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光合作用 A組　基礎(chǔ)過關(guān) 1.(2018海南單科,4,2分)高等植物細(xì)胞中,下列過程只發(fā)生在生物膜上的是(　　) A.光合作用中的光反應(yīng) B.光合作用中CO2的固定 C.葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸 D.以DNA為模板合成RNA 答案　A　高等植物細(xì)胞中,光合作用中的光反應(yīng)只能發(fā)生在類囊體薄膜上,A正確;光合作用中CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,B錯(cuò)誤;葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸發(fā)生在細(xì)胞溶膠中,C錯(cuò)誤;以DNA為模板合成RNA即轉(zhuǎn)錄過程,發(fā)生在細(xì)胞核和葉綠體基質(zhì)中,D錯(cuò)誤。 2.(2018江蘇單科,18,2分)下圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的凈光合速率,下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是(　　) A.橫坐標(biāo)是CO2濃度,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度 B.橫坐標(biāo)是溫度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度 C.橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng),甲表示較高溫度,乙表示較低溫度 D.橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度 答案　D　由圖中信息可知:當(dāng)橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,即該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度時(shí),溫度是該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量,所以曲線起點(diǎn)相同,即呼吸強(qiáng)度相同,當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí),CO2濃度越高,凈光合速率越大,當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定值即光飽和點(diǎn)時(shí),凈光合速率不變,D項(xiàng)正確;若橫坐標(biāo)是溫度,在一定溫度范圍內(nèi),凈光合速率隨溫度升高而升高,超過某一最適溫度,凈光合速率隨溫度升高而下降,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)橫坐標(biāo)是CO2濃度或光波長(zhǎng)時(shí),凈光合速率與溫度的關(guān)系不一定呈正相關(guān),A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.某學(xué)校研究小組利用生長(zhǎng)狀況相同且質(zhì)量相等的A、B兩種植物的幼苗,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)(假設(shè)光照對(duì)呼吸作用無影響):甲圖中,兩種幼苗分別被培植于內(nèi)含CO2緩沖液(維持CO2濃度不變)的無色透明氣球內(nèi),氣球放置在水槽中,氣球體積可變。初始時(shí)指針指向正中位置,指針會(huì)因兩側(cè)氣球的沉浮變化而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。乙圖表示A、B兩種植物幼苗隨著光照強(qiáng)度的變化,O2的釋放量變化曲線。據(jù)圖分析,下列說法不正確的是(　　) 甲 乙 A.光照強(qiáng)度為乙圖中a時(shí),則甲圖中指針將向左偏轉(zhuǎn) B.光照強(qiáng)度為乙圖中c時(shí),A植物制造的有機(jī)物總量比B植物少 C.甲圖中,細(xì)胞代謝產(chǎn)生的直接能源物質(zhì)是ATP,產(chǎn)生場(chǎng)所包括線粒體、葉綠體和細(xì)胞溶膠 D.當(dāng)光照強(qiáng)度為乙圖中d時(shí),每日光照12小時(shí),一晝夜中兩植物的O2釋放量的差值為12 mg 答案　A　由乙圖可知,乙圖中光照強(qiáng)度為a時(shí),A中植物的光合作用速率大于呼吸作用速率,A中的氧氣增加,氣壓上升,浮力增大;B中植物的光合作用速率小于呼吸作用速率,氧氣減少,氣壓下降,浮力減小,所以甲圖中指針將向右偏轉(zhuǎn),A錯(cuò)誤;乙圖中光照強(qiáng)度為c時(shí),兩植物的凈光合速率相同,但B植物的呼吸作用速率較高,根據(jù)真正光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率,可知A植物制造的有機(jī)物總量比B植物少,B正確;甲圖中,ATP是細(xì)胞代謝產(chǎn)生的直接能源物質(zhì),主要由光合作用和呼吸作用產(chǎn)生,產(chǎn)生的場(chǎng)所主要有葉綠體、細(xì)胞溶膠和線粒體,C正確;光照強(qiáng)度為d時(shí),每日光照12小時(shí),A植物一晝夜中的氧氣釋放總量為6 mg12-121 mg=60 mg,B植物一晝夜中的氧氣釋放總量8 mg12-2 mg12=72 mg,所以一晝夜中兩植物的O2釋放量的差值為72 mg-60 mg=12 mg,D正確。 4.下列關(guān)于線粒體和葉綠體的說法錯(cuò)誤的是(　　) A.兩種細(xì)胞器都依靠增大膜面積來提高代謝效率 B.兩種細(xì)胞器中都可進(jìn)行基因的選擇性表達(dá) C.線粒體中丙酮酸的氧化分解需要O2的參與 D.葉綠體中C3的還原需要還原型輔酶Ⅱ的催化 答案　C　線粒體和葉綠體擴(kuò)大膜面積的方式不同,線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,葉綠體類囊體堆疊形成基粒,都增大了細(xì)胞的膜表面,提高了代謝速率,A正確;線粒體中與葉綠體中所合成的蛋白質(zhì)存在差異,是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果,B正確;線粒體中丙酮酸的分解在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,無需氧氣的參與,氧氣在需氧呼吸中作為還原氫的受體,C錯(cuò)誤;光合作用中C3的還原需要還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的催化,D正確。 5.適宜的光照、溫度條件下,在0.003% CO2和1% CO2兩種不同環(huán)境中某植物葉肉細(xì)胞卡爾文循環(huán)中三碳酸和RuBP微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如圖所示。據(jù)圖分析合理的是(　　) A.ab段碳反應(yīng)速率越來越小 B.bc段甲物質(zhì)濃度降低是因?yàn)樯伤俾首冃? C.cd段光合作用較弱是因?yàn)楣夥磻?yīng)產(chǎn)物不足 D.ae段葉肉細(xì)胞的光飽和點(diǎn)穩(wěn)定不變 答案　B　ab段甲物質(zhì)和乙物質(zhì)的相對(duì)濃度保持相對(duì)穩(wěn)定,因此ab段碳反應(yīng)速率保持基本不變,A錯(cuò)誤;bc段,降低二氧化碳濃度,會(huì)抑制碳反應(yīng)過程中二氧化碳的固定,而三碳酸的還原仍在進(jìn)行,因此三碳酸含量下降,可見甲物質(zhì)(三碳酸)濃度降低是因?yàn)樯伤俾首冃?B正確;cd段光合作用較弱是因?yàn)樘挤磻?yīng)原料不足,C錯(cuò)誤;ae段二氧化碳濃度不斷發(fā)生改變,因此葉肉細(xì)胞的光飽和點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化,D錯(cuò)誤。 6.植物的光合作用受光強(qiáng)度、CO2濃度等環(huán)境因素的影響(如圖)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.a點(diǎn)條件下NADPH的合成速率大于b點(diǎn) B.b點(diǎn)條件下RuBP的再生速率小于c點(diǎn) C.X一般大于大氣中CO2濃度 D.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度一般大于全日照 答案　D　a點(diǎn)光強(qiáng)度大于b點(diǎn), 光反應(yīng)較強(qiáng),NADPH的合成速率也較大,A正確;b點(diǎn)CO2濃度小于c點(diǎn),碳反應(yīng)較弱, RuBP的再生速率較小,B正確;CO2在X濃度條件下植物光合速率較大,因此X一般大于大氣中CO2濃度,C正確;a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度一般小于全日照,D錯(cuò)誤,故選D。 7.遷移率(Rf)是用紙層析法分離混合色素中各種成分的重要指標(biāo),也可用于各色素的鑒定,遷移率=色素移動(dòng)距離/溶劑移動(dòng)距離。下表是葉綠體中色素層析的部分結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) 溶劑移動(dòng)距離 色素甲移動(dòng)距離 色素乙移動(dòng)距離 色素丙移動(dòng)距離 色素丁 移動(dòng)距離 實(shí)驗(yàn)組1 7.8 1.9 實(shí)驗(yàn)組2 8.2 1.5 實(shí)驗(yàn)組3 8.0 1.4 平均移 動(dòng)距離 8.0 7.6 0.8 遷移率 (Rf) 無 0.53 0.10 A.色素甲的遷移率(Rf)是0.95 B.色素丙主要吸收紅光和藍(lán)紫光 C.色素乙的擴(kuò)散速度比色素甲快 D.葉片衰老過程中色素丁含量逐漸減少 答案　C　遷移率=色素移動(dòng)距離/溶劑移動(dòng)距離,因此色素甲的遷移率(Rf)=7.6/8.0=0.95,A項(xiàng)正確;色素丙的遷移率(Rf)=(1.9+1.5+1.4)/(7.8+8.2+ 8.0)=0.2,故為葉綠素a,其主要吸收紅光和藍(lán)紫光,葉片衰老過程中葉綠素含量逐漸減少,B、D項(xiàng)正確;色素乙的遷移率小于色素甲,表明色素甲的擴(kuò)散速度比色素乙快,C項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.(2017浙江11月選考,30,7分)為探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響,進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。取去除淀粉的某植物葉片打成大小相等的圓片,并將相同數(shù)量的葉圓片分別放入A~D四組燒杯中,在25 ℃環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果見表。 組別 燒杯中液體成分 處理?xiàng)l件 檢測(cè)結(jié)果 A 富含CO2的純水 光照 + B 富含CO2的純水 黑暗 - C 富含CO2的葡萄糖溶液 光照 ++ D 富含CO2的葡萄糖溶液 黑暗 + 注:“+”表示檢出淀粉,“++”表示檢出淀粉含量較高,“-”表示未檢出淀粉。 回答下列問題: (1)本實(shí)驗(yàn)的可變因素是　　　　　　　　　。 (2)如何去除植物葉片中的淀粉?　　　　　　。 (3)據(jù)表分析,將CO2作為光合作用原料的是　　　組。在植物體內(nèi),CO2轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物的途徑為　　　　　循環(huán),其產(chǎn)物可運(yùn)至葉綠體外轉(zhuǎn)變成　　　　　,并運(yùn)到植物體其他部位供細(xì)胞利用。 (4)檢測(cè)結(jié)果表明離體葉肉細(xì)胞可直接利用葡萄糖合成淀粉。葉肉細(xì)胞合成淀粉的場(chǎng)所是　　　　　　,而在塊莖中,淀粉長(zhǎng)期儲(chǔ)存在　　　　　　中。 答案　(1)葡萄糖和光照 (2)暗處理 (3)A、C　卡爾文　蔗糖 (4)葉綠體基質(zhì)　白色體 解析　本題考查光合作用的過程、影響光合作用的因素以及分析實(shí)驗(yàn)問題的能力。(1)由表格A~D實(shí)驗(yàn)的設(shè)置條件知,該實(shí)驗(yàn)的可變因素(自變量)是光照和葡萄糖,因變量是能否合成淀粉。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢測(cè)時(shí),要排除原葉片中淀粉對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,因此要在實(shí)驗(yàn)前將葉片長(zhǎng)時(shí)間置于暗處,通過呼吸作用耗盡原來的淀粉。(3)植物只有在光照條件下,才能利用CO2進(jìn)行光合作用合成淀粉,因此A、C兩組的CO2均可作為植物光合作用的原料。利用CO2合成有機(jī)物的過程是卡爾文循環(huán)(注意不是碳循環(huán)),該過程的產(chǎn)物三碳糖可運(yùn)至葉綠體外,在細(xì)胞溶膠中轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽恰?4)光合作用合成淀粉的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),在植物的塊莖中淀粉長(zhǎng)期儲(chǔ)存在白色體中。 9.(2018浙江4月選考,30,7分)在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”的活動(dòng)中,選用某植物A、B兩個(gè)品種,在正常光照和弱光照下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果見下表。 品種 光照 處理 葉綠素a 含量 (mg/cm2) 葉綠素b 含量 (mg/cm2) 類胡蘿卜素 總含量 (mg/cm2) 光合作用 速率 (μmol CO2/ m2s) A 正常光照 1.81 0.42 1.02 4.59 A 弱光照 0.99 0.25 0.46 2.60 B 正常光照 1.39 0.27 0.78 3.97 B 弱光照 3.80 3.04 0.62 2.97 回答下列問題: (1)據(jù)表推知,經(jīng)弱光照處理,品種A的葉綠素總含量和類胡蘿卜素總含量較正常光照　　　　,導(dǎo)致其卡爾文循環(huán)中再生出　　　　的量改變,從而影響光合作用速率。 (2)表中的光合色素位于葉綠體的　　　　膜中。分別提取經(jīng)兩種光照處理的品種B的光合色素,再用濾紙進(jìn)行層析分離。與正常光照相比,弱光照處理的濾紙條上,自上而下的第4條色素帶變　　　　,這有利于品種B利用可見光中較短波長(zhǎng)的　　　　光。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)弱光照處理,該植物可通過改變光合色素的含量及其　　　　來適應(yīng)弱光環(huán)境。品種　　　　的耐蔭性較高。 答案　(1)下降　RuBP　(2)類囊體　寬　藍(lán)紫　(3)比例　B 解析　(1)由表中數(shù)據(jù)可知,弱光照處理下,品種A的葉綠素總含量和類胡蘿卜素總含量均較正常光照下低,因此導(dǎo)致卡爾文循環(huán)中再生出RuBP的量改變,從而影響光合速率。(2)光合色素位于植物細(xì)胞葉綠體類囊體膜中。品種B經(jīng)弱光照處理,葉綠素b含量增加,則經(jīng)提取和紙層析分離,自上而下的第4條色素帶變寬,因此有利于B品種利用可見光中較短波長(zhǎng)的藍(lán)紫光。(3)表中數(shù)據(jù)表明,弱光照處理下,該植物光合色素含量及比例發(fā)生改變,從而來適應(yīng)弱光環(huán)境。相比之下,品種B在弱光下光合作用速率下降幅度小,耐蔭性較高。 10.(2017浙江4月選考,30,7分)為探究不同環(huán)境因素對(duì)某植物葉片中葉綠素含量的影響,進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示。 回答下列問題: (1)本實(shí)驗(yàn)的因變量是　　　　　　。由圖中曲線對(duì)比可知,經(jīng)　　　　　處理的該植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯,這將直接導(dǎo)致光反應(yīng)中葉綠素吸收的　　　　　光減少而降低了光合速率。由此推知,若遇較低溫天氣,除升溫外,可對(duì)該植物進(jìn)行　　　處理以減少葉綠素的損失。 (2)提取上述四組該植物葉片中的色素時(shí),為防止色素被破壞,研磨時(shí)可加入適量的　　　。對(duì)上述四組色素提取液分別進(jìn)行紙層析分離,結(jié)果發(fā)現(xiàn),第4組得到的色素帶中,從上到下的第　　　條色素帶均明顯變窄。 (3)若用不同波長(zhǎng)的光照射葉綠素a的提取液并測(cè)定　　　,可得到葉綠素a的吸收光譜。 答案　(1)葉綠素的含量　光照和低溫　紅光和藍(lán)紫　遮光　(2)CaCO3　3、4　(3)吸光率 解析　本題結(jié)合曲線圖,考查光合作用的相關(guān)知識(shí),同時(shí)考查學(xué)生分析問題的能力。(1)分析曲線圖可知,該題主要考查有無光照和溫度的高低對(duì)葉片葉綠素含量的影響,因此實(shí)驗(yàn)的因變量是葉綠素的含量,由四條曲線可知,第四條曲線是經(jīng)光照和0 ℃低溫處理的,在此條件下葉綠素含量下降最為明顯。這將直接導(dǎo)致光反應(yīng)中葉綠素吸收的紅光和藍(lán)紫光減少,從而降低光合速率。對(duì)比圖中的四條曲線可知,如遇到了低溫天氣,為了減少葉綠素的損失,可行的措施是升高溫度和進(jìn)行暗處理。(2)提取植物葉片中的色素時(shí),研磨過程中,為防止色素被破壞可加入適量的CaCO3。對(duì)上述四組色素提取液分別進(jìn)行紙層析分離,由于第4組葉綠素的含量最低,因此從上到下的第3條(葉綠素a)和第4條(葉綠素b)色素帶均明顯變窄。 11.某研究小組利用金魚藻設(shè)置多組分組實(shí)驗(yàn)探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響,有關(guān)研究結(jié)果如圖所示(注:表觀光合速率是指在光照條件下,一定量的植物在單位時(shí)間內(nèi)釋放到外界的O2量)。 請(qǐng)回答: (1)該研究探討了　　　　　　　　　　對(duì)金魚藻　　　　　　　的影響。實(shí)驗(yàn)分組時(shí),每組金魚藻的量要相等,其目的是　　　　　　　。 (2)該研究中表觀光合速率達(dá)到最大時(shí)的光強(qiáng)度為　　　　　　　　lx,若光強(qiáng)度繼續(xù)增大,光合速率也不再增加,限制光合速率不再增加的內(nèi)部因素可能有　　　　　　　　　　　。 (3)若把NaHCO3濃度從30 mgL-1替換成25 mgL-1,短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP和NADPH含量將　　　　。 (4)該研究中表觀光合速率隨pH變化而變化的主要原因是　　　　　　　　　 　　　。 答案　(1)光強(qiáng)度、pH、NaHCO3濃度　表觀光合速率　控制無關(guān)變量　(2)12.5103　色素?cái)?shù)量或酶的數(shù)量和活性　(3)下降　(4)酶活性受pH的影響 解析　(1)據(jù)圖可知,該研究探討了光強(qiáng)度、pH、NaHCO3濃度對(duì)金魚藻表觀光合速率的影響;每組金魚藻的量屬于無關(guān)變量,所以實(shí)驗(yàn)分組時(shí),每組金魚藻的量要相等,目的是控制無關(guān)變量。(2)根據(jù)圖1可知,該研究中表觀光合速率達(dá)到最大時(shí)的光強(qiáng)度為12.5103 lx;若光強(qiáng)度繼續(xù)增大,光合速率也不再增加,限制光合速率不再增加的內(nèi)部因素可能有色素?cái)?shù)量或酶的數(shù)量和活性。(3)實(shí)驗(yàn)中NaHCO3的作用是為金魚藻的光合作用提供CO2。根據(jù)圖2可知,NaHCO3濃度達(dá)到20 mgL-1時(shí),表觀光合速率達(dá)到最大值,超過該飽和點(diǎn)之后,表觀光合速率隨NaHCO3濃度增大而減慢,說明過高的NaHCO3濃度對(duì)表觀光合速率起抑制作用。若把NaHCO3濃度從30 mgL-1替換成25 mgL-1,表觀光合速率增大,說明抑制作用減弱,即光合作用能利用較多的CO2,生成較多的C3,進(jìn)而消耗的ATP和NADPH增加,而光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和NADPH的速率基本不變,所以短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP和NADPH含量將下降。(4)由圖3可知,表觀光合速率可隨pH變化而變化,其主要原因是酶活性受pH的影響。 B組　能力提升 1.(2018浙江4月選考,26,2分)各取未轉(zhuǎn)基因的水稻(W)和轉(zhuǎn)Z基因的水稻(T)數(shù)株,分組后分別噴施蒸餾水、寡霉素和NaHSO3,24 h后進(jìn)行干旱脅迫處理(脅迫指對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育不利的環(huán)境因素),測(cè)得未脅迫和脅迫8 h時(shí)的光合速率如圖所示。已知寡霉素抑制光合作用和細(xì)胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列敘述正確的是(　　) A.寡霉素在細(xì)胞呼吸過程中抑制線粒體外膜上[H]的傳遞 B.寡霉素在光合作用過程中的作用部位是葉綠體中的基質(zhì) C.轉(zhuǎn)Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素對(duì)光合速率的抑制作用 D.噴施NaHSO3促進(jìn)光合作用,且減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降 答案　D　由題可知,寡霉素抑制細(xì)胞呼吸和光合作用中ATP合成酶活性,因此寡霉素在細(xì)胞呼吸過程中會(huì)抑制線粒體內(nèi)膜上[H]的傳遞,在光合作用中的作用部位是類囊體膜中,A、B錯(cuò)誤;由圖可知,轉(zhuǎn)Z基因能提高光合作用的效率,能減少寡霉素對(duì)光合速率的抑制作用,C錯(cuò)誤;噴施NaHSO3能促進(jìn)光合作用,并且能減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降,D正確。 2.近年來大氣中的CO2濃度和O3濃度不斷上升。為了研究CO2濃度和O3濃度上升對(duì)農(nóng)作物有何影響,研究人員用高濃度CO2和高濃度O3處理水稻“汕優(yōu)63”,測(cè)定其生長(zhǎng)發(fā)育不同時(shí)期的各項(xiàng)生理指標(biāo),結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) [注:CK(對(duì)照,大氣常態(tài)濃度);CO2(CO2常態(tài)濃度+200 μmol mol-1);O3(O3常態(tài)濃度160%);CO2+O3(CO2常態(tài)濃度+200 μmol mol-1和O3常態(tài)濃度160%)。表觀光合速率是指在光照條件下,一定量的植物在單位時(shí)間內(nèi)吸收外界的CO2量。] A.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期,升高CO2濃度,水稻的表觀光合速率增大 B.高濃度CO2可部分抵消高濃度O3對(duì)水稻光合作用的脅迫 C.水稻表觀光合速率的增大可能與胞間CO2濃度升高有關(guān) D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,O3濃度降低會(huì)危及水稻的生長(zhǎng) 答案　D　柱形圖顯示:在相同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期,CO2組的表觀光合速率均大于CK組,因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期,升高CO2濃度,水稻的表觀光合速率增大,A正確;CK組、O3組與CO2+O3組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,可說明高濃度CO2可部分抵消高濃度O3對(duì)水稻光合作用的脅迫,B正確;對(duì)比分析兩個(gè)柱形圖可以發(fā)現(xiàn):在生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期相同的情況下,表觀光合速率高,其胞間CO2濃度也相對(duì)較高,因此水稻表觀光合速率的增大可能與胞間CO2濃度升高有關(guān),C正確;O3組與CK組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,說明O3濃度升高會(huì)危及水稻的生長(zhǎng),D錯(cuò)誤。 3.為研究高溫對(duì)不同植物光合速率的影響,研究者將甲、乙、丙三種植物從25 ℃環(huán)境移入40 ℃環(huán)境中培養(yǎng),測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。下列結(jié)論正確的是(　　) A.40 ℃環(huán)境下三種植物的光合速率均下降 B.與處理前相比,甲植物光反應(yīng)速率加快,CO2吸收速率幾乎不變 C.處理后,丙植物光合作用時(shí)吸收CO2的速率最慢 D.與乙植物相比,丙植物光合速率降低的原因主要是光反應(yīng)受到了限制 答案　D　據(jù)圖可知,40 ℃環(huán)境下甲植物的光合速率上升,A項(xiàng)錯(cuò)誤;與處理前相比,甲植物光合速率上升,甲植物的CO2吸收速率應(yīng)增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;處理后,乙植物氣孔導(dǎo)度最小,光合作用時(shí)吸收CO2的速率最慢,C項(xiàng)錯(cuò)誤;40 ℃環(huán)境下丙植物的光能捕獲效率明顯低于乙植物,說明其光反應(yīng)受到了限制,D項(xiàng)正確。 4.(2017浙江11月選考,26,2分)在黑暗條件下,將分離得到的類囊體放在pH為4的緩沖溶液中,使類囊體內(nèi)外的pH相等,然后迅速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH為8的緩沖溶液中,結(jié)果檢測(cè)到有ATP的生成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析,下列敘述正確的是(　　) A.實(shí)驗(yàn)中溶液的H+均來自水的裂解 B.黑暗條件下植物葉肉細(xì)胞中的葉綠體可產(chǎn)生ATP C.光照條件下植物細(xì)胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)H+濃度較高 D.若使類囊體的脂雙層對(duì)H+的通透性增大,ATP生成量不變 答案　C　在黑暗條件下,將分離得到的類囊體放在pH為4的緩沖溶液中,使類囊體內(nèi)外的pH相等,然后迅速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH為8的緩沖溶液中,則類囊體的腔內(nèi)H+濃度高于外面,結(jié)果檢測(cè)到有ATP的生成,由此推測(cè)光照條件下植物細(xì)胞葉綠體中水的光解使得類囊體的腔內(nèi)H+濃度較高,達(dá)到類似本實(shí)驗(yàn)中的效果,由此形成了ATP,C正確;該實(shí)驗(yàn)在黑暗中進(jìn)行,此時(shí)不發(fā)生水的裂解,實(shí)驗(yàn)中溶液的H+變化可能來自此前水的裂解,也與所處緩沖液密切相關(guān),A錯(cuò)誤;僅在黑暗條件下植物葉肉細(xì)胞中的葉綠體不能產(chǎn)生ATP,B錯(cuò)誤;由實(shí)驗(yàn)推測(cè),ATP的產(chǎn)生與H+濃度差密切相關(guān),若使類囊體的脂雙層對(duì)H+的通透性增大,該實(shí)驗(yàn)中ATP生成量會(huì)改變,D錯(cuò)誤。 5.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光下4 h,取該葉片經(jīng)酒精脫色處理后,滴加碘—碘化鉀溶液(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　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)照能證明光合作用需要葉綠素;X和Y兩部分對(duì)照能證明光合作用需要二氧化碳;木塞夾著的葉片缺少光和二氧化碳,木塞處所顯顏色,不能證明光合作用需要光。 6.某研究小組將生長(zhǎng)狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組,1組在田間生長(zhǎng)作為對(duì)照組,另4組在人工氣候室中生長(zhǎng)作為實(shí)驗(yàn)組,其他條件相同且適宜,測(cè)定中午12:30時(shí)各組葉片的凈光合速率,各組實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如下表所示,下列有關(guān)敘述正確的是(　　) 組別 對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)組1 實(shí)驗(yàn)組2 實(shí)驗(yàn)組3 實(shí)驗(yàn)組4 溫度/℃ 36 36 36 31 25 相對(duì)濕度/% 17 27 52 52 52 凈光合速率 /mg CO2dm-2h-1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 A.中午對(duì)小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是溫度 B.增加麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度 C.若適當(dāng)提高實(shí)驗(yàn)組4的環(huán)境濕度能提高小麥的光合速率 D.若給小麥提供C18O2,產(chǎn)生的O2中不可能含有放射性 答案　B　根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,在相同溫度條件下,小麥光合速率隨相對(duì)濕度增加而明顯加快,但相對(duì)濕度相同時(shí)小麥光合速率隨著溫度的變化變化不明顯,由此可推知中午對(duì)小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是相對(duì)濕度,增加麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)2、3、4組相對(duì)濕度相同,隨著溫度升高,凈光合速率先增大后減小,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;C18O2經(jīng)光合作用碳反應(yīng)生成O,后者再經(jīng)光反應(yīng)生成18O2,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.(2016浙江10月選考,26,2分)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)光的光強(qiáng)度為150 μmolm-2s-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強(qiáng),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 D.當(dāng)對(duì)照組和450 nm補(bǔ)光組CO2吸收速率都達(dá)到6 μmolm-2s-1時(shí),450 nm補(bǔ)光組從溫室中吸收的CO2總量比對(duì)照組少 答案　D　據(jù)圖可知,給植株補(bǔ)充580 nm光源,CO2吸收速率低于對(duì)照組,說明補(bǔ)充580 nm光源對(duì)該植株的生長(zhǎng)有抑制作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若680 nm補(bǔ)光后,植株的光合作用增強(qiáng),則光飽和點(diǎn)將上升,B項(xiàng)錯(cuò)誤;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量減少,C項(xiàng)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 μmolm-2s-1時(shí),后者出現(xiàn)的時(shí)間較早,說明其需要的光照較弱,從溫室中吸收的CO2總量比對(duì)照組少,D項(xiàng)正確。 8.(2018課標(biāo)全國Ⅱ,30,8分)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性,某同學(xué)選取來自樹冠不同層的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)圖回答問題: (1)從圖可知,A葉片是樹冠　　　　(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　　　　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,在提取葉綠素的過程中,常用的有機(jī)溶劑是　　　　　。 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(碳)　(3)無水乙醇 解析　(1)樹冠上層葉片適宜接受強(qiáng)光照,下層葉片適宜接受弱光照,故樹冠下層葉片的光飽和點(diǎn)較低,即A來自樹冠下層。(2)根據(jù)題意,測(cè)得放氧速率不變,說明光反應(yīng)速率不變,但其凈光合速率下降,主要原因是光合作用的暗(碳)反應(yīng)受到了抑制。(3)常用于葉綠體色素提取的有機(jī)溶劑是無水乙醇。 9.(2018課標(biāo)全國Ⅲ,29,9分)回答下列問題: (1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的　　　　　　上,該物質(zhì)主要捕獲可見光中的　　　　　　　。 (2)植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切。葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示。由圖可知:當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時(shí),隨葉面積系數(shù)增加,群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均　　　　。當(dāng)葉面積系數(shù)超過b時(shí),群體干物質(zhì)積累速率降低,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)通常,與陽生植物相比,陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時(shí)所需要的光照強(qiáng)度　　　　(填“高”或“低”)。 答案　(1)類囊體膜　藍(lán)紫光和紅光　(2)增加　群體光合速率不變,但群體呼吸速率仍在增加,故群體干物質(zhì)積累速率降低　(3)低 解析　(1)高等植物光合作用過程中捕獲光能的物質(zhì)是葉綠體色素,這些色素分布在類囊體膜上,主要吸收可見光中的藍(lán)紫光和紅光。(2)由圖可知,當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時(shí),隨著葉面積系數(shù)增加,群體光合速率與干物質(zhì)積累速率均增加。群體干物質(zhì)積累速率等于群體光合速率與群體呼吸速率之差,當(dāng)葉面積系數(shù)超過b時(shí),群體呼吸速率升高,群體光合速率不變,導(dǎo)致群體干物質(zhì)積累速率降低。(3)通常,陰生植物利用弱光能力強(qiáng),且陰生植物呼吸作用強(qiáng)度低,所以陰生植物光合作用吸收與呼吸作用釋放的CO2量相等時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比陽生植物低。 10.(2018江蘇單科,29,9分)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)回答下列問題: (1)甲可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,參與這一過程的兩類色素為　　　　　　　　 ,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)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;甲中過多的還原能可通過物質(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 答案　(1)葉綠素、類胡蘿卜素　葉綠素 (2)類囊體膜上　基質(zhì)中 (3)丙酮酸　基質(zhì)中　內(nèi)膜上 (4)①②④ 解析　本題主要考查葉綠體和線粒體的結(jié)構(gòu)和功能以及光合作用和呼吸作用的過程。(1)甲為葉綠體,甲中能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的色素有葉綠素和類胡蘿卜素,其中大多數(shù)高等植物葉綠素的合成需要光。(2)參與光反應(yīng)中心的蛋白分布于葉綠體的類囊體膜上,參與催化CO2固定的酶分布于葉綠體的基質(zhì)中。(3)由甲(葉綠體)輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為丙酮酸后進(jìn)入乙(線粒體),在線粒體的基質(zhì)中被徹底分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質(zhì)轉(zhuǎn)化,在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH,其中的能量最終可在乙(線粒體)的內(nèi)膜上經(jīng)有氧呼吸的第三階段轉(zhuǎn)移到ATP中。(4)由圖知,乙(線粒體)產(chǎn)生的ATP可被甲(葉綠體)內(nèi)的耗能過程利用,C3的還原、內(nèi)外物質(zhì)的主動(dòng)運(yùn)輸及胞吞和胞吐、酶的合成均消耗ATP,H2O裂解釋放O2的過程屬于光反應(yīng),可以合成ATP。 11.(2018課標(biāo)全國Ⅰ,30,9分)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示。 回答下列問題: (1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí), 甲、乙兩種植物中,對(duì)光能的利用率較高的植物是　　　。 (2)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí),如果種植密度過大,那么凈光合速率下降幅度較大的植物是　　　,判斷的依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　。 (3)甲、乙兩種植物中,更適合在林下種植的是　　　。 (4)某植物夏日晴天中午12:00時(shí)葉片的光合速率明顯下降,其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的　　　(填“O2”或“CO2”)不足。 答案　(1)甲　(2)甲　光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過大,植株接受的光照強(qiáng)度減弱,導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大　(3)乙　(4)CO2 解析　本題考查光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響及其規(guī)律。(1)曲線顯示,當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí),相同光強(qiáng)下,甲植物凈光合速率較乙植物高,即此條件下甲植物對(duì)光能利用率較高。(2)種植密度較大時(shí),植株接受的光照強(qiáng)度較弱,曲線顯示,在光強(qiáng)減弱過程中,甲植物凈光合速率下降幅度較乙大。(3)林下為弱光環(huán)境,曲線顯示,在弱光條件下,乙植物凈光合速率較甲植物高,故乙植物更適合在林下種植。(4)氣孔是葉片水分散失和CO2進(jìn)入葉片的通道。夏季晴天12:00,植物為減少蒸騰作用失水量而關(guān)閉部分氣孔,同時(shí)也阻礙了CO2進(jìn)入葉片,從而影響了葉片光合速率。