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(新高考)2020高考生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專(zhuān)題突破方略 板塊二 代謝 專(zhuān)題五 細(xì)胞呼吸與光合作用強(qiáng)化練習(xí)知能提升

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1、專(zhuān)題五 細(xì)胞呼吸與光合作用 [強(qiáng)化練習(xí)·知能提升] 1.下列有關(guān)色素的描述正確的是(  ) A.藍(lán)藻細(xì)胞所含的葉綠素和藻藍(lán)素主要游離在細(xì)胞質(zhì)中 B.可以用無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑提取紫色洋蔥液泡中的色素 C.分離色素過(guò)程中不能讓濾液細(xì)線(xiàn)觸及層析液 D.秋天樹(shù)葉變黃,說(shuō)明葉片開(kāi)始大量合成類(lèi)胡蘿卜素 解析:選C。葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素是脂溶性的,因此,藍(lán)藻細(xì)胞中的葉綠素和藻藍(lán)素應(yīng)主要存在于生物膜上,A錯(cuò)誤;液泡中的色素存在于細(xì)胞液中,說(shuō)明液泡中的色素是水溶性的,因此無(wú)法用無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑提取,B錯(cuò)誤;分離色素過(guò)程中不能讓濾液細(xì)線(xiàn)觸及層析液,目的是防止色素溶解在層析液中,C正確;秋天樹(shù)葉變黃是

2、因?yàn)槿~片中葉綠素被破壞,從而表現(xiàn)出類(lèi)胡蘿卜素的顏色,而不是因?yàn)槿~片中大量合成類(lèi)胡蘿卜素,D錯(cuò)誤。 2.植物光合作用的作用光譜是通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)(如O2的釋放)來(lái)繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.類(lèi)胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成 B.葉綠素的吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制 C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化來(lái)表示 D.葉片在640~660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 解析:選A。根據(jù)葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的吸收光譜圖中的曲線(xiàn)可知,類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,在紅光區(qū)不吸收光能,A錯(cuò)誤。

3、不同色素的吸收光譜都是通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值繪制的,B正確。題干中文字表明“通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)(如O2的釋放)”可以繪制光合作用的作用光譜,而CO2的吸收速率和O2的釋放速率都可以反映光合速率且具有數(shù)據(jù)的一致性,所以可用CO2的吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化代替O2的釋放速率隨光波長(zhǎng)的變化表示光合作用的作用光譜,C正確。波長(zhǎng)為640~660 nm的光可被葉綠素吸收,但不能被類(lèi)胡蘿卜素吸收,葉綠素可吸收此波段的紅光并參與光合作用(釋放O2),D正確。 3.(2019·山東臨沂高三模擬)人體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與O2消耗量和血液中乳酸含量的關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  ) A.

4、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量等于O2消耗量 B.無(wú)氧呼吸時(shí)葡萄糖中的能量大部分以熱能散失,其余儲(chǔ)存在ATP中 C.運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為c時(shí),無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍 D.若運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)c,肌細(xì)胞積累大量乳酸使肌肉有酸痛感 解析:選B。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,肌肉細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸,其中有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量等于消耗的O2量,而無(wú)氧呼吸既不消耗O2也不產(chǎn)生CO2,A正確。無(wú)氧呼吸過(guò)程是有機(jī)物不徹底的氧化分解過(guò)程,大部分能量?jī)?chǔ)存在有機(jī)物中;無(wú)氧呼吸釋放的能量,大部分以熱能散失,其余的轉(zhuǎn)移到ATP中,B錯(cuò)誤。有氧呼吸消耗1分子葡萄糖需要6分子O2,無(wú)氧呼吸消耗1分子葡萄糖生成2

5、分子乳酸;運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為c時(shí),O2消耗量=乳酸生成量,無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,C正確。若運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)c,會(huì)因?yàn)槿樗嵩黾佣辜∪馑崦浄α?,D正確。 4.(2019·中原名校聯(lián)盟高三考評(píng))卡爾文因發(fā)現(xiàn)光合作用合成己糖(葡萄糖)反應(yīng)中CO2的固定途徑獲得諾貝爾獎(jiǎng)。卡爾文將14CO2注入小球藻懸浮液,給予實(shí)驗(yàn)裝置不同時(shí)間(0

6、3-磷酸甘油酸(C3H7O7P)、1,3-二磷酸甘油酸(C3H8O10P2)、3-磷酸甘油醛(C3H7O6P)、己糖、C5、淀粉。 A.不同時(shí)間的產(chǎn)物為本實(shí)驗(yàn)自變量 B.t1時(shí),①中的3個(gè)碳原子都具有放射性 C.14C的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→①→②→③→④⑤→⑥ D.只做光照時(shí)間為t5的實(shí)驗(yàn),也能確定出放射性化合物出現(xiàn)的先后順序 解析:選C。本實(shí)驗(yàn)的自變量為時(shí)間,不同時(shí)間的產(chǎn)物為因變量,A不正確。在t1時(shí),最先出現(xiàn)的3個(gè)碳原子的化合物是由1個(gè)CO2分子與細(xì)胞內(nèi)的1個(gè)C5反應(yīng)生成的,因此兩個(gè)①中只有1個(gè)碳原子具有放射性,B不正確。隨著時(shí)間的推移,放射性物質(zhì)出現(xiàn)的先后順序就是14C的轉(zhuǎn)移

7、途徑,由表可知,14C的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→①→②→③→④⑤→⑥,C正確。如果只做光照時(shí)間為t5的實(shí)驗(yàn),則同時(shí)檢驗(yàn)到①②③④⑤⑥ 6種具有放射性的物質(zhì),不能判斷其出現(xiàn)的先后順序,D不正確。 5.(2019·北京朝陽(yáng)區(qū)期末)為研究光合作用中ATP合成的動(dòng)力,20世紀(jì)60年代,Andre Jagendorf等科學(xué)家設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):首先人為創(chuàng)設(shè)類(lèi)囊體內(nèi)外pH梯度,之后置于黑暗條件下,發(fā)現(xiàn)隨著類(lèi)囊體內(nèi)外pH梯度的消失有ATP形成。下列相關(guān)說(shuō)法合理的是(  ) A.離體類(lèi)囊體取自綠色植物根尖分生區(qū)細(xì)胞 B.在綠色植物中該過(guò)程也是在黑暗中完成的 C.ATP的合成需要伴隨H+運(yùn)輸進(jìn)入類(lèi)囊體腔

8、 D.推測(cè)ATP合成的動(dòng)力來(lái)自H+濃度梯度勢(shì)能 解析:選D。類(lèi)囊體存在于葉綠體中,而綠色植物根尖分生區(qū)細(xì)胞沒(méi)有葉綠體,A錯(cuò)誤;在綠色植物中合成ATP是在光反應(yīng)階段進(jìn)行的,自然環(huán)境下此過(guò)程需要光照,B錯(cuò)誤;ATP的合成需要伴隨H+運(yùn)輸出類(lèi)囊體腔,C錯(cuò)誤;把懸浮液的pH迅速上升為8,類(lèi)囊體內(nèi)外產(chǎn)生了濃度差,此時(shí),在有ADP和Pi存在的情況下類(lèi)囊體生成了ATP,因此可以推測(cè):ATP合成的動(dòng)力來(lái)自H+濃度梯度勢(shì)能,D正確。 6.下圖是綠色植物葉肉細(xì)胞中光合作用與有氧呼吸的過(guò)程及其關(guān)系圖解,其中,A~D表示相關(guān)過(guò)程,a~e表示有關(guān)物質(zhì)。據(jù)圖判斷,下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(  ) A.圖中B、C、D

9、過(guò)程可以在整個(gè)夜間進(jìn)行 B.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸共有的過(guò)程是D C.圖中a、c都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生的 D.A、C、D過(guò)程產(chǎn)生的ATP用于生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng) 解析:選B。圖中A、B分別表示光反應(yīng)階段、暗反應(yīng)階段,C表示有氧呼吸的第二、三階段,D表示有氧呼吸的第一階段。a~e分別表示H2O、O2、CO2、[H]和ATP。細(xì)胞有氧呼吸的各個(gè)階段在有光和無(wú)光條件下都可進(jìn)行,光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行需要光反應(yīng)提供的[H]和ATP,因此不能長(zhǎng)時(shí)間在黑暗條件下進(jìn)行,A錯(cuò)誤。葡萄糖氧化分解成丙酮酸是有氧呼吸和無(wú)氧呼吸共有的階段,B正確。圖中的H2O(a)在有氧呼吸第三階段(場(chǎng)所是線(xiàn)粒體內(nèi)膜)產(chǎn)生,CO2

10、(c)在有氧呼吸第二階段(場(chǎng)所是線(xiàn)粒體基質(zhì))產(chǎn)生,C錯(cuò)誤。光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP全部用于葉綠體內(nèi)的生命活動(dòng),D錯(cuò)誤。 7.下圖為植物的某個(gè)葉肉細(xì)胞中兩種膜結(jié)構(gòu)及其上發(fā)生的反應(yīng)模式圖。下列有關(guān)敘述正確的是(  ) A.圖1、2中的兩種生物膜依次存在于線(xiàn)粒體和葉綠體中 B.圖1中的[H]來(lái)自水,圖2中的[H]來(lái)自丙酮酸 C.兩種生物膜除產(chǎn)生上述物質(zhì)外,還均可產(chǎn)生ATP D.影響圖1、2中兩種膜上反應(yīng)的主要外界因素分別是溫度和光照 解析:選C。圖1膜上的反應(yīng)是H2O→[H]+O2,即光反應(yīng)中水的光解,據(jù)此可以推斷圖1中的膜為葉綠體類(lèi)囊體薄膜,圖2膜上的反應(yīng)是[H]+O2→H2O,即有

11、氧呼吸第三階段,據(jù)此可以推斷圖2中的膜為線(xiàn)粒體內(nèi)膜,A錯(cuò)誤。圖1中的[H]來(lái)自H2O,圖2中的[H]不只來(lái)自丙酮酸,B錯(cuò)誤。光合作用光反應(yīng)階段可產(chǎn)生ATP,有氧呼吸第三階段生成H2O的同時(shí)有ATP產(chǎn)生,C正確。影響光合作用光反應(yīng)階段的主要外界因素是光照,影響呼吸作用第三階段的主要外界因素是溫度和O2,D錯(cuò)誤。 8.(2019·湖北襄陽(yáng)模擬)科學(xué)家往小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后,分別給予小球藻不同時(shí)間的光照后檢測(cè)放射性物質(zhì)分布情況,結(jié)果如下表所示。 實(shí)驗(yàn)組別 光照時(shí)間(s ) 放射性物質(zhì)分布 1 2 大量3-磷酸甘油酸(三碳化合物) 2 20 多種磷酸化糖類(lèi) 3 60

12、 除上述多種磷酸化糖類(lèi)外,還有氨基酸、有機(jī)酸等 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,下列敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.本實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的暗反應(yīng)階段 B.每組實(shí)驗(yàn)照光后需對(duì)小球藻進(jìn)行處理使酶失活,才能測(cè)定放射性物質(zhì)分布 C.CO2進(jìn)入葉綠體后,最初形成的主要物質(zhì)是多種磷酸化糖類(lèi) D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等 解析:選C。提取表格中的關(guān)鍵詞“三碳化合物”“磷酸化糖類(lèi)”“氨基酸、有機(jī)酸等”,據(jù)此推測(cè)本實(shí)驗(yàn)研究的是光合作用的暗反應(yīng)階段,A正確;由于某一反應(yīng)的產(chǎn)物同時(shí)是下一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物,要想準(zhǔn)確測(cè)定放射性物質(zhì)分布,必須阻斷后續(xù)的反應(yīng),B正確;CO2進(jìn)入葉綠體后,

13、最初形成的產(chǎn)物應(yīng)該是三碳化合物,C錯(cuò)誤;第三組實(shí)驗(yàn)中放射性物質(zhì)除分布在多種磷酸化糖類(lèi)外,還分布在氨基酸、有機(jī)酸等物質(zhì)中,由此表明光合作用產(chǎn)物中不僅有糖類(lèi),還有其他物質(zhì),D正確。 9.(2019·山東濟(jì)南高三調(diào)研)在CO2濃度相同、光照不同的條件下,對(duì)油菜光合速率日變化研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。以下分析不正確的是(  ) A.據(jù)圖可知,油菜最大光合速率上午均比下午高,這與環(huán)境因素的變化有關(guān) B.與Ⅰ相比,Ⅱ出現(xiàn)“午休現(xiàn)象”是由于中午光照強(qiáng)、溫度高,導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉影響光合作用的暗反應(yīng)階段,從而使光合速率下降 C.與Ⅱ相比,Ⅲ也出現(xiàn)了“午休現(xiàn)象”,可推測(cè)油菜的光合速率除受外界環(huán)境因素影

14、響外,還受遺傳因素的控制 D.據(jù)圖可知,提高CO2濃度,Ⅰ的光合速率可達(dá)到Ⅲ 解析:選D。由題圖可看出上午的光合速率要高,與上午光照強(qiáng)烈、溫度適宜有關(guān),A正確; 與Ⅰ相比,Ⅱ中午時(shí),由于光照強(qiáng)烈導(dǎo)致溫度升高,植物劇烈蒸騰而失水,導(dǎo)致葉肉細(xì)胞氣孔關(guān)閉,CO2不能通過(guò)氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞內(nèi)部,葉肉細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度降低,大大降低了暗反應(yīng)過(guò)程中CO2的固定,導(dǎo)致光合速率下降,B正確;與Ⅱ相比,Ⅲ沒(méi)有過(guò)強(qiáng)的光照和過(guò)高的溫度,同樣的時(shí)間也出現(xiàn)了午休現(xiàn)象,這是內(nèi)因即遺傳控制的生物節(jié)律現(xiàn)象,C正確;限制曲線(xiàn)Ⅰ的主要因素是光照強(qiáng)度,所以提高CO2濃度,Ⅰ的光合速率也不能達(dá)到Ⅲ,D錯(cuò)誤。 10.細(xì)胞內(nèi)的磷酸

15、果糖激酶(酶P)催化反應(yīng):果糖-6-磷酸+ATP果糖-1,6-二磷酸+ADP,這是細(xì)胞有氧呼吸第一階段中的重要反應(yīng)。下圖為高、低兩種ATP濃度下酶P活性與果糖-6-磷酸濃度的關(guān)系。下列敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.細(xì)胞內(nèi)酶P催化的反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 B.一定范圍內(nèi),果糖-6-磷酸濃度與酶P活性呈正相關(guān) C.低ATP濃度抑制了酶P的活性 D.酶P活性受有氧呼吸產(chǎn)物ATP的反饋調(diào)節(jié) 解析:選C。根據(jù)題意可知,酶P催化的反應(yīng)是有氧呼吸第一階段中的重要反應(yīng),而有氧呼吸第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,A正確;由題圖中曲線(xiàn)可知,在一定范圍內(nèi),橫軸(果糖-6-磷酸濃度)與縱軸(酶P活性)呈正相關(guān),

16、B正確;對(duì)比題圖中兩條曲線(xiàn)可知,在一定的果糖-6-磷酸濃度范圍內(nèi),相同果糖-6-磷酸濃度下低ATP濃度對(duì)應(yīng)的酶P活性高于高ATP濃度對(duì)應(yīng)的酶P活性,即低ATP濃度可在一定程度上增加酶P的活性,C錯(cuò)誤;ATP為有氧呼吸的產(chǎn)物,分析曲線(xiàn)可知,當(dāng)ATP濃度升高時(shí),會(huì)在一定程度上抑制酶P的活性,即酶P活性受有氧呼吸產(chǎn)物ATP的反饋調(diào)節(jié),D正確。 11.(不定項(xiàng))某植物放置在室內(nèi)一密閉的玻璃罩內(nèi),首先開(kāi)啟光源將其光照一段時(shí)間,然后突然進(jìn)行黑暗處理一段時(shí)間,再開(kāi)啟室內(nèi)光源,測(cè)得密閉容器內(nèi)CO2含量的變化如下圖所示,則下列敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.BC段表示植物處于黑暗條件下玻璃罩中的CO2含量的變

17、化 B.DE段表示該植物光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等 C.B點(diǎn)植物積累的有機(jī)物比D點(diǎn)少 D.B~C的過(guò)程中,葉綠體中[H]的含量是上升的 解析:選CD。由題圖可知,BC段CO2含量上升與突然進(jìn)行黑暗處理一段時(shí)間有關(guān),因?yàn)檫M(jìn)行黑暗處理一段時(shí)間后,植物不再進(jìn)行光合作用,但可進(jìn)行呼吸作用釋放CO2,所以BC段表示植物處于黑暗條件下玻璃罩中的CO2含量變化,A正確。DE段密閉玻璃罩中的CO2含量基本保持穩(wěn)定,說(shuō)明該植物光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相等,B正確。因?yàn)锽點(diǎn)時(shí)密閉玻璃罩內(nèi)的CO2濃度比D點(diǎn)時(shí)低,所以B點(diǎn)植物積累的有機(jī)物比D點(diǎn)多,C錯(cuò)誤。B~C過(guò)程中,沒(méi)有光照,無(wú)法繼續(xù)合成[H],而光

18、反應(yīng)停止后,暗反應(yīng)仍能進(jìn)行一段時(shí)間,所以葉綠體中[H]的含量是下降的,D錯(cuò)誤。 12.(不定項(xiàng))在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下,測(cè)得某森林中林冠層四種主要植物幼苗的生理指標(biāo)(見(jiàn)下表)。下列分析正確的是(  )      物種 指標(biāo)      構(gòu)樹(shù) 刺槐 香樟 胡頹子 光補(bǔ)償點(diǎn)(千勒克斯) 6 4 1.8 1.1 光飽和點(diǎn)(千勒克斯) 13 9 3.5 2.6 注:光補(bǔ)償點(diǎn):光合速率等于呼吸速率時(shí)的光強(qiáng);光飽和點(diǎn):達(dá)到最大光合速率所需的最小光強(qiáng)。 A.光照強(qiáng)度小于6千勒克斯時(shí),構(gòu)樹(shù)幼苗葉肉細(xì)胞需要的CO2全部來(lái)自外界 B.光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí),影

19、響構(gòu)樹(shù)和刺槐幼苗光合速率的環(huán)境因素都有光照強(qiáng)度和CO2濃度等 C.若將光照強(qiáng)度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯,短時(shí)間內(nèi)香樟幼苗葉肉細(xì)胞中的C3會(huì)減少 D.在樹(shù)冠遮蔽嚴(yán)重、林下光照較弱的環(huán)境中,胡頹子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和構(gòu)樹(shù) 解析:選CD。光照強(qiáng)度小于6千勒克斯時(shí),構(gòu)樹(shù)幼苗的實(shí)際光合速率小于呼吸速率,但葉肉細(xì)胞光合速率可以大于其呼吸速率,則所需CO2可來(lái)自細(xì)胞呼吸和外界,A錯(cuò)誤;對(duì)構(gòu)樹(shù)來(lái)說(shuō),10千勒克斯光照強(qiáng)度大于其光補(bǔ)償點(diǎn),但小于其光飽和點(diǎn),此時(shí)限制構(gòu)樹(shù)光合速率的環(huán)境因素有光照強(qiáng)度等,但對(duì)于刺槐來(lái)說(shuō),10千勒克斯光照強(qiáng)度大于其光飽和點(diǎn),此時(shí)光照強(qiáng)度并不是其光合速率的限制因素,B

20、錯(cuò)誤;若將光照強(qiáng)度突然從2千勒克斯增加到4千勒克斯,則香樟的光反應(yīng)增強(qiáng),產(chǎn)生更多的[H]和ATP,從而使更多的C3被還原,而短時(shí)間內(nèi)C3的生成速率不變,故短時(shí)間內(nèi),香樟幼苗葉肉細(xì)胞中的C3減少,C正確;胡頹子和香樟的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都比另兩種植物(刺槐和構(gòu)樹(shù))低,它們更適合在光照較弱的環(huán)境中生長(zhǎng),D正確。 13.(不定項(xiàng))科研人員以梧桐葉為材料研究不同濃度的CO2對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。圖1為實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,圖2為適宜光照條件下隨NaHCO3濃度變化裝置內(nèi)O2濃度的變化曲線(xiàn)。下列說(shuō)法不正確的是(  ) A.各實(shí)驗(yàn)組中所用葉圓片數(shù)量和生理狀況應(yīng)該相同 B.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前需將裝置遮光 C.

21、和b點(diǎn)比較,a點(diǎn)葉綠體中C5消耗得更快,ATP生成更慢 D.NaHCO3相對(duì)濃度超過(guò)20后,曲線(xiàn)可能下降 解析:選C。為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,應(yīng)確保無(wú)關(guān)變量相同且適宜,為了避免實(shí)驗(yàn)前光照的影響,實(shí)驗(yàn)前需要將裝置遮光,A、B正確;和b點(diǎn)比較,a點(diǎn)CO2濃度更低,CO2固定消耗C5的速率要更慢,C錯(cuò)誤;NaHCO3相對(duì)濃度超過(guò)20,可能導(dǎo)致細(xì)胞失水,使細(xì)胞的光合作用受到影響,導(dǎo)致曲線(xiàn)下降,D正確。 14.(不定項(xiàng))(2019·山東濟(jì)南高三模擬)下圖是探究某綠色植物光合速率的實(shí)驗(yàn)裝置圖,裝置中的NaHCO3溶液可維持瓶?jī)?nèi)的CO2濃度相對(duì)穩(wěn)定,將該裝置放在20 ℃、一定光照條件下。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),針筒的

22、讀數(shù)是0.2 mL。毛細(xì)管內(nèi)的有色液滴在A處。30 min后,針筒的讀數(shù)需要調(diào)至0.6 mL,才能使有色液滴維持在A處。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中光合速率小于呼吸速率 B.若測(cè)定植物的實(shí)際光合速率,還需要在暗處測(cè)定呼吸速率 C.若將小燒杯中的NaHCO3溶液換成清水,則一段時(shí)間后光合作用會(huì)停止 D.若用該裝置探究該植物生長(zhǎng)的最適溫度,NaHCO3溶液濃度和光照強(qiáng)度等都是無(wú)關(guān)變量 解析:選AC。分析題干和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,30 min后裝置中的O2量增加,說(shuō)明光合速率大于呼吸速率,A錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)中在光下測(cè)定的是凈光合速率,要測(cè)定實(shí)際光合速率還需要在暗處測(cè)定呼吸速率,

23、凈光合速率與呼吸速率之和為實(shí)際光合速率,B正確;如果將NaHCO3溶液換成清水,則裝置中CO2的濃度下降,光合速率也下降,但當(dāng)光合速率等于呼吸速率時(shí),植物既不從外界吸收CO2也不向外界釋放CO2,此時(shí)植物還可以利用細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2進(jìn)行光合作用,C錯(cuò)誤;若用該裝置探究該植物生長(zhǎng)的最適溫度,則溫度為自變量,其他因素如NaHCO3溶液濃度、光照強(qiáng)度等都是無(wú)關(guān)變量,D正確。 15.仙人掌等植物白天氣孔關(guān)閉,夜間氣孔開(kāi)放吸收CO2。下圖表示仙人掌固定CO2的代謝途徑,圖中只表示出代謝過(guò)程涉及的部分物質(zhì),請(qǐng)根據(jù)圖中信息結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題: (1)圖中固定CO2的反應(yīng)過(guò)程有:①CO2+C5

24、→2C3; ②____________________。 (2)圖中產(chǎn)生CO2的反應(yīng)過(guò)程有:①____________________。②蘋(píng)果酸→CO2+丙酮酸。 (3)在熱帶自然環(huán)境中,夜間仙人掌細(xì)胞吸收CO2,但不能被葉綠體利用,其原因是缺乏________(填環(huán)境因素),葉綠體中不能生成________________,直接影響了__________的還原。 解析:(1)從題圖中信息可知,CO2可與C5結(jié)合進(jìn)入卡爾文循環(huán),除此之外,CO2還可與PEP結(jié)合生成OAA。(2)根據(jù)題圖中信息可知,蘋(píng)果酸可生成丙酮酸和CO2,另外,有氧呼吸第二階段也可產(chǎn)生CO2,該反應(yīng)在線(xiàn)粒體中進(jìn)行,即

25、丙酮酸和H2O發(fā)生反應(yīng),生成CO2和[H]。(3)晚上沒(méi)有光照,仙人掌不能進(jìn)行光反應(yīng),葉綠體中不能產(chǎn)生ATP和[H],直接影響了C3的還原。 答案:(1)②CO2+PEP→OAA (2)①丙酮酸+H2O→CO2+[H] (3)光照 ATP和[H] C3 16.為研究高濃度CO2對(duì)水稻光合作用的影響,某科研小組測(cè)定了不同CO2濃度下處于抽穗期水稻不同時(shí)刻的凈光合速率,如圖甲所示。圖乙表示線(xiàn)粒體中某種酶的活性隨溫度的變化情況。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有_______________________________。 (2)依據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在環(huán)境濃度CO2

26、條件下,9:30時(shí)限制水稻光合作用的環(huán)境因素是___________________________________________(答兩點(diǎn))。 (3)環(huán)境濃度CO2和高濃度CO2條件下,水稻的凈光合速率不同。要了解兩種CO2濃度下不同時(shí)刻實(shí)際光合速率的變化,還需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是___________________________。 (4)若在環(huán)境濃度CO2和高濃度CO2條件下,呼吸速率差異不明顯。與環(huán)境濃度CO2相比,在高濃度CO2條件下,相同時(shí)刻水稻的光反應(yīng)速率________(填“較高”“相同”或“較低”),其原因是__________________________________

27、_________________________。 (5)圖乙中,接近0 ℃時(shí),A點(diǎn)卻不與橫軸相交的原因是_____________________。 解析:(1)葉肉細(xì)胞通過(guò)光合作用和細(xì)胞呼吸均可產(chǎn)生ATP,因此葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體和葉綠體。(2)結(jié)合題干信息可判斷,在環(huán)境濃度CO2條件下,9:30時(shí)限制水稻光合作用的環(huán)境因素是CO2濃度和光照強(qiáng)度。(3)凈光合速率=實(shí)際光合速率-呼吸速率,若要了解兩種CO2濃度下不同時(shí)刻實(shí)際光合速率的變化,還需要在黑暗條件下,測(cè)定不同時(shí)刻水稻的呼吸作用速率。(4)根據(jù)題意和圖示可知,在相同時(shí)刻,高濃度CO2條件下水稻的凈光合

28、速率大于環(huán)境濃度CO2條件下水稻的凈光合速率,而呼吸速率差異又不明顯,故高濃度CO2條件下的實(shí)際光合速率大于環(huán)境濃度CO2條件下的實(shí)際光合速率。高濃度CO2條件下水稻的暗反應(yīng)速率加快,需要光反應(yīng)提供的[H]和ATP增多,光反應(yīng)增強(qiáng),所以與環(huán)境濃度CO2相比,在高濃度CO2條件下,相同時(shí)刻水稻的光反應(yīng)速率較高。(5)酶的活性受溫度影響,低溫和高溫對(duì)酶的活性的影響不同。在低溫條件下,酶的活性很低,但沒(méi)有失活,而在高溫條件下,酶因變性而失活。 答案:(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體、葉綠體 (2)CO2濃度、光照強(qiáng)度 (3)在黑暗條件下,測(cè)定不同時(shí)刻水稻的呼吸作用速率 (4)較高 高濃度CO2條件下水

29、稻暗反應(yīng)速率加快,需要光反應(yīng)提供的[H]和ATP增多,光反應(yīng)增強(qiáng) (5)低溫下酶的活性很低,但沒(méi)有失活(低溫沒(méi)有改變酶的空間結(jié)構(gòu),只是使酶活性降低) 17.為研究低鉀條件對(duì)某種農(nóng)作物2個(gè)品種光合作用的影響,科研人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表。 指標(biāo) 數(shù)值 分組     葉綠素含 量(相對(duì)值) 呼吸速率 (μmol·m-2·s-1) 光補(bǔ)償點(diǎn) (μmol·m-2·s-1) 最大凈光合速率 (μmol·m-2·s-1) 甲品種 低鉀處理組 18 3.0 89.8 16.4 正常處理組 25 2.5 49.8 24.4 乙品種 低鉀處理組 26 3

30、.2 72.7 18.5 正常處理組 28 2.9 42.0 25.5 注:光補(bǔ)償點(diǎn)是指光合速率與呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度。 (1)提取葉綠素時(shí),為了使研磨充分,應(yīng)加入_____________________________。 (2)當(dāng)乙品種的最大凈光合速率為25.5 μmol·m-2·s-1時(shí),實(shí)際光合速率是________μmol·m-2·s-1。此時(shí)增大光照強(qiáng)度,光合速率不再增加,這主要是受光合作用過(guò)程中________反應(yīng)的限制。 (3)低鉀處理后,2個(gè)品種光補(bǔ)償點(diǎn)均增大,主要原因是 ______________________________________

31、__________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)據(jù)表分析,為提高產(chǎn)量,在缺鉀土壤中種植該種農(nóng)作物時(shí),可采取的相應(yīng)措施是 ________________________________________________________________________ (寫(xiě)出兩點(diǎn)即可)。 解析:(1)提取綠葉中的色素時(shí),在研磨前加入二氧化硅,有助于研磨得充分。(2)乙品種正常處理組的呼吸速率為2.9 μmol·m-

32、2·s-1,實(shí)際光合速率=凈光合速率+呼吸速率,當(dāng)乙品種的最大凈光合速率為25.5 μmol·m-2·s-1時(shí),實(shí)際光合速率為25.5+2.9=28.4 μmol·m-2·s-1。當(dāng)光合速率達(dá)到最大值后,增加光照強(qiáng)度后光合速率不再增大,這主要是受光合作用過(guò)程中暗反應(yīng)(如暗反應(yīng)中酶的活性、酶的數(shù)量等)的限制。(3)根據(jù)表中信息可知,在低鉀處理后,2個(gè)品種葉綠素含量均減少,光反應(yīng)減弱,光合速率降低,且呼吸速率均升高,故需要增大光照強(qiáng)度才能使光合速率與呼吸速率相等,即光補(bǔ)償點(diǎn)增大。(4)低鉀處理后,2個(gè)品種的葉綠素含量均下降,最大凈光合速率均降低,故在生產(chǎn)上應(yīng)施加適量的鉀肥。低鉀處理后,與甲品種相比

33、,乙品種的葉綠素含量下降不明顯,且乙品種的最大凈光合速率大于甲品種,因此,生產(chǎn)上在低鉀土壤中應(yīng)種植乙品種。 答案:(1)二氧化硅(SiO2) (2)28.4 暗 (3)低鉀處理后,2個(gè)品種葉綠素含量均減少,光反應(yīng)減弱,光合速率降低,且呼吸速率均升高,需要增大光強(qiáng)才能維持光合速率與呼吸速率相等,因此光補(bǔ)償點(diǎn)增大 (4)選擇種植乙品種;施加適量鉀肥 18.CO2濃度增加會(huì)對(duì)植物光合作用速率產(chǎn)生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、水稻作實(shí)驗(yàn)材料,分別進(jìn)行三種不同實(shí)驗(yàn)處理,甲組提供大氣CO2濃度(375 μmol·mol-1),乙組提供CO2濃度倍增環(huán)境(750 μmol·mol-1),丙組先在CO

34、2濃度倍增環(huán)境中培養(yǎng)60 d,測(cè)定前一周恢復(fù)為大氣CO2濃度。整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程保證充足的水分供應(yīng),選擇晴天上午測(cè)定各組的光合速率。結(jié)果如下圖所示。 回答下列問(wèn)題: (1)CO2濃度增加,作物的光合作用速率________,理由是_____________________。 (2)在CO2濃度倍增時(shí),光合作用速率并未發(fā)生倍增,此時(shí)限制光合作用速率增加的環(huán)境因素是______________________________________________________________。 (3)丙組的光合作用速率比甲組低,有人推測(cè)可能是由作物長(zhǎng)期處于高CO2濃度環(huán)境下___________

35、_____引起的,并非由氣孔導(dǎo)度的降低引起的。 (4)有人認(rèn)為化石燃料開(kāi)采和使用能升高大氣CO2濃度,這有利于提高作物光合作用速率,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是有好處的。因此,沒(méi)有必要限制化石燃料使用。請(qǐng)表達(dá)自己的觀點(diǎn)。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________________________________________

36、_________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)CO2是光合作用(或暗反應(yīng))的原料,CO2濃度增加,作物的光合作用速率增加。(2)CO2濃度倍增,光合作用速率并未發(fā)生倍增,是因?yàn)橛绊懝夂献饔玫沫h(huán)境因素除了CO2濃度外,還有溫度、光照強(qiáng)度等。(3)丙組在CO2濃度倍增環(huán)境中培養(yǎng)了60 d,測(cè)定前一周恢復(fù)為大氣CO2濃度,但是其光合速率低于甲組(提供的是大氣CO2濃度),可能的原因是長(zhǎng)期處于CO2濃度倍增環(huán)境下,使得作物固定CO2

37、的酶的活性下降或酶的含量降低,再將其放到大氣CO2濃度環(huán)境下,暗反應(yīng)變?nèi)?,光合作用變?nèi)酢?4)“沒(méi)有必要限制化石燃料使用”這種觀點(diǎn)是片面的,由于人類(lèi)的活動(dòng),地球上空氣中的CO2濃度持續(xù)上升,這雖然可減輕因CO2缺乏對(duì)植物光合作用的限制,但也會(huì)引起溫室效應(yīng),溫度升高會(huì)給地球的生態(tài)環(huán)境及人類(lèi)活動(dòng)帶來(lái)一系列嚴(yán)重的問(wèn)題。 答案:(1)增加 CO2是光合作用(或暗反應(yīng))的原料 (2)溫度、光照強(qiáng)度 (3)固定CO2的酶的活性下降或含量降低 (4)這種觀點(diǎn)是片面的,由于人類(lèi)的活動(dòng),地球上空氣中的CO2濃度持續(xù)上升,這雖然可減輕因CO2缺乏對(duì)植物光合作用的限制,但也會(huì)引起溫室效應(yīng),溫度升高會(huì)給地球的生態(tài)環(huán)

38、境及人類(lèi)活動(dòng)帶來(lái)一系列嚴(yán)重的問(wèn)題 19.(2019·濟(jì)寧高三一模)下圖為毛白楊和云杉兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下,光合速率與呼吸速率的比值(P/R)隨光照強(qiáng)度變化的曲線(xiàn)圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題: (1)光照強(qiáng)度為a時(shí)毛白楊將________O2。若適當(dāng)升高CO2濃度,d點(diǎn)將向________移動(dòng)。 (2)比較圖中c點(diǎn)光照強(qiáng)度下兩植物光合速率大小的關(guān)系_______________________,判斷的理由是_____________________________________________。 (3)在電子顯微鏡下觀察云杉的葉肉細(xì)胞,可看到葉綠體內(nèi)部有一些顆粒,它們被看作

39、是葉綠體的脂質(zhì)倉(cāng)庫(kù),其體積隨葉綠體內(nèi)基粒數(shù)目的增多而減小,最可能的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)吸收 右上 (2)不確定 兩植物光合速率與呼吸速率的比值(P)相等,但呼吸速率的大小不確定 (3)顆粒中脂質(zhì)參與構(gòu)成基粒的膜結(jié)構(gòu) 20.在適宜的溫度下,研究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率影響的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示?;卮鹣?/p>

40、列問(wèn)題: (1)實(shí)驗(yàn)中氧氣產(chǎn)生的場(chǎng)所是________________,通過(guò)測(cè)量氧氣釋放速率來(lái)研究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響,這是基于____________這一假設(shè)。 (2)利用瓦數(shù)較高的燈泡(其產(chǎn)生的光照強(qiáng)度大于水草的光飽和點(diǎn))進(jìn)行實(shí)驗(yàn),隨著燈泡與燒杯距離的逐漸增加,預(yù)計(jì)氣泡產(chǎn)生速率的變化情況及原因是 ________________________________________________________________________ __________________________________________________________________

41、______ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生氧氣,光反應(yīng)的場(chǎng)所是水草葉綠體的類(lèi)囊體薄膜。氧氣釋放速率為凈光合速率,通過(guò)測(cè)量氧氣釋放速率來(lái)研究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響,這是基于各光照強(qiáng)度下植物的呼吸作用速率都相同這一假設(shè)進(jìn)行的。(2)隨著燈泡和燒杯距離的逐漸增加,光照強(qiáng)度逐漸減弱。由題干信息

42、燈泡產(chǎn)生的光照強(qiáng)度大于水草的光飽和點(diǎn)可知,起初增大兩者的距離會(huì)使光照強(qiáng)度減弱,但在一定范圍內(nèi),光照強(qiáng)度不是限制水草光合作用速率的因素,光合速率不變,氣泡產(chǎn)生的速率不發(fā)生改變;隨著燈泡與燒杯距離的繼續(xù)加大,光照強(qiáng)度逐漸減弱,光合速率下降,氣泡產(chǎn)生速率下降;當(dāng)光合速率小于呼吸速率時(shí),不再產(chǎn)生氣泡。 答案:(1)水草葉綠體的類(lèi)囊體薄膜 各實(shí)驗(yàn)組的水草呼吸作用速率相同 (2)①起初,氣泡產(chǎn)生速率不變,因?yàn)楣庹諒?qiáng)度不是限制水草光合作用的因素,光合作用速率不變;②然后,氣泡產(chǎn)生速率逐漸減慢,因?yàn)楣庹諒?qiáng)度逐漸減弱,光合作用速率逐漸減小;③最后,氣泡不再產(chǎn)生,因?yàn)楣庹諒?qiáng)度很弱,光合作用速率小于細(xì)胞呼吸速率,

43、不會(huì)釋放氧氣 21.將銀邊天竺葵(葉邊緣呈白色)預(yù)先放在黑暗中48小時(shí),在葉柄基部作環(huán)剝處理(限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出),再將不透光的一定大小黑色紙片用回形針從上下兩面夾在綠色部位,如下圖所示,然后把天竺葵放在陽(yáng)光下照4小時(shí)。之后取下該葉片,用打孔器分別在葉片的不同部位取下面積均為s dm2的A、B、C三個(gè)葉圓片,放在酒精溶液中水浴加熱脫色,再放入清水中漂洗后取出,滴加碘液。 (1)將植株放在黑暗處48小時(shí)的目的是_________________________。 (2)為驗(yàn)證下列兩項(xiàng)結(jié)論,需比較圖中A、B、C中的哪些葉圓片?光合作用需要光:________;光合作用需要葉綠體:

44、________。 (3)光合作用強(qiáng)度是指植物在單位時(shí)間單位葉面積內(nèi)通過(guò)光合作用制造有機(jī)物的數(shù)量。能否根據(jù)圖中的葉圓片及相關(guān)儀器來(lái)粗略測(cè)定光合作用強(qiáng)度?若能請(qǐng)寫(xiě)出你的思路。若不能請(qǐng)說(shuō)明理由。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)為了進(jìn)一步探究天竺葵光合作用的最適溫度,如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)?寫(xiě)出主要思路。 ____________

45、____________________________________________________________。 解析:(1)將植株放在黑暗處48小時(shí)的目的是除去葉片中原有的有機(jī)物,以避免其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(2)要證明光合作用需要光,則需要曝光處理和遮光處理作對(duì)照,即需要比較A和B;要證明光合作用需要葉綠體,葉綠體為自變量,應(yīng)比較A和C才能得出結(jié)論。(3)選擇A部分葉圓片(曝光,既能進(jìn)行光合作用,也能進(jìn)行細(xì)胞呼吸)、B部分葉圓片(遮光,只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸),并將兩葉圓片分別烘干稱(chēng)重。用MA表示4小時(shí)后葉圓片初始質(zhì)量+光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量-呼吸作用有機(jī)物的消耗量,MB表示4小時(shí)后初

46、始質(zhì)量-呼吸作用有機(jī)物的消耗量。所以A葉圓片4小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量M就是MA-MB。即A葉圓片的干重減去B葉圓片的干重,其差值是面積為s dm2的葉圓片在4小時(shí)內(nèi)的光合作用強(qiáng)度。(4)要探究天竺葵光合作用的最適溫度,自變量是溫度,因變量是光合作用強(qiáng)度??上仍O(shè)計(jì)一組溫度梯度較大的預(yù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索,以節(jié)約人力、物力。在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上圍繞光合作用強(qiáng)度較高時(shí)的溫度范圍,繼續(xù)設(shè)計(jì)一組溫度梯度較小的實(shí)驗(yàn),分別測(cè)定它們的光合作用強(qiáng)度,光合作用強(qiáng)度最高時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度即為天竺葵光合作用的最適溫度。 答案:(1)消耗原有的有機(jī)物 (2)A和B A和C (3)能。選擇A、B兩葉圓片,將兩葉圓片分別烘干稱(chēng)重

47、。A葉圓片的干重減去B葉圓片的干重,其差值是面積為s dm2的葉圓片在4小時(shí)內(nèi)的光合作用強(qiáng)度 (4)①先設(shè)計(jì)一組溫度梯度比較大的預(yù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索。②在預(yù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上圍繞光合作用強(qiáng)度較高時(shí)的溫度范圍,再設(shè)計(jì)一組溫度梯度較小的實(shí)驗(yàn),測(cè)定它們的光合作用強(qiáng)度,光合作用強(qiáng)度最高時(shí)的溫度就是最適溫度 22.下圖所示為探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)材料和用具:20 mL移液管、不同功率的LED燈(不影響溫度)、濃度為0.5 mol/L的NaHCO3溶液、綠色植物(如菠菜)等。 (1)利用題述實(shí)驗(yàn)材料和如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),其目的是____________________。 (2)綠色

48、植物釋放的O2量可以用圖中的_____________________表示,NaHCO3溶液的作用是___________________________________________________;如果從菠菜葉片中提取色素,要在玻璃漏斗基部放一塊單層________(填材料)進(jìn)行過(guò)濾。 解析:(1)首先要明確實(shí)驗(yàn)類(lèi)型,由題干信息“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)裝置”可知,本實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中提供的材料和用具的作用分別是不同功率的LED燈(不影響溫度)——可設(shè)置不同光照強(qiáng)度,NaHCO3溶液——維持CO2濃度恒定;因此,本實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用強(qiáng)度的影響。(2)分析實(shí)驗(yàn)裝置可知,針筒內(nèi)的氣體變化是由O2決定的,而在實(shí)驗(yàn)期間活塞的位置不變,因此,綠色植物釋放的O2量可用移液管內(nèi)液體體積的變化量來(lái)表示;NaHCO3溶液的作用是維持CO2濃度恒定;在提取色素實(shí)驗(yàn)的過(guò)濾操作中,需要在漏斗基部放一塊單層尼龍布。 答案:(1)探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響 (2)移液管內(nèi)液體體積變化量 維持針筒中CO2濃度恒定 尼龍布 15

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