- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
下请回答下列有关高中生物实验的问题．
（1）如果用______法对小球藻的色素进行分离，其利用的原理是色素在层析液中的______不同．为使研磨充分，应加入______．
（2）观察植物细胞的质壁分离与复原现象：为便于观察，选用紫色洋葱的鳞片叶外表皮最佳，原因是______．
（3）观察植物细胞的有丝分裂实验：观察部位的细胞具有______的特点，重点观察处于______期的细胞．实验时制作装片的流程为______．
（4）“探究温度对酶活性的影响”实验中，使用过氧化氢酶往往不能达到预期实验结果，其原因是______．
正确答案
解：（1）利用层析法分离小球藻中色素时，各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分．
（2）观察植物细胞的质壁分离与复原现象：为便于观察，选用紫色洋葱的鳞片叶外表皮最佳，原因是紫色洋葱的鳞片叶表皮细胞是一层成熟的植物细胞，且液泡是紫色的．
（3）观察植物细胞的有丝分裂实验：观察部位的细胞是分生区细胞，具有排列紧密，呈正方形的特点，重点观察处于分裂期的细胞．实验时制作装片的流程为解离→漂洗→染色→制片．
（4）“探究温度对酶活性的影响”实验中，使用过氧化氢酶往往不能达到预期实验结果，其原因是过氧化氢的分解本身受温度影响．
故答案为：
（1）纸层析 溶解度 SiO2
（2）紫色洋葱的鳞片叶表皮细胞是一层成熟的植物细胞，且液泡是紫色的
（3）排列紧密，呈正方形 分裂 解离→漂洗→染色→制片
（4）过氧化氢的分解本身受温度影响
解析
解：（1）利用层析法分离小球藻中色素时，各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分．
（2）观察植物细胞的质壁分离与复原现象：为便于观察，选用紫色洋葱的鳞片叶外表皮最佳，原因是紫色洋葱的鳞片叶表皮细胞是一层成熟的植物细胞，且液泡是紫色的．
（3）观察植物细胞的有丝分裂实验：观察部位的细胞是分生区细胞，具有排列紧密，呈正方形的特点，重点观察处于分裂期的细胞．实验时制作装片的流程为解离→漂洗→染色→制片．
（4）“探究温度对酶活性的影响”实验中，使用过氧化氢酶往往不能达到预期实验结果，其原因是过氧化氢的分解本身受温度影响．
故答案为：
（1）纸层析 溶解度 SiO2
（2）紫色洋葱的鳞片叶表皮细胞是一层成熟的植物细胞，且液泡是紫色的
（3）排列紧密，呈正方形 分裂 解离→漂洗→染色→制片
（4）过氧化氢的分解本身受温度影响
鼠尾藻是一种着生在礁石上的大型海洋褐藻，其枝条中上部的叶片较窄，称之狭叶；而枝条下部的叶片较宽，称之阔叶．新生出的阔叶颜色呈浅黄色，而进入繁殖期时阔叶呈深褐色．研究人员在温度18℃（鼠尾藻光合作用最适温度）等适宜条件下测定叶片的各项数据（实验一）如下表．
（注：光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度．）
（1）新生阔叶颜色呈浅黄色，欲确定其所含色素的种类，可用______提取叶片的色素，再用层析液分离，此时可观察到滤纸条上从上至下第二条色素带的颜色是______．
（2）据表分析，鼠尾藻从生长期进入繁殖期时，阔叶的光合作用强度______（增大/减小），其内在原因主要是叶片的______．
（3）由表中的数据可知，鼠尾藻的狭叶比阔叶的______高，故狭叶更适应______（弱光/强光）条件．
（4）在一定的光照强度等条件下，测定不同温度对新生阔叶的净光合速率（实验二）以及呼吸速率（实验三）的影响，结果如图．
①实验二中，测定净光合速率时所设定的光照强度______（大于/等于/小于）实验一时的光饱合点．
②当温度从18℃升高至26℃时，新生阔叶的光补偿点将______（增大/不变/减小）．因此，在南方高温环境下，需考虑控制适宜的______和______等条件以利于鼠尾藻的养殖．
正确答案
解：（1）提取叶片的色素需要用无水乙醇，滤纸条上从上至下第二条色素带的颜色是黄色的叶黄素．
（2）表格中可以看出，繁殖期阔叶的叶绿素含量比新生阔叶的多，色素具有吸收、传递、转化光能的作用，因此繁殖期阔叶的光合作用强．
（3）表格中数据显示，狭叶的光补偿点为25.6μmol•m-2•s-1，光饱和点为344.0μmol•m-2•s-1，这两个值都比阔叶的高，说明狭叶比阔叶更能适应强光条件．
（4）①分析曲线图，在温度为18°C时，净光合速率达到最大，为900nmolO2•g-1•min-1，而表格中新生阔叶的最大净光合速率为1017.3nmolO2•g-1•min-1，因此实验测定净光合速率时所设定的光照强度小于表格中的光饱和点．
②将新生阔叶由18℃移至26‘C下，由第二个曲线图可以看出，其呼吸速率由380nmolO2•g-1•min-1增加为400nmolO2•g-1•min-1，因此其光补偿点将增大．由此可以看出，光照强度和温度均会影响光合速率和净光合速率．
故答案为：
（1）无水乙醇（或丙酮或有机溶剂） 黄色
（2）增大 叶绿素a增多
（3）光补偿点（或光饱和点） 强光
（4）①小于
②增大 温度 光照强度
解析
解：（1）提取叶片的色素需要用无水乙醇，滤纸条上从上至下第二条色素带的颜色是黄色的叶黄素．
（2）表格中可以看出，繁殖期阔叶的叶绿素含量比新生阔叶的多，色素具有吸收、传递、转化光能的作用，因此繁殖期阔叶的光合作用强．
（3）表格中数据显示，狭叶的光补偿点为25.6μmol•m-2•s-1，光饱和点为344.0μmol•m-2•s-1，这两个值都比阔叶的高，说明狭叶比阔叶更能适应强光条件．
（4）①分析曲线图，在温度为18°C时，净光合速率达到最大，为900nmolO2•g-1•min-1，而表格中新生阔叶的最大净光合速率为1017.3nmolO2•g-1•min-1，因此实验测定净光合速率时所设定的光照强度小于表格中的光饱和点．
②将新生阔叶由18℃移至26‘C下，由第二个曲线图可以看出，其呼吸速率由380nmolO2•g-1•min-1增加为400nmolO2•g-1•min-1，因此其光补偿点将增大．由此可以看出，光照强度和温度均会影响光合速率和净光合速率．
故答案为：
（1）无水乙醇（或丙酮或有机溶剂） 黄色
（2）增大 叶绿素a增多
（3）光补偿点（或光饱和点） 强光
（4）①小于
②增大 温度 光照强度
观察与实验是生物科学研究中的重要手段．以下是四位同学在实验室中观察到的现象，你认为具有科学性的是（ ）
正确答案
解析
解：A、利用电子显微镜观察到菠菜的稍带叶肉的下表皮中叶绿体具有双层膜结构，A错误；
B、分离色素的原理是根据色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸条上扩散速度最快，而色素带的宽窄取决于色素的含量．滤纸条从下到上依次是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，所以滤纸条上距离滤液细线由近到远的颜色依次为黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色，B正确；
C、马铃薯块茎捣碎后的提取液中含有蛋白质，可以检测出蛋白质，C错误；
D、经苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中有橘黄色的脂肪颗粒，D错误．
故选：B．
如图是有关生物实验的四幅图，其中说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、用秋天的绿叶做色素提取与分离实验，由于叶片中叶绿素的含量减少，可能分离到的色素带1和2正常，而3、4含量减少，A错误；
B、图乙是利用样方法调查某植物的种群密度，计数原则是计上不计下，计左不计右，因此样方内种群数量为10，而面积为4，则种群密度为10÷4=2.5株/m2，B错误；
C、若细胞正处于图丙所示状态时，则细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，发生质壁分离的复原；细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞失水，发生质壁分离；等于外界溶液浓度，处于动态平衡，C错误；
D、图丁中③细胞的特点是成正方形，排列紧密，细胞分裂旺盛，表示分生区，在观察植物细胞有丝分裂实验的部位是③分生区，D正确．
故选：D．
下列有关生物实验方法的说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、不同细胞器的比重和沉降系数不同，因此可利用差速离心法分离多种细胞器，A正确；
B、摩尔根用假设-演绎法证明基因位于染色体上，萨顿用类比推理法提出了基因位于染色体上的假说，B错误；
C、不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的扩散速度就快，因此可利用纸层析法分离叶绿体中各种色素，C正确；
D、通常用“J”型曲线或者“S”型曲线这种数学模型表示种群数量的变化，D正确．
故选：B．
下列生物学研究选择的技术（方法）正确的是（ ）
正确答案
解析
解：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的扩散速度就快，因此可利用纸层析法分离叶绿体中各种色素，A正确；
B、诱变育种时可以用物理法或化学法，物理法包括射线等，B正确；
C、可以利用32P标记DNA研究DNA分子的半保留复制，C正确；
D、光学显微镜不能看到亚显微结构，即不能观察到磷脂分子，D错误．
故选：ABC．
提取光合色素，进行纸层析分离，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、光合色素属于有机物，根据相似相溶的原理，可以溶解在有机物中，但不能溶解于水中，A错误；
B、色素能溶解于层析液中，随着层析液在滤纸上扩散，B错误；
C、提取液呈现绿色是由于含有叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色），C错误；
D、胡萝卜素随层析液在滤纸上扩散的速率最快，位于滤纸最上方，D正确．
故选：D．
（1）提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入______，以防止色素被破坏．用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的______．
（2）该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系如图．当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率______．当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定CO2形成______的速率更快，对光反应产生的______消耗也更快，进而提高了光合放氧速率．
（3）如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变，将无法进行光合作用，其原因是______．
（4）该突变体叶绿素b完全缺失的原因是基因突变导致控制合成叶绿素b的______缺失造成的；若突变体水稻与野生型水稻杂交，F1植株能够合成叶绿素b，则该突变属于______．
正确答案
解：（1）提取色素时，为了防止色素被破坏，应在研磨叶片时加入CaCO3．分离色素时，滤纸条上色素带从上至下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以叶绿素b缺失的水稻突变体缺失色素带位于滤纸条最下端．
（2）据图示曲线知，叶绿体的氧气产生速率表示真正的光合作用；当光照强度为n时野生型和突变体O2释放速率相等，即净光合作用速率相等；但由图可知突变体的呼吸作用大于野生型，所以与野生型相比，突变体单位面积叶片叶绿体的氧气产生速率较大．光照强度为m时，叶片气孔开放程度大的植株CO2供应充足，固定CO2形成C3的速率更快，消耗光反应产生的NADPH和ATP也更快，从而提高了光合放氧速率．
（3）光合作用过程中，少数特殊状态的叶绿素a能吸收、传递并转化光能，若缺失叶绿素a就不能将光能转换成活跃的化学能，植物将无法进行光合作用．
（4）叶绿素不是蛋白质，因此基因不能直接控制叶绿素的合成，而是通过控制酶的合成来控制叶绿素b的合成；若突变体水稻与野生型水稻杂交，F1植株能够合成叶绿素b，说明这种突变是一种隐性突变．
故答案为：
（1）CaCO3 最下端
（2）较大 C3 NADPH、ATP
（3）缺乏叶绿素a不能完成光能转换
（4）酶 隐性突变
解析
解：（1）提取色素时，为了防止色素被破坏，应在研磨叶片时加入CaCO3．分离色素时，滤纸条上色素带从上至下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以叶绿素b缺失的水稻突变体缺失色素带位于滤纸条最下端．
（2）据图示曲线知，叶绿体的氧气产生速率表示真正的光合作用；当光照强度为n时野生型和突变体O2释放速率相等，即净光合作用速率相等；但由图可知突变体的呼吸作用大于野生型，所以与野生型相比，突变体单位面积叶片叶绿体的氧气产生速率较大．光照强度为m时，叶片气孔开放程度大的植株CO2供应充足，固定CO2形成C3的速率更快，消耗光反应产生的NADPH和ATP也更快，从而提高了光合放氧速率．
（3）光合作用过程中，少数特殊状态的叶绿素a能吸收、传递并转化光能，若缺失叶绿素a就不能将光能转换成活跃的化学能，植物将无法进行光合作用．
（4）叶绿素不是蛋白质，因此基因不能直接控制叶绿素的合成，而是通过控制酶的合成来控制叶绿素b的合成；若突变体水稻与野生型水稻杂交，F1植株能够合成叶绿素b，说明这种突变是一种隐性突变．
故答案为：
（1）CaCO3 最下端
（2）较大 C3 NADPH、ATP
（3）缺乏叶绿素a不能完成光能转换
（4）酶 隐性突变
用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上，色素带从上至下，依次为（ ）
正确答案
解析
解：叶绿体中色素分离原理是各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．分离的结果是：
所以滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．
故选：D．
如图是与洋葱有关实验的部分步骤，相关叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、①表示提取洋葱叶片光合色素时的研磨步骤，加入少量SiO2是为了研磨充分，加入碳酸钙是了防止研磨过程中叶绿素被破坏，A错误；
B、②表示符合要求的滤纸条，未见色素带，原因可能是色素提取时未用无水乙醇等有机溶剂，黄化叶片可分离出胡萝卜素和叶黄素两条色素带，B错误；
C、③表示观察洋葱根尖细胞有丝分裂时装片制作的压片步骤，步骤是用镊子取出根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把洋葱根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片．然后，拇指轻轻按压载玻片，这样可以使细胞分散开来，再把盖玻片上的载玻片取下，C正确；
D、④表示在高倍镜下观察洋葱根尖细胞时的一个视野，其中前期的特点是染色体出现，散乱排布，纺锤体出现，核膜、核仁消失，而同源染色体配对属于减数第一次分裂的前期特点，D错误．
故选：C．
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