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高中生物解题技巧：高频材料分析题专练（9）光合作用与呼吸作用

组号
物质
气体
Ⅰ
H

O
和
C
¹⁸
O

O

Ⅱ

和
CO

¹⁸
O

材料
:景天科植物有一种很特殊的
CO

同化方式:夜间气孔开放,吸收的
CO

生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放出
CO

用于光合作用。
材料
:在甘蔗、玉米等植物的叶肉细胞中,叶绿体固定
CO

的最初产物是含
个碳的草酰乙酸,然后转化为苹果酸进入维管束鞘细胞的叶绿体中释放
CO

(简称
C

途径),再进行卡尔文循环(
C

途径)。
C

途径起到
CO

泵的作用,提高了
C

植物利用
CO

的能力。
1.材料1~3,研究元素去向都用到的技术方法是。
2.材料1的实验结果表明。若¹⁸O₂进入线粒体一段时间后,线粒体内含¹⁸O的化合物有。
3.材料2,景天科植物夜晚能吸收CO₂,却不能合成葡萄糖的原因是。气孔开闭的特点与其生活环境相适应,推测景天科植物的原始生活环境条件可能是。
4.材料3,甘蔗、玉米等植物首先将CO₂固定形成。然后释放CO₂。在炎热干旱的夏季,甘蔗、玉米等植物的优势表现为。

※题型：读图填空题※知识点：读图填空题※试题难度：中等
请结合资料I和II完成下列问题。I、图一是自然光合作用示意图。光合作用的深入研究和应用有望解决当今世界面临的能源危机和环境污染两大迫切难题。人工光合作用是指利用自然光合作用机理在体外建立光合作用系统,人为地利用太阳能分解水制造氢气,或固定CO₂制造有机物。II、为了寻找新的能源,解决环境污染问题,某大学进行了用太湖蓝藻为原料制取燃料酒精的研究,选用树干毕赤酵母作为发酵用微生物,利用蓝藻水解液对酵母菌进行驯化,并比较了驯化4代后酒精产量的变化,结果如图二所示。

style="VERTICAL-ALIGN:middl;VERTICAL-ALIGN:middle;">1.图一中叶绿素等色素主要吸收可见光中的_________________,光反应阶段中,吸收的光能主要用于_________________。通过暗反应,[H]和ATP中的能量又转移到中储存起来。
2.人工光合作用研究主要集中在两个方面,一是人为地利用太阳能分解水制造氢气,模拟光合作用的___________过程;二是建立光合作用模拟装置,生成含碳有机物,这样除了可以得到生物能源外,还可以缓解_________________。
3.太湖蓝藻大量爆发的原因是_________________。对树干毕赤酵母驯化时使用的蓝藻水解液在接种酵母菌前必需_________________。已知蓝藻水解液中有较多抑制酵母生长的物质,如糠醛、乙酸等,据此分析出现图二所示结果的原因是_________________。

※题型：读图填空题※知识点：读图填空题※试题难度：中等
细胞呼吸和光合作用是生物体两个重要的生理过程,阅读下列有关资料。
资料1细胞内糖分解代谢过程如下图,据图回答问题⑴⑵。

style="VERTICAL-ALIGN:middle">
资料2图甲曲线表示某植物在恒温30℃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。请回答:

style="VERTICAL-ALIGN:middle">甲

style="VERTICAL-ALIGN:middle">乙
1.细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成代谢产物,释放能量并生成ATP的过程。图中糖分解过程进行的场所发生在细胞质基质中的有(填序号),酵母菌能进行的糖分解代谢过程有(填序号);人由平原进入高原地区,机体中能量的主要来源是(填序号)。
2.人(还有鸟类和哺乳类)能保持体温的相对稳定,体温的维持与细胞呼吸有什么关系?。
3.图甲的曲线中,当光照强度为W时,叶肉细胞中产生ATP的场所有。已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃。在其他条件不变的情况下,将温度调节到25℃,图甲中曲线上的X点将向移动,Y点将向移动。
4.在图乙装置的灯与广口瓶之间放一隔热装置(假设其对透光性无影响)则可用于探究的关系。若实验中每隔15min加大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。

※题型：读图填空题※知识点：读图填空题※试题难度：较难
细胞呼吸和光合作用是生物体两个重要的生理过程,阅读下列有关资料。
资料1细胞内糖分解代谢如图。据此回答1~2小题。

style="VERTICAL-ALIGN:middle">
资料2图甲曲线表示某植物在恒温30℃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。据此回答3~4小题。

style="VERTICAL-ALIGN:middle">
1.图中糖分解过程发生在细胞质基质中的有(填序号),酵母菌能进行的糖分解代谢过程有(填序号);人由平原进入高原地区,机体中能量的主要来源是(填序号)。
2.人(还有鸟类和哺乳类)能保持体温的相对稳定,体温的维持与细胞呼吸有什么关系?
3.图甲的曲线中,当光照强度为4.在图乙装置的灯与广口瓶之间放一隔热装置(假设其对透光性无影响)则可用于探究的关系。若实验中每隔15

※题型：填空题※知识点：填空题※试题难度：中等
阅读下面材料,完成
、
长期以来,许多科学家都在努力将玉米等
C4
作物的高光效关键基因

NADP
—

ME
(
C4
途径的关键酶的合成基因之一)引入水稻、小麦等
C3
作物中,试图利用
C4
型高光效基因来改良
C3
作物光合作用的内在遗传基础,使之具备高光效特性,从而大幅度提高光合效率,实现产量的提高。
1.转基因小麦品种的获得:从玉米高光效自交系Z1194中获取了C4型NADP—ME基因的cDNA序列,将其构建到含启动子的表达载体中,通过基因枪法导入普通小麦品种周麦23中,获得了NADP—ME基因小麦株系实验材料1和2。回答下列问题:(1)获取目的基因方法有从基因文库中获取、、化学方法人工合成。从玉米细胞中获取C4型NADP—ME基因的cDNA序列需要用到(填一种酶),cDNA片段中不包含玉米正常NADP—ME基因中应有的启动子和。(2)基因枪法是小麦遗传转化中最普遍转化手段,其缺点有(答出两点即可)。(3)若想了解获得的NADP—ME基因小麦株系实验材料是否可能具有更高的光合特性,可以先对酶活性进行初步检测。2.研究人员以普通小麦
品种周
麦
为对照组,以获得的

NADP
—

ME
基因小麦株系实验材料
和
为实验组研究了小麦的产量、旗叶的净光合速率(
Pn
)及喷施外源苹果酸后旗叶
Pn
变化等生理指标。结果如图所示
[
WT
为对照组,
10T
(
)—
—
和
10T
(
)—
225
—
为实验组
]
:
转

NADP
-

ME
基因小麦和非转基因对照的产量及农艺性状比较

株系
株高(
cm
)
分蘖数
小穗数
单株产单量(
g
)
单穗粒数
千粒重(
g
)
W
T
67.05
±
3.03
8.60
±
1.31
19.50
±
1.28
19.03
±
3.72
42.49
±
2.62
50.06
±
2.76
10T
(
)—
—
68.12
±
3.11
8.60
±
2.06
18.50
±
1.15
16.92
±
2.35*
40.62
±
4.54
45.03
±
2.43*
10T
(
)—
—
67.17
±
1.97
8.86
±
2.00
18.64
±
0.98
17.03
±
2.27*
40.26
±
3.97
45.10
±
2.17*

注:数据为
个单株重复的平均值±标准差。
*
表示转基因株系与对照差异显著(

P
<0.05
)

回答下列问题:
(
)千粒重是以克表示的一千粒稻谷(小麦)的重量,是指小麦的
(填“净光合量”或“总光合量”),影响小麦千粒重的内在因素是
(答出两点即可)。
(
)人们通常把麦穗下的第一片叶
叫作
旗叶,旗叶对小麦籽粒的产量有着决定性的作用,光能在旗叶叶肉细胞的
上被色素吸收,经过一系列反应转化成糖类等有机物,在此过程中能量的转化场所是
,转化途径是
。光合作用的暗反应过程会影响光反应的正常进行,原因是
(
)对比表和图
中实验组和对照组的实验结果
可以得出的结论是
(
)有研究表明,转基因小麦可通过基因表达促进苹果酸的合成,并通过苹果酸调节气孔保卫细胞的有机酸代谢,改变叶片的气孔导度。从图
可以推测出转基因小麦的净光合速率提高的原因是

※题型：实验题※知识点：实验题※试题难度：较难
阅读下列材料,完成
、
材料:
我国
沿海滩涂面积广阔,水资源丰富。受海水的直接影响,沿海地区盐碱土壤发育广泛,导致沿海地区土地的利用率降低,农业经济的发展受到制约。研究培育耐盐植物可以增加土地的利用率,促进农业经济的发展。
1.为探究NaCl对某植物幼苗光合作用的影响,某研究小组做了如下实验(注:检测期间细胞的呼吸强度为2μmolCO₂·m^-2·s^-1。(1)实验步骤:

①选取若干株生长状况(生理状态)等方面相同的该植物幼苗平均分成组,依次编号。②每天傍晚分别将喷洒在各组幼苗的叶片上,次日上午10:00测定净光合速率。(2)结果与分析:实验结果如图甲,经分析可以得出结论:。(3)利用上述实验进一步测定了对应NaCl浓度下的胞间CO₂浓度(如图乙)、光合色素含量(如图丙)。当NaCl浓度在200~250mmol·L^-1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。分析原因,前者主要是由于,后者主要是由于。

(4)请在坐标图丁上绘制该实验中总光合速率随NaCl浓度变化的曲线。

2.如图是培育某耐盐植株的实验流程图。请回答下列问题:

(1)实现图中①过程最常用的方法是。(2)图中用不同剂量的紫外线照射的目的是诱导植株发生和染色体变异,③过程中常用法和法诱导原生质体融合,实验过程中添加的物质X是。(3)与常规的杂交育种相比,植物体细胞杂交技术在生物育种过程中具备的优点是。(4)该技术也被广泛应用于其他作物的育种中,在培育“白菜—甘蓝”杂种植株、培育八倍体小黑麦、用农杆菌转化法获得抗虫棉、培育三倍体无子西瓜中,用到植物组织培养技术的有。

※题型：实验题※知识点：实验题※试题难度：中等
阅读下列与光合作用有关的材料,并回答相关问题:
材料
:美国科学家鲁宾和卡门把小球藻分成
组,研究光合作用释放的气体,实验结果见表:

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