- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
为探究大气CO2浓度上升及紫外线（UV）辐射强度增加对农业生产的影响，研究人员人工模拟一定量的UV辐射和加倍的CO2 浓度处理番茄幼苗，直至果实成熟，测定了番茄株高及光合作用相关生理指标，结果见下表．请分析回答：
（1）据表分析，C组光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于______，加快了碳反应的速率；另一方面是由于______含量增加，使光反应速率也加快．D组光合速率与对照相比______，说明CO2浓度倍增对光合作用的影响可以抵消UV辐射增强对光合作用的影响．
（2）由表可知，CO2浓度倍增可以促进番茄植株生长．研究者认为，这可能与CO2参与了生长素的合成启动有关．要检验此假设，还需要测定A、C组植株中的______含量．如检测结果是______，则支持假设．
正确答案
解：（1）据表分析，C组光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于CO2浓度倍增，加快了碳反应的速率；另一方面是由于叶绿素含量增加，使光反应速率也加快．D组光合速率与对照相比无显著差异，说明CO2浓度倍增对光合作用的影响可以抵消UV辐射增强对光合作用的影响．
（2）由表可知，CO2浓度倍增可以促进番茄植株生长．研究者认为，这可能与CO2参与了生长素的合成启动有关．要检验此假设，还需要测定A、C组植株中的生长素含量含量．如检测结果是C组生长素含量高于A组，则支持假设．
故答案为：
（1）CO2 浓度倍增 叶绿素 无显著差异
（2）生长素含量 C组生长素含量高于A组
解析
解：（1）据表分析，C组光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于CO2浓度倍增，加快了碳反应的速率；另一方面是由于叶绿素含量增加，使光反应速率也加快．D组光合速率与对照相比无显著差异，说明CO2浓度倍增对光合作用的影响可以抵消UV辐射增强对光合作用的影响．
（2）由表可知，CO2浓度倍增可以促进番茄植株生长．研究者认为，这可能与CO2参与了生长素的合成启动有关．要检验此假设，还需要测定A、C组植株中的生长素含量含量．如检测结果是C组生长素含量高于A组，则支持假设．
故答案为：
（1）CO2 浓度倍增 叶绿素 无显著差异
（2）生长素含量 C组生长素含量高于A组
光合作用是植物体内的重要的生理过程，请回答下列有关问题：
（1）图中C表示的是______，其主要作用是______
（2）图中D形成所需的能量最终来自于______，合成D的反应场所是______
（3）若突然停止光照、发现叶绿体中______（填写物质）含量升高．
正确答案
解：（1）据图分析，C是[H]，其作用是还原三碳化合物．
（2）光反应过程中形成的ATP的能量来源于光能，合成ATP的场所是类囊体薄膜．
（3）突然停止光照，光反应停止，[H]和ATP生成停止，三碳化合物的还原受阻，短时间内其来源不变，最终导致三碳化合物的含量上升．
故答案为：
（1）[H]]、用于三碳化合物的还原
（2）、光能、叶绿体的类囊体薄膜
（3）三碳化合物
解析
解：（1）据图分析，C是[H]，其作用是还原三碳化合物．
（2）光反应过程中形成的ATP的能量来源于光能，合成ATP的场所是类囊体薄膜．
（3）突然停止光照，光反应停止，[H]和ATP生成停止，三碳化合物的还原受阻，短时间内其来源不变，最终导致三碳化合物的含量上升．
故答案为：
（1）[H]]、用于三碳化合物的还原
（2）、光能、叶绿体的类囊体薄膜
（3）三碳化合物
图1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．
（1）据图1，30°C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．15°C B．25°C C．35°C D．40°C
（2）据图2，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
解：（1）据图1看出，30°C时某植物净光合速率是150 umolO2．mg-1叶绿素．h-1．该植物光合作用生产量最大时为光合速率等于呼吸速率时，对应的温度是35°C．
（2）据图2看出，C点的光合强度大于F点，如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等，则F点的呼吸强度大于C点，而A点表示光合作用开始的临界点，温度比C、F点较低，呼吸强度较弱，故A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是F＞C＞A．
故答案为：
（1）150 C
（2）F＞C＞A
解析
解：（1）据图1看出，30°C时某植物净光合速率是150 umolO2．mg-1叶绿素．h-1．该植物光合作用生产量最大时为光合速率等于呼吸速率时，对应的温度是35°C．
（2）据图2看出，C点的光合强度大于F点，如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等，则F点的呼吸强度大于C点，而A点表示光合作用开始的临界点，温度比C、F点较低，呼吸强度较弱，故A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是F＞C＞A．
故答案为：
（1）150 C
（2）F＞C＞A
如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、图示表示植物光合作用暗反应阶段，该过程在叶绿体基质中进行，A错误；
B、C3的还原需要[H]、ATP和多种酶参与，B正确；
C、若图示是在最适温度条件下进行的，提高温度则会降低酶的活性，进而抑制C6H12O6的生成，C错误；
D、无光条件下，光反应不能进行，不能为暗反应提供[H]和ATP，不利于暗反应的进行，D错误．
故选：B．
正确答案
解析
解：A、由图可知，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增强，释放的氧气量增多，叶圆片上浮至液面所用的平均时间减少，A错误；
B、在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降，产生氧气量减少，叶圆片上浮至液面所用的平均时间增加，B正确；
C、图中可以看出在bc段，单独增加NaHCO3溶液浓度，不能缩短叶圆片上浮的时间，C错误；
D、整个实验过程中叶片都在进行呼吸作用，D错误．
故选：B．
夏季晴朗无云的某天，某种植物光合作用强度变化曲线如图所示．该植物-天中有饥物积累最多的时刻是（ ）
正确答案
解析
解：一天中该植物有机物积累量是光合总量与呼吸总量的差，即图1中曲线与横轴组成的面积，E点时曲线与横轴组成的面积最大，所以，这一天中该植物有机物积累最多的时刻是E点．
故选：D．
下列关于生命科学发展史的有关叙述，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、人们发现的第一种激素是促胰液素，它是由小肠黏膜分泌的，不是由胰腺分泌的，A错误；
B、光合作用中释放出的氧来自水还是二氧化碳：美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究了这个问题，证明得到氧全部来自水而不是二氧化碳．所以验证光合作用释放的O2全部来自H2O的实验中应用了放射性同位素示踪技术，B正确；
C、美国科学家摩尔根运用假说演绎法证明了基因位于染色体上，C错误；
D、孟德尔在人工杂交实验中需在豌豆开花前去雄，然后授予父本的花粉，D错误．
故选：B．
图甲为菠菜叶肉细胞在适宜的温度下光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化．图乙为图甲光照强度c-d条件下不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果．请回答（注：气孔导度表示的是气孔张开的程度，影响光合作用，细胞呼吸及蒸腾作用）
（1）菠菜叶肉细胞在进行光合作用的过程中，光反应的场所为______，它能为碳反应提供______．
（2）图甲中光强度为b时，菠菜叶肉细胞真正光合速率______（填“大于”、“等于”或“小于”）细胞呼吸速率；光强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来源是______（填细胞中的具体部位）；如果一天中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，则菠菜能否生长？______．
（3）限制C组有机物制造量的主要外因是______．研究发现较高CO2浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：______．
正确答案
解：（1）菠菜叶肉细胞在进行光合作用的过程中，光反应的场所为类囊体膜，它能为碳反应提供ATP和NADPH．
（2）图甲中光强度为b时，真正光合速率=O2产生总量=3，CO2释放量=3，此时根据光合作用方程式中O2和CO2的关系求得光合作用利用呼吸作用提供的CO2量=3，呼吸速率=CO2释放量+供给光合作用消耗CO2量=3+3=6，真正光合速率小于呼吸速率；光强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来源是线粒体或呼吸作用产生的；如果一天中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，光合作用总量=12×8-24×6=-48，则菠菜不能生长．
（3）据图乙分析可知，限制C组有机物制造量的主要外因是光照强度．研究发现较高CO2浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：较高CO2浓度使气孔开度下降，减少水分的散失．
故答案为：
（1）类囊体膜 ATP和NADPH
（2）小于 线粒体（或线粒体基质和嵴） 不能
（3）光照强度 较高CO2浓度使气孔开度下降，减少水分的散失
解析
解：（1）菠菜叶肉细胞在进行光合作用的过程中，光反应的场所为类囊体膜，它能为碳反应提供ATP和NADPH．
（2）图甲中光强度为b时，真正光合速率=O2产生总量=3，CO2释放量=3，此时根据光合作用方程式中O2和CO2的关系求得光合作用利用呼吸作用提供的CO2量=3，呼吸速率=CO2释放量+供给光合作用消耗CO2量=3+3=6，真正光合速率小于呼吸速率；光强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来源是线粒体或呼吸作用产生的；如果一天中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，光合作用总量=12×8-24×6=-48，则菠菜不能生长．
（3）据图乙分析可知，限制C组有机物制造量的主要外因是光照强度．研究发现较高CO2浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：较高CO2浓度使气孔开度下降，减少水分的散失．
故答案为：
（1）类囊体膜 ATP和NADPH
（2）小于 线粒体（或线粒体基质和嵴） 不能
（3）光照强度 较高CO2浓度使气孔开度下降，减少水分的散失
（2015秋•西城区期末）番茄喜温不耐热，适宜的生长温度为15～33℃．研究人员在实验室控制的条件下，研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响．实验中白天保持25℃，从每日16：00时至次日6：00时，对番茄幼苗进行15℃（对照组）和6℃的降温处理，在实验的第0、3、6、9天的9：00进行相关指标的测定．
（1）图1结果显示，夜间6℃处理后，番茄植株干重______对照组．这表明低温处理对光合作用的抑制______对呼吸作用的抑制．
（2）研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO2浓度，结果如图2所示．图中结果表明：夜间6℃低温处理，导致______，使______供应不足，直接影响了光合作用过程中的暗反应，最终使净光合速率降低．
（3）光合作用过程中，Rubisco是一种极为关键的酶．
①研究人员在低夜温处理的第0、9天的9：00时取样，提取并检测Rubisco的量．结果发现番茄叶片Rubisco含量下降．提取Rubisco的过程在0～4℃下进行，是为了避免______．
②为研究Rubisco含量下降的原因，研究人员提取番茄叶片细胞的总RNA，经______过程获得总cDNA．根据番茄Rubisco合成基因的______设计引物，再利用______技术扩增Rubisco合成基因．最后根据目的基因的产量，得出样品中Rubisco合成基因的mRNA的量．
③结果发现，低夜温处理组mRNA的量，第0天与对照组无差异，第9天则显著低于对照组．这说明低夜温抑制了Rubisco合成基因______过程，使Rubisco含量下降．
（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组，这一变化的意义是______．
正确答案
解：（1）据图1分析，夜间6℃处理后，番茄植株干重低于对照组，可能的原因是低温处理对光合作用的抑制高于对呼吸作用的抑制．
（2）据图2分析，夜间6℃低温处理，导致气孔开放度下降，二氧化碳供应不足，影响了光合作用过程中的暗反应，最终使净光合速率降低．
（3）①提取Rubisco的过程在0～4℃下进行，是为了保证酶的活性，避免高温使酶失活．
②提取番茄叶片细胞的总RNA，经逆转录可以获得其基因文库总cDNA．根据番茄Rubisco合成基因的（特定）碱基序列设计引物，再利用PCR技术扩增Rubisco合成基因．
③题干实验说明低夜温抑制了Rubisco合成基因的转录过程，使Rubisco含量下降，结果导致低夜温处理组mRNA的量，第0天与对照组无差异，第9天则显著低于对照组．
（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组的意义在于适应低温环境的自我保护．
故答案为：
（1）低于 强于
（2）气孔开放度下降 CO2
（3）①高温使酶失活 ②逆转录 （特定）碱基序列 PCR ③转录
（4）适应低温环境的自我保护
解析
解：（1）据图1分析，夜间6℃处理后，番茄植株干重低于对照组，可能的原因是低温处理对光合作用的抑制高于对呼吸作用的抑制．
（2）据图2分析，夜间6℃低温处理，导致气孔开放度下降，二氧化碳供应不足，影响了光合作用过程中的暗反应，最终使净光合速率降低．
（3）①提取Rubisco的过程在0～4℃下进行，是为了保证酶的活性，避免高温使酶失活．
②提取番茄叶片细胞的总RNA，经逆转录可以获得其基因文库总cDNA．根据番茄Rubisco合成基因的（特定）碱基序列设计引物，再利用PCR技术扩增Rubisco合成基因．
③题干实验说明低夜温抑制了Rubisco合成基因的转录过程，使Rubisco含量下降，结果导致低夜温处理组mRNA的量，第0天与对照组无差异，第9天则显著低于对照组．
（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组的意义在于适应低温环境的自我保护．
故答案为：
（1）低于 强于
（2）气孔开放度下降 CO2
（3）①高温使酶失活 ②逆转录 （特定）碱基序列 PCR ③转录
（4）适应低温环境的自我保护
（2015秋•宜春校级期末）图是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中a、b表示物质，①～④表示生理过程．据图回答：
（1）图中物质b是______，过程______表示光合作用．
（2）过程③表示的生理过程是______；过程④发生的场所是______．
（3）若用18O标记①过程中的H2O，那么在④过程的最终产物中，有可能检测到18O的物质是______．
（4）若天气突然由晴转阴，该植物细胞内三碳化合物的含量将暂时______．
正确答案
解：（1）②是暗反应反应场所是叶绿体基质，b是反应物二氧化碳；①是光反应，②是暗反应，①②可以表示光合作用的两个阶段．
（2）图中，③是有氧呼吸中葡萄糖为底物有氧呼吸的第一阶段，④是有氧呼吸的二三阶段，发生的场所是线粒体．
（3）如果标记H2180中的氧，则光反应产的氧气中有放射性，a中有放射性，它参与④过程形成水，所以水中有放射性．
（4）若天气突然由晴转阴，光反应减弱，三碳化合物的还原受阻，短时间内其来路不变，最终导致该植物细胞内三碳化合物的含量将暂时增加．
故答案为：
（1）CO2 ①②
（2）有氧呼吸的第一阶段 线粒体
（3）H218O
（4）增加
解析
解：（1）②是暗反应反应场所是叶绿体基质，b是反应物二氧化碳；①是光反应，②是暗反应，①②可以表示光合作用的两个阶段．
（2）图中，③是有氧呼吸中葡萄糖为底物有氧呼吸的第一阶段，④是有氧呼吸的二三阶段，发生的场所是线粒体．
（3）如果标记H2180中的氧，则光反应产的氧气中有放射性，a中有放射性，它参与④过程形成水，所以水中有放射性．
（4）若天气突然由晴转阴，光反应减弱，三碳化合物的还原受阻，短时间内其来路不变，最终导致该植物细胞内三碳化合物的含量将暂时增加．
故答案为：
（1）CO2 ①②
（2）有氧呼吸的第一阶段 线粒体
（3）H218O
（4）增加
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