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专题二 细胞代谢(原卷版)
第六节 光合作用
考点一、叶绿体色素及光合作用的基本过程
(2019.全国卷1)3.将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到40g,其增加的质量来自于
A. 水、矿质元素和空气
B. 光、矿质元素和水
C. 水、矿质元素和土壤
D. 光、矿质元素和空气
(2019.全国卷3)7.氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是___________,在细胞核中合成的含氮有机物是___________,叶绿体中含氮的光合色素是______。
(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4﹢)和硝态氮(NO3﹣)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性(NH4﹢和NO3﹣同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论________。
(2019.北京卷)8.光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、激类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的____________,在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3,影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括_________________________(写出两个);内部因素包括_____________(写出两个)。
(2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在___________中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的___________中与L组装成有功能的酶。
(3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物,有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测________?请说明理由。______
②基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括______。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
(2018浙江卷)30.在“探究环境因素对光合作用的影响”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。
回答下列问题:
(1)据表推知,经弱光照处理,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照_______,导致其卡尔文循环中再生出_______的量改变,从而影响光合作用速率。
(2)表中的光合色素位于叶绿体的_______膜中。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,向上而下的第4条色素带变_______,这有利于品种B利用可见光中较短波长的_______光。
(3)实验结果表明,经弱光照处理,该植物可通过改变光合色素的含量及其_______来适应弱光环境。品种_______的耐荫性较高。
(2018江苏卷)29.下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H]),请回答下列问题:
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(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为__________,其中大多数高等植物的____需在光照条件下合成。
(2)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在____(填场所)组装;核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在____(填场所)组装。
(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为____后进入乙,继而在乙的____(填场所)彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的______(填场所)转移到ATP中。
(4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括____(填序号)。
①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2 ④酶的合成
考点二、光合作用的影响因素
(2019.全国卷1)7.将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,回答下列问题。
(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力____________________。
(2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会_____________________,出现这种变化的主要原因是_________________。
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA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,要求简要写出实验思路和预期结果。______
(2019.天津卷)4.叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成,其叶绿体基粒类囊体减少,光合速率减小,液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是
A. 红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B. 两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C. 两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D. 红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
(2019.江苏卷)28.叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题:
(1)合成酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息__________到RNA上,RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成;在叶绿体中,参与大亚基肽链合成的RNA中,种类最多的是__________。
(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在_________上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-l),C3-I还原为三碳糖(C3-Ⅱ),这一步骤需要__________作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为__________。
(3)作为光合作用重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有__________(填序号)。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3-ll输出速度
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
(4)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体__________。
(2018全国Ⅱ卷)30.为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。据图回答问题:
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(1)从图可知,A叶片是树冠_________(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是______________________。
(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_____________反应受到抑制。
(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素的过程中,常用的有机溶剂是______________。
(2018全国Ⅰ卷)8.甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
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回答下列问题:
(1)当光照强度大于a时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是____________。
(2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是_________,判断的依据是______________________。
(3)甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是______。
(4)某植物夏日晴天中午12:00时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的_________(填“O2”或“CO2”)不足。
(2017?江苏卷)29.科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题:
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量_____________,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是_____________。
(2)图1中影响光合放氧速率的因素有_____________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中_____________的干扰。
(3)图1在反应室中加入NaHCO3 的主要作用是_____________。若提高反应液中NaHCO3 浓度,果肉放氧速率的变化是_____________ (填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”)。
(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15 ~20 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是_____________;若在20 min 后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_____________ (填序号:①C5 ②ATP ③[H] ④C3 ),可推测20 —25 min 曲线的斜率为_____________ (填“正值”、“负值”或“零”)。
考点三、光合作用和呼吸作用的综合
(2019.全国卷2)31.回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于_________,生产者的能量可以直接流向_______(答出2点即可)。
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内_____________;C与B的差值表示这段时间内_____________;A与B的差值表示这段时间内_________。
(2018全国Ⅲ卷)29.回答下列问题:
(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的___________上,该物质主要捕获可见光中的_________。
(2)植物的叶面积与产量关系密切,叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示,由图可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均_______。当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其原因是__________________________。
(?http:?/??/?www.zzstep.com?/?" \o "中国教育出版网?)
(3)通常,与阳生植物相比,阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度________(填“高”或“低”)。
(2017?北京卷)2.某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此,对该植物生理特性理解错误的是
A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.净光合作用的最适温度约为25 ℃
C.在0~25 ℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D.适合该植物生长的温度范围是10~50 ℃
(2017?新课标Ⅱ卷)29.下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题:
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是_______________________、_____________________、_______________________、_________________,[H]代表的物质主要是_________________。
(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在_________________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是_________________。
(2017?新课标Ⅰ卷)30.植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度,已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题:
(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是_________________,甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率_________________(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。
(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是_________________。
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专题二 细胞代谢(解析版)
第六节 光合作用
考点一、叶绿体色素及光合作用的基本过程
(2019.全国卷1)3.将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到40g,其增加的质量来自于
A. 水、矿质元素和空气
B. 光、矿质元素和水
C. 水、矿质元素和土壤
D. 光、矿质元素和空气
【答案】A
【解析】
【分析】
有氧呼吸指:细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底的氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
光合作用的原料:二氧化碳和水,产物有机物和氧气,场所是叶绿体。
【详解】黄瓜幼苗可以吸收水,增加鲜重;也可以从土壤中吸收矿质元素,合成相关的化合物。也可以利用大气中二氧化碳进行光合作用制造有机物增加细胞干重。植物光合作用将光能转化成了有机物中的化学能,并没有增加黄瓜幼苗的质量,故黄瓜幼苗在光照下增加的质量来自于水、矿质元素、空气。综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
(2019.全国卷3)7.氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是___________,在细胞核中合成的含氮有机物是___________,叶绿体中含氮的光合色素是______。
(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4﹢)和硝态氮(NO3﹣)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性(NH4﹢和NO3﹣同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论________。
【答案】 (1). 蛋白质 (2). 核酸 (3). 叶绿素 (4). 实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论:若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO3﹣;若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【解析】组成细胞内的化合物主要分为有机物和无机物,无机物有水和无机盐;有机物有蛋白质、糖类、脂质和核酸。蛋白质的组成元素中一定含有C、H、O、N,糖类的组成元素有C、H、O,脂质的组成元素为C、H、O或C、H、O、N、P,核酸的组成元素是C、H、O、N、P。
【详解】(1)核糖体是蛋白质的合成场所,故在植物的核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质。细胞核内可以进行DNA复制和转录,复制的产物是DNA,转录的产物是RNA,其组成元素均为C、H、O、N、P,故细胞核内合成的含氮化合物是核酸即DNA、RNA。叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类,前者含有N,后者不含N。
(2)要验证作物甲对NH+和NO3-吸收具有偏好性,可以把甲放在以硝酸铵为唯一氮源的培养液中进行培养,通过测定培养前后铵态氮和硝态氮的含量变化即可以得出结论。实验思路:把作物甲放入以硝酸铵为唯一氮源的培养液中培养一段时间,测定比较培养前后NH+和NO3-的浓度。
预期结果和结论:若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO3﹣;若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH4﹢
【点睛】本题的难点是实验设计,需要注意几点:培养液应该以硝酸铵为唯一氮源,避免其他氮源对实验的影响;预期的结果和结论要一一对应。
(2019.北京卷)8.光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、激类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的____________,在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3,影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括_________________________(写出两个);内部因素包括_____________(写出两个)。
(2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在___________中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的___________中与L组装成有功能的酶。
(3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物,有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测________?请说明理由。______
②基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括______。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
【答案】 (1). 光能 (2). 温度、CO2浓度 (3). 色素含量及种类、酶的含量及活性 (4). 细胞质基质 (5). 基质 (6). 不能 (7). 因为转基因植株仍包含甲植株的S基因,不能排除转基因植株中R酶是由蓝藻的L蛋白和甲的S蛋白共同组成 (8). a b c
【解析】本题主要考查光合作用、基因工程及基因对性状的控制的有关知识。影响光合作用的外界因素主要有光照、温度、水、无机盐和CO2浓度等,内部因素主要有色素的含量和种类、酶的含量及活性;要将新的基因转入,首先得将“原配”基因从受体植株的细胞核和它的叶绿体基因组中给敲除掉。然后导入目的基因,等待它们将老片段“替换”掉了之后,用专门的培养基筛选出只含有这种叶绿体的细胞,再通过组织培养最终获得R酶活性很高的转基因植株。
【详解】(1)地球上生物生命活动所需的能量来自有机物,有机物主要来自植物的光合作用,光合作用合成有机物需要光反应吸收光能,转化为ATP的化学能,然后ATP为暗反应中C3的还原提供能量,合成糖类。在暗反应中,RuBP 羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3,这是光合作用的暗反应的二氧化碳的固定。暗反应的进行需要相关酶的催化,二氧化碳做原料,需要光反应提供[H]和ATP,光反应需要色素、酶、水、光照等,故影响该反应的外部因素有光照、温度、CO2浓度、水、无机盐等;内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及活性等。
(2)高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因通过转录成mRNA ,mRNA 进入细胞质基质,与核糖体结合,合成为S蛋白;因R酶是催化CO2与C5结合的,在叶绿体基质中进行,故S蛋白要进入叶绿体,在叶绿体的基质中与L组装成有功能的酶。
(3) ①据题设条件可知,将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,只去除甲的L基因,没有去除甲的S基因。因此,转基因植株仍包含甲植株的S基因,不能排除转基因植株中R酶是由蓝藻的L蛋白和甲的S蛋白共同组成。故由上述实验不能得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测。
②根据上述实验,可以看出蓝藻的基因能导入到甲的DNA中,说明蓝藻和甲植株都以DNA为遗传物质;蓝藻中 R酶的活性高于高等植物,说明两者都以R酶催化CO2的固定;由于蓝藻S、L基因均转入甲的叶绿体DNA中,且去除了甲的L基因,结果转基因植株合成了R酶,说明蓝藻R酶大亚基蛋白L在甲的叶绿体中合成,以上体现了生物界的统一性。在蓝藻中R酶组装是在细胞质基质,甲的叶肉细胞组装R酶是在叶绿体基质,则说明了不同生物之间具有差异性。因此,选abc。
【点睛】解答本题关键抓住“将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。”这一条件,得知甲的S基因还在,可以合成S蛋白,推知转基因植株中有活性的R酶并不完全是由蓝藻的S、L组装而成。
(2018浙江卷)30.在“探究环境因素对光合作用的影响”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。
回答下列问题:
(1)据表推知,经弱光照处理,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照_______,导致其卡尔文循环中再生出_______的量改变,从而影响光合作用速率。
(2)表中的光合色素位于叶绿体的_______膜中。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,向上而下的第4条色素带变_______,这有利于品种B利用可见光中较短波长的_______光。
(3)实验结果表明,经弱光照处理,该植物可通过改变光合色素的含量及其_______来适应弱光环境。品种_______的耐荫性较高。
【答案】(1)下降 RuBP
(2)类囊体 宽 蓝紫
(3)比例 B
【解析】(1)分析表中信息可知:经弱光照处理,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照下降,使其吸收的光能减少,光反应减弱,生成的【H】和ATP减少,致使卡尔文循环(暗反应)中的C3的还原减弱,再生出RuBP的量改变,从而影响光合作用速率。
(2)光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。叶绿素b主要吸收蓝紫光。用纸层析法分离叶绿体中的色素,在滤纸条上,由.上而下的第4条色素带是叶绿素b.表中信息显示:品种B的叶绿素b的含量,弱光照时高于正常光照。可见,分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素并用纸层析法进行分离,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,这有利于品种B利用可见光中较短波长的蓝紫光。
(3)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。
(2018江苏卷)29.下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H]),请回答下列问题:
(?http:?/??/?www.zzstep.com?/?" \o "中国教育出版网?)
(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为__________,其中大多数高等植物的____需在光照条件下合成。
(2)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在____(填场所)组装;核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在____(填场所)组装。
(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为____后进入乙,继而在乙的____(填场所)彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的______(填场所)转移到ATP中。
(4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括____(填序号)。
①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2 ④酶的合成
【答案】(1)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素
(2)类囊体膜上 基质中
(3)丙酮酸基质中 内膜上 (4)①②④
【解析】(1)根据以上分析已知,甲表示叶绿体,是光合作用的场所,参与光合作用的两类色素是叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素需要在光照条件下合成。
(2)光反应的场所是类囊体薄膜,因此细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到叶绿体内,在囊体薄膜上组装;二氧化碳的固定发生在叶绿体基质中,因此核编码的Rubisco?(催化CO2固定的酶》小亚基转运到叶绿体内,在叶绿体基质中组装。
(3)在氧气充足的条件下,叶绿体产生的三碳糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,然后进入线粒体基质中,彻底氧化分解成CO2;据图分析,图中叶绿体中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在线粒体内膜上转移到ATP中。
(4)叶绿体光反应产生ATP,因此图中线粒体为叶绿体提供的ATP用于光反应以外的生命活动,如C3的还原、内外物质运输、酶的合成等,而H2O裂解释放O2属于光反应,故选①②④。
考点二、光合作用的影响因素
(2019.全国卷1)7.将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,回答下列问题。
(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力____________________。
(2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会_____________________,出现这种变化的主要原因是_________________。
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA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,要求简要写出实验思路和预期结果。______
【答案】 (1). 增强 (2). 下降 (3). 叶片气孔开度减小,使供应给光合作用所需CO2减少 (4). 实验思路:取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔导度,经干旱处理后,再测定气孔导度。
预期结果: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,另一组做对照,一段时间后,分别测定两组的气孔导度。
预期结果是:ABA处理组气孔导度减小,对照组气孔开度不变。
【解析】本题主要考查渗透作用、光合作用等相关知识。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞渗透失水,反之细胞吸水,细胞液渗透压越大,对水分子吸引力越大。
【详解】(1)经干旱处理后,根细胞的溶质浓度增大,渗透压增大,对水分子吸引力增大,植物根细胞的吸水能力增强
(2)据题干条件可知干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小,导致叶片细胞吸收CO2减少,暗反应减弱,因此光合速率会下降;
(3)干旱条件下气孔开度减小是由ABA引起的,而ABA缺失突变体植株不能合成ABA,故其在干旱条件下气孔开度不会减小,但是在ABA处理下气孔导度会变小。据此,设计实验。
实验思路:取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔导度,经干旱处理后,再测定气孔导度。预期结果: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,另一组做对照,一段时间后,分别测定两组的气孔导度。预期结果是:ABA处理组气孔导度减小,对照组气孔开度不变。
【点睛】本题难点是实验设计,要验证干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,需要分别测定ABA缺失突变体干旱处理前后及ABA处理前后气孔导度的变化。
(2019.天津卷)4.叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成,其叶绿体基粒类囊体减少,光合速率减小,液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是
A. 红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B. 两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C. 两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D. 红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
【答案】C
【解析】1、光学显微镜下能观察到的结构有:细胞壁、叶绿体、大液泡和经染色的细胞核和线粒体;基因突变和基因重组不能在光学显微镜下观察到,但染色体变异(染色体结构变异和染色体数目变异)可以在光学显微镜下观察到。
2、影响光合作用强度的外界因素:空气中二氧化碳的浓度,土壤中水分的多少,光照的长短与强弱、光的成分以及温度的高低等,都是影响光合作用强度的外界因素。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗量或产物生成的数量来定量地表示。
3、植物细胞的吸水和失水实验的观察指标:中央液泡大小、原生质层的位置和细胞大小。
【详解】据分析可知,基因突变不可以用普通光学显微镜观察识别,因为基因是有遗传效应的DNA片段,DNA在普通光学显微镜下观察不到,A错误;叶绿体基粒类囊体属于生物膜,不可用普通光学显微镜观察,B错误;由题干信息可知,要使红叶杨和绿叶杨的光合作用强度相等,红叶杨需要更强的光照,原因是红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少,光合速率小,因此,两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较,C正确;红叶杨细胞中花青素的相对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定,若要测定花青素的绝对含量需要进一步实验,D错误;因此,本题答案选C。
【点睛】解答本题的关键是:明确光学显微镜下能观察到的细胞结构和可遗传变异类型,影响光照强度的外界因素,植物细胞吸水和失水实验的应用,再根据题意作答。
(2019.江苏卷)28.叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题:
(1)合成酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息__________到RNA上,RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成;在叶绿体中,参与大亚基肽链合成的RNA中,种类最多的是__________。
(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在_________上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-l),C3-I还原为三碳糖(C3-Ⅱ),这一步骤需要__________作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为__________。
(3)作为光合作用重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有__________(填序号)。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3-ll输出速度
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
(4)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体__________。
【答案】 (1). 转录 (2). tRNA (3). 类囊体 (4). 【H】 (5). C5(五碳化合物) (6). ①②③④ (7). 吸水涨破
【解析】
分析图示:细胞核中的DNA通过转录形成RNA,RNA通过核孔出细胞核,进入细胞质,在核糖体上进行翻译形成小亚基。
叶绿体中的DNA通过转录形成RNA,在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基。大亚基和小亚基组合形成酶R,催化二氧化碳的固定形成C3。
【详解】(1)通过分析可知,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息转录到RNA上,再通过核糖体上的翻译形成小亚基。叶绿体编码大亚基的DNA,经过转录和翻译,形成大亚基,在此过程中需要一种mRNA,61种tRNA,故需要RNA种类最多的是tRNA。
(2)光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-I),C3-I 还原为三碳糖(C3-II),需要[H]作为还原剂。C3的还原的产物除了C3-II还有一分子的C5。
(3)①外界环境的CO2浓度,直接影响二氧化碳的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故①符合题意;②叶绿体接受的光照强度,直接影响光反应产生的[H]和ATP,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故②符合题意;③磷酸根离子浓度,直接影响ATP的合成,间接影响C3的还原以及C3-II输出速度,进而影响C5的浓度,故③符合题意;④酶R催化X与02结合产生C2化合物的强弱;直接影响酶R催化二氧化碳的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故④符合题意;故选①②③④。
(4)光合作用合成的糖类,如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体吸水涨破。
【点睛】本题结合图示主要考查光合作用和基因的表达相关知识,强化学生对相关知识的理解与运用。
(2018全国Ⅱ卷)30.为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。据图回答问题:
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(1)从图可知,A叶片是树冠_________(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是______________________。
(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_____________反应受到抑制。
(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素的过程中,常用的有机溶剂是______________。
【答案】(1)下层 A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片
(2)暗
(3)无水乙醇
【解析】(1)由于上层叶片对阳光的遮挡,导致下层叶片接受的光照强度较弱,因此下层叶片净光合速率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低,据此分析图示可推知:A叶片是树冠下层的叶片。
(2)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,氧气产生于光反应阶段。光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,说明光反应速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的暗反应受到抑制。
(3)绿叶中的叶绿素等光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,可以用无水乙醇提取叶绿素。
(2018全国Ⅰ卷)8.甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
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回答下列问题:
(1)当光照强度大于a时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是____________。
(2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是_________,判断的依据是______________________。
(3)甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是______。
(4)某植物夏日晴天中午12:00时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的_________(填“O2”或“CO2”)不足。
【答案】(1)甲
(2)甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
(3)乙
(4)CO2
【解析】?(1)由图分析可知,当光照强度大于a时,相同光照强度下,甲植物的净光合速率大于乙,有机物的积累较多,对光能的利用率较高。
(2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,植株接受的光照强度相对较弱,光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,因此种植密度过大,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。
(3)从图中可以看出,乙植物的光饱和点以及光补偿点都比甲植物低,适合在光照强度相对更弱的环境中生长,林下的光照强度更低,因此更适合在林下种植的是植物乙。
(4)夏日晴天中午12:00时,植物为了减少蒸腾作用对水分的散失,叶片上的部分气孔会关闭,导致细胞间的二氧化碳的含量下降,从而引起光合速率下降。
(2017?江苏卷)29.科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题:
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量_____________,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是_____________。
(2)图1中影响光合放氧速率的因素有_____________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中_____________的干扰。
(3)图1在反应室中加入NaHCO3 的主要作用是_____________。若提高反应液中NaHCO3 浓度,果肉放氧速率的变化是_____________ (填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”)。
(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15 ~20 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是_____________;若在20 min 后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_____________ (填序号:①C5 ②ATP ③[H] ④C3 ),可推测20 —25 min 曲线的斜率为_____________ (填“正值”、“负值”或“零”)。
【答案】(1)CaCO3 光合色素溶解在乙醇中
(2)光照、温度、CO2(NaHCO3)浓度 溶解氧
(3)提供CO2 增大后稳定
(4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等 ①②③ 负值
【解析】(1)CaCO3能防止叶绿素被破坏。叶绿体中色素溶解在乙醇中,则果肉薄片长时间浸泡在乙醇中,果肉薄片会变成白色。(2)图1中影响光合放氧速率的因素有光照、温度、CO2(NaHCO3)浓度。反应液中氧气浓度属于因变量,则测定前应排除反应液中溶解氧的干扰。(3)NaHCO3为光合作用提供CO2。若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉细胞的光合作用会逐渐增强,但由于光照强度、温度等因素的限制,果肉细胞的光合速率最终趋于稳定。(4)15~20 min曲线的斜率几乎不变,说明光合放氧的速率不变,即反应液中O2浓度不变,说明此时光合产氧量与呼吸耗氧量相等。若在 20 min 后突然停止光照,则光反应减弱,短时间内叶绿体中[H]和ATP含量减少,C3的还原减弱,而CO2固定正常进行,则短时间内叶绿体中C5含量减少。由于20 min后停止光照,则光合作用逐渐减弱直至停止,而呼吸作用正常进行,反应液中O2含量减少,曲线的斜率为负值。
考点三、光合作用和呼吸作用的综合
(2019.全国卷2)31.回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于_________,生产者的能量可以直接流向_______(答出2点即可)。
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内_____________;C与B的差值表示这段时间内_____________;A与B的差值表示这段时间内_________。
【答案】 (1). 太阳能 (2). 初级消费者、分解者 (3). 生产者净光合作用的放氧量 (4). 生产者光合作用的总放氧量 (5). 生产者呼吸作用的耗氧量
【解析】地球上几乎所有生态系统所需要能量都来自太阳能,除极少数特殊空间外,能量流动起源于生产者固定的太阳能;输入生产者的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失,一部分用于生产者的生长发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中;构成植物体的有机物中的能量,一部分随着残枝败叶被分解者分解释放出来,另一部分则被初级消费者摄入体内。光合作必须在有光的条件下才能进行,呼吸作用时时刻刻都在进行。据此结合题意,进行作答。
【详解】(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于生产者通过光合作用固定的太阳能。生产者的能量可以直接随着初级消费者的摄食作用而流入初级消费者,也可以随残枝败叶流向分解者。
(2)依题意可知:甲、乙两瓶中只有生产者,A值表示甲、乙两瓶中水样的初始O2含量;甲瓶O2含量的变化反映的是呼吸作用耗氧量,因此B=A-呼吸作用耗氧量;乙瓶O2含量变化反映的是净光合作用放氧量,所以C=A+光合作用总放氧量-呼吸作用耗氧量。综上分析,本实验中,C-A=光合作用总放氧量-呼吸作用耗氧量=净光合作用的放氧量,即 C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量;C-B=光合作用总放氧量,即 C与B的差值表示这段时间内生产者的光合作用的总放氧量;A-B=呼吸作用耗氧量,即 A与B的差值表示这段时间内生产者的呼吸作用耗氧量。
【点睛】本题的难点在于对(2)的解答,解答的关键是抓住问题的实质:甲瓶不透光,瓶内的生产者不能进行光合作用,但能进行呼吸作用,所以瓶内的O2含量的变化是有氧呼吸消耗所致;乙瓶透光,瓶内的生产者既能进行光合作用,也能进行呼吸作用,所以瓶内的O2含量的变化反映的光合作用产生的O2量与有氧呼吸消耗的O2量的差值。
(2018全国Ⅲ卷)29.回答下列问题:
(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的___________上,该物质主要捕获可见光中的_________。
(2)植物的叶面积与产量关系密切,叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示,由图可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均_______。当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其原因是__________________________。
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(3)通常,与阳生植物相比,阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度________(填“高”或“低”)。
【答案】(1)类囊体膜 蓝紫光和红光 学科 网
(2)增加 群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低
(3)低
【解析】(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质是叶绿素和类胡萝卜素,分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿体.上的色素主要捕获红光和蓝紫光。
(2)由图可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均上升;当叶面积系数大于b时,由于群体光合速率不变,而群体呼吸速率仍在上升,导致群体净光合速率降低,干物质积累速率下降。
(3)由于阴生植物的呼吸作用强度小于阳生植物,即阴生植物通过呼吸作用放出的CO2比阳生植物少,因此阴生物光合作用吸收CO2量与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度比阳生植物低。
(2017?北京卷)2.某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此,对该植物生理特性理解错误的是
A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.净光合作用的最适温度约为25 ℃
C.在0~25 ℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D.适合该植物生长的温度范围是10~50 ℃
【答案】D
【解析】由题目所给曲线可以看出,呼吸作用的最适温度约为53 ℃,而光合作用的最适温度约为30 ℃,A正确;净光合速率达到最大值对应的温度(即最适温度)约为25 ℃,B正确。在0~25 ℃范围内,与呼吸速率变化曲线相比,光合速率变化曲线升高得更快,说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大,C正确。超过45 ℃,呼吸作用产生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳,说明呼吸作用消耗的有机物多于光合作用产生的有机物,没有有机物的积累,不适合该植物的生长,D错误。
(2017?新课标Ⅱ卷)29.下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题:
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是_______________________、_____________________、_______________________、_________________,[H]代表的物质主要是_________________。
(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在_________________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是_________________。
【答案】(1)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ)
(2)C和D
(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
【解析】光反应中物质变化:H2O→2H+1/2O2(水的光解);NADP+ + 2e- + H+ → NADPH?能量变化:ADP+Pi+光能→ATP?
暗反应中物质变化:CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定)2C3+4NADPH+ATP→(CH2O)+ C5 +H2O(有机物的生成或称为C3的还原)
能量变化:ATP→ADP+Pi(耗能)
(1)由图可知A、B过程分别为光合作用的光反应和暗反应,图中类囊体膜上发生水的光解,产生NADPH和①氧气;暗反应阶段消耗ATP和NADPH,产生②NADP+、③(ADP和Pi);暗反应过程为卡尔文循环,CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定),所以④为C5。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质,在第一阶段中,各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A;呼吸作用的第二、三阶段的场所为D线粒体,在第二阶段中,乙酰辅酶A(乙酰CoA)的二碳乙酰基,通过三羧酸循环转变为CO2和氢原子;在第三阶段中,氢原子进入电子传递链(呼吸链),最后传递给氧,与之生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶I(NADH)。(2)植物叶肉细胞能产生ATP的生理过程有:光合作用光反应阶段(A)和有氧呼吸的三个阶段(C和D)。(3)酒精是植物细胞无氧呼吸的产物。
(2017?新课标Ⅰ卷)30.植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度,已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题:
(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是_________________,甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率_________________(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。
(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是_________________。
【答案】(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低 大于0
(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加
【解析】(1)从题干信息可知,适宜条件下照光培养,由于进行光合作用,且光合速率大于呼吸速率,使密闭小室内的CO2浓度下降,两植物光合速率下降;甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的CO2补偿点,所以甲种植物的净光合速率为0时环境中的CO2浓度大于乙种植物的净光合速率为0时所需的CO2浓度,所以甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率大于0。
(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加。
【明师点睛】本题考查CO2浓度对不同植物的光合作用影响和氧气对有氧呼吸的影响,要求考生能正确把握题干中信息,二氧化碳补偿点的理解及影响光合作用的因素,植物无氧呼吸产物及影响有氧呼吸的因素是解题的关键。本题如绘图看更一目了然。如图
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