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【导与练】2015版高考生物考点分类汇编:专题6 光合作用(近3年真题+模拟)


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专题 6
考点十七 色素的提取、分离与作用

光合作用

高考试题
1.(2013 年新课标全国理综Ⅱ,T2,6 分,★☆☆)关于叶绿素的叙述,错误的是( A.叶绿素 a 和叶绿素 b 都含有镁元素 B.被叶绿素

吸收的光可用于光合作用 C.叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同 D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 点睛:本题主要考查了叶绿素的化学组成元素、吸收光谱以及其功能,意在考查考生对与叶绿体相关知识的识记能力以及 对吸收光谱图的理解、分析能力。 解析:叶绿素 a 和叶绿素 b 都是由 C、H、O、N、Mg 等元素组成的,故 A 项正确。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,通过光合 作用将光能转化为化学能贮存在有机物中,故 B 项正确。叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值分别约为 663 nm、645 nm,故叶绿素 a 在红光区吸收峰值大于叶绿素 b,故 C 项正确。绿叶中的色素主要吸收蓝紫光和红光,对绿光的吸收极少, 绝大多数绿光被反射出来,使植物呈现绿色,故 D 项错误。 答案:D 2.(2013 年江苏单科,T5,2 分,★☆☆)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是( A.使用定性滤纸过滤研磨液 B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析 C.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线 2~3 次 D.研磨叶片时,用体积分数为 70%的乙醇溶解色素 点睛:本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验的相关知识 ,意在考查考生对实验方法步骤的理解及分析和处理问题的 能力。 解析:漏斗基部放单层尼龙布进行过滤,A 项错误;纸层析法分离滤液中的色素时,需用干燥的定性滤纸,B 项正确;划出一 条滤液细线后需等滤液干后再重复划线 2~3 次,C 项错误;研磨叶片时是用无水乙醇溶解色素,D 项错误。 答案:B 3.(2012 年上海单科,T17,2 分,★☆☆)如图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果,据图判断用作实验材料的叶 片颜色为( ) ) )

A.红色

B.黄色

C.绿色

D.紫色

点睛:本题以图形的方式考查色素种类、颜色、含量等方面的相关知识。考查学生获取信息能力,以及对相关知识的掌握、 应用能力。记牢四条色素带在滤纸条上的准确位置、粗细、颜色是准确解答该题的关键。 解析:叶绿体色素提取分离实验中,在滤纸条上,从上往下(距离点样处由远到近)的色素依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿 素 a、叶绿素 b。而从题图可看出来,胡萝卜素、叶黄素明显高于叶绿素 a、叶绿素 b,故叶片呈黄色,B 正确。 答案:B 4.(2012 年海南单科,T9,2 分,★☆☆)关于叶绿体色素的叙述,错误的是( A.叶绿素 a 和 b 主要吸收红光和蓝紫光 B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同 ·1· )

“高中生物颖韬工作室”整理 C.利用纸层析法可分离 4 种叶绿体色素 D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能

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点睛:本题考查叶绿体中色素的吸收光谱、 色素含量、 色素的分离提取等内容,考查了学生对基础知识的识记和理解能力, 难度不大。 解析:叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收红光和蓝紫光, A 正确;叶绿体中叶绿素含量约为 3/4,类胡萝卜素含量约为 1/4,B 正 确;不同色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸条上的扩散速度不同,可用纸层析法对其进行分离,C 正确;乙醇提取的叶 绿体色素只要结构没有被破坏,仍是可以吸收光能的。 答案:D 5.(2011 年江苏单科,T4,2 分,★☆☆)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定 和色素层析条带分析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果是( A.光吸收差异显著,色素带缺第 2 条 B.光吸收差异不显著,色素带缺第 2 条 C.光吸收差异显著,色素带缺第 3 条 D.光吸收差异不显著,色素带缺第 3 条 点睛:本题考查叶绿体色素的种类及吸收光谱类型等知识,考查学生的获取信息的能力和理解能力。 解析:因为题干中水稻为叶黄素缺失突变体,对其所在叶片进行实验后,色素层析带一定缺第 2 条,即叶黄素。但光吸收差 异不显著,因为叶黄素主要吸收蓝紫光,红光被叶绿素 a 和叶绿素 b 吸收,故 B 项符合题意。 答案:B 6.(2011 年海南单科,T12,2 分,★☆☆)红枫是一种木本观赏植物,在生长季节叶片呈红色,下列关于该植物的叙述,正确 的是( ) A.红枫叶片不含叶绿素 B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用 点睛:本题主要考查叶绿体中的色素和液泡中色素的区别,考查学生的理解能力,得分关键是掌握植物液泡中色素的种类 和作用。 解析:红枫叶片含有叶绿素,只是液泡中的红色素遮盖了叶绿素的颜色,呈现了红色,A 错;红枫叶片呈红色是由于反射了 红光,不是吸收了红光,B 错;在红枫叶片中含有光合色素,能吸收光能,可以进行光合作用,C 正确;液泡中的色素不能将吸 收的光能转化用于光合作用,D 错。 答案:C 7.(2010 年上海单科,T26,2 分,★☆☆)如图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果,则如图②所示结果最有可能来 自于( ) )

A.水培的洋葱叶 B. 生长的柳树幼叶 C.培养的衣藻 D. 秋冬的银杏落叶 点睛:本题主要考查对滤纸条上色素带的分布情况的分析,考查学生获取信息的能力和实验探究能力。 ·2·

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解析:滤纸条上的色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b。图②的结果显示该叶片无叶绿素 a 和 叶绿素 b,A、B、C 三项的细胞中都含有叶绿素,只有 D 项,秋冬的银杏落叶中叶绿素分解,叶绿素含量下降甚至没有。 答案:D 8.(2010 年海南单科,T7,2 分,★☆☆)某同学从杨树叶片中提取并分离得到 4 种色素样品,经测定得到下列吸收光谱图, 其中属于叶绿素 b 的是( )

点睛:本题主要考查叶绿体中的色素所吸收的光线,解答本题的关键是要知道叶绿素 b 主要吸收何种波长的光;考查学生 的识图能力和理解能力。 解析:叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收红光和蓝紫光;胡萝卜素和叶黄素主要吸收的是蓝紫光。叶绿素 b 主要吸收红光和蓝 紫光,从可见光谱上看,这两种光在光谱的两端,其他的光也能少量吸收,所以叶绿素 b 吸收可见光的峰值在可见光谱的两 端,A 正确。 答案:A 9.(2009 年广东理基,T43,2 分,★☆☆)将在黑暗中放置一段时间的叶片均分 4 块,置于不同的试管中,按下表进行实验, 着色最浅叶片所在的试管是(
试管编号 CO2 溶液 实验处理 光照 碘液

)
① + 白光 + ② + 蓝光 + ③ + 红光 + ④ + 绿光 +

注:“+”表示具有该条件。 A.① B.② C.③ D.④ 点睛:本题以实验操作为背景考查叶绿体中的色素所吸收的光线,考查学生的图表分析能力和理解能力。 解析:叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,即绿光下光合作用最弱。所以着色最浅叶片所在的试管是④号管。 答案:D 10.(2011 年广东理综,T29,16 分,★★☆)中国的饮食讲究“色香味”,颜色会影响消费,小李同学拟研发“绿色”食用色 素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。 Ⅰ.提取叶绿素 绿色叶片 提取液 过滤液 浓缩液 叶绿素粗产品

Ⅱ.探究 pH 对叶绿素稳定性的影响 取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约 25 ℃)下进行实验,方法和结果如下表。 ·3·

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实验组号 ① ② ③ ④ 叶绿素溶液(mL) 3.0 3.0 3.0 3.0 调 pH 至 Y 7.0 6.0 5.0 处理时间(min) 10 10 10 10

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溶液颜色 绿色 绿色 黄绿色 黄褐色

注:叶绿素被破坏后变成黄褐色。 根据所学知识和实验结果,请回答: (1)提取食用叶绿素的 X 应该为 (2)表中 Y 应该为 ,原因是 食品,否则 ,原因是 。 。 。

(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于

(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤。 点睛:本题考查绿叶中色素的提取与分离实验及其应用,目的是考查学生的实验探究能力和分析能力。 解析:(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,所以要用对人无害的有机溶剂。(2)由②③④组可知 pH 的梯度为 1.0,因 此①组的 pH 应为 8.0。(3)由实验结果可知,pH 小于 6.0 时,叶绿素明显被破坏,因此天然叶绿素色素不适用于酸性食品。 (4)利用纸层析法,根据滤纸条上除叶绿素条带外是否还有其他条带可判断叶绿素粗产品中是否含其他色素。 答案:(1)对人无害的有机溶剂(食用酒精) (2)8.0 (3)pH 小于 6.0 叶绿素会被破坏 叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响 以 1.0 为 pH 梯度进行实验,①②③④组间形成梯度

(4)纸层析法;步骤:①制备滤纸条并将其一端剪去两角,在距该端 1 cm 处用铅笔画一条细的横线。②用毛细吸管吸取少 量叶绿素粗产品,沿铅笔线均匀画一条细线。待干后,再画一两次。③将滤纸条放置到加有层析液的试管中进行层析。④ 观察色素带的条数。

模拟试题
1.(2011 福建福州模拟)如图为某种绿色植物的叶绿素 a 的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光 谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。植物进行光合作用时,下列物质的变化趋势与作用光谱基本一致的是( )

A.叶绿体色素含量 C.呼吸作用量 答案:D

B.叶绿素含量 D.有机物的生成量

解析:叶绿素 a 主要吸收蓝紫光和红光,光合作用生成有机物的量、氧气生成量取决于光合作用中吸收光能情况。 2.(2012 河北广平模拟)某同学在做提取叶绿体色素的实验时,收集到的色素提取液为淡绿色。分析产生该结果的可能原 因是( ) ②乙醇加入量太多 , 稀释了色素提取液 ③乙醇加入量太少, 色素未提取出来 ①研磨不充分, 色素未能充分提取出来 ④未加碳酸钙粉末,叶绿素分子已被破坏 A.①③④ B.①②④ C.③④ D.①② ·4·

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解析:提取绿叶中色素时,收集到的提取液呈淡绿色,其原因可能有以下几种:一是选取的叶片含色素少;二是研磨不充分, 色素未能充分提取出来;三是提取液太多,使色素提取液浓度降低;四是未加碳酸钙,造成研磨过程中叶绿素分子被破坏。 本题中①②④的表述是正确的。 答案:B 3.(2013 临沂模拟)如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确的是( )

A.色素乙在滤纸上的扩散速度最快 B.提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解 C.水稻在开花时节,叶片中色素量是(甲+乙)<(丙+丁) D.四种色素都能溶解在层析液中,丁色素的溶解度最大 解析:从坐标图看,丁色素扩散距离最远,即丁色素在层析液中的溶解度最大,扩散速度最快,故 D 正确,A 错误。在提取色 素时,色素能够溶解在乙醇中,故 B 错误。 水稻在开花时节,光合作用旺盛,叶片中叶绿素的含量远大于类胡萝卜素的含量, 故 C 错误。 答案:D 4.(2013 安徽百校论坛联考)在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况 如下表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均正常,他们所得的实验结果依次应为(
甲 丙酮 蒸馏水 CaCO3 SiO2 + + + 乙 + + + 丙 + +

)
丁 + + -

A.①②③④

B.②④①③

C.④②③①

D.③②①④

解析:色素提取中,SiO2 可使研磨充分,CaCO3 可保护叶绿素免受破坏,丙酮作为提取液,色素不溶于蒸馏水。 因此,甲同学的 滤纸条上没有色素带;乙同学操作符合要求,提取的色素多;丙同学未加 CaCO3,主要使叶绿素被破坏而减少 ;丁同学未加 SiO2,研磨不充分,各种色素的含量都会减少。 答案:B 5.(2013 佛山模拟)叶绿体中色素能够溶解在有机溶剂乙醇中,因此实验室中用无水乙醇提取叶绿体中的色素。能否用丙 酮作为溶剂替代无水乙醇呢?请完善实验,探究丙酮是否可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂 ,并对实验中存在的问题 进行分析。 (1)材料用具:新鲜的绿色叶片,干燥的定性滤纸,尼龙布,丙酮,无水乙醇,层析液,二氧化硅,碳酸钙等。 (2)方法步骤:①提取绿色叶片中的色素。 a.取两个研钵分别编号为 1、2。 b.分别向两个研钵中加入 c.向 1 号研钵中加入 2~3 mL 无水乙醇, d.将研磨液过滤到试管中,并及时用棉塞塞紧试管口。 ②制备滤纸条。将干燥处理的定性滤纸剪成两个长 10 cm,宽 1 cm 的长条,在距一端 1 cm 处用圆珠笔画线并剪去两角。 ·5· 。 ,均进行充分研磨。

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③点样。分别用毛细吸管吸取少量滤液,分别在两条滤纸条上沿横线均匀地画滤液细线,紧接着重复画 1~2 次。 ④分离叶绿体中的色素。将层析液 2 mL 倒入两支编号为 1、2 的大试管中。然后,将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻 轻插入层析液中,并让层析液没及滤液细线。 (3)观察实验结果。请绘出正确的实验结果,并注明色素种类及相应颜色。 (4)结果预测及分析: ①2 号滤纸条与 1 号出现一致色素带,并分离明显,则说明 ② 则说明 ③2 号滤纸条无色素带,1 号滤纸条色素带分离明显 (5)请纠正方法步骤中的错误。 纠正一: 纠正二: 纠正三: ; 。 ; ; , ; 。

解析:本题考查实验设计能力及分析能力。要探究丙酮是否可以作为溶剂替代无水乙醇就应设计实验以丙酮作溶剂提取 叶绿体中的色素,并与以无水乙醇作溶剂提取叶绿体中的色素的分离效果作比较。实验设计要遵循单一变量原则,即只有 提取液不同,而其他都应相同。结果有三种可能情况,即 a.与对照组基本一样;b.比对照组效果差;c.得不到分离的色素 带。改错方面考查对实验注意问题的掌握。 答案:(2)①b.5 g 剪碎的绿色叶片、少许二氧化硅和碳酸钙 c.向 2 号研钵中加入 2~3 mL 的丙酮 (3)如图

(4)①丙酮可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂 ②2 号滤纸条与 1 号相比,现象不如 1 号明显 ③丙酮不能作为提取叶绿体中色素的有机溶剂 (5)纠正一:制备滤纸条时,应改为用铅笔画线并编号 1、2 纠正二:点样时,应干燥后重复画滤液细线 1~2 次 纠正三:分离叶绿体中色素时,一定不要让层析液没及滤液细线 丙酮作为提取叶绿体中色素的有机溶剂效果不佳

考点十八 光合作用的基本过程

高考试题
1.(2012 年天津理综,T5,6 分,★★☆)设置不同 CO2 浓度,分组光照培养蓝藻,测定净光合速率和呼吸速率(光合速率=净光 合速率+呼吸速率),结果如图。据图判断,下列叙述正确的是( )

·6·

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A.与 d3 浓度相比,d1 浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多 B.与 d2 浓度相比,d3 浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的 ATP 多 C.若 d1、d2、d3 浓度下蓝藻种群的 K 值分别为 K1、K2、K3,则 K1>K2>K3 D.密闭光照培养蓝藻,测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物 点睛:本题考查的是植物代谢的知识,考查学生的识图能力和综合应用能力。 解析:由题意知,该实验中 d1 浓度下光合速率(净光合速率+呼吸速率)大于 d3 浓度下的光合速率,产生的[H]一定多,故 A 项 正确。d2 浓度下的呼吸速率大于 d3 浓度下的呼吸速率,故 B 项错。从净光合速率看,d2>d1=d3,所以种群不同条件下环境容 纳量应该是 K2>K1=K3,C 项错。判断是否是兼性厌氧生物,应该在有氧和无氧两种条件下测定种群密度及代谢产物,而不是 避光,D 项错。 答案:A 2.(2010 年天津理综,T1,6 分,★☆☆)在叶肉细胞中,CO2 的固定和产生场所分别是( ①叶绿体基质 A.①③ ②类囊体薄膜 C.①④ ③线粒体基质 D.②④ ④线粒体内膜 B.②③ )

点睛:本题考查光合作用和呼吸作用的场所,解答的关键是知道光反应、暗反应以及有氧呼吸三个阶段的场所 ,考查学生 的知识识记和理解能力。 解析:绿叶通过气孔从外界吸收进来的二氧化碳,必须首先与植物体内的 C5(一种五碳化合物)结合,形成 C3(一种三碳化合 物),这个过程称为 CO2 的固定,CO2 的固定属于光合作用暗反应,暗反应阶段发生在叶绿体基质中。有氧呼吸过程分三个阶 段,第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,两分子丙酮酸和 6 个水分子中的氢全部脱下,共脱下 20 个[H],丙酮酸被氧化 分解成二氧化碳;在此过程中释放少量的能量,其中一部分用于合成 ATP,产生少量的 ATP,所以在叶肉细胞中,CO2 的产生 场所是线粒体基质。 答案:A 3.(2010 年海南单科,T4,2 分,★☆☆)光反应为暗反应提供的物质是( A.[H]和 H2O C.ATP 和 CO2 B.[H]和 ATP D.H2O 和 CO2 )

点睛:本试题考查光反应和暗反应的联系,考查学生的知识识记和理解能力。 解析:光反应发生的主要变化是 H2O 在光的作用下分解形成 O2 和[H],以及在有关酶的作用下形成 ATP,其中[H]和 ATP 为暗 反应中 C3 的还原提供还原剂和能量。 答案:B 4.(2013 年江苏单科,T28,7 分,★★☆)雨生红球藻是一种单细胞绿藻,是天然虾青素含量最高的物种之一。虾青素是一 种类胡萝卜素,色泽鲜红,因其具有良好的抗氧化能力和着色作用而受到广泛关注。为了培养雨生红球藻以获得虾青素 , 科研人员研究了 A、B 两种植物生长调节剂对单位体积藻液内雨生红球藻细胞数、干物质质量、虾青素含量的影响,结果 见下表。请回答下列问题:
植物生长 调节剂及 其质量浓度 (mg·L )
-1

细胞数增 加量(%)

干物质增 加量(%)

虾青素含量 增加量(%)

·7·

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对照组 0 0.1 A 0.5 1.0 5.0 0.05 B 0.1 0.5 1.0 0 36.8 43.4 81.2 98.2 6.7 32.3 32.5 8.3 0 133.3 150.7 266.7 142.7 50.5 119.7 41.7 0.3

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0 57.1 137.8 -48.9 -95.4 5.8 8.5 3.9 -87.8

(1)雨生红球藻和蓝藻细胞都能进行光合作用,但是发生的场所不同,前者光合作用的场所是 。 (2)B 的浓度从 0.1 mg·L 提高到 0. 5 mg·L 时,雨生红球藻单位干物质中虾青素含量的变化是 。 (3)与 B 相比,A 的浓度变化对虾青素含量影响的特点是 (4) 两种生长调节剂中,与细胞分裂素生理功能更相似的是 (5)与叶绿素 a、叶绿素 b、叶黄素进行比较,虾青素和其中的 别为 。 。 。 分子结构最相似。
-1 -1

(6)在本实验基础上,设计实验探究 A、B 的协同作用对雨生红球藻增产虾青素的影响,选用 A、B 时首先应考虑的浓度分 点睛:本题考查了光合作用的基本过程、色素的提取与分离、生长素的作用,意在考查考生获取信息、综合应用的能力。 解析:(1)雨生红球藻是真核生物,光合作用的场所是叶绿体,蓝藻是原核生物,光合作用的场所是细胞质。 (2)植物生长调节剂 B 浓度为 0.1 mg·L 时,虾青素含量的增加量与干物质增加量的比值为 8.5/119.7;植物生长调节剂 B 浓度为 0.5 mg·L 时,其比值为 3.9/41.7,故雨生红球藻单位干物质中虾青素含量的变化是增加。 (3)当 A 浓度由(0.1→0.5→1.0→5.0)mg·L 时,虾青素含量的增加量变化为 57.1%→137.8%→-48.9%→-95.4%,同样比较 B 浓度变化引起虾青素含量的增加量变化,可得答案:上升较快,下降较快。 (4)A 浓度增加,细胞数增加量一直增加,B 浓度增加,细胞数增加量先增加后减少,故与细胞分裂素生理功能更相似的是 A。 (5)题干中表明:虾青素是一种类胡萝卜素,叶绿素 a 和叶绿素 b 统称为叶绿素,叶黄素和胡萝卜素统称为类胡萝卜素。 (6)据表中数据可得:A 浓度为 0.5 mg/L,B 浓度为 0.1 mg/L 时,雨生红球藻的虾青素含量的增加量都最大。 答案:(1)叶绿体 (2)增加 (3)上升较快,下降较快 (4)A (5)叶黄素 (6)0.5 mg·L ,0.1 mg·L
-1 -1 -1 -1 -1

5.(2011 年大纲全国理综,T33,11 分,★★☆)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响,将某植物在黑暗中放置一段时间, 耗尽叶片中的淀粉,然后取生理状态一致的叶片,平均分成 8 组,实验处理如下表所示,一段时间后,检测叶片中有无淀粉, 结果如下表。
编号 组1 组2 组3 组4 组5 组6 组7 组8 葡萄糖溶液浸泡,溶液中通入 处理 光照 检测结 果 有 淀粉 空气 黑暗 有 淀粉 光照 有 淀粉 葡萄糖溶液浸泡,溶液中通入 CO2 和 N2 黑暗 无 淀粉 光照 有 淀粉 蒸馏水浸泡,水中通入 空气 黑暗 无 淀粉 光照 有 淀粉 蒸馏水浸泡,水中通入 CO2 和 N2 黑暗 无 淀粉

回答问题: (1)光照条件下,组 5 叶片通过 (3)组 2 叶片中合成淀粉的原料是 片无淀粉的原因是 ·8· 作用产生淀粉;叶肉细胞释放出的氧气来自于 。 ,后者是通过 产生的。与组 2 相比,组 4 叶 。 ,直接能源物质是 的光解。 (2)在黑暗条件下,叶片能进行有氧呼吸的组别是

“高中生物颖韬工作室”整理 (4)如果组 7 的蒸馏水中只通入 N2,预期实验结果是叶片中 (填“有”或“无”)淀粉。

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点睛:本题考查光合作用与呼吸作用的生理过程、关系、影响因素等知识,考查学生获取信息、图表分析的能力。 解析:(1)在光照条件下组 5 叶片合成淀粉是通过光合作用,叶肉细胞释放的氧气来自水的光解:2H2O (2)在黑暗条件下,叶片进行有氧呼吸必须有 O2,有 O2 的组别是组 2 和组 6。 (3)组 2 叶片中合成淀粉的原料是葡萄糖,直接能源物质是 ATP,ATP 主要是叶片的有氧呼吸产生的。与组 2 相比,组 4 叶 片缺少 O2 导致有氧呼吸不能进行,ATP 的合成量少,不能够利用葡萄糖合成淀粉。 (4)如果只通入 N2,即使有光照也只能进行光反应,没有 CO2 暗反应无法完成,所以叶片中无淀粉生成。 答案:(1)光合 H2O (2)组 2 和组 6 (4)无 (3)葡萄糖 ATP 有氧呼吸 组 4 叶片不能进行有氧呼吸,淀粉的合成缺少 ATP 4[H]+O2。

模拟试题
1.(2013 河北正定模拟)离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断 CO2 气体的供应,短时间内叶绿体中 C3 化合物与 C5 化合物及细胞中 ATP 的相对含量的变化是( A. 上升、下降、上升 C.下降、上升、下降 B. 下降、上升、上升 D. 上升、下降、下降 )

解析:突然中断 CO2 气体的供应,导致消耗的 C5 化合物减少,所以 C5 化合物的含量在短时间内上升;而 C3 化合物的原料减少, 所以短时间内 C3 化合物的含量下降;C3 化合物的含量下降,消耗的 ATP 和[H]减少,所以短时间内 ATP 的含量上升。 答案:B 2.(2013 辽宁实验中学模拟)一位科学工作者用含 C 的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,其转移的途径是( A.CO2→叶绿素→ATP B.CO2→三碳化合物→ATP C.CO2→三碳化合物→葡萄糖 D.CO2→叶绿素→葡萄糖 解析:在光合作用中,二氧化碳参与光合作用的暗反应阶段,碳元素首先随着二氧化碳和五碳化合物反应形成三碳化合物 而转移到三碳化合物中,再经三碳化合物的还原,转移到葡萄糖中。 答案:C 3.(2012 广东茂名模拟)如图表示光合作用暗反应示意图。下列说法错误的是( )
14

)

A.①表示 O2,④表示 CO2 B.暗反应中,CO2 首先与 C5 结合生成 C3,然后被还原为(CH2O) C.C3 的还原过程中,需要光反应提供的能源物质只有② D.(CH2O)可以转化为多糖、脂质 解析:图中①、②、③、④分别表示 O2、ATP、NADPH、CO2。在暗反应过程中,CO2 首先与 C5 结合生成 C3,然后还原 C3,在 C3 的还原过程中,需要光反应提供能源物质 ATP、NADPH。C3 被 NADPH 还原为(CH2O),(CH2O)可以转化为多糖、脂质。 答案:C 4.(2013 临沂模拟)如图表示植物的光合作用与细胞呼吸之间的关系,下列分析中不正确的是( )

A.过程④进行的场所是线粒体 ·9·

“高中生物颖韬工作室”整理 B.暗反应包括⑤和②两个过程 C.过程③和④都能产生 ATP D.过程①进行的场所是类囊体薄膜

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解析:有氧条件下过程④为有氧呼吸的第二阶段,场所是线粒体,无氧条件下进行酒精发酵,场所是细胞质基质;暗反应包 括⑤(二氧化碳的固定)和②(C3 的还原)两个过程;过程③和④为呼吸作用的不同阶段,都能产生 ATP;过程①为光反应过程, 进行的场所是类囊体薄膜。 答案:A 5.(2011 江西会昌模拟)如图是光合作用和细胞呼吸过程示意图。据图回答下列问题:

(1)过程①被称为

,④是在真核细胞的

(具体场所)进行。 (代号表示)受阻。小麦灌浆期若遇阴雨天则

(2)干旱初期,水稻光合作用速率明显下降,其主要原因是反应过程 会减产,其原因是暗反应过程 (代号表示)。 (4)图中体现出生物膜系统的两个重要功能是: ① ② (代号表示)受阻。

(3) 在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时 , 单位时间内各物质中产生量与消耗量相等的除了糖以外 , 还有

。 。

解析:过程①为 C5 跟 CO2 结合生成 C3 ,叫 CO2 的固定,过程④为有氧呼吸的第三阶段,是在线粒体的内膜上完成的;干旱初期, 水稻光合作用速率明显下降是因为气孔关闭,进入体内的 CO2 减少,导致过程①发生障碍。小麦灌浆期若遇阴雨天,光合作 用光反应阶段受影响,产生的[H]少,则导致暗反应过程受阻。在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时,单位时间 内各物质中产生量与消耗量相等的除了糖以外,还有 O2 和 CO2 及 ATP 和 ADP;膜系统增大酶的附着面积,同时使各种反应高 效有序进行。 答案:(1)CO2 的固定 线粒体内膜 应的进行 ②将细胞分隔成小区室,使反应高效有序进行 (2)① ② (3)Ⅱ与Ⅴ、 Ⅲ与Ⅶ (4)①为酶促反应提供大量的酶的附着位点,利于反

考点十九

影响光合作用速率的环境因素

高考试题
1.(2013 年重庆理综,T6,6 分,★★★)如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关 叙述,正确的是( )

A.t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2 释放增多 B.t2→t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。若在 t2 时刻增加光照,光合速率将再提高 ·10·

“高中生物颖韬工作室”整理 C.t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果 D.t4 后短暂时间内,叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高,C3 化合物还原后的直接产物含量降低

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点睛:本题以坐标图为信息载体,考查光反应和暗反应的场所、反应过程和二者之间的联系,以及影响光合作用的因素,意 在考查考生从坐标图获取信息的能力和知识的理解应用能力。 解析:水的光解发生在叶绿体类囊体薄膜上,而不是叶绿体基质,A 项错误;t2→t3,限制光合速率的因素为 CO2 浓度,此时光 照充足且恒定,若增加光照,光合速率不会提高,B 项错误;t3→t4,光合速率提高是因为暗反应增强,一定程度上加快 ATP 和 ADP 的转化,同时促进了光反应,光反应和暗反应是相互联系、相互依存的整体,C 项错误;突然停止光照,光反应减弱甚至 停止,类囊体薄膜上 ATP 合成受阻,ATP 含量减少,ADP 和 Pi 含量升高,被还原的 C3 化合物减少,直接产物含量降低,D 项正 确。 答案:D 2.(2012 年山东理综,T2,4 分,★★☆)夏季晴朗的一天,甲乙两株同种植物在相同条件下 CO2 吸收速率的变化如图所示。 下列说法正确的是( )

A.甲植株在 a 点开始进行光合作用 B.乙植株在 e 点有机物积累量最多 C.曲线 b~c 段和 d~e 段下降的原因相同 D.两曲线 b~d 段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 点睛:本题考查光合作用的有关知识,考查学生分析图像的能力和综合应用能力,解答本题的关键是明确 a、e 点的含义和 明确 b~c 段和 d~e 段下降的原因。 解析:根据图可知甲植株在 a 点和 18 点稍微往后一点光合作用速率与呼吸作用速率相等,乙植株在 6 点和 18 点时相等。 故应在 a 点之前进行光合作用,A 错误;积累有机物最多的点是 18 点,因为 18 点以后光合作用强度<呼吸作用强度,要消耗 有机物,B 错误;b~c 段曲线下降是因为中午蒸腾作用较强,气孔关闭引起光合作用强度降低,而 d~e 段是因为光照强度 减弱引起光合作用强度降低,C 错误;因为甲没有出现乙的情况,可能是气孔无法关闭,光照增强使得光反应增强,暗反应 也随之增强,D 正确。 答案:D 3.(2012 年海南单科,T8,2 分,★☆☆)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培 养时间的延长,玻璃容器内 CO2 浓度可出现的变化趋势是( A.一直降低,直至为零 B.一直保持稳定,不变化 C.降低至一定水平时保持相对稳定 D.升高至一定水平时保持相对稳定 点睛:本题以密闭容器内绿色植物生长为背景,考查环境条件对植物光合作用的影响,考查学生获取信息的能力和理解能 力。 解析:在适宜的条件下培养密闭容器内的植物 ,密闭容器内的二氧化碳含量有限 , 随着光合作用的持续进行,二氧化碳逐 渐被消耗, 浓度降低,进而光合作用强度随之降低,当二氧化碳浓度降低到一定水平时 ,植物的光合作用和呼吸作用强度 相等,则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定,故本题选 C。 答案:C 4.(2011 年新课标全国理综,T3,6 分,★☆☆)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作 用强度下降,原因是( ) ·11· )

“高中生物颖韬工作室”整理 A.光反应强度升高,暗反应强度降低 B.光反应强度降低,暗反应强度降低 C.光反应强度不变,暗反应强度降低 D.光反应强度降低,暗反应强度不变

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点睛: 本题主要考查镁的作用与光反应和暗反应的关系,难度适中,考查学生的理解能力,得分关键是掌握光反应与暗反 应的关系。 解析:镁是叶绿素的组成成分,缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低,进而因光反应产生的[H]和 ATP 不足而使暗反 应强度降低。 答案:B 5.(2009 年海南单科,T15,2 分,★☆☆)在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑 暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿体中 C3 和 C5 化合物含量的变化是( A.C3 和 C5 都迅速减少 B.C3 和 C5 都迅速增加 C.C3 迅速增加,C5 迅速减少 D.C3 迅速减少,C5 迅速增加 点睛:本题考查光合作用过程,考查学生的知识识记和理解能力。 解析:突然停止光照导致光反应供给暗反应的产物 ATP、NADPH 减少,导致 C3 不能被还原成有机物和 C5,所以 C3 积累,C5 减 少。 答案:C 6.(2013 年四川理综,T8,11 分,★★☆)将玉米的 PEPC 酶基因导入水稻后,测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔 导度及光合速率的影响结果,如下图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高) )

(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是 (2)CO2 通过气孔进入叶肉细胞后,首先与
2 -2 -1 2 -2 -1

,捕获光能的色素中含量最多的是

。 。
2

结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供

(3) 光照强度低于 8×10 μ mol·m ·s 时, 影响转基因水稻光合速率的主要因素是 14×10 μ mol·m ·s 时。原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变,可能的原因是

; 光照强度为 10×10 ~ 。

(4)分析图中信息,PEPC 酶所起的作用是 因素的综合应用能力。

;转基因水稻更适宜栽种在

环境中。

点睛:本题考查光合作用的基本过程及影响光合作用速率的环境因素的相关知识 ,意在考查考生对光合作用过程及影响 解析:(1)叶绿体是光合作用的场所,捕获光能的色素包括叶绿素 a、叶绿素 b、叶黄素、胡萝卜素,叶绿素 a 的含量最多。 (2)光合作用的光反应为暗反应提供[H]和 ATP,暗反应阶段 CO2 与 C5 结合生成 2 分子 C3,C3 接受[H]和 ATP,有一部分重新生 成 C5,一部分则产生有机物。 (3)在右侧图中可以看出,原种水稻与转基因水稻在 8×10 μ mol·m ·s 之间是重合的,随光照强度的增强,光合速率也 增强,在光照强度 10×10 ~14×10 μ mol·m ·s 时,气孔导度降低,细胞中 CO2 浓度下降,反应速率下降,光照强度增强, 产生[H]、ATP 增多,会提高 C3 还原生成有机物的速率,正负影响相互抵消,可基本不变。 ·12·
2 2 -2 -1 2 -2 -1

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-2 -2 -1

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(4)由图中转基因水稻和原种水稻气孔导度的差别可以判断 PEPC 酶会通过增大气孔导度而提高水稻在强光下的光合速率, 由图分析可知,(8~14)×10 μ mol·m ·s 范围内,转基因水稻仍随光照强度的增加而增加,所以转基因水稻适合在强 光下生长。 答案:(1)叶绿体 叶绿素 a (2)C5 [H]和 ATP (3)光照强度 点”) (4)增大气孔导度,提高水稻在强光下的光合速率 根相对电导率影响的实验,结果见下表。
盐浓度 (mmol·L-1) 0(对照) 100 500 900 最大光合速率 (μ mol CO2· m-2·s-1) 31.65 36.59 31.75 14.45 呼吸速率 (μ mol CO2· m-2·s-1) 1.44 1.37 1.59 2.63 根相对电 导率(%) 27.2 26.9 33.1 71.3

光照强度增加与 CO2 供给不足对光合速率的正负影响相互抵消 (或“CO2 供应已充足且光照强度已达饱和 强光

7.(2013 年浙江理综,T30,14 分,★★☆)为研究某植物对盐的耐受性,进行了不同盐浓度对其最大光合速率、呼吸速率及

注:相对电导率表示处理细胞与正常细胞渗出液体中的电解质含量之比,可反映细胞膜受损程度。 请据表分析回答: (1)表中最大光合速率所对应的最小光强度称为 物的量 升。 (2)与低盐和对照相比,高盐浓度条件下,根细胞膜受损,电解质外渗,使测定的 高,细胞会因 作用失水,造成植物萎蔫。 增加,使气孔关闭,从而减少水分的散失。 (3)高盐浓度条件下,细胞失水导致叶片中的 力和灵活的应变能力。 解析:(1)某植物达到最大光合速率所需的最小光强度称为该植物的光饱和点。有机物积累量 (净光合速率表示)=真正光 合速率-呼吸速率,高盐浓度条件下这个差值小,故有机物积累量减少,一方面是因为 CO2 被还原成三碳糖的量减少,光合速 率下降,另一方面是因为有机物分解增加,呼吸速率上升。(2)由表中数据可知,在高盐浓度条件下,根细胞膜受损,电解质 外渗,使测定的根相对电导率升高,进而造成外界盐浓度升高,导致细胞因渗透作用失水而萎蔫。(3)脱落酸具有失水时使 气孔关闭的作用,以降低蒸腾作用速率。 答案:(1)光饱和点 减少 (2)根相对电导率 渗透 (3)脱落酸 8.(2013 年天津理综,T8,16 分,★★☆)菌根是由菌根真菌与植物根系形成的联合体。菌根真菌从土壤中吸取养分和水分 供给植物,植物为菌根真菌提供糖类等有机物。下表为不同温度下菌根对玉米幼苗光合特性影响的实验结果。
光合作用速率 组别 有菌根 25 ℃ 无菌根 有菌根 15 ℃ 无菌根 3.8 42 157 28 6.5 6.4 62 58 120 78 33 31 (μ mol CO2·m-2·s-1) 8.8 气孔导度* (mmol·m-2·s-1) 62 细胞间 CO2 浓度 (μ mol·mol-1) 50 叶绿素 相对含量 39

。与低盐和对照相比,高盐浓度条件下,该植物积累有机 的量减少,最大光合速率下降; 而且有机物分解增加, 上

, 原因是 CO2 被还原成

升高。同时,根细胞周围盐浓度增

点睛:本题考查净光合速率的计算、渗透作用、植物激素调节等知识,意在考查考生获取与处理信息的能力、综合分析能

三碳糖

呼吸速率

·13·

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有菌根 5 ℃ 无菌根 1.4 17 242 4.0 44 80

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26 23

*气孔导度是描述气孔开放程度的量 请回答下列问题: (1)菌根真菌与玉米的种间关系是 。 ,

(2)25 ℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米叶肉细胞对 CO2 的利用率 。 (3)15 ℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米光合作用速率高,据表分析,其原因有① 促进了光反应;② , 促进了暗反应。 (4)实验结果表明:菌根能提高玉米的光合作用速率,在 区内两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结果。 条件下提高的比例最大。

(5)在菌根形成率低的某高寒草甸试验区进行菌根真菌接种,可提高部分牧草的菌根形成率。如图为接种菌根真菌后试验

①图中种群密度数值应采用样方调查结果的 ②据图推测,两种牧草中菌根依赖程度更高的是 是

值。 。接种菌根真菌后,该试验区生态系统抵抗力稳定性提高,原因 。

点睛:本试题以图表为背景,综合考查种间关系、影响植物光合作用的因素、种群密度的调查方法、生态系统稳定性 ,意 在考查考生分析图表、获取信息、综合运用知识的能力。 解析:(1)由题干中的信息可知,菌根真菌从土壤中吸收养分和水供给植物,同时有利于植物进行光合作用,植物为菌根真 菌提供糖类等有机物,两者是互利共生关系。(2)由表中的数据可知,在 25 ℃条件下,有菌根玉米与无菌根玉米相比较, 有菌根的玉米的光合作用速率高,且细胞间 CO2 浓度低,说明有菌根玉米对 CO2 利用率较高。(3)在 15 ℃条件下,有菌根玉 米光合作用速率高,据表分析, 有菌根玉米叶绿素相对含量较大 ,利于吸收光能,促进光反应进行;气孔导度大,有利于吸 收 CO2,促进暗反应进行。(4)对比三个温度条件下, 在 5 ℃条件下,有菌根玉米与无菌根玉米光合速率相比,提高程度最大。 (5)①牧草应采用样方法调查种群密度,随机选取 多个样方,且取各样方平均值,保证数据的科学有效性。②从图中分析,优质牧草 A 在真菌作用下,种群密度逐年升高,而 劣质牧草 B 种群密度逐年降低。接种真菌后,生态系统物种丰富度不断增加,物种多样性增强,生态系统营养结构复杂,自 我调节能力增强,生态系统抵抗力稳定性提高。 答案:(1)互利共生 (2)高 (3)①叶绿素相对含量高,利于吸收光能 ②气孔导度大,CO2 供给充分 (4)5 ℃(或低温) (5)①平均 ②优质牧草 A 物种丰富度升高,生态系统营养结构复杂,自我调节能力升高 9.(2013 年北京理综,T29,16 分,★★★)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有 10 个 棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3 天后测定叶片的 CO2 固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。

(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的 ATP 和 (2)由图 1 可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率

,在

中将 CO2 转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。 。本实验中对照组(空白对照组)植株的 CO2 固定速率

·14·

“高中生物颖韬工作室”整理 相对值是 。 (3)由图 2 可知,去除棉铃后,植株叶片中

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增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃

后,叶片光合产物利用量减少, 降低,进而在叶片中积累。 (4)综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会 光合作用。 (5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理 ,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官 , 检测 叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果 是 ,则支持上述推测。 点睛:本题考查光合作用的过程及其影响因素,重点考查植物自身因素对光合作用的影响。意在考查考生的理解能力、识 图分析能力、获取信息能力、实验探究能力和综合运用能力。 解析:解答本题首先应对光合作用的过程及各种因素如何影响光合作用有正确理解;其次,能够从题干描述和曲线图示中 获取有效信息;再次,通过有效信息获取二次实验方案的设计能力。 (1)光反应为暗反应提供 ATP 和还原性氢([H]/NADPH),将 CO2 转化为三碳糖属于暗反应,场所在叶绿体基质中。(2)由图 1 可以看出叶片光合速率(可用 CO2 固定速率相对值表示)随去除棉铃的百分率的增大而下降。图 1 中去除棉铃百分率为 0 时(即空白对照组),CO2 固定速率相对值是 28。(3)由图 2 知,去除棉铃后,叶片中的蔗糖和淀粉的含量增加。这是因为随 着棉铃减少,叶片光合产物利用量减少,且输出量减少,导致光合产物在叶片中积累。(4)由图 1 和图 2 知,随着去除棉铃 的百分率的增加,叶片中光合产物不断积累,而 CO2 固定速率(即光合作用速率)逐渐减小,说明叶片中光合产物的积累抑制 光合作用的进行。(5)本题的实验方案设计中,遮光的叶片代替了棉铃,需要检测的是未遮光的叶片。与只去掉棉铃的植 株相比,如果检测到未遮光的叶片中光合产物含量下降,光合速率上升,则说明叶片光合产物的积累会抑制光合作用。 答案:(1)[H]/NADPH 叶绿体基质 (3)淀粉和蔗糖含量 输出量 (2)逐渐下降 28

(4)抑制 (5)未遮光的 光合产物含量下降,光合速率上升 10.(2013 年江苏单科,T33,9 分,★★★)为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响,在不同浓度 NaCl 条件下,对其 净光合速率、胞间 CO2 浓度、光合色素含量等进行测定,结果如图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请参照图回 答下列问题:

(1) 叶绿体中色素的功能是 (2) 大气中的 CO2 可通过植物叶片表面的

。 进入植物体内。光合作用产生的有机物 (C6H12O6) 中的氧来源于原料中

的 ,有机物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物 中。 (3)当 NaCl 浓度在 200~250 mmol/L 时净光合速率显著下降,自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现 ·15·

“高中生物颖韬工作室”整理 下降的现象。前者主要是由于 (4)总光合速率可用单位时间内单位叶面积上 合速率变化趋势的曲线图。 ,后者主要是由于 。

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表示。请在所给坐标图上绘制该实验中总光

点睛:本题考查了细胞呼吸与光合作用的相关知识,意在考查考生的分析问题与理解能力。 解析:(1)叶绿体中色素的功能是吸收、传递和转化光能。 (2)CO2 进入植物体通过气孔,根据光合作用的过程,C6H12O6 中的氧来源于 CO2;根据呼吸作用的过程,C6H12O6 中的氧到 CO2 中 去。 (3)由图可知,当 NaCl 浓度在 200~250 mmol/L 时,光合色素含量降低,净光合作用速率显著下降。自然条件下,夏季晴朗 的中午由于蒸腾作用增强,为防止水分过多散失,气孔关闭,影响 CO2 的进入,净光合作用速率显著下降。(4)总光合速率可 用光合作用过程中 CO2 的消耗量、O2 的产生量或有机物的产生量来表示。绘制曲线图时需标出横纵坐标的含义,并注意总 光合作用速率大于净光合作用速率。 答案:(1)吸收、传递、转换光能 (2)气孔 CO2 CO2 (3)光合色素含量降低 胞间 CO2 浓度降低 (4)光合作用消耗的 CO2 量(光合作用产生的 O2 量或光合作用产生的有机物的量) 如图

11.(2012 年广东理综,T26,16 分,★★☆)荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化见下表。
叶片 发育 时期 新叶 展开前 新叶 展开中 新叶展 开完成 新叶 已成熟 叶面积(最 大面积的%) 19 87 100 100 总叶绿素含量 (mg/g·fw) — 1.1 2.9 11.1 气孔相对 开放度(%) — 55 81 100 净光合 速率(μ mol CO2/m2·s) -2.8 1.6 2.7 5.8

A B C D

注:“—”表示未测数据。 (1)B 的净光合速率较低 , 推测原因可能是 : ①叶绿素含量低 , 导致光能吸收不足 ; ② 致 。 (2)将 A、D 分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A 的叶肉细胞中,将开始积累 量将 。 ·16·

,导 ;D 的叶肉细胞中,ATP 含

“高中生物颖韬工作室”整理 (3)与 A 相比,D 合成生长素的能力 (4)叶片发育过程中,叶面积逐渐增大,是 和功能差异显著,其根本原因是 ;与 C 相比,D 的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是 。

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的结果;D 的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构 。

点睛:本题综合考查光合作用原理及细胞生命历程的相关知识 ,重在考查获取信息能力和综合运用能力,难度适中。不能 正确理解和分析光反应与暗反应的关系是第(2)小题失分的主要原因。 解析:(1)从题干表中看出,影响光合作用速率的是叶绿素含量和气孔相对开放度。其他影响光合作用的因素不考虑。所 以答案应该是气孔相对开放度低,二氧化碳供应不足。 (2)A 置于光温恒定的密闭容器中,由于缺少叶绿素,只进行呼吸作用。 一段时间后氧气消耗完毕,只进行无氧呼吸,所以积 累酒精;D 置于光温恒定的密闭容器中,进行光合作用,导致容器中二氧化碳逐渐消耗完毕,暗反应强度减弱,光反应强度 不变,所以光反应的产物 ATP 和[H]增多。 (3)生长素的合成部位主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。D 叶片已经发育成熟,基本不产生生长素。叶绿素分布在叶 绿体中基粒的类囊体薄膜上,从表格中可推知,由于总叶绿素含量增长,因此 D 的叶肉细胞的叶绿体中,基粒明显增多。 (4)器官和个体体积的增大,是细胞分裂和细胞生长的结果; 细胞分化的根本原因是基因的选择性表达 (遗传信息的执行 情况不同)。 答案:(1)气孔相对开放度较低 二氧化碳供应不足 (2)酒精 增多 (3)低 基粒 (4)细胞分裂和细胞生长 基因的选择性表达 12.(2012 年海南单科,T26,10 分,★★☆)取生理状态相同的某植物叶片,分离得到大量的叶肉细胞,将等量的叶肉细胞分 别悬浮在不同浓度的蔗糖溶液中,并在适宜的条件下,测定该叶肉细胞的光合作用强度,实验结果如图所示。

据图回答下列问题: (1)叶肉细胞光合作用强度达到最大后,随着蔗糖浓度升高,叶肉细胞的光合作用强度 出现这一现象的原因是 。 ,从渗透作用的角度分析

(2)如果要研究光照强度等因素对蔗糖溶液中叶肉细胞光合作用强度的影响,最好将叶肉细胞放在浓度为 的蔗糖溶液中,原因是 。 (3) 除 蔗 糖 浓 度 外 , 如 果 分 别 改 变 叶 肉 细 胞 悬 浮 液 中 CO2 浓 度 和 温 度 也 能 影 响 叶 肉 细 胞 的 光 合 作 用 强 度 , 原 因 是 。 点睛:本题考查光合作用及影响光合作用的因素,涉及物质跨膜运输、细胞吸水失水、温度和二氧化碳浓度等因素对光合 作用的影响,考查学生理解能力和综合应用能力。 解析:(1)从实验结果的图示可看出,随着蔗糖浓度升高,光合作用达到最大值后,若蔗糖浓度继续升高,则叶肉细胞的光 合作用强度下降。因为当蔗糖溶液的浓度高于叶肉细胞细胞液的浓度时,会导致叶肉细胞失水,从而影响叶肉细胞光合作 用的进行。 -1 (2)从图示可看出,叶肉细胞在浓度为 0.2 mol·L 的蔗糖溶液中具有最大的光合作用强度,此时便于研究光照强度等因素 对蔗糖溶液中的叶肉细胞光合作用强度的影响。 (3)植物的光合作用会受光照强度、叶绿素含量、CO2 浓度、温度、酶的数量等多种因素的影响,其中 CO2 是植物进行光合 作用的原料之一,而酶的活性会受温度的影响。 答案:(1)下降 在较高浓度的蔗糖溶液中叶肉细胞失水 (2)0.2 mol·L 这一浓度中的叶肉细胞处于光合作用最适状态 (3)CO2 是光合作用的原料,温度可以影响酶的活性 13.(2011 年新课标全国理综,T29,9 分,★★☆)在光照等适宜条件下,将培养在 CO2 浓度为 1%环境中的某植物迅速转移到 ·17·
-1

“高中生物颖韬工作室”整理 CO2 浓度为 0.003%的环境中,其叶片暗反应中 C3 和 C5 化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。

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回答问题: (1)图中物质 A 是 (填“C3 化合物”或“C5 化合物”)。 (2)在 CO2 浓度为 1%的环境中,物质 B 的浓度比 A 的低,原因是 ;

将 CO2 浓度从 1%迅速降低到 0.003%后,物质 B 浓度升高的原因是 。 (3)若使该植物继续处于 CO2 浓度为 0.003%的环境中,暗反应中 C3 和 C5 化合物浓度达到稳定时,物质 A 的浓度将比 B 的 (填“低”或“高”)。 (4)CO2 浓度为 0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比 CO2 浓度为 1%时的 (填“高”或“低”),其

原因是 。 点睛:本题考查 CO2 浓度对暗反应的影响,同时考查考生识图、析图、分析问题的能力。试题难度中等。解题的关键是明 确暗反应中 CO2 固定和 C3 化合物还原的关系。 解析:(1)CO2 浓度降低后,直接影响暗反应中 CO2 的固定,导致 C3 化合物的量减少,确定物质 A 是 C3 化合物,物质 B 是 C5 化合 物。(2)CO2 浓度为 1%时,暗反应速率在该环境中已达到稳定,即 C3 和 C5 化合物的含量稳定,根据暗反应的特点,此时 C3 化 合物的分子数是 C5 化合物的 2 倍;当 CO2 浓度突然降低时,C5 化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致 C5 化合物积累。 (3)CO2 浓度为 0.003%时,C3 和 C5 化合物的浓度保持稳定后,暗反应保持稳定,此时仍根据暗反应中 CO2 的固定的反应式确 定,C3 化合物的量应是 C5 化合物的量的 2 倍。 (4)CO2 浓度降低,达到最大光合速率时所需的光照强度降低,因为暗反应减弱, 所需的 ATP 和[H]减少,光反应强度减弱。 答案:(1)C3 化合物 (2)暗反应速率在该环境中已达到稳定,即 C3 和 C5 化合物的含量稳定,根据暗反应的特点,此时 C3 化合物的分子数是 C5 化 合物的 2 倍 当 CO2 浓度突然降低时,C5 化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致 C5 化合物积累 (3)高 (4)低 CO2 浓度低时,暗反应的强度低,所需的 ATP 和[H]少

模拟试题
1.(2012 甘肃天水模拟)初春在密闭透明玻璃温室内,一天中的光照强度与温室内植物制造有机物量分别如图中曲线Ⅰ、 曲线Ⅱ所示。在采取某项措施后,温室内植物制造有机物量如图中曲线Ⅲ所示。采取的这项措施是( )

A.降低温度

B.提高温度

C.增加 CO2 浓度 D.增加 O2 浓度 解析:早春光照逐渐增强,温室内温度相对较高,所以直接影响光合作用强度的因素主要是 CO2 浓度。 答案:C 2.(2013 辽宁实验中学模拟)如图玻璃容器中,注入一定浓度的 NaHCO3 溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片,密闭后,设法减 小液面上方的气体压强,会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器,又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出 液面的原因是( )

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A.叶片吸水膨胀,密度减小 B.溶液内产生的 CO2 大量附着在叶面上 C.叶片进行光合作用所产生的 O2 附着在叶面上 D.NaHCO3 溶液因放出 CO2 而密度增大 解析:一定浓度的 NaHCO3 溶液能为植物碎叶提供二氧化碳,在光照条件和二氧化碳充足的情况下,植物碎叶能够进行光合 作用,产生大量的氧气。这些氧气附着在叶面上,使得叶片浮力增大,浮出液面。 答案:C 3.(2013 湖南长沙模拟)某生物兴趣小组将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中 ,以白炽灯作为光源,移动白炽灯 调节其与大试管的距离,分别在 10 ℃、20 ℃和 30 ℃下进行实验,观察并记录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡数 目,结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( )

A.该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响 B.A 点和 C 点的限制因素分别为温度和光照强度 C.B 点条件下伊乐藻能进行光合作用 D.若在缺镁的培养液中进行此实验,则 B 点向右移动 解析:白炽灯与大试管的距离可用来表示光照强度,所以该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响;A 点时改变 光照强度光合速率不变,可知限制因素是温度,C 点时改变温度光合速率不变,可知限制因素是光照强度;B 点条件下伊乐 藻的光合速率=呼吸速率,即此时可进行光合作用;缺镁的培养液中叶绿素合成量减少 ,光合速率降低,光补偿点增大,即 向左移动。 答案:D 4.(2011 江西南昌模拟)大棚中种植的植物其光合作用会受到多种因素的影响,在该曲线图中,有 M、N、O、P、Q 五个点, 对它们的含义的叙述正确的有几项( )

①M 点时植物叶肉细胞内合成 ATP 的场所只有线粒体 ②若适当降低大棚温度,则 N 点将会向右移动 ③O 点时,限制植物体的光合作用强度的主要因素是光照强度 ④P 点时,若想提高作物产量可以适当补充光照,绿光灯效果最好 ⑤Q 点光照强度时,适当使用二氧化碳发生器可以提高作物产量 A.①④⑤ B.③⑤ C.①②⑤ D.②③⑤ 解析:M 点时,植物叶肉细胞只进行呼吸作用,呼吸作用中能够产生 ATP 的场所有细胞质基质和线粒体;若适当地降低温度, 会降低细胞的呼吸作用,所以达到光补偿点所需的光照强度降低;O 点时,光合速率会随光照强度的变化而变化,所以限制 ·19·

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植物体光合作用强度的主要因素为光照强度;P 点时,限制光合速率的因素还是光照强度,所以想提高作物产量可以适当 地补充光照,红光灯效果最好;Q 点光照强度时,不同的二氧化碳浓度,其光合速率不同,所以限制光合速率的主要因素为 二氧化碳浓度,适当使用二氧化碳发生器可以提高作物产量。 答案:B 5.(2013 湖北武汉四校联考)在一定浓度的 CO2 和适当的温度条件下,测定 A 植物和 B 植物在不同光照条件下的光合速率, 结果如下表,以下有关说法错误的是( )
光饱和时 光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx) 光饱和时光 照强度(klx) 3 9 CO2 吸收量 [mg/(100 cm2 叶·小时)] A 植物 B 植物 1 3 11 30 黑暗条件下 CO2 释放量 [mg/(100 cm2 叶·小时)] 5.5 15

A.与 B 植物相比,A 植物是在弱光照条件下生长的植物 B.当光照强度超过 9 klx 时,B 植物光合速率不再增加,造成这种现象的原因是暗反应跟不上光反应 C.当光照强度为 9 klx 时,B 植物的总光合速率是 45 mg CO2/(100 cm 叶·小时) D.当光照强度为 3 klx 时,A 植物与 B 植物固定的 CO2 量的差值为 4 mg CO2/(100 cm 叶·小时) 解析:A 植物在较弱的光照强度下就能达到光饱和,说明 A 植物适宜在弱光下生长。暗反应不需要光照,随着光照的增加, 光反应增强,暗反应不变,所以 B 植物受到暗反应的制约。当光照强度为 9 klx 时,B 植物从外界吸收 CO2 速率为 30 mg 2 2 CO2/(100 cm 叶·小时),自身释放 CO2 的速率为 15 mg CO2/(100 cm 叶·小时),故 C 项正确。当光照强度为 3 klx 时,A 植物固定的 CO2 速率为 16.5 mg/(100 cm 叶·小时)(11+5.5),B 植物固定的 CO2 速率为 15 mg CO2/(100 cm 叶·小时),差 值为 1.5 mg/(100 cm 叶·小时)。 答案:D 6.(2013 河北五校调研)取一植物形态、大小、生长发育状况相同的四片叶子按下图进行实验,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,气体的变化量可以通过观察油滴的移动来判断。(不考虑气体在水中的溶解与外界气 压的变化和蒸腾作用的影响)
2 2 2 2 2

(1) 适宜的光照下, 装置 A 中油滴的移动情况是 是 ,此时装置 B 中的净光合量 (2)装置 C 中的油滴在 化和蒸腾作用对装置 C 的影响,对照组的设置是 暗处,短时间内叶肉细胞中的 C3 物质含量变化是 (3)能直接证明光合作用需要二氧化碳的装置是 用需要光,需进行改进的是 择装置 。

, 适宜的光照下短时间内装置 B 中油滴的移动情况 情况下不移动,若考虑气体在水中的溶解与外界气压的变 。如果将 C 装置突然从光下移动到黑 。 ,实验前应该将叶片作 处理,若用 B、D 装置证明光合作 ,要测定叶片细胞呼吸的强度最好选

零(填“大于” 、 “小于”或“等于”)。

解析:根据光合作用和呼吸作用的总反应式,消耗的气体与产生的气体等量,A 装置内的清水不影响气体变化,则压强不变, 油滴不移动;B 装置内的 NaOH 溶液能吸收 CO2,则无 CO2 不能进行光合作用,有氧呼吸消耗的 O2 使压强减小,则油滴向左移 动,B 装置中的氧气消耗完,则叶片只能进行无氧呼吸产生酒精和 CO2,而 CO2 又能被 NaOH 溶液吸收,压强不变,油滴不移 动;C 装置中 CO2 缓冲液提供一定浓度的 CO2,且保持不变,若光合作用产生的 O2 大于呼吸作用消耗的 O2 量,则压强增大,油 滴向右移动;若光合作用产生的 O2 等于呼吸作用消耗的 O2 量,则压强不变,油滴不移动;若光合作用产生的 O2 小于呼吸作用 消耗的 O2 量,则压强减小,油滴向左移动;证明光合作用需要 CO2,则自变量为 CO2,其他条件相同,但 C、D 装置不符合单一 变量原则, 叶片饥饿处理消耗原有淀粉, 有利于检测是否产生新淀粉; 测定叶片细胞呼吸的强度,需要排除光合作用的干 扰,所以装置应避光。 答案:(1)不移动 向左移动 小于 ·20·

“高中生物颖韬工作室”整理 (2)光合作用强度(速率)等于呼吸作用强度(速率) (3)B 和 C 饥饿 把 NaOH 换成 CO2 缓冲液 D 叶片换成大小相同的死叶片,其他同装置 C 上升

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综合训练
一、选择题
1.(2013 江苏无锡质检)观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序是( ) ①加清水 ②制作装片 ③观察质壁分离 ④加 0.3 g/mL 蔗糖溶液 ⑤观察细胞复原 ⑥观察正常细胞 A.①②③④⑤⑥ B.②⑥④③①⑤ C.①②③④⑥⑤ D.⑥①②④③⑤ 解析:观察植物细胞质壁分离与复原实验采用了自身对照的设计思路,因此制作装片后应先观察正常细胞的状态,然后滴 加蔗糖溶液观察质壁分离现象,最后滴加清水,观察细胞复原,因此 B 项正确。 答案:B 2.(2013 安徽合肥第一次质检)在光合作用的探究历程中,德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律,曾提出了植物在进 行光合作用时能量转化的假说。以下哪项科学实验能证明这一假说( ) A.英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验 B.恩格尔曼证明光合作用的有效光是红橙光和蓝紫光的实验 C.萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验 D.鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验 解析:C 项实验证明了绿色植物通过光合作用把光能转化为有机物中稳定的化学能,其他实验均无。 答案:C 3.(2013 北京朝阳区一模)如图为细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意图,据图分析,说法正确的是( )

A.c 可代表小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖 B.①②④能与斐林试剂发生紫色反应 C.③是细胞膜的基本支架,是固定不动的 D.①可能与机体的免疫、体液调节等有关 解析:图中③为磷脂双分子层,是细胞膜的基本骨架。①②④为膜蛋白,其中①为糖蛋白,一般位于细胞膜外侧,与细胞的 信息交流功能有关,不能与斐林试剂反应。膜结构中组成分子可以运动,因此膜具有流动性。a 为协助扩散,b、d 为自由 扩散,c 为主动运输。a、b 为细胞吸收物质,c、d 为细胞排出物质。 答案:D 4.(2013 广东肇庆一模)通过对照能够证明光合作用过程中产生的氧全部来自水的一组实验是( )

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A.①②

B.①③

C.②③

D.②④
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解析:欲证明光合作用产生的氧气全部来自水,应当用同位素 O 单独标记水或二氧化碳,目的是将水和二氧化碳中的氧原 18 子加以区分,通过检查产物氧气是否含有 O 来判断其来源,因此装置②③可行,答案为 C。 答案:C 5.(2013 北京朝阳区一模)如图表示生物体部分代谢过程,有关分析正确的是( )

A.噬菌体进行过程②为自身生命活动提供能量 B.能进行过程③的生物无核膜,属于生产者 C.②和④过程只能发生于不同生物的细胞中 D.过程①只能在植物细胞的叶绿体中进行 解析:据图分析可知,①为光合作用,③为硝化细菌的化能合成作用,作用是吸收能量合成有机物;②为有氧呼吸;④为无 氧呼吸,作用为分解有机物释放能量。上述代谢过程一般仅发生在活细胞内。其中光合作用发生在真核细胞的叶绿体内 和原核细胞的细胞质基质中;有氧呼吸发生在真核细胞的细胞质基质、线粒体和原核细胞的细胞质基质中。 答案:B 6.(2013 山东济宁一模)在 a、b、c、d 条件下,测得某植物种子萌发时 CO2 和 O2 体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄 糖,则下列叙述中正确的是( )
O2 浓度 CO2 释放量 O2 吸收量 a 10 0 b 8 3 c 6 4 d 7 7

A.a 条件下,呼吸产物除 CO2 外还有酒精和乳酸 B.b 条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 C.d 条件下,无氧呼吸最弱 D.a 条件下,最适宜储存该植物种子 解析:a 条件下,O2 吸收量是 0,说明此时只进行无氧呼吸,呼吸产物除 CO2 外还有酒精,如果产物是乳酸就不会有 CO2 产生, 故 A 项错;b 条件下,既有 CO2 释放又有 O2 的吸收,说明此时既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,O2 吸收量是 3,说明无氧呼吸 CO2 的释放量是 5,因此无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多,因此 B 项错;d 条件下,CO2 释放和 O2 的吸收量相等,说明此时 只进行有氧呼吸,无氧呼吸为 0,C 项正确;不宜在完全无氧的条件下储存种子,这样容易导致种子缺氧死亡,D 项错误。 答案:C

二、非选择题
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“高中生物颖韬工作室”整理 7.(2013 广东江门调研)下面是以洋葱为实验材料做实验得到的实验现象或结果,请据图回答:

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(1)图 1 是利用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行的质壁分离实验现象,实验时外界溶液是滴入少量红墨水的 0.3 g/mL 的蔗糖溶液,那么图中 a、c 两处的颜色分别是 ,对原生质层的描述是 。 (2)图 2 是分离洋葱管状叶中色素得到的滤纸条,由该结果可知洋葱管状叶中 。 A.色素的种类 B.不同色素在层析液中溶解度的相对大小 C.不同色素的相对含量 D.各种色素的颜色 (3)可以用洋葱进行过氧化氢分解的实验吗? 。原因是 。 解析:图 1 为细胞进行质壁分离的实验,其中 a 为细胞液,c 为外界溶液即滴入少量红墨水的蔗糖溶液,因此颜色分别为无 色、红色。原生质层指的是细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。图 2 为叶绿体中的色素的分离实验,其原理是根 据色素在层析液中的溶解度不同分离各种色素。根据分离的条带可以得出色素的种类,各个带的宽度反映了色素的含量, 在滤纸条上色素会呈现相应的颜色。可以用洋葱进行过氧化氢分解的实验,因为洋葱细胞中含有过氧化氢酶。 答案:(1)无色、红色 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 (2)ABCD (3)可以 细胞中含有过氧化氢酶 8.(2013 广东肇庆一模)猪笼草以其分泌物消化所捕食的昆虫。为检测此分泌物的性质,有个同学做了如下实验:取甲、乙 3 两支洁净的试管,分别加入 1 cm 瘦肉块,向甲试管中注入 2 mL 新鲜的分泌物,向乙试管中注入 2 mL 清水,振荡两支试管, 然后将两试管下半部浸入 35 ℃左右的温水中,2 小时后观察发现,甲试管内瘦肉块明显变小,乙试管内肉块无明显变化。 请回答下列问题: (1)该分泌物中可能含有 酶。 (2)甲、乙两试管中, 为对照组。 (3) 若 要 验 证 温 度 对 分 泌 物 活 性 的 影 响 , 可 再 取 丙 、 丁 两 支 洁 净 的 试 管 , 两 试 管 内 均 应 加 ,并将两试管分别放入 中,2 小时后观察试管内瘦 肉块的变化。 (4)若要验证 pH 对分泌物活性的影响,可再取戊、己两支洁净的试管,两试管所加入的成分与丙、丁试管相同,向戊、己 两试管中分别加入 溶液,然后将两试管下半部放入 的温水中,2 小时 后观察两试管瘦肉块的变化。 (5)该同学为鉴定该分泌物含蛋白质,向试管中加入 1 mL 双缩脲试剂 A 液和 4 滴双缩脲试剂 B 液的混合液,振荡均匀,然 后加入 2 mL 新鲜的分泌物,在水浴中加热到 60 ℃以上,观察溶液的颜色。请指出其中两处错误: ① ; ② 。 解析:(1)瘦肉的主要成分是蛋白质,加入新鲜分泌物后试管中的瘦肉变小,说明分泌物中含有能分解蛋白质的酶,即蛋白 酶。 (2)两支试管中,甲加入的是分泌物,含有蛋白酶,乙加入的是清水,因此乙为对照组。 3 (3)欲探究温度对酶活性的影响,自变量为温度,取两支试管均加入 1 cm 瘦肉块和 2 mL 新鲜的分泌物,两支试管分别用沸 水和冰水设置不同的温度。 (4)欲探究 pH 对酶活性的影响可以加入 NaOH 和 HCl 溶液设置不同的 pH,加入的 NaOH 和 HCl 溶液的体积以及温度为无关 变量,应控制一致并且适宜,因此应放入 35 ℃左右的温水中观察。 (5)在用双缩脲试剂检测蛋白质时应当先加 A 液后加 B 液,并且该反应振荡即可,无需加热。 答案:(1)蛋白 (2)乙试管 3 (3)1 cm 瘦肉块和 2 mL 新鲜的分泌物 沸水和冰水 (4)适量且等量的 NaOH 和 HCl 35 ℃左右 (5)①不应把双缩脲试剂 A 液和双缩脲试剂 B 液先混合 ②不用加热 9.(2013 山东日照一模)某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞呼吸的方式”后,想进一步探究酵母菌细 胞在有氧和无氧的条件下产生等量 CO2 时,哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验:将无菌葡萄糖溶液 ·23·

“高中生物颖韬工作室”整理 锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌,得到滤液 1 和滤液 2。请分析回答:

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与少许酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气),按下图装置实验。当测定甲、乙装置中 CaCO3 沉淀相等时,撤去装置,将甲、乙两

(1)甲、乙两组的实验变量是 (2)酵母菌产生 CO2 的场所是

,实验中需控制的无关变量主要有

。 。

(3)利用提供的 U 形管(已知滤液中的葡萄糖不能通过 U 形管底部的半透膜,其余物质能通过)、滤液 1 和滤液 2 等,继续 完成探究实验: 实验步骤: ①将 的滤液 1 和滤液 2 分别倒入 U 形管的 A、B 两侧并标记; ②一段时间后观察 的变化。 实验结果预测和结论: ①如果 , 则有氧呼吸消耗的葡萄糖少; ②如果 , 则有氧呼吸消耗的葡萄糖多; ③ 。 解析:(1)本实验是探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式,故甲、乙两组的实验变量是有无氧气,实验中需控制的 无关变量主要有温度、pH、培养液量、培养液浓度等。(2)有氧呼吸的第二阶段产生 CO2 的场所是线粒体,无氧呼吸第二 阶段产生 CO2 的场所是细胞质基质,故酵母菌产生 CO2 的场所是细胞质基质和线粒体。(3)利用提供的 U 形管(已知滤液中 的葡萄糖不能通过 U 形管底部的半透膜,其余物质能通过)、滤液 1 和滤液 2 等,继续完成探究实验: 实验步骤: ①根据实验的等量的原则,将等量的滤液 1 和滤液 2 分别倒入 U 形管的 A、B 两侧并标记; ②一段时间后观察(两侧)液面的变化。 实验结果预测和结论: ①如果 A 侧液面上升,B 侧液面下降,则有氧呼吸消耗的葡萄糖少; ②如果 A 侧液面下降,B 侧液面上升,则有氧呼吸消耗的葡萄糖多; ③如果 A、B 两侧液面高度相同,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。 答案:(1)有无氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等 (2)细胞质基质和线粒体 (3)①等量 ②(两侧)液面 实验结果预测和结论: ①A 侧液面上升,B 侧液面下降 ②A 侧液面下降,B 侧液面上升 ③如果 A、B 两侧液面高度相同,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多 10.(2013 山东青岛市、即墨市联考)图 1 曲线表示某植物在恒温 30 ℃、CO2 浓度一定时光合速率与光照强度的关系,图 2 表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸熵的实验装置 (呼吸熵指单位时间内进行呼吸作用释放二氧化碳量与吸收氧气 量的比值)。请分析回答:

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(1)图 1 曲线中,与 b 点相比较,c 点时叶肉细胞中三碳化合物的含量 率将会 (填“变大” 、 “不变”或“变小”),c 点向

。若将 CO2 浓度降低,则叶绿体中[H]合成速

方向移动。

(2)已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25 ℃和 30 ℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到 25 ℃, 图 1 曲线中 a 点将向 移动,b 点将向 移动。 (3)图 2 装置中的 KOH 溶液的作用是 。假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在 25 ℃下经 10 min 观察墨滴的移动 情况,如发现甲装置中墨滴不动,乙装置中墨滴左移,则 10 min 内小麦种子中发生 过程;如发现甲装置中墨滴右 移,乙装置中墨滴不动,则 10 min 内小麦种子中发生 过程。 (4)实际上小麦种子的呼吸底物除了糖类外,还有脂肪等,在 25 ℃下 10 min 内,如果甲装置中墨滴左移 15 mm,乙装置中 墨滴左移 100 mm,则萌发小麦种子的呼吸熵是 。 (5)为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化 , 还应设置一个对照装置。对照装置的大试管和小烧杯中应分别放 入 。 解析:(1)与 b 点相比较,c 点时光照强度高于 b 点,光反应加强,C3 还原加快,三碳化合物的含量降低;若 CO2 浓度降低,叶绿 体中[H]的消耗减少,故合成速率将降低,CO2 的吸收量降低,c 点向左下方移动;(2)已知光合作用和呼吸作用的最适温度分 别为 25 ℃和 30 ℃,如果其他条件不变,将温度调节到 25 ℃时,光合作用最适,呼吸作用降低,因此图 1 曲线中 a 点将向 上移动,b 点将向左移动。(3)图 2 装置中的 KOH 溶液的作用是吸收二氧化碳,如发现甲装置中墨滴不动,说明甲装置内气 压没有发生变化,即种子萌发吸收的氧气和释放的 CO2 量相等,乙装置中墨滴左移,说明装置内气压降低,种子吸收氧气,释 放的 CO2 被 KOH 溶液吸收,因此种子发生有氧呼吸;如发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,说明甲装置中释放 CO2, 没有消耗氧气,气压升高,乙装置产生的 CO2 被 KOH 溶液吸收,说明种子进行无氧呼吸。(4)呼吸熵指单位时间内进行呼吸 作用释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值,乙装置墨滴左移 100 mm 是消耗的氧气的体积,与甲装置对照分析可知释放的 二氧化碳体积为 85 mm,所以呼吸熵为:85/100=0.85。(5)温度等物理因素如热胀冷缩也会引起气体体积的变化,校正时设 置的对照装置中要排除生物呼吸作用的影响。因是与装置甲作对照 ,故对照装置中大试管应放等量的煮沸杀死的小麦种 子,小烧杯中的液体则和装置甲中相同为清水。 答案:(1)降低 变小 左下 (2) 上 左 (3) 吸收二氧化碳气体 有氧呼吸 无氧呼吸 (4)0.85 (5)煮沸杀死的小 麦种子、清水

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