2015-2016 学年高二生物暑假作业 3 《光合作用》整合训练 26页

2015-2016 学年高二生物暑假作业 3 《光合作用》整合训练 一．选择题 1.（新课标Ⅰ卷）正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上， 此后绿藻细胞的叶绿体内不．可能发生的现象是（ ） A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快 C.ATP/ADP 比值下降 D.NADPH/NADP+比值下降 2.（新课标Ⅱ卷）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 3.（四川卷）将桑树和大豆分别单独种植（单作）或两种隔行种植（间作），测得两种 植物的光合速率如下图所示（注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度）。 据图分析，下列叙述正确的是 A． 与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响 B． 与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大 C． 间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率 D． 大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作 4.（海南卷）下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶片的叙述，错误的是 （ ） A．两种叶片都能吸收蓝紫光 B．两种叶片均含有类胡萝素 C．两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素 a D．黄绿色叶片在光反应中不会产生 ATP 5.（海南卷）关于小麦光合作用的叙述，错误．．的是 （ ） A．类囊体上产生的 ATP 可用于暗反应 B．夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高 C．进入叶绿体的 CO2 不能被 NADPH 直接还原 D．净光合速率为长期零时会导致幼苗停止生长 6.（海南卷）将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸中，密闭后置于光照、温度等适宜 条件下。下列相关叙述，错误．．的是 （ ） A．植物为鱼的生存提供氧气 B．鱼可为植物的光合作用生存提供 CO2 C．能量流动可以从植物到鱼，也可以由鱼到植物 D．若该玻璃缸长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡 7.如图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收 CO2 的量)的 变化曲线，下列叙述错误的是( ) A.在 9：30～11：00 之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓 B.在 11：00～12：30 之间，花生的单位叶面积有机物积累量比 玉米的多 C.在 17：00 时，玉米和花生的单位叶面积释放 O2 速率相同 D.在 18：30 时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应 8.红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关 于该植物的叙述，正确的是( ) A．红枫叶片不含叶绿素 B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用 9.某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层 析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是( ) A.光吸收差异显著，色素带缺第 2 条 B.光吸收差异不显著，色素带缺第 2 条 C.光吸收差异显著，色素带缺第 3 条 D.光吸收差异不显著，色素带缺第 3 条 10.某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响 的结果，相关叙述正确的是( ) 遮光比例(%) 叶绿素 a/b 叶绿素含量 (mg/g) 净光合速率 (μmol·m-2·s-1) 植株干重(g) 0 4.8 2.1 8.0 7.5 10 5.3 2.3 9.6 9.9 30 5.2 2.4 8.9 9.2 50 4.4 2.6 5.2 7.2 70 4.1 2.9 2.7 4.8 90 3.3 3.0 0 3.2 A.适当的遮光处理,可提高其干重 B.叶绿素含量与净光合速率呈正相关 C.叶绿素 a/b 可作为其利用弱光能力的判断指标 D.遮光 90%时,铁线莲不进行光合作用 11.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降， 原因是( ) A．光反应强度升高，暗反应强度降低 B．光反应强度降低，暗反应强度降低 C．光反应强度不变，暗反应强度降低 D．光反应强度降低，暗反应强度不变 12.下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是( ) A.破坏叶绿体外膜后，O2 不能产生 B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变 C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短 D.离体的叶绿体基质中添加 ATP、NADPH 和 CO2 后，可完成暗反应 13.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 14.下列与实验相关的叙述,错误的是 ( ) A.马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质 B.光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象 C.检测酵母菌培养过程中是否产生 CO2,可判断其呼吸方式 D.在 95%乙醇中加入无水 Na2CO3 后可提高色素的溶解度 15.下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述, 正确的是 ( ) A.t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解 加快、O2 释放增多 B.t2→t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。若在 t2 时刻增加光照, 光合速率将再提高 C.t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不 变、暗反应增强的结果 D.t4 后短暂时间内,叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高,C3 化合物还原后的直接产物含量降低 16.关于细胞代谢的叙述,错误的是 ( ) A.无氧呼吸能产生 ATP,但没有[H]的生成过程 B.有氧呼吸过程中生成的[H]可在线粒体内氧化生成水 C.某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物 D.光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂 17.关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述,错误的是 ( ) A.DNA 复制需要消耗能量 B.光合作用的暗反应阶段需要消耗能量 C.物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗 ATP D.细胞代谢所需的 ATP 可在细胞质基质中产生 18.关于叶绿素提取的叙述,错误的是 ( ) A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 B.加入少许 CaCO3 能避免叶绿素被破坏 C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 D.研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分 19.在温度、光照等适宜条件下,将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中,会使种 子死亡。下列对种子死亡原因的分析,合理的是 ( ) A.缺乏胚芽生长所必需的营养物质 B.不能通过光合作用合成有机物 C.呼吸作用产生的能量均以热能释放 D.呼吸作用的产物对其产生毒害作用 20.某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置 48 h 后,用锡箔纸 遮蔽叶片两面,如图所示。在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处 理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色。其中,没有出现蓝 色的部位是 ( ) A.a、b 和 d B.a、c 和 e C.c、d 和 e D.b、c 和 e 21.关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是 ( ) A.使用定性滤纸过滤研磨液 B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析 C.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线 2~3 次 D.研磨叶片时,用体积分数为 70%的乙醇溶解色素 二．非选择题 1.（新课标Ⅱ卷）(10 分)某植物净光合速率的变 化趋势如图所示。据图回答下列问题： （1）当 CO2 浓度为 a 时，高光强下该植物的净光合 速率为 ① 。CO2 浓度在 a～b 之间时，曲线 ② 表 示了净光合速率随 CO2 浓度的增高而增高。 （2）CO2 浓度大于 c 时，曲线 B 和 C 所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境 因素是 ③ 。 （3）当环境中 CO2 浓度小于 a 时，在图示的 3 种光强下，该植物呼吸作用产生的 CO2 量 ④ (填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的 CO2 量。 （4）据图可推测，在温室中，若要采取提高 CO2 浓度的措施来提高该种植物的产量， 还应该同时考虑 ⑤ 这一因素的影响，并采取相应措施。 2.（福建卷）（12 分）氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将 H2O 分解成[H]和 O2， [H]可参与暗反应，低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使[H]转变为氢气。 （1）莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的 。 （2）CCCP（一种化学物质）能抑制莱茵衣藻的光合作用，诱导其产氢。已知缺硫也能 抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，设完全培养液（A 组）和缺 硫培养液（B 组），在特定条件培养莱茵衣藻，一定时间后检测产氢总量。 实验结果：B 组＞A 组，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有 作用。 为探究 CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，则需增设两实验组， 其培养液为 和 。 （3）产氢会导致莱茵衣藻生长不良，请从光合作用的物质转化角度分析其原因 。 （4）在自然条件下，莱茵衣藻几乎不产氢的原因是 ，因此可通过筛 选高耐氧产氢藻株以提高莱因衣藻的产氢量。 3.（浙江卷）（14 分）某种细胞分裂素对某植物光合作用和生长的影响如下表所示。 细胞分裂素浓度 （g·L-1） 叶绿素 含量 （mg chl·g FW-1） 光合速率 （μmol CO2·m-2·s-1） 希尔反应 活力（μmol DCIP Red·mg chl-1·h-1） 叶片含氮量 （%） 生物量 （g·plant-1） 0 1.58 6.52 13.55 1.83 17.65 0.5 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—叶绿素；FW—鲜重；DCIP Red—还原型 DCIP；plant—植株。 ②希尔反应活力测定的基本原理：将叶绿体加入 DCIP（二氯酚靛酚）溶液并照光，水 在光照下被分解，产生氧气等，而溶液中的 DCIP 被还原并发生颜色变化，这些变化可用仪 器进行测定。 请回答： （1）希尔反应模拟了叶绿体光合作用中__________阶段的部分变化。氧化剂 DCIP 既可 利用于颜色反应，还可作为__________。希尔反应活力可通过测定 DCIP 溶液的颜色变化得 到，也可通过测定__________得到。 （2）从表中可知，施用细胞分裂素后，__________含量提高，使碳反应中相关酶的数 量增加。 （3）幼苗叶片中的细胞分裂素主要有__________产生。合理施用细胞分裂素可延迟 __________，提高光合速率，使总初级生产量大于__________，从而增加植物的生物量。 4.（安徽卷）（24 分） Ⅰ.（10 分）某课题小组研究红光和蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所 示。（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高） （1）与 15d 幼苗相比，30d 幼苗的叶片净光合速率 。与对照组相比， 光处 理组的叶肉细胞对 CO2 的利用率高，据图分析，其原因是 。 （2）叶肉细胞间隙 CO2 至少需要跨 层磷脂双分子层才能达 CO2 固定的部位。 （3）某同学测定 30d 幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的 3 个重复实验数据分 别为 2.1mg·g-1、3.9 mg·g-1、4.1 mg·g-1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法 是 。 5.（2014 重庆卷）（14 分）棉花幼铃（幼果）获得光合产物不足会导致其脱落。为研究 某种外源激素对棉花光合产物调配的影响，某课题组选择生长整齐的健壮植株，按题 9 图 1 步骤进行实验，激素处理方式和实验结果如题 9 图 2 所示（上述处理不影响叶片光合与呼吸 强度）。 （1）该放射性物质中被标记的元素是 。光合作用过程中，含标记元素的化合 物被光反应提供的 还原成糖类。在适宜温度下测得叶片光饱和点，若其他条件不 变，进一步提高温度，则该叶片光饱和点的变化是 。 （2）由实验结果推断，幼铃脱落显著减少的是 组。B 组幼铃放射性强 度百分比最低，说明 B 组叶片的光合产物 。为优化实验设计，增设了 D 组（激 素处理叶片），各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是 。由此可知， 正确使用该激素可改善光合产物调配，减少棉铃脱落。 （3）若该激素不能促进插条生根，却可促进种子萌发和植株增高，其最可能 是 。 6.（2014 山东卷）（11 分）我省某经济植物光合作用的研究结果如图。 （1）图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在 于叶绿体中的___________上。需先用___________（填溶剂名称）提取叶片中的色素，再 测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素 a 和叶绿素 b 在层析液中溶解度 较大的是_____________。据图分析，该植物可通过___________以增强对弱光的适应能力。 （2）图乙表示初夏某天在遮光 50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气 孔导度（气孔张开的程度）的日变化趋势。8：00 到 12：00 光照强度增强而净光合速率降 低，主要原因是___________。18:00 时叶肉细胞内产生 ATP 的细胞器有 。 （3）实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中 C3 化合物含量 _____________。 7.（江苏卷）（8分）为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并 以此为材料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率（Pn）。图1为光合放氧测定装置的 示意图；图2是不同NaHCO3浓度（Ph8.5，25℃）条件下测得的Pn 曲线图。请回答下列问题： （1）通过变换图1中光源，可研究 、 对光合作用的影响。 （2）在测定不同光照对Pn的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与Pn的关系 （填“呈正相关”、“呈负相关”或“难以确定”）。 （3）由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶 （CA）分解水中的HCO3 -获得CO2。图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为 ； 在 更 高 NaHCO3浓度下，Pn不再增加的主要原因有 、 。 （4）培养基中的HCO3 -与CO3 2-之间的离子平衡与pH有关,碱性条件下pH越高，HCO3 -越少， CO3 2-越多，而CO3 2-几乎不能被该藻利用。在测定不同pH（7.0~10.0）对光合作用的影响时， 导致Pn发生变化的因素有 、 。 8.（广东卷）（16 分）观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表，请回答下列问题： 光照强度 叶色 平均叶面积 （cm2） 气孔密度 （个·mm－2） 净 光 合 速 率 （μmolCO2·m－2·s－ 1） 强 浅绿 13.6（100%） 826（100%） 4.33（100%） 中 绿 20.3（149%） 768（93%） 4.17（96%） 弱 深绿 28.4（209%） 752（91%） 3.87（89%） （注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考） ⑴CO2 以 方式进入叶绿体后，与 结合而被固定，固定产物的还原需要光反 应提供的 。 ⑵在弱光下，柑橘通过 和 来吸收更多的光能，以适应弱光环境。 ⑶与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数 ，单位时间内平均每片叶 CO2 吸收量 。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三 个指标中，最先发生改变的是 ，最后发生改变的是 。 10.（上海卷）回答下列有关光合作用的问题。（11 分） （1）植物水光解过程放出的气体是____________。将下列选项用箭头排序，表示出光反应 过程______________________________。 A．活化叶绿素 a 促使水光解，释放出 e 和 H+ B．光能传递到叶绿素 a C．e 经一系列传递后将 NADP+还原为 NADPH D．类囊体膜上各种色素吸收光能 E．H+将能量传给 ADP，在酶的作用下合成 ATP （2）水不仅直接参与光反应，还是影响光合作用的主要环境因子之一。以含水 80%土壤为 对照（CK），测耐旱能力较强的大丽花中度缺水（MD）时的叶片净光合速率（Pn）、气孔导度 （Gs）和胞间 CO2 浓度（Ci）（图 16），探讨环境水对植物的调控机理。 ①用单位时间、单位叶面积通过气孔的气体量表示气孔导度（Gs）。据图 16 的 Gs 曲线 和 Pn 曲线推测，3～15 天内中度缺水生长的大丽花叶片，会持续发生的现象有_________（多 选）。 A．蒸腾速率下降 B．蒸腾速率升高 C．光合放出 02 速率下降 D．光合放出 02 速率上升 E．干旱导致叶片气孔关闭，光合作用停止 ②胞间 CO2 进入叶绿体内参与卡尔文循环时，在______________（酶/光/酶和光）条件 下，被__________化合物固定后，还原生成糖。 ③据图 16，非气孔因素主要影响 Pn-MD 的时间段是________，以下属于非气孔因素的 是________________（多选）。 A．CO2 供应不足 B．叶肉细胞内叶绿体类囊体膜受损 C．还原三碳化合物的酶空间结构改变 D．固定 CO2 的酶活力不足 11.Ⅰ.保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为 探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验： 材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。 方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为 A、B、C 三组，分别施用适量的保水 剂(60 kg·hm-2)、氮肥(255 kg·hm-2)、保水剂(60 kg·hm-2)+氮肥(255 kg·hm-2),置于相同 的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。 ②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于 10∶00～11∶00 从每组选取相同数量的叶片，进 行 CO2 吸收量及叶绿素含量的测定，结果(均值)如下表： 组号 CO2 吸收量/μmol·m-2·s-1 叶绿素含量/mg·g-1 A 10.66 3.07 B 13.04 3.02 C 15.91 3.05 实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。 (1)请指出上述方法步骤中的缺陷并改正： 步骤① ； 步骤② 。 (2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施 提高了 CO2 吸收量的原因可能是 。 (3)实验测得的 CO2 吸收量(大于、等于、小于) 光合作用过程中 CO2 实际消耗 量，理由是 。光合作用强度可通过测定 CO2 吸收量，也可以通过测定 释放量计算。 Ⅱ. 大熊猫和华南虎都是我国的珍稀保护动物，它们体型相近，曾经同域分布，一度都 有较大的种群数量。由于栖息地被破坏导致它们的数量锐减，目前野生大熊猫仅有 1 600 只左右，而华南虎在野外已基本绝迹。 (1)从生态系统能量流动的特点分析，大熊猫比华南虎有一定生存优势的原因 是 。 (2)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记，这种行为传递的 信息类型属于 。 (3)目前，野生大熊猫分布在六个彼此隔离的种群中，通过建立生态廊道沟通各种群， 可以使种群间发生 。 (4)建立自然保护区，改善栖息环境，以提高 ，是提高大熊猫种群密 度的根本措施。 12.中国的饮食讲究“色、香、味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素， 他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。 Ⅰ.提取叶绿素 Ⅱ.探究 pH 对叶绿素稳定性的影响 取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约 25℃)下进行实验，方法和结果如 下表 实验组号 叶绿素溶液(mL) 调 pH 至 处理时间(min) 溶液颜色 ① 3.0 Y 10 绿色 ② 3.0 7.0 10 绿色 ③ 3.0 6.0 10 黄绿色 ④ 3.0 5.0 10 黄褐色 注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。 根据所学知识和实验结果，请回答： (1)提取食用叶绿素的 X 应该为 ，原因是 。 (2)表中 Y 应该为 ，原因是 。 (3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于 食品，否则 。 (4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。 13.在光照等适宜条件下，将培养在 CO2 浓度为 1% 环境中的某植物迅速转移到 CO2 浓度为 0.003%的环境中，其叶片暗反应中 C3 和 C5 微摩尔浓度的变化趋势如图，回答问题： (1)图中物质 A 是 (C3、C5)。 (2)在 CO2 浓度为 1%的环境中，物质 B 的浓度比 A 低，原因 是 ； 将 CO2 浓度从 1%迅速降低到 0.003%后，物质 B 的浓度升高的原因 是 。 (3)若使该植物继续处于 CO2 浓度为 0.003%的环境中，暗反应中 C3 和 C5 浓 度达到稳定时，物质 A 的浓度将比 B 的 (低、高)。 (4)CO2 浓度为 0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比 CO2 浓度为 1%时的 (高、低)，其原因是 。 14. (16 分)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有 10 个 棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3 天后测定叶片的 CO2 固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果 如图。 (1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的 ATP 和 ,在 中将 CO2 转化为三 碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。 (2)由图 1 可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率 。本实验中对照组(空白 对照组)植株 CO2 固定速率相对值是 。 (3)由图 2 可知,去除棉铃后,植株叶片中 增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并 被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少, 降低,进而在叶片中积累。 (4)综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会 光合作用。 (5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为 需要光合产物输入的器官,检测 叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除 棉铃植株的叶片相比,若检测结果是 ,则支持上述推测。 15.将玉米的 PEPC 酶基因导入水稻后,测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及 光合速率的影响结果,如下图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高) (1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是 ,捕获光能的色素中含量最多的 是 。 (2)CO2 通过气孔进入叶肉细胞后,首先与 结合而被固定,固定产物的还原需要 光反应提供 。 (3)光照强度低于 8×102μmol•m-2•s-1 时,影响转基因水稻光合速率的主要因素 是 ;光照强度为 10~14×102μmol•m-2•s-1 时,原种水稻的气孔导度下降但光合 速率基本不变,可能的原因是 。 (4)分析图中信息,PEPC 酶所起的作用是 ;转基因水稻更适宜栽 种在 环境中。 16. (9 分)某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收 CO2 的速率和遮光(完全黑暗) 后释放 CO2 的速率。吸收或释放 CO2 的速率随时间变化趋势的示意图如下(吸 收或释放 CO2 的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放 CO2 的量),回 答下列问题: (1)在光照条件下,图形 A+B+C 的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片 光合作用 ,其中图形 B 的面积表示 。从图形 C 可推测该植物存在 另一个 的途径。CO2 进出叶肉细胞都是通过 的方式进行的。 (2)在上述实验中,若提高温度、降低光照,则图形 (填“A”或 “B”)的面积变小,图形 (填“A”或“B”)的面积增大,原因 是 。 18. (11 分)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的 70%。为探究该植物种子萌发过程中 干重及脂肪含量的变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑 暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明:脂肪含量逐渐减少, 到第 11 d 时减少了 90%,干重变化如图所示。 回答下列问题: (1)为了观察胚乳中的脂肪,常用 染液对种子胚乳 切片染色,然后在显微镜下观察,可见 色的脂肪颗粒。 (2)实验过程中,导致萌发种子干重增加的主要元素是 (填 “C”“N”或“O”)。 (3)实验第 11 d 后,如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加,必须提供 的条件是 和 。 19. (10 分)某同学将生长一致的小麦幼苗平均分为甲、乙两组,甲组 置于阳光下培养,乙组置于黑暗中培养,其他条件适宜。一段时间后,测定麦苗的干重,发现两 组存在明显差异。 回答下列问题: (1)两组麦苗中,干重较大的是 组,原因是 。 (2)观察叶片颜色,出现黄化现象的是 组,其主要原因是 。 (3)该实验探究了环境因子中的 对小麦 的影响。 (4)若将甲组置于红光下,乙组置于绿光下,培养一段时间后,两组麦苗中干重较大的是甲组, 原因是 。 20.为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响,在不同浓度 NaCl 条件下,对其净光合 速率、胞间 CO2 浓度、光合色素含量等进行测定,结果如下图。检测期间细胞的呼吸强度没 有显著变化。请参照图回答下列问题: (1)叶绿体中色素的功能是 。 (2)大气中的 CO2 可通过植物叶片表面的 进入植物体内。光合作用产生的有机物 (C6H12O6)中的氧来源于原料中的 ,有机物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物 中。 (3)当 NaCl 浓度在 200~250 mmol/L 时净光合速率显著下降,自然条件下该植物在夏季晴朗的 中 午净 光合 速率 也会 出现 下降 的现 象。 前者 主要 是由 于 ,后 者主 要是 由 于 。 (4)总光合速率可用单位时间内单位叶面积上 表示。请绘制该实验中总光合速率变 化趋势的曲线图。 《光合作用》整合训练参考答案 一．选择题 1.【答案】B 【解析】用黑布将培养瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，A 项会发生；光反应停止， [H]和 ATP 的产生停止，导致暗反应 C3 的还原速度减慢，C3 在叶绿体内积累导致二氧化碳的 固定减慢，B 项不会发生；光反应停止，ATP 的生成减少，ATP/ADP 比值下降，C 项会发生； 光反应停止，NADPH（[H]）的产生减少，NADPH/NADP+比值下降，D 项会发生。 2.【答案】C 【解析】光反应利用 ADP 和磷酸合成 ATP；叶绿素等吸收光能不需要酶的参与；人在剧 烈运动时无氧呼吸和有氧呼吸同时进行，无氧呼吸生成的乳酸在人体内不能再分解供能；病 毒无细胞结构，其核酸复制所需能量来自宿主细胞的呼吸作用。 3.【答案】D 【解析】A.由图曲线分析可知，桑树间作时比单作时呼吸强度增大，大豆间作时比单作 时呼吸强度减小，均受到影响，故 A 错误。B.间作时，桑树光饱和点增大，大豆光饱和点减 小，故 B 错。C.在某一光照强度范围内，间作也提高了大豆的光合速率,故 C 错。D.从大豆 曲线图中可看到光合速率大于零表示有有机物的积累，其最低光照强度单作大于间作，D 正 确。 4.【答案】C 【解析】绿色叶片的叶绿体中含有叶绿素、类胡萝卜素，黄色叶片的叶绿体中含有类胡 萝卜素而不含叶绿素，叶绿素、类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，A、B 正确，C 错；黄绿色叶片 的叶绿体中含有叶绿素 b，而不含叶绿 a，不能转化光能，所以光反应中不能产生 ATP，D 正确。 5.【答案】B 【解析】类囊体上进行光反应产生 ATP 可用于暗反应，A 正确；夏季晴天光照最强时， 由于高温导致气孔关闭，CO2 吸收减少，小麦光合速率下降，B 错；进入叶绿体中的 CO2 必 须先经过固定，形成 C3 后被 NADPH 还原，C 正确；净光合速率为长期零时，积累量为零， 因缺乏营养物质，导致幼苗停止生长，D 正确。 6.【答案】C 【解析】植物通过光合作用为鱼的生存提供氧气，鱼可通过呼吸作用为植物的光合作用 提供 CO2，AB 正确，能量流动是单向的，不能循环，C 错；若该玻璃缸长期置于黑暗中，没 有能量输入，鱼和植物将会死亡，D 正确。 7.【解析】选 B。A 项，9:30～11:00 光照强度增强，光反应提供的 ATP 和［H］增多，但净 光合速率降低说明暗反应跟不上光反应，反应缓慢；B 项，有机物的积累量可代表净光合速 率，从图知花生的净光合速率即有机物的积累量比玉米少；C 项，从图知，17:00 时净光合 速率相同，氧气释放量代表净光合速率，即氧气释放量相同；D 项，18:30 时，玉米净光合 速率为零，说明光合作用速率等于呼吸作用速率，仍进行光合作用，即有光反应和暗反应。 8.【解析】选 C。A 项,红枫叶片含有叶绿素，只是液泡中的红色素遮盖了叶绿素的颜色，呈 现了红色；B 项,红枫叶片呈红色是由于反射了红光，不是吸收了红光；C 项,红枫叶片中含 有光合色素，能吸收光能，可以进行光合作用；D 项,液泡中含有花青素，与光合作用无关。 9.【解析】选 B。因为题干中水稻为叶黄素缺失突变体，对其所在叶片进行实验后，色素层 析带一定缺第 2 条，即叶黄素。但光吸收差异不显著，因为叶黄素主要吸收蓝紫光，红光被 叶绿素 a 和叶绿素 b 吸收，故 B 项符合题意。 10.【解析】选 A、C。由表格信息可知：遮光比例由 0～10％，植株干重提高，A 项正确。 叶绿素含量与净光合速率无特定关系，B 项错误。遮光比例由 10％～ 90％，叶绿素 a／b 不断降低，叶绿素 a／b 可作为其利用弱光能力的判断指标，C 项正确。 遮光 90％时，净光合速率为 0，此时铁线莲光合作用很弱，没有有机物的积累，D 项错误. 11.【解析】选 B。缺镁叶绿素合成不足，影响了光反应的进行，因此光反应强度降低；由 于光反应产生的［H］和 ATP 减少，间接影响了暗反应的进行，因此暗反应强度也降低。 12.【解析】选 D。A 项，叶绿体类囊体薄膜上产生 O2，不是外膜；B 项，不同季节各色素的 比例不同，秋季叶绿素少而胡萝卜素和叶黄素多；C 项，影响光合作用速率的因素有光照强 度、CO2 浓度、温度等，与夏季相比，冬季温度低是光合速率低的主要原因；D 项，暗反应 不仅需要 CO2，还需要光反应提供 ATP、NADPH，只要离体的叶绿体基质中添加 ATP、NADPH 和 CO2，就可以完成暗反应。 13.【解析】选 D。本题考查色素的元素组成和色素对光能的吸收。 叶绿素 a 和叶绿素 b 都含有镁元素,A 正确; 色素的作用是吸收、传递和转化光能,吸收的光能用于光合作用,B 正确; 叶绿素 a 比叶绿素 b 在红光区的吸收峰值高,C 正确; 植物主要吸收蓝紫光和红光,绿光吸收最少,反射多,所以叶片呈现绿色,D 错误。 14.【解析】选 C。本题综合考查所学实验。马铃薯块茎中也含有蛋白质,如过氧化氢酶以及 其他蛋白质类的酶,A 项正确;植物细胞质壁分离用光学显微镜即可观察到,B 项正确;酵母菌 细胞无论是有氧呼吸还是无氧呼吸都能产生 CO2,不能以是否产生 CO2 来判断细胞呼吸类型,C 项错误;无水 Na2CO3 可以与 95%乙醇中的水分子结合生成 Na2CO3•10H2O,使所用乙醇接近无水 状态,可提高色素的溶解度,D 项正确。 15.【解析】选 D。本题以坐标图为信息载体,考查光照、温度、CO2 浓度对光合作用的影响 及光合作用的过程。水的光解、O2 释放发生在叶绿体类囊体薄膜上,而不是叶绿体基质,A 项 错误;t2→t3,限制光合速率的因素为 CO2 浓度,此时光照充足且恒定(即达到光饱和),若增加 光照,光合速率不会提高,B 项错误;t3→t4,暗反应增强,一定程度上加快 ATP 和 ADP 的转化, 同时促进了光反应,C 项错误;突然停止光照,光反应减弱甚至停止,类囊体薄膜上 ATP 合成受 阻,ATP 含量减少,ADP 和 Pi 含量升高,被还原的 C3 化合物减少,直接产物糖类、C5 含量降低,D 项正确。 16.【解题指南】解答本题时需关注以下三点: (1)无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段相同,都能产生 ATP 和[H]。 (2)光合作用光反应阶段产生的[H]用于暗反应。 【解析】选 A。本题考查细胞呼吸和光合作用相关的知识。A 项,无氧呼吸和有氧呼吸的第一 阶段相同,都是 1 分子的葡萄糖分解成 2 分子的丙酮酸,产生 4 个[H],并且释放出少量的能量, 故错误。B 项,有氧呼吸前两个阶段产生的[H]用于第三阶段与氧结合形成水,同时释放出大 量的能量,故正确。C 项,化能合成细菌能利用氧化无机物产生的能量合成有机物,故正确。D 项,光反应阶段产生的[H],用于暗反应中 C3 的还原,故正确。 17.【解析】选 C。本题考查细胞中的化学反应是否需要能量。A 项,DNA 复制解旋的过程要 消耗能量,合成新链时也需消耗能量,故正确。B 项,暗反应要利用光反应提供的 ATP 和[H], 故正确。C 项,协助扩散为被动运输,需要载体,不消耗能量,故错误。D 项,细胞呼吸的第一阶 段产生 ATP,而第一阶段的场所就是细胞质基质,故正确。 18.【解析】选 C。本题考查绿叶中色素的提取和分离实验。A 项,新鲜菠菜绿叶含大量的色 素,是提取色素的良好材料,故正确。B 项,加入 CaCO3 的目的是防止研磨中色素被破坏,故正 确。C 项,叶绿体中的色素有叶绿素 a、叶绿素 b、胡萝卜素、叶黄素,故错误。D 项,研磨时 加石英砂的目的是使研磨更充分,故正确。 19.【解析】选 D。本题考查对种子死亡原因的分析。消毒后有生活力的种子在适宜条件下, 放在无菌水中,种子进行无氧呼吸产生了酒精等有害物质,酒精对细胞具有毒害作用,导致种 子死亡,故正确。种子贮存营养物质供种子萌发、光合作用合成有机物、呼吸作用释放能量, 这些都不是导致种子死亡的原因。 20.【解析】选 B。本题考查光合作用的条件及场所。光合作用需要光照。部位 c、e 被锡箔 纸遮盖,不能进行光合作用产生淀粉,而 a 部位为黄白色,没有叶绿素,也不能进行光合作用 产生淀粉,所以加碘液不会变蓝。 21.【解题指南】解答本题,需要注意以下两点: (1)明确过滤使用的用具和层析使用的用具是不同的。 (2)熟记不同浓度酒精的用途,如脂肪鉴定中用体积分数为 50%的酒精,解离液中酒精和盐酸 比例为 1∶1 等。 【解析】选 B。本题考查叶绿体色素提取和分离实验。A 项中,过滤研磨液使用的是单层尼龙 布,故错误。B 项中,层析时使用的是干燥处理过的定性滤纸条,故正确。C 项中,在划出一条 滤液细线后待滤液干燥后再重复划线 1~2 次,故错误。D 项中,研磨叶片时,用无水乙醇或体 积分数为 95%的乙醇(加适量无水碳酸钠除去水分)溶解色素。 二．非选择题 1.【答案】 （1）①0 ②A、B、C （2）③光强 （3）④大于 （4）⑤光强 【解析】 （1）据图可知 CO2 浓度为 a 时，高光强（曲线 A）下的纵坐标为 0，即净光合速率为 0； CO2 浓度在 a～b 之间时，曲线 A、B、C 均表现为上升，即净光合速率均随 CO2 浓度增高而增 高。 （2）CO2 浓度大于 c 时，高光强条件下（曲线 A）的净光合速率仍然能够随着 CO2 浓度 的增加而增加，由此可知限制 B、C 净光合速率增加的环境因素是光强。 （3）CO2 浓度小于 a 时，3 种光强下，净光合速率均小于 0，即呼吸速率大于光合速率， 也就是说呼吸作用产生的 CO2 量大于光合作用吸收的 CO2 量。 （4）据图可知 CO2 浓度和光强会影响净光合速率从而影响植物的产量，故为提高植物 的产量，应综合考虑 CO2 浓度和光强对植物的影响。 2.【答案】（12 分） （1）类囊体薄膜 （2）促进 添加 CCCP 的完全培养液 添加 CCCP 的缺硫培养液 （3）莱茵衣藻光反应产生的[H]转变化 H2，参与暗反应的[H]减少，有机物的生成量减 少 （4）氧气抑制产氢酶的活性 【解析】（1）光合作用分光反应和暗反应，光反应吸收光能，其中光反应的场所是叶绿 体的类囊体薄膜。 （2）本题是考查考生对实验设计的相关实验知识。完全培养液的 A 组即标准对照组与 B 组缺硫的实验组相比，产氢总量结果是 B 组＞A 组，说明 B 组缺硫组产氢多，说明缺硫促 进产氢。 实验设计中应遵循单因子变量和等量原则。在探究 CCCP 有无对莱茵衣藻产氢的影响时， 可设置完全培养液和加 CCCP 培养液二个培养实验，为探究 CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻 产氢的影响及其相互关系，可在此基础上再：添加 CCCP 的缺硫培养液的培养实验。 （3）结合题意，根据光合作用的全过程，若反应产氢的话，会导致光反应产生的[H] 减少，那么暗反应中即 C3→（CH2O）减弱，导致还原产物减少，从而莱茵衣藻生长不良。 （4）莱茵衣藻的氢化酶对氧气极为敏感，当有氧存在时抑制了氢化酶的活性，使氢产 生减少。 3.【答案】（1）光反应 氧化剂 氧气的释放量 （2）叶片含氮量 （3）根尖 衰老 呼吸量 【解析】（1）光合作用由光反应和暗反应两阶段构成，根据题中希尔反应活力测定的基 本原理可知，该过程模拟的是水在光照条件下分解，产生氧气等，故希尔反应模拟的是光反 应；DCIP 被还原颜色会发生变化，同时也可作为氧化剂去氧化水，使水分解产生氧气。 （2）碳反应中的酶均为蛋白质，施用细胞分裂素后，叶片含氮量增加，进而可使碳反 应相关酶的数量增加。 （3）幼苗中的细胞分裂素主要由根尖产生，而后运输到幼苗叶片中，发挥相应生理作 用；细胞分裂素可延缓植物的衰老，提高光合速率，导致总初级生产量大于呼吸量，从而增 加生物量。 4.【答案】I.（1）高 蓝 蓝光促进了气孔开放，CO2 供应充分，暗反应加快 （2）3 （3）随机取样进行重复测定 【解析】I.（1）与 15d 幼苗相比，30d 幼苗的 CO2 吸收量更大，说明 30d 幼苗的净光合 速率更大。三种光照射，蓝光处理的组吸收的 CO2 更多，胞间 CO2 浓度更低，说明对 CO2 的利 用率更高，而蓝光处理的组气孔导度也最大，说明蓝光通过促进了气孔开放，使 CO2 供应充 分，加快暗反应，最终提高光合速率。 （2）CO2 固定部位在叶绿体基质，因此叶肉细胞间隙的 CO2 至少需要穿过细胞膜、叶绿 体外膜、内膜共 3 层膜（即 3 层磷脂双分子层）才能到达作用部位。 （3）为了实验数据的可信度，可做到随机取样，并进行重复测定，避免偶然性。 5.【答案】（1）碳 NADPH（[H]） 降低 (2)C 输出减少 C>A>B>D (3）赤霉素 【解析】（1）题中研究外源激素对棉花光合产物调配的影响，光合产物用碳元素标记。 首先标记 CO2，CO2 被固定为 C3，C3 被光反应提供的[H]还原为糖类和 C5。原光饱和点在适宜 条件下测得的，若提高温度，酶活性减低，能固定的 CO2 量和利用的光能减少，光饱和点降 低。 （2）由题干可知，幼铃脱落是光合产物不足导致，对比 A、B、C 三组，发现 C 组幼铃 中有机物占比最高，因而幼铃脱落显著减少。B 组中叶片的放射性强度的百分比较高，说明 有机物占比较多，输出较少。由题中数据可知，激素可抑制叶片有机物的输出，有利于幼铃 有机物的输入，因而用激素处理叶片，导致叶片有机物输出明显较少，且小于 B 组，因而幼 铃的放射性强度百分比由高到低依次为 C>A>B>D。 （3）促进种子萌发和植株增高，但不能促进扦插枝条生根的激素为赤霉素。 6.【答案】（1）类囊体膜（或类囊体，基粒）； 无水乙醇（或丙酮）； 叶绿素 a； 增加叶绿素含量 （2）呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小； 线粒体、叶绿体 （3）减少 【解析】（1）吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上，一个个圆饼状的类囊体堆叠成 基粒；绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇（或丙酮）提取绿叶中的色素； 绿叶中的溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，层析后叶绿素 a 比叶绿素 b 扩散得更 远说明叶绿素 a 在层析液中溶解度较大；由图甲可知，叶绿素含量随着遮光面积的增加而升 高，因此植物是通过增加叶绿素含量来增加对弱光的适应能力。 （2）8：00 到 12：00 气温升高呼吸速度增强，光照强度增加，但气孔导度相对稳定， 由于受到 CO2 供应的限制，光合速率升高远不如呼吸速率升高的幅度大，光合速率与呼吸速 率的差值减小，净光合速率降低。18：00 时光合速率=呼吸速率，既进行光合作用也进行呼 吸作用，叶肉细胞中的线粒体和叶绿体都能产生 ATP。 （3）突然去除遮光物，光反应加强，为暗反应提向更多的 ATP 和[H]，导致较多的 C3 被还原，C3 含量减少。 7.【答案】 （1）光强 光质 （2）难以确定 （3）120mg·L-1 达到了CO2饱和点 CA量有限 （4）CO2（或HCO3 -）供应量不同 CA（细胞）活性变化 【解析】 （1）可调光源可改变光照强度、光的波长（光质），从而可以研究光强和光质对光合 作用的影响。 （2）温度是无关变量，温度过高或过低都会影响酶的活性而影响光合作用，使得难以 确定光照对Pn影响，因此在实验过程中要使无关变量相同且适宜，以便排除对实验的干扰。 （3）由图可以看出，达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为120mg·L-1；在更高NaHCO3浓度 下，外界因素是CO2浓度达到了CO2饱和点，不能吸收更多的CO2；内部因素是CA量不足，不能 催化分解更多的HCO3 -。 （4）由题意可知，pH一方面会影响HCO3 -的含量，从而影响Pn；另一方面pH也会影响CA 酶的活性，从而影响Pn。 8.【答案】（1）自由扩散（1 分）； C5（五碳化合物，1 分）；［H］（或 NADPH）和 ATP（2 分） （2）增加叶面积（2 分）； 提高叶绿素含量（2 分）； （3）较少（2 分）； 较少 （2 分）； 净光合速率（2 分）； 叶面积（2 分） 【解析】（1）二氧化碳进入细胞的方式是自由扩散；在光合作用的暗反应过程中，二氧 化碳与细胞中的 C5 结合生成 C3，该过程叫做二氧化碳的固定；C3 在 ATP 供能下被【H】还 原成有机物或 C5。（2）据表可知，弱光下柑橘的叶色呈深绿色，平均叶面积也增大了。所 以柑橘是通过增加叶绿素的含量和增大平均叶面积，来吸收更多的光能。（3）平均叶面积× 气 孔 密 度 = 平 均 每 片 叶 的 气 孔 总 数 ， 弱 光 下 平 均 每 片 叶 的 气 孔 总 数 为 ： 28.4cm2×100mm2/cm2×752 个 /mm2=2135680 个 ， 强 光 下 平 均 每 片 叶 的 气 孔 总 数 为 ： 13.6cm2×100mm2/cm2×826 个/mm2=1123360 个，后者远少于前者；要计算单位时间内平均 每片叶 CO2 的吸收量，可用净光合作用速率×平均叶面积的值来表示，弱光下为： 28.4cm2×0.01m2/cm2×3.87molCO2?m-2?s-1≈1 molCO2?s-1；强光下为 13.6cm2×0.01m2/cm2×4.33molCO2?m-2?s-1≈0.6 molCO2?s-1；后者也是小于前者。 结果，强光下，气孔总数少，单位时间内平均每片叶 CO2 吸收量少 ；对强光下生长柑橘适 度遮阴，首先因光照强度减弱，净光合速率首先发生改变；其次，为了适应弱光环境，叶绿 素的含量增加；最后，叶面积扩大。强光比弱光的气孔总数多，单位时间内平均每片叶 CO2 吸收量高，据表可知，弱光下，色素吸收的光能少，净光合作用速率下降，首先发生变化， 平均叶面积是最后发生变化。 10 【答案】（1）氧气 【解析】光合作用分为光反应和暗反应阶段，光反应会吸收光，把水光解成氧气和还原氢， 同时合成 ATP. （2）①【答案】AC 【解析】在 3～15 天内中度缺水生长的叶片，气孔关闭，蒸腾速率下降。同时 CO2 吸收减少， 使得光合作用减慢，O2 的产生速率就会下降。 ②【答案】酶 C5 【解析】CO2 的固定等过程中，在多种酶的参与下，CO2 与 C5 化合物结合形成 C3，最终还 原成糖。 ③【答案】第 12—15 天 B 、C、D 【解析】在第 12-15 天内气孔开放度增加，胞间二氧化碳浓度增大，此时限制光合的因素不 是二氧化碳，其主要限制因素为非气孔因素，可能是 BCD. 11.【解析】本题第一部分考查实验设计和光合作用的有关知识，第二部分考查生态系统的 功能。 Ⅰ. (1)步骤①中缺少一组既无保水剂又无氮肥的空白对照，步骤②中选取的叶片不仅数量 相同，其他方面，如叶片大小等也应相同，从而保证单一变量。 (2)由表格数据可知，施用保水剂的A、C两组的叶绿素含量都高于无保水剂的B组，说明保水 剂有利于叶绿素的合成，又由于氮是叶绿素和酶的组成元素，因此保水剂与氮肥配施有利于 叶绿素的合成(或有利于光合作用有关酶的合成)，从而提高了CO2吸收量。 (3)光合作用过程中，CO2实际消耗量=实验测得的CO2吸收量+呼吸作用释放出的CO2量；光合 作用强度除了用CO2 吸收量表示，还可用O2释放量表示。 Ⅱ. (1)大熊猫是植食性动物，处于第二营养级，华南虎是肉食性动物，处于第三或更高营 养级。由于能量沿食物链传递时逐级递减，因此低营养级的大熊猫比高营养级的华南虎有一 定的生存优势。 (2)生态系统中传递的信息有三类：物理信息、化学信息和行为信息，尿液和肛腺的分泌物 是能传递信息的化学物质，因此属于化学信息。 (3)六个彼此隔离的野生大熊猫种群，通过生态廊道打破了地理隔离，实现了同一物种的不 同种群间的基因交流。 (4)大熊猫栖息地遭到破坏，由于食物的减少和活动范围的缩小，其K值就会变小，这是大熊 猫种群数量锐减的重要原因，因此建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量， 是保护大熊猫的根本措施。 答案:Ⅰ. (1)①本实验缺少对照，应增加一组空白对照组 ②只考虑叶数量而忽视其他 条件，应选取相同位置、相同数量大小的绿色叶片 (2)在水分和氮肥供应充足的条件下，更有利于叶绿素的合成(或有利于光合作用有关酶的合 成) (3)小于 小麦自身呼吸还生成一部分CO2可用于光合作用 O2 Ⅱ. (1)大熊猫在食物链中所处的营养级比华南虎低 (2)化学信息 (3)基因交流 (4)环境容纳量 12.【解析】本题主要考查色素提取及分离的方法。 (1)提取食用叶绿素时，应尽量研磨充分，所以需加入的 X 应该是二氧化硅(SiO2)。 (2)由表格可以得出 pH 是以 1.0 作为梯度进行实验，所以 Y 为 8.0。 (3)由表格可以得出 pH≤6.0 时，叶绿素被破坏后变成黄褐色，所以若用作食品色素，天然 叶绿素色素不适合 pH 小于 6.0 的酸性食物。 (4)想再了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，应用纸层析法进行色素分离。 主要步骤：提取色素，用纸层析法进行色素分离，观察并记录色素条带。 答案：(1)二氧化硅(SiO2) 使研磨更加充分 (2)8.0 以 1.0 作为 pH 梯度进行实验 (3) pH 小于 6.0 的酸性 叶绿素会由于 pH 过低而被破坏 (4)主要步骤：提取色素，用纸层析法进行色素分离，观察并记录色素条带。 13.【解析】(1)CO2 浓度降低，暗反应速率减慢，光反应受影响不大，因此 C5 的含量升高， C3 的含量降低，曲线 A 为 C3，曲线 B 为 C5。 (2)CO2 浓度为 1%时，暗反应速率在该环境中已达到稳定，即 C3 和 C5 的含量稳定，根据碳反 应的特点，此时 C3 的分子数是 C5 的 2 倍；当 CO2 浓度突然降低时，C5 的合成速率不变，消耗 速率却减慢，导致 C5 积累；（3）CO2 浓度为 0.003% 时，C3 和 C5 的浓度保持稳定后，暗反应 保持稳定，此时仍根据暗反应中 CO2 固定的反应式确定，C3 的量应是 C5 的量的 2 倍。（4）CO2 浓度降低，达到最大光合速率时所需的光照强度降低，因为暗反应减弱，所需的 ATP 和[H] 减少，光反应强度减弱。 答案：(1)C3 (2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即 C3 和 C5 的含量稳定，根据暗反应的特点，此时 C3 的分子数是 C5 的 2 倍 当 CO2 浓度突然降低时，C5 的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致 C5 积累 (3)高 (4)低 CO2 浓度低时，暗反应的强度低，所需的 ATP 和[H]少 14.【解题指南】解答本题需要关注以下三点: (1)光反应和暗反应的场所分别是类囊体薄膜和叶绿体基质;光反应和暗反应相互依存,不可 分割。 (2)叶片光合作用产物的积累会影响光合作用的进行。 (3)明确实验设计目的是什么,光合产物输入的场所不仅仅只有棉铃,还可以是遮光的叶片。 【解析】本题主要考查植物光合作用基本过程和相关影响因素的知识,还涉及实验设计的部 分知识。 (1)光反应为暗反应提供了[H]/NADPH 和 ATP,暗反应的场所是叶绿体基质。 (2)根据图1可以看出光合速率随去除棉铃的百分率的增加而降低;图1中去除棉铃的百分率 为“0”时,为空白对照,植株的 CO2 固定速率相对值是 28。 (3)由图 2 可知,去除棉铃后,植株中的淀粉和蔗糖等有机物的含量增加。叶片光合产物利用 量减少,输出量降低,进而在叶片中积累。 (4)根据图1可以看出光合速率随去除棉铃的百分率的增加而降低,而图2则说明光合速率下 降的原因是光合产物在叶片中积累,所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。 (5)去除棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理是自变量,因变量是光合产物含量和光合速率 大小。遮光处理的目的是为未遮光的叶片合成的有机物提供一个转移的场所,避免叶片中光 合产物的积累,如果此时检测到光合产物含量下降,光合速率上升,则说明未遮光的叶片的有 机物运输到遮光的叶片中去了,从而证明了叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。 答案:(1)[H]/NADPH 叶绿体基质 (2)逐渐下降 28 (3)淀粉和蔗糖的含量 输出量 (4)抑制 (5)未遮光的 光合产物含量下降,光合速率上升 15.【解题指南】解答本题需要关注以下三点: (1)不仅要知道叶绿体中色素种类,还应明确色素含量由多到少依次为:叶绿素 a、叶绿素 b、 叶黄素、胡萝卜素。 (2)明确图中横坐标和纵坐标的含义,光照强度通过影响光反应影响光合作用,气孔导度则通 过影响 CO2 的吸收影响光合作用。 (3)对比图中曲线差别,PEPC 酶基因导入水稻后,同样光照强度下气孔导度大,光合速率大, 从而得出 PEPC 酶的作用。 【解析】本题考查光合作用的过程、影响光合作用的因素等,意在考查学生对基础知识的识 记和理解能力,以及获取图像信息能力。 (1)植物光合作用的场所是叶绿体,其中有四种色素,含量最多的是叶绿素 a,叶绿素 a 主要吸 收红光和蓝紫光。 (2)光合作用的暗反应中,进入植物细胞内的 CO2 首先被 C5 固定成为 C3,再被光反应提供的 ATP 和[H]还原。 (3)结合题图中光合速率随光照强度的变化曲线可以看出在低于 8×102μmol•m-2•s-1 的范围 内影响光合作用的主要因素为光照强度。由原种水稻与转基因水稻的光合速率与光照强度变 化关系曲线可看出:光照强度为(10~14)×102μmol•m-2•s-1 时,原种水稻随光照强度变化光合 速率不再增加,而此时气孔导度下降 CO2 吸收减少,说明可能是光照强度增加与 CO2 供应不足 对光合速率的正负影响相互抵消。 (4)由气孔导度与光照强度关系曲线可看出转基因水稻较原种水稻的气孔导度大,其原因为 转基因水稻导入了 PEPC 酶的基因,说明此酶有促进气孔打开或增大作用。同时转基因水稻在 较强光照下光合速率更强,说明更能适应较强光照环境。 答案:(1)叶绿体 叶绿素 a (2)C5 [H]和 ATP (3)光照强度 光照强度增加与 CO2 供给不足对光合速率的正负影响相互抵消 (4)增大气孔 导度,提高水稻在较强光照下的光合速率 较强光照 16.【解题指南】解答本题应注意以下两点: (1)注意图中 A、B、C 的含义:A 表示光合作用时从外界吸收的 CO2 量,B 表示通过呼吸作用产 生的 CO2 量,C 表示通过其他途径产生的 CO2 量。 (2)解答第(2)问时应注意题干第一句中的“适宜条件”,所以“提高温度、降低光照”将会 使光合速率下降。 【解析】本题考查光合作用和细胞呼吸的相关知识及对图形的识别能力。 (1)根据坐标图分析,A 为叶肉细胞进行光合作用时 CO2 的净吸收量,即净光合作用速率。而 B、 C 均为遮光后释放的 CO2 量,即 B+C 的总和则是植物自身产生 CO2 的量,光照下 A+B+C 面积表示 光合作用过程中固定的 CO2 的总量。遮光之后,植物主要进行呼吸作用产生 CO2,根据遮光后 平稳段的直线的变化趋势可以推出 B 的面积表示这段时间内植物呼吸作用放出的 CO2 量,而 C 段则表示植物可能通过其他途径产生 CO2。CO2 属于小分子,进出细胞都是通过自由扩散的方 式进行的。 (2)提高温度,细胞呼吸增强,降低光照,光合作用减弱,因此单位面积叶片在单位时间内的 A 面积减小,B 面积增大。 答案:(1)固定 CO2 总量 呼吸作用放出的 CO2 量 释放 CO2(其他答案合理也可)自由扩散 (2)A B 光合速率降低,呼吸速率增强(其他答案合理也可) 18.【解题指南】本题的难点是第(2)问,种子萌发时干重的变化是一个动态过程,不要认为种 子萌发时干重一定要减少。有机物水解过程干重增加,水解后的小分子物质作为底物氧化分 解时,干重将减少,而光合作用出现后干重又增加。 【解析】本题考查种子萌发及其相关物质转化过程,考查实验的分析及对信息的理解运用能 力。 (1)脂肪的鉴定常用苏丹Ⅲ染液,染色后的脂肪颗粒呈橘黄色,或用苏丹Ⅳ染液,染色后的脂 肪颗粒呈红色。 (2)种子在萌发的过程中,脂肪水解需要水的参与,此时水解产物的干重将增加,因此干重增 加的元素是 O 而不是 C、N。 (3)由题干可知,第 11 d 时干重减少了 90%,此时如果要增加种子干重,萌发的种子此时只能 通过光合作用来进行,而光合作用进行时必须提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。 答案:(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 橘黄(或红) (2)O (3)光照 所需的矿质元素离子 19.【解题指南】解答本题时需对比甲、乙两组实验条件,分析两组幼苗进行的生命活动。光 照下幼苗能进行光合作用和呼吸作用,黑暗中只能进行呼吸作用。 【解析】本题主要考查影响光合作用和呼吸作用的环境因素。 (1)甲组在光下的植物可进行光合作用合成有机物,而乙组在黑暗环境中不能进行光合作用, 只能进行呼吸作用分解有机物。 (2)叶绿素的合成需要光,在黑暗中的植物叶绿素不能合成,所以呈现类胡萝卜素的颜色即黄 色。 (3)一组有光,一组黑暗,故环境因子为光照,而干重反映出的重量差异是由光合作用合成有 机物造成的。 (4)由于植物光合作用主要吸收红光和蓝紫光,基本不吸收绿光,故乙组几乎不能合成有机物, 即干重小。 答案:(1)甲 甲组能进行光合作用,积累有机物;乙组不能进行光合作用,同时呼吸作用消耗 有机物 (2)乙 在黑暗条件下,叶片中叶绿素降解,且无叶绿素合成 (3)光 光合作用 (4)甲组吸收的光能多,光合作用强;乙组吸收的光能少,光合作用弱 20.【解题指南】解答本题,需要注意以下两点: (1)分析第二幅图和第三幅图,NaCl 浓度较高的时候,胞间 CO2 浓度没有降低而光合色素含量 降低,由此可以推测 NaCl 浓度较高时,净光合速率较低的原因。 (2)明确总光合速率等于净光合速率+呼吸速率。 【解析】本题主要考查光合作用。 (1)色素的功能是吸收、传递、转换光能,其中具有转换光能的色素是少数处于特殊状态的叶 绿素 a。 (2)CO2 通过气孔进入植物体内,光合作用过程中,光反应过程中水的光解使水中的氧元素进 入 O2,C6H12O6 中的氧来自于 CO2。下图表示有氧呼吸过程中氧元素的去向,可以看出 C6H12O6 中的 氧元素进入 CO2 中。 (3)NaCl 浓度较高的时候,胞间 CO2 浓度没有降低而光合色素降低,说明 NaCl 浓度较高的时候, 没有通过影响气孔开放来影响光合作用,而是通过影响光合色素的含量来影响光合作用。夏 季晴朗的中午净光合速率出现下降的现象是因为气孔关闭影响 CO2 进入植物体。 (4)检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化,净光合速率+呼吸速率=总光合速率,净光合速率 曲线上移,曲线走势基本不变化,就可以得到总光合速率曲线。 答案:(1)吸收、传递、转换光能 (2)气孔 CO2 CO2 (3)光合色素含量降低 胞间 CO2 浓度降低 (4)光合作用消耗的 CO2 量(光合作用产生的 O2 量或光合作用产生的有 机物的量) 绘图: