資源簡(jiǎn)介

2021屆高三(老高考全國卷)三輪沖刺大題優(yōu)練
細(xì)胞代謝及其應(yīng)用
例1：下圖為某運(yùn)動(dòng)員劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉收縮過程中部分能量代謝的示意圖。
據(jù)圖回答下列問題：
（1）由圖可知，肌肉收縮最初的能量來自于細(xì)胞中的____________________，該物質(zhì)的產(chǎn)生部位有____________________。
（2）圖中曲線B代表的細(xì)胞呼吸類型是____________________，判斷依據(jù)是____________________，該反應(yīng)產(chǎn)物是____________________。
（3）足球運(yùn)動(dòng)員為提高運(yùn)動(dòng)能力，通常進(jìn)行3到4周的高原訓(xùn)練，這種訓(xùn)練方式主要提高C的能力，原因是____________________。
【答案】（1）（存量）ATP
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
無氧呼吸
該過程可在較短時(shí)間內(nèi)提供能量，是在呼吸的第一階段產(chǎn)生的能量，但隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)無法持續(xù)提供能量，說明這不是人體主要的呼吸類型
乳酸
高原環(huán)境下空氣中的O2含量低，人體內(nèi)會(huì)通過增殖分化更多的紅細(xì)胞，提高血液的運(yùn)氧能力，使機(jī)體的有氧呼吸功能增加，有助于提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力
【解析】（1）肌肉收縮最初的能量應(yīng)來自于細(xì)胞中的存量ATP直接水解提供能量，人體細(xì)胞中ATP的產(chǎn)生部位有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。（2）根據(jù)分析，曲線B代表的過程可在較短時(shí)間內(nèi)提供能量，是在呼吸的第一階段產(chǎn)生的能量，但隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)無法持續(xù)提供能量，說明這不是人體主要的呼吸類型，應(yīng)是無氧呼吸，人體內(nèi)無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。（3）運(yùn)動(dòng)員為提高運(yùn)動(dòng)能力，進(jìn)行的高原訓(xùn)練，為的是提高血液中紅細(xì)胞的含量，從而提高血液的運(yùn)氧能力，使機(jī)體的有氧呼吸功能增加，有助于提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力。
例2：下圖1是某種獼猴桃葉肉細(xì)胞光合作用和有氧呼吸的過程示意圖，①?④表示相關(guān)生理過程；圖2是科研人員在某山區(qū)研究夏季遮陽對(duì)該種獼猴桃凈光合速率影響的結(jié)果。分析回答：
(1)圖1過程①?④中，發(fā)生在生物膜上的有______(填序號(hào)），過程③產(chǎn)生的[H]中的氫元素來源于______。
(2)圖2中實(shí)驗(yàn)的自變量為______，Q點(diǎn)的凈光合速率比P點(diǎn)低，主要是由于______(環(huán)境因素）造成的。N點(diǎn)的凈光合速率比M點(diǎn)低，主要是由于______導(dǎo)致圖1中過程______(填序號(hào)）明顯減慢所致。
(3)根據(jù)研究結(jié)果，對(duì)該山區(qū)夏季獼猴桃園的管理提出合理建議：_________。
(4)適當(dāng)遮光可能導(dǎo)致葉綠素含量增加，請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證推測(cè)：提取并分離35%遮陽和不遮陽條件下的獼猴桃綠葉中的色素，比較____________。
【答案】(1)①④
葡萄糖和H2O
(和丙酮酸）
(2)遮陽情況（或光照強(qiáng)度）與時(shí)間
光照較弱部分氣孔關(guān)閉
②
(3)在7:00?17:00左右適度遮陽
(4)葉綠素色素帶的寬度
【解析】(1)分析圖1可知：①表示在類囊體薄膜上進(jìn)行的光反應(yīng)，②表示在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的暗反應(yīng)，③表示依次在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的有氧呼吸的第一、第二階段，④表示在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行的有氧呼吸的第三階段。綜上分析，上述過程發(fā)生在生物膜上的有①④，過程③產(chǎn)生的[H]中的氫元素來源于葡萄糖、丙酮酸和H2O。(2)圖2中實(shí)驗(yàn)的自變量為遮陽情況（或光照強(qiáng)度）與時(shí)間。與對(duì)照（不遮陽）條件下的P點(diǎn)相比，70%遮陽條件下的Q點(diǎn)，因光照較弱，限制了光合作用的進(jìn)行，因此其凈光合速率比P點(diǎn)低。M點(diǎn)與N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻分別是10:30與13:30左右；與10:30左右相比，13:30左右的光照強(qiáng)、溫度高、蒸騰失水較多，導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，獼猴桃吸收的CO2減少，進(jìn)而導(dǎo)致圖1中過程②所示的暗反應(yīng)明顯減慢，所以N點(diǎn)的凈光合速率比M點(diǎn)低。(3)
圖2顯示：在7:00?17:00時(shí)段左右，70%遮陽條件下的實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率低于對(duì)照組，而35%遮陽條件下的實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率卻高于的對(duì)照組，說明適當(dāng)遮陽處理可促進(jìn)獼猴桃的生長(zhǎng)。據(jù)此可知，對(duì)該山區(qū)夏季獼猴桃園的管理提出的合理建議是：在7:00?17:00左右適度遮陽。(4)葉綠素含量越多，紙層析結(jié)果分離得到的相應(yīng)的色素帶越寬。因此，欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證“適當(dāng)遮光可能導(dǎo)致葉綠素含量增加”的推測(cè)正確與否，可提取并分離35%遮陽和不遮陽條件下的獼猴桃綠葉中的色素，比較葉綠素色素帶的寬度。
1．光補(bǔ)償點(diǎn)指同一葉片在同一時(shí)間內(nèi)，光合過程中吸收的CO2和呼吸過程中放出的CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度；光合速率隨光照強(qiáng)度增加，當(dāng)達(dá)到某一光照強(qiáng)度時(shí)，光合速率不再增加，該光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。表1為甲、乙兩個(gè)水稻品種在灌漿期、蠟熟期的光合作用相關(guān)數(shù)據(jù)。
表1
甲、乙兩個(gè)水稻品種灌漿期和蠟熟期光合作用相關(guān)指標(biāo)的比較
生長(zhǎng)期
光補(bǔ)償點(diǎn)
（μmol·m?2·s?1）
光飽和點(diǎn)
（μmol·m?2·s?1）
最大凈光合速率
（μmolCO2·m?2·s?1）
甲
乙
甲
乙
甲
乙
灌漿期
68
52
1853
1976
21.67
27.26
蠟熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
注：灌漿期幼穗開始有機(jī)物積累，谷粒內(nèi)含物呈白色漿狀；蠟熟期米粒已變硬，但谷殼仍呈綠色。
回答下列問題：
（1）從表1中的數(shù)據(jù)推測(cè)，___________品種能獲得較高產(chǎn)量，理由是____________。
（2）據(jù)表1分析水稻葉片在衰老過程中光合作用的變化趨勢(shì)。
（3）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果推測(cè)，從灌漿期到蠟熟期水稻最大凈光合速率的變化可能與葉片的葉綠素含量變化有關(guān)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該推測(cè)（簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并給出結(jié)論）。
2．溫室大棚種植番茄時(shí)，經(jīng)常會(huì)遭遇白天持續(xù)高溫現(xiàn)象，為研究此現(xiàn)象對(duì)番茄的影響，某科研小組測(cè)定了甲、乙兩組番茄光合速率的變化，結(jié)果如下圖所示。回答下列問題：
(1)甲、乙兩組番茄除控制白天溫度不同外，還要控制________________(至少兩個(gè))等環(huán)境條件相同。
(2)11:00之前，兩組番茄氧氣釋放速率不斷增強(qiáng)的主要原因是____________________________________。
(3)9:30時(shí)，甲、乙兩組番茄的O2釋放速率相等，此時(shí)兩組番茄的O2生成速率________(填“相等”或“不相等”)，理由是_______________________________________________________________。
(4)11:00和15:30時(shí)甲、乙兩條曲線均出現(xiàn)峰值，經(jīng)檢測(cè)甲、乙兩組葉片峰值時(shí)胞間CO2濃度相等，此時(shí)適當(dāng)提高乙組大棚內(nèi)CO2濃度，推測(cè)乙組番茄葉綠體中C3的含量會(huì)________(填“上升”“基本不變”或“下降”)。
3．葉綠體色素吸收特定波長(zhǎng)光的能量后，從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，但激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，通過發(fā)射熒光回到基態(tài)，這些熒光組成的光譜稱為發(fā)射光譜。類胡蘿卜素分子吸收的光能可傳遞給葉綠素分子，導(dǎo)致類胡蘿卜素的發(fā)射光遭強(qiáng)度減弱，能量傳遞效率與色素分子間的距離有關(guān)。圖中A-D是葉綠素，類胡蘿卜素及分子同能量傳遞的光譜學(xué)分析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
回答下列問題：
（1）比較圖A與圖B，圖A中曲線b是__________（填“葉綠素”或“類胡蘿卜素”）的__________（填“發(fā)射”或“吸收”）光譜。
（2）圖C是以454nm的激發(fā)光分別誘導(dǎo)1×10?4mol/L類胡蘿卜素的苯溶液、5×10?7mol/L葉綠素的苯溶液、1×10?4mol/L類胡蘿卜素+5×10?7mol/L葉綠素的苯溶液產(chǎn)生的發(fā)射光譜。圖中曲線g對(duì)應(yīng)__________（填“類胡蘿素”“葉綠素”或“類胡蘿卜素+葉綠素”）的發(fā)射光譜：曲線g與e、f有差異，原因是__________。
（3）圖C實(shí)驗(yàn)的葉綠素+類胡蘿卜素的混合液中，保持類胡蘿卜素的濃度為1×10?4mol/L，依次增加葉綠素濃度，以454nm的光對(duì)混合液進(jìn)行激發(fā)，分別檢測(cè)葉綠素和類胡蘿卜素的發(fā)射光譜，得到圖D中的曲線j（葉綠素）和曲線k（類胡蘿卜素），據(jù)此可知色素間能量傳遞效率與分子間距離的關(guān)系是__________。
4．在植物體內(nèi)，制造或輸出有機(jī)物的組織器官被稱為“源”，接納有機(jī)物用于生長(zhǎng)或貯藏的組織器官被稱為“庫”。小麥?zhǔn)侵匾募Z食作物，其植株最后長(zhǎng)出的、位于最上部的葉片稱為旗葉（如圖6所示），旗葉對(duì)籽粒產(chǎn)量有重要貢獻(xiàn)。回答以下問題：
（1）旗葉是小麥最重要的“源”。與其他葉片相比，旗葉光合作用更有優(yōu)勢(shì)的環(huán)境因素是____________。在旗葉的葉肉細(xì)胞中，葉綠體內(nèi)有更多的類囊體堆疊，這為____________階段提供了更多的場(chǎng)所。
（2）在光合作用過程中，光反應(yīng)與暗反應(yīng)相互依存，依據(jù)是____________。“源”光合作用所制造的有機(jī)物一部分用于“源”自身的____________和____________，另一部分輸送至“庫”。
（3）籽粒是小麥開花后最重要的“庫”。為指導(dǎo)田間管理和育種，科研人員對(duì)多個(gè)品種的小麥旗葉在不同時(shí)期的光合特性指標(biāo)與籽粒產(chǎn)量的相關(guān)性進(jìn)行了研究，結(jié)果如表1所示。表中數(shù)值代表相關(guān)性，數(shù)值越大，表明該指標(biāo)對(duì)籽粒產(chǎn)量的影響越大。
表1
不同時(shí)期旗葉光合特性指標(biāo)與籽粒產(chǎn)量的相關(guān)性
時(shí)期
相關(guān)性
光合特性指標(biāo)
抽穗期
開花期
灌漿前期
灌漿中期
灌漿后期
灌漿末期
氣孔導(dǎo)度
0.30
0.37
0.70
0.63
0.35
0.11
胞間CO2濃度
0.33
0.33
0.60
0.57
0.30
0.22
葉綠素含量
0.22
0.27
0.33
0.34
0.48
0.45
氣孔導(dǎo)度表示氣孔張開的程度。
①氣孔導(dǎo)度主要影響光合作用中___________的供應(yīng)。以上研究結(jié)果表明，在___________期旗葉氣孔導(dǎo)度對(duì)籽粒產(chǎn)量的影響最大。若在此時(shí)期因干旱導(dǎo)致氣孔開放程度下降，籽粒產(chǎn)量會(huì)明顯降低，有效的增產(chǎn)措施是___________。
②根據(jù)以上研究結(jié)果，在小麥的品種選育中，針對(duì)灌漿后期和末期，應(yīng)優(yōu)先選擇旗葉____________的品種進(jìn)行進(jìn)一步培育。
（4）若研究小麥旗葉與籽粒的“源”“庫”關(guān)系，以下研究思路合理的是___________（多選）。
A．阻斷旗葉有機(jī)物的輸出，檢測(cè)籽粒產(chǎn)量的變化
B．阻斷籽粒有機(jī)物的輸入，檢測(cè)旗葉光合作用速率的變化
C．使用H218O澆灌小麥，檢測(cè)籽粒中含18O的有機(jī)物的比例
D．使用14CO2飼喂旗葉，檢測(cè)籽粒中含14C的有機(jī)物的比例
5．光合能力是作物產(chǎn)量的重要決定因素。為研究水稻控制光合能力的基因，科研人員獲得了種植株高度和籽粒重量都明顯下降的水稻突變體，并對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
(l)葉綠體中的光合色素分布在類囊體膜上，能夠___________和利用光能、光反應(yīng)階段生成的ATP和[H]參與在___________（場(chǎng)所）中進(jìn)行的C3___________過程，該過程的產(chǎn)物可以有一系列酶的作用下轉(zhuǎn)化為蔗糖和淀粉。
(2)科研人員用電鏡觀察野生型和突變體水稻的葉綠體，結(jié)果如下圖所示，與野生型相比，突變體的葉綠體出現(xiàn)了兩方面的明顯變化：①___________；②___________。此實(shí)驗(yàn)從________水平分析了突變體光合產(chǎn)量變化的原因。
(3)半乳糖脂是類囊體膜的主要脂質(zhì)成分，對(duì)于維持類囊體結(jié)構(gòu)具有重要作用，酶G參與其合成過程。測(cè)序發(fā)現(xiàn)，該突變體的酶G基因出現(xiàn)異常。科研人員測(cè)定了野生型、突變體和轉(zhuǎn)入酶G基因的突變體中的半乳糖脂及葉綠素含量，結(jié)果如下表所示。
對(duì)比三種擬南芥的測(cè)定結(jié)果可知，______________________。
(4)綜合上述研究，請(qǐng)解釋在相同光照條件下，突變體產(chǎn)量下降的原因___________。
(5)若要利用酶G基因培育高產(chǎn)水稻，一種可能的思路是：將酶G基因轉(zhuǎn)入___________（選填“野生型”或“突變體”）水稻，檢測(cè)___________是否提高。
6．植物在生長(zhǎng)過程中會(huì)遇到被建筑物或冠層葉片遮擋陽光的情況，為了探究植物對(duì)遮陰的反應(yīng)，研究人員首先測(cè)定了不同遮陰環(huán)境中光合有效輻射（P）以及藍(lán)光（B）、紅光（R）在光合有效輻射中所占的比例。然后，將生長(zhǎng)一致的某種盆栽植物隨機(jī)分成A、B、C三組，分別置于陽光直射、建筑遮陰和冠層遮陰環(huán)境中生長(zhǎng)數(shù)周，測(cè)定葉片中葉綠素的含量，結(jié)果如表所示。
環(huán)境條件
光合有效輻射（P）
（μmol·m?2·s?1）
藍(lán)光比例
（B/P）
紅光比例
（R/P）
葉綠素a含量
（mg·g?1）
葉綠素b含量
（mg·g?1）
陽光直射
10500
0.25
0.39
1.21
0.28
建筑遮陰
1160
0.36
0.29
1.45
0.39
冠層遮陰
800
0.33
0.27
1.58
0.45
回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)后A→B→C三組植物葉片中葉綠素含量變化趨勢(shì)及其生理意義是_____________，B、C組植物葉片中葉綠素a/b比例更適應(yīng)遮陰環(huán)境，原因是_____________。
（2）將實(shí)驗(yàn)后的A、B、C組植物同時(shí)置于建筑遮陰環(huán)境中，三組植物葉綠體中生成ATP和NADPH最多的是_____________組。
（3）將一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)后B組植物分別置于陽光直射、建筑遮陰和冠層遮陰環(huán)境中，進(jìn)行同樣時(shí)長(zhǎng)的光合作用，取葉片做脫色處理，在碘液中浸泡一段時(shí)間，取出觀察，著色最深的是處于_____________環(huán)境中的葉片。
（4）植物體一些新生的嫩葉經(jīng)常會(huì)遇到被其他葉片部分遮擋的情況。研究發(fā)現(xiàn)光照會(huì)引起植物細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)素含量減少，一個(gè)葉片左、右兩部分的葉肉細(xì)胞輸出的生長(zhǎng)素會(huì)分別沿著該側(cè)的葉柄細(xì)胞向下運(yùn)輸（如圖所示）。據(jù)此推測(cè)，圖中被遮擋嫩葉葉柄生長(zhǎng)狀態(tài)發(fā)生的變化是______________，其原因是_____________，這種生理反應(yīng)的意義在于______________。
模擬優(yōu)練
1.【答案】（1）乙
在灌漿期，乙品種的最大凈光合速率比甲大，可積累的有機(jī)物多
下降
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：取等量的同種水稻在灌漿期和蠟熟期的葉片，分別測(cè)定其葉綠素含量
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論：處于灌漿期的水稻葉片的葉綠素含量高，說明植物由灌漿期到蠟熟期水稻的最大凈光合速率下降是由于葉片的葉綠素含量下降造成的
【解析】分析表格數(shù)據(jù)可知，灌漿期甲品種的最大凈光合速率小于乙品種；蠟熟期甲品種的最大凈光合速率大于乙品種。植物由灌漿期到蠟熟期，甲、乙品種的凈光合速率均在下降。（1）從表中的數(shù)據(jù)推測(cè)，灌漿期幼穗開始有機(jī)物積累，而乙品種在灌漿期的最大凈光合速率大于甲植物，故乙品種可積累的有機(jī)物多，能獲得較高產(chǎn)量。（2）據(jù)表分析可知，植物由灌漿期到蠟熟期，甲、乙品種的光補(bǔ)償點(diǎn)增大，光飽和點(diǎn)降低，最大凈光合速率均在下降，即水稻葉片在衰老過程中光合作用下降。（3）分析題意可知，該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證植物由灌漿期到蠟熟期，葉片的葉綠素含量減少導(dǎo)致凈光合速率下降。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則可知，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路如下：取等量的同種水稻在灌漿期和蠟熟期的葉片，分別測(cè)定其葉綠素含量。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論：處于灌漿期的水稻葉片的葉綠素含量高，說明植物由灌漿期到蠟熟期水稻的最大凈光合速率下降是由于葉片的葉綠素含量下降導(dǎo)致的。
2.【答案】(1)CO2濃度、光照強(qiáng)度
(2)11:00之前，光照強(qiáng)度逐漸增大，光反應(yīng)增強(qiáng)，氧氣釋放速率加快
(3)不相等　此時(shí)甲、乙兩組細(xì)胞呼吸速率不同，氧氣的消耗速率不同
(4)基本不變
【解析】(1)甲、乙兩組番茄除控制白天溫度不同外，還要控制其他環(huán)境條件如光照強(qiáng)度、CO2濃度等相同，以遵循單一變量原則。(2)11:00之前，光照強(qiáng)度逐漸增大，光合作用逐漸增強(qiáng)，兩組番茄氧氣釋放速率不斷增強(qiáng)。(3)9:30時(shí)，甲、乙兩組番茄的O2釋放速率相等，表明甲、乙兩組番茄的凈光合速率相等，凈光合速率＝真光合速率－呼吸速率，但甲、乙兩組番茄的呼吸速率不同，則二者真光合速率不同，O2生成速率不同。
(4)11:00和15:30時(shí)甲、乙兩組葉片胞間CO2濃度相等，說明此時(shí)的CO2濃度可以滿足番茄進(jìn)行高于乙的光合作用強(qiáng)度，所以此時(shí)限制乙光合作用的不是CO2濃度，因此此時(shí)適當(dāng)提高乙組大棚內(nèi)CO2濃度，乙組番茄葉綠體中C3的含量會(huì)基本不變。
3.【答案】（1）葉綠素
發(fā)射
類胡蘿卜素+葉綠素
因?yàn)轭惡}卜素分子吸收的光能可以傳遞給葉綠素分子，但葉綠素的能量不能傳給類胡蘿卜素，導(dǎo)致類胡蘿卜素的發(fā)射光譜強(qiáng)度減弱，葉綠素分子的發(fā)射光譜強(qiáng)度增強(qiáng)，所以圖中發(fā)射光譜e為類胡蘿卜素的、f為葉綠素的、g為類胡蘿卜素+葉綠素的
分子間距離越小，色素間能量傳遞效率越高
【解析】（1）類胡蘿卜素不吸收紅光，b曲線吸光度大于d曲線，所以圖A中曲線b是葉綠素的發(fā)射光譜。（2）圖C是以454nm的激發(fā)光分別誘導(dǎo)1×10?4mol/L類胡蘿卜素的苯溶液、5×10?7mol/L葉綠素的苯溶液、1×10?4mol/L類胡蘿卜素+5×10?7mol/L葉綠素的苯溶液產(chǎn)生的發(fā)射光譜，因類胡蘿卜素分子吸收的光能可以傳遞給葉綠素分子，導(dǎo)致類胡蘿卜素的發(fā)射光譜強(qiáng)度減弱，葉綠素分子的發(fā)射光譜強(qiáng)度增強(qiáng)，所以圖中發(fā)射光譜e為葉綠素的、f為類胡蘿卜素的、g為類胡蘿卜素+葉綠素的。曲線g與e、f有差異，原因是因?yàn)轭惡}卜素分子吸收的光能可以傳遞給葉綠素分子，但葉綠素的能量不能傳給類胡蘿卜素，導(dǎo)致類胡蘿卜素的發(fā)射光譜強(qiáng)度減弱，葉綠素分子的發(fā)射光譜強(qiáng)度增強(qiáng)，所以圖中發(fā)射光譜e為類胡蘿卜素的、f為葉綠素的、g為類胡蘿卜素+葉綠素的。（3）圖C實(shí)驗(yàn)的葉綠素+類胡蘿卜素的混合液中，保持類胡蘿卜素的濃度為1×10?4moL/L，依次增加葉綠素濃度，以454nm的光對(duì)混合液進(jìn)行激發(fā)，分別檢測(cè)葉綠素和類胡蘿
卜素的發(fā)射光譜，得到圖D中的曲線j(葉綠素)和曲線k(類胡蘿卜素)，由橫坐標(biāo)為葉綠素的濃度，葉綠素濃度越大，葉綠素分子和類胡蘿卜素分子的距離越小，葉綠素的吸光度越大，說明分子間距離越小，色素間能量傳遞效率越高。
4.【答案】（1）光照強(qiáng)度
光反應(yīng)
（2）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi
呼吸作用
生長(zhǎng)發(fā)育
（3）①二氧化碳
灌漿前
合理灌溉
②葉綠素含量高
（4）ABD
【解析】（1）據(jù)圖可知：旗葉靠近麥穗最上端，能接受較多的光照，故與其他葉片相比，旗葉光合作用更有優(yōu)勢(shì)的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度；類囊體上附著有與光合作用相關(guān)的酶和色素，為光反應(yīng)階段提供了場(chǎng)所。（2）光反應(yīng)可為暗反應(yīng)階段提供[H]和ATP，同時(shí)暗反應(yīng)可為光反應(yīng)提供ADP、Pi，故在光合作用過程中，光反應(yīng)與暗反應(yīng)相互依存；制造或輸出有機(jī)物的組織器官被稱為“源”，故源”光合作用所制造的有機(jī)物一部分用于“源”自身的呼吸作用，一部分用于生長(zhǎng)發(fā)育，其余部分運(yùn)輸至“庫”。（3）①氣孔導(dǎo)度表示氣孔張開的程度，則氣孔導(dǎo)度越大，植物吸收的二氧化碳越多，暗反應(yīng)越有利；據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：灌漿前期氣孔導(dǎo)度最大，即此時(shí)對(duì)籽粒產(chǎn)量的影響最大；因“干旱導(dǎo)致氣孔開放程度下降”，故為避免產(chǎn)量下降，應(yīng)保證水分供應(yīng)，即應(yīng)合理灌溉。②據(jù)表格可知：灌漿后期和末期，葉綠素含量指數(shù)最高，對(duì)于光合速率影響較大，故應(yīng)優(yōu)先選擇旗葉葉綠素含量高的品種進(jìn)行進(jìn)一步培育。（4）據(jù)題干信息可知：本實(shí)驗(yàn)為“研究小麥旗葉與籽粒的“源”“庫”關(guān)系”，且據(jù)以上分析可知，源物質(zhì)可轉(zhuǎn)移至庫，也可用于自身生長(zhǎng)發(fā)育等，故可從阻斷向庫的運(yùn)輸及檢測(cè)自身物質(zhì)方面入手：阻斷旗葉有機(jī)物的輸出，檢測(cè)籽粒產(chǎn)量的變化、阻斷籽粒有機(jī)物的輸入，檢測(cè)旗葉光合作用速率的變化均為阻斷向“庫”的運(yùn)輸后檢測(cè)的效果，A、B正確；使用14CO2飼喂旗葉，檢測(cè)籽粒中含14C的有機(jī)物的比例為檢測(cè)自身的有機(jī)物變化，而檢測(cè)有機(jī)物的變化一般不用18O進(jìn)行，C錯(cuò)誤、D正確；故選ABD。
5.【答案】(1)吸收葉綠體基質(zhì)還原
(2)類囊體結(jié)構(gòu)散亂淀粉粒數(shù)量減少細(xì)胞
(3)突變體的半乳糖脂和葉綠素含量均低于野生型，轉(zhuǎn)入酶G基因后兩者含量恢復(fù)
(4)酶G基因異常，半乳糖脂和葉綠素含量降低，影響類囊體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響光反應(yīng)，導(dǎo)致暗（碳）反應(yīng)合成的蔗糖和淀粉減少
(5)野生型產(chǎn)量（或“光合速率”）
【解析】（1）葉綠體中的光合色素分布在類囊體膜上，色素的作用能夠吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能。光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP參與葉綠體基質(zhì)中的暗反應(yīng)過程，用于的C3還原形成以糖為代表的有機(jī)物。（2）科研人員用電鏡觀察野生型和突變體水稻的葉綠體，比較二者的葉綠體結(jié)構(gòu)可知：①突變體的葉綠體與野生型的葉綠體相比，類囊體結(jié)構(gòu)分布散亂；②圖中可以明顯看到，突變體的葉綠體比野生型的葉綠體中的淀粉粒減少。此實(shí)驗(yàn)從通過對(duì)比葉綠體的結(jié)構(gòu)組成分析了光合作用的變化原因，因此屬于細(xì)胞水平上的研究。（3）科研人員測(cè)定了野生型、突變體和轉(zhuǎn)入酶G基因的突變體中的半乳糖脂及葉綠素含量，分析表中的結(jié)果，對(duì)比三種擬南芥的測(cè)定結(jié)果可知：突變體的半乳糖脂和葉綠素含量均低于野生型，而轉(zhuǎn)入酶G基因后表中數(shù)據(jù)顯示，兩者含量均恢復(fù)到野生型水平上。（4）根據(jù)上述研究可知，突變體由于酶G基因異常，導(dǎo)致半乳糖脂和葉綠素含量降低，影響類囊體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響光反應(yīng)，而光反應(yīng)可以為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，導(dǎo)致暗（碳）反應(yīng)合成的蔗糖和淀粉減少，從而使突變體產(chǎn)量下降。（5）根據(jù)以上研究可知，酶G基因可以有助于提高葉綠素的含量和增加類囊體的數(shù)量，從而提高產(chǎn)量。若要利用酶G基因培育高產(chǎn)水稻，根據(jù)基因工程的方法，可以將酶G基因轉(zhuǎn)入野生型水稻中，檢測(cè)野生型水稻的產(chǎn)量是否提高。
6.【答案】(1)葉綠素含量上升，有利于吸收光能，適應(yīng)遮光環(huán)境
遮陰環(huán)境中藍(lán)光比例較大，葉綠素b比葉綠素a對(duì)藍(lán)光的吸收峰值更高，B、C組葉綠素a/b比例小于A組，在遮陰環(huán)境中能吸收更多的光能
(2)C
(3)陽光直射
(4)向右側(cè)彎曲生長(zhǎng)
右側(cè)光照導(dǎo)致生長(zhǎng)素向下運(yùn)輸量減少，造成右側(cè)生長(zhǎng)速度低于左側(cè)
減少葉片之間的相互遮擋，增大光合作用的有效面積，提高對(duì)光能的利用率；積累更多光合產(chǎn)物有利于植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖
【解析】（1）據(jù)題干信息可知：A、B、C三組的環(huán)境條件分別為陽光直射、建筑遮陰和冠層遮陰環(huán)境，據(jù)表格數(shù)據(jù)可知隨著環(huán)境中光照減弱，葉片中葉綠素含量逐漸增多；葉綠素含量上升，有利于吸收光能，提高光合作用速率，是植物對(duì)弱光環(huán)境的一種適應(yīng)；據(jù)表可知：由于遮陰環(huán)境中藍(lán)光比例較大，葉綠素b比葉綠素a對(duì)藍(lán)光的吸收峰值更高，B、C組葉綠素a/b比例小于A組，在遮陰環(huán)境中能吸收更多的光能
，因此B、C組植物葉片中葉綠素a/b比例更適應(yīng)遮陰環(huán)境。（2）植物進(jìn)行光合作用時(shí)ATP和NADPH是在光反應(yīng)階段產(chǎn)生的，一般而言，色素含量越高，則光反應(yīng)越強(qiáng)，故三組植物葉綠體中生成ATP和NADPH最多的是葉綠素含量最高的C組。（3）將葉片做脫色處理后在碘液中浸泡一段時(shí)間的目的是檢測(cè)淀粉的產(chǎn)量，光合作用強(qiáng)度越大，則產(chǎn)物的量越多。若實(shí)驗(yàn)后將B組植物分別置于陽光直射、建筑遮陰和冠層遮陰環(huán)境中，則三組的葉綠素含量和比例相同，此時(shí)光照強(qiáng)度越強(qiáng)，光合有效輻射越大，則光合作用越強(qiáng)，暗反應(yīng)合成的（CH2O）等有機(jī)物越多，則著色更深，故著色最深的是處于陽光直射環(huán)境中的葉片。（4）由于植物生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方向有極性運(yùn)輸和橫向運(yùn)輸，圖示植物葉片左側(cè)被遮擋，右側(cè)能接受光照，右側(cè)光照導(dǎo)致生長(zhǎng)素向下運(yùn)輸量減少，造成右側(cè)生長(zhǎng)速度低于左側(cè)，故植物葉柄表現(xiàn)為向右側(cè)彎曲生長(zhǎng)；該生理意義在于可減少葉片之間的相互遮擋，增大光合作用的有效面積，提高對(duì)光能的利用率；積累更多光合產(chǎn)物有利于植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖。

展開更多......

收起↑