- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
取一植物形态、大小、生长发育状况相同的4张叶片按如图所示的装置进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应，气体的体积变化可以通过观察油滴的运动进行判断．（不考虑气体在水中的溶解、外界气压的变化和蒸腾作用的影响）
（1）适宜的光照下，装置A中油滴的移动情况是______，原因是______．
（2）适宜的光照下短时间内（装置内仍有O2存在）装置B中油滴的移动情况是______．
（3）如果用装置B、C证明光合作用需要CO2，实验前应该将叶片进行怎样的处理？______．
（4）要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置______．
正确答案
不移动
光合作用吸收的二氧化碳体积等于释放出的氧气体积（细胞呼吸吸收的氧气体积等于释放出的二氧化碳体积）
向左移动
饥饿处理
D
解析
解：（1）植物光合作用消耗二氧化碳和产生的氧气量相等，同时呼吸作用消耗的氧气也等于释放的二氧化碳，因此气体压强不变，所以A装置液滴不移动．
（2）B装置中NaOH吸收了CO2，植物无法进行光合作用，细胞呼吸消耗氧气，产生的CO2被吸收，气体压强减小，有色液滴左移．
（3）直接证明光合作用需要二氧化碳作为原料的是B和C两组对照，实验处理过程是先在黑暗环境中饥饿处理，消耗掉原有的淀粉，再光照处理产生淀粉，酒精脱色，滴加碘液染色观察．
（4）测定叶片细胞呼吸时防止光合作用对其影响，所以对其黑暗或遮光处理，故最好选择装置D．
故答案为：
（1）不移动 光合作用吸收的二氧化碳体积等于释放出的氧气体积（细胞呼吸吸收的氧气体积等于释放出的二氧化碳体积）
（2）向左移动
（3）饥饿处理
（4）D
如图是光合作用过程示意图．据图回答有关问题．
（1）图中G表示______阶段．D的生化过程叫______．
（2）若突然停止光照，发现叶绿体中三碳化合物的含量升高，这是由于F过程用于G过程的______物质减少，而G过程仍旧进行，______与______结合生成三碳化合物的缘故．
正确答案
暗反应
二氧化碳固定
[H]和ATP
二氧化碳
五碳化合物
解析
解：（1）根据题意和图示分析可知：图中G表示暗反应阶段，D的生化过程叫二氧化碳固定，即二氧化碳与五碳化合物结合生成三碳化合物．
（2）若突然停止光照，光反应停止，[H]和ATP的产生减少，而二氧化碳与五碳化合物结合生成三碳化合物的翻译仍旧进行，所以叶绿体中三碳化合物的含量升高．
故答案为：
（1）暗反应 二氧化碳固定
（2）[H]和ATP 二氧化碳 五碳化合物
如图是“白菜一甘蓝”杂种植株培育过程、杂种植株在密闭玻璃温室中一昼夜C02浓度变化曲线和动物细胞与植物细胞之间杂交实验方案．请据图回答有关问题：
（1）②过程常用的试剂是______，与其相比，动物细胞融合过程中特有的方法是用______来处理．
（2）据曲线分析，该植株接收光照的时间在______，积累有机物最多的时间在______，该植株经过一昼夜后，______ （能否）积累有机物．
（3）自然界中有一种含有叶绿体的原生动物--眼虫，这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活．某同学提出问题：“动物细胞与植
①中选的植物材料细胞中，必须有的细胞器是______．
③过程所用的酶是______．
⑤过程动物细胞体外培养需要满足的条件是______、______、______、______．
正确答案
解：（1）②表示诱导原生质体融合，常用的试剂是聚乙二醇；诱导原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇），诱导动物细胞融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）、化学法（聚乙二醇）、生物法（灭活的病毒）．因此与原生质体融合相比，动物细胞融合过程中特有的方法是用灭活的病毒来处理．
（2）b点时光合速率等于呼吸速率，因此该植株接收光照的时间在6时之前；bc段光合速率大于呼吸速率，不断积累有机物，因此c点时积累的有机物最多，即18时；图中起点和终点的二氧化碳浓度相同，说明该植株经过一昼夜后不能积累有机物．
（3）绿眼虫的生物含有叶绿体，①中选的植物材料细胞中，必须有的细胞器是叶绿体；③过程要除去细胞壁，制备原生质体，植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，则所用的酶是纤维素酶和果胶酶．⑤过程动物细胞体外培养需要满足的条件是：营养物质、适宜的温度和pH、无菌、无毒的环境、气体环境．
故答案为：
（1）聚乙二醇 灭活的病毒
（2）6时之前18时 否
（3）叶绿体 纤维素酶和果胶酶 无菌、无毒的环境 充足的营养 适宜温度和pH 气体环境
解析
解：（1）②表示诱导原生质体融合，常用的试剂是聚乙二醇；诱导原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇），诱导动物细胞融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）、化学法（聚乙二醇）、生物法（灭活的病毒）．因此与原生质体融合相比，动物细胞融合过程中特有的方法是用灭活的病毒来处理．
（2）b点时光合速率等于呼吸速率，因此该植株接收光照的时间在6时之前；bc段光合速率大于呼吸速率，不断积累有机物，因此c点时积累的有机物最多，即18时；图中起点和终点的二氧化碳浓度相同，说明该植株经过一昼夜后不能积累有机物．
（3）绿眼虫的生物含有叶绿体，①中选的植物材料细胞中，必须有的细胞器是叶绿体；③过程要除去细胞壁，制备原生质体，植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，则所用的酶是纤维素酶和果胶酶．⑤过程动物细胞体外培养需要满足的条件是：营养物质、适宜的温度和pH、无菌、无毒的环境、气体环境．
故答案为：
（1）聚乙二醇 灭活的病毒
（2）6时之前18时 否
（3）叶绿体 纤维素酶和果胶酶 无菌、无毒的环境 充足的营养 适宜温度和pH 气体环境
回答下列有关光合作用的问题
人参是一种适宜在森林底层生活的植物，胡杨是一种适宜在沙漠环境生活的植物．图1是上述两种植物（用A、B表示）单位时间内释放氧气的量随光照强度变化的曲线．图2表示A植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度（0klx、1klx、2klx、5klx）下的生理状态．
（1）由图1判断，A植物是______；当光照强度为2KL时，A植物叶肉细胞内产生ATP的场所有______．
（2）对于A植物来说，图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态对应图1的光照强度依次是______．
（3）假如胡杨、人参两种植物叶绿体中的基粒大小和基粒类囊体层数存在较大差异，从结构与功能相适应的角度分析，含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是______．
（4）若图1表示B植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，在C点之后限制增产的主要外界因素是______．为了提高B植物的产量，通常采用增施有机肥料（如农家肥）的办法，增施有机肥后，若保持温度等条件不变，则C点将发生的移动情况是______．
（5）给予A植物3klx光照16小时黑暗8小时，一昼夜中葡萄糖的积累量是______mg．若A植物的呼吸商（呼吸作用产生的CO2量/消耗的O2量）为0.9，在6.5klx光照强度下，它除了完全吸收利用呼吸作用产生的CO2外，还应从外界吸收CO2______mmol/m2•h．
正确答案
解：（1）图1中A、B两曲线与X轴平行时，所需的光照强度不一样，B曲线的光照强度明显小于A曲线，人参生活在森林底层，上方有其他的植物会遮挡阳光；胡杨生活在沙漠中，无其他的植物遮挡阳光．所以A是胡杨，B是人参．A植物叶肉细胞即进行光合作用，也进行呼吸作用，故产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态依次是光合作用大于呼吸作用、光合作用小于呼吸作用、光合作用等于呼吸作用、有氧呼吸，故可得各状态对应图1的光照强度依次是：5klx 1klx 2klx 0klx．
（3）胡杨生活环境光照充足，人参的生活环境光照不充足，所以为了制造有机物，人参细胞内含有较大的基粒和较多的类囊体，以吸收固定转化更多的光能．
（4）若图1表示B植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，在C点之前限制增产的主要外界因素是光照强度，在C点之后曲线与X轴平行，则限制增产的主要外界因素是CO2浓度；增施有机肥后，有利于植物的光合作用，故C点向右上移动．
（5）给予A植物3klx光照16小时黑暗8小时，由曲线可看出呼吸作用消耗氧气的速率为20mmol/m2•h，光合作用释放的氧气的速率为10mmol/m2•h，故一昼夜中氧气释放量10×16=呼吸作用消耗的氧气的量20×8，故葡萄糖的积累量是0；由于呼吸商（呼吸作用产生的CO2量/消耗的O2量）为0.9，所以消耗20的氧气产生二氧化碳是18，
由于A植物在6.5klx光照强度下，实际光合作用强度为60，所以60-18=42mmol/m2•h．
答案为：（1）胡杨 叶绿体、线粒体、细胞质基质
（2）5klx 1klx 2klx 0klx
（3）人参
（4）CO2浓度 向右上移动
（5）0 42
解析
解：（1）图1中A、B两曲线与X轴平行时，所需的光照强度不一样，B曲线的光照强度明显小于A曲线，人参生活在森林底层，上方有其他的植物会遮挡阳光；胡杨生活在沙漠中，无其他的植物遮挡阳光．所以A是胡杨，B是人参．A植物叶肉细胞即进行光合作用，也进行呼吸作用，故产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态依次是光合作用大于呼吸作用、光合作用小于呼吸作用、光合作用等于呼吸作用、有氧呼吸，故可得各状态对应图1的光照强度依次是：5klx 1klx 2klx 0klx．
（3）胡杨生活环境光照充足，人参的生活环境光照不充足，所以为了制造有机物，人参细胞内含有较大的基粒和较多的类囊体，以吸收固定转化更多的光能．
（4）若图1表示B植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，在C点之前限制增产的主要外界因素是光照强度，在C点之后曲线与X轴平行，则限制增产的主要外界因素是CO2浓度；增施有机肥后，有利于植物的光合作用，故C点向右上移动．
（5）给予A植物3klx光照16小时黑暗8小时，由曲线可看出呼吸作用消耗氧气的速率为20mmol/m2•h，光合作用释放的氧气的速率为10mmol/m2•h，故一昼夜中氧气释放量10×16=呼吸作用消耗的氧气的量20×8，故葡萄糖的积累量是0；由于呼吸商（呼吸作用产生的CO2量/消耗的O2量）为0.9，所以消耗20的氧气产生二氧化碳是18，
由于A植物在6.5klx光照强度下，实际光合作用强度为60，所以60-18=42mmol/m2•h．
答案为：（1）胡杨 叶绿体、线粒体、细胞质基质
（2）5klx 1klx 2klx 0klx
（3）人参
（4）CO2浓度 向右上移动
（5）0 42
科研人员对温室大棚内栽种的某种植物进行了相关研究：
甲图表示该植物光合作用速率（%）与叶龄的关系，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片成熟并充分展开．乙图曲线1、2分别表示植物的实际光合量和净光合量．丙图表示自然种植的大棚和人工一次性施加CO2的大棚内该植物光合速率曲线．根据上述有关数据，回答下列问题：
（1）由甲图分析：新形成的嫩叶净光合速率较低，从光反应角度分析可能的原因是______和受光面积小导致吸收光能少．
（2）由乙图分析：最有利于积累有机物的温度是______；假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，则在温度达到______时，植物就不能生长．
（3）由丙图分析：①7-8时限制光合速率的主要因素是______，此时叶肉细胞内产生ATP的部位有______．
②分析两条曲线的变化规律可知：人工施加CO2的最佳时间是______时，图中阴影部分面积表示______．
正确答案
解：（1）由甲图分析：题中提出，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片成熟并充分展开，因此AB段由于受光面积小、光合色素含量少，导致光反应吸收光能少，因此新形成的嫩叶净光合速率较低．
（2）由乙图分析：在25℃时，植物的净光合量最高，最有利于积累有机物．图中还看出，植物的实际光合量和净光合量的差值越来越大，表明呼吸速率在不断增强．假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，要保证植物生长，白天的净光合速率应大于夜间的呼吸速率；但是图中则在温度达到35℃时，植物的净光合速率为20，呼吸速率=总光合速率-净光合速率=40-20=20，并且此后两种差距不断增大，因此植物温度达到35℃时，就不能生长．
（3）①由丙图分析，7-8时光合速率不断增强，这是光照强度不断增加的结果，因此此时间段内限制光合速率的主要因素是光照强度；此时叶肉细胞既进行光合作用，又进行呼吸作用，因此叶肉细胞内产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
②丙图中看出，8点时自然种植的大棚的光合速率迅速下降，这是受到大棚中二氧化碳浓度的限制，而人工一次性施加CO2的大棚内光合速率仍在增加，因此人工施加CO2的最佳时间是8时．由于二氧化碳吸收用于合成有机物，因此图中阴影部分面积表示人工施加二氧化碳后油桃有机物的增加量．
故答案为：
（1）光合色素含量少
（2）25℃35℃
（3）①光照强度 叶绿体、线粒体、细胞质基质（少一个不得分）
②8 人工施加二氧化碳后油桃有机物的增加量
解析
解：（1）由甲图分析：题中提出，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片成熟并充分展开，因此AB段由于受光面积小、光合色素含量少，导致光反应吸收光能少，因此新形成的嫩叶净光合速率较低．
（2）由乙图分析：在25℃时，植物的净光合量最高，最有利于积累有机物．图中还看出，植物的实际光合量和净光合量的差值越来越大，表明呼吸速率在不断增强．假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，要保证植物生长，白天的净光合速率应大于夜间的呼吸速率；但是图中则在温度达到35℃时，植物的净光合速率为20，呼吸速率=总光合速率-净光合速率=40-20=20，并且此后两种差距不断增大，因此植物温度达到35℃时，就不能生长．
（3）①由丙图分析，7-8时光合速率不断增强，这是光照强度不断增加的结果，因此此时间段内限制光合速率的主要因素是光照强度；此时叶肉细胞既进行光合作用，又进行呼吸作用，因此叶肉细胞内产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
②丙图中看出，8点时自然种植的大棚的光合速率迅速下降，这是受到大棚中二氧化碳浓度的限制，而人工一次性施加CO2的大棚内光合速率仍在增加，因此人工施加CO2的最佳时间是8时．由于二氧化碳吸收用于合成有机物，因此图中阴影部分面积表示人工施加二氧化碳后油桃有机物的增加量．
故答案为：
（1）光合色素含量少
（2）25℃35℃
（3）①光照强度 叶绿体、线粒体、细胞质基质（少一个不得分）
②8 人工施加二氧化碳后油桃有机物的增加量
用14C和18O分别标记CO2和H2O，当植物体进行光合作用时，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：（1）根据光反应阶段水的光解产生[H]与氧气，可以推知光合作用产生的氧气来源于水，故18O标记的H2O释放的氧为18O；
（2）根据暗反应阶段CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物，可以推知CO2→C3→（CH2O），故14C标记的CO2合成的（CH2O）含14C．
故选：C．
在一定浓度的CO2和最适的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如表，以下有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、A植物的光补偿点和光饱和点都小于B植物，因此与B植物相比，A植物是在弱光照条件下生长的植物，A正确；
B、B植物的光合作用的光饱和点为9klx，如果在增加光照强度，也不会影响光合作用速率，因为此时影响光合作用的因素是CO2浓度或温度等，B正确；
C、总光合速率=净光合作用速率+呼吸作用速率．当光照强度为9klx时，B植物的总光合速率=30+15=45mgCO2/100cm2叶•小时，C错误；
D、当光照强度为3klx时，A植物固定的二氧化碳的量为11+5.5=16.5mgCO2/100cm2叶•小时，而B植物此时光合速率等于呼吸速率，固定的二氧化碳的量为15．故两者固定的二氧化碳的差值16.5-15=1.5mgCO2/100cm2叶•小时，D错误．
故选：AB．
植物气孔由两个保卫细胞组成，图为植物气孔开张度的一种调节机制．以下判断错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、CO2进出细胞的方式是自由扩散，A正确；
B、由图可知，当SO2浓度过高时，会抑制CO2固定酶的活性，使植物体内C3化合物的含量下降，B错误；
C、ABA可调节气孔的开关，因此其可在一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏，C正确；
D、根据图形，当CO2浓度过高时，导致保卫细胞中CO2浓度升高，ABA作用下进而引起气孔关闭，可能会抑制光合作用，D正确．
故选：B．
分析，图中①②③④所代表的生理过程依次是（ ）
正确答案
解析
解：（1）光合作用反应式6H2O+6CO2
（2）有氧呼吸反应式：C6H12O6+6H2O+6O2
（3）无氧呼吸反应式：C6H12O6
（4）硝化细菌利用NH3和HNO2氧化所释放的能量合成有机物，反应式：6CO2+6H2O+能量
由此可见④为有氧呼吸，所以，①为光合作用、②为无氧呼吸、③为化能合成作用、④为有氧呼吸．
故选：B．
将两棵生长状况相同的同种植株分别按甲、乙两图所示放置培养．在相同自然条件下，测得甲、乙状态下两植株一昼夜02释放速率变化曲线分别如图丙、丁所示．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、e点时，气孔部分关闭导致光合作用下降，A错误；
B、据图分析，一昼夜中，图乙比甲中氧气的释放量要大得多，所以植株乙积累的有机物多，B正确；
C、14时，图甲较乙中植株叶绿体中C3含量低，C错误；
D、ab段与cd段曲线下降的原因不相同，D错误．
故选：B．
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