- 光合作用的基本过程
- 共393题
为研究种植密度较高的玉米田中去叶对单株和群体产量的影响,研究者选取开花后3天的植株进行处理,从顶部去除不同数量叶片, 每隔13天测定穗位叶的叶绿素含量和光合速率(代表单株产量),同时在一定面积的样方中测定群体光合速率(代表群体产量)。结果如图。(备注:穗位叶位于植株中下部,其生长状况直接影响玉米籽粒中有机物的积累量。)
(1)叶绿素分布于组成叶绿体基粒的__________薄膜上,光反应阶段产生的ATP和[H]将直接参与暗反应阶段中__________过程,进而形成有机物。
(2)由图1可知,去叶13天测定时,穗位叶的叶绿素含量随着__________而增大。本实验中, 穗位叶的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为__________。
(3)由图2可知,随顶部去除叶片数量增加,__________的光合速率持续增加,原因可能是穗位叶获得的光照和CO2更充足。已知其他叶片的光合产物能补充穗位叶生长和玉米籽粒发育所需,若去除顶部叶片过多,可导致穗位叶和玉米籽粒的有机物__________降低,使其积累的有机物减少,造成减产。
(4)综合上述结果可推测,种植密度较高的玉米田中适度去除顶部叶片,可使玉米单株光合速率和群体光合速率__________。
(5)为确认穗位叶的光合产物是否向遮光叶片运输而导致减产,可进一步设计实验:对玉米植株顶部2片叶遮光处理;用透明袋包住穗位叶,不影响其正常生长。实验时向包住穗位叶的透明袋中通入__________,其他生长条件适宜,一段时间后检测__________。
正确答案
见解析。
解析
(1)类囊体(或:囊状结构) C3的还原
(2)去叶程度的增强(或:去叶数量的增多) 去除2片叶
(3)单株 输入量
(4)增长趋势一致
(5)14CO2 (或:C18O2、带有放射性标记的CO2) 顶部2片遮光叶片是否有放射性
知识点
凤眼莲原产南美州,作为入侵生物对我国生态环境构成威胁。科研人员对生长于江苏南京的凤眼莲进行光合作用特性的研究。当光增强到一定程度时,光合强度就不再增加,这时的光强度是光合作用光饱和点;当光减弱到一定限度时,光合强度就测不出来(光合强度和呼吸强度正好相等,比值为1),这时的光强度称为光合作用光补偿点。图一和图二分别是通过实验测得凤眼莲叶片光合作用强度与光
照强度、温度的关系,实验时间为8月某晴天上午9时进行,此时自然光强度为500lx。图三和图四是研究人员研究凤眼莲叶片中物质或生理过程的变化所绘制的曲线。据图分析:
(1)当光照强度从饱和点2458(lx)到2800(lx)时,叶片光合速率仍没有明显下降,说明凤眼莲对强光环境 _________,与原产地相比较,该地区凤眼莲光合强度主要限制因素是 ______ 。据图二,凤眼莲最适光合温度范围为 _______ 。温度对光合速率影响主要表现在光合作用的_______ 阶段。
(2)科研人员对生长该地的凤眼莲、玉米的光合作用特性进行测量,获得如下数据:(净光合速率是以单位面积的植物叶片在单位时间内进行光合作用释放的O2的量来表示)
与玉米相比较,能充分说明凤眼莲生长较快的原因有:
①最大净光合速率高,强光条件下能大量积累有机物;
②_______________________________________.
(3)假设植物光合作用制造和积累的有机物都是葡萄糖,根据凤眼莲和玉米的测量结果,两者有机物的最大净光合量的差值为______ μg/(m2·s)。
(4)处于图三状态的植物叶片可能正处于________过程中,图四显示叶片光合速率下降的主要原因之一是 _____________ 。
正确答案
(1)适应能力强 光照强度 30-35℃(或30-40℃) 暗反应
(2)②光补偿点低,弱光条件下也能积累有机物
(3)124.2
(4)衰老 叶绿素含量下降
解析
略
知识点
下圈甲表示小球藻的某生理过程,科学家向小球藻培养液中通入放射性14CO2,在不同条件下连续测量小球藻细胞中14C标记的图甲中三种化合物的相对量,其变化曲线如图乙所示。请据图回答:
(1)图甲所示生理过程发生在_______中,若使该过程持续稳定的进行,必须由光反应持续提供_______。
(2)图乙曲线A、B、C分别表示图甲中化合物_______、_______和_______相对量的变化。
(3)曲线B先上升后下降,请写出导致其下降的主要生理过程的反应式:_______。
(4)曲线A有两次上升过程,参照图甲分析原因分别是:光照条件下,_______,使其上升;突然停止光照,_______,14CO2继续被固定,使其再次上升。
正确答案
(1)叶绿体基质;[H]和ATP
(2)C3;(CH2O);C5
(3)
(4)小球藻洗手培养液中14CO2并逐渐合成14C标记的C3;14C标记的C3不能继续还原
解析
略。
知识点
下列细胞内的反应发生在生物膜(细胞膜和细胞内的各种膜)上的是()
正确答案
解析
略
知识点
研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为A、B两组进行实验探究,A组培养在完全培养液中,B组培养在缺Mg2+的培养液中,其他条件相同且适宜。一段时间后,持续提供14C标记的CO2进行光合作用,然后检测并比较14C标记的有机化合物的量。请回答下列问题。
7.该实验的目的是________________________________。
8.B组14C标记的(CH2O)的量比A组低,原因是________________。
9.在检测过程中,发现6s后有十余种产物含有放射性,而0.5s内只发现一种产物含有放射性,这种产物最可能是__________________
10.实验中的“其他条件”主要是指________(至少答两项)。若在实验过程中突然停止14CO2供应,则此时两组实验中14C的含量均会________, (CH2O)/C3比值会____________
正确答案
探究Mg2+对植物光合作用的影响
解析
依题意实验的自变量、对象及因变量分别是Mg2+、植物、光合作用,实验目的可表述为Mg2+对植物光合作用的影响。
考查方向
考查植物必需的矿质元素,主要考查探究实验的思想。
解题思路
依题意确定自变量,实验对象及因变量,然后准确表述。
易错点
易误认为实验的自变量是14C。
正确答案
缺少Mg2+不利于叶绿素的合成 ,光反应产生的[H]和ATP不足,C3的还原减少,形成(CH2O)减少
解析
读题可知B缺少Mg2+,Mg2+是够成叶绿素的成份 ,叶绿素不足则光反应产生的[H]和ATP不足,C3的还原减少,形成(CH2O)减少。
考查方向
考查光合作用的知识,主要考查学生综合分析能力。
解题思路
综合题目信息,B组缺少Mg2+,依据Mg2+在植物体内及光合作用中的作用分析作答。
易错点
本小题易因表述逻辑不清而影响得分。
正确答案
C3
解析
在光合作用暗反应过程中C先固定形成C3化合物,再还原成各种糖等光合产物。
考查方向
考查光合作用的知识,主要考查学生综合分析能力。
解题思路
依据光合作用暗反应过程,结合题意作答。
易错点
易忽略CO2的固定过程而误答成葡萄糖。
正确答案
温度、光照、pH值等(答出两项即得分) 升高 升高
解析
此实验过程中两组的温度、光照、pH值要相同且适宜,所以温度、光照、pH值是实验重要的无关变量;依据光合作用的过程,分析停止14CO2供应,短时间内最先使CO2固定减少,C5来路稳定、去路减少,C5含量增加;C3的来路减少、去路稳定,C3含量下降, (CH2O)/C3比值增加。
考查方向
考查实验的变量控制及光合作用的过程,主要考查实验无关变量及分析能力
解题思路
依据实验的无关变量要相同且适宜的原则,分析此实验重要的无关变量,依据光合作用的过程,分析停止14CO2供应,短时间内对C5、C3比值来路和去路的影响作答。
易错点
易因不会分析停止14CO2供应,短时间内对C5、C3来路和去路的影响而错误作答。
教师点评
题目中14C应是14C5。
回答关于生命结构基础的相关问题:
(1)图一中甲、乙、丙分别表示生态系统中的生产者、消费者和分解者,其中X与甲中图示生物类群的能量来源不同,X代表的生物为_________________;丙中图示生物与乙图相比,其细胞结构最主要的特点是____________。
(2)大气中的CO2在甲中图示的_________处(在a~d中选择)合成有机物,在此生理过程中,伴随的能量变化是 __________ 。能合成ATP的场所是 __________(在a~d中选择)。
抗生素主要是通过干扰细菌等病原微生物的代谢过程,而影响其结构和生理功能,从而达到抑杀病原微生物的目的。(如图二)
图二
(3)从来源看,抗生素可以来源于微生物,也可以来源于动植物,如:青霉素来源于________(微生物),它的作用是________________.
(4)欲大量大幅度提高青霉素有效含量,通常采用___________方法,得到高产菌株。若想运用基因工程、发酵工程大量获得悬铃木细胞分泌的抗生素X,请简述其操作方法:__________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
正确答案
(1)化能自养生物(或硝化细菌等); 无核膜包围的细胞核(无成形细胞核)
(2)c; 活跃的化学能→稳定的化学能; abd
(3)青霉菌 抑制细菌细胞壁的合成(或抑制细菌形成细胞壁的酶的合成)
(4)人工诱变(或诱变育种)
①提取(或人工合成)悬铃木中控制抗生素X合成的目的基因
②目的基因与质粒结合,并导入细菌,筛选出能合成抗生素X的菌株
③ 再利用发酵工程生产抗生素X
解析
略
知识点
下列实验或操作中,采用的技术手段相似的一组是()
①证明光合作用过程中释放的氧气来自水 ②肺炎双球菌转化实验
③鉴定乳制品和饮水中是否含有大肠杆菌 ④证明DNA复制的方式为半保留复制
正确答案
解析
略
知识点
下图表示枫杨在正常情况和遭受水淹时的生理变化过程。各项指标均在晴天同一时间测得,其中,气孔导度反映了气体通过气孔的难易程度,气孔导度越大,越有利于气体交换。请据图回答:
(1)水淹时,为根系吸收提供能量的场所是__________,此时根毛细胞液的渗透压__________。
(2)综合分析以上两图曲线可推断,水淹早期枫杨光合速率快速降低的原因是__________,此时,叶绿体内[H]的含量__________。
(3)产生不定根是枫杨水淹后气孔导度逐渐恢复正常的主要原因,据图分析枫杨从第 天开始长出不定根,第__________天开始正常生长。
(4)若研究叶绿体中色素含量对水淹的响应,可以用__________法将色素分离,其中溶解度最小的色素是__________。
(5)水淹第__________天时对枫杨生长影响最大,在此条件下水淹枫杨每平方米每分钟比对照组少积累葡萄糖__________mol。
正确答案
(1)细胞质基质、线粒体;降低
(2)气孔导度下降,CO2供应不足;上升
(3)10;50
(4)纸层析;叶绿素b
(5)5;100
解析
略 。
知识点
28.Ⅰ中国沙棘能在干旱、水土流失严重的黄土高原地区生长,有显著的保持水土、改善生态的功能。科学家对生长在某区域两个不同地段(水分条件相对较好的沟底和水分条件较差的坡面)的中国沙棘雌、雄株进行了研究,测得一天中6:00~18:00间的净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)变化曲线如图T4-6所示,请分析回答下列问题。
(1)曲线Ⅱ中,6:00~10:00之间净光合速率明显加快,这是因为随着光照强度的增加,光反应产生的__________不断增多,促进了光合作用的进行。
(2)曲线Ⅰ中,叶肉细胞中的C3含量在8:00~12:00之间的变化趋势为_______________。
比较8:00和12:00两个时刻,单位时间、单位叶面积制造的有机物总量______________ (填“一定”或“不一定”)相等。14:00处净光合速率明显降低,原因是___________________________________________
(3)12:00~14:00之间,Ⅰ、Ⅱ两条曲线都在下降,导致Ⅰ、Ⅱ两条曲线下降的主要外界因素分别是________、________。
(4)在水分条件相对较好的沟底,14:00~16:00之间,雌、雄株单位叶面积有机物积累量的大小情况是:雄株____________雌株(填“>”“<”或“=”)。
(5)由图中数据可知,土壤水分含量的变化对中国沙棘____(填“雄株”或“雌株”)净光合速率的影响较大,____________(填“雄株”或“雌株”)更适合在干旱地区生存。
(6)在其他条件相同且较适宜的情况下,________(填“雄株”或“雌株”)更耐高温。
Ⅱ 回答下列有关生命活动调节的问题:
(1)下图1是测量神经纤维膜内外电位的装置,图2是测得的动作电位变化。回答:
①图1状态测得的电位相当于图2中的________区段的电位。若该神经纤维接受突触
前膜释放的抑制性递质,则图1的指针有何变化________(填向左、向右、不变)。
②图2中由于受到刺激时,Na+内流引起的是_________区段。
正确答案
Ⅰ.(1)[H]和ATP
(2)一直减少 不一定 气孔关闭,影响了CO2原料的供应
(3)CO2 光照 (4) >
(5)雄株 雌株 (6)雄株
Ⅱ. ⑴ ①AB 向左 ② BC
解析
略
知识点
回答下列关于植物光合作用问题。
图5表示某高等植物细胞中基因表达的过程,“→”表示物质转移的路径和方向,请仔细观察和分析图解,并回答下列问题。
(1)图中Ⅴ是叶绿体中的小型环状DNA,Ⅴ上的基因表达 的产物是LUS,物质Ⅵ具有催化某种高分子物质合成的作用,则Ⅵ是____________。
(2)据图可知,基因表达过程中翻译发生的细胞部位是_____________。
(3)据图可知,合成的LHCP参与光合作用的________反应。由SSU和LUS组装成Rubisco催化CO2+C5→2C3反应的过程,则Rubisco存在于____________中。
(4)在一定的CO2浓度和适宜温度下,把某植物叶片置于5千勒克司(此时测得光合速率为吸收CO245.0mg/100cm2叶·小时)光照下14小时,其余时间置于黑暗中(呼吸作用速率为 7.0mgCO2/100cm2叶·小时),则一天内该植物每50cm2叶片葡萄糖积累量为_______ mg。
图6为在适宜光强条件下,某植物光合速率和呼吸速率随温度变化的曲线;图7表示某植物在一天内吸收二氧化碳变化情况。
(5)据图6,30oC时某植物净光合速率是 ____umolO2.mg-1叶绿素.h-1。该植物光合作用生产量最大时的温度是 ________ 。
A.15oC B.25oC C.35oC D.40oC
(6)据图7,如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等,则A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是 ______________ 。
正确答案
(1)RNA聚合酶
(2)细胞质基质、叶绿体基质
(3)光 叶绿体基质
(4)190.91(
(5)150 C
(6)F>C>A
解析
略
知识点
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