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专题06
光合作用
一、单选题
1.将某植物叶片分离得到的叶绿体,分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中,测量其光合速率,结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是(??
)
A.?测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率
B.?若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体,测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比,光合速率偏大
C.?若该植物较长时间处于遮阴环境,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似
D.?若该植物处于开花期,人为摘除花朵,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相似
2.各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHS03
,
24
h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素),测得未胁迫和胁迫8
h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是(??
)
A.?寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[H]的传递??????????B.?寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质
C.?转Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素对光合速率的抑制作用??????????D.?喷施NaHS03促进光合作用.且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
3.下列关于生物研究中常用的方法的叙述,正确的是
(???
)
A.?加有过氧化氢溶液的试管在加入二氧化锰后,需将试管口塞上橡胶塞
B.?脂肪鉴定时,用苏丹Ⅲ染液染色后,用蒸馏水洗去浮色,再进行观察
C.?深绿色的黑藻叶片较适合作为观察叶绿体的实验材料
D.?过滤光合色素研磨液之前,应在玻璃漏斗基部放一片滤纸,并迅速过滤
4.研究人员研究了摩西球囊霉(Gm)对铜胁迫下白术幼苗光合特性的影响,部分结果如图。(Pn代表光合速率,Gs代表气孔导度)下列分析合理的是(???
?)
A.?铜胁迫下,接种Gm不能使白术幼苗光合速率完全恢复正常水平
B.?铜胁迫下,Gm促进光合作用的机理之一是促使气孔导度增大
C.?实验过程中,光照强度、CO2浓度等无关变量只需保持相同即可
D.?若研究膜脂质的分解产物丙二醛(MDA)含量,则可能铜离子400组的MDA比200组的要低
5.如图表示某植物在其他条件均适宜时的总光合速率、呼吸速率与温度的关系。据此分析下列叙述错误的是(????
)
A.?该植物正常生长所需的温度范围约为0~40℃
B.?总光合速率和净光合速率的最适温度不相同
C.?光合作用相关的酶对温度的敏感性较细胞呼吸的酶更大
D.?与a点相比,b点时叶绿体内的三磷酸甘油酸合成速率明显增加
6.下列细胞内的反应或变化过程不属于吸能反应的是(???
)
A.?叶绿体类囊体的光反应???????????????????????????????????????B.?细胞溶胶中发生的糖酵解过程
C.?叶绿体基质淀粉的合成???????????????????????????????????????D.?肌肉细胞受刺激后收缩的过程
7.为探究CO2浓度倍增对于干早胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响,某农科院在适宜温度的条件下进行了研究,结果如下(其中如图为Q光照强度下的测定值)。下列叙述正确的是(???
)
A.?干早胁迫可能会提高黄瓜幼苗的脱落酸含量,CO2浓度倍增会降低相对气孔开度
B.?当A组净光合速率为12umol·CO2·m-2·s-1时,限制光合作用的环境因素是CO2浓度
C.?CO2浓度倍增能使光饱和点变大,其他环境条件适宜情况下,光照强度等于全日照才能达到光饱和点
D.?干早胁迫降低光合速率的直接原因是土壤含水量不足;CO2浓度倍增,黄瓜幼苗可能通过提高水分利用效率来增加抗早能力。
8.为探究影响光合强度的因素,将生长状况相同的玉米幼苗分别栽培于多个密闭钟罩内,置于25°C环境中,对幼苗进行不同处理,测量其光合速率(以CO2吸收量/μmol?m-2?s-1表示)如下图。下列叙述正确的是(???
)
A.?A点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是土壤含水量??????????B.?F点叶肉细胞中三碳酸合成速率比B点快
C.?在EF段叶肉细胞中脱落酸含量增加??????????????????????D.?其它环境条件适宜情况下,光照强度等于全日照才能达到光饱和点
9.下列关于实验取材和实验方法的叙述,正确的是(???
)
A.?菠菜叶提取光合色素时,需加入少许二氧化硅、碳酸钙和50%的乙醇
B.?用二氧化锰和鸡肝匀浆对照,以验证H2O2酶的高效性和催化作用
C.?在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
D.?用苏丹Ⅲ染液进行染色可观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒
10.下图为新鲜菠菜叶中的光合色素纸层析的结果,下列描述中正确的是(????
)
A.?能吸收红光的色素带是③????????????????????????????????????B.?低温对色素带④的破坏率最高
C.?纸层析的原理是光合色素易溶于无水乙醇???????????D.?提取色素时不加碳酸钙会使色素带①②变浅
11.下图是光合作用和细胞呼吸两个生理过程的示意图。下列有关叙述正确的是(????
)
A.?只在D过程才有H2O的生成?????????????????????????????????B.?适宜条件下,C过程在活细胞中都能进行
C.?叶绿体内能够通过光合作用合成葡萄糖,线粒体可以通过需氧呼吸分解葡萄糖??????????D.?B过程需多种酶参与,这些酶的合成需要消耗ATP,可由A过程提供
12.合果芋”美丽多姿,形态多变,不仅适合盆栽,也适宜盆景制作,是具有代表性的室内观叶植物之一。某研究小组进行了“探究环境因素对合果芋光合作用影响”的实验,实验结果如图所示。下列分析正确的是(????
)
A.?CO2
浓度
1
可能为大气中的
CO2
浓度,而
CO2
浓度
2
可能为
1%??????????B.?若
e
点为正常合果芋植物的光饱和点,则缺镁的合果芋植物的
b
点会右移
C.?图中
c、d?
两点相比,d?
点植物叶肉细胞中
RuBP?
的含量要高一些??????????D.?a
点植物叶肉细胞中参与三碳糖磷酸还原的
NADPH
和
ATP
比
c
点要多
13.某实验小组为探究光照强度与气孔关闭对绿萝光合作用的影响,设计了如下实验:首先制作1
cm绿萝叶片小圆片60片,并利用注射器抽出叶片内气体。取6只烧杯,每只加入150
mL
1%碳酸氢钠溶液,1号、3号、5号烧杯各放入10片经清水相同时间浸泡的叶片,2号、4号、6号烧杯各放入10片经同一蔗糖溶液相同时间浸泡的叶片,每2只分别用适宜光源进行强光、中强光、弱光3种光照。观察并记录不同时间上浮叶片数量,实验结果记录如表。下列叙述错误的是(????
)
A.?打孔器打出圆叶片时要尽量避开大叶脉
B.?2,3两组的结果不能说明光照强度对光合速率的影响
C.?2号、4号、6号烧杯可以反映绿萝叶片保卫细胞前20min,气孔关闭,30min时,气孔打开
D.?该实验设置的光照强度对光合作用的影响程度大于气孔变化对光合作用的影响
14.用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙同时从某池塘水深0.5
m处的同一位置取满水样,立即测定甲瓶中的氧气含量,并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶,分别测定两瓶中的氧气含量,结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析不合理的是(??
)
透光玻璃瓶甲
透光玻璃瓶乙
不透光玻璃瓶丙
4.9
mg
5.6
mg
3.8
mg
A.?丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质
B.?在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1
mg
C.?在一昼夜后,乙瓶水样的pH比丙瓶的高
D.?在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为0.7
mg
15.下图表示温棚内光照强度(X)与农作物净光合作用强度(实际光合作用强度与呼吸作用强度之差)的关系(棚内温度、水分和无机盐均处于适宜的条件下)。请据图分析,下列说法中不正确的是(??
)
A.?当X>Q时,可采取遮光措施确保作物的最大光合速率
B.?和Q点相比,P点时叶肉细胞内C5化合的含量较Q点低
C.?在N和Q点时分别取农作物上部成熟叶片用碘蒸气处理,Q点所取的叶片显色较深
D.?当X=P时,叶肉细胞内形成ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质
二、综合题
16.回答与光合作用有关的问题:
(1)在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,正常光照下,用含有0.1%CO2的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液,短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会________。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是________。若停止CO2供应,短期内小球藻细胞中RuBP的含量会________。研究发现
Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶,它催化CO2被固定的反应,可知该酶存在于叶绿体________中。
(2)在“光合色素的提取与分离”活动中,提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后,滤纸条自上而下两条带中的色素合称为________。分析叶绿素a的吸收光谱可知,其主要吸收可见光中的________光。环境条件会影响叶绿素的生物合成,如秋天叶片变黄的现象主要与________抑制叶绿素的合成有关。
17.某研究小组以小球藻为实验材料开展有关光合作用的实验研究,根据所学知识,回答下列问题:
(1)将黑暗中制备的叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖溶液、pH7.3磷酸缓冲液的溶液中照光。水在光照下被分解后,溶液颜色由蓝色变成无色。氧化剂DCIP既可用于颜色反应,还可作为________
,
制备叶绿体时加入蔗糖的作用是________。
(2)给小球藻悬浮液通入14CO2
,
光照一定时间(从1秒到数分钟)后杀死小球藻,同时提取产物并分析。实验发现,仅仅30秒的时间,CO2已经转化为许多种化合物。想要探究CO2转化成的第一个产物是什么,可以
________,然后杀死小球藻,同时提取产物分析,当检测到的产物只有一种时,该化合物就是第一个产物。实验发现,在光照下三碳酸(C3)和RuBP
(C5)的浓度很快达到饱和并保持稳定。此时突然中断CO2的供应,C3的浓度和C5的浓度变化分别是________,由此可判断固定CO2的化合物是
________???
。
(3)将小球藻放在加有适宜培养液的大试管中,以人工白炽灯作为光源,先将试管与白炽灯
离开一段距离,然后每隔一段时间改变白炽灯与大试管
的距离,测定在不同距离下小球藻释放气泡的速率(其他环境条件适宜且保持不变),结果如图所示。实验
中的气泡内的气体产生于叶绿体的________。图中a点叶绿体内产生的O2的去向有________。若培养液中缺Mg2+
,
则c点应向________移。
18.光呼吸是所有进行光合作用的细胞在有光照和高氧低二氧化碳情况下发生的生化过程,
过程中消耗了氧气,生成了二氧化碳。
(1)图中的
Rubisco
存在于真核细胞的________(具体场所),1
分子
RuBP
与
O2
结合,形
成
1
分子“C-C-C”和
1
分子“C-C”,“C-C-C”还原时需要提供的光反应产物是________,
“C-C”________(“参与”或“未参与”)
RuBP
的再生。
(2)大气中
CO2/?O2?值升高时,光反应速率将________。离开卡尔文循环的糖,在叶绿体内可与
________相互转化。
(3)将某健壮植株放置于密闭小室中,在适宜光照和温度下培养一段时间,直至小室内的
O2
浓度
达到平衡。此时,O2
浓度将比密闭前要________,RuBP
的含量比密闭前要________,后者变化
的原因是________。
19.科研人员研究了LED补光条件下小白菜的光合特性,设置了白光(W,对照)、白光:红光=4:1(WR)、白光:蓝光=4:1(WB)、白光:蓝光:红光=3:1:1(WRB)和白光:绿光=4:1(WG)5个光配方,光照强度均调节为(250±10)μ·molm-2·s-1。相关指标及光合速率如表,请分析并回答:
表补光对小白菜叶片光合速率及相关指标的影响
处理
叶绿素a含量mg·g-1
叶绿素b含量mg·g-1
叶绿素(a+b)含量mg·g-1
叶绿素a/b值
光合速率μmol(CO2)·m-2·s-1
RuBP羧化酶活性IU·L-1
W(对照)
1.0
0.347
1.34
2.88
4.41
273
WB
1.34
0.448
1.79
2.99
7.35
298
WRB
1.5
0.499
2.11
3.00
9.28
336
WR
1.32
0.447
1.76
2.95
7.18
311
WG
1.33
0.457
1.79
2.91
4.43
?
注:RuBP羧化酶为催化二氧化碳与RuBP结合的酶。
(1)光合作用中光反应的产物有________;叶绿体中NADP+的移动方向是________,其作用是________。
(2)若对叶绿素a进行可见光范围(400~700
nm)内的吸收光谱分析,则将出现的吸收峰有________处。据表可得,补光对叶绿素a的增加比重________(填“大于”“小于”或“等于”)对叶绿素b的增加比重。
(3)综合分析可得,表中的“?”最可能接近________(处理组)的值,理由是________。
20.蓝莓中富含强抗氧化性的花青素、有延缓衰老的功效而深受消费者喜爱。为提高蓝莓利用率,研究者尝试运用多种提取技术及加工方式,以期为扩大其工业化发展提供依据。下图甲是蓝莓光合作用的反应式:
研究者以此作为探究环境因素对光合作用的影响,其中图乙是探究在不同温度条件下,光照强度对蓝莓光合速率的影响,回答下列问题:
(1)蓝莓中因富含强抗氧化性的花青素主要存在于蓝莓细胞的________中,图甲光合作用反应式中,标号⑥处应补充的是________,适合作为测量蓝莓光合作用指标的是________(填标号)。
(2)请参照图甲中光合作用反应式可知,影响蓝莓光合作用的因素有光照强度和温度等环境因素,除此之外,影响绿色植物光合作用的内部因素还与________有关(至少列举出2种)。
(3)图乙中的光合速率是指________(填:表观光合速率、真正光合速率、条件不够无法判定)。假定在温度为20℃、光照强度为保持L2
,
蓝莓的呼吸强度为3单位,那么在春末夏初季节,蓝莓能否正常生长?________(填:能、不能、无法判定)。图中显示当光照小于L1时或者温度为10℃时,光合速率都处于低位,由此初步推断出环境因素对光合作用影响为:________。
(4)请依据所学知识,并以指标③为变量,⑤为观测指标,确定一个研究课题:________。并根据你的研究课题,设计一个用于记录实验数据的表格。________。
答案解析部分
一、单选题
1.A
【考点】影响光合作用的环境因素
【解析】A、测得植物叶片的光合速率是叶片的总光合速率减去叶片的呼吸速率,而分离得到的叶绿体的光合速率,就是总光合速率,A正确;
B、破碎叶绿体,其叶绿素释放出来,被破坏,
导致消耗二氧化碳减少,测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比,光合速率偏小,B错误;
C、若该植物较长时间处于遮阴环境,光照不足,光反应减弱,影响碳反应速率,蔗糖合成一直较少,
C错误;
D、若该植物处于开花期,人为摘除花朵,叶片光合作用产生的蔗糖不能运到花瓣,在叶片积累,光合速率下降,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似,D错误。故答案为:A。
【分析】叶绿体是光合作用的场所,需要保证完整的结构,才能正常进行光合作用;外界浓度过高,导致叶绿体失水,降低光合速率;光合产物积累过多,也会导致光合速率下降
。
分析题图:叶肉细胞光合作用强度随着蔗糖浓度的增加先增强,达到一定值之后又会随着蔗糖浓度的增加而下降,可能的原因是浓度过高可能导致细胞失水,进而影响光合作用。
2.D
【考点】光合作用的过程和意义,有氧呼吸的过程和意义
【解析】A、已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体内膜上[H]的传递,A不符合题意;
B、ATP产生于光合作用的光反应,寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的类囊体薄膜,B不符合题意;
C、对比分析(W+H2O)与(T+H2O)的实验结果可知:转Z基因提高光合作用的效率,对比分析(W+寡霉素)与(T+寡霉素)的实验结果可知:转Z基因可以减缓增加寡霉素对光合速率的抑制作用,C不符合题意;
D、对比分析(W+H2O)、(W+寡霉素)与(W+NaHS03)的实验结果可知:喷施NaHS03能够促进光合作用,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降,D符合题意。
故答案为:D
【分析】(1)有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,反应方程式可以简写成:
总反应式:C6H12O6
+6H2O+6O2
6CO2
+12H2O
+能量(2870kJ的能量,38个ATP:1161kJ,其余以热能形式散失)
第一阶段(葡萄糖的初步分解):细胞质基质
C6H12O6
2CH3COCOOH(丙酮酸)+4[H]+少量能量(2ATP)
第二阶段(丙酮酸彻底分解):线粒体基质
2
CH3COCOOH(丙酮酸)+6H2O
6C
O2+20[H]
+少量能量(2ATP)
第三阶段([H]的氧化):线粒体内膜
24[H]+6
O2
12H2O+大量能量(34ATP)
(
2
)光合作用的过程:
联系:光反应为暗反应提供ATP和[H],暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
3.A
【考点】观察线粒体和叶绿体,酶的特性,叶绿体色素的提取和分离实验,检测脂肪的实验
【解析】A、二氧化锰能催化过氧化氢的水解,故加有过氧化氢溶液的试管在加入二氧化锰后会产生较多的气泡,为防止氧气溢出,需将试管口塞上橡胶塞,A正确;
B、脂肪鉴定时,用苏丹Ⅲ染液染色后,用50%的酒精洗去浮色,再进行观察,B错误;
C、黑藻幼嫩的小片中细胞数目少,且细胞体积大,比较薄,较适合作为观察叶绿体的实验材料,C错误;
D、过滤光合色素硏磨液之前,应在玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布,并迅速过滤,D错误。
故答案为:A。
【分析】色素提取的几点注意事项:
1、二氧化硅:为了使研磨充分;碳酸钙:保护色素免受破坏;丙酮:色素的溶剂.?
2、扩散最快的是胡萝卜素(橙黄色),扩散最慢的是叶绿素b(黄绿色).
3、滤纸上有四条色素带说明了绿叶中的色素有四种,它们在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样.
4、裁取定性滤纸时,注意双手尽量不要接触纸面,以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸.
5、制备滤纸条时,要将滤纸条的一端剪去两角,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果.
6、根据烧杯的高度制备滤纸条,让滤纸条长度高出烧杯1cm,高出的部分做直角弯折.
7、滤纸上的滤液细线如果触到层析液,细线上的色素就会溶解到层析液中,就不会在滤纸上扩散开来,实验就会失败.
8、画滤液细线时,用力要均匀,速度要适中.
9、研磨要迅速、充分.a.因为丙酮容易挥发;
b.为了使叶绿体完全破裂.从而能提取较多的色素;c.叶绿素极不稳定,能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏.
4.B
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素
【解析】解:A、从图中可以看出,铜离子相对浓度为200时,接种Gm,光合速率与没有铜胁迫时基本相等,可见,在低浓度铜胁迫下,接种Gm能使白术幼苗光合速率完全恢复正常水平,A错误;
B、图中显示,接种Gm后光合速率Pn的变化趋势与Gs的变化趋势相似,因此推理可知,Gm可能通过促使气孔导度增大来促进光合作用,B正确;
C、实验过程中,无关变量除需保持相同外还要保持适宜,C错误;
D、MDA为膜脂质过氧化(分解)产物,铜胁迫可能破坏类囊体膜导致光合速率下降,综合推理,铜离子浓度高,胁迫作用强,产生的MDA多,D错误。
故答案为:B。
【分析】题图为摩西球囊霉(Gm)对铜胁迫下白术幼苗光合特性的影响,实验的自变量是摩西球囊霉的有无与铜离子的浓度,因变量是右面的光合速率与气孔导度,其他无关变量除需保持相同外还要保持适宜。据此答题。
5.A
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素,有氧呼吸的过程和意义
【解析】解:A、图中曲线反映了温度对总光合速率和呼吸速率的影响。根据净光合速率=总光合速率-呼吸速率可知,植物正常生长的条件是净光合速率大于0,图中曲线显示在0~45℃范围内总光合速率大于呼吸速率,植物能正常生长,故A错误;
B、根据分析可知,总光合速率最大(相当于c点)时的温度为30℃,净光合速率最大时(相当于b点)的温度约为25℃,即总光合速率和净光合速率的最适温度不相同,故B正确;
C、酶对温度的敏感性是指当温度在一定范围内升高时,相应速率的变化量越大,说明其敏感性就越强,据图中曲线可知,温度在0~25℃时,光合速率的增加量较呼吸速率更明显,故C正确;
D、b点温度较a点更适合光合作用的进行,即b点光合速率更高,b点时叶绿体内的三磷酸甘油酸合成速率明显增加,故D正确。
故答案为:A。
【分析】分析图示可知,温度为30°C时总光合速率最大,,总光合速率=呼吸速率的温度约为45°C,由于总光合速率=净光合速率+呼吸速率,所以45°C时净光合速率为0。由图可知,净光合速率最大时的温变约为25°C,呼吸速率最大时的温度约为55°C。
6.B
【考点】ATP的相关综合,光合作用的过程和意义,有氧呼吸的过程和意义
【解析】叶绿体类囊体的光反应,吸收光能,属于吸能反应,A正确;细胞溶胶中发生的糖酵解过程,释放能量产生ATP,属于放能反应,B错误;叶绿体基质淀粉的合成需要消耗能量,属于吸能反应,C正确;肌肉细胞受刺激后收缩的过程,需要消耗能量,属于吸能反应,D正确。
【分析】细胞的呼吸作用是分解有机物,释放能量的过程。据此答题。
7.A
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素,细胞呼吸原理的应用
【解析】解:A.
脱落酸可导致气孔开度降低,据图可知干旱条件下相对气孔开度下降,故干早胁迫可能会提高黄瓜幼苗的脱落酸含量,对比可知,CO2浓度倍增会降低相对气孔开度,A符合题意;
B.
由于图中为Q光照强度下的测定值,当A组净光合速率为12
μmol·CO2·m-2·s-1时,还未达到光饱和点,因此此时限制光合作用的环境因素是光照强度和CO2浓度,B不符合题意;
C.
图中D组和B组、C组和A组相比,CO2浓度倍增能使光饱和点向右上方移动,即光饱和点变大,但光照强度在达到全日照之前,光合作用已经达到光饱和点,C不符合题意;
D.
在干旱胁迫条件下净光合速率降低,其原因可能是气孔开度降低,导致二氧化碳吸收减少,进而影响卡尔文循环中的二氧化碳固定速率;CO2浓度倍增能提高净光合速率,可能是通过提高水分利用效率来增强抗旱能力,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】生物实验一般要遵循的原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则;本实验的实验目的是“探究CO2浓度倍增对于干早胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响
”,自变量是CO2浓度、含水量,因变量是黄瓜幼苗的光合速率。影响植物光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。据图表分析可知:提高二氧化碳浓度,无论是对照组还是实验组,净光合速率都增强,但气孔开度下降,对水分的利用效率增强。
8.B
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素
【解析】A、由曲线可知,含水量相同时,A点条件下的CO2吸收量比E点更小,则说明A点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是光照强度,A不符合题意;
B、F点光照强度比B点高,光反应产生的ATP和还原氢更多,三碳酸消耗速率更快,导致三碳酸合成速率也更快,B符合题意;
C、EF段CO2吸收量增大,净光合速率大于0,植物表现为生长,因此脱落酸含量减少,C不符合题意;
D、光饱和点是指光合速率达到最大值时的光照强度,与全日照无光,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】该实验的目的是探究影响光合强度的因素,光合强度的因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度等。由曲线可知,A、E点的含水量相同光照强度不同,CO2吸收量不同,则说明A点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是光照强度,A错误;F、B点的含水量相同,光照强度F点高,因此,F点叶肉细胞的光合作用速率快,三碳酸合成速率也更快,B正确;EF段CO2吸收量逐渐加快而且大于0,因此脱落酸含量减少,C错误意;光饱和点是指在一定的光强范围内,植物的光合强度随光照度的上升而增加,当光照度上升到某一数值之后,光合强度不再继续提高时的光照度值
,
与是否全日照无光,D错误。
9.D
【考点】观察线粒体和叶绿体,酶的特性,叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】菠菜叶提取光合色素时,需加入少许二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇,A不符合题意;用二氧化锰和鸡肝匀浆对照,只能验证H2O2酶的高效性,两组都有催化作用,B不符合题意;在新鲜黑藻小叶中含有很多个叶绿体,显微镜下可观察叶绿体形态,由于叶绿体随细胞质流动,所以不能对叶绿体进行计数,C不符合题意;用苏丹Ⅲ染液进行染色,可用显微镜观察花生子叶细胞中被染成橘黄色的脂肪颗粒,D符合题意。
故答案为:D
【分析】解答B选项,要注意验证酶的高效性是通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较得出的。
10.D
【考点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】A、图中四条色素带都可以吸收光能,A不符合题意;
B、寒冷时,叶绿素容易被破坏而使叶片呈黄色,所以色素带①、②较色素带④更易被破坏,B错不符合题意;
C、纸层析的原理是不同的光合色素在层析液中溶解度不同,C不符合题意;
D、提取色素时,加入碳酸钙的目的是保护叶绿素,即图中的①②,因此不加碳酸钙会使色素带①②变浅,D符合题意。
故答案为:D
【分析】碳酸钙在本实验中的作用是防止叶绿素被破坏,因此不加氯化钙,叶绿素含量降低,色素带①②变浅。
11.B
【考点】光合作用的过程和意义
【解析】A、据图分析,B表示光合作用暗反应阶段,有水的生成,A不符合题意;
B、C表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,在所有活细胞都可以发生,B符合题意;
C、葡萄糖的分解发生在细胞质基质,不能进入线粒体氧化分解,C不符合题意;
D、B过程表示暗反应,需要多种酶的参与,这些酶的合成需要的ATP来自于呼吸作用,即C、D过程,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】图中A为光合作用的光反应阶段,B为光合作用的暗反应阶段,C为糖酵解(即有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段),D为有氧呼吸的第二、三阶段。
12.C
【考点】影响光合作用的环境因素
【解析】2CO2浓度2可能为大气中的CO2浓度(约0.035%),而CO2浓度1可能为1%,A不符合题意;
当植物缺镁时,光合色素的合成会受到影响,光合作用受到抑制,光饱和点应当左移,所以b点应该左移,B不符合题意;
与c点相比,d点的CO2浓度低,植物叶肉细胞中CO2的固定较慢,RuBP消耗速率较小,故d点植物叶肉细胞中RuBP的含量较高,C
符合题意;
与c点相比,a点的光强度低,光反应过程中产生的NADPH和ATP要少,所以a点植物叶肉细胞中参与三碳糖磷酸还原的NADPH和ATP比c点要少,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】图标分析先看横坐标为自变量光强度,纵坐标为光合作用因变量。两条曲线不同是因为CO2浓度。由点到线逐步分析。
13.D
【考点】影响光合作用的环境因素
【解析】A.由于叶脉基本无色素,打孔器打出原片时要尽量避开大叶脉,A不符合题意;
B.2号和3号分别浸泡不同种类溶液,又接受不同的光照处理,两组的结果不能说明光照强度对光合速率的影响,B不符合题意;
C.2号、4号、6号烧杯可以反映绿萝叶片保卫细胞前20min由于之前失水,气孔关闭,无法吸收二氧化碳,上浮叶片数为0;30min时,气孔打开,吸收二氧化碳,叶片开始上浮,C不符合题意;
D.1号、3号和5号或2号、4号和6号之间的差距小于1与2、3与4、5与6之间的差距,该实验设置的光照强度对光合作用的影响程度小于气孔变化对光合作用的影响,D符合题意。
【分析】影响光合作用的因素
1.光照强度:光照强度通过影响植物的光反应,制约[H]和ATP的产生,进而影响暗反应。
2.CO2浓度:影响暗反应阶段,制约C3的形成。
3.温度:温度通过影响与光合作用有关酶的活性影响光合作用。
4.水分:(1)水是光合作用的原料,缺水可直接影响光合作用,使光合作用减弱;(2)缺水会导致叶片气孔关闭、限制CO2的吸收,间接影响光合作用。
5.光质:不同波长的光下,光合作用速率是不同的。
14.D
【考点】光合作用的过程和意义
【解析】A、玻璃瓶丙不透光,浮游植物只能进行呼吸作用产生[H],场所是细胞质基质、线粒体基质,A正确;
B、丙瓶生物只能进行呼吸作用,其消耗的氧气的量为4.9-3.8=1.1mg,B正确;
C、乙瓶中由于进行光合作用使氧气增多,则二氧化碳减少,而丙瓶是消耗氧气释放二氧化碳,因此乙瓶水样的pH比丙瓶的高,C正确;
D、乙瓶生产者的实际光合作用为5.6-4.9+(4.9-3.8)=1.8mg,D错误。
故答案为:D。
【分析】从题中实验设计可以看出,甲瓶中的氧气含量可作为乙和丙的对照,乙中氧气浓度增加,这是光合作用大于呼吸作用的积累的,即为净光合作用量;由于丙为不透光的玻璃瓶,因此消耗的氧气可代表浮游植物的呼吸消耗。
15.B
【考点】光合作用的过程和意义
【解析】A、由图可知,当X>Q时,净光合作用强度下降,可通过遮光使光照强度下降,净光合作用速率提升,确保作物的最大光合速率,A正确;
B、图中Q点以后净光合作用强度不断下降的主要原因可能是强光照使蒸腾作用过快,散失水分过多,导致部分气孔关闭,CO2吸收量减少,因此,P点时叶肉细胞内C5化合物的含量比Q点高,B错误;
C、在光照强度从N增加至Q的过程,净光合作用强度基本不变,即单位时间单位面积内积累的有机物不变,但总有机物积累量在逐渐增加,所以在Q点所取的叶片显色较深,C正确;
D、当X=P时,净光合作用速率为0,此时光合作用强度与呼吸作用强度相等,所以产生ATP的场所是叶绿体、线粒体和细胞质基质,D正确。
故答案为:B。
【分析】分析曲线:M点之前,光照强度低,光合作用强度低,小于呼吸强度;M点净光合速率为0,说明光合强度=呼吸强度;光照强度在M~N时,光合强度大于呼吸强度;N点为光饱和点,此时光照强度已不再是影响光合作用的主要因素,影响因素可能是二氧化碳浓度、温度等,光照强度在Q~P时,净光合速率下降至0,可能的原因是光照强度过强,气孔部分关闭,二氧化碳供应不足,使光合作用强度降低。
二、综合题
16.(1)增加;ATP和
NADpH;增加;基质
(2)类胡萝卜素;蓝紫光和红;低温
【考点】叶绿体色素的提取和分离实验,影响光合作用的环境因素
【解析】解:(1)环境中的CO2含量增加,则会促进碳反应中CO2的固定这一环节,使3-磷酸甘油酸的含量增加;3-磷酸甘油酸还原成三碳糖是还原反应且消耗能量,所以提供能量的物质是ATP和NADpH;若停止CO2供应,则会使CO2固定的速率降低,反应消耗的RuBP会减少,故使得短期内小球藻细胞中RuBP的含量会增加;CO2被固定的反应发生在叶绿体基质,故Rubisco酶也是存在于叶绿体基质中;(2)光合色素的分离和提取实验中,滤纸条自上而下两条带中的色素分别为胡萝卜素和叶黄素,合称类胡萝卜素;叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光;秋天叶片变黄主要是由于温度降低导致叶绿素的合成受到抑制。
【分析】注意:细胞活动中提供能量的物质为ATP,但是结合3-磷酸甘油酸还原成三碳糖这一反应为还原反应则还需要考虑到有NADPH作反应能量。
17.(1)氢载体;维持渗透压,从而维持叶绿体正常的形态结构
(2)尽可能缩短光照时间;下降、上升;RuBP(C5)
(3)类囊体膜;扩散到线粒体和释放到空气;右
【考点】影响光合作用的环境因素
【解析】(1)将黑暗中制备的叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖溶液、pH7.3磷酸缓冲液的溶液中照光,水在光照下被分解后,溶液颜色由蓝色变成无色,氧化剂DCIP既可用于颜色反应,还可作为氢的载体,接受水光解之后产生的还原性氢;制备叶绿体时,由于叶绿体膜具有选择透过性,加入蔗糖的作用是维持渗透压,从而维持叶绿体正常的形态结构。(2)该实验是通过控制反应时间来探究CO2中碳原子的转移途径各种物质出现的顺序可以说明碳反应产物出现的顺序,通过尽可能缩短光照时间可确定第一个产物。此时突然中断CO2的供应,C3的来源减少,去路不变,C3的浓度变化是下降,由于C5的来源去路和C3的刚好相反,故C5的浓度变化是上升;由此可判断固定CO2的化合物是RuBP。(3)小球藻释放的气泡是氧气,氧气是光反应产物,场所为类囊体膜。图中a点小球藻的光合速率与呼吸速率相等,但是叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸速率,所以叶绿体内产生的O2的去向为一部分扩散到线粒体,另一部分释放到空气中。若培养液中缺Mg2+
,
叶绿素合成不足,光合作用强度减弱,达到饱和时的光强度变小,白炽灯与大试管的距离变大,则c点应向右移。
【分析】根据题意和题图分析,该实验是探究光照强度对光合作用的影响。自变量为光照强度,可以用光源与装置的距离表示,因变量为光合作用强度,可以用气泡产生速率表示。据此分析作答。
18.(1)叶绿体基质;ATP、NADPH;未参与
(2)加快;淀粉
(3)高;低;在较高O2浓度下,RuBP与O2反应,生成的三碳酸减少,最终再生的RuBP减少
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素
【解析】(1)图中的Rubisco能够催化二氧化碳固定,光合作用过程中二氧化碳固定发生在叶绿体基质,故Rubisco存在于真核细胞的叶绿体基质,该酶还能催化RuBP与O2反应,形成1分子“C-C-C”和1分子“C-C”,“C-C-C”还原时需要光反应提供的ATP和[H]
(NADPH),“C-C”
经一系列变化后到线粒体会生成CO2
,
故“C-C”未参与”RuBP的再生。
(2)大气中CO2/O2值升高时,意味着CO2含量高,进而暗反应速率加快,同时也能使光反应速率加快。离开卡尔文循环的糖,在叶绿体内可与淀粉相互转化。
(3)将某健壮植株放置于密闭小室中,并在适宜光照和温度下培养,意味着植物的光合速率大于呼吸速率,即植物会将氧气逐渐释放到小室内,直至小室内的O2浓度达到平衡,据此可知,此时,O2浓度将比密闭前要高,在高氧条件下,氧气会与RuBP结合进行光呼吸,生成的三碳酸减少,最终再生的RuBP减少,故RuBP的含量比密闭前要下降。
【分析】光呼吸是叶绿体中与光合作用同时发生的一个过程。它也必须在有光照的情况下发生,但它吸收氧气而释放二氧化碳。题图中左侧是正常的光合作用,右侧是光呼吸。光呼吸与光合作用背道而驰,
光合作用吸收二氧化碳使植物体内的糖不断增多,光呼吸则消耗糖而释放
二氧化碳。
19.(1)O2、ATP、NADpH(H+、e-);从叶绿体基质向类囊体膜;氢(H+、e-)的受体(或接受H+、e-
,
生成NADpH)
(2)2;大于
(3)W组;WG组的色素指标均高于W组,但WG组光合速率与W组基本相同,因此RuBP羧化酶活性最可能未明显提高
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素
【解析】解:(1)光合作用中光反应阶段发生水的光解和ATP的合成,其产物有O2、ATP、NADpH(H+、e-)。叶绿体中NADP+的移动方向是从叶绿体基质向类囊体膜,其作用是氢(H+、e-)的受体(或接受H+、e-
,
生成NADpH)。(2)叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,若对叶绿素a进行可见光范围(400~700
nm)内的吸收光谱分析,则将出现的吸收峰有2处。据表分析,WB补光组叶绿素a的增加比重为(1.34-1.0)/1.0=0.34,叶绿素b的增加比重为(0.448-0.347)/0.347=0.29,同理可得出其他补光组叶绿素a、b的增加比重,通过比较可知,补光对叶绿素a的增加比重大于对叶绿素b的增加比重。(3)WG组的色素指标均高于W组,但WG组光合速率与W组基本相同,因此RuBP羧化酶活性最可能未明显提高,所以表中的“?”最可能接近W组
【分析】光反应和暗反应的比较:
比较项目??
???????????????????
光反应??
???????????????????????????????????
?
?
?
?
?
??
暗反应
场所??
??????????????????????
基粒类囊体膜上??
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?
?
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叶绿体的基质
条件??
?
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色素、光、酶、水、ADP??
?????????
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??
??????
多种酶、CO2、ATP、[H]
反应产物??
??????????????
[H]、O2、ATP??
?
?
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有机物、ADP、Pi、水
物质变化??
?
?
?
?
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水的光解、ATP的合成??
????????????
?
?
?
?
???
CO2的固定、C3的还原
能量变化
??
?
?
?
??
光能→电能→ATP中活跃的化学能
??
????????????
ATP中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能
20.(1)液泡(细胞液);6H2O;②⑤⑦
(2)色素(叶绿素)含量、光合作用有关酶的量和活性等
(3)真正光合速率;不能;环境因素对光合作用的影响是综合的,任何一个因素的较弱都可能限制光合作用(其他合理答案也给分)
(4)探究光照强度/光质对绿色植物O2释放量的影响(其他合理答案也给分);表格:以光照强度(或光质)为自变量,O2释放量为因变量为例(光的颜色自行选择,其它合理答案也给分)
光照强度(或光质)
强光(或红光)
适宜光照(或黄光)
弱光(或绿光)
O2释放量
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素
【解析】解:(1)蓝莓中富含强抗氧化性的花青素主要存在于蓝莓细胞的液泡中,图甲中光合作用的反应式为:
,因此标号⑥处应补充的是6H2O,适合作为测量蓝莓光合作用指标的是②二氧欢碳、⑤氧气、⑦糖类。(2)参照图甲中光合作用反应式可知,影响蓝莓光合作用的因素有光照强度和温度等环境因素,除此之外,影响绿色植物光合作用的内部因素还与色素(叶绿素)含量、光合作用有关酶的量和活性等有关。(3)图乙曲线可知,光照强度为0时,光合速率为0,故乙中的光合速率是指真正光合速率。假定在温度为20℃、光照强度为保持L2
,
光合速率为4个单位,蓝莓的呼吸强度为3单位,假如春末夏初蓝莓的光照时间为t,则满足4t-3×24>0蓝莓才能正常生长,解得t>18,中国的春末夏初光照时间小于18,那么在春末夏初季节,蓝莓不能正常生长。图中显示当光照小于L1时或者温度为10℃时,光合速率都处于低位,由此初步推断出环境因素对光合作用的影响是综合的,任何一个因素的较弱都可能限制光合作用。(4)指标③为光照强度,其可以作为自变量,指标⑤为氧气释放量,其可以作为因变量,因此以指标③为自变量,指标⑤为因变量的研究课题为:探究光照强度/光质对绿色植物O2释放量的影响。
记录实验数据的表格如下:
光照强度(或光质)
强光(或红光)
适宜光照(或黄光)
弱光(或绿光)
O2释放量
?
?
?
【分析】图甲为光合作用的反应式:
。
图乙是不同温度下光照强度对光合速率的影响,由图可知,随着温度的增加,光照强度的增强,光合速率增强。
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精品试卷·第
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专题06
光合作用
一、单选题
1.将某植物叶片分离得到的叶绿体,分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中,测量其光合速率,结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是(??
)
A.?测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率
B.?若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体,测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比,光合速率偏大
C.?若该植物较长时间处于遮阴环境,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似
D.?若该植物处于开花期,人为摘除花朵,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相似
2.各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHS03
,
24
h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素),测得未胁迫和胁迫8
h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是(??
)
A.?寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[H]的传递??????????B.?寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质
C.?转Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素对光合速率的抑制作用??????????D.?喷施NaHS03促进光合作用.且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
3.下列关于生物研究中常用的方法的叙述,正确的是
(???
)
A.?加有过氧化氢溶液的试管在加入二氧化锰后,需将试管口塞上橡胶塞
B.?脂肪鉴定时,用苏丹Ⅲ染液染色后,用蒸馏水洗去浮色,再进行观察
C.?深绿色的黑藻叶片较适合作为观察叶绿体的实验材料
D.?过滤光合色素研磨液之前,应在玻璃漏斗基部放一片滤纸,并迅速过滤
4.研究人员研究了摩西球囊霉(Gm)对铜胁迫下白术幼苗光合特性的影响,部分结果如图。(Pn代表光合速率,Gs代表气孔导度)下列分析合理的是(???
?)
A.?铜胁迫下,接种Gm不能使白术幼苗光合速率完全恢复正常水平
B.?铜胁迫下,Gm促进光合作用的机理之一是促使气孔导度增大
C.?实验过程中,光照强度、CO2浓度等无关变量只需保持相同即可
D.?若研究膜脂质的分解产物丙二醛(MDA)含量,则可能铜离子400组的MDA比200组的要低
5.如图表示某植物在其他条件均适宜时的总光合速率、呼吸速率与温度的关系。据此分析下列叙述错误的是(????
)
A.?该植物正常生长所需的温度范围约为0~40℃
B.?总光合速率和净光合速率的最适温度不相同
C.?光合作用相关的酶对温度的敏感性较细胞呼吸的酶更大
D.?与a点相比,b点时叶绿体内的三磷酸甘油酸合成速率明显增加
6.下列细胞内的反应或变化过程不属于吸能反应的是(???
)
A.?叶绿体类囊体的光反应???????????????????????????????????????B.?细胞溶胶中发生的糖酵解过程
C.?叶绿体基质淀粉的合成???????????????????????????????????????D.?肌肉细胞受刺激后收缩的过程
7.为探究CO2浓度倍增对于干早胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响,某农科院在适宜温度的条件下进行了研究,结果如下(其中如图为Q光照强度下的测定值)。下列叙述正确的是(???
)
A.?干早胁迫可能会提高黄瓜幼苗的脱落酸含量,CO2浓度倍增会降低相对气孔开度
B.?当A组净光合速率为12umol·CO2·m-2·s-1时,限制光合作用的环境因素是CO2浓度
C.?CO2浓度倍增能使光饱和点变大,其他环境条件适宜情况下,光照强度等于全日照才能达到光饱和点
D.?干早胁迫降低光合速率的直接原因是土壤含水量不足;CO2浓度倍增,黄瓜幼苗可能通过提高水分利用效率来增加抗早能力。
8.为探究影响光合强度的因素,将生长状况相同的玉米幼苗分别栽培于多个密闭钟罩内,置于25°C环境中,对幼苗进行不同处理,测量其光合速率(以CO2吸收量/μmol?m-2?s-1表示)如下图。下列叙述正确的是(???
)
A.?A点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是土壤含水量??????????B.?F点叶肉细胞中三碳酸合成速率比B点快
C.?在EF段叶肉细胞中脱落酸含量增加??????????????????????D.?其它环境条件适宜情况下,光照强度等于全日照才能达到光饱和点
9.下列关于实验取材和实验方法的叙述,正确的是(???
)
A.?菠菜叶提取光合色素时,需加入少许二氧化硅、碳酸钙和50%的乙醇
B.?用二氧化锰和鸡肝匀浆对照,以验证H2O2酶的高效性和催化作用
C.?在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
D.?用苏丹Ⅲ染液进行染色可观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒
10.下图为新鲜菠菜叶中的光合色素纸层析的结果,下列描述中正确的是(????
)
A.?能吸收红光的色素带是③????????????????????????????????????B.?低温对色素带④的破坏率最高
C.?纸层析的原理是光合色素易溶于无水乙醇???????????D.?提取色素时不加碳酸钙会使色素带①②变浅
11.下图是光合作用和细胞呼吸两个生理过程的示意图。下列有关叙述正确的是(????
)
A.?只在D过程才有H2O的生成?????????????????????????????????B.?适宜条件下,C过程在活细胞中都能进行
C.?叶绿体内能够通过光合作用合成葡萄糖,线粒体可以通过需氧呼吸分解葡萄糖??????????D.?B过程需多种酶参与,这些酶的合成需要消耗ATP,可由A过程提供
12.合果芋”美丽多姿,形态多变,不仅适合盆栽,也适宜盆景制作,是具有代表性的室内观叶植物之一。某研究小组进行了“探究环境因素对合果芋光合作用影响”的实验,实验结果如图所示。下列分析正确的是(????
)
A.?CO2
浓度
1
可能为大气中的
CO2
浓度,而
CO2
浓度
2
可能为
1%??????????B.?若
e
点为正常合果芋植物的光饱和点,则缺镁的合果芋植物的
b
点会右移
C.?图中
c、d?
两点相比,d?
点植物叶肉细胞中
RuBP?
的含量要高一些??????????D.?a
点植物叶肉细胞中参与三碳糖磷酸还原的
NADPH
和
ATP
比
c
点要多
13.某实验小组为探究光照强度与气孔关闭对绿萝光合作用的影响,设计了如下实验:首先制作1
cm绿萝叶片小圆片60片,并利用注射器抽出叶片内气体。取6只烧杯,每只加入150
mL
1%碳酸氢钠溶液,1号、3号、5号烧杯各放入10片经清水相同时间浸泡的叶片,2号、4号、6号烧杯各放入10片经同一蔗糖溶液相同时间浸泡的叶片,每2只分别用适宜光源进行强光、中强光、弱光3种光照。观察并记录不同时间上浮叶片数量,实验结果记录如表。下列叙述错误的是(????
)
A.?打孔器打出圆叶片时要尽量避开大叶脉
B.?2,3两组的结果不能说明光照强度对光合速率的影响
C.?2号、4号、6号烧杯可以反映绿萝叶片保卫细胞前20min,气孔关闭,30min时,气孔打开
D.?该实验设置的光照强度对光合作用的影响程度大于气孔变化对光合作用的影响
14.用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙同时从某池塘水深0.5
m处的同一位置取满水样,立即测定甲瓶中的氧气含量,并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶,分别测定两瓶中的氧气含量,结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析不合理的是(??
)
透光玻璃瓶甲
透光玻璃瓶乙
不透光玻璃瓶丙
4.9
mg
5.6
mg
3.8
mg
A.?丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质
B.?在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1
mg
C.?在一昼夜后,乙瓶水样的pH比丙瓶的高
D.?在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为0.7
mg
15.下图表示温棚内光照强度(X)与农作物净光合作用强度(实际光合作用强度与呼吸作用强度之差)的关系(棚内温度、水分和无机盐均处于适宜的条件下)。请据图分析,下列说法中不正确的是(??
)
A.?当X>Q时,可采取遮光措施确保作物的最大光合速率
B.?和Q点相比,P点时叶肉细胞内C5化合的含量较Q点低
C.?在N和Q点时分别取农作物上部成熟叶片用碘蒸气处理,Q点所取的叶片显色较深
D.?当X=P时,叶肉细胞内形成ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质
二、综合题
16.回答与光合作用有关的问题:
(1)在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,正常光照下,用含有0.1%CO2的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液,短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会________。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是________。若停止CO2供应,短期内小球藻细胞中RuBP的含量会________。研究发现
Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶,它催化CO2被固定的反应,可知该酶存在于叶绿体________中。
(2)在“光合色素的提取与分离”活动中,提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后,滤纸条自上而下两条带中的色素合称为________。分析叶绿素a的吸收光谱可知,其主要吸收可见光中的________光。环境条件会影响叶绿素的生物合成,如秋天叶片变黄的现象主要与________抑制叶绿素的合成有关。
17.某研究小组以小球藻为实验材料开展有关光合作用的实验研究,根据所学知识,回答下列问题:
(1)将黑暗中制备的叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖溶液、pH7.3磷酸缓冲液的溶液中照光。水在光照下被分解后,溶液颜色由蓝色变成无色。氧化剂DCIP既可用于颜色反应,还可作为________
,
制备叶绿体时加入蔗糖的作用是________。
(2)给小球藻悬浮液通入14CO2
,
光照一定时间(从1秒到数分钟)后杀死小球藻,同时提取产物并分析。实验发现,仅仅30秒的时间,CO2已经转化为许多种化合物。想要探究CO2转化成的第一个产物是什么,可以
________,然后杀死小球藻,同时提取产物分析,当检测到的产物只有一种时,该化合物就是第一个产物。实验发现,在光照下三碳酸(C3)和RuBP
(C5)的浓度很快达到饱和并保持稳定。此时突然中断CO2的供应,C3的浓度和C5的浓度变化分别是________,由此可判断固定CO2的化合物是
________???
。
(3)将小球藻放在加有适宜培养液的大试管中,以人工白炽灯作为光源,先将试管与白炽灯
离开一段距离,然后每隔一段时间改变白炽灯与大试管
的距离,测定在不同距离下小球藻释放气泡的速率(其他环境条件适宜且保持不变),结果如图所示。实验
中的气泡内的气体产生于叶绿体的________。图中a点叶绿体内产生的O2的去向有________。若培养液中缺Mg2+
,
则c点应向________移。
18.光呼吸是所有进行光合作用的细胞在有光照和高氧低二氧化碳情况下发生的生化过程,
过程中消耗了氧气,生成了二氧化碳。
(1)图中的
Rubisco
存在于真核细胞的________(具体场所),1
分子
RuBP
与
O2
结合,形
成
1
分子“C-C-C”和
1
分子“C-C”,“C-C-C”还原时需要提供的光反应产物是________,
“C-C”________(“参与”或“未参与”)
RuBP
的再生。
(2)大气中
CO2/?O2?值升高时,光反应速率将________。离开卡尔文循环的糖,在叶绿体内可与
________相互转化。
(3)将某健壮植株放置于密闭小室中,在适宜光照和温度下培养一段时间,直至小室内的
O2
浓度
达到平衡。此时,O2
浓度将比密闭前要________,RuBP
的含量比密闭前要________,后者变化
的原因是________。
19.科研人员研究了LED补光条件下小白菜的光合特性,设置了白光(W,对照)、白光:红光=4:1(WR)、白光:蓝光=4:1(WB)、白光:蓝光:红光=3:1:1(WRB)和白光:绿光=4:1(WG)5个光配方,光照强度均调节为(250±10)μ·molm-2·s-1。相关指标及光合速率如表,请分析并回答:
表补光对小白菜叶片光合速率及相关指标的影响
处理
叶绿素a含量mg·g-1
叶绿素b含量mg·g-1
叶绿素(a+b)含量mg·g-1
叶绿素a/b值
光合速率μmol(CO2)·m-2·s-1
RuBP羧化酶活性IU·L-1
W(对照)
1.0
0.347
1.34
2.88
4.41
273
WB
1.34
0.448
1.79
2.99
7.35
298
WRB
1.5
0.499
2.11
3.00
9.28
336
WR
1.32
0.447
1.76
2.95
7.18
311
WG
1.33
0.457
1.79
2.91
4.43
?
注:RuBP羧化酶为催化二氧化碳与RuBP结合的酶。
(1)光合作用中光反应的产物有________;叶绿体中NADP+的移动方向是________,其作用是________。
(2)若对叶绿素a进行可见光范围(400~700
nm)内的吸收光谱分析,则将出现的吸收峰有________处。据表可得,补光对叶绿素a的增加比重________(填“大于”“小于”或“等于”)对叶绿素b的增加比重。
(3)综合分析可得,表中的“?”最可能接近________(处理组)的值,理由是________。
20.蓝莓中富含强抗氧化性的花青素、有延缓衰老的功效而深受消费者喜爱。为提高蓝莓利用率,研究者尝试运用多种提取技术及加工方式,以期为扩大其工业化发展提供依据。下图甲是蓝莓光合作用的反应式:
研究者以此作为探究环境因素对光合作用的影响,其中图乙是探究在不同温度条件下,光照强度对蓝莓光合速率的影响,回答下列问题:
(1)蓝莓中因富含强抗氧化性的花青素主要存在于蓝莓细胞的________中,图甲光合作用反应式中,标号⑥处应补充的是________,适合作为测量蓝莓光合作用指标的是________(填标号)。
(2)请参照图甲中光合作用反应式可知,影响蓝莓光合作用的因素有光照强度和温度等环境因素,除此之外,影响绿色植物光合作用的内部因素还与________有关(至少列举出2种)。
(3)图乙中的光合速率是指________(填:表观光合速率、真正光合速率、条件不够无法判定)。假定在温度为20℃、光照强度为保持L2
,
蓝莓的呼吸强度为3单位,那么在春末夏初季节,蓝莓能否正常生长?________(填:能、不能、无法判定)。图中显示当光照小于L1时或者温度为10℃时,光合速率都处于低位,由此初步推断出环境因素对光合作用影响为:________。
(4)请依据所学知识,并以指标③为变量,⑤为观测指标,确定一个研究课题:________。并根据你的研究课题,设计一个用于记录实验数据的表格。________。
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精品试卷·第
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