高考生物細(xì)胞的代謝專項(xiàng)訓(xùn)練試題（含答案）
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高考生物細(xì)胞的代謝專項(xiàng)訓(xùn)練試題及答案解析
1.(16分)(2013•山東高考)大豆種子萌發(fā)過程中鮮重的變化曲線如圖：
(1)階段Ⅰ和Ⅲ大豆種子的鮮重增加明顯，階段Ⅰ中，水進(jìn)入種子胚細(xì)胞的穿(跨)膜運(yùn)輸方式為____________。階段Ⅲ中，種子胚細(xì)胞內(nèi)水的主要存在形式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)階段Ⅱ期間，大豆種子胚細(xì)胞合成的________解除種子休眠，促進(jìn)種子萌發(fā)。階段Ⅲ中根向地生長(zhǎng)的原因是________分布不均，使根的近地側(cè)生長(zhǎng)受到________。
(3)若測(cè)得階段Ⅱ種子吸收O2與釋放CO2的體積比為1∶3，則此時(shí)種子胚細(xì)胞的無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為________。
(4)大豆幼苗在適宜條件下進(jìn)行光合作用時(shí)，若突然停止CO2供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5和ATP含量的變化分別為________、________。大田種植大豆時(shí)，“正其行，通其風(fēng)”的主要目的是通過________提高光合作用強(qiáng)度以增加產(chǎn)量。
【答案】 (1)自由擴(kuò)散 自由水
(2)赤霉素(或GA)
生長(zhǎng)素(或IAA) 抑制
(3)6∶1
(4)升高(或增加) 升高(或增加) 增加二氧化碳濃度
2.(18分)(2014•課標(biāo)Ⅱ)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如下圖所示。據(jù)圖回答下列問題：
(1)當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為________。CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線________表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。
(2)CO2濃度大于c時(shí)，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是______________。
(3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。
(4)據(jù)圖可推測(cè)，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮________這一因素的影響，并采取相應(yīng)措施。
【解析】 (1)根據(jù)曲線圖可知，當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下(曲線A)該植物的凈光合速率為0;CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線A、B和C的凈光合速率都隨著CO2濃度的增高而增高。(2)由圖可知，影響凈光合速率的因素為CO2濃度和光強(qiáng)。當(dāng)CO2濃度大于c時(shí)，由于受光強(qiáng)的限制，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足，光合作用受到限制，曲線B和C的凈光合速率不再增加。(3)當(dāng)環(huán)境中的CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，植物的凈光合速率均小于0，即該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)據(jù)圖可推測(cè)，光強(qiáng)和CO2濃度都會(huì)影響植物的凈光合速率，因此若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量時(shí)，還要考慮光強(qiáng)這一因素的影響。
【答案】 (1)0 A、B和C (2)光強(qiáng) (3)大于 (4)光強(qiáng)
3.(16分)(2014•浙江理綜)某種細(xì)胞分裂素對(duì)某植物光合作用和生長(zhǎng)的影響如下表所示。
細(xì)胞分
裂素濃度
(g•L-1) 葉綠素含量
(mg chl•
g FW-1) 光合速率
(μmolCO2•
m-2•s-1) 希爾反應(yīng)
活力(μmol
DCIP Red•mg
chl-1•h-1) 葉片
氮含
量(%) 生物量
(g•
plant-1)
0 1.58 6.52 13.55 1.83 17.65
0.5 1.82 7.82 25.66 1.94 22.95
1.0 2.34 8.64 32.26 1.98 27.44
2.0 2.15 8.15 27.54 1.96 23.56
注：①chl—葉綠素;FW—鮮重;DCIP Red—還原型DCIP;plant—植株。
?、谙柗磻?yīng)活力測(cè)定的基本原理：將葉綠體加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光，水在光照下被分解，產(chǎn)生氧氣等，而溶液中的DCIP被還原并發(fā)生顏色變化，這些變化可用儀器進(jìn)行測(cè)定。
請(qǐng)回答：
(1)希爾反應(yīng)模擬了葉綠體光合作用中________階段的部分變化。氧化劑DCIP既可用于顏色反應(yīng)，還可作為________。希爾反應(yīng)活力可通過測(cè)定DCIP溶液的顏色變化得到，也可通過測(cè)定________得到。
(2)從表中可知，施用細(xì)胞分裂素后，________含量提高，使碳反應(yīng)中相關(guān)酶的數(shù)量增加。
(3)幼苗葉片中的細(xì)胞分裂素主要由________產(chǎn)生。合理施用細(xì)胞分裂素可延遲________，提高光合速率，使總初級(jí)生產(chǎn)量大于________，從而增加植物的生物量。
【解析】 (1)根據(jù)“希爾反應(yīng)活力測(cè)定的基本原理”可知，希爾反應(yīng)模擬的是光反應(yīng)階段產(chǎn)生氧氣的過程，故希爾反應(yīng)活力還可通過測(cè)定氧氣的釋放速率得到。(2)通過表格可知施用細(xì)胞分裂素后葉片氮含量提高，氮元素是合成蛋白質(zhì)的必需元素，所以氮含量的提高可使碳反應(yīng)中相關(guān)酶的數(shù)量增加。(3)細(xì)胞分裂素主要由根產(chǎn)生再運(yùn)輸?shù)剿璨课?。合理施用?xì)胞分裂素可延遲葉片衰老，提高光合速率;要增加植物的生物量，則總初級(jí)生產(chǎn)量-呼吸量>0，即總初級(jí)生產(chǎn)量大于呼吸量。
【答案】 (1)光反應(yīng) 氫載體 氧氣釋放速率 (2)葉片氮 (3)根(或根尖分生組織) 葉片衰老 呼吸(量)
1.(16分)近年來，隨著含Cu污染物的排放增加，Cu對(duì)植物的毒害與日俱增?？蒲腥藛T用水培法研究了Cu對(duì)臍橙幼苗的影響，得到下面甲、乙圖示結(jié)果，其中氣孔導(dǎo)度大小與氣孔的開放程度呈正相關(guān)。請(qǐng)回答：
(1)本實(shí)驗(yàn)除了通過測(cè)定氧氣釋放量，還可以通過測(cè)定________吸收量來計(jì)算凈光合速率。
(2)實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)液的Cu濃度會(huì)發(fā)生變化，因此需隨時(shí)將各組的Cu濃度分別調(diào)到____________，這是控制實(shí)驗(yàn)的________變量。
(3)甲圖中A點(diǎn)時(shí)，如提高CO2濃度，葉綠體中ATP的含量將________。B點(diǎn)時(shí)，如降低光照強(qiáng)度，葉綠體中C3的含量將________。A→C凈光合速率發(fā)生如圖變化的主要原因是________________________________________________________________________。
(4)0.1μmol•L-1的Cu處理使臍橙葉片凈光合速率大于對(duì)照，根據(jù)乙圖曲線分析，可能的原因是________________________。此外，研究表明低濃度Cu還能促進(jìn)葉片光合色素的形成，有利于________________。
【解析】 (1)凈光合速率可以用氧氣的釋放量來表示，也可以用二氧化碳的吸收量表示。
(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量為Cu濃度和光照強(qiáng)度。由于幼苗吸收離子會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)液中Cu濃度變化，因此應(yīng)隨時(shí)將各組的Cu濃度調(diào)整到原設(shè)定的濃度。
(3)甲圖中A點(diǎn)時(shí)凈光合速率達(dá)到最高。此時(shí)提高CO2濃度，會(huì)提高C3含量，使葉綠體中ATP更多地用于暗反應(yīng)，ATP含量降低;B點(diǎn)時(shí)降低光照強(qiáng)度，葉綠體中C3的含量將升高;A→C段隨光照增強(qiáng)光合速率應(yīng)不變，但是凈光合速率卻下降，很可能是由呼吸速率增強(qiáng)所致。
(4)圖乙中0.1μmol/LCu處理與對(duì)照組比較，葉氣孔導(dǎo)度增大，葉肉與外界氣體交換能力增強(qiáng)，有利于光合作用的進(jìn)行。低濃度Cu能促進(jìn)葉片光合色素的形成，光合色素的增多有利于光能的吸收和轉(zhuǎn)化。
【答案】 (1)二氧化碳(CO2)
(2)原設(shè)定的濃度 自
(3)降低 升高 細(xì)胞呼吸增強(qiáng)
(4)增加氣孔導(dǎo)度(或促進(jìn)氣孔開放)，有利于氣體交換 光能的吸收和轉(zhuǎn)化
2.(18分)科研人員為研究氧氣濃度與光合作用的關(guān)系，測(cè)定了煙草葉片在25℃時(shí)，不同氧氣濃度下的光合速率(以CO2的吸收速率為指標(biāo))，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，請(qǐng)分析回答：
氧氣濃度 2% 20%
CO2的吸收速率(mg/h•cm2) 23 9
(1)O2濃度由2%增大為20%時(shí)，煙草葉片吸收CO2的速率大幅下降，推測(cè)這種變化與________增強(qiáng)有關(guān)，還可能與________的變化有關(guān)。
(2)為了探究O2濃度對(duì)光合作用是否構(gòu)成影響，在上表所獲得數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，還需測(cè)定黑暗條件下對(duì)應(yīng)的呼吸速率。假設(shè)在25℃，氧濃度為2%時(shí)，呼吸速率為X(mg/h•cm2)，氧濃度為20%時(shí)，呼吸速率為Y(mg/h•cm2)。
?、偃绻?3+X=9+Y，說明：
________________________________________________________________________。
?、谌绻?3+X>9+Y，說明：
________________________________________________________________________。
(3)如果氧氣濃度對(duì)光合作用具有抑制作用，請(qǐng)推測(cè)其機(jī)理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)O2濃度增大，細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，細(xì)胞呼吸釋放的CO2增多;O2濃度增大還可能影響光合作用，使煙草葉光合作用吸收的CO2量發(fā)生改變。(2)O2濃度為2%和20%時(shí)，煙草葉片吸收CO2的速率為23 mg/h•cm2和9 mg/h•cm2，為葉片的凈光合量。X mg/h•cm2和Y mg/h•cm2為O2濃度為2%和20%時(shí)的細(xì)胞呼吸量。23+X為O2濃度為2%時(shí)的總光合量，9+Y為O2濃度為20%時(shí)的總光合量。兩種氧濃度下的總光合量相等，說明氧濃度增加不影響光合作用;如果23+X>9+Y，說明氧氣濃度增加抑制光合作用。(3)分析氧氣濃度對(duì)光合作用具有抑制作用時(shí)，可從氧濃度對(duì)酶和對(duì)光合作用的產(chǎn)物的影響等方面分析。
【答案】 (1)細(xì)胞呼吸 光合作用
(2)①氧氣濃度增加不影響光合作用
?、谘鯕鉂舛仍黾右种乒夂献饔?/p>
(3)可能會(huì)抑制與光合作用有關(guān)的酶的活性(或可能與光合作用過程中的某些中間產(chǎn)物反應(yīng)而抑制光合作用等)
3.(16分)如圖是探究綠色植物光合速率的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶?jī)?nèi)的二氧化碳濃度。該裝置放在20℃環(huán)境中。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2 mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X。30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6 mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置。據(jù)此實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
(1)以釋放出的氧氣量來代表光合速率，該植物的光合速率是________mL/h。
(2)用這一方法測(cè)量光合速率，比實(shí)際的光合速率要低，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)假若將該植物的葉的下表皮(分布有氣孔)涂上一層凡士林，光合速率會(huì)大幅度下降，原因是________________________的供應(yīng)減少，限制了光合作用的暗反應(yīng)。
(4)如果在原實(shí)驗(yàn)中只增加光照強(qiáng)度，則針筒的容量仍維持在0.6 mL讀數(shù)處。在另一相同實(shí)驗(yàn)裝置中，若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至0.8 mL讀數(shù)處，才能使水滴維持在X的位置上。比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)0.8
(2)植物同時(shí)進(jìn)行細(xì)胞呼吸，消耗了氧氣
(3)二氧化碳
(4)在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，光照不是限制光合速率的主要因素，而溫度才是限制光合速率的主要因素(或答：在光照充足的條件下，提高溫度可提高光合速率)
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