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1.(2015·福建高考·T3)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性,某学****小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与14CO2的反应,并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是( )
【解题指南】(1)关键知识:同位素标记法的应用、暗反应进行的场所与条件、酶活性的检测方法。
(2)思维流程:同位素标记法
14CO2+C5214C3,检测产物的放射性强度
【解析】选B。本题主要考查与光合作用过程中暗反应有关的实验分析。A项中,菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化C5与14CO2的反应属于光合作用过程的暗反应阶段,反应场所是在叶绿体基质中,故正确。B项中,上述反应在有光、无光条件下都能进行,故错误。C项中,由题干中的信息“检测产物14C3的放射性强度”可知,测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法,故正确。D项中,由题干中的信息“RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3”可知,单位时间内14C3生成量越多,说明RuBP羧化酶活性越高,故正确。
2.(2015·山东高考·T3)下列有关生物学实验的叙述,正确的是( )
,可导致滤纸条上色素带重叠
,可能导致难以观察到染色体加倍的细胞
,需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程
,水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程
【解题指南】(1)题干关键词:浸入层析液、时间过短、保持细胞活性、水分交换平衡。
(2)关键知识:观察质壁分离过程、绿叶中色素的分离方法、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化。
【解析】选B。A项,层析液是有机溶剂,叶绿素易溶于其中,叶绿体色素滤液细线浸入层析液,会导致色素溶解而无法进行分离,得不到色素带,故错误。B项,低温能抑制纺锤体的形成,适宜刺激会使部分细胞染色体数目加倍,若处理时间过短,染色体加倍的细胞过少,难以观察到,故正确。C项,制作洋葱根尖装片的过程包括取材、解离、漂洗、染色、制片,解离过程中细胞被杀死,观察到的是分别处于不同时期的不同细胞,而非一个细胞的连续分裂过程,故错误。D项,在观察质壁分离实验中,先制作洋葱表皮的临时装片,再采用引流法使细胞浸润在蔗糖溶液中,故错误。
3.(2015·重庆高考·T4)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是
( )
,①增大、④减小
,①、③增大
,②、③保持不变
,②减小、④增大
【解题指南】(1)题干关键词:“密闭容器”“短时间内发生了相应变化”。
(2)思维流程:根据选项所给条件判断细胞生理状态,即细胞呼吸大于光合作用、细胞呼吸等于光合作用、细胞呼吸小于光合作用→细胞对O2和CO2的利用和产生情况。
【解析】选B。本题考查光合作用和细胞呼吸过程中O2和CO2的产生和消耗情况。A项条件下只进行细胞呼吸,B项条件下细胞呼吸大于光合作用,表观只进行细胞呼吸,这两项均消耗O2,产生CO2,则①②增大,③④减小,故A项叙述正确,B项叙述错误。C项条件下,细胞呼吸等于光合作用,O2和CO2产生、消耗动态平衡,②③保持不变,故该叙述正确。D项条件下,光合作用大于细胞呼吸,表观只进行光合作用,①②减小、③④增大,故该叙述正确。
4.(2015·四川高考·T4)在适宜温度和大气CO2浓度条件下,测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。下列分析正确的是( )
物种
指标
马尾松
苦槠
石栎
青冈
光补偿点
(μmol·m-2·s-1)
140
66
37
22
光饱和点
(μmol·m-2·s-1)
1425
1255
976
924
(光补偿点:光合速率等于呼吸速率时的光强;光饱和点:达到最大光合速率所需的最小光强)
·m-2·s-1,马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体
·m-2·s-1,影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度
,即为输入该生态系统的总能量
,随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加
【解题指南】(1)题干关键词:“适宜温度”“大气CO2浓度”“光补偿点”“光饱和点”。
(2)题表信息:“光补偿点”“光饱和点”的含义。
【解析】选D。本题考查光合作用的影响因素。A项,光强大于140μmol·m-2·s-1,马尾松幼苗叶肉细胞光合速率大于呼吸速率,产生的O2部分进入线粒体,其余释放到细胞外,故错误。B项,题干条件“适宜温度和大气CO2浓度”,
1255μmol·m-2·s-1是苦槠的光饱和点,小于1255μmol·m-2·s-1时影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是光照,故错误。C项,输入该生态系统的总能量=生产者积累有机物的能量总和+生产者的呼吸消耗,故错误。D项,相对其他植物,青冈的光补偿点和光饱和点均较低,属阴生植物,所以随着林冠密集程度增大,更适宜其生存,故正确。
5.(2015·海南高考·T9)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是( )
~50℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高
℃时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的
℃时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0
【解题指南】(1)题干关键信息:“净光合速率”“随叶片温度(叶温)变化的趋势”。
(2)图示信息:从曲线可看出两种植物的净光合速率随温度的变化先增后减,不同温度下影响不同。
【解析】选D。本题考查温度对光合作用的影响。植物的光合作用所需要的能量来自太阳能,A项正确;由曲线可知在36~50℃时,植物甲的净光合速率高于植物乙,B项正确;植物光合与呼吸作用强度的差值即净光合速率,由曲线可知在叶温为25℃时,植物甲的净光合速率小于植物乙,C项正确;由曲线可知,叶温为35℃时,甲、乙两种植物的净光合速率相等,但不为0,故D项错误。
6.(2015·海南高考·T24)将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养。从照光开始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0,之后保持不变。在上述整个时间段内,玻璃容器内CO
2浓度表现出的变化趋势是( )
【解题指南】(1)题干关键信息:“密闭的玻璃容器”“适宜条件下光照培养”“玻璃容器内CO2浓度”。
(2)关键知识:CO2浓度对光合作用的影响。
【解析】选B。本题考查CO2浓度对光合作用影响的有关知识。密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸,植物净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,净光合速率只要大于0,则光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸释放的CO2量;根据题意,从照光开始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0,之后保持不变,说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降,当净光合速率下降为0时,密闭容器内的CO2浓度停止下降,然后净光合速率为0保持不变,密闭容器内的CO2浓度保持不变,所以B项正确,A、C、D项错误。
7.(2015·安徽高考·T2)如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )
[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类
,可形成C5
,短时间内C5含量会升高
【解题指南】(1)关键知识:光反应过程与暗反应过程及反应条件。
(2)图示信息:暗反应阶段CO2的固定过程、C3的还原过程。
(3)隐含信息:光反应阶段为暗反应阶段提供ATP和[H]。
【解析】选C。本题主要考查光合作用过程中光反应阶段与暗反应阶段相关物质的变化。在暗反应过程中,绿叶通过气孔从外界吸收进来的CO2,不能直接被[H]还原,首先与叶绿体基质中C5结合生成C3,该过程叫CO2的固定,故A、B项错误。在有关酶的催化作用下,C3接受ATP水解释放的能量并且被[H]还原,一些接受能量并被还原的C3经过一系列变化形成糖类,另一些接受能量并被还原的C3则经过一系列的化学变化,又形成C5,故C项正确。D项中,光照强度变弱,光反应速度减慢,[H]和ATP的产生量减少,使暗反应阶段C3的还原速度减慢,生成C5减少,而CO2的固定短时间内正常进行,消耗C5增多,导致C5含量减少,故D项错误。
8.(2015·江苏高考·T21)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(多选)( )
Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
,滤液在点样线上只能画一次
【解题指南】(1)图示信息:强光照后Ⅰ和Ⅱ色素带变宽,而Ⅲ和Ⅳ色素带变窄。
(2)隐含信息:Ⅰ和Ⅱ色素带分别是胡萝卜素和叶黄素,而Ⅲ和Ⅳ色素带分别是叶绿素a和叶绿素b。
【解析】选A、B、C。本题主要考查叶绿体中色素的提取与分离实验。由图示可知,强光照下,Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄,说明叶绿素含量降低,故A项正确;类胡萝卜素可保护叶绿素免受强光照降解,故B项正确;Ⅲ是叶绿素a,Ⅳ是叶绿素b,都主要吸收蓝紫光和红光,但吸收光谱的吸收峰波长不同,故C项正确;画滤液线时,滤液在点样线上画2~3次,故D项错误。
9.(2015·全国卷Ⅰ·T29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下:
A组:先光照后黑暗,;光合作用产物的相对含量为50%。
B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,;光合作用产物的相对含量为70%。
C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。
D组(对照组):光照时间为135s;光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题:
(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量 (填“高于”、“等于”或
“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是 ;C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要 ,这些反应发生的部位是叶绿体的 。
(2)A、B、C三组处理相比,随着 的增加,使光下产生的
能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。
【解题指南】(1)隐含信息:A、B、C三组处理相比,光照和黑暗交替频率依次增加。
(2)关键知识:光合作用过程光反应和暗反应两个阶段的区别与联系。
【解析】(1)在该实验中,作为对照组的D组接受全光照135s,而C组实验是光照和黑暗交替进行,其仅用了D组的一半时间的光照,但合成的有机物的量是94%(D组为100%),故单位光照时间内,C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量。C组光照时间的缩短,说明在光合作用过程中,暗反应不需要光照,而这个过程发生在叶绿体的基质中。
(2)光合作用过程有两个阶段:光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段必须在光下进行,其将水分解,产生ATP和还原型辅酶Ⅱ([H])用于暗反应。A、B、C三组处理相比,随着光照时间间隔的减少,光照频率的增加,使光下产生的ATP和[H]能够及时被利用与再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。
答案:(1)高于 C组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的94%(其他合理答案也可) 光照 基质(2)光照和黑暗交替频率(其他合理答案也可) ATP和还原型辅酶Ⅱ
10.(2015·山东高考·T26)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。
(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是 。光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是
。
(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知,第24天的果实总光合速率 (填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而
(填色素名称)的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的 和 减少,光合速率降低。
(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天,种子内含量最高的有机物可用