内容正文:
专题03 生物圈中的绿色植物
第08讲 绿色植物的光合作用
01模拟基础练(3大命题点)
【命题点01】光合作用的概念和实质
【命题点02】光合作用相关实验
【命题点03】光合作用的意义和应用
02重难创新练
03真题实战练
· 命题点01 光合作用的概念和实质
1.(2024·辽宁辽阳·三模)如果把绿色植物叶中的叶肉细胞比做“绿色工厂”,那么这座“工厂”进行光合作用的“动力”“原料”“产物”“厂房”分别是( )
A.光能、二氧化碳和水、氧气和淀粉、叶绿体
B.光能、二氧化碳、氧气、叶绿体
C.光能、氧气和淀粉、二氧化碳和水、叶绿体
D.光能、水、淀粉、叶绿体
2.(2024·广西柳州·三模)图为光照充足的条件下,某植物叶片进行光合作用的示意图,①~④代表相关物质,其中③④代表的物质分别是( )
A.氧气、二氧化碳
B.水、有机物
C.二氧化碳、氧气
D.水、二氧化碳
3.(2024·陕西宝鸡·模拟预测)下面的式子是光合作用反应式,a和b表示的物质分别是( )
二氧化碳+水有机物(储存能量)+b
A.叶绿体;二氧化碳 B.线粒体;氧气
C.叶绿体;氧气 D.线粒体;水
4.(2024·河南平顶山·三模)将一棵重约0.2千克的柳树苗栽种在肥沃的土壤中,两年后连根挖出,脱水后称重达11千克。与这株柳树质量增加没有直接关系的是( )
A.土壤中的水 B.空气中的氧气
C.土壤中的无机盐 D.空气中的二氧化碳
· 命题点02 光合作用的相关实验
5.(2024·山东烟台·一模)图是“绿叶在光下制造有机物”的实验操作步骤。下列叙述不合理的是( )
A.该实验的正确操作顺序为②③④①⑤
B.④为隔水加热,小烧杯中的酒精变成绿色
C.本实验探究了光照是光合作用不可缺少的条件
D.⑤的见光部分变成了蓝色,证明光合作用产生了淀粉
6.(2024·河南南阳·模拟预测)某生物兴趣小组选取一株有白斑叶片和正常绿色叶片的牵牛花进行了如图所示的实验:暗处理→光照→水浴加热a、b、c、d四片叶子→漂洗→滴加碘液。下列说法错误的是( )
A.水浴加热的目的是利用高温破坏细胞结构,让叶绿素溶解于水中
B.该实验可探究光、二氧化碳和叶绿体是否与植物的光合作用有关
C.c叶中绿色部分变蓝,说明叶绿体是光合作用的场所
D.b和d作为一组对照实验,可以证明二氧化碳是光合作用的原料
7.(2024·江苏泰州·三模)如图装置是与光合作用相关的探究实验,甲乙都有光。下列叙述正确的是( )
A.实验前两支枝条不需要进行暗处理
B.滴加碘液后,乙装置内的叶片变蓝
C.该装置可验证光合作用需要二氧化碳
D.该实验的结论是光合作用可合成淀粉
8.(2024·山东济宁·二模)用金鱼藻进行如图所示实验,并定时记录试管顶端气体量。下列相关叙述中错误的是( )
A.本实验探究的是温度对光合作用速率的影响
B.试管顶端产生的气体能够使快要熄灭的细木条复燃
C.金鱼藻的花小,单性,雌雄同株或异株,小坚果,卵圆形,光滑。所以金鱼藻属于被子植物
D.试管口径大小对光合作用速率有影响
· 命题点03 光合作用的意义和应用
9.(2024·陕西渭南·模拟预测)植树造林既能绿化环境,又能控制温室效应,其控制温室效应的依据是( )
A.能为动物提供栖息场所和食物
B.发达的根系可以防止水土流失
C.光合作用能降低空气中二氧化碳浓度
D.叶片能吸附灰尘,吸收有毒气体
10.(2024·山东青岛·二模)中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与吸收量相等),彰显了大国责任。下列有关碳循环的叙述错误的是( )
A.碳循环是碳元素在生产者、消费者和分解者之间的循环
B.海洋生态系统对调节大气中的碳含量起着重要作用
C.生物圈中的生产者可以直接利用空气中的二氧化碳合成有机物
D.碳中和时,生产者吸收的CO2量大于所有生物释放的CO2量
11.(2024·宁夏固原·模拟预测)《齐民要术》中,要求栽种农作物要“正其行,通其风”,原理是( )
A.可以增强农作物的抗性
B.确保通风透光,从而有利于提高光合作用的效率
C.增强农作物的蒸腾作用
D.通风透光,可以增强农作物的呼吸作用
12.(2024·山东济宁·模拟预测)济宁喻屯镇的大棚种植基地栽培甜瓜,为提高甜瓜产量及甜度,在种植期间采取了以下相关措施,其中与应用光合作用原理来提高产量无关的是( )
A.大棚使用保温被,有效保持棚内温度
B.白天在棚内施加气肥,以增加棚内二氧化碳浓度
C.为甜瓜“搭架”,减少枝叶的互相遮挡
D.夜间适当降低棚内温度,以减少有机物的消耗
1.(2024·河南南阳·模拟预测)将某盆栽黑暗处理24小时后,选取其中一片绿叶,按图示位置剪断主叶脉,光照处理4小时,观察并处理叶片A区和B区,下列分析不正确的是( )
A.黑暗处理的目的是消耗叶片中的淀粉
B.A区能进行光合作用
C.B区不能进行光合作用
D.B区不能进行光合作用的原因是缺少叶绿素
2.(2024·陕西咸阳·三模)将天竺葵暗处理一昼夜后,选取两片大小相近的叶片A和B,按照如图连好装置(氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳),移到光下4h,然后取下叶片A和B,脱色处理后,用碘液检验。下列相关叙述错误的是( )
A.该实验探究的是二氧化碳是光合作用的原料
B.暗处理的目的是耗尽叶片中原有的二氧化碳
C.叶片A装置的作用是与叶片B装置作对照
D.该实验的结果是叶片A变蓝而叶片B不变蓝
3.(2024·江苏连云港·二模)在学生学习光合作用相关内容后,A、B两位同学为了加强和巩固所学知识,他们之间进行了一场对答活动。在对答上不妥的一组是( )
组别
A问
B答
A
能够进行光合作用的细胞有哪些?
主要是叶肉细胞,还有保卫细胞等
B
能够进行光合作用的场所是什么?
主要是叶绿体和线粒体等
C
光合作用的原料主要是什么?
主要是二氧化碳和水
D
光合作用的实质性变化是什么?
物质变化和能量变化
A.A B.B C.C D.D
4.(2024·江苏泰州·二模)奶奶在院中种了豇豆、黄瓜等蔬菜,并用竹竿搭架供其生长,这样做的主要目的是( )
A.促进植物体的呼吸作用 B.促进植物体的光合作用
C.有利于采摘等管理活动 D.防止蔬菜受到宠物破坏
5.(2024·广东揭阳·三模)从空气中氧气含量的角度分析,你认为天气晴好时,哪个时间适合户外活动( )
A.凌晨2点 B.清晨6点 C.下午4点 D.晚上22点
6.(2024·陕西西安·模拟预测)在学习绿色植物的光合作用过程中,同学们设计了人工光合系统(如图所示)。利用物理实验室的太阳能光伏发电板、电极、气泵等模拟植物利用太阳能合成糖类的过程,据图回答下列问题。
(1)该系统模拟了植物细胞中特有的“能量转换器”叶绿体的作用。 模拟叶片上的气孔,作为气体进出的“门户”。
(2)与植物的光合作用相比,在消耗二氧化碳量相等的情况下,人工光合系统中糖类的积累量会 (高于/低于/等于)植物,这是由于 。
(3)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是缺少光合作用的原料之一的 ,人工光合系统在沙漠等干旱地区有广阔的应用前景。
(4)该人工光合系统不仅可以用于解决能源匮乏问题,还能维持生物圈中 平衡;但该系统不能替代绿色植物的生态价值,如缺少绿色植物通过 途径参与生物圈中的水循环。
7.(2024·山东青岛·二模)冬春时节,种植户采用冬暖式大棚种植草莓。请运用所学的知识,结合示意图为草莓种植户提出改进生产措施的建议。(图一表示大棚内24小时二氧化碳浓度变化趋势,图二表示光照下二氧化碳吸收量和黑暗中二氧化碳释放量随温度变化趋势。)
(1)草莓增产提质的关键是增加有机物的积累,为此,白天要提高草莓 作用的强度,以生产更多的有机物;夜晚要 草莓呼吸作用强度,以减少有机物的消耗。
(2)生产上常采用适当提高二氧化碳浓度、控制环境温度等方法提高光合作用强度。根据图一,建议在 时左右打开大棚的通风口进行通风换气;根据图二中a曲线,建议白天大棚内温度控制在 ℃左右,原因是 。
(3)在低于5℃的环境下,草莓的生命活动会受到影响,需要在大棚上覆盖草苫。当夜间最低气温不低于5℃时,根据图二中曲线b,建议夜晚 (要/不要)在大棚上覆盖草苫,请简要说明理由 。
(4)如果图三中省略步骤①,你预测叶片C的最终实验现象可能是 。
(5)图三中将叶片D的主叶脉切断,能否作为“水分是光合作用的原料”的实验设计? 。请说明原因 。
8.(2024·山东济南·一模)阅读下面有关“光合作用的发现史”,请根据资料回答下列问题:
材料一:17世纪,比利时海尔蒙特把一棵2.5千克的柳树种在装有90千克泥上的木桶里,只浇水,五年后再次称重,柳树质量已达80多千克,而泥土减少却不到100克,如图一所示。
材料二:18世纪,英国科学家普罗斯特勒通过图二实验发现,A钟罩内的小鼠很快死亡,B钟罩内的小鼠却可存活较长时间。
材料三:1864年,德国植物学家萨克斯通过图三实验“绿叶在光下制造有机物”探究了绿色植物的光合作用。
资料四:1880年,德国科学家恩格尔曼把装有水绵和好氧细菌(吸氧菌)的临时装片放在没有氧气的黑暗环境中。如果临时装片暴露在光下,好氧细菌则分布在水绵叶绿体所有受光的部位。
(1)资料一中海尔蒙特认为合成柳树体内有机物的原料主要是 ,但忽略了其他因素的影响。
(2)图二中普利斯特利实验装置B内的小鼠能存活较长时间,原因是 。
(3)由资料四中恩格尔曼的实验可以得出的结论是:光合作用的场所是 。
(4)请根据资料三图三所示萨克斯实验过程,回答下列问题:
①用编号将实验步骤正确排序: (用数字和箭头表示)。
②该实验可得出的结论是 。
③在我们的实验室里,利用图中的这盆植物还可以完成的实验是 。
A.观察叶片结构
B.探究二氧化碳是光合作用的原料
C.探究蒸腾作用
D.探究叶片正面和背面的气孔数目
(5)某科研小组开展了“研究二氧化碳浓度和光照强度对某植物光合作用强度的影响”实验,并根据记录的数据绘制如图所示曲线。a或b曲线都可以说明 是影响光合作用强度的因素;A点和B点的光合作用强度差异说明 是影响光合作用强度的因素。
1.(2024·江苏盐城·中考真题)对下图所示的实验现象最合理的解释是( )
A.老鼠能吃植物
B.老鼠为植物生长提供了某种物质
C.老鼠为植物提供热量
D.钟罩内没有植物,老鼠也能生存
2.(2024·山东滨州·中考真题)将在黑暗处放置一昼夜的银边天竺葵进行如图处理后,移到光下照射3小时左右,摘下叶片甲和乙,经脱色、漂洗后滴加碘液,观察实验现象。该实验不能验证( )
A.光是光合作用的条件
B.叶绿体是光合作用的场所
C.二氧化碳是光合作用的原料
D.氧气是光合作用的产物
3.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)关于绿色植物光合作用的叙述错误的是( )
A.光是绿色植物进行光合作用不可缺少的条件
B.光合作用制造的有机物通过筛管运输到植物体的各个部分
C.绿色植物的所有器官都能进行光合作用
D.种植农作物时,合理密植可以充分利用光照,提高产量
4.(2024·安徽·中考真题)将两组大小和发育状况相近的健壮薄荷苗、分别培养在加土壤的雨水和未加土壤的雨水中,在相同条件下培养一段时间后,发现它们的长势差别很大,实验前后植株称重的结果如下表。下列相关叙述,错误的是( )
组别
培养液
植株质量(g)
实验前
实验后
①
加土壤的雨水
92
378
②
未加土壤的雨水
91
145
A.上述实验中的变量为培养液里是否添加了土壤
B.光合作用产物的积累是植株质量增加的因素之一
C.组①植株质量显著增加是因为吸收了土壤中的有机物
D.此实验结果能为植物的生长需要无机盐提供证据支持
5.(2024·四川成都·中考真题)在适宜光照条件下、某植物体内与光合作用有关的过程如图所示。图中①②③代表的物质依次是( )
A.二氧化碳、水、氧气
B.二氧化碳、氧气、水
C.氧气、二氧化碳、水
D.氧气、水、二氧化碳
6.(2024·江苏宿迁·中考真题)下图是“探究阳光在植物生长中的作用”实验的部分步骤。有关说法正确的是( )
①实验步骤的先后顺序是丁→甲→乙→丙;②步骤甲中小烧杯内是酒精;③步骤乙的目的是设置对照实验;④滴加碘液后,遮光部位变蓝,未遮光部位不变蓝
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7.(2024·山东青岛·中考真题)夏季晴朗的某天,科研人员测定了大豆一昼夜氧气释放量,并绘制了如下图所示的曲线。以下分析不合理的是( )
A.a点大豆不进行光合作用 B.bc段光合作用逐渐增强
C.阴雨天时,c点会因光照不足而上移 D.cd段变化主要与二氧化碳摄入不足有关
8.(2024·山东临沂·中考真题)下列农业生产中的做法和目的不相符的是( )
A.对庄稼进行及时的排涝、松士——促进植物根的呼吸作用
B.合理密植——植物充分接受光照,提高光能利用率
C.晴朗的中午,给塑料大棚通风——增加氧气浓度,提高光合作用强度
D.阴天或傍晚移栽植物——降低植物的蒸腾作用
9.(2024·江苏盐城·中考真题)碳中和是指二氧化碳等温室气体排放量和固定量相互抵消,达到相对零排放。吸收大气中的二氧化碳并释放氧气的主要生物类群是( )
A.真菌 B.动物 C.病毒 D.植物
10.(2024·江苏无锡·中考真题)我国政府提出2060年前实现碳中和,即二氧化碳的排放速率和吸收速率达到平衡。下列叙述正确的是( )
A.碳中和即意味着禁止工厂排放二氧化碳
B.实现碳中和离不开绿色植物的光合作用
C.绿色植物只消耗二氧化碳,不产生二氧化碳
D.碳排放速率和鱼类、鸟类等动物无关
11.(2024·四川遂宁·中考真题)某生物学兴趣小组在学习光合作用后,利用课后服务实践活动时间,开展了“利用光合作用绘制小熊画”的趣味实验,部分操作如图所示。请据此回答以下问题:
①黑色不透明卡纸
剪出小熊卡片
②固定小熊卡
片后光照数小时
③暗处理
叶片数小时
④碘液染色、查
看小熊画绘制情况
(1)操作①-④的正确顺序是
(2)操作③暗处理的作用是 ;操作④碘液染色之前,要用酒精作 处理。
(3)若该实验成功绘制出小熊画,则其同时也验证了绿叶在光下合成 、光是光合作用的 条件。
(4)操作④染色后,叶片部分区域呈浅色,构建出小熊轮廓,完成小熊画绘制,这些浅色区域出现的原因是 。
12.(2024·西藏·中考真题)2021年9月,我国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉的研究又取得了突破性进展,这一研究为解决粮食问题提供了新方案。下图为人工合成淀粉的示意图。请依据所学知识,分析图回答下列问题。
(1)本方案中电能取代了光合作用的必要条件是 。
(2)图中的⑤装置相当于细胞中的 (结构)。
(3)可以利用淀粉遇碘变 的特性检验生成的淀粉。
(4)本方案模拟了绿色植物的光合作用,除了产生淀粉外,还会产生 (气体)。
(5)该研究的意义是 (写出一条即可)。
13.(2024·山东菏泽·中考真题)菏泽古称曹州,自古享有“曹州牡丹甲天下”的美誉。技术人员为研究某些环境因素对牡丹光合作用的影响,利用同一批牡丹分别在不同环境条件下,用氧气传感器等仪器测定O2释放速率,实验在CO2浓度恒定且适宜的同一个密闭环境中完成,实验结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)牡丹进行光合作用的场所是 (填细胞结构)。
(2)测定图甲实验数据时,呼吸作用强度不变,该批牡丹呼吸作用每小时消耗氧气的量为 mmol。若将该批牡丹放在图甲实验条件下,先黑暗处理1小时,再用10klx的光照强度处理1小时,比较这两个小时前后,密闭环境中氧气的增加量为 mmol。
(3)据图乙分析可知,该批牡丹生长的最适温度是 ℃。
(4)图甲是温度为14℃测定的结果,根据甲乙两图分析可知:①图乙是在光照强度为 klx下测定的结果;②影响牡丹生长的环境因素为 。
14.(2024·江苏徐州·中考真题)为探究二氧化碳浓度对植物光合作用的影响,生物小组的同学们取新鲜的菠菜叶,用直径为8mm的打孔器打出圆形小叶片(避开大的叶脉,如图1),将圆形小叶片置于注射器内,用橡皮塞封住针孔(如图2),快速多次抽拉活塞,排出叶片内原有的气体,放入黑暗处装有清水的烧杯中备用。再按照下表进行实验操作:
序号
操作步骤
烧杯1
烧杯2
烧杯3
烧杯4
烧杯5
①
加入100mL不同浓度的碳酸氢钠溶液(为叶片提 供二氧化碳)
蒸馏水
0.5%的碳酸氢钠溶液
1.5%的碳酸氢钠溶液
2.5%的碳酸氢钠溶液
3.5%的碳酸氢钠溶液
②
放入圆形小叶片
20个
20个
20个
20个
20个
③
将烧杯1-5等距离摆放在LED灯周围(如图3),照射8min,观察并记录圆形小叶片浮起的数量
④
重复步骤①-③三次,计算平均值
0个
4个
18个
20个
9个
(1)该实验探究的变量是 。
(2)实验中,烧杯底部圆形小叶片上浮的原因是其进行光合作用产生了 。
(3)为了使实验结果更准确,该实验过程中减小误差的操作有 。
(4)分析实验结果,得出的结论是 。
(5)生物小组的同学们对实验结果产生疑问:“为什么在浓度为3.5%的碳酸氢钠溶液中,圆形小叶片上浮的个数反而减少了呢?”他们进一步研究发现,该组叶片下表皮的气孔大部分处于关闭状态(如图4),由此推测,圆形小叶片上浮个数减少的原因可能是 。
15.(2024·黑龙江·中考真题)某生物兴趣小组的同学为研究植物的生命活动,设计了如图所示的实验装置。(提示:氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳)完成如下操作步骤:
(1)步骤一:实验前先将两盆长势相似的植物放在黑暗环境中一昼夜,目的是通过 作用,消耗掉叶片中的淀粉等有机物。
(2)步骤二:设置装置一、装置二的目的是形成 。
(3)步骤三:用酒精脱色后,叶片变成 色。
(4)步骤四:滴加碘液后,叶片A变蓝,叶片B 。可见,植物进行光合作用必需的原料是 。
16.(2024·山东聊城·中考真题)某生物兴趣小组为探究光照强度对金鱼藻光合作用的影响,设计如图装置开展探究实验,请回答问题:
实验步骤:
①距离60W的灯泡30cm、20cm、10cm处,分别安放一个相同的装置(如图一),并标记A组、B组、C组。
②向三组装置内加入等量的金鱼藻和清水。
③晚上,打开灯泡的开关,观察并记录试管中每分钟产生的气泡数目,重复三次求平均值,绘制成柱形图(如图二)。
(1)实验中气泡内气体是 ,产生的气泡数目越多,表示金鱼藻的光合作用越 。
(2)该实验的变量是 。
(3)该实验得出的结论是 。
(4)实验过程中,观察记录数据,重复三次求平均值的目的是 。
(5)根据实验分析,遇到阴天时可通过适当 以保产增产。
(6)若继续探究“光是光合作用的必要条件”,兴趣小组在原来实验的基础上增加了D组,你认为D组应该如何设置? 。
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专题03 生物圈中的绿色植物
第08讲 绿色植物的光合作用
01模拟基础练(3大命题点)
【命题点01】光合作用的概念和实质
【命题点02】光合作用相关实验
【命题点03】光合作用的意义和应用
02重难创新练
03真题实战练
· 命题点01 光合作用的概念和实质
1.(2024·辽宁辽阳·三模)如果把绿色植物叶中的叶肉细胞比做“绿色工厂”,那么这座“工厂”进行光合作用的“动力”“原料”“产物”“厂房”分别是( )
A.光能、二氧化碳和水、氧气和淀粉、叶绿体
B.光能、二氧化碳、氧气、叶绿体
C.光能、氧气和淀粉、二氧化碳和水、叶绿体
D.光能、水、淀粉、叶绿体
【答案】A
【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为储存能量的有机物,并释放出氧气。
【详解】光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气,条件是光能,场所是叶绿体,反应式是,所以光合作用的“动力”是光能,“原料”是二氧化碳和水,“产物”是有机物和氧气,“厂房”是叶绿体。A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2024·广西柳州·三模)图为光照充足的条件下,某植物叶片进行光合作用的示意图,①~④代表相关物质,其中③④代表的物质分别是( )
A.氧气、二氧化碳 B.水、有机物
C.二氧化碳、氧气 D.水、二氧化碳
【答案】B
【分析】图中表示的物质有:①二氧化碳、②氧气、③水、④有机物。绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。可见光合作用的原料是二氧化碳和水;场所是叶绿体;条件是光;产物是:有机物和氧。
【详解】在光合作用中,植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放氧气。①是光合作用吸收的气体二氧化碳;②是光合作用呼出的气体氧气;③水由下往上由导管运输;④光合作用产生的有机物由上往下运输;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.(2024·陕西宝鸡·模拟预测)下面的式子是光合作用反应式,a和b表示的物质分别是( )
二氧化碳+水有机物(储存能量)+b
A.叶绿体;二氧化碳 B.线粒体;氧气
C.叶绿体;氧气 D.线粒体;水
【答案】C
【分析】绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
【详解】绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用,即光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气,条件是光,场所是叶绿体,表达式为:。综上分析可知,a和b表示的物质分别是叶绿体、氧气,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(2024·河南平顶山·三模)将一棵重约0.2千克的柳树苗栽种在肥沃的土壤中,两年后连根挖出,脱水后称重达11千克。与这株柳树质量增加没有直接关系的是( )
A.土壤中的水 B.空气中的氧气
C.土壤中的无机盐 D.空气中的二氧化碳
【答案】B
【分析】(1)植物通过光合作用,利用光能、水和二氧化碳合成有机物(主要是葡萄糖),并释放氧气。这些有机物是植物体生长和发育的主要物质来源。
(2)植物通过根从土壤中吸收无机盐,如氮、磷、钾等,这些无机盐是植物体的重要组成成分,对植物的生长和发育有重要作用。
【详解】A.水是植物体的重要组成成分,植物通过根从土壤中吸收水分,这些水分参与植物体的各种生理活动,如光合作用、呼吸作用等。同时,水也是植物体细胞的重要组成成分,因此土壤中的水与柳树质量增加有直接关系,A不符合题意。
B.氧气是植物进行呼吸作用所必需的。在呼吸作用中,植物分解有机物,释放能量,但这个过程并不直接增加植物体的质量。氧气只是作为呼吸作用的反应物,不直接参与植物体的构建,B符合题意。
C.无机盐是植物体的重要组成成分,如氮、磷、钾等无机盐对植物的生长有重要作用。植物通过根从土壤中吸收无机盐,这些无机盐参与植物体的构建,因此与柳树质量增加有直接关系,C不符合题意。
D.二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料。在光合作用中,植物利用二氧化碳和水,在光能的驱动下,合成有机物,并释放氧气。这些有机物是植物体的重要组成成分,因此空气中的二氧化碳与柳树质量增加有直接关系,D不符合题意。
故选B。
· 命题点02 光合作用的相关实验
5.(2024·山东烟台·一模)图是“绿叶在光下制造有机物”的实验操作步骤。下列叙述不合理的是( )
A.该实验的正确操作顺序为②③④①⑤
B.④为隔水加热,小烧杯中的酒精变成绿色
C.本实验探究了光照是光合作用不可缺少的条件
D.⑤的见光部分变成了蓝色,证明光合作用产生了淀粉
【答案】A
【分析】“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤:③把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜(目的是为了把叶片里的淀粉运走耗尽);②用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来(形成对照实验),然后移到阳光下照射;几小时以后,摘下叶片,去掉遮光的纸片。④把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解在酒精中,叶片变为黄白色;①用清水漂洗叶片,再把叶片放到培养皿里,向叶片滴加碘液。⑤用清水冲掉碘液,观察叶色发生的变化。
【详解】A.结合分析可知:该实验的正确操作顺序为③②④①⑤,A符合题意。
B.④为隔水加热,酒精能溶解叶绿素,小烧杯中的酒精变成绿色,B不符合题意。
C.本实验对叶片进行了部分遮光,形成了变量为光的对照试验。探究了光照是光合作用不可缺少的条件,C不符合题意。
D.淀粉遇到碘液呈现蓝色,⑤的见光部分变成了蓝色,证明光合作用产生了淀粉,D不符合题意。
故选A。
6.(2024·河南南阳·模拟预测)某生物兴趣小组选取一株有白斑叶片和正常绿色叶片的牵牛花进行了如图所示的实验:暗处理→光照→水浴加热a、b、c、d四片叶子→漂洗→滴加碘液。下列说法错误的是( )
A.水浴加热的目的是利用高温破坏细胞结构,让叶绿素溶解于水中
B.该实验可探究光、二氧化碳和叶绿体是否与植物的光合作用有关
C.c叶中绿色部分变蓝,说明叶绿体是光合作用的场所
D.b和d作为一组对照实验,可以证明二氧化碳是光合作用的原料
【答案】A
【分析】图1所示的实验中有3组对照实验,分别是:a叶的遮光部分和未遮光部分,变量是光;c叶的白斑部分和绿色部分,变量是叶绿体;b瓶中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,d瓶中放的是清水,b和d是一组对照实验,变量是二氧化碳。
图2中①大烧杯盛有清水,②小烧杯盛有酒精。
《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
【详解】A.把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中至叶片变成黄白色,便于观察到淀粉遇碘变蓝的颜色反应,②中是酒精,故水浴加热的目的是利用高温破坏细胞结构,让叶绿素溶解于酒精中,A错误。
B.图1所示的实验中有3组对照实验,分别是:a叶的遮光部分和未遮光部分,变量是光;c叶的白斑部分和绿色部分,变量是叶绿体;b瓶中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,d瓶中放的是清水,b和d是一组对照实验,变量是二氧化碳,故该实验可探究光、二氧化碳和叶绿体是否与植物的光合作用有关,B正确。
C.若c叶白斑部分不变蓝,其他绿色部分都变蓝,唯一变量是叶绿体,则说明叶绿体是光合作用的场所,光合作用需要叶绿体,C正确。
D.b和d是一组对照实验,变量是二氧化碳,可以证明二氧化碳是光合作用的原料,D正确。
故选A。
7.(2024·江苏泰州·三模)如图装置是与光合作用相关的探究实验,甲乙都有光。下列叙述正确的是( )
A.实验前两支枝条不需要进行暗处理
B.滴加碘液后,乙装置内的叶片变蓝
C.该装置可验证光合作用需要二氧化碳
D.该实验的结论是光合作用可合成淀粉
【答案】C
【分析】题图是“检验光合作用需要二氧化碳”的实验装置,在乙装置内盛氢氧化钠溶液,氢氧化钠可以吸收二氧化碳,是为了设置一组变量因素,该实验的变量是二氧化碳。
【详解】A.选作实验的植物实验前已经进行了光合作用,里面储存了丰富的有机物(淀粉)。如不除去会对实验结果造成影响。所以实验前应将两支长势相同的枝条进行暗处理,将植物暗处理的目的是通过呼吸作用消耗叶片中的淀粉等有机物,避免其对实验结果产生影响,A错误。
B.淀粉有遇到碘液变蓝色的特性,因此实验中,在叶片上滴加碘液的目的是为了检验光合作用是否产生了淀粉。乙装置内的叶片因缺少二氧化碳作为原料,无法进行光合作用生成淀粉,滴加碘液后,乙装置内的叶片不变蓝。而甲装置内的叶片可以进行光合作用积累有机物,处理后,能够变蓝,B错误。
C.由于甲乙两装置中,甲内有二氧化碳,乙内没有二氧化碳,该实验的变量是二氧化碳,该装置可验证光合作用需要二氧化碳,C正确。
D.该实验的结论是光合作用需要二氧化碳,D错误。
故选C。
8.(2024·山东济宁·二模)用金鱼藻进行如图所示实验,并定时记录试管顶端气体量。下列相关叙述中错误的是( )
A.本实验探究的是温度对光合作用速率的影响
B.试管顶端产生的气体能够使快要熄灭的细木条复燃
C.金鱼藻的花小,单性,雌雄同株或异株,小坚果,卵圆形,光滑。所以金鱼藻属于被子植物
D.试管口径大小对光合作用速率有影响
【答案】D
【分析】1.绿色植物通过叶绿素捕获太阳光,利用光提供的能量,在叶绿体中合成淀粉等有机物,并且把光能转化为化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。
2.对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。
【详解】A.甲组15℃,乙组30℃,唯一变量是温度,其它条件相同且适宜,因此本实验探究的是温度对光合作用速率的影响,A正确。
B.试管顶端产生的气体是光合作用释放的氧气,氧气能够使快要熄灭的细木条复燃,B正确。
C.被子植物有根、茎、叶、花、果实和种子的分化,种子外有果皮包被着。金鱼藻的花小,单性,雌雄同株或异株,小坚果,卵圆形,光滑。所以金鱼藻属于被子植物,C正确。
D.影响光合作用的因素:光照强度、二氧化碳浓度、温度等。该实验中,试管口径大小对光合作用速率没有影响,D错误。
故选D。
· 命题点03 光合作用的意义和应用
9.(2024·陕西渭南·模拟预测)植树造林既能绿化环境,又能控制温室效应,其控制温室效应的依据是( )
A.能为动物提供栖息场所和食物
B.发达的根系可以防止水土流失
C.光合作用能降低空气中二氧化碳浓度
D.叶片能吸附灰尘,吸收有毒气体
【答案】C
【分析】绿色植物利用光,在叶绿体中把二氧化碳和水合成有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。绿色植物的光合作用消耗着大气中的二氧化碳,产生的氧又以气体形式进入大气,可以促进生物圈中的碳-氧平衡。
【详解】ABD.植树造林能增加绿色植物的数量,能为动物提供栖息场所和食物、可以防止水土流失、吸附灰尘、吸收有毒气体,但都与控制温室效应无直接关系,ABD不符合题意。
C.二氧化碳气体又称为温室气体,绿色植物不断地进行着光合作用,消耗着大气中的二氧化碳,产生的氧又以气体形式进入大气,这样就使的生物圈中的空气中氧气和二氧化碳的浓度处于相对的平衡状态,简称碳-氧平衡。所以要想维持生物圈中的碳-氧平衡,控制温室效应,可以大面积的植树造林,C符合题意。
故选C。
10.(2024·山东青岛·二模)中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与吸收量相等),彰显了大国责任。下列有关碳循环的叙述错误的是( )
A.碳循环是碳元素在生产者、消费者和分解者之间的循环
B.海洋生态系统对调节大气中的碳含量起着重要作用
C.生物圈中的生产者可以直接利用空气中的二氧化碳合成有机物
D.碳中和时,生产者吸收的CO2量大于所有生物释放的CO2量
【答案】A
【分析】碳中和是在一定时间内直接或间接产生的温室气体二氧化碳排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”,要合理使用化石燃料,改用清洁型新能源。
【详解】A.碳循环是碳元素在生物群落和无机环境之间的循环,A错误。
B.海洋生态系统中的藻类植物可以通过光合作用吸收二氧化碳,对调节大气中的碳含量起着重要作用,B正确。
C.生物圈中的生产者(主要是绿色植物)可以直接利用空气中的二氧化碳合成有机物,C正确。
D.由题干可知,碳中和是二氧化碳排放量与吸收量相等,但是排放量除生物释放的二氧化碳外还有物质燃烧等释放的二氧化碳,因此,碳中和时,生产者吸收的CO2量大于所有生物释放的CO2量,D正确。
故选A。
11.(2024·宁夏固原·模拟预测)《齐民要术》中,要求栽种农作物要“正其行,通其风”,原理是( )
A.可以增强农作物的抗性
B.确保通风透光,从而有利于提高光合作用的效率
C.增强农作物的蒸腾作用
D.通风透光,可以增强农作物的呼吸作用
【答案】B
【分析】(1)绿色植物利用光,在叶绿体中把二氧化碳和水合成有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。
(2)活细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫作呼吸作用。
(3)植物的蒸腾作用是指植物体内的水以水蒸气的形式散发到大气中去的过程。
【详解】A.通风透光并不能很好的增强农作物的抗性,A错误。
BCD.二氧化碳是光合作用的原料之一,光是光合作用的条件。“正其行,通其风”的意思是在播种植物时,要保持一定的行距和株距,使植物受到充足的阳光照射,使流动的空气送进农田的各个角落,这是提高作物光合作用效率的有效手段,B正确,CD错误。
故选B。
12.(2024·山东济宁·模拟预测)济宁喻屯镇的大棚种植基地栽培甜瓜,为提高甜瓜产量及甜度,在种植期间采取了以下相关措施,其中与应用光合作用原理来提高产量无关的是( )
A.大棚使用保温被,有效保持棚内温度
B.白天在棚内施加气肥,以增加棚内二氧化碳浓度
C.为甜瓜“搭架”,减少枝叶的互相遮挡
D.夜间适当降低棚内温度,以减少有机物的消耗
【答案】D
【分析】绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
【详解】A.光合作用需要适宜的温度,才能合成更多的有机物,从而提高产量,A不符合题意。
B.在温室中种植蔬菜,要使蔬菜产量得到提高,就要提高蔬菜的光合作用的效率,而光合作用的原料之一是二氧化碳,所以,向温室中添加二氧化碳,就可以提高光合作用的效率,从而提高蔬菜产量,B不符合题意。
C.合理密植是使植株行间距和株距科学合理,使题目的叶片互不遮挡,通过植物的光合作用,充分有效利用这片土地上的光能,来提高产量,C不符合题意。
D.夜晚降低温度,减弱呼吸作用,有机物分解减慢,与应用光合作用原理来提高产量无关,D符合题意。
故选D。
1.(2024·河南南阳·模拟预测)将某盆栽黑暗处理24小时后,选取其中一片绿叶,按图示位置剪断主叶脉,光照处理4小时,观察并处理叶片A区和B区,下列分析不正确的是( )
A.黑暗处理的目的是消耗叶片中的淀粉
B.A区能进行光合作用
C.B区不能进行光合作用
D.B区不能进行光合作用的原因是缺少叶绿素
【答案】D
【分析】对某盆栽绿叶进行不同处理后分析其不同区域的光合作用情况。呼吸作用可以消耗掉原有的淀粉,光合作用需要水作为原料。A 区由于仍有部分叶脉连接,可以从其他部位获得水分等物质。B 区因主叶脉被剪断,无法从其他部位获得水分等必要的原料。
【详解】A.将盆栽黑暗处理 24 小时,目的是让叶片通过呼吸作用消耗掉原有的淀粉,以便后续光照处理后能准确判断新合成的淀粉等产物,故A 正确。
B.按图示位置剪断主叶脉后,A 区由于仍有部分叶脉连接,可以从其他部位获得水分等物质,且在光照下有叶绿素等条件,所以能进行光合作用,故B正确。
C. B 区因主叶脉被剪断,无法从其他部位获得水分等必要的原料,从而不能进行光合作用,故C正确。
D.B 区不能进行光合作用的原因是缺少水分等原料,而不是缺少叶绿素,故D错误。
故选D 。
2.(2024·陕西咸阳·三模)将天竺葵暗处理一昼夜后,选取两片大小相近的叶片A和B,按照如图连好装置(氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳),移到光下4h,然后取下叶片A和B,脱色处理后,用碘液检验。下列相关叙述错误的是( )
A.该实验探究的是二氧化碳是光合作用的原料
B.暗处理的目的是耗尽叶片中原有的二氧化碳
C.叶片A装置的作用是与叶片B装置作对照
D.该实验的结果是叶片A变蓝而叶片B不变蓝
【答案】B
【分析】光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并释放出氧气的过程。图中:A装置中清水不能吸收二氧化碳,A装置有二氧化碳;B装置中氢氧化钠能吸收二氧化碳,B装置中没有二氧化碳。所以,A、B两装置形成了对照实验,其变量是二氧化碳,其它的实验条件均相同。
【详解】A.结合分析可知,AB两个装置的实验变量是锥形瓶内的气体中有无二氧化碳,因此,该实验探究的是二氧化碳是光合作用的原料,A正确。
B.选作实验的植物实验前已经进行了光合作用,叶片里面储存了丰富的有机物(如淀粉),若不除去会对实验结果造成影响。所以,将实验装置放入黑暗处一昼夜的目的是:把叶片内原有的淀粉运走消耗,以排除原来贮存的淀粉对实验的干扰,B错误。
C.对照实验有实验组和对照组,实验组是接受实验变量处理的对象组,对照组是不接受实验变量处理的对象组,对照组在实验中起对照作用(排除其它因素对实验结果的干扰)。所以,本实验的变量是二氧化碳,叶片A(清水组)装置的作用是作为叶片B(氢氧化钠组)装置的对照,C正确。
D.淀粉遇碘溶液变蓝色。A和B叶片经过光照、酒精脱色后,需要用清水漂洗,然后滴加碘溶液,观察其发生的现象。叶片B缺少二氧化碳,没有进行光合作用产生淀粉,滴加碘液不变蓝色,而叶片A有二氧化碳,进行光合作用产生淀粉,滴加碘溶液变蓝色,D正确。
故选B。
3.(2024·江苏连云港·二模)在学生学习光合作用相关内容后,A、B两位同学为了加强和巩固所学知识,他们之间进行了一场对答活动。在对答上不妥的一组是( )
组别
A问
B答
A
能够进行光合作用的细胞有哪些?
主要是叶肉细胞,还有保卫细胞等
B
能够进行光合作用的场所是什么?
主要是叶绿体和线粒体等
C
光合作用的原料主要是什么?
主要是二氧化碳和水
D
光合作用的实质性变化是什么?
物质变化和能量变化
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】 光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。光合作用的实质是制造有机物,释放氧气,把光能转变为化学能储存在有机物中。光合作用的反应式是:二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气。光合作用的原料是二氧化碳和水;光合作用的条件是光;光合作用的产物是氧气和有机物(淀粉)。
【详解】A.叶肉细胞和保卫细胞里都含有叶绿体,能够进行光合作用,A正确。
B.叶绿体是光合作用的场所,线粒体是呼吸作用的场所,B错误。
C.光合作用的原料是二氧化碳和水,C正确。
D.光合作用的实质包括物质变化和能量变化;物质变化是指把简单的无机物合成复杂的有机物,并释放出氧气;能量变化是指把光能转变成化学能储存在制造的有机物中,D正确。
故选B。
4.(2024·江苏泰州·二模)奶奶在院中种了豇豆、黄瓜等蔬菜,并用竹竿搭架供其生长,这样做的主要目的是( )
A.促进植物体的呼吸作用
B.促进植物体的光合作用
C.有利于采摘等管理活动
D.防止蔬菜受到宠物破坏
【答案】B
【分析】合理密植是指在单位面积上,栽种作物或树木时密度要适当,行株距要合理。一般以每亩株数(或穴数)表示。株距、行距要多少才算合理,必须根据自然条件、作物的种类、品种特性、以及耕作施肥和其他栽培技术水平而定。
【详解】合理密植是增加作物产量的重要措施。通过调节植物单位面积内个体与群体之间的关系,使个体发育健壮,群体生长协调,达到高产的目的。合理密植,有利于充分利用光能,提高光合效率。种植过密,植物叶片相互遮盖,只有上部叶片进行光合作用,种植过稀,部分光能得不到利用,光能利用率低。只有合理密植才是最经济的做法。由上可知,种植黄瓜、豆角等蔬菜时,一般要用树枝、竹竿等搭架供其生长,这样可以使植物的叶充分伸展,充分的接受阳光,扩大光合作用的面积,提高光合作用的效率,增加产量,因此ACD错误,B正确。
故选B。
5.(2024·广东揭阳·三模)从空气中氧气含量的角度分析,你认为天气晴好时,哪个时间适合户外活动( )
A.凌晨2点 B.清晨6点
C.下午4点 D.晚上22点
【答案】C
【分析】光合作用需要光,呼吸作用有光无光都可进行;光合作用释放氧气,呼吸作用吸收氧气。
【详解】植物的光合作用只能在光下进行,而呼吸作用有光无光都能进行。植物在白天既进行光合作用,也进行呼吸作用,而在黑夜只进行呼吸作用,不进行光合作用。傍晚时刻,植物进行了一天的光合作用,释放了大量的氧气,因此,此时空气中的氧气浓度最高,是适合户外活动最佳时间。而在凌晨,植物刚刚进行了一晚的呼吸作用,消耗了大量的氧气,空气中氧气含量此时最低,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.(2024·陕西西安·模拟预测)在学习绿色植物的光合作用过程中,同学们设计了人工光合系统(如图所示)。利用物理实验室的太阳能光伏发电板、电极、气泵等模拟植物利用太阳能合成糖类的过程,据图回答下列问题。
(1)该系统模拟了植物细胞中特有的“能量转换器”叶绿体的作用。 模拟叶片上的气孔,作为气体进出的“门户”。
(2)与植物的光合作用相比,在消耗二氧化碳量相等的情况下,人工光合系统中糖类的积累量会 (高于/低于/等于)植物,这是由于 。
(3)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是缺少光合作用的原料之一的 ,人工光合系统在沙漠等干旱地区有广阔的应用前景。
(4)该人工光合系统不仅可以用于解决能源匮乏问题,还能维持生物圈中 平衡;但该系统不能替代绿色植物的生态价值,如缺少绿色植物通过 途径参与生物圈中的水循环。
【答案】(1)气泵
(2) 高于 人工光合系统没有呼吸作用消耗有机物,所以糖类的积累量高
(3)水
(4) 碳-氧 蒸腾作用
【分析】光合作用是绿色植物利用光能,在叶绿体内,把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物,并释放出氧气的过程。呼吸作用是细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。水分以气体状态通过叶片表皮上的气孔从植物体内散失到植物体外的过程叫做蒸腾作用。
【详解】(1)植物通过细胞中的叶绿体能进行光合作用,将光能转换为化学能,该系统利用光能和二氧化碳转换能量模仿了叶绿体。气孔是植物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”;气孔是由一对保卫细胞围成的空腔,保卫细胞控制气孔的张开和闭合;该气泵吸入二氧化碳,因此模仿了植物中的气孔。
(2)植物进行光合作用和呼吸作用,其中呼吸作用通过线粒体消耗植物中的有机物,而该人工光合系统缺乏呼吸作用消耗有机物,因此糖类积累量高于植物。
(3)结合分析可知,植物的光合作用下需要以二氧化碳和水作为原料,干旱条件下缺水,所以光合作用减弱,光合速率降低。
(4)生物的呼吸作用不断消耗氧,向生物圈中排放二氧化碳。自然界中的有机物在分解过程中也不断消耗氧,排出二氧化碳。人类的生活和生产正在大量消耗着各种各样的燃料,以便获得所需要的能量,而燃料在燃烧过程中,消耗了大量的氧,放出大量的二氧化碳。然而,绿色植物通过光合作用,能不断消耗大气中的二氧化碳,又将氧气排放到大气中,对维持生物圈中的碳——氧平衡起了重要作用。植物还能通过蒸腾作用提供动力来运输水和无机盐并将内部的水分散发到大气中,增加大气湿度,故人工光合系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等干旱地区有广阔的应用前景。但该系统不能完全替代植物,如绿色植物还可以通过蒸腾作用参与生物圈的水循环,能增大大气湿度,该系统无法实现。
7.(2024·山东青岛·二模)冬春时节,种植户采用冬暖式大棚种植草莓。请运用所学的知识,结合示意图为草莓种植户提出改进生产措施的建议。(图一表示大棚内24小时二氧化碳浓度变化趋势,图二表示光照下二氧化碳吸收量和黑暗中二氧化碳释放量随温度变化趋势。)
(1)草莓增产提质的关键是增加有机物的积累,为此,白天要提高草莓 作用的强度,以生产更多的有机物;夜晚要 草莓呼吸作用强度,以减少有机物的消耗。
(2)生产上常采用适当提高二氧化碳浓度、控制环境温度等方法提高光合作用强度。根据图一,建议在 时左右打开大棚的通风口进行通风换气;根据图二中a曲线,建议白天大棚内温度控制在 ℃左右,原因是 。
(3)在低于5℃的环境下,草莓的生命活动会受到影响,需要在大棚上覆盖草苫。当夜间最低气温不低于5℃时,根据图二中曲线b,建议夜晚 (要/不要)在大棚上覆盖草苫,请简要说明理由 。
(4)如果图三中省略步骤①,你预测叶片C的最终实验现象可能是 。
(5)图三中将叶片D的主叶脉切断,能否作为“水分是光合作用的原料”的实验设计? 。请说明原因 。
【答案】(1) 光合 降低
(2) 9 25 根据图二中a曲线,在25℃以后二氧化碳的吸收量出现了拐点,说明光合作用速率下降。而25℃时光合作用最强,此时a曲线与b曲线差距最大,说明此时积累的有机物最多
(3) 不要 温度越低呼吸作用强度越弱,有机物消耗越少
(4)叶片C的遮光部分和未遮光部分均变蓝色
(5) 能 叶片D主叶脉切断部分和未切断部分形成以水为变量的对照
【分析】光合作用在农业生产上的应用:①合理密植既充分利用了单位面积上的光照而避免造成浪费,又不至于让叶片相互遮挡,影响光合作用的进行。②间作套种(立体种植)就是把两种或两种以上的作物,在空间和时间上进行最优化组合,以达到增产,增收,延长应的目的。③增加二氧化碳的浓度二氧化碳是植物进行光合作用的主要原料。
【详解】(1)光合作用是指绿色植物利用光能,通过叶绿体,把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物,并释放氧气的过程;光合作用制造的有机物是通过叶脉中的筛管运输到其他器官的。草莓中90%~95%的干物质来自光合作用,为此,白天要提高草莓光合作用的强度,以生产更多的有机物。控制昼夜温差能够有效地提高草莓的产量,夜晚降低温度能够减弱呼吸作用的强度,避免有机物被过多的分解,有利于有机物的积累。
(2)根据图中的曲线表明,图二中7~10时光合作用强度不断增强,光合作用的强度是随着光照加强而增强的;二氧化碳是光合作用的原料,9时后棚内二氧化碳浓度低于棚外的二氧化碳浓度,建议在9时左右打开大棚的通风口进行通风换气,以增加二氧化碳的浓度来提高光合作用速率。根据图二中a曲线,在25℃以后二氧化碳的吸收量出现了拐点,说明光合作用速率下降。而25℃时光合作用最强,此时a曲线与b曲线差距最大,说明此时积累的有机物最多,所以25℃左右的温度,能提高大棚作物的产量,建议白天大棚内温度控制在25℃左右。
(3)当夜间最低气温不低于5℃时,草莓的生命活动不会受到影响,温度越低,呼吸作用越慢,消耗有机物越少,所以,在温度不低于5°时,不要在大棚上覆盖草苫,因为温度越低呼吸作用强度越弱,有机物消耗越少。
(4)步骤①暗处理的目的是将叶片内原有的淀粉转运或消耗殆尽,故如果图三中省略步骤①,叶片C的实验现象可能是:叶片C的遮光部分和未遮光部分均变蓝色。
(5)水分在植物体内通过导管运输,植物的叶脉中有导管,因此图三中将叶片D的主叶脉切断,可以作为“水分是光合作用的原料”的实验设计。原因是:叶片D主叶脉切断部分和未切断部分形成以水为变量的对照。
8.(2024·山东济南·一模)阅读下面有关“光合作用的发现史”,请根据资料回答下列问题:
材料一:17世纪,比利时海尔蒙特把一棵2.5千克的柳树种在装有90千克泥上的木桶里,只浇水,五年后再次称重,柳树质量已达80多千克,而泥土减少却不到100克,如图一所示。
材料二:18世纪,英国科学家普罗斯特勒通过图二实验发现,A钟罩内的小鼠很快死亡,B钟罩内的小鼠却可存活较长时间。
材料三:1864年,德国植物学家萨克斯通过图三实验“绿叶在光下制造有机物”探究了绿色植物的光合作用。
资料四:1880年,德国科学家恩格尔曼把装有水绵和好氧细菌(吸氧菌)的临时装片放在没有氧气的黑暗环境中。如果临时装片暴露在光下,好氧细菌则分布在水绵叶绿体所有受光的部位。
(1)资料一中海尔蒙特认为合成柳树体内有机物的原料主要是 ,但忽略了其他因素的影响。
(2)图二中普利斯特利实验装置B内的小鼠能存活较长时间,原因是 。
(3)由资料四中恩格尔曼的实验可以得出的结论是:光合作用的场所是 。
(4)请根据资料三图三所示萨克斯实验过程,回答下列问题:
①用编号将实验步骤正确排序: (用数字和箭头表示)。
②该实验可得出的结论是 。
③在我们的实验室里,利用图中的这盆植物还可以完成的实验是 。
A.观察叶片结构
B.探究二氧化碳是光合作用的原料
C.探究蒸腾作用
D.探究叶片正面和背面的气孔数目
(5)某科研小组开展了“研究二氧化碳浓度和光照强度对某植物光合作用强度的影响”实验,并根据记录的数据绘制如图所示曲线。a或b曲线都可以说明 是影响光合作用强度的因素;A点和B点的光合作用强度差异说明 是影响光合作用强度的因素。
【答案】(1)水
(2)绿色植物能够进行光合作用为小鼠的呼吸提供氧气
(3)叶绿体
(4) 1→3→2→7→4→6→5 光是绿色植物光合作用不可缺少的条件,淀粉是光合作用的产物 ABCD
(5) 光照强度 二氧化碳
【分析】绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用,绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的二氧化碳,维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡。
【详解】(1)资料二中,科学家海尔蒙特发现这棵柳树的重量由2.5 kg变成了70 kg,而泥土烘干后的重量为90.7kg,比原来仅减少少了0.1 kg。海尔蒙特的实验结果说明了植物生长的主要原料是水,实验中泥土减少了不到100克的主要原因是植物吸收了土壤中的无机盐,但是该实验不能说明植物生长也需要各种无机盐。
(2)英国科学家普利斯特利通过图二实验发现,A钟罩内的小鼠很快死亡,B钟罩内的小鼠却可存活较长时间。原因A钟罩内没有绿色植物,小鼠很快死亡,B钟罩内有绿色植物,小鼠却可活较长时间,这说明绿色植物能够进行光合作用为小鼠的呼吸提供氧气。
(3)好氧细菌(吸氧菌)的生命活动需要氧气,恩格尔曼的实验说明:好氧细菌(吸氧菌)只集中在叶绿体照光部位,说明这些部位含有氧气,即水绵的这些部位进行了光合作用,从而说明光合作用的场所是叶绿体。
(4)①《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→选叶遮光后再进行光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗→加碘染色→观察颜色。根据图示:1暗处理、3部分遮光后进行光照、2摘下叶片去掉黑纸片,7酒精脱色,4清水漂洗、6滴加碘液,5显色观察。因此用编号将实验步骤正确排序:1→3→2→7→4→6→5。
②遮光的部分不能进行光合作用产生淀粉,遇到碘液不变蓝,未遮光的部分能进行光合作用产生淀粉,遇到碘液变成了蓝色。对照叶片遮光部分和见光部分的实验现象,能够说明绿叶在光下制造淀粉、光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。
③利用丙图中的植物除了完成绿叶在光下制造淀粉的实验,还可以完成观察叶片结构、探究二氧化碳是光合作用的原料、探究蒸腾作用和探究叶片正面和背面的气孔数目等实验。
故选ABCD。
(5)图中a或b曲线表示在一定的光照强度范围内,光照越强光合作用越强,因此可以说明光照强度是影响光合作用强度的因素。a曲线的二氧化碳浓度大于b曲线,因此A点和B点的光合作用强度差异说明二氧化碳浓度是影响光合作用强度的因素。
1.(2024·江苏盐城·中考真题)对下图所示的实验现象最合理的解释是( )
A.老鼠能吃植物
B.老鼠为植物生长提供了某种物质
C.老鼠为植物提供热量
D.钟罩内没有植物,老鼠也能生存
【答案】B
【分析】绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程。
【详解】A.图中并未描述老鼠和植物的取食关系,A错误。
BC.植物进行光合作用的原料之一是二氧化碳,钟罩内的老鼠为植物提供二氧化碳,B正确,C错误。
D.钟罩内没有植物,没有足够的氧气供老鼠生存,D错误。
故选B。
2.(2024·山东滨州·中考真题)将在黑暗处放置一昼夜的银边天竺葵进行如图处理后,移到光下照射3小时左右,摘下叶片甲和乙,经脱色、漂洗后滴加碘液,观察实验现象。该实验不能验证( )
A.光是光合作用的条件 B.叶绿体是光合作用的场所
C.二氧化碳是光合作用的原料 D.氧气是光合作用的产物
【答案】D
【分析】(1)“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。光合作用的场所是叶绿体。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理且条件适宜是的就是对照组。
(3)银边天竺葵叶片的结构特点:叶片的边缘呈白色,不含叶绿体;中间部分是绿色,有叶绿体。
【详解】A.叶片甲遮光部分和未遮光部分以光为变量形成对照实验,该对照实验的结果表明,光是光合作用的必要条件,光合作用的产物是淀粉,A不符合题意。
B.叶片甲的绿色部分和非绿色部分以叶绿体为变量形成对照实验,该对照实验的结果表明,叶绿体是光合作用的场所,光合作用的产物是淀粉,B不符合题意。
C.叶片甲和叶片乙以二氧化碳为变量形成对照实验,该对照实验的结果表明,二氧化碳是光合作用的原料,光合作用的产物是淀粉,C不符合题意。
D.该实验没有设置以氧气为变量的对照实验,因此不能证明氧气是光合作用的产物,D符合题意。
故选D。
3.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)关于绿色植物光合作用的叙述错误的是( )
A.光是绿色植物进行光合作用不可缺少的条件
B.光合作用制造的有机物通过筛管运输到植物体的各个部分
C.绿色植物的所有器官都能进行光合作用
D.种植农作物时,合理密植可以充分利用光照,提高产量
【答案】C
【分析】绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。可见光合作用的原料是二氧化碳和水;场所是叶绿体;条件是光;产物是有机物和氧。
【详解】A.绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。因此,光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件,A正确。
B.筛管是植物体中由上而下输导有机物的管道。筛管是植物韧皮部内输导有机养料的管道,光合作用制造的有机物通过筛管运输到植物体的各个部分,B正确。
C.绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用,如根尖细胞等不含叶绿体的细胞和器官不能进行光合作用,C错误。
D.合理密植是使植株行间距和株距科学合理,使植物的叶片互不遮挡。 合理密植,有利于农作物充分利用光能,提高光合作用效率,提高产量,D正确。
故选C。
4.(2024·安徽·中考真题)将两组大小和发育状况相近的健壮薄荷苗、分别培养在加土壤的雨水和未加土壤的雨水中,在相同条件下培养一段时间后,发现它们的长势差别很大,实验前后植株称重的结果如下表。下列相关叙述,错误的是( )
组别
培养液
植株质量(g)
实验前
实验后
①
加土壤的雨水
92
378
②
未加土壤的雨水
91
145
A.上述实验中的变量为培养液里是否添加了土壤
B.光合作用产物的积累是植株质量增加的因素之一
C.组①植株质量显著增加是因为吸收了土壤中的有机物
D.此实验结果能为植物的生长需要无机盐提供证据支持
【答案】C
【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
【详解】A.根据题干信息“分别培养在加土壤的雨水和未加土壤的雨水中”可知,该实验的自变量是培养液里是否添加了土壤,A正确。
B.植物光合作用将二氧化碳和水转变为有机物储存在植物体内,因此,植株质量增加是因为光合作用合成了有机物,B正确。
C.植物的根只能从土壤吸收水和无机盐,不能吸收有机物,C错误。
D.根据实验结果可知,加土壤的雨水培养的薄荷苗植株质量增加更多,说明土壤中的无机盐有利于植物的生长,D正确。
故选C。
5.(2024·四川成都·中考真题)在适宜光照条件下、某植物体内与光合作用有关的过程如图所示。图中①②③代表的物质依次是( )
A.二氧化碳、水、氧气
B.二氧化碳、氧气、水
C.氧气、二氧化碳、水
D.氧气、水、二氧化碳
【答案】B
【分析】绿色植物通过叶绿素捕获太阳光,利用光提供的能量,在叶绿体中合成淀粉等有机物,并且把光能转化为化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。叶片是植物进行光合作用主要器官,叶肉细胞中含有大量的叶绿体,叶绿体是进行光合作用的主要部位,叶绿体中含有叶绿素,可吸收光能,为光合作用提供能量。
【详解】光合作用的原料是二氧化碳和水,场所是叶绿体,条件是光,产物是有机物和氧。结合题图可知,题图中:①是二氧化碳,②是氧气,③是水,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.(2024·江苏宿迁·中考真题)下图是“探究阳光在植物生长中的作用”实验的部分步骤。有关说法正确的是( )
①实验步骤的先后顺序是丁→甲→乙→丙;②步骤甲中小烧杯内是酒精;③步骤乙的目的是设置对照实验;④滴加碘液后,遮光部位变蓝,未遮光部位不变蓝
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】C
【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。
实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
【详解】实验步骤:进行暗处理(如丁图所示),以消耗掉植物体内原有的淀粉,避免对实验结果产生干扰。接着,进行部分遮光处理(如乙图所示),以形成对照。然后,将植物置于光下照射,使植物进行光合作用。最后,进行脱色(如图甲所示),再显色处理,观察实验结果(如丙图所示)。因此,实验步骤的先后顺序应该是丁→乙→甲→丙,①错误。
② 在步骤甲中,小烧杯内盛放的是酒精,其作用是进行脱色处理。酒精能够溶解叶片中的叶绿素,使叶片变成黄白色,从而便于后续滴加碘液进行显色观察,②正确。
③ 步骤乙并是为了设置对照实验。在这个步骤中,植物叶片的一部分被遮光,另一部分则暴露在光下,这样就形成了有无光照的对照,③正确。
④ 在滴加碘液后,由于碘液能与淀粉发生显色反应,使淀粉变成蓝色,因此我们可以观察到未遮光部位(即进行了光合作用的部位)变蓝,而遮光部位(即未进行光合作用的部位)则不变蓝,④错误。
可见,故C正确,ABD错误。
故选C。
7.(2024·山东青岛·中考真题)夏季晴朗的某天,科研人员测定了大豆一昼夜氧气释放量,并绘制了如下图所示的曲线。以下分析不合理的是( )
A.a点大豆不进行光合作用 B.bc段光合作用逐渐增强
C.阴雨天时,c点会因光照不足而上移 D.cd段变化主要与二氧化碳摄入不足有关
【答案】C
【分析】绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
光合作用的原料是二氧化碳和水;场所是叶绿体;条件是光;产物是:有机物和氧。
【详解】A.a点为0时,无光照,大豆不进行光合作用,A正确。
B.在bc段,随着光照强度的逐渐增强,大豆的光合作用也逐渐增强。光合作用产生的氧气量开始超过呼吸作用消耗的氧气量,因此氧气释放量逐渐增多,B正确。
C.实际上,在阴雨天气时,由于光照不足,大豆的光合作用会减弱,导致氧气释放量减少,因此c点应该会下移,而不是上移,C错误。
D.在cd段,由于中午温度过高,部分气孔关闭,二氧化碳吸收量减少,导致光合作用速率下降。因此,cd段氧气释放量的减少主要与二氧化碳摄入不足有关,D正确。
故选C。
8.(2024·山东临沂·中考真题)下列农业生产中的做法和目的不相符的是( )
A.对庄稼进行及时的排涝、松士——促进植物根的呼吸作用
B.合理密植——植物充分接受光照,提高光能利用率
C.晴朗的中午,给塑料大棚通风——增加氧气浓度,提高光合作用强度
D.阴天或傍晚移栽植物——降低植物的蒸腾作用
【答案】C
【分析】(1)合理密植是使植株行间距和株距科学合理,使植物的叶片互不遮挡,通过植物的光合作用,充分有效利用这片土地上的光能,来提高产量。
(2)活细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫作呼吸作用。
(3)移栽植物的时候要尽量减弱蒸腾作用,减少水分的散失,提高成活率。
(4)植物体在任何时候都要进行呼吸作用,以便释放能量维持生命活动的需要,而光合作用只有在光下才能进行。
【详解】A.对庄稼进行及时的排涝和松土,主要是为了防止土壤中的水分过多,导致土壤中的氧气含量降低,进而影响植物根的呼吸作用。排涝可以去除多余的水分,松土则可以增加土壤中的氧气含量,从而有利于根的呼吸作用,A正确。
B.合理密植使植物与光接触的面积增大,植物的光合作用越强制造的有机物就越多,所以合理密植提高植物对的光的利用率,增加作物产量,B正确。
C.晴朗的中午,由于光照强烈,塑料大棚内的温度会迅速升高,导致大棚内的二氧化碳浓度降低,进而影响植物的光合作用。此时给塑料大棚通风,主要是为了降低大棚内的温度,同时补充因高温而减少的二氧化碳浓度,而不是单纯地增加氧气浓度。因为光合作用的主要原料是二氧化碳和水,而不是氧气,C错误。
D.阴天或傍晚时,光照较弱,植物的蒸腾作用也会相应减弱。此时移栽植物,可以减少植物因蒸腾作用而失去的水分,有利于植物的成活,D正确。
故选C。
9.(2024·江苏盐城·中考真题)碳中和是指二氧化碳等温室气体排放量和固定量相互抵消,达到相对零排放。吸收大气中的二氧化碳并释放氧气的主要生物类群是( )
A.真菌 B.动物 C.病毒 D.植物
【答案】D
【分析】植物能进行光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气。真菌主要是分解者,以分解有机物为生;动物一般是消费者,进行呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳;病毒没有细胞结构,不能独立进行生命活动。
【详解】A.真菌是生态系统中的分解者,不能吸收大气中的二氧化碳并释放氧气,A错误。
B.动物一般是生态系统中的消费者,进行呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,B错误。
C.病毒没有细胞结构,不能独立进行生命活动,寄生在别的生物的活细胞中,C错误。
D.植物能通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,是吸收大气中的二氧化碳并释放氧气的主要生物类群,D正确。
故选 D。
10.(2024·江苏无锡·中考真题)我国政府提出2060年前实现碳中和,即二氧化碳的排放速率和吸收速率达到平衡。下列叙述正确的是( )
A.碳中和即意味着禁止工厂排放二氧化碳
B.实现碳中和离不开绿色植物的光合作用
C.绿色植物只消耗二氧化碳,不产生二氧化碳
D.碳排放速率和鱼类、鸟类等动物无关
【答案】B
【分析】二氧化碳是主要的温室气体,低碳生活就是指人们在日常生活中尽量减少二氧化碳气体的排放,这就要求人们生活作息时所耗用的能量要尽力减少,从而减少二氧化碳的排放量,减少对大气的污染,减缓生态恶化。
【详解】A.碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量,通过二氧化碳去除手段,如植树造林、节能减排、产业调整等,抵消掉这部分碳排放,达到“净零排放”的目的。而不是要求停止工厂排放二氧化碳,A错误。
B.绿色植物通过光合作用释放氧气,不断吸收大气中的二氧化碳,维持了生物圈中碳—氧的相对平衡,实现碳中和离不开绿色植物的光合作用,B正确。
C.绿色植物是生态系统的生产者,通过光合作用消耗二氧化碳,同时绿色植物呼吸作用也会产生二氧化碳,C错误。
D.鱼类、鸟类等其他生物的呼吸作用也会排出大量二氧化碳,和碳排放速率有很大关系,D错误。
故选B。
11.(2024·四川遂宁·中考真题)某生物学兴趣小组在学习光合作用后,利用课后服务实践活动时间,开展了“利用光合作用绘制小熊画”的趣味实验,部分操作如图所示。请据此回答以下问题:
①黑色不透明卡纸
剪出小熊卡片
②固定小熊卡
片后光照数小时
③暗处理
叶片数小时
④碘液染色、查
看小熊画绘制情况
(1)操作①-④的正确顺序是
(2)操作③暗处理的作用是 ;操作④碘液染色之前,要用酒精作 处理。
(3)若该实验成功绘制出小熊画,则其同时也验证了绿叶在光下合成 、光是光合作用的 条件。
(4)操作④染色后,叶片部分区域呈浅色,构建出小熊轮廓,完成小熊画绘制,这些浅色区域出现的原因是 。
【答案】(1)③①②④
(2) 消耗或转运叶片中原有的淀粉 脱色
(3) 淀粉 必要
(4)遮光部分无法进行光合作用制造淀粉,滴加碘液不变蓝
【分析】光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并释放出氧气的过程。天竺葵实验的实验步骤:暗处理、部分遮光、脱色、漂洗、染色、观察。
【详解】(1)由分析可知,操作①-④的正确顺序是③暗处理、①剪出小熊卡片、②遮光、④染色。
(2)把植物放到黑暗处一昼夜,目的是把叶片中的淀粉全部转运和消耗,保证检测出的淀粉都是叶片光合作用制造的。染色前要先进行脱色,要把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片中的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色,防止叶片的绿色干扰实验。
(3)实验成功绘制出小熊画的原因是滴加碘液后,遮光部分不变蓝,不遮光部分变蓝,证明了绿叶在光下制造淀粉,光是光合作用的必要条件。
(4)光合作用就是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并释放出氧气的过程。染色后叶片部分区域呈浅色,构建出小熊轮廓,原因是这些浅色区域是遮光部分,不能进行光合作用制造有机物,滴加碘液不变蓝。
12.(2024·西藏·中考真题)2021年9月,我国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉的研究又取得了突破性进展,这一研究为解决粮食问题提供了新方案。下图为人工合成淀粉的示意图。请依据所学知识,分析图回答下列问题。
(1)本方案中电能取代了光合作用的必要条件是 。
(2)图中的⑤装置相当于细胞中的 (结构)。
(3)可以利用淀粉遇碘变 的特性检验生成的淀粉。
(4)本方案模拟了绿色植物的光合作用,除了产生淀粉外,还会产生 (气体)。
(5)该研究的意义是 (写出一条即可)。
【答案】(1)光
(2)叶绿体
(3)蓝
(4)氧气/O2
(5)解决粮食问题
【分析】绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫作光合作用。
【详解】(1)在光合作用中,光是一个必要的条件,它提供了能量使植物能够将二氧化碳和水转化为有机物(如淀粉)和氧气。在本方案中,电能被用来提供这种能量,从而取代了光合作用中的光。因此,本方案中电能取代了光合作用的必要条件是光。
(2)图中的⑤装置在人工合成淀粉的过程中起到了关键作用,它模拟了植物细胞中的叶绿体。叶绿体是植物细胞中的一个重要结构,它含有叶绿素等光合色素,能够吸收光能并将其转化为化学能,从而推动光合作用的进行。因此,图中的⑤装置相当于细胞中的叶绿体。
(3)淀粉是一种多糖,它在遇到碘时会发生化学反应,生成一种蓝色的络合物,这种特性使得我们可以利用碘来检验淀粉的存在。因此,可以利用淀粉遇碘变蓝的特性检验生成的淀粉。
(4)在光合作用中,植物不仅会产生淀粉等有机物,还会产生氧气作为副产品。因此,除了产生淀粉外,本方案还会产生氧气这种气体。
(5)该研究的意义在于它为我们提供了一种新的合成淀粉的方法,这种方法不依赖于传统的农业种植过程,因此具有广阔的应用前景。例如,它可以为解决粮食问题提供新的方案,特别是在资源短缺或环境恶劣的地区。此外,该方法还可以减少对传统农业的依赖,降低农业生产对环境的影响等。因此,该研究的意义是多样的,其中解决粮食问题是其最为显著的意义之一。
13.(2024·山东菏泽·中考真题)菏泽古称曹州,自古享有“曹州牡丹甲天下”的美誉。技术人员为研究某些环境因素对牡丹光合作用的影响,利用同一批牡丹分别在不同环境条件下,用氧气传感器等仪器测定O2释放速率,实验在CO2浓度恒定且适宜的同一个密闭环境中完成,实验结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)牡丹进行光合作用的场所是 (填细胞结构)。
(2)测定图甲实验数据时,呼吸作用强度不变,该批牡丹呼吸作用每小时消耗氧气的量为 mmol。若将该批牡丹放在图甲实验条件下,先黑暗处理1小时,再用10klx的光照强度处理1小时,比较这两个小时前后,密闭环境中氧气的增加量为 mmol。
(3)据图乙分析可知,该批牡丹生长的最适温度是 ℃。
(4)图甲是温度为14℃测定的结果,根据甲乙两图分析可知:①图乙是在光照强度为 klx下测定的结果;②影响牡丹生长的环境因素为 。
【答案】(1)叶绿体 (2) 2 6 (3)18 (4) 10 光照和温度
【分析】光照是光合作用的必要条件,温度也是影响光合作用的因素。
【详解】(1)叶绿体是光合作用的场所,把光能转化为化学能贮存在有机物中,是绿色植物细胞特有的一种能量转换器。
(2)由图甲可知,若呼吸作用强度不变,该批牡丹呼吸作用每小时消耗氧气的量为2mmol。若将该批牡丹放在图甲实验条件下,先黑暗处理1小时,再用10klx的光照强度处理1小时,比较这两个小时前后,密闭环境中氧气的增加量为8-2 = 6mmol。
(3)植物进行光合作用需要适宜的温度,据图乙分析可知,该批牡丹生长的最适温度是18℃。
(4)若图甲是温度为14℃测定的结果,根据甲乙两图分析可知:温度为14℃时,O2释放速率为6mmol/h ,而6-(-2)=8mmol/h 时,对应的光照强度是10klx。因此①图乙是在光照强度为10klx下测定的结果;②影响牡丹生长的环境因素为光照和温度。
14.(2024·江苏徐州·中考真题)为探究二氧化碳浓度对植物光合作用的影响,生物小组的同学们取新鲜的菠菜叶,用直径为8mm的打孔器打出圆形小叶片(避开大的叶脉,如图1),将圆形小叶片置于注射器内,用橡皮塞封住针孔(如图2),快速多次抽拉活塞,排出叶片内原有的气体,放入黑暗处装有清水的烧杯中备用。再按照下表进行实验操作:
序号
操作步骤
烧杯1
烧杯2
烧杯3
烧杯4
烧杯5
①
加入100mL不同浓度的碳酸氢钠溶液(为叶片提 供二氧化碳)
蒸馏水
0.5%的碳酸氢钠溶液
1.5%的碳酸氢钠溶液
2.5%的碳酸氢钠溶液
3.5%的碳酸氢钠溶液
②
放入圆形小叶片
20个
20个
20个
20个
20个
③
将烧杯1-5等距离摆放在LED灯周围(如图3),照射8min,观察并记录圆形小叶片浮起的数量
④
重复步骤①-③三次,计算平均值
0个
4个
18个
20个
9个
(1)该实验探究的变量是 。
(2)实验中,烧杯底部圆形小叶片上浮的原因是其进行光合作用产生了 。
(3)为了使实验结果更准确,该实验过程中减小误差的操作有 。
(4)分析实验结果,得出的结论是 。
(5)生物小组的同学们对实验结果产生疑问:“为什么在浓度为3.5%的碳酸氢钠溶液中,圆形小叶片上浮的个数反而减少了呢?”他们进一步研究发现,该组叶片下表皮的气孔大部分处于关闭状态(如图4),由此推测,圆形小叶片上浮个数减少的原因可能是 。
【答案】(1)碳酸氢钠溶液的浓度/二氧化碳浓度
(2)氧气
(3)圆形小叶片数量相等,重复实验次数等
(4)在一定范围内,二氧化碳浓度越高,光合作用强度越强;但超过一定浓度后,光合作用强度会下降。
(5)气孔关闭,光合作用强度降低,导致产生的氧气减少
【分析】1.光合作用的原料是二氧化碳和水,场所是叶绿体,条件是光,产物是有机物和氧。
2.对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
【详解】(1)该实验的目的是探究不同浓度的二氧化碳对植物光合作用强度的影响。酸氢钠溶液能为植物的光合作用提供二氧化碳,5个烧杯中盛有不同浓度的碳酸氢钠溶液。可见,本实验变量就是碳酸氢钠溶液的浓度。
(2)小圆形叶片经光照后能上浮,是因为叶片进行光合作用生成氧气,附着在叶片上,从而增大了叶片的浮力,而叶片的重力增量极小,当浮力大于重力时,叶片上浮。
(3)为了使实验结果更准确,应严格遵循单一变量原则,多次重复实验,减小实验误差,除实验变量不同外,其它实验条件均相同,如圆形小叶片数量相等,重复实验次数等。
(4)实验结果表明,在一定范围内,随着碳酸氢钠溶液浓度的增加(即二氧化碳浓度的增加),光合作用强度也在增强;但当碳酸氢钠溶液的浓度超过一定数值后,光合作用强度却开始下降。因此,本实验的结论是:在一定范围内,二氧化碳浓度越高,光合作用强度越强;但超过一定浓度后,光合作用强度会下降。
(5)碳酸氢钠溶液浓度过高会导致保卫细胞失水,气孔关闭,减少气体交换,进而影响了光合作用强度。
15.(2024·黑龙江·中考真题)某生物兴趣小组的同学为研究植物的生命活动,设计了如图所示的实验装置。(提示:氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳)完成如下操作步骤:
(1)步骤一:实验前先将两盆长势相似的植物放在黑暗环境中一昼夜,目的是通过 作用,消耗掉叶片中的淀粉等有机物。
(2)步骤二:设置装置一、装置二的目的是形成 。
(3)步骤三:用酒精脱色后,叶片变成 色。
(4)步骤四:滴加碘液后,叶片A变蓝,叶片B 。可见,植物进行光合作用必需的原料是 。
【答案】(1)呼吸
(2)对照实验
(3)黄白
(4) 不变蓝 二氧化碳/CO2
【分析】(1)细胞利用氧将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
(2)观察实验装置可知,该生物兴趣小组是想以二氧化碳为变量设置一组对照实验来验证光合作用的原料是二氧化碳。
【详解】(1)先将两盆长势相似的桑树苗放在黑暗环境中一昼夜,目的是通过呼吸作用,消耗掉叶片中的淀粉等有机物,以免对实验的干扰。
(2)两套装置中分别放入等量的清水和氢氧化钠溶液,形成了以二氧化碳为变量的对照实验;所以设置装置一、装置二的目的是形成对照实验。
(3)脱色时,把叶片放入盛有酒精的烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中至叶片变成黄白色。
(4)滴加碘液后,A叶片能进行光合作用制造淀粉,所以滴加碘液后变蓝,B内二氧化碳被氢氧化钠吸收,不能进行光合作用,产生不了淀粉,因此滴加碘液后不变蓝。可见,植物进行光合作用必需的原料是二氧化碳。
16.(2024·山东聊城·中考真题)某生物兴趣小组为探究光照强度对金鱼藻光合作用的影响,设计如图装置开展探究实验,请回答问题:
实验步骤:
①距离60W的灯泡30cm、20cm、10cm处,分别安放一个相同的装置(如图一),并标记A组、B组、C组。
②向三组装置内加入等量的金鱼藻和清水。
③晚上,打开灯泡的开关,观察并记录试管中每分钟产生的气泡数目,重复三次求平均值,绘制成柱形图(如图二)。
(1)实验中气泡内气体是 ,产生的气泡数目越多,表示金鱼藻的光合作用越 。
(2)该实验的变量是 。
(3)该实验得出的结论是 。
(4)实验过程中,观察记录数据,重复三次求平均值的目的是 。
(5)根据实验分析,遇到阴天时可通过适当 以保产增产。
(6)若继续探究“光是光合作用的必要条件”,兴趣小组在原来实验的基础上增加了D组,你认为D组应该如何设置? 。
【答案】(1) 氧气 强
(2)光照强度
(3)光照强度对金鱼藻光合作用有影响,光照越强,光合作用强度越强
(4)减小误差
(5)增强光照强度
(6)D组放置在黑暗的环境中
【分析】影响光合作用的外界条件主要是光照时间、光照强度和二氧化碳浓度,在一定限度内,光照越强,光合作用越强;若光照过强,气孔会关闭,从而影响光合作用的进行。
【详解】(1)在光下金鱼藻能进行光合作用,所以实验中气泡内气体是氧气,产生的气泡数目越多,表示金鱼藻的光合作用越强。
(2)分析实验可知,距离60W的灯泡30cm、20cm、10cm处,分别安放一个相同的装置,所以该实验的变量是光照强度。
(3)根据图二可以得出的实验结论是:光照强度对金鱼藻光合作用有影响,光照强度越强,光合作用的强度越强。
(4)将实验数据取平均值,这样做的目的是为了减少数据的误差,使实验结果更准确。
(5)根据实验分析,农业生产中,遇到阴天时可通过适当增加光照强度以保产增产。
(6)若继续探究“光是光合作用的必要条件”,应该设置以光为变量的对照实验,若在原来实验的基础上增加D组,D组应该放到黑暗的环境中。
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