4高考生物二轮复习练习：专题突破14

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(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________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。
[解析] (1)光合作用的产物ATP和NADPH都含有磷酸，此外在叶绿体中DNA和RNA也含有磷元素，类囊体的主要成分磷脂中也含有磷元素。(2)卡尔文循环中3－磷酸甘油酸被还原为三碳糖磷酸的过程中需要ATP和NADPH提供能量，因此该过程从能量代谢角度来看，属于吸能反应。(3)根据题图和文字信息可知三碳糖磷酸在运出叶绿体外的同时运进1分子磷酸，所以当蔗糖合成受阻或输出受阻，则会导致进入叶绿体内的无机磷酸数量减少，光反应中合成的ATP和NADPH数量下降，同时使大量的三碳糖磷酸积累在叶绿体基质中，导致三碳糖磷酸还原受到阻碍，这样整个卡尔文循环就受阻，这是一种负反馈调节。此时为了维持卡尔文循环的稳定，根据题图可知过多的三碳糖磷酸将用于合成淀粉等物质。
[答案] (1)磷脂
(2)吸能反应
(3)Pi 叶绿体基质 ATP和NADPH 负反馈调节 淀粉合成
2．(2015·新课标全国卷Ⅰ)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135 s，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67.5 s；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7.5 s；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3.75 ms(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135 s；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。
[解析] (1)根据C组和D组的实验条件和实验结果可知，单位光照时间内，C组植物合成有机物的量高于D组。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，暗反应不需要光照，但需要光反应的产物[H]和ATP，暗反应发生在叶绿体基质中。(2)A、B、C三组处理的不同在于光照和黑暗的交替频率不同(或光照和黑暗交替时间不同)，根据实验结果可知，随着光照和黑暗的交替频率的增加，光合作用产物的相对含量增加，原因在于光下产生的[H]和ATP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。
[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% 光照 基质
(2)光照和黑暗的交替频率(或光照和黑暗的交替时间) [H](或还原型辅酶Ⅱ或还原氢)和ATP
3．(2015·中山月考)科研人员在不同条件下测定发育良好的某植株光合速率的变化情况，结果如图所示，请分析回答问题。
(1)分析上图可知，导致两条曲线不同的主要环境因素是________和________。
(2)j点时，对于该植物体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量________(填“大于”、“等于”或“小于”)细胞呼吸产生的CO2量。
(3)若b和f对应的数值分别为－0.5和1.3，且不同天气条件下，同一时间的气温等其他因素相同，则上午9∶30时，该植物在晴天时的真正光合速率与阴天时真正光合速率之差等于________[μml/(m2·s)]。根据图中曲线的变化，能不能得出不同环境条件下，该植物的真正光合速率？________。为什么？________。
[解析] (1)两条曲线中一个是晴天测得的，另一个是阴天测得的，两种天气的不同导致光照强度和温度两种环境因素的不同，从而影响了净光合速率。(2)j点时，净光合速率等于零，依据真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率可知，植物体光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量，这些CO2有相当一部分是由不能进行光合作用的细胞呼吸作用产生的，所以，对于该植物体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量大于这些细胞呼吸产生的CO2量。(3)根据题意可知，b和f点对应的气温等其他因素相同，这一时刻，晴天和阴天时该植物的呼吸速率相同，则晴天时的真正光合速率与阴天时真正光合速率之差＝(1.3＋呼吸速率)－(－0.5＋呼吸速率)＝1.8[μml/(m2·s)]。因为没有测得呼吸速率，只有净光合速率不能得出不同环境条件下该植物的真正光合速率。
[答案] (1)光照强度 温度
(2)大于
(3)1.8 不能 没有测得该植物的呼吸速率(答案合理即可)
4．(2015·沈阳月考)下图甲曲线表示某植物在恒温25 ℃时光合速率与光照强度的关系，图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。试回答：
(1)Y点的含义是__________________________。已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30 ℃，图甲曲线中X点将向________移动，Y点将向________移动，Z点将向________移动。
(2)25 ℃时，Y点和Z点时，限制光合速率的因素________(填“相同”或“不同”)。如果W光照强度下，CO2的供应充足，则此时限制光合作用的因素可能是________________________。
(3)利用图乙装置来探究影响植物光合作用的因素实验中，若在灯与广口瓶之间放一隔热装置(假设对透光性无影响)，这时我们可用这个装置来探究影响植物光合速率的因素。其中_______是自变量。若实验中每隔15 min改变一次广口瓶与灯之间的距离，随着时间与距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的原因可能是__________________________________。
[解析] (1)Y点代表光补偿点，在该点光合速率与呼吸速率相等。将温度由25 ℃调节到30 ℃，由光合作用的最适温度调整成呼吸作用的最适温度，呼吸速率提高，X点上移；由于呼吸速率提高，必须增强光照强度以提高光合速率才能使光合速率和呼吸速率相等，因此，Y点右移。温度的升高使最大光合速率降低，需要的光照强度也减弱，因此Z点向左上移动。(2)Y点时光照较弱，随着光照强度的增加，光合速率提高，光照强度是Y点时的限制因素；Z点时光照较强，随着光照强度的增加，光合速率不再提高，温度恒定的条件下，限定光合速率的因素最可能是CO2浓度。如果W光照强度下，CO2的供应充足，温度又适宜，则影响光合作用的因素就要从内因考虑，常见的影响光合作用的内部因素有光合色素的含量或酶的数量。因温度适宜，不能答酶活性。(3)广口瓶与灯之间距离的改变引起光照强度的改变，因此光照强度是自变量，随着距离的增加，光照减弱，光照成为限制因素，可导致光合速率减小，气泡产生速率下降。植物光合作用吸收容器中的CO2，随着时间的增加，CO2浓度降低，也可导致光合速率减小，气泡产生速率下降。
[答案] (1)(该光照强度时)植物光合速率等于呼吸速率 上 右 左上
(2)不同 光合色素的含量
(3)光照强度 光照强度减弱(或水中CO2含量下降)
5．(2015·武汉调研)某实验小组将菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片(面积和质量相同)，装入含蒸馏水的注射器中，排出叶片内的气体，使叶圆片下沉。然后将叶圆片分别放入不同浓度的NaHCO3溶液中进行实验(NaHCO3溶液为光合作用提供原料，且浓度变化对溶液pH的影响忽略不计，其他实验条件相同)，观察第1片叶圆片上浮所需时间(min)，结果如图。请回答：
(1)当NaHCO3溶液浓度为1%～4%时，相同浓度下，幼叶上浮时间均比成熟叶长，可能是幼叶的光合作用能力比成熟叶________(填“强”或“弱”)。有人推测幼叶与成熟叶光合作用能力差异可能是叶片中光合色素的含量不同，为寻求证据，可以用________分别提取菠菜幼叶、成熟叶的色素，再用________法分离色素，观察并比较二者色素带的宽度及颜色深浅。
(2)在NaHCO3溶液浓度为0%的溶液中，叶圆片直至实验结束仍未上浮，其原因是缺乏NaHCO3直接影响光合作用的________阶段。当浓度超过5%，叶圆片也不上浮，最可能的原因是浓度过大，导致______________________。
(3)当NaHCO3溶液浓度为3%时，适当提高溶液温度，第一片叶圆片上浮时间延长，该现象不能表明提高后的温度已超过总光合作用的最适温度，请说明理由：______________________________。
[解析] (1)叶圆片上浮是由于光合作用产生了氧气，氧气释放越多，浮力越大，上升越快，幼叶上浮时间比成熟叶长，可能是幼叶光合作用能力弱，释放的O2量比成熟叶少。叶绿体中色素的提取用无水乙醇，分离色素用纸层析法。(2)NaHCO3溶液为光合作用提供二氧化碳，二氧化碳参与暗反应。NaHCO3浓度过大会导致细胞渗透失水，细胞失水过多会导致死亡。(3)适当提高溶液温度，对光合作用和呼吸作用都会产生影响，叶圆片上浮时间延长，说明叶圆片释放氧气的速率减小，即净光合作用速率减小。
[答案] (1)弱 无水乙醇 纸层析
(2)暗反应 细胞渗透失水过多而死亡(其他合理答案亦可)
(3)叶圆片上浮时间延长，只能表明净光合作用速率降低(或只能表明总光合作用与呼吸作用的差值降低)
6．(2015·宜昌调研)研究人员在适宜温度下对甲、乙两种兰花光合作用特性的研究结果如图所示。
(1)图中A点条件下甲种兰花叶肉细胞产生ATP的细胞结构有________，B点条件下乙种兰花叶绿体释放出的O2的扩散去向是________(从细胞水平答题)。
(2)从图中分析，更适应阴生环境的是________种兰花；在温室中栽培兰花时土壤不能含水过多的原因是____________________________________。
(3)植物干重增加最主要的物质来源是________(填“土壤中的无机盐”、“H2O”、“CO2”或“从农家肥中吸收的有机物”)。在无光条件下________种兰花的干重减少得更快。
(4)研究人员通过实验发现乙种兰花总光合色素含量高于甲种兰花，分析图示，与该发现相符的实验结果是________________。
[解析] (1)A点条件下，甲种兰花的光合速率等于呼吸速率，光合作用和呼吸作用都能产生ATP，产生ATP的场所为叶绿体、线粒体和细胞质基质。B点条件下，乙种兰花的光合速率大于呼吸速率，因此，叶绿体中产生的氧气一部分进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，另一部分扩散到细胞外。(2)题图显示，在较弱的光照强度下，甲的光合速率就大于呼吸速率，而乙需要在较强的光照强度下光合速率才会大于呼吸速率，因此，更适应阴生环境的是甲种兰花。土壤中含水过多会导致土壤中的氧气减少，根细胞进行无氧呼吸，产生的酒精对根细胞有毒害作用。(3)植物干重增加是因为光合作用积累有机物，光合作用固定二氧化碳最终形成有机物。在无光照时，植物只进行呼吸作用，题图显示乙种兰花的呼吸速率大于甲种兰花，因此，乙的干重减少得更快。(4)光合色素含量高，则光合速率也高。光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，在相同光照强度条件下乙的总光合速率大于甲，这与乙的光合色素含量较高有关。
[答案] (1)叶绿体、线粒体、细胞质基质(缺一不可) 线粒体和细胞外
(2)甲 根细胞会因缺氧而进行无氧呼吸，产生的酒精对根细胞有毒害作用
(3)CO2 乙
(4)在相同光照条件下乙的总光合速率大于甲