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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。
(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
【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。
(2013安徽卷)3.右图为每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】干物质积累最快的时期是曲线的斜率最大的时候,此时呼吸速率处于最大值;
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;
脱落酸抑制生长,呼吸速率下降。
根据排除法,选D项。
【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。
(2013大纲卷)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)AB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。
(2013新课标Ⅰ卷)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。
(1)苏丹
(或苏丹IV)橘黄(或红)
(2)O
(3)光照所需的矿质元素离子
(1)根据实验检测生物组织中的脂肪可知,用苏丹
(或苏丹IV)染液可以将细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色(或红色)。
(2)由图可知,种子萌发过程中,干重先增加,这是由于萌发过程中,脂肪先转化为糖,二者比较,O元素的含量增加,所以干重增加。
(3)第11d时,种子已萌发成幼苗。
如果要使萌发的种子干重增加,需是萌发的种子进行光合作用。
影响光合作用的因素有光照、水、二氧化碳浓度、所需的矿质元素离子等,依据题中条件,必须要提供的是光照和所需的矿质元素离子。
【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。
(2013四川卷)8.(11分)将玉米的PEPC酶基因导入水稻后,测的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·
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×
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;
转基因水稻更适合栽种在环境中。
(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供应不足对光合速率的正负影响相互抵消(或“CO2供应已充足且光照强度已达饱和点”)
(4)增大气孔导度,提高水稻在强光下的光合强度强光
【解析】本题考查光合作用的过程、影响光合作用的因素等。
(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化合物固定成为C3化合物,再被光反应提供的ATP和[H]还原。
(3)结合题图:
光合速率随光照强度的变化曲线可以看出在低于8×
s-1的范围内影响光合作用的主要因素为光照强度。
由普通与转基因水稻的光合速率与光强度变化关系曲线可看出:
光强为10~14×
s-1时,普通水稻随光强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)由气孔导度与光强度关系曲线可看出转基因水稻较普通水稻的气孔度大,其原因为转基因水稻导入了PEPC酶的因素,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却更强说明更能适应较强光照环境。
【试题点评】本题综合考查光合作用的场所、色素的种类及含量、暗反应的过程、影响光合作用的环境因素等,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,难度中等。
针对此类题型,复习过程需要对光合作用的基本过程重点复习,同时借助图表曲线引导学生分析影响光合作用的环境因素,培养学生能力。
(2013安徽卷)30.(20分)
Ⅰ.(8分)将蛙脑破坏,保留脊髓,做蛙心静脉灌注,以维持蛙的基本生命活动。
暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经,分别连接电位计
和
。
将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计
有电位波动,出现屈反射。
右图为该反射弧结构示意图。
(1)用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导,而在反射弧中只能单向传递
(2)若在灌注液中添加某种药物,将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计
有波动,电位计
未出现波动,左后肢未出现屈反射,
其原因可能有:
①;
②。
Ⅱ.(12分)合理密养、立体养殖是提高池塘养殖经济效益的有效措施。
(1)某池塘中有水草、绿藻、草鱼、鳙鱼(主要摄食浮游动物)和鳜鱼(肉食性),以及水溞、轮虫等浮游动物。
请按主要捕食关系,绘出该池塘生态系统的食物网。
(2)轮虫和水溞的种间关系是。
(3)研究池塘生态系统不同水层光合速率,对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。
从池塘不同深度采集水样,分别装入黑白瓶中(白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶)并封闭。
然后将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置,同时测定各水层剩余水样溶氧量,作为初始溶氧量。
24h后,测定各黑白瓶中溶氧量。
若测得某水层初始溶氧量为Amg·
L-1,白瓶溶氧量为Bmg·
L-1,黑瓶溶氧量为Cmg·
L-1,则该水层总光合速率为mg·
L-1·
d-1.若上午黑白瓶被悬挂于水深25cm处时,白瓶意外坠落至池塘底部,短时间内,该瓶内绿藻叶绿体重C3含量。
(4)从群落结构的角度分析,立体养殖可以。
从能量流动的角度分析,合理密养可以。
(1)方法和现象:
刺激电位计
与骨骼肌之间的传出神经。
观察到电位计
有电位波动和左后肢屈腿,电位计
未出现电位波动。
(2)突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合突触前膜不能释放递质
(1)如右图
(2)竞争
(3)B–C增加
(4)充分利用栖息空间和食物条件等资源提高能量利用率,使生产者所固定的能量更多地流向对人类最有益的部分
.兴奋在神经纤维上双向传导,但在神经元之间单向传递,只能从突触前膜传递给突触后膜,因此在传出神经给予合适刺激不会将兴奋传递给传出神经;
灌注某种药物后
电位计能记录到电位波形,在
电位计能记录到电位波形说明并非抑制神经纤维膜上电压门控钠离子通道,因此该药物应该是抑制突触兴奋的传递,所以可能是突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合,也可能是突触前膜不能释放递质。
.浮游动物以浮游植物为食,食物链从生产者开始,顶级消费者结束。
轮虫和水蚤的食物相同存在竞争关系。
A-C为呼吸量,B-A为净光合作用,两者的和为总光合作用。
水的深度越深光照越少,光反应产生的[H]和ATP减少,C3积累。
立体养殖从群落结构的角度考虑,充分利用栖息空间和食物条件等资源,帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
合理密养可以帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。
【试题点评】本题综合性很强,综合考查了神经调节、光合作用与细胞呼吸的关系、群落结构,种间关系,生态系统的营养结构与能量流动,对核心概念理解和掌握的要求很高。
难度较大。
(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与释放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。
(1)自由扩散自由水
(2)赤霉素(或:
GA)生长素(或:
IAA)抑制
(3)6:
1
(4)升高(或增加)升高(或增加)增加CO2浓度
(1)水分子的跨膜运输方式是自由扩散;
阶段
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而生长受到抑制长的慢,远地一侧生长素浓度低但生长的快,从而表现为根的向地性。
(3)根据题意假设氧气的吸收量为1mol,则二氧化碳的释放量为3mol,则
所以无氧呼吸消耗的葡萄糖的量:
有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,同时短时间内C5的再生不受影响,所以五碳化合物的含量增加;
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。
【试题评价】本题主要考查物质的运输方式、植物激素的调节、呼吸作用和光合作用等知识,意在考查考生分析、理解能力和计算能力。
(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。
盐浓度
(mmol·
L-1)
最大光合速率
(μmolCO2·
m-2·
s-1)
呼吸速率
根相对电导率
(%)
0(对照)
31.65
1.44
27.2
100
36.59
1.37
26.9
500
31.75
1.59
33.1
900
14.45
2.63
71.3
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。
(1)光饱和点减少三碳糖呼吸速率
(2)根相对导电率渗透
(3)脱落酸
(1)光照强度为植物光合作用的影响因素之一。
一定范围内,随着光照强度增大,光合速率逐渐变大;
直到达到某一光照强度后,光合速率不再发生变化,此时对应的最小光强度我们称之为光饱和点。
分析表格中数据,低盐(100mmol·
L-1)时,最大光合速率为36.59μmolCO2·
s-1,而呼吸速率为1.37μmolCO2·
s-1;
对照组的最大光合速率为31.65,而呼吸速率为1.44μmolCO2·
而高盐浓度(900mmol·
L-1)时,最大光合速率为14.45μmolCO2·
s-1,而呼吸速率为2.63μmolCO2·
所以高盐浓度条件下,该植物积累的有机物的量减少。
从有机物的合成和分解两方面进一步分析原因,因为植物吸收的CO2减少,所以还原产生的三碳糖减少;
同时,呼吸速率上升,故积累的有机物减少。
(2)分析表格信息,高盐浓度条件下,根的相对导电率为71.3%,而低盐浓度条件下,根的相对导电率为26.9%;
对照组的为27.2%。
产生这种现象是因为高盐浓度条件下,根细胞受损,电解质外渗,使测定的根的相对导电率升高。
另外,电解质外渗使得细胞外的液体浓度高于细胞液,根细胞因渗透作用而失水,造成植物萎蔫。
(3)气孔的关闭和植物体内的脱落酸含量呈正相关。
在高浓度条件下,细胞失水导致叶片中的脱落酸增加,从而叶片的气孔关闭,减少植物失水。
【试题点评】本题综合了植物的光合作用、呼吸作用、渗透作用和植物激素等相关知识,考查学生对相关知识的识记能力和数据分析处理能力,难度适中。
(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。
(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
(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】本题主要考查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。
(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。
(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
(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。
(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。
组别
光合作用速率
气孔导度·
细胞间CO2浓度
(μmol·
mol-1)
叶绿素相对含量
25℃
有菌根
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