(2013北京卷)29.(16分)
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,3天后测定叶片的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转化为三碳糖,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。
【答案】(1)[H]/NADPH 叶绿体基质 (2)逐渐下降 28
(3)淀粉和蔗糖的含量 输出量 (4)抑制
(5)未遮光 光合产物含量下降,光合速率上升 【解析】
(1)光反应为暗反应提供了[H]和ATP,暗反应的场所是叶绿体基质。
(2)根据图1可以看出光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低;图1中去除棉铃的百分率为“0”时,为空白对照,植株的二氧化碳的固定速率的相对值是28。
(3)由图2可知,去除掉棉铃后,植株中的蔗糖和淀粉等有机物的含量增加;叶片光合产物利用量减少,输出量降低,进而在叶片中积累。
(4)根据图1可以看出光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低,而图2则说
明光合作用下降的原因是光合作用的产物在叶片中积累,所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
(5)去除掉棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理是自变量,因变量是光合产物含量和光合速率降。遮光处理的目的是为未遮光的叶片合成的有机物提供一个转移的场所,避免叶片中光合产物的积累,如果此时检测到光合产物含量下降,光合速率上升,则说明未遮光的叶片的有机物运输到遮光的叶片中去了,反面证明了叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
【试题评价】本题主要考查学生对植物光合作用和呼吸作用基本过程和相关影响因素的知识,另涉及实验设计的部分知识,难度适中。
(2013福建卷)26.为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。
请回答:
(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是 ,分析图中A、B、C三点,可知 点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有 作用,其中 mmol·L的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为暗反应提供的[H]和 减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?请分析说明 。
【答案】(1)线粒体基质 A (2)减慢 30
(3)ATP 不能,因为无氧呼吸可能会产生CO2
【解析】(1)细胞有氧呼吸第二阶段生成CO2,进行场所是线粒体基质;由图示可知,A、B、C三点 中A点有氧呼吸速率最高,在单位时间内生成的[H]最多。
(2)据图可知,加KNO3溶液组与清水组对照,有氧呼吸速率在相同时间都高于清水组,说明KNO3溶液对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用,其中30mmol·L的KNO3溶液组速
-1
-1
率最高,作用效果最好。
(3)淹水缺氧使叶绿素含量减少,使光反应减弱,为暗反应提供的[H]和 ATP减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,但不能改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标,因为无氧呼吸可能会产生CO2。
【试题点评】本题主要考查有氧呼吸和无氧呼吸的场所、反应过程中的物质变化及影响因素,旨在考查学生识图分析及理解能力。
(2013天津卷)8.(16分)菌根是由菌根真菌与植物根系的联合体。菌根真菌从土壤中吸取养分和水分供给植物,植物为菌根提供糖类等有机物。下表为不同温度下菌根对玉米幼苗光合特性影响的实验结果。
组别
光合作用速率 (μmol CO2·m
25℃
有菌根 无菌根
15℃
有菌根 无菌根
5℃
有菌根 无菌根
-2
气孔导度·
·s
-1
细胞间CO2浓度 叶绿素相对
-1
) (mmol·m
-2
·s
) (μmol·mol) 含量
-1
8.8 6.5 6.4 3.8 4.0 1.4
62 62 58 42 44 17
50 120 78 157 80 242
39 33 31 28 26 23
·气孔导度是描述气孔开放程度的量 请回答下列问题:
(1)菌根真菌与玉米的种间关系是 。
(2)25℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米叶肉细胞对CO2的利用率 。 (3)15℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米光合作用速率高,据表分析,其原因有① ,促进了光反应;② , 促进了暗反应。
(4)实验结果表明:菌根能提高玉米的光合作用速率,在 条件下提高比例最大。
(5)在菌根形成率低的某高寒草甸试验区进行菌根真菌接种,可提高部分牧草的菌根形成率。下图为接种菌根真菌后试验区内两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结果。
①图中种群密度数值应采用样方调查结果的 值。
②据图推测,两种牧草中菌根依赖程度更高的是 。接种菌根真菌后,该试验区生态系统抵抗力稳定性提高,原因是 。
【答案】(1)互利共生 (2)高
(3)①叶绿体相对含量高,利于吸收光能 ②气孔导度大,CO2供给充分 (4)5℃(或低温)
(5)①平均 ②优质牧草A 物种丰富度升高,生态系统营养结构复杂,自我调节能力升高
【解析】
(1)由题可知,菌根真菌从土壤吸收养分和水,同时有利于植物光合作用,植物为菌根真菌提供糖类等有机物,两者是互利共生关系。
(2)在25℃条件下,有菌根玉米细胞间CO2浓度相对于无菌根玉米较低,说明有菌根玉米利用率较高,光合作用较强。
(3)在15℃条件下,有菌根玉米光合作用速率高,据表分析,有菌根叶绿素相对含量较大,有菌根玉米,吸收光能速率较大,促进光反应进行,气孔导度较大,细胞间CO2浓度较小,CO2供应充足,促进暗反应进行。
(4)对比三个温度条件下,在5℃条件下,有菌根玉米与无菌根玉米光合速率相比,提高程度最大。
(5)①牧草采用样方法调查种群密度,且取各样方平均值,保证数据的科学有效性。②从图表中分析,优质牧草在真菌作用下,种群密度逐年升高,而劣质牧草种群密度逐年降低。接种真菌后,生态系统物种丰富度不断增加,物种多样性增强,生态系统营养结构复杂,自我调节能力增强,生态系统抵抗力稳定性提高。
【试卷评价】本试题考查植物光合作用、生态系统稳定性和数据分析能力,属于理解层次,但考查内容相对简单,容易得分。
(2013江苏卷)33.(9分)为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响,在不同浓度NaCl条件下,对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定,结果如下图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请参照图回答下列问题:
(1)叶绿体中色素的功能是 。
(2)大气中的CO2可通过植物叶片表面的 进入植物体内。光合作用产生的有机物(C6H12O6)中的氧来源于原料中的 ,有机物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物 中。
(3)当NaCl浓度在200~250 mmol/L时净光合速率显著下降,自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。前者主要是由于 ,后者主要是由于 。
(4)总光合速率可用单位时间内单位叶面积上 表示。请在答题卡指定位置的坐标图上绘制该实验中总光合速率变化趋势的曲线图 。
【答案】
(1)吸收、传递、转换光能 (2)气孔 CO2 CO2
(3)光合色素含量降低 胞间CO2 浓度降低
(4)光合作用消耗的CO2 量(光合作用产生的O2 量或光合作用产生的有机物的量) 绘图
【解析】 (1)叶绿体中色素的功能是吸收、传递和转化光能,用于光合作用的暗反应阶段。
(2)大气中CO2的吸收需通过植物叶片表面的气孔扩散进入叶肉细胞,是光合作用的暗反应阶段的反应物,CO2中的O进入到暗反应的产物葡萄糖中。葡萄糖参与有氧呼吸时,其中的O在第二阶段进入到产物CO2中。
(3)结合三幅图分析,NaCl浓度在200~250mmol/L时净光合速率显著下降是与光合色素含量低相对应的,抑制光反应过程。但夏季晴朗一天的中午,出现净光合速率下降则是由于抑制暗反应过程,夏日午后气温较高、蒸腾作用过强导致气孔关闭,CO2的吸收减少以至于胞间CO2浓度较低,CO2难以扩散到叶肉细胞内参与暗反应。