内容正文:
课下巩固检测练(四) 细胞的代谢
一、选择题
1.(2024·广西柳州三模)铁皮石斛是我国的名贵中药,土壤盐碱含量是影响其生长的主要因素。科研人员为扩大铁皮石斛的种植范围及推动我国盐碱地的开发利用,进行了铁皮石斛在不同浓度的盐胁迫下的生长实验,部分检测结果如图1、图2所示。下列相关分析错误的是( )
A.可用无水乙醇提取叶绿素等光合色素
B.S4组固定CO2过程中消耗的NADPH和ATP较CK组少
C.根据实验结果可推测,S1组较S3组单位时间内可制造更多有机物
D.若要铁皮石斛在高浓度盐碱地种植获得经济效益,需考虑用水性价比
2.(2024·湖南永州三模)将某植物引种到新环境后,其光合速率较原环境发生了一定的变化。将在新环境中产生的该植物种子培育的幼苗再移回原环境,发现其光合速率变化趋势与其原环境植株一致。在新环境中该植物的光合速率等生理指标日变化趋势如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.新环境中该植株光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的
B.图中光合作用形成ATP最快的时刻是10:00左右
C.10:00~12:00时光合速率明显减弱,其原因可能是酶的活性减弱
D.气孔导度增大,能够提高蒸腾速率,有助于植物体内水和有机物的运输
3.(2024·湖北十堰二模)某研究小组测定了植物甲和乙在一定的CO2浓度和适宜温度条件下,光合速率随光照强度的变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.在光照强度为b时,植物甲的实际光合速率与植物乙的相同
B.在光照强度为b时,若每天光照12 h,则植物乙无法正常生长
C.同等光照强度下植物甲、乙光合速率不同的根本原因是叶肉细胞中叶绿素含量不同
D.将植物甲、乙分别置于黑暗环境中,植物甲单位时间内消耗的有机物更多
4.(2024·安徽合肥三模)研究人员对某地红松进行了光合指标日变化的相关测定,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.光照强度是影响红松净光合速率的主要环境因素之一
B.红松植株一昼夜有机物积累最多的时刻是18时
C.在11时至12时间,红松叶绿体中C3的含量增加
D.适当补充水分可以缓解图中中午时段红松出现的现象
5.(2024·陕西宝鸡三模)水稻是典型的喜温农作物,生长周期较短。图1是水稻光合作用过程示意图,图2是将水稻植株置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中,改变温度和光照强度,测定得到的CO2吸收速率。据图分析下列叙述错误的是( )
A.图1中②表示NADPH和ATP,③表示NADP+和ADP、Pi
B.图1中若停止①的供应,一段时间后O2的产生速率将会减小
C.当光照强度大于8时,25 ℃与15 ℃条件下水稻制造有机物的速率相同
D.35 ℃条件下,光照强度为2时,一昼夜光照12 h,植物不能正常生长
6.(2024·北京西城一模)图a为三角叶滨藜和野姜的光合作用光响应曲线,图b为长期在一定光照强度下生长的两株三角叶滨藜的光合作用光响应曲线,相关说法错误的是( )
A.相同光强下三角叶滨藜净光合速率大于野姜
B.野姜能够在较低光照强度达到其最大光合速率
C.PAR>800时,增加CO2可能会提高野姜光合速率
D.图b表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关
7.(2024·山东潍坊三模)氧苯酮(BP3)是一种紫外线的吸收剂。为探究BP3对植物光合作用和呼吸作用的影响,某研究小组以龙须菜为实验材料,探究适宜光照强度下不同浓度BP3对光合作用和呼吸作用的影响,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.本实验的自变量是BP3的浓度和时间
B.在一定浓度范围内,BP3可抑制龙须菜的光合作用和呼吸作用
C.BP3可能通过破坏光合色素的结构影响龙须菜的光合作用
D.随着光照强度的增加,龙须菜呼吸耗氧速率不断下降
8.(2024·黑龙江哈尔滨三模)如图是叶绿体中光合作用部分过程的简化示意图(①和②是可移动载体)。下列叙述错误的是( )
A.ATP生成所需的能量直接来源于磷脂双分子层两侧H+浓度差,最终来源于光能
B.图中e表示电子,可移动载体①②和复合物Ⅱ使磷脂双分子层两侧的H+浓度差变小
C.图示反应中,电子的最终供体是水,最终受体是NADP+
D.希尔反应中的氧化剂可以是NADP+、铁盐等
二、非选择题
9.(2024·四川成都三模)棉花是重要的经济作物,叶片光合产物的形成及输出是影响棉花产量的重要因素。分析并回答下列问题:
(1)棉花叶片光合作用过程如图所示,字母A~G代表物质。在光照充足的环境中,图中物质B的去路有_____________________________________________________________________________________________________________________________________。F形成三碳糖时需要的D有____________。
(2)植物光合产物的运输会对光合作用造成影响。现利用14C标记的CO2探究棉花光合作用强度和光合产物的运输情况。部分实验数据如表所示,其中A组表示留棉铃(果实)处理,B组表示去棉铃(果实)处理。
组别
A组
B组
净光合速率/(μmol·m-2·g-1)
4.3
2.8
气孔开放程度/(mmol·m-2·g-1)
41.4
29.7
叶片的相对放射性强度/%
27.1
48.2
根的相对放射性强度/%
15.4
20.8
果实的相对放射性强度/%
38.6
-
①光合作用的产物主要以蔗糖的形式通过韧皮部运输到植株各处。分析实验数据可知,A组棉花光合作用的产物主要运输到____中,B组棉花光合作用的产物主要积累在______中。
②与A组相比,B组棉花的净光合速率较低。结合表中数据,从暗反应角度分析,出现该现象的主要原因是______________________________________,暗反应速率较低;从光合产物的运输角度分析,原因可能是_____________________________________________________________________________________________________________________________,抑制了光合作用。
10.(2024·湖南长沙二模)为探究遮光处理对马铃薯植株光合作用和产量的影响,以荷兰7号马铃薯品种原种为实验材料,苗齐后进行正常光照(CK)、单层遮光网遮盖处理(Z1)、双层遮光网遮盖处理(Z2)三组实验。回答下列问题。
(1)提取马铃薯绿叶中的色素,需在研钵中加入______________________________(填3种即可)和适量绿叶进行充分研磨,过滤后的滤液经过层析,在滤纸上出现的最宽的色素带是________(填色素种类)。
(2)遮光后,植物短时间内C5含量______。若在正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎,则马铃薯叶片的光合速率将______。
(3)不同程度遮光条件下,测出荷兰7号马铃薯光合作用的生理指标如图所示。不同遮光条件下,气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)的值均减小,Gs减小引起Pn减小的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。
不同遮光条件下,胞间CO2浓度(Ci)的值都增大,结合信息分析其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。
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课下巩固检测练(四) 细胞的代谢
一、选择题
1.解析:选B。可用无水乙醇提取叶绿素等光合色素,因为光合色素能溶解到有机溶剂无水乙醇中,A正确;固定CO2过程中不会消耗光反应产生的NADPH和ATP,B错误;实验结果显示,S1组较S3组叶绿素含量高,且Rubisco活性更高,因而可推测,S1组较S3组单位时间内可制造更多有机物,C正确;若要铁皮石斛在高浓度盐碱地种植获得经济效益,需考虑用水性价比,因为在高浓度盐碱地上种植铁皮石斛需要消耗更多的水,D正确。
2.解析:选D。生物的表型既由基因型决定,也受环境影响,在新环境中产生的后代,其遗传特性与亲代基本相同,从而排除遗传因素的影响;当迁回原环境后,其光合速率又恢复为原环境的速率,说明原环境与新环境的光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的,A正确。光反应和暗反应共同构成光合作用,10:00时光合速率最大,因此光反应最快,形成ATP的速率也最快,B正确。10:00~12:00时光合速率明显减弱,但此阶段气孔导度很高,因此限制光合作用的因素不是CO2浓度,影响因素可能是10:00~12:00温度较高降低了光合作用相关酶的活性,光合速率明显下降,C正确。气孔导度增大,能够提高蒸腾速率,有助于植物体内水分和无机盐的运输,D错误。
3.解析:选B。在光照强度为b时,植物甲的净光合速率与植物乙的相同,但是呼吸速率不相同,因此实际光合速率不同,A错误;在光照强度为b时,若每天光照12 h,白天积累的有机物恰好等于夜晚呼吸消耗的有机物,因此植物乙无法正常生长,B正确;同等光照强度下植物甲、乙光合速率不同的根本原因是遗传物质不同,C错误;由图可以看出,植物乙的呼吸速率更大,因此将植物甲、乙分别置于黑暗环境中,植物乙单位时间内消耗的有机物更多,D错误。
4.解析:选C。影响植物光合作用的主要环境因素有光照强度、温度和二氧化碳浓度等,因此光照强度是影响红松净光合速率的主要环境因素之一,A正确;在18时之前,净光合速率大于0,由此可知红松植株一昼夜有机物积累最多的时刻是18时,B正确;在11时至12时间气孔导度降低,导致CO2的供应减少,影响光合作用暗反应中CO2的固定,但光反应仍正常进行,引起细胞中C3含量相对下降,C5含量相对增多,C错误;适当补充水分可以缓解中午时段红松出现的气孔导度和净光合速率下降的现象,D正确。
5.解析:选C。图1是水稻植株光合作用示意图,图中①表示CO2,②表示NADPH和ATP,③表示NADP+、ADP和Pi,A正确;若停止①的供应,产生C3的速率减小,对ATP、NADPH的消耗减少,从而抑制光反应的进行,因此一段时间后O2的产生速率将会减小,B正确;分析图2可知,25 ℃呼吸消耗有机物多,15 ℃呼吸消耗有机物少,而两温度下净光合作用量相同,又因为总光合速率=净光合速率+呼吸速率,所以25 ℃下水稻制造有机物的速率大于15 ℃下,C错误;35 ℃条件下,光照强度为2时,光合作用积累有机物少于呼吸作用消耗的有机物,所以该植株光照12 h,黑暗12 h,植物不能正常生长,D正确。
6.解析:选A。分析图a可知,当光照强度较弱时,相同光强下三角叶滨藜净光合速率小于野姜,A错误;分析图a可知,当PAR>800时野姜净光合速率不再变化,因此野姜能够在较低光照强度达到其最大光合速率,B正确;当PAR>800时野姜净光合速率不再变化,此时光照强度不再是限制因素,增加CO2可能会提高野姜光合速率,C正确;分析图b可知光下生长的三角叶滨藜光饱和点更大,表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关,D正确。
7.解析:选D。由题图可以看出,该实验的自变量是BP3的浓度和时间,A正确;与BP3浓度为0的对照组相比,随BP3浓度的增大,植物呼吸耗氧速率逐渐减小,净光合放氧速率也逐渐减小,说明BP3对光合作用和呼吸作用都有抑制作用,可能通过破坏光合色素的结构影响龙须菜的光合作用,B、C正确;由题干信息可知,该实验在适宜光照强度下进行,因此不能得出随着光照强度的增加,龙须菜呼吸耗氧速率不断下降的结论,D错误。
8.解析:选B。ATP的合成是利用H+顺浓度差运输的势能,在ATP合酶的催化作用下,将ADP和Pi转化为ATP,故ATP生成所需的能量直接来源于磷脂双分子层两侧H+浓度差,而磷脂双分子层两侧H+浓度差又是光能驱动水的光解形成的,因此,ATP生成所需的能量最终来源于光能,A正确。据图可知,e表示电子,在可移动载体①②及复合物Ⅱ的作用下,H+由叶绿体基质进入类囊体腔中,使得H+的浓度差变大,B错误。根据图中所示,水光解后产生氧气、H+和电子,故最终提供电子的物质为水;水光解后NADP+被还原为NADPH,故最终接受电子的物质为NADP+,C正确。希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP+的作用相似,做氧化剂与水光解产生的H+反应,D正确。
二、非选择题
9.解析:(1)由图可知,A为水,B为氧气,F为C3,D为ATP和NADPH。在光照充足的环境中,光合作用强度大于呼吸作用强度,图中物质B(氧气)的去路是一部分进入线粒体用于细胞呼吸,一部分释放到外界环境中。F是C3,形成三碳糖时需要光反应产生的ATP和NADPH还原和供能。(2)①光合作用的产物主要以蔗糖的形式通过韧皮部运输到植株各处,且向生长旺盛部位转运更多。根据表中放射性强度的分布可推测(放射性强度越强的部位,光合产物越多),A组棉花光合作用的产物主要运输到果实中,B组棉花光合作用的产物主要积累在叶片中。②与A组相比,B组棉花的净光合速率较低。表中数据显示,B组叶片气孔开放程度较低,CO2供应不足,因此,暗反应速率较低,进而抑制了光反应速率,表现为净光合速率下降;从光合产物的运输角度分析,应该是由于B组棉花无果,光合产物运输受阻,导致光合产物更多留在叶片中,抑制了光合作用,表现为净光合速率下降。
答案:(1)一部分进入线粒体用于细胞呼吸,一部分释放到外界环境 ATP和NADPH (2)①果实 叶片 ②B组叶片气孔开放程度较低,CO2供应不足 B组棉花无果,光合产物输出受阻,导致光合产物更多留在叶片中
10.解析:(1)由于叶绿体中的色素易溶解在有机溶剂无水乙醇中,故在提取绿叶中色素时,用无水乙醇提取绿叶中的色素;为了有助于充分研磨,需向研钵中加入少量的二氧化硅;碳酸钙可与细胞内的酸性物质反应,故为了防止研磨过程中色素被破坏,需向研钵中加入少量的碳酸钙。绿叶中叶绿素a含量最多,故条带最宽。(2)遮光后,光反应速率下降,产生的ATP和NADPH均减少,使C3还原减弱,生成的C5的量减少,导致C5的含量下降。若在正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎,会导致光合作用产物运输受阻,则马铃薯叶片的光合速率将减小。(3)植物通过气孔吸收CO2,气孔导度Gs减小,叶肉细胞从外界环境吸收的CO2减少,叶肉细胞暗反应速率减小,净光合速率减小。气孔是CO2进出细胞的结构,遮光条件下,净光合速率减小,叶肉细胞消耗CO2减少,同时气孔导度减小,CO2难以从气孔扩散至外界环境,导致胞间CO2浓度(Ci)的值都增大。
答案:(1)二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇 叶绿素a (2)下降 减小 (3)气孔导度减小,叶肉细胞从外界环境吸收的CO2减少,叶肉细胞暗反应速率减小,净光合速率减小 遮光条件下,净光合速率减小,叶肉细胞消耗CO2减少,同时气孔导度减小,CO2难以从气孔扩散至外界环境
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