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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 知識(shí)落實(shí)篇 專題二 細(xì)胞的代謝 第2講 光合作用和細(xì)胞呼吸講解 1.光合作用的基本過程(Ⅱ)。 2．影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)。 3．細(xì)胞呼吸(Ⅱ)。 1．(xx福建卷)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。為測(cè)定RuBP羧化酶的活性，某學(xué)習(xí)小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應(yīng)，并檢測(cè)產(chǎn)物14C3的放射性強(qiáng)度。下列分析錯(cuò)誤的是(B) A．菠菜葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì) B．RuBP羧化酶催化的上述反應(yīng)需要在無(wú)光條件下進(jìn)行 C．測(cè)定RuBP羧化酶活性的過程中運(yùn)用了同位素標(biāo)記法 D．單位時(shí)間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高 解析：由題意可知，該酶催化的過程為光合作用暗反應(yīng)過程中的CO2的固定，反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，A正確；暗反應(yīng)指反應(yīng)過程不依賴光照條件，有沒有光，反應(yīng)都可進(jìn)行，B錯(cuò)誤；對(duì)14CO2中的C元素進(jìn)行同位素標(biāo)記，檢測(cè)14C3的放射性強(qiáng)度，可以用來(lái)測(cè)定RuBP羧化酶的活性，C正確； 14C3的生成量的多少表示固定過程的快慢，可以說明該酶活性的高低，D正確。 2．(xx安徽卷)下圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是(C) A．CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能 B．CO2可直接被[H]還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類 C．被還原的C3在相關(guān)酶的催化作用下，可再形成C5 D．光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)升高 解析：根據(jù)圖示可知：CO2＋C5→2C3是二氧化碳的固定，ATP中的能量轉(zhuǎn)化到有機(jī)物中，成為穩(wěn)定的化學(xué)能，不參與CO2的固定，A錯(cuò)誤；CO2＋C5→2C3是二氧化碳的固定，[H] 不參與CO2的固定反應(yīng)，B錯(cuò)誤；被還原的C3在有關(guān)酶的催化作用下，可以再形成C5，稱為卡爾文循環(huán)，C正確；光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，在短時(shí)間內(nèi)，造成[H]和ATP減少，C5的合成速率下降，而其分解速率不變，所以C5的含量會(huì)下降，D錯(cuò)誤。 3．(xx重慶卷)將如圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強(qiáng)度下，細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)的變化。下列敘述錯(cuò)誤的是(B) 適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖 A. 黑暗條件下①增大，④減小 B．光強(qiáng)度低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，①、③增大 C．光強(qiáng)度等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，②、③保持不變 D．光強(qiáng)度等于光飽和點(diǎn)時(shí)，②減小，④增大 解析：黑暗條件下該細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，因此胞外CO2濃度會(huì)增大，而胞外O2濃度會(huì)減小，A項(xiàng)正確；光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，光合速率小于呼吸速率，同樣會(huì)導(dǎo)致胞外CO2濃度會(huì)增大，而O2濃度會(huì)減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，光合速率等于呼吸速率，胞外二氧化碳濃度和氧氣濃度保持穩(wěn)定，C項(xiàng)正確；光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí)，光合速率大于呼吸速率，該植物需從外界吸收CO2而釋放O2，導(dǎo)致CO2濃度會(huì)減小，O2濃度增大，D項(xiàng)正確。 4．(xx新課標(biāo)Ⅰ卷)正常生長(zhǎng)的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是(B) A．O2的產(chǎn)生停止　　　 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降　D．NADPH/NADP＋比值下降 解析：用黑布將培養(yǎng)瓶罩住，光反應(yīng)停止，氧氣的產(chǎn)生停止，A項(xiàng)會(huì)發(fā)生；光反應(yīng)停止，[H]和ATP的產(chǎn)生停止，導(dǎo)致暗反應(yīng)C3的還原速度減慢，C3在葉綠體內(nèi)積累導(dǎo)致CO2的固定減慢，B項(xiàng)不會(huì)發(fā)生；光反應(yīng)停止，ATP的生成減少，ATP/ADP比值下降，C項(xiàng)會(huì)發(fā)生；光反應(yīng)停止，NADPH([H])的產(chǎn)生減少，NADPH/NADP＋比值下降，D項(xiàng)會(huì)發(fā)生。 5．( xx新課標(biāo)卷Ⅰ)為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時(shí)間均為135s，處理結(jié)束時(shí)測(cè)定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： A組：先光照后黑暗，時(shí)間各為67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%。 B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為70%。 C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%。 D組(對(duì)照組)：光照時(shí)間為135s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%。 回答下列問題： (1)單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量________(填“高于”、“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量，依據(jù)是__________________________；C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要__________，這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的________。 (2)A、B、C三組處理相比，隨著__________的增加，使光下產(chǎn)生的________能夠及時(shí)利用與及時(shí)再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。 解析：(1)在該實(shí)驗(yàn)中，作為對(duì)照組的D組，其是全光照135s，而C組實(shí)驗(yàn)的處理是光照和黑暗交替進(jìn)行，即其僅用了D組的一半時(shí)間的光照，但合成的有機(jī)物的量是94%(D組為100%)，故單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量高于D組植物合成有機(jī)物的量。C組光照時(shí)間的縮短，說明在光合作用過程中，有些反應(yīng)，如暗反應(yīng)不需要光照，而這個(gè)過程發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中。 (2)光合作用過程有兩個(gè)階段：光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段必須在光下進(jìn)行，其將水分解，產(chǎn)生ATP和還原型輔酶II([H])用于暗反應(yīng)。A、B、C三組處理相比，隨著光照時(shí)間間隔的減少，光照頻率的增加，使光下產(chǎn)生的ATP和[H]能夠及時(shí)被利用與再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。 答案：(1)高于　C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的94%　光照　基質(zhì)　(2)光照和黑暗交替頻率　ATP和還原型輔酶II 填充關(guān)鍵點(diǎn) 思考連接處 (1)空氣中被標(biāo)記的CO2被植物吸收如何又返回到大氣中？ 提示：CO2→C3→C6H12O6→C3H4O3→CO2。 (2)若光照由強(qiáng)到弱，CO2濃度不變，有可能會(huì)影響細(xì)胞呼吸速率嗎？ 提示：由于[H]、ATP減少，生成C6H12O6減少，有可能會(huì)影響呼吸速率。 1．細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，以下分析錯(cuò)誤的是(A) A．選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為保證人體細(xì)胞的有氧呼吸 B．要及時(shí)為板結(jié)的土壤松土透氣，以保證根細(xì)胞的正常呼吸 C．皮膚破損較深的患者，應(yīng)及時(shí)到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清 D．慢跑可以促進(jìn)人體細(xì)胞的有氧呼吸，使細(xì)胞獲得較多能量 解析：選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為了避免厭氧菌的繁殖，有利于傷口的痊愈；A錯(cuò)誤。要及時(shí)為板結(jié)的土壤松土透氣，以保證根細(xì)胞的正常呼吸；B正確。皮膚破損較深的患者，傷口深處有可能感染并藏匿破傷風(fēng)桿菌，所以應(yīng)及時(shí)到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清；C正確。慢跑可以促進(jìn)人體細(xì)胞的有氧呼吸，使細(xì)胞獲得較多能量；D正確。 2．荔枝葉片發(fā)育過程中，凈光合速率及相關(guān)指標(biāo)的變化見下表。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C) 注：“－”表示未測(cè)數(shù)據(jù)。 A．將甲置于光照和溫度恒定的密閉容器中，一段時(shí)間后，葉肉細(xì)胞中將開始積累酒精 B．乙的凈光合速率較低的原因，除了葉綠素含量低外還與氣孔相對(duì)開放度低有關(guān) C．將丙置于光照和溫度恒定的密閉容器中，可測(cè)得容器中的氧氣濃度將長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)升高 D．由表中數(shù)據(jù)可推知，與丙相比，丁的葉肉細(xì)胞葉綠體中基粒的數(shù)量可能增多 解析：甲中新葉未展開，不能進(jìn)行光合作用，將其置于密閉容器內(nèi)，細(xì)胞先進(jìn)行有氧呼吸，隨著氧氣減少，細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生酒精，A正確；乙中由于葉綠素含量和氣孔開放程度都較低，導(dǎo)致乙的凈光合作用速率較低，B正確；由于密閉容器內(nèi)CO2的量有限，當(dāng)植物細(xì)胞光合作用等于呼吸作用時(shí)，容器內(nèi)的氧氣濃度不再升高，C錯(cuò)誤；與丙相比，丁中新葉已經(jīng)成熟，葉綠素含量較高，則葉綠體中基粒的數(shù)量可能增多，D正確。 3．(xx 綿陽(yáng)診斷)下圖甲為綠藻細(xì)胞中光合作用過程簡(jiǎn)圖，圖乙為適宜溫度條件下綠藻光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，圖丙為25 ℃條件下，將綠藻置于密閉玻璃容器中，每2 h測(cè)一次CO2濃度變化情況(假設(shè)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度恒定)?；卮鹣铝袉栴}： (1)圖甲中吸收光能的色素位于葉綠體的______，細(xì)胞利用D的具體場(chǎng)所是______，E～F過程的中間產(chǎn)物是______。 (2)圖乙中光照強(qiáng)度相對(duì)值大于7時(shí)，限制光合作用的主要環(huán)境因素是________。該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊翊_定葉綠體產(chǎn)生O2的最大速率相對(duì)值？________。若能，最大值為多少？若不能，請(qǐng)說明理由__________。 (3)圖丙所示實(shí)驗(yàn)中有2小時(shí)是沒有光照的，這個(gè)時(shí)間段________h，實(shí)驗(yàn)12小時(shí)后綠藻干重變化情況是________________________________________________________________________。 (4)圖丙實(shí)驗(yàn)過程中4～6h平均光照強(qiáng)度________(填“小于”、“等于”或“大于”)8～10h平均光照強(qiáng)度，判斷依據(jù)是__________________。 解析：(1)光合作用在葉綠體中進(jìn)行，其分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)在葉綠體的類囊體的薄膜上進(jìn)行，在類囊體的薄膜上分布有光合色素；暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行；分析甲圖可知，產(chǎn)物D是O2，在有氧呼吸中，O2進(jìn)入線粒體并在線粒體內(nèi)膜上與[H]反應(yīng)生成H2O；E～F過程是暗反應(yīng)過程，首先CO2被C5 形成C3，同時(shí)C3被還原形成(CH2O) 和C5等。(2)影響光合速率的主要外界因素是光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度等，當(dāng)光合速率達(dá)到最大值后，影響光合速率增加的因素就是自變量之外的因素，即溫度和CO2濃度，而題中溫度為適宜溫度，故限制光合作用的主要環(huán)境因素是CO2濃度。該實(shí)驗(yàn)不能確定葉綠體產(chǎn)生O2的最大速率相對(duì)值，因?yàn)闆]有在此時(shí)測(cè)定黑暗條件下的呼吸速率。(3)由圖丙CO2濃度隨時(shí)間變的柱形圖可以看出，完全沒有光照的時(shí)間段在2～4h；實(shí)驗(yàn)12小時(shí)后綠藻干重基本不變，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)開始時(shí)CO2濃度與試驗(yàn)結(jié)束時(shí)CO2濃度基本相等。(4)圖丙實(shí)驗(yàn)過程中4～6h平均光照強(qiáng)度小于8～10h平均光照強(qiáng)度，因?yàn)?～6h時(shí)密閉玻璃容器中CO2濃度大于8～10h時(shí)的CO2濃度。 答案：(1)類囊體薄膜　線粒體內(nèi)膜　C3和C5 (2)CO2濃度　不能　沒有測(cè)定黑暗中細(xì)胞呼吸的速率 (3)2～4　基本不變　(4)小于　兩時(shí)間段內(nèi)細(xì)胞呼吸與光合作用強(qiáng)度相等，但是4～6小時(shí)CO2濃度較大，所以光照較低 4．酵母菌、大腸桿菌等微生物是遺傳學(xué)上常用的實(shí)驗(yàn)材料之一，在生物技術(shù)上應(yīng)用廣泛。請(qǐng)分析回答下列問題： (1)與其他生物相比，微生物代謝非常旺盛，其原因是___________________________________________________________ __________________________________________________________。 (2)圖1是一研究酵母菌呼吸作用的實(shí)驗(yàn)裝置，A燒杯溶液中是酵母菌和煮沸后冷卻的葡萄糖液，表面覆蓋石蠟；B試管內(nèi)有某種溶液。據(jù)圖回答問題： ①實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生__________氣體，驗(yàn)證該氣體一般采用__________溶液。用煮沸又冷卻了的葡萄糖液，并在其表面覆蓋一層液狀石蠟，是為了________。 ②寫出裝置A內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的方程式：_______________________。 (3)如圖表示在有限容器中培養(yǎng)大腸桿菌的生長(zhǎng)曲線。 ①AC段大腸桿菌的增長(zhǎng)________(填“是”或“不是”)“J”型增長(zhǎng)曲線嗎？試分析原因____________________________________。 ②圖中BC段表示大腸桿菌數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定，但CD段出現(xiàn)快速下降，其原因是_______________________________________________。 (4)某生物興趣小組為了探究不同量的氧氣與酵母菌有氧呼吸強(qiáng)度的關(guān)系，請(qǐng)根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)裝置中的相關(guān)信息，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格。(要求：表格中要注明自變量、因變量) 解析：(1)細(xì)胞體積越小，細(xì)胞相對(duì)表面積越大，物質(zhì)交換的速率越快。(2)由圖1 可知，該圖是研究酵母菌無(wú)氧呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置，酵母菌無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和酒精，檢測(cè)二氧化碳一般用溴麝香草酚藍(lán)水溶液或澄清的石灰水。(3)圖2是大腸桿菌種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線，AB段大腸桿菌數(shù)量增長(zhǎng)的原因是此時(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較為豐富，細(xì)胞代謝產(chǎn)生的有毒物質(zhì)較少，大腸桿菌種群出生率大于死亡率，隨著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗，種群的出生率減小，死亡率增大，出生率與死亡率相等，此時(shí)大腸桿菌數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定，即圖中BC段，隨著容器中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的進(jìn)一步消耗，大腸桿菌自身代謝廢物的積累等都導(dǎo)致該種群的死亡率進(jìn)一步增大，種群出生率進(jìn)一步減小，結(jié)果出生率小于死亡率，種群數(shù)量快速下降，即圖中的CD段。(4)圖3是探究不同量的氧氣與酵母菌有氧呼吸強(qiáng)度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)的自變量是氧氣的含量，可以用橡皮球吹氣的時(shí)間的長(zhǎng)短，控制不同的氧氣濃度，因變量是產(chǎn)生二氧化碳的多少，可以用石灰水的混濁程度表示。 答案：(1)微生物個(gè)體小，相對(duì)表面積大，物質(zhì)交換快 (2)①CO2　溴麝香草酚藍(lán)水溶液或澄清的石灰水　防污染、隔絕氧氣 ②C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 (3)①不是　大腸桿菌是在有限容器中培養(yǎng)，不符合“J”型增長(zhǎng)曲線的條件 ②容器中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗，大腸桿菌自身代謝廢物的積累等都導(dǎo)致該種群的死亡率大于出生率 (4) 橡皮球吹氣時(shí)間/min(自變量) 10 20 30 40 50 石灰水變混濁程度(因變量) 自變量或者為：橡皮球吹氣次數(shù)(每次吹氣時(shí)間相同)。 5．(xx濱州二模)在華北地區(qū)晴朗的中午，水稻的光合速率開始下降，即存在一定的“午休”現(xiàn)象，對(duì)其原因存在兩種解釋：氣孔限制與非氣孔限制。下圖曲線A、B、C分別是科學(xué)家測(cè)定的水稻光合速率、氣孔導(dǎo)度(氣孔張開的程度)和細(xì)胞間CO2濃度變化。請(qǐng)回答有關(guān)問題： (1)圖中9：00時(shí)，為K＋進(jìn)入水稻葉肉細(xì)胞提供ATP的場(chǎng)所是______ ，磷酸分子在葉綠體中的移動(dòng)方向是________。 (2)氣孔限制可解釋如下：8：00前光照強(qiáng)度和葉片溫度逐漸上升，氣孔導(dǎo)度逐漸________ ，蒸騰作用逐漸增強(qiáng)；當(dāng)達(dá)到某一閾值時(shí)，葉片失水速率大于吸水速率，氣孔部分關(guān)閉，光合效率下降，此時(shí)在短時(shí)間內(nèi)葉綠體中[H]的含量________。 (3)非氣孔限制的機(jī)理是：過強(qiáng)的光照損傷了葉綠體中的________ 膜，直接導(dǎo)致 ________過程減弱，光合效率下降，該因素會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞間CO2濃度________。 (4)圖中曲線可以推斷，該實(shí)驗(yàn)中水稻“午休”現(xiàn)象的原因是________。 解析：根據(jù)題干的信息：A、B、C分別表示水稻光合速率、氣孔導(dǎo)度和細(xì)胞間二氧化碳濃度變化。(1)K＋進(jìn)入細(xì)胞的運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸，其消耗的能量由細(xì)胞呼吸提供，場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。此時(shí)刻植物同時(shí)在進(jìn)行光合作用，故磷酸分子在葉綠體中的移動(dòng)方向是由葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜，用于ATP的合成。(2)根據(jù)曲線的變化可知，8：00前光照強(qiáng)度和葉片溫度逐漸上升，氣孔導(dǎo)度逐漸增大，導(dǎo)致蒸騰作用逐漸增強(qiáng)；當(dāng)?shù)竭_(dá)某一閾值時(shí)，葉片的失水速率大于吸水速率，氣孔會(huì)部分關(guān)閉，二氧化碳供給量減少，短時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)二氧化碳供給不足，此時(shí)光合效率下降，葉綠體中[H]的含量會(huì)有所升高。(3)根據(jù)曲線分析，非氣孔限制是過強(qiáng)的光照損傷了葉綠體的類囊體薄膜，進(jìn)而直接導(dǎo)致光反應(yīng)過程減弱，光合速率下降，二氧化碳消耗減少，導(dǎo)致細(xì)胞間二氧化碳濃度升高。(4)根據(jù)曲線分析可知，午休現(xiàn)象的結(jié)果是中午光合速率降低，根據(jù)(3)可知與氣孔限制和非氣孔限制均有關(guān)系 答案：(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體　由葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜　(2)增大　增多　(3)類囊體薄(基粒片層)　光反應(yīng)　升高　(4)氣孔限制和非氣孔限制。 6．(xx唐山三模)已知在黑暗條件下蔗糖可以通過氣孔進(jìn)入葉片轉(zhuǎn)化成淀粉，某科研小組為驗(yàn)證 這一結(jié)論，將一株綠色植物在黑暗中放置一段時(shí)間后，取生理狀態(tài)一致的葉片(去掉葉柄并用石蠟封口)，平均分成 4 組，實(shí)驗(yàn)處理如下表所示。一段時(shí)間后，脫色用碘液檢測(cè)葉片顏色變化，結(jié)果如下表(無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的能量忽略不計(jì))。 請(qǐng)回答： (1)實(shí)驗(yàn)前要將植物在黑暗中放置一段時(shí)間的目的________________，實(shí)驗(yàn)后葉片一般用________(試劑)進(jìn)行脫色處理，再用碘液處理。 (2)組 1 中蔗糖轉(zhuǎn)化成淀粉的直接能源物質(zhì)是________，是通過________產(chǎn)生的。與 組 1 相比，組 2 葉片無(wú)淀粉的原因是____________________。 (3)前三組實(shí)驗(yàn)不能證明蔗糖通過氣孔進(jìn)入葉片，因此必須增加組4，組4的處理是_____________________________________ ______________________________________________________。 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)需要鑒定淀粉的生產(chǎn)，故該消耗掉葉片中原有的淀粉，避免干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。淀粉遇碘變藍(lán)，而葉片本身是綠色，所以需要去除葉片中葉綠體中的色素，而無(wú)水乙醇可以溶解葉綠體中的色素。 (2)生物體直接能源物質(zhì)是ATP，而為生物各項(xiàng)生命活動(dòng)提供ATP的主要是呼吸作用，組2無(wú)氧氣供應(yīng)，不能進(jìn)行有氧呼吸，缺乏能量供應(yīng)，無(wú)法吸收蔗糖合成淀粉。 (3)前三組氣孔都可以允許氣體通過，所以應(yīng)該增設(shè)一組 氣孔封閉，根據(jù)題干信息可以利用石蠟到達(dá)封閉氣孔的目的，而其他條件與1組相同。 答案：(1)(饑餓處理以)消耗葉片中原有淀粉　無(wú)水乙醇 (2) ATP　有氧呼吸　組2 葉片不能進(jìn)行有氧呼吸，淀粉的合成缺少 ATP (3)用石蠟封閉的葉片浸泡在 5%蔗糖溶液中，通入 O2 　　 1.模型法分析影響因素驟變時(shí)物質(zhì)量的變化 條件 曲線 光照強(qiáng)度由強(qiáng)到弱、CO2供應(yīng)不變 光照強(qiáng)度由弱到強(qiáng)、CO2供應(yīng)不變 光照不變、CO2量由充足到不足 光照不變、CO2量由不足到充足 2.分析光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度與光合速率的變化曲線 (1)曲線圖： (2)圖形分析：在P點(diǎn)之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因素。隨著該因素的不斷增強(qiáng)，光合速率不斷提高。在Q點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因素，要提高光合速率，可適當(dāng)提高圖示的其他因素的含量或強(qiáng)度等。 3．解讀真正光合速率和凈(表觀)光合速率的曲線圖 (1)圖示。 (2)解讀。 4．光合速率與呼吸速率的關(guān)系的曲線解讀 (1)圖1中，①在一定范圍內(nèi)，隨葉面積指數(shù)的增大，光合作用實(shí)際量和呼吸量均增加；②超過A點(diǎn)后，光合作用實(shí)際量不再隨葉面積指數(shù)的增加而增加，原因是葉片相互遮擋；③干物質(zhì)的量＝光合作用實(shí)際量－呼吸量。干物質(zhì)的量為零時(shí)，即葉面積指數(shù)為D時(shí)，光合速率＝呼吸速率。 (2)圖2中，①在一定范圍內(nèi)，光合速率和呼吸速率都會(huì)隨溫度的升高而增加；②細(xì)胞呼吸的最適溫度高于光合作用，所以超過20 ℃時(shí)，光合速率增加緩慢，但呼吸速率增加很快，且可判斷20 ℃時(shí)凈光合速率最大；③凈光合速率＝光合速率－呼吸速率，即兩曲線之間的距離n代表了相應(yīng)溫度下的凈光合速率，n＝0時(shí)，光合速率＝呼吸速率。 　以香蕉(核相為3X＝33)幼苗為材料，進(jìn)行短期高溫(42 ℃)和常溫(25 ℃)對(duì)照處理，在不同時(shí)間取樣測(cè)定，得到的其葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度(注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開啟程度越大)及葉綠素含量等指標(biāo)變化如下圖，請(qǐng)據(jù)圖回答問題： (1)核相為“3X＝33” 表示的意思是__________。若大規(guī)模快速繁殖脫毒香蕉苖，最好采用其__________部位用__________技術(shù)。在光學(xué)顯微鏡下不能觀察到香蕉葉肉細(xì)胞中染色體的變化的原因是__________________________________________________________。 (2)葉肉細(xì)胞中的色素常用________法分離，在高溫(42 ℃)處理過程中，每6 h取樣，提取香蕉葉肉細(xì)胞中光合色素進(jìn)行分離，色素帶會(huì)出現(xiàn)什么變化？ ______________________________________________________。 (3)依圖分析，經(jīng)過42 ℃處理后凈光合速率降低，原因最可能是___________________________________________________________ __________________________________________________________。 (4)42 ℃下實(shí)驗(yàn)第6 h，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有________，葉肉細(xì)胞內(nèi)的O2的轉(zhuǎn)移途徑是______________________________。 (5)25 ℃時(shí)，若突然停止光照，葉肉細(xì)胞中的C3含量________，C5含量________。 解析：(1)核相為“3X＝33”，說明該生物體細(xì)胞核中含有3個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有11條染色體。莖尖含病毒少或幾乎不含病毒，故可利用莖尖細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得脫毒苗。細(xì)胞增殖過程中，染色質(zhì)高度螺旋縮短變粗形成染色體，而香蕉葉肉細(xì)胞為高度分化的細(xì)胞，正常情況下不分裂，不會(huì)出現(xiàn)染色體。(2)葉綠體中四種光合色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散快，故可用紙層析法分離色素。葉綠素不穩(wěn)定，高溫條件可使葉綠素分解導(dǎo)致葉綠素含量降低，所以濾紙條上藍(lán)綠色的葉綠素a和黃綠色的葉綠素b的色素帶變窄。(3)42 ℃處理后的葉片中葉綠素含量降低，則光反應(yīng)吸收光能減少，導(dǎo)致光反應(yīng)減弱，同時(shí)葉片的氣孔導(dǎo)度減小，進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2減少，使暗反應(yīng)速率降低。(4)24 ℃下實(shí)驗(yàn)第6小時(shí)，凈光合速率大于零，光合作用、細(xì)胞呼吸都有ATP產(chǎn)生，所以產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、 線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；光合作用產(chǎn)生的氧氣一部分用于有氧呼吸，剩余部分釋放到細(xì)胞外。(5)25 ℃時(shí)，若突然停止光照，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]減少，暗反應(yīng)中C3的還原減少，故C3含量上升，同時(shí)C3的還原生成的C5減少，故C5含量下降。 答案：(1)其體細(xì)胞核中含有3個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有11條共33條染色體　莖尖　組織培養(yǎng)(微型繁殖)　因?yàn)槿~肉細(xì)胞高度分化，(正常情況下不再分裂，)沒有染色體的形態(tài)　(2)紙層析　(第三條)藍(lán)綠色的葉綠素a和(第四條)黃綠色的葉綠素b的色素帶變窄(第三條第四條色素帶變窄)　(3)葉綠素含量低，使光反應(yīng)減弱，CO2吸收減少，使暗反應(yīng)減弱 　(4)葉綠體、 線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　從葉綠體到線粒體和細(xì)胞外　(5)增加或上升　減少或下降 　 為了提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，科研人員對(duì)溫室栽種的作物進(jìn)行了相關(guān)研究。表中數(shù)據(jù)為在密閉實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)，給予不同光照強(qiáng)度時(shí)所測(cè)得的該作物氧氣釋放量；圖1表示該作物相對(duì)光合速率(即不同葉齡時(shí)的凈光合速率與B點(diǎn)時(shí)的比值)與葉齡的關(guān)系，A點(diǎn)表示幼葉成折疊狀，B點(diǎn)表示葉片充分展開；圖2中曲線1、2分別表示作物在適宜的光照強(qiáng)度下不同溫度時(shí)的實(shí)際光合量和凈光合量。請(qǐng)回答： 光照強(qiáng)度(klx) 0 2 4 6 8 10 12 14 O2釋放量(μLcm－2 葉面積min－1) －0.2 0 0.2 0.4 0.8 1.2 1.2 1.2 (1)綠色植物釋放O2的同時(shí)還產(chǎn)生________；由表可知，在光照強(qiáng)度為4 klx時(shí)，該作物光合作用的實(shí)際產(chǎn)氧量為________μLcm－2葉面積min－1。 (2)圖1中AB段相對(duì)光合速率上升，從光反應(yīng)角度分析原因是________________，CD段相對(duì)光合速率明顯下降的原因是____________________________。 (3)由圖2分析，假如植物生活在12小時(shí)光照，12小時(shí)黑暗的環(huán)境中，則在環(huán)境溫度高于約________時(shí)，不能正常生長(zhǎng)，原因是______________________________。 (4)根據(jù)以上研究結(jié)果，該溫室作物白天生長(zhǎng)的最佳環(huán)境條件是__________________________________________________________。 解析：(1)綠色植物光合作用過程中，光反應(yīng)階段釋放O2的同時(shí)還產(chǎn)生[H]和ATP用于暗反應(yīng)。表中所測(cè)氧氣的釋放量代表凈光合量。光照強(qiáng)度為0時(shí)，氧氣的釋放量代表呼吸量，所以在光照強(qiáng)度為4 klx時(shí)，該作物光合作用的實(shí)際產(chǎn)氧量＝凈光合量＋呼吸量＝0.4 μLcm－2葉面積min－1。 (2)已知圖1中A點(diǎn)表示幼葉成折疊狀，B點(diǎn)表示葉片充分展開，即AB段表示幼葉展開，葉面積增大，光合色素含量增多，所以該段相對(duì)光合速率上升。而CD段葉片衰老，葉綠素含量減少，相關(guān)酶活性降低，所以相對(duì)光合速率明顯下降。 (3)若植物生活在12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗的環(huán)境中，該植物一天中有機(jī)物的積累量＝光照時(shí)有機(jī)物的積累量－黑暗時(shí)有機(jī)物的消耗量＝12凈光合量－12呼吸量。由此可見，只有凈光合量大于呼吸量時(shí)，植物才能積累有機(jī)物，正常生長(zhǎng)。分析圖2可知環(huán)境溫度為35 ℃時(shí)，該植物凈光合量與呼吸量相等，高于35 ℃時(shí)，凈光合量小于呼吸量，植物不能正常生長(zhǎng)。 (4)由表中數(shù)據(jù)可知，光照強(qiáng)度為10 klx時(shí)，植物凈光合量最大；由圖2可知環(huán)境溫度為25 ℃時(shí)，植物凈光合量最大。所以該溫室作物白天生長(zhǎng)的最佳環(huán)境條件是光照強(qiáng)度為10 klx、室溫為25 ℃。 答案：(1)[H]和ATP　0.4　(2)幼葉展開，葉面積增大，光合色素含量增多　葉片衰老，葉綠素含量減少，相關(guān)酶活性降低　(3)35 ℃　此時(shí)凈光合量與呼吸量相等，大于35 ℃則凈光合量小于呼吸量，植物不能正常生長(zhǎng) (4)光照強(qiáng)度為10 klx、室溫為25 ℃