4.11.2植物的呼吸作用(提升讲义)生物新教材苏教版七年级下册
2026-03-06
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2份
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67页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 初中生物学苏教版七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第2节 植物的呼吸作用 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.30 MB |
| 发布时间 | 2026-03-06 |
| 更新时间 | 2026-03-13 |
| 作者 | 静候佳音163 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-03-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56696679.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦植物呼吸作用核心知识点,系统梳理呼吸作用产生能量、生成二氧化碳和水的过程,明确细胞呼吸的场所及意义,构建从基础概念到实验验证再到生产应用的完整知识链,为学生提供阶梯式学习支架。
资料以“必会知识+难点强化+必刷好题”三层设计,通过种子呼吸产热等实验培养探究实践能力,对比光合作用与呼吸作用深化科学思维,结合粮食堆发热等实例渗透物质与能量观,课中辅助教师实验教学,课后助力学生查漏补缺。
内容正文:
第11章 植物的光合作用和呼吸作用
第2节 植物的呼吸作用
(必会知识+难点强化+必刷好题,三层提升)
必会知识一 呼吸作用产生能量
1. 是植物的营养器官,叶片能通过光合作用产生糖类等 。叶片上的 除了能散失水,还是氧气和二氧化碳进出植物体的门户。植物通过 ,分解糖类等有机物,获得生命活动所需的能量。
2. 植物的呼吸作用发生在细胞中,也称为 。植物细胞的 和 是细胞呼吸的重要场所。3.植物通过细胞呼吸可以分解糖类等有机物,获得生命活动所需的 。
4.【实验·植物的呼吸作用会产生能量】
(1)先准备了两份等量的大豆种子,将一份煮熟后放置至室温,另一份浸泡至萌发状态,再分别装入甲、乙两个相同的保温杯,测定并记录杯中的起始温度;盖上杯盖放置24h,再次测定并记录杯中的温度。
(2).现象:甲杯中的温度没有明显变化,乙杯中的温度升高了约2°C。
(3)结论:植物的呼吸作用会产生
4. 大豆种子细胞中含有糖类等有机物。种子萌发过程中,细胞通过分解 获得能量,这些能量一部分用于萌发过程中的细胞分裂、分化等生命活动,另一部分以 的形式释放出来,使大豆种子温度升高。
5.生产生活中,植物细胞呼吸 热能的现象普遍存在。例如,玉米粒等粮食堆放在一起时,可能出现发热的现象,就与 有关。
[例1] 为优化万亩油菜田的种植,农业技术人员对油菜生长进行了研究。发现当土壤中缺氮时,油菜植株矮小瘦弱,叶片发黄。由此推测,氮属于植物生长需要的( )
A.无机盐 B.有机物
C.光合作用的原料 D.呼吸作用的原料
[例2] 下图a和b代表两种物质,①和②表示绿色植物的两种生理过程。下列叙述中错误的是( )
A.图中a代表二氧化碳,b代表氧气
B.图中①代表光合作用,②代表呼吸作用
C.①利用的能量是光能,②产生的能量可用于生命活动
D.绿色植物的每个活细胞都可以进行①②过程
[例3] 如图所示,曲线表示绿色植物在不同光照强度下,产生氧气与消耗氧气的情况,下列分析错误的是( )
A.A点,植物只进行呼吸作用
B.AB段,植物光合作用强度小于呼吸作用强度
C.AC段,光合作用强度随光照强度增加而不断增加
D.C点以后,植物不进行光合作用
必会知识二 细胞呼吸生成二氧化碳和水
1. 会使澄清石灰水变混浊。
2. 【实验】植物细胞呼吸能够生成二氧化碳。
【实验目的】
植物细胞呼吸能够生成二氧化碳。
【材料用具】
黑色塑料袋,锥形瓶,软管,止水夹,新鲜蔬菜,澄清石灰水等。
【方法步骤】
操作步骤①
装置组装:先取两份同种新鲜蔬菜各100g,其中一份用沸水烫2~3min,另一份不做处理;再将它们分别装入两个不漏气的黑色塑料袋,插入软管后适当扎紧袋口,并用止水夹夹紧软管。塑料袋上不做任何标记;然后取两个洁净的锥形瓶,分别标记为A、B(A瓶用于实验,B瓶作为对照),向两个锥形瓶中分别倒入等量、澄清的石灰水,确保石灰水液面高度一致;
操作步骤②
放置培养:将组装好的黑色塑料袋(含蔬菜和软管)放在温暖、避光的环境中,放置2-3小时(保证植物有足够的时间进行呼吸作用,产生足量二氧化碳);
操作步骤③
气体导出与观察:实验时每小组随机取一袋蔬菜,打开止水夹,将软管的另一端插入A瓶的澄清石灰水中(注意软管末端要浸入石灰水液面以下),轻轻挤压黑色塑料袋,使袋内气体缓慢通入A瓶中;同时观察A瓶和B瓶中石灰水的变化,记录实验现象;
操作步骤④
实验结束:先将软管从石灰水中取出,再关闭止水夹,整理实验器材,将用过的蔬菜和石灰水妥善处理,清洗锥形瓶、软管等器材;
实验现象
A瓶(通入塑料袋内气体)中澄清的石灰水变浑浊;B瓶(未通入气体,空白对照)中澄清的石灰水保持澄清。或者A瓶、B瓶都 变浑浊;
实验结论
植物细胞呼吸能够生成 ;
3. 通过实验证明植物细胞呼吸会消耗 。将等量的新鲜的和用沸水烫过的同一种植物,分别放入两只相同的锥形瓶中,密封锥形瓶后,在黑暗处放置一昼夜。当我们把带火星的细术条伸入放有新鲜植物的锥形瓶时,火星会立即熄灭;而伸入放有烫过的植物的锥形瓶时,火星不会立即熄灭。
注意:
1. 在黑暗处放置一昼夜后,密封的锥形瓶中的新鲜植物会消耗掉瓶中原有的氧气,使伸入瓶中的细木条上的火星熄灭。
2. 植物细胞呼吸一定需要氧气吗?
植物细胞呼吸存在有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。植物细胞呼吸通常需要氧气,称为有氧呼吸。有氧呼吸会生成二氧化碳和水。有时细胞呼吸还能在无氧条件下进行,称为无氧呼吸。无氧呼吸会生成酒精或乳酸。但无氧呼吸时,有机物分解得不彻底,释放出的能量也比较少
5. 细胞呼吸通常需要氧气,称为 。有氧呼吸会生成二氧化碳和水。有时细胞呼吸还能在无氧条件下进行,称为 。无氧呼吸会生成酒精或乳酸。例如,苹果、香蕉等储藏一段时间后会产生酒味,就是果实内部的细胞进行无氧呼吸生成酒精的结果;而马铃薯块茎、甜菜块根等在无氧呼吸时会产生乳酸。
呼吸作用
(1)概念:细胞利用氧气,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,供生命活动利用的过程。
(2)原料:有机物和氧气
(3)产物:二氧化碳和水
(4)场所:线粒体和细胞质
(5)条件:活细胞
(6)实质:分解有机物,释放能量
(7)表达式:
[例1] 为了探究绿色植物和种子的生命活动,某兴趣小组的同学设计并实施了以下实验(氢氧化钠溶液吸收二氧化碳)。下列相关叙述正确的是( )
A.图一实验现象说明煮熟的种子呼吸时产生氧气
B.图二在实验前叶片遮光,遮光部分为对照组
C.图二实验前不需要任何处理,直接进行实验
D.取图三中A、B叶片脱色漂洗后滴碘液,结果都变蓝,有可能是暗处理时间不够
[例2] 以下实验装置能验证植物呼吸作用产生二氧化碳的是( )
A. B.
C. D.
[例3] 下图中四种实验装置,装置与观察现象不匹配的是( )
A.甲——加热后大烧杯A中液体溶解叶绿素变绿
B.乙——试管中收集的气体能使带火星木条复燃
C.丙——叶片B区经处理滴碘液后变蓝
D.丁——燃烧蜡烛放入瓶中火焰立即熄灭
必会知识三 细胞呼吸的意义
1.细胞呼吸是植物 普遍存在的生命现象,在植物的物质和能量转化中具有非常重要的意义。
2.植物细胞呼吸主要为植物体提供 ,这些能量中的一部分可以用于植物体的各项生命活动,如细胞分裂、分化,根部吸收无机盐,体内有机物的运输等;另一部分转化为 散失,这些热能可以提高植物体的温度,有利于种子的萌发、幼苗的生长发育等。
3. 是一个很复杂的生理过程,在这一过程中还会产生一些其他物质,这些物质是细胞进一步合成糖类、蛋白质等的原料。
4.如果植物体的某个部位受伤或受到病菌侵染,该部位通过增加 ,可以 伤口愈合或有毒物质分解,同时还会生成杀菌物质,增强植物体自身的抗病能力。
苹果等大多数植物的细胞无氧呼吸会生成酒精,而马铃薯等植物的细胞无氧呼吸会生成乳酸,它们都对细胞有毒害作用。因此,为了减弱细胞的无氧呼吸,苹果、马铃薯等一般要储藏在通风良好、阴凉干燥的环境中。
[例1] 芦笋植株的甲部位经过日光照射,呈现绿色;乙部位未受到日光照射,呈现白色。有关两部位细胞进行生理活动时所释放的气体,下列叙述正确的是( )
A.甲能释出O2,但乙不能
B.甲能释出CO2,但乙不能
C.乙能释出O2,但甲不能
D.乙能释出CO2,但甲不能
[例2] 为研究植物光合作用与呼吸作用的关系,将植物黑暗处理24小时,淀粉运走耗尽,用打孔器在叶片上取叶圆片①,烘干后称重为a;经2小时光照处理,再次取叶圆片②,烘干后称重为b;经2小时黑暗处理,第三次取叶圆片③,烘干后称重为c。实验过程如图所示(假设:打孔不影响其他部位的生理活动,呼吸作用强度始终相等,叶片内有机物不向其他部位转移),推算叶圆片2小时光合作用制造的有机物是( )
A.a-b B.c+a-2b
C.2b-c-a D.c-b
难点知识一 呼吸作用的概念和实质
光合作用和呼吸作用的对比
光合作用
呼吸作用
表达式
原料
二氧化碳、水
氧气、有机物
场所
叶绿体
线粒体
产物
氧气、有机物
二氧化碳、水
条件
光
无(有光无光均可)
实质
合成有机物,储存能量
分解有机物,释放能量
能量转变
光能→化学能
释放化学能
联系
1.光合作用为呼吸作用提供物质基础;
2.呼吸作用产生的二氧化碳可被光合作用利用,释放的能量维持所有生命活动。
命题角度1呼吸作用的概念
1.莎莎在复习光合作用和呼吸作用总结出以下公式,下列相关叙述正确的是( )
A.M为有机物,N为二氧化碳
B.物质N的生成不受物质M量的影响
C.过程b的场所是叶绿体
D.过程a为过程b提供原料。
2.呼吸作用是生物的共同特征,下列说法正确的是( )
A.发生的主要部位是叶绿体
B.呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量
C.适当提高温度可以降低呼吸作用
D.呼吸作用所需的原料是二氧化碳和水
命题角度2呼吸作用的实质
3.植物呼吸作用的实质是( )
A.合成有机物,储存能量 B.分解有机物,释放能量
C.吸收二氧化碳,释放氧气 D.吸收氧气,释放二氧化碳
难点知识二 呼吸作用的相关实验
命题角度1.植物呼吸作用消耗氧气
4.如图四个实验装置(注:氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳)与其验证的观点对应正确的是( )
A.图一可探究呼吸作用消耗氧气
B.图二可探究氧气是光合作用的产物
C.图三可探究叶绿体是光合作用的场所
D.图四可探究二氧化碳是光合作用的原料
5.在黑暗环境中,将一支点燃的蜡烛放入密闭玻璃罩内,记录其燃烧至熄灭的时间为a分钟;重新更换空气后,在黑暗环境中,将同一支蜡烛与一盆天竺葵共同放入该密闭玻璃罩内,再次记录蜡烛燃烧至熄灭的时间为b分钟。关于a和b的关系,下列判断正确的是( )
A.a>b B.a=b C.a<b D.a≤b
命题角度2.植物呼吸作用产生二氧化碳
6.下图分别为探究植物光合作用、蒸腾作用和呼吸作用的相关实验装置。下列叙述正确的是( )
A.图乙装置可证明蒸腾作用主要通过叶片进行
B.图甲装置加热过程中,大烧杯内的液体由无色变成绿色
C.图丙a装置的温度计读数高于b装置的,可推断种子呼吸作用释放能量
D.图丙只有a装置的澄清石灰水变浑浊,可推断种子萌发消耗氧气
7.某小组设计甲、乙、丙三套装置,并实施有关植物三大生理作用的实验。下列说法正确的是( )
A.甲装置中植物此时只进行光合作用
B.乙装置收集到的气体能使澄清的石灰水变浑浊
C.丙装置光照时透明塑料袋内壁出现小水珠,即可证明蒸腾作用的强弱与叶片面积有关
D.将丙装置放在黑暗环境中一昼夜,挤压透明塑料袋,澄清石灰水变浑浊
命题角度3.植物呼吸作用释放能量
8.图解实验。
(1)实验名称:探究呼吸作用是否吸收氧气。
实验设计:甲为萌发的种子,乙为煮熟的种子,如下图。
实验现象:甲:蜡烛熄灭;乙:蜡烛继续燃烧。
结论:呼吸作用 。
(2)实验名称:探究呼吸作用是否释放二氧化碳。
实验设计:瓶中为萌发的种子。
实验现象:澄清石灰水 。
结论:呼吸作用 。
(3)实验名称:探究呼吸作用是否放热。
实验设计:甲为萌发的种子,乙为煮熟的种子,如下图。
实验现象:甲:温度计读数 ;乙:温度计读数不变。
结论:呼吸作用会 。
(4)实验要点:
①燃烧的蜡烛熄灭,可以验证呼吸作用需要消耗 ,不能验证呼吸作用释放 。
②澄清石灰水变浑浊,可以验证呼吸作用的产物有 。
③设置对照实验:第一个实验和第三个实验中,甲、乙两瓶中分别放入萌发的种子和煮熟的种子的目的是设置对照。
④第三个实验选用暖水瓶的原因:种子呼吸作用释放出的热量比较少,如果用普通的瓶子,热量会散失,导致实验现象不明显。
⑤选用萌发的种子作为实验材料是因为种子不会进行光合作用。第一个和第三个实验中,甲瓶中的材料可以改用新鲜的豆苗,乙瓶中的材料可改用经沸水烫过的豆苗,但实验需要在 条件下进行,以排除光合作用的干扰。
9.科学探究、跨学科实践是学习生物学的重要方法和途径。下图中,图一、图二是研究光合作用条件和产物的实验装置,图三、图四是研究呼吸作用中物质和能量变化相关实验装置,结合图示回答相关问题:
(1)图一是“探究绿叶在光下合成淀粉”的实验装置。该实验步骤的正确排列顺序 (用图一中的字母表示)。步骤B将天竺葵置于黑暗处一昼夜的原因是 。
(2)图二是“探究光合作用需要某种原料”的实验装置。该实验的变量是 。叶片经脱色并清洗后,滴加碘液,变蓝的是 (填图二中“b”或“c”)。
(3)图三是“探究呼吸作用中能量的变化”的实验装置。若发现甲瓶内温度计示数 (填“低于”、“高于”或“等于”)乙瓶内温度计示数,说明萌发的种子进行呼吸作用释放能量。
(4)图四是“探究呼吸作用中物质的变化”的实验装置。燃烧的蜡烛放进甲瓶内立即熄灭,放进乙瓶内继续燃烧,由此得出的结论是萌发的种子进行呼吸作用 。
难点知识三 呼吸作用的意义
【易考提示】
1. 进行呼吸作用的部位是所有的活细胞。光合作用只在含有叶绿体的部位。
2. 生命活动所需能量来自呼吸作用。
3. 生命力越旺盛,呼吸作用越强。呼吸作用的强弱是生命活动强弱的标志。
4. 燃烧的蜡烛熄灭只能说明瓶中的氧气耗尽,而不能说明产生了二氧化碳。
命题角度1.呼吸作用的意义
10.下列对呼吸作用的理解,正确的是( )
A.呼吸作用的原料是水和糖类
B.植物体所有的活细胞均可进行呼吸作用
C.衰老的叶片比幼嫩的叶片呼吸作用更强
D.呼吸作用的过程只发生了物质变化,没有发生能量变化
11.下列有关植物呼吸作用的叙述不正确的是( )
A.呼吸作用的实质是合成有机物,储存能量
B.植物体的任何活细胞都要进行呼吸作用
C.呼吸作用的强弱受温度的影响
D.呼吸作用为植物的生命活动提供能量
1.在生长有较多藻类的池塘中,常常可以看到鱼在黎明时浮头甚至有跳出水面的现象,最可能的原因是( )
A.鱼到水面呼吸 B.鱼喜欢在黎明时活动
C.鱼到水面捕食 D.黎明时水温较低
2.萌发的种子会释放出热量,热量来自( )
A.有机物的合成 B.有机物的分解
C.周围的环境 D.种子间的摩擦
3.呼吸作用是生物的共同特征,下列关于呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.呼吸作用能为生物的生命活动提供能量
B.呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳
C.呼吸作用主要在细胞的线粒体中进行
D.植物只有在夜晚才进行呼吸作用
4.光合作用和呼吸作用二者之间存在密切的联系,下列关于光合作用和呼吸作用的叙述中,正确的是( )
A.光合只在白天,呼吸只在夜晚
B.光合储存能量,呼吸释放能量
C.光合场所线粒体,呼吸场所叶绿体
D.二者都不需要光照
5.下图是夏季晴朗时某植物一天中二氧化碳吸收量和释放量的变化曲线,下列分析正确的是( )
A.a—c时间段植物只进行呼吸作用
B.c—d时间段植物只进行光合作用
C.e点时植物不进行光合作用
D.g点时植物所积累的有机物最多
6.我县澡溪、百丈、仰山、澡下、甘坊、石溪、柳溪等山区乡镇植被茂密,气候凉爽,空气湿润清新,吸引了很多人来住宿度夏。这“湿润清新”是由于植物体的( )
A.光合作用和呼吸作用 B.呼吸作用和蒸腾作用
C.蒸腾作用和光合作用 D.光合作用和吸收作用
无土栽培是不依赖于土壤的农作物栽培方式,桐桐同学在老师的指导下开展“巧用水培装置,实现家庭种植”无土栽培实践活动,下图是桐桐同学设置水培白菜的装置。完成8-11小题。
7.无土栽培的核心是配制和适时更换营养液,其中营养液配制中需要量最多的无机盐是( )
A.氮、磷、钾 B.氮、磷、铁 C.磷、钾、硼 D.氮、磷、锌
8.水培过程中,桐桐同学发现了白菜叶片出现了萎蔫、烧苗现象。据此推测,营养液的浓度最可能是( )
A.与清水浓度相同 B.低于白菜根毛细胞液浓度
C.与白菜根毛细胞液浓度相同 D.高于白菜根毛细胞液浓度
9.桐桐利用二氧化碳传感器,测定白菜温室大棚内5~14时的二氧化碳浓度,并绘制了曲线图。已知当二氧化碳浓度低于200ppm时,白菜吸收二氧化碳受阻。据图分析,以下说法错误的是( )
A.b点开始进行光合作用
B.bd段有机物的含量升高
C.bc段光合作用强度弱于cd段
D.df段二氧化碳浓度限制了光合作用强度
10.营养液经过合适处理后,再过一段时间,桐桐同学发现部分白菜植株出现烂根现象,于是给装置增设了气泵。气泵的主要作用是保证根能正常进行( )
A.光合作用 B.呼吸作用 C.蒸腾作用 D.运输作用
11.莉莉用湿布将黄豆覆盖并置于适宜的环境中萌发成黄豆芽,此过程中黄豆种子内有机物的含量变化是( )
A. B.
C. D.
12.如图为探究植物的呼吸作用所用实验装置,一段时间后,下列分析不合理的是( )
A.乙装置温度计温度基本无变化
B.摇晃甲装置,澄清石灰水将会变浑浊
C.向乙装置中放入燃烧的蜡烛,蜡烛继续燃烧
D.甲装置中会产生气泡,乙装置不会
13.将密闭温室中二氧化碳浓度随时间变化绘制成曲线(横轴为时间,纵轴为二氧化碳浓度),下列分析正确的是( )
A.0-6时曲线上升,因为植物只进行呼吸作用,不进行光合作用
B.6-18时曲线下降,因为植物光合作用强度大于呼吸作用强度
C.18-24时曲线上升,因为植物光合作用停止,呼吸作用逐渐增强
D.曲线最低点(18时左右)对应温室中植物积累的有机物最少
14.如图是绿色植物光合作用与呼吸作用过程的示意图,下列相关分析正确的是( )
A.①过程需要二氧化碳的参与 B.②过程的主要场所是叶绿体
C.①过程的产物是有机物和水 D.②过程为其他生物提供能量
15.下列关于“绿水青山就是金山银山”所蕴含生物学知识的叙述,不正确的是( )
A.绿色植物能固定太阳能,直接或间接为其他生物的生命活动提供能量
B.绿色植物制造的氧气满足了其他生物的需求,植物自身不需要消耗氧气
C.绿色植物通过蒸腾作用提高大气湿度、增加降水量,促进生物圈的水循环
D.绿色植物能够净化空气,有的能吸收二氧化硫等有害气体,有的能阻滞和吸附灰尘
16.下图是植物光合作用和呼吸作用过程示意图,请结合图示回答下列问题:
(1)图中A所示的结构是 ,该结构是植物进行 作用的场所,该过程需要哪些原料和条件? 。
(2)图中B所示的结构是 ,该结构是植物进行 作用的场所,该过程的实质是什么? 。
(3)光合作用和呼吸作用是植物细胞中两个重要的生理过程,请简要说明两者之间的相互关系: 。
17.柳树是常见的绿化树种。某生物兴趣小组的同学们对某农学院新培育的两种柳树做了相关研究,下图是单位时间内光照强度对两种柳树二氧化碳吸收量影响的变化曲线。
(1)初春时节,杨柳依依,柳树新长出的枝条是由 发育而成的。
(2)柳树在图中a、c点进行的生理活动有 (填两点)。
(3)由图可知,若要两种植株均正常生长,则光照强度至少应大于 点;光照强度大于e时,速生柳光合作用合成的有机物 (选填“大于”“等于”或“小于”)无絮柳合成的有机物。
(4)曲线ab段,速生柳光合作用强度 (选填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度;在一定范围内,若环境温度升高,图中相对应的a、c点会 (选填“上移”或“下移”)。
(5)呼吸作用是生物的共同特征,其实质是 。
18.清晨,很多市民到绿树成荫的公园散步、跑步。最近有报道称清晨到林间锻炼身体对健康不利。某校生物学兴趣小组的同学对此进行探究,图甲中A、B、C表示植物的部分生理活动,图乙表示一天内林间空气中的二氧化碳浓度随时间的变化曲线图,请回答下列问题:
(1)图甲中白天进行的生理活动有 (填字母)。图乙中6~18时曲线变化的原因是图甲中所示的 的强度大于 的强度(均填字母)。
(2)根据图乙推理分析清晨到林间锻炼身体是否适宜,请简要说明判断的理由。 。
(3)根据图乙曲线推理,林间植株内有机物积累最多的时间点是 时。
19.我国空间站成功进行了为期120天的水稻栽培实验,是国际上首次在轨完成水稻“从种子到种子”的全生命周期培养实验,目前该批太空水稻种子在大田里试种获得丰收。
(1)太空水稻种子在实验柜中萌发,[ ] 首先突破种皮形成根,并依靠 的细胞不断生长与分裂使根不断生长。
(2)相比于在地面,太空水稻出现了“方向乱”“吐水多”等“太空综合征”,这一现象说明生物与环境的关系是 。
(3)水稻的花很小,具有最重要的结构 ,花粉多而轻,适配太空微重力环境。水稻种子中含有丰富的营养物质,从来源和运输的途径写出水稻种子中营养物质的来源 。
(4)B表示的结构是 ,在a的参与下水稻时刻进行某生理活动释放能量,请用文字表达式表示该生理过程 。
(5)我国将继续研究太空水稻种子在地球的繁殖与培育,为提高水稻产量,请运用所学知识,为种植人员提供两条建议: 。
20.图一是植物叶片结构模式图,图二是植物叶片的生理活动示意图(A、B代表不同的物质,箭头表示物质进出的方向),图三是该植物在夏季晴朗天气中一天内某些生理过程的变化曲线,请据图分析答:
(1)图一中②④属于 组织,是叶片进行光合作用的主要部位。叶片制造的有机物可以通过图一的③中 (填“导管”或“筛管”)运送到植物的茎、根部,以维持茎、根细胞的生活。
(2)若图二表示呼吸作用过程,则A代表的物质是 (气体)。若图二表示光合作用过程,则A代表的物质是 (气体)。
(3)图三中表示一天内光合作用强度变化的曲线是 (填“甲”或“乙”),其中光合作用产物开始积累的时间是图上标注的 点以后。
21.种子的萌发和植株生长是被子植物一生的重要阶段,图一是种子结构及萌发过程,图二是种子萌发过程中干重的变化曲线。结合下图分析:
(1)种子萌发需要的环境条件是适宜温度、充足空气和 。
(2)菜豆种子萌发时,最先突破种皮的结构是[ ] ,将来发育成根;根尖是植物吸收水分和无机盐的主要部位,该部位适于吸收的结构特点是 。
(3)菜豆种子的营养物质主要储存在④子叶中,结合图二中曲线ac下降,种子萌发初期干重逐渐下降,印证④会 。(描述结构变化)
(4)水培植物培养液中充入空气,目的是保证根的 作用正常进行;水培一段时间后要及时更换培养液或更换新的池塘水,目的是 。(不考虑水污染)
22.建造塑料大棚生产有机农产品,可以促进农民增收。番茄又名西红柿,生长周期短,其秧苗培育简便,是大棚种植常选的果蔬作物。请根据图示回答下列问题。
(1)番茄果实中有多粒种子是因为子房中有多个 ;有机物的合成主要发生在图一[ ]中(填数字)。
(2)图二为番茄叶片进行的生命活动模式图,能为番茄的生命活动提供能量的是 。(填字母)
(3)植物吸收的水分绝大部分通过图一中的A 散失到大气中。
(4)分析图三可知,一天中植物叶片有机物积累量最多的点是曲线上的 点,此时,叶肉细胞的光合作用强度 (填“大于”或“等于”或“小于”)呼吸作用强度。
23.棚种植已成为保障蔬菜市场稳定供应的重要途径,学校八年级生物小组进行了相关探究实践,请帮忙完成相应学习单(括号内填字母或序号,横线上填文字)。
黄瓜是雌雄同株的异花植物,主要依赖昆虫传粉。
(1)黄瓜种子中的胚由 发育而来;图甲中,幼苗叶片白天进行的生理活动有[ ]。
(2)大棚内环境适宜,幼苗生长快速,提供生长所需的水分主要由图乙的结构[ ]吸收。
(3)图丙中能表示图甲C过程的曲线为[ ]。正午时刻温度过高,黄瓜叶片表皮中气体进出的门户 (填结构名称)关闭导致图丙曲线Ⅰ有所下降。
(4)图丁为密闭大棚内一天中二氧化碳含量变化曲线图,分析可知在 时植物体内有机物积累量达到最高值。
24.雄安新区的温室大棚种植了多种反季节蔬菜。图甲为二氧化碳浓度和光照强度对大棚某种蔬菜光合作用强度的影响曲线;图乙为一天内大棚内二氧化碳浓度的变化曲线。请分析回答:
(1)分析图甲曲线可知,在光照强度相同的情况下,光合作用强度随 的增加而增强。这说明 是光合作用的原料。
(2)分析图乙曲线,大棚内二氧化碳浓度在6时-18时逐渐降低的原因是:白天光照充足,植物进行 作用强度大于 作用,消耗了二氧化碳。
(3)根据图乙曲线,大棚内空气中氧气浓度最高的时间大约是 时,因为此时植物经过一天的光合作用,积累了最多的有机物并释放出氧气。
(4)结合图甲和图乙,请你为大棚种植户提出一条提高产量的合理建议: 。
25.猕猴桃果实营养价值高,风味佳,深受消费者的喜爱,但刚采摘的果实比较硬,口感差,必须经过较长时间的后熟软化过程,才能完全成熟并可食用。
(1)同学们选用等量刚采摘的和刚软化的猕猴桃果实,分别放入两组相同装置中,一段时间后,将细软管分别通入溴麝香草酚蓝(BTB)溶液,实验过程如图1所示。(溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂,通入二氧化碳后,水溶液会由蓝色变成绿色再变为黄色。)本实验的变量是 。连续多次实验均发现,甲组的BTB溶液颜色变绿,乙组的BTB溶液颜色变黄,则实验证明 。
(2)为寻找缩短猕猴桃果实后熟软化时间的方法,技术人员探究氧浓度对猕猴桃果实呼吸强度和成熟度(硬度作为衡量指标)的影响。实验结果如图2和图3所示。
图2中,高氧组呼吸速率出现急剧变化的时间比常氧组 。比较图2和图3,高氧组的呼吸速率和硬度均在储藏 天后开始出现较大变化。综合以上结果,说明 。
26.针对某地湖泊近期出现水体泛绿、异味散发等生态问题,小深决定开展实地调查,深入探究水质变化原因,并尝试提出有效的生态治理方案。
任务一:探究水质变差成因
(1)小深通过查阅资料了解水体恶化的原因并整理成图1流程图,请完善此流程图内容。
① 。
任务二:设计水体治理方案
小深了解到生态浮床技术(将植物种植在浮于水面的床体上,利用各种生物进行水体修复)。在实验池中设置了实验,部分实验数据如图3,请回答以下问题。
(2)浮床植物吸收含氮等无机盐,据图3分析,相对于无生态浮床组,有生态浮床组吸收水体总氮含量更 。
(3)小深梳理了生态浮床技术处理水体富营养化的原理,如图4,请对此图进行完善。
① ,② 。
(4)人工浮床增加了生物多样性,提高了生态系统的 能力。该生态浮床建成后,湖中的鱼类数量逐渐增多,鱼类增多的非生物因素主要是 等。
任务三:优化浮床植物配制
(5)为了进一步研究不同浮床植物对水体总氮的去除率,小深在一段时间后检测了四种植物对水体总氮的去除率,结果如下表所示。从净化效果和植物特点两个角度分析,你会推荐选择哪些作为该湖泊的主要浮床植物,并说明你的理由: (合理即可)。
题表:不同植物对水体总氮(TN)去除率(%)及特点
植物种类
水体总氮(TN)去除率(%)
特点
美人蕉
76.3%
根系发达,花期长,成本较低。
黄菖蒲
68.4%
根系发达,耐寒性好,能稳定净化。
冬青
40%
四季常绿,冬季保持景观效果。
月季
52.8%
花色丰富,四季开花,需要更多养护。
27.某校开展跨学科实践活动,同学们体验了蚕豆的“无土栽培”过程,图1为学生设计的无土栽培装置,图2为营养液成分及用法。
(1)催芽:将蚕豆种子置于湿纱布上,目的是为蚕豆萌发提供 。
(2)定植:待蚕豆长出2~3片叶,将幼苗移入无土栽培装置,装置上开有透气孔,目的是保证幼苗根的 作用。
(3)培养:由图可知,无土栽培装置应放置在 、温度适宜、空气流通的环境中。若幼苗长势不佳,应将土壤浸出液更换为营养液。为防止出现烧苗,营养液使用前应进行 。
(4)观察并记录:设计无土栽培蚕豆生长情况记录表(如下表)。每周观察、测量并记录蚕豆植株的叶片大小、叶片数量、株高、根长4个观测指标,持续三周。请将表中的①和②补充完整。
时间
观测指标
②
叶片数量
叶片大小
根长
11月1日
①
11月15日
① ;② 。
28.为研究解决宇航员未来在月球上长期生存的问题,我国科学家建成了“月宫一号”人工闭合生态系统(如图),舱内有小麦、生菜、黄粉虫(富含动物蛋白,可食用)和微生物等。志愿者在舱内完成了370天的封闭实验。结合图片回答下列问题。
“月宫一号”模式图及植物舱示意图
(1)植物舱中安装了灯带,这是因为植物进行光合作用需要 。
(2)植物舱的生菜利用水和从进气口进来的 进行光合作用,合成有机物,并且释放 。生菜叶的由 、 、 三部分组成。
(3)植物舱中的植物能进行 作用,分解有机物,释放 ,为植物进行各项生命活动提供动力。
(4)营养液中的水可被植物根尖的 吸收,通过茎中的 向上运输到叶片,绝大部分水以水蒸气形式通过 (填结构名称)散出,水蒸气经冷凝净化后供志愿者使用。
(5)尿液和生活废水经微生物处理后可用于配制营养液。为什么能用尿液来配制营养液呢?分析原因 。
29.香瓜肉质甜脆、口感清爽,深受消费者青睐。冬季塑料大棚种植香瓜,既丰富了人们饭桌上的蔬菜种类,提高了人民的生活质量,又有效地促进了农民增收。图一表示香瓜叶肉细胞内进行的生理活动,图二是晴朗的夏季香瓜植株光合作用和呼吸作用强度的变化曲线,图三是某晴天一整天大棚内氧气含量的变化曲线,图四是叶片结构模式图。请完成以下问题:
(1)图一甲过程不是所有的植物细胞都可以进行,主要是在图四叶片的[ ]中进行,因为此处细胞中含有大量的 ;图四叶片结构中的 是无色透明的,利于光线进入叶片内部,塑料大棚内壁会出现许多水珠,这些水珠主要来自植物的 作用,水蒸气通过叶片上的 (填序号)散失到空气中。
(2)图二中午12点左右,光合作用强度暂时性减弱的原因是光照太强,温度过高,部分气孔关闭,导致外界 进入不足。此时大棚空气中的氧气含量会 (填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)图三中a点对应的时刻,若呼吸作用消耗的有机物为m克,此时光合作用制造的有机物为 克;香瓜叶片有机物积累最多的点是曲线上的 点(填字母)。
(4)植物通过光合作用,不断吸收大气中的二氧化碳,又将氧气释放到大气中,这说明植物对于维持生物圈中的 平衡起重要作用。
30.新疆阿克苏的冰糖心苹果脆甜多汁、清脆爽口。为探究影响“冰糖心”形成的因素,研究人员选取无病虫害、常规水肥管理条件下的苹果树进行检测糖心果率的相关实验,结果绘成曲线如下图。
(1)叶片制造的有机物由 运输到果实的核心部分堆积起来,形成蜂蜜般的结晶,被称为“冰糖心”。
(2)阿克苏地区昼夜温差大,为冰糖心苹果的栽培提供了得天独厚的气候条件。冰糖心苹果甜度高的原因是: 。
(3)分析曲线可知,11月7日,沙土和壤土两种环境下的糖心果率相差 %。 (填“沙土”或“壤土”)更有利于冰糖心的形成,这种土质更加疏松、透气,排水性好,有利于苹果根部进行 作用。
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第11章 植物的光合作用和呼吸作用
第2节 植物的呼吸作用
(必会知识+难点强化+必刷好题,三层提升)
必会知识一 呼吸作用产生能量
1. 叶是植物的营养器官,叶片能通过光合作用产生糖类等有机物。叶片上的气孔除了能散失水,还是氧气和二氧化碳进出植物体的门户。植物通过呼吸作用,分解糖类等有机物,获得生命活动所需的能量。
2. 植物的呼吸作用发生在细胞中,也称为细胞呼吸。植物细胞的细胞质和线粒体是细胞呼吸的重要场所。3.植物通过细胞呼吸可以分解糖类等有机物,获得生命活动所需的能量。
4.【实验·植物的呼吸作用会产生能量】
(1)先准备了两份等量的大豆种子,将一份煮熟后放置至室温,另一份浸泡至萌发状态,再分别装入甲、乙两个相同的保温杯,测定并记录杯中的起始温度;盖上杯盖放置24h,再次测定并记录杯中的温度。
(2).现象:甲杯中的温度没有明显变化,乙杯中的温度升高了约2°C。
(3)结论:植物的呼吸作用会产生能量
4. 大豆种子细胞中含有糖类等有机物。种子萌发过程中,细胞通过分解有机物获得能量,这些能量一部分用于萌发过程中的细胞分裂、分化等生命活动,另一部分以热能的形式释放出来,使大豆种子温度升高。
5.生产生活中,植物细胞呼吸释放热能的现象普遍存在。例如,玉米粒等粮食堆放在一起时,可能出现发热的现象,就与细胞呼吸有关。
[例1] 为优化万亩油菜田的种植,农业技术人员对油菜生长进行了研究。发现当土壤中缺氮时,油菜植株矮小瘦弱,叶片发黄。由此推测,氮属于植物生长需要的( )
A.无机盐 B.有机物
C.光合作用的原料 D.呼吸作用的原料
【答案】A
【分析】植物生长需要多种无机盐,其中氮元素能促进细胞分裂,使枝叶茂盛。缺氮时植株矮小、叶片发黄,说明氮是植物必需的无机盐营养。
【详解】A.植物从土壤中吸收的氮主要以无机盐(如硝酸盐、铵盐)形式存在,是植物生长必需的无机营养,故A符合题意。
B.有机物是植物自身通过光合作用合成的,并非直接从土壤吸收,故B不符合题意。
C.光合作用的原料是二氧化碳和水,氮不直接参与,故C不符合题意。
D.呼吸作用的原料主要是葡萄糖和氧气,与氮无直接关联,故D不符合题意。
故选A。
[例2] 下图a和b代表两种物质,①和②表示绿色植物的两种生理过程。下列叙述中错误的是( )
A.图中a代表二氧化碳,b代表氧气
B.图中①代表光合作用,②代表呼吸作用
C.①利用的能量是光能,②产生的能量可用于生命活动
D.绿色植物的每个活细胞都可以进行①②过程
【答案】D
【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。
(2)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。
(3)图中①光合作用,②呼吸作用,a二氧化碳,b氧气。
【详解】A.根据光①合作用和②呼吸作用的基本原理,光合作用中植物吸收二氧化碳并释放氧气,而呼吸作用中植物吸收氧气并释放二氧化碳。因此,a代表二氧化碳,b代表氧气,A正确。
B.图中①表示的是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程,即光合作用;而②表示的是植物细胞利用氧气分解有机物释放能量的过程,即呼吸作用,B正确。
C.①光合作用利用的光能,通过光合作用能够把光能转化为有机物中的化学能。而②呼吸作用则分解有机物释放能量,这些能量可用于植物的生命活动,如细胞分裂、生长和维持体温等,C正确。
D.绿色植物的每个活细胞都可以进行②呼吸作用,但①光合作用主要发生在含有叶绿体的细胞中,如叶肉细胞等。并不是每个活细胞都含有叶绿体,因此并不是每个活细胞都能进行①光合作用,D错误。
故选D。
[例3] 如图所示,曲线表示绿色植物在不同光照强度下,产生氧气与消耗氧气的情况,下列分析错误的是( )
A.A点,植物只进行呼吸作用
B.AB段,植物光合作用强度小于呼吸作用强度
C.AC段,光合作用强度随光照强度增加而不断增加
D.C点以后,植物不进行光合作用
【答案】D
【分析】(1)植物光合作用的原料是二氧化碳和水,光合作用要吸收二氧化碳使其浓度降低。(2)呼吸作用原料是有机物和氧气,在氧气的参与下分解有机物释放出大量的二氧化碳,使二氧化碳的浓度增加。(3)植物的光合作用与光照强度和二氧化碳的浓度等有关。如果植物的光合作用的强度大于呼吸作用的强度,植物体内的有机物就会积累。(4)由图可以知道:横轴代表光照强度,纵轴代表植物吸收和释放二氧化碳,其中A点不吸收二氧化碳,但能释放出二氧化碳说明A点植物只进行呼吸作用而不进行光合作用,B点为零界点,从A到B光越来越强,到B点光合作用吸收的二氧化碳与呼吸作用放出的正好相等,也就是呼吸作用分解的物质与光合作用合成的物质相等,据此可以解答本题。
【详解】A.图示中A点光照强度为0,但能消耗氧气,说明A点植物进行呼吸作用,故A正确。
B.AB段的光照强度大于0,表示绿色植物在进行光合作用,没有产生氧气,说明植物光合作用强度小于呼吸作用强度,故B正确。
C.AC段,光照强度不断增加,产生的氧气也在不断增加,说明光合作用强度随光照强度增加而不断增加,故C正确。
D.C点以后产生氧气的量不变,说明此时植物进行光合作用,但是影响光合作用强度的不是光照强度,D错误。
故选D。
必会知识二 细胞呼吸生成二氧化碳和水
1. 二氧化碳会使澄清石灰水变混浊。
2. 【实验】植物细胞呼吸能够生成二氧化碳。
【实验目的】
植物细胞呼吸能够生成二氧化碳。
【材料用具】
黑色塑料袋,锥形瓶,软管,止水夹,新鲜蔬菜,澄清石灰水等。
【方法步骤】
操作步骤①
装置组装:先取两份同种新鲜蔬菜各100g,其中一份用沸水烫2~3min,另一份不做处理;再将它们分别装入两个不漏气的黑色塑料袋,插入软管后适当扎紧袋口,并用止水夹夹紧软管。塑料袋上不做任何标记;然后取两个洁净的锥形瓶,分别标记为A、B(A瓶用于实验,B瓶作为对照),向两个锥形瓶中分别倒入等量、澄清的石灰水,确保石灰水液面高度一致;
操作步骤②
放置培养:将组装好的黑色塑料袋(含蔬菜和软管)放在温暖、避光的环境中,放置2-3小时(保证植物有足够的时间进行呼吸作用,产生足量二氧化碳);
操作步骤③
气体导出与观察:实验时每小组随机取一袋蔬菜,打开止水夹,将软管的另一端插入A瓶的澄清石灰水中(注意软管末端要浸入石灰水液面以下),轻轻挤压黑色塑料袋,使袋内气体缓慢通入A瓶中;同时观察A瓶和B瓶中石灰水的变化,记录实验现象;
操作步骤④
实验结束:先将软管从石灰水中取出,再关闭止水夹,整理实验器材,将用过的蔬菜和石灰水妥善处理,清洗锥形瓶、软管等器材;
实验现象
A瓶(通入塑料袋内气体)中澄清的石灰水变浑浊;B瓶(未通入气体,空白对照)中澄清的石灰水保持澄清。或者A瓶、B瓶都没有变浑浊;
实验结论
植物细胞呼吸能够生成二氧化碳;
3. 通过实验证明植物细胞呼吸会消耗氧气。将等量的新鲜的和用沸水烫过的同一种植物,分别放入两只相同的锥形瓶中,密封锥形瓶后,在黑暗处放置一昼夜。当我们把带火星的细术条伸入放有新鲜植物的锥形瓶时,火星会立即熄灭;而伸入放有烫过的植物的锥形瓶时,火星不会立即熄灭。
注意:
1. 在黑暗处放置一昼夜后,密封的锥形瓶中的新鲜植物会消耗掉瓶中原有的氧气,使伸入瓶中的细木条上的火星熄灭。
2. 植物细胞呼吸一定需要氧气吗?
植物细胞呼吸存在有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。植物细胞呼吸通常需要氧气,称为有氧呼吸。有氧呼吸会生成二氧化碳和水。有时细胞呼吸还能在无氧条件下进行,称为无氧呼吸。无氧呼吸会生成酒精或乳酸。但无氧呼吸时,有机物分解得不彻底,释放出的能量也比较少
5. 细胞呼吸通常需要氧气,称为有氧呼吸。有氧呼吸会生成二氧化碳和水。有时细胞呼吸还能在无氧条件下进行,称为无氧呼吸。无氧呼吸会生成酒精或乳酸。例如,苹果、香蕉等储藏一段时间后会产生酒味,就是果实内部的细胞进行无氧呼吸生成酒精的结果;而马铃薯块茎、甜菜块根等在无氧呼吸时会产生乳酸。
呼吸作用
(1)概念:细胞利用氧气,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,供生命活动利用的过程。
(2)原料:有机物和氧气
(3)产物:二氧化碳和水
(4)场所:线粒体和细胞质
(5)条件:活细胞
(6)实质:分解有机物,释放能量
(7)表达式:
[例1] 为了探究绿色植物和种子的生命活动,某兴趣小组的同学设计并实施了以下实验(氢氧化钠溶液吸收二氧化碳)。下列相关叙述正确的是( )
A.图一实验现象说明煮熟的种子呼吸时产生氧气
B.图二在实验前叶片遮光,遮光部分为对照组
C.图二实验前不需要任何处理,直接进行实验
D.取图三中A、B叶片脱色漂洗后滴碘液,结果都变蓝,有可能是暗处理时间不够
【答案】D
【分析】(1)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),并释放氧气的过程。(2)呼吸作用是指细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并将储存在有机物中的能量释放出来,供生命活动需要的过程。(3)对照实验是指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之外,其他条件都相同的实验。
【详解】A.图一的实验现象是将燃烧的蜡烛放进左侧瓶里,火焰立刻熄灭,而将燃烧的蜡烛放进右侧瓶里,火焰不会熄灭,能够支持蜡烛燃烧的是氧气,左侧瓶中萌发的种子能进行呼吸作用,而右侧瓶中煮熟的种子不能进行呼吸作用,因此本实验说明萌发的种子呼吸作用消耗了氧气,故A错误。
B.图二探究的是绿叶在光下制造有机物,用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来,叶片部分遮光和一部分没有遮光,这样形成一组对照实验,实验的变量是光照,遮光部分为实验组,故B错误。
C.图二实验前需要暗处理,故C错误。
D.图四探究的是二氧化碳是光合作用必需的原料,正常情况下,有二氧化碳存在的A进行光合作用,制造淀粉等有机物,脱色后滴碘液变蓝,而没有二氧化碳存在的B不进行光合作用,也不制造淀粉等有机物,脱色后滴碘液不变蓝,因此取图四中A、B叶片进行脱色后滴碘液,结果都变蓝,有可能是暗处理时间不够,叶片中还存在实验前的淀粉,故D正确。
故选D。
[例2] 以下实验装置能验证植物呼吸作用产生二氧化碳的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】(1)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。
(2)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,这是二氧化碳的特性,常利用该特性来检验二氧化碳气体。
【详解】A.萌发的种子呼吸作用旺盛,有机物在氧气的参与下被分解,释放出的能量供给种子的各项生理活动的利用,同时一部分能量以热的形式散失出来,因此瓶内的温度计示数会升高。由以上实验现象可得出的结论是:植物呼吸过程中会释放出能量,A不符合题意。
B.该装置中,萌发的种子进行呼吸作用释放二氧化碳,二氧化碳通过导管进入澄清石灰水,能使澄清石灰水变浑浊,可验证植物呼吸作用产生二氧化碳,B符合题意。
C.该装置是验证植物光合作用产生氧气的实验,金鱼藻在光下进行光合作用释放氧气,收集到的气体能使带火星的木条复燃,C不符合题意。
D.该装置是验证植物蒸腾作用的实验,塑料袋内壁出现水珠,说明植物通过蒸腾作用散失了水分,D不符合题意。
故选B。
[例3] 下图中四种实验装置,装置与观察现象不匹配的是( )
A.甲——加热后大烧杯A中液体溶解叶绿素变绿
B.乙——试管中收集的气体能使带火星木条复燃
C.丙——叶片B区经处理滴碘液后变蓝
D.丁——燃烧蜡烛放入瓶中火焰立即熄灭
【答案】A
【分析】光合作用: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。
【详解】A.在“验证植物光合作用产生淀粉”的实验中,需要对植物进行遮光处理,然后用酒精隔水加热去除叶片中的叶绿素。图甲是加热过程中,大烧杯A中装的是水,小烧杯B中装的是酒精,叶绿素能溶解在酒精中,所以应该是小烧杯B中的液体(酒精)溶解叶绿素变绿,A错误。
B.植物的光合作用会产生氧气,氧气具有助燃性。图乙是植物光合作用实验,试管中收集的气体是金鱼藻在光下进行光合作用产生的氧气,氧气能使带火星的木条复燃,B正确。
C.切断叶脉后A区得不到水分,不能进行光合作用,无淀粉生成,滴碘液不变蓝,B区可以进行光合作用,滴碘液后变蓝,C正确。
D.呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,当将燃烧的蜡烛放入瓶中时,如果瓶内氧气含量低,蜡烛会因缺氧而熄灭。图丁中萌发的种子进行呼吸作用,消耗了瓶中的氧气,所以燃烧的蜡烛放入瓶中火焰立即熄灭,D正确。
故选A。
必会知识三 细胞呼吸的意义
1.细胞呼吸是植物活细胞普遍存在的生命现象,在植物的物质和能量转化中具有非常重要的意义。
2.植物细胞呼吸主要为植物体提供能量,这些能量中的一部分可以用于植物体的各项生命活动,如细胞分裂、分化,根部吸收无机盐,体内有机物的运输等;另一部分转化为热能散失,这些热能可以提高植物体的温度,有利于种子的萌发、幼苗的生长发育等。
3.细胞呼吸是一个很复杂的生理过程,在这一过程中还会产生一些其他物质,这些物质是细胞进一步合成糖类、蛋白质等的原料。
4.如果植物体的某个部位受伤或受到病菌侵染,该部位通过增加细胞呼吸,可以促进伤口愈合或有毒物质分解,同时还会生成杀菌物质,增强植物体自身的抗病能力。
苹果等大多数植物的细胞无氧呼吸会生成酒精,而马铃薯等植物的细胞无氧呼吸会生成乳酸,它们都对细胞有毒害作用。因此,为了减弱细胞的无氧呼吸,苹果、马铃薯等一般要储藏在通风良好、阴凉干燥的环境中。
[例1] 芦笋植株的甲部位经过日光照射,呈现绿色;乙部位未受到日光照射,呈现白色。有关两部位细胞进行生理活动时所释放的气体,下列叙述正确的是( )
A.甲能释出O2,但乙不能
B.甲能释出CO2,但乙不能
C.乙能释出O2,但甲不能
D.乙能释出CO2,但甲不能
【答案】A
【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。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。
【详解】光合作用的场所是叶绿体,植物的绿色部分才能进行光合作用。任何活细胞都在不停地进行呼吸作用,一旦呼吸作用停止,就意味着生命的终结。甲呈现绿色,可以进行光合作用释放氧气,乙呈现白色,不能进行光合作用释放氧气。甲和乙都能通过呼吸作用释放二氧化碳,A正确,BCD错误。
故选A。
[例2] 为研究植物光合作用与呼吸作用的关系,将植物黑暗处理24小时,淀粉运走耗尽,用打孔器在叶片上取叶圆片①,烘干后称重为a;经2小时光照处理,再次取叶圆片②,烘干后称重为b;经2小时黑暗处理,第三次取叶圆片③,烘干后称重为c。实验过程如图所示(假设:打孔不影响其他部位的生理活动,呼吸作用强度始终相等,叶片内有机物不向其他部位转移),推算叶圆片2小时光合作用制造的有机物是( )
A.a-b B.c+a-2b
C.2b-c-a D.c-b
【答案】C
【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),并且释放出氧气的过程。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。
【详解】叶圆片①(重量a):植物经过24小时黑暗处理,淀粉耗尽,意味着此时叶片中没有通过光合作用积累的有机物。因此,a代表的是叶片的初始重量。叶圆片②(重量b):经过2小时光照处理,此时叶片同时进行光合作用和呼吸作用。光合作用会合成有机物(增加重量),呼吸作用会消耗有机物(减少重量)。因此,b=a+2小时光合作用合成的有机物-2小时呼吸作用消耗的有机物。叶圆片③(重量c):再经过2小时黑暗处理,此时叶片只进行呼吸作用。因此,c=b-2小时呼吸作用消耗的有机物,即2小时呼吸作用消耗的有机物=b-c。设叶圆片2小时光合作用制造的有机物量为x,将2小时呼吸作用消耗的有机物=b-c代入公式“b=a+2小时光合作用合成的有机物-2小时呼吸作用消耗的有机物”,可得 b = a + x-(b-c), 即 x = 2b-c-a,所以叶圆片2小时光合作用制造的有机物是2b-c-a,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
难点知识一 呼吸作用的概念和实质
光合作用和呼吸作用的对比
光合作用
呼吸作用
表达式
原料
二氧化碳、水
氧气、有机物
场所
叶绿体
线粒体
产物
氧气、有机物
二氧化碳、水
条件
光
无(有光无光均可)
实质
合成有机物,储存能量
分解有机物,释放能量
能量转变
光能→化学能
释放化学能
联系
1.光合作用为呼吸作用提供物质基础;
2.呼吸作用产生的二氧化碳可被光合作用利用,释放的能量维持所有生命活动。
命题角度1呼吸作用的概念
1.莎莎在复习光合作用和呼吸作用总结出以下公式,下列相关叙述正确的是( )
A.M为有机物,N为二氧化碳
B.物质N的生成不受物质M量的影响
C.过程b的场所是叶绿体
D.过程a为过程b提供原料。
【答案】D
【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。光合作用的反应式是:二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气。
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。呼吸作用的反应式是:有机物(储存能量)+氧气→二氧化碳+水+能量。
图中,a是光合作用、b是呼吸作用;M是二氧化碳、N是有机物。
【详解】A.叶绿体是光合作用的场所,通过光合作用能够把二氧化碳和水等无机物转变成有机物和氧气,因此M是二氧化碳、N是有机物,A错误。
B.N是有机物,物质M是二氧化碳,二氧化碳是光合作用的原料,在一定范围内,二氧化碳浓度越高,光合作用越强,合成的有机物越多,所以物质N(有机物)的生成受物质M(二氧化碳)量的影响,B错误。
C.过程b是呼吸作用,呼吸作用的主要场所是线粒体,而叶绿体是光合作用的场所,所以过程b(呼吸作用)的场所不是叶绿体,C错误。
D.过程a是光合作用,过程b是呼吸作用,光合作用制造的有机物(N)不仅是植物自身生长发育的营养物质,也是呼吸作用的原料;光合作用释放的氧气可用于呼吸作用,所以过程a(光合作用)为过程b(呼吸作用)提供了原料,D正确。
故选D。
2.呼吸作用是生物的共同特征,下列说法正确的是( )
A.发生的主要部位是叶绿体
B.呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量
C.适当提高温度可以降低呼吸作用
D.呼吸作用所需的原料是二氧化碳和水
【答案】B
【分析】呼吸作用是生物体分解有机物释放能量的过程,主要发生在线粒体中,原料为有机物和氧气,受温度等因素影响。
【详解】A.呼吸作用的主要部位是线粒体,叶绿体是光合作用的场所,故A错误。
B.呼吸作用的实质是分解有机物(如葡萄糖),释放能量供生命活动所需,故B正确。
C.适当提高温度会增强呼吸作用(酶活性升高),降低温度才可抑制呼吸作用,故C错误。
D.呼吸作用的原料是有机物和氧气,二氧化碳和水是光合作用的原料,故D错误。
故选B。
命题角度2呼吸作用的实质
3.植物呼吸作用的实质是( )
A.合成有机物,储存能量 B.分解有机物,释放能量
C.吸收二氧化碳,释放氧气 D.吸收氧气,释放二氧化碳
【答案】B
【分析】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。
【详解】呼吸作用的主要部位是所有活细胞,场所是细胞中的线粒体。呼吸作用的反应式是:有机物+氧气→二氧化碳+水+能量。呼吸作用的实质是:分解有机物,释放能量,为生物的生命活动提供能量,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
难点知识二 呼吸作用的相关实验
命题角度1.植物呼吸作用消耗氧气
4.如图四个实验装置(注:氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳)与其验证的观点对应正确的是( )
A.图一可探究呼吸作用消耗氧气
B.图二可探究氧气是光合作用的产物
C.图三可探究叶绿体是光合作用的场所
D.图四可探究二氧化碳是光合作用的原料
【答案】A
【分析】光合作用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,并且释放出氧气的过程。
呼吸作用是指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。
【详解】A.萌发的种子能进行呼吸作用,消耗了瓶中氧气,氧气有助燃的特性,所以观察到的现象是瓶中的蜡烛熄灭,因此该实验目的是为了证明种子呼吸作用消耗的气体是氧气,A正确。
B.装置内有氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳,因此植物不能进行光合作用,与另外一组清水组对照,可证明二氧化碳是光合作用的原料,B错误。
C.装置内黑纸片遮盖的部分滴加碘液不变蓝,未遮光的部分变蓝,说明光是光合作用的条件,C错误。
D.装置中的金鱼藻能够进行光合作用,释放氧气,试管中收集到的气体能使带火星的卫生香复燃,此装置证明氧气是光合作用的产物,D错误。
故选A。
5.在黑暗环境中,将一支点燃的蜡烛放入密闭玻璃罩内,记录其燃烧至熄灭的时间为a分钟;重新更换空气后,在黑暗环境中,将同一支蜡烛与一盆天竺葵共同放入该密闭玻璃罩内,再次记录蜡烛燃烧至熄灭的时间为b分钟。关于a和b的关系,下列判断正确的是( )
A.a>b B.a=b C.a<b D.a≤b
【答案】A
【分析】在黑暗环境中,天竺葵无法进行光合作用(需光),只能进行呼吸作用,消耗氧气并释放二氧化碳。蜡烛燃烧同样消耗氧气。当蜡烛与天竺葵共存时,两者同时消耗氧气,导致氧气耗尽速度加快,蜡烛熄灭时间缩短。
【详解】蜡烛燃烧需要消耗氧气,并产生二氧化碳。在黑暗环境中,天竺葵无法进行光合作用,只能进行呼吸作用,会消耗氧气、产生二氧化碳。因此,当蜡烛和天竺葵一起放在密闭玻璃罩内时,氧气消耗的速度会比只有蜡烛时更快,蜡烛熄灭的时间会更短。所以,a>b,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
命题角度2.植物呼吸作用产生二氧化碳
6.下图分别为探究植物光合作用、蒸腾作用和呼吸作用的相关实验装置。下列叙述正确的是( )
A.图乙装置可证明蒸腾作用主要通过叶片进行
B.图甲装置加热过程中,大烧杯内的液体由无色变成绿色
C.图丙a装置的温度计读数高于b装置的,可推断种子呼吸作用释放能量
D.图丙只有a装置的澄清石灰水变浑浊,可推断种子萌发消耗氧气
【答案】C
【分析】对照实验是指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;没有处理的就是对照组。
【详解】A.图乙缺少对照组,不能证明蒸腾作用主要通过叶片进行,A错误。
B.酒精能溶解叶绿素,因此图甲装置加热过程中,小烧杯内的液体(酒精)由无色变成绿色,B错误。
C.装置丙b瓶内的种子是煮熟的种子,呼吸作用已经停止,所以温度没有变化;a瓶内的种子是萌发的种子,通过呼吸作用释放能量;因此,图丙a装置的温度计读数高于b装置,可推断种子进行呼吸作用释放能量,C正确。
D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,图丙只有a装置的澄清石灰水变浑浊,可推断种子萌发产生二氧化碳,D错误。
故选C。
7.某小组设计甲、乙、丙三套装置,并实施有关植物三大生理作用的实验。下列说法正确的是( )
A.甲装置中植物此时只进行光合作用
B.乙装置收集到的气体能使澄清的石灰水变浑浊
C.丙装置光照时透明塑料袋内壁出现小水珠,即可证明蒸腾作用的强弱与叶片面积有关
D.将丙装置放在黑暗环境中一昼夜,挤压透明塑料袋,澄清石灰水变浑浊
【答案】D
【分析】1.蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶)以水蒸气状态散失到大气中的过程。
2.光合作用是绿色植物吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。
3.植物呼吸作用是将体内有机物转化成二氧化碳和水,并且还会释放出能量的过程。
【详解】A.甲装置中的植物在光照条件下,会同时进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用,而不是只进行光合作用,A错误。
B.乙装置里的金鱼藻在光照下进行光合作用,产生的气体是氧气,氧气不能使澄清石灰水变浑浊(二氧化碳才可以),B错误。
C.丙装置光照时,透明塑料袋内壁出现小水珠,只能证明植物进行了蒸腾作用,但这个实验没有设置以叶片面积为变量的对照实验,无法证明蒸腾作用强弱与叶片面积有关,C错误。
D.将丙装置放在黑暗环境中一昼夜,植物只进行呼吸作用,会产生二氧化碳。挤压塑料袋后,二氧化碳进入澄清石灰水,会使石灰水变浑浊,D正确。
故选D。
命题角度3.植物呼吸作用释放能量
8.图解实验。
(1)实验名称:探究呼吸作用是否吸收氧气。
实验设计:甲为萌发的种子,乙为煮熟的种子,如下图。
实验现象:甲:蜡烛熄灭;乙:蜡烛继续燃烧。
结论:呼吸作用 。
(2)实验名称:探究呼吸作用是否释放二氧化碳。
实验设计:瓶中为萌发的种子。
实验现象:澄清石灰水 。
结论:呼吸作用 。
(3)实验名称:探究呼吸作用是否放热。
实验设计:甲为萌发的种子,乙为煮熟的种子,如下图。
实验现象:甲:温度计读数 ;乙:温度计读数不变。
结论:呼吸作用会 。
(4)实验要点:
①燃烧的蜡烛熄灭,可以验证呼吸作用需要消耗 ,不能验证呼吸作用释放 。
②澄清石灰水变浑浊,可以验证呼吸作用的产物有 。
③设置对照实验:第一个实验和第三个实验中,甲、乙两瓶中分别放入萌发的种子和煮熟的种子的目的是设置对照。
④第三个实验选用暖水瓶的原因:种子呼吸作用释放出的热量比较少,如果用普通的瓶子,热量会散失,导致实验现象不明显。
⑤选用萌发的种子作为实验材料是因为种子不会进行光合作用。第一个和第三个实验中,甲瓶中的材料可以改用新鲜的豆苗,乙瓶中的材料可改用经沸水烫过的豆苗,但实验需要在 条件下进行,以排除光合作用的干扰。
【答案】(1)吸收氧气
(2) 变浑浊 释放二氧化碳
(3) 增大 放热
(4) 氧气 二氧化碳 二氧化碳 黑暗
【分析】呼吸作用的实质是细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程。
实验设计遵循单一变量和对照原则,通过对比萌发种子(活细胞)与煮熟种子(死细胞)的差异,验证呼吸作用的产物和能量变化。实验要点包括:利用蜡烛燃烧验证氧气消耗、澄清石灰水变浑浊验证二氧化碳释放、温度计示数变化验证能量释放,以及在黑暗条件下排除光合作用干扰。
【详解】(1)实验现象:甲瓶(萌发种子)中蜡烛熄灭,乙瓶(煮熟种子)中蜡烛继续燃烧。
结论:呼吸作用吸收氧气。
解析:萌发的种子进行呼吸作用消耗了瓶内的氧气,导致蜡烛因缺氧而熄灭;煮熟的种子细胞已死亡,无法进行呼吸作用,瓶内氧气充足,蜡烛可继续燃烧。
(2)实验现象:澄清石灰水变浑浊。
结论:呼吸作用释放二氧化碳。
解析:二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,萌发的种子呼吸作用产生二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊。
(3)实验现象:甲瓶温度计示数增大,乙瓶温度计示数基本不变。
结论:呼吸作用放热。
解析:萌发的种子呼吸作用分解有机物,释放能量,其中一部分以热能形式散失,使瓶内温度升高;煮熟的种子无呼吸作用,温度无明显变化。
(4)①燃烧的蜡烛熄灭,可验证呼吸作用需要消耗氧气,不能验证呼吸作用释放二氧化碳。
②澄清石灰水变浑浊,可验证呼吸作用的产物有二氧化碳。
③设置对照实验:甲、乙两瓶分别放入萌发的种子和煮熟的种子,目的是设置对照,排除其他变量干扰。
④第三个实验选用暖水瓶的原因:种子呼吸作用释放的热量较少,普通瓶子易散热,导致实验现象不明显。
⑤选用萌发的种子作为实验材料是因为种子不会进行光合作用。若改用新鲜豆苗和经沸水烫过的豆苗,实验需在黑暗条件下进行,以排除光合作用吸收二氧化碳、释放氧气的干扰。
9.科学探究、跨学科实践是学习生物学的重要方法和途径。下图中,图一、图二是研究光合作用条件和产物的实验装置,图三、图四是研究呼吸作用中物质和能量变化相关实验装置,结合图示回答相关问题:
(1)图一是“探究绿叶在光下合成淀粉”的实验装置。该实验步骤的正确排列顺序 (用图一中的字母表示)。步骤B将天竺葵置于黑暗处一昼夜的原因是 。
(2)图二是“探究光合作用需要某种原料”的实验装置。该实验的变量是 。叶片经脱色并清洗后,滴加碘液,变蓝的是 (填图二中“b”或“c”)。
(3)图三是“探究呼吸作用中能量的变化”的实验装置。若发现甲瓶内温度计示数 (填“低于”、“高于”或“等于”)乙瓶内温度计示数,说明萌发的种子进行呼吸作用释放能量。
(4)图四是“探究呼吸作用中物质的变化”的实验装置。燃烧的蜡烛放进甲瓶内立即熄灭,放进乙瓶内继续燃烧,由此得出的结论是萌发的种子进行呼吸作用 。
【答案】(1) BCDA 使叶片中原有的淀粉全部转运和消耗
(2) 二氧化碳 b
(3)高于
(4)吸收氧气
【分析】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。呼吸作用的主要部位是所有活的细胞,场所是细胞中的线粒体。呼吸作用的反应式是:有机物+氧气→二氧化碳+水+能量。呼吸作用的实质是:分解有机物,释放能量,为生物的生命活动提供能量。
【详解】(1)绿叶在光下制造有机物的实验步骤为暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。图一中A表示冲掉碘液观察,B表示暗处理,C表示遮光并光照,D表示酒精脱色,所以正确顺序是BCDA。
将天竺葵置于黑暗处一昼夜,是为了使叶片中原有的淀粉全部转运和消耗,这样后续实验中叶片见光部分变蓝,就能确定是在实验过程中合成的淀粉,排除原有淀粉对实验结果的干扰。
(2)氢氧化钠溶液会吸收二氧化碳,水不会吸收二氧化碳,图二是“探究光合作用需要某种原料”的实验装置。该实验的变量是二氧化碳。
淀粉遇碘变蓝,b有二氧化碳,植物吸收二氧化碳进行光合作用,制造有机物(淀粉),淀粉遇碘变蓝;c无二氧化碳,植物无法进行光合作用,制造有机物,不会变蓝。故叶片经脱色并清洗后,滴加碘液,变蓝的是b。
(3)甲瓶装有萌发的种子,乙瓶装有等量的煮熟的种子,这样甲乙两瓶形成对照实验。呼吸作用进行的条件是具有生命力的种子。萌发的种子呼吸作用旺盛,有机物在氧气的参与下被分解,释放出的能量供给种子的各项生理活动的利用,同时一部分能量一部分以热的形式散失出来,故甲瓶内的温度计示数会升高。乙瓶内的种子煮熟后,失去了生命力,无法进行呼吸作用,无热量散失,温度计示数不会升高。所以,甲瓶内温度计示数高于乙瓶内温度计示数,说明萌发的种子进行呼吸作用释放能量。
(4)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,供给生命活动需要的过程叫做呼吸作用。只要是活细胞就要进行呼吸作用,萌发的种子能进行呼吸作用,会吸收氧气,产生二氧化碳,煮熟的种子,不能进行呼吸。所以,燃烧的蜡烛放进甲瓶内立即熄灭,放进乙瓶内继续燃烧,说明萌发的种子进行呼吸作用吸收氧气。
难点知识三 呼吸作用的意义
命题角度1.呼吸作用的意义
10.下列对呼吸作用的理解,正确的是( )
A.呼吸作用的原料是水和糖类
B.植物体所有的活细胞均可进行呼吸作用
C.衰老的叶片比幼嫩的叶片呼吸作用更强
D.呼吸作用的过程只发生了物质变化,没有发生能量变化
【答案】B
【分析】呼吸作用是活细胞在氧的参与下,将有机物分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程。
【详解】A.呼吸作用的原料是有机物(如糖类、脂肪等)和氧气,产物是二氧化碳和水,故A错误。
B.呼吸作用为生命活动提供能量,植物体所有活细胞均需进行呼吸作用,故B正确。
C.幼嫩的叶片新陈代谢旺盛,呼吸作用更强;衰老叶片代谢减弱,呼吸作用减弱,故C错误。
D.呼吸作用既发生物质变化(有机物分解),也发生能量变化(释放能量),故D错误。
故选B。
11.下列有关植物呼吸作用的叙述不正确的是( )
A.呼吸作用的实质是合成有机物,储存能量
B.植物体的任何活细胞都要进行呼吸作用
C.呼吸作用的强弱受温度的影响
D.呼吸作用为植物的生命活动提供能量
【答案】A
【分析】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。呼吸作用的主要部位是所有活的细胞,场所是细胞中的线粒体。呼吸作用的实质是:分解有机物,释放能量,为生物的生命活动提供能量。
【详解】A.呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量,而非合成有机物储存能量,故A符合题意。
B.植物体所有活细胞都需要能量,因此必须进行呼吸作用,故B不符合题意。
C.温度通过影响酶活性调节呼吸速率,一般情况下,温度越高,呼吸作用越强,故C不符合题意。
D.呼吸作用的实质是分解有机物释放的能量,为植物的生命活动提供能量,故D不符合题意。
故选A。
1.在生长有较多藻类的池塘中,常常可以看到鱼在黎明时浮头甚至有跳出水面的现象,最可能的原因是( )
A.鱼到水面呼吸 B.鱼喜欢在黎明时活动
C.鱼到水面捕食 D.黎明时水温较低
【答案】A
【分析】藻类在白天进行光合作用释放氧气,夜间进行呼吸作用消耗氧气。黎明时,池塘中氧气含量最低,导致鱼因缺氧而浮头呼吸。
【详解】A.黎明时水中氧气含量最低,鱼需要到水面呼吸空气,故A符合题意。
B.鱼浮头是缺氧导致的生理反应,与活动偏好无关,故B不符合题意。
C.题干未提及食物因素,且浮头现象与捕食无关,故C不符合题意。
D.水温较低时氧气溶解度更高,但黎明时实际溶氧量最低,故D不符合题意。
故选A。
2.萌发的种子会释放出热量,热量来自( )
A.有机物的合成 B.有机物的分解
C.周围的环境 D.种子间的摩擦
【答案】B
【分析】萌发的种子通过呼吸作用分解有机物释放能量,其中一部分以热能形式散发。
【详解】A.有机物的合成(如光合作用)需吸收能量,不会释放热量,故A不符合题意。
B.有机物的分解(呼吸作用)释放能量,其中部分转化为热能,故B符合题意。
C.热量来自种子内部代谢而非环境传递,故C不符合题意。
D.种子间摩擦产生的热量可忽略不计,故D不符合题意。
故选B。
3.呼吸作用是生物的共同特征,下列关于呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.呼吸作用能为生物的生命活动提供能量
B.呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳
C.呼吸作用主要在细胞的线粒体中进行
D.植物只有在夜晚才进行呼吸作用
【答案】D
【分析】呼吸作用是生物体分解有机物、释放能量的过程,为生命活动提供能量,主要在线粒体中进行。有氧呼吸消耗氧气产生二氧化碳,但植物呼吸作用全天进行,与光照无关。
【详解】A.呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量,这些能量一部分以热能形式散失,一部分用于维持生物的各项生命活动,故A正确。
B.呼吸作用的表达式为:有机物 + 氧气→二氧化碳 + 水 + 能量,从表达式可以看出呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,故B正确。
C.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,呼吸作用的大部分过程都在线粒体中进行,这里含有与呼吸作用相关的酶,故C正确。
D.植物的呼吸作用时刻都在进行,无论是白天还是夜晚。白天植物不仅进行呼吸作用,还同时进行光合作用,故D错误。
故选D。
4.光合作用和呼吸作用二者之间存在密切的联系,下列关于光合作用和呼吸作用的叙述中,正确的是( )
A.光合只在白天,呼吸只在夜晚
B.光合储存能量,呼吸释放能量
C.光合场所线粒体,呼吸场所叶绿体
D.二者都不需要光照
【答案】B
【分析】光合作用将光能转化为化学能储存,需光且在叶绿体进行;呼吸作用分解有机物释放能量,时刻进行且主要在线粒体发生。
【详解】A.光合作用需光,主要在白天进行,但呼吸作用全天持续(包括夜晚),故A不符合题意。
B.光合作用合成有机物储存能量,呼吸作用分解有机物释放能量,故B符合题意。
C.光合作用场所为叶绿体,呼吸作用主要在线粒体进行,故C不符合题意。
D.光合作用需要光照,呼吸作用不需要光照,故D不符合题意。
故选B。
5.下图是夏季晴朗时某植物一天中二氧化碳吸收量和释放量的变化曲线,下列分析正确的是( )
A.a—c时间段植物只进行呼吸作用
B.c—d时间段植物只进行光合作用
C.e点时植物不进行光合作用
D.g点时植物所积累的有机物最多
【答案】D
【分析】图中:曲线a~b段和h~i段二氧化碳释放量无变化,故说明a~b和h~i时间段植物只进行呼吸作用;曲线b~c段二氧化碳释放量逐渐减少,说明b~c时间段植物既进行呼吸作用也进行光合作用,光合作用强度小于呼吸作用强度;曲线cg段二氧化碳吸收量大于0,说明c~g 时间段植物既进行光合作用也进行呼吸作用,且光合作用强度大于呼吸作用强度;曲线g~h二氧化碳释放量逐渐增加,说明g~h时间段植物既进行呼吸作用也进行光合作用,光合作用强度小于呼吸作用强度。
【详解】A.由图可知,曲线ab段二氧化碳释放量无变化,曲线bc段二氧化碳释放量逐渐减少,故说明a~b时间段植物只进行呼吸作用,b~c时间段植物既进行呼吸作用也进行光合作用,A错误。
B.c—d时间二氧化碳吸收量大于0,说明植物既进行光合作用也进行呼吸作用,且光合作用强度大于呼吸作用强度,从而表现为吸收二氧化碳,B错误。
C.e点时二氧化碳吸收量为0,意味着此时光合作用吸收的二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量相等,即光合作用和呼吸作用都在进行,且强度相同,并非不进行光合作用,C错误。
D.由图可知,曲线cg段二氧化碳吸收量大于0,说明c~g 时间段植物净光合速率大于0,有机物得以积累,故g点时植物所积累的有机物最多,D正确。
故选D。
6.我县澡溪、百丈、仰山、澡下、甘坊、石溪、柳溪等山区乡镇植被茂密,气候凉爽,空气湿润清新,吸引了很多人来住宿度夏。这“湿润清新”是由于植物体的( )
A.光合作用和呼吸作用 B.呼吸作用和蒸腾作用
C.蒸腾作用和光合作用 D.光合作用和吸收作用
【答案】C
【分析】(1)光合作用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着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
(2)呼吸作用是细胞利用氧,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,供给生命活动需要的过程。
(3)蒸腾作用是水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程。
(4)吸收作用主要是指植物的根从土壤中吸收水分和无机盐的过程。
【详解】呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳,不利于空气的清新;吸收作用主要是根对水分和无机盐的吸收过程,与空气的湿润和清新没有直接关系;蒸腾作用能将植物体内的水分以水蒸气的形式散失到大气中,从而增加空气湿度,使空气变得湿润;光合作用能吸收二氧化碳并释放氧气,使空气变得清新。可见,蒸腾作用和光合作用共同作用能使空气呈现“湿润清新”的特点,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
无土栽培是不依赖于土壤的农作物栽培方式,桐桐同学在老师的指导下开展“巧用水培装置,实现家庭种植”无土栽培实践活动,下图是桐桐同学设置水培白菜的装置。完成8-11小题。
7.无土栽培的核心是配制和适时更换营养液,其中营养液配制中需要量最多的无机盐是( )
A.氮、磷、钾 B.氮、磷、铁 C.磷、钾、硼 D.氮、磷、锌
8.水培过程中,桐桐同学发现了白菜叶片出现了萎蔫、烧苗现象。据此推测,营养液的浓度最可能是( )
A.与清水浓度相同 B.低于白菜根毛细胞液浓度
C.与白菜根毛细胞液浓度相同 D.高于白菜根毛细胞液浓度
9.桐桐利用二氧化碳传感器,测定白菜温室大棚内5~14时的二氧化碳浓度,并绘制了曲线图。已知当二氧化碳浓度低于200ppm时,白菜吸收二氧化碳受阻。据图分析,以下说法错误的是( )
A.b点开始进行光合作用
B.bd段有机物的含量升高
C.bc段光合作用强度弱于cd段
D.df段二氧化碳浓度限制了光合作用强度
10.营养液经过合适处理后,再过一段时间,桐桐同学发现部分白菜植株出现烂根现象,于是给装置增设了气泵。气泵的主要作用是保证根能正常进行( )
A.光合作用 B.呼吸作用 C.蒸腾作用 D.运输作用
【答案】7.A 8.D 9.A 10.B
【分析】(1)植物生长所需无机盐:植物的生长需要多种无机盐,其中含氮的无机盐能促进细胞的分裂和生长,使枝繁叶茂;含磷的无机盐可以促进幼苗的发育和花的开放,使果实、种子提早成熟;含钾的无机盐使植物茎秆健壮,促进淀粉的形成与运输。植物生活中需要量最多的是含氮、磷、钾的无机盐。
(2)植物细胞吸水和失水原理:当外界溶液浓度低于细胞液浓度时,细胞吸水;当外界溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞失水。在水培白菜时,营养液相当于外界溶液,白菜根毛细胞液有一定浓度,若营养液浓度高于白菜根毛细胞液浓度,白菜根毛细胞会失水,导致白菜叶片出现萎蔫、烧苗现象。
(3)植物根的呼吸作用:植物的根需要进行呼吸作用,吸收氧气,分解有机物,释放能量,以维持生命活动。在水培装置中,如果营养液中氧气不足,根的呼吸作用会受到影响,可能导致烂根。增设气泵可以向营养液中补充氧气,保证根能正常进行呼吸作用。
7.A.植物生长过程中需要量最多的是含氮、磷、钾的无机盐,氮元素有助于叶片生长,磷元素对果实和种子发育很重要,钾元素能增强茎秆强度等,故A正确。
B.铁不是植物生长需要量最多的无机盐,铁在植物体内参与一些酶的合成等,但需求量相对较少,故B错误。
C.硼不是需要量最多的无机盐,硼对植物的开花结果有一定作用,但需求不如氮、磷、钾多,故C错误。
D.锌同样不是植物生长需要量最多的无机盐,锌在植物生长中也有作用,但不是需求量最多的,故D错误。
故选A。
8.A.若营养液与清水浓度相同,白菜根毛细胞会吸水,但不会出现萎蔫、烧苗现象,故A错误。
B.当营养液浓度低于白菜根毛细胞液浓度时,白菜根毛细胞会吸水,不会出现萎蔫、烧苗,故B错误。
C.营养液与白菜根毛细胞液浓度相同时,细胞处于动态平衡,不会失水导致萎蔫、烧苗,故C错误。
D.当营养液浓度高于白菜根毛细胞液浓度时,白菜根毛细胞失水,就会出现萎蔫、烧苗现象,故D正确。
故选D。
9.A.b点时二氧化碳浓度最高,之后开始下降,说明 b点之前呼吸作用强度大于光合作用强度,b点之后光合作用强度大于呼吸作用强度,所以光合作用开始于b点之前,而不是b点,A 错误。
B.bd 段二氧化碳浓度下降,说明光合作用吸收二氧化碳,制造有机物,所以 bd 段有机物的含量升高,B 正确。
C.bc 段二氧化碳浓度下降幅度小于 cd 段,说明 bc 段光合作用吸收二氧化碳的量少于 cd 段,即 bc 段光合作用强度弱于 cd 段,C正确。
D.df 段二氧化碳浓度低于 200ppm,此时白菜吸收二氧化碳受阻,所以 df 段二氧化碳浓度限制了光合作用强度,D 正确。
故选A。
10.A.光合作用的场所是叶绿体,根细胞内不含叶绿体,不能进行光合作用,气泵与光合作用无关,故A不符合题意。
B.增设气泵向营养液中补充氧气,能保证根正常进行呼吸作用,防止烂根,故B符合题意。
C.蒸腾作用主要是叶片通过气孔散失水分的过程,与气泵给根补充氧气无关,故C不符合题意。
D.运输作用主要涉及植物体内物质的运输,气泵主要是解决根呼吸所需氧气问题,与运输作用无关,故D不符合题意。
故选B。
11.莉莉用湿布将黄豆覆盖并置于适宜的环境中萌发成黄豆芽,此过程中黄豆种子内有机物的含量变化是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】黄豆种子在萌发过程中,由于有湿布覆盖,长出新叶也不能进行光合作用制造有机物,只能依靠自身储存的有机物进行呼吸作用,为种子的萌发提供能量。
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。由于种子不断进行呼吸作用消耗有机物,而此时又没有光合作用补充有机物,所以种子内的有机物会逐渐减少。
【详解】在黄豆种子萌发成黄豆芽的过程中,一开始种子吸水膨胀,呼吸作用逐渐增强,有机物不断被消耗,有机物含量减少;当种子萌发形成黄豆芽后,虽然仍不能进行光合作用,但呼吸作用持续进行,有机物一直处于被消耗状态,直至种子储存的有机物被大量消耗。因此,此过程中黄豆种子内有机物的含量是一直减少的。
观察各选项,A选项有机物质量先减少后增加;B选项有机物质量持续减少;C选项有机物质量持续增加;D选项有机物质量基本不变,只有B选项符合黄豆种子萌发过程中有机物含量的变化情况。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12.如图为探究植物的呼吸作用所用实验装置,一段时间后,下列分析不合理的是( )
A.乙装置温度计温度基本无变化
B.摇晃甲装置,澄清石灰水将会变浑浊
C.向乙装置中放入燃烧的蜡烛,蜡烛继续燃烧
D.甲装置中会产生气泡,乙装置不会
【答案】D
【分析】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。甲瓶中是萌发的种子,可以进行呼吸作用;乙瓶内的种子是煮熟的种子,不能进行呼吸作用。
【详解】A.乙瓶内的种子是煮熟的种子,呼吸作用已经停止,所以温度没有变化,故A正确。
B.甲瓶中是萌发的种子,可以进行呼吸作用,呼吸作用产生了大量的二氧化碳,因此甲装置中澄清的石灰水将会变浑浊,故B正确。
C.乙瓶内的种子是煮熟的种子,呼吸作用已经停止,所以瓶内有氧气,向乙装置中放入燃烧的蜡烛,蜡烛继续燃烧,故C正确。
D.甲乙装置都不会产生气泡,故D错误。
故选D。
13.将密闭温室中二氧化碳浓度随时间变化绘制成曲线(横轴为时间,纵轴为二氧化碳浓度),下列分析正确的是( )
A.0-6时曲线上升,因为植物只进行呼吸作用,不进行光合作用
B.6-18时曲线下降,因为植物光合作用强度大于呼吸作用强度
C.18-24时曲线上升,因为植物光合作用停止,呼吸作用逐渐增强
D.曲线最低点(18时左右)对应温室中植物积累的有机物最少
【答案】B
【分析】光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用释放二氧化碳。在一天中不同时段,这两种生理作用强度的差异导致二氧化碳浓度改变。
【详解】A.0-6时曲线上升,太阳升起之前,植物只进行呼吸作用,在接近6时(太阳升起)时,光照较弱,植物光合作用强度小于呼吸作用强度,A错误。
B.6-18时曲线下降,是因为此时光照充足,植物光合作用强度大于呼吸作用强度,植物吸收二氧化碳的量大于释放量,使得二氧化碳浓度降低,B正确。
C.18-24时曲线上升,是因为光照逐渐减弱直至没有光照,植物光合作用逐渐减弱直至停止,而呼吸作用一直进行,持续释放二氧化碳,但呼吸作用强度并没有逐渐增强,C错误。
D.曲线最低点(18时左右),此时二氧化碳浓度最低,说明这一时刻植物光合作用积累的有机物最多,因为从6-18时,光合作用一直强于呼吸作用,有机物持续积累,到18时达到最大值,D错误。
故选B。
14.如图是绿色植物光合作用与呼吸作用过程的示意图,下列相关分析正确的是( )
A.①过程需要二氧化碳的参与 B.②过程的主要场所是叶绿体
C.①过程的产物是有机物和水 D.②过程为其他生物提供能量
【答案】A
【分析】如图所示:图示①表示光合作用,②表示呼吸作用,a表示二氧化碳,b表示有机物。
【详解】A.①过程为光合作用,其原料是二氧化碳和水,所以需要二氧化碳的参与,A正确。
B.②过程为呼吸作用,主要场所是线粒体,而叶绿体是光合作用的场所,B错误。
C.①过程光合作用的产物是有机物和氧气,不是水,水是原料,C错误。
D.①过程光合作用制造的有机物储存着能量,不仅为植物自身的生命活动提供能量,也为其他生物提供能量;②过程呼吸作用是分解有机物释放能量供自身生命活动利用,D错误。
故选A。
15.下列关于“绿水青山就是金山银山”所蕴含生物学知识的叙述,不正确的是( )
A.绿色植物能固定太阳能,直接或间接为其他生物的生命活动提供能量
B.绿色植物制造的氧气满足了其他生物的需求,植物自身不需要消耗氧气
C.绿色植物通过蒸腾作用提高大气湿度、增加降水量,促进生物圈的水循环
D.绿色植物能够净化空气,有的能吸收二氧化硫等有害气体,有的能阻滞和吸附灰尘
【答案】B
【分析】绿色植物通过光合作用固定太阳能、释放氧气,通过蒸腾作用参与水循环,同时具有净化空气的功能。植物自身也需要进行呼吸作用消耗氧气。
【详解】A.绿色植物通过光合作用固定太阳能,合成有机物,为其他生物直接或间接提供能量来源,故A正确。
B.绿色植物虽通过光合作用释放氧气,但自身呼吸作用时仍需消耗氧气,并非不需要消耗氧气,故B错误。
C.绿色植物的蒸腾作用能促进水分的吸收,促进水分和无机盐的运输,降低温度,提高大气湿度,促进水循环,增加降水量,故C正确。
D. 部分植物可吸收二氧化硫等有害气体,或通过叶片吸附灰尘,起到净化空气的作用,故D正确。
故选B。
16.下图是植物光合作用和呼吸作用过程示意图,请结合图示回答下列问题:
(1)图中A所示的结构是 ,该结构是植物进行 作用的场所,该过程需要哪些原料和条件? 。
(2)图中B所示的结构是 ,该结构是植物进行 作用的场所,该过程的实质是什么? 。
(3)光合作用和呼吸作用是植物细胞中两个重要的生理过程,请简要说明两者之间的相互关系: 。
【答案】(1) 叶绿体 光合 原料:二氧化碳和水;条件:光
(2) 线粒体 呼吸 分解有机物,释放能量,供植物生命活动利用
(3)相互依存,光合作用为呼吸作用提供物质基础,呼吸作用为光合作用提供能量(合理即可)
【分析】题图中,A叶绿体,B线粒体。
【详解】(1)图中A所示的结构是叶绿体,该结构是植物进行光合作用的场所。光合作用需要二氧化碳和水作为原料,在有光的条件下进行。二氧化碳通过叶片表面的气孔进入叶肉细胞,水由植物的根吸收,通过导管运输到叶肉细胞。在叶绿体内,利用光能将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物,并释放出氧气。
(2)图中B所示的结构是线粒体,该结构是植物进行呼吸作用的场所。呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量,供植物生命活动利用。植物细胞内的有机物(如葡萄糖)在氧气的参与下,在线粒体内被分解成二氧化碳和水,同时将储存在有机物中的能量释放出来,供生命活动利用。
(3)光合作用和呼吸作用相互依存。一方面,光合作用制造的有机物,不仅满足自身生长、发育、繁殖的需要,也为呼吸作用提供了分解的有机物以及氧气。另一方面,呼吸作用释放的能量,为光合作用过程中物质的吸收、运输等生理活动提供动力。如果没有光合作用制造的有机物和氧气,呼吸作用就无法正常进行;反之,若没有呼吸作用提供能量,光合作用也难以顺利开展。
17.柳树是常见的绿化树种。某生物兴趣小组的同学们对某农学院新培育的两种柳树做了相关研究,下图是单位时间内光照强度对两种柳树二氧化碳吸收量影响的变化曲线。
(1)初春时节,杨柳依依,柳树新长出的枝条是由 发育而成的。
(2)柳树在图中a、c点进行的生理活动有 (填两点)。
(3)由图可知,若要两种植株均正常生长,则光照强度至少应大于 点;光照强度大于e时,速生柳光合作用合成的有机物 (选填“大于”“等于”或“小于”)无絮柳合成的有机物。
(4)曲线ab段,速生柳光合作用强度 (选填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度;在一定范围内,若环境温度升高,图中相对应的a、c点会 (选填“上移”或“下移”)。
(5)呼吸作用是生物的共同特征,其实质是 。
【答案】(1)幼叶
(2)呼吸作用、蒸腾作用
(3) b 大于
(4) 小于 下移
(5)分解有机物,释放能量
【分析】(1)叶芽的结构包括生长点、叶原基、幼叶、芽轴和芽原基。生长点可以使芽轴不断伸长;叶原基将来发育成幼叶;幼叶将来发育成叶;芽轴将来发育成茎;芽原基将来发育成侧芽。
(2)光合作用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着能量的有机物,并释放出氧气的过程。呼吸作用是细胞利用氧,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,供给生命活动需要的过程。蒸腾作用是水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程。
【详解】(1)叶芽的结构中,叶原基将来发育成幼叶,幼叶将来发育成叶。可见,柳树新长出的叶是由叶芽结构中的幼叶发育而成的。
(2)在图中a、c点,光照强度为0,此时植物不能进行光合作用,但能进行呼吸作用,分解有机物,释放能量,同时植物的蒸腾作用也在进行,水分从叶片表面散失到大气中。所以柳树在图中a、c点进行的生理活动有呼吸作用、蒸腾作用。
(3)要使植株正常生长,光合作用强度必须大于呼吸作用强度,即植物要吸收二氧化碳。从图中可以看出,光照强度大于b点时,两种植株都开始吸收二氧化碳,说明此时光合作用强度大于呼吸作用强度,所以若要两种植株均正常生长,则光照强度至少应大于b点。
光照强度等于e时,速生柳和无絮柳二氧化碳吸收量相等,说明两种植物光合作用与呼吸作用的差值相等。但从图中可知,当光照强度为0时,速生柳释放的二氧化碳比无絮柳释放的二氧化碳多,即速生柳的呼吸作用比无絮柳强。因为光合作用合成的有机物量=光合作用与呼吸作用的差值+呼吸作用消耗的有机物量。结合题图可知,当光照强度大于e时,速生柳光合作用合成的有机物大于无絮柳合成的有机物。
(4)曲线ab段,速生柳对二氧化碳吸收量为负值,说明此时植物释放二氧化碳,即光合作用强度小于呼吸作用强度。在一定范围内,环境温度升高,呼吸作用增强,植物释放的二氧化碳增多,那么图中相对应的a、c点会下移,因为a、c点表示光照强度为0时植物释放二氧化碳的量。
(5)呼吸作用是生物的共同特征,其实质是分解有机物,释放能量,为生物体的生命活动提供动力。
18.清晨,很多市民到绿树成荫的公园散步、跑步。最近有报道称清晨到林间锻炼身体对健康不利。某校生物学兴趣小组的同学对此进行探究,图甲中A、B、C表示植物的部分生理活动,图乙表示一天内林间空气中的二氧化碳浓度随时间的变化曲线图,请回答下列问题:
(1)图甲中白天进行的生理活动有 (填字母)。图乙中6~18时曲线变化的原因是图甲中所示的 的强度大于 的强度(均填字母)。
(2)根据图乙推理分析清晨到林间锻炼身体是否适宜,请简要说明判断的理由。 。
(3)根据图乙曲线推理,林间植株内有机物积累最多的时间点是 时。
【答案】(1) A、B、C C A
(2)不适宜,因为清晨之前,植物在夜晚进行呼吸作用消耗氧气,而此时光合作用较弱,产生的氧气较少,所以空气中氧气浓度较低,不适宜锻炼。
(3)18
【分析】1、光合作用是物质合成与储能的过程,呼吸作用是物质分解与释能的过程。光合作用的强度大于呼吸作用的强度,有机物才能得到积累。2、光是植物进行光合作用的必要条件。3、图甲中,A呼吸作用、B蒸腾作用、C光合作用。
【详解】(1)图甲中白天进行的生理活动有A呼吸作用、B蒸腾作用和C光合作用。图乙中6~18时曲线变化的原因是图甲中所示的C光合作用的强度大于A呼吸作用的强度。
(2)根据图乙推理分析清晨到林间锻炼身体不适宜,因为清晨之前,植物在夜晚进行呼吸作用消耗氧气,而此时光合作用较弱,产生的氧气较少,所以空气中氧气浓度较低,不适宜锻炼。
(3)从图乙可以推理出,一天中18点左右,植物进行了一天的光合作用,林间氧气浓度最高,植株内有机物积累最多。
19.我国空间站成功进行了为期120天的水稻栽培实验,是国际上首次在轨完成水稻“从种子到种子”的全生命周期培养实验,目前该批太空水稻种子在大田里试种获得丰收。
(1)太空水稻种子在实验柜中萌发,[ ] 首先突破种皮形成根,并依靠 的细胞不断生长与分裂使根不断生长。
(2)相比于在地面,太空水稻出现了“方向乱”“吐水多”等“太空综合征”,这一现象说明生物与环境的关系是 。
(3)水稻的花很小,具有最重要的结构 ,花粉多而轻,适配太空微重力环境。水稻种子中含有丰富的营养物质,从来源和运输的途径写出水稻种子中营养物质的来源 。
(4)B表示的结构是 ,在a的参与下水稻时刻进行某生理活动释放能量,请用文字表达式表示该生理过程 。
(5)我国将继续研究太空水稻种子在地球的繁殖与培育,为提高水稻产量,请运用所学知识,为种植人员提供两条建议: 。
【答案】(1) 4胚根 分生区
(2)环境影响生物
(3) 雌蕊和雄蕊(或花蕊) 水稻的叶片通过光合作用制造,通过筛管运输到种子
(4) 线粒体 有机物+氧气→二氧化碳+水+能量
(5)合理密植、科学施肥等合理即可
【分析】(1)种子萌发的外界条件为一定的水分、适宜的温度和充足的空气;自身条件是有完整而有活力的胚及胚发育所需的营养物质,且过了休眠期。
(2)双子叶植物的种子和单子叶的种子结构的相同点:都有种皮和胚,而且胚都由胚芽、胚轴、胚根、子叶组成。
(3)图中1是胚乳、2是胚芽、3是胚轴、4是胚根;A是叶绿体、B是线粒体。
【详解】(1)种子萌发时,4胚根首先突破种皮形成根; 根依靠分生区的细胞不断分裂和伸长区的细胞不断伸长来生长。
(2)太空环境(微重力、辐射等)影响了水稻的生长发育,说明环境影响生物。
(3)花最重要的结构是花蕊(雄蕊和雌蕊),水稻种子中营养物质(淀粉等)的来源是叶片光合作用制造的有机物,运输途径是通过筛管(输导组织)运输到种子。
(4)B表示的结构是线粒体。该生理过程是呼吸作用,文字表达式:有机物 + 氧气 → 二氧化碳 + 水 + 能量。
(5)我国将继续研究太空水稻种子在地球的繁殖与培育,为提高水稻产量,合理密植,提高光能利用率;增施有机肥或氮磷钾复合肥,保证养分供应;及时防治病虫害,减少产量损失。
20.图一是植物叶片结构模式图,图二是植物叶片的生理活动示意图(A、B代表不同的物质,箭头表示物质进出的方向),图三是该植物在夏季晴朗天气中一天内某些生理过程的变化曲线,请据图分析答:
(1)图一中②④属于 组织,是叶片进行光合作用的主要部位。叶片制造的有机物可以通过图一的③中 (填“导管”或“筛管”)运送到植物的茎、根部,以维持茎、根细胞的生活。
(2)若图二表示呼吸作用过程,则A代表的物质是 (气体)。若图二表示光合作用过程,则A代表的物质是 (气体)。
(3)图三中表示一天内光合作用强度变化的曲线是 (填“甲”或“乙”),其中光合作用产物开始积累的时间是图上标注的 点以后。
【答案】(1) 薄壁/营养 筛管
(2) 氧气 二氧化碳
(3) 甲 6
【分析】图一中:①是上表皮,②是叶肉中栅栏组织,③是叶脉,④是叶肉中的海绵组织,⑤是下表皮,⑥是气孔。
【详解】(1)图一中②是叶肉中栅栏组织,④是叶肉中的海绵组织,叶肉细胞中含有大量的叶绿体,能进行光合作用制造有机物,属于薄壁组织,是叶片进行光合作用的主要部位。
图一中③是叶脉,叶脉中有导管和筛管,导管能运输水和无机盐,筛管能运输有机物。叶片制造的有机物可以通过叶脉中的筛管运送到植物的茎、根部,以维持茎、根细胞的生活。
(2)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。若图二表示呼吸作用过程,呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,则A代表的物质是氧气。
光合作用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,并且释放出氧气的过程。若图二表示光合作用过程,光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,则A代表的物质是二氧化碳。
(3)光合作用需要在光下进行,呼吸作用有光无光都能进行。图三中甲在白天有光的时候强度较大,晚上强度为0,符合光合作用的特点;乙在一天中都能进行,符合呼吸作用的特点。所以表示一天内光合作用强度变化的曲线是甲。
光合作用产物开始积累是因为光合作用强度大于呼吸作用强度,从图三可以看出,在6点之前,光合作用强度小于呼吸作用强度,植物消耗有机物;6点之后,光合作用强度大于呼吸作用强度,植物开始积累有机物。所以光合作用产物开始积累的时间是图上标注的6点以后。
21.种子的萌发和植株生长是被子植物一生的重要阶段,图一是种子结构及萌发过程,图二是种子萌发过程中干重的变化曲线。结合下图分析:
(1)种子萌发需要的环境条件是适宜温度、充足空气和 。
(2)菜豆种子萌发时,最先突破种皮的结构是[ ] ,将来发育成根;根尖是植物吸收水分和无机盐的主要部位,该部位适于吸收的结构特点是 。
(3)菜豆种子的营养物质主要储存在④子叶中,结合图二中曲线ac下降,种子萌发初期干重逐渐下降,印证④会 。(描述结构变化)
(4)水培植物培养液中充入空气,目的是保证根的 作用正常进行;水培一段时间后要及时更换培养液或更换新的池塘水,目的是 。(不考虑水污染)
【答案】(1)适量的水
(2) ③胚根 长有根毛,细胞壁薄,液泡大
(3)变小,逐渐萎缩(答到一点即可)
(4) 呼吸 为植物提供充足的无机盐
【分析】(1)种子萌发的过程是:首先种子吸收水分。子叶或胚乳里的营养物质转运给胚根、胚芽和胚轴。随后胚根突破种皮,形成根;胚轴伸长,发育成连接根和茎的部分;胚芽发育成芽,芽进一步发育成茎和叶。
(2)图一,①胚芽,②胚轴,③胚根,④子叶。
【详解】(1)种子萌发需要一定的环境条件,即适宜的温度、充足的空气和适量的水。适量的水可以使种皮变软,便于胚根突破种皮,同时也有利于种子内的营养物质溶解和运输,为种子的萌发提供必要的条件。
(2)菜豆种子萌发时,最先突破种皮的结构是③胚根,将来发育成根。
根尖是植物吸收水分和无机盐的主要部位,根尖的成熟区生有大量的根毛,大大增加了根与土壤中水接触的面积,有利于吸水;同时,成熟区及其上部,根内部一部分细胞分化形成导管,能输导水分和无机盐,所以该部位适于吸收的结构特点是长有根毛,细胞壁薄,液泡大。
(3)菜豆种子的营养物质主要储存在④子叶中,在种子萌发过程中,子叶中的营养物质会不断转运给胚根、胚芽、胚轴,供其生长发育,所以结合图二中曲线ac下降,种子萌发初期干重逐渐下降,印证④变小,逐渐萎缩。
(4)水培植物培养液中充入空气,目的是保证根的呼吸作用正常进行。因为根的呼吸作用需要氧气,充入空气可以增加培养液中的氧气含量,满足根呼吸作用对氧气的需求。
水培一段时间后要及时更换培养液或添加新的池塘水,目的是为植物提供充足的无机盐。因为植物在生长过程中会不断吸收培养液中的无机盐,导致培养液中无机盐的含量逐渐减少,及时更换或添加可以保证植物对无机盐的需求。
22.建造塑料大棚生产有机农产品,可以促进农民增收。番茄又名西红柿,生长周期短,其秧苗培育简便,是大棚种植常选的果蔬作物。请根据图示回答下列问题。
(1)番茄果实中有多粒种子是因为子房中有多个 ;有机物的合成主要发生在图一[ ]中(填数字)。
(2)图二为番茄叶片进行的生命活动模式图,能为番茄的生命活动提供能量的是 。(填字母)
(3)植物吸收的水分绝大部分通过图一中的A 散失到大气中。
(4)分析图三可知,一天中植物叶片有机物积累量最多的点是曲线上的 点,此时,叶肉细胞的光合作用强度 (填“大于”或“等于”或“小于”)呼吸作用强度。
【答案】(1) 胚珠 2
(2)C
(3)蒸腾作用
(4) g 等于
【分析】图一中:1是上表皮,2是叶肉,3是叶脉,4是下表皮,5是气孔。
图二中:A释放水蒸气,表示蒸腾作用;B吸收二氧化碳释放氧气,表示光合作用;C吸收氧气产生二氧化碳,表示呼吸作用。
图三中:ab段植物不进行光合作用、可进行呼吸作用;b点开始植物开始进行光合作用;bc段光合作用开始增强;c点时,光合作用与呼吸作用强度相等;cd段光合作用强度大于呼吸作用强度;de段由于部分气孔关闭光合作用强度逐渐减弱;ef段由于关闭的气孔逐渐打开、光合作用强度逐渐增强;fg段由于光照强度减弱光合作用强度逐渐减弱;g点时,光合作用强度等于呼吸作用强度;hi段植物不进行光合作用、可进行呼吸作用。
【详解】(1)番茄果实由子房发育而来,种子由胚珠发育而来,所以番茄果实中有多粒种子是因为子房中有多个胚珠。有机物的合成主要依靠光合作用,光合作用的场所是叶绿体,叶肉细胞中含有大量叶绿体,所以有机物的合成主要发生在图一2叶肉中。
(2)呼吸作用能将有机物氧化分解,释放能量,为生物体的生命活动提供动力。图二中C过程吸收氧气产生二氧化碳,表示呼吸作用,所以能为番茄的生命活动提供能量的是C。
(3)植物吸收的水分绝大部分通过蒸腾作用散失到大气中,图一中A表示蒸腾作用,水分通过气孔散失,所以植物吸收的水分绝大部分通过图一中的A蒸腾作用散失到大气中。
(4)分析图三,从b点开始植物进行光合作用,在cd段光合作用强度大于呼吸作用强度,有机物不断积累,虽然de段光合作用强度减弱,但仍大于呼吸作用强度,有机物继续积累,直到g点,光合作用强度等于呼吸作用强度,之后光合作用强度小于呼吸作用强度,有机物开始消耗。所以一天中植物叶片有机物积累量最多的点是曲线上的g点,此时叶肉细胞的光合作用强度等于呼吸作用强度。
23.棚种植已成为保障蔬菜市场稳定供应的重要途径,学校八年级生物小组进行了相关探究实践,请帮忙完成相应学习单(括号内填字母或序号,横线上填文字)。
黄瓜是雌雄同株的异花植物,主要依赖昆虫传粉。
(1)黄瓜种子中的胚由 发育而来;图甲中,幼苗叶片白天进行的生理活动有[ ]。
(2)大棚内环境适宜,幼苗生长快速,提供生长所需的水分主要由图乙的结构[ ]吸收。
(3)图丙中能表示图甲C过程的曲线为[ ]。正午时刻温度过高,黄瓜叶片表皮中气体进出的门户 (填结构名称)关闭导致图丙曲线Ⅰ有所下降。
(4)图丁为密闭大棚内一天中二氧化碳含量变化曲线图,分析可知在 时植物体内有机物积累量达到最高值。
【答案】(1) 受精卵 A、B、C
(2)①
(3) Ⅱ 气孔
(4)18
【分析】(1)一朵花完成传粉与受精后,花瓣、雄蕊、柱头、花柱凋落,子房发育为果实,子房壁发育成果皮,胚珠发育成种子,珠被发育为种皮,受精卵发育为胚,受精极核发育为胚乳。
(2)植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程;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;蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程。
(3)图甲中:A表示光合作用,B表示蒸腾作用,C表示呼吸作用;图乙中:①是成熟区,②是伸长区,③是分生区,④是根冠;图丙中Ⅰ表示呼吸作用,Ⅱ表示光合作用。
【详解】(1)受精完成后,受精卵发育成胚,所以黄瓜种子中的胚由受精卵发育而来。图甲中,A表示光合作用,B表示蒸腾作用,C表示呼吸作用。白天有光,植物能进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用,所以幼苗叶片白天进行的生理活动有A、B、C。
(2)植物吸收水分的主要部位是根尖的成熟区,图乙中①是成熟区,所以大棚内幼苗生长所需的水分主要由图乙的结构①吸收。
(3)图甲中,C是呼吸作用,吸收氧气,释放二氧化碳;图丙中:Ⅰ曲线只在有光的白天进行,故该曲线表示光合作用;Ⅱ曲线全天24小时都能进行,因此该表示呼吸作用。可见,能表示图甲C呼吸作用过程的曲线为Ⅱ。
气孔是植物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”。正午时刻温度过高,黄瓜叶片表皮中气体进出的门户气孔关闭,二氧化碳吸收减少,导致光合作用减弱,所以图丙曲线Ⅰ有所下降。
(4)图丁为密闭大棚内一天中二氧化碳含量变化曲线图,分析可知,6-18时二氧化碳含量下降,说明光合作用强度大于呼吸作用强度,植物在积累有机物;18时之后二氧化碳含量上升,说明呼吸作用强度大于光合作用强度,植物在消耗有机物。可见,在18时植物体内有机物积累量达到最高值。
24.雄安新区的温室大棚种植了多种反季节蔬菜。图甲为二氧化碳浓度和光照强度对大棚某种蔬菜光合作用强度的影响曲线;图乙为一天内大棚内二氧化碳浓度的变化曲线。请分析回答:
(1)分析图甲曲线可知,在光照强度相同的情况下,光合作用强度随 的增加而增强。这说明 是光合作用的原料。
(2)分析图乙曲线,大棚内二氧化碳浓度在6时-18时逐渐降低的原因是:白天光照充足,植物进行 作用强度大于 作用,消耗了二氧化碳。
(3)根据图乙曲线,大棚内空气中氧气浓度最高的时间大约是 时,因为此时植物经过一天的光合作用,积累了最多的有机物并释放出氧气。
(4)结合图甲和图乙,请你为大棚种植户提出一条提高产量的合理建议: 。
【答案】(1) 二氧化碳浓度 二氧化碳
(2) 光合 呼吸
(3)18
(4)适当增加光照强度或适当增加二氧化碳浓度
【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。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。
【详解】(1)由图甲可知,在光照强度相同的情况下,二氧化碳浓度越高,光合作用强度越强,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。这说明二氧化碳是光合作用的原料。
(2)光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用释放二氧化碳,大棚内二氧化碳浓度在6时-18时逐渐降低的原因是:白天光照充足,植物进行光合作用强度大于呼吸作用,消耗了二氧化碳。
(3)植物白天通过光合作用释放氧气,制造有机物,同时植物通过呼吸作用吸收氧气,分解有机物。白天光照充足,植物光合作用强度高于呼吸作用强度,植物释放氧气的量大于吸收的氧气量,因此,大棚中的氧气浓度升高,18时后,光合作用强度低于呼吸作用强度,植物吸收氧气量大于释放的氧气量,大棚中的氧气浓度开始下降,因此,大棚内空气中氧气浓度最高的时间大约是18时。
(4)结合图甲和图乙,可知光照强度和二氧化碳浓度影响植物光合作用强度,为提高产量,可采取的措施是适当增加光照强度或适当增加二氧化碳浓度。
25.猕猴桃果实营养价值高,风味佳,深受消费者的喜爱,但刚采摘的果实比较硬,口感差,必须经过较长时间的后熟软化过程,才能完全成熟并可食用。
(1)同学们选用等量刚采摘的和刚软化的猕猴桃果实,分别放入两组相同装置中,一段时间后,将细软管分别通入溴麝香草酚蓝(BTB)溶液,实验过程如图1所示。(溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂,通入二氧化碳后,水溶液会由蓝色变成绿色再变为黄色。)本实验的变量是 。连续多次实验均发现,甲组的BTB溶液颜色变绿,乙组的BTB溶液颜色变黄,则实验证明 。
(2)为寻找缩短猕猴桃果实后熟软化时间的方法,技术人员探究氧浓度对猕猴桃果实呼吸强度和成熟度(硬度作为衡量指标)的影响。实验结果如图2和图3所示。
图2中,高氧组呼吸速率出现急剧变化的时间比常氧组 。比较图2和图3,高氧组的呼吸速率和硬度均在储藏 天后开始出现较大变化。综合以上结果,说明 。
【答案】(1) 猕猴桃果实的成熟度 猕猴桃果实成熟软化过程中产生二氧化碳
(2) 早 1 高氧可加快猕猴桃果实呼吸速率和硬度下降,进而加快果实成熟软化
【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。一般对实验变量进行处理的那组就是实验组,没有对实验变量进行处理的那组就是对照组。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并且适宜状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其他因素对实验结果的影响和干扰,从而得出正确结论。
【详解】(1)实验一组用刚采摘的猕猴桃果实,另一组用刚软化的猕猴桃果实,其他条件相同,所以变量是猕猴桃果实的成熟度。溴麝香草酚蓝溶液通入二氧化碳后会变色,甲组变绿,乙组变黄,说明乙组产生二氧化碳多于甲组,证明猕猴桃果实成熟软化过程中产生二氧化碳。
(2)观察图2,高氧组呼吸速率急剧变化曲线在常氧组之前,表明高氧组呼吸速率出现急剧变化的时间比常氧组早。对比图2和图3,高氧组呼吸速率和硬度从储藏1天后开始有较大变化。综合上述结果,高氧条件下呼吸速率和硬度下降明显,说明高氧可加快猕猴桃果实呼吸速率和硬度下降,进而加快果实成熟软化。
26.针对某地湖泊近期出现水体泛绿、异味散发等生态问题,小深决定开展实地调查,深入探究水质变化原因,并尝试提出有效的生态治理方案。
任务一:探究水质变差成因
(1)小深通过查阅资料了解水体恶化的原因并整理成图1流程图,请完善此流程图内容。
① 。
任务二:设计水体治理方案
小深了解到生态浮床技术(将植物种植在浮于水面的床体上,利用各种生物进行水体修复)。在实验池中设置了实验,部分实验数据如图3,请回答以下问题。
(2)浮床植物吸收含氮等无机盐,据图3分析,相对于无生态浮床组,有生态浮床组吸收水体总氮含量更 。
(3)小深梳理了生态浮床技术处理水体富营养化的原理,如图4,请对此图进行完善。
① ,② 。
(4)人工浮床增加了生物多样性,提高了生态系统的 能力。该生态浮床建成后,湖中的鱼类数量逐渐增多,鱼类增多的非生物因素主要是 等。
任务三:优化浮床植物配制
(5)为了进一步研究不同浮床植物对水体总氮的去除率,小深在一段时间后检测了四种植物对水体总氮的去除率,结果如下表所示。从净化效果和植物特点两个角度分析,你会推荐选择哪些作为该湖泊的主要浮床植物,并说明你的理由: (合理即可)。
题表:不同植物对水体总氮(TN)去除率(%)及特点
植物种类
水体总氮(TN)去除率(%)
特点
美人蕉
76.3%
根系发达,花期长,成本较低。
黄菖蒲
68.4%
根系发达,耐寒性好,能稳定净化。
冬青
40%
四季常绿,冬季保持景观效果。
月季
52.8%
花色丰富,四季开花,需要更多养护。
【答案】(1)呼吸作用
(2)高/多/大
(3) 分解者 光合作用
(4) 自我调节/自动调节 溶解氧、温度、光照
(5)推荐美人蕉和黄菖蒲。理由:从净化效果看,两者对总氮的去除率最高(分别为76.3%和68.4%),净化能力强。从植物特点看,两者都具有根系发达的特点,有利于吸收污染物;且黄菖蒲耐寒性好,能保证冬季的净化效果,美人蕉成本较低
【分析】(1)呼吸作用是指细胞利用氧,把有机物分解为二氧化碳和水,并释放能量供生命活动利用。
(2)生态系统包括生物部分和非生物部分,生物部分包括生产者(主要指植物)、消费者(主要指动物)、分解者(主要指腐生细菌、真菌),非生物部分包括光、空气、水、温度等。
【详解】(1)呼吸作用是指细胞利用氧,把有机物分解为二氧化碳和水,并释放能量供生命活动利用。分析流程图: 水体富营养化(氮、磷等无机盐过多)导致 藻类大量滋生,藻类遮挡阳光,水下光照不足,导致水下植物死亡; 微生物分解藻类和水下植物的残体,消耗氧气,使水体缺氧;水体缺氧会抑制鱼类等生物的呼吸作用,导致鱼类等生物死亡。最终出现水体泛绿、散发异味的现象。
(2)分析图3的数据:无生态浮床组的水体总氮(TN)浓度在第0天到第60天基本保持在较高水平,变化很小。有生态浮床组的水体总氮(TN)浓度从第0天到第60天持续下降,且下降幅度明显。 这说明相对于无生态浮床组,有生态浮床组对水体总氮的吸收能力更强,吸收的总氮含量更多。
(3)生态系统的组成包括生物部分和非生物部分,生物部分包括生产者、消费者、分解者。根系富集的微生物能够加快污染物分解,属于生态系统组分中的①分解者。 浮床植物与浮床遮挡阳光,会抑制藻类的②光合作用,从而减少藻类的繁殖,防止水体富营养化。
(4)生物多样性增加,能提高生态系统的自我调节能力,让生态系统更稳定。因此人工浮床增加了生物多样性,提高了生态系统的自我调节能力。该生态浮床建成后,湖中的鱼类数量增多的非生物因素主要是溶解氧(如浮床植物光合作用产生氧气)、温度、光照、水质改善(氮磷等无机盐减少)等。
(5)由表可知,美人蕉:水体总氮去除率达到76.3%,净化效果最好;同时根系发达、花期长、成本较低,适合大面积种植,维护难度小。黄菖蒲:去除率68.4%,净化效果较好;耐寒性好,能稳定净化水质,适合在不同季节长期发挥作用。 所以推荐选择美人蕉和黄菖蒲作为该湖泊的主要浮床植物。理由:从净化效果看,两者对总氮的去除率最高(分别为76.3%和68.4%),净化能力强。从植物特点看,两者都具有根系发达的特点,有利于吸收污染物;且黄菖蒲耐寒性好,能保证冬季的净化效果,美人蕉成本较低。
27.某校开展跨学科实践活动,同学们体验了蚕豆的“无土栽培”过程,图1为学生设计的无土栽培装置,图2为营养液成分及用法。
(1)催芽:将蚕豆种子置于湿纱布上,目的是为蚕豆萌发提供 。
(2)定植:待蚕豆长出2~3片叶,将幼苗移入无土栽培装置,装置上开有透气孔,目的是保证幼苗根的 作用。
(3)培养:由图可知,无土栽培装置应放置在 、温度适宜、空气流通的环境中。若幼苗长势不佳,应将土壤浸出液更换为营养液。为防止出现烧苗,营养液使用前应进行 。
(4)观察并记录:设计无土栽培蚕豆生长情况记录表(如下表)。每周观察、测量并记录蚕豆植株的叶片大小、叶片数量、株高、根长4个观测指标,持续三周。请将表中的①和②补充完整。
时间
观测指标
②
叶片数量
叶片大小
根长
11月1日
①
11月15日
① ;② 。
【答案】(1)适量的水
(2)呼吸
(3) 光照充足 稀释
(4) 11月8日 株高
【分析】本题考查种子萌发、植物呼吸作用、无土栽培条件及实验记录设计等知识。种子萌发需要适量的水分、适宜的温度和充足的空气;植物根的呼吸作用需要氧气;无土栽培需要光照、适宜温度等条件,营养液需稀释避免烧苗;实验记录需遵循时间间隔和观测指标完整性。
【详解】(1)将蚕豆种子置于湿纱布上,目的是为蚕豆萌发提供适量的水,水分是种子萌发的必要条件之一。
(2)装置上开有透气孔,目的是保证幼苗根的呼吸作用,根细胞需要氧气进行呼吸作用,为生命活动提供能量。
(3)无土栽培装置应放置在光照充足、温度适宜、空气流通的环境中,光照充足有利于植物进行光合作用。
为防止出现烧苗,营养液使用前应进行稀释,避免营养液浓度过高导致根细胞失水。
(4)观测需每周进行,11月1日之后一周为11月8日。
观测指标包括叶片大小、叶片数量、株高、根长,因此应填株高。
28.为研究解决宇航员未来在月球上长期生存的问题,我国科学家建成了“月宫一号”人工闭合生态系统(如图),舱内有小麦、生菜、黄粉虫(富含动物蛋白,可食用)和微生物等。志愿者在舱内完成了370天的封闭实验。结合图片回答下列问题。
“月宫一号”模式图及植物舱示意图
(1)植物舱中安装了灯带,这是因为植物进行光合作用需要 。
(2)植物舱的生菜利用水和从进气口进来的 进行光合作用,合成有机物,并且释放 。生菜叶的由 、 、 三部分组成。
(3)植物舱中的植物能进行 作用,分解有机物,释放 ,为植物进行各项生命活动提供动力。
(4)营养液中的水可被植物根尖的 吸收,通过茎中的 向上运输到叶片,绝大部分水以水蒸气形式通过 (填结构名称)散出,水蒸气经冷凝净化后供志愿者使用。
(5)尿液和生活废水经微生物处理后可用于配制营养液。为什么能用尿液来配制营养液呢?分析原因 。
【答案】(1)光
(2) 二氧化碳 氧气 表皮 叶肉 叶脉
(3) 呼吸 能量
(4) 成熟区 导管 气孔
(5)尿液中含有植物生长所需要的氮、磷、钾等无机盐
【分析】光合作用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,并且释放出氧气的过程。光 是光合作用的必要条件。
【详解】(1)植物舱中安装灯带,是因为植物进行光合作用需要光,灯带可提供类似太阳光的光源,满足植物光合作用对光的需求。
(2)光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气;叶片一般由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。故植物舱的生菜利用水和从进气口进来的二氧化碳进行光合作用,合成有机物,并且释放氧气。生菜叶由表皮、叶肉、叶脉三部分组成。
(3)呼吸作用是细胞利用氧,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。 因此,植物舱中的植物能进行呼吸作用,分解有机物,释放能量,为植物进行各项生命活动提供动力。
(4)植物根尖的成熟区生有大量根毛,是吸收水分和无机盐的主要部位。植物体内运输水分的结构是导管;水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,叫蒸腾作用,叶片上的气孔是植物蒸腾作用时水分散失和气体交换的“门户”。 因此,营养液中的水可被植物根尖的成熟区吸收,通过茎中的导管向上运输到叶片,绝大部分水以水蒸气形式通过气孔散出,水蒸气经冷凝净化后供志愿者使用。
(5)植物生活需要最多的是含氮、磷、钾的无机盐;尿液中含有尿素等含氮的无机盐以及一些植物生长所需的其他营养物质,这些物质可被植物吸收利用。 因此,能用尿液来配制营养液,原因是尿液中含有水以及氮、磷、钾等植物生长所需要的无机盐,经微生物处理后,可为植物生长提供营养。
29.香瓜肉质甜脆、口感清爽,深受消费者青睐。冬季塑料大棚种植香瓜,既丰富了人们饭桌上的蔬菜种类,提高了人民的生活质量,又有效地促进了农民增收。图一表示香瓜叶肉细胞内进行的生理活动,图二是晴朗的夏季香瓜植株光合作用和呼吸作用强度的变化曲线,图三是某晴天一整天大棚内氧气含量的变化曲线,图四是叶片结构模式图。请完成以下问题:
(1)图一甲过程不是所有的植物细胞都可以进行,主要是在图四叶片的[ ]中进行,因为此处细胞中含有大量的 ;图四叶片结构中的 是无色透明的,利于光线进入叶片内部,塑料大棚内壁会出现许多水珠,这些水珠主要来自植物的 作用,水蒸气通过叶片上的 (填序号)散失到空气中。
(2)图二中午12点左右,光合作用强度暂时性减弱的原因是光照太强,温度过高,部分气孔关闭,导致外界 进入不足。此时大棚空气中的氧气含量会 (填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)图三中a点对应的时刻,若呼吸作用消耗的有机物为m克,此时光合作用制造的有机物为 克;香瓜叶片有机物积累最多的点是曲线上的 点(填字母)。
(4)植物通过光合作用,不断吸收大气中的二氧化碳,又将氧气释放到大气中,这说明植物对于维持生物圈中的 平衡起重要作用。
【答案】(1) ④ 叶绿体 表皮 蒸腾 ⑦
(2) 二氧化碳 增加
(3) 0 d
(4)碳-氧
【分析】图一中,①是氧气、②是二氧化碳、③是水、甲表示光合作用、乙表示呼吸作用。
图二中,I代表光合作用曲线、Ⅱ代表呼吸作用曲线。
图三中,ab和de段表示呼吸作用强度大于光合作用、bcd段表示光合作用强度大于呼吸作用。
图四中,③是上表皮、④是叶肉、⑤是下表皮、⑥是叶脉、⑦是气孔。
【详解】(1)图一甲过程为光合作用,不是所有的植物细胞都可以进行,光合作用的场所是叶绿体,主要是在图四叶片的[④]叶肉细胞中进行,因为叶肉细胞中含有大量的叶绿体。
图四叶片结构中的表皮(③上表皮和⑤下表皮)是无色透明的,利于光线进入叶片内部。
塑料大棚内壁会出现许多水珠,这些水珠主要来自植物的蒸腾作用,植物体内的水分以气体状态从植物体内散失到体外的过程叫蒸腾作用,水蒸气通过叶片上的[⑦]气孔散失到空气中。
(2)图二中午12点左右,光照太强,温度过高,部分气孔关闭,导致外界二氧化碳进入不足,从而使光合作用强度暂时性减弱。
此时虽然光合作用强度暂时性减弱,但整体上光合作用强度仍大于呼吸作用强度,植物进行光合作用释放氧气,所以大棚空气中的氧气含量会增加。
(3)图三中a点对应的时刻,是黑天的时候,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用,若呼吸作用消耗的有机物为m克,此时光合作用没有进行,所以光合作用制造的有机物为0克。
从a点到b点,植物进行呼吸作用消耗氧气,同时也在进行光合作用产生氧气,到b点时,光合作用产生的氧气量等于呼吸作用消耗的氧气量,从b点之后光合作用强度大于呼吸作用强度,有机物开始积累,到d点时,光合作用产生的有机物量与呼吸作用消耗的有机物量相等,此时在一天中,有机物积累最多,所以香瓜叶片有机物积累最多的点是曲线上的d点。
(4)植物通过光合作用,不断吸收大气中的二氧化碳,又将氧气释放到大气中,这说明植物对于维持生物圈中的碳-氧平衡起重要作用。
30.新疆阿克苏的冰糖心苹果脆甜多汁、清脆爽口。为探究影响“冰糖心”形成的因素,研究人员选取无病虫害、常规水肥管理条件下的苹果树进行检测糖心果率的相关实验,结果绘成曲线如下图。
(1)叶片制造的有机物由 运输到果实的核心部分堆积起来,形成蜂蜜般的结晶,被称为“冰糖心”。
(2)阿克苏地区昼夜温差大,为冰糖心苹果的栽培提供了得天独厚的气候条件。冰糖心苹果甜度高的原因是: 。
(3)分析曲线可知,11月7日,沙土和壤土两种环境下的糖心果率相差 %。 (填“沙土”或“壤土”)更有利于冰糖心的形成,这种土质更加疏松、透气,排水性好,有利于苹果根部进行 作用。
【答案】(1)筛管
(2)白天温度高,光合作用旺盛,积累的有机物多;晚上温度低,呼吸作用弱消耗有机物少
(3) 15 沙土 呼吸
【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;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。
(2)对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的出了该条件不同以外,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;没有处理的就是对照组。
【详解】(1)光合作用的实质是合成有机物,储存能量;筛管负责运输有机物。因此,新疆阿克苏的冰糖心苹果的叶通过光合作用合成的糖类物质,由筛管运输到果实的核心部分堆积起来,形成蜂蜜般的结晶,被称为“冰糖心”。
(2)阿克苏地区属于干旱性沙漠气候,日照时间长,昼夜温差大,白天温度高,光合作用旺盛,积累的有机物多;晚上温度低,呼吸作用弱分解的有机物少,如此以来苹果内积累的有机物就多,这为冰糖心苹果的栽培提供了得天独厚的气候条件。
(3)分析曲线可知,11月7日,沙土糖心果率为90%,壤土糖心果率为75%,沙土和壤土两种环境下的糖心果率相差15%。由此可见,沙质土壤栽培苹果的糖心果率高、糖心指数高,因此,可判断沙土更有利于冰糖心的形成。
沙质土壤疏松、透气、排水性好,能够保证苹果根部进行呼吸作用,有利于根对水和无机盐的吸收,进而为糖类物质的合成提供充足的原料,以促进“冰糖心”的形成。
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