
(甘肅省2024)3. 梅蘭竹菊為花中四君子,很多人喜歡在室內(nèi)或庭院種植。花卉需要科學(xué)養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)不當(dāng)會(huì)影響花卉的生長(zhǎng),如蘭花會(huì)因澆水過多而死亡,關(guān)于此現(xiàn)象,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 根系呼吸產(chǎn)生的能量減少使養(yǎng)分吸收所需的能量不足
B. 根系呼吸產(chǎn)生的能量減少使水分吸收所需的能量不足
C. 澆水過多抑制了根系細(xì)胞有氧呼吸但促進(jìn)了無氧呼吸
D. 根系細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中無氧呼吸產(chǎn)生的有害物質(zhì)含量增加
【答案】B
【解析】
【分析】1、有氧呼吸是指細(xì)胞在氧氣的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生出二氧化碳和水,同時(shí)釋放出大量能量的過程;
2、有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADP,釋放少量能量;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和NADP,釋放少量能量;第三階段是氧氣和NADP反應(yīng)生成水,釋放大量能量;
3、無氧呼吸是指在無氧條件下通過酶的催化作用,細(xì)胞把糖類等有機(jī)物不徹底氧化分解,同時(shí)釋放少量能量的過程;
4、無氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),無氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段相同,無氧呼吸的第二階段丙酮酸和NADP反應(yīng)生成酒精和CO2或乳酸,第二階段不合成ATP。
【詳解】A、大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收是與植物根系代謝活動(dòng)密切相關(guān)的過程,這些過程需要根系細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量,澆水過多會(huì)使根系呼吸產(chǎn)生的能量減少,使養(yǎng)分吸收所需的能量不足,A正確;
B、根系吸收水分是被動(dòng)運(yùn)輸,不消耗能量,B錯(cuò)誤;
C、澆水過多使土壤含氧量減少,抑制了根細(xì)胞的有氧呼吸,但促進(jìn)了無氧呼吸的進(jìn)行,C正確;
D、根細(xì)胞無氧呼吸整個(gè)過程都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,會(huì)產(chǎn)生酒精或乳酸等有害物質(zhì),D正確。
故選B。
(甘肅省2024)17. 類胡蘿卜素不僅參與光合作用,還是一些植物激素的合成前體。研究者發(fā)現(xiàn)了某作物的一種胎萌突變體,其種子大部分為黃色,少部分呈白色,白色種子未完全成熟即可在母體上萌發(fā)。經(jīng)鑒定,白色種子為某基因的純合突變體。在正常光照下(400μml·m-2?s-1),純合突變體葉片中葉綠體發(fā)育異常、類囊體消失。將野生型和純合突變體種子在黑暗中萌發(fā)后轉(zhuǎn)移到正常光和弱光(1μml·m-2?s-1)下培養(yǎng)一周,提取并測(cè)定葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量,結(jié)果如圖所示。回答下列問題。
(1)提取葉片中葉綠素和類胡蘿卜素常使用的溶劑是______,加入少許碳酸鈣可以______。
(2)野生型植株葉片葉綠素含量在正常光下比弱光下高,其原因是______。
(3)正常光照條件下種植純合突變體將無法獲得種子,因?yàn)開_____。
(4)現(xiàn)已知此突變體與類胡蘿卜素合成有關(guān),本研究中支持此結(jié)論的證據(jù)有:①純合體種子為白色;②______。
(5)純合突變體中可能存在某種植物激素X的合成缺陷,X最可能是______。若以上推斷合理,則干旱處理能夠提高野生型中激素X的含量,但不影響純合突變體中X的含量。為檢驗(yàn)上述假設(shè),請(qǐng)完成下面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
①植物培養(yǎng)和處理:取野生型和純合突變體種子,萌發(fā)后在______條件下培養(yǎng)一周,然后將野生型植株均分為A、B兩組,將突變體植株均分為C、D兩組,A、C組為對(duì)照,B、D組干旱處理4小時(shí)。
②測(cè)量指標(biāo):每組取3-5株植物的葉片,在顯微鏡下觀察、測(cè)量并記錄各組的______。
③預(yù)期結(jié)果:______。
【答案】(1) ①. 無水乙醇 ②. 防止研磨中色素被破壞
(2)葉綠素的形成需要光照,正常光下更有利于葉綠素的形成
(3)純合突變體葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素的相對(duì)含量都極低,光合作用極弱,無法滿足植株生長(zhǎng)對(duì)有機(jī)物的需求,
(4)與野生型相比,純合突變體葉片中類胡蘿卜素含量極低(幾乎為零)。
(5) ①. 細(xì)胞分裂素 ②. 含水量等適宜 ③. 葉綠體的大小及數(shù)量,取其平均值 ④. B組葉綠體的大小及數(shù)量高于A組,C、D兩組葉綠體的大小及數(shù)量無差異且均明顯低于A、B兩組。
【解析】
【分析】影響植物光合作用的因素有光合色素的含量、光照、水等。細(xì)胞分裂素能夠促進(jìn)葉綠素的合成。
【小問1詳解】
葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素都能溶解在有機(jī)溶劑中,所以常使用無水乙醇提取。加入少許碳酸鈣可以防止研磨中色素被破壞。
【小問2詳解】
葉綠素的形成需要光照,正常光下更有利于葉綠素的形成,所以野生型植株葉片葉綠素含量在正常光下比弱光下高。
【小問3詳解】
在正常光照下(400μml·m-2?s-1),純合突變體葉片中葉綠體發(fā)育異常、類囊體消失,葉綠素和類胡蘿卜素的相對(duì)含量都極低,分別為0.3和0.1,說明純合突變體的光合作用極弱,無法滿足植株生長(zhǎng)對(duì)有機(jī)物的需求,使得植株難以生長(zhǎng),因此正常光照條件下種植純合突變體將無法獲得種子。
【小問4詳解】
由圖可知:與野生型相比,純合突變體葉片中類胡蘿卜素含量極低(幾乎為零),說明此突變體與類胡蘿卜素合成有關(guān)。
【小問5詳解】
純合突變體中可能存在某種植物激素X的合成缺陷。由圖可知:純合突變體葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素的相對(duì)含量都極低,而細(xì)胞分裂素能促進(jìn)葉綠素的合成, 據(jù)此可推知:X最可能是細(xì)胞分裂素。若以上推斷合理,則干旱處理能夠提高野生型中激素X的含量,但不影響純合突變體中X的含量。為檢驗(yàn)上述假設(shè),并結(jié)合題意“在正常光照下,純合突變體葉片中葉綠體發(fā)育異常、類囊體消失”可知:該實(shí)驗(yàn)的自變量是植株的種類和培養(yǎng)條件,因變量是葉綠體的大小及數(shù)量,而在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)植株的生長(zhǎng)有影響的無關(guān)變量應(yīng)控制相同且適宜。據(jù)此,依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的對(duì)照原則和單一變量原則和題干中給出的不完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可推知,補(bǔ)充完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:
①植物培養(yǎng)和處理:取野生型和純合突變體種子,萌發(fā)后在含水量等適宜條件下培養(yǎng)一周,然后將野生型植株均分為A、B兩組,將突變體植株均分為C、D兩組,A、C組為對(duì)照,B、D組干旱處理4小時(shí)。
②測(cè)量指標(biāo):每組取3-5株植物的葉片,在顯微鏡下觀察、測(cè)量并記錄各組的葉綠體的大小及數(shù)量,取其平均值。
③預(yù)期結(jié)果:本實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),其結(jié)論是已知的,即干旱處理能夠提高野生型中激素X的含量,但不影響純合突變體中X的含量,所以預(yù)期的結(jié)果是:B組葉綠體的大小及數(shù)量高于A組,C、D兩組葉綠體的大小及數(shù)量無差異且均明顯低于A、B兩組。
(2024年湖北省)4. 植物甲的花產(chǎn)量、品質(zhì)(與葉黃素含量呈正相關(guān))與光照長(zhǎng)短密切相關(guān)。研究人員用不同光照處理植物甲幼苗,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。下列敘述正確的是( )
A. 第①組處理有利于誘導(dǎo)植物甲提前開花,且產(chǎn)量最高
B. 植物甲花的品質(zhì)與光照處理中的黑暗時(shí)長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān)
C. 綜合考慮花的產(chǎn)量和品質(zhì),應(yīng)該選擇第②組處理
D. 植物甲花的葉黃素含量與花的產(chǎn)量呈正相關(guān)
【答案】C
【解析】
【分析】據(jù)表分析,該實(shí)驗(yàn)的自變量是不同光照處理,因變量是首次開花時(shí)間、莖粗、花的葉黃素含量、鮮花累計(jì)平均產(chǎn)量,數(shù)據(jù)表明③組的產(chǎn)量最高,②組的品質(zhì)最高,①組最先開花。
【詳解】A、由表中數(shù)據(jù)分析可知,三組中,第①組首次開花時(shí)間最早,說明第①組處理有利于誘導(dǎo)植物甲提前開花,但在三組中產(chǎn)量最低,A錯(cuò)誤;
B、由題干信息可知,植物甲的花品質(zhì)與葉黃素含量呈正相關(guān),根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析,第①組光照處理中的黑暗時(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng),花的葉黃素含量最低,而第③組光照處理中的黑暗時(shí)長(zhǎng)最短,但花的葉黃素含量卻不是最高的,說明植物甲花的品質(zhì)與光照處理中的黑暗時(shí)長(zhǎng)不是呈負(fù)相關(guān),B錯(cuò)誤;
C、由表中信息可知,第②組光照處理,花的葉黃素含量最高,植物甲的花品質(zhì)最好,第③組光照處理,鮮花累計(jì)平均產(chǎn)量最高,說明植物甲的花產(chǎn)量最高,綜合考慮花的產(chǎn)量和品質(zhì),應(yīng)該選擇第②組處理,C正確;
D、由表中數(shù)據(jù)分析可知,第②組光照處理,花的葉黃素含量最高,但鮮花累計(jì)平均產(chǎn)量卻不是最高,說明植物甲花的產(chǎn)量不是最高,所以植物甲花的葉黃素含量與花的產(chǎn)量不是呈正相關(guān),D錯(cuò)誤。
故選C。
(2024年湖北省)9. 磷酸鹽體系(/)和碳酸鹽體系(/)是人體內(nèi)兩種重要的緩沖體系。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 有氧呼吸的終產(chǎn)物在機(jī)體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)?br>B. 細(xì)胞呼吸生成ATP的過程與磷酸鹽體系有關(guān)
C. 緩沖體系的成分均通過自由擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞
D. 過度劇烈運(yùn)動(dòng)會(huì)引起乳酸中毒說明緩沖體系的調(diào)節(jié)能力有限
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一 階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP。
2、無氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),無氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段相同。無氧呼吸由于不同生物體中相關(guān)的酶不同,在植物細(xì)胞和酵母菌中產(chǎn)生酒精和二氧化碳,在動(dòng)物細(xì)胞和乳酸菌中產(chǎn)生乳酸。
【詳解】A、有氧呼吸的終產(chǎn)物為二氧化碳和水,二氧化碳溶于水后形成H2CO3 ,再由H2CO3形成H+和HCO3-,A正確;
B、細(xì)胞呼吸生成ATP的過程與磷酸鹽體系有關(guān),如在細(xì)胞呼吸中磷酸鹽作為底物參與了糖酵解和檸檬酸循環(huán)等過程,B正確;
C、緩沖體系的成分如HCO3-、HPO42? 攜帶電荷,不能通過自由擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞,C錯(cuò)誤;
D、機(jī)體內(nèi)環(huán)境中的緩沖物質(zhì)能夠?qū)θ樗崞鹁彌_作用,但過度劇烈運(yùn)動(dòng)會(huì)引起乳酸中毒說明緩沖體系的調(diào)節(jié)能力有限,D正確。
故選C。
(2024年山東省)16. 種皮會(huì)限制O2進(jìn)入種子。豌豆干種子吸水萌發(fā)實(shí)驗(yàn)中子葉耗氧量、乙醇脫氫酶活性與被氧化的NADH的關(guān)系如圖所示。已知無氧呼吸中,乙醇脫氫酶催化生成乙醇,與此同時(shí)NADH被氧化。下列說法正確的是( )
A. p點(diǎn)為種皮被突破的時(shí)間點(diǎn)
B. Ⅱ階段種子內(nèi)O2濃度降低限制了有氧呼吸
C. Ⅲ階段種子無氧呼吸合成乙醇的速率逐漸增加
D. q處種子無氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
【答案】ABD
【解析】
【分析】在種皮被突破前,種子主要進(jìn)行無氧呼吸,種皮被突破后,種子吸收氧氣量增加,有氧呼吸加強(qiáng),無氧呼吸減弱。
【詳解】A、由圖可是,P點(diǎn)乙醇脫氫酶活性開始下降,子葉耗氧量急劇增加,說明此時(shí)無氧呼吸減弱,有氧呼吸增強(qiáng),該點(diǎn)為種皮被突破的時(shí)間點(diǎn),A正確;
B、Ⅱ階段種子內(nèi)O2濃度降低限制了有氧呼吸,使得子葉耗氧速率降低,但為了保證能量的供應(yīng),乙醇脫氫酶活性繼續(xù)升高,加強(qiáng)無氧呼吸提供能量,B正確;
C、Ⅲ階段種皮已經(jīng)被突破,種子有氧呼吸增強(qiáng),無氧呼吸合成乙醇的速率逐漸降低,C錯(cuò)誤;
D、q處種子無氧呼吸與有氧呼吸氧化的NADH相同,根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)式可知,此時(shí)無氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,D正確。
故選ABD。
(2024年安徽省)3. 細(xì)胞呼吸第一階段包含一系列酶促反應(yīng),磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一個(gè)關(guān)鍵酶。細(xì)胞中 ATP減少時(shí),ADP和AMP會(huì)增多。當(dāng)ATP/AMP濃度比變化時(shí),兩者會(huì)與PFK1發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合而改變酶活性,進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞呼吸速率,以保證細(xì)胞中能量的供求平衡。下列敘述正確的是( )
A. 在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,PFK1催化葡萄糖直接分解為丙酮酸等
B. PFK1與ATP結(jié)合后,酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而變性失活
C. ATP/AMP濃度比變化對(duì)PFK1活性的調(diào)節(jié)屬于正反饋調(diào)節(jié)
D. 運(yùn)動(dòng)時(shí)肌細(xì)胞中 AMP與PFK1結(jié)合增多,細(xì)胞呼吸速率加快
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP。
【詳解】A、細(xì)胞呼吸第一階段葡萄糖最終分解為丙酮酸,需要一系列酶促反應(yīng)即需要多種酶參與,而磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一個(gè)關(guān)鍵酶,因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解為丙酮酸,A錯(cuò)誤;
B、由題意可知,當(dāng)ATP/AMP濃度比變化時(shí),兩者會(huì)與PFK1發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合而改變酶活性,進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞呼吸速率,以保證細(xì)胞中能量的供求平衡,說明PFK1與ATP結(jié)合后,酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變但還具有其活性,B錯(cuò)誤;
C、由題意可知,ATP/AMP濃度比變化,最終保證細(xì)胞中能量的供求平衡,說明其調(diào)節(jié)屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié),C錯(cuò)誤;
D、運(yùn)動(dòng)時(shí)肌細(xì)胞消耗ATP增多,細(xì)胞中 ATP減少,ADP和AMP會(huì)增多,從而 AMP與PFK1結(jié)合增多,細(xì)胞呼吸速率加快,細(xì)胞中 ATP含量增多,從而維持能量供應(yīng),D正確。
故選D。
(2024年安徽?。?6. 為探究基因 OsNAC 對(duì)光合作用的影響研究人員在相同條件下種植某品種水稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突變體(KO)及 OsNAC 過量表達(dá)株(OE),測(cè)定了灌漿期旗葉(位于植株最頂端)凈光合速率和葉綠素含量,結(jié)果見下表?;卮鹣铝袉栴}。
(1)旗葉從外界吸收1分子 CO2與核酮糖-1,5-二磷酸結(jié)合,在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸;在有關(guān)酶的作用下,3-磷酸甘油酸接受_______釋放的能量并被還原,隨后在葉綠體基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為_______。
(2)與WT相比,實(shí)驗(yàn)組KO與OE的設(shè)置分別采用了自變量控制中的_______、_______(填科學(xué)方法)。
(3)據(jù)表可知,OsNAC過量表達(dá)會(huì)使旗葉凈光合速率_______。為進(jìn)一步探究該基因的功能,研究人員測(cè)定了旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的相對(duì)表達(dá)量、蔗糖含量及單株產(chǎn)量,結(jié)果如圖。
結(jié)合圖表,分析OsNAC過量表達(dá)會(huì)使旗葉凈光合速率發(fā)生相應(yīng)變化的原因:①______________;②__________________。
【答案】(1) ①. ATP 和 NADPH ②. 核酮糖-1,5-二磷酸和淀粉等
(2) ①. 減法原理 ②. 加法原理
(3) ①. 增大 ②. 與 WT 組相比,OE組葉綠素含量較高,增加了對(duì)光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換,光反應(yīng)增強(qiáng),促進(jìn)旗葉光合作用 ③. 與 WT 組相比OE組旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)量較高,可以及時(shí)將更多的光合產(chǎn)物(蔗糖)向外運(yùn)出,從而促進(jìn)旗葉的光合作用速率
【解析】
【分析】在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。與常態(tài)比較,人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。與常態(tài)比較,人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。
【小問1詳解】
在光合作用的暗反應(yīng)階段,CO2被固定后形成的兩個(gè)3-磷酸甘油酸(C3)分子,在有關(guān)酶的催化作用下,接受ATP和NADPH釋放的能量,并且被NADPH還原。隨后在葉綠體基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為核酮糖-1,5-二磷酸(C5)和淀粉等。
小問2詳解】
與某品種水稻的野生型(WT)相比,實(shí)驗(yàn)組KO為OsNAC 敲除突變體,其設(shè)置采用了自變量控制中的減法原理;實(shí)驗(yàn)組OE 為 OsNAC 過量表達(dá)株,其設(shè)置采用了自變量控制中的加法原理。
【小問3詳解】
題圖和表中信息顯示:OE組的凈光合速率、葉綠素含量、旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的相對(duì)表達(dá)量、單株產(chǎn)量都明顯高于WT 組和KO組,OE組蔗糖含量卻低于WT 組和KO組,說明OsNAC過量表達(dá)會(huì)使旗葉凈光合速率增大,究其原因有:①與 WT 組相比,OE組葉綠素含量較高,增加了對(duì)光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換,光反應(yīng)增強(qiáng),促進(jìn)旗葉光合作用;②與 WT 組相比OE組旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)量較高,可以及時(shí)將更多的光合產(chǎn)物(蔗糖)向外運(yùn)出,從而促進(jìn)旗葉的光合作用速率。
(2024年安徽?。?7. 大氣中二氧化碳濃度升高會(huì)導(dǎo)致全球氣候變化。研究人員探究了390 μL·L(p1當(dāng)前空氣中的濃度)和1000 μL·L(p2)兩個(gè) CO2濃度下,鹽生杜氏藻(甲)和米氏凱倫藻(乙)在單獨(dú)培養(yǎng)及混合培養(yǎng)下的細(xì)胞密度變化,實(shí)驗(yàn)中確保養(yǎng)分充足,結(jié)果如圖1。
回答下列問題。
(1)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)液的pH值會(huì)隨著藻細(xì)胞密度的增加而升高,原因可能是____________。(答出1點(diǎn)即可)。
(2)與單獨(dú)培養(yǎng)相比,兩種藻混合培養(yǎng)的結(jié)果說明__________________________。推行綠色低碳生活更有利于減緩______填“甲”或“乙”)的種群增長(zhǎng)。
(3)為進(jìn)一步探究混合培養(yǎng)下兩種藻生長(zhǎng)出現(xiàn)差異的原因,研究人員利用培養(yǎng)過一種藻的過濾液去培養(yǎng)另一種藻,其他培養(yǎng)條件相同且適宜,結(jié)果如圖2。綜合圖1和圖2,分析混合培養(yǎng)引起甲、乙種群數(shù)量變化的原因分別是①______________;②___________________。
(4)一定條件下,藻類等多種微型生物容易在近海水域短期內(nèi)急劇增殖,引發(fā)赤潮,主要原因是__________。
【答案】(1)藻細(xì)胞密度增加,光合作用強(qiáng)度增大吸收培養(yǎng)液中的 CO2增多,從而導(dǎo)致培養(yǎng)液的 pH 升高
(2) ①. 混合培養(yǎng)時(shí),兩種藻類之間存在種間競(jìng)爭(zhēng),并且甲在競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì),最終兩種藻類的K值都下降 ②. 乙
(3) ①. 甲生長(zhǎng)受到抑制主要是由于乙釋放的抑制物所致 ②. 乙代謝產(chǎn)生的物質(zhì)明顯抑制甲的生長(zhǎng)混合培養(yǎng)時(shí)資源、空間有限,導(dǎo)致乙的種群數(shù)量下降,乙的種群數(shù)量下降與甲代謝產(chǎn)生的物質(zhì)無關(guān)
(4)受人類活動(dòng)等的影響,近海水域中的 N、P 等礦質(zhì)元素增多、CO2濃度較高,藻類大量增殖
【解析】
【分析】分析題圖:圖1隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng),鹽生杜氏藻的細(xì)胞密度都增多,加了乙濾液(米氏凱倫藻)的實(shí)驗(yàn)組的細(xì)胞密度低于同等條件下的在鹽生杜氏藻的細(xì)胞密度;圖2隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng),米氏凱倫藻的細(xì)胞密度都增多,且加了甲濾液(鹽生杜氏藻)的實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞密度與同等條件下的在米氏凱倫藻的細(xì)胞密度接近。
【小問1詳解】
由于藻類能進(jìn)行光合作用,因此藻細(xì)胞密度增加,光合作用強(qiáng)度增大吸收培養(yǎng)液中的 CO2增多,從而導(dǎo)致培養(yǎng)液的 pH 升高。
【小問2詳解】
根據(jù)圖示,圖1隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng),鹽生杜氏藻的細(xì)胞密度都增多,加了乙濾液(米氏凱倫藻)的實(shí)驗(yàn)組的細(xì)胞密度低于同等條件下的在鹽生杜氏藻的細(xì)胞密度;圖2隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng),米氏凱倫藻的細(xì)胞密度都增多,且加了甲濾液(鹽生杜氏藻)的實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞密度與同等條件下的在米氏凱倫藻的細(xì)胞密度接近,因此可知,加了濾液相當(dāng)于兩種藻類混合培養(yǎng),而混合培養(yǎng)對(duì)藻類的密度有影響,因此兩種藻類之間存在種間競(jìng)爭(zhēng),并且甲在競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì),最終兩種藻類的K值都下降。推行綠色低碳生活使得大氣中二氧化碳的濃度下降,而在低濃度的二氧化碳下,甲的生長(zhǎng)受影響不大,乙的生長(zhǎng)受影響較大,細(xì)胞密度更低,因此推行綠色低碳生活更有利于減緩乙種群的增長(zhǎng)。
【小問3詳解】
根據(jù)圖示,圖1隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng),甲的細(xì)胞密度增多,但加了乙濾液的實(shí)驗(yàn)組的細(xì)胞密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同等條件下的細(xì)胞密度,可能是乙代謝產(chǎn)生的物質(zhì)明顯抑制甲的生長(zhǎng);圖2隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng),乙細(xì)胞密度都增多,且加了甲濾液實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞密度與同等條件下的乙的細(xì)胞密度差距不大,因此,乙的種群數(shù)量下降與甲代謝產(chǎn)生的物質(zhì)無關(guān),但隨著培養(yǎng)時(shí)間的增長(zhǎng),混合培養(yǎng)時(shí)資源、空間有限,導(dǎo)致乙的種群數(shù)量下降。
【小問4詳解】
藻類的生長(zhǎng)需要N、P 等礦質(zhì)元素,此外還需要進(jìn)行光合作用,因此,一定條件下,藻類等多種微型生物容易在近海水域短期內(nèi)急劇增殖,引發(fā)赤潮,主要原因是受人類活動(dòng)等的影響,近海水域中的 N、P 等礦質(zhì)元素增多、CO2濃度較高,藻類大量增殖。
(2024年廣東?。?. 銀杏是我國(guó)特有的珍稀植物,其葉片變黃后極具觀賞價(jià)值。某同學(xué)用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別,下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是( )
A. 選擇新鮮程度不同的葉片混合研磨
B. 研磨時(shí)用水補(bǔ)充損失的提取液
C. 將兩組濾紙條置于同一燒杯中層析
D. 用過的層析液直接倒入下水道
【答案】C
【解析】
【分析】葉綠體色素提取的原理:葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑; 色素分離原理:葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢。
【詳解】A、本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯眉垖游龇ㄌ骄裤y杏綠葉和黃葉的色素差別,選擇新鮮程度不同的葉片分開研磨,A錯(cuò)誤;
B、色素溶于有機(jī)溶劑,提取液為無水乙醇,光合色素不溶于水,B錯(cuò)誤;
C、由于濾紙條不會(huì)相互影響,層析液從成分相同,兩組濾紙條可以置于同一個(gè)燒杯中層析,C正確;
D、用過的層析液含有石油醚、丙酮和苯,不能直接倒入下水道,D錯(cuò)誤。
故選C。
(2024年廣東省)5. 研究發(fā)現(xiàn),敲除某種兼性厭氧酵母(WT)sqr基因后獲得的突變株△sqr中,線粒體出現(xiàn)碎片化現(xiàn)象,且數(shù)量減少。下列分析錯(cuò)誤的是( )
A. 碎片化的線粒體無法正常進(jìn)行有氧呼吸
B. 線粒體數(shù)量減少使△sqr的有氧呼吸減弱
C. 有氧條件下,WT 比△sqr的生長(zhǎng)速度快
D. 無氧條件下,WT 比△sqr產(chǎn)生更多的ATP
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP。
2、無氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),無氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段相同。無氧呼吸由于不同生物體中相關(guān)的酶不同,一般在大多數(shù)植物細(xì)胞和酵母菌中產(chǎn)生酒精和二氧化碳,在動(dòng)物細(xì)胞和乳酸菌中產(chǎn)生乳酸。
【詳解】A、有氧呼吸的主要場(chǎng)所在線粒體,碎片化的線粒體無法正常進(jìn)行有氧呼吸,A正確;
B、有氧呼吸第二、三階段發(fā)生在線粒體,線粒體數(shù)量減少使△sqr的有氧呼吸減弱,B正確;
C、與△sqr相比,WT正常線粒體數(shù)量更多,有氧條件下,WT能獲得更多的能量,生長(zhǎng)速度比△sqr快,C正確;
D、無氧呼吸場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),與線粒體無關(guān),所以無氧條件下WT產(chǎn)生ATP的量與△sqr相同,D錯(cuò)誤。
故選D。
(2024年吉林?。?1. 在光下葉綠體中的C5能與CO2反應(yīng)形成C3;當(dāng)CO2/O2比值低時(shí),C5也能與O2反應(yīng)形成C2等化合物。C2在葉綠體、過氧化物酶體和線粒體中經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)完成光呼吸過程。上述過程在葉綠體與線粒體中主要物質(zhì)變化如圖1。
光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放,且整體上是消耗能量的過程。回答下列問題。
(1)反應(yīng)①是______過程。
(2)與光呼吸不同,以葡萄糖為反應(yīng)物的有氧呼吸產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所是______和______。
(3)我國(guó)科學(xué)家將改變光呼吸的相關(guān)基因轉(zhuǎn)入某種農(nóng)作物野生型植株(WT),得到轉(zhuǎn)基因株系1和2,測(cè)定凈光合速率,結(jié)果如圖2、圖3。圖2中植物光合作用CO2的來源除了有外界環(huán)境外,還可來自______和______(填生理過程)。7—10時(shí)株系1和2與WT凈光合速率逐漸產(chǎn)生差異,原因是______。據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)______(填“能”或“不能”)計(jì)算出株系1的總光合速率,理由是______。
(4)結(jié)合上述結(jié)果分析,選擇轉(zhuǎn)基因株系1進(jìn)行種植,產(chǎn)量可能更具優(yōu)勢(shì),判斷的依據(jù)是______。
【答案】(1)CO2的固定
(2) ①. 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) ②. 線粒體基質(zhì)
(3) ①. 光呼吸 ②. 呼吸作用 ③. 7—10時(shí),隨著光照強(qiáng)度的增加,株系1和2由于轉(zhuǎn)入了改變光呼吸的相關(guān)基因,導(dǎo)致光呼吸速率降低,光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放,且整體上是消耗能量的過程 ④. 不能 ⑤. 總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,呼吸速率為光照強(qiáng)度為0時(shí)二氧化碳的釋放速率,圖3的橫坐標(biāo)為二氧化碳的濃度,無法得出呼吸速率,
(4)與株系2與WT相比,轉(zhuǎn)基因株系1的凈光合速率最大
【解析】
【分析】1、光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段,①光合作用光反應(yīng)階段(場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上):水的光解產(chǎn)生NADPH與氧氣,以及ATP的形成;②光合作用的暗反應(yīng)階段(場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反應(yīng)提供的ATP和NADPH的作用下還原生成糖類等有機(jī)物;光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并釋放出氧氣的過程。
2、有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一 階段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三階段是氧氣和NADH反應(yīng)生成水,合成大量ATP。
【小問1詳解】
在光合作用的暗反應(yīng)過程中,CO2在特定酶的作用下,與C5結(jié)合形成兩個(gè)C3,這個(gè)過程稱作CO2的固定,故反應(yīng)①是CO2的固定過程。
【小問2詳解】
有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP,以葡萄糖為反應(yīng)物的有氧呼吸產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)。
【小問3詳解】
由圖1可知,在線粒體中進(jìn)行光呼吸的過程中,也會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,因此植物光合作用CO2的來源除了有外界環(huán)境外,還可來自光呼吸、呼吸作用。7—10時(shí),隨著光照強(qiáng)度的增加,株系1和2由于轉(zhuǎn)入了改變光呼吸的相關(guān)基因,導(dǎo)致光呼吸速率降低,光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放,且整體上是消耗能量的過程,因此與WT相比,株系1和2的凈光合速率較高??偣夂纤俾?凈光合速率+呼吸速率,呼吸速率為光照強(qiáng)度為0時(shí)二氧化碳的釋放速率,圖3的橫坐標(biāo)為二氧化碳的濃度,因此無法得出呼吸速率,故據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)不能計(jì)算出株系1的總光合速率。
【小問4詳解】
由圖2、圖3可知,與株系2與WT相比,轉(zhuǎn)基因株系1的凈光合速率最大,因此選擇轉(zhuǎn)基因株系1進(jìn)行種植,產(chǎn)量可能更具優(yōu)勢(shì)。
(2024年高考全國(guó)甲卷)7. 在自然條件下,某植物葉片光合速率和呼吸速率隨溫度變化的趨勢(shì)如圖所示。回答下列問題。
(1)該植物葉片在溫度a和c時(shí)的光合速率相等,葉片有機(jī)物積累速率________(填“相等”或“不相等”),原因是________________________________。
(2)在溫度d時(shí),該植物體的干重會(huì)減少,原因是________________________________。
(3)溫度超過b時(shí),該植物由于暗反應(yīng)速率降低導(dǎo)致光合速率降低。暗反應(yīng)速率降低的原因可能是________________________________。(答出一點(diǎn)即可)
(4)通常情況下,為了最大程度地獲得光合產(chǎn)物,農(nóng)作物在溫室栽培過程中,白天溫室的溫度應(yīng)控制在________最大時(shí)的溫度。
【答案】(1) ①. 不相等 ②. 溫度a和c時(shí)的呼吸速率不相等
(2)溫度d時(shí),葉片的光合速率與呼吸速率相等,但植物的根部等細(xì)胞不進(jìn)行光合作用,仍呼吸消耗有機(jī)物,導(dǎo)致植物體的干重減少
(3)溫度過高,導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉,CO2供應(yīng)不足,暗反應(yīng)速率降低;溫度過高,導(dǎo)致酶的活性降低,使暗反應(yīng)速率降低
(4)光合速率和呼吸速率差值
【解析】
【分析】影響光合作用的因素有:光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度、酶的活性和數(shù)量、光合色素含量等。
【小問1詳解】
該植物葉片在溫度a和c時(shí)的光合速率相等,但由于呼吸速率不同,因此葉片有機(jī)物積累速率不相等。
【小問2詳解】
在溫度d時(shí),葉片的光合速率與呼吸速率相等,但由于植物有些細(xì)胞不進(jìn)行光合作用如根部細(xì)胞,因此該植物體的干重會(huì)減少。
【小問3詳解】
溫度超過b時(shí),為了降低蒸騰作用,部分氣孔關(guān)閉,使CO2供應(yīng)不足,暗反應(yīng)速率降低;同時(shí)使酶的活性降低,導(dǎo)致CO2固定速率減慢,C3還原速率減慢,進(jìn)而使暗反應(yīng)速率降低。
【小問4詳解】
為了最大程度地獲得光合產(chǎn)物,農(nóng)作物在溫室栽培過程中,白天溫室的溫度應(yīng)控制在光合速率與呼吸速率差值最大時(shí)的溫度,有利于有機(jī)物的積累。
(2024年1月浙江省)20. 長(zhǎng)江流域的油菜生產(chǎn)易受漬害。漬害是因洪、澇積水或地下水位過度升高,導(dǎo)致作物根系長(zhǎng)期缺氧,對(duì)植株造成的脅迫及傷害。
回答下列問題:
(1)發(fā)生漬害時(shí),油菜地上部分以有氧(需氧)呼吸為主,有氧呼吸釋放能量最多的是第____階段。地下部分細(xì)胞利用丙酮酸進(jìn)行乙醇發(fā)酵。這一過程發(fā)生的場(chǎng)所是____,此代謝過程中需要乙醇脫氫酶的催化,促進(jìn)氫接受體(NAD+)再生,從而使____得以順利進(jìn)行。因此,漬害條件下乙醇脫氫酶活性越高的品種越____(耐漬害/不耐漬害)。
(2)以不同漬害能力的油菜品種為材料,經(jīng)不同時(shí)長(zhǎng)的漬害處理,測(cè)定相關(guān)生理指標(biāo)并進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果見下表。
注:表中數(shù)值為相關(guān)系數(shù)(r),代表兩個(gè)指標(biāo)之間相關(guān)的密切程度。當(dāng)|r|接近1時(shí),相關(guān)越密切,越接近0時(shí)相關(guān)越不密切。
據(jù)表分析,與葉綠素含量呈負(fù)相關(guān)的指標(biāo)是____。已知漬害條件下光合速率顯著下降,則蒸騰速率呈____趨勢(shì)。綜合分析表內(nèi)各指標(biāo)的相關(guān)性,光合速率下降主要由____(氣孔限制因素/非氣孔限制因素)導(dǎo)致的,理由是____。
(3)植物通過形成系列適應(yīng)機(jī)制響應(yīng)漬害。受漬害時(shí),植物體內(nèi)____(激素)大量積累,誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉,調(diào)整相關(guān)反應(yīng),防止有毒物質(zhì)積累,提高植物對(duì)漬害的耐受力;漬害發(fā)生后,有些植物根系細(xì)胞通過____,將自身某些薄壁組織轉(zhuǎn)化腔隙,形成通氣組織,促進(jìn)氧氣運(yùn)輸?shù)礁?,緩解漬害。
【答案】(1) ①. 三##3 ②. 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) ③. 葡萄糖分解(糖酵解) ④. 耐漬害
(2) ①. 胞間CO2濃度 ②. 下降 ③. 非氣孔限制因素 ④. 胞間CO2濃度與光合速率和氣孔導(dǎo)度呈負(fù)相關(guān)
(3) ①. 脫落酸 ②. 程序性死亡##凋亡
【解析】
【分析】有氧呼吸分為三個(gè)階段,第一階段在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行,第二階段在線粒體基質(zhì)進(jìn)行,第三階段在線粒體內(nèi)膜進(jìn)行,且第三階段釋放的能量最多。無氧呼吸分為兩個(gè)階段,均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)行。
由表可知,胞間CO2濃度與光合速率和氣孔導(dǎo)度呈負(fù)相關(guān),即雖然氣孔導(dǎo)度下降,但胞間CO2上升,說明光合速率下降主要由非氣孔限制因素導(dǎo)致的。
【小問1詳解】
有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜進(jìn)行,是有氧呼吸過程中釋放能量最多的階段。乙醇發(fā)酵(無氧呼吸)的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH,該過程需要NAD+參與,所以氫接受體(NAD+)再生,有利于葡萄糖分解的正常進(jìn)行,由此可知,漬害條件下乙醇脫氫酶活性越高的品種能產(chǎn)生更多的能量維持生命活動(dòng)的進(jìn)行,更加耐漬害。
【小問2詳解】
由表可知,葉綠素含量與胞間CO2濃度的相關(guān)系數(shù)為負(fù)值,說明二者呈負(fù)相關(guān)。光合速率與蒸騰速率的相關(guān)系數(shù)為0.95,為正相關(guān),所以光合速率顯著下降,則蒸騰速率呈下降趨勢(shì)。由于胞間CO2濃度與光合速率和氣孔導(dǎo)度呈負(fù)相關(guān),即雖然氣孔導(dǎo)度下降,但胞間CO2上升,說明光合速率下降主要由非氣孔限制因素導(dǎo)致的。
【小問3詳解】
脫落酸具有誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的功能,在受漬害時(shí),其誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉,調(diào)整相關(guān)反應(yīng),防止有毒物質(zhì)積累,提高植物對(duì)漬害的耐受力。漬害發(fā)生后,有些植物根系細(xì)胞通過通過凋亡(程序性死亡),從而形成腔隙,進(jìn)一步形成通氣組織,促進(jìn)氧氣運(yùn)輸?shù)礁?,緩解漬害。
(河南省2024)7. 某同學(xué)將一種高等植物幼苗分為4組(a、b、c、d),分別置于密閉裝置中照光培養(yǎng),a、b、c、d組的光照強(qiáng)度依次增大,實(shí)驗(yàn)過程中溫度保持恒定。一段時(shí)間(t)后測(cè)定裝置內(nèi)O2濃度,結(jié)果如圖所示,其中M為初始O2濃度,c、d組O2濃度相同?;卮鹣铝袉栴}。
(1)太陽光中的可見光由不同顏色的光組成,其中高等植物光合作用利用的光主要是________,原因是________。
(2)光照t時(shí)間時(shí),a組CO2濃度________(填“大于”“小于”或“等于”)b組。
(3)若延長(zhǎng)光照時(shí)間c、d組O2濃度不再增加,則光照t時(shí)間時(shí)a、b、c中光合速率最大的是________組,判斷依據(jù)是________。
(4)光照t時(shí)間后,將d組密閉裝置打開,并以c組光照強(qiáng)度繼續(xù)照光,其幼苗光合速率會(huì)________(填“升高”“降低”或“不變”)。
【答案】(1) ①. 紅光和藍(lán)紫光 ②. 光合色素可分為葉綠素和類胡蘿卜素,葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光
(2)大于 (3) ①. b ②. 再延長(zhǎng)光照時(shí)長(zhǎng),c和d組氧氣的濃度不再增加,說明此時(shí)受CO2的影響,光合速率等于呼吸速率,由于溫度保持恒定,所以a、b、c三組的呼吸速率都是一樣的,ac兩組的光合速率都等于呼吸速率,說明a、c兩組的光合速率都相等且都等于呼吸速率,而b組的由于光照較弱,消耗的CO2較少,所以t時(shí)光合速率仍然大于呼吸速率
(4)升高
【解析】
【分析】1、光合作用的過程:
(1)光反應(yīng)階段:①場(chǎng)所:類囊體薄膜;②物質(zhì)變化:水的光解、ATP的合成;③能量變化:光能→ATP、NADPH中的化學(xué)能。
(1)暗反應(yīng)階段:①場(chǎng)所:葉綠體基質(zhì);②物質(zhì)變化:CO2的固定、C3的還原;③能量變化:ATP、NADPH中的化學(xué)能艦艇有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。
2、分析題干:將植株置于密閉容器中并給予光照,植株會(huì)進(jìn)行光合作用和呼吸作用,瓶?jī)?nèi)O2濃度的變化可表示凈光合速率。a、b、c、d組的光照強(qiáng)度依次增大,但c、d組O2濃度相同,說明c點(diǎn)的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)。
【小問1詳解】
光合色素可分為葉綠素和類胡蘿卜兩大類,葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,屬于可見光。
【小問2詳解】
植物會(huì)進(jìn)行光合作用和呼吸作用,光合作用消耗CO2產(chǎn)生O2,呼吸作用消耗O2產(chǎn)生CO2。分析圖可知,光照t時(shí)間時(shí),a組中的O2濃度少于b組,說明b組產(chǎn)生的O2更多,光合速率更大,消耗的CO2更多,即a組CO2濃度大于b組。
【小問3詳解】
再延長(zhǎng)光照時(shí)長(zhǎng),c和d組氧氣的濃度不再增加,說明此時(shí)受CO2的影響,光合速率等于呼吸速率,由于溫度保持恒定,所以a、b、c三組的呼吸速率都是一樣的,ac兩組的光合速率都等于呼吸速率,說明a、c兩組的光合速率都相等且都等于呼吸速率,而b組的由于光照較弱,消耗的CO2較少,所以t時(shí)光合速率仍然大于呼吸速率。
【小問4詳解】
光照t時(shí)間后,c、d組O2濃度相同,即c、d組光合速率不再變化,c組的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)。將d組密閉裝置打開,會(huì)增加CO2濃度,并以c組光照強(qiáng)度繼續(xù)照光,其幼苗光合速率會(huì)升高。
(2024屆陜西省安康市高新中學(xué)高三下學(xué)期5月模擬預(yù)測(cè)理綜試題)1. 為探究遠(yuǎn)紅光強(qiáng)度對(duì)黃瓜幼苗形態(tài)和光合作用的影響,研究人員以黃瓜幼苗為材料,在固定紅藍(lán)光強(qiáng)度及光合有效輻射的基礎(chǔ)上,添加3種不同強(qiáng)度的遠(yuǎn)紅光,使得各處理組的紅光/遠(yuǎn)紅光的值分別為10(L-FR)、1.2(M-FR)和0.8(H-FR),比較不同處理對(duì)于黃瓜幼苗生長(zhǎng)及光合作用的影響,結(jié)果如表、圖所示。請(qǐng)回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)中,各組紅藍(lán)光強(qiáng)度及光合有效輻射固定的目的是____。黃瓜幼苗的光合色素中,可吸收藍(lán)紫光的色素有____。
(2)根據(jù)表中信息分析,隨著遠(yuǎn)紅光強(qiáng)度的增加,黃瓜幼苗的株高明顯增加,但干重的增加并不明顯,原因可能是____,這會(huì)影響光反應(yīng)產(chǎn)物____的生成,進(jìn)而影響暗反應(yīng)中有機(jī)物的合成。
(3)氣孔導(dǎo)度可反映氣孔的開放程度,由圖可知,與L-FR處理組相比,H-FR處理組的氣孔導(dǎo)度明顯增大。據(jù)此推測(cè),H-FR處理組幼苗鮮重明顯增加的原因是____。在光照強(qiáng)度不變的情況下,氣孔導(dǎo)度增大在短時(shí)間內(nèi)會(huì)導(dǎo)致葉綠體基質(zhì)中C3、C5含量的變化分別為____(從“增多”“減少”中選擇)。
【答案】(1) ①. 保證實(shí)驗(yàn)的自變量為紅光/遠(yuǎn)紅光的值 ②. 葉綠素和類胡蘿卜素
(2) ①. 遠(yuǎn)紅光不能被光合色素吸收 ②. ATP和NADPH
(3) ①. 氣孔導(dǎo)度增大,吸收的CO2增多,導(dǎo)致暗反應(yīng)增強(qiáng),積累的有機(jī)物增多 ②. 增多、減少
【解析】
【分析】1、探究性實(shí)驗(yàn)需要遵循的原則有:①科學(xué)性原則:實(shí)驗(yàn)原理、步驟、方法等必須科學(xué)合理;②可行性原則:與生產(chǎn)實(shí)踐緊密聯(lián)系,實(shí)驗(yàn)切實(shí)可行;③對(duì)照原則:要排除無關(guān)變量的干擾;④單一變量原則:嚴(yán)格控制無關(guān)變量相同且適宜。
2、該實(shí)驗(yàn)自變量為紅光/遠(yuǎn)紅光的值(分別為10(L-FR)、1.2(M-FR)和0.8(H-FR))。
【小問1詳解】
探究性實(shí)驗(yàn)需要遵循單一變量原則,嚴(yán)格控制無關(guān)變量相同且適宜,因此實(shí)驗(yàn)中,各組紅藍(lán)光強(qiáng)度及光合有效輻射固定的目的是嚴(yán)格控制無關(guān)變量相同且適宜,保證實(shí)驗(yàn)的自變量為紅光/遠(yuǎn)紅光的值;植物葉綠體中色素的光吸收特點(diǎn)為:葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光,因此可吸收藍(lán)紫光的色素有葉綠素和類胡蘿卜素。
【小問2詳解】
由于遠(yuǎn)紅光不能被光合色素吸收,隨著遠(yuǎn)紅光強(qiáng)度的增加,影響光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和NADPH的生成,進(jìn)而影響暗反應(yīng)中有機(jī)物的合成,導(dǎo)致黃瓜幼苗的株高明顯增加,但干重的增加并不明顯。
【小問3詳解】
與L-FR處理組相比,H-FR處理組的氣孔導(dǎo)度明顯增大,H-FR處理組幼苗鮮重明顯增加的原因可能是氣孔導(dǎo)度增大,吸收的CO2增多,導(dǎo)致暗反應(yīng)增強(qiáng),積累的有機(jī)物增多;在光照強(qiáng)度不變的情況下,氣孔導(dǎo)度增大在短時(shí)間內(nèi)可以增加葉片細(xì)胞中CO2的含量,使CO2和C5固定形成C3的反應(yīng)加快,而光反應(yīng)不變,C3的還原不變,C3含量增多,C5含量減少。
(2024屆陜西省安康市漢濱區(qū)高三下學(xué)期聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)(四))2. 矮壯素(CCC)是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,能提高玉米植株抗鹽堿能力。科研人員為研究堿性土壤脅迫和噴施CCC對(duì)玉米植株光合速率的影響機(jī)理,在溫度、光照、CO2濃度等因素均相同且適宜的條件下,進(jìn)行了4組實(shí)驗(yàn),所得結(jié)果如圖所示,另外正常土壤組的氣孔導(dǎo)度(氣孔開啟的程度)低于正常土壤+CCC組的氣孔導(dǎo)度。回答下列問題:
(1)在實(shí)驗(yàn)室中,可利用無水乙醇和層析液分別從玉米的幼嫩葉片中提取和分離色素,原理分別是____、____。該科研人員測(cè)量各組玉米葉片中的葉綠素含量采用的不是紙層析法,原因是____。
(2)該實(shí)驗(yàn)設(shè)置的正常土壤組、正常土壤+CCC組、堿性土壤組、堿性土壤+CCC組中,可以構(gòu)成____個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn),這些對(duì)照實(shí)驗(yàn)都遵循了____原則。
(3)據(jù)圖可知,堿性土壤可導(dǎo)致玉米植株的凈光合速率下降,原因可能是____。
【答案】(1) ①. 色素易溶解在酒精或丙酮等有機(jī)溶劑中 ②. 各色素在層析液中的溶解度不同,隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同 ③. 不同條件下葉片中葉綠素的含量相差不大
(2) ①. 4 ②. 單一變量
(3)堿性土壤條件下葉片的氣孔導(dǎo)度減小,CO2的吸收量減少
【解析】
【分析】葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn):
①提取色素原理:色素易溶解在酒精或丙酮等有機(jī)溶劑中,所以可用無水酒精等提取色素;
②分離色素原理:各色素在層析液中溶解度不同,隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同,從而分離色素。溶解度大,擴(kuò)散速度快;溶解度小,擴(kuò)散速度慢。
【小問1詳解】
色素能溶解在酒精或丙酮等有機(jī)溶劑中,所以可用無水酒精等提取色素;各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同,從而分離色素;由圖可知,不同條件下葉片中葉綠素的含量相差不大;
【小問2詳解】
正常土壤組、正常土壤+CCC組、堿性土壤組、堿性土壤+CCC組中可以構(gòu)成正常土壤組與正常土壤+CCC組、正常土壤組與堿性土壤組、正常土壤+CCC組與堿性土壤+CCC組、堿性土壤組與堿性土壤+CCC組這樣4個(gè)對(duì)照組,這些對(duì)照實(shí)驗(yàn)都遵循了單一變量原則;
【小問3詳解】
由圖可知,堿性土壤條件時(shí)葉綠素的含量相差不大,但胞間CO2濃度減小,可能是堿性土壤的氣孔導(dǎo)度減小,吸收的CO2減少,導(dǎo)致玉米植株的凈光合速率下降。
(2024屆陜西省寶雞市高三下學(xué)期三模考試)3. 科學(xué)家利用以下裝置開展了某項(xiàng)研究,如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:
(1)科學(xué)家利用圖中裝置可以研究生物的細(xì)胞呼吸這一生理活動(dòng),若生物材料是綠色植物,還應(yīng)添加的實(shí)驗(yàn)條件是___。裝置甲使用NaOH溶液的目的是___,實(shí)驗(yàn)設(shè)置裝置丙的目的是___。
(2)若生物材料選擇酵母菌,給其提供葡萄糖培養(yǎng)液,關(guān)閉活塞一段時(shí)間后,裝置甲的液滴向左移動(dòng),而裝置乙的液滴沒有移動(dòng),試解釋液滴移動(dòng)現(xiàn)象的原因:___。又過了較長(zhǎng)時(shí)間后,裝置乙的液滴最可能___移動(dòng)。
(3)若生物材料選擇人的成熟紅細(xì)胞,實(shí)驗(yàn)條件與題(2)相似,則經(jīng)過一段時(shí)間后,裝置甲的液滴最可能___移動(dòng),試述原因:___。
【答案】(1) ①. 遮光處理 ②. 吸收有氧呼吸釋放的CO2 ③. 糾(校)正環(huán)境因素引起的實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差
(2) ①. 酵母菌此時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸,吸收的O2量和釋放的CO2量相同 ②. 向右
(3) ①. 不 ②. 人的成熟紅細(xì)胞不能進(jìn)行有氧呼吸,而無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸
【解析】
【分析】分析圖示,裝置甲加入氫氧化鈉溶液的目的是吸收呼吸作用產(chǎn)生的CO2,有色液滴移動(dòng)的距離代表呼吸作用消耗的O2;裝置乙有色液滴移動(dòng)的距離代表消耗的O2和釋放的CO2的體積之差;裝置丙的目的是校正環(huán)境因素引起的實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差。
【小問1詳解】
如果要利用圖中裝置研究綠色植物的細(xì)胞呼吸,則應(yīng)該遮光處理,因?yàn)橹参锕夂献饔脮?huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。裝置甲使用NaOH溶液的目的是吸收有氧呼吸釋放的CO2,裝置丙屬于空白對(duì)照,糾(校)正環(huán)境因素引起的實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差。
【小問2詳解】
若生物材料選擇酵母菌,給其提供葡萄糖培養(yǎng)液,關(guān)閉活塞一段時(shí)間后,裝置甲的液滴向左移動(dòng),而裝置乙的液滴沒有移動(dòng),其中的原因是酵母菌此時(shí)進(jìn)行有氧呼吸,吸收的O2和釋放的CO2量相同。又過了較長(zhǎng)時(shí)間,裝置乙中的酵母菌可能進(jìn)行無氧呼吸,其中的液滴最可能向右移動(dòng)。
【小問3詳解】
若生物材料選擇人的成熟紅細(xì)胞,人的成熟紅細(xì)胞不能進(jìn)行有氧呼吸,而無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,不會(huì)和周圍進(jìn)行氣體交換,經(jīng)過一段時(shí)間后,裝置甲的液滴最可能不移動(dòng)。
(2024屆陜西省部分學(xué)校高三下學(xué)期5月份高考適應(yīng)性考試?yán)砜凭C合試題)4. 為了滿足快速增殖的能量需求和生物合成過程,癌細(xì)胞通常消耗葡萄糖的速率遠(yuǎn)高于正常細(xì)胞。即使在氧氣充足的條件下,癌細(xì)胞也會(huì)進(jìn)行旺盛的無氧呼吸。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)內(nèi)容及材料回答下列問題:
(1)癌細(xì)胞的無氧呼吸發(fā)生在__________,第一階段反應(yīng)的產(chǎn)物是__________,第二階段反應(yīng)時(shí)__________(填“能”或“不能”)產(chǎn)生ATP。
(2)與有氧呼吸相比,癌細(xì)胞中等量的葡萄糖經(jīng)過無氧呼吸釋放的總能量較少的主要原因是:_____。
(3)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),癌細(xì)胞內(nèi)的酶M和酶L均能催化NAD+的再生,以保證糖酵解(有氧或無氧呼吸第一階段反應(yīng))的正常進(jìn)行。但酶M僅存在于線粒體中,酶L僅存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中??蒲腥藛T用溶劑N配制不同濃度2DG(糖酵解抑制劑)溶液,處理正在分裂的癌細(xì)胞組織。測(cè)量在不同濃度2DG溶液下,癌細(xì)胞內(nèi)酶M和酶L活性相對(duì)值。
①該實(shí)驗(yàn)表明,糖酵解速率相對(duì)值較低時(shí),癌細(xì)胞優(yōu)先進(jìn)行_____(填“有氧”或“無氧”)呼吸
②糖酵解速率相對(duì)值超過60時(shí),酶M的活性達(dá)到飽和,酶L的活性迅速提高。若糖酵解速率繼續(xù)提高時(shí),癌細(xì)胞則會(huì)表現(xiàn)為進(jìn)行較旺盛的__________(填“有氧”或“無氧”)呼吸。
③綜上所述,癌細(xì)胞在氧氣充足的條件下還能進(jìn)行旺盛無氧呼吸的原因是:__________。
(4)針對(duì)上述癌細(xì)胞糖代謝特點(diǎn)提出一條抗癌治療策略:__________。
【答案】(1) ①. 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) ②. 丙酮酸和NADH(或[H]) ③. 不能
(2)有氧呼吸能將有機(jī)物徹底氧化分解,而無氧呼吸是有機(jī)物不完全氧化分解,還有大量能量?jī)?chǔ)存在乳酸中
(3) ①. 有氧 ②. 無氧 ③.
癌細(xì)胞的細(xì)胞分裂需要大量能量,但糖酵解速率過快時(shí),產(chǎn)生的NADH速率超過了線粒體酶M的最大處理能力(產(chǎn)生的NADH過多使酶M的活性達(dá)到飽和)。為了繼續(xù)獲得更多的能量,酶L的活性迅速提高,從而使無氧呼吸的速率大幅提升
(4)特異性抑制癌細(xì)胞無氧呼吸途徑;抑制無氧呼吸的關(guān)鍵酶或相關(guān)通路,降低癌細(xì)胞的能量獲取能力;特異性的干擾癌細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取或利用(答案合理即可,2分)
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP。
【小問1詳解】
癌細(xì)胞的無氧呼吸主要發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,其第一階段反應(yīng)的產(chǎn)物是丙酮酸和NADH(或[H])。無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP,無氧呼吸的第二階段不產(chǎn)生ATP。
【小問2詳解】
與有氧呼吸相比,無氧呼吸釋放的能量較少。這是因?yàn)橛醒鹾粑軐⒂袡C(jī)物徹底氧化分解,釋放出大量的能量,而無氧呼吸則是有機(jī)物的不完全氧化分解,還有大量的能量?jī)?chǔ)存在乳酸等有機(jī)物中,因此釋放的能量相對(duì)較少。
【小問3詳解】
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)糖酵解速率相對(duì)值較低時(shí),酶M的酶活性較高且迅速上升,說明線粒體的代謝活躍,癌細(xì)胞優(yōu)先進(jìn)行有氧呼吸。②當(dāng)糖酵解速率相對(duì)值超過60時(shí),酶M的活性達(dá)到飽和,而酶L的活性則迅速提高。如果糖酵解速率繼續(xù)提高,癌細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出較旺盛的無氧呼吸。③綜上所述,癌細(xì)胞在氧氣充足的條件下仍然能進(jìn)行旺盛的無氧呼吸,原因可能是癌細(xì)胞分裂需要大量能量,但當(dāng)糖酵解速率過快時(shí),產(chǎn)生的NADH超過了線粒體酶M的最大處理能力。為了繼續(xù)獲得更多的能量,癌細(xì)胞提高了酶L的活性,從而使無氧呼吸的速率大幅提升。
【小問4詳解】
針對(duì)癌細(xì)胞的糖代謝特點(diǎn),一種抗癌治療策略是特異性抑制癌細(xì)胞的無氧呼吸途徑。這可以通過抑制無氧呼吸的關(guān)鍵酶或相關(guān)通路來實(shí)現(xiàn),從而降低癌細(xì)胞的能量獲取能力。另外,特異性的干擾癌細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取或利用也是一個(gè)有效的策略。這些措施有望減緩癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和擴(kuò)散,為抗癌治療提供新的思路和方法。
【點(diǎn)睛】本題主要考查了有氧呼吸和無氧呼吸的過程和異同以及癌細(xì)胞的特點(diǎn),發(fā)生原因和防治措施,學(xué)生通過識(shí)記相關(guān)知識(shí)內(nèi)容即可答題。
(2024屆陜西省商洛市高三下學(xué)期第五次模擬檢測(cè)理綜試題)5. 我國(guó)北方地區(qū)的冬油菜在油料作物布局和經(jīng)濟(jì)效益中起著深遠(yuǎn)的影響。抗寒性是北方寒旱區(qū)冬油菜生產(chǎn)獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的前提條件。為提高抗寒品質(zhì),選育抗寒品種,某實(shí)驗(yàn)室將已有的不同抗寒性冬油菜典型代表性品種——隴油7號(hào)(超強(qiáng)抗寒性)、隴油8號(hào)(強(qiáng)抗寒性)、天油4號(hào)(弱抗寒性),在20℃和一4℃條件下分別處理72h后,進(jìn)行了光合特征的對(duì)比分析,結(jié)果如表所示。回答下列問題:
(1)一般用_________(填試劑名稱)提取植物葉綠體中的色素。若葉綠素含量降低,主要影響植物對(duì)_________(填“紅光”“藍(lán)紫光”或“紅光和藍(lán)紫光”)的吸收。光合色素吸收的光能在光反應(yīng)中的用途有_________。
(2)分析表中數(shù)據(jù)可知,低溫處理后隴油7號(hào)胞間 CO2濃度降低的原因是_________。-4℃條件下,隴油8號(hào)的凈光合速率下降主要是_________(填“氣孔因素”或“非氣孔因素”)引起的。
(3)結(jié)合表中數(shù)據(jù),從光反應(yīng)速率和暗反應(yīng)速率的角度分析天油4號(hào)抗寒能力弱于隴油7號(hào)的原因是_________。
【答案】(1) ①. 無水乙醇 ②. 紅光和藍(lán)紫光 ③. 將水分解成氧和H?及為ATP 和NADPH 形成提供能量
(2) ①. 光合作用固定胞間CO2的量與通過氣孔向葉肉細(xì)胞胞間輸入 CO2的量都減少,但光合作用固定胞間 CO2的量多于胞間輸入CO2的量 ②. 非氣孔因素
(3)低溫處理后,相比于隴油7號(hào),天油4號(hào)的葉綠素含量下降幅度更大,導(dǎo)致該品種光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP 和 NADPH 的量更少,且低溫下的氣孔導(dǎo)度更小,導(dǎo)致CO2的吸收量減少,從而使光合作用效率下降更多
【解析】
【分析】葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中,所以,可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。
【小問1詳解】
一般用無水乙醇提取植物葉綠體中的色素。葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,若葉綠素含量降低,主要影響植物對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收。光合色素吸收的光能可用于將水分解成氧、H?及為ATP 和NADPH 的形成提供能量等。
【小問2詳解】
低溫使光合作用固定胞間CO2的量與通過氣孔向葉肉細(xì)胞胞間輸入CO2的量都減少,但光合作用胞間固定 CO2的量多于胞間輸入CO2的量,導(dǎo)致隴油7號(hào)胞間CO2濃度降低。低溫導(dǎo)致隴油8號(hào)的氣孔導(dǎo)度下降,但胞間CO2濃度升高,因此隴油8號(hào)的凈光合速率下降主要是非氣孔因素引起的。
【小問3詳解】
結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知,天油4號(hào)抗寒能力弱于隴油7號(hào)的原因是低溫處理后,相比于隴油7號(hào),天油4號(hào)的葉綠素含量下降幅度更大,導(dǎo)致該品種光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP 和 NADPH 的量更少,且低溫下的氣孔導(dǎo)度更小,導(dǎo)致CO2的吸收量減少,從而使光合作用效率下降更多。
(2024屆陜西省銅川市高三下學(xué)期第三次模擬考試)6. 土壤含水量會(huì)影響植物的生長(zhǎng)。某研究小組以盆栽天竺葵幼苗為研究對(duì)象,探究不同土壤含水量對(duì)其光合特性的影響,實(shí)驗(yàn)兩周后測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。回答下列問題:
(1)若要檢測(cè)葉綠素含量,需要先提取葉綠素。實(shí)驗(yàn)中,常用無水乙醇來提取綠葉中的色素,原因是________。
(2)干旱處理一段時(shí)間后,檢測(cè)到光反應(yīng)釋放的O2減少,據(jù)表分析,可能是葉綠體內(nèi)________________(填結(jié)構(gòu)名稱)受損導(dǎo)致葉綠素含量下降,同時(shí)________,導(dǎo)致C3的生成速率降低,使天竺葵幼苗光合速率降低。
(3)研究發(fā)現(xiàn),在干旱條件下,天竺葵幼苗的氣孔每隔十分鐘會(huì)進(jìn)行周期性的閉合,稱為“氣孔振蕩”,推測(cè)在干旱條件下植物“氣孔振蕩”的意義是________。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,天竺葵幼苗適宜生長(zhǎng)的土壤含水量為________。在土壤含水量40%條件下,影響天竺葵幼苗凈光合速率大小的主要是光反應(yīng)而不是暗反應(yīng),判斷依據(jù)是________________。
【答案】(1)綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中
(2) ①. 類囊體薄膜 ②. 胞間CO2濃度下降,CO2供應(yīng)不足
(3)既能降低蒸騰作用強(qiáng)度,又能保障CO2供應(yīng),使光合作用正常進(jìn)行
(4) ①. 20% ②. 與土壤含水量20%相比,土壤含水量40%葉綠素含量下降,而胞間CO2濃度基本不變
【解析】
【分析】1、綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中,所以用無水乙醇提取綠葉中的色素。
2、分析題意可知,本實(shí)驗(yàn)以盆栽天竺葵幼苗為研究對(duì)象,探究不同土壤含水量對(duì)其光合特性的影響,則實(shí)驗(yàn)的自變量是不同土壤含水量,因變量是光合特性,包括凈光合速率、葉綠素含量和胞間二氧化碳濃度。
【小問1詳解】
由于光合色素易溶于有機(jī)溶劑,故實(shí)驗(yàn)中,常用有機(jī)溶劑無水乙醇來提取綠葉中的色素。
【小問2詳解】
光合色素分布在葉綠體類囊體薄膜上,分析表格數(shù)據(jù)可知,與其它組別相比,干旱處理一段時(shí)間后,葉綠素含量降低,故可能是葉綠體內(nèi)類囊體薄膜受損導(dǎo)致葉綠素含量下降,CO2可參與暗反應(yīng)過程中C3的還原,故干旱處理一段時(shí)間后,胞間CO2濃度下降,CO2 供應(yīng)不足,導(dǎo)致C3的生成速率降低,使天竺葵幼苗光合速率降低。
【小問3詳解】
氣孔是二氧化碳進(jìn)出細(xì)胞的結(jié)構(gòu),蒸騰作用中水分通過氣孔散失到大氣中,“氣孔振蕩”是在干旱條件下發(fā)生,天竺葵幼苗的氣孔每隔十分鐘會(huì)進(jìn)行周期性的閉合,其意義是:既能降低蒸騰作用失水,又能保障CO2供應(yīng)進(jìn)行光合作用。
【小問4詳解】
分析表格數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)處理范圍內(nèi),土壤含水量20%條件下,凈光合速率最高,故天竺葵幼苗適宜生長(zhǎng)的土壤含水量為20%;在土壤含水量40%條件下,與土壤含水量20%相比,土壤含水量40%的葉綠素含量下降,而胞間CO2濃度基本不變,葉綠素含量下降,光能利用率降低,導(dǎo)致凈光合速率下降,因此土壤含水量40%條件下,影響天竺葵幼苗凈光合速率大小的主要是光反應(yīng)而不是暗反應(yīng)。
(2024屆陜西省渭南市高三下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)考試?yán)砭C試卷(Ⅱ))7. 為了探究沙地柏在遮蔭處理下的光合特性,興趣小組測(cè)定了75%遮蔭處理和自然條件下的沙地柏葉面積、葉綠素含量等生理指標(biāo),結(jié)果如表所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)葉綠素主要吸收______光。若比較75%遮蔭、自然條件下葉片中葉綠素含量的多少,可進(jìn)行色素的提取和分離,觀察濾紙條上第______條色素帶(從上往下計(jì)數(shù))的寬窄,進(jìn)行分析。
(2)測(cè)定凈光合速率是以單位時(shí)間、單位葉面積的______(填“固定”、“吸收”或“釋放”)量為指標(biāo),測(cè)定的數(shù)據(jù)______(填“需要”或“不需要”)加上遮光處理測(cè)得的釋放量。
(3)結(jié)果顯示,自然條件下胞間濃度更低,推測(cè)其原因是________________________。75%遮蔭處理后,沙地柏產(chǎn)生了有利于提升其光能利用率的變化,據(jù)表分析,這些變化有__________________。
(4)在75%遮蔭條件下,沙地柏的株高顯著升高。研究表明,這是因?yàn)樵谌豕鈼l件下,植株光合作用產(chǎn)物向莖分配增多所致。為驗(yàn)證該觀點(diǎn),興趣小組測(cè)定了上述兩組條件下沙地柏植株莖的干重與全株干重的占比,預(yù)期結(jié)果為________________________。
【答案】(1) ①. 紅光和藍(lán)紫 ②. 三、四
(2) ①. 吸收 ②. 不需要
(3) ①. 光照強(qiáng)度大,凈光合速率高,消耗CO2較多 ②. 葉綠素含量增加,葉面積增大
(4)75%遮蔭組莖干重與全株干重的占比高于自然條件組
【解析】
【分析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。光反應(yīng)發(fā)生場(chǎng)所在葉綠體的類囊體薄膜上,色素吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能,并將一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧氣,另一部分光能用于合成ATP,暗反應(yīng)發(fā)生場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)中,首先發(fā)生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物結(jié)合形成兩分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP被還原。
【小問1詳解】
葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。若比較75%遮蔭、自然條件下葉片中葉綠素含量的多少,可進(jìn)行色素的提取和分離,濾紙條上的色素帶從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b,觀察濾紙條上第三、四條色素帶的寬窄,進(jìn)行分析。
【小問2詳解】
光合作用強(qiáng)度是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量,或者單位時(shí)間、單位葉面積的CO2固定的數(shù)量,也叫做真光合速率。而凈光合速率是指單位時(shí)間、單位葉面積的CO2吸收量,測(cè)定的數(shù)據(jù)不需要加上遮光處理測(cè)得的CO2釋放量。
【小問3詳解】
結(jié)果顯示,自然條件下胞間CO2濃度更低,可能是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度大,葉片的凈光合速率高,消耗CO2較多。根據(jù)題意可知,75%遮蔭處理后,沙地柏產(chǎn)生了有利于提升其光能利用率的變化,據(jù)表分析,這些變化有葉綠素含量增加,葉面積增大,進(jìn)而能夠提高植物的光能利用率。
【小問4詳解】
因?yàn)樵谌豕鈼l件下,植株光合作用產(chǎn)物向莖分配增多所致,所以當(dāng)75%遮蔭組植株光合作用產(chǎn)物向莖分配更多,其莖干重與全株干重的占比高于自然條件組。
(2024屆陜西省西安市新城區(qū)西安中學(xué)高三下學(xué)期第九次模擬)8. 為探究某植物生長(zhǎng)所需的適宜光照,在不同光照條件下,測(cè)得該植物葉片的呼吸速率、凈光合速率和葉綠素含量如下圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
注:自然光下用遮陽網(wǎng)遮光,透過的光占自然光的百分?jǐn)?shù)為透光率(%)
(1)圖1表明,植物葉片在透光率25%~75%內(nèi),呼吸速率隨透光率降低而下降,可能原因是___。
(2)據(jù)圖可知,在25%透光率下葉片固定二氧化碳的速率是___μmlm-1s-1。
(3)根據(jù)上述結(jié)果,初步判斷最適合該植株生長(zhǎng)的透光率是___,依據(jù)是___。
(4)圖3中50%、75%透光率下植物葉片中葉綠素含量不同,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種差異(簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)___。
【答案】(1)通過降低葉片呼吸速率以減少自身消耗以確保自身有機(jī)物正常積累量,從而保證自身正常生長(zhǎng)
(2)7.5 (3) ①. 75% ②. 此透光率下凈光合速率最高,有機(jī)物的積累量最多
(4)實(shí)驗(yàn)思路:取等量的50%、75%透光率下植物葉片若干,分為甲乙兩組,分別提取兩組葉片中的葉綠素,并比較兩組中葉綠素的含量
預(yù)期結(jié)果:75%透光率組的內(nèi)葉片中葉綠素的含量高于50%透光率的組內(nèi)葉片中葉綠素的含量
【解析】
【分析】有氧呼吸全過程:第一階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,一分子葡萄糖形成兩分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,這一階段不需要氧的參與。第二階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,分解為二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,[H]和氧氣結(jié)合,形成水和大量能量,這一階段需要氧的參與。
【小問1詳解】
圖1表明,植物葉片在透光率25%~75%內(nèi),呼吸速率隨透光率降低而下降,可能的原因是:植株在遮光環(huán)境下通過降低葉片呼吸速率以減少自身消耗以確保自身有機(jī)物正常積累量,從而保證自身正常生長(zhǎng)。
【小問2詳解】
據(jù)圖可知,在25%透光率下葉片固定二氧化碳的速率是總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=6+1.5=7.5μml·m-1·s-1。
【小問3詳解】
根據(jù)上述結(jié)果,初步判斷最適合該植株生長(zhǎng)的透光率是75%,依據(jù)是此透光率下凈光合速率最高,有機(jī)物的積累量最多。
【小問4詳解】
圖3中50%、75%透光率下植物葉片中葉綠素含量不同,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種差異,核心步驟是能夠提取植物葉片中的色素并能比較其含量的多少,故:
實(shí)驗(yàn)思路為:取等量的50%、75%透光率下植物葉片若干,分為甲乙兩組,分別提取兩組葉片中的葉綠素,并比較兩組中葉綠素的含量。
預(yù)期結(jié)果:75%透光率的組內(nèi)葉片中葉綠素的含量高于50%透光率的組內(nèi)葉片中葉綠素的含量。
(2024屆陜西省西安市長(zhǎng)安區(qū)高三下學(xué)期第二次模擬考試)9. 有些植物光合作用時(shí)CO2被固定的最初產(chǎn)物是C3,這些植物稱為C3植物;而有些生活在熱帶干旱地區(qū)的植物,其在夜間氣孔開放時(shí),CO2被轉(zhuǎn)化成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中,在白天氣孔關(guān)閉時(shí),液泡中的蘋果酸會(huì)釋放出CO2,進(jìn)而在葉綠體中完成卡爾文循環(huán),這些植物稱為CAM植物。請(qǐng)回答下列問題:
(1)在C3植物的__________中,CO2被C5固定成C3,C3再接受ATP和NADPH的能量被還原成糖類,
(2)如圖是CAM植物在進(jìn)行光合作用時(shí)固定CO2的方式,據(jù)圖判斷,蘋果酸進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和液泡的物質(zhì)運(yùn)輸方式分別為_________。CAM植物在白天光合作用所需CO2的來源有蘋果酸脫羧和___________;在夜間氣孔開放時(shí),CAM植物可以合成[H],原因是_________。
(3)植物甲是一種兼性CAM植物,當(dāng)其在干旱的環(huán)境時(shí),表現(xiàn)為氣孔夜間開放、白天關(guān)閉的CAM類型,當(dāng)其在水分充足的環(huán)境時(shí),則轉(zhuǎn)變?yōu)闅饪装滋扉_放、夜間關(guān)閉的C3類型。若以液泡pH的變化為檢測(cè)指標(biāo),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證植物甲是兼性CAM植物,簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)思路:________________;
預(yù)期結(jié)果:_____________。
【答案】(1)C5 (2) ①. 主動(dòng)運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散 ②. 細(xì)胞呼吸 ③. 夜間植物細(xì)胞可以通過有氧呼吸的第一、二階段合成[H]
(3) ①. 選取若干正常生長(zhǎng)的植物甲,隨機(jī)均分為A、B兩組,將A組置于干旱環(huán)境下培養(yǎng),B組置于水分充足環(huán)境下培養(yǎng),其他條件相同且適宜,培養(yǎng)一段時(shí)間后,在夜晚和次日白天檢測(cè)A、B兩組植物液泡的pH ②. A組次日白天液泡pH明顯大于夜間,B組次日白天液泡pH與夜間相差不大
【解析】
【分析】光合作用:
①光反應(yīng)場(chǎng)所在葉綠體類囊體薄膜,發(fā)生水的光解、ATP和NADPH的生成;
②暗反應(yīng)場(chǎng)所在葉綠體的基質(zhì),發(fā)生CO2的固定和C3的還原,消耗ATP和NADPH。
【小問1詳解】
在C3植物的葉綠體中,CO2被C5固定成C3,C3再接受ATP、NADPH的能量被還原成糖類。
【小問2詳解】
夜晚是蘋果酸從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中向液泡內(nèi)的逆濃度梯度運(yùn)輸,需要消耗ATP水解產(chǎn)生的能量且需要載體,該過程為主動(dòng)運(yùn)輸,液泡中的蘋果酸濃度大于白天氣孔關(guān)閉時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蘋果酸濃度,白天蘋果酸從液泡到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的運(yùn)輸不消耗能量,其運(yùn)輸方式是協(xié)助擴(kuò)散。CAM植物白天光合作用所需CO2的來源有蘋果酸脫羧和細(xì)胞呼吸釋放的CO2;無論白天還是夜間,植物細(xì)胞都可以通過有氧呼吸的第一、二階段合成[H]。
【小問3詳解】
該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證植物甲是兼性CAM植物,兼性CAM植物是指當(dāng)其在干旱的環(huán)境時(shí),表現(xiàn)為氣孔夜間開放,白天關(guān)閉的CAM類型,當(dāng)其在水分充足的環(huán)境時(shí),則轉(zhuǎn)變?yōu)闅饪装滋扉_放,夜間關(guān)閉的C3類型,因此該實(shí)驗(yàn)的自變量是水分的多少,因變量是液泡中pH的變化,因此實(shí)驗(yàn)的思路是選取若干正常生長(zhǎng)的植物甲,隨機(jī)均分為A、B兩組,將A組置于干旱的環(huán)境下培養(yǎng),B組置于水分充足的環(huán)境下培養(yǎng),保持其他條件相同且適宜,培養(yǎng)一段時(shí)間后,在夜晚和次日白天檢測(cè)A、B兩組植物液泡的pH;預(yù)期結(jié)果,由于產(chǎn)生蘋果酸會(huì)導(dǎo)致液泡的pH下降,故A組在夜間時(shí)液泡的pH會(huì)下降,次日白天液泡的pH會(huì)升高,而在水分充足時(shí),植物甲細(xì)胞中不會(huì)產(chǎn)生蘋果酸,則夜間和次日白天液泡的pH相差不大。
(2024屆陜西省西安中學(xué)高三下學(xué)期第九次模擬考試)10. 為探究某植物生長(zhǎng)所需的適宜光照,在不同光照條件下,測(cè)得該植物葉片的呼吸速率、凈光合速率和葉綠素含量如下圖所示。回答下列問題:
注:自然光下用遮陽網(wǎng)遮光,透過的光占自然光的百分?jǐn)?shù)為透光率(%)
(1)圖1表明,植物葉片在透光率25%~75%內(nèi),呼吸速率隨透光率降低而下降,可能的原因是___。
(2)據(jù)圖可知,在25%透光率下葉片固定二氧化碳的速率是___μmlm-1s-1。
(3)根據(jù)上述結(jié)果,初步判斷最適合該植株生長(zhǎng)的透光率是___,依據(jù)是___。
(4)圖3中50%、75%透光率下植物葉片中葉綠素含量不同,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種差異(簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)___。
【答案】(1)通過降低葉片呼吸速率以減少自身消耗以確保自身有機(jī)物正常積累量,從而保證自身正常生長(zhǎng)
(2)7.5 (3) ①. 75% ②. 此透光率下凈光合速率最高,有機(jī)物的積累量最多
(4)實(shí)驗(yàn)思路:取等量的50%、75%透光率下植物葉片若干,分為甲乙兩組,分別提取兩組葉片中的葉綠素,并比較兩組中葉綠素的含量
預(yù)期結(jié)果:75%透光率組的內(nèi)葉片中葉綠素的含量高于50%透光率的組內(nèi)葉片中葉綠素的含量
【解析】
【分析】有氧呼吸全過程:第一階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,一分子葡萄糖形成兩分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,這一階段不需要氧的參與。第二階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,分解為二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,[H]和氧氣結(jié)合,形成水和大量能量,這一階段需要氧的參與。
【小問1詳解】
圖1表明,植物葉片在透光率25%~75%內(nèi),呼吸速率隨透光率降低而下降,可能的原因是:植株在遮光環(huán)境下通過降低葉片呼吸速率以減少自身消耗以確保自身有機(jī)物正常積累量,從而保證自身正常生長(zhǎng)。
【小問2詳解】
據(jù)圖可知,在25%透光率下葉片固定二氧化碳的速率是總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=6+1.5=7.5μml·m-1·s-1。
【小問3詳解】
根據(jù)上述結(jié)果,初步判斷最適合該植株生長(zhǎng)的透光率是75%,依據(jù)是此透光率下凈光合速率最高,有機(jī)物的積累量最多。
【小問4詳解】
圖3中50%、75%透光率下植物葉片中葉綠素含量不同,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種差異,核心步驟是能夠提取植物葉片中的色素并能比較其含量的多少,故:
實(shí)驗(yàn)思路為:取等量的50%、75%透光率下植物葉片若干,分為甲乙兩組,分別提取兩組葉片中的葉綠素,并比較兩組中葉綠素的含量。
預(yù)期結(jié)果:75%透光率的組內(nèi)葉片中葉綠素的含量高于50%透光率的組內(nèi)葉片中葉綠素的含量。
(2024屆陜西省咸陽市高三下學(xué)期三模)11. 胡楊具有較強(qiáng)的抗旱性和耐鹽性,在個(gè)體的不同發(fā)育階段形成了獨(dú)特的異形葉型,研究團(tuán)隊(duì)以某自然保護(hù)區(qū)胡楊林為研究對(duì)象,在大氣CO2濃度及最適溫度下測(cè)得數(shù)據(jù)如表。請(qǐng)回答下列問題:
注:光飽和點(diǎn)為光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加而增加時(shí)的光照強(qiáng)度;光補(bǔ)償點(diǎn)為光合作用固定CO2與呼吸作用釋放CO2相等時(shí)的光照強(qiáng)度;光呼吸有保護(hù)光合結(jié)構(gòu)免受強(qiáng)光傷害的功能;葉綠素b對(duì)蔭蔽條件下占優(yōu)勢(shì)的漫射光的吸收能力大于葉綠素a。
(1)胡楊葉片中的葉綠素具有______光能的作用,可用____________法進(jìn)行分離。當(dāng)光照強(qiáng)度大于4260μml·m-2·s-1時(shí),限制鋸齒葉光合速率的環(huán)境因素主要是__________________。
(2)一株胡楊樹出現(xiàn)三種葉型的根本原因是________________________。據(jù)表中數(shù)據(jù)推測(cè),條形葉分布在胡楊下部,依據(jù)為光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)均______(填“較低”或“較高”),能在弱光下生存;葉綠素b所占比例______(填“較低”或“較高”),能充分利用蔭蔽條件下的弱光。
(3)據(jù)表分析,卵形葉有利于加快樹體生長(zhǎng)的機(jī)理是________________________;鋸齒葉有利于胡楊在極端強(qiáng)光環(huán)境下生存的原因是________________________(答出1點(diǎn))。
【答案】(1) ①. 吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化 ②. 紙層析 ③. CO2濃度
(2) ①. 基因的選擇性表達(dá) ②. 較低 ③. 較高
(3) ①. 凈光合速率高,可快速積累光合產(chǎn)物 ②. 光呼吸速率高,可保護(hù)光合作用相關(guān)結(jié)構(gòu)免受強(qiáng)光傷害
【解析】
【分析】 光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。光反應(yīng)發(fā)生場(chǎng)所在葉綠體的類囊體薄膜上,色素吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能,并將一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧氣,另一部分光能用于合成ATP,暗反應(yīng)發(fā)生場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)中,首先發(fā)生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物結(jié)合形成兩分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP被還原。
【小問1詳解】
胡楊葉片中的葉綠素具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能功能;由于不同色素在層析液中的溶解度不同,故可用紙層析法進(jìn)行分離:不同的色素在層析液中溶解度不同,溶解度越高的擴(kuò)散速率越快;當(dāng)光照強(qiáng)度大于4260μml·m-2·s-1時(shí),限制葉片凈光合速率的環(huán)境因素不再是光照,限制鋸齒葉凈光合速率的環(huán)境因素主要是CO2濃度(題干已經(jīng)告訴溫度是最適的)。
【小問2詳解】
同一棵植株所含基因都相同,出現(xiàn)三種葉型是細(xì)胞分化現(xiàn)象,細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá);據(jù)表格可知,條形葉光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)均較低,能在弱光下生存;葉綠素b所占比例較高,能充分利用遮蔽條件下的弱光,因此分布在胡楊下部。
【小問3詳解】
據(jù)表格可知,卵形葉凈光合速率高,易于快速積累光合產(chǎn)物,利于加快樹體生長(zhǎng);鋸齒葉有利于胡楊在極端強(qiáng)光環(huán)境下生存的原因是光呼吸速率高,可保護(hù)光合作用相關(guān)結(jié)構(gòu)免受強(qiáng)光傷害。
(2024屆陜西省榆林市高三下學(xué)期4月份大聯(lián)考(三模))12. 陜西作為一個(gè)大部分區(qū)域地處北方的省份,因氣候、土壤等環(huán)境問題,適宜種植的主要農(nóng)作物是小麥。小麥光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度受多種因素的影響,研究人員進(jìn)行了小麥的相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,干旱處理?xiàng)l件下,氣孔導(dǎo)度明顯降低,此變化的意義是______。
(2)據(jù)表分析,遮陰處理后,小麥可通過______,從而適應(yīng)弱光環(huán)境。遮陰條件下,限制光合作用的主要因素______(填“是”或“不是”)氣孔因素,判斷依據(jù)是______。
(3)合理施肥是實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要措施。有機(jī)肥料養(yǎng)分全、肥效慢,化肥肥分濃、見效快,常用的化肥有氮肥、磷肥和鉀肥等。其中,氮肥被農(nóng)作物吸收后,可以參與合成______(至少答出兩點(diǎn)),從而有效提高光合作用;施有機(jī)肥同樣有助于增產(chǎn),原因是______。
(4)研究發(fā)現(xiàn):鹽脅迫處理時(shí),小麥凈光合速率明顯降低,這可能與葉綠體中的葉綠素b易被降解有關(guān),若想進(jìn)一步證明鹽脅迫僅引起葉綠素b降解,而對(duì)葉綠素a基本沒有影響,請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路:______。
【答案】(1)減少蒸騰作用散失水分
(2) ①. 增加葉綠素含量 ②. 不是 ③. 與對(duì)照組相比,遮陰條件下胞間CO2濃度基本不變
(3) ①. 葉綠素、光合作用相關(guān)酶、NADPH、ADP、ATP等 ②. 有機(jī)肥經(jīng)土壤微生物分解后可以為小麥提供CO2和無機(jī)鹽
(4)分別取等量的鹽脅迫和正常環(huán)境中生長(zhǎng)的小麥葉片,提取并分離葉片中的色素,觀察比較兩組的葉綠素a和葉綠素b條帶的寬度及顏色深淺(或觀察比較兩組濾紙條自上而下第三、第四條色素帶的寬度及顏色深淺)
【解析】
【分析】光合作用,通常是指綠色植物(包括藻類)吸收光能,把二氧化碳和水合成有機(jī)物,同時(shí)釋放氧氣的過程。光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段的特征是在光驅(qū)動(dòng)下生成氧氣、ATP和NADPH的過程。暗反應(yīng)階段是利用光反應(yīng)生成NADPH和ATP使氣體二氧化碳還原為糖。由于這階段基本上不直接依賴于光,而只是依賴于NADPH和ATP的提供,故稱為暗反應(yīng)階段。
【小問1詳解】
干旱條件下植物缺水,關(guān)閉氣孔可以減少蒸騰作用散失水分,有助于植物適應(yīng)干旱條件。
【小問2詳解】
從表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,遮陰處理后小麥葉綠素含量明顯增加,這有利于葉片吸收更多光能,以適應(yīng)弱光環(huán)境。遮陰條件下,限制光合作用的主要因素不是氣孔因素,判斷依據(jù)是據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,遮陰處理后氣孔導(dǎo)度雖然比對(duì)照組低,但胞間CO2濃度基本不變,說明限制光合作用的主要因素并不是CO2吸收不足,所以不是氣孔因素。
【小問3詳解】
氮肥被農(nóng)作物吸收后,可以參與合成能的含氮化合物有:葉綠素、光合作用相關(guān)酶、NADPH、ADP、ATP等;施有機(jī)肥能增產(chǎn)主要是因?yàn)橛袡C(jī)肥經(jīng)土壤微生物分解后可以為小麥提供CO2和無機(jī)鹽,CO2是小麥光合作用的原料,無機(jī)鹽有利于植物正常生長(zhǎng)發(fā)育,另外,有機(jī)肥還有利于培育土壤微生物,改善土壤結(jié)構(gòu)。
【小問4詳解】
若想進(jìn)一步證明鹽脅迫僅引起葉綠素b降解,而對(duì)葉綠素a基本沒有影響,實(shí)驗(yàn)思路是分別取等量鹽脅迫和正常環(huán)境中生長(zhǎng)的小麥葉片,用無水乙醇提取綠葉中的色素,然后用紙層析法分離葉片中的色素,觀察比較兩組濾紙條上的葉綠素a和葉綠素b條帶的寬度,可具體觀察比較兩組濾紙條自上而下第三、第四條色素帶的寬度,或者觀察比較兩組濾紙條上藍(lán)綠色和黃綠色色素帶的寬度,若鹽脅迫組與正常對(duì)照組葉綠素a條帶寬度基本相同,鹽脅迫組葉綠素b條帶寬度小于正常對(duì)照組,則證明鹽脅迫僅引起葉綠素b降解,而對(duì)葉綠素a基本沒有影響。
(2024屆陜西省柞水中學(xué)高考沖刺壓軸(二))13. 細(xì)胞呼吸是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物在酶的催化下,逐步氧化分解并釋放能量合成ATP的一系列過程。根據(jù)是否有O2的參與可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型?;卮鹣铝袉栴}:
(1)如圖1為人在不同強(qiáng)度體育運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌消耗糖類和脂類的相對(duì)量。與相同質(zhì)量的糖類相比,脂肪徹底氧化分解釋放的能量更多,原因是_____________;但在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)下脂肪供能占比極少,肌糖原供能占主導(dǎo),推測(cè)原因是_____________。
(2)某實(shí)驗(yàn)小組以酵母菌為材料探究呼吸作用的類型。他們按圖2所示組裝裝置1和裝置2,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。若兩組裝置均不通入O2,一段時(shí)間后觀察紅色液滴移動(dòng)情況;若逐漸增加O2濃度,觀察紅色液滴移動(dòng)情況并測(cè)量移動(dòng)距離。
①若O2濃度為0,則裝置1和裝置2的液滴移動(dòng)情況分別為____________。
②若逐漸增大裝置1和裝置2中的O2濃度,某一時(shí)刻測(cè)得左移距離/右移距離=3,此時(shí)有氧呼吸強(qiáng)度=酒精發(fā)酵強(qiáng)度;若左移距離/右移距離
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