2019秋生物高中人教版必修1检测：第5章检测（B） 11页

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 请根据右上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 相对含量变化见右上图。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 ℃条件下, 时酶已失活,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