第13周 捕获光能的色素和结构-【周测必刷】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

— 50 — 第十三周 捕获光能的色素和结构 (时间:45分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌周推好题 第6题。该题考查光合色素及提取和分离实验。 【考点·一应俱全】(共24分) 考点一 捕获光能的色素 1.(2025·湖南长沙·高一期末)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿 体中色素的叙述,错误的是 ( ) A.镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 B.吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上 C.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 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 2.(2025·广东深圳·高一期末)深圳每年12月中下旬到次年的2月初,这段时间落羽杉叶子由绿 转黄,再由橘色转为红色,层林尽染,风景如画。低温造成叶肉细胞中含量下降最显著的光合色 素是 ( ) A.叶黄素 B.花青素 C.叶绿素 D.胡萝卜素 3.(2025·新疆乌鲁木齐·高一期末)对叶绿体中的某色素进行光谱分析,发现光谱中的红光区和 蓝紫光区呈黑色,则此色素可能是 ( ) A.胡萝卜素和叶绿素a B.叶绿素a和叶绿素b C.胡萝卜素和叶黄素 D.叶黄素和叶绿素a 4.(2025·安徽合肥·高一期末)叶绿体内的类囊体膜上色素可以分为两类:一类是绝大多数的叶 绿素a以及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素,主要是完成吸收和传递光能的作用;另一类是少 数处于特殊状态的叶绿素a,这种叶绿素a能够捕获光能,并将受光能激发的电子传送给相邻的 电子受体。下列相关叙述正确的是 ( ) A.通常用层析液提取叶绿体内的色素 B.叶黄素和胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光 C.处于特殊状态的叶绿素a实现了光能的转化 D.提取色素时加入二氧化硅是防止叶绿素被破坏 考点二 绿叶中色素的提取和分离 5.(2025·浙江杭州·高一期末)某同学做了“光合色素的提取和分离”实验,实验结果如 右图所示,下列针对该实验结果的相关分析,正确的是 ( ) A.条带d呈黄绿色 B.光合色素只有如图4种 C.若未加碳酸钙,则没有条带a和b D.光合色素用95%乙醇分离 6.(2025·广东深圳·高一期末)某同学分别利用韭菜和韭黄(韭菜种子在避光条件下培 养而来)进行叶绿体中色素的提取和分离实验,结果如图所示。用分光光度法(一束单色光通过 溶液时,溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)可以测定每组各种光合色素含量。据图分析错 误的是 ( ) A.测定叶绿素的含量时主要使用绿光波段 B.避光条件对类胡萝卜素的含量基本无影响 C.光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D.提取叶绿素时,相较于韭菜,未添加碳酸钙对韭黄造成的影响更小 7.(2025·广东茂名·高一阶段练习)韭黄和韭菜分别是韭菜根在避光和 充足光下生长形成的,某生物兴趣小组利用韭菜、韭黄、菠菜等进行相 关色素的提取和分离实验,并绘制出右图,以下叙述错误的是 ( ) A.若选用久置的菠菜进行实验,色素含量可能是(甲+乙)<(丙+丁) B.韭黄吸收红光的效率明显弱于韭菜 C.溶解度最小的是图中的丁 D.韭菜叶肉细胞中的光合色素在叶绿体基质中不存在 8.(2025·安徽·高一阶段练习)如图表示某同学做“绿叶中色素的提取与分离”实验的改进装置, 培养皿中的色素提取液可沿灯芯到达a点,并在滤纸上向外扩散形成4个由色素带构成的同心圆 环。下列叙述错误的是 ( ) A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏 B.分离色素利用的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同 C.图中溶解度最高的色素在滤纸上分离出来的色素带最窄 D.实验得到的4个同心圆环中,最里面的一个圆环呈橙色 9.(2025·贵州黔南·高一阶段练习)某生物兴趣小组利用纸层析法 对新鲜绿叶的色素进行提取和分离,如图是对层析结果中不同色 素带相关特征的记录,下列有关叙述错误的是 ( ) A.若研磨过程中不加碳酸钙,则图中可能只有③④两条 B.色素带②①③④的颜色分别是蓝绿色、黄绿色、黄色和橙黄色 C.色素带①②③④在层析液中溶解度不同,则在滤纸条上扩散距 离不同 D.色素带①②所含色素主要吸收蓝紫光,③④所含色素主要吸收蓝紫光和红光 10.(2025·河南郑州·高一期末)图甲是叶绿体的结构示意图,图乙是绿叶中色素分离的结果。① 表示叶绿体中的某结构,A~D是4条色素带。下列相关叙述错误的是 ( ) A.①上与光反应有关的色素对绿光吸收最少 B.利用无水乙醇提取色素的原因是色素溶于乙醇 C.B带表示叶绿素a,在层析液中溶解度最大 D.A带表示叶绿素b,其颜色为黄绿色 考点三 叶绿体的结构与功能 11.(2025·云南大理·高一阶段练习)图甲为叶绿体的结构模式图,图乙为图甲中部分结构放大 图。下列叙述错误的是 ( ) A.图甲④中存在光合作用所需要的酶和少量的DNA B.图甲③大大地扩展了叶绿体的受光面积 C.图乙所示结构属于图甲中的③ D.可用层析液提取图乙所示的光合色素 — 49 — — 52 — 12.(2025·黑龙江哈尔滨·高一阶段练习)下列对叶绿体的结构和功能的理解,错误的是 ( ) A.叶绿体外膜和内膜上也分布着能吸收光能的色素分子 B.许多圆饼状的类囊体堆叠成基粒增大了叶绿体内的膜面积 C.恩格尔曼的实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧气 D.植物细胞内的光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类 【探究·一举突破】(共38分) 探究主题 色素的分离和提取 某同学用菠菜叶做色素的提取和分离实验过程中,用 纸层析法分离色素在滤纸条分离出5条色素带,计算出 每条色素带的迁移率如右图1所示。可以确定最下面 的两条色素带分别为叶绿素a和叶绿素b,但上方还有 三条色素带。为了弄清这些色素带的成分,该同学做 了β-胡萝卜素和叶黄素的标准品迁移率的对比,结果 如右图2所示,请回答: 探究问题: (1)菠菜叶中的光合色素主要分布在叶绿体中的 ,功能是 。 (2)实验中可以用 提取菠菜叶中的色素。色 素带的迁移率与 有关。 (3)叶绿素a的颜色是 ,叶绿素主要吸收 光。 (4)根据图2实验结果可以推测β-胡萝卜素和叶黄素分别对应图1中色素带 和 。 (5)若将实验材料改为苋菜,其它操作都相同,则最后在滤纸条上多出了一条红色的色带,则该红 色带大概位于 。 (6)为了探究菠菜根细胞中是否有脂肪,可将菠菜根切薄片后置于载玻片上,吸去材料表面的清 水,滴加 进行染色。用 洗去多余染料浮色,并制成临时装 片。若在显微镜下观察到有 色颗粒,则说明菠菜根细胞中有脂肪。 【综合·一练到底】(共38分) (2025·广东中山·高一阶段练习)花椒原产于中国,位列调料“十三香”之首,素有“调味之王”的 美誉。为提高花椒产量,研究人员设计了盆栽实验,探究不同种植模式和施氮水平对花椒叶片光 合指标的影响。除施氮量外,其它条件相同且适宜,结果如表所示。回答下列问题: 种植模式 施氮量/ (g·株-1) 最大净光合速率/ (μmolCO2·m-2·s-1) 气孔导度/ (mol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度/ (μmol·mol-1) 叶绿素含量/ (μmg·g-1) 花椒单作 0、1.5、2.5 4.47、7.83、6.5 0.063、0.097、0.067274.56、264.10、228.37 3.76、5.46、2.85 花椒-大豆混作 0、1.5、2.5 7.63、8.40、5.70 0.070、0.090、0.066218.86、228.03、245.78 2.32、5.20、3.83 花椒-辣椒混作 0、1.5、2.5 7.12、7.64、6.29 0.066、0.081、0.064225.54、219.74、239.88 4.10、4.41、4.07 (1)实验过程中,可用 作为溶剂提取光合色素,再利用特定的仪器测定色素提取液在 (填“红光”或“蓝紫光”)下的吸光率,从而计算出叶绿素的含量,测定时不选择另一种光 的原因是 。 (2)环境中的氮元素主要以 形式被花椒吸收。据表分析,施氮量为1.5g·株-1时,三种 种植模式下的净光合速率与不施氮相比均有所提高,可能的原因是 。 (3)综合以上研究结果,在农业生产中,可采用 措施,使花 椒产量的提升最显著。 (4)大量实验结果表明花椒-大豆混作模式下,花椒的最大净光合速率为8.80(μmolCO2·m -2· s-1)。在此实验基础上,若要进一步确定花椒达到最大净光合速率的最低施氮量,请简要写出实 验思路 。 【选做·一飞冲天】(尖子生选做) (2025·广东湛江·高一期末)“白灼菜心”是一道广东传统名菜,颜色翠绿还好吃。某学校生物 兴趣小组对蔬菜烹饪过程中的“保绿”方法进行了科学的验证和分析。首先将青菜用清水洗净, 选用不新鲜的青菜100g(提前室温下放置48h)作为对照组,编为1号。挑选绿度相近的菜叶分 成6份,每份净重100g,依次编号为2,3,4…7号。处理过程为:将1L水烧至100℃,按照下表 加入相应的物质后,加入相应的食材,焯水1min后立即捞出,放入冷水待用。焯水后以相同的加 热挡位、翻炒方式和翻炒时间对全部食材进行处理。样品的预处理条件和炒菜条件汇总见表。 蔬菜焯水和炒制时的处理方法和平均G值 焯水 条件组号 蔬菜是否新鲜 是否加油(5g) 是否加盐(2g) 炒时是否敞开锅盖 平均G值 菠菜 油菜 a × - - - 78.2 72.1 a √ - - - 87.5 98.0 1 × × × × 23.0 35.4 2 √ × × × 46.8 55.2 3 √ √ × × 48.2 53.0 4 √ × √ × 54.4 67.4 5 √ √ √ × 66.4 76.6 6 √ × × √ 56.0 63.0 7 √ √ √ √ 73.2 84.0 “√”表示是,“×”表示否,“-”表示未处理;a是未经任何处理的叶片空白组;G是一种颜色标准, G值越接近255,表示颜色越接近亮绿。 (1)菠菜叶肉细胞中的光合色素分布在叶绿体的 上,可以用 提取 菠菜叶中的色素。若将菠菜叶片放在清水中,水的颜色无明显变化;若对其进行加热,随着水温 升高,水的颜色逐渐变成绿色,原因是 。 (2)从色素含量分析,炒青菜褪绿变黄褐色的主要原因之一是高温使叶绿素降解导致含量减少, 类胡萝卜素的占比增加,请设计实验加以证明(写出简要的实验思路): 。 (3)从表实验结果可以看出,蔬菜烹饪过程中的“保绿”方法是 。 【错题重做】 错因 基础不牢 题意不明 思路不对 理解不够 分析不透 方法不对 根本不会 其他原因 题号 题号 题号 — 51 — —80 — 与相同质量的脂肪相比,糖类耗氧量要小,释放的能量少,B组温 度计读数比C组低,因此当种子中的有机物消耗完毕,C组温度计 读数最高,C正确;D.A组与B组试管的差别在于刚萌发的小麦种 子消毒与否,因此该实验还可设置一个放刚萌发、消毒的花生种子 的实验组,以便与C组对照,D正确。故选B。] 4.A [A.维生素B1 缺乏会使丙酮酸脱氢酶无法与TPP结合,丙酮 酸不能正常转变成乙酰CoA和CO2,丙酮酸就会大量转化为乳 酸,导致乳酸异常升高,A正确;B.甲亢患者代谢加快,丙酮酸转化 为乙酰CoA和CO2 的过程加快,需要更多的维生素B1 来 生 成 TPP,以保证丙酮酸脱氢酶发挥作用,所以对维生素B1 的需求量 应升高,B错误;C.人体细胞中丙酮酸转变成乙酰CoA的过程发 生在线粒体基质中,而不是线粒体内膜上,C错误;D.丙酮酸被转 化为乳酸属于无氧呼吸第二阶段,此阶段不释放能量,D错误。故 选A。] 5.C [A.果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保 存,不能干燥和零下低温,A错误;B.利用乳酸菌发酵产生乳酸的 原理制作酸奶,不是酵母菌,B错误;C.及时松土透气既可以促进 植物根系有氧呼吸,促进对无机盐的吸收,又可以防止无氧呼吸产 生酒精造成“烂根”现象,C正确;D.提倡慢跑等有氧运动,是避免 因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌 肉酸胀乏力,但不会产生二氧化碳,D错误。故选C。] 【破题技巧】 细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤 能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收; (2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化 碳的原理制作面包、馒头;(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制 作酸奶、泡菜;(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐 烂;(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量 繁殖,引起破伤风;(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致于因剧烈运动 导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏 力;(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存;(8)果蔬、鲜花的 保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。 6.C [A.蔬菜瓜果类的保鲜环境为零上低温、低氧和适宜湿度,不 是温度和氧气越低越好,A错误;B.细胞有氧呼吸产生的CO2 中 的O来自葡萄糖和水,B错误;C.低温可以抑制细菌细胞中酶的 活性,使细胞呼吸强度减弱,导致供能不足,从而抑制细菌繁殖,C 正确;D.微生物细胞中呼吸酶的活性降低,细胞分解有机物的速 度减缓,而不会停止,D错误。故选C。] 【破题技巧】 影响细胞呼吸的因素:(1)温度:呼吸作用在最适温 度(25℃~35℃)时最强;超过最适温度,呼吸酶活性降低甚至变 性失活,呼吸作用受抑制;低于最适温度,酶活性下降,呼吸作用受 抑制。(2)氧气浓度:在氧气浓度为零时,只进行无氧呼吸;一定氧 浓度范围内,既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸;超过一定的氧浓 度,只进行有氧呼吸。(3)二氧化碳浓度:CO2 是呼吸作用产生的, 从化学平衡角度分析,CO2 浓度增加,呼吸速率下降。(4)含水量: 呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的,自由水含量增加,代 谢加强。 7.C [A.酶活性的发挥需要适宜的温度等条件,结合题意“果肉中 的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应,逐渐褐变,密封条件下4℃ 冷藏能延长梨的贮藏期”可知,低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果 肉褐变减缓,A正确;B.密 封 条 件 下,梨 呼 吸 作 用 导 致 O2 减 少, CO2 增多,抑制呼吸,有氧呼吸减弱,消耗的有机物减少,故利于保 鲜,B正确;C.梨果肉细胞无氧呼吸产生的能量较少,能量主要储 存在不彻底的氧化产物酒精中,C错误;D.常温下鲜梨含水量大, 环境温度较高,呼吸代谢旺盛,细胞消耗的有机物增多,不耐贮藏, D正确。故选C。] 8.B [A.破伤风杆菌属于厌氧菌,不能在有氧条件下大量繁殖,因 此包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”敷料,以抑制 厌氧菌的呼吸作用,防止感染厌氧菌,A正确;B.低氧和低温环境 都会抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,因此种子入库贮藏时,在 低氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长,无氧条件 下,无氧呼吸较强会消耗更多的有机物,不利于储存农作物种子,B 错误;C.油料种子脂肪含量很高,氢元素的含量相对较大,萌发时 对氧气的需求量较高,所以在播种时宜浅播,C正确;D.柑橘在塑 料袋中密封保存,降低氧气浓度,使呼吸速率降低,同时减少水分 散失,利于水果的保鲜,D正确。故选B。] 9.C [A.据图可知,在12~24小时内,O2 吸收量很少,而CO2 释放 量很多,表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸,细胞呼吸过程发生 在细胞质基质和线粒体,A错误;B.曲线相交时,吸收的 O2 量等 于呼出CO2 的量,但只有呼吸底物是糖类时才能判断只进行有氧 呼吸,而黄豆萌发过程中呼吸底物有葡萄糖和脂肪等,故图中两条 曲线的交点处,细胞不只进行有氧呼吸,B错误;C.与糖类相比脂 肪含有C、H多,氧化分解消耗的氧气大于产生的二氧化碳,48小 时后,O2 的吸收速率大于CO2 的释放速率是因有非糖物质参与呼 吸作用,C正确;D.胚根长出前,黄豆种子无氧呼吸过程中产生的 酒精量与二氧化碳释放量的比为1∶1,D错误。故选C。] 10.C [A.当O2 浓度为a时,产生的酒精和CO2 的比值为1∶1,此 时酵母菌不进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸,A正确;B.当O2 浓 度为b时,产生的酒精和CO2 的比值小于1,说明酵母菌有氧呼 吸和无氧呼吸同时进行;当O2 浓度为d时,没有酒精产生,说明 酵母菌只进行有氧呼吸,B正确;C.当O2 浓度为c时,产生的酒 精为6mol,此时无氧呼吸消耗的葡萄糖为3mol;有氧呼吸释放 的CO2 为9mol,有氧呼吸消耗的葡萄糖为1.5mol,所以当O2 浓 度为c时,有2/3的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸,C错误;D.酵 母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生[H]和 ATP,D正确。故 选C。] 11.C [A.图中横坐标是氧气浓度,据图可知,当氧气浓度为0时, 甲曲线仍有释放,说明甲表示CO2 的释放量,乙表示O2 吸收量, A错误;B.O2 浓度为a时,此时气体交换相对值CO2 为0.6,O2 为0.3,其中CO2 有0.3是有氧呼吸产生,0.3是无氧呼吸产生。 按有氧 呼 吸 葡 萄 糖:O2∶CO2=1∶6∶6,无 氧 呼 吸 葡 萄 糖: CO2=1∶2可知,可推知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的 3倍,B错误;C.O2 浓度为0时,植物只进行无氧呼吸,氧气浓度 为a时,植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,氧气浓度为b时植 物只进行有氧呼吸,故O2 浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗 葡萄糖的速率逐渐增加,C正确;D.O2 浓度为b时,只进行有氧 呼吸,细胞中丙酮酸分解成CO2 和[H]的过程属于有氧呼吸第二 阶段,该阶段不需要O2 的直接参与,D错误。故选C。] 12.B [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, 则依据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可推知有氧呼吸O2 吸收速 率是6x、CO2 生成速率也是6x,无氧呼吸CO2 生成速率是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正 确;B.柱形图显示:在O2 浓度为a时O2 吸收速率为零且CO2 生 成速率最大,说明细胞只进行无氧呼吸,且有机物消耗最多;在 O2 浓度为c时CO2 生成速率最小,说明有机物消耗最少。可见, O2 浓度为c时比a时更有利于小麦种子的储存,B错误;C.在O2 浓度为f时,CO2 生成速率与O2 吸收速率相等,说明细胞只进行 有氧呼吸,有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中,其过程是 丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2 和[H],释放少量的能量, 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正确。故选B。] 探究·一举突破 【探究路径】 (1)正常 情 况 下,植 物 根 细 胞 吸 收 的 氧 气 会 在 线 粒 体 内 膜 上 与 NADH结合生成水,同时释放出大量的能量; (2)通过分析表中数据可知低氧组的根系、茎叶干物质量均低于对 照组,推测原因是:一方面低氧组根系获得的氧气量少,细胞呼吸 较弱,造成根系能量缺乏,进而影响根系生长和向茎叶输送营养物 质;另一方面,低氧组无氧呼吸时会产生酒精等物质积累在植物体 内会毒害植物细胞; (3)由表中相关数据可知,低氧条件下,生物体内的 NR酶活性较 高,NR可催化体内NO-3 向NH+4 转化,NH+4 可直接参与多种重 要氨基酸的合成,这一变化使植物短时间内缓解低氧胁迫的伤害。 【参考答案】 (1)线粒体内膜 NADH([H]) (2)低于 细胞呼 吸较弱 酒精 (3)较高 综合·一练到底 【解析】 (1)黄瓜根系细胞中丙酮酸转变为酒精是无氧呼吸第二 阶段的反应,该反应在细胞质基质进行;无氧呼吸的第二阶段,丙 酮酸在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下,分解成酒精 和二氧化碳,该阶段不产生能量,因此也不能生成ATP; (2)本实验是研究低氧胁迫对黄瓜品种 A、B根系细胞呼吸的影 响,由表格可知,该实验的自变量是通气量(或通入氧气量)和黄瓜 品种,因变量是丙酮酸或酒精的含量;据表中信息分析,在正常通 气时,黄瓜品种A和B都有丙酮酸和酒精的产生,说明在此条件 下黄瓜根系细胞既进行有氧呼吸,也进行了无氧呼吸,因此在正常 通气时,黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸;有氧呼 吸总反 应 式 为:C6H12O6+6O2+6H2O 酶 →6CO2+12H2O+ 能量; (3)低氧胁迫条件下,若催化丙酮酸转变为酒精的酶活性更高,则 无氧呼吸的产物越多;在低氧胁迫条件下,品种 A的酒精浓度高 于品种B,说明产生的酒精更多,因此是品种A; (4)植物吸收无机盐的过程是主动运输,需要消耗能量,在长期处 于低氧胁迫条件下,根部细胞主要进行无氧呼吸,产生的能量少, 导致植物吸收无机盐的能力下降。 【答案】 (1)细胞质基质 不能 (2)通气量(或通入氧气量)和黄 瓜品种 有氧呼吸和无氧呼吸 C6H12O6+6O2+6H2O 酶 → 6CO2+12H2O+能量 (3)A 品种 A在低氧条件下,产生酒精 的量更多,说明无氧呼吸有关的酶活性更高 (4)无机盐的运输是 主动运输,需要能量,无氧呼吸产生的能量少 选做·一飞冲天 【解析】 (1)由图1可知,光合作用的部分产物蔗糖进入筛管,通 过韧皮部运输到玉米的根部时消耗 H+ 进入细胞产生的势能,并 需要根细胞膜上相应载体的转运,因此蔗糖最终通过主动运输进 入根部细胞; (2)由葡萄糖转化为丙酮酸的过程会释放能量,属于放能反应;细 胞质 基 质 中 的 丙 酮 酸 进 入 线 粒 体 被 彻 底 分 解 的 方 程 式 为: 2C3H4O3+6H2O 酶 →6CO2+20[H]+能量(少量); (3)由图3可知,相比不耐淹玉米,耐淹玉米中LDH 酶的活性更 低;随处理时间延长耐淹玉米中LDH酶活性低,而PDC和 ADH 酶活性相对较高,所以可能产生更多的酒精,酒精可通过自由扩散 出细胞,降低对细胞的毒害作用;ZD不耐淹的原因是ZD根部细 胞较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,液泡膜上 H+ 运输 减缓,细胞质基质中 H+积累;无氧呼吸产生的乳酸使细胞质基质 pH降低。 【答案】 (1)主动运输 (2)放能 2C3H4O3+6H2O 酶 →6CO2+ 20[H]+能量(少量) (3)低 酒精 ZD根部细胞较长时间进行 无氧呼吸导致能量供应不足,液泡膜上 H+运输减缓,细胞质基质 中 H+积累;无氧呼吸产生的乳酸使细胞质基质pH降低 第十三周 捕获光能的色素和结构 考点·一应俱全 1.D [A.叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg,镁元素是构成叶绿 素分子的重要元素,A正确;B.光反应的场所是类囊体的薄膜,需 要光合色素吸收光能,吸收光能的色素(叶绿素和类胡萝卜素)存 在于叶绿体中类囊体的薄膜上,B正确;C.类胡萝卜素主要吸收蓝 紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,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,D错 误。故选D。] 2.C [树叶的绿色来自叶绿素,树叶中除了含有大量的叶绿素之 外,还含有叶黄素、花青素等其他色素,进入秋季天气渐凉,气温下 降,叶绿素的合成受阻,树叶中的叶绿素减少,叶黄素、胡萝卜素、 花青素的颜色就会表现出来。花青素表现出来就是非常鲜艳的红 色,叶黄素表现出来的就是黄色,所以秋天树叶的色彩有红色和黄 色深浅不一,非常绚丽,C正确,ABD错误。故选C。] 3.B [叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而题目中光谱的红光区和蓝 紫光区呈黑色,意味着该色素大量吸收了红光和蓝紫光,叶绿素a 和叶绿素b符合这一吸收特性,B正确,ACD错误。故选B。] 【破题技巧】 叶绿体中的色素能吸收可见光,主要包括叶绿素和 类胡萝卜素,叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素主要包 括胡萝卜素和叶黄素两种。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。 4.C [A.色素易溶于有机溶剂,故可用无水乙醇提取色素,A错误; B.叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光,B错误;C.少数特殊状态的 叶绿素a,它具有光化学活性,既能捕获光能,又能将光能转换为 电能,实现了光能的转变,C正确;D.提取色素时加入二氧化硅是 为了研磨 充 分,加 入 碳 酸 钙 是 避 免 叶 绿 素 被 破 坏,D错 误。故 选C。] 5.A [A.根据实验结果,d色素是叶绿素b,呈黄绿色,A正确;B.光 合色素有多种,只是这4种含量较多,B错误;C.若未加碳酸钙,叶 绿素会被破坏,则没有条带c和d,C错误;D.光合色素用无水乙醇 提取,用层析液分离,D错误。故选A。] 6.A [A.叶绿素在红光区和蓝光区各有一个吸收峰,用分光光度法 测定光合色素提取液中叶绿素含量时通常选用叶绿素在红光区的 吸收峰波长,A错误;B.根据两种叶片色素的分离结果可看出,类 胡萝卜素色素带的宽度基本相似,说明避光条件对类胡萝卜素的 合成基本上不会造成影响,B正确;C.不同光合色素颜色不同,因 此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异,叶绿素多使叶片呈 现绿色,而秋季类胡萝卜素较多使叶片呈黄色,C正确;D.研磨时 加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏,韭黄中不含叶绿素,因此 未添加碳酸钙对韭黄造成的影响更小,D正确。故选A。] 7.C [A.根据图示分析可知:丁为胡萝卜素,丙为叶黄素,乙为叶绿 素a,甲为叶绿素b。久置的菠菜叶片叶绿素含量较低,所以色素 含量可能是(甲+乙)<(丙+丁),A正确;B.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,韭菜含有较多的叶绿素, 因此韭黄吸收红光的效率明显弱于韭菜,B正确;C.溶解度最小的 是图中的甲,即叶绿素b,C错误;D.韭菜叶肉细胞中的光合色素 在叶绿体类囊体薄膜上,叶绿体基质中不存在,D正确。故选C。] 【破题技巧】 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。 8.D [A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏,A正 确;B.分离色素时利用的原理是不同色素在层析液中的溶解度不 同,溶解度越高,扩散速度越快,反之越慢,B正确;C.胡萝卜素溶 解度最大,扩散速度最快,但在滤纸上分离出来的色素带最窄,C 正确;D.实验结果应是得到四个不同颜色、不同大小的同心圆环, 从外向内依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,叶绿素b 呈黄绿色,D错误。故选D。] 9.D [A.碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏,若研磨过程中不加碳 酸钙,叶绿素可能被破坏,可能只有胡萝卜素和叶黄素两条色素 带,即图中可能只有③④两条,A正确;B.纸层析法提取和分离新 鲜绿叶的色素,会得到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙 黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色),即② ①③④的颜色分别是蓝绿色、黄绿色、黄色、橙黄色,B正确;C.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条上扩 散得快,扩散距离远,反之则慢,扩散距离近,所以色素带①②③④ 在层析液中溶解度不同,则在滤纸条上扩散距离不同,C正确;D. 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,所以 色素带①②所含色素(叶绿素)主要吸收蓝紫光和红光,③④所含 色素(类胡萝卜素)主要吸收蓝紫光,D错误。故选D。] 10.C [A.图甲中①为类囊体薄膜,在类囊体薄膜上分布有光合色 素,光合色素主要吸收红光和蓝紫光,①上与光反应有关的光合 色素对绿光吸收最少,故叶片呈绿色,A正确;B.色素易溶于有机 溶剂,故可用无水乙醇提取色素,B正确;C.分析乙图可知,B带 最宽代表含量最多,为叶绿素a,胡萝卜素在层析液中溶解度最 大,因此随着层析液在滤纸条上扩散的最快,C错误;D.乙图中A 带扩散速 度 最 慢,为 叶 绿 素b,其 颜 色 为 黄 绿 色,D 正 确。故 选C。] 11.D [A.图甲④为叶绿体基质,是暗反应的场所,存在光合作用所 需要的酶和少量的DNA,A正确;B.图甲③为类囊体薄膜,其大 大地扩展了叶绿体的受光面积,有利于光反应的发生,B正确;C. 图乙所示结构为叶绿体的类囊体膜,属于图甲中的③,C正确;D. 可用无水乙醇提取图乙所示的光合色素,D错误。故选D。] 12.A [A.吸收光能的色素分子分布在类囊体薄膜上,叶绿体外膜 和内膜上没有,A错误;B.由类囊体堆积形成基粒增大了叶绿体 内的膜面积,有利于充分进行光合作用,B正确;C.恩格尔曼用水 绵和好氧细菌在黑暗和无空气环境中进行实验,证明了叶绿体能 吸收光能用于光合作用释放氧气,C正确;D.光合色素主要包括 叶绿素和类胡萝卜素两大类,叶绿素包括叶绿素a、叶绿素b,类 胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,D正确。故选A。] 探究·一举突破 【探究路径】 (1)叶片中光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上,其功能主 要是吸收、传递和转化光能,将光能转化为 NADPH和 ATP中活 泼的化学能。 (2)光合色素易溶于有机溶剂,所以可用无水乙醇提取菠菜中的色 素,纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不 同,溶解度越大的在滤纸条上扩散的越快。 (3)叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色,叶绿素主要吸收蓝紫 光和红光。 (4)由图2可知,色素带1和色素带2分别与β-胡萝卜素和叶黄 素的迁移率对应,说明色素带1为β-胡萝卜素,色素带2为叶 黄素。 (5)苋菜液泡中含有花青素使得苋菜呈现红色,但是花青素溶于水 不易溶于有机溶剂,故若得到5条色素带,那么多出的红色带为距 离滤液细线最近的色素带,应在叶绿素b的下方,靠近点样线处。 (6)脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,用苏丹Ⅲ染液染色后,需 要用体积分数为50%的酒精洗去浮色,并制成临时装片。在显微 镜下观察到有橘黄色颗粒,则说明菠菜根细胞中有脂肪。 【参考答案】 (1)类囊体薄膜 吸收、传递和转化光能 (2)无水 乙醇 其在层析液中的溶解度 (3)蓝 绿 色 红 光 和 蓝 紫 (4)1 2 (5)在叶绿素b的下方,靠近点样线处 (6)苏丹Ⅲ 体 积分数50%的酒精 橘黄 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 79 — —82 — 综合·一练到底 【解析】 (1)测定叶绿素含量时,可用无水乙醇作为溶剂提取光合 色素,因为光合色素可以溶解到有机溶剂无水乙醇中,再利用特定 的仪器测定色素提取液在红光下的吸光率,从而计算出叶绿素的 含量,测定时选择用红光而不是蓝紫光的原因是因为叶绿素能吸 收红光和蓝紫光,类胡萝卜素也能大量吸收蓝紫光,选用红光可排 除类胡萝卜素的干扰,因而需要选择红光作为实验条件。 (2)环境中的氮元素主要以离子形式被花椒吸收。 分析表格中的数据,在不施氮处理下,2种混作模式可以使花椒叶 片积累有机物的能力“增强”。施氮量为1.5g·株-1时,三种种植 模式下的净光合速率与不施氮相比均有所提高,可能是由于氮元 素可作为重要的元素参与合成光合作用相关蛋白质、光合作用中 间产物、核酸、叶绿素等物质,使光合作用速率显著提升,而呼吸作 用速率基本不变,净光合速率升高。 (3)综合以上研究结果可知,在农业生产中,可采用花椒-大豆混 作种植模式并且施加适量氮肥,提高花椒的光合能力。施加氮肥 需要适量的原因可描述为施加适量氮肥可以提高花椒的净光合速 率,从而提高产量。 (4)要进一步确定花椒达到最大净光合速率的最低施氮量,需要在 花椒-大豆混作模式下,每株施氮量0g~2.5g之间设置一系列 等梯度施氮水平,置于其他条件相同且适宜的环境下培养一段时 间后,检测花椒的最大净光合速率。 【答案】 (1)无水乙醇 红光 叶绿素能吸收红光和蓝紫光,类胡 萝卜素也能大量吸收蓝紫光,选用红光可排除类胡萝卜素的干扰 (2)离子 提高施氮量,促进了叶绿素等物质的合成,使光合作 用速率显著提升,而呼吸作用速率基本不变,净光合速率升高。 (3)花椒-大豆混作的种植模式并且施加适量氮肥 (4)在花椒- 大豆混作模式下,每株施氮量0g~2.5g之间设置一系列等梯度 施氮水平,置于其他条件相同且适宜的环境下培养一段时间后,检 测花椒的最大净光合速率。 选做·一飞冲天 【解析】 (1)光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。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。对菠菜叶进行加热,随着水温升高,使菠菜叶肉细 胞的生物膜被破坏,色素流失出来,水的颜色逐渐变成绿色。 (2)从色素含量分析,炒青菜褪绿变黄褐色的主要原因之一是高温 使叶绿素降解导致含量减少,类胡萝卜素的占比增加,要设计实验 加以证明该观点,可取等量的炒过的青菜叶片和同种正常新鲜绿 色青菜叶片,分别提取光合色素,层析分离后观察并对比两种叶片 的色素形成的色素带颜色和宽度。 (3)G是一种颜色标准,G值越接近255,表示颜色越接近亮绿。分 析题表可知,7组号的菠菜、油菜的平均G值高于2-6组号,由此 说明蔬菜烹饪过程中选择新鲜蔬菜烹饪,加盐油焯水,炒时敞开锅 盖,可“保绿”。 【答案】 (1)类囊体薄膜 无水乙醇 加热使叶肉细胞的生物膜 被破坏 (2)取等量的炒过的青菜叶片和同种正常新鲜绿色青菜 叶片,分别提取光合色素,层析分离后观察并对比两种叶片的色素 形成的色素带颜色和宽度 (3)蔬菜新鲜,加盐油焯水,炒时敞开 锅盖 第十四周 光合作用的原理和应用 考点·一应俱全 1.B [A.好氧细菌的分布情况说明氧气由叶绿体释放,叶绿体是光 合作用的场所,且必须要有光,A正确;B.实验一中的两组水绵细 胞均是在无空气的小室内进行实验的,以排除氧气对实验结果的 干扰,确保氧气是由光合作用时叶绿体释放的,B错误;C.好氧细 菌的分布情况说明氧气由叶绿体释放,C正确;D.实验二说明红光 和蓝紫光处放氧量最大,即叶绿体主要吸收红光和蓝紫光,D正 确。故选B。] 2.C [A.该实验用14C标记CO2 来研究C的转移途径,运用了放射 性同位素标记法,A正确;B.根据题意可知,该实验在不同的时间 杀死小球藻,统计碳转移途径,B正确;C.仅30秒的时间,CO2 已 经转化为许多种化合物,因此,要确定CO2 转化成的第一个产物 应尽可能缩短光照时间,C错误;D.碳是有机物最基本的元素,14C 可以标记暗反应产物出现的顺序,14CO2→C3→有机物中的碳,D 正确。故选C。] 3.A [A.CO2 与O2 比值低时,有利于光呼吸,A错误;B.新的代谢 支路可消耗 H2O2,有利于减少 H2O2 对叶绿 体 的 损 害,B正 确; C.新的代谢支路可使光呼吸的相关反应在叶绿体中完成,减少参 与光呼吸的细胞器种类,C正确;D.新的代谢支 路 可 产 生 CO2, CO2 可用于光合作用的暗反应阶段,从而提高光合效率,D正确。 故选A。] 4.C [A.ygl在光强度下降到30μmol·m -2·s-1时,水稻植株的总 光合速率等于呼吸速率,但对于叶片来说,总光合速率仍大于其呼 吸速率,A正确;B.RuBP羧化酶直接催化RuBP与CO2 生成3- 磷酸甘油酸不消耗 ATP和 NADPH,B正确;C.表中显示 WT虽 然叶绿素和类胡萝卜素含量均高于ygl,但在相同强光下的O2 产 生速率反而低于ygl(25.6<30.9),因此说“WT在此强光条件下 光反应较强”与实测结果不符,C错误;D.由图可见 WT的光补偿 点低于ygl,WT在弱光环境中更易使总光合作用大于呼吸作用,D 正确。故选C。] 5.B [根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知二氧化碳中的碳原子 转移到三碳化合物中,然后暗反应进行的是三碳化合物的还原,所 以碳原子又转移到到有机物中,即14CO2→三碳化合物→糖类,B 正确,ACD错误。故选B。] 【破题技巧】 光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段,光反 应阶段发生的场所是类囊体薄膜,包括水的光解和ATP、NADPH 的合成;暗反应阶段发生的场所是叶绿体基质,包括二氧化碳的固 定和三碳化合物的还原。 6.D [A.在高光强下,CO2 吸收速率降低的原因可能是温度升高, 细胞呼吸速率增大,A错误;B.图中高光强和低光强曲线对应的 CP处对应的CO2 吸收速率均为0,即CP处植物的光合速率等于 呼吸速率,但因该植物有些细胞不进行光合作用,故该植物叶肉细 胞中光合速率大于呼吸速率,B错误;C.结合图示可知,相同叶温 条件下,高光强的净光合速率大于低光强,说明高光强下光反应生 成NADPH的速率大于低光强,因此相同温度下,从高光强转变为 低光强,光反应生成NADPH的速率减小,C错误;D.图示的纵坐 标是净光合速率,净光合速率越大有机物积累越多,M 点处光合 速率与呼吸速率的差值最大,对应的叶温更适合该植物生长,D正 确。故选D。] 7.D [A.净光合速率是实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值, 可用单位时间内叶片吸收CO2 的量表示,也可用单位时间内叶片 释放O2 的量表示,A正确;B.图中曲线BC 段净光合速率下降的 原因是光照过强、温度过高引起部分气孔关闭,二氧化碳吸收减 少,暗反应受阻,而 DE 段净光合速率下降的原因是光照强度减 弱,B正确;C.A 点与E 点的净光合速率相等,即叶片释放 O2 的 速率相等,由于呼吸作用速率不一定相同,故叶绿体产生O2 的速 率不一定相同,C正确;D、E 点后该植物的净光合速率虽然在下 降,但其数值大于0,仍存在有机物的积累,故植物体内积累有机 物的量仍在增加,D错误。故选D。] 8.C [A.据图可知,A组(光照和黑暗交替处理)CST1 基因表达量 的峰值和谷值出现时间较光暗处理在时间上存在滞后,A正确; B.CST1 基因通过影响气孔的开放程度来影响光合作用的速率, 光合产物的积累可抑制该基因的表达,由此可推测CST1 基因表 达能促进气孔开放,能为光合作用提供原料二氧化碳,B正确;C.C 组(连续光照)CST1 基因持续低水平表达,由此推测光合产物的 积累会抑制CST1 基因的表达,连续光照处理不利于野生型玉米 植株的光合作用速率提高,但连续黑暗缺乏光反应的条件,也不利 于光合速率提高,C错误;D.对比B组连续黑暗处理和C组连续 光照处理,B组CST1 基因表达量明显高于C组,因此CST1 基因 在黑暗条 件 下 表 达 量 高,在 光 照 条 件 下 表 达 量 低,D正 确。故 选C。] 9.D [A.植物不能直接利用农家肥中的有机物,农家肥含有大量微 生物和有机物,其微生物分解农家肥产生二氧化碳,可提高大棚中 二氧化碳浓度,从而提高农作物的产量,A错误;B.虽然色素主要 吸收红光和蓝紫光,但是对其它光也有吸收,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,B错误;C.阴雨天光合作用较弱,要降低大棚温度,较少呼吸作 用消耗的有机物才有利于有机物的积累,C错误;D.间作是指在同 一块土地上同时种植两种或多种作物,利用它们对光照、养分等资 源需求的 不 同,提 高 土 地 利 用 率 和 光 合 作 用 效 率,D正 确。故 选D。] 10.D [A.植物甲在黑暗较短时不能开花,黑暗较长时能开花,说明 是短日照植物,同理,可判断乙为长日照植物,A正确;B.由5和 6组实验可知,甲植物在白天进行短暂黑暗处理后开花,在夜间 进行短暂光照处理不开花,故影响甲植物开花的关键因素是夜间 长度,第8组中较长光照条件下进行短时间黑暗,乙仍然能开花, 而7组在夜间短暂照光则开花,说明影响植物开花的关键因素是 夜间的长度,B正确;C.由第6组和第2组的实验结果可知,若要 甲提前开花,需缩短日照时间,C正确;D.春化作用是指植物需要 经历一段时间低温之后才开花,D错误。故选D。] 11.D [A.植物乙的光补偿点和光饱和点(N点)都比甲低,这意味 着乙在较弱光照下就能进行光合作用且达到饱和,而林下光照强 度较弱。所以植物乙比甲更适合在林下种植,B正确;B.Mg2+ 是 合成叶绿素的重要元素,适当提高土壤中 Mg2+浓度,会使植物叶 绿素含量增加,光合速率增强。光补偿点是指光合速率与呼吸速 率相等时的光照强度,光合速率增强则在较低光照强度下就能使 光合速率等于呼吸速率,所以P点(光补偿点)将左移,B正确; C.乙植物在光照 强 度 为 Xklx时,净 光 合 速 率 为1mg·m-2· h-1,呼吸速率为1mg·m-2·h-1。若白天和黑夜各为12h,要 正常生长,白天积累的有机物需大于夜间呼吸消耗的有机物。当 平均光照强度在Xklx以上时,白天净光合速率大于1mg·m-2· h-1,12小时积累的有机物量大于夜间12小时呼吸消耗的有机 物量,所以乙才能正常生长,C正确;D.光合作用合成有机物的量 (总光合速率)=净光合速率+呼吸速率。光照强度为 Yklx时, 甲、乙的净光合速率相等,但甲的呼吸速率(曲线与纵轴交点的绝 对值)大于乙的呼吸速率。所以甲的总光合速率大于乙的总光合 速率,即单位时间内甲光合作用合成有机物的量大于乙,D错误。 故选D。] 【破题技巧】 净光合速率的表示方法:二氧化碳的吸收量、有机 物的积累量、氧气的释放量。总光合速率的表示方法:二氧化碳 的固定量、有机物的制造量、氧气的产生量。 12.D [A.植物一天积累的有机物量=光照时积累的有机物量-黑 暗时消耗的有机物量。已知每天光照12h,则黑暗也是12h。有 机物积累 量=12×(净 光 合 速 率-呼 吸 速 率)。从 图 中 可 知, 20℃时净光合 速 率 与 呼 吸 速 率 的 差 值 最 大,所 以 若 每 天 光 照 12h,该植物在20℃条件下生长速度最快,A错误;B.若持续光 照,植物生长速度取决于净光合速率,净光合速率越大,生长速度 越快。由图可知,25℃时净光合速率最大,所以若持续光照,该 植物在25℃条件下生长速度最快,而不是20℃,B错误;C.制造 的有机物量代表总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速 率。30℃时总光合速率=3.5+3=6.5;35℃时总光合速率= 3+3.5=6.5。所以光照相同时间,30℃时制造的有机物和35℃ 时一样多,C错误;D.总光合速率=净光合速率+呼吸速率,从图 中可以看出,30℃和35℃时总光合速率相等且相对较大,所以 该植物光合作用酶的最适温度可能在30~35℃之间,D正确。 故选D。] 探究·一举突破 【探究路径】 (1)该实验是研究温室栽培下温度对番茄光合速率和呼吸速率的 影响,由折线图可知,温度是该实验的自变量。呼吸作用会释放 CO2,从图中可以看出,CO2 释放速率表示图中的呼吸速率。 (2)番茄叶片中的胡萝卜素呈橙黄色。提取分离色素常用纸层析 法。胡萝卜素等光合色素发挥作用的场所是叶绿体类囊体薄膜 (或基粒),光合色素的作用主要是吸收、传递和转化光能。 (3)叶肉细胞有氧呼吸产生CO2 的主要场所是线粒体基质,在有 氧呼吸第二阶段,丙酮酸和水反应生成CO2 和[H]。根据有氧呼 吸的总反应式C6H12O6+6H2O+6O2 酶 →6CO2+12H2O+能量 可知,1分子葡萄糖完全分解释放6个CO2 分子。d 温度时番茄 根细胞不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,产生 ATP的细胞 器只有线粒体。 (4)有机物积累速率等于光合速率减去呼吸速率,从图中可以看 出,a温度时光合速率与呼吸速率的差值大于c温度时光合速率与 呼吸速率的差值,所以叶片在a温度时有机物积累速率>c温度时 有机物积累速率。 (5)温度过高,导致部分气孔关闭,CO2 吸收量减少,碳反应速率降 低。温度过高,还可能导致参与碳反应的酶活性降低,使碳反应速 率降低。 【参考答案】 (1)可变因素或自变量 呼吸速率 (2)橙黄 纸层 析法 类囊体(光合膜或基粒) 吸收、传递、转化光能 (3)线粒 体基质 6 线粒体 (4)> (5)CO2 供应不足(CO2 吸收减少) 酶的活性降低 综合·一练到底 【解析】 (1)凌晨2点到4点,此时外界温度降低,酶活性降低,植 物的呼吸作用减弱,吸收的氧气也减少,故BC段相比于 AB段下 降放缓。图乙中,D点时该植物的光合强度和呼吸强度相等,叶肉 细胞的光合强度大于呼吸强度,此时产生ATP的场所有细胞质基 质、线粒体、叶绿体。 (2)图甲装置中有色液滴移到最右侧时,此时装置内氧气含量达到 最大,对应乙曲线中的 H点。图乙中24点时玻璃罩内O2 的相对 含量比0点时要高,说明番茄体内有机物合成大于有机物分解,有 机物总量是增加。 (3)本实验测得数据为植物的净光合速率,如计算植物的真正光合 速率需测植物的呼吸速率,即植物光合速率=植物净光合速率+ 植物的呼吸速率,故可得实验思路为设置一组实验遮光处理,此时 植物不能进行光合作用,其他条件与甲装置相同,此时测定的是植 物的呼吸作用速率,最后将测得呼吸速率和净光合速率相加即可 得总光合速率。 (4)0~5min之间,番茄叶片在黑暗中只进行呼吸作用,所以呼吸 速率=(5-4)×10-7÷5=2×10-8 mol/min,5~15min之间,小 麦的净光合速率=(8-4)×10-7÷10=4×10-8mol/min,番茄叶 片光合 作 用 的 平 均 速 率=净 光 合 速 率+呼 吸 速 率=6×10-8 mol/min。 【答案】 (1)温度下降,酶活性降低,呼吸作用减弱 大于 细胞 质基质、叶绿体、线粒体 (2)H 增加 (3)设置与图甲相同的装 置,将其遮光处理,并放在与图甲装置相同的环境条件下 (4)6× 10-8 选做·一飞冲天 【解析】 (1)据图可知,图甲中PSII促进水光解后,会 产 生 O2、 H+、e-,其中e- 在传递体的作用下传递给PSI,参与 NADPH 的 合成;H+在ATP合酶的作用下,参与ATP的合成。增加CO2 浓 度,短时 间 迅 速 生 成 较 多 的 C3,C3 接 受 光 反 应 产 生 的 ATP和 NADPH释放的能量并被还原,生成更多的(CH2O)。 (2)图乙是测量某作物相关指标的结果,在光补偿点时,作物叶肉 细胞的光合速率大于呼吸速率,因此其光合作用产生的 O2,一方 面供给自身细胞呼吸,一方面供给其余非绿色细胞进行细胞呼吸, 不释放到外界。 (3)①实验结果显示,先高浓度再恢复大气浓度的C组光合速率低 于A组,从酶和气孔的角度来看,原因可能是长期高浓度CO2 环 境使光合作用相关酶的活性或含量降低,气孔导度变小,而恢复到 大气CO2 浓度后作物又失去了高CO2 浓度的优势,导致光合速率 降低。 ②由上述结果可知大棚种植作物不宜长时间提供高浓度CO2。 【答案】 (1)电子(e-)传递给PSI,参与NADPH的合成;H+参与 ATP的合成 ATP和NADPH (2)参与自身和其他细胞的呼吸 作用 光补偿点较低,光饱和点较高 (3)①光合作用相关酶的活 性或含量降低,气孔导度变小 ②不宜长时间提供高浓度CO2 第十五周 细胞的增殖 考点·一应俱全 1.D [A.连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂 完成时为止,为一个细胞周期。图1表示细胞周期,分裂间期时间 长,故图1中b→a→b表示一个完整的细胞周期,A错误;B.图2 中b处于有丝分裂的分裂间期的G2期、前期和中期,而b→a只表 示分裂间期,不符合,B错误;C.图2中a处于有丝分裂后期,而核 DNA分子数目加倍的时期在分裂间期S期,C错误;D.图2中b 处于有丝分裂的分裂间期的 G2期、前期和中期,含有染色单体, 这些时期的染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶2∶2,D正 确。故选D。] 2.C [A.在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开成为两条染 色体,染色体的数目加倍,A正确;B.有丝分裂中期,纺锤丝牵引着 染色体运动,染 色 体 的 着 丝 粒 整 齐 的 排 列 在 赤 道 板 上,B正 确; C.在细胞周期中并不是每条染色体都有姐妹染色单体,如有丝分 裂的后期和末期,不存在染色单体,C错误;D.染色体数目加倍发 生在有丝分裂后期,DNA分子数目加倍发生在间期,两者发生在 不同时期,D正确。故选C。] 3.C [A.有丝分裂间期主要发生DNA分子复制和有关蛋白质合 成,此时期也会发生中心体复制而倍增,A正确;B.图1中染色体 复制,中心体发出星射线形成纺锤体,发生在有丝分裂前期,B正 确;C.据图可知,图2中每条染色体上有2条姐妹染色单体,而有 丝分裂后期着 丝 粒 分 裂,细 胞 中 不 存 在 姐 妹 染 色 单 体,C错 误; D.图1~3过程中,在中心体和星射线的作用下,保证了姐妹染色单 体分开后移向两极,实现了染色体的平均分配,D正确。故选C。] 【破题技巧】 有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的 复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出 现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后 期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两 极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 4.A [A.微管与染色体移动有关,染色体数目是否加倍取决于着丝 粒是否断裂,与是否形成微管无直接关系,故不能形成微管的细 胞,从而抑制细胞分裂,其染色体数目加倍,A错误;B.据题意可 知,纺锤体由微管构成,动物细胞中的纺锤体是由中心体发出的星 射线 形 成 的,动 物 细 胞 中 微 管 的 形 成 与 中 心 体 有 关,B正 确; CD.紫杉醇可与微管结合,使微管稳定不解聚,若微管不解聚,则 纺锤丝无法缩短,子染色体无法移向细胞两极,使癌细胞的细胞分 裂停留在有丝分裂后期,不能进入分裂末期,细胞不分裂,CD正 确。故选A。] 5.A [①为有丝分裂末期,处于图乙中的Ⅳ,②为有丝分裂前期,处 于图乙中的Ⅲ,③表示有丝分裂后期,处于图乙中的Ⅳ,④表示有 丝分裂中期,处于图乙中的Ⅲ,A正确,BCD错误。故选A。] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 81 —