光合作用 (新課標(biāo)Ⅰ卷)2.正常生長(zhǎng)的綠藻,,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,,此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是( ) A.O2的產(chǎn)生停止 B.CO2的固定加快 C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP+比值下降 【答案】B 【解析】用黑布將培養(yǎng)瓶罩住,,光反應(yīng)停止,氧氣的產(chǎn)生停止,,A項(xiàng)會(huì)發(fā)生,;光反應(yīng)停止,[H]和ATP的產(chǎn)生停止,,導(dǎo)致暗反應(yīng)C3的還原速度減慢,,C3在葉綠體內(nèi)積累導(dǎo)致二氧化碳的固定減慢,B項(xiàng)不會(huì)發(fā)生,;光反應(yīng)停止,,ATP的生成減少,ATP/ADP比值下降,,C項(xiàng)會(huì)發(fā)生,;光反應(yīng)停止,NADPH([H])的產(chǎn)生減少,,NADPH/NADP+比值下降,,D項(xiàng)會(huì)發(fā)生,。 (新課標(biāo)Ⅱ卷)6.關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述,錯(cuò)誤的是 A.磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物 B.光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C.人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量由乳酸分解提供 D.病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量 【答案】C 【解析】光反應(yīng)利用ADP和磷酸合成ATP,;葉綠素等吸收光能不需要酶的參與,;人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)氧呼吸和有氧呼吸同時(shí)進(jìn)行,無(wú)氧呼吸生成的乳酸在人體內(nèi)不能再分解供能,;病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu),,其核酸復(fù)制所需能量來(lái)自宿主細(xì)胞的呼吸作用。 (四川卷)6.將桑樹(shù)和大豆分別單獨(dú)種植(單作)或兩種隔行種植(間作),,測(cè)得兩種植物的光合速率如下圖所示(注:光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度),。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是 A. 與單作相比,,間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒(méi)有受到影響 B. 與單作相比,,間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大 C. 間作雖然提高了桑樹(shù)的光合速率但降低了大豆的光合速率 D. 大豆植株開(kāi)始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于間作 【答案】D 【解析】A.由圖曲線分析可知,桑樹(shù)間作時(shí)比單作時(shí)呼吸強(qiáng)度增大,,大豆間作時(shí)比單作時(shí)呼吸強(qiáng)度減小,,均受到影響,故A錯(cuò)誤,。B.間作時(shí),,桑樹(shù)光飽和點(diǎn)增大,大豆光飽和點(diǎn)減小,,故B錯(cuò),。C.在某一光照強(qiáng)度范圍內(nèi),間作也提高了大豆的光合速率,故C錯(cuò),。D.從大豆曲線圖中可看到光合速率大于零表示有有機(jī)物的積累,,其最低光照強(qiáng)度單作大于間作,D正確,。 (海南卷)6.下列關(guān)于生長(zhǎng)在同一植株上綠色葉片和黃色葉片的敘述,,錯(cuò)誤的是 ( ) A.兩種葉片都能吸收藍(lán)紫光 B.兩種葉片均含有類胡蘿素 C.兩種葉片的葉綠體中都含有葉綠素a D.黃綠色葉片在光反應(yīng)中不會(huì)產(chǎn)生ATP 【答案】C 【解析】綠色葉片的葉綠體中含有葉綠素、類胡蘿卜素,,黃色葉片的葉綠體中含有類胡蘿卜素而不含葉綠素,,葉綠素、類胡蘿卜素都能吸收藍(lán)紫光,,A,、B正確,C錯(cuò),;黃綠色葉片的葉綠體中含有葉綠素b,而不含葉綠a,,不能轉(zhuǎn)化光能,,所以光反應(yīng)中不能產(chǎn)生ATP,,D正確。 (海南卷)7.關(guān)于小麥光合作用的敘述,,錯(cuò)誤的是 ( ) A.類囊體上產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng) B.夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí),,小麥光合速率最高 C.進(jìn)入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原 D.凈光合速率為長(zhǎng)期零時(shí)會(huì)導(dǎo)致幼苗停止生長(zhǎng) 【答案】B 【解析】類囊體上進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生ATP可用于暗反應(yīng),A正確,;夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí),,由于高溫導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,CO2吸收減少,,小麥光合速率下降,,B錯(cuò);進(jìn)入葉綠體中的CO2必須先經(jīng)過(guò)固定,,形成C3后被NADPH還原,,C正確;凈光合速率為長(zhǎng)期零時(shí),,積累量為零,,因缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),導(dǎo)致幼苗停止生長(zhǎng),,D正確,。 (海南卷)9.將水生植物和小魚(yú)放入盛有水的玻璃缸中,密閉后置于光照,、溫度等適宜條件下,。下列相關(guān)敘述,錯(cuò)誤的是 ( ) A.植物為魚(yú)的生存提供氧氣 B.魚(yú)可為植物的光合作用生存提供CO2 C.能量流動(dòng)可以從植物到魚(yú),,也可以由魚(yú)到植物 D.若該玻璃缸長(zhǎng)期置于黑暗中,,魚(yú)和植物將會(huì)死亡 【答案】C 【解析】植物通過(guò)光合作用為魚(yú)的生存提供氧氣,魚(yú)可通過(guò)呼吸作用為植物的光合作用提供CO2,,AB正確,,能量流動(dòng)是單向的,不能循環(huán),,C錯(cuò),;若該玻璃缸長(zhǎng)期置于黑暗中,沒(méi)有能量輸入,,魚(yú)和植物將會(huì)死亡,,D正確。 (新課標(biāo)Ⅱ卷)29.(10分) 某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示,。 據(jù)圖回答 下列問(wèn)題: (1)當(dāng)CO2濃度為a時(shí),,高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為 ① 。CO2濃度在a~b之間時(shí),,曲線 ② 表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高,。 (2)CO2濃度大于c時(shí),,曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加,限制其增加的環(huán)境因素是 ③ ,。 (3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí),,在圖示的3種光強(qiáng)下,該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量 ④ (填“大于”,、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量,。 (4)據(jù)圖可推測(cè),在溫室中,,若要采取提高CO2濃度的措施來(lái)提高該種植物的產(chǎn)量,,還應(yīng)該同時(shí)考慮 ⑤ 這一因素的影響,并采取相應(yīng)措施,。 【答案】 (1)①0 ②A,、B、C (2)③光強(qiáng) (3)④大于 (4)⑤光強(qiáng) 【解析】 (1)據(jù)圖可知CO2濃度為a時(shí),,高光強(qiáng)(曲線A)下的縱坐標(biāo)為0,,即凈光合速率為0;CO2濃度在a~b之間時(shí),,曲線A,、B、C均表現(xiàn)為上升,,即凈光合速率均隨CO2濃度增高而增高,。 (2)CO2濃度大于c時(shí),高光強(qiáng)條件下(曲線A)的凈光合速率仍然能夠隨著CO2濃度的增加而增加,,由此可知限制B,、C凈光合速率增加的環(huán)境因素是光強(qiáng)。 (3)CO2濃度小于a時(shí),,3種光強(qiáng)下,,凈光合速率均小于0,即呼吸速率大于光合速率 ,,也就是說(shuō)呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量,。 (4)據(jù)圖可知CO2濃度和光強(qiáng)會(huì)影響凈光合速率從而影響植物的產(chǎn)量,故為提高植物的產(chǎn)量,,應(yīng)綜合考慮CO2濃度和光強(qiáng)對(duì)植物的影響,。 (福建卷)26.(12分) 氫是一種清潔能源。萊茵衣藻能利用光能將H2O分解成[H]和O2,,[H]可參與暗反應(yīng),,低氧時(shí)葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高,使[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃狻?BR style="PADDING-BOTTOM: 0px; MARGIN: 0px; PADDING-LEFT: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; PADDING-TOP: 0px">(1)萊茵衣藻捕獲光能的場(chǎng)所在葉綠體的 ,。 (2)CCCP(一種化學(xué)物質(zhì))能抑制萊茵衣藻的光合作用,,誘導(dǎo)其產(chǎn)氫,。已知缺硫也能抑制萊茵衣藻的光合作用,。為探究缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫的影響,,設(shè)完全培養(yǎng)液(A組)和缺硫培養(yǎng)液(B組),在特定條件培養(yǎng)萊茵衣藻,,一定時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)氫總量,。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:B組>A組,說(shuō)明缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫有 作用,。 為探究CCCP,、缺硫兩種因素對(duì)萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響及其相互關(guān)系,則需增設(shè)兩實(shí)驗(yàn)組,,其培養(yǎng)液為 和 ,。 (3)產(chǎn)氫會(huì)導(dǎo)致萊茵衣藻生長(zhǎng)不良,請(qǐng)從光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化角度分析其原因 ,。 (4)在自然條件下,,萊茵衣藻幾乎不產(chǎn)氫的原因是 ,因此可通過(guò)篩選高耐氧產(chǎn)氫藻株以提高萊因衣藻的產(chǎn)氫量,。 【答案】(12分) (1)類囊體薄膜 (2)促進(jìn) 添加CCCP的完全培養(yǎng)液 添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液 (3)萊茵衣藻光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]轉(zhuǎn)變化H2,,參與暗反應(yīng)的[H]減少,有機(jī)物的生成量減少 (4)氧氣抑制產(chǎn)氫酶的活性 【解析】(1)光合作用分光反應(yīng)和暗反應(yīng),,光反應(yīng)吸收光能,,其中光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜。 (2)本題是考查考生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí),。完全培養(yǎng)液的A組即標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照組與B組缺硫的實(shí)驗(yàn)組相比,,產(chǎn)氫總量結(jié)果是B組>A組,說(shuō)明B組缺硫組產(chǎn)氫多,,說(shuō)明缺硫促進(jìn)產(chǎn)氫,。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循單因子變量和等量原則。在探究CCCP有無(wú)對(duì)萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響時(shí),,可設(shè)置完全培養(yǎng)液和加CCCP培養(yǎng)液二個(gè)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),,為探究CCCP、缺硫兩種因素對(duì)萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響及其相互關(guān)系,,可在此基礎(chǔ)上再:添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),。 (3)結(jié)合題意,根據(jù)光合作用的全過(guò)程,,若反應(yīng)產(chǎn)氫的話,,會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]減少,那么暗反應(yīng)中即C3→(CH2O)減弱,,導(dǎo)致還原產(chǎn)物減少,,從而萊茵衣藻生長(zhǎng)不良,。 (4)萊茵衣藻的氫化酶對(duì)氧氣極為敏感,當(dāng)有氧存在時(shí)抑制了氫化酶的活性,,使氫產(chǎn)生減少,。 (浙江卷)30.(14分)某種細(xì)胞分裂素對(duì)某植物光合作用和生長(zhǎng)的影響如下表所示。 細(xì)胞分裂素濃度 (g·L-1) 葉綠素含量 (mg chl·g FW-1) 光合速率 (μmol CO2·m-2·s-1) 希爾反應(yīng)活力(μmol DCIP Red·mg chl-1·h-1) 葉片含氮量(%) 生物量 (g·plant-1) 0 1.58 6.52 13.55 1.83 17.65 0.55ykj.com 1.82 7.82 25.66 1.94 22.95 1.0 2.34 8.64 32.26 1.98 27.44 2.0 2.15 8.15 27.54 1.96 23.56 注:①chl—葉綠素,;FW—鮮重,;DCIP Red—還原型DCIP;plant—植株,。 ②希爾反應(yīng)活力測(cè)定的基本原理:將葉綠體加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光,,水在光照下被分解,產(chǎn)生氧氣等,,而溶液中的DCIP被還原并發(fā)生顏色變化,,這些變化可用儀器進(jìn)行測(cè)定。 請(qǐng)回答: (1)希爾反應(yīng)模擬了葉綠體光合作用中__________階段的部分變化,。氧化劑DCIP既可利用于顏色反應(yīng),,還可作為_(kāi)_________。希爾反應(yīng)活力可通過(guò)測(cè)定DCIP溶液的顏色變化得到,,也可通過(guò)測(cè)定__________得到,。 (2)從表中可知,施用細(xì)胞分裂素后,,__________含量提高,,使碳反應(yīng)中相關(guān)酶的數(shù)量增加。 (3)幼苗葉片中的細(xì)胞分裂素主要有__________產(chǎn)生,。合理施用細(xì)胞分裂素可延遲__________,,提高光合速率,使總初級(jí)生產(chǎn)量大于__________,,從而增加植物的生物量,。 【答案】(1)光反應(yīng) 氧化劑 氧氣的釋放量 (2)葉片含氮量 (3)根尖 衰老 呼吸量 【解析】(1)光合作用由光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩階段構(gòu)成,根據(jù)題中希爾反應(yīng)活力測(cè)定的基本原理可知,,該過(guò)程模擬的是水在光照條件下分解,,產(chǎn)生氧氣等,故希爾反應(yīng)模擬的是光反應(yīng),;DCIP被還原顏色會(huì)發(fā)生變化,,同時(shí)也可作為氧化劑去氧化水,使水分解產(chǎn)生氧氣,。 (2)碳反應(yīng)中的酶均為蛋白質(zhì),,施用細(xì)胞分裂素后,葉片含氮量增加,進(jìn)而可使碳反應(yīng)相關(guān)酶的數(shù)量增加,。 (3)幼苗中的細(xì)胞分裂素主要由根尖產(chǎn)生,,而后運(yùn)輸?shù)接酌缛~片中,發(fā)揮相應(yīng)生理作用,;細(xì)胞分裂素可延緩植物的衰老,,提高光合速率,導(dǎo)致總初級(jí)生產(chǎn)量大于呼吸量,,從而增加生物量,。 (安徽卷)29.(24分) Ⅰ.(10分)某課題小組研究紅光和藍(lán)光對(duì)花生幼苗光合作用的影響,實(shí)驗(yàn) 結(jié)果如圖所示,。(注:氣孔導(dǎo)度越大,氣孔開(kāi)放程度越高) (1)與15d幼苗相比,,30d幼苗的葉片凈光合速率 ,。與對(duì)照組相比, 光處理組的葉肉細(xì)胞對(duì)CO2的利用率高,,據(jù)圖分析,,其原因是 。 (2)葉肉細(xì)胞間隙CO2至少需要跨 層磷脂雙分子層才能達(dá)CO2固定的部位,。 (3)某同學(xué)測(cè)定30d幼苗的葉片葉綠素含量,,獲得紅光處理組的3個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別為2.1mg·g-1、3.9 mg·g-1,、4.1 mg·g-1,。為提高該組數(shù)據(jù)的可信度,合理的處理方法是 ,。 【答案】I.(1)高 藍(lán) 藍(lán)光促進(jìn)了氣孔開(kāi)放,,CO2供應(yīng)充分,暗反應(yīng)加快 (2)3 (3)隨機(jī)取樣進(jìn)行重復(fù)測(cè)定 【解析】I.(1)與15d幼苗相比,,30d幼苗的CO2吸收量更大,,說(shuō)明30d幼苗的凈光合速 率更大。三種光照射,,藍(lán)光處理的組吸收的CO2更多,,胞間CO2濃度更低,說(shuō)明對(duì)CO2的利用率更高,,而藍(lán)光處理的組氣孔導(dǎo)度也最大,,說(shuō)明藍(lán)光通過(guò)促進(jìn)了氣孔開(kāi)放,使CO2供應(yīng)充分,,加快暗反應(yīng),,最終提高光合速率。 (2)CO2固定部位在葉綠體基質(zhì),因此葉肉細(xì)胞間隙的CO2至少需要穿過(guò)細(xì)胞膜,、葉綠體外膜,、內(nèi)膜共3層膜(即3層磷脂雙分子層)才能到達(dá)作用部位。 (3)為了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度,,可做到隨機(jī)取樣,,并進(jìn)行重復(fù)測(cè)定,避免偶然性,。 (2014重慶卷)9.(14分)棉花幼鈴(幼果)獲得光合產(chǎn)物不足會(huì)導(dǎo)致其脫落,。為研究某種外源激素對(duì)棉花光合產(chǎn)物調(diào)配的影響,某課題組選擇生長(zhǎng)整齊的健壯植株,,按題9圖1步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),,激素處理方式和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如題9圖2所示(上述處理不影響葉片光合與呼吸強(qiáng)度)。 (1)該放射性物質(zhì)中被標(biāo)記的元素是 ,。光合作用過(guò)程中,,含標(biāo)記元素的化合物被光反應(yīng)提供的 還原成糖類。在適宜溫度下測(cè)得葉片光飽和點(diǎn),,若其他條件不變,,進(jìn)一步提高溫度,則該葉片光飽和點(diǎn)的變化是 ,。 (2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷,,幼鈴脫落顯著減少的是 組。B組幼鈴放射性強(qiáng)度百分比最低,,說(shuō)明B組葉片的光合產(chǎn)物 ,。為優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),增設(shè)了D組(激素處理葉片),,各組幼鈴的放射性強(qiáng)度百分比由高到低排序是 ,。由此可知,正確使用該激素可改善光合產(chǎn)物 調(diào)配,,減少棉鈴脫落,。 (3)若該激素不能促進(jìn)插條生根,卻可促進(jìn)種子萌發(fā)和植株增高,,其最可能是 ,。 【答案】(1)碳 NADPH([H]) 降低 (2)C 輸出減少 C>A>B>D (3)赤霉素 【解析】(1)題中研究外源激素對(duì)棉花光合產(chǎn)物調(diào)配的影響,光合產(chǎn)物用碳元素標(biāo)記,。首先標(biāo)記CO2,,CO2被固定為C3,C3被光反應(yīng)提供的[H]還原為糖類和C5,。原光飽和點(diǎn)在適宜條件下測(cè)得的,,若提高溫度,,酶活性減低,能固定的CO2量和利用的光能減少,,光飽和點(diǎn)降低,。 (2)由題干可知,幼鈴脫落是光合產(chǎn)物不足導(dǎo)致,,對(duì)比A,、B、C三組,,發(fā)現(xiàn)C組幼鈴中有機(jī)物占比最高,,因而幼鈴脫落顯著減少。B組中葉片的放射性強(qiáng)度的百分比較高,,說(shuō)明有機(jī)物占比較多,,輸出較少。由題中數(shù)據(jù)可知,,激素可抑制葉片有機(jī)物的輸出,,有利于幼鈴有機(jī)物的輸入,因而用激素處理葉片,,導(dǎo)致葉片有機(jī)物輸出明顯較少,且小于B組,,因而幼鈴的放射性強(qiáng)度百分比由高到低依次為C>A>B>D,。 (3)促進(jìn)種子萌發(fā)和植株增高,但不能促進(jìn)扦插枝條生根的激素為赤霉素,。 (2014山東卷)26.(11分)我省某經(jīng)濟(jì)植物光合作用的研究結(jié)果如圖,。
(1)圖甲表示全光照和不同程度遮光對(duì)該植物葉片中葉綠素含量的影響。葉綠素存在于葉綠體中的___________上,。需先用___________(填溶劑名稱)提取葉片中的色素,,再測(cè)定葉綠素含量。用紙層析法進(jìn)一步分離色素時(shí),,葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是_____________,。據(jù)圖分析,該植物可通過(guò)___________以增強(qiáng)對(duì)弱光的適應(yīng)能力,。 (2)圖乙表示初夏某天在遮光50%條件下,,溫度、光照強(qiáng)度,、該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度(氣孔張開(kāi)的程度)的日變化趨勢(shì),。8:00到12:00光照強(qiáng)度增強(qiáng)而凈光合速率降低,主要原因是___________,。18:00時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有 ,。 (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若去除遮光物,短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞的葉綠體中C3化合物含量_____________,。 【答案】(1)類囊體膜(或類囊體,,基粒); 無(wú)水乙醇(或丙酮),; 葉綠素a,;增加葉綠素含量 (2)呼吸作用增強(qiáng),光合速率與呼吸速率的差值減??; 線粒體、葉綠體 (3)減少 【解析】(1)吸收光能的四種色素分布在類囊體薄膜上,,一個(gè)個(gè)圓餅狀的類囊體堆疊成基粒,;綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中,可以用無(wú)水乙醇(或丙酮)提取綠葉中的色素,;綠葉中的溶解度高的色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,,層析后葉綠素a比葉綠素b擴(kuò)散得更遠(yuǎn)說(shuō)明葉綠素a在層析液中溶解度較大;由圖甲可知,,葉綠素含量隨著遮光面積的增加而升高,,因此植物是通過(guò)增加葉綠素含量來(lái)增加對(duì)弱光的適應(yīng)能力。 (2)8:00到12:00氣溫升高呼吸速度增強(qiáng),,光照強(qiáng)度增加,,但氣孔導(dǎo)度相對(duì)穩(wěn)定,由于受到CO2供應(yīng)的限制,,光合速率升高遠(yuǎn)不如呼吸速率升高的幅度大,,光合速率與呼吸速率的差值減小,凈光合速率降低,。18:00時(shí)光合速率=呼吸速率,,既進(jìn)行光合作用也進(jìn)行呼吸作用,葉肉細(xì)胞中的線粒體和葉綠體都能產(chǎn)生ATP,。 (3)突然去除遮光物,,光反應(yīng)加強(qiáng),為暗反應(yīng)提向更多的ATP和[H],,導(dǎo)致較多的C3被還原,,C3含量減少。 (江蘇卷)31.(8分)為研究浮游藻類的光合作用,,將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長(zhǎng)期,,并以此為材料,測(cè)定了藻細(xì)胞在不同條件下的凈光合速率(Pn),。圖1為光合放氧測(cè)定裝置 的示意圖,;圖2是不同NaHCO3濃度(Ph8.5,,25℃)條件下測(cè)得的Pn 曲線圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)通過(guò)變換圖1中光源,,可研究 ,、 對(duì)光合作用的影響。 (2)在測(cè)定不同光照對(duì)Pn的影響時(shí),,如不精確控制溫度,,則測(cè)得的光照與Pn的關(guān)系 (填“呈正相關(guān)”、“呈負(fù)相關(guān)”或“難以確定”),。 (3)由于弱堿性的藻培養(yǎng)液中游離CO2濃度很低,,藻光合作用主要通過(guò)胞內(nèi)碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO3-獲得CO2。圖2中達(dá)到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為 ,;在更高NaHCO3濃度下,,Pn不再增加的主要原因有 、 ,。 (4)培養(yǎng)基中的HCO3-與CO32-之間的離子平衡與pH有關(guān),堿性條件下pH越高,,HCO3-越少,CO32-越多,,而CO32-幾乎不能被該藻利用,。在測(cè)定不同pH(7.0~10.0)對(duì)光合作用的影響時(shí),導(dǎo)致Pn發(fā)生變化的因素有 ,、 ,。 【答案】 (1)光強(qiáng) 光質(zhì) (2)難以確定 (3)120mg·L-1 達(dá)到了CO2飽和點(diǎn) CA量有限 (4)CO2(或HCO3-)供應(yīng)量不同 CA(細(xì)胞)活性變化 【解析】 (1)可調(diào)光源可改變光照強(qiáng)度、光的波長(zhǎng)(光質(zhì)),,從而可以研究光強(qiáng)和光質(zhì)對(duì)光合作用的影響。 (2)溫度是無(wú)關(guān)變量,,溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響酶的活性而影響光合作用,,使得難以確定光照對(duì)Pn影響,因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要使無(wú)關(guān)變量相同且適宜,,以便排除對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾,。 (3)由圖可以看出,達(dá)到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為120mg·L-1,;在更高NaHCO3濃度下,,外界因素是CO2濃度達(dá)到了CO2飽和點(diǎn),不能吸收更多的CO2,;內(nèi)部因素是CA量不足,,不能催化分解更多的HCO3-。 (4)由題意可知,,pH一方面會(huì)影響HCO3-的含量,,從而影響Pn,;另一方面pH也會(huì)影響CA酶的活性,從而影響Pn,。 (大綱卷)31. (9分) 植物的光合作用受多種因素的影響,。回答下列問(wèn)題: (1)右圖表示了________對(duì)某種C3植物和某種C4植物____________的影響,。當(dāng)光照強(qiáng)度大于p時(shí),,C3植物和C4植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有增加________的面積,,補(bǔ)充______氣體等,。 (2)在光合作用過(guò)程中,C4植物吸收的CO2被固定后首先形成______________化合物,。 (3)C3植物的光合作用的暗反應(yīng)需要光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和NADPH,,這兩種物質(zhì)在葉綠體內(nèi)形成的部位是___________________。NADPH的中文名稱是__________,,其在暗反應(yīng)中作為_(kāi)_____劑,,用于糖類等有機(jī)物的形成。 【答案】(1)光照強(qiáng)度(1分) 光合作用強(qiáng)度(1分) C4(1分) 光合作用(1分,,其他合理答案也給分) CO2(1分) (2)四碳(或C4)(1分) (3)囊狀結(jié)構(gòu)薄膜(或類囊體薄膜)(1分) 還原型輔酶Ⅱ(1分) 還原(1分) 【解析】(1)根據(jù)圖示的橫,、縱坐標(biāo)可知,該圖表示了光照強(qiáng)度對(duì)C3和C4植物光合作用強(qiáng)度的影響,;光照強(qiáng)度為P時(shí),,C3植物已達(dá)光的飽和點(diǎn),而此時(shí)C4植物還沒(méi)有達(dá)到光的飽和點(diǎn),,因此光照強(qiáng)度大于P時(shí),,C4植物對(duì)光的利用率更高;在一定光強(qiáng)強(qiáng)度下,,可通過(guò)增加光合作用的面積,、提高CO2的濃度來(lái)提高光能利用率。 (2)與C3植物不同的是,,C4 植物具有C4途徑,,其吸收的CO2被PEP(C3)固定后首先形成C4(四碳化合物),能通過(guò)對(duì)CO2的利用提高光能利用率,。 (3)因?yàn)楣夥磻?yīng)發(fā)生在類囊體的薄膜上,,因此ATP和NADPH也在該部位形成,其中NADPH又稱為還原型輔酶Ⅱ,,簡(jiǎn)寫(xiě)為[H],,在暗反應(yīng)中作為還原劑。 (廣東卷)26(16分) 觀測(cè)不同光照條件下生長(zhǎng)的柑橘,,結(jié)果見(jiàn)下表,,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: 光照強(qiáng)度 葉色 平均葉面積 (cm2) 氣孔密度 (個(gè)·mm-2) 凈光合速率(μmolCO2·m-2·s-1) 強(qiáng) 淺綠 13.6(100%) 826(100%) 4.33(100%) 中 綠 20.3(149%) 768(93%) 4.17(96%) 弱 深綠 28.4(209%) 752(91%) 3.87(89%) (注:括號(hào)內(nèi)的百分?jǐn)?shù)以強(qiáng)光照的數(shù)據(jù)作為參考) ⑴CO2以 方式進(jìn)入葉綠體后,,與 結(jié)合而被固定,固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供的 ,。 ⑵在弱光下,,柑橘通過(guò) 和 來(lái)吸收更多的光能,以適應(yīng)弱光環(huán)境,。 ⑶與弱光下相比,,強(qiáng)光下柑橘平均每片葉的 氣孔總數(shù) ,單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量 ,。對(duì)強(qiáng)光下生長(zhǎng)的柑橘適度遮陰,,持續(xù)觀測(cè)葉色、葉面積和凈光合速率,,這三個(gè)指標(biāo)中,,最先發(fā)生改變的是 ,最后發(fā)生改變的是 ,。 【答案】(1)自由擴(kuò)散(1分),; C5(五碳化合物,1分),;[H](或NADPH)和ATP(2分) (2)增加葉面積(2分),; 提高葉綠素含量(2分); (3)較少(2分),; 較少(2分),; 凈光合速率(2分); 葉面積(2分) 【解析】(1)二氧化碳進(jìn)入細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散,;在光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程中,,二氧化碳與細(xì)胞中的C5結(jié)合生成C3,該過(guò)程叫做二氧化碳的固定,;C3在ATP供能下被【H】還原成有機(jī)物或C5,。(2)據(jù)表可知,弱光下柑橘的葉色呈深綠色,,平均葉面積也增大了。所以柑橘是通過(guò)增加葉綠素的含量和增大平均葉面積,,來(lái)吸收更多的光能,。(3)平均葉面積×氣孔密度=平均每片葉的氣孔總數(shù),弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為:28.4cm2×100mm2/cm2×752個(gè)/mm2=2135680個(gè),,強(qiáng)光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為:13.6cm2×100mm2 /cm2×826個(gè)/mm2=1123360個(gè),,后者遠(yuǎn)少于前者;要計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2的吸收量,,可用凈光合作用速率×平均葉面積的值來(lái)表示,,弱光下為:28.4cm2×0.01m2/cm2×3.87molCO2?m-2?s-1≈1 molCO2?s-1,;強(qiáng)光下為 13.6cm2×0.01m2/cm2×4.33molCO2?m-2?s-1≈0.6 molCO 2?s-1;后者也是小于前者,。結(jié)果,,強(qiáng)光下,氣孔總數(shù)少,,單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量少 ,;對(duì)強(qiáng)光下生長(zhǎng)柑橘適度遮陰,首先因光照強(qiáng)度減弱,,凈光合速率首先發(fā)生改變,;其次,為了適應(yīng)弱光環(huán)境,,葉綠素的含量增加,;最后,葉面積擴(kuò)大,。強(qiáng)光比弱光的氣孔總數(shù)多,,單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量高,據(jù)表可知,,弱光下,,色素吸收的光能少,凈光合作用速率下降,,首先發(fā)生變化,,平均葉面積是最后發(fā)生變化。 (上海卷)(五)回答下列有關(guān)光合作用的問(wèn)題,。(11分)新課 標(biāo)第 一 網(wǎng) 49.植物水光解過(guò)程放出的氣體是____________,。將下列選項(xiàng)用箭頭排序,表示出光反應(yīng)過(guò) 程______________________________,。 A.活化葉綠素a促使水光解,,釋放出e和H+ B.光能傳遞到葉綠素a C.e經(jīng)一系列傳遞后將NADP+還原為NADPH D.類囊體膜上各種色素吸收光能 E.H+將能量傳給ADP,在酶的作用下合成ATP 【答案】氧氣 【解析】光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段,,光反應(yīng)會(huì)吸收光,,把水光解成氧氣和還原氫,同時(shí)合成ATP. 水不僅直接參與光反應(yīng),,還是影響光合作用的主要環(huán)境因子之一,。以含水80%土壤為 對(duì)照(CK),測(cè)耐旱能力較強(qiáng)的大麗花中度缺水(MD)時(shí)的葉片凈光合速率(Pn),、氣孔 導(dǎo)度(Gs)和胞間CO2濃度(Ci)(圖16),,探討環(huán)境水對(duì)植物的調(diào)控機(jī)理。 50.用單位時(shí)間 ,、單位葉面積通過(guò)氣孔的氣體量表示氣孔導(dǎo)度(Gs),。據(jù)圖16的Gs曲線 和Pn曲線推測(cè),,3~15天內(nèi)中度缺水生長(zhǎng)的大麗花葉片,會(huì)持續(xù)發(fā)生的現(xiàn)象有_________ (多選),。 A.蒸騰速率下降 B.蒸騰速率升高 C.光合放出02速率下降 D.光合放出02速率上升 E.干旱導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉,,光合作用停止 【答案】AC 【解析】在3~15天內(nèi)中度缺水生長(zhǎng)的葉片,氣孔關(guān)閉,,蒸騰速率下降,。同時(shí)CO2吸收減少,使得光合作用減慢,,O2的產(chǎn)生速率就會(huì)下降,。 51.胞間CO2進(jìn)入葉綠體內(nèi)參與卡爾文循環(huán)時(shí),在______________(酶/光/酶和光)條件下,, 被__________化合物固定后,,還原生成糖。 【答案】酶 C5 【解析】CO2的固定等過(guò)程中,,在多種酶的參與下,,CO2與C5化合物結(jié)合形成C3,最終還原成糖,。 52.據(jù)圖16,,非氣孔因素主要影響Pn-MD的時(shí)間段是________,以下屬于非氣孔因素的是 ________________(多選),。 A.CO2供應(yīng)不足 B.葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體類囊體膜受損 C.還原三碳化合物的酶空間結(jié)構(gòu)改變 D.固定CO2的酶活力不足 【答案】第12—15天 B ,、C、D 【解析】在第12-15天內(nèi)氣孔開(kāi)放度增加,,胞間二氧化碳濃度增大,,此時(shí)限制光合的因素不是二氧化碳,其主要限制因素為非氣孔因素,,可能是BCD.
1..光合作用中,,光能轉(zhuǎn)變成活躍化學(xué)能發(fā)生在( )
A.水的光解 B.ATP的水解 C.CO2的固定 D.三碳化合物還原
2.用含同位素O的水來(lái)澆灌植物,經(jīng)光照后,,O可發(fā)現(xiàn)于( )
A.生成的葡萄糖中 B.生成的淀粉中 C.合成的蛋白質(zhì)中 D.周圍的空氣中
3.將一棵重約0.2kg的柳樹(shù),,栽培于肥沃的土壤中,兩年后連根挖出,;稱其干重達(dá)11kg,,增加的這10余千克,主要來(lái)源于 ( )
A.土壤中的礦質(zhì)元素 B.土壤中的水 C.大氣中的O2 D.大氣中的CO2
4. 將兩個(gè)枝條分別置于營(yíng)養(yǎng)液中,。其中一枝僅保留一張葉片(甲),另一枝保留兩張葉片(乙,、丙),,葉片置玻璃盒中密封(玻璃盒大小足以保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行),,在甲葉和乙葉的盒中注入14CO2,丙中沒(méi)有 裝置如圖,。光照一段時(shí)間后,可以檢測(cè)到放射性的葉片
A.僅在甲中 B.尖在甲和乙中
C.僅在甲和丙中 D.在甲,、乙和丙中
5. 10.將單細(xì)胞綠藻置于25℃,適宜光照和充足CO2條件下培養(yǎng),,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,,突然停止
光照,發(fā)現(xiàn)綠藻體內(nèi)三碳化合物的含量突然上升,,這是由于( )
①光反應(yīng)停止,,由于沒(méi)有[H]和ATP供應(yīng),三碳化合物不能形成糖類等有機(jī)物,,因而積累了
許多三碳化合物,。②暗反應(yīng)仍進(jìn)行,CO2與五碳化合物結(jié)合,,繼續(xù)形成三碳化合物,。③光反
應(yīng)停止,不能形成ATP,。④光反應(yīng)仍進(jìn)行,,形成ATP
A.④③② B.③②① C.④② D.③②
|