光合与呼吸高考+生态系统与环境保护.docx
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光合与呼吸高考+生态系统与环境保护
考点一 叶绿体色素的提取和分离
1.(2015·江苏卷,21)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)( )
A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次
2.(2015·重庆卷,4)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( )
注:
适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图
A.黑暗条件下,①增大、④减小B.光强低于光补偿点时,①、③增大
C.光强等于光补偿点时,②、③保持不变D.光强等于光饱和点时,②减小、④增大
3.(2015·福建卷,3)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuB
P)→2C3。
为测定RuBP羧化酶的活性,某学习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( )
A.菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
4.(2013·新课标卷Ⅱ,2)关于叶绿素的叙述,错误的是( )
A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用
C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
5.(2013·江苏卷,5)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是( )
A.使用定性滤纸过滤研磨液B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2~3次D.研磨叶片时,用体积分数为70%的乙醇溶解色素
6.(2015·浙江卷,30)某植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。
图中叶绿体内膜上磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi(无机磷酸)。
请回答:
(1)磷除了是光合作用相关产物的组分外,也是叶绿体内核酸和_____的组分。
(2)卡尔文循环中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应属于________。
(3)若蔗糖合成或输出受阻,则进入叶绿体的________数量减少,使三碳糖磷酸大量积累于________中,也导致了光反应中合成的______
__数量下降,卡尔文循环减速。
上述这种三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于________。
此时过多的三碳糖磷酸将用于________,以维持卡尔文循环运行。
考点二 光合作用的基本过程
1.(2015·安徽卷,2)右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( )
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能
B.CO2可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类
C.被还原的C3在相关酶的催化作用下,可再形成C5
D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会升高
2.正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )
A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP+比值下降
3.(2011·浙江卷,1)下列有关叶绿体及光合作用的叙述,正确的是( )
A.破坏叶绿体外膜后,O2不能产生B.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变
C.与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成暗反应
考点三 影响光合作用速率的环境因素
1.(2015·海南卷,9)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( )
A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能
B.叶温在36~50℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高
C.叶温为25℃时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的
D.叶温为35℃时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0
2.(2015·海南卷,24)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CO2浓度表现出的变化趋势是( )
A.降低至一定水平时再升高B.降低至一定水平时保持不变
C.持续保持相对稳定状态D.升高至一定水平时保持相对稳定
3.(2014·四川卷,6)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率如下图所示(注:
光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。
据图分析,下列叙述正确的是( )
A.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作
4.(2013·重庆卷,6)下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。
下列有关
叙述,正确的是( )
A.t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2释放增多
B.t2→t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。
若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高
C.t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果
D.t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低
5.Ⅰ.科研人员探究了不同温度(25℃和0.5℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果见图1和图2。
(1)由图可知,与25℃相比,0.5℃条件下果实的CO2生成速率较低,主要原因是_____________________________;
随着果实储存时间的增加,密闭容器内的________浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。
该实验还可以通过检测________浓度的变化来计算呼吸速率。
(2)某同学拟验证上述实验结果,设计如下方案;
①称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封。
②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。
③记录实验数据并计算CO2生成速率。
为使实验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。
a.____________________,b________。
6.研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
(1)在开始检测后的200s内,拟南芥
叶肉细胞利用光能分解
________,同化CO2,而在实验的整个过程中,叶片可通过________将储藏在有机物中稳定的化学能转化为________和热能。
(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在________(μmol·m-2·s-1)范围内,在300s时CO2________达到2.2(μmol·m-2·s-1)。
由此得出,叶片的总(真正)光合速率大约是________(μmolCO2·m-2·s-1)。
(本小题所填数值保留至小数点后一位)
(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100s以后,叶片的CO2释放________,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。
(4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物,可利用________技术进行研究。
7.(2015·江苏卷,27)为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。
请回答下列问题:
图1图2
(1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在______相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积_____的释放量。
(2)光合作用
过程中,CO2与C5结合生成________,消耗的C5由________经过一系列反应再生。
(3)由图可知,P1的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:
一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的________;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的________。
(4)栽培以后,P2植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是________________________________。
8.(2014·山东卷,26)我省某经济植物光合作用的研究结果如图。
(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。
叶绿素存在于叶绿体中的________上。
需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。
用纸层析法进一步分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是________。
据图分析,该植物可通过________以增强对弱光的适应能力。
(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。
8点到12点光照强度增强而净光合速率降低,主要原因是________。
18:
00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有_______。
(3)实验过程中,若去除遮光物,短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量________。
9.(2013·北京卷,29)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3d后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。
结果如图。
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和________,在________中将CO2转化为三碳化合物,进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率______。
本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是______。
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中________增加。
已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,________降低,进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会________光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为:
去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测________叶片的光合产物含量和光合速率。
与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是________,则支持上述推测。
10.(2013·四川卷,8)将玉米的PEPC酶基因导入水稻后,测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果,如图所示。
(注:
气孔导度越大,气孔开放程度越高)
(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是________,捕获光能的色素中含量最多的是________。
(2)CO2通过气孔进入叶肉细胞后,首先与________结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供________。
(3)光照强度低于8×102μmol·m-2·s-1时,影响转基因水稻光合速率的主要因素是________;光照强度为10×102~14×102μmol·m-2·s-1时,原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变,可能的原因是____________________________________。
(4)分析图中信息,PEPC酶所起的作用是________;转基因水稻更适宜栽种在________环境中。
考点四 光合作用与细胞呼吸的关系
1.下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。
下列叙述正确的是( )(CH2O)+O2
CO2+H2O+能量
A.过程①只在线粒体中进行,过程②只在叶绿体中进行B.过程①产生的能量全部储存在ATP中
C.过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD.过程①和②中均能产生[H],二者还原的物质不同
2.(2012·山东卷,4)夏季晴朗的一天,甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.甲植株在A点开始进行光合作用B.乙植株在E点有机物积累量最多
C.曲线B~C段和D~E段下降的原因相同D.两曲线B~D段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
3.(2012·天津卷,5)设置不同CO2浓度,分组光照培养蓝藻,测定净光合速率和呼吸速率(光合速率=净光合速率+呼吸速率),结果见图。
据图判断,下列叙述正确的是( )
A.与d3浓度相比,d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B.与d2浓度相比,d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多
C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3,则K1>K2>K3
D.密闭光照培养蓝藻,测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物
4.如图是夏季晴朗的白天,玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线,下列叙述错误的是( )
A.在9:
30~11:
00之间,花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓
B.在11:
00~12:
30之间,花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多
C.在17:
00时,玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同
D.在18:
30时,玉米既能进行光反应,也能进行暗反应
5.(2015·课标卷Ⅰ,29)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,时间各为67.5s;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,每次光照和黑暗时间各为7.5s;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,每次光照和黑暗时间各为3.75ms(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。
6.(2015·山东卷,26)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________染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由________转化而来。
1.嗜盐菌是一种能在高浓度盐溶液中生长的细菌,该菌中有一种结合蛋白质称为菌紫质,菌紫质能将光能转换成化学能。
下列叙述正确的是( )
A.加入呼吸抑制剂不影响菌紫质的合成B.嗜盐菌内的ATP主要在线粒体中合成
C.嗜盐菌的能量转化发生在类囊体膜上D.菌紫质的功能与叶绿素等色素分子类似
2.(2013·海南高考)某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。
在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色。
其中,没有出现蓝色的部位是( )
A.a、b和d B.a、c和eC.c、d和eD.b、c和e
3.下列有关光合作用的叙述正确的是( )
A.无氧条件下,光合作用是细胞内ATP的唯一来源B.在暗反应过程中酶和C5的数量因消耗而不断减少
C.在较强光照下,光合作用强度随CO2浓度提高而增强D.白天,叶绿体可为线粒体提供O2,用于有机物的氧化分解
4.(2014·北京东城一模)某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验,连续48小时测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收速率,得到如图所示曲线(整个过程呼吸速率恒定),据图分析正确的是( )
A.图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有3个B.绿色植物吸收CO2速率达到最大的时刻是第45小时
C.实验开始的前24小时比后24小时的平均光照强度弱D.实验全过程叶肉细胞内产生ATP的场所是线粒体和叶绿体
5.如图表示蝴蝶兰在正常和长期干旱条件下CO2吸收速率的日变化,据图分析下列说法正确的是( )
A.长期干旱条件下,叶肉细胞在0~4时不能产生ATP和[H]B.长期干旱条件下,叶肉细胞在10~16时不能进行暗反应
C.正常条件下,12时CO2吸收速率最快,植株干重最大D.长期干旱条件下,蝴蝶兰可通过夜间吸收CO2以适应环境
6.(2013·安徽高考)如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。
下列分析不正确的是( )
A.种子干物质快速积累时期,呼吸作用旺盛B.种子成熟后期自由水减少,呼吸速率下降
C.种子成熟后期脱落酸含量较高,呼吸速率下降D.种子呼吸速率下降有利于干物质合成
7为研究酵母菌的呼吸方式,某生物小组制作了如图中a~f所示装置,下列判断不合理的是( )
A.若a装置液滴不移动,b装置液滴右移,说明酵母菌仅进行无氧呼吸
B.若a装置液滴左移,b装置液滴右移,说明酵母菌仅进行有氧呼吸
C.连接e→d→c→d,并从e侧通气,可验证酵母菌进行有氧呼吸产生CO2
D.连接f→d,d中澄清石灰水变浑浊,可验证酵母菌进行了无氧呼吸
8.在相同光照和温度条件下,空气中CO2含量与光合产量(有机物积累量)的关系如图所示。
理论上某种C3植物在下列哪种情况下能有效地利用CO2,使光合产量高于研究点( )
A.若a点在a2,b点在b2时B.若a点在a1,b点在b1时
C.若a点在a2,b点在b1时D.若a点在a1,b点在b2时
9.某课题组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响,实验结果如下图所示(注:
气孔导度越大,气孔开放程度越高)
(1)与15d幼苗相比,30d幼苗的叶片净光合速率____。
与对照组相比,________光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高,据图分析,其原因是________________________________________________________________________。
(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨________层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。
(3)某同学测定30d幼苗的叶片叶绿素含量,获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1mg·g-1、3.9mg·g-1、和4.1mg·g-1。
为提高该组数据的可信度,合理的处理方法是___________________________________________________________。
10.(26分)(2014·郑州模拟)景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式:
夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中(如图一所示);白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用(如图二所示)。
十字花科植物B的CO2同化过程如图三所示。
请回答下列问题:
(1)植物A夜晚能吸收CO2,却不能合成(CH2O)的原因是缺乏暗反应必需的____________,植物A白天进行光合作用所需的CO2的来源有________________________________________________________________________________________。
(2)在上午10:
00时,突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内,植物A叶肉细胞和植物B叶肉细胞中C3含量的变化趋势分别是____________、________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(3)植物A气孔开闭的特点与其生活环境是相适应的,推测植物A生活环境最可能是________。
从进化角度看,这种特点的形成是________________的结果。
考点一 生态系统的结构与功能
1.生态系统中三大类生物成分的作用
(1)生产者:
(2)消费者:
(3)分解者:
2.生态系统的能量流动常考点
(1)起点:
(2)特点:
(3)传递效率:
3.生态系统的“三大功能”
(1)
(2)(3)
4.高考常考的信息传递的“三大作用”
(1)
(2)(3)
[错混诊断]
1.我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱( )
2.防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率( )
3.田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中一部分用于自身生长、发育、繁殖等生命活动,其余在呼吸作用中以热能的形式散失( )
4.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越大( )
5.假设将水稻田里的杂草全部清除掉,稻田生态系统中能量流动的营养级数减少( )
6.生态系统内部结构与功能的协调,可以提高生态系统稳定性( )
7.直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量( )
8.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利( )
题组一 从生态系统的成分与结构进行命题
1.(2014·海南,16)关于土壤微生物的叙述,错误的是( )
A.土壤微生物参与生态系统的物质循环B.土壤微生物可作为生态系统的分解者
C.秸秆经土壤微生物分解后可被农作物再利用D.土壤中的硝化细菌是异养生物,因而不属于生产者
2.如图所示为某湖泊的食物网,其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼,若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼,将出现的情况是( )
A.鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C.浮游动物总量锐减后再急升D.浮游植物总量急升后再锐减
题组二 以图示为载体考查能量流动
3.某同学绘制了下图所示的能量流动图解。
下列有关叙述正确的是( )
A.W1=D1+D2B.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)
C.由生产者到初级消费者的能量传递效率为D2/W1D.初级消费者摄入的能量为(A2+B2+C2)
4.如图为一个草
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- 光合 呼吸 高考 生态系统 环境保护