
1.下列關(guān)于“光合色素的提取與分離”實驗的敘述正確的是( )
A.提取色素時,研磨應(yīng)充分、細(xì)致而緩慢,力求提取更多色素
B.將研磨液倒入小玻璃漏斗時,應(yīng)在漏斗基部放一塊單層紗布
C.利用紙層析法分離色素,濾液細(xì)線不能觸及層析液
D.為使色素帶更明顯,點樣時加大濾液細(xì)線寬度是上佳選擇
2.銀杏是我國特有的珍稀植物,其葉片變黃后極具觀賞價值。某同學(xué)用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別,下列實驗操作正確的是( )
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
考向2 色素的種類和功能
3.葉綠體因為含葉綠素而呈現(xiàn)綠色,血紅蛋白因為其組成成分血紅素而呈現(xiàn)紅色。下圖是一種葉綠素分子和血紅素分子局部結(jié)構(gòu)圖,下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.由圖可知鐵和鎂在細(xì)胞內(nèi)都以化合物形式存在
B.人體內(nèi)缺鐵或紅細(xì)胞數(shù)量較少均會導(dǎo)致貧血
C.葉片缺鎂失綠的原因是鎂是構(gòu)成葉綠素的重要元素
D.圖示信息可表明無機(jī)鹽是構(gòu)成重要化合物的成分
4.在受到紅光或遠(yuǎn)紅光照射下,光敏色素被激活,結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,這一變化信息經(jīng)信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)至細(xì)胞核,影響特定基因(如成花素基因FT)的表達(dá),從而表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.缺乏葉綠素的植株葉肉細(xì)胞能吸收紅光,但不用于光合作用
B.植物體內(nèi)有乙烯分布的部位,未必有光敏色素的分布
C.光作為一種信號,只影響調(diào)控植物生長發(fā)育的某一階段
D.細(xì)胞內(nèi)成花素基因FT的轉(zhuǎn)錄和翻譯可在同一場所內(nèi)進(jìn)行,需消耗脫氧核糖核苷酸
知識點二 捕獲光能的結(jié)構(gòu)
考向1 葉綠體的結(jié)構(gòu)
5.以黑藻為材料進(jìn)行“觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)環(huán)流”活動。下列敘述正確的是( )
A.成熟葉片是最佳觀察材料B.能看到葉綠體雙層膜以及有類囊體堆疊成的基粒
C.葉綠體的分布能隨光照而改變D.放在光照充足條件下培養(yǎng)是為了增加葉綠體數(shù)量
6.下圖是葉綠體上發(fā)生的生化反應(yīng)示意圖,其中e-表示電子。下列敘述正確的是( )
A.圖示結(jié)構(gòu)是類囊體薄膜,其上色素都主要吸收紅光和藍(lán)紫光
B.圖中蛋白復(fù)合體具有催化和運輸?shù)墓δ?,其中CF0具有疏水性
C.圖中NADPH進(jìn)入葉綠體基質(zhì)中,以參與CO2的固定和C3的還原
D.圖中A側(cè)是葉綠體基質(zhì),H+由B側(cè)向A側(cè)運輸是主動運輸
知識點三 光合作用的原理
考向1光合作用的過程
7.下圖表示大豆葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的過程示意圖,其中A~D為不同的反應(yīng)過程,①~④代表不同物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.過程A和過程D的生物化學(xué)反應(yīng)均發(fā)生在生物膜上
B.過程D產(chǎn)生的CO2用于過程B至少要穿過4層生物膜
C.強(qiáng)光時,ATP的合成速率明顯大于物質(zhì)③的生成速率
D.過程D產(chǎn)生的ATP能在過程B中大量用于(CH2O)的合成
8.如圖表示植物光合作用的一個階段,下列關(guān)于該反應(yīng)階段的敘述,錯誤的是( )
A.該反應(yīng)場所是葉綠體基質(zhì)
B.需要多種酶、NADPH、ATP和CO2等的參與
C.CO2的碳原子轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C5→(CH2O)
D.將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為(CH2O)中的化學(xué)能
考向2 光合作用的實驗
9.實驗材料和實驗方法的選擇都是實驗成功的關(guān)鍵。下列與光合作用實驗有關(guān)的敘述,錯誤的是( )
A.水綿的葉綠體呈帶狀,恩格爾曼以水綿為材料有利于實現(xiàn)葉綠體的局部受光
B.希爾將離體的葉綠體放置在等滲溶液中,必須加入氧化劑才能檢測到氧氣的釋放
C.破壞葉綠體的外膜和內(nèi)膜,光合色素的排布會變得無序,光反應(yīng)將不能進(jìn)行
D.探究光合作用的最適溫度時,可先設(shè)計溫度梯度較大的預(yù)實驗來進(jìn)一步確定實驗條件
10.以下相關(guān)描述正確的是( )
A.詹森在黑暗的環(huán)境中通過實驗發(fā)現(xiàn),瓊脂塊能讓胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”通過,云母片則不能
B.美國科學(xué)家沃森因發(fā)明PCR技術(shù)而獲得了1993年諾貝爾化學(xué)獎
C.卡爾文循環(huán)的發(fā)現(xiàn)用到了穩(wěn)定性同位素14C
D.克里克以T4噬菌體為實驗材料通過實驗證明1個氨基酸由3個堿基編碼
考向3 環(huán)境驟變對光合作用的影響
11.如圖是某植物細(xì)胞進(jìn)行光合作用的過程,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表不同的物質(zhì)。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.物質(zhì)Ⅰ在暗反應(yīng)中既是還原劑,也能提供能量
B.給植物提供H218O,一段時間后檢測Ⅱ會出現(xiàn)放射性
C.若提高環(huán)境中Ⅲ的濃度,其他條件不變,短時間內(nèi)C3/C5升高
D.光合作用產(chǎn)物Ⅳ可以轉(zhuǎn)化為蔗糖、淀粉等有機(jī)物
12.研究人員設(shè)計實驗探究了CO2濃度對草莓幼苗各項生理指標(biāo)的影響,結(jié)果如圖1所示,其中Rubisc酶催化CO2的固定。氣孔開度是指氣孔的孔徑大小,它反應(yīng)了氣孔開啟或關(guān)閉的程度。圖2表示溫度對草莓光合作用的影響。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.適當(dāng)增大環(huán)境CO2濃度有利于草莓在干旱環(huán)境中生存
B.當(dāng)草莓所處環(huán)境CO2濃度升高,短時間內(nèi)C5增多,ATP和NADPH增多
C.35℃是草莓生長的最適溫度,5℃時草莓光合作用速率為0
D.35℃時草莓葉肉細(xì)胞間隙CO2濃度高于40℃時
知識點四 影響光合作用的因素
考向1 光照強(qiáng)度
13.下圖甲、乙分別為某植物在不同溫度和光照強(qiáng)度下(其余條件相同)測得相關(guān)指標(biāo)的變化曲線(單位:)。下列敘述正確的是( )
A.圖甲30℃時,該植物固定的速率為
B.圖甲40℃條件下,若黑夜和白天時間相等,該植物能正常生長
C.圖乙是該植物在30℃時測得的吸收量隨光照強(qiáng)度的變化
D.圖乙中F點為該條件下的光飽和點,此時若增加光照強(qiáng)度,該點不移動
14.為探究何種色膜有利于棉花葉的光合作用,研究人員首先測定了不同遮光環(huán)境下的光照強(qiáng)度,然后將長勢一致的棉花植株隨機(jī)均分為A、B、C、D四組,通過不同遮光處理一周后,測得結(jié)果如下表所示。下列分析正確的是( )
A.導(dǎo)致四組棉花葉片凈光合作用不同的環(huán)境因素主要是光的波長
B.A、B、C、D四組棉花中,D組棉花光合速率最高
C.將處理后的四組棉花同時置于紅色透光膜下,葉綠體中生成NADPH最多的是C組
D.霧霾天氣下,選擇黃色人工光源進(jìn)行補(bǔ)光比紅光和藍(lán)光更適合棉花的生長
考向2 溫度
15.光極限是指光合作用吸收CO2量隨著光吸收的增加而上升的光吸收范圍。CO2極限是指光合作用吸收CO2量不再隨著光吸收的增加而上升的光吸收范圍。研究表明熱帶樹木的光合機(jī)制開始失效的臨界溫度平均約為46.7°C.下列相關(guān)敘述錯誤是( )
A.在光極限范圍內(nèi),隨著光吸收的增加光合速率也增大
B.CO2極限時,光合速率不再增加可能與葉片氣孔大量關(guān)閉有關(guān)
C.CO2極限時較極限前葉肉細(xì)胞中的NADPH、ATP 含量高,C3含量低
D.熱帶樹木達(dá)到光合機(jī)制開始失效的臨界平均溫度前光合速率不斷增加
16.在光照恒定、溫度最適條件下,某研究小組用圖1的實驗裝置測量一小時內(nèi)密閉容器中CO2的變化量,繪成曲線如圖2所示。下列敘述正確的是( )
A.a(chǎn)~b段,葉綠體中ATP從基質(zhì)向類囊體膜運輸
B.該綠色植物前30分鐘真正光合速率平均為64ppmCO2/min
C.適當(dāng)提高溫度進(jìn)行實驗,該植物光合作用的光飽和點將增大
D.若第10min時突然黑暗,葉綠體基質(zhì)中C3的含量在短時間內(nèi)將下降
考向3二氧化碳濃度
17.在種植果蔬過程中,噴灑農(nóng)藥、化肥可產(chǎn)生物質(zhì)M。物質(zhì)M以S-M肽的形式在植物體內(nèi)儲存和運輸。為研究物質(zhì)M對番茄光合作用的影響,研究者用物質(zhì)M處理番茄后,檢測葉片光合色素含量與凈光合速率,結(jié)果如圖。
下列相關(guān)分析錯誤的是( )
A.光合色素能將吸收的光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能
B.物質(zhì)M對葉綠素含量的影響比類胡蘿卜素大
C.據(jù)圖可知物質(zhì)M降低光合色素含量,進(jìn)而減弱番茄光合能力
D.物質(zhì)M處理條件下,番茄葉片葉肉細(xì)胞吸收CO2為10uml·m-2·s-1
18.某實驗小組欲采用PEC-6000模擬水分脅迫處理,研究短時水分脅迫對三個品種水稻葉片光合作用的影響,實驗結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.由實驗結(jié)果可知,隨著水分脅迫程度的加劇,三個品種的凈光合速率都下降
B.據(jù)實驗結(jié)果推測,兩優(yōu)培九凈光合速率始終大于738,原因是738呼吸速率較高
C.據(jù)圖1和圖2中90~150min內(nèi)的變化可知凈光合速率下降不全是氣孔關(guān)閉所致
D.150min時,水稻葉肉細(xì)胞中NADPH、ATP合成受阻,將直接影響暗反應(yīng)中CO2的固定
考向4 其他因素對光合作用的影響
19.下圖是水稻葉肉細(xì)胞中光合作用和呼吸作用的物質(zhì)變化示意簡圖,其中①~⑤為生理過程,a~h為物質(zhì)名稱,下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.⑤過程是在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行的,⑤為④提供的物質(zhì)有ATP、NADPH
B.綠葉從外界吸收的g,在相關(guān)酶的作用下,與C3結(jié)合,這個過程稱為CO2的固定
C.③過程發(fā)生的場所是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),②過程需要氧氣直接參與,是在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行的
D.上述①~⑤過程中,能夠產(chǎn)生ATP的過程有①②③⑤
20.研究小組用圖甲密閉裝置進(jìn)行某綠色植物光合作用和呼吸作用的探究實驗。在環(huán)境溫度為25℃條件下先黑暗處理15min,再轉(zhuǎn)移至最適光照強(qiáng)度下繼續(xù)實驗,結(jié)果如圖乙所示。已知25℃是該植物光合作用的最適溫度,30℃是該植物細(xì)胞呼吸的最適溫度。下列敘述正確的是( )
A.M點前,葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所是線粒體
B.M點時,光合速率與呼吸速率相等
C.MN段光合速率逐漸減小
D.N點時,植物不進(jìn)行光合作用
知識點五 光合作用與呼吸作用的關(guān)系
考向1光合作用的測定方法
21.三角梅的花期長,花瓣顏色豐富,枝干的可塑性高,對城市綠化及精神文明建設(shè)都有較高促進(jìn)作用。圖甲為三角梅某葉肉細(xì)胞的代謝狀況,圖乙表示在一定條件下測得的某三角梅植株光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.CO2從其產(chǎn)生場所線粒體到相鄰葉肉細(xì)胞中被利用,共穿過4層生物膜
B.處于圖乙中的b點時的葉肉細(xì)胞,其細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體均能產(chǎn)生ATP
C.將三角梅葉片置于8klx光照下10小時,每100cm2葉片消耗的CO2量為120mg
D.適當(dāng)提高大氣中CO2濃度,乙圖中的c點會向右移動
22.光補(bǔ)償點為植物的光合速率等于呼吸速率時對應(yīng)的光照強(qiáng)度;光飽和點為植物的光合速率剛達(dá)到最大時對應(yīng)的光照強(qiáng)度。在一定濃度的CO2、適宜溫度及不同光照條件下,科研人員測得甲、乙兩種水稻的光合速率變化情況如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.光照強(qiáng)度為1千勒克司時,甲、乙兩種水稻的真正光合速率不等
B.在各自光補(bǔ)償點時,甲水稻的光合速率為乙水稻的光合速率的1.5倍
C.未達(dá)到各自光飽和點時,影響甲、乙水稻的光合速率的主要因素是CO2濃度
D.在各自光補(bǔ)償點時,甲、乙水稻葉肉細(xì)胞消耗的CO2量與產(chǎn)生的CO2量相等
考向2 光合作用與呼吸作用的關(guān)系分析
23.下圖1表示左側(cè)曝光右側(cè)遮光的對稱葉片(假設(shè)左右側(cè)之間的物質(zhì)不發(fā)生轉(zhuǎn)移),適宜光照12小時后,從兩側(cè)截取同等面積的葉片烘干稱重記為 ag和bg;圖2表示某植物非綠色器官在不同氧濃度條件下的CO2釋放量和O2吸收量;圖3、4分別表示植物在不同光照強(qiáng)度條件下的O2釋放量和CO2吸收量。相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.圖1中ag?bg所代表的是12小時內(nèi)截取部分的光合作用制造的有機(jī)物總量
B.圖2中氧濃度為c時,無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的3倍
C.圖3中若白晝均為12小時,光強(qiáng)為5klx時植株一晝夜需從外界吸收CO212mml
D.圖4中若隨時間的延長光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),則0D間植株積累有機(jī)物的量為S2-S1
24.某研究小組測定了植物甲和乙在一定的 CO2濃度和適宜溫度條件下,光合速率隨光照強(qiáng)度的變化,結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.在光照強(qiáng)度為 b 時,植物甲的實際光合速率與植物乙的相同
B.在光照強(qiáng)度為 b 時,若每天光照 11 小時,則植物乙無法正常生長
C.同等光照強(qiáng)度下植物甲、乙光合速率不同的根本原因是葉肉細(xì)胞中 葉綠素含量不同
D.將植物甲、乙分別置于相同黑暗環(huán)境中,植物甲單位時間內(nèi)消耗的有機(jī)物更多
知識點六 光合作用原理的應(yīng)用
考向1 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用
25.關(guān)于生物學(xué)原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用,下列敘述錯誤是( )
A.“一次施肥不能太多”,可避免土壤溶液濃度過高,引起燒苗現(xiàn)象
B.“低溫、干燥、無 O? 儲存種子”更能降低細(xì)胞呼吸,減少有機(jī)物的消耗
C.“正其行,通其風(fēng)”,能為植物提供更多的CO?,提高光合作用速率
D.“間作”,即同一生長期內(nèi)隔行種植兩種高矮不同的作物,可以提高光能的利用率
26.吉林省是一個農(nóng)業(yè)大省,源遠(yuǎn)流長的農(nóng)耕文明是孕育中華文明的母體和基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)諺語是我國勞動人民在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中總結(jié)出來的農(nóng)事經(jīng)驗。下列敘述正確的是( )
A.“一挑糞進(jìn),一挑谷出”,施加有機(jī)肥只能為植物補(bǔ)充無機(jī)鹽,實現(xiàn)增產(chǎn)
B.“處暑里的雨,谷倉里的米”,補(bǔ)水分可減弱植物光合午休,實現(xiàn)增產(chǎn)
C.“霜前霜米如糠,霜后霜谷滿倉”,霜降前降溫可減弱種子呼吸,實現(xiàn)增產(chǎn)
D.“春雨漫壟,麥子豌豆丟種”,雨水過多會增強(qiáng)種子無氧呼吸,實現(xiàn)增產(chǎn)
考向2 化能合成作用
27.硝化細(xì)菌是一類好氧細(xì)菌,生活在有氧的水中或砂層中。在氮循環(huán)、水質(zhì)凈化過程中扮演著很重要的角色,下列敘述錯誤的是( )
A.篩選硝化細(xì)菌的培養(yǎng)基中不需要添加有機(jī)碳源
B.培養(yǎng)基需滅菌處理并冷卻到30℃左右進(jìn)行倒平板
C.對硝化細(xì)菌的計數(shù)可采用稀釋涂布平板法
D.硝化細(xì)菌等微生物可增加土壤肥力,有利于農(nóng)作物的生長
28.化能合成細(xì)菌是指能利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時所釋放的能量來制造有機(jī)物的細(xì)菌??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),在陽光難以抵達(dá)的深海存在著生命極度活躍的冷泉生態(tài)系統(tǒng)。巨型管狀蠕蟲是冷泉生態(tài)系統(tǒng)中的典型生物,它們體內(nèi)住滿了與其互利共生的細(xì)菌,細(xì)菌將轉(zhuǎn)化硫化物過程中釋放出的能量儲存在有機(jī)物中,供管狀蠕蟲利用。在冷泉生態(tài)系統(tǒng)中,螃蟹屬于一、二級消費者。下列分析錯誤的是( )
A.流經(jīng)冷泉生態(tài)系統(tǒng)的能量是化能合成細(xì)菌固定的化學(xué)能
B.若將管狀蠕蟲和與其共生的細(xì)菌分開,管狀蠕蟲會因缺乏能量不能生存,細(xì)菌則不受影響
C.消耗等量化能合成細(xì)菌,螃蟹直接以細(xì)菌為食時比作為二級消費者時獲得的能量多
D.螃蟹糞便和其尸體中的能量并不都屬于其同化量的一部分
知識點七 光合作用的特殊途徑
考向1光呼吸
29.光呼吸是在光照下葉肉細(xì)胞吸收O2釋放 CO2的過程。葉綠體中的 R酶在CO2濃度高而02濃度低時,會催化RuBP(C5)與 CO2結(jié)合,生成 PGA(C3)進(jìn)行光合作用。R酶在CO2濃度低而O2濃度高時,會催化 RuBP與 O2結(jié)合在相關(guān)酶的作用下生成乙醇酸(光呼吸的底物),通過光呼吸途徑合成 PGA重新進(jìn)人卡爾文循環(huán),還有一部分碳元素在線粒體中轉(zhuǎn)化為 CO2釋放。光呼吸會消耗ATP、[H],但可以消除 PG 和自由基等對細(xì)胞有毒害的物質(zhì)。以下敘述錯誤的是( )
A.據(jù)信息分析光呼吸發(fā)生的場所是葉綠體
B.單獨通過抑制光呼吸來達(dá)到提高作物產(chǎn)量的目的是不現(xiàn)實的、
C.光呼吸是在長期進(jìn)化過程中,為了適應(yīng)環(huán)境變化,提高抗逆性而形成的
D.光呼吸與細(xì)胞呼吸相比較,只有在有光的條件下才能發(fā)生
30.光呼吸與細(xì)胞呼吸是兩個不同的反應(yīng)。光呼吸指的是當(dāng)О2濃度較高時,Rubisc酶催化C5與O2反應(yīng),最后在線粒體內(nèi)生成CO2的過程(當(dāng)CO2濃度較高時,Rubisc酶催化CO2與C5反應(yīng)進(jìn)行光合作用)。下列分析正確的是( )
A.植物所有的細(xì)胞呼吸與光呼吸過程都會利用О2產(chǎn)生CO2
B.當(dāng)細(xì)胞間CO2與O2濃度的比值增大時,不利于植物進(jìn)行光呼吸
C.細(xì)胞氧化分解有機(jī)物時都需要氧氣的參與,都能產(chǎn)生能量
D.Rubisc酶的“兩面性”讓酶不能高效地催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行
考向2 C3和C4植物
31.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),C4植物中固定CO2的酶與CO2的親和力比C3植物的更強(qiáng),適合在高溫環(huán)境中生長?,F(xiàn)將取自A、B兩種植物且面積相等的葉片分別放置到相同大小的密閉小室中,在溫度均為25℃的條件下給予充足的光照,每隔一段時間測定一次小室中的CO2濃度,結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是( )
A.圖中A植物、B植物分別為C4植物和C3植物
B.M點處兩種植物葉片的光合速率相等
C.C4植物中固定CO2的酶附著在葉綠體內(nèi)膜上
D.40min時B植物葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率
32.下列有關(guān)C3植物和C4植物代謝和結(jié)構(gòu)特點的描述,正確的是
A.C3植物多為陰生植物,C4植物多為陽生植物
B.在進(jìn)行光合作用時,C3植物和C4植物分別將C02中的C分別首先轉(zhuǎn)移到C3和C4中
C.C3植物的葉肉細(xì)胞具有正常葉綠體,C4植物的葉肉細(xì)胞具有無基粒的葉綠體
D.C4植物的維管束鞘外有“花環(huán)型”的兩圈細(xì)胞
考向3 CAM途徑
33.景天酸代謝(CAM)途徑屬于某些植物特有的CO2固定方式:夜晚氣孔開放,通過一系列反應(yīng)將CO2固定于蘋果酸,并儲存在液泡中(甲);白天氣孔關(guān)閉,蘋果酸運出液泡后放出CO2,供葉綠體的暗反應(yīng)(乙)利用。下列關(guān)于這類植物的敘述錯誤的是( )
A.在夜晚,葉肉細(xì)胞能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體
B.景天酸代謝途徑的出現(xiàn),可能與植物適應(yīng)干旱條件有關(guān)
C.給植物提供14C標(biāo)記的14CO2,14C可以出現(xiàn)在OAA、蘋果酸、C3和有機(jī)物中
D.在上午某一時刻,突然降低外界的CO2濃度,葉肉細(xì)胞中C3的含量短時間內(nèi)不變
34.CAM(景天酸代謝)途徑是植物適應(yīng)環(huán)境的一種特殊的碳同化方式,該類植物夜間氣孔開放,吸收的CO2能生成蘋果酸儲存在液泡中(如圖甲所示):白天氣孔關(guān)閉,液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用(如圖乙所示)。下列相關(guān)推論合理的是( )
A.通過CAM途徑進(jìn)行碳同化的植物多數(shù)具有肉質(zhì)的莖和葉,葉表面具有較厚的角質(zhì)層
B.通過CAM途徑進(jìn)行碳同化的植物夜晚不能合成(CH2O)是因為缺乏暗反應(yīng)所需的酶
C.通過CAM途徑進(jìn)行碳同化的植物白天進(jìn)行光合作用所需的CO2全由蘋果酸分解供應(yīng)
D.白天突然降低環(huán)境中的CO2濃度,短時間內(nèi)該類植物葉肉細(xì)胞中C3含量會降低
處理
光照強(qiáng)
度(μml/m2·s)
葉綠素含
量(mg·g-1)
凈光合速
率(μmlCO2·m-2·s-1)
無遮光處理(A組)
1292.7
40.9
25.4
紅色透光膜(B組)
410.3
40.0
10.7
藍(lán)色透光膜(C組)
409.9
39.6
13.2
黃色透光膜(D組)
930.7
42.1
21.2
《第三單元 第10講 光合作用》參考答案:
1.C
【分析】葉綠體色素的提取和分離實驗:
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各物質(zhì)作用:無水乙醇或丙酮: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;
④結(jié)果:濾紙條從上到下依次是:胡蘿卜素(最窄)、葉黃素、葉綠素a(最寬)、葉綠素b(第2寬),色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)。
【詳解】A、提取色素時,應(yīng)快速研磨,可防止有機(jī)溶劑揮發(fā),A錯誤;
B、提取光合色素時需要用尼龍布來過濾研磨液,B錯誤;
C、利用紙層析法分離色素,濾液細(xì)線不能觸及層析液,防止色素溶解到層析液中,C正確;
D、為使色素帶更明顯,在畫濾液細(xì)線的時候可以待上次畫線晾干后重復(fù)多次畫線,以增加色素的含量,若加大濾液細(xì)線寬度,會導(dǎo)致色素帶重疊,不利于觀察實驗結(jié)果,D錯誤。
故選C。
2.C
【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、本實驗?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錯誤;
C、由于濾紙條不會相互影響,層析液的成分相同,兩組濾紙條可以置于同一個燒杯中層析,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錯誤。
故選C。
3.A
【分析】大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在,有些無機(jī)鹽是某些復(fù)雜化合物的組成成分,如Mg是葉綠素的組成成分,F(xiàn)e是血紅蛋白的組成成分,許多無機(jī)鹽對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動具有重要作用,有的無機(jī)鹽對于維持酸堿平衡和滲透壓具有重要作用。
【詳解】A、無機(jī)鹽主要以離子的形式存在,少數(shù)以化合物的形式存在,A錯誤;
B、Fe是血紅蛋白的組成成分,而血液中紅細(xì)胞數(shù)量會影響血液運輸氧氣的功能,因此人體缺Fe或紅細(xì)胞會導(dǎo)致貧血,B正確;
C、Mg是葉綠素的組成成分,缺Mg會影響葉綠素的合成進(jìn)而影響葉片的顏色,導(dǎo)致失去綠色,C正確;
D、Mg、Fe元素分別是葉綠素、血紅蛋白的主要成分,這說明無機(jī)鹽是生物體內(nèi)某些復(fù)雜化合物的組成成分,D正確。
故選A。
4.A
【分析】植物的生長發(fā)育過程,在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達(dá)的結(jié)果。光照、溫度等環(huán)境因子的變化,會引起植物體內(nèi)產(chǎn)生包括植物激素合成在內(nèi)的多種變化,進(jìn)而對基因組的表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【詳解】A、葉綠素是進(jìn)行光合作用的色素,若沒有葉綠素則不能進(jìn)行光合作用,光敏色素分布在植物的各個部位,則植物可以吸收紅光影響基因的表達(dá),A正確;
B、乙烯和光敏色素都分布在植物的各個部位,B錯誤;
C、光作為一種信號,影響調(diào)控植物生長發(fā)育的全過程,C錯誤;
D、成花素基因FT位于細(xì)胞核,轉(zhuǎn)錄場所在細(xì)胞核,翻譯場所在細(xì)胞質(zhì),轉(zhuǎn)錄和翻譯不在同一場所,D錯誤。
故選A。
5.C
【分析】葉綠體的形態(tài)和分布會隨著光照強(qiáng)度和光照方向發(fā)生改變,一般來說,向光一面的葉綠體含量較多。因葉綠體有顏色,便于觀察,觀察細(xì)胞質(zhì)流動時,應(yīng)以葉綠體的運動作為參照物。細(xì)胞質(zhì)流動的速度與環(huán)境溫度的變化有關(guān),在一定的范圍內(nèi),環(huán)境溫度越高,細(xì)胞質(zhì)流動的速度越快。細(xì)胞質(zhì)流動的速度與該細(xì)胞新陳代謝的強(qiáng)度有關(guān),新陳代謝越強(qiáng),細(xì)胞質(zhì)流動的速度越快。
【詳解】A、黑藻的成熟葉片中葉綠體的含量較多,不易觀察葉綠體的形態(tài),而應(yīng)選擇幼嫩的葉片,A錯誤;
B、在高倍鏡下看不到葉綠體的雙層膜結(jié)構(gòu),在電鏡下才可以看到,B錯誤;
C、葉綠體的形態(tài)和分布會隨著光照強(qiáng)度和光照方向發(fā)生改變,一般來說,向光一面的葉綠體含量較多,C正確;
D、細(xì)胞質(zhì)流動的速度與環(huán)境溫度的變化有關(guān),放在光照充足條件下培養(yǎng)是為了更好的觀察細(xì)胞質(zhì)流動,D錯誤。
故選C。
6.B
【分析】葉綠體是具有雙膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,結(jié)構(gòu)包括葉綠體外膜、葉綠體內(nèi)膜、類囊體膜、葉綠體基質(zhì),類囊體垛疊形成基粒增大膜面積,是光反應(yīng)的場所,葉綠體基質(zhì)中含有與暗反應(yīng)有關(guān)的多種酶,是暗反應(yīng)的場所;葉綠體的類囊體膜上含有與光合作用有關(guān)的色素,包括葉綠素和類胡蘿卜素,主要吸收紅光和藍(lán)紫光。
【詳解】A、圖示結(jié)構(gòu)是類囊體薄膜,其上色素中的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,A錯誤;
B、圖中蛋白復(fù)合體具有催化和運輸?shù)墓δ埽ㄟ\輸氫離子,催化ATP的合成),其中CF0嵌在磷脂雙分子層中,具有疏水性,B正確;
C、圖中NADPH進(jìn)入葉綠體基質(zhì)中,以參與C3的還原,C錯誤;
D、圖中A側(cè)是葉綠體基質(zhì),H+由B側(cè)向A側(cè)運輸是協(xié)助運輸,順濃度梯度運輸,不消耗能量,需要蛋白質(zhì)的協(xié)助,D錯誤。
故選B。
7.B
【分析】根據(jù)題意和圖示分析可知,圖示表示光合作用和呼吸作用的具體過程,其中A表示光反應(yīng)階段,B表示暗反應(yīng)階段,C可代表細(xì)胞呼吸的第一階段,D可代表有氧呼吸的第二階段和第三階段;圖中①是O2,②為NADP+,③為ADP+Pi,④為C5。
【詳解】A、據(jù)圖分析可知,圖中A表示光合作用光反應(yīng)階段,發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,D表示有氧呼吸第二、三階段,其中第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,而第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,A錯誤;
B、過程D代表發(fā)生在線粒體內(nèi)的有氧呼吸的第二階段和第三階段,過程B為發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中的暗反應(yīng),線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生CO2首先需要穿過線粒體的兩層生物膜,再穿過葉綠體的兩層膜才能在葉綠體基質(zhì)中被固定利用,所以至少穿過4層生物膜,B正確;
C、強(qiáng)光時,如果光合速率穩(wěn)定,則光反應(yīng)中各種物質(zhì)的生成速率與暗反應(yīng)中各種物質(zhì)的產(chǎn)生速率應(yīng)基本相等,即ATP的合成速率基本等于物質(zhì)③ADP+Pi的生成速率,C錯誤;
D、過程B為暗反應(yīng),過程D代表有氧呼吸的第二階段和第三階段,暗反應(yīng)中合成(CH2O)所需的ATP來源于光反應(yīng)合成的ATP,而不是來源于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP ,D錯誤。
故選B。
8.C
【分析】暗反應(yīng)階段,CO2和C5結(jié)合,生成2個C3,C3接受ATP釋放的能量并且被NADPH]還原,形成糖類和C5。
【詳解】A、圖示為暗反應(yīng)過程,場所是葉綠體基質(zhì),A正確;
B、圖示為暗反應(yīng)過程,該過程需要光反應(yīng)提供的NADPH和ATP、多種酶和CO2等的參與,B正確;
C、CO2的碳原子轉(zhuǎn)移途徑是:首先經(jīng)過CO2的固定轉(zhuǎn)移到C3化合物中,然后再經(jīng)過C3的還原,轉(zhuǎn)移到(CH2O),C錯誤;
D、圖示為暗反應(yīng)過程,該過程將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能,D正確。
故選C。
9.C
【分析】恩格爾曼把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時裝片放在無空氣的黑暗環(huán)境中,用極細(xì)的光線束照射水綿的葉綠體。水綿具有螺旋帶狀葉綠體,便于實驗觀察,放在無空氣的條件下,可排除空氣中的氧氣對實驗的影響。
【詳解】A、恩格爾曼在探究光合作用的場所時,利用水綿作為實驗材料,其優(yōu)點是水綿的葉綠體呈帶狀,體積較大容易觀察,帶狀葉綠體在極細(xì)光束照射下,一些區(qū)域接受光照,一些區(qū)域不接受光照,有利于實現(xiàn)葉綠體的局部受光,A正確;
B、希爾在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑,在光照下可釋放氧氣,即離體的葉綠體放置在等滲溶液中,必須加入氧化劑才能檢測到氧氣的釋放,B正確;
C、光合色素排布在類囊體薄膜上,破壞葉綠體的外膜和內(nèi)膜,光合色素的排布不受影響,光反應(yīng)仍能正常進(jìn)行,C錯誤;
D、探究光合作用的最適溫度,需要先做預(yù)實驗,也就是先設(shè)計一組梯度比較大的溫度梯度進(jìn)行實驗,D正確。
故選C。
10.C
【分析】卡爾文通過同位素示蹤法探究CO2的固定過程中碳元素的轉(zhuǎn)移途徑為CO2→C3→CH2O。
【詳解】A、詹森的實驗不是在黑暗的環(huán)境進(jìn)行的,A錯誤;
B、穆里斯因發(fā)明PCR技術(shù)而獲得了1993年諾貝爾化學(xué)獎,B錯誤;
C、卡爾文循環(huán)的發(fā)現(xiàn)用到了穩(wěn)定性同位素14C,C正確;
D、克里克以T4噬菌體為實驗材料通過某個基因中堿基增加或減少對其所編碼的蛋白質(zhì)的影響,證明遺傳密碼中3個堿基編碼1個氨基酸,D錯誤。
故選C。
11.B
【分析】分析題圖可知,該圖是植物進(jìn)行光合作用的過程,物質(zhì)Ⅰ是還原型輔酶Ⅱ(NADPH),物質(zhì)Ⅱ是水分解產(chǎn)生的產(chǎn)物釋放到細(xì)胞外,為O2,物質(zhì)Ⅲ能和C5反應(yīng)生成C3,因此物質(zhì)Ⅲ為CO2,物質(zhì)Ⅳ為C3接受ATP和NADPH提供的能量,被NADPH還原生成的糖類,即光合作用的產(chǎn)物。
【詳解】A、由分析可知,物質(zhì)Ⅰ是NADPH,在暗反應(yīng)中既是還原劑,也能提供能量,A正確;
B、物質(zhì)Ⅱ是O2,光反應(yīng)產(chǎn)生的O2中的O全部來自H2O,若給植物提供H218O,則光反應(yīng)產(chǎn)生的O2中的O均為O18,但O18沒有放射性,是穩(wěn)定同位素,B錯誤;
C、物質(zhì)Ⅲ是CO2,若提高環(huán)境中CO2的濃度,其他條件不變,短時間內(nèi)C5的消耗增加,C3的合成增加,則C3/C5升高,C正確;
D、物質(zhì)Ⅳ是葡萄糖,可以轉(zhuǎn)化為蔗糖、淀粉等有機(jī)物,D正確。
故選B。
12.A
【分析】1、分析圖一可知:隨著CO2濃度升高,草莓幼苗氣孔開放度下降,Rubisc酶活性增大;2、觀察圖二可知,圖示縱坐標(biāo)為凈光合作用速率,35℃時光照下放氧速率最大,所以該溫度是草莓生長的最適溫度。但該溫度不一定是草莓光合作用的最適溫度,因為實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率。35℃條件下凈光合速率最大但沒有測定該溫度下的呼吸速率,所以無法確定實際(真正)光合速率的大小,也就不能確定是否是光合作用最適溫度。
【詳解】A、增大環(huán)境CO2濃度時,氣孔開度降低,減少水分散失,有助于植物生存,同時Rubisc酶活性上升,有利于植物進(jìn)行光合作用,A正確;
B、將草莓從低濃度CO2遷入高濃度CO2中,短時間內(nèi)CO2固定增強(qiáng),對C5的消耗增強(qiáng),C5減少,C3生成增多,C3的還原增強(qiáng),故ATP和NADPH的消耗增多,其含量減少,B錯誤;
C、35℃時凈光合速率最快,最適宜草莓生長,5℃時凈光合速率為0,光合作用速率等于呼吸作用速率,C錯誤;
D、40℃下,氣孔開放程度較低,進(jìn)入胞間的CO2較少,但由于凈光合速率也較低,被吸收進(jìn)細(xì)胞的CO2也較少,35℃下,氣孔開放程度較高,進(jìn)入胞間的CO2較多,但此時凈光合速率最大,被吸收進(jìn)細(xì)胞的也更多,所以兩種溫度下的胞間CO2濃度無法比較,D錯誤。
故選A。
13.C
【分析】1、分析圖甲中,實線表示吸收二氧化碳速率,為凈光合作用速率,虛線為CO2產(chǎn)生速率,表示呼吸作用速率,40°C時凈光合速率等于呼吸速率為5。
2、圖乙中,呼吸速率為2,處于光飽和點時總光合作用為10。
【詳解】A、圖甲中,實線表示吸收二氧化碳速率,為凈光合作用速率,虛線為CO2產(chǎn)生速率,表示呼吸作用速率,圖甲30°C時,該植物固定CO2)的速率為8+2=10mml·cm-2·h-1,A錯誤;
B、圖甲40°C條件下,植物凈光合速率和呼吸速率相等,若白天和黑夜時間相等,則有機(jī)物不會積累,植物不能生長,B錯誤;
C、圖乙中植物的CO2最大吸收量為8,結(jié)合圖甲,可知圖2是該植物在30°C時測得的CO2吸收量隨光照強(qiáng)度的變化,C正確;
D、圖乙中F點所對應(yīng)的光照強(qiáng)度為該條件下的光飽和點,D錯誤。
故選C。
14.D
【分析】本題的自變量是不同的遮光環(huán)境,因變量是光照強(qiáng)度、葉綠素含量和凈光合作用。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知,黃色透光膜處理組,光照強(qiáng)度、葉綠素含量和凈光合作用強(qiáng)度均高于紅色和藍(lán)色透光膜。
【詳解】A、不同的透光膜透過的光的波長不同,光照強(qiáng)度不同,進(jìn)而導(dǎo)致了凈光合作用不同,故導(dǎo)致四組棉花葉片凈光合作用不同的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度和光的波長,A錯誤;
B、由于不同環(huán)境中的呼吸速率未知,故無法判斷哪種透光膜下棉花葉的光合速率最高,B錯誤;
C、不同的處理條件下,D組處理下葉綠素含量最高,故推測將處理后的四組棉花同時置于紅色透光膜下,D組吸收的光能最多,光合作用最強(qiáng),葉綠體中生成NADPH最多,C錯誤;
D、根據(jù)B、C、D三組實驗結(jié)果可知,黃素透光膜下,棉花葉的凈光合作用更強(qiáng),故推測霧霾天氣下,選擇黃色人工光源進(jìn)行補(bǔ)光比紅光和藍(lán)光更適合棉花的生長,D正確。
故選D。
15.D
【分析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段,其中光反應(yīng)包括水的光解和ATP的生成,暗反應(yīng)包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原等。
【詳解】A、分析題意,光極限是指光合作用吸收CO2量隨著光吸收的增加而上升的光吸收范圍,在光極限范圍內(nèi),隨著光吸收的增加光合速率也增大,A正確;
B、CO2極限是指光合作用吸收CO2量不再隨著光吸收的增加而上升的光吸收范圍,CO2極限時,光合速率不再增加可能與葉片氣孔大量關(guān)閉有關(guān),此時CO2進(jìn)入氣孔減少,暗反應(yīng)減慢,B正確;
C、CO2極限時光照強(qiáng)度達(dá)到最大,光反應(yīng)速率最大,較極限前葉肉細(xì)胞中的NADPH、ATP 含量高,C3還原加快,故C3含量低,C正確;
D、酶活性需要適宜的溫度,熱帶樹木的光合機(jī)制開始失效的臨界溫度平均約為46.7°C,熱帶樹木達(dá)到光合機(jī)制開始失效的臨界平均溫度前隨溫度升高,相關(guān)酶活性降低,故光合速率不會一直增加,D錯誤。
故選D。
16.B
【分析】題圖分析,圖中實驗裝置甲測量一小時內(nèi)密閉容器中CO2的變化量,可以用于測定呼吸作用強(qiáng)度或凈光合作用強(qiáng)度,即光下測定的 是凈光合速率,黑暗處測定的是呼吸速率。
【詳解】A、a~b段二氧化碳含量在下降,說明植物的光合作用大于呼吸作用,且二氧化碳在暗反應(yīng)中被用于合成三碳化合物,因此葉綠體中ATP從類囊體膜向基質(zhì)運輸,A錯誤;
B、真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率,由ab段可以計算出凈光合速率=(1680?180)/30=50ppm CO2/min,由bc段可以計算出呼吸速率=(600?180)/30=14ppm CO2/min,因此真光合速率平均為64ppm CO2/min,B正確;
C、題干中提出,該實驗在最適溫度條件下進(jìn)行,因此適當(dāng)提高溫度進(jìn)行實驗,光合速率下降,導(dǎo)致該植物光合作用的光飽和點將下降,C錯誤;
D、若第10 min時突然黑暗,導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]含量下降,抑制暗反應(yīng)中C3的還原,導(dǎo)致葉綠體基質(zhì)中C3的含量將增加,D錯誤。
故選B。
17.D
【分析】光合作用的過程包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。
(1)光反應(yīng)階段:①場所:類囊體薄膜;②物質(zhì)變化:水的光解,生成氧氣和NADPH、利用光能將ADP和Pi結(jié)合形成ATP;③能量變化:將光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能。
(2)暗反應(yīng)階段:①場所:葉綠體基質(zhì);②物質(zhì)變化:二氧化碳的固定(二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物)、C3的還原( 利用光反應(yīng)所提供的ATP和NADPH,將三碳化合物還原成糖類有機(jī)物和五碳化合物);③能量變化:將ATP和NADPH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。
【詳解】A、光合色素位于類囊體薄膜上,在光反應(yīng)過程中,光合色素能將吸收的光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能,A正確;
B、根據(jù)實驗結(jié)果可知,使用物質(zhì)M后,葉綠素相較于對照組的下降幅度比類胡蘿卜素相較于對照組的下降幅度更大,因此說明物質(zhì)M對葉綠素含量的影響比類胡蘿卜素大,B正確;
C、從題中的圖可以看出用物質(zhì)M處理番茄后,跟對照組相比,葉綠素的含量、類胡蘿卜素的含量和凈光合速率都降低,由此可知物質(zhì)M降低光合色素的含量,進(jìn)而減弱番茄光合能力,C正確。
D、由圖可知,物質(zhì)M處理條件下,番茄葉片凈光合速率為10uml·m-2·s-1,不能代表葉肉細(xì)胞吸收CO2量,D錯誤。
故選D。
18.C
【分析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。光反應(yīng)發(fā)生場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。
【詳解】A、本實驗只進(jìn)行了某一水分脅迫程度下的實驗,隨脅迫時間的延長,凈光合速率下降,因此,無法得知隨著水分脅迫程度的加劇,三個品種的凈光合速率都下降,A錯誤;
B、據(jù)圖推測兩優(yōu)培九凈光合速率始終大于738,原因是兩優(yōu)培九的自身品種優(yōu)勢和遺傳特性優(yōu)于738,B錯誤;
C、90~150min內(nèi)胞間CO2濃度開始上升,而凈光合速率持續(xù)下降,說明此階段凈光合速率下降不全是氣孔關(guān)閉所致,C正確;
D、150min時,水稻葉肉細(xì)胞中NADPH、ATP合成受阻,將直接影響暗反應(yīng)中C3的還原,D錯誤。
故選C。
19.D
【分析】1、光合作用的光反應(yīng)階段(場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;光合作用的暗反應(yīng)階段(場所是葉綠體的基質(zhì)中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反應(yīng)提供的ATP和NADPH的作用下還原生成葡萄糖。
2、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細(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;無氧呼吸的場所是細(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。
【詳解】A、⑤過程是光反應(yīng),在類囊體的薄膜上進(jìn)行的,④過程是暗反應(yīng),在葉綠體的基質(zhì)中在進(jìn)行的,⑤為④提供的物質(zhì)有ATP、NADPH,A錯誤;
B、綠葉從外界吸收的g(CO2),在相關(guān)酶的作用下,與C5結(jié)合,這個過程稱為CO2的固定,B錯誤;
C、③過程(呼吸作用第一階段)發(fā)生的場所是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),②過程(有氧呼吸第二階段)不需要氧氣直接參與,是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的,C錯誤;
D、圖中⑤為光反應(yīng)過程,④為暗反應(yīng)過程,③為有氧呼吸第一階段,②為有氧呼吸第二階段,①為有氧呼吸第三階段,其中①②③⑤階段均能產(chǎn)生ATP,D正確。
故選D。
20.C
【分析】如圖甲中氧氣的變化可以知道綠色植物的生理狀態(tài),M點時開始進(jìn)行光合作用。
【詳解】A、M點前,黑暗時葉肉細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用,有氧呼吸的第一階段,也會產(chǎn)生ATP,場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),A錯誤;
B、M點時,氧氣濃度開始增加,說明光合速率大于呼吸速率,B錯誤;
C、M到N,圖像的斜率逐漸減小,說明光合作用速率逐漸減小,C正確;
D、N點時,氧氣濃度不變,說明光合速率等于呼吸速率,D錯誤。
故選C。
21.B
【分析】總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。
光合作用和呼吸作用都會產(chǎn)生ATP,故產(chǎn)生ATP的場所有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
【詳解】A、CO2從出線粒體到相鄰葉肉細(xì)胞共穿過線粒體內(nèi)外膜、細(xì)胞膜、相鄰葉肉細(xì)胞細(xì)胞膜、葉綠體內(nèi)外膜,共6層生物膜,A錯誤;
B、處于圖乙中b點時的葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行有氧呼吸,因而其細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體都能產(chǎn)生ATP,B正確;
C、三角梅葉片在8klx光照下的凈光合速率為12mgCO2/100cm2·h,呼吸速率為6mgCO2/100cm2·h,總光合速率為18mgCO2/100cm2·h,10小時后每100cm2葉片消耗的CO2量為18×10=180mg,C錯誤;
D、c點時,光合速率等于呼吸速率,適當(dāng)提高CO2的濃度,光合作用增強(qiáng),c點應(yīng)向左移動,D錯誤。
故選B。
22.A
【分析】結(jié)合題意和圖示分析:光補(bǔ)償點為植物的光合速率等于呼吸速率時對應(yīng)的光照強(qiáng)度,達(dá)到光補(bǔ)償點時甲的光照強(qiáng)度為2千勒克司,乙的為3千勒克司;光飽和點為植物的光合速率剛達(dá)到最大時對應(yīng)的最小的光照強(qiáng)度,達(dá)到光飽和點時甲光照強(qiáng)度為3千勒克司,乙水稻為9千勒克司;光合速率達(dá)到最大值時CO2吸收量為凈光合強(qiáng)度,黑暗條件下單位時間CO2釋放量為呼吸速率,甲為10 mg/(100cm2葉·小時),乙為15 mg/(100cm2葉·小時)。
【詳解】A、真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率,由圖可知,在光照強(qiáng)度為1千勒克司時,甲處于光的補(bǔ)償點,因此甲的真正光合速率為10mg/(100cm2葉·小時),此時乙的光合速率小于呼吸速率,因此乙水稻的真正光合速率為5mg/(100cm2葉·小時),A正確;
B、光合速率與呼吸速率相等時的光照強(qiáng)度即為光補(bǔ)償點,據(jù)圖可知,在各自光補(bǔ)償點時,甲水稻光合速率為10mg/(100cm2葉·小時),乙水稻光合速率為15mg/(100cm2葉·小時),乙水稻光合速率為甲水稻光合速率的1.5倍,B錯誤;
C、未達(dá)到各自光飽和點時,影響甲、乙水稻光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度,C錯誤;
D、光補(bǔ)償點為植物光合速率等于呼吸速率時的光照強(qiáng)度,此時甲、乙水稻葉肉細(xì)胞消耗的CO2量等于整個植株所有細(xì)胞產(chǎn)生的CO2量,即甲、乙水稻葉肉細(xì)胞的光合速率大于呼吸速率,D錯誤。
故選A。
23.B
【分析】葉片遮光后只能進(jìn)行呼吸作用,單位時間內(nèi)的質(zhì)量變化可表示呼吸強(qiáng)度,葉片曝光時既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用,單位時間內(nèi)的質(zhì)量變化可表示凈光合作用強(qiáng)度。圖2中a點時只進(jìn)行無氧呼吸,b、c點產(chǎn)生二氧化碳的量大于吸收的氧氣量,故既存在有氧呼吸,又存在無氧呼吸,d點產(chǎn)生的二氧化碳和消耗的氧氣一樣多,說明只進(jìn)行有氧呼吸。
【詳解】A、設(shè)截取部分的起始質(zhì)量為x,則左側(cè)葉片在光下測得凈光合作用=ag-x,右側(cè)葉片在暗處測得呼吸作用=x-bg,則光合作用制造的有機(jī)物量(總光合作用)=凈光合作用+呼吸作用=ag-x+(x-bg)=ag-bg。A正確;
B、當(dāng)外界氧濃度為c時,該器官CO2的釋放量相對值為6,而O2的吸收量相對值為4,說明有氧呼吸CO2的釋放量為4,無氧呼吸CO2的釋放量為2,根據(jù)無氧呼吸和有氧呼吸反應(yīng)可計算出有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖分別是2/3、1,故無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1.5倍,B錯誤;
C、圖3中光照強(qiáng)度為5klx時,呼吸速率為2,凈光合速率為3,真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率=2+3=5,每天12小時光照,產(chǎn)生的氧氣量為5×12=60,經(jīng)過一晝夜氧氣的凈釋放量為60﹣24×2=12,根據(jù)光合作用的反應(yīng)式可知,此時植物一晝夜需從周圍環(huán)境中吸收CO212mml,C正確;
D、圖4中S代表有機(jī)物量,0﹣D間此植物呼吸作用消耗的有機(jī)物量為S1+S3,光合作用有機(jī)物的凈積累量為(S2+S3)﹣(S1+S3)=S2﹣S1,D正確。
故選B。
24.B
【分析】葉綠體是綠色植物光合作用的場所,而葉綠體中釋放的O2先被線粒體吸收利用,所以植物葉肉細(xì)胞中葉綠體吸收CO2或釋放O2的速率可表示真正光合速率,而植物葉片吸收CO2或釋放O2的速率可表示凈光合速率。
【詳解】A、在光照強(qiáng)度為b時,植物甲的凈光合速率與植物乙的相同,但是呼吸速率不相同,因此實際光合速率不同,A錯誤;
B、在光照強(qiáng)度為b時,若每天光照11小時,白天積累的有機(jī)物為11×2=22,夜晚呼吸消耗掉有機(jī)物為(24-11)×2=26,白天積累的有機(jī)物不夠晚上消耗,因此植物乙無法正常生長,B正確;
C、同等光照強(qiáng)度下植物甲、乙光合速率不同的根本原因是遺傳物質(zhì)不同,C錯誤;
D、由圖可以看出,植物乙的呼吸速率更大,因此將植物甲、乙分別置于黑暗環(huán)境中,植物乙單位時間內(nèi)消耗的有機(jī)物更多,D錯誤。
故選B。
25.B
【分析】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,很多的生產(chǎn)生活實際都蘊(yùn)含著生物學(xué)原理,生產(chǎn)管理也應(yīng)該遵循植物生長規(guī)律;光合作用的影響因素有:光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度、色素、酶等。
【詳解】A、一次施肥太多,會導(dǎo)致土壤溶液濃度過高,導(dǎo)致細(xì)胞失水,即燒苗現(xiàn)象,A正確;
B、儲存種子需要在低溫、干燥、低氧的環(huán)境中,B錯誤;
C、“正其行,通其風(fēng)”,保證空氣流通,能為植物提供更多的CO2,提高光合作用速率,C正確;
D、“間作”,即同一生長期內(nèi)隔行種植兩種高矮不同的作物,充分利用光能,可以提高光能的利用率,D正確。
故選B。
26.B
【分析】1、影響光合作用的外界因素: 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富能有機(jī)物,同時釋放氧氣的過程。 其主要包括光反應(yīng)、暗反應(yīng)兩個階段, 涉及光吸收、電子傳遞、光合磷酸化、碳同化等重要反應(yīng)步驟,對實現(xiàn)自然界的能量轉(zhuǎn)換、維持大氣的碳-氧平衡具有重要意義。光照、二氧化碳、溫度、礦質(zhì)元素、水分是影響光合作用的外界因素。光合作用是一個光生物化學(xué)反應(yīng),所以光合速率隨著光照強(qiáng)度的增加而加快,二氧化碳濃度高低影響了光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行,光合作用暗反應(yīng)是一系列酶促反應(yīng),明顯地受溫度變化影響和制約。2、影響呼吸作用的外界因素:溫度、水分、氧氣和二氧化碳濃度是影響呼吸作用的主要因素。
【詳解】 A、施加有機(jī)肥被土壤微生物分解,釋放CO2,間接為植物補(bǔ)充CO2進(jìn)而增加有機(jī)物積累,A錯誤;
B、植物的光合午休是因為氣溫過高,蒸騰作用過強(qiáng),導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,CO2吸收量減少引起的,補(bǔ)充水分可減弱植物的光合午休進(jìn)而增加有機(jī)物積累,B正確;
C、霜降前的降溫如果過早,會導(dǎo)致稻谷等農(nóng)作物收成不好,而霜降后的降溫則對農(nóng)作物有利,C錯誤;
D、 如果土壤中的水分過多,會減少土壤中的氧氣含量,從而限制了有氧呼吸的進(jìn)行,導(dǎo)致植物缺氧,最終可能降低種子的萌發(fā)率和幼苗的生長速度,D錯誤。
故選B。
27.B
【分析】實驗室中微生物的篩選原理是:人為提供有利于目的菌的生長條件,同時抑制或阻止其他微生物的生長。選擇培養(yǎng)基作用的原理是在培養(yǎng)基中加入某一化學(xué)物質(zhì)或改變某一理化性質(zhì),使目的菌能正常生長,而其他微生物則被殺滅或生長受到抑制,從而選出所需要的微生物。
【詳解】A、硝化細(xì)菌能將氨(NH3)氧化成亞硝酸(HNO2),進(jìn)而將亞硝酸氧化成硝酸(HNO3),利用這兩個反應(yīng)釋放的化學(xué)能將CO2和H2O合成為糖類,這些糖類就可以供硝化細(xì)菌維持自身的生命活動??梢姡Y選硝化細(xì)菌的培養(yǎng)基中不需要添加有機(jī)碳源,A正確;
B、培養(yǎng)基需滅菌處理并冷卻到50℃左右時,在酒精燈火焰附近倒平板,B錯誤;
C、稀釋涂布平板法常用來統(tǒng)計樣品中的活菌數(shù),因此對硝化細(xì)菌的計數(shù)可采用稀釋涂布平板法,C正確;
D、硝化細(xì)菌能將氨(NH3)氧化成亞硝酸(HNO2),進(jìn)而將亞硝酸氧化成硝酸(HNO3),亞硝酸和硝酸能夠被轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽和硝酸鹽被植物吸收,因此硝化細(xì)菌等微生物可增加土壤肥力,有利于農(nóng)作物的生長,D正確。
故選B。
28.B
【分析】互利共生:兩種生物生活在一起,彼此有利,相互依存。硫細(xì)菌之所以被歸類為自養(yǎng)型生物,是因它能利用氧化H2S釋放的化學(xué)能將CO2合成有機(jī)物。
【詳解】A、冷泉生態(tài)系統(tǒng)中陽光難以抵達(dá),沒有植物,生產(chǎn)者是化能合成細(xì)菌,因此流經(jīng)冷泉生態(tài)系統(tǒng)的能量是化能合成細(xì)菌固定的全部化學(xué)能,A正確;
B、細(xì)菌和管狀蠕蟲是互利共生的關(guān)系,一旦分開二者都會受到影響甚至不能生存,B錯誤;
C、能量在沿食物鏈傳遞過程中會逐級遞減,螃蟹直接以細(xì)菌為食時是第二營養(yǎng)級,作為二級消費者時是第三營養(yǎng)級,營養(yǎng)級越高獲得的能量越少,C正確;
D、螃蟹糞便中的能量是其上一營養(yǎng)級同化的能量,螃蟹尸體中的能量是其同化量的一部分,D正確。
故選B。
29.A
【分析】根據(jù)題圖分析可知:圖示表示光合作用暗反應(yīng)和光呼吸的過程,光呼吸需要用到RuBP為原料,光合作用在暗反應(yīng)階段又生成了RuBP化合物,實現(xiàn)了該物質(zhì)的再生,而光呼吸最終將該物質(zhì)徹底氧化分解成CO2,光呼吸消耗氧氣,生成二氧化碳。
【詳解】A、光呼吸過程中C5與O2反應(yīng)生成了生成乙醇酸,乙醇酸通過光呼吸途徑合成 C3重新進(jìn)人卡爾文循環(huán),在葉綠體基質(zhì)進(jìn)行,同時光呼吸會生成二氧化碳,在線粒體中進(jìn)行,即光呼吸發(fā)生的場所是葉綠體基質(zhì)和線粒體,A錯誤;
BC、光呼吸會消耗ATP、[H],但可以消除 PG 和自由基等對細(xì)胞有毒害的物質(zhì),在外界CO2濃度低或葉片氣孔關(guān)閉時,光呼吸釋放的CO2能被C3途徑再利用,以維持光合碳還原環(huán)的運轉(zhuǎn),光呼吸是在長期進(jìn)化過程中,為了適應(yīng)環(huán)境變化,提高抗逆性而形成的,單獨通過抑制光呼吸來達(dá)到提高作物產(chǎn)量的目的是不現(xiàn)實的,BC正確;
D、光呼吸必須在有光的條件下才能進(jìn)行,細(xì)胞呼吸在有無光照的情況下都能進(jìn)行,因此光呼吸與細(xì)胞呼吸相比較,只有在有光的條件下才能發(fā)生,D正確。
故選A。
30.B
【分析】細(xì)胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸,光呼吸指的是當(dāng)О2濃度較高時,Rubisc酶催化C5與O2反應(yīng),最后在線粒體內(nèi)生成CO2的過程。
【詳解】A、植物細(xì)胞有氧呼吸需要消耗氧氣生成二氧化碳,無氧呼吸不需要消耗氧氣,光呼吸指的是當(dāng)О2濃度較高時,Rubisc酶催化C5與O2反應(yīng),最后在線粒體內(nèi)生成CO2的過程,A錯誤;
B、當(dāng)細(xì)胞間CO2與O2濃度的比值增大時,CO2濃度較高,Rubisc酶催化CO2與C5反應(yīng)進(jìn)行光合作用,不利于植物進(jìn)行光呼吸進(jìn)行,B正確;
C、細(xì)胞氧化分解有機(jī)物時有氧呼吸需要氧氣的參與,無氧呼吸不需要氧氣的參與,但都能產(chǎn)生能量,C錯誤;
D、酶與無機(jī)催化劑相比較,酶具有高效性,雖然Rubisc酶催化C5與O2反應(yīng),也催化CO2與C5反應(yīng),但是Rubisc酶仍然高效地催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,D錯誤。
故選B。
31.D
【分析】1、植物的總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。
2、分析題圖可知,本實驗的自變量為植物種類和實驗時間,因變量是小室中的CO2濃度。
【詳解】A、圖中A植物、B植物分別為C3植物和C4植物,A錯誤;
B、據(jù)題中條件無法判斷兩種植物的呼吸速率,因此不能判斷M點處兩種植物葉片的光合速率相等,B錯誤;
C、C4植物中固定CO2的酶存在于葉綠體基質(zhì)中,C錯誤;
D、40min時B植物葉片光合速率等于呼吸速率,因此葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率,D正確。
故選D。
32.B
【分析】本題要明確C4植物光合作用結(jié)構(gòu)的特點。C4植物的葉片中,圍繞著維管束的是呈“花環(huán)型”的兩圈細(xì)胞:里面的一圈是維管束鞘細(xì)胞,外面的一圈是一部分葉肉細(xì)胞。C4植物中構(gòu)成維管束鞘的細(xì)胞比較大,里面含有沒有基粒的葉綠體,這種葉綠體不僅數(shù)量比較多,而且個體比較大,葉肉細(xì)胞則含有正常的葉綠體。在C4植物葉肉細(xì)胞的葉綠體中,在有關(guān)酶的催化作用下,一個CO2被一個叫做磷酸烯醇式丙酮酸的三碳化合物(英文縮寫是PEP)所固定,形成一個C4,C4進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中,釋放出一個CO2,并且形成一個含有三個碳原子的有機(jī)酸--丙酮酸,釋放出來的CO2先被一個C5固定,然后很快形成兩個C3,在有關(guān)酶的催化作用下,一些C3接受NADPH和ATP釋放出的能量并且被NADPH還原,然后經(jīng)過一系列復(fù)雜的變化,形成糖類等有機(jī)物;另一些C3則經(jīng)過復(fù)雜的變化,又形成C5,從而使暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去。
【詳解】A、C3植物既有陽生植物也有陰生植物,C4植物都為陽生植物,A錯誤;
B、在進(jìn)行光合作用時,C3植物和C4植物分別將C02中的C分別首先轉(zhuǎn)移到C3和C4中,B正確;
C、C4植物的維管束鞘細(xì)胞具有無基粒的葉綠體,而葉肉細(xì)胞含有基粒,C錯誤;
D、C4植物的葉片中,圍繞著維管束的是呈“花環(huán)型”的兩圈細(xì)胞:里面的一圈是維管束鞘細(xì)胞,外面的一圈是一部分葉肉細(xì)胞,D錯誤。
故選B。
33.A
【分析】植物在光照條件下進(jìn)行光合作用,光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段,光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解,產(chǎn)生ATP和NADPH,同時釋放氧氣,ATP和NADPH用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原,細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制,有光無光都可以進(jìn)行,為細(xì)胞的各項生命活動提供能量。
【詳解】A、在夜晚,葉肉細(xì)胞只能通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP,即產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是線粒體,A錯誤;
B、具有景天酸代謝途徑的植物,氣孔白天關(guān)閉,可以減少蒸騰作用,夜晚氣孔張開吸收二氧化碳,可以適應(yīng)干旱的環(huán)境條件,B正確;
C、具有景天酸代謝途徑的植物,晚上氣孔開放,14CO2進(jìn)入細(xì)胞后在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中與PEP結(jié)合生成OAA,然后再轉(zhuǎn)化為蘋果酸而被固定。白天蘋果酸運出液泡后放出14CO2,14CO2首先與五碳化合物結(jié)合生成三碳化合物,隨后三碳化合物被還原生成有機(jī)物,即14C可以出現(xiàn)在OAA、蘋果酸、C3和有機(jī)物中,C正確;
D、由于該植物白天氣孔關(guān)閉,所以在上午某一時刻,突然降低外界的CO2濃度,對于該葉肉細(xì)胞來說,其暗反應(yīng)不受影響,即C3的含量不受影響,短時間內(nèi)不變,D正確。
故選A。
34.A
【分析】題圖信息:甲圖該類植物夜間氣孔開放,葉肉細(xì)胞吸收的C02,與草酰乙酸生成蘋果酸儲存在液泡中;乙圖該類植物白天氣孔關(guān)閉,液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用,因此該類植物可能適應(yīng)干旱環(huán)境,其光合作用所需的CO2來源是細(xì)胞呼吸和蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放。
【詳解】A、氣孔不僅是CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞間隙的通道,也是蒸騰作用散失水分的通道。通過CAM途徑進(jìn)行碳同化的植物氣孔白天關(guān)閉,夜晚開放,這是長期進(jìn)化過程中對高溫干旱天氣適應(yīng)的結(jié)果,此處該環(huán)境下的植物一般還會通過葉表面較厚的角質(zhì)層減少水分散失,通過肉質(zhì)莖和葉來儲存大量水分,A正確;
B、通過CAM途徑進(jìn)行碳同化的植物夜晚不能合成(CH2O)的原因是夜晚沒有光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH等物質(zhì),B錯誤;
C、白天通過CAM途徑進(jìn)行碳同化的植物光合作用所需的CO2由蘋果酸分解和自身呼吸作用供應(yīng),C錯誤;
D、根據(jù)題意白天環(huán)境中CO2濃度不會對該類植物暗反應(yīng)產(chǎn)生明顯影響,D錯誤。
故選A。
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