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光合作用 A組　基礎(chǔ)過關(guān) 1.(2018海南單科,4,2分)高等植物細胞中,下列過程只發(fā)生在生物膜上的是(　　) A.光合作用中的光反應 B.光合作用中CO2的固定 C.葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸 D.以DNA為模板合成RNA 答案　A　高等植物細胞中,光合作用中的光反應只能發(fā)生在類囊體薄膜上,A正確;光合作用中CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,B錯誤;葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸發(fā)生在細胞溶膠中,C錯誤;以DNA為模板合成RNA即轉(zhuǎn)錄過程,發(fā)生在細胞核和葉綠體基質(zhì)中,D錯誤。 2.(2018江蘇單科,18,2分)下圖為某一植物在不同實驗條件下測得的凈光合速率,下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是(　　) A.橫坐標是CO2濃度,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度 B.橫坐標是溫度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度 C.橫坐標是光波長,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度 D.橫坐標是光照強度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度 答案　D　由圖中信息可知:當橫坐標是光照強度,即該實驗的自變量是光照強度時,溫度是該實驗的無關(guān)變量,所以曲線起點相同,即呼吸強度相同,當光照強度達到一定強度時,CO2濃度越高,凈光合速率越大,當光照強度達到一定值即光飽和點時,凈光合速率不變,D項正確;若橫坐標是溫度,在一定溫度范圍內(nèi),凈光合速率隨溫度升高而升高,超過某一最適溫度,凈光合速率隨溫度升高而下降,B選項錯誤;當橫坐標是CO2濃度或光波長時,凈光合速率與溫度的關(guān)系不一定呈正相關(guān),A、C選項錯誤。 3.某學校研究小組利用生長狀況相同且質(zhì)量相等的A、B兩種植物的幼苗,進行了以下實驗(假設(shè)光照對呼吸作用無影響):甲圖中,兩種幼苗分別被培植于內(nèi)含CO2緩沖液(維持CO2濃度不變)的無色透明氣球內(nèi),氣球放置在水槽中,氣球體積可變。初始時指針指向正中位置,指針會因兩側(cè)氣球的沉浮變化而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。乙圖表示A、B兩種植物幼苗隨著光照強度的變化,O2的釋放量變化曲線。據(jù)圖分析,下列說法不正確的是(　　) 甲 乙 A.光照強度為乙圖中a時,則甲圖中指針將向左偏轉(zhuǎn) B.光照強度為乙圖中c時,A植物制造的有機物總量比B植物少 C.甲圖中,細胞代謝產(chǎn)生的直接能源物質(zhì)是ATP,產(chǎn)生場所包括線粒體、葉綠體和細胞溶膠 D.當光照強度為乙圖中d時,每日光照12小時,一晝夜中兩植物的O2釋放量的差值為12 mg 答案　A　由乙圖可知,乙圖中光照強度為a時,A中植物的光合作用速率大于呼吸作用速率,A中的氧氣增加,氣壓上升,浮力增大;B中植物的光合作用速率小于呼吸作用速率,氧氣減少,氣壓下降,浮力減小,所以甲圖中指針將向右偏轉(zhuǎn),A錯誤;乙圖中光照強度為c時,兩植物的凈光合速率相同,但B植物的呼吸作用速率較高,根據(jù)真正光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率,可知A植物制造的有機物總量比B植物少,B正確;甲圖中,ATP是細胞代謝產(chǎn)生的直接能源物質(zhì),主要由光合作用和呼吸作用產(chǎn)生,產(chǎn)生的場所主要有葉綠體、細胞溶膠和線粒體,C正確;光照強度為d時,每日光照12小時,A植物一晝夜中的氧氣釋放總量為6 mg12-121 mg=60 mg,B植物一晝夜中的氧氣釋放總量8 mg12-2 mg12=72 mg,所以一晝夜中兩植物的O2釋放量的差值為72 mg-60 mg=12 mg,D正確。 4.下列關(guān)于線粒體和葉綠體的說法錯誤的是(　　) A.兩種細胞器都依靠增大膜面積來提高代謝效率 B.兩種細胞器中都可進行基因的選擇性表達 C.線粒體中丙酮酸的氧化分解需要O2的參與 D.葉綠體中C3的還原需要還原型輔酶Ⅱ的催化 答案　C　線粒體和葉綠體擴大膜面積的方式不同,線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,葉綠體類囊體堆疊形成基粒,都增大了細胞的膜表面,提高了代謝速率,A正確;線粒體中與葉綠體中所合成的蛋白質(zhì)存在差異,是基因選擇性表達的結(jié)果,B正確;線粒體中丙酮酸的分解在線粒體基質(zhì)中進行,無需氧氣的參與,氧氣在需氧呼吸中作為還原氫的受體,C錯誤;光合作用中C3的還原需要還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的催化,D正確。 5.適宜的光照、溫度條件下,在0.003% CO2和1% CO2兩種不同環(huán)境中某植物葉肉細胞卡爾文循環(huán)中三碳酸和RuBP微摩爾濃度的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖分析合理的是(　　) A.ab段碳反應速率越來越小 B.bc段甲物質(zhì)濃度降低是因為生成速率變小 C.cd段光合作用較弱是因為光反應產(chǎn)物不足 D.ae段葉肉細胞的光飽和點穩(wěn)定不變 答案　B　ab段甲物質(zhì)和乙物質(zhì)的相對濃度保持相對穩(wěn)定,因此ab段碳反應速率保持基本不變,A錯誤;bc段,降低二氧化碳濃度,會抑制碳反應過程中二氧化碳的固定,而三碳酸的還原仍在進行,因此三碳酸含量下降,可見甲物質(zhì)(三碳酸)濃度降低是因為生成速率變小,B正確;cd段光合作用較弱是因為碳反應原料不足,C錯誤;ae段二氧化碳濃度不斷發(fā)生改變,因此葉肉細胞的光飽和點會發(fā)生變化,D錯誤。 6.植物的光合作用受光強度、CO2濃度等環(huán)境因素的影響(如圖)。下列敘述錯誤的是(　　) A.a點條件下NADPH的合成速率大于b點 B.b點條件下RuBP的再生速率小于c點 C.X一般大于大氣中CO2濃度 D.a點對應的光強度一般大于全日照 答案　D　a點光強度大于b點, 光反應較強,NADPH的合成速率也較大,A正確;b點CO2濃度小于c點,碳反應較弱, RuBP的再生速率較小,B正確;CO2在X濃度條件下植物光合速率較大,因此X一般大于大氣中CO2濃度,C正確;a點對應的光強度一般小于全日照,D錯誤,故選D。 7.遷移率(Rf)是用紙層析法分離混合色素中各種成分的重要指標,也可用于各色素的鑒定,遷移率=色素移動距離/溶劑移動距離。下表是葉綠體中色素層析的部分結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) 溶劑移動距離 色素甲移動距離 色素乙移動距離 色素丙移動距離 色素丁 移動距離 實驗組1 7.8 1.9 實驗組2 8.2 1.5 實驗組3 8.0 1.4 平均移 動距離 8.0 7.6 0.8 遷移率 (Rf) 無 0.53 0.10 A.色素甲的遷移率(Rf)是0.95 B.色素丙主要吸收紅光和藍紫光 C.色素乙的擴散速度比色素甲快 D.葉片衰老過程中色素丁含量逐漸減少 答案　C　遷移率=色素移動距離/溶劑移動距離,因此色素甲的遷移率(Rf)=7.6/8.0=0.95,A項正確;色素丙的遷移率(Rf)=(1.9+1.5+1.4)/(7.8+8.2+ 8.0)=0.2,故為葉綠素a,其主要吸收紅光和藍紫光,葉片衰老過程中葉綠素含量逐漸減少,B、D項正確;色素乙的遷移率小于色素甲,表明色素甲的擴散速度比色素乙快,C項錯誤。 8.(2017浙江11月選考,30,7分)為探究環(huán)境因素對光合作用的影響,進行了相關(guān)實驗。取去除淀粉的某植物葉片打成大小相等的圓片,并將相同數(shù)量的葉圓片分別放入A~D四組燒杯中,在25 ℃環(huán)境中進行實驗,實驗內(nèi)容與結(jié)果見表。 組別 燒杯中液體成分 處理條件 檢測結(jié)果 A 富含CO2的純水 光照 + B 富含CO2的純水 黑暗 - C 富含CO2的葡萄糖溶液 光照 ++ D 富含CO2的葡萄糖溶液 黑暗 + 注:“+”表示檢出淀粉,“++”表示檢出淀粉含量較高,“-”表示未檢出淀粉。 回答下列問題: (1)本實驗的可變因素是　　　　　　　　　。 (2)如何去除植物葉片中的淀粉?　　　　　　。 (3)據(jù)表分析,將CO2作為光合作用原料的是　　　組。在植物體內(nèi),CO2轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物的途徑為　　　　　循環(huán),其產(chǎn)物可運至葉綠體外轉(zhuǎn)變成　　　　　,并運到植物體其他部位供細胞利用。 (4)檢測結(jié)果表明離體葉肉細胞可直接利用葡萄糖合成淀粉。葉肉細胞合成淀粉的場所是　　　　　　,而在塊莖中,淀粉長期儲存在　　　　　　中。 答案　(1)葡萄糖和光照 (2)暗處理 (3)A、C　卡爾文　蔗糖 (4)葉綠體基質(zhì)　白色體 解析　本題考查光合作用的過程、影響光合作用的因素以及分析實驗問題的能力。(1)由表格A~D實驗的設(shè)置條件知,該實驗的可變因素(自變量)是光照和葡萄糖,因變量是能否合成淀粉。(2)實驗結(jié)果檢測時,要排除原葉片中淀粉對實驗結(jié)果的干擾,因此要在實驗前將葉片長時間置于暗處,通過呼吸作用耗盡原來的淀粉。(3)植物只有在光照條件下,才能利用CO2進行光合作用合成淀粉,因此A、C兩組的CO2均可作為植物光合作用的原料。利用CO2合成有機物的過程是卡爾文循環(huán)(注意不是碳循環(huán)),該過程的產(chǎn)物三碳糖可運至葉綠體外,在細胞溶膠中轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽恰?4)光合作用合成淀粉的場所是葉綠體基質(zhì),在植物的塊莖中淀粉長期儲存在白色體中。 9.(2018浙江4月選考,30,7分)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”的活動中,選用某植物A、B兩個品種,在正常光照和弱光照下進行實驗,部分實驗內(nèi)容與結(jié)果見下表。 品種 光照 處理 葉綠素a 含量 (mg/cm2) 葉綠素b 含量 (mg/cm2) 類胡蘿卜素 總含量 (mg/cm2) 光合作用 速率 (μmol CO2/ m2s) A 正常光照 1.81 0.42 1.02 4.59 A 弱光照 0.99 0.25 0.46 2.60 B 正常光照 1.39 0.27 0.78 3.97 B 弱光照 3.80 3.04 0.62 2.97 回答下列問題: (1)據(jù)表推知,經(jīng)弱光照處理,品種A的葉綠素總含量和類胡蘿卜素總含量較正常光照　　　　,導致其卡爾文循環(huán)中再生出　　　　的量改變,從而影響光合作用速率。 (2)表中的光合色素位于葉綠體的　　　　膜中。分別提取經(jīng)兩種光照處理的品種B的光合色素,再用濾紙進行層析分離。與正常光照相比,弱光照處理的濾紙條上,自上而下的第4條色素帶變　　　　,這有利于品種B利用可見光中較短波長的　　　　光。 (3)實驗結(jié)果表明,經(jīng)弱光照處理,該植物可通過改變光合色素的含量及其　　　　來適應弱光環(huán)境。品種　　　　的耐蔭性較高。 答案　(1)下降　RuBP　(2)類囊體　寬　藍紫　(3)比例　B 解析　(1)由表中數(shù)據(jù)可知,弱光照處理下,品種A的葉綠素總含量和類胡蘿卜素總含量均較正常光照下低,因此導致卡爾文循環(huán)中再生出RuBP的量改變,從而影響光合速率。(2)光合色素位于植物細胞葉綠體類囊體膜中。品種B經(jīng)弱光照處理,葉綠素b含量增加,則經(jīng)提取和紙層析分離,自上而下的第4條色素帶變寬,因此有利于B品種利用可見光中較短波長的藍紫光。(3)表中數(shù)據(jù)表明,弱光照處理下,該植物光合色素含量及比例發(fā)生改變,從而來適應弱光環(huán)境。相比之下,品種B在弱光下光合作用速率下降幅度小,耐蔭性較高。 10.(2017浙江4月選考,30,7分)為探究不同環(huán)境因素對某植物葉片中葉綠素含量的影響,進行了相關(guān)實驗,結(jié)果如圖所示。 回答下列問題: (1)本實驗的因變量是　　　　　　。由圖中曲線對比可知,經(jīng)　　　　　處理的該植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯,這將直接導致光反應中葉綠素吸收的　　　　　光減少而降低了光合速率。由此推知,若遇較低溫天氣,除升溫外,可對該植物進行　　　處理以減少葉綠素的損失。 (2)提取上述四組該植物葉片中的色素時,為防止色素被破壞,研磨時可加入適量的　　　。對上述四組色素提取液分別進行紙層析分離,結(jié)果發(fā)現(xiàn),第4組得到的色素帶中,從上到下的第　　　條色素帶均明顯變窄。 (3)若用不同波長的光照射葉綠素a的提取液并測定　　　,可得到葉綠素a的吸收光譜。 答案　(1)葉綠素的含量　光照和低溫　紅光和藍紫　遮光　(2)CaCO3　3、4　(3)吸光率 解析　本題結(jié)合曲線圖,考查光合作用的相關(guān)知識,同時考查學生分析問題的能力。(1)分析曲線圖可知,該題主要考查有無光照和溫度的高低對葉片葉綠素含量的影響,因此實驗的因變量是葉綠素的含量,由四條曲線可知,第四條曲線是經(jīng)光照和0 ℃低溫處理的,在此條件下葉綠素含量下降最為明顯。這將直接導致光反應中葉綠素吸收的紅光和藍紫光減少,從而降低光合速率。對比圖中的四條曲線可知,如遇到了低溫天氣,為了減少葉綠素的損失,可行的措施是升高溫度和進行暗處理。(2)提取植物葉片中的色素時,研磨過程中,為防止色素被破壞可加入適量的CaCO3。對上述四組色素提取液分別進行紙層析分離,由于第4組葉綠素的含量最低,因此從上到下的第3條(葉綠素a)和第4條(葉綠素b)色素帶均明顯變窄。 11.某研究小組利用金魚藻設(shè)置多組分組實驗探究環(huán)境因素對光合作用的影響,有關(guān)研究結(jié)果如圖所示(注:表觀光合速率是指在光照條件下,一定量的植物在單位時間內(nèi)釋放到外界的O2量)。 請回答: (1)該研究探討了　　　　　　　　　　對金魚藻　　　　　　　的影響。實驗分組時,每組金魚藻的量要相等,其目的是　　　　　　　。 (2)該研究中表觀光合速率達到最大時的光強度為　　　　　　　　lx,若光強度繼續(xù)增大,光合速率也不再增加,限制光合速率不再增加的內(nèi)部因素可能有　　　　　　　　　　　。 (3)若把NaHCO3濃度從30 mgL-1替換成25 mgL-1,短時間內(nèi)葉綠體中ATP和NADPH含量將　　　　。 (4)該研究中表觀光合速率隨pH變化而變化的主要原因是　　　　　　　　　 　　　。 答案　(1)光強度、pH、NaHCO3濃度　表觀光合速率　控制無關(guān)變量　(2)12.5103　色素數(shù)量或酶的數(shù)量和活性　(3)下降　(4)酶活性受pH的影響 解析　(1)據(jù)圖可知,該研究探討了光強度、pH、NaHCO3濃度對金魚藻表觀光合速率的影響;每組金魚藻的量屬于無關(guān)變量,所以實驗分組時,每組金魚藻的量要相等,目的是控制無關(guān)變量。(2)根據(jù)圖1可知,該研究中表觀光合速率達到最大時的光強度為12.5103 lx;若光強度繼續(xù)增大,光合速率也不再增加,限制光合速率不再增加的內(nèi)部因素可能有色素數(shù)量或酶的數(shù)量和活性。(3)實驗中NaHCO3的作用是為金魚藻的光合作用提供CO2。根據(jù)圖2可知,NaHCO3濃度達到20 mgL-1時,表觀光合速率達到最大值,超過該飽和點之后,表觀光合速率隨NaHCO3濃度增大而減慢,說明過高的NaHCO3濃度對表觀光合速率起抑制作用。若把NaHCO3濃度從30 mgL-1替換成25 mgL-1,表觀光合速率增大,說明抑制作用減弱,即光合作用能利用較多的CO2,生成較多的C3,進而消耗的ATP和NADPH增加,而光反應產(chǎn)生ATP和NADPH的速率基本不變,所以短時間內(nèi)葉綠體中ATP和NADPH含量將下降。(4)由圖3可知,表觀光合速率可隨pH變化而變化,其主要原因是酶活性受pH的影響。 B組　能力提升 1.(2018浙江4月選考,26,2分)各取未轉(zhuǎn)基因的水稻(W)和轉(zhuǎn)Z基因的水稻(T)數(shù)株,分組后分別噴施蒸餾水、寡霉素和NaHSO3,24 h后進行干旱脅迫處理(脅迫指對植物生長和發(fā)育不利的環(huán)境因素),測得未脅迫和脅迫8 h時的光合速率如圖所示。已知寡霉素抑制光合作用和細胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列敘述正確的是(　　) A.寡霉素在細胞呼吸過程中抑制線粒體外膜上[H]的傳遞 B.寡霉素在光合作用過程中的作用部位是葉綠體中的基質(zhì) C.轉(zhuǎn)Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素對光合速率的抑制作用 D.噴施NaHSO3促進光合作用,且減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降 答案　D　由題可知,寡霉素抑制細胞呼吸和光合作用中ATP合成酶活性,因此寡霉素在細胞呼吸過程中會抑制線粒體內(nèi)膜上[H]的傳遞,在光合作用中的作用部位是類囊體膜中,A、B錯誤;由圖可知,轉(zhuǎn)Z基因能提高光合作用的效率,能減少寡霉素對光合速率的抑制作用,C錯誤;噴施NaHSO3能促進光合作用,并且能減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降,D正確。 2.近年來大氣中的CO2濃度和O3濃度不斷上升。為了研究CO2濃度和O3濃度上升對農(nóng)作物有何影響,研究人員用高濃度CO2和高濃度O3處理水稻“汕優(yōu)63”,測定其生長發(fā)育不同時期的各項生理指標,結(jié)果如圖。下列敘述錯誤的是(　　) [注:CK(對照,大氣常態(tài)濃度);CO2(CO2常態(tài)濃度+200 μmol mol-1);O3(O3常態(tài)濃度160%);CO2+O3(CO2常態(tài)濃度+200 μmol mol-1和O3常態(tài)濃度160%)。表觀光合速率是指在光照條件下,一定量的植物在單位時間內(nèi)吸收外界的CO2量。] A.實驗結(jié)果表明,不同生長發(fā)育時期,升高CO2濃度,水稻的表觀光合速率增大 B.高濃度CO2可部分抵消高濃度O3對水稻光合作用的脅迫 C.水稻表觀光合速率的增大可能與胞間CO2濃度升高有關(guān) D.實驗結(jié)果表明,O3濃度降低會危及水稻的生長 答案　D　柱形圖顯示:在相同的生長發(fā)育時期,CO2組的表觀光合速率均大于CK組,因此實驗結(jié)果表明,不同生長發(fā)育時期,升高CO2濃度,水稻的表觀光合速率增大,A正確;CK組、O3組與CO2+O3組的實驗結(jié)果對比,可說明高濃度CO2可部分抵消高濃度O3對水稻光合作用的脅迫,B正確;對比分析兩個柱形圖可以發(fā)現(xiàn):在生長發(fā)育時期相同的情況下,表觀光合速率高,其胞間CO2濃度也相對較高,因此水稻表觀光合速率的增大可能與胞間CO2濃度升高有關(guān),C正確;O3組與CK組的實驗結(jié)果對比,說明O3濃度升高會危及水稻的生長,D錯誤。 3.為研究高溫對不同植物光合速率的影響,研究者將甲、乙、丙三種植物從25 ℃環(huán)境移入40 ℃環(huán)境中培養(yǎng),測得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。下列結(jié)論正確的是(　　) A.40 ℃環(huán)境下三種植物的光合速率均下降 B.與處理前相比,甲植物光反應速率加快,CO2吸收速率幾乎不變 C.處理后,丙植物光合作用時吸收CO2的速率最慢 D.與乙植物相比,丙植物光合速率降低的原因主要是光反應受到了限制 答案　D　據(jù)圖可知,40 ℃環(huán)境下甲植物的光合速率上升,A項錯誤;與處理前相比,甲植物光合速率上升,甲植物的CO2吸收速率應增大,B項錯誤;處理后,乙植物氣孔導度最小,光合作用時吸收CO2的速率最慢,C項錯誤;40 ℃環(huán)境下丙植物的光能捕獲效率明顯低于乙植物,說明其光反應受到了限制,D項正確。 4.(2017浙江11月選考,26,2分)在黑暗條件下,將分離得到的類囊體放在pH為4的緩沖溶液中,使類囊體內(nèi)外的pH相等,然后迅速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH為8的緩沖溶液中,結(jié)果檢測到有ATP的生成。根據(jù)實驗分析,下列敘述正確的是(　　) A.實驗中溶液的H+均來自水的裂解 B.黑暗條件下植物葉肉細胞中的葉綠體可產(chǎn)生ATP C.光照條件下植物細胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)H+濃度較高 D.若使類囊體的脂雙層對H+的通透性增大,ATP生成量不變 答案　C　在黑暗條件下,將分離得到的類囊體放在pH為4的緩沖溶液中,使類囊體內(nèi)外的pH相等,然后迅速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH為8的緩沖溶液中,則類囊體的腔內(nèi)H+濃度高于外面,結(jié)果檢測到有ATP的生成,由此推測光照條件下植物細胞葉綠體中水的光解使得類囊體的腔內(nèi)H+濃度較高,達到類似本實驗中的效果,由此形成了ATP,C正確;該實驗在黑暗中進行,此時不發(fā)生水的裂解,實驗中溶液的H+變化可能來自此前水的裂解,也與所處緩沖液密切相關(guān),A錯誤;僅在黑暗條件下植物葉肉細胞中的葉綠體不能產(chǎn)生ATP,B錯誤;由實驗推測,ATP的產(chǎn)生與H+濃度差密切相關(guān),若使類囊體的脂雙層對H+的通透性增大,該實驗中ATP生成量會改變,D錯誤。 5.某植物(其葉片如圖一所示)放在黑暗中兩天后,根據(jù)圖二所示,處理其中一塊葉片。然后將整株植物置于陽光下4 h,取該葉片經(jīng)酒精脫色處理后,滴加碘—碘化鉀溶液(棕黃色)顯色,下列有關(guān)該實驗結(jié)果和現(xiàn)象的描述正確的是(　　) ①X和Y兩部分對照實驗能證明光合作用需要CO2 ②W和Y兩部分對照實驗能證明光合作用需要葉綠素 ③顯色后X為藍色,Y為棕黃色 ④木塞處所顯顏色證明光合作用需要光 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 答案　B　X處可進行光合作用,Y處不能,因此實驗后的結(jié)果顯示出X為藍色,Y為棕黃色;W和X兩部分對照能證明光合作用需要葉綠素;X和Y兩部分對照能證明光合作用需要二氧化碳;木塞夾著的葉片缺少光和二氧化碳,木塞處所顯顏色,不能證明光合作用需要光。 6.某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組,1組在田間生長作為對照組,另4組在人工氣候室中生長作為實驗組,其他條件相同且適宜,測定中午12:30時各組葉片的凈光合速率,各組實驗處理及結(jié)果如下表所示,下列有關(guān)敘述正確的是(　　) 組別 對照組 實驗組1 實驗組2 實驗組3 實驗組4 溫度/℃ 36 36 36 31 25 相對濕度/% 17 27 52 52 52 凈光合速率 /mg CO2dm-2h-1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 A.中午對小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是溫度 B.增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度 C.若適當提高實驗組4的環(huán)境濕度能提高小麥的光合速率 D.若給小麥提供C18O2,產(chǎn)生的O2中不可能含有放射性 答案　B　根據(jù)本實驗結(jié)果可知,在相同溫度條件下,小麥光合速率隨相對濕度增加而明顯加快,但相對濕度相同時小麥光合速率隨著溫度的變化變化不明顯,由此可推知中午對小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度,增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度,A項錯誤,B項正確;實驗2、3、4組相對濕度相同,隨著溫度升高,凈光合速率先增大后減小,故C項錯誤;C18O2經(jīng)光合作用碳反應生成O,后者再經(jīng)光反應生成18O2,故D項錯誤。 7.(2016浙江10月選考,26,2分)在玻璃溫室中,研究小組分別用三種單色光對某種綠葉蔬菜進行補充光源(補光)實驗,結(jié)果如圖所示。補光的光強度為150 μmolm-2s-1,補光時間為上午7:00~10:00,溫度適宜。下列敘述正確的是(　　) A.給植株補充580 nm光源,對該植株的生長有促進作用 B.若680 nm補光后植株的光合作用增強,則光飽和點將下降 C.若450 nm補光組在9:00時突然停止補光,則植株釋放的O2量增大 D.當對照組和450 nm補光組CO2吸收速率都達到6 μmolm-2s-1時,450 nm補光組從溫室中吸收的CO2總量比對照組少 答案　D　據(jù)圖可知,給植株補充580 nm光源,CO2吸收速率低于對照組,說明補充580 nm光源對該植株的生長有抑制作用,A項錯誤;若680 nm補光后,植株的光合作用增強,則光飽和點將上升,B項錯誤;若450 nm補光組在9:00時突然停止補光,則植株釋放的O2量減少,C項錯誤;當對照組和450 nm補光組CO2吸收速率都達到6 μmolm-2s-1時,后者出現(xiàn)的時間較早,說明其需要的光照較弱,從溫室中吸收的CO2總量比對照組少,D項正確。 8.(2018課標全國Ⅱ,30,8分)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性,某同學選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片,分別測定其凈光合速率,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答問題: (1)從圖可知,A葉片是樹冠　　　　(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)光照強度達到一定數(shù)值時,A葉片的凈光合速率開始下降,但測得放氧速率不變,則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的　　　　反應受到抑制。 (3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量,在提取葉綠素的過程中,常用的有機溶劑是　　　　　。 答案　(1)下層　A葉片的凈光合速率達到最大時所需光照強度低于B葉片　(2)暗(碳)　(3)無水乙醇 解析　(1)樹冠上層葉片適宜接受強光照,下層葉片適宜接受弱光照,故樹冠下層葉片的光飽和點較低,即A來自樹冠下層。(2)根據(jù)題意,測得放氧速率不變,說明光反應速率不變,但其凈光合速率下降,主要原因是光合作用的暗(碳)反應受到了抑制。(3)常用于葉綠體色素提取的有機溶劑是無水乙醇。 9.(2018課標全國Ⅲ,29,9分)回答下列問題: (1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的　　　　　　上,該物質(zhì)主要捕獲可見光中的　　　　　　　。 (2)植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切。葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示。由圖可知:當葉面積系數(shù)小于a時,隨葉面積系數(shù)增加,群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均　　　　。當葉面積系數(shù)超過b時,群體干物質(zhì)積累速率降低,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)通常,與陽生植物相比,陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時所需要的光照強度　　　　(填“高”或“低”)。 答案　(1)類囊體膜　藍紫光和紅光　(2)增加　群體光合速率不變,但群體呼吸速率仍在增加,故群體干物質(zhì)積累速率降低　(3)低 解析　(1)高等植物光合作用過程中捕獲光能的物質(zhì)是葉綠體色素,這些色素分布在類囊體膜上,主要吸收可見光中的藍紫光和紅光。(2)由圖可知,當葉面積系數(shù)小于a時,隨著葉面積系數(shù)增加,群體光合速率與干物質(zhì)積累速率均增加。群體干物質(zhì)積累速率等于群體光合速率與群體呼吸速率之差,當葉面積系數(shù)超過b時,群體呼吸速率升高,群體光合速率不變,導致群體干物質(zhì)積累速率降低。(3)通常,陰生植物利用弱光能力強,且陰生植物呼吸作用強度低,所以陰生植物光合作用吸收與呼吸作用釋放的CO2量相等時所需要的光照強度比陽生植物低。 10.(2018江蘇單科,29,9分)下圖為某植物葉肉細胞中有關(guān)甲、乙兩種細胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖(NADPH指[H]),請回答下列問題: (1)甲可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能,參與這一過程的兩類色素為　　　　　　　　 ,其中大多數(shù)高等植物的　　　　　需在光照條件下合成。 (2)在甲發(fā)育形成過程中,細胞核編碼的參與光反應中心的蛋白,在細胞質(zhì)中合成后,轉(zhuǎn)運到甲內(nèi),在　　　　　　　　(填場所)組裝;核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉(zhuǎn)運到甲內(nèi),在　　　　　(填場所)組裝。 (3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為　　　　　后進入乙,繼而在乙的　　　　　(填場所)徹底氧化分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質(zhì)轉(zhuǎn)化,在細胞質(zhì)中合成NADPH,NADPH中的能量最終可在乙的　　　　　(填場所)轉(zhuǎn)移到ATP中。 (4)乙產(chǎn)生的ATP被甲利用時,可參與的代謝過程包括　　　　　　(填序號)。 ①C3的還原 ②內(nèi)外物質(zhì)運輸 ③H2O裂解釋放O2 ④酶的合成 答案　(1)葉綠素、類胡蘿卜素　葉綠素 (2)類囊體膜上　基質(zhì)中 (3)丙酮酸　基質(zhì)中　內(nèi)膜上 (4)①②④ 解析　本題主要考查葉綠體和線粒體的結(jié)構(gòu)和功能以及光合作用和呼吸作用的過程。(1)甲為葉綠體,甲中能將光能轉(zhuǎn)化為化學能的色素有葉綠素和類胡蘿卜素,其中大多數(shù)高等植物葉綠素的合成需要光。(2)參與光反應中心的蛋白分布于葉綠體的類囊體膜上,參與催化CO2固定的酶分布于葉綠體的基質(zhì)中。(3)由甲(葉綠體)輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為丙酮酸后進入乙(線粒體),在線粒體的基質(zhì)中被徹底分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質(zhì)轉(zhuǎn)化,在細胞質(zhì)中合成NADPH,其中的能量最終可在乙(線粒體)的內(nèi)膜上經(jīng)有氧呼吸的第三階段轉(zhuǎn)移到ATP中。(4)由圖知,乙(線粒體)產(chǎn)生的ATP可被甲(葉綠體)內(nèi)的耗能過程利用,C3的還原、內(nèi)外物質(zhì)的主動運輸及胞吞和胞吐、酶的合成均消耗ATP,H2O裂解釋放O2的過程屬于光反應,可以合成ATP。 11.(2018課標全國Ⅰ,30,9分)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示。 回答下列問題: (1)當光照強度大于a時, 甲、乙兩種植物中,對光能的利用率較高的植物是　　　。 (2)甲、乙兩種植物單獨種植時,如果種植密度過大,那么凈光合速率下降幅度較大的植物是　　　,判斷的依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　。 (3)甲、乙兩種植物中,更適合在林下種植的是　　　。 (4)某植物夏日晴天中午12:00時葉片的光合速率明顯下降,其原因是進入葉肉細胞的　　　(填“O2”或“CO2”)不足。 答案　(1)甲　(2)甲　光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過大,植株接受的光照強度減弱,導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大　(3)乙　(4)CO2 解析　本題考查光照強度對光合作用的影響及其規(guī)律。(1)曲線顯示,當光照強度大于a時,相同光強下,甲植物凈光合速率較乙植物高,即此條件下甲植物對光能利用率較高。(2)種植密度較大時,植株接受的光照強度較弱,曲線顯示,在光強減弱過程中,甲植物凈光合速率下降幅度較乙大。(3)林下為弱光環(huán)境,曲線顯示,在弱光條件下,乙植物凈光合速率較甲植物高,故乙植物更適合在林下種植。(4)氣孔是葉片水分散失和CO2進入葉片的通道。夏季晴天12:00,植物為減少蒸騰作用失水量而關(guān)閉部分氣孔,同時也阻礙了CO2進入葉片,從而影響了葉片光合速率。