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必修29題4練(B) 1.(2018廣東湛江二模,29)補(bǔ)光是指在自然光照條件下額外補(bǔ)充不同波長的光。為了探究補(bǔ)光對植物光合作用速率的影響,研究小組在溫度適宜的玻璃溫室中,分別用三種強(qiáng)度相同的單色光對某植物進(jìn)行補(bǔ)光實(shí)驗(yàn),補(bǔ)光時間為上午7:00—10:00。結(jié)果如圖所示。 (1)補(bǔ)光實(shí)驗(yàn)時,采用適宜溫度的原因是 　 。 (2)該實(shí)驗(yàn)證明,自然光照下補(bǔ)充　　　　　　　nm的光可以提高光合作用速率。 (3)10:00時光照突然停止,此時光合作用速率是否為0?　　　　;原因是　　　　　　　。 (4)現(xiàn)有沉置于清水底部的30片新鮮小圓葉片、飽和的碳酸氫鈉溶液,其他材料器材自選,欲探究不同濃度的CO2對光合作用強(qiáng)度的影響,請寫出實(shí)驗(yàn)思路:　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.(2018福建三明質(zhì)檢,29)彩葉植物具有很高的觀賞價值,葉片中有葉綠素、類胡蘿卜素和花青素三種色素,某研究小組模擬高溫、高濕的環(huán)境條件,對紫葉李的葉片色素及光合特性進(jìn)行研究,實(shí)驗(yàn)處理及部分結(jié)果如下表: 溫度( ℃) 濕度(%) 花青素含量 自然生長條件 對照 26.6 76.5 ++++ 溫室處理 處理1 28.1 90.0 +++ 處理2 30.3 85.0 ++ 處理3 33.6 80.3 + 回答下列問題: (1)葉肉細(xì)胞中,花青素存在于　　　　中,不參與光合作用。參與光合作用的色素應(yīng)分布在　　　　　　　　　　　上。 (2)研究小組發(fā)現(xiàn)13時左右,對照組的凈光合速率明顯減弱,稱作“光合午休”。三個溫室處理組凈光合速率卻能達(dá)到最大值,處理組沒有“光合午休”的原因可能是 　 。 (3)盛夏,紫葉李葉片逐漸變成綠色,失去觀賞價值,據(jù)上表推測,原因是　　　　　　　　　　　　　　,提出一個可行的解決措施　　　　　　　　　　　。 3.(2018安徽安慶二模,29)研究人員以小麥幼苗為材料,利用密閉透光裝置對影響光合作用的環(huán)境因素進(jìn)行研究(有關(guān)代謝速率以單位時間內(nèi)氣體體積變化量表示,不考慮無氧呼吸)。回答下列問題: (1)小麥葉肉細(xì)胞光合作用光反應(yīng)發(fā)生的場所是　　　　　　　　　　,若突然大幅度減弱光照,則短期內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3和C5含量的變化情況分別為　 。 (2)為測定溫度為T、光照強(qiáng)度為a時的真正光合速率,研究人員設(shè)計兩組實(shí)驗(yàn):甲組將小麥幼苗置于溫度為T、黑暗、放置NaOH溶液的條件下,測得單位時間內(nèi)氣體體積減小量為X;乙組將生長狀況與甲組相同的小麥幼苗置于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的條件下,測得單位時間內(nèi)氣體體積增加量為Y。該植物真正光合速率為　　　　　　　。 (3)當(dāng)Y等于0時的光照強(qiáng)度是否為葉肉細(xì)胞的光補(bǔ)償點(diǎn)?為什么?　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4.(2018四川宜賓二診,29)植物的光合速率受光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度等因素的影響。請根據(jù)相關(guān)原理回答下列問題: 圖1 圖2 (1)植物光合作用的　　　　過程直接受光照強(qiáng)度影響, 而溫度對光合作用過程中物質(zhì)變化的影響實(shí)質(zhì)是通過　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　來實(shí)現(xiàn)的。 (2)在30 ℃時,測定某種植物三種品系植株光合速率變化情況如圖1所示。分析三曲線的變化情況,可得出的結(jié)論是(寫出兩點(diǎn)):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)圖2是在不同CO2濃度下測定一天中不同時段的某種植物凈光合速率的變化情況。若在環(huán)境濃度CO2和高濃度CO2條件下,呼吸速率差異不明顯;相同時刻中,與環(huán)境濃度CO2相比,高濃度CO2條件下該植物的光反應(yīng)速率　　　　(較高/相同/較低),其原因是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)將完整的線粒體、葉綠體制備成相應(yīng)的懸浮液,編號為甲組、乙組,分別向其中加入適量、適宜濃度的丙酮酸溶液和NaHCO3溶液,給予兩組裝置充足光照后均產(chǎn)生氣泡,請用文字描述甲、乙兩組裝置產(chǎn)生氣泡的過程:　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。 答案全解全析 1.答案　(1)避免由于溫度不適影響植物光合作用速率　(2)450、680　(3)否　光照停止,葉綠體依然積累有ATP和[H],暗反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行　(4)配制不同濃度的碳酸氫鈉溶液,分別加入等量的小圓葉片,給予相同的光照,一段時間后觀察、記錄小圓葉片上浮的數(shù)量 解析　(1)實(shí)驗(yàn)中溫度是無關(guān)變量,為了在不同時間、不同波長的補(bǔ)光實(shí)驗(yàn)中對植物光合速率不造成影響,所以要采用適宜且相同的溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)對比圖示中曲線,與自然光照下比較,補(bǔ)充450、680 nm的光可以提高光合作用速率,若采用580 nm的光進(jìn)行補(bǔ)光實(shí)驗(yàn),植物光合速率反而更低。(3)若10:00時光照突然停止,由于此時葉綠體內(nèi)還有一定量的ATP和[H],所以葉綠體內(nèi)暗反應(yīng)還可以繼續(xù)進(jìn)行,此時光合作用合成有機(jī)物的速率不為0。(4)欲探究不同濃度的CO2對光合強(qiáng)度的影響,則首先應(yīng)配制不同濃度的碳酸氫鈉溶液,用以提供不同濃度的CO2,再選用相同數(shù)量的葉圓片放入不同濃度的碳酸氫鈉溶液,給予相同強(qiáng)度的光照,觀察、記錄相同時間內(nèi)葉圓片上浮的數(shù)量。 2.答案　(1)液泡　類囊體薄膜　(2)高溫、高濕的環(huán)境條件下,蒸騰作用增強(qiáng),氣孔沒有關(guān)閉,CO2正常供應(yīng)　(3)溫度增高,花青素含量減少　噴水降溫、增加空氣濕度 解析　(1)花青素存在于葉肉細(xì)胞的液泡中,不參與光合作用。參與光合作用的色素分布在類囊體薄膜上。(2)對照組溫度、濕度較低,13時左右,出現(xiàn)氣孔關(guān)閉現(xiàn)象。但三個溫室處理組,溫度、濕度較高,沒有“光合午休”的現(xiàn)象,說明此時的高溫、高濕條件下,蒸騰作用增強(qiáng),氣孔并未關(guān)閉,CO2供應(yīng)是正常的。(3)根據(jù)表格推知,隨著處理組溫度的升高,花青素的含量逐漸降低,說明在盛夏時,是溫度增高,花青素含量減少,導(dǎo)致紫葉李葉片逐漸變成綠色,失去觀賞價值。因此需要對紫葉李進(jìn)行噴水降溫、增加空氣濕度,來提高花青素的含量。 3.答案　(1)(葉綠體)類囊體薄膜(或基粒)　C3增多、C5減少　(2)溫度為T、光照強(qiáng)度為a、放置NaHCO3(或KHCO3等)溶液　X+Y (3)不是,因?yàn)閅等于0時,葉肉細(xì)胞的光合速率等于整個植株的呼吸速率,大于葉肉細(xì)胞的呼吸速率(合理即可) 解析　(1)光反應(yīng)發(fā)生的場所是葉綠體類囊體薄膜,暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)。若突然大幅度減弱光照,則短期內(nèi)葉肉細(xì)胞中ATP和[H]生成減少,C3還原減慢,而CO2與C5結(jié)合生成C3不變,故C3含量增多、C5含量減少。(2)黑暗條件下,測得的單位時間氣體體積減小量X表示小麥幼苗的呼吸速率。要測得乙組小麥幼苗在溫度為T、光照強(qiáng)度為a時的真正光合速率,需測量相同條件下的凈光合速率,即將生長狀況與甲組相同的小麥幼苗置于溫度為T、光照強(qiáng)度為a、放置NaHCO3(或KHCO3等)溶液條件下,測得的單位時間內(nèi)氣體體積增加量Y,即凈光合速率,小麥真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率=X+Y。(3)Y等于0時,即植株的凈光合速率=0,此時植株上能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞(如葉肉細(xì)胞)的光合速率等于整個植株上所有細(xì)胞的呼吸速率,所以在該條件下,葉肉細(xì)胞的光合速率應(yīng)大于其呼吸速率。 4.答案　(1)光反應(yīng)　影響酶的活性　(2)同一光照強(qiáng)度下,不同品系植株的光合速率不同(A品系光合速率>B品系光合速率>C品系光合速率) 　在光照強(qiáng)度較高時(光照強(qiáng)度超過一定的范圍時),隨光照強(qiáng)度的增加,三個品系植株的光合速率均降低　(3)較高　高濃度CO2條件下該植物暗反應(yīng)速率加快,需光反應(yīng)提供更多的ATP和[H],光反應(yīng)增強(qiáng)　(4)甲裝置中的線粒體利用丙酮酸和水生成CO2并形成氣泡　乙裝置中的葉綠體利用光能,將水分解,產(chǎn)生氧氣并形成氣泡 解析　(1)植物光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段,其中光反應(yīng)階段必須有光照的參與,因此植物光合作用的光反應(yīng)過程直接受光照強(qiáng)度影響;溫度主要通過影響酶的活性,進(jìn)而影響光合作用的進(jìn)行。(2)圖1三條曲線顯示:同一光照強(qiáng)度下,不同品系植株的光合速率不同(A品系光合速率>B品系光合速率>C品系光合速率);在光照強(qiáng)度較高時(光照強(qiáng)度超過一定的范圍時),隨光照強(qiáng)度的增加,三個品系植株的光合速率均降低。(3)在相同時刻,高濃度CO2條件下該植物的光反應(yīng)速率高于環(huán)境濃度CO2條件下該植物的光反應(yīng)速率,是因?yàn)楦邼舛菴O2條件下該植物暗反應(yīng)速率加快,需光反應(yīng)提供更多的ATP和[H],光反應(yīng)增強(qiáng)。(4)根據(jù)題意分析,甲組裝置中的線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所,能夠利用丙酮酸和水生成CO2并形成氣泡;乙組裝置中的葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所,能夠利用光能,將水分解,產(chǎn)生氧氣并形成氣泡。