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- 2021-05-14 发布
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2013---2017年全国高考生物真题汇编
专题2《细胞代谢》
一、 选择题(共题,每题分,共分)
1、(2013新课标卷II)6.关于酶的叙述,错误的是( )
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个化学反应的底物
【答案】:B
【解析】有些酶是生命活动所必须,比如呼吸作用有关的酶,那么在分化程度不同的细胞中都存在,A正确;导致酶空间结构发生破坏变形的因素有:过酸、过碱、高温等,低温只能降低酶的活性,不会破坏结构,B错误;酶的作用实质即为降低反应所需活化能从而提高反应速率,C正确;酶是蛋白质或者RNA,本身是催化剂,也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解,D正确。
【试题点评】此题酶的作用本质、影响因素等知识,综合考察了对相关知识的理解和掌握情况,难度适中。
2、(2013安徽卷)2. 细胞代谢受酶的调节和控制。下列叙述正确的是( )
A.激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞代谢
B.代谢的终产物可反馈调节相关酶活性,进而调节代谢速度
C'同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同,代谢不同
D.对于一个细胞来说,酶的总类和数量不会发生变化
【答案】B
【解析】激素不都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢的,激素作用的机理各不相同,有的作用于细胞膜,改变细胞膜的通透性或者改变膜的蛋白质含量等;有的作用于细胞核,影响基因的表达等。有的在细胞质中通过改变酶活性来调节细胞代谢例如:抗利尿激素,A错误;代谢终产物可以通过反馈来调节相关酶活性,进而调节代谢速率,B正确;同一个体各种体细胞中的酶的种类也不尽相同, C错误;对于一个细胞来说,酶的种类和数量会发生变化,例如:细胞衰老,D错误。
【试题点评】本题主要考查细胞代谢,旨在考查学生对细胞代谢中激素和酶的作用的理解,难度适中。
3、(2013四川卷)4.下列实验所采取的的措施,不涉及“降低化学反应活化能”原理的是( )
A.利用果胶酶提高水果的出汁率
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.利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率
【答案】D
【命题思路】本题考察《分子与细胞》中的催化剂催化原理“降低化学反应的活化能”的理解能力,属于基础立意题
【解析】酶和无机催化剂都有催化作用,都能降低反应的活化能,选项A用了果胶酶,B用了过氧化氢酶,C用了无机催化剂,只有D选项中没有使用任何催化剂,水浴加热只是提高了分子的热运动没有降低反应的活化能,故选D
4、(2013江苏卷)23.为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计不合理的是( )
试验编号
探究课题
选用材料与试剂
①
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液 新鲜的肝脏研磨液
②
温度对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液 可溶性淀粉溶液 碘液
③
pH对酶活性的影响
新制的蔗糖溶液 可溶性淀粉溶液 碘液
④
pH对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液 可溶性淀粉溶液 斐林试剂
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
【答案】ACD
【解析】过氧化氢受热会加快分解,不宜用于探究温度对酶活性的影响;溶液的PH会影响淀粉的水解,并且碘液可与碱反应,婓林试剂可与酸反应,不宜用淀粉酶探究PH对酶活性的影响;因此一般用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响,用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,综上答案为ACD。
【试题评价】本题通过探究温度、pH对酶活性的影响,考查学生实验分析能力。
5、(2013海南卷)3.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,酶促反应得活化能下降
C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果
【答案】B
【解析】不同酶的最适温度可能相同,也可能不同,A项正确;在低于最适温度范围内,随着温度的降低,酶活性减弱,降低活化能的能力减弱,但反应发生所需要的活化能没有降低,B项错误;酶制剂适于在低温(0~4℃)条件下保存,酶活性最高时所对应的温度不适于保存,C项正确;高温破坏了酶的空间结构,致使酶活性丧失,D项正确。
【试题点评】本题考查温度对酶活性的影响及酶的保存相关内容,属于识记理解层次,较易得分。
6、(2013海南卷)4.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
【答案】C
【解析】合成物质的过程需要消耗能量,细胞内DNA复制过程中需要的能量由ATP提供,A项正确;光合作用的暗反应阶段中C3的还原需要消耗光反应阶段所产生的[H]和ATP,B项正确;协助扩散需要载体蛋白的参与,但不消耗能量,C项错误;有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸都在细胞质基质中完成,均能产生ATP,D项正确。
【试题点评】本题考查细胞能量代谢和物质运输相关内容,难度中等,容易得分。
7、(2013上海卷)已知酶催化水解的反应时间和产物生成量的关系如图11。那么,在反应过程中酶·底物复合物浓度变化曲线正确的是( )
【答案】B
8、(2013新课标卷II) 3.下列与各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由拟核中的基因编码
C. 破伤风杆菌适宜生活在有氧的环境中
D. 有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用的产物不同
【答案】:C
【解析】:肺炎双球菌是原核生物,没有线粒体但含有氧呼吸的酶,能进行有氧呼吸。呼吸作用是细菌生活的必须的生理过程,相关的酶是由拟核中基因编码。破伤风杆菌进行无氧呼吸,在有氧条件下被抑制。酵母菌有氧呼吸产生CO2和H2O,无氧呼吸产生酒精和CO2。
9、(2013安徽卷)3.右图为第10粒水稻种子在成熟过程中于物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是( )
A.种子干物质快速积累时期,呼吸作用旺盛
B.种子成熟后期自由水减少,呼吸速率下降
C.种子成熟后期脱落酸含量较高,呼吸速率下降
D.种子呼吸速率下降有利于干物质合成
【答案】D
【解析】【解析】从图中可以看出,在种子干物质快速增加的时期是曲线的斜率最大的时候
,呼吸速率正是高峰期。A正确。图中显示在种子成熟后期呼吸速率下降较快,并到达很低的水平,应与种子中自由水减少相关。呼吸速率与自由水含量有关,种子成熟后期自由水含量低,呼吸速率下降B正确;脱落酸抑制生长,呼吸速率下降。种子成熟后一般很容易脱落,而且在植物体内脱落酸增加是一般趋势。C正确。干物质的合成过程需要的能量和中间代谢产物来源于呼吸作用,所以呼吸速率下降不利于干物质的合成。
【试题点评】本题主要考查细胞的呼吸作用,旨在考查学生对呼吸作用在生产实践中的应用的理解,并且考查学生对曲线图中信息的获取。难度适中。
10.(2013江苏卷)17.将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验,下列相关操作错误的是( )
A.探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀a
B.经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况
C.实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查
D.改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通
【答案】B
【解析】图中管口1为进气口,管口2为排气孔,管口3可以检查液体中的成分,因此探究有氧条件下酵母菌的呼吸,应打开阀门a通入氧气,A正确;管口3可以检测酒精,管口2可以与澄清石灰水相连以检查CO2,因此B错误。
11.(2013江苏卷)24.将江苏某地当年收获的小麦秸秆剪成小段,于7月20日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理,3次重复,每隔15天检测一次秸秆腐解残留量,结果见右图。下列分析合理的是( )
A.秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法
B.土壤中的空气和水分条件有利于多种微生物对秸秆的分解
C.如果将处理开始时间提早30天,则3条曲线的位置将呈现上移趋势
D.从堆放、水泡2条曲线可以推测好氧性微生物分解能力高于厌氧性微生物
【答案】AB
【解析】由图可知土埋方式下残留物下降最快,即分解最快,因此是还田后合理的处理方式,A正确;微生物分解作用包括体外有机物分解和体内细胞呼吸作用,土壤中一定的空气和水分条件有利于细胞呼吸,B正确;如果处理时间提前,则处理期间的平均温度比原处理的平均温度要高,微生物分解作用强,故秸秆的残留量会呈现下移趋势,C项错误;堆放时氧气较为充足,而残留物的减少速率最慢,可推测好氧型微生物的分解能力弱于厌氧性微生物,D错误。
【试题评价】本题通过小麦秸秆三种不同的处理实验,考查学生识图、获取信息、分析解决问题的能力。
12.(2013海南卷)9.在温度、光照能适宜条件下,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
【答案】D
【解析】种子的萌发需充足的水分,适宜的温度和足够的空气才能萌发,浸没在无菌水中的种子主要靠无氧呼吸提供能量,产生酒精等对细胞有害的物质,导致种子不能萌发,D项正确。
【试题点评】本题考查种子萌发的条件及考生分析问题的能力,较易得分,
13、(2013海南卷)2.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.有氧呼吸过程中产生的[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
【答案】A
【解析】无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸相同,1分子丙酮酸在细胞质基质中分解产生2分子丙酮酸,产生4个[H]和 2个ATP,A项错误;有氧呼吸过程第三阶段发生在线粒体内膜上,前两阶段生成的[H]与氧气反应生成水,释放大量能量,B项正确;硝化细菌等可进行化能合成作用的微生物,利用无机物氧化释放的能量,将二氧化碳和水转化为有机物,用于自身生命活动,C项正确;光反应阶段生成的[H]在叶绿体基质中用于暗反应阶段的C3的还原,D项正确。
【试题点评】本题考查细胞呼吸与光合作用中物质、能量的转化,难度适中,较易得分。
14、(2013新课标卷II)2.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.植物呈现绿色使由于叶绿素能有效地吸收绿光
【答案】D
【解析】叶绿素中心元素是镁离子,A正确;色素的作用是吸收、传递、转化光能,进行光合作用,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;植物主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区,绿光吸收最少,反射多,所以叶片呈现绿色,D错误。
【试题点评】此题考查对色素基本知识的识记和判断能力,难度不大。
15、(2013重庆卷)6.题6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
【答案】D
【解析】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,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,直接产物含量降低,D项正确。
【试题评价】本题以坐标图为信息载体,考查光照、温度对光合作用的影响及光合作用的过程和考生的理解能力,选项迷惑性强,具有一定难度。
16、(2013江苏卷)5. 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
【答案】B
【解析】过滤主要是将滤渣和滤液分开,要用吸水性差的纱布而不能用吸水性强的滤纸过滤研磨液,A错误;干燥处理定性滤纸是为了让层析液能够更快的上升,使色素更好地分离,B正确;画滤液细线,要等一次画完干燥后才能重复,防止滤液细线过粗,C错误;叶绿体中色素为脂溶性的,要用无水乙醇溶解,D错误。
【试题评价】此题着重考查叶绿体中色素的提取和分离实验中的注意事项,要求注重细节,难度不大。
17、(2013海南卷)8.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能避免叶绿素呗破坏
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
【答案】C
【解析】菠菜绿叶富含叶绿素,可用作提取叶绿素的材料,A项正确;加入碳酸钙可避免研磨过程中液泡中的有机酸等物质对叶绿素的破坏,B项正确;用乙醇提取到的叶绿体色素含有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,C项错误;研磨加石英砂的目的是为了研磨更充分,D项正确。
【试题点评】本题考查绿叶中色素提取实验相关操作和注意事项,难度不大,较易得分。
18、(2013海南卷)10.某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48h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
【答案】B
【解析】植物叶片黄白色区域的叶肉细胞中不含叶绿体,不能进行光合作用;图中a、e,c处叶肉细胞中尽管含有叶绿体,但被锡箔纸遮住部位不能接受光照,也不能进行光合作用,均不能产生光合作用产物淀粉,加碘液不会变蓝,故选B项。
【试题点评】本题考查光合作用的条件及考生识图分析问题的能力,难度适中,较易得分。
19、(2014福建卷)1.用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )
A.蛋白酶 B.RNA聚合酶 C.RNA D.逆转录酶
【答案】C
【解析】核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒,主要由RNA和蛋白质构成,其功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链;当用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后,余下的物质主要是RNA,且到目前为止,人们发现在生物体内具有催化作用的大多数是蛋白质,其次是RNA。
20、(2014江苏卷)14.下列生命活动中不需要ATP提供能量的是( )
A. 叶肉细胞合成的糖运输到果实
B.吞噬细胞吞噬病原体的过程
C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D.细胞中由氨基酸合成新的肽链
【答案】C
【解析】主动运输、胞吞、蛋白质的合成都需要消耗ATP提供的能量,淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量。
21、(2014大纲卷)2.ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。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.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATP
C.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
【答案】B
【解析】细胞核无法进行细胞呼吸,细胞核需要的ATP主要由线粒体提供,A项正确;ATP是生命活动直接的能源物质,机体无时无刻不在消耗ATP,睡眠时生命活动并没停止,也需要消耗能量,故B项错误;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中有ATP形成,C项正确;根细胞吸收矿质元素离子主要通过主动运输的形式,其消耗的能量主要是由细胞呼吸所提供的ATP,故D项正确。
22、(2014海南卷)10.下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是 ( )
A.脂肪 B.钙离子 C.糖 D.ATP
【答案】C
【解析】ATP是细胞生命活动的直接供能物质,D正确
23、(2014江苏卷)18.下列关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是( )
A.高温易使酶失活,因此冷水洗涤去污效果应该比温水好
B.洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用
C.在pH低于7.0的自来水中,碱性蛋白酶依然能起作用
D.洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用
【答案】C
【解析】加酶洗衣粉中的酶在水温45~60℃时,能充分发挥洗涤作用,水温高于60℃时,碱性蛋白酶要失去活力,水温低于15℃时,酶的活性迅速下降,影响洗涤效果。低于40℃时,则酶作用缓慢,但不易被破坏而失活,A错;表面活性剂能影响碱性蛋白酶活性, 还会使酶失活,B项错误;碱性蛋白酶适合的PH值为6.0~8.5,故C项正确;蛋白质是衣物上最普遍存在的污垢,而且是最难被表面活性剂和其他助洗剂所去除的。蛋白酶能把衣物上蛋白质先分解成可溶性的肽,然后再分解成氨基酸,从而很容易被洗去,D错。 .21*cnjy*com
24、(2014天津卷)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.过程①只在线粒体中进行,过程②只在叶绿体中进行
B.过程①产生的能量全部储存在ATP中
C.过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
D.过程①和②中均能产生[H],二者还原的物质不同
【答案】D
【解析】过程①为有氧呼吸过程,反应场所是细胞质基质和线粒体,过程②为光合作用,真核生物在叶绿体中进行,原核生物在细胞质基质中进行,A错误;有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,B错误;光合作用所产生的糖类中的氧来自CO2,C错误;过程①和②都能产生[H],前者主要与氧结合产生水并释放大量能量,后者主要用于C3还原, D正确。
25、(2014上海卷)20.依据图5所示的三羧酸循环运行原理判断: 在有氧呼吸过程中,每分子葡萄糖能使三羧酸循环运行( )
A.一次 B.二次 C.三次 D.六次
【答案】B
【解析】有氧呼吸过程中,每分子葡萄糖能产生2分子丙酮酸,而2分子丙酮酸要经过2次三羧酸循环,因此每分子葡萄糖能使三羧酸循环运行2次。故B正确。育网
26、(2014上海卷)30.人体肌肉细胞分解氨基酸产生氨,这些氨可通过一定的途径在肝脏细胞中形成尿素,最后排出体外,大致过程如图10,下列关于①~④各阶段的叙述,正确的是( )
A.①是水解过程 B.②是脱氨基过程
C.③是转氨基过程 D.④是糖酵解过程
【答案】C
【解析】①是葡萄糖的糖酵解过程,而不是水解,故A错误;②③都是转氨基过程,所以B错C正确;糖酵解是把葡萄糖分解成丙酮酸,而④过程中为丙酮酸转变成葡萄糖,不属于糖酵解,D错误。
27、(2014重庆卷)5. 题5图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述,正确的是( )
A.乙醇转化为乙酸发生的氧化反应,均由同一种氧化酶催化
B.体内乙醇浓度越高,与乙醇分解相关的酶促反应速率越快
C.乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水,同时释放能量
D.正常生理情况下,人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关
【答案】C
【解析】酶具有专一性,在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤,需要不同的酶催化,A错误。当底物浓度较低时,酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快,当达到一定值后,由于酶量有限,反应速率不再随意底物浓度增加而加快,B错误。乙醇经代谢后可参与有氧呼吸,在有氧呼吸第三阶段产生[H],与氧气结合后生成水释放大量能量 ,C正确。人是恒温动物,环境温度不影响体内温度,不会影响分解乙醇的速率,D错误。
28、(2014江苏卷)24.某同学设计了右图所示的发酵装置,下列有关叙述正确的是( )
A.该装置可阻止空气进入,用于果酒发酵
B.该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C.去除弯管中的水,该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D.去除弯管中的水后,该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
【答案】ABD
【解析】该装置中注水的弯曲部分可阻止空气进入,能用于果酒发酵,A正确;果酒发酵产生的CO2可溶解在弯管的水中,进一步通过水排出,B正确;醋酸菌是好氧菌,因没有通入无菌空气,去除弯管中的水后也不能满足底层发酵液中醋酸菌的呼吸需求,C错误;去除弯管中的水后,该装置的弯管部分也能防止空气中的微生物进入,与巴斯德的鹅颈烧瓶作用类似,D正确。
29、(2014新课标Ⅰ
卷)2.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
【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。
30、(2014课标Ⅱ卷)6.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
【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。
31、(2014四川卷)6.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
【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。
32、(2014海南卷)6.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
【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。
33、(2014海南卷)7.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
【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。
34、(2014海南卷)9.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
【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。
35、(2015年江苏,7)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.发烧时,欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C.用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快
D.洗衣时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
36、(2015年海南,3)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述,错误的是( )
A. 酒精发酵过程中有ATP生成
B. B.ATP可为物质跨膜运输提供能量
C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量
D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
【答案】D
【解析】酵母菌进行酒精发酵过程中有ATP生成,A正确;ATP可为主动运输提供能量,B正确;ATP中远离腺苷的高能磷酸键水解可释放能量,为生命活动供能,C正确;ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,D错误。
37、(2015年海南,4)关于生物体产生的酶的叙述,错误的是( )
A. 酶的化学本质是蛋白质或RNA
B.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
【答案】D
【解析】酶的化学本质是蛋白质或RNA,A正确;脲酶能够将尿素分解成氨和CO2,B正确;蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类,C正确;纤维素酶能够降解植物细胞壁,细菌细胞壁的成分是肽聚糖,需用肽聚糖酶降解,D错误。
38、(2015年广东,6)以下选项正确的是 ( A )
39、(2015年海南,10)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗搪分子不进出细胞,则关于这一实验结果。下列说法正确的是
A.实验前,丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度
B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等
C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散
D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的
【答案】D
【解析】成熟的植物细胞是一个渗透系统,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时细胞失水发生质壁分离现象,反之发生质壁分离复原现象,两者浓度相等时,吸水量与失水量相等,水分进出达到平衡状态;分析实验结果可知,实验过程中,甲吸水、乙水分进出平衡、丙失水,所以实验前甲的浓度>乙的浓度>丙的浓度,A错误;乙的浓度不变是因为细胞外蔗糖浓度与乙的浓度相等,水分进出平衡,B错误;实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散,C错误;甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的,D正确。
40、2015年四川,3)下列是以酵母菌为材料进行的实验,有关叙述错误的是( )
A.探究酵母菌的呼吸方式,可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO2
B.用酵母菌发酵酿制果酒,选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精
C.探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰
D.用稀释涂布平板法培养计数,应选择有30~300菌落数的平板
【答案】A
【解析】溴麝香草酚蓝可用来检测细胞呼吸产生的CO2,但酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸时均可产生CO2,A项错误;检测酵母菌发酵酿制的果酒时,可选择酸性重铬酸钾进行检测,B项正确;探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰,C项正确;用稀释涂布平板法培养计数,为保证实验结果可靠,应选择有30~300菌落数的平板进行计数,D项正确。
41、(2015年四川,4)在适宜温度和大气CO2浓度条件下,测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。下列分析正确的是
A.光强大于140μmol·m-2·s-1,马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体
B.光强小于1255μmol·m-2·s-1,影响苦储幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度
C.森林中生产者积累有机物的能量总和,即为输入该生态系统的总能量
D.在群落演替过程中,随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加
【答案】D
【解析】140μmol·m-2·s-1为马尾松植株的光饱和点,当光强大于140μmol·m-2·s-1时马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2除进入线粒体外,还扩散至细胞外,A项错误;光强小于1255μmol·m-2·s-1,影响苦储幼苗光合速率的环境因素是光照强度,B项错误;森林中生产者制造有机物的能量总和,即为输入该生态系统的总能量,C项错误;由表格信息可知,青冈的光补偿点较低,因而更适应弱光环境,在群落演替过程中,随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加,D项正确。
42、(2015福建卷,3,6分)3、在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与14CO2的反应,并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是( )
A、菠菜叶肉细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B、RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C、测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D、单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
【答案】B
【命题立意】本题考查光合作用暗反应的相关知识,考查识记和理解能力。难度适中。
【解析】由题意可知,该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的CO2的固定,反应场所是叶绿体基质,A正确;暗反应指反应过程不依赖光照条件,有没有光,反应都可进行,B错误;对14CO2中的C元素进行同位素标记,检测14C3的放射性强度,可以用来测定RuBP羧化酶的活性,C正确; 14C3的生成量的多少表示固定过程的快慢,可以说明该酶活性的高低,D正确。
43、(2015安徽卷,2,6分)右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在相关酶的催化作用下,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
【答案】C
【解析】根据图示可知:CO2+C5→2C3是二氧化碳的固定,ATP中的能量转化到有机物中,成为稳定的化学能,不参与CO2的固定,A错误;CO2+C5→2C3是二氧化碳的固定,[H] 不参与CO2的固定反应,B错误;被还原的C3在有关酶的催化作用下,可以再形成C3,称为卡尔文循环,C正确;光照强度由强变弱时,在短时间内,造成[H]和ATP减少,C5的合成速率下降,而其分解速率不变,所以C5的含量会下降,D错误。
44、(2015年海南,24)将一株生长正常的某种植物里于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养。从照光开始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0。之后保持不变。在上述整时间段内,玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是( )
A.降低至一定水平时再升高 B.持续保持相对稳定状态
C.降低至一定水平时保持不变 D.升高至一定水平时保持相对稳定
【答案】C
【解析】密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸,植物净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,净光合速率只要大于0,则光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸释放的CO2量;根据题意,从照光开始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0,之后保持不变。说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降,当净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0时,密闭容器内的CO2浓度停止下降下降,然后净光合速率为0保持不变,密闭容器内的CO2浓度保持不变,所以C正确。
45、(2015重庆卷,4,6分)4. 将题4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的变化。下列叙述错误的是( )
A. 黑暗条件下①增大,④减小
B. 光强度低于光补偿点时,①、③增大
C. 光强度等于光补偿点时,②、③保持不变
D. 光强度等于光饱和点时,②减小,④增大,
【答案】B
【解析】黑暗条件下该细胞不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,因此胞外CO2浓度会增大,而胞外O2浓度会减小,A项正确;光强低于光补偿点时,光合速率小于呼吸速率,同样会导致胞外CO2浓度会增大,而O2浓度会减小,B项错误;光强等于光补偿点时,光合速率等于呼吸速率,胞外二氧化碳浓度和氧气浓度保持稳定,C项正确;光强等于光饱和点时,光合速率大于呼吸速率,该植物需从外界吸收CO2而释放O2,导致CO2浓度会减小,O2浓度增大,D项正确。
46、(2015年山东,4)下列有关细胞内物质含量比值的关系,正确的是( )
A.细胞内结合水/自由水的比值,种子萌发时比休眠时高
B.人体细胞内O2/CO2的比值,线粒体内比细胞质基质高
C.神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高
D.适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值,停止供应CO2后比停止前高
【答案】D
【解析】本题综合考查运用不同条件下重要生理过程中,相关物质相对量的变化分析。自由水相对含量越高,其代谢就越旺盛, O2、CO2的跨膜运输方式是自由扩散——
顺浓度梯度,O2是从细胞质基质向线粒体运输,而CO2恰相反的方向运输;静息电位形成时,K+外流,致使膜内K+浓度低,动作电位形成时,Na+内流,致使膜内Na +浓度高;停止CO2供应后,CO2固定停止,致使C5不能消耗,而C3不能形成。
47、(2015年江苏,21多选)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,右图为滤纸层析的结果(I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 素条带)。下列叙述正确的是( )
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
48、(2015年海南,9)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。错误的是( )
A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能
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
【答案】D
49.(2017•新课标Ⅱ卷.3)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是
A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶
B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
【答案】C
【考点定位】酶
【名师点睛】解题关键是对盐析的理解,盐析一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程,原理是物质在不同浓度的盐溶液中溶解度不同。蛋白质在高浓度盐溶液中析出,而DNA是在低浓度盐溶液中析出,盐析为可逆反应。本题难度中等。
50.(2017•江苏卷.17)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是
A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强
B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同
D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
【答案】C
【考点定位】碱性纤维素酶,实验分析。
【名师点睛】本题以碱性纤维素酶为背景考查实验分析,要求学生理解实验分析的两个基本原则:对照原则和单一变量原则。
51.(2017•天津卷.3)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是
A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的
D.适当降低反应温度,T2值增大
【答案】C
【解析】T1时加入酶C,A物质减少,B物质增加,可推测酶C催化A物质生成B物质,酶通过降低化学反应的活化能加快反应速率,A正确;由曲线可知,T1~T2间,酶促反应速率加快,超过T2后,酶促反应速率减慢,B正确;T2后B增加缓慢是底物A含量过少所致,C错误;曲线是在最适温度下绘制的,若降低反应温度,则反应速率减慢,T2值增大,D正确。
【考点定位】酶,活化能,温度
【名师点睛】本题主要考查酶的相关知识,要求考生正确分析曲线图,根据A物质减少、B物质增加判断A是底物,B是产物,再根据曲线的走势判断酶促反应速率的变化。
52.(2016上海卷.20)下列化学反应属于水解反应的是
①核酸→核苷酸②葡萄糖→丙酮酸③ATP→ADP
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【解析】核酸在水解酶的作用下水解为核酸的基本组成单位核苷酸;葡萄糖经过呼吸作用第一阶段转变为丙酮酸;ATP通过水解,远离A的高能磷酸键断裂,释放能量。
【考点定位】本题考查细胞代谢。
【名师点睛】本题考查对细胞内生化反应实质的理解。属于容易题。解题关键是明确水解和氧化分解的不同。
53.(2016海南卷.3)下列有关生物膜上蛋白质或酶的叙述,错误的是
A.植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质
B.植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同
C.光合作用中,催化ATP合成的酶分布在类囊体膜上
D.呼吸作用中,催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上
【答案】D
【考点定位】生物膜
【名师点睛】解答此题需明确光合作用和呼吸作用具体的反应过程,及反应发生的场所。光合作用过程中,只有光反应能产生ATP,而呼吸作用过程中,ATP在有氧呼吸的三个阶段都可形成,场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。
54.(2016海南卷.11)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是
A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA人基本组成单位之一
B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加
C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成
D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
【答案】D
【考点定位】能量代谢
【名师点睛】关于ATP的2个易错提醒
(1)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需要酶的催化,同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。
(2)ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能,可直接用于各项生命活动(光反应阶段合成的ATP只用于暗反应);而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能。
55.(2016江苏卷.8)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙黄色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如下表。下列相关叙述正确的是
管号
1%焦性没食子酸/mL
2%/mL
缓冲液/mL
过氧化物酶溶液/mL
白菜梗提取液/mL
煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL
1
2
2
2
-
-
-
2
2
2
-
2
-
-
3
2
2
-
-
2
-
4
2
2
-
-
-
2
A.1号管为对照组,其余不都是实验组
B.2号管为对照组,其余都为实验组
C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色,可明白菜梗中无氧化物酶
【答案】A
【解析】该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,自变量是白菜梗的有无,则1号和2号是对照组,3号和4号是实验组,3号与1、2号对照,3号管显橙红色,1、2号不变色,证明白菜梗中存在过氧化物酶,C错误;若4号管不显橙红色,与3号对照,说明高温使过氧化物酶变性失活,D错误。
【考点定位】酶,实验分析
【名师点睛】此题是对通过酶考查实验分析,解答本题的关键在于理解根据实验目的分析自变量、因变量、无变变量,理解对照组和实验组的区别。有同学误认为对照实验只有一个对照组和一个实验组而出错,对照实验可能有多个对照组、多个实验组,也可能没有对照组,全部是实验组。分析时要清楚是哪几个进行对照,从而得出相应的结论。
56.(2016课标1卷.3)若除酶外所有试剂均已预保温,则在测定酶活力的试验中,下列操作顺序合理的是
A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B. 加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C. 加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D. 加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
【答案】C
【考点定位】影响酶活性的因素及其实验设计
【名师点睛】本题以“测定酶活力的试验”为素材,考查学生对影响酶活性的因素、实验设计相关知识的识记和理解能力。知道影响酶活性的因素及实验设计的原则等是分析、解决本题的关键所在。解答此题应依据实验遵循的单一变量原则、等量原则等,通过题意和各选项中的信息找出实验变量(自变量、因变量、无关变量),在此基础上来判断操作顺序的合理性。
57.(2016课标1卷.4) 下列与神经细胞有关的叙述,错误的是
A. ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B. 神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C. 突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP
D. 神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
【答案】B
【解析】在线粒体的内膜进行的有氧呼吸的第三阶段,其过程是有氧呼吸前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O,并释放大量的能量,产生大量的ATP,A项正确;神经递质在突触间隙中是通过扩散作用而进行移动的,不消耗ATP,B项错误;突触后膜上受体蛋白的合成过程包括转录和翻译,需要消耗ATP,C项正确;神经细胞兴奋后恢复为静息状态涉及到相关离子通过主动运输的方式跨膜运输,因此消耗ATP,D项正确。
【考点定位】有氧呼吸、兴奋在神经纤维上的传导和在神经细胞间的传递、蛋白质合成
【名师点睛】本题以神经细胞为切入点,以兴奋在在神经细胞间传递的生命活动为情境,考查考生对ATP来源和去路及其与神经调节的关系的认知和理解能力。识记并理解相关的基础知识(ATP的形成途径、生理功能及其去路)、掌握兴奋在神经细胞间的传递过程以及动作电位和静息电位形成的机理是解答此题的关键,在平时的复习中注重归纳细胞内产生与消耗ATP的生理过程(如下表)能够提高解题速度。
转化场所
常见的生理过程
细胞膜
消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质
产生ATP:细胞呼吸第一阶段
消耗ATP:一些需能反应
叶绿体
产生ATP:光反应
消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等
线粒体
产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段
消耗ATP:自身DNA复制、转录,蛋白质合成等
核糖体
消耗ATP:蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP:DNA复制、转录等
58.(2016北京卷.2) 葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程
A. 在无氧条件下不能进行 B. 只能在线粒体中进行
C. 不需要能量的输入 D. 需要酶的催化
【答案】D
【考点定位】ATP形成的部位及需要的条件。
【名师点睛】需要明确的知识点:①酵母菌细胞内ATP形成的部位:细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质;②酵母菌的呼吸方式;③有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有ATP形成;④ADP转化为ATP的条件:需要能量以及酶的催化等。
59.(2017•海南卷.5)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是
A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化
C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
【答案】C
【解析】淀粉是在消化酶的作用下被水解成葡萄糖的,该过程没有ATP的生成,A错误。人体大脑活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化,B错误。暗反应产生ATP的过程需要光反应提供的能量,C正确。硝化细菌生成有机物的能量来自其将氨还原呈硝酸的过程,D错误。
【考点定位】能量代谢
【名师点睛】对常见化合物的功能不熟是做错该题的主要原因。
60.(2017•海南卷.7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是
A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸
C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同
【答案】C
【考点定位】细胞呼吸
【名师点睛】熟悉有氧呼吸和无氧呼吸过程是正确解答该题的关键。
61.(2017•海南卷.8)某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组,并进行染色实验来了解种子的生活力,结果如表所示。
分组
甲组
乙组
处理
种子与染料混合保温
种子煮沸后与染料混合保温
结果
种子中的胚呈红色
种子中的胚未呈红色
下列叙述错误的是
A.甲组的胚发生了氧化还原反应
B.呼吸作用产生的NADH使染料变成红色
C.乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞
D.种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果
【答案】C
【解析】由题目表格给于信息“甲组种子中的胚呈红色”可推出甲组种子中的染料被还原(发生了氧化还原反应),还原剂为NADH,AB正确。乙组细胞已被杀死,细胞膜失去了选择透过性,C错误。胚细胞呼吸作用的强弱会影响NADH的产生进而影响染色效果,D正确。
【考点定位】呼吸作用,实验分析
【名师点睛】没理清题目所给信息是做错该题的主要原因。
62.(2017•海南卷.10)将叶绿体悬浮液置于阳光下,一段时间后发现有氧气放出。
下列相关说法正确的是
A.离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气
B.若将叶绿体置于红光下,则不会有氧气产生
C.若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生
D.水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量
【答案】A
【考点定位】光合作用
【名师点睛】熟知色素对光的吸收和光合作用过程是正确解答该题的关键。
63.(2017•新课标Ⅲ卷.3)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是
A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
D.叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
【答案】A
【考点定位】光合作用
【名师点睛】不熟悉各种色素的吸收光谱是对A、D选项误判的主要原因。
64.(2017•北京卷.2)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此,对该植物生理特性理解错误的是
A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.净光合作用的最适温度约为25 ℃
C.在0~25 ℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D.适合该植物生长的温度范围是10~50 ℃
【答案】D
【解析】由题目所给曲线可以看出,呼吸作用的最适温度约为53 ℃,而光合作用的最适温度约为30 ℃,A正确;净光合速率达到最大值对应的温度(即最适温度)约为25 ℃,B正确。在0~25 ℃范围内,与呼吸速率变化曲线相比,光合速率变化曲线升高得更快,说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大,C正确。超过45 ℃,呼吸作用产生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳,说明呼吸作用消耗的有机物多于光合作用产生的有机物,没有有机物的积累,不适合该植物的生长,D错误。
【考点定位】温度对光合作用和呼吸作用的影响
【名师点睛】植物生长速率取决于光合速率和呼吸速率两个因素,二者之差就是净光合速率,所以决定植物生长快慢的因素就是净光合速率,单纯看光合速率或呼吸速率并不能反映出植物的生长情况。
65.(2017•天津卷.6)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是
A.光照强度低于P时,突变型的光反应强度低于野生型
B.光照强度高于P时,突变型的暗反应强度高于野生型
C.光照强度低于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D.光照强度高于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度
【答案】D
【考点定位】光合作用,光照强度,CO2浓度
【名师点睛】本题主要考查光照强度和CO2浓度对光合作用的影响,突变型水稻叶片有两个特点:叶绿素含量低,而固定CO2酶的活性高,图中P点是个转折点,P点前光照强度低,突变型光合速率低,P点后光照强度高,突变型光合速率高,需正确分析其原因。
66.(2016上海卷.15)人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体,适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有
①酒精②乳酸③CO2④H2O ⑤ATP
A.①③⑤B.②④⑤
C.①③④⑤D.②③④⑤
【答案】D
【解析】白肌细胞含少量线粒体,可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸的产物为乳酸和ATP,有氧呼吸的产物为CO2 、H2O 、ATP。
【考点定位】本题考查呼吸作用的场所及产物。
【名师点睛】本题考查人体细胞呼吸作用的过程及产物。属于容易题。解题关键是明确白肌细胞含有少量线粒体,适合进行无氧呼吸,但也可以进行有氧呼吸。本题易错选C项,错因在于混淆了动物细胞和植物细胞的无氧呼吸产物。动物的无氧呼吸不产生酒精,只产生乳酸。
67.(2016上海卷.20)下列化学反应属于水解反应的是
①核酸→核苷酸②葡萄糖→丙酮酸③ATP→ADP
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【考点定位】本题考查细胞代谢。
【名师点睛】本题考查对细胞内生化反应实质的理解。属于容易题。解题关键是明确水解和氧化分解的不同。
68.(2016上海卷.22)氨基酸在细胞内氧化分解的部分过程如图7,其中过程X和分解产物Z分别是
A.脱氨基;CO2、H2O和 ATP
B.脱氨基;CO2、H2O和尿素
C.转氨基;CO2、H2O和 ATP
D.转氨基;CO2、H2O和尿素
【答案】A
【解析】氨基酸在细胞内的氧化分解首先经过脱氨基过程,氨基转变为尿素排出体外,碳链部分最终被分解为CO2、H2O和 ATP。
【考点定位】本题考查物质代谢过程。
【名师点睛】本题考查氨基酸的代谢过程。属于容易题。解题关键是明确转氨基和脱氨基的不同,明确动物排出代谢终产物的种类。
69.(2016上海卷.24)在光合作用的光反应中
A.电子受体是水
B.电子供体是NADPH
C.反映场所位于叶绿体膜
D.H+浓度差驱动ATP合成
【答案】D
【考点定位】本题考查光合作用。
【名师点睛】本题考查光合作用的过程。属于容易题。解题关键是明确光反应所发生的物质变化和能量变化。本题易错选C。错因在于混淆了叶绿体膜和类囊体薄膜两个结构。
70.(2016海南卷.10)下列叙述错误的是
A.温度和光照会影响CO2的同化速率
B.光合作用中O2的产生发生在光反应阶段
C.光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应
D.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖
【答案】C
【考点定位】代谢
【名师点睛】(1)叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶。
(2)光合作用释放的O2来自于H2O。
(3)光反应阶段就是叶绿体中的色素吸收光能,将H2O分解成[H]和O2,同时形成ATP的过程。
(4)暗反应过程是在叶绿体基质内,在多种酶催化下完成的,包括CO2的固定和C3的还原等过程。
71.(2016海南卷.11)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是
A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA人基本组成单位之一
B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加
C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成
D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
【答案】D
【考点定位】能量代谢
【名师点睛】关于ATP的2个易错提醒
(1)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需要酶的催化,同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。
(2)ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能,可直接用于各项生命活动(光反应阶段合成的ATP只用于暗反应);而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能。
72.(2016天津卷.2)在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是
A.红光,ATP下降 B.红光,未被还原的C3 上升
B.绿光,[H]下降 D.绿光,C5 上升
【答案】C
【解析】叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光。若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光,则可利用的光增加,光反应增强,ATP含量增加,未被还原的C3减少,故A、B项错误;叶绿体色素对绿光吸收最少,若由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光,可导致光反应速率减慢,光反应产生的[H]和ATP减少,而短时间内暗反应仍以原来的速率进行,消耗[H]和ATP,故短时间内[H]含量会下降,C项正确;同理,绿光下由于[H]和ATP含量下降,导致C3被还原为C5的速率减慢,而暗反应中CO2的固定仍以原来的速率消耗C5,故短时间内C5的含量会下降,D项错误。
【考点定位】本题考查色素的吸收光谱、光反应与暗反应的联系。
【名师点睛】本题通过考查光反应和暗反应中相关物质的含量变化考查二者的关系。属于容易题。解题关键是明确光反应与暗反应的联系,根据一种物质来源和去路的增减判断其含量变化。
73.(2016新课标2卷.4)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
【答案】C
【考点定位】绿叶中色素的提取和分离、细胞中的无机盐、光合色素
【名师点睛】本题的易错点在于:①在平时的学习中忽略了对教材旁栏中的“学科交叉”等内容的阅读,误认为“红外光和紫外光“属于可见光;②对提取色素的原理记忆不清、因缺乏生活经验而不知道叶绿素的合成需要光。
74.(2016北京卷.2) 葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程
A. 在无氧条件下不能进行 B. 只能在线粒体中进行
C. 不需要能量的输入 D. 需要酶的催化
【答案】D
【解析】酵母菌无氧呼吸产生酒精,在无氧呼吸的第一阶段生成ATP,由此推知葡萄酒酿制期间,酵母菌细胞内由ADP转化为ATP的过程是在无氧条件下进行的;A错误。无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行;B错误。ADP+Pi+能量ATP;C错误,D正确。答案选D。
【考点定位】ATP形成的部位及需要的条件。
【名师点睛】需要明确的知识点:①酵母菌细胞内ATP形成的部位:细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质;②酵母菌的呼吸方式;③有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有ATP形成;④ADP转化为ATP的条件:需要能量以及酶的催化等。
75.(2016四川卷.1) 叶内细胞内的下列生理过程,一定在生物膜上进行的是
A.O2的产生 B.H2O生成 C.[H]的消耗 D.ATP的合成
【答案】A
【考点定位】有氧呼吸、光合作用的过程、细胞的生物膜系统
【名师点睛】此题是对细胞能量代谢及生物膜系统的考查,解答本题的关键在于明确有氧呼吸的过程及场所、光合作用的过程及场所,同时切记细胞要将相应的生理过程与生物膜系统联系起来,对于水的生成是学生的易错点,往往忘记了暗反应会有水的生成。
76.(2016四川卷.5)三倍体西瓜由于含糖量高且无籽,备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率(以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线,以下分析正确的是
A.与11:00时相比,13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高
B.14:00后叶片的Pn下降,导致植株积累有机物的量开始减少
C.17:00后叶片的Ci快速上升,导致叶片暗反应速率远高于光反应速率
D.叶片的Pn先后两次下降,主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度
【答案】D
【考点定位】影响光合速率的环境因素
【名师点睛】本题以图形为载体,考查了学生识图、析图能力,运用所学知识分析和解决问题的能力,综合理解能力,有一定的难度;从图形中去思考影响光合速率的因素是考查的重点和难点,特别注意的是在正午时,绿色植物的“午休”现象也在图像中得到体现,考生注意仔细推敲,大胆想象。
77.(2016北京卷.5)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2
,48h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。
与本实验相关的错误叙述是
A. 14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物
B. 生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到营养器官
C. 遮光70%条件下,分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近
D. 实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响
【答案】C
【解析】光合作用的暗反应阶段在叶绿体基质中进行,消耗二氧化碳生成有机物(光合产物);A正确。由图可看出:发育早期,正常光照和遮光70%条件下,营养器官中所含14C量占植株14C总量的比例均高于生殖器官中所含14C量占植株14C总量的比例,由此推出生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到营养器官;B正确。遮光70%条件下,发育早期(1—2)分配到营养器官的光合产物量远大于分配到生殖器官的光合产物量,而到了发育的中后期(3—5),分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近;C错误。由图示可知该实验的自变量有:光强和发育时期,因变量是两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例即光合产物在两类器官间的分配情况;D正确。答案选C。
【考点定位】光合作用,实验分析。
【名师点睛】解答本题要明确该题考查的知识内容是什么:①光合作用过程:光反应、暗反应需要的原料及进行的场所。②实验分析。实验分析题解答的关键是:首选把握实验目的:研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响。其次要明确自变量和因变量。自变量:不同发育时期和遮光与正常光照;因变量:两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例。最后分析图中数据是,要一个自变量对应一个相应的因变量。例如:要研究正常光照与遮光对营养器官和生殖器官各自所含14C量占植株14
C总量的情况分析时,要看处于同一发育时期的柱形图。
78.(2016课标1卷.1) 下列与细胞相关的叙述,正确的是
A. 核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器
B. 酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
C. 蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程
D. 在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP
【答案】B
【考点定位】细胞的结构和功能、核酸的分布、光合作用
【名师点睛】本题以细胞为切入点,从结构、功能、分布等方面进行考查,难度不大,但它能很好地体现结构和功能相适应的特点,并且为细胞知识的复习提供了思路,可以通过细胞,把知识进行纵向联系实现综合,并尽可能与细胞结构相关的生理过程(如光合作用)建立联系。例如复习时可从以下方面着手:
①从有无细胞核的角度将细胞进行归类并记住相关的常见实例。
②从分布(植物、动物、原核与真核细胞共有)、结构(不具膜、具单层膜、具双层膜)、成分(含DNA、含RNA、含色素)、功能(能产生ATP、能半自主复制、与有丝分裂有关、与分泌蛋白有关、与主动运输有关、能产生水、能进行碱基互补配对)的角度对细胞器进行归类。
③拓展:细胞核有两层膜,但不属于细胞器;病毒只含有一种核酸,原核细胞与真核细胞都含有两种核酸;等等。
79.(2016江苏卷.23)(多选)突变酵母的发酵效率高于野生型,常在酿酒工业发酵中使用。下图为呼吸链突变酵母呼吸过程,下列相关叙述错误的是
A. 突变酵母乙醇代谢途径未变
B.突变酵母几乎不能产生[H]
C.氧气充足时,野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D.通入氧气后,突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体
【答案】BD
【考点定位】有氧呼吸、无氧呼吸
【名师点睛】此题是对考查细胞呼吸的相关知识,解答本题的关键在于理解有氧呼吸和无氧呼吸每个阶段的物质变化和能量变化,以及发生的场所,可通过下图分析:
二、 非选择题。(共题,共分)
1、 (2013广东卷)29.(16分)
某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉讲解成单糖。查阅资料后,安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图12。
(1)向发酵瓶中加入5g酵母菌开始试验,发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于__________;实验过程中,通气阀②需要偶尔短时间打开,但目的是______________。
(2)第3天,取出少量发酵液,滴加含有__________的浓硫酸溶液来检测酒精。
(3)检测后发现,尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和PH值适宜,但酒精含量(+)比预期低,我们展开了讨论,认为还有其它影响因素,如__________,请设计试验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现;用“+”表示酒精量,最高含量为“+++++”)。
(4)请对预测的结果进行分析,并得出结论。
【答案】(1)提供氧气使酵母菌大量繁殖 排出产生的二氧化碳以维持溶液PH稳定
(2) 重铬酸钾
(3) 随着酒精浓度增大,酵母菌无氧呼吸受阻产生酒精量减少
实验设计:
1.取五只锥形瓶,标号为1、2、3、4、5,分别加入等量的酵母粉、葡萄糖培养液和缓冲液。
2.向锥形瓶中分别加入蒸馏水进行稀释各加入0ml、20ml、40ml、60ml、80ml、的水,密封在相同的条件下培养相同的时间,
3.一段时间后测定溶液中的酒精的量。
编号
1
2
3
4
5
酒精含量
+
++
+++
++++
+++++
(4)溶液稀释倍数越高,产生的酒精的量越大,说明了酒精浓度越小,越有利于酵母菌的无氧呼吸的进行。
【解析】
(1)图中的发酵装置是选修一果酒制作装置的一个改变,通气阀1是进气口,发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于酵母菌进行有氧呼吸,代谢快,增殖快,繁殖大量酵母菌利于后期发酵;实验过程中,酵母菌进行酒精发酵,产生 ,装置内气压升高,通气阀②需要偶尔短时间打开,排出部分 保持装置内气压平衡。
(2)重络酸钾在酸性条件下与酒精发生颜色反应,用来鉴定有酒精生产。
(3)影响酵母菌发酵的因素除了菌种、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和PH值外,还有酵母菌数量等因素,可以通过以加入的酵母菌种数量为自变量,以生产的酒精含量为因变量设置实验进行探究,在表格设计中要注意对照原则,等量原则和单一变量原则。
(4)根据实验探究过程,其结果应该有两种情况,即如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量也增加,则酵母菌数量是影响发酵的因素。
如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量没有增加,则酵母菌数量不是影响发酵的因素。
【考点定位】本题综合考查了实验探究以及综合应用。题目综合属于中等偏上难度。
2、(2013山东卷)25、(10分)大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图
(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显,阶段Ⅰ中,水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为 。阶段Ⅲ中,种子胚细胞内水的主要存在形式是 。
(2)阶段Ⅱ期间,大豆种子胚细胞合成的 解除种子休眠,促进种子萌发。阶段Ⅲ中根向地生长的原因是 分布不均,使根的近地侧生长受到 。
(3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与吸收CO2的体积比为1:3,则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为 。
(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时,若突然停止CO2供应,短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为 、 。大田种植大豆时,“正其行,通其风”的主要目的是通过 提高光合作用强度以增加产量。
【答案】(1) 自由扩散 自由水 (2)赤霉素(GA) 生长素(IAA) 抑制
(3)6:1 (4)升高(或增加) 升高(或增加) 增加CO2浓度
【解析】(1)水分子的跨膜运输方式是自由扩散(或渗透作用);阶段III种子新陈代谢强度比较大,细胞内的水主要以自由水的形式存在。
(2)打破种子的休眠,促进种子萌发的激素是赤霉素;根的向地性产生的原因是生长素的运输受重力因素的影响,在根水平放置时,近地一侧生长素浓度高于远地一侧生长素浓度,而近地一侧生长素浓度高但生长受到抑制长的慢,远地一侧生长素浓度低但生长的快,表现为根的向地性。
(3)根据题意假设氧气的吸收为1mol,则二氧化碳的释放量为3mol,则
所以有氧呼吸消耗的葡萄糖的量:无氧呼吸消耗葡萄糖的量=6:1
(4)突然停止二氧化碳的供应以后,导致二氧化碳的固定反应减弱,所以消耗的C5减少,而由于光反应不变,短时间内C3的还原不受影响,生成C5五碳化合物的含量增加;同时由于生成的C3减少,消耗光反应中[H]和ATP的量减少,所以ATP的含量增加;“正其行,通其风”的目的是过提高二氧化碳浓度来增强光合作用强度。
3、(2013福建卷)26.为研究淹水时KNO3 对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3 溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。
请回答:
(1)细胞有氧呼吸生成CO2 的场所是 ,分析图中A、B、C 三点,可知 点
在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示,淹水时KNO3 对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有 作用,其中 mmol·L-1 的KNO3 溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为暗反应提供的[H]和 减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2 作为检测有氧呼吸速率的指标?请分析说明 。
【答案】(1)线粒体基质A
(2)减慢 30
(3)ATP 不能,因为无氧呼吸可能会产生 CO2
【解析】(1)细胞有氧呼吸第二阶段生成CO2,进行场所是线粒体基质;由图示可知,A、B、C 三点中A 点有氧呼吸速率最高,在单位时间内生成的[H]最多。
(2)据图可知,加KNO3 溶液组与清水组对照,有氧呼吸速率在相同时间都高于清水组,说明KNO3 溶液对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用,其中30mmol·L-1 的KNO3溶液组速率最高,作用效果最好。
(3)淹水缺氧使叶绿素含量减少,使光反应减弱,为暗反应提供的[H]和ATP 减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,但不能改用CO2 作为检测有氧呼吸速率的指标,因为无氧呼吸可能会产生CO2。
【试题点评】本题主要考查有氧呼吸和无氧呼吸的场所、反应过程中的物质变化及影响因素,旨在考查学生识图分析及理解能力。
4、(2013全国卷大纲版)31.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 。
【答案】 (1)固定的CO2总量 呼吸作用释放出的CO2量 释放CO2 自由扩散 (2)A B 光合速率降低,呼吸速率增强
【解析】 (1)根据坐标图分析,A为叶肉细胞吸收外界的CO2,而B+C的总和则是植物自身产生CO2的量,两部分的CO2都会被植物的叶肉细胞所吸收,即光合作用固定的CO2。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)题干中提到适宜条件是针对光合作用,所以提高温度、降低光照都会使光合作用减弱,所以A的面积会变小,而呼吸作用的最适温度比光合作用的最适温度要高,所以提高问题会增大呼吸作用的速率,而光照的改变对呼吸作用无影响,所以B的面积会变大。 【试题点评】本题考查学生对光合作用和呼吸作用相关知识的理解以及图形处理能力,难度较大。
5、(2013新课标卷Ⅰ)29.(11分)某油料作物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的含量变化,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,定期检查萌发种子(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11d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,然后再显微镜下观察,可见 色的脂肪微粒。
(2)实验过程中,导致种子干重增加的主要元素是 (填“C”、“N”或“O”)。
(3)实验第11d如果使萌发种子的干重(含幼苗)增加,必须提供的条件是
和 。
【答案】(1)苏丹Ⅲ(Ⅳ) 橘黄(红) (2) O
(3)一定的光照 适宜的水分和矿质营养(无机盐)
【解析】以种子萌发为背景,重点考查了植物代谢的基本知识。但是对知识的要求很低,主要是对考生从试题中获取信息和处理信息的能力进行综合考查,第(2)、(3)题思考空间较大,而答案却又较为简单,利于评分的客观公正。体现了高考试题能力立意的主题。
(1)属于记忆类。
(2)从图中可以看出,种子的干重先增加后减少,在6-8 d时最大。培养条件为黑暗,蒸馏水。干重增加不可能是来源于光合作用和矿质元素的吸收,油料作物种子
在萌发时,脂肪先水解为脂肪酸和甘油,再进一步转化为糖类,才能供胚利用。脂肪转化为糖的过程基本上是氧化过程,在转化的各个阶段都要不断地吸收氧气。
一是油料作物种子在萌发时,脂肪先要水解成脂肪酸和甘油,过程如下:
脂肪(甘油三酯)+3H20 脂肪酶 甘油+3脂肪酸
脂肪水解后得到的甘油和脂肪酸的总质量增加了,增加的质量主要来源于H20的“O”。
二是油料作物种子在萌发时,脂肪酸和甘油会大量转变为糖,转化为糖的过程基本上是氧化过程,在转化的各个阶段都要不断地吸收氧气具体途径如下:
脂肪(甘油三酯)+3H20 脂肪酶 甘油+3脂肪酸
甘油 → α-甘油磷酸 → 二羟丙酮磷酸→ 果糖-1,6-二磷酸 →葡萄糖等
脂肪酸 β氧化 乙酰辅酶A 乙醛酸循环 糖
根据高中所学知识,组成脂肪和糖的化学元素都是C、H、O,所不同的是脂肪分子中氧的含量远远少于糖,而氢的含量更多,由此推知,脂肪转变为糖需要增加较多的“O”。
(3)从图中可知,实验第11d时种子干重已经下降到开始时水平,并呈继续下降趋势,说明种子通过呼吸和生长发育,胚乳中的脂肪已经消耗殆尽,幼苗再增加干重只能靠幼苗的光合作用及从培养液中吸收无机盐离子。
【试题点评】本题考查种子萌发过程中物质的变化,实验生物组织中化合物的检测、有机物的相互关系、光合作用影响因素等相关知识,主要考查对光合作用影响因素的识记和理解能力及提取信息的能力。
6、(2013北京卷)29.(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)植株的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。
【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 光合产物含量下降,光合速率上升
【解析】
(1)光反应为暗反应提供了[H]和ATP,暗反应的场所是叶绿体基质。
(2)根据图1可以看出光合作用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,植株的二氧化碳的固定速率的相对值是28。
(3)由图2可知,去除掉棉铃后,植株中的蔗糖和淀粉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可以看出光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低,而图2则说明光合作用下降的原因是光合作用的产物在叶片中积累,所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
(5)去除掉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降。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,反面证明了叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
【试题评价】本题主要考察学生对植物光合作用和呼吸作用基本过程和相关影响因素的知识,另涉及实验设计的部分知识,难度适中。
7、(2013天津卷)8.(16 分)菌根是由菌根真菌与植物根系的联合体。菌根真菌从土壤中吸取养分和水分供给植物,植物为菌根提供糖类等有机物。下表为不同温度下菌根对玉米幼苗光合特性影响的实验结果。
·气孔导度是描述气孔开放程度的量
请回答下列问题:
(1)菌根真菌与玉米的种间关系是 。
( 2 )25℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米叶肉细胞对CO2 的利用率 。
(3)15℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米光合作用速率高,据表分析,其原
因有① 促进了光反应;② ,促进了暗反应。
(4)实验结果表明:菌根能提高玉米的光合作用速率,在 条件下提高比例最大。
(5)在菌根形成率低的某高寒草甸试验区进行菌根真菌接种,可提高部分牧草的菌根形成率。下图为接种菌根真菌后试验区内两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结果。
①图中种群密度数值应采用样方调查结果的 值。
②据图推测,两种牧草中菌根依赖程度更高的 是。接种菌根真菌后,该试验区生态系统抵抗力稳定性提高,原因 是。
【答案】(1)互利共生
(2)高
(3)①叶绿体相对含量高,利于吸收光能②气孔导度大,CO2 供给充分
(4)5℃(或低温)
(5)①平均②优质牧草A 物种丰富度升高,生态系统营养结构复杂,自
我调节能力升高
【解析】
(1)由题可知,菌根真菌从土壤吸收养分和水,同时有利于植物光合作用,植物为菌根真菌提供糖类等有机物,两者是互利共生关系。
(2)在25℃条件下,有菌根玉米细胞间CO2 浓度相对于无菌根玉米较低,说明有菌根玉米利用率较高,光合作用较强。
(3)在15℃条件下,有菌根玉米光合作用速率高,据表分析,有菌根叶绿素相对含量较大,有菌根玉米,吸收光能速率较大,促进光反应进行,气孔导度较大,细胞间CO2 浓度较小,CO2 供应充足,促进暗反应进行。
(4)对比三个温度条件下,在5℃条件下,有菌根玉米与无菌根玉米光合速率相比,提高程度最大。
(5)①牧草采用样方法调查种群密度,且取各样方平均值,保证数据的科学有效性。
②从图表中分析,优质牧草在真菌作用下,种群密度逐年升高,而劣质牧草种群密度逐年降低。接种真菌后,生态系统物种丰富度不断增加,物种多样性增强,生态系统营养结构复杂,自我调节能力增强,生态系统抵抗力稳定性提高。
【试卷评价】本试题考查植物光合作用、生态系统稳定性和数据分析能力,属于理解层次,但考查内容相对简单,容易得分。
8、(2013浙江卷)30.(14分)为研究某植物对盐的耐受性,进行了不同盐浓度对其最大光合速率、呼吸速率及根相对电导率影响的实验,结果见下表。
注:相对电导率表示处理细胞与正常细胞渗出液体中的电解质含量之比,可反映细胞
膜受损程度。
请据表分析回答:
(1)表中最大光合速率所对应的最小光强度称为_____________。与低盐和对照相比, 高盐浓度条件下,该植物积累的有机物的量__________,原因是CO2被还原成______的量减少,最大光合速率下降;而且有机物分解增加,________上升。
(2)与低盐和对照相比,高盐浓度条件下,根细胞膜受损,电解质外渗,使测定的_____
升高。同时,根细胞周围盐浓度增高,细胞会因_______作用失水,造成植物萎蔫。
(3)高盐浓度条件下,细胞失水导致叶片中的_______增加,使气孔关闭,从而减少水分的散失。
答案:(1)光饱和点 减少 三碳糖 呼吸速率
(2)根相对电导率 渗透
(3)脱落酸
解析:(1)最大光合速率对应的最小光照强度称为光饱和点,此时再增大光照强度,光合作用的速率也不再增加; 高浓度条件下植物为保水关闭气孔光合作用强度减弱,CO2被还原成的三碳糖减少,但是呼吸作用在增强。
(2)根据题干信息电导率越强细胞受损越严重,由于外界溶液浓度高于细胞内浓度,细胞会由于渗透作用失水。
(3)细胞失水脱落酸浓度升高,有利于细胞保水。
9、(2013四川卷)8.(11分)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)
2 4 6 8 10 12 14
光照强度(×102μmol·m-2·s-1)
气孔导度
(mol·m-2·s-1)
0.8
0.6
0.4
0.2
0
转基因水稻
原种水稻
2 4 6 8 10 12 14
光照强度(×102μmol·m-2·s-1)
40
30
20
10
0
-10
光合速率
(μmol·m-2·s-1)
转基因水稻
原种水稻
⑴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 。
⑵CO2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 。
⑶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 。
⑷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 的环境中。
【答案】(1)叶绿体 叶绿素a
(2)C5 [H]和ATP
(3)光照强度 实际利用CO2的量没有改变
(4) 提高气孔导度和提高水稻在强光下的光合速率 光照强度较强
【命题思路】本题借“光照强度对转基因水稻的气孔导度和光合速率的影响”创设情境,考查《分子与细胞》中光合作用的场所、色素含量、物质变化和影响因素,以此考查学生的知识理解和信息获取能力,属基础和能力双重立意的综合运用题。
【解析】因为叶绿素a含量最多,所以捕获光能的色素中含量最多的是叶绿素a。
因为光照强度增加,气孔导度下降但是光合速率没有改变,则说明暗反应速率没有改变,所以实际利用CO2的量没有改变。
图1直接可以看出PEPC酶可以提高气孔导度,图2可以看出PEPC酶能够提高CO2的固定能力,由于和原种水稻相比转基因水稻的光合速率随着光照强度的增加,说明转基因水稻适合光照强度较强的环境
10、(2013江苏卷)33.(9分)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。请在答题卡指定位置的坐标图上绘制该实验中总光合速率变化趋势的曲线图 。
【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
【解析】 (1)叶绿体中色素的功能是吸收、传递和转化光能,用于光合作用的暗反应阶段。
(2)大气中CO2的吸收需通过植物叶片表面的气孔扩散进入叶肉细胞,是光合作用的暗反应阶段的反应物,CO2中的O进入到暗反应的产物葡萄糖中。葡萄糖参与有氧呼吸时,其中的O在第二阶段进入到产物CO2中。
(3)结合三幅图分析,NaCl浓度在200~250mmol/L时净光合速率显著下降是与光合色素含量低相对应的,抑制光反应过程。但夏季晴朗一天的中午,出现净光合速率下降则是由于抑制暗反应过程,夏日午后气温较高、蒸腾作用过强导致气孔关闭,CO2的吸收减少以至于胞间CO2浓度较低,CO2难以扩散到叶肉细胞内参与暗反应。
(4)总光合速率可用光合作用过程中CO2的消耗量或O2的产生量或有机物的产生量来表示,绘制曲线时需标出横纵坐标的意义,还要注意总光合速率大于净光合速率。此题通过定性分析绘出总光合作用随NaCl浓度变化趋势即可。
【试题点评】本题考查光合作用过程,光合作用光反应和暗反应的影响因素以及总光合速率和净光合速率之间的关系,要求学生具有准确地从图形中获取信息并进行信息的分析和转换能力,试题难度适中。
11、(2013江苏卷)28.(7分)雨生红球藻是一种单细胞绿藻,是天然虾青素含量最高的物种之一。虾青素是一种类胡萝卜素,色泽鲜红,因其具有良好的抗氧化能力和着色作用而受到广泛关注。为了培养雨生红球藻以获得虾青素,科研人员研究了A、B两种植物生长调节剂对单位体积藻液内雨生红球藻细胞数、干物质质量、虾青素含量的影响,结果见下表。请回答下列问题:
(1)雨生红球藻和蓝藻细胞都能进行光合作用,但是发生的场所不同,前者光合作用的场所是 。
(2)B的浓度从0.1 mg/L提高到0.5
mg/L时,雨生红球藻单位干物质中虾青素含量的变化是 。
(3)与B相比,A的浓度变化对虾青素含量影响的特点是 。
(4)两种生长调节剂中,与细胞分裂素生理功能更相似的
是 。
(5)与叶绿素a、叶绿素b、叶黄素进行比较,虾青素和其中的 分子结构最相似。
(6)在本实验基础上,设计实验探究A、B的协同作用对雨生红球藻增产虾青素的影响,选用A、B时首先应考虑的浓度分别为 。
【答案】(1)叶绿体
(2)增加
(3)上升较快,下降较快
(4)A
(5)叶黄素
(6)0.5mg/L,0.1mg/L
【解析】本题考查了有关叶绿体中色素的相关知识,和从资料中提取有关信息并分析问题的能力。(1)雨生红球藻是真核生物植物中的藻类,光合作用的场所在叶绿体中;
(2)植物生长调节剂B浓度为0.1mg/L时,干物质增加量为119.7%,虾青素含量的增加量8.5%,虾青素含量的增加量与干物质增加量的比值为8.5/119.7;植物生长调节剂B浓度为0.5mg/L时,干物质增加量为41.7%,虾青素含量的增加量3.9%,虾青素含量的增加量与干物质增加量的比值为3.9/41.7;由于8.5/119.7<3.9/41.7,可知B的浓度由0.1mg/L增加到0.5mg/L时,雨生红球藻单位干物质中虾青素的含量在增加;
(3)由表中数据A的浓度由0.5mg/L增加到0.5mg/L时,虾青素的含量增加量由57.1%增加到137.8%,当A的浓度增加到5.0mg/L时,虾青素的含量减少到-95.4%,说明A的浓度变化对虾青素含量影响的特点是上升较快,下降也较快;
(4)细胞分裂素的功能是促进细胞的分裂,从表中数据随A浓度的增加细胞数也增加,所以A的功能与细胞分裂素的功能更相似;
(5)从题干可知虾青素是一种类胡萝卜素,而叶黄素属于类胡萝卜素;
(6)要考虑A、B的协同作用对雨生红球藻增产虾青素的影响,应选取表中A、B分别对虾青素增加量最大的相应浓度,由表中数据可知,A为0.5mg/L,B为0.1mg/L。
【试题点评】本题要求学生对基本的生物知识应有所了解,比如应知道叶黄素为类胡萝卜素;更主要的是要理解题目所问内容,并从所给资料中提取出重要的信息进行解题,分析问题解决问题是对学生能力的一个重要考查方向,应加强学生从陌生材料中提取重要信息能力的训练。
13、(2013海南卷)26.(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,干重较大的组是 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 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 。
【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)光照 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。
【解析】(1)甲乙比较,因在光下能制造有机物,植物生长长大,故甲将增重。
(2)叶绿素的合成必须有光照,乙因放置于无光下,故会出现叶片黄化现象。
(3)本实验考查对考生对实验设置的理解,这里强调单因子变量以及光照有无植物能否进行光合作用。
(4)植物叶绿体内含量最多的光合色素是叶绿素A,而叶绿素A主要吸收红橙、蓝紫光,植物在红橙、蓝紫光下光合作用也较强,从而积累有机物较多。故甲乙对照,甲组增重较大。
【试题点评】本题为实验考查题,主要考查考生对光照对植物光合作用的影响的相关实验设置。
13、(2013上海卷)(五)回答下列有关光合作用的问题。(12分)
51.图14所示反应属于光合作用的_____阶段,物质X是_____。在本阶段内,最终接受X和活化叶绿素a释放的e的物质是_____。
52.用相同方法提取某植物和菠菜光合色素,同时进行纸层析。图谱显示:与菠菜相比,该植物缺少距层析起点最近的一条色素带。据此可初步推测该植物缺少_____。
A.叶绿素a,颜色为黄绿色 B.叶绿素b,颜色为黄绿色 C.叶绿素a,.颜色为蓝绿色
D.叶绿素b,颜色为蓝绿色 E.胡萝卜素,颜色为橙黄色 F.叶黄素,颜色为黄色
发菜是一种陆生多细胞藻类,对其光合作用的影响因素进行研究。图15为发莱光合速率随光强变化的曲线,图16为在适宜光强条件下,发菜光合速率和呼吸速率随温度变化的曲线。
53.据图15所示,该发菜光合速率刚达到饱和时,对应的光强是____μmol·m—2·s—1。
A.25 B.100 C.175 D.500
54.据图15所示,若光强从150μmol·m—2·s—1减少到130μmol·m—2·s—1
,假设其他条件不变,则光反应终产物量_______。
A.随之减小 B.随之增加 C.基本不变 D.不能确定
55.据图16,30℃时,发菜净光合速率是____μmolO2·mg—1叶绿素·h—1,发菜光合作用生产量最大时的温度是________。
A.15℃ B.25℃ C.35℃ D.40℃
51.光反应
52.B
53.B
54.C
55.150 C
14、(2014海南卷)26(10分)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题:
⑴在12~24h期间,呼吸速率逐渐增强,在此期间呼吸作用的主要方式是 呼吸,该呼吸方式在细胞中发生的部位是 ,其产物是 。
⑵从第12h到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量会 ,主要原因是 。
⑶胚根长出后,萌发种子的 呼吸速率明显升高。
【答案】(1)无氧 细胞质基质 酒精和二氧化碳
(2)减少 种子不进行光合作用,不能制造有机物,同时细胞呼吸消耗有机物,使有机物总量下降 (3)有氧
【解析】(1)据图可知,在12—24h期间,氧气吸收量很少,而二氧化碳释放量很多,表明此时的呼吸方式主要是无氧呼吸;无氧呼吸的场所是细胞质基质,产物是酒精和二氧化碳。(2)第12h到胚根长出期间不进行光合作用,不能制造有机物,同时细胞呼吸消耗有机物,使有机物总量下降。(3)胚根长出后,氧气的吸收量明显增多,说明在氧呼吸速率明显提高。
15、(2014课标Ⅱ卷)29.(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。
【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。【版权所有:21教育】
(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。
16、(福建卷)26.(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。
【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。
17、(2014浙江卷)30.(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。
【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。
18、(2014安徽卷)29.(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 。
【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。
19、(2014重庆卷)9.(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 。
【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。
20、(2014山东卷)26.(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_____________。
【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。
21、(2014江苏卷)31.(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CO32-之间的离子平衡与pH有关,碱性条件下pH越高,HCO3-越少,CO32-越多,而CO32-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 、 。
【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。
22、(2014大纲卷)31.(9分)
植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题:
(1)右图表示了________对某种C3植物和某种C4植物____________的影响。当光照强度大于p时,C3植物和C4植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有增加________的面积,补充______气体等。
(2)在光合作用过程中,C4植物吸收的CO2被固定后首先形成______________化合物。
(3)C3植物的光合作用的暗反应需要光反应阶段产生的ATP和NADPH,这两种物质在叶绿体内形成的部位是___________________。NADPH的中文名称是__________,其在暗反应中作为______剂,用于糖类等有机物的形成。
【答案】(1)光照强度(1分) 光合作用强度(1分) C4(1分) 光合作用(1分,其他合理答案也给分) CO2(1分)
(2)四碳(或C4)(1分)
(3)囊状结构薄膜(或类囊体薄膜)(1分) 还原型辅酶Ⅱ(1分) 还原(1分)
【解析】(1)根据图示的横、纵坐标可知,该图表示了光照强度对C3和C4植物光合作用强度的影响;光照强度为P时,C3植物已达光的饱和点,而此时C4植物还没有达到光的饱和点,因此光照强度大于P时,C4植物对光的利用率更高;在一定光强强度下,可通过增加光合作用的面积、提高CO2的浓度来提高光能利用率。
(2)与C3植物不同的是,C4植物具有C4途径,其吸收的CO2被PEP(C3)固定后首先形成C4(四碳化合物),能通过对CO2的利用提高光能利用率。
(3)因为光反应发生在类囊体的薄膜上,因此ATP和NADPH也在该部位形成,其中NADPH又称为还原型辅酶Ⅱ,简写为[H],在暗反应中作为还原剂。
23、(2014广东卷)26(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 。
【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。
24、(2014上海卷)(五)回答下列有关光合作用的问题。(11分)
49.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
【答案】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.
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。
50.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O2速率下降 D.光合放出O2速率上升
E.干旱导致叶片气孔关闭,光合作用停止
【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。
51.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。
【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。
52.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
【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.
25、(2015年浙江,31.12 分)现有一种细菌 M , 能够合成某种酶, 并能分泌到细胞外。 为了研究其培养时间与细胞数、 细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系, 请根据以下提供的实验材料写出实验思路,并预测实验结果。
实验材料: 若干个培养瓶、 培养液、 细菌 M (要求与说明: 实验仅设一组; 实验仪器、 试剂、 用具及操作不做要求; 实验条件适宜) 请回答:
( 1 ) 实验思路: ①
②
③
④
( 2 ) 预测实验结果(设计一个坐标系, 并绘制预测的细胞数、
细胞外酶浓度和总酶化曲线);
( 3 ) 测定总酶浓度时, 应对细胞做 _________ 处理。
【答案】(12分)
(1)①选取两个培养瓶,分别编号为甲、乙两组;②在甲、乙两个培养瓶中分别加入等量的培养液;③在甲瓶中加入细菌M,乙瓶不作任何操作;④测定甲、乙两培养瓶中细胞外酶的浓度及总酶的浓度。
(2)见下图:
(3)破碎
26、(2015安徽卷,29Ⅰ,9分)
(9分)科研人员探究了不同温度(25℃和0.5℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果见图1和图2.
(1) 由图可知,与25℃相比,0.5℃条件下果实的CO2
生成速率较低,主要原因是_________;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的_________________浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测_____________浓度的变化来计算呼吸速率。
(1) 某同学拟验证上述实验结果,设计如下方案:
①称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封。
②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。
③记录实验数据并计算CO2生成速率。
为使实验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。
a. _____________________________,b.___________________________________。
29Ⅰ、[答案](1) 低温降低了细胞呼吸相关酶活性 CO2 O2
(2) a、选取的果实成熟度还应一致; b、每个温度条件下至少有3个平行重复实验
【解析】(1)由图可知,与25℃相比,0.5℃条件下的CO2生成速率较低,主要原因是低温降低了细胞呼吸相关酶活性;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的CO2浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸,该实验还可以通过检测O2浓度变化来计算呼吸速率。
(2) 根据单一变量原则,选取的果实成熟度还应一致;根据可重复性原则,每个温度条件下至少有3个平行重复实验。
27、、( 2015新课标卷Ⅰ,29, 9分)29.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135s,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67.5s;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7.5s;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3.75ms(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135s;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,使光下产生的 能够及时利用与及时再生,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和还原型辅酶II
【解析】(1)在该实验中,作为对照组的D组,其是全光照135s,而C组实验的处理是光照和黑暗交替进行,即其仅用了D组的一半时间的光照,但却合成的有机物的量是94%(D组为100%),故单位光照时间内,C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量。C组光照时间的缩短,说明在光合作用过程中,有些反应,如暗反应不需要光照,而这个过程发生在叶绿体的基质中。
(2)光合作用过程有两个阶段:光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段必须在光下进行,其将水分解,产生ATP和还原型辅酶II([H])用于暗反应。A、B、C三组处理相比,随着光照时间间隔的减少,光照频率的增加,使光下产生的ATP和[H]能够及时被利用与再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。
28、(2015年北京,31.16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2s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200s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.m-2s-1范围内,在300s时CO2 达到2.2μmol.m-2s-1。由此得出,叶片的总(真实)光合速率大约是 μmol CO2.m-2s-1。(本小题所填数值保留到小数点后一位)
(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100s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 技术进行探究。
【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
以看到“点”的重心逐渐上升,也就是说明叶片释放的CO2
量在逐步减少。(4)探究化学元素的去向,往往采用的是14C同位素示踪技术。
29、(2015年广东,26 ,1 6 分)为推动生态文明建设,国务院发布发了《 人气与染染防冶行动计划》 某科研小组开展酸雨与生态系统的研究,下表是不同PH值的酸雨对三种植物叶绿素含量(mg/g)影响的结果。
PH值
5.8(对照)
4.0
3.0
2.0
桃树
2.0(100)
2.19(99.5)
2.13(96.82)
1.83(83.18)
腊梅
3.65(100)
3.58(98.08)
3.44(94.25)
2.95(80.82)
木樨
1.07(100)
1.07(100)
1.05(98.13)
0.96(89.72)
注:括号内为与同种植物对照实验的相对百分比
(1) 叶绿素位于叶绿体内的 类囊体薄膜上,提取后经层分离,扩散最慢的色素呈 黄绿 色,酸雨中的SO4破坏叶绿素,导致光反就产生 [H]、ATP和O2 (产物)减少,由于光反应速率降低,将直接影响暗反应过程中的 C3的还原 ,最后导致(CH2O)生成减少。
(2)由表可知:①随着酸雨ph值的降低,叶绿素含量受影响程度 增大 ;② 不同植物叶绿素含量不相同 ;③ 不同植物的叶绿素含量受酸雨的影响不同,腊梅最大,木樨最小 ,
(3)长期酸雨影响导致部分生物死亡,使生态系统的 抵抗力 稳定性降低,原因是 生物种类数减少,营养结构变简单,抵抗外界干扰的能力下降 。
58、(2051年山东,26.11分)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。
(1)油菜果皮细胞通过光合作用固定CO2的细胞器是 。光合作用产生的有机物主要是以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是 。
(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知,第24天的果实总光合速率 (填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而 (填色素名称)的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的 和 减小,光合速率降低。
(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天,种子内含量最高的有机物可用 染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由 转化而来。
答案:(1)叶绿体 主动扩散
(2)小于 类胡萝卜素 (或叶黄素和胡萝卜素) [H] (或NADPH) ATP(注:两空可颠倒)
(3)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 可溶性糖和淀粉
解析:本题以油菜果实发育所需的有机物的主要来源实验研究数据结果为情景综合考查光合作用的场所、过程、计算以及化合物的鉴定、运输方式等基础知识。并应用分析曲线图和柱形图的数据,获得结论解析问题的能力。
油菜果实发育所需的有机物主要来源与果皮的光合作用,其场所为叶绿体。逆浓度的跨膜运输方式为主动运输。
总光合速率=净光合速率+呼吸速率,结合图甲柱形图数据分析可知:第24天小于第12天的总光合速率。果皮逐渐变黄原因是叶绿素减少而与黄色有关的类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)的含量基本不变。光反应为暗反应提供[H] (或NADPH)和 ATP。
分析图乙曲线图可知第36天含量最高的有机物是脂肪,因此可用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)进行鉴定,呈现橘黄色(或红色)。由题意知,该物质由其他物质转化而来,则该物质增多时,被转化的物质将逐渐减少,据图分析可知是有可溶性糖和淀粉转化的。
30、(2015年江苏,27.8分)为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在 _________ 相同的实验条件下,测得的单位
时间、单位叶面积 _________ 的释放量。
(2)光合作用过程中, 与 结合生成 _________ ,消耗的 由 _________ 经过一系列反应再生。
(3)由图可知,P1的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较
高,可以产生更多的 _________ ;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的 _________ 。
(4)栽培以后,P2植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是 _________ 。
(2015年浙江,30.14 分)植物叶肉细胞光合作用的碳反应、 蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。 图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出 1 分子三碳糖磷酸的同时转运进 1 分子 Pi (无机磷酸)。
请回答:
(1)磷除了是光合作用相关产物的组分外,也是叶绿体内核酸和 ________ 的组分。
(2)卡尔文循环中 3- 磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应属于 _______ 。
(3)若蔗糖合成或输出受阻, 则进入叶绿体的 _________ 数量减少, 使三碳糖磷酸大量积累于 _________中, 也导致了光反应中合成 __________ 数量下降, 卡尔文循环减速。上述这种三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于 ___________ 。 此时过多的三碳糖磷酸将用于 ___________ , 以维持卡尔文循环运行。
【答案】(14分)
(1)酶
(2)还原过程
(3)Pi 叶绿体内外膜的间隙 ATP 反馈调节 还原过程
31.(2016新课标2卷.29)(10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)。【答案】(10分)
(1)B (2)加快
(3)不变 60℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应底物总量也不会增加
(4)蛋白质或RNA 高效性、专一性
【解析】(1)曲线图显示:在反应开始的一段时间内,40℃时产物浓度增加最快,说明酶的活性最高,而B组控制的温度是40℃。
(2)A组控制的温度是20℃。在时间t1之前,如果A组温度提高10℃,因酶的活性增强,则A组酶催化反应速度会加快。
(3)对比分析图示中的3条曲线可推知,在时间t2时,C组的酶在60℃条件下已经失活,所以如果在时间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,在t3时,C组产物的总量不变。
(4)绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性,酶的作用条件较温和。
【考点定位】酶及影响酶活性的因素
【名师点睛】本题以反映“温度对某种酶活性影响的实验结果”曲线图为载体,考查考生对酶及影响酶活性的因素的知识的理解和掌握情况。解答此类问题,必须理解横纵坐标的含义,还要重点分析曲线的起点、拐点、交点、落点这“四点”以及把握曲线走势,再运用所学的知识加以分析合理地解释各种情境下的曲线含义,在解题的过程中就可以有效处理,得到答案。
32.(2016课标1卷.29)有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ)。回答下列问题;
(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的 (填“α”“β”或“γ”)位上。
(2)若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的(填“α”“β”或“γ”) 位上。
【答案】(1)γ (2) α
【考点定位】ATP或dATP的结构特点、DNA分子的复制、噬菌体侵染细菌的实验
【名师点睛】解答本题时最大的错因在于:对ATP的化学组成理解不到位,不能准确地对知识进行迁移。
ATP脱去远离A的两个磷酸基团后,余下的结构为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一;据此进行知识迁移:dATP脱去远离dA的两个磷酸基团后,余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸,是DNA的基本组成单位之一。
33.(2017•新课标Ⅱ卷.29)(9分)
下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题:
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是_______________________、_______________________、_______________________、_________________,[H]代表的物质主要是_________________。
(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在_________________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是_________________。
【答案】(1)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ)
(2)C和D
(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
【解析】光反应中物质变化:H2O→2H+1/2O2(水的光解);NADP+ + 2e- + H+ → NADPH
能量变化:ADP+Pi+光能→ATP
暗反应中物质变化:CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定)2C3+4NADPH+ATP→(CH2O)+ C5 +H2O(有机物的生成或称为C3的还原)
能量变化:ATP→ADP+Pi(耗能)
(1)由图可知A、B过程分别为光合作用的光反应和暗反应,图中类囊体膜上发生水的光解,产生NADPH
和①氧气;暗反应阶段消耗ATP和NADPH,产生②NADP+、③(ADP和Pi);暗反应过程为卡尔文循环,CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定),所以④为C5。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质,在第一阶段中,各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A;呼吸作用的第二、三阶段的场所为D线粒体,在第二阶段中,乙酰辅酶A(乙酰CoA)的二碳乙酰基,通过三羧酸循环转变为CO2和氢原子;在第三阶段中,氢原子进入电子传递链(呼吸链),最后传递给氧,与之生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶I(NADH)。(2)植物叶肉细胞能产生ATP的生理过程有:光合作用光反应阶段(A)和有氧呼吸的三个阶段(C和D)。(3)酒精是植物细胞无氧呼吸的产物。
【考点定位】光合作用和呼吸作用
【名师点睛】易错易混点为[H],注意呼吸作用中的[H]为还原型辅酶I(NADH),光合作用中的[H]为还原型辅酶II(NADPH)。
34.(2017•新课标Ⅰ卷.30)(9分)
植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度,已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题:
(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是_________________,甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率_________________(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。
(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是_________________。
【答案】(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低 大于0
(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加
【解析】(1)从题干信息可知,适宜条件下照光培养,由于进行光合作用,且光合速率大于呼吸速率,使密闭小室内的CO2浓度下降,两植物光合速率下降;甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的CO2补偿点,所以甲种植物的净光合速率为0时环境中的CO2浓度大于乙种植物的净光合速率为0时所需的CO2浓度,所以甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率大于0。
(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加。
【考点定位】影响光合作用和有氧呼吸的因素。
【明师点睛】本题考查CO2浓度对不同植物的光合作用影响和氧气对有氧呼吸的影响,要求考生能正确把握题干中信息,二氧化碳补偿点的理解及影响光合作用的因素,植物无氧呼吸产物及影响有氧呼吸的因素是解题的关键。本题如绘图看更一目了然。如图
35.(2017•江苏卷.29)(9 分)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题:
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量_____________,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是_____________。
(2)图1中影响光合放氧速率的因素有_____________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中_____________的干扰。
(3)图1在反应室中加入NaHCO3 的主要作用是_____________。若提高反应液中NaHCO3 浓度,果肉放氧速率的变化是_____________ (填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”)。
(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15 ~20 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是_____________;若在20 min 后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_____________ (填序号:①C5 ②ATP ③[H] ④C3 ),可推测20 ~25 min 曲线的斜率为_____________ (填“正值”、“负值”或“零”)。
【答案】(1)CaCO3 光合色素溶解在乙醇中
(2)光照、温度、CO2(NaHCO3)浓度 溶解氧
(3)提供CO2 增大后稳定
(4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等 ①②③ 负值
【解析】(1)CaCO3能防止叶绿素被破坏。叶绿体中色素溶解在乙醇中,则果肉薄片长时间浸泡在乙醇中,果肉薄片会变成白色。(2)图1中影响光合放氧速率的因素有光照、温度、CO2(NaHCO3)浓度。反应液中氧气浓度属于因变量,则测定前应排除反应液中溶解氧的干扰。(3)NaHCO3为光合作用提供CO2。若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉细胞的光合作用会逐渐增强,但由于光照强度、温度等因素的限制,果肉细胞的光合速率最终趋于稳定。(4)15~20 min曲线的斜率几乎不变,说明光合放氧的速率不变,即反应液中O2浓度不变,说明此时光合产氧量与呼吸耗氧量相等。若在 20 min 后突然停止光照,则光反应减弱,短时间内叶绿体中[H]和ATP含量减少,C3的还原减弱,而CO2
固定正常进行,则短时间内叶绿体中C5含量减少。由于20 min后停止光照,则光合作用逐渐减弱直至停止,而呼吸作用正常进行,反应液中O2含量减少,曲线的斜率为负值。
【考点定位】光合作用,呼吸作用。
【名师点睛】本题主要考查光合作用和呼吸作用的相关知识,要求学生理解光合作用和呼吸作用的过程,理解曲线图的含义,同时理解环境因素变化对光合作用的影响。
36.(2016新课标Ⅲ卷.29)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响,某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为对照组,另4组在人工气候室中生长作为实验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同,与中午12:30测定各组叶片的光合速率,各组实验处理及结果如表所示:
回答下列问题:
(1)根据本实验结果,可以推测中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是 ,其依据是 ;并可推测, (填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
(2)在实验组中,若适当提高第 组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因是 。
(3)小麦叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞的过程 (填“需要”或“不需要”)载体蛋白, (填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
【答案】(1)湿度(或答相对湿度) 在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率变化较大 增加
(2)四 该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度
(3)不需要 不需要
【考点定位】影响光合作用速率的环境因素、相关实验分析
【名师点睛】本题考查“探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度小麦光合作用的影响”的实验分析,该实验涉及“温度”和“相对湿度”两个自变量,所以,对实验结果进行分析时一定要遵循单一变量原则。例如该实验的对照组和实验组一、二温度相同,可以用来研究相对湿度对光合作用的影响;而实验组二、三、四的相对湿度相同,可以用来研究温度对光合作用的影响。
37.(2016浙江卷.30)(14分)下面是关于植物光合作用的问题。请回答:
(1)光反应发生在叶绿体的 中,H20在光反应中裂解为 。
(2) 若以14CO2作为光合作用的原料,在卡尔文循环中首先出现含的三碳化合物是 。该三碳化合物在NADPH的氢和ATP的 等物质存在的情况下,被还原为三碳糖磷酸。
(3) 给某植物提供C1802和H20,释放的氧气中含有18O是由于 ,H218O又作为原料参与了光合作用之故。
(4) 植物光合作用光饱和点可通过测定不同的 下的光合速率来确定。在一定条件下,某植物在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度
(选填: <、≤、=、≥、>)25℃。
【答案】
(1)类囊体膜 氧气、H+和电子
(2)三碳酸 磷酸基团
(3)C1802的部分氧转移到H2180中
(4)光强度 ≥
【考点定位】光合作用的基本过程和光合作用和细胞呼吸异同
【名师点睛】本题主要考查光合作用的基本过程和光合作用和细胞呼吸异同等知识点,意在考查考生基本概念理解、逻辑分析能力。本题难度相对较小,题目主要涉及的是教材知识的描述,注意光合作用和细胞呼吸的理解。
38.(2016课标1卷.30) 为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位面积吸收CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题:
(1)据图判断,光照强度低于a时,影响甲组植物光合作用的限制因子是_______________。
(2)b光照强度下,要使甲组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高___________(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。
(3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_____。
【答案】(1)光照强度 (2) CO2浓度
(3)乙组光合作用强度与甲组的不同,是由环境因素低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的
【考点定位】光合作用
【名师点睛】本题以反映“光合作用强度随光照强度的变化趋势”的曲线图为载体,考查考生对光合作用及影响因素的知识的理解和掌握情况。解答此类问题,必须理解横纵坐标的含义,还要重点分析两条曲线的起点、拐点、交点、落点这“四点”以及把握曲线走势,再运用所学的知识加以分析合理地解释各种情境下的曲线含义,在解题的过程中就可以有效处理,得到答案。
39.(2016江苏卷.32)(8分)为了选择适宜栽种的作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点,结果如图1和图2。请回答以下问题:
(1)最适宜在果树林下套种的品种是▲ ,最适应较高光强的品种是▲。
(2)增加环境中CO2浓度后,测得S2的光饱和点显著提高,但S3的光饱和点却没有显著改变,原因可能是:在超过原光饱和点的光强下,S2的光反应产生了过剩的▲,而S3在光饱和点时可能▲(填序号)。
①光反应已基本饱和 ②暗反应已基本饱和 ③光、暗反应都已基本饱和
(3)叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2,也参与叶绿体中生物大分子▲
的合成。
(4)在光合作用过程中,CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。
淀粉是暂时存储的光合作用产物,其合成场所应该在叶绿体的▲。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或▲,后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,合成由▲糖构成的蔗糖,运出叶肉细胞。
【答案】(1)S2 S3 (2)[H]和ATP ①②③ (3)核酸、蛋白质
(4)基质中 葡萄糖 葡萄糖和果糖
【考点定位】光合作用,光补偿点,光饱和点,光反应,暗反应
【名师点睛】此题是对光合作用的考查,解答本题的关键在于理解光补偿点和光饱和点的含义,理解光照强度或CO2含量变化对光合作用过程中光反应或暗反应的影响,从而引起某些化合物含量的变化,如[H]、ATP、C3、C5等;另外结合图像分析暗反应的具体过程。
40.(2016新课标2卷.31)(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,之后将等量的绿色溶液分别加入到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
50min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100cm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,50min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 。
【答案】(8分)(1)光合作用与呼吸作用 不可靠的
(2)黄色 水草不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,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
【解析】(1)依题意并结合表中信息可知:距日光灯的距离表示光照的强弱。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;3~7号试管内的水草在有光的条件下,溶液颜色的变化是光合作用吸收的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50min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,说明2~7号试管的实验结果是不可靠的。
(2)2号试管因遮光,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浓度最高,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。
【考点定位】光合作用、呼吸作用
【名师点睛】本题以反映实验处理和结果信息的表格为情境,考查考生对光合作用与呼吸作用的植物情况,对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。解答此类问题的关键是:①阅读题表,提取有效信息:溶液的颜色由蓝→绿→黄的变化过程中,CO2浓度逐渐增高;2号试管内的水草只能进行呼吸作用释放CO2,溶液中CO2浓度最高;
3~7号试管内水草的光合作用强度随光照强度的增加而逐渐增强,吸收的CO2逐渐增多,溶液中CO2浓度逐渐降低;1号试管为对照组。②以提取的“有效信息”作为解题的切入点,结合所学的相关知识进行综合分析判断,进行知识的整合和迁移。
41.(2016上海卷.五)回答下列有关光合作用的问题。
玉米叶肉细胞中有CO2“泵”,使其能在较低的CO2浓度下进行光合作用,水稻没有这种机制。图19显示了在相同的光照和温度条件下,不同植物在不同胞间CO2浓度下的光合速率。各曲线代表的植物情况见表4,其中人工植物B数据尚无。
48.CO2可参与水稻光合作用暗反应的_______过程,此过程发生的场所是______。
49.在胞间CO2浓度0~50时,玉米的光合速率升高,此阶段发生的变化还有____。
A.经气孔释放的CO2增多 B.单个叶绿素a分子的氧化性不断增强
C.供给三碳化合物还原的氢增多 D.单个叶绿素a分子吸收的光能持续增多
50.在胞间CO2浓度200~300之间,水稻的光合速率逐渐上升而玉米的不再变化的原因是______________。
51.根据曲线①、②、③及影响光合作用的因素推测,表4中人工植物B在不同胞间CO2浓度下的光合速率(曲线④)最可能是______。
52.根据表4及相关信息,图19中曲线②和曲线③所示光合速率的差异可说明______。
53.现代工业使得大气中CO2的浓度不断提高,这一环境变化趋势更有利于______。
A.水稻生长,因为超过一定的胞间CO2浓度后玉米的酶活性不再增加
B.水稻生长,因为在较低胞间CO2浓度范围内水稻的酶活性较高
C.玉米生长,因为它们的光合效率极高
D.玉米生长,因为它们拥有CO2泵
【答案】48.二氧化碳的固定 叶绿体基质
49.C
50.玉米和水稻光合作用速率达到最大时,对应的二氧化碳浓度不同
51.A
52.(在水稻叶肉细胞内,应删去)玉米的与暗反应相关酶的活性比水稻的暗反应相关酶活性低
53.A
53.据图可知水稻可利用更高浓度的CO2,大气中CO2的浓度不断提高更有利于水稻生长。超过一定的胞间CO2浓度后玉米的光合速率不再增加。
【考点定位】本题考查光合作用的过程和影响因素。
【名师点睛】本题通过对照试验的分析考查光合作用的影响因素。属于较难题。解题关键是明确人工植物③④物质组成的不同,结合光合速率曲线,分析影响光合速率的主要因素。本题51题为易错题,错因在于未能根据坐标曲线分析出影响人工植物③④光合速率的因素。