- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
正确答案
解析
解：A、氧气是光反应阶段，水光解产生的，因此装装置内增加的氧气来自于水，A正确；
B、只要有光照就会发生光合作用，光照强度为a时不是只进行呼吸作用，B错误；
C、丙装置氧气增加量最多，说明光合作用最强，光合作用强度大于呼吸作用强度，装置内的CO2含量照光后比照光前低，是由于暗反应固定并还原二氧化碳，C正确；
D、该图反映了光合作用强度与光照强度的关系，自变量只有光照强度，D正确．
故选：B．
水稻是我国重要的粮食作物，在我国已有约7000年的栽培历史．袁隆平从60年代开始致力于杂交水稻的研究，经过12年的努力，成功培育出了“三系杂交稻”．如今，我国大江南北的农田普遍种上了袁隆平研制的杂交水稻．杂交水稻的大面积推广应用，不仅为我国粮食增产发挥了重要作用，也为解决世界粮食短缺问题作出了贡献．
①从光合作用固定CO2的途径来看，水稻属于______植物．CO2被固定后由______参与转变为有机物．
②目前，我国种植的水稻主要为杂交水稻，在育种过程中，它的可遗传雄性不育性状的发现，免去了大量的人工去雄工作．九十年代初，我国又培育出了光温敏型不育系水稻，在低于23℃时，还会表现雄性可育性状．可见，生物性状的表现是______的结果．
③农民在种植水稻过程中，经常排放稻田中的积水，进行“烤田”，其主要目的是：增加土壤中______ 含量，有利于根对______ 吸收，并且防止烂根．
④水稻在光合作用过程中，每制造1mol葡萄糖，至少要从土壤中吸收______ mol的水．
⑤从生态学观点看，水稻种植过密反而会减产，原因是______．
正确答案
解：①从光合作用固定CO2的途径来看，水稻属于C3植物．CO2被固定后形成C3，由NADPH、ATP和酶参与转变为有机物．
②目前，我国种植的水稻主要为杂交水稻，在育种过程中，它的可遗传雄性不育性状的发现，免去了大量的人工去雄工作．九十年代初，我国又培育出了光温敏型不育系水稻，在低于23℃时，还会表现雄性可育性状．可见，生物性状的表现是基因型和环境条件相互作用的结果．
③农民在种植水稻过程中，经常排放稻田中的积水，进行“烤田”，其主要目的是：增加土壤中氧气含量，有利于根细胞的有氧呼吸，释放能量，有利于根对矿质元素吸收；增加土壤中氧气含量，抑制无氧呼吸产生酒精，故还能防止烂根．
④根据光合作用的总反应式：6CO2+12H2O
⑤从生态学观点看，水稻种植过密，种内斗争加剧，水稻反而会减产．
故答案为：
①C3 NADPH、ATP和酶
②基因型和环境条件相互作用
③氧气 矿质元素
④12
⑤种内斗争加剧
解析
解：①从光合作用固定CO2的途径来看，水稻属于C3植物．CO2被固定后形成C3，由NADPH、ATP和酶参与转变为有机物．
②目前，我国种植的水稻主要为杂交水稻，在育种过程中，它的可遗传雄性不育性状的发现，免去了大量的人工去雄工作．九十年代初，我国又培育出了光温敏型不育系水稻，在低于23℃时，还会表现雄性可育性状．可见，生物性状的表现是基因型和环境条件相互作用的结果．
③农民在种植水稻过程中，经常排放稻田中的积水，进行“烤田”，其主要目的是：增加土壤中氧气含量，有利于根细胞的有氧呼吸，释放能量，有利于根对矿质元素吸收；增加土壤中氧气含量，抑制无氧呼吸产生酒精，故还能防止烂根．
④根据光合作用的总反应式：6CO2+12H2O
⑤从生态学观点看，水稻种植过密，种内斗争加剧，水稻反而会减产．
故答案为：
①C3 NADPH、ATP和酶
②基因型和环境条件相互作用
③氧气 矿质元素
④12
⑤种内斗争加剧
（1）①处理的方法是______；分别用移液管吸收A、B中等量且少量的溶液加入标号为1、2的两支试管中，再分别滴入一滴碘液，两支试管中的现象是______；为了保证实验的准确性，应采取多次检验的方法．检验时不在B中直接加入碘液，而是从中取出少虽溶液进行检验．这种做法遵循了实验设计原则中的______．
（2）为证明上述科学的结论：叶肉细胞中因缺少酶系而不能合成淀粉，请根据材料设计实验．材料用具：A液、B液、酶系稀释液、清水、碘液一瓶、试管两支、吸管一支、移液管两支（1mL）．实验步骤：
①______②______③______结果：______．
正确答案
解：（1）由于植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，故去除细胞壁得到原生质体的方法是加入纤维素酶或果胶酶，使原生质体破碎得到细胞匀浆，通过离心分离得到叶绿体，再将叶绿体破碎，离心分离得到叶绿体基质，根据题意，叶肉细胞的叶绿体基质中缺少暗反应所需要的三羧酸酶系，故在其他条件都满足的情况下，不能进行暗反应合成淀粉，试管 1 的溶液中加碘液后变蓝，而试管 2 中没有淀粉合成，加碘不变蓝色；
为了保证实验的准确性，应采取多次检验的方法，这种做法遵循了实验设计原则中的平行重复原则．
（2）本实验要验证叶肉细胞中因缺少酶系而不能合成淀粉，实验的自变量为是否有酶系，因变量为是否有淀粉生成，观测指标看试管是否变蓝色．明确这几个变量，再结合题意，实验步骤和结果应为：①取大小相同的两支试管，分别编号为3、4，分别加入等量的B液；
②用另一支移液管先后取等量的清水及酶系稀释液放入3、4两支试管中，然后分别加入ATP、NADPH后放置在含有高浓度二氧化碳的环境中；
③一段时间后，用吸管吸取碘液，向3、4两支试管各滴入两滴观察．
结果：试管3中不变蓝，试管4中变蓝
故答案为：
（1）加入纤维素酶、果胶酶等去除细胞壁（酶解法去壁） 试管l中变蓝，试管2中不变蓝 平行重复原则
（2）
①取大小相同的两支试管，分别编号为3、4，分别加入等量的B液
②用另一支移液管先后取等量的清水及酶系稀释液放入3、4两支试管中，然后分别加入ATP、NADPH后放置在含有高浓度二氧化碳的环境中
③一段时间后，用吸管吸取碘液，向3、4两支试管各滴入两滴观察
结果：试管3中不变蓝，试管4中变蓝
解析
解：（1）由于植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，故去除细胞壁得到原生质体的方法是加入纤维素酶或果胶酶，使原生质体破碎得到细胞匀浆，通过离心分离得到叶绿体，再将叶绿体破碎，离心分离得到叶绿体基质，根据题意，叶肉细胞的叶绿体基质中缺少暗反应所需要的三羧酸酶系，故在其他条件都满足的情况下，不能进行暗反应合成淀粉，试管 1 的溶液中加碘液后变蓝，而试管 2 中没有淀粉合成，加碘不变蓝色；
为了保证实验的准确性，应采取多次检验的方法，这种做法遵循了实验设计原则中的平行重复原则．
（2）本实验要验证叶肉细胞中因缺少酶系而不能合成淀粉，实验的自变量为是否有酶系，因变量为是否有淀粉生成，观测指标看试管是否变蓝色．明确这几个变量，再结合题意，实验步骤和结果应为：①取大小相同的两支试管，分别编号为3、4，分别加入等量的B液；
②用另一支移液管先后取等量的清水及酶系稀释液放入3、4两支试管中，然后分别加入ATP、NADPH后放置在含有高浓度二氧化碳的环境中；
③一段时间后，用吸管吸取碘液，向3、4两支试管各滴入两滴观察．
结果：试管3中不变蓝，试管4中变蓝
故答案为：
（1）加入纤维素酶、果胶酶等去除细胞壁（酶解法去壁） 试管l中变蓝，试管2中不变蓝 平行重复原则
（2）
①取大小相同的两支试管，分别编号为3、4，分别加入等量的B液
②用另一支移液管先后取等量的清水及酶系稀释液放入3、4两支试管中，然后分别加入ATP、NADPH后放置在含有高浓度二氧化碳的环境中
③一段时间后，用吸管吸取碘液，向3、4两支试管各滴入两滴观察
结果：试管3中不变蓝，试管4中变蓝
在适宜的光照下，利用人工气候室分别设置两种CO2浓度和两种施氮量的实验处理，实验材料分为四组，每一组种植10盆．在小麦抽穗期选择晴天，用光合作用测定仪于上午8：30-11：30连续7天进行净光合速率的测定，结果如图所示．请回答下列问题．
（1）CO2浓度直接影响光合作用的______阶段，该阶段______（填“可以”或“不可以”）在没有光条件下进行．
（2）由上图可知施氮肥对植物的光合作用有______作用，原因是：______．如果某同学要测定施氮后叶片叶绿素含量，可取叶片5克放入研钵加二氧化硅和碳酸钙研磨，同时加入一定量的______以提取色素，后再用______方法分离出叶绿素进行测定．
（3）在实验2的研究过程中测定光合速率每天选定8：30-11：30这一时间段是为了控制光照强度、温度等______变量．
（4）在施加200mg•kg-l氮素肥料的情况下，E[CO2]条件下积累有机物的量是A[CO2]条件下的______倍（保持小数点后1位）．
正确答案
解：（1）二氧化碳作为光合作用的原料，参与的是光合作用的暗反应阶段，暗反应在有光无光的条件下都可以进行．
（2）在二氧化碳浓度相同时，200mgkg-1施氮量的光合速率均高于施氮量为0的，说明施氮肥对植物的光合作用有促进作用，因为N元素是光合作用中许多重要物质的组成成分．叶绿体中的色素难溶于水易溶于有机溶剂，提取时所用的试剂是丙酮或无水乙醇．分离色素时采用纸层析法．
（3）影响光合作用的因素有很多，为了使该实验结果更加准确，无关变量应控制相同且遥宜，如光照强度和温度；每一组种植10盆和连续7天进行测定都是为了减少偶然因素带来的实验误差．
（4）在施加200mg•kg-l氮素肥料的情况下，E[CO2]条件下积累有机物的量是A[CO2]条件下的37÷24=1.5倍．
故答案为：
（1）暗反应 可以
（2）促进 N元素是光合作用中许多重要物质的组成成分 无水乙醇 纸层析法
（3）无关
（4）1.5
解析
解：（1）二氧化碳作为光合作用的原料，参与的是光合作用的暗反应阶段，暗反应在有光无光的条件下都可以进行．
（2）在二氧化碳浓度相同时，200mgkg-1施氮量的光合速率均高于施氮量为0的，说明施氮肥对植物的光合作用有促进作用，因为N元素是光合作用中许多重要物质的组成成分．叶绿体中的色素难溶于水易溶于有机溶剂，提取时所用的试剂是丙酮或无水乙醇．分离色素时采用纸层析法．
（3）影响光合作用的因素有很多，为了使该实验结果更加准确，无关变量应控制相同且遥宜，如光照强度和温度；每一组种植10盆和连续7天进行测定都是为了减少偶然因素带来的实验误差．
（4）在施加200mg•kg-l氮素肥料的情况下，E[CO2]条件下积累有机物的量是A[CO2]条件下的37÷24=1.5倍．
故答案为：
（1）暗反应 可以
（2）促进 N元素是光合作用中许多重要物质的组成成分 无水乙醇 纸层析法
（3）无关
（4）1.5
图示菠菜光合作用过程，其中a-d表示不同物质，①-④及A、B代表反应过程．请据图回答：
（1）过程A进行的场所是______，过程③称为______．
（2）物质a是______，物质c是Pi和______，物质b的结构简式为______．
（3）分离菠菜绿叶中的色素通常采用的方法是______．
（4）科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，发现C原子的转移途径是______，这种方法叫做______．
（5）某同学发现种植在公路边的菠菜因叶片上沉积粉尘而生长缓慢．从光合作用的角度分析，这是因为粉尘会______，从而减少（CH2O）的生成．
正确答案
解：（1）过程A表示光反应阶段，进行的场所是叶绿体的类囊体（基粒），过程③称为CO2的固定．
（2）水的光解产生[H]与氧气，故物质a是[H]（NADPH），物质c是Pi和ADP，物质b表示ATP，其结构简式为A-P～P～P．
（3）分离菠菜绿叶中的色素通常采用的方法是纸层析法．
（4）科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，发现C原子的转移途径是C14O2→C143→（C14H2O），这种方法叫做 同位素标记法（同位素示踪法）．
（5）某同学发现种植在公路边的菠菜因叶片上沉积粉尘而生长缓慢．从光合作用的角度分析，这是因为粉尘会降低叶片对光的吸收，堵塞气孔使CO2的吸收减少，从而减少（CH2O）的生成．
故答案为：
（1）类囊体（基粒） CO2的固定
（2）[H]（NADPH） ADP A-P～P～P
（3）纸层析法
（4）C14O2→C143→（C14H2O） 同位素标记法（同位素示踪法）
（5）降低叶片对光的吸收，堵塞气孔使CO2的吸收减少
解析
解：（1）过程A表示光反应阶段，进行的场所是叶绿体的类囊体（基粒），过程③称为CO2的固定．
（2）水的光解产生[H]与氧气，故物质a是[H]（NADPH），物质c是Pi和ADP，物质b表示ATP，其结构简式为A-P～P～P．
（3）分离菠菜绿叶中的色素通常采用的方法是纸层析法．
（4）科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，发现C原子的转移途径是C14O2→C143→（C14H2O），这种方法叫做 同位素标记法（同位素示踪法）．
（5）某同学发现种植在公路边的菠菜因叶片上沉积粉尘而生长缓慢．从光合作用的角度分析，这是因为粉尘会降低叶片对光的吸收，堵塞气孔使CO2的吸收减少，从而减少（CH2O）的生成．
故答案为：
（1）类囊体（基粒） CO2的固定
（2）[H]（NADPH） ADP A-P～P～P
（3）纸层析法
（4）C14O2→C143→（C14H2O） 同位素标记法（同位素示踪法）
（5）降低叶片对光的吸收，堵塞气孔使CO2的吸收减少
图1表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a、b、c表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器；图2表示在不同温度下，测定该植物叶片1cm2重量（mg）变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果，据图分析回答问题：
（1）从图1分析，如果物质a为O2，它在细胞器甲的______（场所）产生，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它最可能是______．H2O 在结构乙的产生部位是______．
（2）从图2分析可知，该植物的呼吸速率可表示为______（mg/cm2•h）（用图中字母表示），实际光合速率可表示为______（mg/cm2•h）（用图中字母表示）．
（3）从图2分析，恒定在上述______℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片1cm2增重最多，增重了______mg．
正确答案
解：（1）从图1分析，如果物质a为O2，它在细胞器甲叶绿体的基粒（或类囊体）产生，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它最可能是丙酮酸．H2O在结构乙线粒体的产生部位是线粒体内膜．
（2）从图2分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X（mg/cm2•h）（用图中字母表示），而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率=净光合速率+呼吸速率=M+Y-（M-X）+X=Y+2X．
（3）从结果可以看出，在14℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片增重最多，净光合作用=总光合作用-呼吸作用=（3+2×2）×12-2×24=36mg．
故答案为：
（1）（叶绿体）基粒（或类囊体） 丙酮酸 （线粒体）内膜
（2）X Y+2X
（3）14 36
解析
解：（1）从图1分析，如果物质a为O2，它在细胞器甲叶绿体的基粒（或类囊体）产生，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它最可能是丙酮酸．H2O在结构乙线粒体的产生部位是线粒体内膜．
（2）从图2分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X（mg/cm2•h）（用图中字母表示），而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率=净光合速率+呼吸速率=M+Y-（M-X）+X=Y+2X．
（3）从结果可以看出，在14℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片增重最多，净光合作用=总光合作用-呼吸作用=（3+2×2）×12-2×24=36mg．
故答案为：
（1）（叶绿体）基粒（或类囊体） 丙酮酸 （线粒体）内膜
（2）X Y+2X
（3）14 36
正确答案
解析
解：A、甲以水和二氧化碳为原料，生成氧气和有机物，是光合作用；乙以氧气和有机物为原料生成水和二氧化碳，是有氧呼吸，A正确；
B、光合作用的过程发生在叶绿体中；有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，第二、三阶段发生在线粒体中，B错误；
C、甲过程合成有机物，并将光能转化成化学能储存在有机物中；乙过程分解有机物，释放出能量，C正确；
D、④过程为有氧呼吸的第一、二阶段，此过程中产生了重要的中间产物和丙酮酸，D正确．
故选：B．
我校高三（6）班生物研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物叶片，进行了一组实验（假设实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响）．
实验：给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片在单位时间内的CO2吸收量和CO2释放量，结果如图1所示．
（1）由图1可知，A、B植物叶片的光合作用强度受______的影响．
（2）若B植物在b点时，图2中的A物质突然降低而其他条件不变，叶肉细胞内三碳化合物（C3）的合成速率将会______（填增大、减小、基本不变）．
（3）由图1可知，当光照强度为b klx时，A植物叶片中叶绿体吸收CO2的速率是______mg/m2•h．
（4）研究小组还发现NaHSO3能增加叶片内叶绿体形成ATP的能力，推测其作用部位是叶绿体的______，进而加快对图2中______（填字母A～D）物质的利用．
正确答案
光照强度
减小
7
类囊体
A、B、D
解析
解：（1）由图1可知，开始时，随着光照强度增加，A、B植物叶片的光合作用增强，受光照强度的影响．
（2）B植物在b点时，图2中的A物质二氧化碳突然降低，会使C3的合成减少，因为叶肉细胞内三碳化合物（C3）是由二氧化碳和C5合成的．
（3）A植物叶片中叶绿体吸收CO2的速率=实际光合速率=净光合速率+呼吸速率=6mg/m2•h+1mg/m2•h=7mg/m2•h．
（4）叶片内叶绿体形成ATP是由光反应产生的，在叶绿体的类囊体薄膜上进行，故NaHSO3的作用部位是叶绿体的类囊体；ATP合成增多，会促进暗反应的进行，进而促进对A、B、D物质的利用．
故答案为：
（1）光照强度．
（2）减小．
（3）7．
（4）类囊体 A、B、D．
某同学为了探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响，做了如下实验：将8株各有20个叶片、大小和长势相似的盆栽天竺葵植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳含量的变化．实验结果统计如下表
（1）2、4、6、8实验组合研究的实验自变量是______．
（2）比较实验2和3不能得出正确的结论，原因是______．
（3）根据表中实验数据，在坐标图里绘制出该植物的呼吸作用速率变化曲线和叶绿体吸收的CO2速率变化折线图．______
正确答案
温度
变量不唯一（不符合单一变量原则）
解析
解：（1）根据表中数据可知，2、4、6、8实验组合研究的实验自变量是温度．
（2）实验2和3有两个变量，即温度和是否光照，不遵循探究实验的单一变量原则，因此比较实验2和3不能得出正确的结论．
（3）由表中实验数据可知：光照强度为1000 Lx，温度分别为10℃、20℃、30℃和40℃时各组天竺葵的呼吸速率分别是12h后各密闭容器增加的CO2量，依次为0.1、0.4、0.9、0.8，净光合速率分别是12h后各密闭容器减少的CO2量，依次为0.5、1.5、3.1、3.0，因真光合速率=净光合速率+呼吸速率，所以四个点对应的光合速率对应的数值依次为0.6、1.9、4.0、3.8，横坐标表示温度，坐标图如图：
故答案为：
（1）温度
（2）变量不唯一（不符合单一变量原则）
（3）如图
如图一表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，其中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程．图二、图三表示外界相关条件对植物光合作用和呼吸作用的影响．请据图回答：
（1）图一中a和b两种物质分别是______、______．
（2）图一中①②过程进行的场所分别是______、______．
（3）①过程中产生的[H]用于③过程______．
（4）如果在图二的乙点突然停止光照，叶绿体内三碳化合物的含量将______．
（5）图三中，真光合速率=净光合速率+呼吸速率．40℃时植物体______（填“能”或“不能”）显示生长现象；而5℃时的状态可用图二中______点表示．
（6）用大棚种植蔬菜时，白天最好控制光强为图二中的______点对应的光照强度，温度为图三中的______℃最佳．
正确答案
解：（1）分析图一可知，a代表H2O，b代表CO2．
（2）①表示光反应，场所是叶绿体类囊体薄膜，②表示有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜．
（3）①光反应过程中产生的[H]在③暗反应过程中的作用是三碳化合物的还原．
（4）如果在图二的乙点突然停止光照，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故叶绿体内C3化合物的含量将升高．
（5）图三中，40℃时真光合速率小于呼吸速率，净光合速率为负值，植物的有机物含量减少，植物体不能显示生长现象．5℃时真光合速率等于呼吸速率，即为光补偿点，与图二中乙点相对应．
（6）图二中的丁点为光饱和点，故用大棚种植蔬菜时，白天最好控制光强为图二中的丁点对应的光照强度．温度为图三中的25℃时真光合速率与呼吸速率的差值最大，积累有机物的速率最快，故温度为图三中的25℃时最佳．
故答案为：
（1）H2O CO2
（2）叶绿体类囊体薄膜 线粒体内膜
（3）C3的还原（二氧化碳的还原）
（4）升高
（5）不能 乙
（6）丁 25
解析
解：（1）分析图一可知，a代表H2O，b代表CO2．
（2）①表示光反应，场所是叶绿体类囊体薄膜，②表示有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜．
（3）①光反应过程中产生的[H]在③暗反应过程中的作用是三碳化合物的还原．
（4）如果在图二的乙点突然停止光照，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故叶绿体内C3化合物的含量将升高．
（5）图三中，40℃时真光合速率小于呼吸速率，净光合速率为负值，植物的有机物含量减少，植物体不能显示生长现象．5℃时真光合速率等于呼吸速率，即为光补偿点，与图二中乙点相对应．
（6）图二中的丁点为光饱和点，故用大棚种植蔬菜时，白天最好控制光强为图二中的丁点对应的光照强度．温度为图三中的25℃时真光合速率与呼吸速率的差值最大，积累有机物的速率最快，故温度为图三中的25℃时最佳．
故答案为：
（1）H2O CO2
（2）叶绿体类囊体薄膜 线粒体内膜
（3）C3的还原（二氧化碳的还原）
（4）升高
（5）不能 乙
（6）丁 25
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