備戰(zhàn)2020年高考生物 考點(diǎn)一遍過(guò)19 光合作用(含解析)
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1、考點(diǎn)19 光合作用 高考頻度:★★★★☆ 難易程度:★★★☆☆ 1.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能 (1)結(jié)構(gòu)模式圖 (2)結(jié)構(gòu) (3)功能:進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。 2.葉綠體中的色素及色素的吸收光譜 由圖可以看出: (1)葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光,而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。 (2)葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大,類(lèi)胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大,對(duì)其他波段的光并非不吸收,只是吸收量較少。 3.光合作用的探究歷程(連線) 4.光合作用的過(guò)程 (1)反應(yīng)式:CO2+H2O(CH2O)+O2。 (2)過(guò)程 5.光合作用強(qiáng)度 (1)含義:植物在單位時(shí)間內(nèi)
2、通過(guò)光合作用制造糖類(lèi)的數(shù)量。 (2)兩種表示方法 ①一定時(shí)間內(nèi)原料的消耗量。 ②一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量。 6.影響光合作用強(qiáng)度的因素 (1)空氣中CO2的濃度。 (2)土壤中水分的多少,溫度的高低。 (3)光照的長(zhǎng)短與強(qiáng)弱,光的成分。 考向一 捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu) 1.如圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況。據(jù)圖判斷,以下說(shuō)法不正確的是 A.由圖可知,類(lèi)胡蘿卜素主要吸收400~500 nm波長(zhǎng)的光 B.用450 nm波長(zhǎng)的光比600 nm波長(zhǎng)的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度 C.由550 nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670 nm波長(zhǎng)的光后,葉綠體中C3的量增加 D.
3、土壤中缺乏鎂時(shí),植物對(duì)420~470 nm波長(zhǎng)的光的利用量顯著減少 【參考答案】C 【試題解析】類(lèi)胡蘿卜素主要吸收400~500 nm波長(zhǎng)的光,A正確;據(jù)圖可知,用450 nm波長(zhǎng)的光比600 nm波長(zhǎng)的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度,B正確;由550 nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670 nm波長(zhǎng)的光后,色素吸收光能增強(qiáng),光反應(yīng)增強(qiáng),C3還原加速,葉綠體中C3的量將減少,C錯(cuò)誤;葉綠素b主要吸收420~470 nm波長(zhǎng)的光,缺鎂時(shí)葉綠素合成減少,所以此波段的光的利用量顯著減少,D正確。 解題必備 色素與葉片顏色 正常綠色 正常葉片的葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的比例為3∶1,且對(duì)綠光吸收最少,所以正常葉片總
4、是呈現(xiàn)綠色 葉色變黃 寒冷時(shí),葉綠素分子易被破壞,類(lèi)胡蘿卜素較穩(wěn)定,葉片顯示出類(lèi)胡蘿卜素的顏色而變黃 葉色變紅 秋天降溫時(shí),植物體為適應(yīng)寒冷環(huán)境,體內(nèi)積累了較多的可溶性糖,有利于形成紅色的花青素,而葉綠素因寒冷逐漸降解,葉片呈現(xiàn)紅色 2.如圖為葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能示意圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A.結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能 B.供給14CO2,放射性出現(xiàn)的順序?yàn)镃O2→C3→甲 C.光合作用過(guò)程中ADP和Pi從B向A處移動(dòng) D.[H]產(chǎn)生于B處,在暗反應(yīng)中起還原作用 【答案】D 【解析】分析圖中葉綠體結(jié)構(gòu),A為光反應(yīng)的場(chǎng)所類(lèi)囊體薄膜,物質(zhì)甲為光合作用
5、暗反應(yīng)的產(chǎn)物糖類(lèi)等有機(jī)物。結(jié)構(gòu)A類(lèi)囊體薄膜中進(jìn)行光反應(yīng),能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能,A正確;圖中甲表示(CH2O),根據(jù)暗反應(yīng)過(guò)程可知,暗反應(yīng)中供給14CO2,放射性出現(xiàn)的順序?yàn)镃O2→C3→甲(CH2O),B正確;光合作用過(guò)程中,光反應(yīng)合成ATP,暗反應(yīng)消耗ATP,所以ADP和Pi從B向A處移動(dòng),C正確;[H]產(chǎn)生于A處光反應(yīng)階段過(guò)程中,在B處暗反應(yīng)中起還原作用,D錯(cuò)誤。故選D。 考向二 探究光合作用歷程的實(shí)驗(yàn)分析 3.某植物葉片不同部位的顏色不同,將該植物在黑暗中放置48 h后,用錫箔紙遮蔽葉片兩面,如圖所示。在日光下照光一段時(shí)間,去除錫箔紙,用碘染色法處理葉片,觀
6、察到葉片有的部位出現(xiàn)藍(lán)色,有的沒(méi)有出現(xiàn)藍(lán)色。其中,沒(méi)有出現(xiàn)藍(lán)色的部位是 A.a(chǎn)、b和d B.a(chǎn)、c和e C.c、d和e D.b、c和e 【參考答案】B 【試題解析】部位c、e被錫箔紙遮蓋,所以不能進(jìn)行光合作用,而a部位為黃白色,沒(méi)有葉綠素,不能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生淀粉,所以加碘液不會(huì)變藍(lán)。 4.某植物(其葉片如圖一所示)放在黑暗中兩天后,根據(jù)圖二所示,處理其中一塊葉片。然后將整株植物置于陽(yáng)光下4 h,取該葉片經(jīng)酒精脫色處理后,滴加碘液(棕黃色)顯色,下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象的描述正確的是 ①X和Y兩部分對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用需要CO2 ②W和Y兩部分對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C
7、明光合作用需要葉綠素 ③顯色后X為藍(lán)色,Y為棕黃色 ④木塞處所顯顏色證明光合作用需要光 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 【答案】B 【解析】X處可進(jìn)行光合作用,Y處不能,因此實(shí)驗(yàn)后的結(jié)果顯示出X為藍(lán)色,Y為棕黃色;W和X兩部分對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用需要葉綠素;X和Y兩部分對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用需要二氧化碳;Y處缺少二氧化碳,木塞夾著的葉片缺少光和二氧化碳,不能形成對(duì)照實(shí)驗(yàn),不能證明光合作用需要光。 考向三 分析光合作用的過(guò)程 5.如圖為綠色植物光合作用過(guò)程示意圖(圖中a~g為物質(zhì),①~⑥為反應(yīng)過(guò)程,物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實(shí)線表示,能量傳遞用虛線表示)。下列判斷錯(cuò)誤
8、的是 A.圖中①表示水分的吸收,③表示水的光解 B.c為ATP,f為[H] C.將b物質(zhì)用18O標(biāo)記,最終在(CH2O)中能檢測(cè)到放射性 D.圖中a物質(zhì)主要吸收紅光和藍(lán)紫光,綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能 【參考答案】B 【試題解析】圖中a~g分別代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH([H])、NADP+、CO2,①~⑥分別代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的還原、有機(jī)物的合成,A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;18O2HOC18O2(CHO),C項(xiàng)正確;光合色素具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用,D項(xiàng)正確。 解題技巧 利用光合作用簡(jiǎn)圖理解光反應(yīng)和
9、暗反應(yīng)之間的關(guān)系 (1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。 (2)沒(méi)有光反應(yīng),暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行;沒(méi)有暗反應(yīng),有機(jī)物無(wú)法合成,光反應(yīng)也會(huì)受到抑制。 6.科學(xué)家們?cè)诙兰o(jì)六十年代利用同位素示蹤法研究光合作用時(shí)發(fā)現(xiàn),玉米、高粱等植物固定二氧化碳的第一產(chǎn)物不是三碳化合物,而是一種四碳化合物,從而發(fā)現(xiàn)了C4途徑,并把這一類(lèi)植物稱(chēng)為C4植物。下圖是C4植物光合作用的部分過(guò)程簡(jiǎn)圖,請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題: (1)據(jù)圖分析,C4植物葉肉細(xì)胞中的CO2受體是___________,維管束鞘細(xì)胞中的CO2受體是_______。 (2)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)C4植物的葉肉細(xì)胞與維管
10、束鞘細(xì)胞中的葉綠體結(jié)構(gòu)有顯著差異,這一差異導(dǎo)致只有葉肉細(xì)胞能發(fā)生光反應(yīng)。據(jù)此分析,與葉肉細(xì)胞相比,C4植物的維管束鞘細(xì)胞的葉綠體在結(jié)構(gòu)上最顯著的特點(diǎn)是__________________________________。 (3)C4植物葉肉細(xì)胞內(nèi)催化CO2固定的酶活性很高,且生成的蘋(píng)果酸通常很少流失到細(xì)胞外。若假設(shè)不同植物在相同環(huán)境條件下的呼吸速率基本一致,則C4植物的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)________(大于、等于、小于)C3途徑的植物,判斷的主要理由是________________。 【答案】(1)PEP C5 (2)沒(méi)有基粒/類(lèi)囊體 (3)小于 C4
11、植物固定CO2的效率更高,利用低濃度CO2的能力更強(qiáng) 【解析】據(jù)圖分析,C4植物通過(guò)磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)固定二氧化碳的反應(yīng)是在葉肉細(xì)胞中進(jìn)行的,生成的四碳化合物在NADPH的作用下生成蘋(píng)果酸,然后轉(zhuǎn)移到維管束鞘薄壁細(xì)胞中,蘋(píng)果酸放出二氧化碳并產(chǎn)生三碳化合物,其中二氧化碳參與卡爾文循環(huán)形成糖類(lèi),而三碳化合物進(jìn)入葉肉細(xì)胞并在ATP的作用下生成PEP。(1)由圖可知C4植物的葉肉細(xì)胞中CO2首先與PEP反應(yīng)生成C4化合物;維管束鞘細(xì)胞中的CO2進(jìn)入卡爾文循環(huán),與C5反應(yīng)生成C3。(2)題干提示“只有葉肉細(xì)胞能發(fā)生光反應(yīng)”,可知維管束鞘細(xì)胞的葉綠體不能發(fā)生光反應(yīng),又由光反應(yīng)的場(chǎng)所是類(lèi)囊
12、體可推測(cè)維管束鞘細(xì)胞的葉綠體缺少類(lèi)囊體結(jié)構(gòu)。(3)根據(jù)題意可知,C4植物固定二氧化碳的能力很強(qiáng),固定后生成的蘋(píng)果酸不易流失,暗示了蘋(píng)果酸的積累可以起到“積累二氧化碳”的作用,因而可在外界二氧化碳濃度較低的情況下仍為維管束鞘細(xì)胞提供較多的二氧化碳,從而使C4植物在外界二氧化碳不足時(shí)仍保持較強(qiáng)的光合作用,因此C4植物的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)小于C3途徑的植物。 考向四 分析條件驟變對(duì)光合作用物質(zhì)含量變化的影響 7.如圖曲線Ⅰ表示黃豆在適宜溫度、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。在y點(diǎn)時(shí)改變某條件,結(jié)果發(fā)生了如圖曲線Ⅱ的變化。下列分析合理的是 A.與y點(diǎn)相比較
13、,x點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量低 B.在y點(diǎn)時(shí),適當(dāng)升高溫度可導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C.制約x點(diǎn)時(shí)光合作用速率的因素主要是葉綠體中色素的含量 D.制約z點(diǎn)時(shí)光合作用速率的因素可能是二氧化碳濃度 【答案】D 【解析】x點(diǎn)時(shí),光照強(qiáng)度較弱,光反應(yīng)提供的[H]和ATP較少,C3的含量較y點(diǎn)時(shí)高,A項(xiàng)不正確;題目中已提到是適宜溫度,如果再提高溫度,會(huì)降低光合作用速率,B項(xiàng)不正確;制約x點(diǎn)光合作用速率的因素主要是光照強(qiáng)度,C項(xiàng)不正確;一般情況下,在適宜溫度和同等光照強(qiáng)度下,提高CO2濃度可提高光合作用速率,D項(xiàng)正確。 解題必備 模型法分析物質(zhì)的量的變化 (1)以上分析只表示條件改變后短時(shí)
14、間內(nèi)各物質(zhì)相對(duì)含量的變化,而非長(zhǎng)時(shí)間。 (2)以上各物質(zhì)變化中,C3和C5含量的變化是相反的,[H]和ATP含量變化是一致的。 8.圖1表示光合作用部分過(guò)程的圖解,圖2表示改變光照后,與光合作用有關(guān)的C5和C3在細(xì)胞內(nèi)的變化曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題: (1)圖1中A表示的物質(zhì)是________,它是由______________產(chǎn)生的,其作用主要是______________。 (2)圖1中ATP形成所需的能量最終來(lái)自于__________。若用放射性同位素標(biāo)記14CO2,則14C最終進(jìn)入的物質(zhì)是____________。 (3)圖2中曲線a表示的化合物是______,在無(wú)光照時(shí)
15、,其含量迅速上升的原因是:_____________________________________________________________________________。 (4)曲線b表示的化合物是______,在無(wú)光照時(shí),其含量下降的原因是:________________________。 【答案】(1)[H] 水在光下分解 用于C3的還原 (2)太陽(yáng)光能 (CH2O) (3)C3 CO2與C5結(jié)合形成C3,而C3不能被還原 (4)C5 C5與CO2結(jié)合形成C3,而C3不能被還原為C5 【解析】(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是[H]和A
16、TP,由此可確定A是[H],[H]是由水光解后經(jīng)一系列過(guò)程產(chǎn)生的,其作用主要是用于C3的還原。(2)光反應(yīng)中,光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存于ATP等化合物中,14CO2的同化途徑為14CO2→14C3→(14CH2O)。(3)(4)題干中已說(shuō)明曲線a、b表示C3和C5的含量變化,光照停止后,光反應(yīng)停止,[H]和ATP含量下降,C3的還原減弱直至停止,而CO2的固定仍將進(jìn)行,因此C3含量相對(duì)升高,C5含量相對(duì)下降,即a表示C3,b表示C5。 考向五 影響光合作用的因素 9.下列①~④曲線圖均表示光合作用與某些影響因素的關(guān)系。下列各選項(xiàng)中,不正確的是 A.①圖中的X因素可表示CO
17、2濃度 B.②圖中Y因素有可能代表溫度 C.③圖中,b點(diǎn)是曲線與橫軸的交點(diǎn),陰生植物的b點(diǎn)值一般比陽(yáng)生植物的高 D.④圖中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2濃度,當(dāng)光照強(qiáng)度小于c值時(shí),限制光合速率增加的主要因素是光照強(qiáng)度 【參考答案】C 【試題解析】圖中的X因素可表示CO2濃度,因?yàn)閍點(diǎn)表示CO2達(dá)到一定濃度時(shí),植物才能進(jìn)行光合作用,A正確;圖中的Y因素有可能是溫度,因?yàn)闇囟瘸^(guò)一定限度后,酶的活性會(huì)降低,導(dǎo)致光合速率降低,B正確;圖中,b點(diǎn)是光補(bǔ)償點(diǎn),陰生植物對(duì)光的利用能力弱,光補(bǔ)償點(diǎn)的值一般要比陽(yáng)生植物的低,C錯(cuò)誤;圖④中,當(dāng)光照強(qiáng)度小于c值時(shí),隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)光合作用速率逐
18、漸加快,因此光照強(qiáng)度小于c值時(shí),限制光合速率增加的主要因素是光照強(qiáng)度,D正確。 規(guī)律總結(jié) 1.多因子對(duì)光合速率影響的分析 P點(diǎn):限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨著因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高。 Q點(diǎn):橫坐標(biāo)所表示的因子不再影響光合速率,要想提高光合速率,可適當(dāng)提高圖中的其他因子。 2.關(guān)于環(huán)境因素影響光合作用強(qiáng)度的兩點(diǎn)提醒 (1)溫度改變對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響:當(dāng)溫度改變時(shí),不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會(huì)受影響,但主要是影響暗反應(yīng),因?yàn)閰⑴c暗反應(yīng)的酶的種類(lèi)和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多。 (2)CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響:CO2濃度很低時(shí),光合作用不能進(jìn)行,但CO
19、2濃度過(guò)高時(shí),會(huì)抑制植物的細(xì)胞呼吸,進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。 10.為研究低鉀條件對(duì)某種農(nóng)作物2個(gè)品種光合作用的影響,科研人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表。 數(shù)值 指標(biāo) 分組 葉綠素含量 (相對(duì)值) 呼吸速率 (μmol·m-2·s-1) 光補(bǔ)償點(diǎn) (μmol·m-2·s-1) 最大凈 光合速率 (μmol·m-2·s-1) 甲品種 低鉀處理組 18 3.0 89.8 16.4 正常處理組 25 2.5 49.8 24.4 乙品種 低鉀處理組 26 3.2 72.7 18.5 正常處理組 28 2.9 42.0 25.5 注:
20、光補(bǔ)償點(diǎn)是指光合速率與呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度。 (1)提取葉綠素時(shí),為了使研磨充分,應(yīng)加入________。 (2)當(dāng)乙品種的最大凈光合速率為25.5 μmol·m-2·s-1時(shí),光合速率是__μmol·m-2·s-1。此時(shí)增大光照強(qiáng)度,光合速率不再增加,這主要是受光合作用過(guò)程_____反應(yīng)的限制。 (3)低鉀處理后,2個(gè)品種光補(bǔ)償點(diǎn)均增大,主要原因是________________ (4)據(jù)表分析,為提高產(chǎn)量,在缺鉀土壤中種植該種農(nóng)作物時(shí),可采取的相應(yīng)措施是______(寫(xiě)出兩點(diǎn)即可)。 【答案】(1)二氧化硅(SiO2) (2)28.4 暗 (3)
21、低鉀處理后,2個(gè)品種葉綠素含量均減少,光反應(yīng)減弱,光合速率降低,且呼吸速率均升高,需要增大光照強(qiáng)度才能維持光合速率與呼吸速率相等,因此光補(bǔ)償點(diǎn)增大 (4)選擇種植乙品種;施加適量鉀肥 【解析】根據(jù)題意可知,該實(shí)驗(yàn)的目的是研究低鉀條件對(duì)2個(gè)品種農(nóng)作物的光合作用的影響,其自變量是含鉀是否正常與作物品種,因變量有葉綠素含量、呼吸速率、光補(bǔ)償點(diǎn)和最大凈光合速率。通過(guò)對(duì)表格的數(shù)據(jù)分析可知:對(duì)品種甲而言,低鉀可抑制葉綠素合成,促進(jìn)其呼吸作用,提高光補(bǔ)償點(diǎn)和降低光合作用速率;對(duì)品種乙而言,低鉀對(duì)葉綠素的合成和呼吸作用有一定的抑制作用但沒(méi)有對(duì)甲品種明顯,同時(shí)對(duì)光合作用的補(bǔ)償點(diǎn)和光合速率的抑
22、制也沒(méi)有甲明顯。(1)提取葉綠素時(shí),應(yīng)加入SiO2,以增大摩擦力,使研磨更充分。(2)當(dāng)乙品種的最大凈光合速率為25.5 μmol·m-2·s-1時(shí),而此時(shí)其呼吸速率為2.9 μmol·m-2·s-1,故此時(shí)光合速率=凈光合速率+呼吸速率=25.5+2.9=28.4(μmol·m-2·s-1)。在最大凈光合速率下再增大光照強(qiáng)度,光合速率不再增加,這主要是受光合作用過(guò)程暗反應(yīng)速率的限制。(3)據(jù)表分析,低鉀處理后,2個(gè)品種光補(bǔ)償點(diǎn)均增大,主要原因是農(nóng)作物的葉綠素合成減少,光反應(yīng)速率減慢,導(dǎo)致光合速率降低,但是兩品種的呼吸速率均升高,所以需要增大光照強(qiáng)度才能維持光合速率與呼吸速率相等,因此光補(bǔ)償點(diǎn)
23、增大。(4)據(jù)表分析,在缺鉀土壤中種植該種農(nóng)作物時(shí),為提高產(chǎn)量,一是選擇乙品種;二是適量施加鉀肥。 1.下列關(guān)于高等植物光合作用的敘述,錯(cuò)誤的是 A.光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能 B.紅光照射時(shí),胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素a C.光反應(yīng)中,將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能需要有ADP的參與 D.紅光照射時(shí),葉綠素b吸收的光能可用于光合作用 2.如圖表示在一定范圍內(nèi),不同環(huán)境因素與水稻葉片光合速率速的關(guān)系,對(duì)其描述不正確的是 A.如果橫坐標(biāo)是CO2含量,則a為紅光,b為白光 B.如果橫坐標(biāo)是CO2含量,則a為強(qiáng)光,b為弱光 C.如果橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,a的CO2含量較高,
24、b的CO2含量較低 D.如果橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,a溫度較適宜,b溫度可能較低 3.將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室,調(diào)節(jié)小室 CO2 濃度,在一定的光照強(qiáng)度下測(cè)定葉片光合作用的強(qiáng)度(以 CO2 吸收速率表示),測(cè)定結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述,正確的是 A.如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低,A點(diǎn)左移,B點(diǎn)左移 B.如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低,A點(diǎn)左移,B點(diǎn)右移 C.如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng),A點(diǎn)右移,B點(diǎn)右移 D.如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng),A點(diǎn)左移,B點(diǎn)右移 4.如圖為光合作用過(guò)程示意圖,在適宜條件下栽培小麥,如果突然將c降至低水平(其他條件不變),則a、b在葉綠體中含量的變化將會(huì)是 A.a(chǎn)上升、b
25、下降 B.a(chǎn)、b都上升 C.a(chǎn)、b都下降 D.a(chǎn)下降、b上升 5.在適宜溫度條件下,研究CO2濃度倍增對(duì)干旱脅迫下黃瓜幼苗光合特性的影響,結(jié)果如下。下列敘述正確的是 組別 處理(Q光照強(qiáng)度) 凈光合速率 (μmol CO2·m-2.s-l) 相對(duì)氣孔開(kāi)度 (%) 水分利用效率 A 對(duì)照 大氣CO2濃度 12 100 1.78 B 干旱 7.5 62 1.81 C 對(duì)照 CO2濃度倍增 15 83 3.10 D 干旱 9.5 47 3.25 A.CO2濃度倍增、光照強(qiáng)度增加均能使光飽和點(diǎn)增大 B.干旱脅迫下,葉綠體內(nèi)形
26、成三碳化合物的速率上升 C.CO2濃度倍增,黃瓜幼苗可能通過(guò)提高水分利用效率來(lái)增強(qiáng)抗旱能力 D.當(dāng)C組凈光合速率為15μmol CO2·m-2.s-1時(shí),溫度制約了光合作用 6.在玻璃溫室中,研究小組分別用三種單色光對(duì)某種綠葉蔬菜進(jìn)行補(bǔ)充光源(補(bǔ)光)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示。補(bǔ)光的光照強(qiáng)度為150 μmol·m-2·s-1,補(bǔ)光時(shí)間為上午7:00~10:00,溫度適宜。 下列敘述正確的是 A.給植株補(bǔ)充580 nm光源,對(duì)該植株的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用 B.若680 nm補(bǔ)光后,植株的光合作用增加,則光飽和點(diǎn)將下降 C.若450 nm補(bǔ)光組在9:00時(shí)突然停止補(bǔ)光,則植株釋放的O2量增大
27、 D.當(dāng)對(duì)照組和450 nm補(bǔ)光組CO2吸收速率都達(dá)到6 μmol·m-2·s-1時(shí),450 nm補(bǔ)光組從溫室中吸收的CO2量總量比對(duì)照組少 7.不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Cu2+對(duì)白蠟幼苗葉綠素含量及光合作用的影響如下表,相關(guān)說(shuō)法正確的是 Cu2+質(zhì)量分?jǐn)?shù) 葉綠素總量 (mg?Kg-1) 葉綠素a/b 凈光合速率 (μmol?m-2?s-1) 氣孔導(dǎo)度 (μmol?m-2?s-1) s-1 ) 胞間CO2濃度 (μmol?mol-1) 0 2.27 3.83 5.92 0.073 237.20 2.5×10-4 2.33 3.84 6.18 0.079 24
28、3.21 5.0×10-4 2.06 4.00 5.27 0.064 219.78 1.0×10-3 1.87 4.18 4.26 0.059 225.56 2.0×10-3 1.79 4.26 2.58 0.050 227.12 A.Cu2+對(duì)白蠟幼苗的生長(zhǎng)具有抑制作用 B.Cu2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)與葉綠素a的含量呈正相關(guān) C.Cu2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.0×10-3時(shí),凈光合速率下降與氣孔導(dǎo)度降低無(wú)關(guān) D.Cu2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0×10-3時(shí),葉綠素含量下降是導(dǎo)致凈光合速率下降的唯一因素 8.圖甲表示某光強(qiáng)度和適宜溫度下,該植物光合強(qiáng)度增長(zhǎng)速率隨CO2濃度
29、變化的情況,圖乙表示在最適溫度及其他條件保持不變的情況下某植物葉肉細(xì)胞CO2釋放量隨光強(qiáng)度變化的曲線。下列敘述正確的是 A.圖甲中,與F點(diǎn)相比,E點(diǎn)C3的含量較高 B.圖甲中,與G點(diǎn)相比,F(xiàn)點(diǎn)植物光飽和點(diǎn)較高 C.圖乙中若其他條件不變,CO2濃度下降則A點(diǎn)將向右移動(dòng) D.若圖乙中的B點(diǎn)驟變?yōu)镃點(diǎn),短時(shí)間內(nèi)NADPH含量將下降 9.黃瓜的靶斑病主要危害黃瓜葉片,該病初期,葉片上出現(xiàn)黃點(diǎn),而后黃點(diǎn)逐漸擴(kuò)大甚至連成片,導(dǎo)致葉片失綠、干化變脆,嚴(yán)重影響黃瓜葉片的光合作用。研究人員研究了不同程度的靶斑病對(duì)黃瓜葉片光合作用的影響,得到的結(jié)果如下表所示。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題: 注:病級(jí)指
30、黃瓜葉片患靶斑病的不同程度;氣孔導(dǎo)度指氣孔張開(kāi)的程度 (1)在提取到黃瓜葉片光合色素后,可通過(guò)對(duì)比各組黃瓜葉片對(duì)某種顏色的光的吸收率來(lái)計(jì)算葉片中的葉綠素含量。為減少其他光合色素的干擾,“某種顏色的光”最可能是____________(填“紅光”“藍(lán)紫光”或“綠光”),原因是___________________。 (2)隨著病斑面積的增大,黃瓜葉片的氣孔導(dǎo)度______________,導(dǎo)致黃瓜從外界吸收的CO2量___________。 (3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,黃瓜葉肉細(xì)胞內(nèi)O2移動(dòng)的方向是_______________。根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)推測(cè),靶斑病通過(guò)影響光合作用的__________
31、___階段使黃瓜的凈光合速率降低。 10.北京平谷區(qū)是全國(guó)著名的大桃之鄉(xiāng),溫室栽培與露天栽培相結(jié)合是果農(nóng)提高收益的有效措施。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題; (1)某科研小組在溫室栽培某品種桃樹(shù)時(shí),探究不同光照強(qiáng)度對(duì)葉片光合作用的影響,實(shí)驗(yàn)期間分別于第11 h和第15 h打開(kāi)和關(guān)閉通風(fēng)口,結(jié)果如圖1。 ①上述實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)改變_________來(lái)設(shè)置不同的弱光環(huán)境。圖中第10 h到11 h,限制各組光合速率的主要因素是______________。 ②第10 h,實(shí)驗(yàn)組除去遮陽(yáng)網(wǎng),短時(shí)間內(nèi)C3的含量將_________。第17 h,T2組葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有____________。
32、(2)桃農(nóng)發(fā)現(xiàn)干旱較正常灌水的桃樹(shù)幼苗根系數(shù)量多且分布深。科研人員對(duì)干旱及干旱恢復(fù)后桃樹(shù)幼苗光合產(chǎn)物分配進(jìn)行了研究,將長(zhǎng)勢(shì)一致的桃樹(shù)幼苗平均分成正常灌水、干旱、干旱后恢復(fù)供水三組,只在幼苗枝條中部成熟葉片給以14CO2,檢測(cè)光合產(chǎn)物的分布,結(jié)果如圖2。 ①由圖2可知,干旱處理后,14CO2供給葉的光合產(chǎn)物________減少,與幼葉和莖尖相比,細(xì)根獲得光合產(chǎn)物的量高,表明干旱處理的細(xì)根比幼葉和莖尖________。 ②幼葉和莖尖干旱恢復(fù)供水后,____________。 ③干旱后恢復(fù)供水,短期內(nèi)細(xì)根的生長(zhǎng)速度比對(duì)照組快。若要證明此推測(cè),則下列觀測(cè)指標(biāo)中應(yīng)選擇______________。
33、 A.細(xì)根數(shù)量 B.細(xì)根長(zhǎng)度 C.根尖每個(gè)細(xì)胞的DNA含量 D.細(xì)胞周期時(shí)間 11.(2019全國(guó)卷Ⅰ·3)將一株質(zhì)量為20 g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中,一段時(shí)間后植株達(dá)到40 g,其增加的質(zhì)量來(lái)自于 A.水、礦質(zhì)元素和空氣 B.光、礦質(zhì)元素和水 C.水、礦質(zhì)元素和土壤 D.光、礦質(zhì)元素和空氣 12.(2018·北京卷)光反應(yīng)在葉綠體類(lèi)囊體上進(jìn)行。在適宜條件下,向類(lèi)囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP,照光后DCIP由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色。該反應(yīng)過(guò)程中 A.需要ATP提供能量 B.DCIP被氧化 C.不需要光合色素參與 D.會(huì)產(chǎn)生氧氣 13.(20
34、19全國(guó)卷Ⅰ·29)將生長(zhǎng)在水分正常土壤中的某植物通過(guò)減少澆水進(jìn)行干旱處理,該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大,葉片中的脫落酸(ABA)含量增高,葉片氣孔開(kāi)度減小,回答下列問(wèn)題。 (1)經(jīng)干旱處理后,該植物根細(xì)胞的吸水能力_______________________。 (2)與干旱處理前相比,干旱處理后該植物的光合速率會(huì)_______________________,出現(xiàn)這種變化的主要原因是_______________________。 (3)有研究表明:干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。請(qǐng)以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證
35、這一結(jié)論。要求簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。 14.(2019北京卷·31)光合作用是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng),發(fā)生在高等植物、藻類(lèi)和光合細(xì)菌中。 (1)地球上生命活動(dòng)所需的能量主要來(lái)源于光反應(yīng)吸收的____________,在碳(暗)反應(yīng)中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2與RuBP(C5)結(jié)合,生成2分子C3,影響該反應(yīng)的外部因素,除光照條件外還包括_________________________(寫(xiě)出兩個(gè));內(nèi)部因素包括_____________(寫(xiě)出兩個(gè))。 (2)R酶由8個(gè)大亞基蛋白(L)和8個(gè)小亞基蛋白(S)組成。高等植物細(xì)胞中L由葉綠體基因編碼并在葉綠體中合成,S由細(xì)胞核基因
36、編碼并在___________中由核糖體合成后進(jìn)入葉綠體,在葉綠體的___________中與L組裝成有功能的酶。 (3)研究發(fā)現(xiàn),原核生物藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)R酶的活性高于高等植物,有人設(shè)想通過(guò)基因工程技術(shù)將藍(lán)藻R酶的S、L基因轉(zhuǎn)入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人員將藍(lán)藻S、L基因轉(zhuǎn)入某高等植物(甲)的葉綠體DNA中,同時(shí)去除甲的L基因。轉(zhuǎn)基因植株能夠存活并生長(zhǎng)。檢測(cè)結(jié)果表明,轉(zhuǎn)基因植株中的R酶活性高于未轉(zhuǎn)基因的正常植株。 ①由上述實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸觥稗D(zhuǎn)基因植株中有活性的R酶是由藍(lán)藻的S、L組裝而成”的推測(cè)?請(qǐng)說(shuō)明理由。 ②基于上述實(shí)驗(yàn),下列敘述中能夠體現(xiàn)生物統(tǒng)一性的選項(xiàng)包括______
37、______。 a.藍(lán)藻與甲都以DNA作為遺傳物質(zhì) b.藍(lán)藻與甲都以R酶催化CO2的固定 c.藍(lán)藻R酶大亞基蛋白可在甲的葉綠體中合成 d.在藍(lán)藻與甲的葉肉細(xì)胞中R酶組裝的位置不同 15.(2019江蘇卷·28)葉綠體中催化CO2固定的酶R由葉綠體DNA編碼的大亞基和細(xì)胞核DNA編碼的小亞基共同組裝而成,其合成過(guò)程及部分相關(guān)代謝途徑如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)合成酶R時(shí),細(xì)胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息__________到RNA上,RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)后指導(dǎo)多肽鏈合成;在葉綠體中,參與大亞基肽鏈合成的RNA中,種類(lèi)最多的是__________。 (2)進(jìn)行光合作用時(shí),
38、組裝完成的酶R需ATP參與激活,光能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能是在_________上(填場(chǎng)所)完成的。活化的酶R催化CO2固定產(chǎn)生C3化合物(C3-l),C3-I還原為三碳糖(C3-Ⅱ),這一步驟需要__________作為還原劑。在葉綠體中C3-Ⅱ除了進(jìn)一步合成淀粉外,還必須合成化合物X以維持卡爾文循環(huán),X為_(kāi)_________。 (3)作為光合作用的重要成分,X在葉綠體中的濃度受多種因素調(diào)控,下列環(huán)境條件和物質(zhì)代謝過(guò)程,與X濃度相關(guān)的有__________(填序號(hào))。 ①外界環(huán)境的CO2濃度 ②葉綠體接受的光照強(qiáng)度 ③受磷酸根離子濃度調(diào)節(jié)的C3-ll輸出速度 ④酶R催化X與O2結(jié)合
39、產(chǎn)生C2化合物的強(qiáng)度 (4)光合作用旺盛時(shí),很多植物合成的糖類(lèi)通常會(huì)以淀粉的形式臨時(shí)儲(chǔ)存在葉綠體中,假如以大量可溶性糖的形式存在,則可能導(dǎo)致葉綠體__________。 16.(2018·新課標(biāo)II卷)為了研究某種樹(shù)木樹(shù)冠上下層葉片光合作用的特性,某同學(xué)選取來(lái)自樹(shù)冠不同層的A、B兩種葉片,分別測(cè)定其凈光合速率,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答問(wèn)題: (1)從圖可知,A葉片是樹(shù)冠_________(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是_______________。 (2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí),A葉片的凈光合速率開(kāi)始下降,但測(cè)得放氧速率不變,則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的____
40、_________反應(yīng)受到抑制。 (3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量,在提取葉綠素的過(guò)程中,常用的有機(jī)溶劑是______________。 17.(2018·江蘇卷)下圖為某植物葉肉細(xì)胞中有關(guān)甲、乙兩種細(xì)胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖(NADPH指[H]),請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)甲可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,參與這一過(guò)程的兩類(lèi)色素為__________,其中大多數(shù)高等植物的____需在光照條件下合成。 (2)在甲發(fā)育形成過(guò)程中,細(xì)胞核編碼的參與光反應(yīng)中心的蛋白,在細(xì)胞質(zhì)中合成后,轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi),在____(填場(chǎng)所)組裝;核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉(zhuǎn)
41、運(yùn)到甲內(nèi),在____(填場(chǎng)所)組裝。 (3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為____后進(jìn)入乙,繼而在乙的____(填場(chǎng)所)徹底氧化分解成CO2;甲中過(guò)多的還原能可通過(guò)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH,NADPH中的能量最終可在乙的______(填場(chǎng)所)轉(zhuǎn)移到ATP中。 (4)乙產(chǎn)生的ATP被甲利用時(shí),可參與的代謝過(guò)程包括____(填序號(hào))。 ①C3的還原 ②內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸 ③H2O裂解釋放O2 ④酶的合成 1.【答案】B 【解析】葉綠體中的色素主要包括葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素,前者包括葉綠素a和葉綠素b,主要吸收紅光和藍(lán)紫光;后者包括胡蘿卜素和葉黃素,主要吸收藍(lán)紫
42、光。光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能,但需要利用光反應(yīng)階段形成的[H]和ATP,A正確;胡蘿卜素不能吸收紅光,B錯(cuò)誤;光反應(yīng)中,將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能,需要有ADP和Pi及ATP合成酶的參與,C正確;紅光照射時(shí),葉綠素b吸收的光能可用于光合作用,光能可以轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能,D正確。故選B。 2.【答案】A 【解析】如果橫坐標(biāo)是CO2含量,則相同的CO2含量時(shí),植物對(duì)白光的吸收值大于紅光,因此光合速率較大,即a為白光,b為紅光,A錯(cuò)誤;CO2是光合作用原料,故CO2含量相等時(shí),光照強(qiáng)度強(qiáng),則光合速率大,故a為強(qiáng)光,b為弱光,B正確;如果橫坐標(biāo)是光強(qiáng)度,一定范圍內(nèi)CO2含
43、量越高,光合作用強(qiáng)度越大,故a的CO2含量較高,b的CO2含量較低,C正確;溫度會(huì)影響酶的活性,如果溫度較低,則光合作用強(qiáng)度就低,故如果橫坐標(biāo)是光強(qiáng)度,a溫度較適宜,b溫度可能較低,D正確。 3.【答案】D 【解析】光合作用的影響因素有:光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度、色素、酶等。光照強(qiáng)度主要通過(guò)影響光反應(yīng)影響光合速率,二氧化碳濃度主要通過(guò)影響暗反應(yīng)影響光合速率。圖中A是二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn),B是二氧化碳飽和點(diǎn)。如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低,光合速率下降,呼吸速率不變,A點(diǎn)右移,B點(diǎn)左移,A錯(cuò)誤、B錯(cuò)誤;如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng),光合速率上升,呼吸速率不變,A點(diǎn)左移,B點(diǎn)右移,C錯(cuò)誤、D正確。故選D。 4.
44、【答案】B 【解析】根據(jù)光合作用的過(guò)程可知,a、b為光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H],c為CO2。若CO2降至極低水平,則暗反應(yīng)中C3產(chǎn)生量降低,從而導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]積累。 5.【答案】C 【解析】分析表格信息可知,同等二氧化碳濃度條件下,干旱處理組與對(duì)照組相比,干旱處理組的相對(duì)氣孔導(dǎo)度均降低,凈光合速率降低;供水充足的情況下,二氧化碳濃度倍增可提高凈光合速率。根據(jù)表格數(shù)據(jù)和曲線變化可知,C、D組都比相同條件下A、B組的光飽和點(diǎn)大,說(shuō)明CO2濃度倍增能使光飽和點(diǎn)增大,但無(wú)法得到光強(qiáng)度增加能使光飽和點(diǎn)增大的結(jié)論,A錯(cuò)誤;由圖表可知,干旱脅迫下相對(duì)氣孔導(dǎo)度變小,CO2吸收減少,使碳反
45、應(yīng)中的三碳化合物的生成速率下降,B錯(cuò)誤;分析表格數(shù)據(jù)可知,CO2濃度倍增,對(duì)水分利用效率提高,黃瓜幼苗可能通過(guò)提高水分利用效率來(lái)增強(qiáng)抗旱能力,C正確;本實(shí)驗(yàn)是在適宜溫度條件下進(jìn)行,所以當(dāng)C組凈光合速率為15 μmol CO2·m-2·s-1時(shí),限制光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度,D錯(cuò)誤。 6.【答案】D 【解析】與對(duì)照組相比,給植株補(bǔ)充580 nm光源時(shí)植株吸收二氧化碳的速率降低,說(shuō)明此光源對(duì)該植株的生長(zhǎng)有抑制作用,A錯(cuò)誤;若680 nm補(bǔ)光后導(dǎo)致光合色素含量增加,則植株吸收光能的能力增強(qiáng),將使光飽和點(diǎn)增加,B錯(cuò)誤:450 nm補(bǔ)光可以增大光合作用速率,突然停止補(bǔ)光,光反應(yīng)減弱,則O2的釋放
46、速率將會(huì)下降,C錯(cuò)誤;當(dāng)對(duì)照組和450 nm補(bǔ)光組CO2吸收速率都達(dá)到6 μmol·m-2·s-1時(shí),由于450 nm補(bǔ)光組需要的時(shí)間短,因此分析題圖可知從溫室中吸收的CO2總量比對(duì)照組少,D正確。 7.【答案】C 【解析】根據(jù)表格分析可知,低濃度Cu2+對(duì)白蠟幼苗的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用,高濃度Cu2+對(duì)白蠟幼苗的生長(zhǎng)具有抑制作用,A錯(cuò)誤;Cu2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,葉綠素a/b的比值越高,但葉綠素總量先上升后下降,不能確定葉綠素a含量是否一直升高,B錯(cuò)誤;氣孔導(dǎo)度是通過(guò)影響CO2的吸收進(jìn)而影響光合作用的,Cu2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.0×10-3時(shí)氣孔導(dǎo)度降低,但胞間CO2 濃度反而升高,說(shuō)明CO2的吸
47、收大于CO2的消耗,此時(shí)外界CO2的吸收速率不是限制光合作用的因素,因此凈光合速率下降與氣孔導(dǎo)度降低無(wú)關(guān),C正確;Cu2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0×10-3時(shí),與Cu2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0×10-3時(shí)相比,葉綠素總量下降比例較低,凈光合速率下降比例則高得多,說(shuō)明葉綠素含量下降不是導(dǎo)致凈光合速率下降的唯一因素,D正確。 8.【答案】C 【解析】圖甲中,與F點(diǎn)相比,E點(diǎn)CO2濃度低,CO2與C5結(jié)合生成C3的過(guò)程較弱,因此C3的含量較低,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖甲中,與G點(diǎn)相比,F(xiàn)點(diǎn)CO2濃度低,光合作用強(qiáng)度較弱,植物光飽和點(diǎn)較低,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖乙中A點(diǎn)時(shí)CO2釋放量為零,說(shuō)明光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等,若其他條
48、件不變,CO2濃度下降,則光合作用強(qiáng)度減弱,則A點(diǎn)將向右移動(dòng),C項(xiàng)正確;圖乙中B點(diǎn)的光照強(qiáng)度低于C點(diǎn),若圖乙中的B點(diǎn)驟變?yōu)镃點(diǎn)即光照強(qiáng)度突然增強(qiáng),光反應(yīng)加快,產(chǎn)生的NADPH和ATP增多,短時(shí)間內(nèi)NADPH含量將上升,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.【答案】(1)紅光 葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,通過(guò)比較紅光的吸收率,能更準(zhǔn)確地計(jì)算出葉綠素含量 (2)逐漸下降 減少 (3)由葉綠體類(lèi)囊體薄膜擴(kuò)散到線粒體和細(xì)胞外 光反應(yīng)和暗反應(yīng) 【解析】根據(jù)題意可知,該實(shí)驗(yàn)研究的目的是不同程度的靶斑病對(duì)黃瓜葉片光合作用的影響,該實(shí)驗(yàn)的自變量是黃瓜葉片患
49、靶斑病的不同程度,因變量是葉綠素含量、凈光合速率和氣孔導(dǎo)度。根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,隨著病級(jí)程度增加,葉綠素含量逐漸減少,凈光合速率降低,氣孔導(dǎo)度逐漸下降。(1)葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,所以通過(guò)比較紅光的吸收率,能更準(zhǔn)確地計(jì)算出葉綠素含量,因此波長(zhǎng)選用紅光能使測(cè)定較為準(zhǔn)確。(2)根據(jù)以上分析可知,隨著病斑面積的增大,黃瓜葉片的氣孔導(dǎo)度逐漸下降,由于CO2是通過(guò)葉片氣孔吸收的,因此導(dǎo)致黃瓜從外界吸收的CO2量減少。(3)根據(jù)表格可知,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中凈光合速率大于0,因此光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度。在光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生氧氣,因此氧氣是在類(lèi)囊體薄膜上產(chǎn)生的,由于光
50、合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度,故氧氣產(chǎn)生后一部分通過(guò)類(lèi)囊體薄膜擴(kuò)散進(jìn)入線粒體,滿足細(xì)胞呼吸的需要,還有一部分通過(guò)氣孔擴(kuò)散到細(xì)胞外。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知,靶斑病影響了葉綠素的含量,影響了色素對(duì)光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化,即影響了光反應(yīng),同時(shí)靶斑病也影響了氣孔導(dǎo)度,使得黃瓜從外界吸收的CO2量減少,從而影響暗反應(yīng)。因此靶斑病通過(guò)影響光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段進(jìn)而影響凈光合速率。 10.【答案】(1)①黑色遮陽(yáng)網(wǎng)的層數(shù) CO2濃度(或CO2含量) ②減少 葉綠體和線粒體 (2)①輸出量(或運(yùn)出量) 競(jìng)爭(zhēng)或獲取光合產(chǎn)物的能力強(qiáng) ②獲得有機(jī)物的能力部分恢復(fù)(或光合產(chǎn)物分
51、配量增多,但仍低于正常灌水組) ③A、B、D 【解析】(1)①結(jié)合曲線圖1分析,實(shí)驗(yàn)中自變量為不同光照強(qiáng)度、時(shí)間,其中通過(guò)改變黑色遮陽(yáng)網(wǎng)的層數(shù)來(lái)設(shè)置不同光照。圖1中10時(shí)到11時(shí)的時(shí)間段內(nèi),光合速率均有所下降,這是因?yàn)闇厥抑械亩趸紳舛冉档?,即限制各組光合速率的主要因素是CO2濃度(或CO2含量)。②10時(shí),實(shí)驗(yàn)組除去遮陽(yáng)網(wǎng),導(dǎo)致光反應(yīng)增強(qiáng),產(chǎn)生的ATP和[H]增多,促進(jìn)暗反應(yīng)中三碳化合物的還原,短時(shí)間內(nèi)C3的含量將減少。17時(shí),T2組的凈光合速率為0,對(duì)于整個(gè)植株來(lái)說(shuō),光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,而葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度,因此產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有葉綠體和線粒體
52、。(2)①分析柱形圖可知,干旱處理后,光合作用產(chǎn)物滯留量最多,表明14CO2供給葉的光合產(chǎn)物輸出量(運(yùn)出量)減少;與幼葉和莖尖相比,細(xì)根獲得光合產(chǎn)物的量高(多),表明干旱處理的細(xì)根比幼葉和莖尖競(jìng)爭(zhēng)或獲取光合產(chǎn)物的能力強(qiáng)。②幼葉和莖尖干旱恢復(fù)供水后,比較光合產(chǎn)物分配量可知,獲得有機(jī)物能力部分恢復(fù)(光合產(chǎn)物分配量增多,但仍低于正常灌水組)。③干旱后恢復(fù)供水,因?yàn)榧?xì)根的光合產(chǎn)物分配多,導(dǎo)致短期內(nèi)細(xì)根的生長(zhǎng)速度比對(duì)照組快。若要證明此推測(cè),對(duì)觀測(cè)指標(biāo)選擇分析如下:細(xì)根數(shù)量越多,表明細(xì)根生長(zhǎng)越快,A正確;細(xì)根長(zhǎng)度越長(zhǎng),也表明細(xì)根生長(zhǎng)越快,B正確;根細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂,根尖每個(gè)細(xì)胞DNA含量均相同,C錯(cuò)誤
53、;細(xì)胞周期時(shí)間越短,說(shuō)明生長(zhǎng)越旺盛,D正確;綜上所述,符合題意的答案有A、B、D。 11.【答案】A 【解析】黃瓜幼苗可以吸收水,增加鮮重;也可以從土壤中吸收礦質(zhì)元素,合成相關(guān)的化合物。也可以利用大氣中二氧化碳進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物增加細(xì)胞干重。植物光合作用將光能轉(zhuǎn)化成了有機(jī)物中的化學(xué)能,并沒(méi)有增加黃瓜幼苗的質(zhì)量,故黃瓜幼苗在光照下增加的質(zhì)量來(lái)自于水、礦質(zhì)元素、空氣。綜上所述,BCD不符合題意,A符合題意。故選A。 12.【答案】D 【解析】光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體類(lèi)囊薄膜上,有光時(shí),產(chǎn)生氧氣、NADPH和ATP,A錯(cuò)誤;DCIP照光后由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色,是因?yàn)镈CIP被[H]還原成無(wú)色,B
54、錯(cuò)誤;光合作用光反應(yīng)階段需要光合色素吸收光能,C錯(cuò)誤;光合作用光反應(yīng)階段會(huì)產(chǎn)生氧氣,D正確。 13.【答案】(1)增強(qiáng) (2)降低 氣孔開(kāi)度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少 (3)取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開(kāi)度,經(jīng)干旱處理后,再測(cè)定氣孔開(kāi)度,預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開(kāi)度不變。 將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在干旱條件下,一組進(jìn)行ABA處理,另一組作為對(duì)照組,一段時(shí)間后,分別測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度,預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開(kāi)度減小,對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變。 【解析】(1)經(jīng)干旱處理后,根細(xì)胞的溶質(zhì)濃度增大,滲透壓增大,對(duì)水分子吸引力增大,植物根細(xì)胞的
55、吸水能力增強(qiáng)。(2)據(jù)題干條件可知干旱處理后該植物的葉片氣孔開(kāi)度減小,導(dǎo)致葉片細(xì)胞吸收CO2減少,暗反應(yīng)減弱,因此光合速率會(huì)下降。(3)根據(jù)題意分析可知,實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑轵?yàn)證干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,故實(shí)驗(yàn)應(yīng)分為兩部分:①證明干旱條件下植物氣孔開(kāi)度變化不是缺水引起的;②證明干旱條件下植物氣孔開(kāi)度減小是ABA引起的。該實(shí)驗(yàn)材料為ABA缺失突變體植株(不能合成ABA),自變量應(yīng)分別為①正常條件和缺水環(huán)境、②植物體中ABA的有無(wú),因變量均為氣孔開(kāi)度變化,據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。①取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開(kāi)度,經(jīng)干旱處理后,再測(cè)定氣孔開(kāi)度,預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后
56、氣孔開(kāi)度不變??烧f(shuō)明缺水環(huán)境不影響ABA缺失突變體植株氣孔開(kāi)度變化,即干旱條件下植物氣孔開(kāi)度變化不是缺水引起的。②將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在干旱條件下,一組進(jìn)行ABA處理,另一組作為對(duì)照組,一段時(shí)間后,分別測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度,預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開(kāi)度減小,對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變??烧f(shuō)明干旱條件下植物氣孔開(kāi)度減小是ABA引起的。 14.【答案】(1)光能 溫度、CO2濃度 R酶活性、R酶含量、C5含量、pH(其中兩個(gè)) (2)細(xì)胞質(zhì) 基質(zhì) (3)①不能,轉(zhuǎn)入藍(lán)藻S、L基因的同時(shí)沒(méi)有去除甲的S基因,無(wú)法排除轉(zhuǎn)基因植株R酶中的S是甲的
57、S基因的表達(dá)產(chǎn)物的可能性。 ②a、b、c 【解析】(1)地球上生物生命活動(dòng)所需的能量來(lái)自有機(jī)物,有機(jī)物主要來(lái)自植物的光合作用,光合作用合成有機(jī)物需要光反應(yīng)吸收光能,轉(zhuǎn)化為ATP的化學(xué)能,然后ATP為暗反應(yīng)中C3的還原提供能量,合成糖類(lèi)。在暗反應(yīng)中,RuBP 羧化酶(R酶)催化CO2與RuBP(C5)結(jié)合,生成2分子C3,這是光合作用的暗反應(yīng)的二氧化碳的固定。暗反應(yīng)的進(jìn)行需要相關(guān)酶的催化,二氧化碳做原料,需要光反應(yīng)提供[H]和ATP,光反應(yīng)需要色素、酶、水、光照等,故影響該反應(yīng)的外部因素有光照、溫度、CO2濃度、水、無(wú)機(jī)鹽等;內(nèi)部因素包括色素含量及種類(lèi)、酶的含量及活性等。(2)高等植物細(xì)胞中
58、L由葉綠體基因編碼并在葉綠體中合成,S由細(xì)胞核基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄成mRNA ,mRNA 進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),與核糖體結(jié)合,合成為S蛋白;因R酶是催化CO2與C5結(jié)合的,在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行,故S蛋白要進(jìn)入葉綠體,在葉綠體的基質(zhì)中與L組裝成有功能的酶。(3)①據(jù)題設(shè)條件可知,將藍(lán)藻S、L基因轉(zhuǎn)入某高等植物(甲)的葉綠體DNA中,只去除甲的L基因,沒(méi)有去除甲的S基因。因此,轉(zhuǎn)基因植株仍包含甲植株的S基因,不能排除轉(zhuǎn)基因植株中R酶是由藍(lán)藻的L蛋白和甲的S蛋白共同組成。故由上述實(shí)驗(yàn)不能得出“轉(zhuǎn)基因植株中有活性的R酶是由藍(lán)藻的S、L組裝而成”的推測(cè)。②根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),可以看出藍(lán)藻基因能導(dǎo)入到甲的DNA中,說(shuō)明藍(lán)藻和甲
59、植株都以DNA為遺傳物質(zhì);藍(lán)藻中 R酶的活性高于高等植物,說(shuō)明兩者都以R酶催化CO2的固定;由于藍(lán)藻S、L基因均轉(zhuǎn)入甲的葉綠體DNA中,且去除了甲的L基因,結(jié)果轉(zhuǎn)基因植株合成了R酶,說(shuō)明藍(lán)藻R酶大亞基蛋白L在甲的葉綠體中合成,以上體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。在藍(lán)藻中R酶組裝是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),甲的葉肉細(xì)胞組裝R酶是在葉綠體基質(zhì),則說(shuō)明了不同生物之間具有差異性。因此,選abc。 15.【答案】(1)轉(zhuǎn)錄 tRNA (2)類(lèi)囊體 【H】 C5(五碳化合物) (3)①②③④ (4)吸水漲破 【解析】 分析圖示:細(xì)胞核中的DNA通過(guò)轉(zhuǎn)錄形成RNA,RNA通過(guò)核孔出細(xì)胞核,
60、進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),在核糖體上進(jìn)行翻譯形成小亞基。葉綠體中的DNA通過(guò)轉(zhuǎn)錄形成RNA,在葉綠體中的核糖體上進(jìn)行翻譯形成大亞基。大亞基和小亞基組合形成酶R,催化二氧化碳的固定形成C3。(1)通過(guò)分析可知,細(xì)胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息轉(zhuǎn)錄到RNA上,再通過(guò)核糖體上的翻譯形成小亞基。葉綠體編碼大亞基的DNA,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯,形成大亞基,在此過(guò)程中需要一種mRNA,61種tRNA,故需要RNA種類(lèi)最多的是tRNA。(2)光合作用過(guò)程中合成ATP是在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上完成?;罨拿窻催化CO2固定產(chǎn)生C3化合物(C3-I),C3-I 還原為三碳糖(C3-II),需要[H]作為還原劑。C3的還原的產(chǎn)物除了C
61、3-II還有一分子的C5。(3)①外界環(huán)境的CO2濃度,直接影響二氧化碳的固定,間接影響C3的還原,進(jìn)而影響C5的濃度,故①符合題意;②葉綠體接受的光照強(qiáng)度,直接影響光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP,間接影響C3的還原,進(jìn)而影響C5的濃度,故②符合題意;③磷酸根離子濃度,直接影響ATP的合成,間接影響C3的還原以及C3-II輸出速度,進(jìn)而影響C5的濃度,故③符合題意;④酶R催化X與O2結(jié)合產(chǎn)生C2化合物的強(qiáng)弱;直接影響酶R催化二氧化碳的固定,間接影響C3的還原,進(jìn)而影響C5的濃度,故④符合題意;故選①②③④。(4)光合作用合成的糖類(lèi),如以大量可溶性糖的形式存在,則可能導(dǎo)致葉綠體吸水漲破。 16.【
62、答案】(1)下層 A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需光照強(qiáng)度低于B葉片 (2)暗 (3)無(wú)水乙醇 【解析】(1)由于上層葉片對(duì)陽(yáng)光的遮擋,導(dǎo)致下層葉片接受的光照強(qiáng)度較弱,因此下層葉片凈光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需要的光照強(qiáng)度較上層葉片低,據(jù)此分析圖示可推知:A葉片是樹(shù)冠下層的葉片。(2)光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段,氧氣產(chǎn)生于光反應(yīng)階段。光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí),A葉片的凈光合速率開(kāi)始下降,但測(cè)得放氧速率不變,說(shuō)明光反應(yīng)速率不變,則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的暗反應(yīng)受到抑制。(3)綠葉中的葉綠素等光合色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中,可以用無(wú)水乙醇提取葉綠素。
63、17.【答案】(1)葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素 葉綠素 (2)類(lèi)囊體膜上 基質(zhì)中 (3)丙酮酸基質(zhì)中 內(nèi)膜上 (4)①②④ 【解析】(1)分析圖示可知,甲表示葉綠體,是光合作用的場(chǎng)所,參與光合作用的兩類(lèi)色素是葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素,其中葉綠素需要在光照條件下合成。(2)光反應(yīng)的場(chǎng)所是類(lèi)囊體薄膜,因此細(xì)胞核編碼的參與光反應(yīng)中心的蛋白,在細(xì)胞質(zhì)中合成后,轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體內(nèi),在囊體薄膜上組裝;二氧化碳的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,因此核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體內(nèi),在葉綠體基質(zhì)中組裝。(3)在氧氣充足的條件下,葉綠體產(chǎn)生的三碳糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸,然后進(jìn)入線粒體基質(zhì)中,徹底氧化分解成CO2;據(jù)圖分析,圖中葉綠體中過(guò)多的還原能可通過(guò)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH,NADPH中的能量最終可在線粒體內(nèi)膜上轉(zhuǎn)移到ATP中。(4)葉綠體光反應(yīng)產(chǎn)生ATP,因此圖中線粒體為葉綠體提供的ATP用于光反應(yīng)以外的生命活動(dòng),如C3的還原、內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸、酶的合成等,而H2O裂解釋放O2屬于光反應(yīng),故選①②④。 26
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