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1、细胞呼吸与光合作用限时规范训练(建议用时:45分钟)1下列有关细胞呼吸叙述中正确是()A可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌呼吸方式B哺乳动物成熟红细胞既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸C在进行无氧呼吸时,动物细胞只能将葡萄糖分解成乳酸,植物细胞只能将葡萄糖分解成酒精和CO2D无论有氧呼吸还是无氧呼吸,释放能量大部分都以热能形式散失解析:选D。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都产生二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,A错误;哺乳动物成熟红细胞无线粒体,不能进行有氧呼吸,只能进行无氧呼吸,B错误;甜菜块根、马铃薯块茎进行无氧呼吸可以产生乳酸,C错误;呼吸作用产生能量绝大部分以热能形式散失,少部分储存在A
2、TP中,D正确。2下列关于细胞呼吸叙述,正确是()A种子萌发过程中细胞呼吸速率没有明显变化B细胞中ATP/ADP比值下降可促进细胞呼吸C细胞呼吸过程中产生CO2场所是线粒体基质D检测是否产生CO2可判断乳酸菌是否进行细胞呼吸解析:选B。种子萌发过程中,代谢更旺盛,细胞呼吸速率明显加快,A错误;细胞中ATP/ADP比值下降说明细胞中缺少能直接利用能量,因此机体会通过提高呼吸作用强度来满足自身对能量需求,B正确;细胞呼吸过程中产生CO2场所包括线粒体基质(有氧呼吸)和细胞质基质(某些生物无氧呼吸),C错误;乳酸菌只能进行无氧呼吸,产物是乳酸,因此不能根据是否产生CO2来判断其是否进行呼吸作用,D错
3、误。3如图所示为H随化合物在生物体内代谢转移过程,下列分析合理是()A过程发生在核糖体上,水中H只来自NH2B在缺氧情况下,过程中不会发生脱氢反应CM物质应该是丙酮酸,过程不会发生在线粒体中D在氧气充足情况下,、过程发生在线粒体中解析:选C。分析图示可知,过程为氨基酸脱水缩合,发生在核糖体上,水中H来自于NH2和COOH,A错误;过程为细胞呼吸第一阶段,在缺氧情况下,也会发生脱氢反应,B错误;M物质是丙酮酸,过程是无氧呼吸第二阶段,发生在细胞质基质中,C正确;过程是有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体中,过程发生在细胞质基质中,D错误。4用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子来龙去脉,下列
4、错误结论是()A光合作用产物O2中O全部来自原料中H2OB光合作用产物C6H12O6中O全部来自原料中CO2C有氧呼吸产物H2O中O全部来自原料中O2D有氧呼吸产物CO2中O全部来自原料中C6H12O6解析:选D。光合作用光反应中H2O光解产生O2,A正确;光合作用产物C6H12O6中O全部来自原料中CO2,B正确;有氧呼吸产物H2O中O全部来自原料中O2,C正确;有氧呼吸产物CO2中O全部来自原料中C6H12O6和H2O,D错误。5银边天竺葵叶片边缘细胞因不含叶绿体而显白色(如图中b所示)。将整株银边天竺葵放在黑暗中两天后,再做如图所示处理。两小时后取该叶片经酒精脱色处理,滴加碘液显色后进行
5、观察。根据实验结果分析不正确是()A实验中a处和b处两部分对照说明光合作用发生于叶绿体中B实验中a处和c处两部分对照说明光合作用需要CO2C实验中a处和遮光纸遮挡部分对照说明光合作用需要光D实验中光照时间越长,效果越明显解析:选D。由图和光合作用原理可知,实验后,a处变蓝,b、c处不变蓝。a处和b处对照,单一变量是叶绿体,因此可以证明光合作用需要叶绿体,A正确;瓶内有NaOH溶液,因此a、c两处对照,单一变量是有无CO2,可以证明光合作用需要CO2,B正确;a处和遮光部位对照结果不同是由单一变量是否有光照引起,C正确;细胞中进行光合作用合成有机物可运输到植物其他部位,光照时间越长,效果不一定越
6、明显,D错误。6如图曲线表示黄豆在适宜温度、CO2浓度为0.03%环境中光合作用速率与光照强度关系。在y点时改变某条件,结果发生了如曲线变化。下列分析合理是()A与y点相比较,x点时叶绿体中C3化合物含量低B在y点时,适当升高温度可导致曲线由变为C制约x点光合作用因素主要是叶绿体中色素含量D制约z点时光合作用因素可能是二氧化碳浓度解析:选D。与y点相比较,x点时,光照强度较弱,光反应提供H和ATP较少,C3化合物还原较少,C3化合物浓度较y点时高,A错误;题目中提到是在适宜温度下,如果再提高温度,会降低光合作用速率,B错误;制约x点光合作用因素主要是光照强度等,C错误;z点在曲线上,此时提高光
7、照强度光合速率不再提高,表明此点限制光合速率因素不是光照强度,可能是CO2浓度,故D正确。7将一株生长正常某种植物放于密闭玻璃容器内,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解析:选C。密闭容器内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CO2量就大于有氧呼吸释放CO2量;根据题意,从照光开始,净光合速率随着时间
8、延长逐渐下降直至为0,之后保持不变。说明密闭容器内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为0时,密闭容器内CO2浓度停止下降,然后净光合速率为0保持不变,密闭容器内CO2浓度保持不变,所以C正确。8如图为某植物细胞部分结构示意图,据图分析,下列四项叙述中,正确是 ()Aa、b箭头表示是O2进出细胞过程Be、f箭头表示是CO2进出细胞过程C以C18O2作原料进行光合作用,在较强光照下,测得含18O呼吸作用产物主要去向是图中dD以HO作原料进行光合作用,在较强呼吸作用下,测得含18O光合作用产物主要去向是图中b解析:选C。图示考查光合作用和细胞呼吸联系及物质转化关系。a表示叶
9、绿体吸收CO2,b表示叶绿体释放O2,e表示线粒体吸收O2,f表示线粒体释放CO2,c表示叶绿体产生O2被线粒体利用,d表示线粒体产生CO2被叶绿体利用。以C18O2作原料进行光合作用,18O转移途径为C18O2有机物C18O2,在较强光照下,光合作用速率大于呼吸作用速率,呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用,即主要去向是图中d。以HO作原料进行光合作用,18O全部生成氧气,在较强呼吸作用下,氧气主要被线粒体利用,进行有氧呼吸,即主要去向是图中c。9如图曲线表示某植物在恒温30、CO2浓度一定时光合速率与光照强度关系,下列叙述错误是()A与b点相比较,c点时叶肉细胞中三碳化合物含量降低B若将CO
10、2浓度降低,则叶绿体中H合成速率将会变小,c点向左下方向移动C当光照强度为x时,叶肉细胞中产生ATP场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D已知该植物光合作用和呼吸作用最适温度分别为25和30,在其他条件不变情况下,将温度调节到25,图中a点将向上移动,b点将向右移动解析:选D。与b点相比c点时光照强度增强,光反应产生H、ATP增多,此时CO2固定速率不变、C3还原速率增强,所以c点时C3含量较低,A正确;若CO2浓度降低,合成C3减少,随之消耗H、ATP减少,所以H合成速率减慢,c点向左下方移动,B正确;光照强度为x时,叶肉细胞既可以进行光合作用也可以进行有氧呼吸,所以此时细胞产生ATP场所有细胞
11、质基质、线粒体和叶绿体,C正确;温度由30调节到25时,光合作用速率增强、呼吸作用速率降低,所以a点向上移动、b点向左移动,D错误。10下图纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量变化。下列说法正确是()A若A代表O2吸收量,可以判断D点开始进行光合作用B若A代表O2释放量,B点对应光照强度一定不等于0,D点表示植物净光合作用强度为0C若A代表CO2释放量,提高大气中CO2浓度,D点不移动D若A代表CO2释放量,E点时光合作用制造有机物总量是8解析:选B。若A代表O2吸收量,随光照强度增大,从外界吸收O2量减少,说明光合作用生成O2被有氧呼吸所利用,所以光合作用是从O2吸收量减少开始,不是从D点开
12、始;若A代表O2释放量,B点光合作用强度是大于有氧呼吸强度,B点对应光照强度一定不为0,D点表示植物净光合作用强度为0;若A代表CO2释放量,B点等于0时,提高大气中CO2浓度,则需要较低光照强度即可达到光补偿点,所以D点左移;若A代表CO2释放量,E点是光饱和点,该点有机物积累量是8,那么光合作用制造有机物总量是4812。11在两个相同密闭、透明玻璃室内各放置一盆相似甲、乙两种植物幼苗,在充足水分、光照和适宜温度等条件下,用红外线测量仪定时测量玻璃室内CO2浓度,结果如表所示(假设实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变)。下列有关分析错误是()记录时间(min)051015202530354
13、045甲植物(mg/L)1501108060504545454545乙植物(mg/L)1501158560402515151515A.在025 min期间,甲和乙两种植物光合作用强度都逐渐减弱B在30 min 后,甲和乙植物将不再固定CO2C在025 min期间,影响光合作用强度主要因素是CO2浓度D表中数据说明,在低CO2浓度时乙植物比甲植物固定CO2能力强解析:选B。在025 min期间,甲和乙两种植物随着时间推移,CO2浓度降低速率逐渐减小,因此光合作用强度逐渐减弱,A正确;30 min后,容器内CO2浓度不变,说明甲、乙植物光合作用固定CO2量等于呼吸作用释放CO2量,B错误;充足水分
14、、光照和适宜温度条件下,025 min光合作用强度降低主要因素是CO2浓度,C正确;由于乙植物能利用外界更低浓度CO2,因此固定CO2能力更强,D正确。12将某绿色植物放在特定实验装置中,研究温度对光合作用和呼吸作用影响(其他实验条件都是理想),实验以CO2吸收量与释放量为指标。实验结果如表所示:温度()5101520253035光照下吸收CO2(mg/h)1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放CO2(mg/h)0.500.751.001.502.253.003.50下面对该表数据分析正确是()A昼夜不停地光照,在35时该植物不能生长B昼夜不停地光照,在20时该植物
15、生长得最快C每天光照12小时,20时该植物积累有机物最多D每天光照12小时,30时积累有机物是10时2倍解析:选C。植物生长速度与其有机物积累速度有关,植物光照下吸收CO2速率代表其净光合速率,昼夜不停地光照,在35时该植物可以生长。昼夜不停地光照,在25时该植物生长最快。每天光照12小时,在20时该植物积累有机物最多。每天光照12小时,30时积累有机物是10时0.5倍。13图1为番茄叶肉细胞中两种膜结构以及发生部分生化反应示意图。(1)图1中,甲所示生物膜存在于_(细胞器)中,乙所示生物膜名称是_。(2)在充满N2与CO2密闭容器中,用水培法栽培番茄(CO2充足)。测得图1中两种膜产生与消耗
16、O2速率变化曲线(如图2所示)。58 h间,容器内CO2含量将_,番茄植株干重将_。910 h间,甲膜生成O2速率迅速下降,推测最可能发生变化环境因素是_;图1中,10 h时不再产生ATP是_膜;若此环境因素维持不变,容器内O2含量将逐渐下降并完全耗尽,此时_成为ATP合成唯一场所。若在8 h时,将容器置于冰水浴中,请推测乙膜消耗O2速率将会出现变化及其原因:_。解析:(1)根据发生反应,可判断图1中甲是类囊体薄膜,乙是线粒体内膜。(2)甲膜生成O2速率即光合作用速率,乙膜消耗O2速率即呼吸速率。据图分析,58 h间,光合作用速率大于呼吸速率,故容器内CO2含量将减少,番茄植株干重将增加。91
17、0 h间,光合作用速率迅速下降,引起光合作用速率迅速下降因素最可能是光照强度降低;10 h时光合作用速率为0,故此时类囊体薄膜不再产生ATP;若容器内O2完全耗尽,植物只可进行无氧呼吸,产生ATP唯一场所是细胞质基质。8 h时若温度降低,抑制了酶活性,O2消耗速率将明显下降。答案:(1)叶绿体线粒体内膜(2)减少增加光照(强度)甲细胞质基质O2消耗速度(明显)下降,因为低温抑制了酶活性14为了研究2个新育品种P1、P2幼苗光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如图所示。请回答下列问题:(1)图1净光合速率是采用叶龄一致叶片,在_相同实
18、验条件下,测得单位时间、单位叶面积_释放量。(2)光合作用过程中,CO2与C5结合生成_,消耗C5由_经过一系列反应再生。(3)由图可知,P1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_;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多_。(4)栽培以后,P2植株干重显著大于对照,但籽实产量并不高,最可能生理原因是_。解析:(1)探究实验要遵循单一变量原则。图1所示实验自变量为温度,因此其他外界条件应保持一致且适宜,而影响光合作用重要外界条件还有光照强度和CO2浓度等。单位时间、单位叶面积O2释放量是衡量净光合速率重要指标。(2)暗反应中,CO2与C5反应生成C3,这是
19、CO2固定过程;消耗C5由C3经过一系列反应再生,这是C3还原过程。(3)根据图2解释图1,从叶绿素角度分析,叶绿素含量较高会促进光反应产生更多H和ATP,从而更有利于暗反应中有机物生成;大多数酶化学本质是蛋白质,与光合作用有关蛋白质含量较高,则应从酶角度考虑。(4)P2植株干重显著大于对照组,但籽实产量并不高,最可能原因是光合作用产生有机物向籽实运输少。答案:(1)光照强度、CO2浓度O2(2)C3C3(3)H和ATP参与光合作用酶(4)P2光合作用能力强,但向籽实运输光合产物少15如图甲曲线表示某植物在恒温25 时光合速率与光照强度关系,图乙是某同学“探究影响植物光合速率因素”实验装置图。
20、试回答:(1)Y点含义是_。已知该植物光合作用和呼吸作用最适温度分别为25 和30 ,在其他条件不变情况下,将温度调节到30 ,图甲曲线中X点将向_移动,Y点将向_移动,Z点将向_移动。(2)25 时,Y点和Z点时,限制光合速率因素_(填“相同”或“不同”)。如果W光照强度下,CO2供应充足,则此时限制光合作用因素可能是_。(3)利用图乙装置来探究影响植物光合作用因素实验中,若在灯与广口瓶之间放一隔热装置(假设对透光性无影响),这时我们可用这个装置来探究影响植物光合速率因素。其中_是自变量。若实验中每隔15 min改变一次广口瓶与灯之间距离,随着时间与距离增加,气泡产生速率下降,产生这一结果原
21、因可能是_。解析:(1)Y点代表光补偿点,在该点光合速率与呼吸速率相等。将温度由25 调节到30 ,由光合作用最适温度调整成呼吸作用最适温度,呼吸速率提高,X点上移;由于呼吸速率提高,必须增强光照强度以提高光合速率才能使光合速率和呼吸速率相等,因此,Y点右移。温度升高使最大光合速率降低,需要光照强度也减弱,因此Z点向左上移动。(2)Y点时光照较弱,随着光照强度增加,光合速率提高,光照强度是Y点时限制因素;Z点时光照较强,随着光照强度增加,光合速率不再提高,温度恒定条件下,限制光合速率因素最可能是CO2浓度。如果W光照强度下,CO2供应充足,温度又适宜,则影响光合作用因素就要从内因考虑,常见影响
22、光合作用内部因素有光合色素含量或酶数量。因温度适宜,不能答酶活性。(3)广口瓶与灯之间距离改变引起光照强度改变,因此光照强度是自变量,随着距离增加,光照减弱,光照成为限制因素,可导致光合速率减小,气泡产生速率下降。植物光合作用吸收容器中CO2,随着时间增加,CO2浓度降低,也可导致光合速率减小,气泡产生速率下降。答案:(1)(该光照强度时)植物光合速率等于呼吸速率上右左上(2)不同光合色素含量(3)光照强度光照强度减弱(或水中CO2含量下降)必考大题提升练(一)(建议用时:45分钟)1如图甲表示植物细胞亚显微结构,图乙表示该细胞中可能发生相关生理过程,ae表示物质,表示过程。(1)图乙中和过程
23、发生场所分别是图甲中_、_(填字母)。(2)能生成大量ATP过程是_(填序号)。有氧呼吸与无氧呼吸完全相同阶段是_(填序号)。(3)图乙中物质c为_,物质a、d分别是_和_。有氧呼吸产物CO2中氧来自_。(4)图乙中c和e物质通过膜方式分别是_和_。(5)1个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为m,其中40%用于ADP转化成ATP,若1个高能磷酸键所含能量为n,则1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生ATP分子数为_。(6)图乙哪个生理过程在人体细胞中是不能发生?_(填序号)。人体细胞中进行该过程产物是_。解析:(1)图甲是植物细胞亚显微结构图,其中A是线粒体,E是细胞质基质;图乙为细胞呼吸过程模式图,为无氧
24、呼吸,为有氧呼吸,a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、H、O2、酒精;是有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段,场所是细胞质基质,而是有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体。(2)有氧呼吸第三阶段()产生能量最多;有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同。(3)有氧呼吸第二阶段产生CO2,其中氧来自葡萄糖(丙酮酸)和H2O。(4)图乙中c物质是H,通过膜方式是主动运输;而e物质是酒精,通过膜方式是自由扩散。(5)1个葡萄糖分子形成ATP分子数为40%m/n2m/5n。(6)图乙中为无氧呼吸第二阶段,产物是酒精和CO2,该过程在人体细胞内不会发生;人体细胞无氧呼吸产物是乳酸。答案:(1)EA(2)(3)H丙
25、酮酸O2葡萄糖(丙酮酸)和H2O(4)主动运输自由扩散(5)2m/5n(6)乳酸2下表是黑暗和光照条件下旱冬瓜种子萌发率对比实验结果;下图表示光照强度对不同叶龄旱冬瓜幼苗叶片吸收CO2量影响。请分析回答下列问题:处理萌发率平均萌发率%第1组第2组第3组第4组第5组光照培养231811171416.6暗培养020010.6暗培养后补充光照151319162016.6,15,13,19,16,20,16.6(1)旱冬瓜种子萌发早期某阶段测得CO2释放量比O2吸收量多(以葡萄糖为底物),这说明_,此时细胞内丙酮酸代谢场所是_。(2)旱冬瓜未成熟种子合成_可以解除种子休眠,促进种子萌发;分析表中数据可
26、以得出结论是_。(3)分析图中3月龄苗旱冬瓜,限制B点环境因素可能是_,若光照强度在2 000 molm2s1持续60 s,再黑暗处理180 s,该叶片_(填“能”或“不能”)正常生长。(4)当光照强度为_molm2s1时叶片光合速率不受苗龄影响,_月龄苗适于在遮阴条件下生长。解析:(1)在以葡萄糖为底物情况下,CO2释放量比O2吸收量多,说明此时种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸。丙酮酸可在细胞质基质中转变为酒精和CO2,也可进入线粒体被彻底氧化分解为CO2和H2O。(2)赤霉素可以解除种子休眠,促进种子萌发。由表中数据可知,在光照条件下培养,种子萌发率较高,而在黑暗条件下培养,种子几乎不萌发
27、,暗培养后补充光照种子萌发率大幅提高,故光照是旱冬瓜种子萌发必要条件。(3)图中限制B点环境因素可能是CO2浓度,也可能是温度。若在光照强度为2 000 molm2s1持续60 s,真光合作用消耗CO2量为(62)60480 (molm2),再黑暗处理180 s,呼吸作用产生CO2量为(18060)2480 (molm2),真光合作用产生有机物量与呼吸作用消耗有机物量相等,叶片不能正常生长。(4)由题图可知,光照强度为050 molm2s1时两条曲线重合,叶片光合速率不受苗龄影响。3月龄苗在光照强度高时光合速率下降,适于在遮阴条件下生长。答案:(1)种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸细胞质基质、
28、线粒体(基质)(2)赤霉素光照是旱冬瓜种子萌发必要条件(3)CO2浓度(或温度)不能(4)05033为了更好地提高温室大棚栽种作物经济效益,科研人员对某作物进行了温度和O2浓度相关研究。图1表示在适宜光照、CO2浓度等条件下测得温度与光合、呼吸关系,图2中曲线表示不同O2浓度下光照强度与光合作用速率关系(已知O2可与C5结合,生成一个三碳化合物和一个二碳化合物,此二碳化合物不参与光合作用)。请回答下列问题:(1)图1中,当温度达到_时,植物不再进行光合作用。在温度为30时,叶肉细胞内H用于_。(2)图1中,40与60时,CO2吸收量均为0,二者区别是前者_,后者_。(3)结合暗反应过程,解释图
29、2中高O2浓度更能抑制光合作用速率原因:_。(4)根据以上研究结果,该温室大棚作物白天(适宜温度)在0.03% CO2浓度时,生长最佳环境条件是_(光照强度为30千勒克斯)。解析:(1)由图1可知,细线表示光合作用CO2净吸收量,粗线表示呼吸作用CO2释放量,当温度达到55时,净光合作用强度等于呼吸作用强度,植物不再进行光合作用;当温度为30时,叶肉细胞内进行光合作用和呼吸作用,光合作用中光反应产生H用于暗反应C3还原,而呼吸作用中产生H与O2结合生成水。(2)图1中,在40时,净光合速率为0,光合速率等于呼吸速率;在60时,温度过高导致植物死亡,细胞代谢停止。(3)根据题干信息,可知当氧气浓
30、度较高时,会与更多C5结合,用于CO2固定C5相应减少,生成C3减少,从而降低了光合作用速率。(4)由两图分析可知,温度为30、O2浓度为1.5%时,净光合速率最大,最适宜植物生长。答案:(1)55与O2结合形成水、还原三碳化合物(C3)(2)光合速率等于呼吸速率光合速率和呼吸速率均为0(植物死亡)(3)高O2与更多C5结合,减少了用于还原C3,从而降低了光合作用速率(4)温度为30,O2浓度为1.5%4有多种方法可以测定植物光合作用速率。请回答以下相关问题:(1)在光照适宜、温度恒定条件下,图甲实验装置为密闭容器,图甲中曲线为测量1 h内该容器中CO2变化量。图甲中AB段,叶绿体内ADP含量
31、最高场所是_。导致AB段曲线变化主要原因是_。该绿色植物前30 min实际光合作用平均速率为_LL1 CO2min1。(2)某科研小组为探究植物光合作用速率变化情况,设计了由透明玻璃罩构成小室(如图乙A所示,其中CO2缓冲液可以吸收或提供CO2,保证小室中CO2恒定)。将该装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率变化,得到如图乙B所示曲线,那么影响小室内植物光合作用速率变化主要环境因素是_;影响a点变化内因是_;装置中氧气浓度最高时间是_点;图中装置刻度管中液滴移到最左点是在曲线中_点。在实验过程中某段光照时间内,记录液滴移动,获得以下数据:每隔一定时间记录一次刻度数据2429
32、323438该组实验数据是在B曲线_段获得。为了使该实验数据更加准确,还应该设置该实验_。如果要测定该植物呼吸作用速率,怎样利用该装置设计实验?_。解析:(1)暗反应需要光反应提供ATP和H,用于C3还原,所以在叶绿体基质中ADP最多。前30 min净光合速率为(3 620220)/30 LL1 CO2min1,由3060 min该植物呼吸速度为(1 200220)/30 LL1 CO2min1,所以前30 min实际光合速率净光合速率呼吸速率(3 620220)/30(1 200220)/30146 LL1 CO2min1。(2)影响光合作用强度主要环境因素是光照强度、温度和CO2浓度等。内
33、因有酶数量和活性、色素数量等。B图中c、g都表示光合速率呼吸速率点,c点时装置中O2含量最低,g点时O2含量最高。在表格记录时间段中,氧气释放速率是先减小后增大,结合B图,应对应曲线中df段。为了使实验数据更准确,还应该设置一组装置中放没有生命活力植物,其他条件与实验组相同对照实验。要测呼吸速率,需把该植物放在无光条件下,测单位时间内装置中减少O2量。答案:(1)叶绿体基质容器中CO2逐渐被光合作用消耗146(2)光照强度、温度酶活性18(或g)cdf对照组(或对照实验)将此装置遮光(或遮光并将缓冲液换成NaOH溶液),每隔一定时间记录刻度数据5实验小组想利用下列装置测定某植物光合作用强度,请
34、回答下列问题:(1)若乙装置为对照组,则其和甲装置区别应为_。(2)测定植物净光合作用强度:在甲、乙两装置烧杯中加入_(填“NaOH”或“NaHCO3”)溶液。其作用是:_。将两装置放在适宜光照下照射1小时,测定红墨水滴移动距离。实验结果:乙装置中红墨水滴向右移动0.5 cm,甲装置中红墨水滴向_移动4 cm。(3)测定植物呼吸强度:在甲、乙两装置烧杯中加入_溶液。其作用是_。将两装置放在_环境中1小时,温度与(2)中温度相同。实验结果:乙装置中红墨水滴向右移动0.1 cm,甲装置中红墨水滴向_移动1.5 cm。(4)综合分析可知,该植物实际光合强度为每小时红墨水滴向_移动_cm。解析:为防止
35、装置自身影响实验结果,该实验需要设置空白对照,对照组中应用死亡植物代替正常生长植物;该实验通过测定氧气变化来反映光合作用速率和细胞呼吸强度,故其他气体量应该固定不变;在测定净光合作用强度时,需要用NaHCO3提供CO2,在测定细胞呼吸强度时需要用NaOH吸收装置中CO2。光合作用使装置中氧气增多,气压增大,故液滴应向右移动;细胞呼吸过程中,装置中氧气减少,气压减小,液滴应向左移动。实际光合强度应为净光合强度和呼吸强度之和,故实际光合强度(40.5)(1.50.1)5.1 cm。答案:(1)装置中放置死亡植物(2)NaHCO3提供CO2右(3)NaOH吸收装置中CO2黑暗左(4)右5.16理论上
36、有多种方法可用来测定植物总光合作用速率,结合题意回答问题:(1)在光照适宜、温度恒定条件下,用图一实验装置测量一小时内密闭容器中CO2变化量并绘成如图二所示曲线。该绿色植物前30 min实际光合作用速率平均值为_ppm/min。(2)在图三中,将某一植株上对称叶片一部分(U)遮光,另一部分(V)不遮光,并设法使两部分之间物质不发生转移。用适宜光照照射6 h后,在U和V对应部位截取等面积叶片,烘干称重,分别为MU和MV(单位:mg)。则该植物细胞实际光合作用速率为_mg/h。(3)取同一植物上形态、大小、长势均相同两个叶片,用图四装置进行实验(不考虑其他外界因素影响)。在相同温度下处理6 h后,
37、测得甲、乙装置中液滴移动距离分别为L1和L2(单位:mL),则实验条件下该植物实际光合作用速率为_mL/h。解析:(1)图二给出了CO2初始值,这点非常重要。前30 min给予光照情况下(相当于白瓶),CO2浓度由1 680 ppm降为180 ppm,共减少1 500 ppm,则每分钟降低50 ppm(这是净光合作用量)。在3160 min为黑暗情况(相当于黑瓶),CO2浓度由180 ppm升至600 ppm,可计算出每分钟呼吸作用量为14 ppm。因实际光合作用量净光合作用量呼吸作用量,故每分钟实际光合作用量为501464 ppm,即速率为64 ppm/min。(2)本小题中没有给出初始值,
38、则可以假设一个初始值M0,然后按第(1)小题思路进行解答。则V侧净光合作用量为MVM0,U侧呼吸作用消耗量为M0MU,该植物细胞实际光合作用量V侧净光合作用量U侧呼吸作用消耗量(MVM0)(M0MU)MVMU。则6 h内实际光合作用速率为(MVMU)/6 mg/h。(3)本小题中初始值隐含在题意中,即液滴移动距离L1和L2均是相对于初始位置测定,因此给予光照甲装置(相当于白瓶)中液滴移动距离L1为氧气产生量,即净光合作用量。遮光装置乙(相当于黑瓶)中叶片只进行呼吸作用,消耗氧气并产生等体积CO2,CO2被NaOH溶液吸收,因此,液滴向左移动距离L2为氧气消耗量。实验条件下该植物实际光合作用量为
39、L1L2,则实际光合作用速率为(L1L2)/6。答案:(1)64(2)(MVMU)/6(3)(L1L2)/6阅卷案例(一)细胞代谢案例展台(9分)为了探究不同光照处理对植物光合作用影响,科学家以生长状态相同某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理总时间均为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;光合作用产物相对含量为70%。C组:先光照后黑暗,
40、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);光合作用产物相对含量为94%。D组(对照组):光照时间为135 s;光合作用产物相对含量为100%。回答下列问题:(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物量_(填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物量,依据是_;C组和D组实验结果可表明光合作用中有些反应不需要_,这些反应发生部位是叶绿体_。(2)A、B、C三组处理相比,随着_增加,使光下产生_能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2同化量。标准答案(1)高于(1分)C组只用了D组一半光照时间,其光合作用产物相对含量却是D组94%(2分)光照(1分)基质(1
41、分)(2)光照和黑暗交替频率(2分)ATP和H(或者ATP和还原型辅酶)(2分)可得分答案(1)第二空:C组只用了D组一半光照时间,其光合作用产物却远超过D组一半(2分)(2)第一空:光照和黑暗交替处理次数(2分)不得分答案(1)第二空:C组每次光照和黑暗处理时间短(0分)(2)第一空:不同光照处理(0分)第二空:ATP或H(0分)1一定依照题目要求或题目给定答题选项作答,否则不得分。如本题(1)第一空已给提示选项,有考生答成“大于”则不得分。2在准确把握变量与对照基础上作答,否则不得分。如本题(1)第二空如果不是通过比较C组和D组自变量和因变量差异作答则不得分。3不要答非所问,否则不得分。如本题(2)第一空问得是随什么增加,而