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专题07 光合作用
一、单选题
1.(23-24高一上·广东·期末)科学家在研究光合作用的暗反应过程中碳元素的去向时,采用的方法是( )
A.同位素标记法 B.假说-演绎法
C.物理模型建构法 D.差速离心法
2.(23-24高一上·广东·期末)如图表示叶绿体纸层析分离结果,正确的是( )
A.①呈黄色 B.②为叶绿素a
C.③为叶绿素b D.④移动最慢
3.(23-24高一上·广西百色·期末)俗话说“千年铁树开了花,万年枯藤发了芽”,铁树又名苏铁,是珍稀的观叶植物。图是铁树叶肉细胞进行光合作用的示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.物质b是氧气,是水光解的产物
B.光反应产生的ATP可用于暗反应
C.光反应必须有光,暗反应必须无光
D.此过程中光能转化为稳定的化学能
4.(23-24高一上·山东日照·期末)如图是利用纸层析法分离菠菜叶片光合色素的实验结果。下列叙述正确的是( )
A.条带①胡萝卜素主要吸收蓝紫光
B.条带④叶绿素b在层析液中的溶解度最大
C.实验过程中可用清水替代层析液分离色素
D.研磨时需加入SiO2以防止色素分子被破坏
5.(23-24高一上·陕西西安·期末)如图为某细胞器的结构模式图,下列反应发生在该细胞器内的是( )
A.葡萄糖分解为丙酮酸 B.O2与[H]反应产生水
C.葡萄糖分解产生酒精 D.水在光下分解产生O2
6.(23-24高一上·陕西西安·期末)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,参与暗反应必需的物质是( )
A.H2O、CO2、ADP B.CO2、[H]、ATP
C.H2O、CO2、ATP D.[H]、H2O、ADP
7.(23-24高一上·福建漳州·期末)下列不是通过增大膜面积来提高工作效率的是( )
A.叶绿体内膜 B.叶绿体囊状结构薄膜
C.线粒体内膜 D.根尖成熟区表皮细胞的细胞膜
8.(23-24高一上·安徽芜湖·期末)根据光合作用的原理,下列叙述正确的是( )
A.光合作用释放的氧气中的氧元素来自水
B.影响光反应的因素不会影响暗反应
C.光反应只需要色素,不需要酶
D.光反应只能在光照条件下进行,暗反应只能在黑暗条件下进行
9.(23-24高一上·北京丰台·期末)D1蛋白参与光合作用,位于叶绿体类囊体薄膜上,结构如下图。以下对D1蛋白的分析正确的是( )
A.肽链氨基端位于细胞质基质
B.其亲水部分分布于脂双层内
C.参与二氧化碳的固定与还原
D.受损后导致光反应速率下降
10.(23-24高一上·北京丰台·期末)下图为叶绿体的模式图,其中光反应发生在( )
A.① B.② C.③ D.④
11.(23-24高一上·浙江温州·期末)沃柑是喜阳植物,需充足光照,长期阴雨天气会导致叶片发黄。某科研小组提取并分离了甲组(长期阴雨天气)和乙组(充足光照)沃柑叶片的光合色素,并比较两组滤纸条自上而下的四条色素带。下列叙述正确的是( )
A.提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分
B.分离色素时层析液应没过滤液细线
C.甲组滤纸条上第三、四条色素带明显变窄
D.乙组滤纸条上第二条色素带呈蓝绿色
12.(23-24高一上·湖南郴州·期末)光合作用和细胞呼吸的原理在生产、生活中具有广泛的应用。下列相关叙述错误的是( )
A.阴生植物和阳生植物间作套种有利于提高光能利用率
B.夜间适当降低蔬菜大棚内温度,增加昼夜温差,可以增加产量提高品质
C.零下低温、低氧、干燥的环境可以减弱呼吸作用,有利于储藏蔬菜和水果
D.早稻催芽过程中,常用适宜温水淋种并时常翻动,以促进呼吸作用
13.(23-24高一上·内蒙古鄂尔多斯·期末)如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是( )
A.①表示O2,③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH),④表示CO2
B.光反应阶段的能量变化是光能转变成ATP和NADPH中活跃的化学能
C.黑暗条件下,光反应停止,暗反应将持续不断的进行下去
D.增加光照强度,短时间内C3的含量将减少
14.(23-24高一上·广东广州·期末)如图是纸层析法分离叶绿体中色素的装置,层析后得到①②③④四种不同的色素带,其中主要吸收红光和蓝紫光的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
15.(23-24高一上·湖南长沙·期末)将竖直放置的水绵和某种需氧细菌的混合溶液放在暗处,白光透过三棱镜照在混合液处,一段时间后,需氧细菌的分布情况最可能是( )
A.随机、均匀分布在混合液中
B.集中分布在溶液的上层和下层
C.集中分布在溶液的中央位置
D.集中分布在溶液的下层
16.(23-24高一上·青海西宁·期末)叶肉细胞中不能合成ATP的部位是( )
A.线粒体内膜 B.叶绿体的类囊体膜
C.细胞质基质 D.叶绿体基质
17.(23-24高一上·云南保山·期末)光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径,高等植物叶片中的色素可能与光能的捕获有关,下列关于高等植物细胞内色素的叙述,正确的是( )
A.植物细胞中的色素都能捕获光能进行光合作用
B.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光
C.纸层析法获得的四条色素带中,溶解度最高的色素带呈橙黄色
D.绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,可以用无水乙醇分离绿叶中的色素
18.(23-24高一上·江苏南京·期末)用14C标记CO2,来追踪光合作用中的碳原子的转移途径,下列分析正确的是( )
A.CO2→ATP→(CH2O) B.CO2→NADPH→C3
C.CO2→C3→(CH2O) D.CO2→C5→(CH2O)
19.(23-24高一上·四川绵阳·期末)硝化细菌细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是却能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。硝化细菌合成糖类的原料是( )
A.CO2和H2O B.NH3 C.硝酸 D.葡萄糖
20.(23-24高一上·广东深圳·期末)叶绿体中的色素,可利用分光光度计测定特定波长下色素提取液的吸光度,通过公式计算出提取液中某种色素的含量。现要测定叶绿素含量,应选用的光质为( )
A.红光 B.橙光 C.蓝光 D.紫光
21.(23-24高一上·辽宁鞍山·期末)植物在进行光合作用的同时,也进行呼吸作用。下列表示总光合产量的指标的是( )
A.叶肉细胞氧气的释放量
B.叶绿体氧气的释放量
C.叶肉细胞二氧化碳的吸收量
D.线粒体二氧化碳释放量
22.(23-24高一上·广西南宁·期末)我国劳动人民积累了丰富的农业生产经验,如《齐民要术》中记载的“正其行,通其风”可以提高农作物产量。此措施可为光合作用提供适宜的( )
A.光照和水分 B.光照和CO₂
C.光照和O₂ D.水分和O₂
23.(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)生物学的发展离不开科学方法的运用。下列探究、实践中所运用的科学方法正确的是( )
A.制作真核细胞的三维模型——提出假说
B.探究光合作用中氧气来源——建构模型
C.细胞膜结构模型的探索过程——同位素标记(示踪)法
D.比较过氧化氢在不同条件下的分解——控制变量和设计对照实验
24.(23-24高一上·江苏泰州·期末)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.水稻在收获时节,叶片中色素含量是(丙+丁)<(甲+乙)
B.提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分
C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D.四种色素中,丙和丁主要吸收蓝紫光
25.(23-24高一下·云南保山·期末)未成熟的植物细胞中含有许多由内质网出芽形成的小液泡,在生长过程中,小液泡彼此融合形成中央大液泡。下列有关叙述正确的是( )
A.根尖分生区细胞由于没有中央大液泡,所以不会吸水或失水
B.细胞液是植物细胞代谢的主要场所
C.植物液泡含酸性水解酶,其功能类似于动物细胞中的溶酶体
D.可利用无水乙醇加入少许CaCO3、SiO2研磨来提取液泡中的光合色素
26.(23-24高一下·河南开封·期末)在适宜的温度条件下,某农作物CO₂ 吸收量随环境CO₂浓度变化的曲线如下图。该图表明( )
A.a点农作物不能进行光合作用
B.b点时农作物的光照强度最大
C.影响光合作用强度的主要因素b点与c点不相同
D.光合作用强度与环境的CO₂浓度成正比例关系
27.(23-24高一下·安徽亳州·期末)CO2在光合作用和呼吸作用中具有重要作用。下列有关CO2的叙述正确的是( )
A.酵母菌产生CO2的场所有线粒体基质和细胞质基质
B.人体细胞呼吸作用释放的CO2中的O来自吸入的O2
C.绿色植物光合作用所需的CO2来自呼吸作用的释放
D.光合作用过程中CO2的转移途径:CO2→C3→C4→(CH2O)
28.(23-24高一下·四川凉山·期末)如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图,①-⑤表示有关过程,X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法错误的是( )
A.人体所有细胞的细胞质基质都能进行③过程 B.根尖分生区细胞能完成①②③④⑤过程
C.②和⑤过程分别表示C₃的还原和CO2的固定 D.能产生ATP的有①③④过程
29.(23-24高一下·贵州铜仁·期末)下列生理过程中产生ATP的是( )
A.氨基酸脱水缩合形成蛋白质
B.丙酮酸分解产生CO2
C.暗反应中三碳化合物的还原
D.无氧呼吸的第二阶段
30.(23-24高一下·海南·期末)研究人员提取和分离绿叶中的光合色素后,测定了其吸收光谱,结果如下图。下列有关叙述正确的是( )
A.图示中的几种光合色素都位于叶绿体内膜上
B.可以用无水乙醇作为层析液分离绿叶中的色素
C.色素X在绿叶中的含量较少,主要吸收蓝紫光
D.色素Z呈蓝绿色,在滤纸上位于四条色素带的最下方
31.(23-24高一下·四川凉山·期末)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.叶绿体中的色素易溶于有机溶剂,因此可以用无水乙醇提取色素
B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越慢
32.(23-24高一下·四川凉山·期末)关于细胞结构与功能,下列叙述正确的是( )
A.细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的,参与细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.叶绿体的内膜极大扩展了受光面积,有利于提高光合作用的速率
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D.细胞骨架维持着细胞的特有形态和细胞内部结构的有序性
33.(23-24高一下·广东惠州·期末)下列关于光合作用探究历程中几位科学家研究方法及结论的叙述,错误的是( )
A.恩格尔曼利用水绵和需氧细菌直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B.希尔利用离体叶绿体证明光合作用中氧气的产生和糖类的合成是同一个反应
C.鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用产生的氧气中氧元素全部来自水
D.卡尔文用14C标记CO2发现小球藻光合作用中碳原子转移途径CO2→C3→糖类
34.(23-24高一下·北京海淀·期末)下图为光合作用过程示意图,其中A表示结构,①②③④表示有关物质。下列说法错误的是( )
A.①②③分别是O2、NADP+、ADP+Pi
B.CO2的固定是CO2与④结合的过程
C.(CH2O)中稳定的化学能只来自NADPH
D.A的基本支架是磷脂双分子层
35.(23-24高一下·云南曲靖·期末)下列与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,正确的是( )
A.适当提高大棚中CO2的浓度可提高蔬菜的产量
B.加大蔬菜的种植密度,可不断提高蔬菜的产量
C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量
D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率
36.(23-24高一下·湖北·期末)水不但是植物体自身生长和发育必需的物质,也是植物体与周围环境相互联系的重要纽带。下列有关植物体中水的分析错误的是( )
A.北方冬小麦可通过降低自由水比例来提高抵抗寒冷天气的能力
B.盆栽植物浇水过量会影响根部细胞对土壤中营养物质的吸收
C.干旱环境中植物由于缺乏光合作用原料——水,直接导致光合作用减弱
D.植物体水中的氧原子可借助呼吸作用和光合作用转移到葡萄糖分子中
37.(9-10高一下·辽宁·期中)下列关于光合作用和呼吸作用的叙述正确的是( )
A.光合作用和呼吸作用总是同时进行的
B.光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用
C.光合作用形成的糖类在细胞呼吸中被利用
D.光合作用与细胞呼吸分别在植物的叶肉细胞和根细胞中进行
38.(23-24高一下·海南省直辖县级单位·期末)定安县“荔枝小镇”龙门镇,5月迎来荔枝丰收季。果农从开花至果实成熟,对荔枝树精心养护。下列分析不正确的是( )
A.荔枝叶肉细胞中的叶绿体由双层膜包被,内部有许多基粒
B.荔枝叶肉细胞进行暗反应的场所是叶绿体基质
C.荔枝叶吸收光能的色素主要捕获红光和蓝紫光,可用无水乙醇进行提取
D.荔枝叶色素分离实验中滤纸条顶端的色素是橙黄色的叶黄素
39.(23-24高一下·江西吉安·期末)光合作用过程的发现离不开科学家的探索。下列关于光合作用的探索实验,叙述错误的是( )
A.恩格尔曼通过实验发现,光合作用时叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
B.希尔运用同位素标记法证明了叶绿体在光下可释放出氧气
C.阿尔农发现叶绿体合成ATP 的过程总是伴随着水的光解
D.鲁宾和卡门通过实验证明了光合作用释放的氧气全部来自水
40.(23-24高一下·江西抚州·期末)下列有关绿色植物光合作用过程的分析错误的是( )
A.叶绿素主要吸收蓝紫光和红光
B.CO2的固定过程不需要ATP与NADPH的参与
C.暗反应必须在黑暗的条件下进行
D.光反应和暗反应都需要酶的催化
41.(2024·广东·高考真题)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是( )
A.选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B.研磨时用水补充损失的提取液
C.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D.用过的层析液直接倒入下水道
42.(23-24高一下·浙江·期末)某景天科的多肉植物具有特殊的CO2利用方式:夜晚,气孔开放,在PEP羧化酶催化作用下,吸收的CO2与PEP结合形成苹果酸并贮存在液泡中;白天,气孔关闭,苹果酸从液泡进入细胞质基质,分解产生的CO2进入叶绿体参与卡尔文循环。下列分析合理的是( )
A.PEP羧化酶的活性白天高于夜晚
B.CO2进入叶绿体与五碳糖结合成三碳糖
C.白天的有机物积累量取决于夜晚的CO2贮存量
D.这种CO2利用方式有利于多肉植物在潮湿环境中生存
43.(23-24高一上·山西吕梁·期末)叶面积指数是指单位地表面积上植物叶片的面积数量。如图表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用过程的关系,据图分析下列有关叙述正确的是( )
A.当叶面积指数大于8,光合速率的限制因素是CO2浓度
B.叶面积指数大约在4~6时对作物增产最有利
C.当叶面积指数大于10,作物能正常生长
D.随着叶面积指数的增加,干物质的积累量不断增加
44.(23-24高一上·浙江湖州·期末)生物兴趣小组取秋天变黄的银杏叶进行了色素的提取和分离实验,实验结果如下图所示,其中①~④表示色素带。下列叙述正确的是( )
A.①是叶黄素,②是胡萝卜素
B.为研磨充分需加入适量的碳酸钙
C.分离时层析液液面应高于滤液细线
D.与夏季相比,③、④变窄可能是低温导致的
45.(23-24高一上·广西桂林·期末)为了研究叶绿体中色素的种类和数量,科学家利用层析法分离出了叶绿体的各种色素,这一方法一直沿用至今。利用纸层析法分离各种色素,所依据的原理是( )
A.所有色素分子都是有机物,能溶解在层析液中
B.不同色素分子在层析液中的溶解度不同,扩散速度不同
C.不同色素分子的吸收光谱不同,在光反应中的作用不同
D.不同色素分子在叶绿体中的分布和含量不同
46.(23-24高一上·云南德宏·期末)下面是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( )
(CH2O)+O2CO2+H2O+能量
A.过程①产生的[H]转移到H2O中,此过程只在线粒体中进行
B.过程①产生的能量全部储存在ATP中
C.过程②产生的(CH2O)中的O来自H2O
D.植物细胞能进行过程①和过程②,动物细胞只能进行过程①
47.(23-24高一上·广西百色·期末)秋季的德保红枫森林公园,红枫等树种的叶片由绿变红或变黄,一时间层林尽染,分外妖娆。下列有关叶绿体和色素的说法错误的是( )
A.利用差速离心法可分离叶肉细胞中的叶绿体
B.叶绿体类囊体上分布着色素,是光反应的场所
C.可以利用无水乙醇提取新鲜叶片中的色素
D.纸层析法分离的四条色素带,最宽的是黄色
48.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)下列关于光合作用过程的叙述,正确的是( )
A.暗反应只在黑暗条件下进行
B.C3的合成需要ATP供能
C.ADP从类囊体移向叶绿体基质
D.释放的氧气中氧元素来自水
49.(23-24高一上·湖南长沙·期末)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B.CO2的固定过程发生在叶绿体中,C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中
C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中稳定的化学能转变为ATP
D.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量
50.(23-24高一上·陕西西安·期末)下列对放射性同位素跟踪实验的相关说法,错误的是( )
A.给小麦叶片提供C18O2,小麦根细胞中可能会产生含18O的酒精
B.35S标记甲硫氨酸,附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能出现放射性
C.给小麦提供14CO2,14C在小麦光合作用中的转移途径是CO2→C5→葡萄糖
D.哺乳动物吸入18O2后,产生的二氧化碳可能含18O
51.(23-24高一上·江苏盐城·期末)下列有关温室大棚种植蔬菜的处理方法的叙述,错误的是( )
A.给大棚补充光照时,蓝紫光光源效果强于同样强度的白炽灯光源
B.夜间蔬菜大棚可适当升高温度,有利于提高产量
C.白天定时给栽培大棚通风,以保证CO2供应
D.用大棚种植蔬菜时,套种能增加光合面积,有利于充分利用光能
52.(23-24高一上·陕西西安·期末)如图表示光合作用的简要过程,①②代表结构,a、b、c代表物质,下列叙述错误的是( )
A.结构①上分布着吸收光能的色素
B.光反应的部分产物用于b→a+c过程
C.图中放射性14C出现的顺序为14CO2→a→b→c
D.光照增强,短时间内a含量增多
53.(21-22高一上·河南平顶山·阶段练习)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( )
(CH2O)+O2CO2+H2O+能量
A.过程①只在线粒体中进行,过程②只在叶绿体中进行
B.过程①产生的能量全部储存在ATP中
C.过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
D.过程①和②中均能产生还原态氢,但二还原态氢还原的物质不同
54.(23-24高一上·湖南·期末)将甲、乙两种植珠的边菌分别置于两个密闭玻璃罩内,在光照、温度等相同且适宜条件下培养、定时测量玻璃罩内CO2含量,结果如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.AB段,甲植株光合作用制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物
B.B点以后,甲植株所在玻璃罩内的氧气含量达到最小值
C.降低光照强度,则甲植株光合速率降低,B点将上移
D.甲、乙植株置于同一密闭玻璃罩内培养,一段时间后,乙植株将先死亡
55.(23-24高一上·贵州毕节·期末)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,用圆形滤纸代替滤纸条进行色素的分离,实验装置如图所示,则实验结果最可能是(注:实验材料为新鲜菠菜绿叶)( )
A. B.
C. D.
56.(23-24高一上·贵州毕节·期末)在探究环境因素对光合作用强度的影响实验中,若对多次打孔获得的叶圆片进行干燥称重,结果如下表(假设整个实验过程中叶圆片的细胞呼吸强度不变),则叶圆片光照1小时的实际光合作用强度为( )
实验前
黑暗1h后
再光照1h后
叶圆片干燥称重(g/cm2)
m
n
p
A.(m+p-2n)g/cm2·h B.(m+p-n)g/cm2·h
C.(p-m)g/cm2·h D.(p-n)g/cm2·h
57.(23-24高一上·山东临沂·期末)植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸过程中的物质变化如图所示,其中①-④表示过程。下列叙述正确的是( )
A.③和④在线粒体中进行
B.①和④产生的[H] 分别为NADH 和NADPH
C.①、②、③、④均有ATP 产生
D.①+②的速率大于③+④的速率时,叶肉细胞积累有机物
58.(23-24高一上·浙江台州·期末)某蔬菜植株在不同温度和不同光照强度下的光合速率变化情况如下图所示(其他条件均相同且适宜)。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.A点绝对值可以反映蔬菜在25℃时的呼吸速率
B.B点时某叶肉细胞光合作用所需CO2来自该细胞的线粒体及细胞外
C.C点为该植株在15℃条件下的光饱和点
D.光照强度为12klx时,将温度从15℃提高到25℃可增加该蔬菜产量
59.(23-24高一上·河南许昌·期末)夏季连续两昼夜内,某杏树的CO2吸收量和释放量的变化情况如图所示。S1~S5表示曲线与横轴围成的面积。以下说法错误的是( )
A.图中MN段杏树叶肉细胞合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体
B.图中B点时,该杏树叶肉细胞的光合速率等于叶肉细胞的呼吸速率
C.经过这两昼夜,若该杏树仍正常生长,则有机物的积累量在Ⅰ点时达到最大值
D.图中S2明显小于S4,造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度不同
60.(23-24高一上·天津·期末)如图表示不同CO2浓度下,某植物CO2吸收速率随光照强度变化的曲线,下列叙述错误的是( )
A.与c点比,b点时叶肉细胞的光合速率更大
B.“a→b”条件改变后,短时间内叶肉细胞中C5含量升高
C.“b→c”条件改变后,短时间内叶肉细胞中C3/C5比值升高
D.该植物在光照强度为a的光照下不能正常生长
61.(23-24高一上·宁夏银川·期末)科学家研究大田小麦20℃时光照强度对光合作用影响,得到如下图所示曲线。下列有关叙述不正确的是( )
A.a点表示此时细胞只进行细胞呼吸
B.b点时光合作用速率与呼吸速率相等
C.cd段光合作用的影响因素主要是光照强度
D.将光照强度由c突然变成b,叶绿体内ATP和NADPH将降低
62.(19-20高一上·山东德州·期末)如图表示不同CO2浓度下,某植物CO2吸收速率随光照强度变化的曲线,下列叙述错误的是( )
A.A点限制光合速率的主要因素是光照强度
B.A点光合速率大于呼吸速率
C.与A点相比,B点时叶肉细胞中NADPH生成速率更大
D.与C点相比,B点时叶肉细胞光合速率更大
二、多选题
63.(23-24高一上·江西赣州·期末)第19届杭州亚运会期间,外国游客对杭州特产西湖龙井很感兴趣。西湖龙井茶扁平光滑挺直,色泽嫩绿光润,香气鲜嫩清高,滋味鲜爽甘醇。成品茶纯净清澈、香味持久,其中含有茶多酚、儿茶素、叶绿素、咖啡因、氨基酸、维生素等成分。下列叙述错误的是( )
A.茶树细胞中许多吸能反应常常与ATP的水解相联系
B.泡茶时各种营养成分以被动运输或主动运输的方式通过细胞膜
C.茶叶细胞中各种元素大多以化合物形式存在,无机盐大多以离子形式存在
D.提取茶树叶肉细胞光合色素的实验原理是光合色素在层析液中的溶解度不同
64.(23-24高一上·江西赣州·期末)下列有关生物学探究实验的叙述错误的是( )
A.萨姆纳利用丙酮从刀豆种子提纯酶并证明脲酶是蛋白质
B.在显微镜高倍镜下先调粗准焦螺旋再调细准焦螺旋使物像清晰
C.科学家通过伞藻的嫁接实验证明了细胞核控制着伞藻帽的性状
D.酒精在检测生物组织中的脂肪实验和绿叶中色素提取实验中的作用不相同
65.(23-24高一下·重庆·期末)如图是用无水乙醇分别提取正常光照和强光照下某种植物等量叶片中的光合色素,然后用层析液进行纸层析得到的结果(I、Ⅱ、Ⅲ、IV为色素条带)。下列相关叙述正确的是( )
A.用纸层析法分离色素时,扩散最快的是胡萝卜素且含量最低
B.实验研磨过程中加入的碳酸钙过少,会导致色素条带颜色变深
C.I、Ⅱ色素带的色素能吸收红光,并用于光反应中ATP的合成
D.与正常光照下相比,该植物强光照下叶片会发黄
66.(23-24高一下·江西吉安·期末)植物工厂化生产可通过调控外界因素来适应植物的生长需求。下列因素的改变会导致叶绿体中短时间内三碳化合物增多、五碳化合物减少的是( )
A.光照强度不变,二氧化碳浓度增大
B.光照强度不变,二氧化碳浓度减少
C.二氧化碳浓度不变,光照强度增大
D.二氧化碳浓度不变,光照强度减弱
67.(23-24高一上·河北邢台·期末)甜瓜是一种重要的经济作物。甜瓜叶绿体内进行的光合作用过程如图所示。磷酸转运器是叶绿体膜上的重要蛋白质。在有光条件下,磷酸转运器将磷酸丙糖不断运出叶绿体用于蔗糖的合成,同时将释放的 Pi 运回叶绿体。温室种植甜瓜常需要补光以增加产量。以下说法正确的是( )
A.物质 D是 ATP,光反应将全部光能转化为 D中的化学能
B.酶的活性是影响场所Ⅰ处光合速率的因素之一
C.若其他条件不变,光照强度突然变强,则短时间内物质 F的相对含量将增加
D.若磷酸转运器的活性受抑制,则甜瓜的光合速率会受影响
68.(23-24高一上·江苏盐城·期末)下列有关科学史和科学研究方法的说法正确的是( )
A.卡尔文等用小球藻进行实验,最终探明了CO2→C5→(CH2O)
B.恩格尔曼用水绵进行实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
C.鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自CO2
D.希尔制取叶绿体悬液并加入草酸铁,光照后发现存在还原性物质将Fe3+还原成Fe2+
69.(23-24高一上·山东泰安·期末)科研人员给小鼠饲喂13C标记的葡萄糖或果糖,1分钟后检测部分氨基酸分子中13C的相对含量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.结果表明天冬氨酸和丝氨酸是小鼠的必需氨基酸
B.单糖转变为氨基酸的过程中会添加含N的基团
C.天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸的差别在于R基团
D.相比于果糖,葡萄糖转变为谷氨酸的速度更快
70.(23-24高一上·山东日照·期末)如图是小麦叶肉细胞中光合作用过程图解,序号代表物质。下列叙述正确的是( )
A.物质④CO2可与C5结合生成C3
B.物质②③能够储存活跃的化学能
C.突然停止光照,短时间内细胞中C5含量会增加
D.给叶肉细胞提供H218O,一段时间后在(CH2O)中能检测到18O
71.(23-24高一上·陕西西安·期末)我国自古“以农立国”,经过悠久岁月的积累,形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中,操作方法与目的的对应关系错误的是( )
A.适当通风:接受到更多的光照从而促进生长
B.秸秆还田:使植物能够利用秸秆中的有机物,加速生长
C.合理密植:改善田间CO2浓度和光能利用率,提高农作物产量
D.适时松土:改善土壤通气条件,增强根系的细胞呼吸
72.(23-24高一上·湖南怀化·期末)农谚作为劳动人民长期生产经验的结晶,蕴含着丰富的自然规律和生物学原理。以下农谚所涉及的生物学原理叙述正确的是( )
A.“正其行,通其风”通风能为植物提供更多的CO2,提高光合作用效率
B.“犁地深一寸,等于上层粪”--中耕松土有利于植物根细胞吸收无机盐
C.“春天粪堆密,秋后粮铺地”--粪肥中有机物可被植物吸收利用,促进粮食增产
D.“人黄有病,苗黄缺肥”--氮、镁是构成叶绿素的元素,缺氮和镁会导致叶片变黄
73.(23-24高一上·山西晋中·期末)为更好地帮助果农提高苹果产量,某科研团队在适宜温度、CO2浓度为0.03%(大气中CO2浓度)的条件下,研究了苹果叶片的光合作用与光照强度之间的关系.结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.A点表示的生理活动在苹果植株的所有活细胞中都可以进行
B.B点时苹果叶肉细胞中能产生ATP的结构是细胞质基质和线粒体
C.光照强度为6klx时,100cm²叶每小时光合作用固定的CO2是18mg
D.6klx的光照条件下,适当提高环境中CO2浓度将有助于提高苹果产量
74.(23-24高一上·河南·期末)下图表示细胞代谢过程中部分物质的变化过程,下列相关叙述错误的是( )
A.能在酵母菌细胞中发生的是过程①③④
B.人体剧烈运动时消耗的能量来自过程①②④
C.过程④只能发生在线粒体中,且需要O2的参与
D.过程⑤代表的一定是光合作用
75.(23-24高一上·湖南岳阳·期末)龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线(单位:mmol·cm-2·h-1)。下列叙述正确的是( )
A.据图甲分析,温度为30℃和40℃时,叶绿体消耗CO₂的速率相等
B.40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长繁殖
C.补充适量的矿质元素可能导致图乙中D点左移
D.图乙中限制C、D、E三点光合速率的主要环境因素是光照强度
76.(23-24高一上·江苏盐城·期末)景天酸代谢(CAM)途径属于某些植物特有的CO2固定方式:夜晚气孔开放,通过一系列反应将CO2固定于苹果酸,并储存在液泡中(如图甲);白天气孔关闭,苹果酸运出液泡后放出CO2,供叶绿体的暗反应(如图乙)。下列关于这类植物的叙述错误的是( )
A.在晴朗的白天,叶肉细胞能产生ATP的部位是线粒体和叶绿体类囊体薄膜
B.该植物光合作用所需的CO2可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸释放的CO2
C.CAM途径的出现,可能与植物适应干旱条件有关
D.若下午突然降低外界CO2浓度,C3的含量突然减少
77.(23-24高一上·江苏镇江·期末)植物学家茨维特将植物色素提取液装入含有碳酸钙粉末的层析柱中,并用层析液自上而下淋洗,出现如图所示的实验结果。下列叙述错误的有( )
A.层析柱中CaCO3可固定并保护色素
B.条带1中的色素主要吸收蓝紫光
C.条带2和3中色素的颜色是黄色和蓝绿色
D.条带4中的色素在层析液中溶解度最大
78.(23-24高一上·云南楚雄·期末)某科研小组测得的水稻植株在不同光照强度下单位时间内CO2的释放量和O2的释放量的变化情况如表所示。下列有关叙述错误的是( )
光照强度/klx
0
2
4
6
8
10
CO2的释放量/(μmol·dm-2)
8
3
0
0
0
0
O2的释放量/(μmol·dm-2)
0
0
0
2
6
6
A.当光照强度为2klx时,水稻根尖细胞中产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体
B.当光照强度大于4klx时,水稻叶肉细胞开始进行光合作用
C.当光照强度为6klx时,水稻植株的O2总产量为10μmol⋅dm-2
D.当光照强度大于8klx时,影响水稻光合速率的环境因素不再是光照强度
79.(23-24高一上·辽宁·期末)科学探究是生物学科核心素养之一。下列有关教材中探究实验的说法错误的是( )
A.“探究植物细胞的吸水和失水”实验,用低倍镜观察中央液泡的大小和原生质层位置的变化
B.“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,可用LED灯作为光源,利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度
C.“探究温度对酶活性的影响”实验,PH属于无关变量,实验过程中无需控制
D.“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,其中有氧条件为对照组,无氧条件为实验组
三、非选择题
80.(23-24高一上·北京丰台·期末)色素缺失会严重影响叶绿体的功能造成玉米减产。科研人员诱变得到叶色突变体玉米,并检测突变体与野生型玉米叶片中的色素含量,结果如图1。请回答问题:
(1)据图1可知,与野生型相比,叶色突变体色素含量均降低,其中 的含量变化最大,它主要吸收 光。
(2)结合图2分析,叶色突变体色素含量降低会影响光反应,使光反应产物[①] 和NADPH减少,导致叶绿体 中进行的暗反应减弱,合成的[②] 减少,使玉米产量降低。
(3)从结构与功能的角度分析,若在显微镜下观察叶色突变体的叶肉细胞,其叶绿体可能出现 等变化,从而导致色素含量降低,光合作用强度下降。
81.(23-24高一下·青海西宁·期末)太阳光能的输入、捕获和转化是生物圈得以维持运转的基础。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。如图为绿色植物光合作用模式图,I、Ⅱ是光合作用的不同阶段,①~⑤是相关物质。回答下列问题:
(1)图中I过程为 阶段,反应场所是 ,影响I过程进行的主要外界条件是 。
(2)Ⅱ过程中③的来源有 ,③与C5结合生成C3的反应称为 ,生成的C3继续被还原为C5和④ 。外界条件改变导致I过程反应减慢,C3、C5含量的变化分别为 、 。
(3)光合作用过程中光能转化为 中不稳定的化学能,进而以稳定的化学能形式储存到有机物中。
82.(23-24高一下·陕西咸阳·期末)为探究适宜温度下CO₂对光合作用的影响,将四组等量菠菜叶圆片排气后,分别置于盛有等体积不同浓度。NaHCO3溶液的烧杯中,从烧杯底部给予适宜光照,记录叶圆片上浮至液面所需时长,结果如图。回答下列问题:
(1)本实验中,自变量是 ,温度属于 (填“自变量”“因变量”或“无关变量”)。
(2)四组实验中,浓度为 的NaHCO₃溶液中叶圆片光合速率最高,该组叶圆片的叶肉细胞中产生 ATP 的场所有 。若在4℃条件下进行本实验,各组叶圆片上浮所需时长会 。
(3)将植株置于密闭玻璃罩内,给予适宜光照,测量发现玻璃罩内(CO2浓度先降低,一段时间后保持稳定,原因是 。
83.(23-24高一下·云南普洱·期末)人参是一种适宜在森林底层生活的植物,胡杨是一种适应沙漠环境生活的植物。图1是上述两种植物(用甲、乙表示)单位时间内吸收与释放CO2的量随光照强度变化的曲线,图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度(0.b1、b2、c)下的生理状态。回答下列问题:
(1)图1中甲植物是 。在相同条件下,甲的呼吸速率 (填“大于”“等于”或“小于”)乙的呼吸速率。在光照强度为c时,限制乙植物光合速率的主要因素速是 。
(2)图2中的细胞器②是 。在I~IV中,与图1中b1或b2对应的是 ,当叶肉细胞处于 状态时,植物才有可能正常生长。
84.(23-24高一下·云南大理·期末)光合作用是唯一能捕获和转化光能的生物学途径,是生物圈得以维持运转的基础。回答下列与高等植物光合作用有关的问题。
(1)光合作用过程中捕获光能的色素分布在叶绿体的 上,其主要捕获阳光中的 ,这些色素可用 提取。
(2)光合作用光反应阶段形成的,能为暗反应阶段提供能量的物质是 。
(3)适宜光照下的大豆植株,在停止光照的短时间内,叶绿体中ADP和Pi的含量会 (填“上升”、“不变”或“下降”),导致该变化的原因是 。
85.(23-24高一下·云南玉溪·期末)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图,A-E代表反应过程。据图回答下列问题:
(1)图中①、③、④代表的物质依次是 、 、 ;上述反应过程中,ATP合成发生在 (用图中字母回答)过程,D反应过程在 进行。
(2)若用同位素18O标记的H2O作原料,供给植物叶片,一段时间后,在周围空气中 (填“可能”或“不可能”)检测到含有18O的CO2。
(3)正常条件下,植物叶片合成的光合产物一部分会运输到其他器官,但不会全部都运输到其他器官,据图分析,原因是 。
86.(23-24高一下·广东汕头·期末)为研究不同叶龄的美早甜樱桃叶片的光合能力,研究者在甜樱桃展叶10-13天起,每隔一段时间,测定每株树中部枝条第5片叶的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度,结果如表。回答下列问题:
美早甜樱桃不同叶龄叶片的光合生理指标
叶龄
叶绿素含量
(mg·g-1)
气孔导度
(μmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
幼叶
展叶10-13d
1.14
0.02
456.04
8.82
展叶18-21d
1.45
0.03
439.31
11.18
功能叶
展叶34-37d
1.81
0.05
415.42
12.51
展叶41-44d
1.51
0.03
798.37
10.72
衰老
展叶73-84d
1.11
0.01
809.02
7.28
(1)美早甜樱桃叶片的光合色素分布于 (填具体场所),测定叶片叶绿素含量前需用 提取色素。
(2)研究表明,展叶10-13天时,叶片的叶绿素含量 ,使光反应产生的 较少,从而导致暗反应中C3的还原速率慢。
(3)据表分析,展叶34-37天的叶片的净光合速率达到较高水平,原因是 。
(4)光是影响美早甜樱桃净光合速率的关键因素,请围绕“光”和“美早甜樱桃光合能力”提出一个探究课题 。
87.(23-24高一下·广西玉林·期末)植物细胞能量的获取和利用要经过复杂的物质变化,如图为植物体内与能量有关的生理活动图解,请据图回答:(其中“[ ]”中填标号,横线上写文字)
(1)光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,其中暗反应阶段的场所是 。图中的①为光合色素,其中的类胡萝卜素主要吸收 光。光照下叶肉细胞产生ATP的场所有 。
(2)植物将④彻底氧化分解的最终代谢产物⑤包括 。⑥表示以 形式散失的能量,可转移的能量则储存起来,供各项生命活动利用。若植物将④进行不彻底氧化分解时可能有酒精生成,为检测是否有酒精生成可用的试剂是 。
(3)植物体缺P常表现为生长发育不正常,分析为什么植物体缺P会影响其生长发育(写出两点)。 。
88.(23-24高一下·重庆长寿·期末)杂交水稻之父袁隆平爷爷为世界的粮食问题做出了巨大的贡献。下图表示杂交水稻体内光合作用和细胞呼吸的过程,请据图回答:
(1)图甲表示杂交水稻的 (填“光合作用”或“细胞呼吸”)过程,该过程可以将无机物转化为有机物,将光能转化为化学能。
(2)图甲中的物质A是 ,该物质是光反应阶段产生的,能为 反应阶段提供能量。
(3)图乙中表示有氧呼吸的过程是①和 (用序号表示),该过程是在杂交水稻的细胞质基质和 (填“线粒体”或“叶绿体”)中进行的。
89.(23-24高一上·河北邢台·期末)根据光合作用中植物固定CO2的方式,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。一些C4植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞都含有叶绿体,但后者的叶绿体缺乏基粒,两类细胞之间有大量的胞间连丝。叶肉细胞含磷酸烯醇式丙酮酸羟化酶(PEPC),该酶具有高CO2亲和力,可在低浓度CO2条件下高效固定CO2, 图甲是C3,C4途径示意图,图乙表示C4植物光合作用的部分反应过程,据图回答下列问题:
(1)C4的还原需要的 NADPH来自叶肉细胞中叶绿体的 (填场所),NADPH在暗反应中的作用是 。
(2)结合图甲分析,与C3途径相比,C4途径的特点有 (答出2 点)。
(3)据图乙分析,结构P为 ,叶肉细胞和维管束鞘细胞间具有大量该结构的意义主要是 。
(4)已知高温、强光照会导致气孔开放度减小,结合图甲、乙分析,在高温、强光照这种环境中,更适合生存的是 (填“C₃ 植物”或“C₄植物”),判断依据是 。
90.(23-24高一上·广西百色·期末)城市周边的草莓园,能使人们体验摘草莓的乐趣,品尝到新鲜的草莓,也可以帮助农民增收致富。科研人员研究了大棚内不同条件对草莓植株光合速率的影响,测得草莓植株CO2吸收量随条件变化而发生的改变,结果如图所示。据图分析,回答下列问题;
(1)影响图中BD段的环境因素主要是 。
(2)除图中所示因素外,影响草莓光合速率的环境因素还有 、土壤溶液浓度、土壤溶液pH、矿质元素含量等。
(3)E点时,草莓叶肉细胞产生ATP的场所是 。
(4)B点时,草莓叶肉细胞的光合速率呼吸速率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)呼吸速率
(5)已知C、D两点的CO2吸收量相等。根据以上信息分析,草莓在C、D两点固定的CO2量 (选填“相等”或“不相等”),依据是 。
91.(23-24高一上·江西景德镇·期末)如图表示植物光合作用和细胞呼吸的过程示意图,A~D表示过程,①~⑥表示物质。回答相关问题:
(1)B过程发生的场所是 ,能产生ATP的过程有 (用图中字母作答)。
(2)图中序号表示同种物质的有 。若③的浓度升高,则短时间内叶绿体中C3含量 (填“上升”“下降”或“不变”)。
(3)在充足光照条件下,为植物提供18O2,可在(CH2O)中检测到18O,原因是 。
92.(23-24高一上·陕西西安·期末)大气CO2浓度升高、全球变暖等气候问题都影响着光合作用,下图为光合作用过程示意图,字母表示物质,数字表示过程。
(1)图1中字母A表示 ,D表示 ,G表示 ,K表示 。
(2)阶段I的能量变化可以描述为 。
(3)阶段II包括①、②两个关键步骤,②通常称为 ,如果突然停止植物的光照,则①、②中最先受影响的是 。
(4)图中的“色素”的的功能是________
A.吸收光能 B.传递光能 C.转化光能 D.储存光能
93.(23-24高一上·河北唐山·期末)“绿刺含烟郁,红苞逐月开”,描述的是唐山市市花——月季花。月季适应性强,耐寒耐旱,喜欢阳光,生长的最适温度为22~25℃。
回答下列问题:
(1)月季绿叶中的色素可以用 提取。
(2)色素捕获光能后,将其转化成化学能储存在 和 中,二者驱动在 (填场所)进行的暗反应,
(3)用经过14C标记的14CO2供叶肉细胞进行光合作用,则放射性14C的转移途径是14CO2→ → 。
(4)下图表示在夏季晴朗的白天,月季叶片光合作用强度的曲线图。图中BC段光合作用明显减弱的原因是 。由图可以看出,限制光合作用的环境因素有 (答两点即可)。
94.(23-24高一上·安徽安庆·期末)线粒体和叶绿体进行能量转换时都可利用H+的跨膜浓度差来合成ATP。图1,图2分别为这两种细胞器中的部分结构及发生的部分生理过程,①②③⑤表示H+的跨膜运输,据图回答下列问题。
(1)图1中消耗的NADH来自 (场所名称),图2过程将光能转化为电能,最终转化为 中活跃的化学能。
(2)图2中过程⑤运输H+的方式为 ,参与过程⑤的蛋白质由CF1、CF0构成,推断CF0为疏水部分,理由是 。
(3)从破碎叶肉细胞中提取完整类囊体并制备成悬液,对其进行光照处理后悬液的pH明显升高,结合图2分析,造成pH升高的过程有 。(答出二点即可)
95.(23-24高一上·安徽安庆·期末)下图是夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。据曲线回答问题。
(1)6-10时,光合作用强度不断增强的原因是 。10-12时,光合作用强度明显减弱的原因是 ,从而导致暗反应减弱,光合作用强度减弱。
(2)农业科技人员将种植该种绿色植物的试验田,均分为A、B两块。10-12时,将A上方和四周用遮阳网全部覆盖,B不遮阳。测得A内温度高于B,且产量低于B。从光合作用和呼吸作用的角度分析,原因是 根据该研究,为提高光合作用强度,在10-12时对植物应进行 处理。
96.(23-24高一上·山东聊城·期末)现将小球藻培养液均分成4份装入密闭培养瓶中,分别置于t1~t4种温度依次升高的环境中培养,并在一定光照强度和黑暗两种条件下测定密闭培养瓶中氧气的含量变化,结果如图所示。
(1)该实验的自变量是 。黑暗条件下,不同温度下的小球藻细胞对O2的消耗值不同,主要原因是 ,小球藻细胞消耗O2的主要场所是 。
(2)t2温度时,光照条件下的小球藻产生ATP的细胞器有 ;此时,小球藻细胞内通过水光解产生O2的速率是 mg/h。
(3)若将小球藻培养液的温度由t2升高到t3,一段时间内小球藻叶绿体内C3生成量的变化是 (填“升高”或“降低”),判断的依据是 。
(4)用18O标记密闭培养瓶中的O2,一段时间后检测到小球藻合成的糖类中出现了放射性,请写出18O的转化过程 (要求具体写出发生反应的阶段和物质变化)。
97.(23-24高一上·贵州毕节·期末)在适宜条件下,农科人员探究光照对小麦苗光合作用的影响,实验结果如图所示,据图回答下面的问题。
(1)当土壤中缺乏氮元素时,小麦苗的底部叶片会出现部分黄化,原因可能是 ,这些叶片对 光的吸收量会减少。
(2)光照强度直接影响小麦苗光合作用的 阶段,该阶段产生的 可为C3的还原提供能量。
(3)在A点时,小麦苗叶肉细胞中产生CO2的部位在 。在C点时,小麦苗的光合作用强度 (填“>”“<”或“=”)呼吸作用强度。
(4)若在D点时突然将小麦苗进行完全遮光处理,则短时间内小麦苗叶绿体中C3、C5的含量变化分别为 、 。
98.(23-24高一上·陕西宝鸡·期末)如图为真核细胞部分结构的模式图,请回答下列问题:
(1)蓝细菌细胞和图示细胞最本质的区别是 。
(2)图中具有双层膜的细胞结构有 (填标号),图中可能含有色素的细胞器有 (填标号)。
(3)若将图中细胞改画为洋葱鳞片叶表皮细胞,不正确的做法是____。
A.增加细胞壁 B.增加细胞膜
C.去掉叶绿体 D.增加中心体
(4)遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”,细胞依据这个“蓝图”,进行物质合成、能量转化和信息交流,“蓝图”存在于图中结构⑦ 中(填名称)。
(5)如果该图是新鲜菠菜叶片细胞,用该叶片进行了“叶绿体色素的提取和分离”的实验,在滤纸上出现了四条清晰的色素带,其中从上到下第三条带的色素为 。
99.(23-24高一上·安徽蚌埠·期末)下图为绿色植物进行光合作用过程中物质的变化,I和Ⅱ分别代表不同的过程,①~④代表代谢产物,回答下列问题。
(1)过程I为光合作用的 阶段,场所为 ,其中产生的NADPH的作用是 。
(2)叶绿体中吸收光能的色素有4种,它们可以归为叶绿素和 两大类,其中叶绿素主要吸收 。
(3)若突然降低光照强度,则短时间内④的含量将会 (增加、减少或不变)。
(4)我国新疆地区,夏季日照时间长,光照充足,昼夜温差大,那里出产的哈密瓜往往特别甜,这是因为 。
一、单选题
1.(23-24高一上·河南·期末)影响光合作用强度的因素有很多,如图为甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2的吸收速率曲线图。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验的自变量为光照强度
B.两曲线相交时植物甲、乙光合速率相同
C.D点时限制光合速率的因素为光照强度
D.植物甲为阳生植物,植物乙为阴生植物
2.(23-24高一上·河南·期末)某生物兴趣小组为了探究光合色素的种类及其功能,对绿叶中的色素进行了提取和分离,所得结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.可用无水乙醇作为溶剂提取和分离色素
B.色素丁在层析液中的溶解度最高
C.甲和乙主要吸收红外光和蓝紫光
D.乙为叶绿素b,是细胞中含量最多的色素
3.(23-24高一上·陕西西安·期末)某实验小组用新鲜菠菜为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,得到的实验结果如图所示(A、B是滤纸条上的标记)。下列叙述正确的是( )
A.第Ⅱ条色素带表示的色素呈蓝绿色,其含量最多
B.第Ⅳ条色素带表示的色素在层析液中的溶解度最低
C.若植物缺失第Ⅲ条色素带,则对红光的吸收明显减少
D.将滤纸条放入层析液时,层析液的液面应该没过B处
4.(23-24高一下·福建福州·期末)下图所示为叶肉细胞内氢元素的部分转移路径,①~④表示生理过程,相关叙述正确的是( )
H2ONADPHC6H12O6 [H] H2O
A.过程①③④均发生在生物膜上
B.过程②消耗高能磷酸化合物,NADPH还原的物质是五碳化合物
C.过程③产生ATP的量少于过程④
D.过程④是有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段
5.(23-24高一上·陕西西安·期末)现有甲、乙两植物,其中甲植物叶片的叶绿素含量约为乙植物的一半,但固定CO2酶的活性显著高于乙植物。如图显示两植物在不同光照强度下的CO2吸收速率,下列叙述错误的是( )
A.光强度低于P时,甲植物的光反应强度低于乙植物
B.光强度高于P时,甲植物的暗反应强度高于乙植物
C.光强度低于P时,限制甲植物光合速率的主要环境因素是光强度
D.光强度高于P时,限制甲植物光合速率的主要环境因素是CO2浓度
6.(23-24高一上·陕西西安·期末)下图表示光合作用过程,其中Ⅰ、Ⅱ代表光合作用的两个阶段,a、b、c表示相关物质,下列说法不正确的是( )
A.物质a表示NADPH,物质b为ADP,物质c表示NADP+
B.物质a仅作为还原剂参与Ⅱ过程,ATP为Ⅱ过程提供能量
C.过程Ⅰ、Ⅱ分别表示光反应、暗反应阶段,二者都需要酶的参与
D.白天若将植株遮光处理,则其叶绿体中NADP+/NADPH的比值会升高
7.(23-24高一上·陕西西安·期末)习主席说:“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中”。光合作用和呼吸作用原理广泛应用于农业生产,下列有关原理叙述错误的是( )
A.给豇豆搭架使其往高处生长主要是增加叶片受光面积,提高光能利用率
B.夜间适当降低蔬菜大棚内温度,增加昼夜温差,以增加产量
C.零上低温、低氧、干燥的环境有利于储藏蔬菜和水果
D.早稻催芽过程中,常用适宜温水淋种并时常翻动,以促进呼吸作用
8.(23-24高一下·黑龙江鹤岗·期末)龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线(单位:mmol·cm-2·h-1)。下列叙述正确的是( )
A.据图甲分析,温度为 30℃和40℃时,叶绿体消耗CO2的速率相等
B.40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长
C.适当提高CO2浓度会导致图乙中 D点右移
D.图乙中影响 C、D、E三点光合速率的主要环境因素不同
9.(23-24高一下·山东济宁·期末)将小球藻放入密封玻璃瓶内,在温度适宜的暗室中进行实验,第5分钟时给予适当光照,第20分钟时补充适量NaHCO3,实验结果如图,不考虑小球藻的数量变化。下列叙述错误的是( )
A.0~5分钟,小球藻有氧呼吸强度基本不变
B.7分钟时,瓶中O2和CO2含量与实验开始时基本相同
C.18~20分钟,光合作用的主要限制因素是CO2含量
D.20~30分钟,小球藻光合作用产生了5×10-7mol的O2
10.(23-24高一下·山东日照·期末)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛,易于取材,常用作生物学实验材料。下列叙述正确的是( )
A.用高倍显微镜可观察到黑藻细胞叶绿体的双层膜结构
B.质壁分离过程中,黑藻细胞的绿色加深、吸水能力增强
C.以叶绿体为参照物,观察到黑藻所有细胞的胞质环流方向相同
D.黑藻叶绿体中的色素在层析液中溶解度越大,在滤纸上扩散越慢
11.(23-24高一下·湖南益阳·期末)在适宜条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用相同强度的绿光照射,短时间内相关物质的变化,不会发生的是( )
A.O₂释放减慢 B.C₃含量下降
C.[H]含量下降 D.C₅含量下降
12.(23-24高一下·山东济宁·期末)叶绿素是绿色植物进行光合作用需要的重要色素。为研究二氧化硅颗粒大小对叶绿素提取量的影响,某生物兴趣小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验,实验结果如表。下列叙述正确的是( )
种类
二氧化硅
颗粒大小(目)
0
20
50
100
200
叶绿素a(mg/g)
0.25
0.53
0.61
0.48
0.47
叶绿素b(mg/g)
0.16
0.08
0.09
0.11
0.12
注:目值越大颗粒越细小
A.叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,不吸收绿光
B.叶绿素a、b位于菠菜叶肉细胞的叶绿体内膜上
C.二氧化硅可以提高叶绿素b在无水乙醇中的溶解度
D.实验数据中,50目的二氧化硅最有利于叶绿素的提取
13.(23-24高一下·湖北·期末)CO2补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。CO2饱和点是指植物的光合速率不再随CO₂浓度的增加而提高时的最低环境CO2浓度。某同学将一株正常生长的小麦置于密闭容器中,在一定的温度和光照条件下培养一段时间后,发现容器内CO2浓度保持相对稳定。下列有关分析错误的是( )
A.容器内CO2浓度保持相对稳定时容器内CO2浓度为CO2饱和点
B.容器内CO2浓度保持相对稳定时小麦呼吸速率等于光合速率
C.容器内CO2浓度保持相对稳定之前光合速率可能逐渐减慢
D.容器内CO2浓度保持相对稳定之前适当增加光照,CO2补偿点可能会降低
14.(23-24高一下·北京东城·期末)研究人员将遮阴处理后的冬小麦叶片(甲)与自然光下生长的冬小麦叶片(乙)置于黑暗条件下,一段时间后突然暴露于光饱和点(光合速率达到最大时的光照强度),光饱和点下测得的甲、乙净光合速率如图。下列相关叙述错误的是( )
A.捕获光能的色素位于甲、乙的叶绿体类囊体薄膜上
B.甲净光合速率变化的适应和启动过程较长
C.随着光照时间延长甲、乙光合作用强度不断升高
D.限制乙净光合速率的环境因素主要有CO2浓度、温度等
15.(23-24高一下·云南大理·期末)下图为某植物叶肉细胞,在不同条件下CO₂的吸收量和释放量随温度变化示意图,下列叙述正确的是( )
A.该植物叶肉细胞在 25℃时,光合作用固定的 CO₂最多
B.在两条曲线交点对应的温度时,叶肉细胞中无有机物的净积累
C.温度不同时,叶肉细胞光合作用固定的 CO₂可能相同
D.由图可知该植物叶肉细胞光合作用的最适温度高于细胞呼吸的最适温度
16.(23-24高一下·安徽铜陵·期末)下列有关光合作用的实验中,与CO2没有直接关系的是( )
A.恩格尔曼利用水绵、需氧细菌、极细光束等探究叶绿体的功能
B.希尔证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气
C.鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究光合作用中氧气的来源
D.探究光照强度对光合作用强度的影响实验中测叶圆片的上浮数量
17.(23-24高一下·重庆·期末)将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后,测定HT植株和正常温度(CT)条件下的植株(CT植株)在不同温度下的光合速率,结果如图所示。根据实验结果,不能得出的结论是( )
A.CT植株在50℃条件下可以进行光合作用,但不能生长
B.35℃的条件下,CT植株与HT植株制造有机物的速率相等
C.就光合作用的酶而言,HT植株比CT植株更耐高温
D.CT植株在30℃以后光合速率下降的原因可能是温度过高导致与光合作用有关的酶结构发生改变
18.(23-24高一下·甘肃白银·期末)某农业科学工作者为了研究光照对小麦的影响,将长势相同的小麦分为甲、乙两组,甲组给予正常光照,乙组适当遮光,用氧传感器分别测定这一天中氧气释放速氧气释放速率(μmolm-²s-)率的变化情况,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.光照主要影响光合作用的光反应阶段
B.C点,甲组小麦能进行光合作用,而乙组小麦不能
C.D点,甲、乙两组小麦固定CO2的速率相同
D.E点,甲组小麦的光合速率大于其细胞呼吸速率
19.(23-24高一下·广东江门·期末)用打孔器在某植物的叶片上打出多个圆片并用气泵抽出叶片内气体,然后将处理好的等量的叶圆片分别转至含有等浓度的NaHCO3溶液的多个培养皿中,然后给予一定的光照,在相同且适宜的条件下,测量不同温度下的叶圆片全部上浮至液面所用的平均时间,如图所示。下列说法错误的是( )
A.叶圆片上浮的原因是光合作用产生氧气充满细胞间隙
B.光照强度、NaHCO3溶液的浓度属于实验的无关变量
C.图乙中ab段,净光合速率随着水温的增加逐渐增大
D.温度只会对叶圆片光合作用的光反应阶段造成影响
20.(23-24高一下·重庆·期末)下图为天竺葵叶肉细胞内发生的部分生理反应过程,其中 X物质和Y物质是两种含有3个碳原子的有机物。下列相关叙述正确的是( )
A.X是暗反应中的五碳化合物,Y是丙酮酸
B.④过程的场所可能是细胞质基质,也可能是线粒体基质
C.图中①过程产生了O2,而③过程需要消耗O2
D.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
21.(23-24高一下·重庆·期末)如图表示光合作用过程,①②代表结构,a、b、c代表物质,下列叙述正确的是( )
A.H2O分解时产生的电子可用于形成还原型辅酶Ⅰ
B.CO2以协助扩散的方式通过叶绿体的双层膜
C.放射性14C出现的先后顺序为14CO2→a→b→c
D.若光照强度适当增强,短时间内b含量将下降
22.(23-24高一下·重庆九龙坡·期末)CO2是制约水生植物光合作用的重要因素。蓝细菌中有特殊的CO2浓缩机制,如图所示。其中光合片层膜上含有与光合作用有关的色素,羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散。下列叙述错误的是( )
A.蓝细菌光合片层膜上含有的色素和绿色植物绿叶中的色素不完全相同
B.蓝细菌的光合片层膜上发生光反应,暗反应则发生在羧化体中
C.图中CO2通过自由扩散通过生物膜
D.蓝细菌的CO2浓缩机制应该与HCO3-转运蛋白和CO2转运蛋白有关
23.(23-24高一下·重庆九龙坡·期末)为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下实验,将长势相同的该植物幼苗均分成7组,分别置于不同温度下,先暗处理1h,再光照1h,其他条件相同且适宜,测其干重变化,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.30℃条件下,一昼夜光照时间超过8h,该植物幼苗才能生长
B.若光照强度突然增加,叶绿体基质中C3的含量将会增加
C.光照下26℃和32℃时该植物的净光合速率不等
D.温度达到34℃时,该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用
24.(23-24高一下·广西玉林·期末)下图表示细胞中与水分子代谢有关的生理过程,相关叙述正确的是( )
A.具有双层膜结构的是甲、乙、丙
B.结构甲产生的H2O中的氢都来自于葡萄糖
C.结构乙中H2O分解的部位是类囊体薄膜
D.结构丁上合成多肽链时生成的H2O中的氢都来自于氨基酸的氨基
25.(23-24高一下·广东茂名·期末)将金鱼藻放在盛有质量分数为0.2%的碳酸氢钠溶液的试管中,将试管放在离白炽灯不同距离处,观察试管中每分钟产生的气泡数并记录数据,如下图所示。下列分析错误的是( )
A.光照强度为实验自变量,水温为无关变量
B.图中数据为每个条件下做重复实验,取得的平均值
C.在一定范围内,试管和灯泡的距离与每分钟产生的气泡数呈负相关
D.将这个试管放在黑暗处,气体产生情况同试管与灯泡的距离为60cm时一样
26.(23-24高一下·安徽阜阳·期末)为探究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,测定该植物体O2吸收速率与释放速率,结果如下表所示。下列说法正确的是( )
温度/℃
5
10
20
25
30
35
光照条件下 O2 释放速率/(mg·h-1)
0
1.8
3.2
3.7
3.5
3
黑暗条件下 O2 吸收速率//(mg·h-1)
0.5
0.75
1
2.4
3
3.5
A.5℃光照条件下植物叶肉细胞单位时间内释放的O2量和吸收的O2量相等
B.20℃光照条件下植物体固定的CO2 量为3.2mg·h-1
C.保持恒温25℃,白天光照 16h,此植物一昼夜净释放O2的量为40mg
D.30℃时植物单位时间内光合作用制造的有机物比35℃时多
27.(23-24高一下·云南昆明·期末)植物叶肉细胞中碳原子存在如下转移途径,序号表示生理过程。相关叙述正确的是( )
A.①表示光合作用光反应阶段
B.②发生的场所是叶绿体内膜
C.③可以释放出大量能量
D.④需要水的参与
28.(23-24高一下·广东茂名·期末)下列农业措施主要是为了抑制呼吸作用的是( )
A.农田淹水后及时排涝
B.种庄稼时进行合理密植
C.提高温室中二氧化碳浓度
D.向封闭粮仓充入氮气并保持低温
(23-24高一下·福建福州·期末)阅读下列材料,完成下面小题。
某研究小组通过对某植物施氮量的改变,进行了“探究环境因素对光合作用影响”的实验,结果如下表。
处理(尿素kg·ha-1)
叶绿体数量(个/细胞)
基粒数量(个/叶绿体)
光合作用速率(μmolCO2·m-2. s-1)
低氮(0)
9.6
7.6
23.1
中氮(150)
13.4
10.3
30.6
高氮(300)
8.6
11.1
25.6
29.本实验的自变量是( )
A.叶绿体的数量 B.基粒数量
C.光合作用速率 D.施氮量
30.下列与该实验有关的叙述中,错误的是( )
A.实验结果说明每个细胞中基粒数量与该植物光合作用速率呈正相关
B.若提取该植物光合色素,通常需加入CaCO3、SiO2和无水乙醇
C.绿色植物的叶绿体进行光合作用时,H2O在叶绿体基质中裂解为H⁺、e⁻、O2
D.光反应形成的 ATP和NADPH 是暗反应中将三碳化合物还原的能源物质
31.(23-24高一下·湖南·期末)翟中和院士主编的《细胞生物学》中说:“我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧”。下列细胞的结构与功能的叙述,错误的是( )
A.线粒体内膜和叶绿体的类囊体薄膜上都分布有催化 ATP 合成的酶
B.细胞膜上的受体不是细胞间进行信息交流所必需的结构
C.细胞骨架维持着细胞的形态,与细胞运动、分裂、分化等生命活动密切相关
D.细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的中心
32.(23-24高一下·湖南·期末)嗜盐菌是一种能在高浓度盐溶液中生长的光合细菌。在光照条件下,嗜盐菌细胞膜上的①(视紫红质)介导H⁺的跨膜运输,在膜两侧形成H⁺浓度梯度,在 H⁺浓度梯度的驱动下②可以合成ATP,合成的 ATP 可用于将CO₂同化为糖,具体过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.H⁺运出细胞的方式是主动运输,进入细胞的方式是协助扩散
B.①(视紫红质)具有吸收和转化光能的作用
C.②可以协助H⁺跨膜运输,并且具有催化作用
D.在黑暗条件下,嗜盐菌细胞内不能合成ATP
33.(23-24高一下·广东茂名·期末)“披着树叶的小羊”是一种海蛞蝓。它出生时是透明的,食用了藻类会“夺取”叶绿体,变成绿色,可以短时间不进食,晒一晒太阳就能存活。下列有关叙述错误的是( )
A.海蛞蝓细胞内含量最多的化合物是水
B.海蛞蝓“夺取”叶绿体的方式可能是主动运输
C.海蛞蝓细胞中的ATP能量来源, 变绿后比变绿前多
D.不进食时的海蛞蝓,晒一晒太阳能将二氧化碳和水转变为有机物
34.(23-24高一下·重庆永川·期末)下图表示植物叶肉细胞内光合作用、呼吸作用中O(氧元素)的转移过程。下列相关叙述正确的是( )
A.过程②③都合成ATP
B.过程①③都有NADH生成
C.过程①②⑤都需在生物膜上进行
D.过程②③都发生在该植物叶肉细胞的线粒体内膜上
35.(23-24高一下·重庆万州·期末)图为植物叶肉细胞中两个细胞器的生理状态模型,下列说法正确的是( )
A.该细胞处于低于光补偿点的光照强度下
B.该细胞光合作用速率大于呼吸作用速率
C.该细胞光反应速率大于暗反应速率
D.该细胞产生氧气的部位是叶绿体基质
36.(23-24高一下·重庆万州·期末)下表为水稻光反应和暗反应的部分比较项目,下列说法正确的是( )
项目
光反应
暗反应
实质
光能转化为化学能,并放出O2
A
条件
B
多种酶、ATP、NADPH、CO2、C5,有无光均可
场所
C
在叶绿体基质中进行
物质转化
①水的光解②ATP的合成③NADPH的合成
①CO2的固定②C₃的还原
能量转化
光能→活跃的化学能
D
A.A为利用光反应产生的O2同化 CO2形成有机物
B.B为色素、光、水、ADP、NADP⁺、Pi,不需要酶
C.C为在叶绿体的内膜上进行
D.D为活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
37.(23-24高一下·重庆沙坪坝·期末)利用以下装置可探究绿色植物的某些生理过程。假如该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖,且不进行产生乳酸的无氧呼吸。下列有关叙述错误的是( )
A.黑暗条件下,利用装置甲探究植物是否进行有氧呼吸
B.装置乙可以测定绿色植物无氧呼吸二氧化碳的产生量
C.光照条件下,若装置丙红色液滴向右移动,则该装置中氧气增多
D.光照条件下,利用装置乙、丙探究植物光合作用O2的产生速率
38.(23-24高一下·重庆沙坪坝·期末)研究人员用马铃薯新品种和原种的幼苗与幼根进行了以下实验。实验一:在一定条件下分别测定新品种与原种叶片在不同光照强度下的CO2吸收量和释放量,结果如图1;实验二:将新品种与原种生长状况、大小相同的幼根分别放入甲~丙三种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后测得重量变化如图2。下列相关描述错误的是( )
A.当光照强度持续在X 时,新品种不易存活
B.Y 点后限制原种光合速率增加的因素可能是CO2浓度、温度等
C.原种在与新品种细胞液等渗的完全培养液中能正常生长
D.正常情况下,新品种比原种更适应盐碱环境
39.(23-24高一下·重庆渝中·期末)将大气中的游离氮转化为化合态氮的过程,称为固氮。人工固氮通常用H2和N2在催化剂、高温、高压下合成氨,自然界中固氮主要是依靠固氮微生物的生物固氮,根瘤菌就属于固氮微生物,下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径。以下叙述正确的是( )
A.根据不同色素在层析液中的溶解度不同可提取绿叶中色素
B.H218O参与大豆叶肉细胞的光合作用后可得到含18O的TP
C.叶肉细胞中催化PGA和蔗糖合成的酶都存在于叶绿体基质中
D.在叶绿体和根瘤菌细胞中,合成ATP所需能量的来源不同
40.(23-24高一下·江西南昌·期末)下列关于硝化细菌、蓝细菌和根瘤菌的叙述,错误的是( )
A.硝化细菌和蓝细菌都是自养型细菌
B.硝化细菌和根瘤菌通过无氧呼吸方式分解利用葡萄糖
C.硝化细菌和根瘤菌都可以在自身的核糖体上合成蛋白质
D.硝化细菌和根瘤菌都以DNA为储存、传递遗传信息的物质
41.(23-24高一下·江西新余·期末)如图表示利用纸层析法分离新鲜菠菜叶光合色素的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.实验所用吸水纸的干燥度不影响实验的结果
B.①和②对应的色素主要吸收蓝紫光和红光
C.①~④对应的色素依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b
D.没有及时加入CaCO3会使各色素带都明显变窄
42.(23-24高一下·重庆渝中·期末)糖类和脂肪均可为骨骼肌供能,图1是在不同强度体育运动时骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量,图2为人体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的是( )
A.骨骼肌在高运动强度时部分缺氧,主要由脂类物质供能
B.与脂类相比,糖类H含量更高,氧化分解时消耗O2更多
C.由图分析可知,三羧酸循环相当于有氧呼吸的第三阶段
D.细胞呼吸可将糖类和脂质代谢联系起来,是代谢的枢纽
43.(23-24高一下·浙江绍兴·期末)在夏季晴朗无云的白天,10时左右某植物光合作用强度达到峰值,12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因是( )
A.叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的O₂量减少
B.光合酶活性降低,呼吸酶不受影响,呼吸释放的CO₂量大于光合固定的 CO₂量
C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏,吸收和传递光能的效率降低
D.CO₂不足导致光反应产物积累,抑制了光反应,叶片转化光能的能力下降
44.(23-24高一下·河南濮阳·期末)如图是希尔反应与ATP合成之间的关系,据图判断,下列说法错误的是( )
A.该实验需要的叶绿体可通过差速离心法获得
B.ATP中特殊化学键含有的能量直接来自光能
C.希尔实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应
D.图中显示NADPH和ATP合成速率的变化趋势一致
45.(23-24高一下·安徽六安·期末)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图,下列叙述正确的是( )
A.过程②只在线粒体中进行,过程①只在叶绿体中进行
B.过程②产生的能量大多以热能形式散失
C.过程①和②不能出现在同一生物的同一细胞中
D.过程①产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
46.(23-24高一下·浙江嘉兴·期末)不同光照强度下,不同温度对某植物( CO₂吸收速率的影响如图。
下列叙述错误的是( )
A.在图中两个 CP 点处,此时植物均不能进行光合作用
B.图中M点处,此时有机物的积累速率能够达到最大
C.高光强下,M点左侧CO₂吸收速率升高与光合酶活性增强相关
D.低光强下,CO₂吸收速率随叶温升高而下降的原因是细胞呼吸速率上升
47.(23-24高一下·浙江丽水·期末)某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势
B.实验组叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降
C.2~4天光合速率下降是由叶绿素含量下降引起的
D.与第0天相比,第8天时恢复供水时植物光饱和点下降
48.(23-24高一上·福建·期末)生物科技小组的同学利用完全培养液,对某种植物离体的叶肉细胞进行悬浮培养,进行了一系列实验测定,绘制成如下图所示曲线。据图分析,正确的是( )
A.在35℃时,叶肉细胞的光合作用速率与呼吸作用速率相等
B.该实验目的是为了探究温度对叶肉细胞光合作用速率与呼吸作用速率的影响
C.叶肉细胞中光合作用相关酶比呼吸作用相关酶的最适温度更高
D.保持其他条件不变,突然增强光照时,短时间内叶肉细胞中C3的含量将增多
49.(23-24高一上·广东广州·期末)以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图甲所示。图乙装置是在其他条件适宜时,测定该绿色植物在不同温度下的气体变化情况。结合两图分析,下列叙述错误的是( )
A.该绿色植物在30℃时的光合作用强度与35℃时的光合作用强度相等
B.若每天光照12h,则该植物在20℃时生长速率最快
C.若该植物原重Xkg,置于暗处4h后重(X-1)kg,然后光照4h后重(X+2)kg,则总光合速率为3/4kg·h-1
D.光照下乙装置的液滴在25℃时单位时间内移动的距离最大,此时该植物生长最快;若将NaHCO3液换成NaOH溶液,在黑暗条件下可测曲线B
50.(23-24高一上·浙江湖州·期末)拟南芥广泛应用于植物生理学、遗传学等领域的研究。如图为拟南芥在不同温度下相关指标的变化曲线(单位:mmol·cm-2·h-1),实线是光照条件下CO2的吸收速率,虚线是黑暗条件下CO2的产生速率。下列叙述错误的是( )
A.实线表示拟南芥的净光合速率
B.30℃时总光合速率为10mmol·cm-2·h-1)
C.B点表示呼吸速率恰好与光合作用速率相等
D.温度通过影响酶活性从而影响拟南芥的光合速率
51.(23-24高一上·山东烟台·期末)将某绿色植物置于密闭恒温箱中,6:00至12:00给予恒定光照,12:00至18:00为黑暗条件,每隔1小时检测恒温箱中浓度,结果如下表。下列分析正确的是( )
培养条件
光照阶段
黑暗阶段
测定时间
6:00
7:00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
浓度()
570
420
290
220
180
180
180
270
360
450
540
600
645
A.光照阶段给该绿色植物提供,一段时间后可检测到和
B.10:00~12:00该绿色植物叶肉细胞的呼吸作用速率等于光合作用速率
C.16:00~18:00该绿色植物细胞呼吸速率逐步升高
D.实验结束后,该绿色植物的干重增加
52.(23-24高一上·山东烟台·期末)下图表示萌发小麦种子在不同的氧浓度下吸收速率和生成速率的变化,假设呼吸底物为糖类,下列有关说法正确的是( )
A.浓度为b时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率之比为3:1
B.浓度为f时,小麦细胞中产生的场所是细胞质基质
C.浓度为c时比a时更有利于小麦种子的储存
D.从萌发到进行光合作用前,种子内的有机物有消耗但没有合成
53.(23-24高一上·云南德宏·期末)下列对“绿叶中色素的提取和分离”实验描述错误的是( )
A.研磨叶片时加二氧化硅的目的是使研磨更加充分
B.随层析液在滤纸条上扩散速度最快的色素是胡萝卜素
C.最宽的一条色素带中的色素主要吸收蓝紫光
D.实验应在通风条件下进行,实验结束后用肥皂将手洗干净
54.(23-24高一上·山东淄博·期末)以某农作物为实验材料,研究不同光质对植物光合作用的影响,实验结果如图,气孔导度大表示气孔开放程度大。下列说法错误的是( )
A.蓝光组,光合作用消耗的CO₂多,导致胞间CO₂浓度低
B.红光组,主要由类胡萝卜素吸收光能用于光合作用
C.与红光相比,蓝光能在一定程度上能促进气孔开放
D.大棚种植时,可以适当补充蓝光提高作物产量
55.(23-24高一上·江苏盐城·期末)将某种植物放在特定的实验装置内,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响,实验以该植物叶绿体光合作用吸收的CO2总量与线粒体呼吸作用CO2的释放量为指标,实验结果如下表所示。下列对该植物数据表格分析正确的是( )
温度(℃)
20
25
30
35
40
45
光照下叶绿体CO2吸收总量(mg/h)
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
黑暗中CO2释放量(mg/h)
0.60
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
A.昼夜不停地光照,温度为40℃时,最有利于有机物的积累
B.昼夜不停地光照,温度为45℃时,最有利于有机物的积累
C.每天交替进行12h光照12h黑暗,温度均保持在35℃条件下,能正常生长
D.每天交替进行12h光照12h黑暗,温度均保持在40℃条件下,能正常生长
56.(23-24高一上·河南许昌·期末)下列关于膜蛋白的说法,错误的是( )
A.不同膜蛋白的功能不同,直接原因是膜蛋白质结构不同
B.由膜蛋白介导的胞吞、胞吐过程对物质运输具有选择性
C.叶绿体内膜上蛋白质种类和数量比线粒体内膜上的多
D.膜蛋白可能具有催化、物质运输、能量转换、信息交流等多种功能
57.(23-24高一上·云南昭通·期末)利用纸层析法可分离光合色素(如图所示)。下列说法错误的是( )
A.分离色素时需要层析液而不是无水乙醇
B.Ⅱ、Ⅳ不能分离出图中所示的结果
C.只有Ⅲ是分离色素的正确操作,色素中溶解度最大的是叶绿素b
D.分离结果可看出,色素含量最多的是叶绿素a
58.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)下列关于高等植物细胞内叶绿体的结构及功能,叙述正确的是( )
A.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多
B.叶片呈现绿色是因为叶绿素能有效地吸收绿光
C.光合色素被破坏则不能进行光合作用
D.光合作用需要的酶全部分布在叶绿体基质中
59.(23-24高一上·山西长治·期末)用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体,再将叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH=7.3的磷酸缓冲液中,照光进行希尔反应,测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.进行希尔反应时,溶液中的DCIP被还原
B.实验中离体叶绿体中发生水的光解、产生O2
C.氧气的产生和糖类的合成在不同阶段进行
D.相同浓度除草剂处理后,品种乙的光合作用受抑制程度更大
60.(23-24高一上·福建龙岩·期末)甲图为叶绿体的结构模式图,乙图为甲图中部分结构放大图。下列叙述错误的是( )
A.甲图④中存在CO2固定所需要的酶
B.甲图③极大地扩展了叶绿体的受光面积
C.乙图中光合色素吸收的光能能够将水分解为氧和[H]
D.光能通过乙结构转化的化学能全部储存在ATP中
D、光能通过乙结构转化的化学能储存在ATP和NADPH中,D错误。
二、多选题
61.(24-25高一上·湖南邵阳·期末)气孔有利于二氧化碳进入植物叶片进行光合作用,但同时也是蒸腾作用丧失水分的门户。研究发现不同光质可通过控制气孔开度来影响植物光合速率。如蓝光可激活保卫细胞中的质子泵(H+—ATPase),H+—ATPase被激活后会将H+分泌到细胞外,建立H+电化学梯度,K+、CI-等依赖于H+电化学梯度大量进入保卫细胞,从而使气孔张开。据图分析,下列说法错误的是( )
A.图中H+分泌到细胞外的过程所需的能量由蓝光提供
B.K+进入保卫细胞间接消耗能量
C.蓝光诱导下保卫细胞吸水能力增强
D.如果检测到该植物摄入的氧气大于释放的氧气,则该植物光合作用大于呼吸作用
62.(23-24高一上·江苏泰州·期末)生物实验材料和方法的选用直接影响实验的效果。下列相关叙述错误的是( )
A.鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源采用了同位素示踪法
B.适合于检测脂肪的最理想材料是花生种子,苏丹Ⅲ染液溶于酒精
C.富含还原糖的柑橘是检测还原糖最理想的材料,反应生成砖红色沉淀
D.大米是最适合用于检测蛋白质的实验材料,实验前可留出一部分样液
63.(23-24高一下·内蒙古赤峰·期末)下图表示某高等植物细胞内与“水”有关的物质、结构及生理过程,相关分析正确的是( )
A.①过程是在核糖体中进行的,mRNA参与该过程
B.①过程生成H2O中的H、O分别来自-NH2,-COOH
C.②③处产生的ATP均可用于植物体的各项生命活动
D.③处产生的[H]可在叶绿体基质中参与暗反应
64.(23-24高二下·山东青岛·阶段练习)科研人员用生长状况相近的天竺葵放入3个相同透明玻璃容器形成密闭气室,在不同的光照处理下,利用传感器定时测量气室中CO2浓度,结果如下,分析错误的是( )
A.Ⅱ组和Ⅲ组x1后叶肉细胞光合作用吸收CO2与呼吸作用释放CO2相等
B.Ⅰ组因有氧呼吸产生的CO2不能用于光合作用而导致气室气压升高
C.Ⅲ组x₁前净光合速率先增后降最终为0
D.0—x₁气室中Ⅲ组天竺葵固定CO2的量为(y3-y1)/x1ppm
65.(23-24高一下·江西抚州·期末)景天科植物(CAM)多为一年生或多年生肉质草本,其光合作用过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.由图推测,CAM植物叶肉细胞细胞液的pH夜晚比白天高
B.夜晚气孔打开吸收,但无法进行光反应,故叶肉细胞无法合成ATP
C.若白天适当增加外界CO2浓度,该过程中C3生成量增加
D.CAM代谢途径的出现,可能与植物适应干旱条件有关
66.(23-24高一下·江西上饶·期末)袁隆平团队在培育“海水稻”的过程中进行了以下实验:将甲、乙两品种水稻种植在同一块盐碱地上,在不同光照强度(其他条件均最适)下测定甲、乙两组水稻的净光合速率,结果如下表。下列叙述正确的是( )
光照强度/Lx
0
200
400
600
800
1600
3200
6400
净光合速率(相对值)
甲品种
-3
0
2
6
10
12
12
12
乙品种
-10
-5
0
6
12
18
20
20
A.该实验的自变量为光照强度和水稻品种
B.光照强度为600Lx时,甲品种的总光合速率等于乙品种的总光合速率
C.当净光合速率达到最大时,适当提高温度有利于水稻光合作用强度增强
D.光照强度由600Lx变为800Lx的瞬间,水稻叶绿体中的C5含量升高
67.(23-24高一下·江西新余·期末)如图表示某温室大棚内光照强度(X)与农作物净光合作用强度的关系(假设棚内温度、水分和无机盐等无关变量均处于适宜的条件下)。强光下植物会发生光呼吸消耗有机物。据图分析,下列说法错误的是( )
A.当X大于Q点对应值时,可采取降温措施确保农作物维持最大净光合速率
B.Q→P的变化原因是强光下叶肉细胞内进行了光呼吸
C.当X为P点对应值时,叶肉细胞内产生的ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质
D.N点和Q点时分别取农作物上部成熟叶片测定希尔反应强度,Q点所取的叶片希尔反应较强
68.(23-24高一下·云南曲靖·期末)为研究环境因素对某绿色植物光合作用和呼吸作用的影响,实验小组将绿色植物置于特定的实验装置中,于28℃环境下测定该植物在不同供水条件下的呼吸作用(如图1),图2是在图1实验基础上测定的不同光照强度(单位:klx)下的氧气释放量,不考虑光照强度及温度的变化对呼吸速率的影响。下列说法正确的是( )
A.图1所示的实验应在黑暗环境下测定其呼吸作用速率
B.图2所示实验的自变量是光照强度和不同的供水条件
C.光照强度增加后,在干旱条件下植物的干重增加更少
D.通过图2可直接比较不同条件下该植物的光反应速率
69.(23-24高一上·湖南株洲·期末)科学家分别将细菌紫膜质(一种膜蛋白)和ATP合成酶(能将H+跨膜运输的势能转化为ATP中的化学能)重组到由磷脂双分子层组成的脂质体上,光照后结果如下图。下列相关说法不正确的是( )
A.光能在脂质体上可直接转化为ATP中的化学能
B.H+通过细菌紫膜质进入脂质体的方式属于主动运输
C.ATP合成酶既可催化ATP的合成,又是H+主动运输的通道
D.叶绿体的类囊体膜可能也有类似的ATP合成机制
70.(23-24高一上·山东烟台·期末)落地生根叶片上的气孔具有白天关闭,晚上开放的生理特点。下图是其叶肉细胞中发生的部分生理过程示意图,实线代表白天发生的物质变化,虚线代表夜晚发生的物质变化。下列说法正确的是( )
A.白天落地生根叶肉细胞内固定的直接产物是OAA
B.落地生根夜晚气孔打开吸收,但无法进行光反应,所以无法合成ATP
C.夜晚落地生根叶肉细胞液泡中pH降低与苹果酸的储存有关
D.落地生根的这种生理特点有利于其适应高温干旱的环境
71.(23-24高三上·河北衡水·期末)在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解正确的是( )
A.在低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B.在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C.在图中两个CP点处,植物均不能进行光合作用
D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
72.(23-24高一上·江苏盐城·期末)我国科学家设计了一种人造淀粉合成途径(如图所示),成功将CO2和H2O转化为淀粉。利用该途径有利于缓解粮食短缺问题。下列说法正确的是( )
A.①过程模拟植物光合作用的光反应,②③④过程模拟植物叶肉细胞的线粒体
B.结合上图,若固定的CO2量相等,人工合成淀粉的量大于植物光合作用有机物的积累量,理由是植物存在呼吸作用,会消耗有机物
C.干旱条件下,很多植物光合速率下降的主要原因是部分气孔关闭,胞间CO2减少
D.从能量转换角度分析,人造淀粉合成过程与植物光合作用过程的本质都是将CO2转化为有机物
73.(23-24高一上·山东淄博·期末)探究某绿色植物光合作用和呼吸作用的装置如图所示,不考虑环境对液滴移动的影响。下列说法错误的是( )
A.三个装置中红色液滴的移动均由装置中的O₂和CO₂共同决定
B.若植物只进行无氧呼吸,遮光条件下,装置一中红色液滴右移
C.光照下,测得装置二中CO₂含量每小时减少44mg,则植物每小时生成葡萄糖30mg
D.一昼夜后,装置三中红色液滴较原位置右移,说明植物能正常生长
74.(23-24高一上·江西萍乡·期末)下图是在一定的CO2浓度和温度下,某植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线,下列叙述错误的是( )
A.该植物的呼吸速率为每小时释放CO25mg/dm2
B.图中b点为光补偿点,c点为光饱和点
C.在光照强度为25Klx条件下光照1小时,该植物10dm2叶片面积上叶绿体吸收的CO2为200mg
D.该植物只要在白天光照强度大于b的情况下就能正常生长
75.(23-24高一上·湖南娄底·期末)西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.CO2的固定速率随着干旱时间的延长而上升
B.干旱既影响光反应又影响暗反应
C.降低气孔导度利于西洋参适应干旱环境
D.胞间 CO2浓度仅受气孔导度影响
76.(23-24高一上·山东德州·期末)DCIP 是一种蓝色氧化剂,接受电子后可被还原为无色。将黑暗中制备的离体类囊体加入到含有 DCIP 和蔗糖的溶液中,均分为 A、B两组。 A 组置于黑暗条件下,B组置于光照下,一段时间后发现 A 组溶液不变色,无气泡产生,而 B 组溶液变为无色,有气泡产生。下列说法错误的是( )
A.该实验中的 DCIP 相当于光反应中的 NADPH
B.蔗糖能维持溶液的渗透压,防止类囊体被破坏
C.该实验证明了光合作用产生的氧气来自水
D.AB两组中均不能产生光合产物(CH2O)
77.(23-24高一上·山东菏泽·期末)如图为测定一叶片光合作用强度装置的示意图,其中叶室由透明玻璃材料制成。装置运行后,仪器气路管道中的气体流速满足正常测定的需求。一定实验条件下,黑暗时测出叶室内单位时间CO2的变化值为Q,光照下测出叶室内单位时间CO2的变化值为P。下列说法错误的是( )
A.P表示的是该实验条件下叶片CO2的固定速率
B.在光照时,若该叶片单位时间内实际光合作用消耗CO2的值为 W,则W=P+Q
C.若该实验条件下 24h内光照时间 12h,则只要P>Q,该植物就能正常生长
D.在光照时,若叶室突然停止空气供应,则短时间内该叶片叶绿体中C3减少,C5增多
78.(23-24高一上·山东威海·期末)下图表示适宜温度条件下甲、乙两种植株单位时间内吸收量随光照强度的变化曲线,若实验过程中细胞呼吸方式只考虑有氧呼吸且呼吸强度不变。下列说法正确的是( )
A.A点时植株乙释放的来自线粒体基质
B.植株甲从B点开始进行光合作用
C.C点时植株甲制造有机物的量大于植株乙
D.若土壤中缺,则D点应向左下方移动
79.(23-24高一上·山东枣庄·期末)取某绿色植物两叶片甲和乙,将甲叶片置于一密闭、恒温的透明玻璃容器内进行相关实验探究,测得数据如图甲所示。将乙叶片置于开放环境中,在一定实验条件下检测其CO2吸收量和释放量研究温度对叶片光合作用与呼吸作用的影响,数据如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲叶片在第30分钟时,叶肉细胞内产生ATP的部位有叶绿体、线粒体和细胞质基质
B.甲叶片第15分钟至第45分钟过程中叶绿体通过光反应产生的O2量为4×10-7mol
C.温度在10℃至20℃之间温度对乙叶片光合作用的影响大于呼吸作用的影响
D.若A、B两点所对应的真正光合速率相同,叶片乙积累的有机物量A点=B点>E点
80.(23-24高一上·山西太原·期末)某同学进行了“探究环境因素对车前草光合作用影响”的实验。测定在适宜光照条件下,叶片光合速率与温度、CO2浓度的关系如图。据图分析可以得出的结论是( )
A.在一定温度范围内,光合速率可随温度升高而升高
B.CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响较小
C.10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会显著提高
D.30℃时,影响车前草光合速率的主要因素为光照强度
三、非选择题
81.(23-24高一下·浙江温州·期末)某科研小组测定了光照强度对转基因水稻和野生型水稻光合速率的影响,并检测了两种水稻叶片的叶绿素含量,结果如下图所示。回答下列问题:
(1)图乙所示两种水稻叶片色素中,叶绿素1表示的是 。
(2)色素提取后经层析分离,扩散最慢的色素带呈 色;与光合作用有关的酶分布在叶绿体的 。
(3)为了研究叶绿体的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液中,用组织捣碎机破碎细胞,再用差速离心法分离细胞器,则该溶液的pH与渗透压应满足的条件为 。
(4)结合图甲和图乙,适宜条件下,与野生型水稻相比,转基因水稻的干物质的量 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
(5)为研究转基因水稻是否适合在旱田环境中生长,该小组又进行了干旱胁迫对其净光合速率影响的实验,结果如图丙所示。 经干旱胁迫处理后,水稻叶肉细胞细胞液的浓度 ,细胞的吸水能力 。
82.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·期末)光合作用是“地球上最重要的化学反应”,结合下面光合作用基本过程模式图,回答下列问题:
(1)光反应阶段必须有光才能进行,发生在叶绿体的 上;捕获光能的光合色素有多种,其中叶绿素主要吸收 光。
(2)由图示可判断A为 ,A可参与有氧呼吸的第 阶段,反应场所在 。
(3)暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的 中进行的。
83.(23-24高一上·陕西西安·期末)对农作物光合作用和呼吸作用的研究,可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果,请回答相关问题:
(1)在图甲中P点时,番茄叶肉细胞中产生NADPH的场所是 ,由图甲可推知影响单株番茄光合强度的外界因素是 。(写出两点)
(2)由图乙推知,光合速率与呼吸速率相等的点是 ,该番茄植株一昼夜内是否显示生长现象?并说明理由 。
(3)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(图丙),采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后,从两侧截取同等面积的叶片烘干称重,分别记为a和b(单位:g),则12h内右侧截取部分的光合作用制造的有机物总量是 。
(4)装置丁是在CO2浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度下测得番茄的叶片的光合作用强度。此实验中番茄植株进行光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃。如果将实验中的温度25℃改为30℃,图丁中B点的移动方向为 (“左移”或“若移”),B点时植物叶肉细胞合成ATP的场所有 。
84.(23-24高一上·新疆·期末)图甲是真核细胞中能够进行的某些代谢过程简图,图乙表示在CO2浓度一定且环境温度为25°C,不同光照强度条件下测得的小麦植株的光合作用强度。请据图分析回答问题:
(1)图甲中①生理过程在细胞内进行的场所是 ,光反应为暗反应提供了 和 。
(2)在图乙中B点时,小麦叶肉细胞的光合作用强度 (填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度,C点时,该植物的总光合速率为 (mg•dm-2叶•h-1)(用(CO2吸收量表示)。
(3)小麦长时间浸泡会出现烂根而死亡,原因是根细胞无氧呼吸产生的 对细胞有毒害作用,该物质检测试剂是 。
(4)写出马铃薯块茎的无氧呼吸反应式: 。
85.(23-24高一下·湖南株洲·期末)某研究小组为探究连续红、蓝光照对辣椒幼苗生长及生理特性的影响,选择生理状态一致的辣椒幼苗进行了为期15d实验。实验结果如图所示(C:光照时间为14h/d,即正常光照时间:T:光照时间为24h/d,即连续光照:W:白光:B:蓝光:R:红光。如:CW表示每天用白光处理14小时、TB表示每天用蓝光连续照射24小时)。回答下列问题:
(1)本实验的自变量为 。
(2)本实验各组不同的处理直接影响辣椒光合作用的 阶段,该阶段的产物中能够为C3还原生成C5提供还原力的是 。
(3)为探究产生图示结果的原因,该小组对各组叶片的净光合速率等指标进行了检测,结果如表:
指标(相对值)处理组
净光合速率
/(mmol·m-2s-1)
气孔导度
/(mmol·m-2s-1)
胞间CO2浓度
/(mmol·mol-1)
CW
380
7.1
4.4
CB
300
3.7
2.9
CR
400
4.2
2.8
TW
420
2.5
0.5
TB
280
2.3
1.5
TR
402
2.4
0.8
连续红光处理期间,若降低环境中CO2浓度,则短时间内叶肉细胞中C5的含量会 (填“增加”、“下降”或“不变”),理由是 。对比表中CW和TW组的净光合速率数据,推测TW组辣椒幼苗出现表型图示结果可能的原因是 。
86.(23-24高一下·湖南岳阳·期末)图1表示 A、B 两种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线;图2 表示将A 植物放在不同浓度CO2环境条件下,真正光合速率受光照强度影响的变化曲线;图3代表阳生植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。请据图回答:
(1)图1中,在c点时产生 ATP 的场所有 。
(2)图1中,b点时光合作用强度 (填大于、小于、等于)呼吸作用强度。
(3)图2中,de段的限制因子是 ;e点与d点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量 (填“高”、“低”、“基本一致”)。
(4)图3中,在光照强度较强时,叶绿体产生的氧气的去路有 (填字母)。
87.(23-24高一下·甘肃·期末)温度对植物的生长发育有着重要影响。某实验室对冬油菜天油4号在-4℃和20℃条件下处理72h后,进行了光合特征的对比分析,结果如表所示。回答下列问题:
品种
叶绿素含量/(mg·g-1)
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/(μmol·mol-1)
20℃
-4℃
20℃
-4℃
20℃
-4℃
20℃
-4℃
天油4号
30.57
9.45
5.89
0.12
0.57
0.12
297.98
294.72
(1)叶绿素主要位于绿色植物细胞的 (填具体结构)上。叶绿素含量降低,会直接影响 反应阶段的反应速率,使其生成的 等物质减少,从而影响C3的还原。
(2)已知低温可以影响酶的活性,从该角度分析,低温条件下,气孔导度下降,但胞间CO2浓度基本不变的原因是 。
(3)为进一步探究低温对天油4号根部吸收矿质元素的影响,请结合实验材料写出简单的实验思路。
实验材料:多株生理状态相同的天油4号水培幼苗、一定浓度的矿质元素齐全的水培溶液、-4℃的恒温箱、20℃的恒温箱。
实验思路: 。
88.(23-24高一下·黑龙江鹤岗·期末)近年来,大气中的CO2浓度和O3浓度有上升趋势。为研究CO2浓度和O3浓度上升对农作物有何影响,研究人员用高浓度CO2和高浓度O3分别连续处理水稻甲、乙两个品种75天,在第55天、65天、75天分别测定植物的最大净光合速率,结果如图。回答下列问题。
(1)实验中的最大净光合速率也可以用单位时间O2释放量表示,O2是 (填“光”或“暗”)反应阶段的产物,此阶段的产物还有 。
(2)分析甲、乙两组75天时的数据可知:①O3处理75天后,甲、乙两组水稻的 ,表明长时间高浓度的O3对水稻光合作用产生明显抑制;②长时间高浓度的O3对乙品种水稻的影响大于甲品种水稻,表明 。
(3)据图分析,高浓度CO2可 (填“提高”或“降低”)高浓度O3对水稻净光合作用的抑制效果。
89.(23-24高一下·云南德宏·期末)在植物叶肉细胞中会同时进行光合作用和呼吸作用两种生理过程,下面是相关物质变化示意图,其中 A~E 为生理过程,请回答:
(1)B 过程中突然减少CO2 的供应,C5 的含量短时间内将 (填“上升”、“下降”、“不变”),黑暗条件下,能产生 ATP 的场所是 。
(2)过程A 发生的场所是 。过程A 为过程B 提供的物质有 。
(3)有氧呼吸与无氧呼吸的共同阶段是 (填字母),该阶段反应发生的场所是 ;细胞呼吸过程中释放出能量最多的过程是 (填字母)过程。
90.(23-24高一下·贵州六盘水·期末)银杏有金色活化石之称,它具有观赏、药用、科研等价值。如图1 表示银杏叶肉细胞内部分代谢过程,甲~丁表示物质,①~⑤表示过程。如图2表示是在夏季晴朗的白天,银杏绿色叶片光合作用强度的曲线。
回答下列问题:
(1)图1中的甲是 、乙是 。①~⑤过程中,发生在生物膜上的有 。
(2)据图2可知,该银杏绿色叶片在 BC段的光合作用强度明显减弱,原因是 。
(3)秋天到了,银杏叶由绿变黄,试从叶绿体中色素含量的角度解释其原因是 。
(4)某学校在开展“认养一棵树,呵护一片绿”的活动中,一同学认养了一棵银杏树,依据本题信息,提出提高银杏光合作用强度的措施 。
91.(23-24高一下·内蒙古锡林郭勒盟·期末)科学家发现,光能会被类囊体转化为“某种能量形式”,并用于驱动产生ATP(如图I)为探寻这种能量形式,他们开展了后续实验。
(1)制备类囊体时,提取液中应含有适宜浓度的蔗糖,以保证其结构完整,原因是 为避免膜蛋白被降解,提取液应保持 (填“低温”或“常温”)。
(2)在图I实验基础上进行图Ⅱ实验,发现该实验条件下,也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差,原因是 。
(3)为探究自然条件下类囊体膜内外产生H+浓度差的原因,对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理,结果如图Ⅲ所示,悬液的pH在光照处理时升高,原因是 。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的,电子的最终来源物质是 。
(4)用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体,能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产,需稳定提供的物质有 。
92.(23-24高一下·云南保山·期末)海菜花是多年生沉水植物,广泛分布于云南的湖泊、池塘、沟渠及水田中,为中国特有物种。研究人员将海菜花置于密闭容器中,在适宜的pH和温度下,改变其他条件,并测定水中溶解氧的浓度,结果如图所示。请据图回答下列问题:
(1)在海菜花细胞中,水光下分解产生的H+与NADP+结合形成NADPH和有氧呼吸过程中消耗还原型辅酶I(NADH)的具体场所分别是 。
(2)无氧呼吸过程中,葡萄糖不完全分解,大部分能量存留在酒精或乳酸中,其释放的能量去向有 。
(3)第4min后,该植物叶绿体中NADP+和ADP的含量短时间内会 (填“增多”或“减少”),原因是 。
(4)环境因素改变会影响海菜花的光合作用强度,光合作用强度是指 。
93.(23-24高一下·贵州毕节·期末)图甲是在适宜环境中大豆光合作用部分过程图解。图乙和图丙是某研究小组在光合作用的最适温度条件下以大豆为材料进行研究得到的实验结果。请回答相关问题:
(1)图甲过程发生的场所是 ;当突然停止光照,短时间内图甲中B代表的物质含量将 (填“上升”或“不变”或“下降”)。
(2)图乙状态时,该细胞光合作用强度 (填“大于”或“等于”或“小于”)呼吸作用强度;若大豆光合作用的最适温度低于其呼吸作用最适温度,当温度适当上升,图丙中的B点将 (填“左移”或“右移”或“不移”)。
(3)图丙中A点表示 ;C点时,限制光合速率的主要环境因素最可能是 。
94.(23-24高一下·广西南宁·期末)藻类的疯长会形成大量的“藻席”,导致生态破坏。实验人员以某种多细胞绿藻为材料,研究光照强度和温度对其叶绿素a含量和光合速率的影响,实验结果如下图所示。回答下列问题:
(1)提取绿藻中的色素一般采用的试剂是 ,利用纸层析法分离其中色素的原理是 。由甲图可知,与高光强组相比,低光强组叶绿素a的含量较高,对绿藻光合作用的意义是 。
(2)由乙图可知,在图示实验条件下绿藻生长速率最快的条件组合是 ,依据是 。
(3)绿藻释放氧气的具体部位是叶绿体的 。若要测定乙图20℃条件下绿藻的光反应产氧速率,则还需要测定的数据是 ,该数据测定的实验思路是 。
95.(23-24高一下·山东日照·期末)土壤盐渍化是现代农业生产所面临的主要问题之一、为探究不同盐胁迫对竹柳幼苗光合特性的影响,研究人员将若干竹柳幼苗分成CK、S1、S2、S3四组,分别用含盐量为0、0.25%、0.50%、1.00%的盐溶液浇灌,定期测定幼苗光合作用的相关生理特性,结果如下图。
(1)竹柳幼苗光合作用过程中,光反应在其叶绿体的 上进行,生成可供暗反应利用的物质有 。
(2)据图分析,第0~3d,竹柳幼苗净光合速率随盐胁迫程度的增加而下降,原因是 。
(3)第3~6d,限制S3组竹柳净光合速率的主要环境因素 (填“是”或“不是”)CO2浓度,依据是 。
96.(23-24高一下·湖南长沙·期末)请回答下列有关光合作用和细胞呼吸的问题:
(1)绿色植物利用太阳能把CO2和H2O制造成有机物,现将叶绿体悬浮液置于白光下,一段时间后发现有氧气放出,O2产生的部位是 ,突然改用光照强度与白光相同的绿光照射,短时间内C3的含量会 (填“上升”或“下降”)。
(2)给小鼠吸入18O2,在呼出的CO2中 (填“能”或“不能”)检测到C18O2。
(3)如图为通入不同浓度的O2时,一定量的混有酵母菌的葡萄糖培养液中产生的酒精和的量(相对值)的曲线图。氧浓度为d时酵母菌进行的呼吸方式是 ;当氧浓度为c时,用于酵母菌有氧呼吸的葡萄糖占总消耗葡萄糖的比例是 。
97.(23-24高一下·黑龙江齐齐哈尔·期末)光合作用受多种因素影响,为探究高浓度CO2下氮素供应形态对植物光合作用的影响,研究人员以武运粳稻为实验材料,在人工气候室利用无土栽培技术进行了相关实验,部分结果如下。请回答有关问题:(光饱和点是指植物光合速率达到最大时所需要的最低光照强度)
处理措施检测结果
硝态氮正常浓度CO2
硝态氮高浓度CO2
x
氨态氮高浓度CO2
叶绿素SPAD值
50
51
42
44
净光合速率
17.5
21.5
35
42.8
注:SPAD值与叶绿素含量呈正相关;净光合作用单位:umol/(m2·s)。
(1)当水稻叶片处于光饱和点时,叶绿体所利用的CO2的来源有 。
(2)水稻植株的光反应阶段主要伴随的能量变化为 。
(3)表中X处理措施应为 。据表分析,能够显著提高该水稻净光合速率的氮素供应形态是 。从物质跨膜运输的角度分析,原因可能是 。
(4)光合作用的产物有一部分是淀粉,还有一部分是蔗糖,蔗糖可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。已知钾离子能促进蔗糖从叶片运至果实,在不考虑其他有机物的情况下,以灌浆期的水稻做实验材料,提供放射性同位素标记的14CO2设计实验验证钾离子的上述作用,请完善以下实验思路并预期结果:
实验思路:
①将生长状况一致的水稻平均分成两组,编号A、B;
②A组供应较低浓度的钾离子,B组供应适宜浓度的钾离子;
③将A、B两组水稻置于同一人工气候室中培养,通入 ,一段时间后检测并比较A、B两组水稻叶片和果实的放射性。预期结果: 。
98.(23-24高一下·四川内江·期末)间作是指在同一块农田上同一生长期内,分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。农业生产中,常采用间作来提高农田的光能利用率,达到增加产量等目的。某研究者为探究间作对喜阴作物生姜生理活动的影响,利用其与喜阳植物柑橘进行了相关实验,测定生姜的部分生理指标,结果如图甲。图乙为生姜叶肉细胞中光合作用的过程图解。回答下列问题:
(注:生姜冠层光照强度是指高度离地约50cm处的光照强度。)
(1)提取生姜绿叶中的色素时,为防止研磨中色素被破坏,需加入适量的 ;分离出的叶绿素主要吸收红光和 。据图甲分析,间作有利于生姜增产的原因可能是 。
(2)图乙中,Ⅰ阶段的H2O被分解为H+和氧,H+与NADP+结合形成①可为Ⅱ阶段提供 。若用经14C标记的CO2来追踪生姜光合作用中碳原子的转移途径,则是 (用箭头和文字等表示)。
99.(23-24高一下·山东济宁·期末)番茄叶肉细胞光合作用的部分过程如图所示,序号表示过程,Rubisco是①过程需要的酶;甲、乙是参与②过程的两种物质,其中乙是一种还原剂。回答下列问题。
(1)图1中的Rubisco位于叶绿体 ;为②过程提供能量的是 。
(2)某科研人员将一株番茄放入密闭玻璃罩中,给于适当光照和适量含有14C的CO2,则14C在光合作用中的转移途径是 (结合图1,用文字/字母和箭头回答);若实验持续30分钟后补充含有14C的CO2,则短时间内3—磷酸甘油酸的含量将 (填“减少”、“不变”或“增加”)。
(3)O2和CO2竞争性与Rubisco结合,进而进行光呼吸,主要过程如图所示。
光呼吸可以为光合作用提供 ,从改变环境条件的角度提出一个能降低水稻光呼吸速率的建议: 。
100.(23-24高一下·北京房山·期末)为研究不同温度条件下增施CO2对“津优35号”黄瓜植株光合作用的影响,科研人员选取生长状况相似的黄瓜幼苗随机分为四组,进行如下实验。
(1)由图1可知,该实验的自变量为 。分别对比1、3组和3、4组实验结果,可知 。
(2)科研人员进一步研究了不同温度条件下增施CO2对黄瓜叶片光合作用的影响机理,结果如图2.
叶绿素位于叶绿体的 上,是吸收光能的主要色素,其含量会影响光反应产物 的生成速率,进而影响光合速率。据图2判断,对黄瓜叶片叶绿素含量影响最大的处理方式 。
(3)由下表可知,不同温度条件下增施CO2均能 Rubiso酶活性,影响光合作用的 阶段,进而影响光合效率。
组号
处理方式
单果质量(g)
Rubiso酶活性
1组
常温
238.3
0.5
2组
常温+ CO2
284.6
0.66
3组
高温
206.9
0.32
4组
高温+CO2
291.2
0.86
注:Rubiso酶催化CO2固定
(4)同时研究发现,叶绿体内淀粉粒的过度积累会使叶绿体结构遭受破坏,高温与CO2耦合作用下,能加快淀粉水解,防止叶绿体被破坏。综上所述,从物质合成与分解的角度分析,请完善表中第4组黄瓜单果质量显著增加的原因 。
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专题07 光合作用
一、单选题
1.(23-24高一上·广东·期末)科学家在研究光合作用的暗反应过程中碳元素的去向时,采用的方法是( )
A.同位素标记法 B.假说-演绎法
C.物理模型建构法 D.差速离心法
【答案】A
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】科学家在研究光合作用的暗反应过程中碳元素的去向时,用放射性同位素14C标记的CO2供小球藻进行光合作用,最终探明了碳在光合作用过程中的转移途径,属于同位素标记法,A正确,BCD错误。
故选A。
2.(23-24高一上·广东·期末)如图表示叶绿体纸层析分离结果,正确的是( )
A.①呈黄色 B.②为叶绿素a
C.③为叶绿素b D.④移动最慢
【答案】B
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同。
【详解】最后的结果是观察到四条色素带,从右到左依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色),则①是叶绿素b,呈黄绿色;②是叶绿素a,呈蓝绿色,含量最高;③是叶黄素,呈黄色;④是胡萝卜素,溶解度最大,移动最快,B正确,ACD错误。
故选B。
3.(23-24高一上·广西百色·期末)俗话说“千年铁树开了花,万年枯藤发了芽”,铁树又名苏铁,是珍稀的观叶植物。图是铁树叶肉细胞进行光合作用的示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.物质b是氧气,是水光解的产物
B.光反应产生的ATP可用于暗反应
C.光反应必须有光,暗反应必须无光
D.此过程中光能转化为稳定的化学能
【答案】C
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段在类囊体上进行,暗反应阶段在叶绿体基质中进行。
【详解】AB、光反应阶段发生的一个变化是水分解生成氧气(b)和NADPH(c),另一个变化是ADP和Pi生成ATP(d),其中的NADPH和ATP用于暗反应C3的还原,A、B正确;
C、光反应的发生必须有光,暗反应利用光反应的产物和二氧化碳等物质,不需要光,如果条件合适,有光无光均可发生暗反应,C错误;
D、光合作用的能量的转化为:光反应阶段将光能转化为NADPH和ATP中活跃的化学能,暗反应阶段再转化为有机物中稳定的化学能,D正确。
故选C。
4.(23-24高一上·山东日照·期末)如图是利用纸层析法分离菠菜叶片光合色素的实验结果。下列叙述正确的是( )
A.条带①胡萝卜素主要吸收蓝紫光
B.条带④叶绿素b在层析液中的溶解度最大
C.实验过程中可用清水替代层析液分离色素
D.研磨时需加入SiO2以防止色素分子被破坏
【答案】A
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验:
(1)提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);
(2)分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是①胡萝卜素(橙黄色)、②叶黄素(黄色)、③叶绿素a(蓝绿色)、④叶绿素b(黄绿色)。
【详解】A、分离色素的原理是,色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,从上到下依次是①胡萝卜素(橙黄色)、②叶黄素(黄色)、②叶绿素a(蓝绿色)、③叶绿素b(黄绿色),其中胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A正确;
B、条带④叶绿素b离滤液细线最近,在层析液中的溶解度最小,B错误;
C、色素不溶于水,所以不能用清水替代层析液分离色素,C错误;
D、研磨时需加入SiO2是为了使研磨更充分,从而使叶绿体中的色素释放出来,加入CaCO3可以防止色素分子被破坏,D错误。
故选A。
5.(23-24高一上·陕西西安·期末)如图为某细胞器的结构模式图,下列反应发生在该细胞器内的是( )
A.葡萄糖分解为丙酮酸 B.O2与[H]反应产生水
C.葡萄糖分解产生酒精 D.水在光下分解产生O2
【答案】B
【分析】(1)有氧呼吸的三个阶段:第一阶段:反应物:葡萄糖,产物是:2丙酮酸+[H]+能量(2ATP、少),场所:细胞质基质;第二阶段:反应物:2丙酮酸+6H2O,产物是:6CO2+[H]+能量(2ATP、少),场所:线粒体基质;第三阶段:反应物:[H]+6O2,产物是:12H2O+能量(34ATP、多),场所:线粒体内膜。
【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸的场所在细胞质基质,A错误;
B、线粒体内膜处发生[H]与O2的结合生成水,即有氧呼吸第三阶段,B正确;
C、葡萄糖分解产生酒精的场所在细胞质基质,C错误;
D、水在光下分解产生O2发生在叶绿体中,D错误。
故选B。
6.(23-24高一上·陕西西安·期末)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,参与暗反应必需的物质是( )
A.H2O、CO2、ADP B.CO2、[H]、ATP
C.H2O、CO2、ATP D.[H]、H2O、ADP
【答案】B
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段,在光反应阶段,H2O在光能的作用下水解为O2、[H],同时利用光能合成ATP;暗反应过程包括CO2的固定和C3的还原两个阶段,CO2的固定是指CO2与C5在酶的催化下生成C3,C3的还原是指在光反应提供[H]、ATP作用下,C3被还原为糖类等有机物。
【详解】光合作用的暗反应过程包括CO2的固定和C3的还原两个阶段,CO2的固定是指CO2与C5在酶的催化下生成C3,C3的还原阶段需要光反应提供[H]、ATP,所以参与暗反应必须的物质是CO2、[H]、ATP,B正确,ACD错误。
故选B
7.(23-24高一上·福建漳州·期末)下列不是通过增大膜面积来提高工作效率的是( )
A.叶绿体内膜 B.叶绿体囊状结构薄膜
C.线粒体内膜 D.根尖成熟区表皮细胞的细胞膜
【答案】A
【分析】1、线粒体:具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜基质和基粒上有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。
2、叶绿体:具有双层膜结构,基粒由类囊体垛叠形成,基质和基粒中含有与光合作用有关的酶,是光合作用的场所。
【详解】AB、叶绿体中通过片层结构薄膜垛叠成的基粒增大膜面积,来提高光合作用的效率,光合作用不发生在叶绿体内膜上,A符合题意,B不符合题意;
C、线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,增大了线粒体内膜的面积,提高了有氧呼吸的效率,C不符合题意;
D、根尖成熟区表皮细胞有凸起的根毛,增大发表皮细胞对水分的吸收效率,D不符合题意。
故选A。
8.(23-24高一上·安徽芜湖·期末)根据光合作用的原理,下列叙述正确的是( )
A.光合作用释放的氧气中的氧元素来自水
B.影响光反应的因素不会影响暗反应
C.光反应只需要色素,不需要酶
D.光反应只能在光照条件下进行,暗反应只能在黑暗条件下进行
【答案】A
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。
【详解】A、水在光下分解可以产生氧气,即光合作用释放的氧气中的氧元素来自水,A正确;
B、暗反应需要光反应为其提供能量和还原剂,因此影响光反应的因素会影响暗反应,B错误;
C、酶可催化生化反应的进行,光反应需要酶的催化,同时需要色素,C错误;
D、光反应只能在光照条件下进行,暗反应不直接需要光,暗反应在光下进行,短时间黑暗处理暗反应也能进行,长时间没有光,暗反应也会停止,D错误。
故选A。
9.(23-24高一上·北京丰台·期末)D1蛋白参与光合作用,位于叶绿体类囊体薄膜上,结构如下图。以下对D1蛋白的分析正确的是( )
A.肽链氨基端位于细胞质基质
B.其亲水部分分布于脂双层内
C.参与二氧化碳的固定与还原
D.受损后导致光反应速率下降
【答案】D
【分析】对于高等植物来说,叶片是进行光合作用的主要器官。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光这4种色素吸收的光波长有差别,但是都可以用于光合作用。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。
【详解】A、分析题图可知,D1蛋白肽链氨基端位于叶绿体基质中,A错误;
B、磷脂的尾部疏水,头部亲水,故D1蛋白的亲水部分分布于脂双层外,B错误;
C、分析题图和题干可知,D1蛋白位于叶绿体类囊体薄膜上,而二氧化碳的固定与还原发生在叶绿体基质中,故D1蛋白不参与二氧化碳的固定与还原,C错误;
D、D1蛋白是分布在叶绿体类囊体薄膜上,参与光合作用的光反应阶段,若受损后则导致光反应速率下降,D正确。
故选D。
10.(23-24高一上·北京丰台·期末)下图为叶绿体的模式图,其中光反应发生在( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【分析】叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形。外表有双层膜,基粒由类囊体堆叠而成,极大地扩展了受光面积。光合色素分布于类囊体薄膜上。光合作用的酶分布于叶绿体基质、基粒(或类囊体)。
【详解】图中①为叶绿体外膜、②为叶绿体内膜、③为类囊体、④为叶绿体基质。光反应发生在类囊体③上,暗反应发生在叶绿体基质④中,C正确,ABD错误。
故选C。
11.(23-24高一上·浙江温州·期末)沃柑是喜阳植物,需充足光照,长期阴雨天气会导致叶片发黄。某科研小组提取并分离了甲组(长期阴雨天气)和乙组(充足光照)沃柑叶片的光合色素,并比较两组滤纸条自上而下的四条色素带。下列叙述正确的是( )
A.提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分
B.分离色素时层析液应没过滤液细线
C.甲组滤纸条上第三、四条色素带明显变窄
D.乙组滤纸条上第二条色素带呈蓝绿色
【答案】C
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验:(1)提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素。(2)分离色素原理: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。(3)各物质作用:无水乙醇或丙酮:提取色素;层析液:分离色素;二氧化硅:使研磨得充分;碳酸钙:防止研磨中色素被破坏。(4)结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】A、提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏,加入二氧化硅是为了使研磨更充分,A错误;
B、纸层析过程中滤液细线接触层析液会导致色素溶解,无法得到实验结果,B错误;
C、阴雨天气叶片发黄是由于叶绿素含量减少,推测第三和第四色素条带颜色会变浅变窄,C正确;
D、第二条色素带是叶黄素,为黄色,D错误。
故选C。
12.(23-24高一上·湖南郴州·期末)光合作用和细胞呼吸的原理在生产、生活中具有广泛的应用。下列相关叙述错误的是( )
A.阴生植物和阳生植物间作套种有利于提高光能利用率
B.夜间适当降低蔬菜大棚内温度,增加昼夜温差,可以增加产量提高品质
C.零下低温、低氧、干燥的环境可以减弱呼吸作用,有利于储藏蔬菜和水果
D.早稻催芽过程中,常用适宜温水淋种并时常翻动,以促进呼吸作用
【答案】C
【分析】粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存;果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、阴生植物需要的光照相对较弱,阳生植物需要的光照较强;间作套种,能够更好的利用光能,提高光能利用率,A正确;
B、夜晚没有光照,植物只进行呼吸作用,消耗有机物,因此适当增加昼夜温差,可以减少有机物的消耗,增加蔬菜产量,B正确;
C、零上低温、低氧、适宜的湿度条件下,最有利于新鲜蔬菜和水果保鲜贮藏,C错误;
D、有氧呼吸需要适宜的温度和水分、空气等条件,早稻催芽过程中,常用适宜温水淋种并时常翻动,以促进呼吸作用,D正确。
故选C。
13.(23-24高一上·内蒙古鄂尔多斯·期末)如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是( )
A.①表示O2,③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH),④表示CO2
B.光反应阶段的能量变化是光能转变成ATP和NADPH中活跃的化学能
C.黑暗条件下,光反应停止,暗反应将持续不断的进行下去
D.增加光照强度,短时间内C3的含量将减少
【答案】C
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成。
光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
分析图示,表示光合作用过程,①表示氧气,②表示ATP,③表示NADPH,④表示CO2。
【详解】A、①和③光反应产物,①表示O2,③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH),④参加暗反应,④表示CO2,A正确;
B、光反应阶段的能量变化是光能转变成ATP和NADPH中活跃的化学能,B正确;
C、暗反应需要光反应提供的ATP和NADPH,黑暗条件下,光反应不能进行,不能产生ATP和NADPH,暗反应也不能持续进行下去,C错误;
D、增加光照强度,光反应增强,产生的ATP和NADPH增多,还原的C3增多,但生成不变,C3含量减少,D正确。
故选C。
14.(23-24高一上·广东广州·期末)如图是纸层析法分离叶绿体中色素的装置,层析后得到①②③④四种不同的色素带,其中主要吸收红光和蓝紫光的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【答案】D
【分析】叶绿体色素提取色素原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素;分离色素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。
【详解】分离色素原理: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,故图中的①②③④分别表示胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,其中主要吸收红光和蓝紫光的是③④,D正确。
故选D。
15.(23-24高一上·湖南长沙·期末)将竖直放置的水绵和某种需氧细菌的混合溶液放在暗处,白光透过三棱镜照在混合液处,一段时间后,需氧细菌的分布情况最可能是( )
A.随机、均匀分布在混合液中
B.集中分布在溶液的上层和下层
C.集中分布在溶液的中央位置
D.集中分布在溶液的下层
【答案】B
【分析】光合色素中叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】由于色素主要吸收红光和蓝紫光,因此竖直放置的水绵在上层的红光处及下层的蓝紫光处光合作用 较强,产生的氧气较多,因此需氧细菌在这两处集中分布。B正确,ACD错误。
故选B。
16.(23-24高一上·青海西宁·期末)叶肉细胞中不能合成ATP的部位是( )
A.线粒体内膜 B.叶绿体的类囊体膜
C.细胞质基质 D.叶绿体基质
【答案】D
【分析】 能合成ATP的场所有:细胞质基质、线粒体(基质和内膜)和叶绿体(类囊体薄膜)。
【详解】A、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,能合成大量的ATP,A正确;
B、叶绿体的类囊体膜是光反应的场所,能合成ATP,B正确;
C、细胞质基质是细胞呼吸第一阶段的场所,能合成少量的ATP,C正确;
D、叶绿体基质是暗反应的场所,不能合成ATP,而且还要消耗ATP,D错误。
故选D。
17.(23-24高一上·云南保山·期末)光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径,高等植物叶片中的色素可能与光能的捕获有关,下列关于高等植物细胞内色素的叙述,正确的是( )
A.植物细胞中的色素都能捕获光能进行光合作用
B.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光
C.纸层析法获得的四条色素带中,溶解度最高的色素带呈橙黄色
D.绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,可以用无水乙醇分离绿叶中的色素
【答案】C
【分析】叶绿体中的色素有4种,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a和叶绿素b;类胡萝卜素吸收蓝紫光,叶绿素可以吸收红光和蓝紫光;叶绿体中色素提取的原理是:叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中。
【详解】A、某些植物细胞的液泡中也含有色素,液泡中的色素不能捕获光能进行光合作用,A错误;
B、类胡萝卜素吸收蓝紫光,叶绿素可以吸收红光和蓝紫光,B错误;
C、在层析液中溶解度最高的色素是胡萝卜素,胡萝卜素呈橙黄色,C正确;
D、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素,分离绿叶中的色素使用层析液,D错误。
故选C。
18.(23-24高一上·江苏南京·期末)用14C标记CO2,来追踪光合作用中的碳原子的转移途径,下列分析正确的是( )
A.CO2→ATP→(CH2O) B.CO2→NADPH→C3
C.CO2→C3→(CH2O) D.CO2→C5→(CH2O)
【答案】C
【分析】光合作用暗反应包括二氧化碳的固定,即CO2在暗反应阶段首先和C5结合,形成C3。也包括C3的还原,即在相关酶的催化下,C3被NADPH还原,经过一系列变化,形成糖类。
【详解】在暗反应阶段,二氧化碳在叶绿体基质先进行二氧化碳的固定,形成C3,在相关酶的催化下,C3被NADPH还原,经过一系列变化,形成糖类(CH2O)。
故选C。
19.(23-24高一上·四川绵阳·期末)硝化细菌细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是却能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。硝化细菌合成糖类的原料是( )
A.CO2和H2O B.NH3 C.硝酸 D.葡萄糖
【答案】A
【分析】硝化细菌能利用化学能将二氧化碳和水合成有机物供自己生命活动的需要,这种同化作用方式属于化能合成作用
【详解】ABCD、由题干信息“利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物(糖类)”可知,原料为含碳的无机物,NH3、硝酸不含碳,葡萄糖为有机物,BCD错误,A正确。
故选A。
20.(23-24高一上·广东深圳·期末)叶绿体中的色素,可利用分光光度计测定特定波长下色素提取液的吸光度,通过公式计算出提取液中某种色素的含量。现要测定叶绿素含量,应选用的光质为( )
A.红光 B.橙光 C.蓝光 D.紫光
【答案】A
【分析】叶绿素a、叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此要测定叶绿素含量,应选用的光质为红光,A正确,BCD错误。
故选A。
21.(23-24高一上·辽宁鞍山·期末)植物在进行光合作用的同时,也进行呼吸作用。下列表示总光合产量的指标的是( )
A.叶肉细胞氧气的释放量
B.叶绿体氧气的释放量
C.叶肉细胞二氧化碳的吸收量
D.线粒体二氧化碳释放量
【答案】B
【分析】总光合产量=净光合产量+呼吸,可以氧气量,二氧化碳量,有机物量来表示。
【详解】A、叶肉细胞中有线粒体消耗,因此氧气的释放量不可以表示总光合产量,A错误;
B、叶绿体氧气的释放量可以表示总光合产量,B正确;
C、叶肉细胞中有线粒体产生二氧化碳,因此叶肉细胞二氧化碳的吸收量不是总的利用量,不可以表示总光合产量,C错误;
D、线粒体二氧化碳释放量表述不清楚,不可以表示总光合产量,D错误。
故选B。
22.(23-24高一上·广西南宁·期末)我国劳动人民积累了丰富的农业生产经验,如《齐民要术》中记载的“正其行,通其风”可以提高农作物产量。此措施可为光合作用提供适宜的( )
A.光照和水分 B.光照和CO₂
C.光照和O₂ D.水分和O₂
【答案】B
【分析】提高农作物的光能的利用率的方法有:
(1)延长光合作用的时间;(2)增加光合作用的面积(合理密植间作套种);(3)光照强弱的控制;(4)必需矿质元素的供应;(5)CO2的供应(温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度)。
【详解】“正其行,通其风”可以增加植物间的气体(如氧气和二氧化碳)流通,因而为植物提供更多的CO2,促进暗反应过程,同时也有利于植物充分接受光照,提高光合作用面积,从而有利于提高作物产量,B正确。
故选B。
23.(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)生物学的发展离不开科学方法的运用。下列探究、实践中所运用的科学方法正确的是( )
A.制作真核细胞的三维模型——提出假说
B.探究光合作用中氧气来源——建构模型
C.细胞膜结构模型的探索过程——同位素标记(示踪)法
D.比较过氧化氢在不同条件下的分解——控制变量和设计对照实验
【答案】D
【分析】模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述,模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。因此可以利用生活中常见的材料,制作一个流动镶嵌模型,通过建模加深对细胞膜结构的认识。
实验设计的三个原则:(1)控制单一变量(2)等量原则(3)对照实验。
在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假说—演绎法。
【详解】A、制作真核细胞的三维模型,是一种建构模型的方法。通过建构模型,加深对细胞结构的认识,A错误;
B、运用了同位素标记法,研究了光合作用中氧气来源。用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2,使 它们分别变成H218O和C18O2,然后进行后续的实验,B错误;
C、细胞膜结构模型的探索过程中的几个经典实验均没有运用到同位素标记(示踪)法,C错误;
D、比较过氧化氢在不同条件下的分解,通过控变量(新鲜的肝脏研磨液、无机催化剂、加热、常温)和设计对照实验,证明了酶的高效性,D正确。
故选D。
24.(23-24高一上·江苏泰州·期末)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.水稻在收获时节,叶片中色素含量是(丙+丁)<(甲+乙)
B.提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分
C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D.四种色素中,丙和丁主要吸收蓝紫光
【答案】D
【分析】在绿叶中色素的提取与分离实验中,由于胡萝卜素的溶解度最大,因此胡萝卜素扩散的最快,因此图中丁表示胡萝卜素、丙即为叶黄素、乙表示叶绿素a、甲表示叶绿素b。
【详解】A、根据扩散距离可知,甲乙丙丁分别为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,水稻成熟时,叶片为黄色,其中类胡萝卜素(丙+丁)含量高于叶绿素(甲+乙),A错误;
B、碳酸钙作用是保护叶绿素,B错误;
C、四种色素都能溶解在层析液中,乙色素含量高,丁溶解度最大,C错误;
D、四种色素中,丙和丁(类胡萝卜素)主要吸收蓝紫光,D正确。
故选D。
25.(23-24高一下·云南保山·期末)未成熟的植物细胞中含有许多由内质网出芽形成的小液泡,在生长过程中,小液泡彼此融合形成中央大液泡。下列有关叙述正确的是( )
A.根尖分生区细胞由于没有中央大液泡,所以不会吸水或失水
B.细胞液是植物细胞代谢的主要场所
C.植物液泡含酸性水解酶,其功能类似于动物细胞中的溶酶体
D.可利用无水乙醇加入少许CaCO3、SiO2研磨来提取液泡中的光合色素
【答案】C
【分析】植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。
【详解】A、未成熟的植物细胞没有大液泡,主要通过吸涨作用吸水,A错误;
B、细胞代谢的主要场所是细胞质基质,B错误;
C、溶酶体是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,植物液泡含酸性水解酶,其功能类似于动物细胞中的溶酶体,C正确;
D、液泡中的色素为花青素,不参与光合作用,不是光合色素,D错误。
故选C。
26.(23-24高一下·河南开封·期末)在适宜的温度条件下,某农作物CO₂ 吸收量随环境CO₂浓度变化的曲线如下图。该图表明( )
A.a点农作物不能进行光合作用
B.b点时农作物的光照强度最大
C.影响光合作用强度的主要因素b点与c点不相同
D.光合作用强度与环境的CO₂浓度成正比例关系
【答案】C
【分析】由图可知,在一定的二氧化碳浓度范围内,随二氧化碳浓度增加,光合作用增加,但达到某个值后,二氧化碳浓度增加但光合作用强度基本保持不变。
【详解】A、a点时二氧化碳吸收量为0,此时光合速率与呼吸速率相等,A错误;
B、b点时二氧化碳吸收量未达到最大,说明b点时农作物的光照强度未达最大,c点光照强度最大,B错误;
C、b点前后影响光合作用强度的主要因素都是二氧化碳浓度,当曲线达到平衡后,c点及以后影响因素是光照强度,C正确;
D、由图可知,当二氧化碳浓度达到某个值后,光合作用强度不在随CO2浓度的增加而增加,因此光合作用强度与环境CO2浓度不是成正比例关系,D错误。
故选C。
27.(23-24高一下·安徽亳州·期末)CO2在光合作用和呼吸作用中具有重要作用。下列有关CO2的叙述正确的是( )
A.酵母菌产生CO2的场所有线粒体基质和细胞质基质
B.人体细胞呼吸作用释放的CO2中的O来自吸入的O2
C.绿色植物光合作用所需的CO2来自呼吸作用的释放
D.光合作用过程中CO2的转移途径:CO2→C3→C4→(CH2O)
【答案】A
【分析】1、有氧呼吸全过程:
第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。
第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。
第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气,另一部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原,进而合成有机物。
【详解】A、酵母菌为兼性厌氧型微生物,其有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有二氧化碳的产生,其产生CO2的场所有线粒体基质和细胞质基质,前者发生在有氧呼吸第二阶段,后者发生在无氧呼吸过程中,A正确;
B、人体细胞呼吸作用释放的CO2来自有氧呼吸的第二阶段,该过程发生在线粒体基质中,消耗的是丙酮酸和水,即二氧化碳中的氧来自丙酮酸和水,B错误;
C、绿色植物光合作用所需的CO2来自其自身呼吸作用的释放以及外界提供的二氧化碳,C错误;
D、光合作用过程中CO2参与光合作用过程中的暗反应,其首先经过二氧化碳的固定过程产生C3,而后经过C3还原过程转移到有机物中,即二氧化碳的转移途径可表示为:CO2→C3→(CH2O),D错误。
故选A。
28.(23-24高一下·四川凉山·期末)如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图,①-⑤表示有关过程,X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法错误的是( )
A.人体所有细胞的细胞质基质都能进行③过程 B.根尖分生区细胞能完成①②③④⑤过程
C.②和⑤过程分别表示C₃的还原和CO2的固定 D.能产生ATP的有①③④过程
【答案】B
【分析】据图分析:图示表示光合作用与呼吸作用的过程,其中,W表示水,Z是ATP,Y是丙酮酸,X是三碳化合物;①表示水的光解,②表示三碳化合物的还原过程,③表示呼吸作用第一阶段,④表示有氧呼吸的第二阶段,⑤表示二氧化碳的固定过程。
【详解】A、人体所有细胞的细胞质基质都能进行③呼吸作用的第一阶段,A正确;
BCD、①表示水的光解,②表示三碳化合物的还原过程,③表示呼吸作用第一阶段,④表示有氧呼吸的第二阶段,⑤表示二氧化碳的固定过程,根尖分生区细胞不能进行①②⑤表示光合作用的过程,其中①③④均有ATP产生,B错误,CD正确。
故选B。
29.(23-24高一下·贵州铜仁·期末)下列生理过程中产生ATP的是( )
A.氨基酸脱水缩合形成蛋白质
B.丙酮酸分解产生CO2
C.暗反应中三碳化合物的还原
D.无氧呼吸的第二阶段
【答案】B
【分析】ATP全称腺苷三磷酸,由一个磷酸、一个核糖和一个腺嘌呤碱基构成,ATP是直接能源物质。
【详解】A、氨基酸脱水缩合形成蛋白质需要消耗ATP,A错误;
B、有氧呼吸第二阶段丙酮酸分解产生CO2产生ATP,B正确;
C、暗反应中三碳化合物的还原消耗光反应产生的ATP,C错误;
D、无氧呼吸的第二阶段不产生ATP,D错误。
故选B。
30.(23-24高一下·海南·期末)研究人员提取和分离绿叶中的光合色素后,测定了其吸收光谱,结果如下图。下列有关叙述正确的是( )
A.图示中的几种光合色素都位于叶绿体内膜上
B.可以用无水乙醇作为层析液分离绿叶中的色素
C.色素X在绿叶中的含量较少,主要吸收蓝紫光
D.色素Z呈蓝绿色,在滤纸上位于四条色素带的最下方
【答案】C
【分析】 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。X表示类胡萝卜素,Y表示叶绿素b,Z表示叶绿素a。
【详解】A、图示中的几种光合色素都位于叶绿体类囊体薄膜上,A错误;
B、色素能够溶于有机溶剂无水乙醇中,可以用无水乙醇提取色素,无水乙醇不能作为层析液分离色素,B错误;
C、X表示类胡萝卜素,含量约占1/4,主要吸收蓝紫光,C正确;
D、Z表示叶绿素a,叶绿素b在滤纸上位于四条色素带的最下方,D错误。
故选C。
31.(23-24高一下·四川凉山·期末)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.叶绿体中的色素易溶于有机溶剂,因此可以用无水乙醇提取色素
B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越慢
【答案】D
【分析】1、叶绿体色素提取色素原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素;分离色素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。2、叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】 A 、叶绿体中的色素易溶于有机溶剂,无水乙醇是常用的有机溶剂,所以可以用无水乙醇提取色素,A正确;
B 、叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上,参与光合作用的光反应过程,B正确;
C 、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰,C正确;
D 、 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越快,而不是越慢,D错误。
故选D。
32.(23-24高一下·四川凉山·期末)关于细胞结构与功能,下列叙述正确的是( )
A.细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的,参与细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.叶绿体的内膜极大扩展了受光面积,有利于提高光合作用的速率
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D.细胞骨架维持着细胞的特有形态和细胞内部结构的有序性
【答案】D
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的纤维状网架结构,主要包括微丝、微管和中间纤维。 细胞骨架就像建筑物的框架一样,为细胞提供了支撑和结构基础。它能够维持细胞的特定形状,比如神经元长长的轴突和树突的形态就是由细胞骨架来维持的。 在细胞内部,细胞骨架参与了细胞器的定位和运输,使得各种细胞器在细胞内有序分布,保证细胞内各项生理活动能够高效、有序地进行。例如,内质网在细胞内的伸展和定位就依赖于细胞骨架;在细胞分裂过程中,染色体的移动和细胞的缢裂也离不开细胞骨架的作用。
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,不是由蛋白质和纤维素组成,它对于细胞运动、分裂、分化等生命活动起着重要作用,A 错误;
B、 叶绿体通过类囊体堆叠成基粒扩大受光面积,而不是内膜,B 错误;
C、 有氧呼吸生成 CO₂ 的场所是线粒体基质,不是线粒体内膜,C 错误;
D、在细胞内部,细胞骨架参与了细胞器的定位和运输,使得各种细胞器在细胞内有序分布,保证细胞内各项生理活动能够高效、有序地进行,D正确。
故选D。
33.(23-24高一下·广东惠州·期末)下列关于光合作用探究历程中几位科学家研究方法及结论的叙述,错误的是( )
A.恩格尔曼利用水绵和需氧细菌直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B.希尔利用离体叶绿体证明光合作用中氧气的产生和糖类的合成是同一个反应
C.鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用产生的氧气中氧元素全部来自水
D.卡尔文用14C标记CO2发现小球藻光合作用中碳原子转移途径CO2→C3→糖类
【答案】B
【分析】光合作用的发现历程:(1)1881年,恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验,发现光合作用的场所是叶绿体;(2)1937年,希尔发现离体叶绿体在适当条件下发生水的光解;(3)1941年,鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水;(4)1854年,阿尔农发现,在光照下,叶绿体可合成ATP;(5)20世纪40年代,卡尔文采用同位素标记法探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的。
【详解】A、恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布,直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧,A正确;
B、希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的,悬浮液中没有合成糖类所必需原料CO2,因此实验证明光合作用中氧气的产生和糖类的合成不是同一个反应,B错误;
C、鲁宾和卡门运用了同位素标记法,用18O分别标记两组实验中的H2O和CO2,证明光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水,C正确;
D、卡尔文用放射性14C标记CO2,通过追踪放射性去向,证明了小球藻的光合作用中碳原子的转移途径为CO2→C3→糖类,D正确。
故选B。
34.(23-24高一下·北京海淀·期末)下图为光合作用过程示意图,其中A表示结构,①②③④表示有关物质。下列说法错误的是( )
A.①②③分别是O2、NADP+、ADP+Pi
B.CO2的固定是CO2与④结合的过程
C.(CH2O)中稳定的化学能只来自NADPH
D.A的基本支架是磷脂双分子层
【答案】C
【分析】在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应,这一阶段中产生[H](即NADPH)、ATP和氧气,在叶绿体基质中进行暗反应,包括二氧化碳的固定和C3的还原。因此,A表示叶绿体的类囊体薄膜,①表示氧气,②表示NADP+,③表示ADP+Pi,④表示C5。
【详解】A、根据光合作用的过程,可知①表示氧气,②表示NADP+,③表示ADP+Pi,A正确;
B、CO2的固定是CO2与④C5在酶催化下结合成两分子C3的过程,B正确;
C、光合作用的光反应产生的ATP、NADPH,均可以为三碳化合物的还原提供能量,转化为有机物中稳定的化学能,C错误;
D、A表示叶绿体的类囊体薄膜,其基本支架是磷脂双分子层,D正确。
故选C。
35.(23-24高一下·云南曲靖·期末)下列与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,正确的是( )
A.适当提高大棚中CO2的浓度可提高蔬菜的产量
B.加大蔬菜的种植密度,可不断提高蔬菜的产量
C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量
D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率
【答案】A
【分析】光合作用制造有机物,呼吸作用消耗有机物。要想提高蔬菜产量,获得更大的收益,需要提高植株的光合作用速率,降低植株的呼吸作用速率。
【详解】A、适当提高大棚中CO2的浓度能能抑制细胞呼吸,减少有机物消耗,同时,CO2是光合作用底物,提高大棚中CO2的浓度能增大光合作用,有利于积累有机物,提高蔬菜的产量,A正确;
B、种植蔬菜要合理密植,如果过密,植物叶片就会相互遮挡,反而会使产量下降,B错误;
C、阴雨天光合作用较弱,要降低大棚内温度,减少呼吸作用消耗的有机物量才有利于有机物的积累,C错误;
D、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,对其他光也有吸收,用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,只允许红光透过,反而会降低蔬菜的光合作用速率,D错误。
故选A。
36.(23-24高一下·湖北·期末)水不但是植物体自身生长和发育必需的物质,也是植物体与周围环境相互联系的重要纽带。下列有关植物体中水的分析错误的是( )
A.北方冬小麦可通过降低自由水比例来提高抵抗寒冷天气的能力
B.盆栽植物浇水过量会影响根部细胞对土壤中营养物质的吸收
C.干旱环境中植物由于缺乏光合作用原料——水,直接导致光合作用减弱
D.植物体水中的氧原子可借助呼吸作用和光合作用转移到葡萄糖分子中
【答案】C
【分析】细胞中的水包括自由水和结合水。
【详解】A、细胞中自由水比例越高,新陈代谢越旺盛,故北方冬小麦可通过降低自由水比例来提高抵抗寒冷天气的能力,A正确;
B、盆栽植物浇水过量会造成根细胞供氧不足,影响根部细胞呼吸,进而影响对土壤中营养物质的吸收,B正确;
C、干旱环境中植物光合作用减弱主要原因是干旱导致气孔关闭,影响了植物对二氧化碳的吸收,C错误;
D、植物体水中的氧原子可借助呼吸作用转移到二氧化碳中,二氧化碳中的氧原子再借助光合作用葡萄糖分子中,D正确。
故选C。
37.(9-10高一下·辽宁·期中)下列关于光合作用和呼吸作用的叙述正确的是( )
A.光合作用和呼吸作用总是同时进行的
B.光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用
C.光合作用形成的糖类在细胞呼吸中被利用
D.光合作用与细胞呼吸分别在植物的叶肉细胞和根细胞中进行
【答案】C
【分析】1、光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。光反应与暗反应紧密联系,相互影响,光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应ADP、Pi、NADP+。
2、有氧呼吸过程:第一阶段,发生在细胞质基质,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],释放少量的能量;第二阶段,发生在线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量的能量;第三阶段,发生在线粒体内膜,前两个阶段产生的[H],经过一系列反应,与O2结合生成水,释放出大量的能量。
【详解】A、光合作用只有在有光的条件下进行,呼吸作用在有光和无光的条件下都能进行,所以在有光的条件下能够同时进行光合作用和呼吸作用,在黑暗中只能进行呼吸作用,A错误;
B、光合作用光反应阶段产生的ATP只用于暗反应阶段,B错误;
C、光合作用形成的糖类可在细胞呼吸中作为原料被氧化分解,C正确;
D、光合作用在植物的叶肉细胞进行,细胞呼吸在植物的叶肉细胞和根细胞中均可进行,D错误。
故选C。
38.(23-24高一下·海南省直辖县级单位·期末)定安县“荔枝小镇”龙门镇,5月迎来荔枝丰收季。果农从开花至果实成熟,对荔枝树精心养护。下列分析不正确的是( )
A.荔枝叶肉细胞中的叶绿体由双层膜包被,内部有许多基粒
B.荔枝叶肉细胞进行暗反应的场所是叶绿体基质
C.荔枝叶吸收光能的色素主要捕获红光和蓝紫光,可用无水乙醇进行提取
D.荔枝叶色素分离实验中滤纸条顶端的色素是橙黄色的叶黄素
【答案】D
【分析】1、叶绿体中与光合作用有关的色素分布在类囊体膜上,酶分布在类囊体的膜上及基质中。
2、正常情况下,叶绿素的含量是类胡萝卜素的3倍,叶绿素呈绿色,类胡萝卜素呈黄色,故叶片呈绿色。
3、叶绿体中色素的提取和分离实验中,各种色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的速度也不同,溶解度越大,在滤纸上扩散的速度越快。
【详解】A、荔枝叶肉细胞中的叶绿体具有双层膜结构,内部有许多基粒,与光反应有关,A正确;
B、荔枝叶肉细胞中叶绿体基质是进行暗反应的场所,B正确;
C、荔枝叶吸收光能的色素主要捕获红光和蓝紫光,可用无水乙醇提取光合色素,C正确;
D、荔枝叶色素分离实验中滤纸条顶端的色素是橙黄色的胡萝卜素,D错误。
故选D。
39.(23-24高一下·江西吉安·期末)光合作用过程的发现离不开科学家的探索。下列关于光合作用的探索实验,叙述错误的是( )
A.恩格尔曼通过实验发现,光合作用时叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
B.希尔运用同位素标记法证明了叶绿体在光下可释放出氧气
C.阿尔农发现叶绿体合成ATP 的过程总是伴随着水的光解
D.鲁宾和卡门通过实验证明了光合作用释放的氧气全部来自水
【答案】B
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
【详解】A、恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,由此证明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用释放氧气,A 正确;
B、希尔发现,在离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂,在光照下可以释放氧气,该实验没有采用同位素标记法,B错误;
C、阿尔农发现叶绿体合成 ATP的过程总是伴随着水的光解,C正确;
D、鲁宾和卡门通过同位素示踪的方法研究了光合作用中氧气的来源,发现光合作用释放的氧气全部来自水,D正确。
故选B。
40.(23-24高一下·江西抚州·期末)下列有关绿色植物光合作用过程的分析错误的是( )
A.叶绿素主要吸收蓝紫光和红光
B.CO2的固定过程不需要ATP与NADPH的参与
C.暗反应必须在黑暗的条件下进行
D.光反应和暗反应都需要酶的催化
【答案】C
【分析】光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。光反应与暗反应紧密联系,相互影响,光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应ADP、Pi、NADP+。
【详解】A、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A正确;
B、暗反应主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程,CO2的固定过程不需要ATP与NADPH的参与,B正确;
C、暗反应在有光和无光的条件下均可进行,C错误;
D、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,且光反应和暗反应都需要酶的催化,D正确。
故选C。
41.(2024·广东·高考真题)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是( )
A.选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B.研磨时用水补充损失的提取液
C.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D.用过的层析液直接倒入下水道
【答案】C
【分析】叶绿体色素提取的原理:叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂; 色素分离原理:叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。
【详解】A、本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,选择新鲜程度不同的叶片分开研磨,A错误;
B、色素溶于有机溶剂,提取液为无水乙醇,光合色素不溶于水,B错误;
C、由于滤纸条不会相互影响,层析液的成分相同,两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析,C正确;
D、用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯,不能直接倒入下水道,D错误。
故选C。
42.(23-24高一下·浙江·期末)某景天科的多肉植物具有特殊的CO2利用方式:夜晚,气孔开放,在PEP羧化酶催化作用下,吸收的CO2与PEP结合形成苹果酸并贮存在液泡中;白天,气孔关闭,苹果酸从液泡进入细胞质基质,分解产生的CO2进入叶绿体参与卡尔文循环。下列分析合理的是( )
A.PEP羧化酶的活性白天高于夜晚
B.CO2进入叶绿体与五碳糖结合成三碳糖
C.白天的有机物积累量取决于夜晚的CO2贮存量
D.这种CO2利用方式有利于多肉植物在潮湿环境中生存
【答案】C
【分析】由题意可知,景天科在夜晚经将吸收的CO2与PEP结合形成苹果酸储存在液泡中白天,气孔关闭,苹果酸从液泡进入细胞质基质,分解产生的CO2进入叶绿体参与卡尔文循环,即白天的有机物积累量取决于夜晚的CO2贮存量。
【详解】A、由题意可知,景天科在夜晚经PEP羧化酶催化将吸收的CO2储存在液泡中,所以PEP羧化酶的活性白天低于夜晚,A错误;
B、CO2与PEP结合形成苹果酸,B错误;
C、白天气孔关闭,苹果酸从液泡进入细胞质基质,分解产生的CO2进入叶绿体参与卡尔文循环,白天的有机物积累量取决于夜晚的CO2贮存量,C正确;
D、这种CO2利用方式有利于多肉植物在干旱环境中生存,D错误。
故选C。
43.(23-24高一上·山西吕梁·期末)叶面积指数是指单位地表面积上植物叶片的面积数量。如图表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用过程的关系,据图分析下列有关叙述正确的是( )
A.当叶面积指数大于8,光合速率的限制因素是CO2浓度
B.叶面积指数大约在4~6时对作物增产最有利
C.当叶面积指数大于10,作物能正常生长
D.随着叶面积指数的增加,干物质的积累量不断增加
【答案】B
【分析】根据题意和图表分析可知:随着叶面积指数的上升,植物总光合作用速率先是逐渐增强,后保持稳定,呼吸速度一直增加。
【详解】A、当叶面积指数大于8时,总光合作用速率不再增加,是因为叶面积指数过大,叶子出现重叠,有些叶片接受不到光照,此时限制其增加的因素是光照,A错误;
B、叶面积指数大约在4~6时净光合速率(实际光合速率减去呼吸速率)最大,对作物增产最有利,B正确;
CD、当叶面积指数大于10,实际光合速率小于呼吸速率,干物质的积累量小于0,作物不能生长发育,CD错误。
故选B。
44.(23-24高一上·浙江湖州·期末)生物兴趣小组取秋天变黄的银杏叶进行了色素的提取和分离实验,实验结果如下图所示,其中①~④表示色素带。下列叙述正确的是( )
A.①是叶黄素,②是胡萝卜素
B.为研磨充分需加入适量的碳酸钙
C.分离时层析液液面应高于滤液细线
D.与夏季相比,③、④变窄可能是低温导致的
【答案】D
【分析】(1)提取色素的原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,所以可以用无水乙醇提取。在研磨时,加入二氧化硅有助于研磨充分,加入碳酸钙是防止研磨中色素被破坏。(2)分离色素的原理:绿叶中的四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,因而不同色素分子会随层析液在滤纸上通过扩散而分离开。用纸层析法分离色素时,不能让滤液细线触及层析液,否则色素会溶入层析液中。(3)分离的结果:滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带。①是胡萝卜素,②是叶黄素,③是叶绿素a,④是叶绿素b。
【详解】A、由图可知,①是胡萝卜素,②是叶黄素,③是叶绿素a,④是叶绿素b,A错误;
B、光合色素提取时,需加入二氧化硅,其目的是使研磨更加充分,B错误;
C、用纸层析法分离色素时,不能让滤液细线触及层析液,否则色素会溶入层析液中,C错误;
D、叶绿素不稳定,气温低可能导致叶绿素被破坏,D正确。
故选D。
45.(23-24高一上·广西桂林·期末)为了研究叶绿体中色素的种类和数量,科学家利用层析法分离出了叶绿体的各种色素,这一方法一直沿用至今。利用纸层析法分离各种色素,所依据的原理是( )
A.所有色素分子都是有机物,能溶解在层析液中
B.不同色素分子在层析液中的溶解度不同,扩散速度不同
C.不同色素分子的吸收光谱不同,在光反应中的作用不同
D.不同色素分子在叶绿体中的分布和含量不同
【答案】B
【分析】叶绿体中的各种色素都能溶解在层析液中,但不同的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
【详解】利用纸层析法分各种色素所依据的原理是不同色素分子在层析液中的溶解度不同,扩散速度不同,即溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,ACD错误,B正确。
故选B。
46.(23-24高一上·云南德宏·期末)下面是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( )
(CH2O)+O2CO2+H2O+能量
A.过程①产生的[H]转移到H2O中,此过程只在线粒体中进行
B.过程①产生的能量全部储存在ATP中
C.过程②产生的(CH2O)中的O来自H2O
D.植物细胞能进行过程①和过程②,动物细胞只能进行过程①
【答案】D
【分析】1、光合作用的过程可以分为光反应和暗反应两个阶段,光反应的产物为氧气、还原氢和ATP,还原氢和ATP可以参与暗反应的三碳化合物的还原;暗反应可以分为二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
2、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
【详解】A、过程①为有氧呼吸,[H]转移到H2O中发生在有氧呼吸的第三阶段,真核细胞中的场所是线粒体,一部分的原核细胞也能进行有氧呼吸,而原核细胞没有线粒体,A错误;
B、过程①为有氧呼吸,有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,B错误;
C、过程②表示光合作用或化能合成作用,原料是二氧化碳和水,其中水中的氧全部转移到氧气中,显然产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2,C错误;
D、植物细胞能进行①有氧呼吸和②光合作用,而动物细胞只能进行不能进行光合作用,D正确。
故选D。
47.(23-24高一上·广西百色·期末)秋季的德保红枫森林公园,红枫等树种的叶片由绿变红或变黄,一时间层林尽染,分外妖娆。下列有关叶绿体和色素的说法错误的是( )
A.利用差速离心法可分离叶肉细胞中的叶绿体
B.叶绿体类囊体上分布着色素,是光反应的场所
C.可以利用无水乙醇提取新鲜叶片中的色素
D.纸层析法分离的四条色素带,最宽的是黄色
【答案】D
【分析】 光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
【详解】A、利用差速离心法可分离各种细胞器,A正确;
B、光合色素位于类囊体薄膜上,负责吸收、传递和转化光能,类囊体薄膜是光反应的场所,B正确;
C、色素为有机物,可以利用无水乙醇提取新鲜叶片中的色素,C正确;
D、纸层析法分离的四条色素带,最宽的是蓝绿色,为叶绿素a,D错误。
故选D。
48.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)下列关于光合作用过程的叙述,正确的是( )
A.暗反应只在黑暗条件下进行
B.C3的合成需要ATP供能
C.ADP从类囊体移向叶绿体基质
D.释放的氧气中氧元素来自水
【答案】D
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。
【详解】A、暗反应在有光和无光条件下均可进行,暗反应不只在黑暗条件下进行,A错误;
B、C3的还原需要ATP供能,B错误;
C、ADP从叶绿体基质移向类囊体,参与ATP的合成,C错误;
D、光合作用产生的氧气来自水,即光反应释放的氧气中氧元素来自水,D正确。
故选D。
49.(23-24高一上·湖南长沙·期末)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B.CO2的固定过程发生在叶绿体中,C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中
C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中稳定的化学能转变为ATP
D.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量
【答案】D
【分析】影响细胞呼吸的因素主要包括氧气浓度、水分和温度等;影响光合作用的因素主要包括光照、温度和二氧化碳浓度等。
【详解】A、由于在有氧条件下无氧呼吸受抑制,因此无氧条件下细胞呼吸较低氧条件下旺盛;零下低温,虽然细胞呼吸速率很低,但温度过低水果容易被冻坏,因此无氧和零下低温均不利于水果保鲜,A错误;
B、C6H12O6不能直接在线粒体中分解成CO2,葡萄糖首先要在细胞质基质中酵解成丙酮酸,丙酮酸进入线粒体分解成二氧化碳,B错误;
C、光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和储存在ATP中的化学能,C错误;
D、夏季连续阴天,大棚中光照强度减弱,光合作用合成的有机物减少,夏季的气温较高,细胞呼吸作用较强,细胞呼吸分解的有机物较多,不利于植物生长,所以大棚中白天适当增加光照,提高光合作用强度,夜晚适当降低温度,降低细胞呼吸强度从而增加净光合作用强度,可提高作物产量,D正确。
故选D。
50.(23-24高一上·陕西西安·期末)下列对放射性同位素跟踪实验的相关说法,错误的是( )
A.给小麦叶片提供C18O2,小麦根细胞中可能会产生含18O的酒精
B.35S标记甲硫氨酸,附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能出现放射性
C.给小麦提供14CO2,14C在小麦光合作用中的转移途径是CO2→C5→葡萄糖
D.哺乳动物吸入18O2后,产生的二氧化碳可能含18O
【答案】C
【分析】放射性同位素标记法在生物学中是一种重要的研究手段,在生物课本中:分泌蛋白的形成过程、光合作用中水的来源和二氧化碳的转移途径、噬菌体侵染细菌实验、DNA分子的半保留复制等均利用了该手段。
【详解】A、给小麦叶片提供C18O2,光合作用形成的有机物(葡萄糖)中含18O,根细胞可利用光合作用形成的有机物(葡萄糖)进行无氧呼吸,所以小麦根细胞中会产生含18O的酒精,A正确;
B、氨基酸是合成蛋白质的原料,核糖体是合成蛋白质的场所,用35S标记甲硫氨酸,附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能出现放射性,B正确;
C、给小麦提供14CO2,14C在小麦光合作用中的转移途径是14CO2→14C3→(14CH2O),不会先到C5,再到葡萄糖,C错误;
D、哺乳动物吸入18O2后,18O2与[H]结合生成H218O,H218O参与有氧呼吸的第二阶段,则产生的二氧化碳含18O,D正确。
故选C。
51.(23-24高一上·江苏盐城·期末)下列有关温室大棚种植蔬菜的处理方法的叙述,错误的是( )
A.给大棚补充光照时,蓝紫光光源效果强于同样强度的白炽灯光源
B.夜间蔬菜大棚可适当升高温度,有利于提高产量
C.白天定时给栽培大棚通风,以保证CO2供应
D.用大棚种植蔬菜时,套种能增加光合面积,有利于充分利用光能
【答案】B
【分析】1、影响光合作用强度的因素有光照强度、二氧化碳浓度和温度;2、影响细胞呼吸的因素主要有温度、氧气浓度(二氧化碳浓度、氮气浓度等)、水分等,在保持食品时,要抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,所以水果蔬菜保存需要低温、低氧和一定湿度的环境。
【详解】A、光合色素主要吸收蓝紫光,因此给蔬菜大棚补充光照,用蓝紫光光源效果强于同样强度的白炽灯光源,A正确;
B、温度通过影响光合作用酶和呼吸作用酶的活性来影响绿色植物的有机物的净积累,夜间适当降低温度有利于减弱呼吸作用,减少有机物消耗,提高有机物的净积累量,从而提高作物产量,B错误;
C、白天定时给栽培大棚通风,以保证CO2供应,有利于植物进行光合作用,C正确;
D、套种能使不同种类的植物更加充分的利用光能,增加了光合面积,D正确。
故选B。
52.(23-24高一上·陕西西安·期末)如图表示光合作用的简要过程,①②代表结构,a、b、c代表物质,下列叙述错误的是( )
A.结构①上分布着吸收光能的色素
B.光反应的部分产物用于b→a+c过程
C.图中放射性14C出现的顺序为14CO2→a→b→c
D.光照增强,短时间内a含量增多
【答案】C
【分析】分析图可知:①为叶绿体基粒,②为叶绿体基质,a代表C5,b代表C3,c代表有机物。
【详解】A、结构①叶绿体基粒上的类囊体薄膜上分布着吸收光能的色素,A正确;
B、据图可知:a可与二氧化碳反应,代表C5,b代表C3,c代表有机物,光反应的部分产物ATP和NADPH用于C3还原b→a+c过程,B正确;
C、图中放射性14C出现的顺序为14CO2→b(C3)→c有机物和a(C5)中,C错误;
D、光照增强,光反应增强,光反应产物ATP和NADPH增加,C3还原加快,消耗量增加,C5生成量增加,短时间内消耗量不变,剩余量增加,所以短时间内a(C5)含量增多,D正确。
故选C。
53.(21-22高一上·河南平顶山·阶段练习)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( )
(CH2O)+O2CO2+H2O+能量
A.过程①只在线粒体中进行,过程②只在叶绿体中进行
B.过程①产生的能量全部储存在ATP中
C.过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
D.过程①和②中均能产生还原态氢,但二还原态氢还原的物质不同
【答案】D
【分析】1、光合作用的过程可以分为光反应和暗反应两个阶段,光反应的产物为氧气、NADPH和ATP,NADPH和ATP可以参与暗反应的三碳化合物的还原;暗反应可以分为二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
2、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
【详解】A、图中过程①表示有氧呼吸过程,发生在细胞质基质和线粒体中,少数原核生物也能进行有氧呼吸,但是没有线粒体;过程②表示光合作用,场所一般为叶绿体,但是蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用,A错误;
B、有氧呼吸过程中产生的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,B错误;
C、光合作用产生的(CH2O)中的氧全部来自二氧化碳,水中的氧变成的氧气,C错误;
D、光合作用光反应阶段产生的[H](即NADPH)用于暗反应中三碳化合物的还原,有氧呼吸第一、二阶段产生的[H](即NADH)用于第三阶段中还原氧气,D正确。
故选D。
54.(23-24高一上·湖南·期末)将甲、乙两种植珠的边菌分别置于两个密闭玻璃罩内,在光照、温度等相同且适宜条件下培养、定时测量玻璃罩内CO2含量,结果如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.AB段,甲植株光合作用制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物
B.B点以后,甲植株所在玻璃罩内的氧气含量达到最小值
C.降低光照强度,则甲植株光合速率降低,B点将上移
D.甲、乙植株置于同一密闭玻璃罩内培养,一段时间后,乙植株将先死亡
【答案】A
【分析】影响光合作用的因素包括内因和外因,酶数量和活性、色素的种类和数量等属于内因,光照强度、温度、二氧化碳浓度、水和无机盐等属于外因。
【详解】A、据图可知,AB段CO2浓度在降低,说明光合作用吸收了CO2,即净光合速率大于0,光合作用制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物,A正确;
B、B点以后,CO2浓度不再变化,说明净光合速率等于0,甲植株所在玻璃罩内的氧气含量达到最大值,B错误;
C、若降低光照强度,则光合速率降低,甲植株达到B点所需时间延长,故B点右移,C错误;
D、乙植株能利用较低浓度的CO2,积累的有机物更多,能维持更久的生命,若将甲、乙植株置于同一密闭玻璃罩内培养,一段时间后,甲植株将先死亡,D错误。
故选A。
55.(23-24高一上·贵州毕节·期末)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,用圆形滤纸代替滤纸条进行色素的分离,实验装置如图所示,则实验结果最可能是(注:实验材料为新鲜菠菜绿叶)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】提取色素使用的试剂是无水乙醇,原因是色素易溶于有机溶剂中;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。
【详解】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.滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽)。在该实验中,最外侧同心圆是溶解度最高但含量最少的胡萝卜素,向内依次是叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,其中叶绿素a含量最多,因此B正确,ACD错误。
故选B。
56.(23-24高一上·贵州毕节·期末)在探究环境因素对光合作用强度的影响实验中,若对多次打孔获得的叶圆片进行干燥称重,结果如下表(假设整个实验过程中叶圆片的细胞呼吸强度不变),则叶圆片光照1小时的实际光合作用强度为( )
实验前
黑暗1h后
再光照1h后
叶圆片干燥称重(g/cm2)
m
n
p
A.(m+p-2n)g/cm2·h B.(m+p-n)g/cm2·h
C.(p-m)g/cm2·h D.(p-n)g/cm2·h
【答案】A
【分析】影响光合作用的外界因素主要是光照强度、温度、CO2浓度等。细胞内合成ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸。绿色植物的实际光合作用速率-呼吸速率=净光合作用速率。
【详解】根据题意可知,叶圆片的细胞呼吸强度为(m-n)g/cm2·h叶圆片光照1小时的净光合作用强度为(p-n)g/cm2·h,所以叶圆片光照1小时的实际光合作用强度=呼吸强度+净光合作用强度=(m+p-2n)g/cm2·h,A正确,BCD错误。
故选A。
57.(23-24高一上·山东临沂·期末)植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸过程中的物质变化如图所示,其中①-④表示过程。下列叙述正确的是( )
A.③和④在线粒体中进行
B.①和④产生的[H] 分别为NADH 和NADPH
C.①、②、③、④均有ATP 产生
D.①+②的速率大于③+④的速率时,叶肉细胞积累有机物
【答案】D
【分析】过程①为光反应阶段,过程②为暗反应,过程③为有氧呼吸第三阶段,过程④为有氧呼吸第一、第二阶段。
【详解】A、③为有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体;④为有氧呼吸第一、第二阶段,第一阶段场所为细胞质基质,第二阶段为线粒体基质,A错误;
B、①为光反应产生的[H]是NADPH,④为有氧呼吸,产生的[H]是NADH,B错误;
C、①、③、④均有ATP产生,②消耗ATP,C错误;
D、光合作用速率大于呼吸速率,净光合速率大于零,叶肉细胞积累有机物,D正确。
故选D。
58.(23-24高一上·浙江台州·期末)某蔬菜植株在不同温度和不同光照强度下的光合速率变化情况如下图所示(其他条件均相同且适宜)。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.A点绝对值可以反映蔬菜在25℃时的呼吸速率
B.B点时某叶肉细胞光合作用所需CO2来自该细胞的线粒体及细胞外
C.C点为该植株在15℃条件下的光饱和点
D.光照强度为12klx时,将温度从15℃提高到25℃可增加该蔬菜产量
【答案】C
【分析】由图可知,图中A点无光照,植株只进行呼吸作用;B点时整株植株光合速率等于呼吸速率,单个叶肉细胞光合速率大于呼吸速率;C点对应的横坐标为该植株在15℃条件下的光饱和点。
【详解】A、A点无光照,植株只进行呼吸作用,A点对应的绝对值可以反映蔬菜在25℃时的呼吸速率,A正确;
B、B点时整株植株光合速率等于呼吸速率,单个叶肉细胞光合速率大于呼吸速率,某叶肉细胞光合作用所需CO2来自该细胞的线粒体及细胞外,B正确;
C、C点对应的横坐标为该植株在15℃条件下的光饱和点,C错误;
D、光照强度为12klx时,将温度从15℃提高到25℃,净光合速率增大,可增加该蔬菜产量,D正确。
故选C。
59.(23-24高一上·河南许昌·期末)夏季连续两昼夜内,某杏树的CO2吸收量和释放量的变化情况如图所示。S1~S5表示曲线与横轴围成的面积。以下说法错误的是( )
A.图中MN段杏树叶肉细胞合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体
B.图中B点时,该杏树叶肉细胞的光合速率等于叶肉细胞的呼吸速率
C.经过这两昼夜,若该杏树仍正常生长,则有机物的积累量在Ⅰ点时达到最大值
D.图中S2明显小于S4,造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度不同
【答案】B
【分析】图中B点、D点、E点和I点,二氧化碳吸收量(释放量)为0,表示此时该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同,G点二氧化碳吸收量有短暂的下降,此时叶片气孔关闭,影响二氧化碳的进入,光合作用减弱;S2和S4可表示的是光合作用大于呼吸作用时有机物的积累量,S1、S3和S5可表示的是光合作用小于呼吸作用时有机物的消耗量,(S2+S4)-(S1+S3+S5)可表示植物两昼夜内有机物的积累量。
【详解】A、图中MN段是夜间,植物只进行呼吸作用,杏树叶肉细胞合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体,A正确;
B、图中B点时,该杏树的CO2释放量和吸收量为0,说明该植物光合作用消耗的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等,而叶肉细胞光合作用产生的O2需要提供给不能进行光合作用的其他细胞(如植物根细胞),因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率,B错误;
C、经过这两昼夜,若该杏树仍正常生长,说明有机物的积累量=S2+S4-(S1+S3+S5)>0,因为I点后植物的呼吸速率大于光合速率,所以有机物的积累量在Ⅰ点时达到最大值,C正确;
D、影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和CO2浓度,图中S2明显小于S4,造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度不同,D正确。
故选B。
60.(23-24高一上·天津·期末)如图表示不同CO2浓度下,某植物CO2吸收速率随光照强度变化的曲线,下列叙述错误的是( )
A.与c点比,b点时叶肉细胞的光合速率更大
B.“a→b”条件改变后,短时间内叶肉细胞中C5含量升高
C.“b→c”条件改变后,短时间内叶肉细胞中C3/C5比值升高
D.该植物在光照强度为a的光照下不能正常生长
【答案】C
【分析】 光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
【详解】A、与c点比,b点时叶肉细胞的CO2吸收速率更大,光合速率更大,A正确;
B、“a→b”条件改变后,即光照强度增强后,光反应增强,NADPH和ATP增多,C3的还原加快,C5来源增加,但消耗不变,短时间内叶绿体中C5含量升高,B正确;
C、“b→c”条件改变后,即CO2浓度降低,导致暗反应中的CO2固定过程减弱而短时间内C3的还原过程速度不变,所以导致短时间内C3含量减少而C5含量增加,C3/C5比值降低,C错误;
D、该植物在光照强度为a的光照下不能积累有机物,所以不能正常生长,D正确。
故选C。
61.(23-24高一上·宁夏银川·期末)科学家研究大田小麦20℃时光照强度对光合作用影响,得到如下图所示曲线。下列有关叙述不正确的是( )
A.a点表示此时细胞只进行细胞呼吸
B.b点时光合作用速率与呼吸速率相等
C.cd段光合作用的影响因素主要是光照强度
D.将光照强度由c突然变成b,叶绿体内ATP和NADPH将降低
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知:图中a点只进行呼吸作用;b点表示光合作用的光补偿点,此时光合作用等于呼吸作用;c点已经达到了光饱和,光照强度不再是光合作用的限制因素。
【详解】A、图中a点光照强度为0,只进行呼吸作用,A正确;
B、b点表示光合作用的光补偿点,此时光合作用等于呼吸作用,B正确;
C、c点已经达到了光饱和,光照强度不再是光合作用的限制因素,C错误;
D、光照强度由c突然变成b,光照强度减弱,光反应减弱,故叶绿体内ATP和NADPH将降低,D正确。
故选C。
62.(19-20高一上·山东德州·期末)如图表示不同CO2浓度下,某植物CO2吸收速率随光照强度变化的曲线,下列叙述错误的是( )
A.A点限制光合速率的主要因素是光照强度
B.A点光合速率大于呼吸速率
C.与A点相比,B点时叶肉细胞中NADPH生成速率更大
D.与C点相比,B点时叶肉细胞光合速率更大
【答案】B
【分析】1、影响光合作用的环境因素有:光照强度、温度、CO2浓度、水和矿质元素等。
2、分析图形:图中自变量为光照强度和二氧化碳浓度,因变量为二氧化碳的吸收速率(净光合速率),可以看出在高二氧化碳浓度下,植物体净光合速率随着光照强度的增大而不断增大,直到达到最大,A点时,净光合速率为0时,即光合速率等于呼吸速率,此时光照强度为该植物的光的补偿点。
【详解】A、由图可知,A点时,限制光合速率的主要因素是光照强度,A正确;
B、A点时,CO2吸收速率为0,此时植物的光合速率等于呼吸速率,B错误;
C、与A点相比,B点对应的光照强度更强,光反应更强,叶肉细胞类囊体薄膜上NADPH的生成速率更大,C正确;
D、B、C两点对应的光照强度相同,但与C点相比,B点对应的CO2浓度更高,光合速率更大,D正确。
故选B。
二、多选题
63.(23-24高一上·江西赣州·期末)第19届杭州亚运会期间,外国游客对杭州特产西湖龙井很感兴趣。西湖龙井茶扁平光滑挺直,色泽嫩绿光润,香气鲜嫩清高,滋味鲜爽甘醇。成品茶纯净清澈、香味持久,其中含有茶多酚、儿茶素、叶绿素、咖啡因、氨基酸、维生素等成分。下列叙述错误的是( )
A.茶树细胞中许多吸能反应常常与ATP的水解相联系
B.泡茶时各种营养成分以被动运输或主动运输的方式通过细胞膜
C.茶叶细胞中各种元素大多以化合物形式存在,无机盐大多以离子形式存在
D.提取茶树叶肉细胞光合色素的实验原理是光合色素在层析液中的溶解度不同
【答案】BD
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。
【详解】A、ATP的水解是释放能量的过程,所以细胞中许多吸能反应常常与ATP的水解相联系,A正确;
B、泡茶时茶叶经高温冲泡,细胞已经失去活性,细胞膜不再具有选择透过性,各种营养成分以扩散方式运动,B错误;
C、细胞中各种元素大多以化合物形式存在,如P元素可以存在于核酸中,无机盐大多以离子形式存在,如Mg2+,C正确;
D、光合色素是脂溶性物质,绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素,D错误。
故选BD。
64.(23-24高一上·江西赣州·期末)下列有关生物学探究实验的叙述错误的是( )
A.萨姆纳利用丙酮从刀豆种子提纯酶并证明脲酶是蛋白质
B.在显微镜高倍镜下先调粗准焦螺旋再调细准焦螺旋使物像清晰
C.科学家通过伞藻的嫁接实验证明了细胞核控制着伞藻帽的性状
D.酒精在检测生物组织中的脂肪实验和绿叶中色素提取实验中的作用不相同
【答案】BC
【分析】脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成 橘黄色。 取材→ 切片→制片:花生子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3 min ,用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为 50%的酒精溶液,洗去浮色;用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上 盖玻片,制成临时装片。 观察:在低倍镜下找到花生子叶的最薄处,移到视野中央,将物像调节清晰;换高倍镜观察,视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。
【详解】A、萨姆纳利用丙酮从刀豆种子提纯酶并证明脲酶是蛋白质,A正确;
B、在高倍显微镜下不再调节粗准焦螺旋,B错误;
C、科学家通过伞藻的嫁接实验证明了假根控制着伞藻帽的性状,通过伞藻的核移植实验证明了细胞核控制着伞藻帽的性状,C错误;
D、酒精在检测生物组织中的脂肪实验中的作用是洗去浮色,在绿叶色素提取实验中的作用是溶解色素,D正确。
故选BC。
65.(23-24高一下·重庆·期末)如图是用无水乙醇分别提取正常光照和强光照下某种植物等量叶片中的光合色素,然后用层析液进行纸层析得到的结果(I、Ⅱ、Ⅲ、IV为色素条带)。下列相关叙述正确的是( )
A.用纸层析法分离色素时,扩散最快的是胡萝卜素且含量最低
B.实验研磨过程中加入的碳酸钙过少,会导致色素条带颜色变深
C.I、Ⅱ色素带的色素能吸收红光,并用于光反应中ATP的合成
D.与正常光照下相比,该植物强光照下叶片会发黄
【答案】D
【分析】对比强光照下与正常光照下分离的色素带可知,强光照下Ⅲ(叶绿素a)色素带明显变窄,说明叶绿素a含量降低,而Ⅰ(胡萝卜素)色素带增加明显,说明强光照下胡萝卜素含量增加。
【详解】A、胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,在滤纸条上的扩散速度最快,强光照时胡萝卜素含量大于叶黄素,A错误;
B、实验研磨操作中若加入的二氧化硅(研磨充分)或碳酸钙(保护叶绿素)过少,都会导致色素条带颜色变浅,B错误;
C、I、Ⅱ色素带的色素为类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,并用于光反应中ATP的合成,C错误;
D、由题图推知,与正常光照下相比,该植物强光照下类胡萝卜素的含量较高,叶片会变黄,D正确。
故选D。
66.(23-24高一下·江西吉安·期末)植物工厂化生产可通过调控外界因素来适应植物的生长需求。下列因素的改变会导致叶绿体中短时间内三碳化合物增多、五碳化合物减少的是( )
A.光照强度不变,二氧化碳浓度增大
B.光照强度不变,二氧化碳浓度减少
C.二氧化碳浓度不变,光照强度增大
D.二氧化碳浓度不变,光照强度减弱
【答案】AD
【分析】在温度和CO2 浓度适宜的条件下,一定的范围内,光合速率随光照强度的增加而增强,当达到光的饱和点以后,光照强度增加,光合作用不再增强;在相同光照强度下,在不同的二氧化碳浓度下,光合作用强度不同。
【详解】A、短时间内,光照强度不变,二氧化碳浓度增大,叶绿体中三碳化合物增多、五碳化合物减少,A正确;
B、光照强度不变,二氧化碳浓度减少,叶绿体中三碳化合物减少、五碳化合物增多,B错误;
C、二氧化碳浓度不变,光照强度增大,叶绿体中三碳化合物减少、五碳化合物增多,C错误;
D、二氧化碳浓度不变,光照强度减弱,叶绿体中三碳化合物增多、五碳化合物减少,D正确。
故选AD。
67.(23-24高一上·河北邢台·期末)甜瓜是一种重要的经济作物。甜瓜叶绿体内进行的光合作用过程如图所示。磷酸转运器是叶绿体膜上的重要蛋白质。在有光条件下,磷酸转运器将磷酸丙糖不断运出叶绿体用于蔗糖的合成,同时将释放的 Pi 运回叶绿体。温室种植甜瓜常需要补光以增加产量。以下说法正确的是( )
A.物质 D是 ATP,光反应将全部光能转化为 D中的化学能
B.酶的活性是影响场所Ⅰ处光合速率的因素之一
C.若其他条件不变,光照强度突然变强,则短时间内物质 F的相对含量将增加
D.若磷酸转运器的活性受抑制,则甜瓜的光合速率会受影响
【答案】BCD
【分析】分析题图:表示光合作用过程,其中A为H2O,B为光反应中水光解产生的O2,G为叶绿体吸收的CO2,E为C3,F为C5。
【详解】A、物质 D是 ATP,光反应并未将全部光能转化为 D中的化学能,光反应中的NADPH中也含有化学能,A错误;
B、场所Ⅰ为叶绿体基质,是暗反应的场所,G为叶绿体吸收的CO2,E为C3,F为C5,酶的活性是影响场所Ⅰ处光合速率的因素之一,B正确;
C、F为C5,若其他条件不变,光照强度突然变强,光反应产生的ATP和NADPH增多,C3还原增加,则短时间内物质 F的相对含量将增加,C正确;
D、若磷酸转运器的活性受抑制,叶绿体内磷酸丙糖的浓度增加,从叶绿体外运进的磷酸减少,淀粉积累增多,从而导致卡尔文循环被抑制,甜瓜的光合速率将降低,D正确。
故选BCD。
68.(23-24高一上·江苏盐城·期末)下列有关科学史和科学研究方法的说法正确的是( )
A.卡尔文等用小球藻进行实验,最终探明了CO2→C5→(CH2O)
B.恩格尔曼用水绵进行实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
C.鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自CO2
D.希尔制取叶绿体悬液并加入草酸铁,光照后发现存在还原性物质将Fe3+还原成Fe2+
【答案】BD
【分析】1、鲁宾和卡门实验:⑴实验思路:用放射性同位素标记来研究物质的去路;⑵材料:小球藻;⑶处理:用18O分别标记CO2和H2O,给予光照;⑷结论:光合作用产生的O2中的氧来自H2O,不是来自CO2;
2、卡尔文实验:⑴实验思路:同位素标记14CO2,研究物质转化过程;⑵材料:小球藻;⑶处理:光照、提供14CO2;不同时间杀死小球藻,再纸层析分离,最后鉴定放射性物质;
3、希尔实验:⑴实验思路:施加单一变量进行研究;⑵材料:离体叶绿体;⑶处理:给离体叶绿体悬浮液加入氧化剂,不通入CO2;给予光照;⑷结果:叶绿体有O2释放。
【详解】A、卡尔文等用小球藻等进行同位素标记实验,最终探明了CO2中的碳到三碳化合物再到有机物的过程,即CO2→C3→(CH2O),A错误;
B、恩格尔曼用水绵进行实验,以好氧细菌为指示生物证明了叶绿体能吸收光能(红光和蓝紫光)用于光合作用放出氧气,B正确;
C、鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气中的氧来自水,但18O是稳定性同位素,不具有放射性,C错误;
D、希尔制取叶绿体悬液并加入草酸铁,光照后发现存在还原性物质将Fe3+还原成Fe2+,离体的叶绿体释放了氧气,D正确。
故选BD。
69.(23-24高一上·山东泰安·期末)科研人员给小鼠饲喂13C标记的葡萄糖或果糖,1分钟后检测部分氨基酸分子中13C的相对含量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.结果表明天冬氨酸和丝氨酸是小鼠的必需氨基酸
B.单糖转变为氨基酸的过程中会添加含N的基团
C.天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸的差别在于R基团
D.相比于果糖,葡萄糖转变为谷氨酸的速度更快
【答案】BC
【分析】1、氨基酸的结构特点:
每种氨基酸至少都含有一个氨基( —NH2) 和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基团用 R 表示,各种氨基酸之间的区别在于 R 基的不同;
2、人体的氨基酸:
⑴必需氨基酸:人体自身(或其它脊椎动物)不能合成的,或合成速度不能满足需要,必须从食物中摄取的氨基酸;
⑵非必需氨基酸:人体自身可以合成或可从其他氨基酸转化得到,不一定要从食物中摄取的氨基酸。
【详解】A、从图中可知,天冬氨酸和丝氨酸由果糖转化而来,属于非必需氨基酸,A错误;
B、单糖的基本组成元素是 C、H、O,氨基酸的基本组成元素是 C、H、O、N,单糖转变为氨基酸的过程中会添加含 N 的基团,B正确;
C、构成生物体蛋白质的氨基酸的差别在R基团上,C正确;
D、由图可知,一分钟内果糖转化为谷氨酸量比葡萄糖高,速度快,D错误。
故选BC。
70.(23-24高一上·山东日照·期末)如图是小麦叶肉细胞中光合作用过程图解,序号代表物质。下列叙述正确的是( )
A.物质④CO2可与C5结合生成C3
B.物质②③能够储存活跃的化学能
C.突然停止光照,短时间内细胞中C5含量会增加
D.给叶肉细胞提供H218O,一段时间后在(CH2O)中能检测到18O
【答案】ABD
【分析】光合作用的过程包括一系列化学反应。根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应(碳反应)两个阶段。光反应必须有光才能进行,光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的,光能就转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。
物质①~④分别是氧气、ATP、NADPH和二氧化碳。
【详解】A、物质④CO2可与C5结合生成C3是二氧化碳的固定,A正确;
B、光反应产生的物质②ATP和③NADPH能够储存活跃的化学能,用于暗反应,B正确;
C、突然停止光照,则光反应减弱,产生的NADPH和ATP减少,C3的还原减弱,会使C5减少,C错误;
D、为叶肉细胞提供18O标记的H2O,叶肉细胞进行有氧呼吸H218O的18O转入C18O2中,C18O2参与光合作用,18O进入(CH2O)中,所以一段时间后在(CH2O)中能检测到放射18O,D正确。
故选ABD。
71.(23-24高一上·陕西西安·期末)我国自古“以农立国”,经过悠久岁月的积累,形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中,操作方法与目的的对应关系错误的是( )
A.适当通风:接受到更多的光照从而促进生长
B.秸秆还田:使植物能够利用秸秆中的有机物,加速生长
C.合理密植:改善田间CO2浓度和光能利用率,提高农作物产量
D.适时松土:改善土壤通气条件,增强根系的细胞呼吸
【答案】AB
【分析】影响光合作用的因素有很多,适当通风和合理密植能增加二氧化碳的浓度,从而促进生长,同时合理密植还能提高光能利用率,据此答题即可。
【详解】A、适当通风是为了增加二氧化碳的浓度,从而提高植物光合作用,促进生长,A错误;
B、秸秆还田:使植物能够利用秸秆被分解后的无机物,加速生长,B错误;
C、合理密植:改善田间CO2浓度和提高光能利用率,从而提高农作物产量,C正确;
D、适时松土:改善土壤通气条件,增强根系的细胞呼吸,从而避免根系无氧呼吸和促进根系对无机盐的吸收,D正确。
故选AB。
72.(23-24高一上·湖南怀化·期末)农谚作为劳动人民长期生产经验的结晶,蕴含着丰富的自然规律和生物学原理。以下农谚所涉及的生物学原理叙述正确的是( )
A.“正其行,通其风”通风能为植物提供更多的CO2,提高光合作用效率
B.“犁地深一寸,等于上层粪”--中耕松土有利于植物根细胞吸收无机盐
C.“春天粪堆密,秋后粮铺地”--粪肥中有机物可被植物吸收利用,促进粮食增产
D.“人黄有病,苗黄缺肥”--氮、镁是构成叶绿素的元素,缺氮和镁会导致叶片变黄
【答案】ABD
【分析】1、农田施肥时,无机盐离子溶解在土溶液中,会导致土溶液浓度较高,从而使植物根出现失水现象,不利于植物生长此外,无机盐离子溶解在水中才能被作物根吸收,所以农田在施肥的同时,还需要浇水。
2、光照、二氧化碳、温度、矿质元素、水分是影响光合作用的因素。光合作用是一个光生物化学反应,所以光合速率随着光照强度的增加而加快。二氧化碳浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。光合作用暗反应是一系列酶促反应,明显地受温度变化影响和制约。
【详解】A、“正其行,通其风”,可以增加植物间的气体(如氧气和二氧化碳)流通,为植物提供更多的CO2,有利于植物提高光合速率,A正确;
B、“犁地深一寸,等于上层粪”,中耕松土可以增加氧气浓度,促进植物根细胞的呼吸作用,进而促进吸收无机盐,B正确;
C、粪肥中的能量不能流向植物,粪肥中有机物可被微生物分解形成无机物,无机物可被植物吸收利用,促进粮食增产,C错误;
D、氮、镁是构成叶绿素的必需成分,植物缺乏氮、镁会导致叶片发黄,D正确。
故选ABD。
73.(23-24高一上·山西晋中·期末)为更好地帮助果农提高苹果产量,某科研团队在适宜温度、CO2浓度为0.03%(大气中CO2浓度)的条件下,研究了苹果叶片的光合作用与光照强度之间的关系.结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.A点表示的生理活动在苹果植株的所有活细胞中都可以进行
B.B点时苹果叶肉细胞中能产生ATP的结构是细胞质基质和线粒体
C.光照强度为6klx时,100cm²叶每小时光合作用固定的CO2是18mg
D.6klx的光照条件下,适当提高环境中CO2浓度将有助于提高苹果产量
【答案】ACD
【分析】根据题意和图示分析可知:A点时光照为0,只进行呼吸作用,对应的值为呼吸作用强度;B点为光补偿点,此时光合速率和呼吸速率相等,C点时为光饱和点,此时光合速率达到最大,在适宜温度下,此时限制光合速率提高的外界因素是环境中CO2浓度,适当提高环境中CO2浓度将有助于提高光合产量。
【详解】A、A点表示光照强度为0时细胞只进行呼吸作用,细胞呼吸可以发生在苹果植株的所有活细胞中,A正确;
B、B点时,光合速率和呼吸速率相等,苹果叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸同时进行,能产生ATP的结构是细胞质基质、线粒体、叶绿体,B错误;
C、根据图示,光照强度为6klx时叶肉细胞从外界吸收的CO2是12mg,呼吸产生的CO2是6mg,所以100cm²叶每小时光合作用固定的CO2是12+6=18mg,C正确;
D、6klx的光照条件是叶片的光饱和点,此时光合速率达到最大值,由于温度是适宜的,此时限制光合速率提高的外界因素是环境中CO2浓度,适当提高环境中CO2浓度将有助于提高苹果产量,D正确。
故选ACD。
74.(23-24高一上·河南·期末)下图表示细胞代谢过程中部分物质的变化过程,下列相关叙述错误的是( )
A.能在酵母菌细胞中发生的是过程①③④
B.人体剧烈运动时消耗的能量来自过程①②④
C.过程④只能发生在线粒体中,且需要O2的参与
D.过程⑤代表的一定是光合作用
【答案】BCD
【分析】图中过程①表示细胞呼吸的第一阶段,过程②表示乳酸发酵的第二阶段,过程③表示酒精发酵的第二阶段,过程④表示有氧呼吸的第二、三阶段,过程⑤表示光合作用或化能合成作用。
【详解】A、酵母菌是兼性厌氧型真菌,能在酵母菌细胞中发生的是过程①细胞呼吸的第一阶段③酒精发酵的第二阶段④有氧呼吸的第二、三阶段,A正确;
B、人体剧烈运动时消耗的能量来自过程①④,无氧呼吸的第二阶段(即过程②)不释放能量,B错误;
C、有些原核细胞也能发生过程④,但没有线粒体,C错误;
D、过程⑤表示光合作用或化能合成作用,D错误。
故选BCD。
75.(23-24高一上·湖南岳阳·期末)龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线(单位:mmol·cm-2·h-1)。下列叙述正确的是( )
A.据图甲分析,温度为30℃和40℃时,叶绿体消耗CO₂的速率相等
B.40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长繁殖
C.补充适量的矿质元素可能导致图乙中D点左移
D.图乙中限制C、D、E三点光合速率的主要环境因素是光照强度
【答案】ACD
【分析】据图分析:图甲中,实线表示吸收二氧化碳速率,为净光合作用速率,虚线为CO2产生速率,表示呼吸作用速率,40℃时净光合速率等于呼吸速率为5mmol·cm-2·h-1。图乙中,呼吸速率为2mmol·cm-2·h-1,处于光饱和点时,总光合作用为10mmol·cm-2·h-1。
【详解】A、图甲中,CO2吸收速率表示净光合作用速率,CO2产生速率表示呼吸作用速率,叶绿体消耗的CO2量是指总光合作用量,总光合速率=呼吸速率+净光合速率,温度为 30℃和40℃时,叶绿体总光合速率相等,因此叶绿体消耗CO2的速率相等,A正确;
B、40℃条件下,龙血树净光合速率和呼吸速率相等,若白天和黑夜时间相等,则有机物积累量为0,植物不能正常生长繁殖,B错误;
C、补充适量的无机盐可能使龙血树的光合作用速率增加,则光补偿点会降低,即D点左移,C正确;
D、图乙中影响C、D、E三点随着光照强度增强,光合速率逐渐增加,因此影响 C、D、E三点光合速率的主要环境因素都是光照强度,D正确。
故选ACD。
76.(23-24高一上·江苏盐城·期末)景天酸代谢(CAM)途径属于某些植物特有的CO2固定方式:夜晚气孔开放,通过一系列反应将CO2固定于苹果酸,并储存在液泡中(如图甲);白天气孔关闭,苹果酸运出液泡后放出CO2,供叶绿体的暗反应(如图乙)。下列关于这类植物的叙述错误的是( )
A.在晴朗的白天,叶肉细胞能产生ATP的部位是线粒体和叶绿体类囊体薄膜
B.该植物光合作用所需的CO2可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸释放的CO2
C.CAM途径的出现,可能与植物适应干旱条件有关
D.若下午突然降低外界CO2浓度,C3的含量突然减少
【答案】AD
【分析】植物在光照条件下进行光合作用,光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解,产生ATP和NADPH,同时释放氧气,ATP和NADPH用于暗反应阶段三碳化合物的还原,细胞的呼吸作用不受光照的限制,有光、无光都可以进行,为细胞的各项生命活动提供能量。
【详解】A、在晴朗的白天,植物既能进行光合作用,还可以进行呼吸作用,因此叶肉细胞能产生ATP的部位是叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体,A错误;
B、该植物夜晚气孔开放,将CO2固定于苹果酸,并储存在液泡中;白天气孔关闭,苹果酸运出液泡后放出CO2,供叶绿体的暗反应利用,同时细胞呼吸产生的CO2也能用于暗反应,B正确;
C、CAM植物白天气孔关闭,能够减少水分的散失,白天也能利用夜晚吸收的CO2进行光合作用,因此对于植物适应干旱有帮助,C正确;
D、由于该植物白天气孔关闭,植物不吸收CO2,而是利用苹果酸运出液泡后放出CO2进行光合作用,所以下午突然降低外界的CO2浓度,其暗反应不受影响,即C3的含量不受影响,短时间内不变,D错误。
故选AD。
77.(23-24高一上·江苏镇江·期末)植物学家茨维特将植物色素提取液装入含有碳酸钙粉末的层析柱中,并用层析液自上而下淋洗,出现如图所示的实验结果。下列叙述错误的有( )
A.层析柱中CaCO3可固定并保护色素
B.条带1中的色素主要吸收蓝紫光
C.条带2和3中色素的颜色是黄色和蓝绿色
D.条带4中的色素在层析液中溶解度最大
【答案】BC
【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验:
①提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素。
②分离色素原理: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。
③各物质作用:无水乙醇或丙酮:提取色素;层析液:分离色素;二氧化硅:使研磨得充分;碳酸钙:防止研磨中色素被破坏。
④结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
2、色素的作用:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】A、碳酸钙的作用是防止研磨中色素被破坏,A正确;
B、各色素随层析液扩散速度不同,溶解度大,扩散速度快,溶解度小,扩散速度慢,4条色带分别是:1叶绿素b、2叶绿素a、3叶黄素、4胡萝卜素,叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,B错误;
C、条带2是叶绿素a,条带3是叶黄素,颜色分别是蓝绿色、黄色,C错误;
D、条带4是胡萝卜素,溶解度最大,扩散速度快,D正确。
故选BC。
78.(23-24高一上·云南楚雄·期末)某科研小组测得的水稻植株在不同光照强度下单位时间内CO2的释放量和O2的释放量的变化情况如表所示。下列有关叙述错误的是( )
光照强度/klx
0
2
4
6
8
10
CO2的释放量/(μmol·dm-2)
8
3
0
0
0
0
O2的释放量/(μmol·dm-2)
0
0
0
2
6
6
A.当光照强度为2klx时,水稻根尖细胞中产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体
B.当光照强度大于4klx时,水稻叶肉细胞开始进行光合作用
C.当光照强度为6klx时,水稻植株的O2总产量为10μmol⋅dm-2
D.当光照强度大于8klx时,影响水稻光合速率的环境因素不再是光照强度
【答案】AB
【分析】光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
【详解】A、水稻根尖细胞中没有叶绿体,A错误;
B、由表可知,当光照强度大于4klx时,水稻叶肉细胞内光合作用大于呼吸作用,因此水稻叶肉细胞在此之前已经开始进行光合作用,B错误;
C、黑暗时,呼吸作用释放的CO2量为8,当光照强度为6klx时,水稻植株向外界释放的O2为2,则此时水稻植株的O2总产量为10μmol⋅dm-2,C正确;
D、当光照强度大于8klx时,达到光饱和点,随着光照强度增加,光合速率不再增加,因此影响水稻光合速率的环境因素不再是光照强度,D正确。
故选AB。
79.(23-24高一上·辽宁·期末)科学探究是生物学科核心素养之一。下列有关教材中探究实验的说法错误的是( )
A.“探究植物细胞的吸水和失水”实验,用低倍镜观察中央液泡的大小和原生质层位置的变化
B.“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,可用LED灯作为光源,利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度
C.“探究温度对酶活性的影响”实验,PH属于无关变量,实验过程中无需控制
D.“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,其中有氧条件为对照组,无氧条件为实验组
【答案】CD
【分析】自变量、因变量和无关变量(1)自变量是指实验者操纵的假定的原因变量,也称刺激量或输入变量。(2)因变量是指一种假定的结果变量,也称反应变量或输出变量,它是实验自变量作用于实验对象之后所出现的效果变量。(3)无关变量是指那些不是某实验所需研究的,自变量与因变量之外的一切变量的统称,也称为非实验因子或无关因子。无关变量又称为控制变量,即实验中除了自变量以外,其它的可能引起实验结果改变的因素。
【详解】A、“探究植物细胞的吸水和失水”实验,用低倍镜观察中央液泡的大小和原生质层位置的变化,A 正确;
B、“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,可用 LED 灯作为光源,利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度,B 正确;
C、“探究温度对酶活性的影响”实验,PH 属于无关变量,实验过程中需控制各组 PH 保持一致且适宜,C 错误;
D、“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,其中有氧的和无氧的均为实验组,D 错误。
故选CD。
三、非选择题
80.(23-24高一上·北京丰台·期末)色素缺失会严重影响叶绿体的功能造成玉米减产。科研人员诱变得到叶色突变体玉米,并检测突变体与野生型玉米叶片中的色素含量,结果如图1。请回答问题:
(1)据图1可知,与野生型相比,叶色突变体色素含量均降低,其中 的含量变化最大,它主要吸收 光。
(2)结合图2分析,叶色突变体色素含量降低会影响光反应,使光反应产物[①] 和NADPH减少,导致叶绿体 中进行的暗反应减弱,合成的[②] 减少,使玉米产量降低。
(3)从结构与功能的角度分析,若在显微镜下观察叶色突变体的叶肉细胞,其叶绿体可能出现 等变化,从而导致色素含量降低,光合作用强度下降。
【答案】(1) 叶绿素a 红光和蓝紫光
(2) ATP 基质 有机物
(3)数量、形态、结构
【分析】对于高等植物来说,叶片是进行光合作用的主要器官。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光这4种色素吸收的光波长有差别,但是都可以用于光合作用。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。
【详解】(1)据图1可知,与野生型相比,叶色突变体色素含量均降低,其中叶绿素a的含量变化最大,其主要吸收蓝紫光和红光。
(2)光合色素可捕获光能,用于光反应形成NADPH和ATP,叶色突变体色素含量降低会导致捕获光能减少,进而影响光反应,使光反应产物[①]ATP和NADPH减少,导致叶绿体基质中进行的暗反应减弱, 合成的[②]有机物减少,使玉米产量降低。
(3)结构与功能相适应,若在显微镜下观察叶色突变体的叶肉细胞,其叶绿体可能出现数量、形态、结构等变化,从而导致色素含量降低,光合作用强度下降。
81.(23-24高一下·青海西宁·期末)太阳光能的输入、捕获和转化是生物圈得以维持运转的基础。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。如图为绿色植物光合作用模式图,I、Ⅱ是光合作用的不同阶段,①~⑤是相关物质。回答下列问题:
(1)图中I过程为 阶段,反应场所是 ,影响I过程进行的主要外界条件是 。
(2)Ⅱ过程中③的来源有 ,③与C5结合生成C3的反应称为 ,生成的C3继续被还原为C5和④ 。外界条件改变导致I过程反应减慢,C3、C5含量的变化分别为 、 。
(3)光合作用过程中光能转化为 中不稳定的化学能,进而以稳定的化学能形式储存到有机物中。
【答案】(1) 光反应 (叶绿体的)类囊体薄膜(基粒) 光照(光照强度、光照时间、光质等)
(2) 线粒体(细胞呼吸)和外界空气 CO2的固定 (CH2O)(糖类) 增加 减少
(3)NADPH和ATP
【分析】分析题图:光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi,图中①为NADPH、②为ATP、③为CO2、④为糖类、⑤为NADP+。
【详解】(1)图中Ⅰ过程色素分子能吸收传递转化光能,水发生光解产生氧气和NADPH、消耗ADP、Pi,产生ATP,属于光合作用光反应阶段,此阶段场所在叶绿体类囊体薄膜,因为色素分子和相关酶分布在此;由于此阶段需要在光照下才能进行,因此影响Ⅰ阶段进行的主要外界条件使光照,包括光质、光照强度、光照时间等。
(2)过程Ⅱ中消耗过程Ⅰ产生的NADPH(①)和ATP(②),属于光合作用暗反应过程,过程中C5可与CO2结合生成C3,该过程称为CO2的固定,因此图中③是CO2,来源有线粒体细胞呼吸产生和从外界环境吸收,CO2一般是气体状态,与C5发生反应后生成有机分子C3,因此称为CO2的固定,生成的C3可在ATP、NADPH以及相关酶的作用下被还原,生成C5和糖类;外界条件导致Ⅰ过程反应减慢,将会导致ATP、NADPH减少,C3还原生成C5和糖类的过程减慢,短时间内C3消耗量减少,C3含量增加,C5生成量减少,C5含量减少。
(3)光合作用过程中,能量转化方式是:光反应过程中光能转化为ATP、NADPH中不稳定的化学能,进而在暗反应中通过碳反应过程,将ATP、NADPH中不稳定的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
82.(23-24高一下·陕西咸阳·期末)为探究适宜温度下CO₂对光合作用的影响,将四组等量菠菜叶圆片排气后,分别置于盛有等体积不同浓度。NaHCO3溶液的烧杯中,从烧杯底部给予适宜光照,记录叶圆片上浮至液面所需时长,结果如图。回答下列问题:
(1)本实验中,自变量是 ,温度属于 (填“自变量”“因变量”或“无关变量”)。
(2)四组实验中,浓度为 的NaHCO₃溶液中叶圆片光合速率最高,该组叶圆片的叶肉细胞中产生 ATP 的场所有 。若在4℃条件下进行本实验,各组叶圆片上浮所需时长会 。
(3)将植株置于密闭玻璃罩内,给予适宜光照,测量发现玻璃罩内(CO2浓度先降低,一段时间后保持稳定,原因是 。
【答案】(1) NaHCO₃浓度(或CO₂浓度) 无关变量
(2) 2.0% 细胞质基质、线粒体、叶绿体 变长(或延长、增加)
(3)适宜光照条件下光合速率大于呼吸速率,玻璃罩内CO₂浓度降低;随CO₂浓度降低光合速率降低,最终光合速率等于呼吸速率,CO₂浓度稳定
【分析】光合作用的过程十分复杂,它包括一系列化学反应。根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应(现在也称为碳反应)两个阶段。
【详解】(1)本实验是探究适宜温度下CO2对光合作用的影响,自变量为CO2浓度(NaHCO3溶液浓度),温度和光照为无关变量。
(2)当光合作用产生的氧气大于细胞呼吸消耗的氧气时,叶圆片上浮,叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率,四组实验中,2.0% NaHCO3溶液中叶圆片上浮需要的时间最短,光合速率最高。该组叶圆片的叶肉细胞既能进行光合作用,还可以通过呼吸作用消耗有机物,所以产生 ATP 的场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体。若在4℃条件下进行本实验,由于低温会使酶的活性降低,净光合速率可能降低,故各组叶圆片上浮所需时长可能均会变长(或延长、增加)。
(3)将植株置于密闭玻璃罩内,给予适宜光照,测量发现玻璃罩内CO2浓度先降低,一段时间后保持稳定,原因是:如果给于植株密封在玻璃罩,导致植物无法从外界吸收CO2,适宜光照条件下光合速率大于呼吸速率,玻璃罩内CO2浓度降低;当玻璃罩内植物呼吸作用产生的CO2全部用于呼吸作用时,光合速率等于呼吸速率,CO2浓度稳定。
83.(23-24高一下·云南普洱·期末)人参是一种适宜在森林底层生活的植物,胡杨是一种适应沙漠环境生活的植物。图1是上述两种植物(用甲、乙表示)单位时间内吸收与释放CO2的量随光照强度变化的曲线,图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度(0.b1、b2、c)下的生理状态。回答下列问题:
(1)图1中甲植物是 。在相同条件下,甲的呼吸速率 (填“大于”“等于”或“小于”)乙的呼吸速率。在光照强度为c时,限制乙植物光合速率的主要因素速是 。
(2)图2中的细胞器②是 。在I~IV中,与图1中b1或b2对应的是 ,当叶肉细胞处于 状态时,植物才有可能正常生长。
【答案】(1) 胡杨 大于 温度或CO2浓度(温度和CO2浓度)
(2) 线粒体 Ⅲ I
【分析】据图分析:人参是一种适宜在森林底层生活的植物,森林底层的光线比较弱,因此人参植物属于阴生植物,其光补偿点和光饱和点都应比较低,因此对应图中曲线乙;胡杨植物适宜在沙漠环境生活,属于喜阳植物,光饱和点较高,因此对应曲线甲;图2中,释放氧气的细胞器①表示叶绿体,释放二氧化碳的细胞器②是线粒体。Ⅰ中,叶绿体除了吸收来自线粒体的二氧化碳外,还从环境中吸收二氧化碳,说明光合作用强度大于呼吸作用强度;Ⅱ中,线粒体除了产生的二氧化碳一部分给叶绿体用,还有一部分释放到细胞外,说明呼吸作用强度大于光合作用强度;Ⅲ中,二氧化碳和氧气刚好互为利用,说明光合作用强度等于呼吸作用强度;Ⅳ中,叶绿体不进行光合作用,说明只进行呼吸作用。
【详解】(1)甲植物的光饱和点和光补偿点均高于乙植物,说明甲为阳生植物,乙为阴生植物;结合题意“人参是一种适宜在森林底层生活的植物,胡杨是一种适应沙漠环境生活的植物”可判断甲、乙两种植物分别是胡杨、人参。光照强度为0时,植物CO2的释放量=呼吸作用产生的CO2的量,所以在相同条件下,甲的呼吸速率大于乙的呼吸速率。光照强度为c时,乙植物的CO2吸收量不随着光照强度的提升而增加,故此时限制乙植物光合作用速率的主要因素是温度和(或)CO2浓度。
(2)由图2可知,细胞器①能产生O2并吸收CO2,细胞器②能产生CO2,并吸收O2,故推测细胞器①是叶绿体,细胞器②是线粒体。b1、b2点是甲、乙植物的光补偿点,在这两种光照强度下,植物叶肉细胞既不吸收空气中的CO2也不向空气中释放CO2,所以可判断b1、b2对应的生理状态是Ⅲ。当叶肉细胞处于I状态时,植物的CO2吸收量大于0,此时植物净光合速率大于0,可吸收空气中的CO2用于合成有机物,在这种条件下,植物才可能正常生长。
84.(23-24高一下·云南大理·期末)光合作用是唯一能捕获和转化光能的生物学途径,是生物圈得以维持运转的基础。回答下列与高等植物光合作用有关的问题。
(1)光合作用过程中捕获光能的色素分布在叶绿体的 上,其主要捕获阳光中的 ,这些色素可用 提取。
(2)光合作用光反应阶段形成的,能为暗反应阶段提供能量的物质是 。
(3)适宜光照下的大豆植株,在停止光照的短时间内,叶绿体中ADP和Pi的含量会 (填“上升”、“不变”或“下降”),导致该变化的原因是 。
【答案】(1) 类囊体薄膜 红光和蓝光 无水乙醇
(2)ATP 和NADPH
(3) 上升 停止光照后,光反应停止,不再消耗ADP 和Pi合成ATP ,而短时间内暗反应C₃的还原仍在进行,ATP 分解生成新的ADP和Pi,所以短时间内叶绿体中ADP 和Pi的含量会上升
【分析】1、绿叶中的色素位于类囊体薄膜上,能够溶解在无水乙醇中而不溶于水,所以可用无水乙醇提取。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2、光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi。
【详解】(1)①捕获光能的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜;
②光合色素包括类胡萝卜素和叶绿素,主要捕获阳光中的红光和蓝光;
③绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇中而不溶于水,所以可用无水乙醇提取。
(2)光合作用光反应阶段形成的,能为暗反应阶段提供能量的物质是ATP 和NADPH。
(3)适宜光照下的大豆植株,在停止光照的短时间内,叶绿体中ADP和Pi的含量会上升;因为停止光照后光反应停止,不再消耗ADP 和Pi合成ATP,而短时间内暗反应C₃的还原仍在进行,ATP 分解生成新的ADP和Pi,所以短时间内叶绿体中ADP 和Pi的含量会上升。
85.(23-24高一下·云南玉溪·期末)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图,A-E代表反应过程。据图回答下列问题:
(1)图中①、③、④代表的物质依次是 、 、 ;上述反应过程中,ATP合成发生在 (用图中字母回答)过程,D反应过程在 进行。
(2)若用同位素18O标记的H2O作原料,供给植物叶片,一段时间后,在周围空气中 (填“可能”或“不可能”)检测到含有18O的CO2。
(3)正常条件下,植物叶片合成的光合产物一部分会运输到其他器官,但不会全部都运输到其他器官,据图分析,原因是 。
【答案】(1) 氧气 ADP、Pi C5 A 线粒体基质
(2)可能
(3)细胞自身呼吸需要消耗光合产物或光合产物用于合成细胞自身结构
【分析】据图可知,A为光反应,B为暗反应,C为有氧呼吸第一阶段,D为有氧呼吸第二阶段,E为有氧呼吸第三阶段。
【详解】(1)A为光反应,水光解产生氧气,ADP和Pi可合成ATP,NADP++e-+H+→NADPH,因此①为氧气,②为NADP+,③是ADP和Pi,④是C5,可与CO2固定形成C3,ATP合成发生在光反应过程中,即A过程,D反应是丙酮酸和水反应形成CO2,为有氧呼吸第二阶段,发生在线粒体基质中。
(2)因为H218O可以参与有氧呼吸的第二阶段,生成C18O2,C18O2可释放到空气中,因此若用同位素18O标记的H2O作原料,供给植物叶片,一段时间后,在周围空气中可能检测到含有18O的CO2。
(3)由于细胞自身呼吸需要消耗光合产物或光合产物用于合成细胞自身结构,因此植物叶片合成的光合产物一部分会运输到其他器官,但不会全部都运输到其他器官。
86.(23-24高一下·广东汕头·期末)为研究不同叶龄的美早甜樱桃叶片的光合能力,研究者在甜樱桃展叶10-13天起,每隔一段时间,测定每株树中部枝条第5片叶的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度,结果如表。回答下列问题:
美早甜樱桃不同叶龄叶片的光合生理指标
叶龄
叶绿素含量
(mg·g-1)
气孔导度
(μmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
幼叶
展叶10-13d
1.14
0.02
456.04
8.82
展叶18-21d
1.45
0.03
439.31
11.18
功能叶
展叶34-37d
1.81
0.05
415.42
12.51
展叶41-44d
1.51
0.03
798.37
10.72
衰老
展叶73-84d
1.11
0.01
809.02
7.28
(1)美早甜樱桃叶片的光合色素分布于 (填具体场所),测定叶片叶绿素含量前需用 提取色素。
(2)研究表明,展叶10-13天时,叶片的叶绿素含量 ,使光反应产生的 较少,从而导致暗反应中C3的还原速率慢。
(3)据表分析,展叶34-37天的叶片的净光合速率达到较高水平,原因是 。
(4)光是影响美早甜樱桃净光合速率的关键因素,请围绕“光”和“美早甜樱桃光合能力”提出一个探究课题 。
【答案】(1) 类囊体薄膜 无水乙醇(或丙酮)
(2) 较少 ATP和NADPH
(3)叶绿素含量多,吸收光能多,光反应速率快;气孔导度大,CO2的吸收速率快,暗反应速率快
(4)探究不同光照强度对美早甜樱桃净光合速率的影响
【分析】净光合速率可以用单位时间、单位叶面积CO2的吸收量、O2的释放量或有机物的积累量来表示。该实验的自变量是叶龄,需控制其他无关变量,光照强度、CO2浓度、温度等实验条件必须相同。
【详解】(1)美早甜樱桃叶片的光合色素分布于叶绿体类囊体薄膜上,光合色素易溶于有机溶剂,因此测定叶片叶绿素含量前需用无水乙醇(或丙酮)提取色素。
(2)据表可知,展叶10-13天时,叶片的叶绿素含量为1.14,即含量较少,吸收光能较少,使光反应减弱,产生ATP和NADPH较少,从而导致暗反应中C3的还原速率慢。
(3)由表可知,展叶34-37天的叶片叶绿素含量多,吸收光能多,光反应速率快;气孔导度大,CO2的吸收速率快,暗反应速率快,因此净光合速率达到较高水平。
(4)光合作用的进行离不开光照,不同的光照强度下光合速率不同,因此可提出的探究课题为“探究不同光照强度对美早甜樱桃净光合速率的影响”。
87.(23-24高一下·广西玉林·期末)植物细胞能量的获取和利用要经过复杂的物质变化,如图为植物体内与能量有关的生理活动图解,请据图回答:(其中“[ ]”中填标号,横线上写文字)
(1)光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,其中暗反应阶段的场所是 。图中的①为光合色素,其中的类胡萝卜素主要吸收 光。光照下叶肉细胞产生ATP的场所有 。
(2)植物将④彻底氧化分解的最终代谢产物⑤包括 。⑥表示以 形式散失的能量,可转移的能量则储存起来,供各项生命活动利用。若植物将④进行不彻底氧化分解时可能有酒精生成,为检测是否有酒精生成可用的试剂是 。
(3)植物体缺P常表现为生长发育不正常,分析为什么植物体缺P会影响其生长发育(写出两点)。 。
【答案】(1) 叶绿体基质 蓝紫 叶绿体、线粒体和细胞质基质
(2) CO₂和H₂O 热能 酸性重铬酸钾
(3)P是植物生长发育所必需的大量元素之一,是组成细胞膜、细胞器膜、核膜的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物(如核酸、ATP、磷脂)的成分。
【分析】据图分析:①光合色素;②NADPH;③ATP;④(CH2O);⑤CO2和 H2O;⑥热能;⑦ATP;⑧Pi(或ADP);⑨ADP(或Pi)。
【详解】(1)光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,其中暗反应阶段的场所是叶绿体基质。图中的①为光合色素,其中的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。光照下叶肉细胞通过呼吸作用和光合作用产生ATP,故光照下叶肉细胞产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质。
(2)④为糖类,植物通过有氧呼吸将④彻底氧化分解的最终代谢产物⑤包括CO2和 H2O。⑥表示以热能形式散失的能量,可转移的能量则储存起来,供各项生命活动利用。若植物将④进行不彻底氧化分解时可能有酒精生成,为检测是否有酒精生成可用的试剂是酸性重铬酸钾。
(3)P是植物生长发育所必需的大量元素之一,是组成细胞膜、细胞器膜、核膜的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物(如核酸、ATP、磷脂)的成分,所以植物体缺P常表现为生长发育不正常。
88.(23-24高一下·重庆长寿·期末)杂交水稻之父袁隆平爷爷为世界的粮食问题做出了巨大的贡献。下图表示杂交水稻体内光合作用和细胞呼吸的过程,请据图回答:
(1)图甲表示杂交水稻的 (填“光合作用”或“细胞呼吸”)过程,该过程可以将无机物转化为有机物,将光能转化为化学能。
(2)图甲中的物质A是 ,该物质是光反应阶段产生的,能为 反应阶段提供能量。
(3)图乙中表示有氧呼吸的过程是①和 (用序号表示),该过程是在杂交水稻的细胞质基质和 (填“线粒体”或“叶绿体”)中进行的。
【答案】(1)光合作用
(2) ATP 暗
(3) ② 线粒体
【分析】分析甲图:图中有H2O光解产生O2和[H],有ATP的合成,有CO2的固定和C3的还原过程,据此可判断甲表示光合作用过程;分析图乙:葡萄糖经过反应最终生成了CO2和H2O、酒精和CO2、乳酸,据此可判断乙表示细胞呼吸过程。
【详解】(1)分析甲图,图中有叶绿体中色素吸收光能,将H2O分解产生O2和[H],有ATP的合成,有CO2的固定和C3的还原过程,据此可判断甲表示光合作用过程,该过程可以将无机物转化为有机物,将光能转化为化学能。
(2)图甲中的物质A是由ADP和Pi合成的,因此物质A为ATP。该物质在光反应阶段产生,能为暗反应阶段C3的还原过程提供能量。
(3)分析图乙,①表示葡萄糖分解成丙酮酸,产生少量的[H],并释放少量的能量,其表示有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段,②表示有氧呼吸第二、三阶段,③表示生成酒精和CO2的无氧呼吸第二阶段,④表示生成乳酸的无氧呼吸第二阶段。因此图乙中表示有氧呼吸的过程是①和②。有氧呼吸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。
89.(23-24高一上·河北邢台·期末)根据光合作用中植物固定CO2的方式,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。一些C4植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞都含有叶绿体,但后者的叶绿体缺乏基粒,两类细胞之间有大量的胞间连丝。叶肉细胞含磷酸烯醇式丙酮酸羟化酶(PEPC),该酶具有高CO2亲和力,可在低浓度CO2条件下高效固定CO2, 图甲是C3,C4途径示意图,图乙表示C4植物光合作用的部分反应过程,据图回答下列问题:
(1)C4的还原需要的 NADPH来自叶肉细胞中叶绿体的 (填场所),NADPH在暗反应中的作用是 。
(2)结合图甲分析,与C3途径相比,C4途径的特点有 (答出2 点)。
(3)据图乙分析,结构P为 ,叶肉细胞和维管束鞘细胞间具有大量该结构的意义主要是 。
(4)已知高温、强光照会导致气孔开放度减小,结合图甲、乙分析,在高温、强光照这种环境中,更适合生存的是 (填“C₃ 植物”或“C₄植物”),判断依据是 。
【答案】(1) 类囊体薄膜 提供能量并作为还原剂
(2)能富集 CO₂、需要PEPC等
(3) 胞间连丝 提高物质运输效率
(4) C₄植物 C₄植物能够利用低浓度的 CO₂进行光合作用
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段:
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
【详解】(1)C4的还原需要的 NADPH来自叶肉细胞中叶绿体的类囊体薄膜(光反应场所,光反应为暗反应提供ATP和NADPH),NADPH在暗反应中的作用是提供能量并作为还原剂。
(2)结合图甲分析,与C3途径相比,C4途径的特点有能富集 CO₂(适合在干旱等环境中生存,利用较低浓度的CO2)、需要PEPC等。
(3)由题意可知“叶肉细胞和维管束鞘细胞之间有大量的胞间连丝”,叶肉细胞产生的苹果酸通过P(胞间连丝)进入维管束鞘细胞,胞间连丝能提高物质运输效率。
(4)在高温、高光强环境中,温度过高、蒸腾作用过强导致气孔导度减小,C4植物细胞中的PEPC具有高CO2亲和力,能固定叶肉细胞中低浓度CO2,维持维管束鞘细胞叶绿体中的高浓度CO2,因此C4植物更适宜在高温、高光强环境中生存。
90.(23-24高一上·广西百色·期末)城市周边的草莓园,能使人们体验摘草莓的乐趣,品尝到新鲜的草莓,也可以帮助农民增收致富。科研人员研究了大棚内不同条件对草莓植株光合速率的影响,测得草莓植株CO2吸收量随条件变化而发生的改变,结果如图所示。据图分析,回答下列问题;
(1)影响图中BD段的环境因素主要是 。
(2)除图中所示因素外,影响草莓光合速率的环境因素还有 、土壤溶液浓度、土壤溶液pH、矿质元素含量等。
(3)E点时,草莓叶肉细胞产生ATP的场所是 。
(4)B点时,草莓叶肉细胞的光合速率呼吸速率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)呼吸速率
(5)已知C、D两点的CO2吸收量相等。根据以上信息分析,草莓在C、D两点固定的CO2量 (选填“相等”或“不相等”),依据是 。
【答案】(1)光照强度
(2)CO2浓度
(3)细胞质基质、线粒体、叶绿体
(4)大于
(5) 不相等 C、D点两点从外界吸收的CO2量一样,但D点温度高,通过呼吸产生的二氧化碳较多
【分析】影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等,光照强度主要影响光反应,进而影响暗反应;二氧化碳浓度主要影响暗反应。
【详解】(1)BD段表示CO2吸收速率随光照强度的增大而增大,故影响因素是光照强度。
(2)根据光合作用的过程、条件等可知,影响光合速率的因素有光照强度、温度、CO2浓度、pH、水分、矿质元素含量等。
(3)E点时,草莓叶肉细胞既能进行细胞呼吸,也能进行光合作用,有氧呼吸三个阶段都能产生ATP,场所是细胞质基质和线粒体,光照下叶绿体也能产生ATP。
(4)B点时整株植物光合速率与呼吸速率相等,根细胞无光合作用只有呼吸作用,因此叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用。
(5)CO2固定量等于外界吸收的CO2量加呼吸释放的CO2量,从图中可知,C、D两点从外界吸收的CO2量相等,而D点温度较高呼吸产生的CO2较多,因此固定的CO2量较多。
91.(23-24高一上·江西景德镇·期末)如图表示植物光合作用和细胞呼吸的过程示意图,A~D表示过程,①~⑥表示物质。回答相关问题:
(1)B过程发生的场所是 ,能产生ATP的过程有 (用图中字母作答)。
(2)图中序号表示同种物质的有 。若③的浓度升高,则短时间内叶绿体中C3含量 (填“上升”“下降”或“不变”)。
(3)在充足光照条件下,为植物提供18O2,可在(CH2O)中检测到18O,原因是 。
【答案】(1) 叶绿体基质 ACD
(2) ①⑥和③④ 上升
(3)18 O2参与有氧呼吸的第三阶段,因此水中会含有放射性;有氧呼吸产生的水又会参与有氧呼吸第二阶段,因此产生的二氧化碳中含有放射性;含有放射性的二氧化碳参与光合作用,因此产生的(CH2O)中会含有放射性
【分析】分析题图:A代表光反应,B代表暗反应,C代表有氧呼吸的第一、二阶段,D代表有氧呼吸的第三阶段。①⑥代表氧气,③④代表二氧化碳,②代表ATP和NADPH,⑤代表NADH。
【详解】(1)据图分析可知:B过程代表暗反应,发生的场所是叶绿体基质,能产生ATP的过程有A光反应、C有氧呼吸第一、二阶段和D有氧呼吸第三阶段。
(2)据图分析可知:①⑥代表氧气,③④代表二氧化碳,若③二氧化碳的浓度升高,则短时间内二氧化碳的固定产生的C3含量增加,但是被还原的含量基本不变,所以短时间内叶绿体中C3含量上升。
(3)若为该植物提供18O标记的O2,光照条件下放置一段时间后,由于参与有氧呼吸的第三阶段,因此水中会含有放射性;有氧呼吸产生的水又会参与有氧呼吸第二阶段,因此产生的二氧化碳中含有放射性;含有放射性的二氧化碳参与光合作用,因此产生的(CH2O)中会含有放射性。
92.(23-24高一上·陕西西安·期末)大气CO2浓度升高、全球变暖等气候问题都影响着光合作用,下图为光合作用过程示意图,字母表示物质,数字表示过程。
(1)图1中字母A表示 ,D表示 ,G表示 ,K表示 。
(2)阶段I的能量变化可以描述为 。
(3)阶段II包括①、②两个关键步骤,②通常称为 ,如果突然停止植物的光照,则①、②中最先受影响的是 。
(4)图中的“色素”的的功能是________
A.吸收光能 B.传递光能 C.转化光能 D.储存光能
【答案】(1) O2 ATP C5 CO2
(2)光能 ATP、NADPH中活跃的化学能
(3) CO2的固定 ①
(4)ABC
【分析】据图分析,图1中阶段Ⅰ表示光反应阶段,阶段Ⅱ表示暗反应阶段。
【详解】(1)据图分析,图1中阶段Ⅰ表示光反应阶段,阶段Ⅱ表示暗反应阶段;A表示氧气,B表示H+,C表示ADP+Pi,D表示ATP,E表示NADP+,F表示NADPH,G表示五碳化合物,H表示三碳化合物,K表示二氧化碳;①表示三碳化合物的还原,②表示二氧化碳的固定。根据以上分析已知,图1中A表示氧气,D表示ATP,G表示五碳化合物,K表示二氧化碳。
(2)阶段Ⅰ表示光合作用光反应阶段,该阶段光能转化为ATP、NADPH中活跃的化学能。
(3)根据以上分析已知,①表示三碳化合物的还原,②表示二氧化碳的固定;如果突然停止植物的光照,则光合作用产生的ATP和NADPH减少,进而影响暗反应过程三碳化合物的还原,即最先受影响的是①。
(4)光合作用中色素的的功能是有吸收、传递和转化光能,ABC正确。
故选ABC。
93.(23-24高一上·河北唐山·期末)“绿刺含烟郁,红苞逐月开”,描述的是唐山市市花——月季花。月季适应性强,耐寒耐旱,喜欢阳光,生长的最适温度为22~25℃。
回答下列问题:
(1)月季绿叶中的色素可以用 提取。
(2)色素捕获光能后,将其转化成化学能储存在 和 中,二者驱动在 (填场所)进行的暗反应,
(3)用经过14C标记的14CO2供叶肉细胞进行光合作用,则放射性14C的转移途径是14CO2→ → 。
(4)下图表示在夏季晴朗的白天,月季叶片光合作用强度的曲线图。图中BC段光合作用明显减弱的原因是 。由图可以看出,限制光合作用的环境因素有 (答两点即可)。
【答案】(1)无水乙醇
(2) ATP NADPH 叶绿体基质
(3) 14C3 (14CH2O)
(4) 气温上升,植物蒸腾作用加强,为了减少水分散失,气孔开放度减小,吸收的二氧化碳量下降 光照强度、温度
【分析】 光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
【详解】(1)叶绿体中的光合色素为脂溶性物质,可以用有机溶剂无水乙醇提取。
(2)色素捕获光能后,将其转化成化学能储存在NADPH和ATP中,二者驱动在叶绿体基质进行的暗反应,参与C3的还原。
(3)二氧化碳先参与二氧化碳的固定,和C5生成C3,经过C3的还原合成有机物,因此放射性14C的转移途径是14CO2→14C3→(14CH2O)。
(4)BC段气温上升,植物蒸腾作用加强,为了减少水分散失,气孔开放度减小,吸收的二氧化碳量下降,导致光合作用强度下降。图中横坐标是时间,体现光照强度对光合作用强度的影响,“光合午休”体现温度对光合作用的影响。
94.(23-24高一上·安徽安庆·期末)线粒体和叶绿体进行能量转换时都可利用H+的跨膜浓度差来合成ATP。图1,图2分别为这两种细胞器中的部分结构及发生的部分生理过程,①②③⑤表示H+的跨膜运输,据图回答下列问题。
(1)图1中消耗的NADH来自 (场所名称),图2过程将光能转化为电能,最终转化为 中活跃的化学能。
(2)图2中过程⑤运输H+的方式为 ,参与过程⑤的蛋白质由CF1、CF0构成,推断CF0为疏水部分,理由是 。
(3)从破碎叶肉细胞中提取完整类囊体并制备成悬液,对其进行光照处理后悬液的pH明显升高,结合图2分析,造成pH升高的过程有 。(答出二点即可)
【答案】(1) 细胞质基质和线粒体基质 ATP和NADPH
(2) 协助扩散 CF0位于类囊体膜的磷脂双分子层中,磷脂分子疏水部分朝向内部
(3)NADP+与H+结合合成NADPH,H+从基质一侧跨膜运输进入类囊体腔
【分析】光合作用的过程包括一系列化学反应。根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应(碳反应)两个阶段。光反应必须有光才能进行,光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的,光能就转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。暗反应(碳反应)阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。
根据图示“线粒体内膜”可判断图1过程为有氧呼吸第三阶段。根据图示“光”“类囊体膜”等可判断图2过程为光反应过程。
【详解】(1)图1所示过程发生在线粒体内膜上,是有氧呼吸第三阶段,所消耗的 NADH来自有氧呼吸的第一和第二阶段,分别发生在细胞质基质和线粒体基质;图2所示过程发生在类囊体膜上,是光反应阶段,此阶段水在光下分解,产生e-,利用电子传递,将光能转化成电能,最终转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。
(2)根据图示,①②③⑤都表示H+的跨膜运输,其中②⑤是顺浓度梯度,属于协助扩散。参与过程⑤的蛋白质复合体属于跨膜蛋白,CF0部分位于类囊体膜的磷脂双分子层中,且磷脂分子疏水的尾部均朝向内部,亲水的头部均朝向外部,因此,可推断CF0应为疏水部分。
(3)对完整类囊体悬液进行光照处理,则类囊体膜上发生光反应,结合图析可知,H+从叶绿体基质侧跨膜运输进入类囊体腔,NADP+合成NADPH消耗了H+,从而使类囊体膜外侧的 H+减少了,导致悬液中pH 升高。
95.(23-24高一上·安徽安庆·期末)下图是夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。据曲线回答问题。
(1)6-10时,光合作用强度不断增强的原因是 。10-12时,光合作用强度明显减弱的原因是 ,从而导致暗反应减弱,光合作用强度减弱。
(2)农业科技人员将种植该种绿色植物的试验田,均分为A、B两块。10-12时,将A上方和四周用遮阳网全部覆盖,B不遮阳。测得A内温度高于B,且产量低于B。从光合作用和呼吸作用的角度分析,原因是 根据该研究,为提高光合作用强度,在10-12时对植物应进行 处理。
【答案】(1) 光照强度不断增强 气温升高,部分气孔关闭,CO2供应减少
(2) 与B相比,A的光照强度减弱,光合作用合成的有机物减少;同时A内温度高,呼吸作用消耗的有机物增多,因此A内植物的有机物积累量低于B 适度遮阳(或遮阴)
【分析】据图分析可知,从6时到9时随光照强度的增强光合作用强度在逐渐上升;10时至12时,随环境温度升高,植物蒸腾作用旺盛,叶片气孔关闭,光合作用强度下降;12时至14时,气孔逐渐打开,植物光合作用强度逐渐上升;14时至18时,随光照强度减弱,植物光合作用强度逐渐下降。
【详解】(1)6-10时,光合作用强度不断增强的原因是光照强度逐渐增强。10-12时,光合作用强度明显减弱的原因是温度升高,大量气孔关闭,CO2供应减少,从而使暗反应速率减慢,光合作用强度减弱。
(2)A上方和四周用遮阳网全部覆盖,B不遮阳,且A内温度高于B,产量低于B,其原因是与B相比,A的光照强度减弱,光合作用合成的有机物减少,A内温度升高,呼吸作用消耗的有机物增多,因此A内植物的有机物积累量减少,产量降低。根据该研究,10-12时气温过高会导致气孔关闭,为提高光合作用强度,在10-12时对植物应进行适度遮阳(或遮阴)处理。
96.(23-24高一上·山东聊城·期末)现将小球藻培养液均分成4份装入密闭培养瓶中,分别置于t1~t4种温度依次升高的环境中培养,并在一定光照强度和黑暗两种条件下测定密闭培养瓶中氧气的含量变化,结果如图所示。
(1)该实验的自变量是 。黑暗条件下,不同温度下的小球藻细胞对O2的消耗值不同,主要原因是 ,小球藻细胞消耗O2的主要场所是 。
(2)t2温度时,光照条件下的小球藻产生ATP的细胞器有 ;此时,小球藻细胞内通过水光解产生O2的速率是 mg/h。
(3)若将小球藻培养液的温度由t2升高到t3,一段时间内小球藻叶绿体内C3生成量的变化是 (填“升高”或“降低”),判断的依据是 。
(4)用18O标记密闭培养瓶中的O2,一段时间后检测到小球藻合成的糖类中出现了放射性,请写出18O的转化过程 (要求具体写出发生反应的阶段和物质变化)。
【答案】(1) 温度、光照 不同温度下,与小球藻细胞呼吸有关的酶的活性不同 线粒体内膜
(2) 叶绿体和线粒体 10
(3) 升高 温度升高,光下O2增加值变大,总光合作用增强,卡尔文循环加快(或:CO2固定加快)
(4)18O2参与有氧呼吸第三阶段生成H218O,后续有氧呼吸第二阶段有H218O参与,生成C18O2;C18O2参与光合作用的暗反应,生成糖类(CH218O)
【分析】呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量,因此也叫细胞呼吸。可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。有氧呼吸的主要场所是线粒体。有氧呼吸可以概括地分为三个阶段,每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。
第一个阶段是,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是,丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与,是在线粒体基质中进行的。第三个阶段是,上述两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。
【详解】(1)将小球藻置于t1~t4种温度依次升高环境中培养,培养条件是一定光照强度和黑暗中进行,所以实验的自变量是温度、光照。当小球藻均处于黑暗条件下,小球藻只进行细胞呼吸,因此会消耗O2,那么温度就成为影响O2的消耗值的唯一变量,t1~t4温度逐渐升高,说明不同温度下,与小球藻细胞呼吸有关的酶的活性不同。有氧呼吸呼吸需要氧气的参与,是在有氧呼吸的第三阶段被利用,所以消耗氧气的主要场所是线粒体内膜。
(2)在t2温度下给于小球藻光照,小球藻既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,所以产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。水光解产生O2的速率就是总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率。光下O2的增加值就是净光合速率,黑暗中O2的消耗值就是呼吸速率,因此水光解产生O2的速率=4.0+6.0=10 mg/h。
(3)小球藻培养液的温度由t2升高到t3,光下O2的增加值由6 mg/h增加到超过12 mg/h,净光合速率明显提高,说明总光合速率明显增强,暗反应速率加快,因此CO2与C5反应产生的C3的含量升高。
(4)用18O标记密闭培养瓶中的O2,18O2作为原料,参与有氧呼吸的第三阶段合成H218O;H218O作为原料,参与有氧呼吸的第二阶段,与丙酮酸反应生成C18O2;C18O2作为原料,参与光合作用的碳反应阶段,经过一系列的反应生成糖类(CH218O)。
97.(23-24高一上·贵州毕节·期末)在适宜条件下,农科人员探究光照对小麦苗光合作用的影响,实验结果如图所示,据图回答下面的问题。
(1)当土壤中缺乏氮元素时,小麦苗的底部叶片会出现部分黄化,原因可能是 ,这些叶片对 光的吸收量会减少。
(2)光照强度直接影响小麦苗光合作用的 阶段,该阶段产生的 可为C3的还原提供能量。
(3)在A点时,小麦苗叶肉细胞中产生CO2的部位在 。在C点时,小麦苗的光合作用强度 (填“>”“<”或“=”)呼吸作用强度。
(4)若在D点时突然将小麦苗进行完全遮光处理,则短时间内小麦苗叶绿体中C3、C5的含量变化分别为 、 。
【答案】(1) 底部叶片中叶绿素被分解(或叶绿素含量下降),出现类胡萝卜素的颜色 红光、蓝紫光
(2) 光反应 ATP和NADPH
(3) 线粒体基质 =
(4) 上升 下降
【分析】由图可知,A点小麦叶肉细胞只进行有氧呼吸,C点是光补偿点,D点是光饱和点。
【详解】(1)小麦缺少N元素时,底部叶片的叶绿素分解,产生的N元素向新生组织转移,因而底部叶片呈现出类胡萝卜素的颜色;叶绿素吸收红光、蓝紫光,叶绿素的减少使叶片对红光和蓝紫光的吸收减少。
(2)小麦苗光合作用的包括光反应和暗反应两个阶段,光照强度直接影响光反应阶段,光反应阶段合成的ATP、NADPH能为暗反应阶段进行C3的还原提供能量。
(3)由图可知,在A点时小麦苗叶肉细胞只有呼吸作用,不进行光合作用,只进行有氧呼吸而不进行无氧呼吸,故产生CO2的部位在线粒体基质;在C点时,小麦苗既不吸收O2也不释放O2,说明小麦苗的光合作用强度(实际光合作用强度)与呼吸作用强度相等。
(4)分析图示可知在D点时,突然将小麦苗进行完全遮光处理,光反应产生的ATP和NADPH减少,C3的还原受阻而CO2的固定仍在继续进行,故短时间内小麦苗叶绿体中C3的含量上升、C5的含量下降。
98.(23-24高一上·陕西宝鸡·期末)如图为真核细胞部分结构的模式图,请回答下列问题:
(1)蓝细菌细胞和图示细胞最本质的区别是 。
(2)图中具有双层膜的细胞结构有 (填标号),图中可能含有色素的细胞器有 (填标号)。
(3)若将图中细胞改画为洋葱鳞片叶表皮细胞,不正确的做法是____。
A.增加细胞壁 B.增加细胞膜
C.去掉叶绿体 D.增加中心体
(4)遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”,细胞依据这个“蓝图”,进行物质合成、能量转化和信息交流,“蓝图”存在于图中结构⑦ 中(填名称)。
(5)如果该图是新鲜菠菜叶片细胞,用该叶片进行了“叶绿体色素的提取和分离”的实验,在滤纸上出现了四条清晰的色素带,其中从上到下第三条带的色素为 。
【答案】(1)有无核膜
(2) ④⑤⑦ ⑤⑥
(3)D
(4)细胞核
(5)叶绿素a
【分析】分析图可知,图中①为核糖体,②为内质网,③为高尔基体,④为线粒体,⑤为叶绿体,⑥为液泡,⑦为细胞核,据此答题即可。
【详解】(1)图示细胞由细胞核和众多细胞器,为真核细胞,蓝细菌作为原核细胞,与图示细胞最本质的区别在于蓝细菌无核膜包被的细胞核。
(2)图中具有双层膜的细胞结构由④线粒体、⑤叶绿体、⑦细胞核,可能含有色素的细胞器⑤叶绿体、⑥液泡。
(3)ABCD、洋葱鳞片叶表皮细胞为植物细胞,应该还含有细胞壁、细胞膜、但无叶绿体和中心体,ABC正确,D错误。
故选D。
(4)遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”,细胞依据这个“蓝图”,进行物质合成、能量转化和信息交流,“蓝图”存在于图中结构⑦细胞核中。
(5) 叶绿体色素分离结果,在滤纸条上从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,所以从上到下第三条带的色素为叶绿素a。
99.(23-24高一上·安徽蚌埠·期末)下图为绿色植物进行光合作用过程中物质的变化,I和Ⅱ分别代表不同的过程,①~④代表代谢产物,回答下列问题。
(1)过程I为光合作用的 阶段,场所为 ,其中产生的NADPH的作用是 。
(2)叶绿体中吸收光能的色素有4种,它们可以归为叶绿素和 两大类,其中叶绿素主要吸收 。
(3)若突然降低光照强度,则短时间内④的含量将会 (增加、减少或不变)。
(4)我国新疆地区,夏季日照时间长,光照充足,昼夜温差大,那里出产的哈密瓜往往特别甜,这是因为 。
【答案】(1) 光反应 类囊体薄膜 作为还原剂,提供能量
(2) 类胡萝卜素 蓝紫光和红光
(3)减少
(4)白天光合作用旺盛有机物合成多,晚上呼吸作用微弱有机物消耗少,因此有机物积累多
【分析】分析题图:Ⅰ为光反应,场所是类囊体薄膜;Ⅱ为暗反应,场所是叶绿体基质。①为O2,②NADP+,③为ADP+Pi,④为C5。
【详解】(1)过程I需要吸收光能,为光合作用的光反应阶段,场所为类囊体薄膜,其中产生的NADPH作为还原剂,参与暗反应阶段的C3的还原,同时也为之提供能量。
(2)叶绿体中吸收光能的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类,其中叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。
(3)④为C5。若突然降低光照强度,则光反应立即减弱,生成的ATP和NADPH减少,导致暗反应中C3的还原减弱,生成的C5减少,而短时间内CO2和C5结合形成C3的固定过程仍在进行,所以短时间内④的含量将会减少。
(4)在我国新疆地区,夏季日照时间长,光照充足,昼夜温差大,这样白天因温度适宜、光照充足而使得光合作用旺盛有机物合成多,晚上因温度低而导致呼吸作用微弱有机物消耗少,因此有机物积累多,储存在果实中的糖类多,那里出产的哈密瓜往往特别甜。
一、单选题
1.(23-24高一上·河南·期末)影响光合作用强度的因素有很多,如图为甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2的吸收速率曲线图。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验的自变量为光照强度
B.两曲线相交时植物甲、乙光合速率相同
C.D点时限制光合速率的因素为光照强度
D.植物甲为阳生植物,植物乙为阴生植物
【答案】D
【分析】据图分析,图示呈现的是甲、乙两种植物的净光合速率随光照强度的变化曲线,实验的自变量是光照强度和植物种类,因变量是光合速率。
【详解】A、该实验的自变量为光照强度和植物种类,A错误;
B、(总)光合速率等于净光合速率加呼吸速率。两曲线相交时植物甲、乙CO2吸收速率(净光合速率)相同,但呼吸速率不同,所以光合速率不相同,B错误;
C、甲曲线D点光合速率最大,随着光照强度的增大,光合速率不再增大,说明限制因素不是光照强度,C错误;
D、植物甲在强光下CO2吸收速率更快,植物乙在弱光下CO2吸收速率更快,所以植物甲为阳生植物,植物乙为阴生植物,D正确。
故选D。
2.(23-24高一上·河南·期末)某生物兴趣小组为了探究光合色素的种类及其功能,对绿叶中的色素进行了提取和分离,所得结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.可用无水乙醇作为溶剂提取和分离色素
B.色素丁在层析液中的溶解度最高
C.甲和乙主要吸收红外光和蓝紫光
D.乙为叶绿素b,是细胞中含量最多的色素
【答案】B
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验:
①提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇等提取色素。
②分离色素原理: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。
③各物质作用:无水乙醇或丙酮:提取色素;层析液:分离色素;二氧化硅:使研磨得充分;碳酸钙:防止研磨中色素被破坏。
④结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】A、可用无水乙醇作为溶剂提取色素,色素分离方法为纸层析法,需要用到石油醚、丙酮、苯的混合溶液作为层析液分离色素,A错误;
B、分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度越快,丁离滤液细线距离最远,所以丁在层析液中的溶解度最高,B正确;
C、光合色素中,叶绿素a含量最多,叶绿素b次之,则甲为叶绿素b,乙为叶绿素a,两者主要吸收红光和蓝紫光,不吸收红外光,C错误;
D、乙为叶绿素a,是细胞中含量最多的色素,D错误。
故选B。
3.(23-24高一上·陕西西安·期末)某实验小组用新鲜菠菜为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,得到的实验结果如图所示(A、B是滤纸条上的标记)。下列叙述正确的是( )
A.第Ⅱ条色素带表示的色素呈蓝绿色,其含量最多
B.第Ⅳ条色素带表示的色素在层析液中的溶解度最低
C.若植物缺失第Ⅲ条色素带,则对红光的吸收明显减少
D.将滤纸条放入层析液时,层析液的液面应该没过B处
【答案】A
【分析】图中Ⅰ表示叶绿素b,Ⅱ表示叶绿素a,Ⅲ表示叶黄素,Ⅳ类胡萝卜素。
【详解】A、图中第Ⅱ条色素带表示叶绿素a,呈蓝绿色,其含量最多,A正确;
B、第Ⅳ条色素带扩散距离最远,说明其在层析液中的溶解度最高,B错误;
C、第Ⅲ条色素带表示叶黄素,叶黄素主要吸收蓝紫光,对红光不吸收,缺失叶黄素会导致植株对蓝紫光吸收能力减弱,C错误;
D、层析液的液面应低于滤纸条上的滤液细线,防止色素溶解到层析液中,即层析液的液面应该低于画线处,D错误。
故选A。
4.(23-24高一下·福建福州·期末)下图所示为叶肉细胞内氢元素的部分转移路径,①~④表示生理过程,相关叙述正确的是( )
H2ONADPHC6H12O6 [H] H2O
A.过程①③④均发生在生物膜上
B.过程②消耗高能磷酸化合物,NADPH还原的物质是五碳化合物
C.过程③产生ATP的量少于过程④
D.过程④是有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段
【答案】C
【分析】据图可知:①~④表示生理过程分别为光反应中水的光解、暗反应中C3的还原、有氧呼吸的第一、二阶段、有氧呼吸的第三阶段。
【详解】A、①表示光反应中水的光解,发生在叶绿体的类囊体薄膜;③表示有氧呼吸第一二阶段,分别发生在细胞质基质和线粒体基质,不在生物膜上;④表示有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜上,A错误;
B、NADPH既是还原剂,又能提供能量,还原的物质是三碳化合物,B错误;
C、过程③表示有氧呼吸的第一、二阶段,都只能产生少量的ATP,过程④是有氧呼吸第三阶段,能产生大量的ATP,C正确;
D、葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]是有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段,过程④是[H]和氧气结合形成水的过程,只是有氧呼吸才有,D错误。
故选C。
5.(23-24高一上·陕西西安·期末)现有甲、乙两植物,其中甲植物叶片的叶绿素含量约为乙植物的一半,但固定CO2酶的活性显著高于乙植物。如图显示两植物在不同光照强度下的CO2吸收速率,下列叙述错误的是( )
A.光强度低于P时,甲植物的光反应强度低于乙植物
B.光强度高于P时,甲植物的暗反应强度高于乙植物
C.光强度低于P时,限制甲植物光合速率的主要环境因素是光强度
D.光强度高于P时,限制甲植物光合速率的主要环境因素是CO2浓度
【答案】D
【分析】二氧化碳的吸收量表示净光合速率,在P点之前,乙的净光合速率大于甲,而光照强度大于P点,甲的净光合速率大于乙。
【详解】A、由于甲叶片的叶绿素较少,由图可知,光照强度低于P时,甲的光合作用光反应强度低于乙,A正确;
B、甲中固定CO2酶的活性显著高于乙,当光照强度高于P时,甲的暗反应强度高于乙,B正确;
C、光照强度低于P时,光合速率未达到饱和,限制甲光合速率的主要环境因素是光照强度,C正确;
D、光照强度高于P时,限制甲光合速率的主要环境因素仍为光照强度,限制以光合速率的主要环境因素为二氧化碳浓度或温度,D错误。
故选D。
6.(23-24高一上·陕西西安·期末)下图表示光合作用过程,其中Ⅰ、Ⅱ代表光合作用的两个阶段,a、b、c表示相关物质,下列说法不正确的是( )
A.物质a表示NADPH,物质b为ADP,物质c表示NADP+
B.物质a仅作为还原剂参与Ⅱ过程,ATP为Ⅱ过程提供能量
C.过程Ⅰ、Ⅱ分别表示光反应、暗反应阶段,二者都需要酶的参与
D.白天若将植株遮光处理,则其叶绿体中NADP+/NADPH的比值会升高
【答案】B
【分析】分析题图:物质a表示NADPH,物质b表示ADP,c是NADP+;Ⅰ表示光反应阶段,Ⅱ表示暗反应阶段。
【详解】A、光反应阶段发生的物质变化有:水的光解产生氧气和NADPH、ATP的生成,因此物质a是NADPH,物质b表示ADP,物质c是NADP+,A正确;
B、物质a是NADPH,Ⅱ表示暗反应阶段,在暗反应过程中,NADPH不仅仅作为还原剂,还与ATP一起为C3的还原提供能量,B错误;
C、图中过程Ⅰ能够吸收、传递、转换光能,属于光合作用的光反应阶段;过程Ⅱ产生了(CH2O),因而表示暗反应阶段。可见,二者均需要酶的催化,C正确;
D、白天若将植株遮光处理,则光反应速率会下降,产生的NADPH和ATP的数量减少,因而叶绿体中NADP+/NADPH的比值会升高,D正确。
故选B。
7.(23-24高一上·陕西西安·期末)习主席说:“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中”。光合作用和呼吸作用原理广泛应用于农业生产,下列有关原理叙述错误的是( )
A.给豇豆搭架使其往高处生长主要是增加叶片受光面积,提高光能利用率
B.夜间适当降低蔬菜大棚内温度,增加昼夜温差,以增加产量
C.零上低温、低氧、干燥的环境有利于储藏蔬菜和水果
D.早稻催芽过程中,常用适宜温水淋种并时常翻动,以促进呼吸作用
【答案】C
【分析】影响光合作用强度的限制因素有:温度、光照强度、二氧化碳浓度、水、土壤中矿质元素含量,由于在大田中,一般水分和矿质元素的供应往往是充足的,所以平时影响光合作用的因素主要是温度、光照强度和二氧化碳浓度。
【详解】A、在种植豇豆时,往往需要搭架供其生长,主要是增加叶片受光面积,提高光能利用率,促进光合作用,A正确;
B、夜间适当降低蔬菜大棚内温度,减少有机物的消耗,增加昼夜温差,有利于有机物的积累,以增加产量,B正确;
C、零上低温、低氧、适宜的湿度条件下,最有利于新鲜蔬菜和水果保鲜贮藏,C错误;
D、早稻催芽过程中,常用适宜温水淋种并时常翻种,提供适宜的温度和充足的氧气,以促进呼吸作用,D正确。
故选C。
8.(23-24高一下·黑龙江鹤岗·期末)龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线(单位:mmol·cm-2·h-1)。下列叙述正确的是( )
A.据图甲分析,温度为 30℃和40℃时,叶绿体消耗CO2的速率相等
B.40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长
C.适当提高CO2浓度会导致图乙中 D点右移
D.图乙中影响 C、D、E三点光合速率的主要环境因素不同
【答案】A
【分析】据图分析:图甲中,实线表示吸收二氧化碳速率,为净光合作用速率,虚线为CO2产生速率,表示呼吸作用速率,40℃时净光合速率等于呼吸速率为5。图乙中,呼吸速率为2,处于光饱和点时,总光合作用为10。
【详解】A、图甲中,CO2吸收速率表示净光合作用速率,CO2产生速率表示呼吸作用速率,叶绿体消耗的CO2量是指总光合作用量,总光合速率=呼吸速率+净光合速率,温度为 30℃和40℃时,叶绿体总光合速率相等,因此叶绿体消耗 CO₂ 的速率相等,A正确;
B、40℃条件下,龙血树净光合速率和呼吸速率相等,若白天和黑夜时间相等,则有机物积累量为0,植物不能生长,B错误;
C、适当提高CO2浓度可使光合作用增强会导致图乙中 D点左移,C错误;
D、图乙中影响C、D、E三点随着光照强度增强,光合速率逐渐增加,因此影响 C、D、E三点光合速率的主要环境因素都是光照强度,D错误。
故选A。
9.(23-24高一下·山东济宁·期末)将小球藻放入密封玻璃瓶内,在温度适宜的暗室中进行实验,第5分钟时给予适当光照,第20分钟时补充适量NaHCO3,实验结果如图,不考虑小球藻的数量变化。下列叙述错误的是( )
A.0~5分钟,小球藻有氧呼吸强度基本不变
B.7分钟时,瓶中O2和CO2含量与实验开始时基本相同
C.18~20分钟,光合作用的主要限制因素是CO2含量
D.20~30分钟,小球藻光合作用产生了5×10-7mol的O2
【答案】D
【分析】1.总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
2. 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的表示方法
(1)同化、固定或消耗的CO2的量,产生或制造的O2的量,产生、合成或制造有机物的量都表示总光合速率。
(2)从环境中吸收或环境中减少的CO2的量,释放到环境中或环境中增加的CO2的量都表示净光合速率。
(3)黑暗中释放的CO2的量,黑暗中吸收O2的量,黑暗中消耗有机物的量都表示呼吸速率。
【详解】A、根据实验设置和曲线分析可知,0~5分钟没有光照,小球藻只进行呼吸作用,有氧呼吸消耗氧气,使玻璃瓶中氧气减少,根据曲线的斜率可知小球藻的呼吸速率几乎不变,因此有氧呼吸强度基本不变,A正确;
B、在第5分钟时给予光照,小球藻开始进行光合作用,玻璃瓶中氧气含量开始增加,由图可知,第7分钟时,瓶中O2含量与实验开始时基本相同,光合作用消耗1分子CO2,释放1分子O2且小球藻有氧呼吸速率基本不变,因此CO2的含量也与实验开始时基本相同,B正确;
C、18~20分钟,玻璃瓶中氧气含量不再发生变化,即光合作用速率不再增加,因该实验是在温度适宜的环境中进行的,因此推测光合作用的主要限制因素是CO2含量,C正确;
D、20~30分钟,玻璃瓶中氧气含量增加了5×10-7mol,因为小球藻进行呼吸作用还要消耗O2,因此光合作用产生的O2含量应大于5×10-7mol,D错误。
故选D。
10.(23-24高一下·山东日照·期末)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛,易于取材,常用作生物学实验材料。下列叙述正确的是( )
A.用高倍显微镜可观察到黑藻细胞叶绿体的双层膜结构
B.质壁分离过程中,黑藻细胞的绿色加深、吸水能力增强
C.以叶绿体为参照物,观察到黑藻所有细胞的胞质环流方向相同
D.黑藻叶绿体中的色素在层析液中溶解度越大,在滤纸上扩散越慢
【答案】B
【分析】黑藻叶片细胞含有较多的叶绿体,可以用于观察植物细胞中的叶绿体,也可以用于叶绿体中色素的提取与分离实验。
【详解】A、用电子显微镜可观察到黑藻细胞叶绿体的双层膜结构,A错误;
B、质壁分离过程中,原生质体体积变小,黑藻细胞绿色加深,同时细胞液浓度增加,进而吸水能力增大,B正确;
C、以叶绿体为参照物,观察到黑藻细胞的胞质环流方向不一定相同,如两片叶子或一片叶子上的叶脉两侧的细胞,C错误;
D、黑藻叶绿体中的色素在层析液中溶解度越大,在滤纸上扩散越快,D错误。
故选B。
11.(23-24高一下·湖南益阳·期末)在适宜条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用相同强度的绿光照射,短时间内相关物质的变化,不会发生的是( )
A.O₂释放减慢 B.C₃含量下降
C.[H]含量下降 D.C₅含量下降
【答案】B
【分析】1、在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光,则光反应增强,产生的还原氢和ATP速率加快,三碳化合物还原加快,而二氧化碳固定速率暂时不变,因此三碳化合物减少,五碳化合物含量增加。
2、如果在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的绿光后,光反应减弱,产生的还原氢和ATP速率减慢,三碳化合物还原减慢,而二氧化碳固定速率暂时不变,因此三碳化合物增加,五碳化合物含量减少。
【详解】A、光源由白光变为相同强度的绿光后,光反应速率变慢,所以水的光解变慢,O2释放减慢,A正确;
B、光源由白光变为相同强度的绿光后,光反应速率变慢,光反应为暗反应提供[H]、ATP去还原C3,光反应减弱后,导致C3化合物的还原减弱,则C3化合物消耗减少,C3化合物剩余的相对增多,B错误;
C、由于光反应变慢,所以水的光解变慢,产生的[H]减少,导致[H]含量下降,C正确;
D、光反应为暗反应提供[H]、ATP去还原C3,光反应减弱后,导致C3化合物的还原减弱,则C5化合物生成量减少,C5含量下降,D正确。
故选B。
12.(23-24高一下·山东济宁·期末)叶绿素是绿色植物进行光合作用需要的重要色素。为研究二氧化硅颗粒大小对叶绿素提取量的影响,某生物兴趣小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验,实验结果如表。下列叙述正确的是( )
种类
二氧化硅
颗粒大小(目)
0
20
50
100
200
叶绿素a(mg/g)
0.25
0.53
0.61
0.48
0.47
叶绿素b(mg/g)
0.16
0.08
0.09
0.11
0.12
注:目值越大颗粒越细小
A.叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,不吸收绿光
B.叶绿素a、b位于菠菜叶肉细胞的叶绿体内膜上
C.二氧化硅可以提高叶绿素b在无水乙醇中的溶解度
D.实验数据中,50目的二氧化硅最有利于叶绿素的提取
【答案】D
【分析】叶绿素是植物进行光合作用的重要色素,能吸收光能用于光合作用。叶绿素包括叶绿素 a 和叶绿素 b,叶绿素 a 主要吸收蓝紫光和红光,叶绿素 b 主要吸收蓝紫光和红光。 在提取叶绿素的实验中,二氧化硅的颗粒大小会影响叶绿素的提取量。
【详解】A、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,对绿光吸收很少,不是不吸收,A错误;
B、叶绿素a、b位于菠菜叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上,不是叶绿体内膜,B错误;
C、二氧化硅的作用是使研磨更充分,从而提高叶绿素的提取量,而不是提高叶绿素b在无水乙醇中的溶解度,C错误;
D、从实验数据来看,50目的二氧化硅对应的叶绿素a和叶绿素b的提取量相对较高,所以50目的二氧化硅最有利于叶绿素的提取,D正确。
故选D。
13.(23-24高一下·湖北·期末)CO2补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。CO2饱和点是指植物的光合速率不再随CO₂浓度的增加而提高时的最低环境CO2浓度。某同学将一株正常生长的小麦置于密闭容器中,在一定的温度和光照条件下培养一段时间后,发现容器内CO2浓度保持相对稳定。下列有关分析错误的是( )
A.容器内CO2浓度保持相对稳定时容器内CO2浓度为CO2饱和点
B.容器内CO2浓度保持相对稳定时小麦呼吸速率等于光合速率
C.容器内CO2浓度保持相对稳定之前光合速率可能逐渐减慢
D.容器内CO2浓度保持相对稳定之前适当增加光照,CO2补偿点可能会降低
【答案】A
【分析】根据题意分析可知:生长正常的小麦置于密闭容器内,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,培养初期小麦的光合作用速率大于细胞呼吸速率,使容器内CO2含量初期逐渐降低;当小麦光合作用速率等于细胞呼吸速率时,容器内CO2含量保持相对稳定。
【详解】A 、 容器内 CO₂浓度保持相对稳定时,光合速率等于呼吸速率时,此时对应的是 CO₂补偿点,A错误;
B、容器内 CO₂浓度保持相对稳定时,意味着植物吸收的 CO₂和产生的 CO₂量相等,即小麦呼吸速率等于光合速率,B正确;
C、容器内 CO₂浓度保持相对稳定之前,由于容器是密闭的,光合速率可能先升高,随着光合作用的进行,CO₂浓度逐渐降低,可能会导致光合速率逐渐减慢,C正确;
D 、容器内 CO₂浓度保持相对稳定之前适当增加光照,光合作用增强,此时对 CO₂的利用能力提高,CO₂补偿点可能会降低。比如原本在较弱光照下需要较高的 CO₂浓度才能使光合速率等于呼吸速率,增加光照后,在较低的 CO₂浓度下就能达到光合速率和呼吸速率相等,D正确。
故选A。
14.(23-24高一下·北京东城·期末)研究人员将遮阴处理后的冬小麦叶片(甲)与自然光下生长的冬小麦叶片(乙)置于黑暗条件下,一段时间后突然暴露于光饱和点(光合速率达到最大时的光照强度),光饱和点下测得的甲、乙净光合速率如图。下列相关叙述错误的是( )
A.捕获光能的色素位于甲、乙的叶绿体类囊体薄膜上
B.甲净光合速率变化的适应和启动过程较长
C.随着光照时间延长甲、乙光合作用强度不断升高
D.限制乙净光合速率的环境因素主要有CO2浓度、温度等
【答案】C
【分析】影响植物光合作用的因素主要是光照强度、CO2浓度、温度等。据图1分析可知冬小麦叶片暴露于光饱和点的强光下,净光合速率均逐渐增加,说明光合速率的变化需要适应和启动的过程。气孔导度影响二氧化碳的吸收,二氧化碳吸收减慢导致碳反应速率减慢,光合作用速率减慢。光照射后的短时间内,气孔导度低,吸收的CO2少;光反应增强使叶肉细胞快速吸收利用CO2。
【详解】A、捕获光能的色素是叶绿素,位于甲、乙冬小麦的叶绿体类囊体薄膜上,A正确;
B、由于甲进行过遮荫处理,因此叶绿素含量可能较低,所以甲净光合速率的适应和启动过程需要光照促进叶绿素的合成,因此所需时间较长,B正确;
C、随着光照时间的延长,光合作用的强度不再升高,这时候限制光合作用的因素不再是光照,而是其他因素,例如二氧化碳等因素,C错误;
D、随着光照时间的延长,乙的光合作用强度不再升高,这时候限制乙光合作用的因素不再是光照,限制乙净光合速率的环境因素主要有CO2浓度、温度等,D正确。
故选C。
15.(23-24高一下·云南大理·期末)下图为某植物叶肉细胞,在不同条件下CO₂的吸收量和释放量随温度变化示意图,下列叙述正确的是( )
A.该植物叶肉细胞在 25℃时,光合作用固定的 CO₂最多
B.在两条曲线交点对应的温度时,叶肉细胞中无有机物的净积累
C.温度不同时,叶肉细胞光合作用固定的 CO₂可能相同
D.由图可知该植物叶肉细胞光合作用的最适温度高于细胞呼吸的最适温度
【答案】C
【分析】据图所示,虚线表示光合作用净积累有机物的量,实线表示呼吸作用消耗有机物的量。因此总光合作用=制造的有机物=虚线量+实线量。
【详解】A、该植物叶肉细胞在 25℃时,光合作用固定的 CO₂低于其他温度,比如25℃时,25℃植物光合作用制造的有机物的量分别为6mg/h,30℃和35℃时植物光合作用制造的有机物的量都是6.5mg/h,A错误;
B、在两条曲线交点对应的温度时,叶肉细胞中有CO2吸收,净光合作用大于0,说明有机物的净积累大于0,B错误;
C、温度不同时,叶肉细胞光合作用固定的 CO₂可能相同,比如30℃和35℃时,C正确;
D、图中显示该植物叶肉细胞的最适温度大于35℃,该植物叶肉细胞光合作用的最适温度低于35℃,即该植物叶肉细胞光合作用的最适温度低于细胞呼吸的最适温度,D错误。
故选C。
16.(23-24高一下·安徽铜陵·期末)下列有关光合作用的实验中,与CO2没有直接关系的是( )
A.恩格尔曼利用水绵、需氧细菌、极细光束等探究叶绿体的功能
B.希尔证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气
C.鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究光合作用中氧气的来源
D.探究光照强度对光合作用强度的影响实验中测叶圆片的上浮数量
【答案】B
【分析】在光合作用的探究历程中,恩格尔曼用水绵和好氧细菌为材料用实验证明了叶绿体是进行光合作用的场所,氧气是叶绿体释放出来的。
【详解】A、恩格尔曼利用水绵、需氧细菌、极细光束等探究叶绿体的功能,临时装片在没有空气的小室内,需要提供CO2,A不符合题意;
B、希尔发现,加有铁盐等的叶绿体悬浮液,在没有CO2但光照条件下能产生氧气,该实验没有CO2,B符合题意;
C、鲁宾和卡门的实验中,通过分别标记CO2和H2O中的O元素检测释放的O2的相对分子质量来确定O2的来源,C不符合题意;
D、探究光照强度对光合作用强度的影响实验中叶圆片的上浮数量,需要补充CO2,或者用NaHCO3来提供CO2,D不符合题意。
故选B。
17.(23-24高一下·重庆·期末)将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后,测定HT植株和正常温度(CT)条件下的植株(CT植株)在不同温度下的光合速率,结果如图所示。根据实验结果,不能得出的结论是( )
A.CT植株在50℃条件下可以进行光合作用,但不能生长
B.35℃的条件下,CT植株与HT植株制造有机物的速率相等
C.就光合作用的酶而言,HT植株比CT植株更耐高温
D.CT植株在30℃以后光合速率下降的原因可能是温度过高导致与光合作用有关的酶结构发生改变
【答案】B
【分析】净光合速率=总光合速率-呼吸速率,可以用CO2的吸收、O2的释放以及有机物的积累作为检测指标。
【详解】A、由图可知,CT植株在50℃条件下CO2的吸收速率为0,说明光合速率等于呼吸速率,没有有机物的积累,植物不能生长,A不符合题意;
B、35℃的条件下,CT植株与HT植株CO2的吸收速率相等,说明二者积累有机物的速率相等,但二者的呼吸速率未知,故CT植株与HT植株制造有机物的速率无法比较,B符合题意;
C、HT植株比CT植株更适应高温环境,故就光合作用的酶而言,HT植株比CT植株更耐高温,C不符合题意;
D、CT植株在30℃以后光合速率下降的原因可能是温度过高导致与光合作用有关的酶结构发生改变,即高温破坏了酶的空间结构,酶活性丧失,D不符合题意。
故选B。
18.(23-24高一下·甘肃白银·期末)某农业科学工作者为了研究光照对小麦的影响,将长势相同的小麦分为甲、乙两组,甲组给予正常光照,乙组适当遮光,用氧传感器分别测定这一天中氧气释放速氧气释放速率(μmolm-²s-)率的变化情况,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.光照主要影响光合作用的光反应阶段
B.C点,甲组小麦能进行光合作用,而乙组小麦不能
C.D点,甲、乙两组小麦固定CO2的速率相同
D.E点,甲组小麦的光合速率大于其细胞呼吸速率
【答案】A
【分析】光合作用的光反应阶段:水的光解产生氧气等;光合作用的暗反应阶段:CO2被C5固定形成C3,C3还原生成糖类等有机物。
【详解】A、光反应阶段需要光照,而暗反应阶段不需光照,故光照影响光合作用的光反应阶段,A正确;
B、C点,甲、乙两组小麦都能进行光合作用,此时,甲组小麦的光合速率大于呼吸速率,而乙组小麦的光合速率等于呼吸速率,B错误;
C、D点,甲、乙两组小麦的氧气释放速率(净光合速率)相同,但两组小麦固定CO2的速率(即光合速率)不等,因为二者的呼吸速率不同,C错误;
D、E点,甲组小麦净光合速率小于0,即甲组小麦的光合速率小于其细胞呼吸速率,D错误。
故选A。
19.(23-24高一下·广东江门·期末)用打孔器在某植物的叶片上打出多个圆片并用气泵抽出叶片内气体,然后将处理好的等量的叶圆片分别转至含有等浓度的NaHCO3溶液的多个培养皿中,然后给予一定的光照,在相同且适宜的条件下,测量不同温度下的叶圆片全部上浮至液面所用的平均时间,如图所示。下列说法错误的是( )
A.叶圆片上浮的原因是光合作用产生氧气充满细胞间隙
B.光照强度、NaHCO3溶液的浓度属于实验的无关变量
C.图乙中ab段,净光合速率随着水温的增加逐渐增大
D.温度只会对叶圆片光合作用的光反应阶段造成影响
【答案】D
【分析】题意分析,本实验的目的是探究不同温度对光合作用的影响,实验的原理是当叶圆片抽取空气沉入水底后,光合作用大于呼吸作用时产生的氧气在细胞间隙积累,使圆叶片的浮力增加,叶片上浮,根据上浮的时间判断出光合作用的强弱。
【详解】A、根据叶圆片上浮的原理可知,叶圆片上浮的原因是光合作用产生氧气充满细胞间隙,且上浮的速度与净光合速率的大小有关,A正确;
B、本实验的目的是探究不同温度对光合作用的影响,因此,本实验中自变量是温度的不同,而光照强度、NaHCO3溶液的浓度属于实验的无关变量,B正确;
C、ab段,随着水温的增加,叶圆片上浮需要的时间缩短,说明氧气产生速率加快,光合速率逐渐增大,C正确;
D、温度会通过影响酶活性来影响细胞代谢,因此,温度不只会对叶圆片光合作用的光反应阶段造成影响,也会对暗反应过程造成影响,D错误。
故选D。
20.(23-24高一下·重庆·期末)下图为天竺葵叶肉细胞内发生的部分生理反应过程,其中 X物质和Y物质是两种含有3个碳原子的有机物。下列相关叙述正确的是( )
A.X是暗反应中的五碳化合物,Y是丙酮酸
B.④过程的场所可能是细胞质基质,也可能是线粒体基质
C.图中①过程产生了O2,而③过程需要消耗O2
D.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
【答案】B
【分析】分析图示可知:①过程为水的光解,②过程为三碳化合物的还原,③为葡萄糖分解为丙酮酸,Y物质为丙酮酸,④为丙酮酸分解为CO2,⑤为CO2的固定,X物质为C3。
【详解】A、X物质在NADPH的作用下形成葡萄糖,故X物质为C3,葡萄糖分解为丙酮酸,故Y物质为丙酮酸,A错误;
B、④过程为有氧呼吸第二阶段或无氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质或细胞质基质,B正确;
C、图中③过程为葡萄糖分解为丙酮酸,有ATP合成,但不消耗O2,有氧无氧均可进行,C错误;
D、无氧呼吸只在第一阶段产生能量,故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时的一样多,D错误。
故选B。
21.(23-24高一下·重庆·期末)如图表示光合作用过程,①②代表结构,a、b、c代表物质,下列叙述正确的是( )
A.H2O分解时产生的电子可用于形成还原型辅酶Ⅰ
B.CO2以协助扩散的方式通过叶绿体的双层膜
C.放射性14C出现的先后顺序为14CO2→a→b→c
D.若光照强度适当增强,短时间内b含量将下降
【答案】D
【分析】分析图可知:①为叶绿体基粒,②为叶绿体基质,a代表C5,b代表C3,c代表有机物。
【详解】A 、水分解时产生的电子可用于形成NADPH,是还原型辅酶Ⅱ,A 错误;
B 、二氧化碳以自由扩散的方式通过叶绿体的双层膜,B 错误;
C、图中放射性14C出现的顺序为14CO2→b(C3)→c有机物和a(C5)中,C错误;
D、若光照强度适当增强,光反应增强,产生的NADPH和ATP增多,C3还原增加,短时间内b(C3)含量将下降,D正确。
故选D。
22.(23-24高一下·重庆九龙坡·期末)CO2是制约水生植物光合作用的重要因素。蓝细菌中有特殊的CO2浓缩机制,如图所示。其中光合片层膜上含有与光合作用有关的色素,羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散。下列叙述错误的是( )
A.蓝细菌光合片层膜上含有的色素和绿色植物绿叶中的色素不完全相同
B.蓝细菌的光合片层膜上发生光反应,暗反应则发生在羧化体中
C.图中CO2通过自由扩散通过生物膜
D.蓝细菌的CO2浓缩机制应该与HCO3-转运蛋白和CO2转运蛋白有关
【答案】C
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,绿色植物光反应阶段的反应场所是类囊体薄膜,包括水的光解和ATP的合成;暗反应阶段的反应场所是叶绿体基质,包括CO2的固定和C3的还原。
【详解】A、蓝细菌中存在与光合作用有关的叶绿素和藻蓝素,依题干可知,这些色素应该位于光合片层膜上,而绿色植物绿叶中的色素主要是叶绿素和类胡萝卜素,与蓝细菌不完全相同,A正确;
B、蓝细菌中的色素位于光合片层膜上,故光反应发生在光合片层膜上,由图中可知暗反应CO2的固定和C3的还原发生在羧化体中,B正确;
C、依据图看出:CO2进入光合片层膜的方式有两种,一种需要CO2转运蛋白和能量,即主动运输,一种是直接进入,是自由扩散,C错误;
D、由图可知,光合片层膜可以主动运输HCO3-和CO2,是CO2浓缩的关键所在,D正确。
故选C。
23.(23-24高一下·重庆九龙坡·期末)为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下实验,将长势相同的该植物幼苗均分成7组,分别置于不同温度下,先暗处理1h,再光照1h,其他条件相同且适宜,测其干重变化,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.30℃条件下,一昼夜光照时间超过8h,该植物幼苗才能生长
B.若光照强度突然增加,叶绿体基质中C3的含量将会增加
C.光照下26℃和32℃时该植物的净光合速率不等
D.温度达到34℃时,该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用
【答案】A
【分析】暗处理1h前后的重量变化反映呼吸速率;光照1h后与暗处理前的重量变化-光合速率-2×呼吸速率。
【详解】A、30°C条件下,呼吸强度为3mg/h,光合作用的强度是9mg/h,一昼夜光照时间等于8h则光合产生有机物为72mg,呼吸消耗为3×24=72mg,则大于8h该植物幼苗有机物可以积累,才能生长,A正确;
B、当光照强度突然增加时,光反应增强,产生的ATP和NADPH增加,从而促进了三碳化合物的还原,C3的消耗速率加快,但是二氧化碳固定形成的三碳化合物的过程不受影响,即C3的生成速率不变,故C3的量减少,B错误;
C、32°C时,暗处理1h后的重量变化是-4mg,说明呼吸速率是4mg/h,光照1h后与暗处理前的变化是0mg,光合速率-2×呼吸速率=0,此条件下光合速率是8mg/h,净光合速率是4mg/h,同理可推知,26°C时,呼吸速率是1mg/h光合速率是5mg/h,净光合是4mg/h,推出光照下26℃和32℃时该植物的净光合速率相等,C错误;
D、34°C时呼吸速率是2mg/h,光照1h后比暗处理前减少了3mg,光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率,说明此时光合速率为1mg/h,D错误。
故选A。
24.(23-24高一下·广西玉林·期末)下图表示细胞中与水分子代谢有关的生理过程,相关叙述正确的是( )
A.具有双层膜结构的是甲、乙、丙
B.结构甲产生的H2O中的氢都来自于葡萄糖
C.结构乙中H2O分解的部位是类囊体薄膜
D.结构丁上合成多肽链时生成的H2O中的氢都来自于氨基酸的氨基
【答案】C
【分析】据图判断:甲为线粒体,乙为叶绿体,丙为粗面型内质网。
【详解】A、据图判断:甲为线粒体,乙为叶绿体,丙为粗面内质网,丁是核糖体,具有双层膜结构的是甲、乙,A错误;
B、线粒体产生的水中的氢来自于葡萄糖和第二阶段参与反应的水,B错误;
C、结构乙中H2O分解属于光反应过程,场所为类囊体薄膜,C正确;
D、脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水,所以脱去的水分子中的氢原子来自氨基和羧基,D错误。
故选C。
25.(23-24高一下·广东茂名·期末)将金鱼藻放在盛有质量分数为0.2%的碳酸氢钠溶液的试管中,将试管放在离白炽灯不同距离处,观察试管中每分钟产生的气泡数并记录数据,如下图所示。下列分析错误的是( )
A.光照强度为实验自变量,水温为无关变量
B.图中数据为每个条件下做重复实验,取得的平均值
C.在一定范围内,试管和灯泡的距离与每分钟产生的气泡数呈负相关
D.将这个试管放在黑暗处,气体产生情况同试管与灯泡的距离为60cm时一样
【答案】D
【分析】从实验现象得出的数据可知,距离灯越近,金鱼藻产生的氧气(气泡)产生速率就越多,由于距离近光照会变强,距离远光照会变弱,所以这一现象说明,光照越强,绿色植物的光合作用就会越强,产生的氧气(气泡)就会越多。
【详解】A、本实验自变量为光照强度,根据单一变量原则,可知水温为无关变量,可在灯和试管中间放置盛水的玻璃柱,吸收灯光的热量,避免光照对烧杯内水温产生影响,A正确;
B、为防止偶然因素对实验结果的干扰,每个条件下需做重复实验,图中数据为每个条件下做重复实验,取得的平均值,B正确;
C、由图可知:在一定范围内,试管与灯泡的距离越远,气泡产生速率越低,每分钟产生的气泡数越少,试管和灯泡的距离与每分钟产生的气泡数呈负相关,C正确;
D、由图可知:与灯泡的距离为60cm时气泡产生速率不为0,将这个试管放在黑暗处,金鱼藻不进行光合作用,氧气(气泡)产生速率为0,两者不一样,D错误。
故选D。
26.(23-24高一下·安徽阜阳·期末)为探究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,测定该植物体O2吸收速率与释放速率,结果如下表所示。下列说法正确的是( )
温度/℃
5
10
20
25
30
35
光照条件下 O2 释放速率/(mg·h-1)
0
1.8
3.2
3.7
3.5
3
黑暗条件下 O2 吸收速率//(mg·h-1)
0.5
0.75
1
2.4
3
3.5
A.5℃光照条件下植物叶肉细胞单位时间内释放的O2量和吸收的O2量相等
B.20℃光照条件下植物体固定的CO2 量为3.2mg·h-1
C.保持恒温25℃,白天光照 16h,此植物一昼夜净释放O2的量为40mg
D.30℃时植物单位时间内光合作用制造的有机物比35℃时多
【答案】C
【分析】光照条件下CO2吸收速率表示的是净光合速率,黑暗条件下CO2释放速率表示的是呼吸速率,实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。
【详解】A、表格所示是该植物体O2吸收速率与释放速率,5℃光照条件下植物的净光合速率是0,表示植物的光合速率=呼吸速率,而植物有不能进行光合作用的细胞,故叶肉细胞单位时间内释放的O2量和吸收的O2量不同,A错误;
B、20℃光照条件下植物体固定的CO2 量是总光合速率=净光合速率+呼吸速率,20℃光照条件下植物体固定的CO2 量为3.2(光照条件下 O2 释放速率,表示净光合)+1(黑暗条件下 O2 吸收速率,表示呼吸)=4.2mg·h-1,B错误;
C、保持恒温25℃,白天光照 16h,此植物一昼夜净释放O2的量为3.7×16-2.4×8=40mg,C正确;
D、植物单位时间内光合作用制造的有机物=净光合速率+呼吸速率,30℃时植物单位时间内光合作用制造的有机物=3.5+3=6.5,35℃时植物单位时间内光合作用制造的有机物=3+3.5=6.5,两者相等,D错误。
故选C。
27.(23-24高一下·云南昆明·期末)植物叶肉细胞中碳原子存在如下转移途径,序号表示生理过程。相关叙述正确的是( )
A.①表示光合作用光反应阶段
B.②发生的场所是叶绿体内膜
C.③可以释放出大量能量
D.④需要水的参与
【答案】D
【分析】据图分析,①CO2的固定,②C3的还原,③有氧呼吸第一阶段,④有氧呼吸第二阶段。
【详解】A、①CO2的固定表示光合作用暗反应阶段,A错误;
B、②C3的还原发生的场所是叶绿体基质,B错误;
C、③有氧呼吸第一阶段可以释放出少量能量,C错误;
D、④有氧呼吸第二阶段需要水的参与,D正确。
故选D。
28.(23-24高一下·广东茂名·期末)下列农业措施主要是为了抑制呼吸作用的是( )
A.农田淹水后及时排涝
B.种庄稼时进行合理密植
C.提高温室中二氧化碳浓度
D.向封闭粮仓充入氮气并保持低温
【答案】D
【分析】有些呼吸作用的外界因素有O2浓度、温度、水等。影响光合作用的外界因素有空气中的CO2浓度、土壤中水分的多少、光照的长短与强弱、光的成分以及温度高低等。
【详解】A、农田淹水后,土壤中的氧气含量减少,不利于根的呼吸作用,而及时排涝,可以使土壤缝隙中的空气含量增多,有利于促进根的呼吸作用,A错误;
B、种庄稼时进行合理密植,可以避免叶片之间互相遮光,有利于光合作用的进行,B错误;
C、提高温室中二氧化碳浓度,有利于光合作用的暗反应进行,C错误;
D、向封闭粮仓充入氮气并保持低温,可以抑制粮食的呼吸作用,减少有机物的消耗,延长储存时间,D正确。
故选D。
(23-24高一下·福建福州·期末)阅读下列材料,完成下面小题。
某研究小组通过对某植物施氮量的改变,进行了“探究环境因素对光合作用影响”的实验,结果如下表。
处理(尿素kg·ha-1)
叶绿体数量(个/细胞)
基粒数量(个/叶绿体)
光合作用速率(μmolCO2·m-2. s-1)
低氮(0)
9.6
7.6
23.1
中氮(150)
13.4
10.3
30.6
高氮(300)
8.6
11.1
25.6
29.本实验的自变量是( )
A.叶绿体的数量 B.基粒数量
C.光合作用速率 D.施氮量
30.下列与该实验有关的叙述中,错误的是( )
A.实验结果说明每个细胞中基粒数量与该植物光合作用速率呈正相关
B.若提取该植物光合色素,通常需加入CaCO3、SiO2和无水乙醇
C.绿色植物的叶绿体进行光合作用时,H2O在叶绿体基质中裂解为H⁺、e⁻、O2
D.光反应形成的 ATP和NADPH 是暗反应中将三碳化合物还原的能源物质
【答案】29.D 30.C
【分析】1、实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量叫自变量,随着自变量的变化而变化的变量称做因变量。除自变量外、实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。 除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组,在对照实验中,除了要观察的变量外,其他变量都应当始终保持相同。
2、“绿叶中色素的提取与分离”实验中,加入二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
29.ABCD、由题意可知,该实验的目的是“探究环境因素对光合作用影响”,分析表格可知,该实验中环境因素指处理尿素的含量,即施氮量的多少,因此本实验的自变量是施氮量,ABC错误、D正确。
故选D。
30. A、分析表格可知,低氮组每个细胞中基粒数量为9.6×7.6=72.96,同理中氮组每个细胞中基粒数量为138.02,高氮组每个细胞中基粒数量为95.46,因此实验结果说明每个细胞中基粒数量与该植物光合作用速率呈正相关,A正确;
B、若提取该植物光合色素,加入二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可防止研磨中色素被破坏,绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,若用95%乙醇可以在其中加入适量无水碳酸钠吸水,B正确;
C、绿色植物的叶绿体进行光合作用时,H2O在叶绿体的类囊体薄膜中裂解为 H+ 、 e− 、 O2,C错误;
D、光反应产生的NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用,同时光反应产生的ATP也可以为暗反应供能,即光反应形成的ATP和NADPH是碳反应中将三碳酸还原为三碳糖的能源物质,D正确。
故选C。
31.(23-24高一下·湖南·期末)翟中和院士主编的《细胞生物学》中说:“我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧”。下列细胞的结构与功能的叙述,错误的是( )
A.线粒体内膜和叶绿体的类囊体薄膜上都分布有催化 ATP 合成的酶
B.细胞膜上的受体不是细胞间进行信息交流所必需的结构
C.细胞骨架维持着细胞的形态,与细胞运动、分裂、分化等生命活动密切相关
D.细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的中心
【答案】D
【分析】细胞核的结构包括核膜、核仁、染色质等。染色质主要由蛋白质和DNA组成,DNA上储存着遗传信息,细胞分裂时,DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。细胞依据“遗传信息”进行物质合成、能量转换和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡,因此细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【详解】A、线粒体内膜和叶绿体的类囊体薄膜能够合成ATP,其上分布有催化ATP 合成的酶,A正确;
B、细胞膜上的受体不是细胞间进行信息交流所必需的结构,如高等植物之间可通过胞间连丝进行细胞间的信息交流,B正确;
C、细胞骨架维持着细胞的形态,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,C正确;
D、细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,D错误。
故选D。
32.(23-24高一下·湖南·期末)嗜盐菌是一种能在高浓度盐溶液中生长的光合细菌。在光照条件下,嗜盐菌细胞膜上的①(视紫红质)介导H⁺的跨膜运输,在膜两侧形成H⁺浓度梯度,在 H⁺浓度梯度的驱动下②可以合成ATP,合成的 ATP 可用于将CO₂同化为糖,具体过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.H⁺运出细胞的方式是主动运输,进入细胞的方式是协助扩散
B.①(视紫红质)具有吸收和转化光能的作用
C.②可以协助H⁺跨膜运输,并且具有催化作用
D.在黑暗条件下,嗜盐菌细胞内不能合成ATP
【答案】D
【分析】由题意可知,视紫红质是运输氢离子的载体,氢离子通过视紫红质运出质膜,形成膜内外H+浓度差,为主动运输。而膜外的H+通过细胞膜上的②返回膜内,并且是顺浓度梯度,其运输方式为协助扩散。
【详解】A、由题干可知,当光照射时,细菌视紫红质吸收光子的同时,能发挥质子泵作用,不断将细胞内的H+排出细胞膜外,形成膜内外H+浓度差,其运输方式为主动运输,而膜外的H+通过细胞膜上的②返回膜内,并且是顺浓度梯度,其运输方式为协助扩散,A正确;
B、嗜盐菌的视紫红质能被光驱动以逆浓度梯度运输H+,说明视紫红质具有吸收和转化光能的作用,B正确;
C、②可以协助H+跨膜运输,并催化ATP的生成,C正确;
D、在黑暗条件下,嗜盐菌细胞可通过细胞呼吸合成ATP,D错误。
故选D。
33.(23-24高一下·广东茂名·期末)“披着树叶的小羊”是一种海蛞蝓。它出生时是透明的,食用了藻类会“夺取”叶绿体,变成绿色,可以短时间不进食,晒一晒太阳就能存活。下列有关叙述错误的是( )
A.海蛞蝓细胞内含量最多的化合物是水
B.海蛞蝓“夺取”叶绿体的方式可能是主动运输
C.海蛞蝓细胞中的ATP能量来源, 变绿后比变绿前多
D.不进食时的海蛞蝓,晒一晒太阳能将二氧化碳和水转变为有机物
【答案】B
【分析】细胞内含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。
【详解】A、细胞内含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质,A正确;
B、叶绿体是一个完整的细胞结构,海蛞蝓“夺取”叶绿体,使叶绿体完整的进入海蛞蝓,方式可能是胞吞,B错误;
C、海蝓细胞中的ATP能量来源, 变绿后除了细胞呼吸还有光合作用产生,比变绿前多,C正确;
D、食用了藻类会“夺取”叶绿体,变成绿色,可以短时间不进食,不进食时的海蛞蝓,晒一晒太阳能通过光合作用将二氧化碳和水转变为有机物,D正确。
故选B。
34.(23-24高一下·重庆永川·期末)下图表示植物叶肉细胞内光合作用、呼吸作用中O(氧元素)的转移过程。下列相关叙述正确的是( )
A.过程②③都合成ATP
B.过程①③都有NADH生成
C.过程①②⑤都需在生物膜上进行
D.过程②③都发生在该植物叶肉细胞的线粒体内膜上
【答案】A
【分析】1、光合作用:①光反应的场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、②为有氧呼吸第三阶段电子传递链,可以合成ATP,③为有氧呼吸第二阶段柠檬酸循环,也能合成ATP,A正确;
B、过程①为为光反应,光反应产生的是NADPH,③为有氧呼吸第二阶段柠檬酸循环,产生NADH,B错误;
C、过程①为为光反应,场所是类囊体膜,②为有氧呼吸第三阶段电子传递链,场所是线粒体内膜,⑤是碳反应,场所是叶绿体基质,不在生物膜上进行,C错误;
D、③为有氧呼吸第二阶段柠檬酸循环,场所是线粒体基质,D错误。
故选A。
35.(23-24高一下·重庆万州·期末)图为植物叶肉细胞中两个细胞器的生理状态模型,下列说法正确的是( )
A.该细胞处于低于光补偿点的光照强度下
B.该细胞光合作用速率大于呼吸作用速率
C.该细胞光反应速率大于暗反应速率
D.该细胞产生氧气的部位是叶绿体基质
【答案】B
【分析】光合作用是光生物化学反应,所以光合速率随着光照强度的增减而增减。植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度称为光补偿点.
【详解】A、根据图示可知,该细胞从外面吸收CO2,释放O2,说明该细胞光合速率大于呼吸速率,应处于高于光补偿点的光照强度下,A错误;
B、根据图示可知,该细胞从外面吸收CO2,释放O2,说明该细胞光合速率大于呼吸速率,B正确;
C、根据图示无法判断该细胞光反应速率和暗反应速率的大小关系,C错误;
D、该细胞产生氧气的部位是叶绿体的类囊体薄膜上,D错误。
故选B。
36.(23-24高一下·重庆万州·期末)下表为水稻光反应和暗反应的部分比较项目,下列说法正确的是( )
项目
光反应
暗反应
实质
光能转化为化学能,并放出O2
A
条件
B
多种酶、ATP、NADPH、CO2、C5,有无光均可
场所
C
在叶绿体基质中进行
物质转化
①水的光解②ATP的合成③NADPH的合成
①CO2的固定②C₃的还原
能量转化
光能→活跃的化学能
D
A.A为利用光反应产生的O2同化 CO2形成有机物
B.B为色素、光、水、ADP、NADP⁺、Pi,不需要酶
C.C为在叶绿体的内膜上进行
D.D为活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
【答案】D
【分析】光合作用指的是绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
【详解】A、光合作用暗反应实质上是将利用光反应产生的NADPH将CO2转化成有机物,A错误;
B、光合作用光反应阶段需要色素、光、水、ADP、NADP⁺、Pi,也需要酶的参与,B错误;
C、光合作用光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行,C错误;
D、光合作用暗反应过程能量转化是活跃的化学能→有机物中稳定的化学能,D正确。
故选D。
37.(23-24高一下·重庆沙坪坝·期末)利用以下装置可探究绿色植物的某些生理过程。假如该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖,且不进行产生乳酸的无氧呼吸。下列有关叙述错误的是( )
A.黑暗条件下,利用装置甲探究植物是否进行有氧呼吸
B.装置乙可以测定绿色植物无氧呼吸二氧化碳的产生量
C.光照条件下,若装置丙红色液滴向右移动,则该装置中氧气增多
D.光照条件下,利用装置乙、丙探究植物光合作用O2的产生速率
【答案】D
【分析】装置甲烧杯中盛放氢氧化钠溶液的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳,该装置中液滴的移动代表氧气的变化,装置乙中的水不吸收二氧化碳,液滴的移动代表呼吸作用释放的二氧化碳量与消耗氧气量的差值,可以根据液滴移动的情况来判断呼吸作用类型,且为避免光合作用的干扰,应提供黑暗条件。
【详解】A、装置甲内氢氧化钠溶液,可以吸收容器中的CO2,装置甲内压强只由氧气的变化引起。在黑暗条件下,若能进行有氧呼吸,消耗装置内的氧气,则液滴向左移动;若为无氧呼吸,不消耗氧气,产生的CO2被吸收,液滴不移动,所以,在黑暗条件下,利用装置甲探究植物能否进行有氧呼吸,A正确;
B、装置乙中的水不吸收二氧化碳,液滴的移动代表呼吸作用释放的二氧化碳量与消耗氧气量的差值。在黑暗、无氧条件下,可以根据液滴右移的距离测定绿色植物无氧呼吸二氧化碳的产生量,B正确;
C、装置丙内为CO2缓冲液,维持装置内CO2的浓度稳定,因此如果装置丙的有色液滴向右移动,则说明装置中有氧气产生,该装置中氧气增多,C正确;
D、由图可知:装置乙烧杯中盛放水,不能吸收二氧化碳,则装置内压强变化由二氧化碳和氧气共同引起;装置丙烧杯中盛放CO2缓冲液,可以为光合作用提供二氧化碳,并且装置内压强由氧气变化引起,因此不能用二者来探究光合作用O2的产生速率,D错误。
故选D。
38.(23-24高一下·重庆沙坪坝·期末)研究人员用马铃薯新品种和原种的幼苗与幼根进行了以下实验。实验一:在一定条件下分别测定新品种与原种叶片在不同光照强度下的CO2吸收量和释放量,结果如图1;实验二:将新品种与原种生长状况、大小相同的幼根分别放入甲~丙三种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后测得重量变化如图2。下列相关描述错误的是( )
A.当光照强度持续在X 时,新品种不易存活
B.Y 点后限制原种光合速率增加的因素可能是CO2浓度、温度等
C.原种在与新品种细胞液等渗的完全培养液中能正常生长
D.正常情况下,新品种比原种更适应盐碱环境
【答案】C
【分析】分析图1可知,在光照强度为X时,原种的净光合速率为1,新品种的净光合速率小于0;在光照强度为Y时,原种的净光合速率达到光的饱和点为6,而新品种的净光合速率为2;当光照强度为Z时,原种的净光合速率仍为6,新品种的净光合速率达到光的饱和点为8。
【详解】A、由图可知,当光照强度持续在X时,新品种的净光合速率小于0,因此新品种不易存活,A正确;
B、在光照强度为Y时,原种的净光合速率达到光饱和,故Y点后限制原种光合速率增加的因素可能是CO2浓度、温度等,B正确;
C、分析图2可知,在甲浓度下,新品种重量保持不变,而原种重量减小,说明该浓度下原种会失水,即原种在与新品种细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长,C错误;
D、分析图2可知,在丙浓度时,新品种重量增加,而原种保持不变,说明该浓度下新品种能吸水,在甲浓度下,新品种重量保持不变,而原种重量减小,说明该浓度下原种会失水,所以正常情况下,新品种比原种更适应盐碱环境,D正确。
故选C。
39.(23-24高一下·重庆渝中·期末)将大气中的游离氮转化为化合态氮的过程,称为固氮。人工固氮通常用H2和N2在催化剂、高温、高压下合成氨,自然界中固氮主要是依靠固氮微生物的生物固氮,根瘤菌就属于固氮微生物,下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径。以下叙述正确的是( )
A.根据不同色素在层析液中的溶解度不同可提取绿叶中色素
B.H218O参与大豆叶肉细胞的光合作用后可得到含18O的TP
C.叶肉细胞中催化PGA和蔗糖合成的酶都存在于叶绿体基质中
D.在叶绿体和根瘤菌细胞中,合成ATP所需能量的来源不同
【答案】D
【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。不同的光合色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
【详解】A、不同色素在层析液中的溶解度不同可分离绿叶中的色素,利用色素易溶于有机溶剂无水乙醇中来提取色素,A错误;
B、H218O参与光合作用产生18O2,B错误;
C、催化PGA和蔗糖合成的酶分别存在于叶绿体基质和细胞质基质,C错误;
D、叶绿体中光反应合成ATP所需能量来源于光能,根瘤菌通过细胞呼吸合成ATP,所需能量来源有机物分解所释放的化学能,D正确。
故选D。
40.(23-24高一下·江西南昌·期末)下列关于硝化细菌、蓝细菌和根瘤菌的叙述,错误的是( )
A.硝化细菌和蓝细菌都是自养型细菌
B.硝化细菌和根瘤菌通过无氧呼吸方式分解利用葡萄糖
C.硝化细菌和根瘤菌都可以在自身的核糖体上合成蛋白质
D.硝化细菌和根瘤菌都以DNA为储存、传递遗传信息的物质
【答案】B
【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物,由真核细胞构成的生物叫真核生物;原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体,原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、硝化细菌能进行化能合成作用,蓝细菌能进行光合作用,二者均能将无机物转变成有机物,因而属于自养生物,A正确;
B、硝化细菌和根瘤菌在进行葡萄糖氧化分解时,均需要氧气,B错误;
C、真核细胞和原核细胞均含有核糖体,因此硝化细菌和根瘤菌都含有核糖体,都可以在自身的核糖体上合成蛋白质,C正确;
D、含有细胞结构的生物均以DNA为遗传物质,因此硝化细菌和根瘤菌都以DNA为储存、传递遗传信息的物质,D正确。
故选B。
41.(23-24高一下·江西新余·期末)如图表示利用纸层析法分离新鲜菠菜叶光合色素的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.实验所用吸水纸的干燥度不影响实验的结果
B.①和②对应的色素主要吸收蓝紫光和红光
C.①~④对应的色素依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b
D.没有及时加入CaCO3会使各色素带都明显变窄
【答案】C
【分析】1、叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中,如:丙酮(酒精)等,所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素。碳酸钙的作用是防止色素被破坏;石英砂的作用是使研磨更充分。
2、各种光合色素在层析液中的溶解度不同,溶解度最大的,最先在滤纸上层析,扩散的距离最远;溶解度最小,最后在滤纸上层析,扩散的距离最近。
【详解】A、实验所用吸水纸的干燥度影响实验的结果,故应用干燥的吸水纸,A错误;
BC、溶解度最大的扩散的距离最远,根据色素在滤纸上扩散的距离,可以判断①~④对应的色素依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,B错误,C正确;
D、没有及时加CaCO3影响叶绿素a及叶绿素b的含量,D错误。
故选C。
42.(23-24高一下·重庆渝中·期末)糖类和脂肪均可为骨骼肌供能,图1是在不同强度体育运动时骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量,图2为人体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的是( )
A.骨骼肌在高运动强度时部分缺氧,主要由脂类物质供能
B.与脂类相比,糖类H含量更高,氧化分解时消耗O2更多
C.由图分析可知,三羧酸循环相当于有氧呼吸的第三阶段
D.细胞呼吸可将糖类和脂质代谢联系起来,是代谢的枢纽
【答案】D
【分析】细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽。例如,在细胞呼吸过程中产生的中间产物,可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
【详解】A、由图1可知,骨骼肌在高运动强度时,主要由糖类物质供能,A错误;
B、与糖类相比,脂质分子中H的含量更高,氧化分解时消耗的O2更多,B错误;
C、由图2可知,三羧酸循环产生CO2,相当于有氧呼吸的第二阶段,C错误;
D、由图可知,细胞呼吸的中间产物和转化为脂肪酸和甘油,即细胞呼吸可将糖类和脂质代谢联系起来,是代谢的枢纽,D正确。
故选D。
43.(23-24高一下·浙江绍兴·期末)在夏季晴朗无云的白天,10时左右某植物光合作用强度达到峰值,12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因是( )
A.叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的O₂量减少
B.光合酶活性降低,呼吸酶不受影响,呼吸释放的CO₂量大于光合固定的 CO₂量
C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏,吸收和传递光能的效率降低
D.CO₂不足导致光反应产物积累,抑制了光反应,叶片转化光能的能力下降
【答案】D
【分析】影响光合作用的因素:(1)光照强度:光照会影响光反应,从而影响光合作用,因此,当光照强度低于光饱和点时,光合速率随光照强度的增加而增加,但达到光饱和点后,光合作用不再随光照强度增加而增加;(2)CO2浓度:CO2是光合作用暗反应的原料,当CO2浓度增加至1%时,光合速率会随CO2浓度的增高而增高;(3)温度:温度对光合作用的影响主要是影响酶的活性,或午休现象;(4)矿质元素:在一定范围内,增大必须矿质元素的供应,以提高光合作用速率;(5)水分:水是光合作用的原料,缺水既可直接影响光合作用,植物缺水时又会导致气孔关闭,影响CO2的吸收,使光合作用减弱。
【详解】A、夏季中午叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少,暗反应减慢,光合作用强度明显减弱,A错误;
B、夏季中午气温过高,导致光合酶活性降低,呼吸酶不受影响(呼吸酶最适温度高于光合酶),光合作用强度减弱,但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度,即呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量,B错误;
C、光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜而非叶绿体内膜上,C错误;
D、夏季中午叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少,暗反应减慢,导致光反应产物积累,产生反馈抑制,使叶片转化光能的能力下降,光合作用强度明显减弱,D正确。
故选D。
44.(23-24高一下·河南濮阳·期末)如图是希尔反应与ATP合成之间的关系,据图判断,下列说法错误的是( )
A.该实验需要的叶绿体可通过差速离心法获得
B.ATP中特殊化学键含有的能量直接来自光能
C.希尔实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应
D.图中显示NADPH和ATP合成速率的变化趋势一致
【答案】B
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【详解】A、不同细胞器的密度不同,故该实验需要的叶绿体可通过差速离心法获得,A正确;
B、希尔反应中,ATP中特殊化学键含有的能量直接来自氢离子的电化学势能,B错误;
C、希尔实验的悬浮液中只有水,没有CO2不能合成糖类,说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应,C正确;
D、ATP中特殊化学键含有的能量直接来自氢离子的电化学势能,NADPH和ATP合成速率的变化趋势一致,D正确。
故选B。
45.(23-24高一下·安徽六安·期末)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图,下列叙述正确的是( )
A.过程②只在线粒体中进行,过程①只在叶绿体中进行
B.过程②产生的能量大多以热能形式散失
C.过程①和②不能出现在同一生物的同一细胞中
D.过程①产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
【答案】B
【分析】图中过程①表示光合作用过程或化能合成作用过程,过程②表示细胞中的有氧呼吸。
【详解】A、图中过程①表示表示光合作用或化能合成作用,光合作用场所一般为叶绿体,但是蓝细菌没有叶绿体也能进行光合作用;过程②表示有氧呼吸过程,发生在真核细胞的细胞质基质和线粒体中,有些原核生物也能进行有氧呼吸,但是没有线粒体,A错误;
B、过程②有氧呼吸过程中产生的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,B正确;
C、如果是原核生物如蓝细菌,过程①光合作用和②有氧呼吸都在蓝细菌细胞的细胞质中进行,C错误;
D、光合作用产生的(CH2O)中的氧全部来自二氧化碳,水中的氧变成的氧气,D错误。
故选B。
46.(23-24高一下·浙江嘉兴·期末)不同光照强度下,不同温度对某植物( CO₂吸收速率的影响如图。
下列叙述错误的是( )
A.在图中两个 CP 点处,此时植物均不能进行光合作用
B.图中M点处,此时有机物的积累速率能够达到最大
C.高光强下,M点左侧CO₂吸收速率升高与光合酶活性增强相关
D.低光强下,CO₂吸收速率随叶温升高而下降的原因是细胞呼吸速率上升
【答案】A
【分析】本实验研究在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响,自变量为光照强度和温度,因变量为CO2吸收速率。
【详解】A、CP点代表呼吸速率等于光合速率,植物可以进行光合作用,A错误;
B、图中M点处CO2吸收速率最大,即净光合速率最大,也就是光合速率与呼吸速率的差值最大,此时有机物的积累速率能够达到最大,B正确;
C、在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强,C正确;
D、CO2吸收速率代表净光合速率,低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升,需要从外界吸收的CO2减少,D正确。
故选A。
47.(23-24高一下·浙江丽水·期末)某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势
B.实验组叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降
C.2~4天光合速率下降是由叶绿素含量下降引起的
D.与第0天相比,第8天时恢复供水时植物光饱和点下降
【答案】C
【分析】1、光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。光反应与暗反应紧密联系,相互影响,光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应ADP、Pi、NADP+。
2、影响光合作用强度的因素:①外因:光照强度,温度,CO2浓度,矿质元素,水分等。②内因:酶的种类、数量、活性,叶面指数等。
【详解】A、分析题图甲可知,叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势,A正确;
B、分析题图甲、乙可知,图甲中光合速率在第2天就开始下降,而图乙中叶绿素含量在第4天才开始下降,因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降,B正确;
C、图乙中,实验2-4天中叶片叶绿素含量并没有下降,2~4天光合速率下降不是由叶绿素含量下降引起的,C错误;
D、第8天时恢复供水时植物叶片叶绿素含量远低于第0天,光饱和点下降,D正确。
故选C。
48.(23-24高一上·福建·期末)生物科技小组的同学利用完全培养液,对某种植物离体的叶肉细胞进行悬浮培养,进行了一系列实验测定,绘制成如下图所示曲线。据图分析,正确的是( )
A.在35℃时,叶肉细胞的光合作用速率与呼吸作用速率相等
B.该实验目的是为了探究温度对叶肉细胞光合作用速率与呼吸作用速率的影响
C.叶肉细胞中光合作用相关酶比呼吸作用相关酶的最适温度更高
D.保持其他条件不变,突然增强光照时,短时间内叶肉细胞中C3的含量将增多
【答案】B
【分析】分析题图可知,光下氧气的释放速率代表净光合速率,氧气的吸收代表的是呼吸速率。植物的真光合速率=净光合速率+呼吸速率。当真光合速率与呼吸速率相等时,净光合速率为0。
【详解】A、35℃时,叶肉细胞的净光合速率与呼吸速率相等,那么真光合速率是呼吸速率的两倍,A错误;
B、根据图像可知,该实验的目的是探究光照和黑暗条件下温度对叶肉细胞光合作用速率与呼吸作用速率的影响,B正确;
C、根据图像分析,光合作用的最适温度大约在25℃,而呼吸作用的最适温度不低于50℃,因此叶肉细胞中与呼吸作用有关酶的最适温度更高,C错误;
D、突然增强光照时,C3的还原速率加快,而CO2的固定不变,因此短时间内叶肉细胞中C3的含量将减少,D错误。
故选B。
49.(23-24高一上·广东广州·期末)以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图甲所示。图乙装置是在其他条件适宜时,测定该绿色植物在不同温度下的气体变化情况。结合两图分析,下列叙述错误的是( )
A.该绿色植物在30℃时的光合作用强度与35℃时的光合作用强度相等
B.若每天光照12h,则该植物在20℃时生长速率最快
C.若该植物原重Xkg,置于暗处4h后重(X-1)kg,然后光照4h后重(X+2)kg,则总光合速率为3/4kg·h-1
D.光照下乙装置的液滴在25℃时单位时间内移动的距离最大,此时该植物生长最快;若将NaHCO3液换成NaOH溶液,在黑暗条件下可测曲线B
【答案】C
【分析】据图分析:图甲中曲线A表示的是CO2的吸收量,即光合作用净合成量,曲线B表示的是呼吸消耗量。图乙装置可以用来测定光合速率。图乙中NaHCO3溶液作为CO2缓冲液,因此水滴的移动方向与距离与装置中的O2变化有关。
【详解】A、在光照时间相同的情况下,30℃时光合作用的总量为3.50(净合成量)+3.00(呼吸消耗量)=6.50mg/h,35℃时光合作用的总量为3.00(净合成量)+3.50(呼吸消耗量)=6.50mg/h,二者相同,A正确;
B、若每天交替进行12小时光照,12小时黑暗,则幼苗积累有机物为12小时的净光合-12小时的呼吸,数值最大的是20℃,B正确;
C、该植物原重Xg,置于暗处4h后重(X-1)g,然后光照4h后重(X+2)g,则4h内的净光合量为3g,总光合量为(3+1)g,故总光合速率为1g/h,C错误;
D、图乙中NaHCO3溶液作为CO2缓冲液,因此水滴的移动方向与距离与装置中的O2变化有关,光照下乙装置的液滴在25℃时单位时间内移动的距离最大,即净光合速率最强,此时该植物生长最快;若将NaHCO3液换成NaOH溶液,在黑暗条件下可测曲线B(表示呼吸作用强度),D正确。
故选C。
50.(23-24高一上·浙江湖州·期末)拟南芥广泛应用于植物生理学、遗传学等领域的研究。如图为拟南芥在不同温度下相关指标的变化曲线(单位:mmol·cm-2·h-1),实线是光照条件下CO2的吸收速率,虚线是黑暗条件下CO2的产生速率。下列叙述错误的是( )
A.实线表示拟南芥的净光合速率
B.30℃时总光合速率为10mmol·cm-2·h-1)
C.B点表示呼吸速率恰好与光合作用速率相等
D.温度通过影响酶活性从而影响拟南芥的光合速率
【答案】C
【分析】分析题文描述和题图:实线表示净光合速率,虚线表示呼吸速率。30℃时净光合速率最大。
【详解】A、实线表示的是CO2的吸收速率,则代表拟南芥的净光合速率,A正确;
B、30℃时,净光合速率是8mmol·cm-2·h-1,此时CO2的产生速率是2mmol·cm-2·h-1,则总光合速率为8+2=10mmol·cm-2·h-1,B正确;
C、B点时,净光合速率等于呼吸作用速率,即光合作用速率是呼吸速率的2倍,C错误;
D、温度能够影响酶的活性,如图表示温度通过影响酶活性从而影响拟南芥的光合速率,D正确。
故选C。
51.(23-24高一上·山东烟台·期末)将某绿色植物置于密闭恒温箱中,6:00至12:00给予恒定光照,12:00至18:00为黑暗条件,每隔1小时检测恒温箱中浓度,结果如下表。下列分析正确的是( )
培养条件
光照阶段
黑暗阶段
测定时间
6:00
7:00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
浓度()
570
420
290
220
180
180
180
270
360
450
540
600
645
A.光照阶段给该绿色植物提供,一段时间后可检测到和
B.10:00~12:00该绿色植物叶肉细胞的呼吸作用速率等于光合作用速率
C.16:00~18:00该绿色植物细胞呼吸速率逐步升高
D.实验结束后,该绿色植物的干重增加
【答案】A
【分析】据表分析,光照阶段CO2浓度下降,主要原因是光合作用强度大于细胞呼吸强度,黑暗阶段,植株进行呼吸作用,释放CO2。
【详解】A、给绿色植物提供H218O,H218O参与光反应,分解后产生18O2能释放到植物周围空气中,同时水还可参与有氧呼吸的第二阶段,生产C18O2,A正确;
B、10:00~12:00该绿色植物叶肉细胞的呼吸作用速率小于光合作用速率,对于整株植物来说,呼吸作用速率等于光合作用速率,B错误;
C、将某绿色植物置于密闭恒温箱中,16:00~18:00,随着呼吸作用的进行二氧化碳变化量逐渐减小,故呼吸速率逐渐降低,C错误;
D、18:00时CO2浓度比实验开始时CO2浓度高,故在以上实验条件下,绿色植物呼吸作用消耗的有机物的量大于其光合作用制造的有机物的量,绿色植物的总干重减少,D错误。
故选A。
52.(23-24高一上·山东烟台·期末)下图表示萌发小麦种子在不同的氧浓度下吸收速率和生成速率的变化,假设呼吸底物为糖类,下列有关说法正确的是( )
A.浓度为b时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率之比为3:1
B.浓度为f时,小麦细胞中产生的场所是细胞质基质
C.浓度为c时比a时更有利于小麦种子的储存
D.从萌发到进行光合作用前,种子内的有机物有消耗但没有合成
【答案】C
【分析】分析题图:O2浓度为a时O2吸收速率为0,说明此时只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸;O2浓度为b、c、d时CO2生成速率>O2吸收速率,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;O2浓度为e、f时,CO2生成速率=O2吸收速率,只进行有氧呼吸。
【详解】A、分析题图可知,在O2浓度为b时CO2生成速率是O2吸收速率的2倍,假设小麦种子有氧呼吸消耗葡萄糖的速率是x,由有氧呼吸的反应式可得有氧呼吸吸收氧气的速率是6x,产生CO2的速率是6x,则无氧呼吸产生CO2的速率也是6x,进而计算无氧呼吸消耗葡萄糖的速率是6x÷2=3x,因此O2浓度为b时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率之比为1:3,A错误;
B、分析题图可知,O2浓度为f时,CO2生成速率=O2吸收速率,只进行有氧呼吸,小麦细胞中产生CO2的场所是线粒体基质,B错误;
C、分析题图可知,O2浓度为a时O2吸收速率为0,说明此时只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸,总呼吸速率为1(用CO2生产速率表示);O2浓度为c时,小麦种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,由于小麦种子有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2,总呼吸速率为0.6(用CO2生产速率表示),可见O2浓度为c时比a时更有利于小麦种子的储存,C正确;
D、从萌发到进行光合作用前,种子内的有机物有消耗也有合成,D错误。
故选C。
53.(23-24高一上·云南德宏·期末)下列对“绿叶中色素的提取和分离”实验描述错误的是( )
A.研磨叶片时加二氧化硅的目的是使研磨更加充分
B.随层析液在滤纸条上扩散速度最快的色素是胡萝卜素
C.最宽的一条色素带中的色素主要吸收蓝紫光
D.实验应在通风条件下进行,实验结束后用肥皂将手洗干净
【答案】C
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验:
(1)提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素;
(2)分离色素原理: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;
(3)各物质作用:无水乙醇或丙酮:提取色素;层析液:分离色素;二氧化硅:使研磨得充分;碳酸钙:防止研磨中色素被破坏;
(4)结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】A、研磨叶片时加二氧化硅的目的是使研磨得充分,A正确;
B、胡萝卜素在层析液中溶解度最大,随层析液在滤纸条上扩散速度最快,B正确;
C、最宽的一条色素带是叶绿素a,主要吸收蓝紫光和红光,C错误;
D、由于层析液中含有对人体有毒的物质,因此,实验应在通风条件下进行,且实验结束后用肥皂将手洗干净,D正确。
故选C。
54.(23-24高一上·山东淄博·期末)以某农作物为实验材料,研究不同光质对植物光合作用的影响,实验结果如图,气孔导度大表示气孔开放程度大。下列说法错误的是( )
A.蓝光组,光合作用消耗的CO₂多,导致胞间CO₂浓度低
B.红光组,主要由类胡萝卜素吸收光能用于光合作用
C.与红光相比,蓝光能在一定程度上能促进气孔开放
D.大棚种植时,可以适当补充蓝光提高作物产量
【答案】B
【分析】影响光合作用的外部因素因素包括光照(包括光照强度、光照时间长短、光质等)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)、矿质元素和水等。内部因素主要包括植物自身含有的光合色素含量、与光合作用有关的酶的活性等。
【详解】A、蓝光照射下气孔导度大,且光合速率最大,因此,胞间CO2浓度低,即蓝光组消耗的二氧化碳多,A正确;
B、红光组,主要由叶绿素吸收光能用于光合作用,因为叶绿素能吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,B错误;
C、与红光相比,蓝光照射条件下气孔导度大,且高于白光组,因此推测,蓝光照射能在一定程度上能促进气孔开放,C正确;
D、根据实验结果可知,蓝光照射条件下,植物光合速率高,说明对二氧化碳利用效率高,因此,大棚种植时,可以适当补充蓝光提高作物产量,D正确。
故选B。
55.(23-24高一上·江苏盐城·期末)将某种植物放在特定的实验装置内,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响,实验以该植物叶绿体光合作用吸收的CO2总量与线粒体呼吸作用CO2的释放量为指标,实验结果如下表所示。下列对该植物数据表格分析正确的是( )
温度(℃)
20
25
30
35
40
45
光照下叶绿体CO2吸收总量(mg/h)
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
黑暗中CO2释放量(mg/h)
0.60
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
A.昼夜不停地光照,温度为40℃时,最有利于有机物的积累
B.昼夜不停地光照,温度为45℃时,最有利于有机物的积累
C.每天交替进行12h光照12h黑暗,温度均保持在35℃条件下,能正常生长
D.每天交替进行12h光照12h黑暗,温度均保持在40℃条件下,能正常生长
【答案】C
【分析】光合作用分为两个阶段进行,在这两个阶段中,第一阶段是直接需要光的称为光反应,第二阶段不需要光直接参加,是二氧化碳转变为糖的反过程称为暗反应。光合作用是将CO2还原为糖的反应,且产生O2。呼吸作用是将糖类氧化成的反应,且消耗O2。本题植物叶绿体光合作用吸收的CO2总量代表光合作用。光合作用与呼吸作用的差值,称为净光合作用。净光合速率大于0,有机物积累,可用于植物的生长发育繁殖。表中光照下叶绿体CO2吸收总量代表光合速率,黑暗中CO2释放量代表呼吸速率。
【详解】AB、由表可知,不同温度条件下植物的积累量分别为:0.4、0.5、1.5、1.75、1.5、0.5,因此昼夜不停地光照,温度为35℃时最有利于有机物的积累,A、B错误;
C、温度均保持在35℃条件下,12小时光照能积累的量可用1.75 mg/h ×12h=21mg表示,12小时黑暗消耗的量可用1.50 mg/h ×12h=18mg表示,该植物存在有机物的积累,能正常生长,C正确;
D、温度均保持在40℃条件下,12小时光照能积累的量可用0.5 mg/h ×12h=6mg表示,12小时黑暗消耗的量可用3.00mg/h ×12h=36mg表示,该植物不存在有机物的积累,所以不能正常生长,D错误。
故选C。
56.(23-24高一上·河南许昌·期末)下列关于膜蛋白的说法,错误的是( )
A.不同膜蛋白的功能不同,直接原因是膜蛋白质结构不同
B.由膜蛋白介导的胞吞、胞吐过程对物质运输具有选择性
C.叶绿体内膜上蛋白质种类和数量比线粒体内膜上的多
D.膜蛋白可能具有催化、物质运输、能量转换、信息交流等多种功能
【答案】C
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质的结构多样,在细胞中承担的功能也多样,①有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分,如肌肉蛋白;②有的蛋白质具有催化功能,如大多数酶的本质是蛋白质;③有的蛋白质具有运输功能,如载体蛋白和血红蛋白;④有的蛋白质具有信息传递,能够调节机体的生命活动,如胰岛素;⑤有的蛋白质具有免疫功能,如抗体。
【详解】A、不同膜蛋白功能不同,直接原因是蛋白质结构不同,根本原因是基因的多样性和基因的选择性表达,A正确;
B、胞吞胞吐对物质的运输具有选择性,B正确;
C、光合作用的场所是叶绿体,没有在其内膜上,而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其功能比叶绿体内膜复杂,因此线粒体内膜上蛋白质种类和数量比叶绿体内膜上的多,C错误;
D、多种生物膜如线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜、细胞膜等膜上分布有不同的膜蛋白,膜蛋白可能具有催化反应、能量转换、信息交流等多种功能,D正确。
故选C。
57.(23-24高一上·云南昭通·期末)利用纸层析法可分离光合色素(如图所示)。下列说法错误的是( )
A.分离色素时需要层析液而不是无水乙醇
B.Ⅱ、Ⅳ不能分离出图中所示的结果
C.只有Ⅲ是分离色素的正确操作,色素中溶解度最大的是叶绿素b
D.分离结果可看出,色素含量最多的是叶绿素a
【答案】C
【分析】纸层析法:色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快,溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢,因而可用层析液将不同色素进行分离。
【详解】A、分离色素的原理是色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快,溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢,A正确;
B、Ⅱ、Ⅳ的滤液细线都淹没在层析液中,色素都溶解到层析液中,不能分离出图中所示的结果,B正确;
C、Ⅰ没有加用试管塞塞住试管,Ⅲ是分离色素的正确操作,色素中溶解度最大的是胡萝卜素,C错误;
D、分离结果可看出,色素带最宽的是叶绿素a,色素含量最多的是叶绿素a,D正确。
故选C。
58.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)下列关于高等植物细胞内叶绿体的结构及功能,叙述正确的是( )
A.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多
B.叶片呈现绿色是因为叶绿素能有效地吸收绿光
C.光合色素被破坏则不能进行光合作用
D.光合作用需要的酶全部分布在叶绿体基质中
【答案】C
【分析】叶绿体中的色素包括类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素)、叶绿素(叶绿素a、叶绿素b),分布在叶绿体的类囊体薄膜上,作用是吸收、传递、转化光能。其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,几乎不吸收绿光,反射绿光较多,所以叶片呈现绿色。
【详解】A、叶片黄化是由于叶绿素被分解或含量减少,叶绿体对红光的吸收会减少,A错误;
B、叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光和红光,绿光吸收最少,反射多,所以叶片呈现绿色,B错误;
C、光合作用需要光,而光是由色素吸收、传递和转化的,因此光合色素被破坏则不能进行光合作用,C正确;
D、光合作用需要的酶分布在叶绿体基粒和基质中,D错误。
故选C。
59.(23-24高一上·山西长治·期末)用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体,再将叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH=7.3的磷酸缓冲液中,照光进行希尔反应,测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.进行希尔反应时,溶液中的DCIP被还原
B.实验中离体叶绿体中发生水的光解、产生O2
C.氧气的产生和糖类的合成在不同阶段进行
D.相同浓度除草剂处理后,品种乙的光合作用受抑制程度更大
【答案】D
【分析】由“水在光照下被分解,产生氧气等,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色”可知,DCIP被氢还原,可作为氢载体。 希尔反应可以测定DCIP溶液的颜色变化或测量生成氧气的释放速率。
【详解】A、离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型、)蔗糖和pH=7.3的磷酸缓冲液中,则进行希尔反应时,溶液中的DCIP被还原,释放氧气,A正确;
B、叶绿体的类囊体薄膜是光反应的场所,可发生水的光解、产生O2,B正确;
C、氧气的产生发生在光反应阶段,糖类的合成发生在暗反应阶段,正确;
D、相同浓度除草剂处理下,品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲,说明除草剂抑制品种甲类囊体体的功能较强,D错误。
故选D。
60.(23-24高一上·福建龙岩·期末)甲图为叶绿体的结构模式图,乙图为甲图中部分结构放大图。下列叙述错误的是( )
A.甲图④中存在CO2固定所需要的酶
B.甲图③极大地扩展了叶绿体的受光面积
C.乙图中光合色素吸收的光能能够将水分解为氧和[H]
D.光能通过乙结构转化的化学能全部储存在ATP中
【答案】D
【分析】图甲表示叶绿体的结构,乙表示叶绿体的类囊体膜,光反应的场所
【详解】A、甲图④叶绿体基质是暗反应的场所,存在CO2固定所需要的酶,A正确;
B、甲图③基粒由类囊体膜构成,极大地扩展了叶绿体的受光面积,B正确;
C、乙图膜结构上含有光合色素,表示类囊体膜,光合色素吸收的光能能够将水分解为氧和[H],C正确;
D、光能通过乙结构转化的化学能储存在ATP和NADPH中,D错误。
故选D。
二、多选题
61.(24-25高一上·湖南邵阳·期末)气孔有利于二氧化碳进入植物叶片进行光合作用,但同时也是蒸腾作用丧失水分的门户。研究发现不同光质可通过控制气孔开度来影响植物光合速率。如蓝光可激活保卫细胞中的质子泵(H+—ATPase),H+—ATPase被激活后会将H+分泌到细胞外,建立H+电化学梯度,K+、CI-等依赖于H+电化学梯度大量进入保卫细胞,从而使气孔张开。据图分析,下列说法错误的是( )
A.图中H+分泌到细胞外的过程所需的能量由蓝光提供
B.K+进入保卫细胞间接消耗能量
C.蓝光诱导下保卫细胞吸水能力增强
D.如果检测到该植物摄入的氧气大于释放的氧气,则该植物光合作用大于呼吸作用
【答案】AD
【分析】1、合成ATP的酶为ATP合成酶,水解ATP的酶为ATP水解酶。
2、细胞液浓度大于外界浓度,细胞吸水;细胞液浓度小于外界浓度,细胞失水。
【详解】A、图中 H+ 分泌到细胞外的过程需要 ATP水解酶, A错误 ;
B、K+进入保卫细胞 依赖于 H+电化学梯度,间接消耗能量,B正确 ;
C、蓝光诱导气孔张开的机理可能是 K+、C1- 等进入保卫细胞,提高了胞内渗透压,保卫细胞吸水,C正确;
D、如果检测到该植物通 过气孔摄入的氧气大于释放的氧气, 则该植物所处的生理状态一定为光合作用小于呼吸 作用 ,D错误。
故选AD。
62.(23-24高一上·江苏泰州·期末)生物实验材料和方法的选用直接影响实验的效果。下列相关叙述错误的是( )
A.鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源采用了同位素示踪法
B.适合于检测脂肪的最理想材料是花生种子,苏丹Ⅲ染液溶于酒精
C.富含还原糖的柑橘是检测还原糖最理想的材料,反应生成砖红色沉淀
D.大米是最适合用于检测蛋白质的实验材料,实验前可留出一部分样液
【答案】CD
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀);苹果中含有丰富的还原糖。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,黄豆中含有大量的蛋白质。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色;花生种子含有脂肪比较多。(4)淀粉遇碘液变蓝,大米中含有丰富的淀粉。
【详解】A、鲁宾和卡门研究光合作用中用18O标记,研究O2来源采用了同位素示踪法,A正确;
B、适合于检测脂肪的最理想材料是花生种子,因为花生种子体积较大,且富含脂肪,颜色也较浅;在制作装片时为了洗去浮色需要用50%的酒精处理,因为苏丹Ⅲ染液溶于酒精,B正确;
C、柑橘本身的橘色会影响实验现象的观察,因此不是观察还原糖的理想材料,C错误;
D、大米富含淀粉,可用于检测淀粉的存在,而黄豆中富含蛋白质,且颜色近乎为白色,因而是检测蛋白质的理想实验材料,D错误。
故选CD。
63.(23-24高一下·内蒙古赤峰·期末)下图表示某高等植物细胞内与“水”有关的物质、结构及生理过程,相关分析正确的是( )
A.①过程是在核糖体中进行的,mRNA参与该过程
B.①过程生成H2O中的H、O分别来自-NH2,-COOH
C.②③处产生的ATP均可用于植物体的各项生命活动
D.③处产生的[H]可在叶绿体基质中参与暗反应
【答案】AD
【分析】分析题图:①过程表示氨基酸脱水缩合生成水,②过程表示有氧呼吸第三阶段,[H]与O2反应生成水,③过程表示光合作用的光反应阶段,水的光解生成H+与O2,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。
【详解】A、①过程为氨基酸脱水缩合生成水,表示氨基酸的翻译,场所是在核糖体上,有三种RNA(tRNA、rRNA、mRNA)参与该过程,A正确;
B、①过程两个氨基酸脱水缩合生成H2O,生成的H2O中的H来自—NH₂、—COOH,O来自—COOH,B错误;
C、③过程表示光合作用的光反应阶段,合成的ATP用于暗反应阶段,C错误;
D、③过程表示光合作用的光反应阶段,水的光解生成H+与O2,H+与NADP+结合,形成NADPH([H]),[H]将在叶绿体基质中参与(CH2O)的形成,D正确。
故选AD。
64.(23-24高二下·山东青岛·阶段练习)科研人员用生长状况相近的天竺葵放入3个相同透明玻璃容器形成密闭气室,在不同的光照处理下,利用传感器定时测量气室中CO2浓度,结果如下,分析错误的是( )
A.Ⅱ组和Ⅲ组x1后叶肉细胞光合作用吸收CO2与呼吸作用释放CO2相等
B.Ⅰ组因有氧呼吸产生的CO2不能用于光合作用而导致气室气压升高
C.Ⅲ组x₁前净光合速率先增后降最终为0
D.0—x₁气室中Ⅲ组天竺葵固定CO2的量为(y3-y1)/x1ppm
【答案】AB
【分析】真光合速率=净光合速率+呼吸速率。Ⅰ组给予黑暗条件,因此Ⅰ组的植物只能进行呼吸作用,在氧气充足时,消耗等量的氧气产生等量的二氧化碳。Ⅱ组中装置内部的二氧化碳浓度不变,表示此时植物的净光合速率为零。Ⅲ组在短期内二氧化碳的速率下降,表明在0~x1时段,植物的净光合速率大于零,此后由于二氧化碳的限制,使得净光合速率等于零。
【详解】A、Ⅱ组和Ⅲ组有光,可进行光合作用,x1后装置内部的二氧化碳浓度不变,表示此时植物的净光合速率为零,但由于根茎等很多细胞不能进行光合作用,所以叶肉细胞的光合作用速率大于叶肉细胞自身呼吸作用速率,A错误;
B、I组为黑暗处理,植物不能进行光合作用,植物进行有氧呼吸消耗的O2与产生的CO2的体积相同,有氧呼吸产生的CO2不会导致气室气压升高,B错误;
C、Ⅲ组装置内部的CO2浓度逐渐降低,光合作用速率降低,CO2浓度在x1之前就已经不再变化,因此x1前净光合速率逐渐降低至零,C正确;
D、在0~x1时段,Ⅲ组天竺葵净光合速率可以表示为(y2-y1)/x1ppm/s,此时的呼吸速率为(y3-y2)/x1ppm/s,因此天竺葵的真光合固定的CO2的平均速率为(y3-y1)/x1ppm/s,D正确。
故选AB。
65.(23-24高一下·江西抚州·期末)景天科植物(CAM)多为一年生或多年生肉质草本,其光合作用过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.由图推测,CAM植物叶肉细胞细胞液的pH夜晚比白天高
B.夜晚气孔打开吸收,但无法进行光反应,故叶肉细胞无法合成ATP
C.若白天适当增加外界CO2浓度,该过程中C3生成量增加
D.CAM代谢途径的出现,可能与植物适应干旱条件有关
【答案】ABC
【分析】题图分析:CAM植物在晚上张开气孔,吸收CO2变成苹果酸,苹果酸进入液泡储存起来,白天分解苹果酸释放二氧化碳用于卡尔文循环,因此,CAM植物叶肉细胞液泡的pH夜晚比白天要低,光合作用所需的CO2来源于苹果酸和细胞呼吸释放的CO2。
【详解】A、CAM植物在晚上气孔张开,吸收CO2变成苹果酸,苹果酸进入液泡储存起来,白天苹果酸分解释放出CO2用于卡尔文循环,因此CAM植物叶肉细胞细胞液的pH夜晚比白天要低,A错误;
B、夜晚气孔打开吸收,但无法进行光反应,但叶肉细胞可通过呼吸作用合成ATP,B错误;
C、白天适当增加外界CO2浓度,但CAM植物在白天气孔关闭,因此,该过程中C3的生成量不变,C错误;
D、CAM植物白天气孔关闭,可以减少蒸腾作用,夜晚气孔张开吸收CO2,所以CAM代谢途径的出现,可能与植物适应干旱条件有关,D正确。
故选ABC。
66.(23-24高一下·江西上饶·期末)袁隆平团队在培育“海水稻”的过程中进行了以下实验:将甲、乙两品种水稻种植在同一块盐碱地上,在不同光照强度(其他条件均最适)下测定甲、乙两组水稻的净光合速率,结果如下表。下列叙述正确的是( )
光照强度/Lx
0
200
400
600
800
1600
3200
6400
净光合速率(相对值)
甲品种
-3
0
2
6
10
12
12
12
乙品种
-10
-5
0
6
12
18
20
20
A.该实验的自变量为光照强度和水稻品种
B.光照强度为600Lx时,甲品种的总光合速率等于乙品种的总光合速率
C.当净光合速率达到最大时,适当提高温度有利于水稻光合作用强度增强
D.光照强度由600Lx变为800Lx的瞬间,水稻叶绿体中的C5含量升高
【答案】AD
【分析】据表分析:该实验的自变量是光照强度和水稻品种,因变量为光合作用强度。
【详解】A、据表格分析可知,该实验的自变量为光照强度和水稻品种(甲品种、乙品种),A正确;
B、光照强度为600Lx时,甲品种的总光合作用速率=3+6=9 μmolCO2/(m2a);乙品种的总光合作用速率=10+6=16 μmolCO2/(m2a),所以甲品种的总光合速率小于乙品种的总光合速率,B错误;
C、由题干其他条件均最适,可知,当净光合速率达到最大时,适当提高温度,温度条件将由最适变差,不利于增大光合速率,C错误;
D、光照强度由 600Lx 变为 800Lx 的瞬间,光反应变强,ATP和NADPH增多,C3还原形成C5增多,但短时间内,CO2与C5结合形成C3不变,C5来源增多,去路不变,因此C5含量升高,D正确。
故选AD。
67.(23-24高一下·江西新余·期末)如图表示某温室大棚内光照强度(X)与农作物净光合作用强度的关系(假设棚内温度、水分和无机盐等无关变量均处于适宜的条件下)。强光下植物会发生光呼吸消耗有机物。据图分析,下列说法错误的是( )
A.当X大于Q点对应值时,可采取降温措施确保农作物维持最大净光合速率
B.Q→P的变化原因是强光下叶肉细胞内进行了光呼吸
C.当X为P点对应值时,叶肉细胞内产生的ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质
D.N点和Q点时分别取农作物上部成熟叶片测定希尔反应强度,Q点所取的叶片希尔反应较强
【答案】AD
【分析】光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。光反应与暗反应紧密联系,相互影响,光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应ADP、Pi、NADP+。
【详解】A、当X大于Q点对应值时,随着光照增强,净光合作用强度减弱,因此应该采取适当遮光,使光照强度位于N和Q之间,确保最大光合速率,A错误;
B、强光下植物会发生光呼吸消耗有机物,Q→P,随着光照增强,净光合作用强度减弱,因为强光下叶肉细胞内进行了光呼吸,B正确;
C、当X为P点对应值时,叶肉细胞的净光合作用强度为0,此时叶肉细胞同时存在光合作用和呼吸作用,细胞内产生的ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质,C正确;
D、当光照强度从N点增加至Q点过程中,净光合作用强度基本不变,且N点时,作物已经达到光饱和点,故N点和Q点时,农作物上部成熟叶片希尔反应强度可能相同,D错误。
故选AD。
68.(23-24高一下·云南曲靖·期末)为研究环境因素对某绿色植物光合作用和呼吸作用的影响,实验小组将绿色植物置于特定的实验装置中,于28℃环境下测定该植物在不同供水条件下的呼吸作用(如图1),图2是在图1实验基础上测定的不同光照强度(单位:klx)下的氧气释放量,不考虑光照强度及温度的变化对呼吸速率的影响。下列说法正确的是( )
A.图1所示的实验应在黑暗环境下测定其呼吸作用速率
B.图2所示实验的自变量是光照强度和不同的供水条件
C.光照强度增加后,在干旱条件下植物的干重增加更少
D.通过图2可直接比较不同条件下该植物的光反应速率
【答案】ABC
【分析】影响光合作用的环境因素:
1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱;
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强,当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强;
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强.当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【详解】A、图1实验测的是氧气吸收量,即该植物的呼吸速率,由于绿色植物在光下进行光合作用产生氧气,会干扰实验结果,因此为了准确测定植物的呼吸速率,图1实验应在黑暗(或遮光)环境下进行,A正确;
B、根据图2曲线图可知,实验中的自变量是供水条件和光照强度,B正确;
C、从图2可以看出光照强度倍增3小时后,干旱缺水状态下该植物的氧气释放量的增加幅度小于水分充足状态下,故干旱缺水状态下该植物的净光合速率的增加幅度小于水分充足状态下,C正确;
D、通过图2可比较不同条件下该植物的净光合速率,D错误。
故选ABC。
69.(23-24高一上·湖南株洲·期末)科学家分别将细菌紫膜质(一种膜蛋白)和ATP合成酶(能将H+跨膜运输的势能转化为ATP中的化学能)重组到由磷脂双分子层组成的脂质体上,光照后结果如下图。下列相关说法不正确的是( )
A.光能在脂质体上可直接转化为ATP中的化学能
B.H+通过细菌紫膜质进入脂质体的方式属于主动运输
C.ATP合成酶既可催化ATP的合成,又是H+主动运输的通道
D.叶绿体的类囊体膜可能也有类似的ATP合成机制
【答案】AC
【分析】分析题图可知,甲图表明在光能驱动下细菌紫膜质将H+逆浓度转入脂质体内,脂质体上无ATP合成酶,没有ATP产生;
乙图表明在光能驱动下,脂质体上有ATP合成酶而没有细菌紫膜质,H+无法转入脂质体内,也没有ATP产生;
丙图表明在光能驱动下,细菌紫膜质将H+逆浓度转入脂质体内,造成脂质体内H+浓度高于脂质体外,形成H+电化学梯度,ATP合成酶利用该电化学梯度催化ADP和Pi合成ATP,据此答题即可。
【详解】A、依据图乙可知,脂质体上有ATP合成酶和光照,但光能在脂质体上不能直接转化为ATP中的化学能,A错误;
B、分析图甲可知,H+通过细菌紫膜质进入脂质体是逆浓度梯度运输,属于主动运输,B正确;
C、分析图丙可知,H+可以通过ATP合成酶顺浓度梯度运输,所以ATP合成酶既可催化ATP的合成,又是H+被动运输(协助扩散)的通道,C错误;
D、叶绿体类囊体薄膜上可以进行光反应产生ATP,所以推测叶绿体类囊体薄膜上也存在类似的ATP合成机制,D正确。
故选AC。
70.(23-24高一上·山东烟台·期末)落地生根叶片上的气孔具有白天关闭,晚上开放的生理特点。下图是其叶肉细胞中发生的部分生理过程示意图,实线代表白天发生的物质变化,虚线代表夜晚发生的物质变化。下列说法正确的是( )
A.白天落地生根叶肉细胞内固定的直接产物是OAA
B.落地生根夜晚气孔打开吸收,但无法进行光反应,所以无法合成ATP
C.夜晚落地生根叶肉细胞液泡中pH降低与苹果酸的储存有关
D.落地生根的这种生理特点有利于其适应高温干旱的环境
【答案】CD
【分析】据图分析:落地生根叶片上的气孔白天关闭,其光合作用的二氧化碳来源于苹果酸和细胞呼吸,夜间气孔开放吸收的二氧化碳可以合成苹果酸。
【详解】A、由题图信息可知,实线代表白天发生的物质变化,虚线代表夜晚发生的物质变化,夜晚落地生根叶肉细胞,在细胞质基质中CO2与PEP反应生成OAA,即CO2固定的直接产物是OAA,A错误;
B、由题干信息可知,落地生根夜晚气孔打开吸收CO2合成苹果酸,由于没有光照,无法进行光反应,但可以进行细胞呼吸,依然可以合成ATP,B错误;
C、由图可知,夜晚,叶片的气孔打开吸收CO2合成苹果酸储存在液泡中,使液泡pH降低,所以夜晚落地生根叶肉细胞液泡中pH降低与苹果酸的储存有关,C正确;
D、由图可知,夜晚,叶片的气孔打开吸收CO2合成苹果酸储存在液泡中,白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸分解释放的CO2用于光合作用,所以落地生根的这种生理特点有利于其适应高温干旱的环境,D正确。
故选CD。
71.(23-24高三上·河北衡水·期末)在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解正确的是( )
A.在低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B.在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C.在图中两个CP点处,植物均不能进行光合作用
D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
【答案】ABD
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气,另一部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原,进而合成有机物。影响光合作用的因素有二氧化碳浓度、温度和光照强度。
本实验的自变量为光照强度和温度,因变量为CO2吸收速率。
【详解】A、CO2吸收速率代表净光合速率,低光强下,CO2吸收速率随叶温升高$$