2、注重理論聯(lián)系實(shí)際,高三生物的考試并不僅僅是考概念,學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移非常重要,并要靈活運(yùn)用課本上的知識(shí)。不過(guò)特別強(qiáng)調(diào)了從圖表、圖形提取信息的能力。歷年高考試題,圖表題都占有比較大的比例。
3、一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),還要重點(diǎn)“攻堅(jiān)”,突出對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的理解和掌握。這部分知識(shí)通常都是學(xué)生難于理解的內(nèi)容,做題時(shí)容易出錯(cuò)的地方。分析近幾年的高考生物試題,重點(diǎn)其實(shí)就是可拉開(kāi)距離的重要知識(shí)點(diǎn)。
4、學(xué)而不思則罔,思而不學(xué)則殆。這一點(diǎn)對(duì)高三生物一輪復(fù)習(xí)很重要。尤其是對(duì)于錯(cuò)題。錯(cuò)題整理不是把錯(cuò)題抄一遍。也不是所有的錯(cuò)題都需要整理。
題型7 光合作用與細(xì)胞呼吸相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究(題型歸納)
與光合作用和細(xì)胞呼吸相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究題涉及的知識(shí)比較廣,課本基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和經(jīng)典實(shí)驗(yàn)經(jīng)常出現(xiàn)在選擇題的某個(gè)選項(xiàng)或非選擇題的前兩個(gè)空,屬于基礎(chǔ)題。此外,試題多以真實(shí)的科研實(shí)驗(yàn)為情景,考查實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計(jì)及結(jié)果預(yù)測(cè)等。
(2021?福建)下列關(guān)于“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”(實(shí)驗(yàn)Ⅰ)和“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”(實(shí)驗(yàn)Ⅱ)的敘述,正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ都要將實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析
B.實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ通氣前都必須用NaOH去除空氣中的CO2
C.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,有氧組和無(wú)氧組都能使澄清石灰水變渾濁
D.實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,可用濾紙?jiān)谏w玻片另一側(cè)吸引培養(yǎng)液進(jìn)入計(jì)數(shù)室
【分析】1、酵母菌計(jì)數(shù)方法:抽樣檢測(cè)法。
2、探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中:
(1)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生:使澄清石灰水變渾濁,或使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。
(2)檢測(cè)酒精的產(chǎn)生:橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng),變成灰綠色。
【解答】解:A、實(shí)驗(yàn)Ⅰ不需要將實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,A錯(cuò)誤;
B、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)中,需用NaOH除去空氣中的二氧化碳,B錯(cuò)誤;
C、實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,有氧組和無(wú)氧組都產(chǎn)生二氧化碳,因此都能使澄清石灰水變渾濁,C正確;
D、實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,將酵母菌培養(yǎng)液滴在蓋玻片一側(cè),讓培養(yǎng)液自行滲入計(jì)數(shù)室,D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化等相關(guān)知識(shí),對(duì)于此類(lèi)試題,需要考生注意的細(xì)節(jié)較多,如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)采用的方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等,需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中注意積累。
(2021?廣東)秸稈的纖維素經(jīng)酶水解后可作為生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料。生物興趣小組利用自制的纖維素水解液(含5%葡萄糖)培養(yǎng)酵母菌并研究其細(xì)胞呼吸(如圖)。下列敘述正確的是( )
A.培養(yǎng)開(kāi)始時(shí)向甲瓶中加入重鉻酸鉀以便檢測(cè)乙醇生成
B.乙瓶的溶液由藍(lán)色變成紅色,表明酵母菌已產(chǎn)生了CO2
C.用甲基綠溶液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布
D.實(shí)驗(yàn)中增加甲瓶的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量
【分析】1、題圖分析:圖示為利用自制的纖維素水解液(含5%葡萄糖)培養(yǎng)酵母菌并研究其細(xì)胞呼吸過(guò)程的模式圖,圖示模擬的是酵母菌無(wú)氧呼吸,其中溴麝香草酚藍(lán)水溶液可檢測(cè)二氧化碳。
2、探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)的原理是:
(1)酵母菌是兼性厭氧型生物。
(2)酵母菌呼吸產(chǎn)生的CO2可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液或澄清石灰水鑒定,因?yàn)镃O2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃,或使澄清石灰水變渾濁。
(3)酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精可用重鉻酸鉀鑒定,由橙色變成灰綠色。
【解答】解:A、應(yīng)在充分反應(yīng)之后向甲瓶中加入橙色的酸性重鉻酸鉀檢測(cè)乙醇生成,A錯(cuò)誤;
B、乙瓶的溶液由藍(lán)色變成綠色再變黃,表明酵母菌已產(chǎn)生了CO2,B錯(cuò)誤;
C、用健那綠溶液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布,C錯(cuò)誤;
D、由于培養(yǎng)液中葡萄糖含量一定,因此增加甲瓶的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn),意在考查考生分析圖示和題意提取有效信息的能力;能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn),把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力。
(2021?甲卷)某同學(xué)將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不可能得到的結(jié)果是( )
A.該菌在有氧條件下能夠繁殖
B.該菌在無(wú)氧呼吸的過(guò)程中無(wú)丙酮酸產(chǎn)生
C.該菌在無(wú)氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇
D.該菌在有氧和無(wú)氧條件下都能產(chǎn)生CO2
【分析】酵母菌有氧呼吸過(guò)程:
第一階段(在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中):C6H12O62丙酮酸+2ATP+4[H]
第二階段(線粒體基質(zhì)中):2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+2ATP
第三階段(線粒體內(nèi)膜上):24[H]+6O212H2O+34ATP
酵母菌無(wú)氧呼吸過(guò)程:
第一階段(在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中):C6H12O62丙酮酸+2ATP+4[H]
第二階段(在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中):2丙酮酸+4[H]2CO2+2酒精
【解答】解:A、酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中,在有氧條件下能夠繁殖,A正確;
B、酵母菌無(wú)氧呼吸的第一階段產(chǎn)生丙酮酸,B錯(cuò)誤;
C、酵母菌在無(wú)氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇,C正確;
D、酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能產(chǎn)生CO2,D正確。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題以酵母菌為素材,考查有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所、過(guò)程及條件,屬于考綱識(shí)記層次的考查。
(2021?北京)關(guān)于物質(zhì)提取、分離或鑒定的高中生物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn),敘述錯(cuò)誤的是( )
A.研磨肝臟以破碎細(xì)胞用于獲取含過(guò)氧化氫酶的粗提液
B.利用不同物質(zhì)在酒精溶液中溶解性的差異粗提DNA
C.依據(jù)吸收光譜的差異對(duì)光合色素進(jìn)行紙層析分離
D.利用與雙縮脲試劑發(fā)生顏色變化的反應(yīng)來(lái)鑒定蛋白質(zhì)
【分析】1、DNA的溶解性:
(1)DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14ml/L溶解度最低),利用這一特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解,而使雜質(zhì)沉淀,或者相反,以達(dá)到分離目的。
(2)DNA不溶于酒精溶液,但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理,可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離。
2、葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn):
(1)提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有機(jī)溶劑中,所以可用無(wú)水酒精等提取色素.
(2)分離色素原理:各色素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.
3、雙縮脲試劑由A液(質(zhì)量濃度為0.1g/mL氫氧化鈉溶液)和B液(質(zhì)量濃度為0.01g/mL硫酸銅溶液)組成,用于鑒定蛋白質(zhì),使用時(shí)要先加A液后再加入B液。
【解答】解:A、肝臟細(xì)胞中含有過(guò)氧化氫酶,因此研磨肝臟以破碎細(xì)胞用于獲取含過(guò)氧化氫酶的粗提液,A正確;
B、DNA不溶于酒精,而細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可溶于酒精,因此利用不同物質(zhì)在酒精溶液中溶解性的差異粗提DNA,B正確;
C、依據(jù)光合色素在層析液中溶解度的差異對(duì)光合色素進(jìn)行紙層析分離,C錯(cuò)誤;
D、蛋白質(zhì)可以與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng),因此利用與雙縮脲試劑發(fā)生顏色變化的反應(yīng)來(lái)鑒定蛋白質(zhì),D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查DNA的粗提取和鑒定、檢測(cè)蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)、葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn),對(duì)于此類(lèi)試題,需要考生注意的細(xì)節(jié)較多,如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)采用的方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論等,需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中注意積累。
(2021?浙江)滲透壓降低對(duì)菠菜葉綠體光合作用的影響如圖所示,圖甲是不同山梨醇濃度對(duì)葉綠體完整率和放氧率的影響,圖乙是兩種濃度的山梨醇對(duì)完整葉綠體ATP含量和放氧量的影響。CO2以HCO3﹣形式提供,山梨醇為滲透壓調(diào)節(jié)劑,0.33ml?L﹣1時(shí)葉綠體處于等滲狀態(tài)。據(jù)圖分析,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.與等滲相比,低滲對(duì)完整葉綠體ATP合成影響不大,光合速率大小相似
B.滲透壓不同、葉綠體完整率相似的條件下,放氧率差異較大
C.低滲條件下,即使葉綠體不破裂,卡爾文循環(huán)效率也下降
D.破碎葉綠體占全部葉綠體比例越大,放氧率越低
【分析】分析圖甲:自變量為山梨醇濃度,因變量為葉綠體完整率和放氧率;圖中可以看出隨著山梨醇濃度的上升,葉綠體完整率和放氧率逐漸增大。
分析圖乙:自變量為兩種濃度的山梨醇及照光時(shí)間,因變量為完整葉綠體ATP含量和放氧量。
【解答】解:A、由圖乙可知:與等滲相比,低滲對(duì)完整葉綠體ATP合成影響不大,但在低滲山梨醇濃度下,放氧速率減慢,光合速率降低,A錯(cuò)誤;
B、由圖乙可知:滲透壓不同、葉綠體完整率相似的條件下,放氧率差異較大,B正確;
C、低滲條件下,即使葉綠體不破裂,光合放氧速率降低,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]含量降低,卡爾文循環(huán)效率也下降,C正確;
D、光合作用的場(chǎng)所是葉綠體,破碎葉綠體占全部葉綠體比例越大,放氧率越低,D正確。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合曲線圖,主要考查影響光合速率的因素,要求考生識(shí)記光合作用的過(guò)程及影響環(huán)境因素,能正確分析圖形,明確自變量與因變量,再結(jié)合圖中信息,準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)。
(2021?廣東)與野生型擬南芥WT相比,突變體t1和t2在正常光照條件下,葉綠體在葉肉細(xì)胞中的分布及位置不同(圖a,示意圖),造成葉綠體相對(duì)受光面積的不同(圖b),進(jìn)而引起光合速率差異,但葉綠素含量及其它性狀基本一致。在不考慮葉綠體運(yùn)動(dòng)的前提下,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.t2比t1具有更高的光飽和點(diǎn)(光合速率不再隨光強(qiáng)增加而增加時(shí)的光照強(qiáng)度)
B.t1比t2具有更低的光補(bǔ)償點(diǎn)(光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度)
C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無(wú)關(guān)
D.三者光合速率的差異隨光照強(qiáng)度的增加而變大
【分析】分析題圖可知:在正常光照下,t2中葉綠體的相對(duì)受光面積低于t1,則二者光合作用速率相同時(shí),t2所需的光照強(qiáng)度高于t1;當(dāng)呼吸作用釋放CO2速率等于光合作用吸收CO2速率時(shí),t1所需光照強(qiáng)度低于t2。
【解答】解:A、在正常光照下,t2中葉綠體的相對(duì)受光面積低于t1,則二者光合作用速率相同時(shí),t2所需的光照強(qiáng)度高于t1。因此當(dāng)二者光合速率分別達(dá)到最大時(shí),t2所需光照強(qiáng)度高于t1,即t2具有比t1更高的光飽和點(diǎn),A正確;
B、在正常光照下,t2中葉綠體的相對(duì)受光面積低于t1,當(dāng)呼吸作用釋放CO2速率等于光合作用吸收CO2速率時(shí),t1所需光照強(qiáng)度低于t2,即t1比t2具有更低的光補(bǔ)償點(diǎn),B正確;
C、由題干信息可知,三者的葉綠素含量及其他性狀基本一致,因此三者光合速率的高低與葉綠素含量無(wú)關(guān),C正確;
D、正常光照條件下,三者的葉綠體在葉肉細(xì)胞中的分布及位置不同,造成葉綠體相對(duì)受光面積的不同,從而影響光合速率。在一定的光照強(qiáng)度后,三者光合速率的差異不會(huì)隨著光照強(qiáng)度的增加而變大,D錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查影響光合作用的因素,意在考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握程度,培養(yǎng)了學(xué)生分析圖形、獲取信息、解決問(wèn)題的綜合應(yīng)用的能力。
(2022?石嘴山校級(jí)四模)下列關(guān)于生物實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法,正確的是( )
A.可利用菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮觀察葉綠體和線粒體
B.探究酸堿度對(duì)過(guò)氧化氫酶活性影響時(shí)應(yīng)保持溫度相同且適宜
C.可以通過(guò)檢測(cè)是否產(chǎn)生二氧化碳來(lái)判斷酵母菌細(xì)胞的呼吸方式
D.低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將大蒜根尖制成裝片后再低溫處理
【分析】1、葉肉細(xì)胞中的葉綠體,呈綠色、扁平的橢球形或球形,散布于細(xì)胞質(zhì)中,可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態(tài)。
2、線粒體普遍存在于動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞中,健那綠染液能使活細(xì)胞中的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色。通過(guò)染色,可以在高倍顯微鏡下觀察到處于生活狀態(tài)的線粒體的形態(tài)有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等。
3、影響酶活性的因素主要是溫度和pH,在最適溫度(pH)前,隨著溫度(pH)的升高,酶活性增強(qiáng);到達(dá)最適溫度(pH)時(shí),酶活性最強(qiáng);超過(guò)最適溫度(pH)后,隨著溫度(pH)的升高,酶活性降低,低溫酶不會(huì)變性失活,但高溫、pH過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使酶變性失活。
4、酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水,無(wú)氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和酒精。
5、在低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)步驟是:固定(卡諾氏液)→解離(鹽酸酒精混合液)→漂洗→染色(改良苯酚品紅溶液或醋酸洋紅溶液)→制片→觀察。
【解答】解:A、可利用菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮觀察葉綠體,線粒體需要用健那綠染液染成藍(lán)綠色才能觀察到,葉肉細(xì)胞中綠色的葉綠體會(huì)影響線粒體的觀察,一般選擇人口腔上皮細(xì)胞觀察線粒體,A錯(cuò)誤;
B、探究酸堿度對(duì)過(guò)氧化氫酶活性影響時(shí),實(shí)驗(yàn)的自變量是酸堿度,根據(jù)實(shí)驗(yàn)單一變量原則,其它無(wú)關(guān)變量如溫度等應(yīng)保持適宜且相同,B正確;
C、酵母菌有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳,因此不能通過(guò)是否產(chǎn)生二氧化碳來(lái)判斷其呼吸方式,C錯(cuò)誤;
D、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)將大蒜根尖先低溫處理再制成裝片,D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),對(duì)于此類(lèi)試題,需要考生注意的細(xì)節(jié)較多,如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)選用的材料、實(shí)驗(yàn)采用的試劑及試劑的作用、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等,需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中注意積累。
(2022?湘陰縣校級(jí)三模)某同學(xué)為探究實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞呼吸的方式,模擬教材中“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)分析正確的是( )
A.該實(shí)驗(yàn)無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物使溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間比有氧呼吸的短
B.該實(shí)驗(yàn)中通入氧氣組與不通入氧氣組分別為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組
C.通入氧氣組與不通入氧氣組的培養(yǎng)液的pH都會(huì)發(fā)生一定的改變
D.細(xì)胞呼吸生成乳酸的過(guò)程中,合成ATP的能量來(lái)自丙酮酸中的化學(xué)能
【分析】探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中:
(1)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生:使澄清石灰水變渾濁,或使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。
(2)檢測(cè)酒精的產(chǎn)生:橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng),變成灰綠色。
【解答】解:A、二氧化碳能使溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色,由于單位時(shí)間內(nèi)有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳更多,故無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳使溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間比有氧呼吸的更長(zhǎng),A錯(cuò)誤;
B、該實(shí)驗(yàn)屬于對(duì)比實(shí)驗(yàn),通入氧氣組與不通入氧氣組都屬于實(shí)驗(yàn)組,B錯(cuò)誤;
C、由于動(dòng)物細(xì)胞有氧呼吸會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,無(wú)氧呼吸會(huì)產(chǎn)生乳酸,故通入氧氣組與不通入氧氣組的培養(yǎng)液的pH都會(huì)發(fā)生一定程度的降低,C正確;
D、細(xì)胞呼吸第二階段生成乳酸,不合成ATP,D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查探究酵母菌的呼吸方式實(shí)驗(yàn),對(duì)于此類(lèi)試題,需要考生注意的細(xì)節(jié)較多,如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)采用的方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論等,需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中注意積累。
(2022?河?xùn)|區(qū)二模)下列試劑在實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中所發(fā)揮的作用相同的是( )
A.AB.BC.CD.D
【分析】1、葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中各物質(zhì)作用:無(wú)水乙醇或丙酮:提取色素;層析液:分離色素;二氧化硅:使研磨得充分;碳酸鈣:防止研磨中色素被破壞.
2、觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的步驟:解離(解離液由鹽酸和酒精組成,目的是使細(xì)胞分散開(kāi)來(lái))、漂洗(洗去解離液,防止解離過(guò)度,便于染色)、染色(用龍膽紫、醋酸洋紅等堿性染料)、制片(該過(guò)程中壓片是為了將根尖細(xì)胞壓成薄層,使之不相互重疊影響觀察)和觀察(先低倍鏡觀察,后高倍鏡觀察).
3、探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中:
(1)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生:使澄清石灰水變渾濁,或使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃.
(2)檢測(cè)酒精的產(chǎn)生:橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng),變成灰綠色.
4、植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較:
【解答】解:A、葉綠體中色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中,酒精的作用是提取色素,而在觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)中,酒精與鹽酸形成解離液,使組織細(xì)胞彼此分離,A錯(cuò)誤;
B、觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)中,蒸餾水的作用讓細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原,而配置固體培養(yǎng)基中蒸餾水的作用是定容,B錯(cuò)誤;
C、植物體細(xì)胞雜交和制備雜交瘤細(xì)胞時(shí),聚乙二醇的作用都是誘導(dǎo)細(xì)胞融合,C正確;
D、檢測(cè)蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,氫氧化鈉的作用是創(chuàng)設(shè)堿性環(huán)境,而在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)中,其作用是吸收空氣中的二氧化碳,D錯(cuò)誤?!?br>故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)、觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)、探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)、微生物的分離和提取等,對(duì)于此類(lèi)試題,需要考生注意的細(xì)節(jié)較多,如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)采用的方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論等,需考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中注意積累。
教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)常用試劑及其作用
試劑
實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)
目的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸
觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂
與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混合,作為解離液,使組織細(xì)胞分離開(kāi)
低溫誘導(dǎo)染色體加倍
酒精(體積分?jǐn)?shù))
50%
脂肪的鑒定
洗去浮色
95%
低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化
洗去卡諾氏液
與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合,作為解離液,使組織細(xì)胞分離開(kāi)
無(wú)水乙醇
綠葉中色素的提取和分離
作為提取劑,提取色素
(2022?貴州模擬)下列是利用洋蔥所做的幾組實(shí)驗(yàn),其中實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)操作相吻合的是( )
A.AB.BC.CD.D
【分析】1、觀察有絲分裂常用洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞。
2、質(zhì)壁分離的原因分析:外因:外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度;內(nèi)因:原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層。
3、提取綠葉中色素時(shí),需要加入無(wú)水乙醇(丙酮)、SiO2、CaCO3,其中無(wú)水乙醇(丙酮)的作用是提取色素,SiO2的作用是使研磨更充分,CaCO3的作用是防止色素被破壞。
【解答】解:A、提取葉綠體色素時(shí)未加SiO2可能導(dǎo)致研磨不充分,會(huì)導(dǎo)致濾紙條上四條色素帶顏色過(guò)淺,A錯(cuò)誤;
B、將洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞制成臨時(shí)裝片,先用質(zhì)量濃度為0.3g/mL蔗糖溶液處理一定時(shí)間,低倍鏡下觀察,再用清水處理后在低倍鏡下觀察,可看到細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后復(fù)原現(xiàn)象,用濃度為3g/mL蔗糖溶液處理會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水過(guò)多而死亡,B錯(cuò)誤;
C、剪取洋蔥根尖2~3mm,經(jīng)解離→漂洗→染色→制片后,先在低倍鏡下找到分生區(qū)細(xì)胞,再用高倍鏡下觀察,由于細(xì)胞周期中間期時(shí)間較長(zhǎng),因此觀察到大多數(shù)細(xì)胞處于細(xì)胞分裂的間期,C正確;
D、由于洋蔥綠葉沒(méi)有把原來(lái)存在的淀粉除去,遮光和曝光部分都含有淀粉,碘蒸氣處理后遮光部分和曝光部分都呈藍(lán)色,D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題以洋蔥為載體,考查學(xué)生對(duì)色素提取與分離實(shí)驗(yàn)、質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)、有絲分裂觀察實(shí)驗(yàn)的理解與掌握,包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法和操作步驟,掌握相關(guān)的操作技能,并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用。
洋蔥在實(shí)驗(yàn)中的“一材多用”
取材部位
實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)
取材原因

鱗片葉
植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原
外表皮細(xì)胞含紫色大液泡
使用高倍顯微鏡觀察細(xì)胞的多樣性
細(xì)胞較大,外表皮細(xì)胞有大液泡,內(nèi)表皮細(xì)胞有明顯的細(xì)胞核
管狀葉
葉綠體中色素的提取和分離
色素含量多

觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂
材料易得,且分生區(qū)細(xì)胞分裂能力強(qiáng),染色體數(shù)目少,易于觀察
低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化
材料易得,且低溫(4 ℃)下根尖也能分裂生長(zhǎng),誘導(dǎo)染色體變異率較高
(2022?湖北模擬)在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化削(懸浮液中有H2O,沒(méi)有CO2),光照條件下可以釋放出O2,該反應(yīng)稱(chēng)為希爾反應(yīng)。結(jié)合所學(xué)知識(shí),分析下列說(shuō)法正確的是( )
A.提供水、光合色素和酶,適宜光照等條件下也可能產(chǎn)生O2
B.希爾反應(yīng)可以證明水的光解產(chǎn)生的O2全部來(lái)自水
C.希爾反應(yīng)懸浮液中鐵鹽的作用與NADP+的作用相似
D.希爾反應(yīng)說(shuō)明有機(jī)物的最終合成和水的光解無(wú)關(guān)
【分析】1、由題意可知,希爾反應(yīng)為離體葉綠體在適當(dāng)(鐵鹽或其他氧化劑、光照)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)。
2、光合作用的光反應(yīng)階段(場(chǎng)所是葉綠體的類(lèi)囊體膜上):水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣,以及ATP的形成;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[H]的作用下還原生成糖類(lèi)等有機(jī)物。
【解答】解:A、根據(jù)題意可知,在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O,沒(méi)有CO2),光照條件下可以釋放出O2,因此只提供水、光合色素和酶,適宜光照等條件下不能產(chǎn)生O2,A錯(cuò)誤;
B、希爾反應(yīng)的結(jié)果僅說(shuō)明了離體的葉綠體在適當(dāng)?shù)臈l件下可以發(fā)生水的光解,產(chǎn)生氧氣,該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾,也并沒(méi)有直接觀察到氧元素的轉(zhuǎn)移,因此不能說(shuō)明所產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部來(lái)自于水,B錯(cuò)誤;
C、希爾反應(yīng)懸浮液中鐵鹽的作用與NADP+的作用相似,能與水光解產(chǎn)生的H+反應(yīng),C正確;
D、希爾反應(yīng)說(shuō)明水的光解和糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng),若要證明有機(jī)物的最終合成和水的光解無(wú)關(guān),還需要對(duì)照實(shí)驗(yàn),D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了光合作用的有關(guān)知識(shí),要求考生能夠識(shí)記光合作用過(guò)程中的物質(zhì)變化以及各階段發(fā)生的場(chǎng)所,能正確分析題文,再結(jié)合所學(xué)知識(shí)正確答題。
(2021?乙卷·節(jié)選)生活在干旱地區(qū)的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類(lèi)植物晚上氣孔打開(kāi)吸收CO2,吸收的CO2通過(guò)生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中;白天氣孔關(guān)閉,液泡中儲(chǔ)存的蘋(píng)果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(3)若以pH作為檢測(cè)指標(biāo),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。(簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)




【解答】解:(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)遵循對(duì)照原則和單一變量原則,無(wú)關(guān)變量相同且適宜。若以pH作為檢測(cè)指標(biāo),驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。具體實(shí)驗(yàn)思路為:取若干生理狀態(tài)相同的植物甲,平均分為A、B兩組并于夜晚測(cè)定其細(xì)胞液pH值。將A組置于干旱條件下培養(yǎng),B組置于水分充足的條件下培養(yǎng),其它條件保持相同且適宜。一段時(shí)間后,分別測(cè)定A、B兩組植物夜晚細(xì)胞液的pH值并記錄。由于植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式,因此預(yù)期結(jié)果為:A組pH值小于B組,且B組pH值實(shí)驗(yàn)前后變化不大,說(shuō)明植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。
故答案為:
(3)實(shí)驗(yàn)思路:取若干生理狀態(tài)相同的植物甲,平均分為A、B兩組并于夜晚測(cè)定其細(xì)胞液pH值。將A組置于干旱條件下培養(yǎng),B組置于水分充足的條件下培養(yǎng),其它條件保持相同且適宜。一段時(shí)間后,分別測(cè)定A、B兩組植物夜晚細(xì)胞液的pH值并記錄
預(yù)期結(jié)果:A組pH值小于B組,且B組pH值實(shí)驗(yàn)前后變化不大,說(shuō)明植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式
【點(diǎn)評(píng)】本題考查光合作用的實(shí)質(zhì)和意義等相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握程度,培養(yǎng)了學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)、獲取信息、解決問(wèn)題的綜合應(yīng)用的能力。
(2022?肇慶二模)為研究光合作用過(guò)程,科學(xué)家設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn):將葉綠體的類(lèi)囊體放入燒杯中,人為調(diào)整類(lèi)囊體膜兩側(cè)的pH,并適時(shí)加入適量的ADP和Pi,一段時(shí)間后檢測(cè)ATP是否產(chǎn)生,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖1;科學(xué)家還測(cè)定了添加ADP和Pi的前后類(lèi)囊體膜兩側(cè)H+濃度變化,結(jié)果如圖2所示。據(jù)此回答下列問(wèn)題:
(1)葉綠體的類(lèi)囊體是光合作用中 階段的場(chǎng)所,主要吸收 (填可見(jiàn)光的顏色)的葉綠素和在層析液中溶解度 (填“最大”或“最小”)的類(lèi)胡蘿卜素分布在類(lèi)囊體的薄膜上。
(2)若想證明“類(lèi)囊體膜兩側(cè)H+沒(méi)有濃度差就不能合成ATP”。還需人為調(diào)整類(lèi)囊體膜兩側(cè)的pH,使 ,并適時(shí)加入適量的ADP和Pi,一段時(shí)間后檢測(cè)ATP的產(chǎn)生情況。
(3)研究者發(fā)現(xiàn)“只有類(lèi)囊體內(nèi)的H+濃度高于膜外時(shí),才能促使ADP和Pi合成ATP”,在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,還需設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路,并在圖3中畫(huà)出預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)思路:

【分析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段:
1、光反應(yīng)階段是在類(lèi)囊體的薄膜上進(jìn)行的。葉綠體中光合色素吸收的光能將水分解為氧和H+,氧直接以氧分子的形式釋放出去,H+與氧化型輔酶Ⅱ(NADP+)結(jié)合,形成還原型輔酶Ⅱ(NADPH)。還原型輔酶Ⅱ作為活潑的還原劑,參與暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng),同時(shí)也儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用;在有關(guān)酶的催化作用下,提供能量促使ADP與Pi反應(yīng)形成ATP。
2、暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行,在特定酶的作用下,二氧化碳與五碳化合物結(jié)合,形成兩個(gè)三碳化合物。在有關(guān)酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH釋放的能量,并且被NADPH還原。一些接受能量并被還原的三碳化合物,在酶的作用下經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為糖類(lèi);另一些接受能量并被還原的三碳化合物,經(jīng)過(guò)一系列變化,又形成五碳化合物。
【解答】解:(1)光合作用的光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上,在類(lèi)囊體薄膜上有光合色素,如主要吸收藍(lán)紫光和紅光的葉綠素a和葉綠素b,在用層析液分離色素時(shí),濾紙條最上面的條帶是胡蘿卜素和葉黃素,因此類(lèi)胡蘿卜素在層析液中溶解度最大。
(2)若想證明“類(lèi)囊體膜兩側(cè)H+沒(méi)有濃度差就不能合成ATP”,實(shí)驗(yàn)的自變量應(yīng)該是是否有H+的濃度差,因變量是是否能合成ATP。因此還需補(bǔ)充的對(duì)照實(shí)驗(yàn)是:人為調(diào)整類(lèi)囊體膜兩側(cè)的pH,使類(lèi)囊體膜兩側(cè)的pH相等,并適時(shí)加入適量的ADP和Pi,一段時(shí)間后檢測(cè)ATP的產(chǎn)生情況。
(3)若想驗(yàn)證“只有實(shí)現(xiàn)H+從類(lèi)囊體由內(nèi)向外的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,才能促使ADP和Pi合成ATP”,在圖1實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,還需設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是:人為調(diào)整類(lèi)囊體膜兩側(cè)的pH,使類(lèi)囊體膜內(nèi)的pH低于膜外,并適時(shí)加入適量的ADP和Pi,一段時(shí)間后檢測(cè)ATP的產(chǎn)生情況。當(dāng)溶液中的H+濃度高于類(lèi)囊體,H+不能發(fā)生跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),因此膜兩側(cè)的H+濃度差不會(huì)發(fā)生變化。
故答案為:
(1)光反應(yīng) 藍(lán)紫光和紅光 最大
(2)類(lèi)囊體膜兩側(cè)的pH相等
(3)人為調(diào)整類(lèi)囊體膜兩側(cè)的pH,使類(lèi)囊體膜內(nèi)的pH低于膜外,并適時(shí)加入適量的ADP和Pi,一段時(shí)間后檢測(cè)ATP的產(chǎn)生情況
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查光合作用的光反應(yīng)的相關(guān)內(nèi)容,要求學(xué)生有一定的理解分析能力,能夠結(jié)合題干信息和所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析應(yīng)用。
(2022?青羊區(qū)校級(jí)模擬·節(jié)選)在適宜溫度及CO2濃度條件下,某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得某森林中石櫟和青岡幼苗葉片的生理指標(biāo)如下表所示。請(qǐng)回答:
(3)研究發(fā)現(xiàn),空氣中氧氣濃度不同時(shí),對(duì)受冷害的植物的光合作用速率的影響是不同的。某實(shí)驗(yàn)小組欲探究低氧濃度(1%)對(duì)受冷害青岡幼苗的光合作用速率的影響,請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。(實(shí)驗(yàn)所需材料及條件都充足)
實(shí)驗(yàn)思路:
。
預(yù)測(cè)結(jié)果及結(jié)論:

【解答】解:(3)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,需要遵循對(duì)照原則、單一變量原則和平行重復(fù)原則,除了自變量以外,其他的無(wú)關(guān)變量都需要適宜且相等。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄康脱鯘舛龋?%)對(duì)受冷害青岡幼苗的光合作用速率的影響,自變量是氧氣濃度,因變量是青岡的光合作用速率,因此實(shí)驗(yàn)思路:將受冷害的青岡幼苗植株均分成兩組,分別置于低氧濃度(1%)(甲組)和正常氧濃度條件下(乙組)培養(yǎng),其他條件相同且適宜,一段時(shí)間后測(cè)定兩組植株的平均光合速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:若甲組的光合速率大于乙組,則低氧濃度對(duì)受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定促進(jìn)(保護(hù))作用;若甲組的光合速率小于乙組,則說(shuō)明低氧濃度對(duì)受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定抑制作用;若甲組的光合速率等于乙組,則低氧濃度對(duì)受冷害的青岡幼苗的光合作用無(wú)影響。
故答案為:
(3)將受冷害的青岡幼苗植株均分成兩組,分別置于低氧濃度(1%)和正常氧濃度條件下培養(yǎng),其他條件相同且適宜,一段時(shí)間后測(cè)定兩組植株的平均光合速率 若甲組的光合速率大于乙組,則低氧濃度對(duì)受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定促進(jìn)(保護(hù))作用;若甲組的光合速率小于乙組,則說(shuō)明低氧濃度對(duì)受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定抑制作用;若甲組的光合速率等于乙組,則低氧濃度對(duì)受冷害的青岡幼苗的光合作用無(wú)影響
【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生從題中獲取相關(guān)信息,并結(jié)合所學(xué)影響光合作用的因素做出正確判斷,屬于理解和應(yīng)用層次的內(nèi)容,難度適中。
(2021?山東·節(jié)選)光照條件下,葉肉細(xì)胞中O2與CO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合C5,O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2的過(guò)程稱(chēng)為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SBS溶液,相應(yīng)的光合作用強(qiáng)度和光呼吸強(qiáng)度見(jiàn)表。光合作用強(qiáng)度用固定的CO2量表示,SBS溶液處理對(duì)葉片呼吸作用的影響忽略不計(jì)。
(2)與未噴施SBS溶液相比,噴施100mg/LSBS溶液的水稻葉片吸收和放CO2量相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度 (填:“高”或“低”),據(jù)表分析,原因是

(3)光呼吸會(huì)消耗光合作用過(guò)程中的有機(jī)物,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過(guò)適當(dāng)抑制光呼吸以增加作物產(chǎn)量。為探究SBS溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度,據(jù)表分析,應(yīng)在 mg/L之間再設(shè)置多個(gè)濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
【分析】分析題文和表格:光呼吸會(huì)抑制暗反應(yīng),光呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SBS溶液后,由表格數(shù)據(jù)可知,光合作用的強(qiáng)度隨著SBS濃度的增加出現(xiàn)先增加后下降的現(xiàn)象。
【解答】解:(2)葉片吸收和放出CO2量相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度即為光飽和點(diǎn),與對(duì)照相比,噴施100mg/LSBS溶液后,光合作用固定的CO2增加,光呼吸釋放的CO2減少,即葉片的CO2吸收量增加,釋放量減少,此時(shí),在更低的光照強(qiáng)度下,兩者即可相等。
(3)光呼吸會(huì)消耗有機(jī)物,但光呼吸會(huì)釋放CO2,補(bǔ)充光合作用的原料,適當(dāng)抑制光呼吸可以增加作物產(chǎn)量,由表可知,在SBS溶液濃度為200mg/LSBS時(shí)光合作用強(qiáng)度與光呼吸強(qiáng)度差值最大,即光合產(chǎn)量最大,為了進(jìn)一步探究最適噴施濃度,應(yīng)在100~300mg/L之間再設(shè)置多個(gè)濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
故答案為:
(2)低 噴施SBS溶液后,光合作用固定的CO2增加,光呼吸釋放的CO2減少,即葉片的CO2吸收量增加,釋放量減少,此時(shí),在更低的光照強(qiáng)度下,兩者即可相等
(3)100~300
【點(diǎn)評(píng)】本題著重考查了光合作用的影響因素等方面的知識(shí),意在考查考生能識(shí)記并理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn),把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系,形成一定知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力,并且具有一定的分析能力和理解能力。
(2022?山東·節(jié)選)強(qiáng)光條件下,植物吸收的光能若超過(guò)光合作用的利用量,過(guò)剩的光能可導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降,出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。為探索油菜素內(nèi)酯(BR)對(duì)光抑制的影響機(jī)制,將長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋(píng)果幼苗進(jìn)行分組和處理,如表所示,其中試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、水分充足的條件下用強(qiáng)光照射,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。
(3)據(jù)圖分析,與甲組相比,乙組加入BR后光抑制 (填“增強(qiáng)”或“減弱”);乙組與丙組相比,說(shuō)明BR可能通過(guò) 發(fā)揮作用。
【解答】解:(3)據(jù)圖分析,甲組是對(duì)照組,與甲組相比,乙組加入BR后光抑制減弱,乙組與丙組相比,丙組加入的是BR+L,其光合作用強(qiáng)度與甲組無(wú)明顯差異,說(shuō)明BR可能通過(guò)增強(qiáng)光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的活性來(lái)增強(qiáng)光合作用的強(qiáng)度。
故答案為:
(3)減弱 增強(qiáng)光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的活性(或增加了關(guān)鍵蛋白的合成)
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查光合作用的相關(guān)知識(shí),意在考生考生的識(shí)記能力和理解能力,難度不大。
(2022?玉樹(shù)州四模)為了研究不同氮素形態(tài)對(duì)煙草光合速率的影響,研究人員配制了濃度相同的無(wú)氮營(yíng)養(yǎng)液(CK)、只含硝態(tài)氮(NO3﹣)的營(yíng)養(yǎng)液(T1)只含銨態(tài)氮(NH4+)的營(yíng)養(yǎng)液(T2)和硝態(tài)氮與銨態(tài)氮比例為1:1(NO3﹣:NH4+=1:1)的營(yíng)養(yǎng)液(T3),處理煙草幼苗,實(shí)驗(yàn)處理方法相同,實(shí)驗(yàn)條件均保持適宜,再培養(yǎng)15天、30天后分別測(cè)量并比較煙草的凈光合速率,結(jié)果如表所示:
(1)CK組的缺氮效應(yīng) (填“不明顯”或“明顯”),理由是 。
(2)T3組凈光合速率小于T1組,可能的原因是
。(答兩點(diǎn)即可)。欲探究硝態(tài)氮促進(jìn)煙草凈光合速率的最適濃度,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是 。
(3)光合色素吸收的光能用于:第一推動(dòng)光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生光合電子傳遞和光合磷酸化,從而形成參與還原C3過(guò)程的 ;第二轉(zhuǎn)變成熱能散失;第三以熒光形式發(fā)射出來(lái)。這三者之間存在此消彼長(zhǎng)的相互競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。若硝態(tài)氮有利于葉綠素分子傳遞和轉(zhuǎn)換能量用于光反應(yīng),則分別檢測(cè)CK、T1和T3組光合色素吸收光量子后釋放的最大熒光參數(shù)Fm,預(yù)期結(jié)果為
。
【分析】1、分析表格信息:與對(duì)照組相比,只含硝態(tài)氮的營(yíng)養(yǎng)液(T1)氣孔導(dǎo)度最大,胞間二氧化碳濃度最高,凈光合速率最大;硝態(tài)氮與銨態(tài)氮比例為1:1的營(yíng)養(yǎng)液(T3)氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度最高和凈光合速率比T2組大,但比T1組小。
2、影響光合作用的因素之一是二氧化碳濃度,CO2影響暗反應(yīng)階段,制約C3的形成。在一定范圍內(nèi)隨CO2濃度的增大,光合速率逐漸增加,當(dāng)CO2濃度達(dá)到一定值時(shí),再增大CO2濃度,光合作用速率將不再增加。應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò)“正其行、通其風(fēng)”,增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度,提高光能利用率。
【解答】解:(1)表中數(shù)據(jù)顯示:CK組幼苗第30天的凈光合速率明顯比實(shí)驗(yàn)組的低,說(shuō)明CK組幼苗的缺氮效應(yīng)明顯。
(2)分析表格數(shù)據(jù)可知,只含NO3﹣的營(yíng)養(yǎng)液(T1)氣孔導(dǎo)度最大,胞間二氧化碳濃度最高,凈光合速率最大;NO3﹣與NH4+比例為1:1的營(yíng)養(yǎng)液(T3)氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度最高和凈光合速率比T2組大,但比T1組小,可能的原因是T3組營(yíng)養(yǎng)液的NO3﹣含量低于T1組營(yíng)養(yǎng)液的含量,或NH4+的競(jìng)爭(zhēng)作用會(huì)降低煙草對(duì)NO3﹣的吸收。欲探究硝態(tài)氮促進(jìn)煙草凈光合速率的最適濃度,自變量為不同濃度的硝態(tài)氮的營(yíng)養(yǎng)液,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)設(shè)置一系列濃度梯度的硝態(tài)氮的營(yíng)養(yǎng)液,在相同條件下培養(yǎng)煙草,比較各組凈光合速率大小,從而判斷出硝態(tài)氮促進(jìn)煙草凈光合速率的最適濃度。
(3)光合作用中,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH用于暗反應(yīng)中C3的還原。由于硝態(tài)氮(NO3﹣)有利于葉綠素分子傳遞和轉(zhuǎn)換能量用于光反應(yīng),硝態(tài)氮會(huì)加強(qiáng)第一和第二過(guò)程,由于這三者之間存在此消彼長(zhǎng)的相互競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,因此硝態(tài)氮會(huì)減弱第三過(guò)程(以熒光的形式發(fā)射出來(lái)),由上述可知T3組培養(yǎng)液中的硝態(tài)氮含量低于T1組,故CK、T1和T3組中硝態(tài)氮的含量關(guān)系為CK<T3組<T1,硝態(tài)氮濃度越高,減弱第三過(guò)程(以熒光的形式發(fā)射出來(lái))的作用越強(qiáng)。因此預(yù)期的結(jié)果是CK組的Fm大于T3組的,T3組的Fm大于T1組的。
故答案為:
(1)明顯 CK組缺氮,第30天凈光合速率下降
(2)T3組營(yíng)養(yǎng)液的NO3﹣含量低于T1組營(yíng)養(yǎng)液、NH4+的競(jìng)爭(zhēng)作用會(huì)降低煙草對(duì)NO3﹣的吸收 設(shè)置一系列濃度梯度的硝態(tài)氮的營(yíng)養(yǎng)液,在相同條件下培養(yǎng)煙草,比較各組凈光合速率大小
(3)ATP和NADPH CK組的Fm大于T3組,T3組的Fm大于T1組
【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合圖表,考查光合作用的過(guò)程和影響光合作用速率的環(huán)境因素,意在考查考生分析題圖獲取有效信息的能力;能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn),把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力。
(2022?莆田三模)農(nóng)作物的生長(zhǎng)受外界環(huán)境因素的影響很大,在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中,農(nóng)作物對(duì)各種脅迫具有了一定的應(yīng)激反應(yīng)??蒲泄ぷ髡邽樘骄扛珊怠⒗浜Φ让{迫對(duì)玉米幼苗代謝活動(dòng)的影響進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)、對(duì)脅迫期和恢復(fù)期進(jìn)行了相關(guān)指標(biāo)的測(cè)量,結(jié)果如圖1所示。圖2為光反應(yīng)示意圖?;卮鹣铝袉?wèn)題:
注:“CT”起示對(duì)照組,“D”表示干旱脅迫組,“C”表示冷害脅迫組,“D&C”表示干旱+冷害脅迫組
(1)圖1對(duì)玉米幼苗進(jìn)行了四種不同的處理,在恢復(fù)期,植物的凈光合速率沒(méi)有明顯改變的組是
。研究表明,玉米幼苗對(duì)低溫較敏感。單一冷害脅迫會(huì)對(duì)光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ造成極大損傷,請(qǐng)據(jù)此分析單一冷害脅迫條件下玉米幼苗的凈光合速率下降的原因:

(2)據(jù)圖2可知,類(lèi)囊體內(nèi)高濃度的H+來(lái)源于 。類(lèi)囊體內(nèi)產(chǎn)生的高濃度的H的作用是

(3)玉米葉肉細(xì)胞中的P蛋白是一種水通道蛋白,由P基因編碼,在干旱脅迫的條件下,其對(duì)水分的吸收具有重要的調(diào)節(jié)功能。研究過(guò)程中,科研工作者得到P蛋白超量表達(dá)的突變株系M。正常種植條件下,野生型玉米和突變株系M的氣孔開(kāi)放程度基本相同,但突變株系M具有較高的光合效率,推測(cè)其葉綠體膜上超量表達(dá)的P蛋白能促進(jìn)CO2的吸收。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證上述推測(cè)(檢測(cè)方法不做要求,只寫(xiě)出檢測(cè)指標(biāo)即可)。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果: 。
【分析】圖1中,在脅迫期,干旱處理、冷害處理、干旱+冷害均導(dǎo)致植物的凈光合速率明顯降低;在恢復(fù)期,干旱處理的植物、干旱+冷害處理的植物的凈光合速率均有明顯的恢復(fù),冷害處理的植物凈光合速率不能恢復(fù)。
圖2中,在光系統(tǒng)Ⅱ的作用下,類(lèi)囊體內(nèi)H+的濃度遠(yuǎn)高于類(lèi)囊體外,類(lèi)囊體內(nèi)H+順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)到類(lèi)囊體外,為ATP的合成提供能量;在光系統(tǒng)Ⅰ的作用下,合成NADPH。ATP和NADPH用于暗反應(yīng)階段。
【解答】解:(1)由圖1可知,在恢復(fù)期,植物的凈光合速率沒(méi)有明顯改變的組是冷害脅迫組(或C組)。據(jù)圖2可知,在光反應(yīng)階段,在光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ的作用下,合成了ATP和NADPH,用于暗反應(yīng)階段。玉米幼苗對(duì)低溫較敏感,單一冷害對(duì)光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ會(huì)造成極大程度的損傷,影響光能的吸收、轉(zhuǎn)換與電子的傳遞,進(jìn)而影響NADPH與ATP的生成,影響了暗反應(yīng),導(dǎo)致單一冷害脅迫下玉米凈光合速率下降。
(2)據(jù)圖2可知,在光系統(tǒng)Ⅱ的作用下,水的光解導(dǎo)致類(lèi)囊體內(nèi)H+濃度升高,類(lèi)囊體內(nèi)H+的濃度遠(yuǎn)高于類(lèi)囊體外,通過(guò)H+從高濃度向低濃度的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,為ATP的合成提供能量,促進(jìn)ATP的合成。
(3)①選擇若干生長(zhǎng)健壯的、長(zhǎng)勢(shì)一致的突變型和野生型玉米植株,在相同且適宜的條件下種植一定時(shí)間,檢測(cè)兩種類(lèi)型植株的胞間CO2濃度。
②據(jù)題干信息可知,正常種植條件下,野生型玉米和突變株系M的氣孔開(kāi)放程度基本相當(dāng),進(jìn)入細(xì)胞間隙的CO2相同,但突變株系 M的葉綠體膜上超量表達(dá)的P蛋白能促進(jìn)CO2被吸收進(jìn)入葉綠體參與暗反應(yīng),故在相同的正常種植條件下,與野生型玉米相比較,突變株系M玉米的胞間CO2濃度低,凈光合速率高。
故答案為:
(1)冷害脅迫組(或C組) 冷害能夠影響光能的吸收、轉(zhuǎn)換與電子的傳遞,進(jìn)而影響NADPH與ATP的生成,影響了暗反應(yīng)
(2)水的光解 通過(guò)H+從高濃度向低濃度的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,為ATP的合成提供能量
(3)選擇若干生長(zhǎng)健壯的、長(zhǎng)勢(shì)一致的突變型和野生型玉米植株,在相同且適宜的條件下種植一定時(shí)間,檢測(cè)兩種類(lèi)型植株的胞間CO2濃度,并比較分析
與野生型玉米相比較,突變株系M玉米的胞間CO2濃度低,凈光合速率高
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查光合作用的綜合應(yīng)用,要求考生能獲取題干信息,準(zhǔn)確理解其含義,并結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題。選項(xiàng)
試劑
實(shí)驗(yàn)1
實(shí)驗(yàn)2
A
酒精
綠葉中色素的提取與分離
觀察植物根尖分生組織有絲分裂
B
蒸餾水
觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)
配置固體培養(yǎng)基
C
聚乙二醇
植物體細(xì)胞雜交
制備雜交瘤細(xì)胞
D
氫氧化鈉
檢測(cè)生物組織中的蛋白質(zhì)
探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式
項(xiàng)目
細(xì)胞融合原理
細(xì)胞融合方法
誘導(dǎo)手段
用途
植物體細(xì)胞雜交
細(xì)胞膜的流動(dòng)性,(細(xì)胞的全能性)
去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合
離心、電刺激、聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)
克服遠(yuǎn)緣雜交不親和,獲得雜交植株
動(dòng)物細(xì)胞融合
細(xì)胞膜的流動(dòng)性
使細(xì)胞分散后,誘導(dǎo)細(xì)胞融合
離心、電刺激、聚乙二醇、滅活病毒等試劑誘導(dǎo)
制備單克隆抗體的技術(shù)之一
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
A
提取洋蔥綠葉中的色素時(shí)加入適量的無(wú)水乙醇,CaCO3,未加SiO2,之后對(duì)提取到的色素進(jìn)行分離
觀察到濾紙條上只有2條色素帶
B
將洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞制成臨時(shí)裝片,先用質(zhì)量濃度為3g/mL蔗糖溶液處理,低倍鏡下觀察,再用清水處理后在低倍鏡下觀察
觀察到細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后復(fù)原現(xiàn)象
C
剪取洋蔥根尖2~3mm,經(jīng)解離→漂洗→染色→制片后,先在低倍鏡下找到分生區(qū)細(xì)胞,再再高倍鏡下觀察
觀察到大多數(shù)細(xì)胞處于細(xì)胞分裂的間期
D
洋蔥綠葉處理后的綠葉碘蒸氣處理
遮光部分不呈藍(lán)色,曝光部分呈藍(lán)色
植物種類(lèi)
光補(bǔ)償點(diǎn)(μml?m﹣2?s﹣1)
光飽和點(diǎn)(μml?m﹣2?s﹣1)
石櫟
29
980
青岡
23
930
SBS濃度(mg/L)
0
100
200
300
400
500
600
光合作用強(qiáng)度(CO2μml?m2?s﹣1)
18.9
20.9
20.7
18.7
17.6
16.5
15.7
光呼吸強(qiáng)度(CO2μml?m2?s﹣1)
6.4
6.2
5.8
5.5
5.2
4.8
4.3
分組
處理

清水

BR

BR+L
檢測(cè)參數(shù)
氣孔導(dǎo)度ml/m2?s
胞間CO2濃度μml/ml
凈光合速率μml/m2?s
處理時(shí)間
15天
30天
15天
30天
15天
30天
CK
0.12
0.13
348.87
313.78
5.19
2.04
T1
0.31
0.33
379.20
333.78
9.61
12.15
T2
0.06
0.14
336.07
362.33
5.09
5.49
T3
0.12
0.27
361.00
339.17
7.35
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