8.(2016·四川高考)三倍體西瓜由于含糖量高且無籽,備受人們青睞。下圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率(Pn,以CO2吸收速率表示)與胞間CO2濃度(Ci)的日變化曲線,以下分析正確的是( )
A.與11:00時相比,13:00時葉綠體中合成C3的速率相對較高
B.14:00后葉片的Pn下降,導致植株積累有機物的量開始減少
C.17:00后葉片的Ci快速上升,導致葉片暗反應速率遠高于光反應速率
D.葉片的Pn先后兩次下降,主要限制因素分別是CO2濃度和光照強度
D [與11:00時相比,13:00時CO2濃度低,葉綠體中合成C3的速率和C3含量均相對較低,A選項錯誤。14:00后葉片的Pn(凈光合速率)下降,但仍然大于0,故植株積累有機物的量繼續(xù)增加,B選項錯誤。17:00后葉片的Ci(胞間CO2濃度)快速上升,但光照減弱,光反應為暗反應提供的[H]和ATP減少,導致暗反應速率降低,C選項錯誤。葉片的Pn(凈光合速率)先后兩次下降,第一次下降的主要原因是葉片氣孔關(guān)閉,CO2濃度降低,導致暗反應受阻;第二次下降的主要原因是光照強度減弱,光反應受阻,D選項正確。]
二、非選擇題
9.(2016·青島二模)如圖表示水稻種子在成熟過程中干物質(zhì)量和呼吸速率的變化,請回答相關(guān)問題:
(1)水稻種子中的主要儲能物質(zhì)是________,其中的C元素主要來源于外界的________,該化合物參與光合作用的________過程。
(2)水稻種子呼吸速率最大的時間點是開花后第20天,此時水稻植株的呼吸速率________(填“大于”、“等于”、“小于”)光合速率,依據(jù)是________。
(3)開花后10至30天左右,種子的呼吸速率較高,原因是________________。
(4)隨干物質(zhì)的積累,種子逐漸成熟,自由水與結(jié)合水的比值________, 有利于__________________。
【答案】 (1)淀粉 CO2 暗反應
(2)小于 此時水稻種子的干物質(zhì)積累,說明水稻凈光合速率大于零,凈光合速率等于總光合速率減去呼吸速率,說明總光合速率大于呼吸速率
(3)大分子有機物的合成需要細胞呼吸提供能量
(4)降低 減少有機物質(zhì)的消耗(降低呼吸速率)
10.(2016·濰坊一模)LED(發(fā)光二極管)是工廠化蔬菜栽培的最佳人工光源,為研究不同紅藍光比例對某種蔬菜生長發(fā)育的影響,科學家采用白(全光譜)、紅(波長637 nm)和藍(波長465 nm)三種LED光源設(shè)計了A(白100%)、B(紅100%)、C(紅90%+藍10%)、D(紅80%+藍20%)、E(紅70%+藍30%)、F(紅60%+藍40%)、G(紅50%+藍50%)七組不同光照。用這七組光照分別處理長勢相同的蔬菜幼苗,第40天收獲測量,有關(guān)測量結(jié)果如下圖1、2所示。請回答:
圖1 圖2
(1)在實驗過程中,應保持各組的溫度、CO2濃度、光照的________和________等條件相同、適宜且穩(wěn)定。實驗中選用紅、藍兩種光源的依據(jù)是________________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)由圖可知,B光照組凈光合速率可能最低,推斷其原因可能是單質(zhì)紅光處理使葉片中________________所致。
(3)隨著藍光比例的增加,該蔬菜的地上部分生物量________,說明不同光質(zhì)比例可以調(diào)節(jié)____________,從而影響植物體的生長發(fā)育。
【答案】 (1)強度 時間 葉片中光合色素主要吸收紅光和藍紫光(其他合理也可以)
(2)葉綠素含量最少
(3)先增加后減少 有機物合成和運輸(分配)
11.(2016·德州二模擬)土壤鹽分過多對植物造成的危害稱為鹽脅迫,植物表現(xiàn)為吸水困難、生理功能紊亂等。用600 mmol/L的NaCl溶液澆灌海濱錦葵幼苗來探究鹽脅迫對光合作用的影響,實驗結(jié)果如下圖所示,回答下列問題:
(1)在鹽脅迫的不同階段,植物光合速率降低的原因不同,前期主要是由于________________,此時細胞內(nèi)C3生成速率__________________;后期主要是因為________________降低影響了________________的生成進而影響暗反應。
(2)發(fā)生鹽脅迫時,液泡膜上的轉(zhuǎn)運蛋白在H+—ATP酶的作用下,以________________方式將進入細胞的Na+運進液泡,以降低細胞質(zhì)Na+濃度;此外細胞質(zhì)中還能產(chǎn)生并積累大量可溶性小分子物質(zhì),有利于___________________,從而提高了植物的耐鹽性。
【解析】 分析曲線圖的左圖可知:在鹽脅迫的不同階段,植物光合速率降低的原因不同,隨著時間的推移,對照組的凈光合速率基本不變,實驗組的凈光合速率不斷降低。分析曲線圖的右圖可知:隨著時間的推移,對照組的色素含量增加,胞間CO2濃度基本不變;實驗組的色素含量降低,胞間CO2濃度先減少后增加。
(1)在鹽脅迫的不同階段,植物光合速率降低的原因不同,前期主要是由于氣孔關(guān)閉導致胞間CO2濃度降低,此時細胞內(nèi)C3生成速率降低;后期主要是因為色素含量降低,光反應產(chǎn)生的[H]和ATP減少,進而影響暗反應中三碳化合物的還原。
(2)發(fā)生鹽脅迫時,液泡膜上的轉(zhuǎn)運蛋白在H+-ATP酶的作用下,以主動運輸方式將進入細胞的Na+運進液泡,以降低細胞質(zhì)Na+濃度;此外細胞質(zhì)中還能產(chǎn)生并積累大量可溶性小分子物質(zhì),有利于提高植物細胞的吸水能力,從而提高了植物的耐鹽性。
【答案】 (1)(氣孔關(guān)閉)胞間CO2濃度降低 降低 色素含量 [H]和ATP
(2)主動運輸 提高植物細胞的吸水能力
12.某科研人員將綠色的小麥葉片放在溫度適宜的密閉容器內(nèi),在不同的光照條件下,測定該容器內(nèi)氧氣量的變化如下圖所示。分析回答:
(1)小麥葉肉細胞進行光合作用的場所是________。CO2進入葉肉細胞后被固定,固定產(chǎn)物的還原需要光反應提供________。
(2)B點時,葉片的光合作用速率________(填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸作用速率。A點以后的短時間內(nèi),葉片細胞內(nèi)C3的量將________。
(3)在0~5 min內(nèi),該容器內(nèi)氧氣量減少的原因是________________。在5~15 min內(nèi),該容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小,這是因為_______________。
(4)如果小麥葉片的呼吸速率始終不變,則在5~15 min內(nèi),小麥葉片光合作用的平均速率(用氧氣產(chǎn)生量表示)是________mol/min。
(5)同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強度比頂部葉片弱,其內(nèi)部原因最可能是____________________。
【解析】 (1)小麥是真核生物,葉肉細胞進行光合作用的場所是葉綠體。CO2進入葉肉細胞后被固定,固定產(chǎn)物的還原需要光反應提供[H]和ATP。
(2)B點時,植物進行光合作用和呼吸作用,此時容器內(nèi)氧氣量不變,說明植物的凈光合作用為0,即葉片的光合作用速率等于呼吸作用速率。A點以后的短時間內(nèi),環(huán)境變化主要是光照強度變強,則光反應產(chǎn)生的[H]和ATP增加,暗反應C3還原成C5過程加快,所以葉片細胞內(nèi)C3的量減少。
(3)在0~5 min內(nèi),葉肉在黑暗條件下,植物只進行呼吸作用,所以該容器內(nèi)氧氣量減少的原因是呼吸作用消耗氧氣。此實驗裝置是一個密閉的容器,在5~15 min內(nèi),光照強度不變,隨著光合作用進行,密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸減少,即光合作用暗反應速率減弱,所以光反應產(chǎn)生氧氣的速率逐漸減小。
(4)如果小麥葉片的呼吸速率始終不變,測定的氧氣產(chǎn)生量,是植物的凈光合產(chǎn)生的氧氣量,即凈光合作用速率=總光合作用速率-呼吸作用速率。5~15 min內(nèi),小麥葉片光合作用的平均速率即為總光合作用速率,即1/5+(8-4)/10=0.6,還要注意縱坐標數(shù)量級“×10-7”,則答案為6×10-8 mol/min。
(5)影響呼吸作用外因有很多,如溫度等,但是題干關(guān)鍵詞是“內(nèi)部原因”則最可能是底部葉片衰老,酶活性降低。
【答案】 (1)葉綠體 [H]和ATP (2)等于 減少
(3)呼吸作用消耗氧氣 光合作用使密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸減少,光合作用速率逐漸下降
(4)6×10-8 (5)底部葉片衰老,酶活性降低