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- 2021-09-26 发布
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第 5 章检测(B)
(时间:60 分钟,满分:100 分)
一、选择题(每小题 3 分,共 60 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题
目要求的)
1 下列关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.磷酸是光反应中合成 ATP 所需的反应物
B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与
C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供
D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量
解析:在光合作用光反应阶段,在有关酶的作用下,叶绿体中光合色素吸收的光能促成 ADP 与磷
酸发生化学反应,生成 ATP,故 A 项正确;叶绿素吸收光能不需要酶的参与,故 B 项正确;人体剧烈
运动时,所需能量主要由有氧呼吸提供,骨骼肌细胞也可通过无氧呼吸(产生乳酸)来供能,而不是
分解乳酸提供能量,故 C 项错误;病毒是专营寄生生活的生物,其生命活动所需的能量全部由宿
主细胞提供,故 D 项正确。
答案:C
2 下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.①过程只在线粒体中进行,②过程只在叶绿体中进行
B.①过程产生的能量全部储存在 ATP 中
C.②过程产生的(CH2O)中的氧全部来自 H2O
D.①和②过程中均能产生[H],二者还原的物质不同
解析:本题考查代谢中的光合作用和呼吸作用相关知识,①过程为有氧呼吸过程,其第一阶段在
细胞质基质中进行,第二、三阶段在线粒体中进行。②过程为光合作用过程,可发生在绿色植物
以及部分藻类(如蓝藻等)体内,蓝藻属于原核生物,没有叶绿体,故 A 项错误;①过程产生的能量
大部分以热能形式散失,只有少部分储存在 ATP 中,故 B 项错误;②过程反应物 H2O 中的氧元素
全部生成 O2,(CH2O)中的氧来自 CO2,故 C 项错误;①过程产生的[H]用于还原 O2,②过程产生的
[H]用于还原 C3,故 D 项正确。
答案:D
3 下列关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是( )
A.不同酶的最适温度可能相同
B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降
C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D.高温下酶失活是酶的空间结构被破坏的结果
解析:在某种恒温动物(如人)体内各种酶的最适温度为 37 ℃左右,A 项正确;随着温度降低,酶促
反应的活化能不变,B 项错误;低温有利于酶的保存,C 项正确;高温下酶的空间结构被破坏导致
酶失活,D 项正确。
答案:B
4 下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )
A.CO2 的固定实质上是将 ATP 中的化学能转变为 C3 中的化学能
B.CO2 可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类
C.被还原的 C3 在有关酶的催化作用下,可再形成 C5
D.光照强度由强变弱时,短时间内 C5 含量会升高
解析:以暗反应阶段为切入点,考查暗反应过程、实质,以及与光反应阶段的联系。CO2 的固定实
质上是 CO2与叶绿体基质中的 C5结合生成 C3,C3被[H]还原,再经一系列变化,生成有机物(糖类),
释放出 C5,其能量变化是 ATP 中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能,综上分析,A、B
两项错误,C 项正确;光照强度由强变弱时,光反应阶段生成的[H]和 ATP 减少,故 C3 的还原减慢,
生成的 C5 减少,所以短时间内 C5 含量会减少,D 项错误。
答案:C
5 关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是( )
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
解析:叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中,A 项正确;叶绿素的合成需要镁元素,植物能通过
根从土壤中吸收镁元素,B 项正确;植物进行光合作用只能利用可见光,红外光和紫外光不属于
可见光,C 项错误;叶绿素的合成需要光照,在黑暗条件下,植物幼苗叶片因无法合成叶绿素而呈
黄色,D 项正确。
答案:C
6 为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行
纸层析,下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是( )
A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次
解析:图中色素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b。据图所示,强光
照下叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,A 项正确;强光照下类胡萝卜素含量上升是应激反
应,有利于抵御强光照,这是适应环境的结果,B 项正确;色素Ⅲ、Ⅳ分别是叶绿素 a 和叶绿素 b,
吸收光谱的吸收峰波长分别是 425 nm 和 465 nm,C 项正确;提取叶绿体中的色素后,画滤液线时,
滤液在点样线上多画几次(干燥后再画),以积累较多的色素,实验效果明显,D 项错误。
答案:D
7 下列关于“葡萄糖 丙酮酸 CO2”过程的叙述,错误的是( )
A.①过程可在植物细胞中进行,也可在动物细胞中进行
B.②过程可产生 ATP,也可不产生 ATP
C.②过程可产生[H],也可消耗[H]
D.①过程可在线粒体中进行,也可在细胞质基质中进行
解析:①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,在动植物细胞中都可进行,且此过程只能发生在
细胞质基质中,A 项正确、D 项错误;②既可表示有氧呼吸的第二阶段,也可表示无氧呼吸(产物
为酒精和 CO2)的第二阶段,有氧呼吸每个阶段都会产生 ATP,但无氧呼吸只在第一阶段产生
ATP,B 项正确;有氧呼吸第二阶段产生[H],第三阶段消耗[H],C 项正确。
答案:D
8 下列实验所采取的措施,不涉及“降低化学反应活化能”原理的是( )
A.唾液淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖
B.滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解
C.滴加 FeCl3 溶液提高过氧化氢的分解速率
D.用无水乙醇提取绿叶中的色素
解析:A 项中涉及唾液淀粉酶,B 项中涉及过氧化氢酶,酶是具有催化作用的有机物。C 项中的
FeCl3 是无机催化剂。酶和 FeCl3 的作用原理均是降低化学反应活化能。用无水乙醇提取绿叶
中的色素无催化反应发生,故选 D 项。
答案:D
9 下列关于叶绿素的叙述,错误的是( )
A.叶绿素 a 和叶绿素 b 都含有镁元素
B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用
C.叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同
D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
解析:叶绿素 a 和叶绿素 b 都是叶绿素,镁是组成叶绿素的必需元素;叶绿素吸收的光都可用于光
合作用;叶绿素 a 和叶绿素 b 都主要吸收红光和蓝紫光,但吸收的峰值不完全相同;植物叶片呈现
绿色是由于绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光基本不吸收而表现出绿色,D 项错误。
答案:D
10 下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是( )
A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸
B.与细菌呼吸有关的酶在核糖体上合成
C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中
D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同
解析:肺炎双球菌无线粒体,但具有进行有氧呼吸的酶,所以能进行有氧呼吸;与细菌呼吸有关的
酶的化学本质是蛋白质,在核糖体上合成;有氧时,酵母菌的呼吸产物是 CO2 和 H2O,无氧时,酵母
菌的呼吸产物是 CO2 和酒精;破伤风芽孢杆菌属于厌氧微生物,在有氧的环境中不能生活。
答案:C
11 下图表示生物体内发生的两个化学反应,下列相关说法正确的是( )
A.ATP 分子水解时,图中所示的化学键③④最易断裂
B.图中酶 1 和酶 2 的化学本质相同,但是两者的种类不同
C.细胞中的吸能反应一般与 ATP 的合成相联系
D.ATP 与 ADP 间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
解析:ATP 是生命活动的直接能源物质,ATP 水解时,远离 A 的高能磷酸键④最易断裂。图中酶
1 为 ATP 水解酶,酶 2 为 ATP 合成酶,两者种类不同,但化学本质均为蛋白质。细胞中的吸能反
应所需的能量由 ATP 水解提供,而放能反应则与 ATP 的合成相联系。细胞内 ATP 与 ADP 间相
互转化的能量供应机制是生物界的共性之一,也存在于原核细胞中。
答案:B
12 植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如下图所示。下列叙述错误
的是( )
A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自太阳能
B.叶温在 36~50 ℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高
C.叶温为 25 ℃时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的
D.叶温为 35 ℃时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为 0
解析:植物光合作用所需能量都来自太阳能,A 项正确;据图可知,叶温在 36~50 ℃时植物甲的净
光合速率大于植物乙,B 项正确;植物光合与呼吸作用强度的差值即为净光合速率,叶温为 25 ℃
时植物甲的净光合速率比植物乙小,C 项正确;叶温为 35 ℃时,植物甲的净光合速率等于植物乙,
且都大于零,D 项错误。
答案:D
13 运动员处于平静状态和剧烈运动状态下的骨骼肌细胞,分解葡萄糖过程中产生的 CO2 的
物质的量与消耗的 O2 的物质的量的比值分别是( )
A.1、小于 1 B.1、大于 1
C.1、1 D.1、小于 1
解析:运动员处于平静状态下,骨骼肌细胞进行有氧呼吸,剧烈运动状态下进行有氧呼吸和无氧
呼吸,但人细胞的无氧呼吸不消耗 O2,也不产生 CO2。因此,人骨骼肌细胞分解葡萄糖过程中产
生的 CO2 的物质的量与消耗的 O2 的物质的量的比值为 1。
答案:C
14 下列有关 ATP 的叙述,错误的是( )
A.线粒体合成的 ATP 可在细胞核中发挥作用
B.ATP 是生命活动的直接能源物质
C.机体在运动时消耗 ATP,睡眠时则不消耗 ATP
D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的 ATP 来源于细胞呼吸
解析:睡眠时也进行生命活动,因此也消耗 ATP。
答案:C
15 将下图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外的 CO2 和 O2 浓度在
短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是( )
适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图
A.黑暗条件下,①增大、④减小
B.光强低于光补偿点时,①③增大
C.光强等于光补偿点时,②③保持不变
D.光强等于光饱和点时,②减小、④增大
解析:在黑暗条件下,悬浮培养的水稻叶肉细胞只进行细胞呼吸,吸收利用 O2,产生释放 CO2,因而
胞外 CO2 浓度增大,而胞外 O2 浓度却减小,A 项正确;光补偿点是指光合作用强度等于细胞呼吸
强度时的光照强度,光强低于光补偿点时,光合作用强度小于细胞呼吸强度,胞外 CO2 浓度增大,
胞内 O2 浓度却减小,B 项错误;光强等于光补偿点时,光合作用强度等于细胞呼吸强度,胞内 CO2
浓度和胞内 O2 浓度保持相对稳定,C 项正确;光饱和点是指光合作用强度不再增加时的光照强
度,光强达到光饱和点时,光合作用强度远大于细胞呼吸强度,胞外和胞内的 CO2 浓度都减小,而
胞内和胞外的 O2 浓度都增大,D 项正确。
答案:B
16 请根据下图分析下列有关植物进行光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.植物长时间处于黑暗中时,②③④⑥过程都会发生
B.晴朗夏天的上午 10 时左右,北方植物的叶肉细胞中①多于⑥
C.晴朗夏天的中午,③④将减弱,净光合作用速率降低
D.进行②和③时,物质从产生部位到利用部位都将穿过 4 层磷脂分子
解析:①~⑥依次表示线粒体向环境释放 CO2、CO2 由线粒体进入叶绿体、O2 由叶绿体进入线粒
体、叶绿体向环境释放 O2、O2 由环境进入线粒体、CO2 由环境进入叶绿体。植物长时间处于
黑暗中时,②③④⑥过程都不会发生,A 项错误;晴朗夏天的上午 10 时左右,光合作用强度大于细
胞呼吸强度,不存在①和⑤过程,B 项错误;晴朗夏天的中午,由于气孔部分关闭,净光合作用速率
降低,C 项正确;进行②和③时,物质从产生部位到利用部位都将穿过 4 层生物膜,共 8 层磷脂分
子,D 项错误。
答案:C
17 将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间
的延长,玻璃容器内 CO2 浓度可出现的变化趋势是( )
A.一直降低,直至为零
B.一直保持稳定,不变化
C.降低至一定水平时保持相对稳定
D.升高至一定水平时保持相对稳定
解析:在适宜的条件下培养密闭容器内的植物,密闭容器内的 CO2 含量有限,随着光合作用的持
续进行,CO2 逐渐被消耗,浓度降低,进而光合作用强度随之降低,当 CO2 浓度降低到一定水平时,
植物的光合作用和呼吸作用强度相等,装置内的 CO2 浓度就保持相对稳定。
答案:C
18 某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验,以白炽灯作为光源,移动白炽灯调节
其与大试管的距离,分别在 10 ℃、20 ℃和 30 ℃ 下进行实验,观察并记录不同距离下单位时
间枝条产生的气泡数目,结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响
B.A 点和 C 点的限制因素分别为温度和光照强度
C.B 点条件下伊乐藻能进行光合作用
D.若在缺镁的培养液中进行此实验则 B 点向右移动
解析:据题意可知,该实验中有两个自变量——温度和光照强度(通过改变试管与光源间的距离
调节),因变量是光合速率,以气泡产生速率表示,因此该实验的目的是研究光照强度和温度对光
合速率的影响。在 A 点增大光照强度不能提高光合速率,但升高温度可提高光合速率,故此时的
限制因素为温度;同理可判断,C 点的限制因素为光照强度。B 点时气泡产生量为 0,即光合作用
强度等于呼吸作用强度,此时伊乐藻能进行光合作用。在缺镁条件下,叶绿素含量减少,因此光补
偿点增大,在本实验中表现为光源与试管间的距离缩小,图中 B 点应向左移动。
答案:D
19 设置不同 CO2浓度,分组光照培养蓝藻,测定净光合作用速率和呼吸作用速率(光合作用速
率=净光合作用速率+呼吸作用速率),结果见下图。据图判断,下列叙述正确的是( )
A.与 d3 浓度相比,d1 浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B.与 d2 浓度相比,d3 浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的 ATP 多
C.若 d1、d2、d3 浓度下蓝藻积累有机物的量分别为 K1、K2、K3,则 K1>K2>K3
D.密闭光照培养蓝藻,测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物
解析:由呼吸作用速率曲线可知,d3 浓度下细胞呼吸速率小于 d2 浓度下的细胞呼吸速率,所以 d3
浓度下单位时间内细胞呼吸过程产生 ATP 少,故 B 项错误;比较三个不同浓度下蓝藻积累有机
物的量,可根据净光合作用速率曲线,净光合作用速率越大,积累有机物就越多,所以 K2 最大,故 C
项错误;判断蓝藻的呼吸方式应在黑暗条件下进行,故 D 项错误;光合作用速率=净光合作用速率
+呼吸作用速率,因为 d1 和 d3 的净光合作用速率相等,但 d1 细胞呼吸速率大于 d3,所以光合作用
速率为 d1>d3,与 d3 浓度相比,d1 浓度下单位时间内蓝藻光反应生成的[H]多,故 A 项正确。
答案:A
20(2018 天津高考理综)为探究酵母菌的呼吸方式,在连通 CO2 和 O2 传感器的 100 mL 锥形瓶
中,加入 40 mL 活化酵母菌和 60 mL 葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中的 O2
和 CO2 相对含量变化见下图。下列有关分析错误的是( )
A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B.t3 时,培养液中葡萄糖的消耗速率比 t1 时快
C.若降低 10 ℃培养,O2 相对含量达到稳定所需时间会缩短
D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
解析:由曲线看出,t1~t2 过程中,O2 的相对含量下降,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降,A 项正确。
t3 时 CO2 的相对含量大于 t1 时刻,t3 时酵母菌只进行无氧呼吸,t1 时酵母菌既进行有氧呼吸,又进
行无氧呼吸,B 项正确。若温度降低 10 ℃,不再是酵母菌呼吸的最适温度,呼吸速率会减慢,O2
消耗速率慢,O2 相对含量达到相对稳定所需时间会延长,C 项错误。酵母菌进行无氧呼吸会有酒
精产生,可以用酸性重铬酸钾溶液进行检测,溶液变为灰绿色,D 项正确。
答案:C
二、非选择题(共 40 分)
21(8 分)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A 组(20 ℃)、B 组(40 ℃)和 C
组(60 ℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题。
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是 组。
(2)在时间 t1 之前,如果 A 组温度提高 10 ℃,那么 A 组酶催化反应的速度会 。
(3)如果在时间 t2 时,向 C 组反应体系中增加 2 倍量的底物,其他条件保持不变,那么在 t3 时,C 组
产物总量 ,原因
是 。
(4)生物体内酶的化学本质是 ,其特性有 (答
出两点即可)。
解析:(1)产物浓度最先达到最大值的 B 组对应的酶活性最高。
(2)酶活性与温度的关系:在一定温度范围内(低于最适温度),随温度升高,酶活性增强。据图可知,
三组实验中 B 组(40 ℃)酶活性最高,如果 A 组温度提高 10 ℃,达到 30 ℃,那么 A 组酶催化反
应的速度会加快。
(3)据图可知,60 ℃条件 ,即使增加底物浓度,反应产物总量也不会增加。
(4)大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶的化学本质是 RNA。酶具有高效性和专一性。
答案:(1)B
(2)加快
(3)不变 60 ℃条件下,t2 时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加
(4)蛋白质或 RNA 高效性和专一性
22(8 分)BTB 是一种酸碱指示剂。BTB 的弱碱性溶液颜色可随其中 CO2 浓度的增高而由蓝
变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的
NaHCO3 和 BTB 加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的 CO2使溶液变成浅绿色,之后将
等量的浅绿色溶液分别加入 7 支试管中。其中 6 支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加
水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号 1 2 3 4 5 6 7
水 草 无 有 有 有 有 有 有
距日光灯的距离/cm 20 遮光* 100 80 60 40 20
50 min 后试管中溶液的颜色 浅绿
色 X
浅黄
色
黄绿
色
浅绿
色
浅蓝
色 蓝色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯 100 cm 的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题。
(1)本实验中,50 min 后 1 号试管的溶液是浅绿色,则说明 2 至 7 号试管的实验结果是由
引起的;若 1 号试管的溶液是蓝色,则说明 2 至 7 号试管的实验结果是 (填
“可靠的”或“不可靠的”)。
(2)表中 X 代表的颜色应为 (填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”),判断依据
是 。
(3)5 号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水
草 。
解析:(1)依题意并结合表中信息可知,距日光灯的距离代表不同的光强。2 号试管遮光,其内的水
草不能进行光合作用,但能进行呼吸作用。有光条件下,3~7 号试管内溶液颜色的变化是水草光
合作用吸收的 CO2 量与呼吸作用释放的 CO2 量的综合反映。1 号试管为对照组,其中的 NaHCO3
可维持 CO2 浓度的相对稳定,2~7 号试管为实验组。综上所述,若 50 min 后,1 号试管的溶液是浅
绿色,则说明 2~7 号试管的实验结果是由光合作用与呼吸作用引起的。若 1 号试管的溶液是蓝
色,则说明 2~7 号试管的实验结果是不可靠的。
(2)2 号试管进行了遮光处理,其内的水草不能进行光合作用消耗 CO2,但能通过呼吸作用释放
CO2,所以试管内 CO2 浓度高于 3 号试管,X 代表的颜色应为黄色。
(3)5 号试管中的溶液颜色与对照组 1 号试管的相同,均为浅绿色,说明在此条件下水草的光合作
用强度等于呼吸作用强度,吸收和释放 CO2 量相等。
答案:(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用 不可靠的
(2)黄色 水草不进行光合作用,只进行呼吸作用,溶液中 CO2 浓度高于 3 号管
(3)光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的 CO2 量相等
23(9 分)(2018 全国高考Ⅰ理综)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所
示。
回答下列问题。
(1)当光照强度大于 a 时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是 。
(2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物
是 。判断的依据是 。
(3)甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是 。
(4)某植物夏日晴天中午 12:00 时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的
(填“O2”或“CO2”)不足。
解析:(1)根据曲线的走势以及曲线的起点可知,甲的细胞呼吸速率大于乙。光照强度大于 a 时,
甲的净光合速率大于乙,所以甲的实际光合速率也远大于乙,所以甲对光能的利用率要高于乙。
(2)当种植密度过高时,单株获取的光能减少。光照强度降低同等程度的情况下,对甲植株单株的
影响要大于乙植株,所以,如果种植密度过大,净光合速率下降幅度较大的是甲植物。
(3)无论是光补偿点还是光饱和点,甲的都高于乙的,所以乙更适合在光照强度较低的林下种植。
(4)夏日晴天中午 12:00 时气温太高,叶片的大多数气孔关闭,导致外界的 CO2 不能通过气孔进入
叶片,从而导致光合速率明显下降。
答案:(1)甲
(2)甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光
照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
(3)乙
(4)CO2
24(7 分)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物
为材料设计了 A、B、C、D 四组实验。各组实验的温度、光照强度和 CO2 浓度等条件相同、
适宜且稳定,每组处理的总时间均为 135 s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处
理方法和实验结果如下。
A 组:先光照后黑暗,时间各为 67.5 s;光合作用产物的相对含量为 50%。
B 组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为 7.5 s;光合作用产物的相对
含量为 70%。
C 组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为 3.75 ms(毫秒);光合作用产
物的相对含量为 94%。
D 组(对照组):光照时间为 135 s;光合作用产物的相对含量为 100%。
回答下列问题。
(1)单位光照时间内,C 组植物合成有机物的量 (填“高于”“等于”或“低于”)D 组植物
合成有机物的量,依据是 ;C 组和 D 组的实
验结果可表明光合作用中有些反应不需要 ,这些反应发生的部位是叶绿体
的 。
(2)A、B、C 三组处理相比,随着 的增加,光下产生的
能够及时被利用与及时再生,从而提高了光合作用中 CO2 的同化量。
解析:(1)比较 C 组和 D 组可知,前者光照时间为后者的一半,结果光合作用产物的相对含量 C 组
却是 D 组的 94%,说明单位光照时间内 C 组植物合成有机物的量高于 D 组。光合作用的暗反应
不需要光照,其发生部位是叶绿体基质。
(2)A、B、C 三组随着光照和黑暗交替频率的增加,使光反应产生的 ATP 和[H]能够及时被利用
与及时再生,从而提高了光合作用中 CO2 的同化量。
答案:(1)高于 C 组只用了 D 组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是 D 组的 94%
光照 基质
(2)光照和黑暗交替频率 ATP 和[H]
25(8 分)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下 CO2 吸收量的变化,每 2 s 记录一
个实验数据并在图中以点的形式呈现。
(1)在开始检测后的 200 s 内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解 ,同化 CO2。而在实
验的整个过程中,叶片可通过 将储藏在有机物中稳定的化学能转化为
和热能。
(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下 CO2 吸收量在 μmol/(m2·s)范围内。在
300 s 时 CO2 达到 2.2 μmol/(m2·s)。由此得出,叶片的总(真正)光合作用速率
大约是 μmol CO2/(m2·s)(本小题所填数值保留至小数点后一位)。
(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下 100 s 以后,叶片的 CO2 释放 ,并达到一
个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。
(4)为证明叶片在光下呼吸产生的 CO2 中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用
技术进行研究。
解析:(1)实验开始的前 200 s,拟南芥进行光合作用,利用光能分解水释放 O2,同化 CO2。实验的整
个过程中都在进行细胞呼吸,细胞呼吸中能量的转换是将有机物中稳定的化学能转化为 ATP 中
活跃的化学能和热能。
(2)读图可知,拟南芥在照光条件下,CO2 吸收量为 0.2~0.6 μmol/(m2·s),300 s 时为黑暗条件,植物
只进行细胞呼吸,该状态下植物释放 CO2 2.2 μmol/(m2·s),根据“真光合作用速率=净光合作用速
率+呼吸作用速率”,净光合作用速率的范围是 0.2~0.6 μmol/(m2·s),由此,真光合作用速率为
2.4~2.8 μmolCO2/(m2·s)。
(3)由图看出,300 s 以后,CO2 释放速率减小,说明在光下可能存在一个与暗处不同的细胞呼吸。
(4)可利用同位素示踪技术研究叶片在光下呼吸产生的 CO2 中碳元素的来源。
答案:(1)水 细胞呼吸 ATP 中的化学能
(2)0.2~0.6 释放量 2.4~2.8
(3)逐渐减少
(4)14C 同位素示踪