧气的过程.光合作用主要受光照强度和二氧化碳浓度等影响,在一定范围内,随光照强度和二氧化碳浓度的不断增加,光合作用的速率会逐渐增大;
活细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来.供给生命活动的需要,这个过程叫作呼吸作用;
正常人的血糖浓度总是维持在一个稳定的水平上,这是因为胰岛分泌的胰岛素能调节体内糖的代谢.胰岛素的作用:促进血糖合成糖元,加速血糖的分解,降低血糖的浓度,据此解答
【解答】(1)在一定范围内随光照强度的不断加强,光合作用的速率会逐渐增大.利用这套装置可以探究光照强度与光合作用速率的关系,可以通过改变灯管距离或调节灯管的功率来改变这一自变量,通过观察有色液滴的移动来判断光合作用速率;
(2)消化酶的活性受受温度、pH等因素的影响;各种酶在最适温度范围内,酶活性最强,消化酶的最适温度在37℃左右,当温度过低或过高时,酶的活性受到抑制,当温度达到60~80℃时,大部分酶被破坏,发生不可逆变性;当温度接近100℃时,酶的催化作用完全丧失.曲线图中的最高点是消化酶发挥作用的最适温度,因此应在37℃左右;
(3)在血糖浓度升高后胰岛素分泌将增加,正常人胰岛素浓度会随着血糖的升高而上升,当血糖浓度恢复正常时,其分泌量下降,因此,BC段出现血糖含量下降的原因是:由于胰岛素分泌量的增加,加速了血糖的分解,促进了血糖合成糖原,从而使血糖浓度下降。糖类在人体的小肠内最终被消化成葡萄糖才能被人体吸收,并进入血液,血糖明显升高;胰岛分泌胰岛素,促进血糖合成糖元,加速血糖的分解,降低血糖的浓度。
15.解:(1)为了使实验结果更准确,步骤①中选取的樟树叶片在数量上尽可能多,避免出现偶然性。
(2)为了减小偏差,在步骤②之前对叶片最好的处理方法是破坏叶柄韧皮部以切断筛管,防止有机物运走。所以,在步骤②之前对叶片最好的处理方法是环剥叶柄以切断筛管。
(3)光合作用强弱的一种表示法,又称“光合强度”。光合速率的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的二氧化碳或释放的氧气表示,亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。此题樟树叶光合作用速率可表示为。
(4)由分析可知,当土壤溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水。在一次给植物施以等量的同种肥料后,发现甲组植物光合作用合成有机物的速率反而有所下降,可能的原因是土壤溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水。
故答案为:(1)尽可能多
(2)B
(3)
(4)土壤溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水
植物的光合作用和呼吸作用