内容正文:
大题01 细胞呼吸和光合作用
考向分析
大题预测
1.图1是甲、乙两种植物在温度和水分均适宜的条件下,光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,图2是将A、B两组生理状况相同的甲种植物幼苗,分别置于温度为25℃的相同密闭透明容器内,A、B两组光照强度不同,测得两组容器内CO2 浓度的变化曲线图。
(1)据图1可知,在CD段光照强度是限制___________(填“甲植物”或“乙植物”)光合速率的环境因素。当光照强度为B时,甲植物的叶肉细胞中 ______________________等生物膜上能产生ATP。
(2)当植物在单位时间内光合作用消耗的CO2量等于呼吸作用释放的CO2 量时,环境中的CO2 浓度称作CO2 补偿点,图2中a、b点对应的分别为A、B组大豆 幼苗的CO2 补偿点。
①将CO2 浓度从b提高到a,短时间内B组幼苗叶肉细胞中的C3 浓度会 ________(填“上升”、“下降”、“不变”)
②该实验结果表明,_______________能影响大豆幼苗CO2 补偿点,提高产量。
③农业生产中,往往是通过_____(填“提高”或“降低”)CO2 补偿点来提高产量。
④播种B组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照A组的条件培养,测得容器内C O2 浓度的变化曲线图与A组完全相同。根据这一结果能够得到的初步结论是___。
2.共生固氮是自然界生物可用氮的最大天然来源,根瘤菌入侵豆科植物的根系,诱导大豆形成根瘤(容纳根瘤菌)以进行共生固氮。为研究大豆根瘤形成的机理,科研人员进行了一系列研究。
(1)图1是大豆光合作用产物的形成及运输和大豆与根瘤菌关系示意图。请分析回答:
①如图1所示,二氧化碳固定形成的C3在光反应提供的______作用下转换成磷酸丙糖(TP),TP运出叶绿体后合成蔗糖,催化TP合成蔗糖的酶存在于______。
②研究发现,蔗糖进入维管束细胞的过程可被呼吸抑制剂抑制,据此推测蔗糖进入维管束细胞的跨膜运输需要的条件是______。
(2)为了研究光照与大豆根瘤生成的关系,科研工作者将根瘤菌接种于大豆上,黑暗预处理2天后,进行相关处理,6天后观察大豆根瘤结节生成的情况,处理和结果如图2,结合图1分析下列问题。
①对大豆黑暗预处理的目的是______。
②图2的实验结果说明_______。
③根据图1,从能量的角度解释大豆根瘤结节形成的原因:_______。
④研究发现在光的诱导下,移动因子可以从大豆枝条移动到根部,同时根瘤菌内形成某种复合物,从而激活大豆根瘤发生相关基因的表达。说明光除了为植物提供能量外,还可能作为_____调控大豆根瘤结节的生成。
3.科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还包含另一条借助交替氧化酶(AOX)的途径。
(1)交替氧化酶(AOX)分布在植物细胞线粒体内膜上,它可以催化O2与[H]生成______,并使细胞呼吸释放的能量更多以热能形式散失,生成ATP所占的比例______。在寒冷早春,某些植物的花细胞中AOX基因的表达会________,利于提高花序温度,吸引昆虫传粉。
(2)进一步研究表明,AOX途径可能与光合作用有关,科研人员对此进行深入研究。
①光合作用过程中,光能被分布于叶绿体________上的光合色素吸收,并转变为ATP中的_______,经过暗反应,能量最终被储存在________中。一般情况下,植物叶片的光合作用随光照强度的增强而增强,但光照强度过高时,光合作用减弱。
②科研人员将正常光照下发育的叶片分为4组,用AOX途径抑制剂处理A组和C组叶片的左侧,然后将4组叶片离体,叶柄插入盛满水的试管中,左侧置于正常光照下,右侧置于正常光照或高光下(图1),40分钟后测量叶片左侧光合色素的光能捕获效率(图2)。
根据__________组的实验数据可以推测,在夏季晴天,若树木中层叶片的部分区域被高光照射,叶面出现光斑,则可能会使邻近组织的光合作用减弱。实验说明,AOX途径可以___________________________________。
4.室内栽培常春藤能够有效清除甲醛污染。为研究其作用机制,科学家首先研究在密闭环境下常春藤正常的呼吸作用和光合作用,测定环境中的CO2浓度变化,结果如下图1所示;而后将用特殊方法处理的甲醛通入密闭环境,研究常春藤处理甲醛的途径。具体过程如下图2所示为甲醛相关的代谢过程(其中HCHO为甲醛,RU5P和HU6P是中间产物)。回答下列问题。
(1)图1中黑暗组常春藤的叶肉细胞内能产生ATP的场所是________。弱光照组叶肉细胞的光合速率________(填“大于”“小于”或“等于”)它的呼吸速率,d时间内完全光照组植株的平均实际光合速率是________ppm/s。
(2)图2中循环①的名