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专题 14 光合作用与呼吸作用综合
【2021年】
1.(2021·1月浙江高考真题)现以某种多细胞绿藻为材料,研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的
影响。实验结果如下图,图中的绿藻质量为鲜重。
回答下列问题:
(1)实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素,经处理后,用光电比色法测定色素提取液的_________,计
算叶绿素a的含量。由甲图可知,与高光强组相比,低光强组叶绿素a的含量较_________,以适应低光强
环境。由乙图分析可知,在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。
(2)叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析,光反应是一种_________反应。光反应的
产物有_________和O
2。
(3)图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O 的速率_________,理由是_________。
2
(4)绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1,则在该条件下每克绿藻每小时光
合作用消耗CO 生成________μmol的3-磷酸甘油酸。
2
2.(2021·全国乙卷高考真题)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO 固定方式。这类
2
植物晚上气孔打开吸收CO,吸收的CO 通过生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹
2 2
果酸脱羧释放的CO 可用于光合作用。回答下列问题:
2
(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有__________。光合作用所需的CO 来源于苹果酸脱羧和
2______________释放的CO。
2
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式,这种方式既能防止______________,
又能保证_____________正常进行。
(3)若以pH作为检测指标,请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO 固定方式。
2
_____(简要写出实验思路和预期结果)
3.(2021·河北高考真题)为探究水和氮对光合作用的影响,研究者将一批长势相同的玉米植林随机均分
成三组,在限制水肥的条件下做如下处理:(1)对照组;(2)施氮组,补充尿素(12g·m-2)(3)水十
氮组,补充尿素(12g·m-2)同时补水。检测相关生理指标,结果见下表。
生理指标 对照组 施氮组 水+氮组
自由水/结合水 6.2 6.8 7.8
气孔导度(mmol·m-2s-1) 85 65 196
叶绿素含量(mg·g-1) 9.8 11.8 12.63
RuBP羧化酶活性(μmol·h-1g-1) 316 640 716
光合速率(μmol·m-2s-1) 6.5 8.5 11.4
注:气孔导度反映气孔开放的程度
回答下列问题:
(1)植物细胞中自由水的生理作用包括____________________等(写出两点即可)。补充水分可以促进
玉米根系对氮的__________,提高植株氮供应水平。
(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与__________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光
能,用于驱动__________两种物质的合成以及__________的分解;RuBP羧化酶将CO 转变为羧基加到
2
__________分子上,反应形成的产物被还原为糖类。
(3)施氮同时补充水分增加了光合速率,这需要足量的CO 供应。据实验结果分析,叶肉细胞CO 供应
2 2
量增加的原因是______________________________。
4.(2021·湖南高考真题)图a为叶绿体的结构示意图,图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应
过程的简化示意图。回答下列问题:(1)图b表示图a中的______结构,膜上发生的光反应过程将水分解成O、H+和e-,光能转化成电能,最
2
终转化为______和ATP中活跃的化学能。若CO 浓度降低.暗反应速率减慢,叶绿体中电子受体NADP+减
2
少,则图b中电子传递速率会______(填“加快”或“减慢”)。
(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系,研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶
绿体,在离体条件下进行实验,用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体,以相对放氧量表示光反应速率,
实验结果如表所示。
叶绿体B:双 叶绿体C:双 叶绿体D:所
叶绿体
层膜局部受 层膜瓦解,类 有膜结构解体
A:双层膜
损,类囊体略 囊体松散但未 破裂成颗粒或
结构完整
有损伤 断裂 片段
实验一:以Fecy为电子受体时的放
100 167.0 425.1 281.3
氧量
实验二:以DCIP为电子受体时的放
100 106.7 471.1 109.6
氧量
注:Fecy具有亲水性,DCIP具有亲脂性。
据此分析:
①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明,叶绿体双层膜对以_________(填“Fecy”或“DCIP”)为电子受
体的光反应有明显阻碍作用,得出该结论的推理过程是_________。
②该实验中,光反应速率最高的是叶绿体C,表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下,更有利于
_________,从而提高光反应速率。
③以DCIP为电子受体进行实验,发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、
0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释_________。
【2020年】
1.(2020·课标Ⅰ)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加
产量等目的。回答下列问题:(1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物的作
用有_____________________(答出2点即可)。
(2)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是_____________________(答出1点即可)。
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能
利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强
度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是___________________,选择
这两种作物的理由是___________________。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/μmol·m-2·s-1 1 200 1 180 560 623
2.(2020·课标Ⅱ)为了研究细胞器的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液B中,用组织捣碎机破碎细
胞,再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题:
(1)该实验所用溶液B应满足的条件是_____________(答出2点即可)。
(2)离心沉淀出细胞核后,上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,原因是此上清液中含有
_____________。
(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的
双层膜破裂后再照光,_____________(填“有”或“没有”)氧气释放,原因是_____________。
3.(2020·新课标Ⅲ)照表中内容,围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
反应部位 (1)__________ 叶绿体的类囊体膜 线粒体
反应物 葡萄糖 丙酮酸等
反应名称 (2)__________ 光合作用的光反应 有氧呼吸的部分过程
合成ATP的能量来源 化学能 (3)__________ 化学能
终产物(除ATP外) 乙醇、CO (4)__________ (5)__________
2
4.(2020·山东卷)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表
示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是________________,模块3中的甲可与CO 结合,
2
甲为________________。
(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将________________ (填:增加或减少)。
若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是________________。
(3)在与植物光合作用固定的CO 量相等的情况下,该系统糖类的积累量________________ (填:高于、
2
低于或等于)植物,原因是________________。
(4)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是________________。人工光合作用系统由于
对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
5.(2020·江苏卷)大豆与根瘤菌是互利共生关系,下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途
径,请据图回答下列问题:
(1)在叶绿体中,光合色素分布在__________上;在酶催化下直接参与CO 固定的化学物质是HO和
2 2
__________。
(2)上图所示的代谢途径中,催化固定CO 形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶在__________中,PGA还原
2
成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖,催化TP合成蔗糖的酶存在于__________。
(3)根瘤菌固氮产生的NH 可用于氨基酸的合成,氨基酸合成蛋白质时,通过脱水缩合形成__________
3
键。
(4)CO 和N 的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自__________;根瘤中合成ATP
2 2的能量主要源于__________的分解。
(5)蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是
__________。
【2019年】
1.(2019全国卷Ⅰ·29)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。
2.(2019北京卷·31)光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
(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CO与RuBP(C )结合,生成2分子C ,影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括
2 5 3
_________________________(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CO的固定
2
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
3.(2019江苏卷·28)叶绿体中催化CO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
2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CO固定产生C 化合物(C -l),C -I还原为三碳糖(C -Ⅱ),这一步骤需要
2 3 3 3 3
__________作为还原剂。在叶绿体中C -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,
3
X为__________。
(3)作为光合作用的重要成分,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CO浓度
2
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C -ll输出速度
3
④酶R催化X与O结合产生C 化合物的强度
2 2
(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__________。
4.(2019浙江4月选考·30)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%CO 的溶液培养小球藻一
2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CO 供应,短期内小球藻细胞中RuBP的含量会______。研究
2
发现 Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶,它催化CO 被固定的反应,可知该酶存在于叶绿体______中。
2
(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。【2018年】
1.(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。
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
“O”或“CO”)不足。
2 2
2.(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:(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
______________。
3.(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
__________________________。
(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CO 量相等时所需要的光照强度
2
________(填“高”或“低”)。
4.(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:(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CO 固定的酶)小亚基转运到甲内,在____(填
2
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CO;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
2
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)。
①C 的还原 ②内外物质运输 ③HO裂解释放O ④酶的合成
3 2 2
5.(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。
【2017年】
1.(2017新课标Ⅰ卷·30)植物的CO 补偿点是指由于CO 的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的
2 2
CO 浓度,已知甲种植物的CO 补偿点大于乙种植物的。回答下列问题:
2 2
(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O 、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
2
增加,原因是_________________。
2.(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_________________。
3.(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NaHCO 的主要作用是_____________。若提高反应液中NaHCO 浓度,果肉放氧
3 3
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:
①C ②ATP ③[H] ④C ),可推测20 ~25 min 曲线的斜率为_____________ (填“正值”、“负值”
5 3
或“零”)。
【2016年】
1.(2016新课标Ⅲ卷.29)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响,某
研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为对照组,另4组在人工气候室
中生长作为实验组,并保持其光照和CO 浓度等条件与对照组相同,与中午12:30测定各组叶片的光合速
2
率,各组实验处理及结果如表所示:
回答下列问题:
(1)根据本实验结果,可以推测中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是 ,其
依据是 ;并可推测, (填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
(2)在实验组中,若适当提高第 组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因是 。
(3)小麦叶片气孔开放时,CO 进入叶肉细胞的过程 (填“需要”或“不需要”)载体蛋
2
白,
(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
2.(2016浙江卷.30)(14分)下面是关于植物光合作用的问题。请回答:
(1)光反应发生在叶绿体的 中,H 0在光反应中裂解为 。
2
(2) 若以14CO 作为光合作用的原料,在卡尔文循环中首先出现含的三碳化合物是 。该三碳化合
2
物在NADPH的氢和ATP的 等物质存在的情况下,被还原为三碳糖磷酸。
[来源:Zxxk.Com]
(3) 给某植物提供C180 和H0,释放的氧气中含有18O是由于 ,H18O又作为原料参与了光合作
2 2 2
用之故。
(4) 植物光合作用光饱和点可通过测定不同的 下的光合速率来确定。在一定条件下,某植物在
温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度
(选填: <、≤、=、≥、>)25℃。
3.(2016课标1卷.30) 为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分
成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长
一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位面积吸收CO
2
的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题:
(1)据图判断,光照强度低于a时,影响甲组植物光合作用的限制因子是_______________。
(2)b光照强度下,要使甲组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高___________(填“CO 浓
2
度”或“O 浓度”)。
2
(3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植株叶片随光照强
度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_____。
4.(2016江苏卷.32)(8分)为了选择适宜栽种的作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了3个品
种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点,结果如图1和图2。请回答以下问题:(1)最适宜在果树林下套种的品种是▲ ,最适应较高光强的品种是▲。
(2)增加环境中CO 浓度后,测得S2的光饱和点显著提高,但S3的光饱和点却没有显著改变,原因可能
2
是:在超过原光饱和点的光强下,S2的光反应产生了过剩的▲,而S3在光饱和点时可能▲(填序号)。
①光反应已基本饱和 ②暗反应已基本饱和 ③光、暗反应都已基本饱和
(3)叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO,也参与叶绿体中生物大分子▲的合成。
2
(4)在光合作用过程中,CO 与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要
2
有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。
淀粉是暂时存储的光合作用产物,其合成场所应该在叶绿体的▲。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或▲,
后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,合成由▲糖构成的蔗糖,运出叶肉细胞。
5.(2016新课标2卷.31)(8分)BTB是一种酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO浓度的增高而
2
由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO 和
3
BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO使溶液变成浅绿色,之后将等量的绿色溶液分别
2
加入到7支试管中,其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实
验处理和结果见下表。
试管编号 1 2 3 4 5 6 7
水草 无 有 有 有 有 有 有距日光灯的距离 20 遮光* 100 80 60 40 20
(cm)
50min后试管中溶液 浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
的颜色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:
(1)本实验中,50min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由 引起的;
若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是 (填“可靠的”或“不可靠的”)。
(2)表中X代表的颜色应为 (填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”),判断依据是
。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草 。
6.(2016上海卷.五)回答下列有关光合作用的问题。
玉米叶肉细胞中有CO“泵”,使其能在较低的CO 浓度下进行光合作用,水稻没有这种机制。图19显示
2 2
了在相同的光照和温度条件下,不同植物在不同胞间CO 浓度下的光合速率。各曲线代表的植物情况见表
2
4,其中人工植物B数据尚无。
(1) CO 可参与水稻光合作用暗反应的_______过程,此过程发生的场所是______。
2
(2)在胞间CO 浓度0~50时,玉米的光合速率升高,此阶段发生的变化还有____。
2
A.经气孔释放的CO 增多 B.单个叶绿素a分子的氧化性不断增强
2
C.供给三碳化合物还原的氢增多 D.单个叶绿素a分子吸收的光能持续增多
(3)在胞间CO 浓度200~300之间,水稻的光合速率逐渐上升而玉米的不再变化的原因是______________。
2
(4)根据曲线①、②、③及影响光合作用的因素推测,表4中人工植物B在不同胞间CO 浓度下的光合速
2
率(曲线④)最可能是______。(5)根据表4及相关信息,图19中曲线②和曲线③所示光合速率的差异可说明______。
(6)现代工业使得大气中CO 的浓度不断提高,这一环境变化趋势更有利于______。
2
A.水稻生长,因为超过一定的胞间CO 浓度后玉米的酶活性不再增加
2
B.水稻生长,因为在较低胞间CO 浓度范围内水稻的酶活性较高
2
C.玉米生长,因为它们的光合效率极高
D.玉米生长,因为它们拥有CO 泵
2
【2015年】
1.( 2015年浙江卷.30)(14 分)植物叶肉细胞光合作用的碳反应、 蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。
图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi(无机磷酸)。
请回答:
(1)磷除了是光合作用相关产物的组分外,也是叶绿体内核酸和 ________ 的组分。
(2)卡尔文循环中 3- 磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应属于 _______ 。
(3)若蔗糖合成或输出受阻, 则进入叶绿体的 _________ 数量减少, 使三碳糖磷酸大量积累于
_________中,也导致了光反应中合成 __________ 数量下降, 卡尔文循环减速。上述这种三碳糖磷酸对
卡尔文循环的调节属于 ___________ 。 此时过多的三碳糖磷酸将用于 ___________ , 以维持卡尔文循
环运行。
2.(2015年江苏卷.27) (8分)为了研究2 个新育品种 P 、P 幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新
1 2
育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。 请回答下列问题:(1)图1 的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在 相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积
的释放量。
(2)光合作用过程中,CO 与C 结合生成 ,消耗的C 由 经过一系列反应再生。
2 5 5
(3)由图可知,P 的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的
1
;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的 。
(4)栽培以后,P 植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是 。
2
3.(2015年北京卷.31)(16分)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO 吸收量的变化,每
2
2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
(1)在开始检测后的200s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解 ,同化CO 。而在实验的整个过程中,
2
叶片可通过 将储藏在有机物中稳定的化学能转化为 和热能。
(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下,CO 吸收量在 μmol.m-2s-1范围内,在300s时CO
2 2
达到2.2μmol.m-2s-1。由此得出,叶片的总(真实)光合速率大约是 μmol CO.m-2s-1。(本小题所
2
填数值保留到小数点后一位)
(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100s以后,叶片的CO 释放 ,并达到一个相对稳定的
2水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。
(4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO 中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用
2
技术进行探究。
4.(2015年山东卷.26)(11分)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。
(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO 的细胞器是__________。光合作用产生的有机物主要以蔗糖
2
的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是
_________。
(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知,第 24天的果实总光合速
率_____(填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐为黄,原因是叶绿素含
量减少而_________(填色素名称)的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给 暗
反应的______和______减少,光合速率降低。
(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天,种子内含量最高的有机物可用_______染液检
测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由_________转化而来。
5.( 2015年课标I卷.29) (9分)
为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了 A、B、
C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO 浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为
2
135s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下:
A组:先光照后黑暗,时间各为67.5s;光合作用产物的相对含量为50%
B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为 7.5s;光合作用产物的相对含量为
70%。
C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为 3.75ms(毫秒);光合作用产物的
相对含量为94%。
D组(对照组):光照时间为135s;光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题:
(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量 (填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物
合成有机物的量,依据是 ;C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要 ,这些反应发生的部位是叶绿体的 。
(2)A、B、C三组处理相比,随着 的增加,使光下产生的 能够及时利用与及时再生,从
而提高了光合作用中CO 的同化量。
2
6.(2015年安徽卷.29)Ⅰ(9分)科研人员探究了不同温度(25℃和0.5℃)条件下密闭容器内蓝莓果实
的CO 的生成速率的变化,结果见图1和图2。
2
(1)由图可知,与25℃相比,0.5℃条件下果实的CO 生成速率较低,主要原因是
2
;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的 浓度越来越高,抑制
了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测 的浓度变化来计算呼吸速率。
(2)某同学拟验证上述实验结果,设计如下方案:
称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封
将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃的条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO 浓度
2
记录实验数据并计算CO 的生成速率。
2
为使试验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。
a ; b.
。
7.(2015年广东卷.26)(16分)为推动生态文明建设,国务院发布了《大气污染防治行动计划》,某科
研小组开展酸雨与生态系统关系的研究。下表是不同pH值的酸雨对三种植物叶绿素含量(mg/g)影响的结
果。
pH值 5.8(对照) 4.0 3.0 2.0
桃树 2.20(100) 2.19 2.13(96.82) 1.83(83.18)
(99.55)
腊梅 3.65(100) 3.58 3.44(94.25) 2.95(80.82)
(98.08)
木樨 1.07(100) 1.07(100) 1.05(98.13) 0.96(89.72)
注:括号内为与同种植物对照实验的相对百分比。
(1)叶绿素位于叶绿体内的___________上,提取后经层析分离,扩散最慢的色素带呈___________色。酸雨中的SO2-破坏叶绿素,导致光反应产生的___________(产物)减少。由于光反应速率降低,将直接
4
影响暗反应过程中的___________,最后导致(CHO)生成减少。
2
(2)由表可知:①随着酸雨 pH 值的降低,叶绿素含量受影响程度___________;②___________;
③___________。
(3)长期酸雨影响会导致部分植物死亡,使生态系统的___________稳定性降低,原因是___________。
8.(2015年上海卷.综合题五)回答下列有关光合作用的问题。(12分)
研究发现植物能对温度的变化做出适应性改变。将15℃生长的绣线菊A和绣线菊B置于10℃下低温处理
一周,分别测定两种植物低温处理前后最大光合速率(图22)、光补偿点(图23)以及叶肉细胞叶绿体
内蛋白质表达量的变化(表1)。
50.H+经过类囊体上酶①的方向是_________(从高浓度到低浓度/从低浓度到高浓度/双向);蛋白质③
位于__________;酶④位于__________。51.结合表1数据,概括绣线菊A在低温处理前最大光合速率高
于绣线菊B的原因:_______________。52.运用已有知识,结合表1数据分析低温处理后两种绣线菊最
大光合速率下降(图22)的共同原因是:(1)____________________;(2)_____________________。
53.光补偿点指植物光合作用吸收的CO 等于呼吸作用释放的CO 时所对应的光强。据图23分析,更适于
2 2
在北方低温弱光环境下生存的是_____,这是因为低温处理后__________。
A.绣线菊A光补偿点下降,说明其在低温下利用弱光的能力更强
B.绣线菊A光补偿点降幅显著大于绣线菊B的降幅,说明其低温诱导的效率更高
C.绣线菊B光补偿点显著低于绣线菊A,说明其在低温下利用弱光的能力更强
D.绣线菊B光补偿点降幅小,说明低温对其的诱导效率更高54.综合本题的图、表数据,表明植物适应
低温的原理是_____(多选)。
A.增加细胞呼吸速率
B.降低最大光合速率
C.增加光合作用相关酶的种类
D.改变光合作用相关蛋白的表达量
【2014年】
1.[2014·全国卷] 小肠的吸收是指食物消化后的产物、水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴的
过程。0.9%的NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水。某同学将处于麻醉状态下的兔的一段排空小
肠结扎成甲、乙、丙、丁4个互不相通、长度相等的肠袋(血液循环正常),并进行实验,实验步骤和实验
结果如表。
实验组别 甲 乙 丙 丁实验步骤
向肠袋内注入等量的溶 0.7%NaCl10 0.9%NaCl10 1.1%NaCl 0.9%NaCl+微量Na+载体
液,使其充盈 mL mL 10 mL 蛋白的抑制剂共10 mL
维持正常体温半小时
后,测肠袋内NaCl溶 1 mL 3 mL 5 mL 9.9 mL
液的量
请根据实验结果回答:
(1)实验开始时,水在肠腔和血液之间的移动方向是:甲组从____________;丙组从____________。在这一
过程中水分子的运动方向是从溶液浓度________处流向溶液浓度________处。本实验中水分子的这种移动
过程称为__________。
(2)比较乙和丁的实验结果,可推测小肠在吸收Na+时,需要____________的参与。
2.[2014·福建卷] 为研究汽车尾气中可吸入颗粒物对人成熟T淋巴细胞的影响,用含不同浓度颗粒物的培
养液培养T淋巴细胞,48 h 后检测Na+K+ATP酶活性及细胞活力。实验结果如下:
组别 颗粒物浓度(μg·mL-1) Na+K+ATP酶活性(U·mg pro-1) 细胞活力(相对值)
A 0 35.8 1
B 50 30.6 0.98
C 100 20.5 0.87
D 200 12.4 0.48
SDH是有氧呼吸的关键酶。细胞活力通过测定各组细胞SDH总活性来表示,用于反映颗粒物对细胞的毒
性,SDH总活性由该组细胞数及每个细胞SDH酶活性共同决定。
(1)根据表中相关信息将柱状图补充完整。
汽车尾气中可吸入颗粒物对T淋巴细胞
Na+K+ATP酶活性的影响
(2)细胞培养时,需使用血细胞计数板进行计数。请用方框在下面血细胞计数室图中标出计数区域。(3)本实验毒性评价指标所反映的颗粒物对T淋巴细胞的毒性,或表现为杀伤作用致细胞数减少,或表现为
抑制了细胞的________(生理过程)。实验数据表明,随着颗粒物浓度的增加,颗粒物对T淋巴细胞的毒性
________。
(4)汽车尾气中含有的多种致癌因子会损伤DNA,使________基因和原癌基因表达异常。长期汽车尾气暴
露的人群,其T淋巴细胞执行的________免疫功能障碍,导致识别、攻击癌细胞能力降低,癌症发病风险
提高。
3.[2014·江苏卷] 生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1~3表示3种生物膜结构及
其所发生的部分生理过程。请回答下列问题:
图1 图2
图3
(1)图1表示的生理过程是________________,其主要的生理意义在于______________。
(2)图2中存在3种信号分子,但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合,这说明__________________________;若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素,那么靶器官是
________________。
(3)图3中ATP参与的主要生理过程是________。
(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图________(填图序号)中的膜结构。
(5)图1~3中生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是____________________。
(6)图1~3说明生物膜具有的功能有______________________________(写出3项)。
4.[2014·江苏卷] 为研究浮游藻类的光合作用,将一种绿藻培养至指数生长期,并以此为材料,测定了藻
细胞在不同条件下的净光合速度(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图;图2是不同的NaHCO 浓度(pH
3
8.5,25 ℃)条件下测得Pn曲线图。请回答下列问题:
图1
图2
(1)通过变换图1中光源,可研究________、________对光合作用的影响。
(2)在测定不同光照对Pn的影响时,如不精确控制温度,则测得的光照与Pn的关系________(填“呈正相
关”“呈负相关”或“难以确定”)。
(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO 浓度很低,藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO
2
获得CO。图2中达到最大Pn值的最低NaHCO 浓度为________;在更高NaHCO 浓度下,Pn不再增加的
2 3 3
主要原因有______________、______________。
(4)培养基中的HCO与CO之间的离子平衡与pH有关,碱性条件下pH越高,HCO越少,CO越多,而CO
几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.0~10.0)对光合作用的影响时,导致Pn发生变化的因素有________________、________________。
5.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 某植物净光合速率的变化趋势如图所示。
据图回答下列问题:
(1)当CO 浓度为a时,高光强下该植物的净光合速率为______。CO 浓度在a~b之间时,曲线________表
2 2
示了净光合速率随CO 浓度的增高而增高。
2
(2)CO 浓度大于c时,曲线B和C所表示的净光合速率不再增加,限制其增加的环境因素是______。
2
(3)当环境中CO 浓度小于a时,在图示的3种光强下,该植物呼吸作用产生的CO 量________(填“大于”
2 2
“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO 量。
2
(4)据图可推测,在温室中,若要采取提高CO 浓度的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑
2
__________这一因素的影响,并采取相应措施。
6.[2014·全国卷] 植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题:
(1)下图表示了________对某种C 植物和某种C 植物________的影响。当光照强度大于p时,C 植物和C
3 4 3 4
植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有增加________的面积,补充
____________气体等。
(2)在光合作用过程中,C 植物吸收的CO 被固定后首先形成________化合物。
4 2
(3)C 植物光合作用的暗反应需要光反应阶段产生的ATP和NADPH,这两种物质在叶绿体内形成的部位是
3
________________。NADPH的中文简称是____________________,其在暗反应中作为________剂,用于
糖类等有机物的形成。7.[2014·福建卷] 氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将HO分解成[H]和O,[H]可参与暗反应,低
2 2
氧时叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气。
(1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的__________。
(2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用,诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。
为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响,设完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组),在特定条件下培养莱茵衣藻,
一定时间后检测产氢总量。
实验结果:B组>A组,说明缺硫对莱茵衣藻产氢有________作用。
为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系,则需增设两实验组,其培养液为
__________________和______________________。
(3)产氢会导致莱茵衣藻生长不良,请从光合作用物质转化的角度分析其原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在自然条件下,莱茵衣藻几乎不产氢的原因是__________________,因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以
提高莱茵衣藻产氢量。
8.[2014·山东卷] 我省某经济植物光合作用的研究结果如图。
甲
乙
(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________
上。需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是______。据图分析,该植物可通过______________以增强
对弱光的适应能力。
(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程
度)的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低。主要原因是
____________________________。18:00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有________。
(3)实验过程中,若去除遮光物,短时间内叶肉细胞的叶绿体中C 化合物含量________。
3
9. [2014·安徽卷] Ⅰ.某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响,实验结果如图所示。(注:气
孔导度越大,气孔开放程度越高)
(1)与15 d幼苗相比,30 d幼苗的叶片净光合速率_______________________________。
与对照组相比,________光处理组的叶肉细胞对CO 的利用率高,据图分析,其原因是
2
________________________________________________________________________
________________________________。(2)叶肉细胞间隙CO 至少需要跨________层磷脂双分子层才能到达CO 固定的部位。
2 2
(3)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量,获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mg·g-1、3.9
mg·g-1和4.1 mg·g-1。为提高该组数据的可信度,合理的处理方法是
__________________________________。
10.[2014·广东卷] 观测不同光照条件下生长的柑橘,结果见下表。请回答下列问题:
光照 净光合速率
叶色 平均叶面积(cm2) 气孔密度(个·mm-2)
强度 (μmol CO ·m-2·s-1)
2
13.6 826
强 浅绿 4.33(100%)
(100%) (100%)
20.3 768
中 绿 4.17(96%)
(149%) (93%)
28.4 752
弱 深绿 3.87(89%)
(209%) (91%)
注:括号内的百分数以强光照的数据作为参照
(1)CO 以________方式进入叶绿体后,与________结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供的
2
________。
(2)在弱光下,柑橘通过____________和____________来吸收更多的光能,以适应弱光环境。
(3)与弱光下相比,强光下柑橘平均每片叶的气孔总数__________,单位时间内平均每片叶CO 吸收量
2
________。对强光下生长的柑橘适度遮阴,持续观测叶色、叶面积和净光合速率,这三个指标中,最先发
生改变的是____________,最后发生改变的是________。
11.[2014·海南卷] 某豆科植物种子萌发过程中CO 释放和O 吸收速率的变化趋势如图所示。据图回答问
2 2
题:
(1)在12~24 h期间,呼吸速率逐渐增强,在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸,该呼吸方式在细
胞中发生的部位是__________,其产物是____________。
(2)从第12 h到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量会________________,主要原因是
________________________________________。
(3)胚根长出后,萌发种子的________呼吸速率明显升高。【2013年】
1.[2013·江苏卷] 为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响,在不同浓度NaCl条件下,对其净光合
速率、胞间CO 浓度、光合色素含量等进行测定,结果如下图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。
2
请参照图回答下列问题:
(1)叶绿体中色素的功能是______________________。
(2)大气中的CO 可通过植物叶片表面的________进入植物体内。光合作用产生的有机物(C H O)中的氧来
2 6 12 6
源于原料中的________,有机物(C H O)中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物________中。
6 12 6
(3)当NaCl浓度在200~250 mmol/L时净光合速率显著下降,自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合
速率也会出现下降的现象。前者主要是由于________________,后者主要是由于________________。
(4)总光合速率可用单位时间内单位叶面积上________________表示。请绘制该实验中总光合速率变化趋势
的曲线图。
2.[2013·山东卷] 大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图所示:
(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显。阶段Ⅰ中,水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为________。
阶段Ⅲ中,种子胚细胞内水的主要存在形式是______________。
(2)阶段 Ⅱ 期间,大豆种子胚细胞合成的________解除种子休眠,促进种子萌发。阶段Ⅲ中根向地生长的原因是________分布不均,使根的近地侧生长受到________。
(3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O 与释放CO 的体积比为1∶3,则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡
2 2
萄糖之比为________。
(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时,若突然停止CO 供应,短时间内叶绿体中C 和ATP含量的变
2 5
化分别为________、________。大田种植大豆时,“正其行,通其风”的主要目的是通过
________________________________________________________________________提高光合作用强度
以增加产量。
3.[2013·浙江卷] 为研究某植物对盐的耐受性,进行了不同盐浓度对其最大光合速率、呼吸速率及根相
对电导率影响的实验,结果见下表。
盐浓度 最大光合速率 呼吸速率 根相对电
(mmol·L-1) (μmol CO·m-2·s-1) (μmol CO ·m-2·s-1) 导率(%)
2 2
0(对照) 31.65 1.44 27.2
100 36.59 1.37 26.9
500 31.75 1.59 33.1
900 14.45 2.63 71.3
注:相对电导率表示处理细胞与正常细胞渗出液体中的电解质含量之比,可反映细胞膜受损程度。
请据表分析回答:
(1)表中最大光合速率所对应的最小光强度称为__________。与低盐和对照相比,高盐浓度条件下,该植物
积累有机物的量________,原因是CO 被还原成________的量减少,最大光合速率下降;而且有机物分解
2
增加,________上升。
(2)与低盐和对照相比,高盐浓度条件下,根细胞膜受损,电解质外渗,使测定的__________升高。同时,
根细胞周围盐浓度增高,细胞会因________作用失水,造成植物萎蔫。
(3)高盐浓度条件下,细胞失水导致叶片中的________增加,使气孔关闭,从而减少水分的散失。
4.[2013·福建卷] 为研究淹水时KNO 对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,
3
其余三组分别淹入不同浓度的KNO 溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,
3
结果如图所示。请回答:
(1)细胞有氧呼吸生成CO 的场所是__________,分析图中A、B、C三点,可知________点在单位时间内
2
与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示,淹水时KNO 对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有________作用,其中________mmol·L-1的
3
KNO 溶液作用效果最好。
3
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为暗反
应提供的[H]和__________减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO 作为检测
2
有氧呼吸速率的指标?请分析说明________________。
5.[2013·广东卷] 某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成
单糖。查阅资料后,安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图所示。
(1)向发酵瓶中加入5 g酵母菌开始实验。发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,
以利于__________________________________;实验过程中,通气阀②需要偶尔短时间打开,目的是
________________________。
(2)第3天,取出少量发酵液,滴加含有____________的浓硫酸溶液来检测酒精。(3)检测后发现,尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜,但酒精含量
(+)比预期低,他们展开了讨论,认为还有其他影响因素,如__________,请设计实验对此因素进行探究
并预测实验结果(用表格形式呈现;用“+”表示酒精量,最高含量为“+++++”)。
(4)请对预测的结果进行分析,并得出结论。
6.[2013·北京卷] 为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,
去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO 固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图所示。
2
图1
图2
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和______,在__________中将CO 转化为三碳糖,进而形成
2
淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率____________。本实验中对照组(空白对照组)
植株的CO 固定速率相对值是____________。
2
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中__________增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,________降低,进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会______光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物
输入的器官,检测________叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果
是________________________________________________________________________,则支持上述推测。
7.[2013·四川卷] 将玉米的PEPC 酶基因导入水稻后,测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度
及光合速率的影响结果,如图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高)
(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是________,捕获光能的色素中含量最多的是________。
(2)CO 通过气孔进入叶肉细胞后,首先与________结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供
2
__________。
(3)光照强度低于8×102 μmol·m-2·s-1时,影响转基因水稻光合速率的主要因素是________;光照强度为(10
~14)×102 μmol·m-2·s-1时,原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变,可能的原因是
________________________________________________________________________。
(4)分析图中信息,PEPC酶所起的作用是__________________________;转基因水稻更适宜栽种在
________环境中。
8.[2013·全国卷] 某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO 的速率和遮光(完全黑暗)后释放
2
CO 的速率。吸收或释放CO 的速率随时间变化趋势的示意图如下(吸收或释放CO 的速率是指单位面积叶
2 2 2
片在单位时间内吸收或释放CO 的量)。
2回答下列问题:
(1)在光照条件下,图形A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用
________________________________________________________________________,
其中图形B的面积表示________________________________________________________________________。
从图形C可推测该植物存在另一个______________的途径,CO 进出叶肉细胞都是通过________的方式进
2
行的。
(2) 在上述实验中,若提高温度、降低光照,则图形________(填“A”或“B”)的面积变小,图形
__________(填“A”或“B”)的面积增大,原因是__________________________________________________
__________________________________________。
【2012年】
1.[2012·课标全国卷] 将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发
种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。若只考虑种
子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。
图3
(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________,再通过________作用为种子萌发提供能量。
(2)萌发过程中在________小时之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为
________mg。
(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速率为________mg·粒-1·d-1。
(4)若保持实验条件不变,120小时后萌发种子的干重变化趋势是________,原因是__________________。2.[2012·浙江卷] 某植物在停止供水和恢复供水条件下,气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图
所示。
请回答:
(1)停止供水后,光合速率下降。这是由于水是______的原料,又是光合产物在植物体内________的主要介
质。
(2)在温度、光照相同的条件下,图中A点与B点相比,光饱和点低的是________点,其主要原因是
____________________________。
(3)停止供水一段时间后,叶片发黄,原因是____________________________。此时类囊体结构破坏,提供
给碳反应的______________减少。
(4)生产实践中,可适时喷施植物激素中的________,起到调节气孔开度的作用。
3.[2012·江苏卷] 为探究低浓度NaHSO 溶液对水稻光合速率的影响,某研究小组做了如下实验,请完成
3
实验报告并回答下列问题:
(1)实验报告
①材料用具: 乳熟期的温室盆栽水稻,1 mmol/L NaHSO 溶液,蒸馏水,喷壶,光合分析测定仪等。
3
图13
②实验步骤: 第一步:选取若干__________________的水稻植株随机平均分成甲、乙两组,甲组为对照
组,乙组为实验组。第二步:每天傍晚分别将等量的______、__________喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上,
次日上午测定光合速率。
③结果与分析: 实验结果见图13,经分析可以得出的结论是
________________________________________________________________________。
(2)研究发现NaHSO 增加了叶片内叶绿体形成ATP 的能力,推测其作用部位是叶绿体的________,进而加
3
快对图14中________(填字母A ~ D)物质的利用。图14
(3)研究小组利用上述条件设计实验,证明了0.2 μmol/ L 硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1 mmol/ L NaHSO 效应相同,
3
两者共同处理既不存在累加效应,也无抑制效应。请用柱形图绘制出实验结果(实验光照强度为1 000
μmol·m-2·s-1)。
4.[2012·重庆卷] Ⅰ.C8长叶刺葵是棕榈科热带植物,为了解其引种到重庆某地后的生理状况,某研究小组
在水分充足、晴朗无风的夏日,观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图。
(1)据图分析:
①光合作用消耗ATP最快的时刻是________。根吸水能力最强的时刻是________。
②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是__________;推测导致12:00时光合速率出现低谷的环境因素主要
是________(填“光照”或“CO”)。
2
③在14:00时若适当提高CO 浓度,短时间内叶绿体中[H]含量的变化是________。
2
(2)若该地土壤缺钙,一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是________(填“老叶”或“幼叶”)。
(3)假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地,与原产地长叶刺葵杂交不育,原因是地理隔离导致了
________。
5.[2012·四川卷] 回答下列Ⅰ、Ⅱ小题。
科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体,该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答:
(1)提取水稻突变体的光合色素,应在研磨叶片时加入________,以防止色素被破坏,用纸层析法分离该突
变体叶片的光合色素,缺失的色素带应位于滤纸条的________。
(2)该突变体和野生型水稻的O 释放速率与光照强度的关系如图所示。当光照强度为n时,与野生型相比,
2
突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率________。当光照强度为m时,测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大,据此推测,突变体固定CO 形成________的速率更快,对光反应产生的__________消耗
2
也更快,进而提高了光合放氧速率。
(3)如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变,将无法进行光合作用,其原因是
________________________________________________________________________。
6.[2012·全国卷] 金鱼藻是一种高等沉水植物,有关研究结果如图所示(图中净光合速率是指实际光合速率
与呼吸速率之差,以每克鲜重每小时释放O 的微摩尔数表示)。
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图1
据图回答下列问题:
(1)该研究探讨了____________________对金鱼藻________的影响。其中,因变量是____________。
(2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为________lx。在黑暗中,金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小
时消耗氧气________μmol。
(3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是____________________。