沉水植物叶表皮细胞中可发育叶绿体吗
考生物试题分类解析：光合作用
1.（2012福建卷）1 、下列有关碗豆的叙述，正确为是（ ）
A.萌发初期，种子的有机物总重量增加
B.及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害
C.进人夜间，叶肉细胞内ATP 合成停止
D.叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多
【答案】B
【解析】萌发初期所需要的营养物质是由种子提供的，此时还不能进行光合作用，所以有机物不断消耗。积水过多，根细胞的无氧呼吸可产生酒精，对细胞有害，及时排涝，可以减少酒精毒害。进入夜间，叶肉细胞通过呼吸作用也可以产生ATP。叶绿素的吸收光谱是红橙光和蓝紫光。叶片黄化，说明叶绿素含量减少。这样对红光的吸收会减少。
【试题点评】本题以豌豆为背景，考察有关植物细胞代谢的相关内容。主要涉及细胞呼吸、叶绿体等知识。要求学生能够运用相关知识对于日常生活和生产实际中的现象做出合理解释。试题中文字简洁，但是信息量大，对于学生的分析能力要求较高。
2．（2012江苏）23．下图表示细胞呼吸作用的过程，其中1～3代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是
A．1和2都具有双层生物膜 B．1和2所含酶的种类不同
C．2和3都能产生大量ATP D．甲、乙分别代表丙酮酸、［H］
答案：BD
解析：由图可判断①应该是细胞质基质，②③应该都是线粒体，②处进行有氧呼吸第二阶段，产生的二氧化碳和氢，同时产生少量ATP，③处进行有氧呼吸第三阶段，氢氧结合产生大量ATP。
3．（2012福建）1．下列有关豌豆的叙述，正确的是。
A．萌发初期，种子的有机物总重量增加
B．及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害
C．进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止
D．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多
答案：B
解析：本题主要考查细胞代谢的基础知识。种子萌发初期，未长出绿色叶片无法进行光合作用合成有机物，然而中萌发需要进行细胞呼吸来提供能量，会消耗有机物，所以萌发初期，种子的有机物总重量减少，A错；夜间光反应停止，不合成ATP，但是细胞呼吸没有停止仍继续合成ATP，C错；叶片黄化，说明叶片缺少叶绿素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，剩下的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此叶片黄化，叶绿体对红光的吸收减少。而B项如果不及时排涝，豌豆根就会因缺氧而进行无氧呼吸产生酒精毒害细胞。
4.（2012广东卷）26.（16分）
荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化间下表。
叶片
发育情况]
叶面积（最大面积的%）
总叶绿素含量
气孔相对开放度
净光合速率
A
新叶展开前
19
—
—
-2.8
B
新叶展开中
87
1.1
55
1.6
C
新叶展开完成
100
2.9
81
2.7
D
新叶已成熟
100
11.1
100
5.8
注："____"表示未测数据.
（1）B的净光合速率较低，推测原因可能是：①叶绿素含量低，导致光能吸收不足；②___________，导致_______________。
（2）将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累_________；D的叶肉细胞中，ATP含量将__________。]
（3）与A相比，D合成生长素的能力________；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是_______________。
（4）叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大，是______的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是________。
【答案】
（1）气孔开放度相对低 二氧化碳供应不足 （2）酒精 增多
（3）低 基粒 （4）细胞分裂 基因的选择性表达
【解析】
（1）影响光合速率的因素有外因（光照强度、温度、二氧化碳深度等）和内因（叶绿素的含量、酶等），结合表格中的信息，B组叶绿素含量为1.1mg/g.fw，叶绿素含量低，气孔开放程度为55%，开放程度比较低，二氧化碳吸收量比较少，导致光合效率较低。
（2）A叶片净光合速率为－2.8mg/g.fw，即光合速率小于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸，产生酒精。D叶片中，光合速率大于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内二氧化碳越来越少，暗反应减弱，而光反应不变，导致ATP增多。
（3）相比成熟叶片，幼嫩的叶是合成生长素的主要部分之一；叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上，从表格中可推知，由于总叶绿素含量增长，因此D的叶肉细胞的叶绿体中，基粒明显增多。
（4）细胞分裂使个体增大；细胞分化的根本原因是基因的选性表达。
5.（2012全国卷大纲版）31.（11分）（注意：在试题卷上作答无效）
金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示（图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放CO2的微摩尔数表示）。
据图回答下列问题：
（1）该研究探讨了 对金鱼藻 的影响，其中，因变量是
（2）该研究中净光合速率达到最大时的光照度为 lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气 μmol。
（3）该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是 。
【答案】
⑴光照强度、CO2浓度、PH值 净光合速率 O2的释放速率
⑵12.5X103 8
⑶PH的大小会影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性
【解析】
⑴根据题目中所给的四个曲线的纵轴和横轴可以看出，本研究探讨的是光照强度、CO2的浓度、和pH值对净光合速率的影响。同时，本实验的因变量是通过测定释放O2的速率来体现的。
⑵根据曲线2可以判断出，在光照强度达到12.5X103后，净光合速率不再增加，此为光的饱和点。而呼吸速率的值也可以通过曲线1中与y轴的交点得出，为8
⑶pH值对净光合速率的影响，主要是通过影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性来实现的。
【试题点评】本题主要是通过实验和曲线的形式考查光合作用、酶等相关知识点。要求学生能够从题目中给出的曲线图进行分析。具体要求学生能够从曲线的坐标中找出实验目的，同时对于曲线中的一些特殊点的含义要理解。总体说来难度不是很大。
6.（2012重庆卷）30．（26分）
Ⅰ．长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图（题30图）。
（1）据图分析：
①光合作用消耗ATP最快的时刻是________________。根吸水能力最强的时刻是____________。
②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_____________；推测导致12∶00时光合速率出现低谷的环境因素主要是_____________（填"光照"或"CO2"）。
③在14∶00时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中[H]含量的变化是___________。
（2）若该地土壤缺钙，一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是____________（填"老叶"或"幼叶"）。
（3）假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地，与原产地长叶刺葵杂交不育，原因是地理隔离导致了_____________。
II乙醇可部分替代石油燃料，利于纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇、耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解，从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。
（1）某研究小组将产生纤维素酶的菌株，通过诱变和高温筛选获得新菌株，为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80℃高温，进行了以下实验。
试管1
试管2
第一步
加入适量缓冲液
加入等量纤维素酶溶液（缓冲液配制）
第二步
__________________________30min
第三步
加入__________________________
第四步
60℃水浴保温10min
第五步
加入__________________________
第六步
沸水浴中加热2min，观察实验现象
结果与结论：①若__________________________，则表明该纤维素酶能耐受80℃高温；
②若__________________________，则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温；
（2）酵母菌发酵产生的乙醇属于____________________（填"初级"或"次级"）代谢产物。
【解析】Ⅰ⑴①光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段产生ATP和[H]为暗反应阶段提供能量和还原剂，光合速率越大消耗ATP也就越快，从图中可见10:00时光合速率最大；蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收，蒸腾作用越强，根吸水能力越强，从图中可见蒸腾作用在12:00时蒸腾作用最强。
②蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失，气孔导度的大小直接引起蒸腾速率大小的变化，通过图中可知，在12:00时气孔导度最大，而CO2是通过气孔进入叶肉细胞的，说明CO2供应充足，推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光照。
③[H]用于暗反应对C3的还原，CO2增多，使生成C3增多，这时会消耗更多的[H]，使[H]的含量降低。
⑵钙在植物体内形成稳定的化合物，不能转移利用，当缺钙时，首先引起幼叶出现症状。
⑶长期的地理隔离使两个种群的基因频率向不同的方向发展，使种群的基因库变得很不相同，并出现生殖隔离。[
【答案】Ⅰ⑴①10:00 12:00
②气孔导度 光照
③降低
⑵幼叶
⑶生殖隔离
【解析】Ⅱ⑴根据实验是探究纤维素酶能否耐受80℃高温，所以应先对纤维素酶用80℃高温处理，常用方法为水浴80℃保温，对酶进行高温处理后，然后再加入适量的纤维素酶作用的底物——纤维素，利用纤维素酶能使纤维素水解为还原糖，来验证经高温处理的酶是否还有活性，还原糖可用斐林试剂或班氏糖定性试剂检测。
①如果纤维素酶能耐受80℃高温，则经80℃高温处理后，依然能使纤维素水解，经斐林试剂检测能出现砖红色沉淀
②反之，不能出现砖红色沉淀。
⑵乙醇是对酵母菌无明显生理功能，并非是酵母菌生长和繁殖所必需的物质，这样的物质为次生代谢产物。
【答案】Ⅱ⑴80℃水浴保温 适量纤维素液 斐林试剂或班氏糖定性试剂
①试管1内呈蓝色，试管2内有砖红色沉淀产生
②试管1和2内均呈蓝色[
⑵次生
7、（2012山东卷）2．夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是
A．甲植株在a点开始进行光合作用
B．乙植株在e点有机物积累量最多
C．曲线b-c段和d-e段下降的原因相同
D．两曲线b-d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
答案：D
解析：本题综合考查植物的光合作用、细胞呼吸的基础知识，考查识图能力、理解能力与获取信息的能力。
分析图示可知，这一天的6：00（甲曲线的a点）和18：00时左右，甲乙两植物光合作用吸收CO2的速率和呼吸作用释放CO2的速率相等；在6：00之前，甲乙两植物的光合作用已经开始，但光合作用比细胞呼吸弱，故选项A错误；在18时后，甲乙两植物的光合作用速率开始小于细胞呼吸，有机物的积累最多的时刻应为18：00时，e点时有机物的积累量已经减少，故选项B错误。
图示曲线的b~c段下降的主要原因是气孔部分关闭导致叶内二氧化碳浓度降低，d~e段下降的原因是光照强度减弱，光反应产生[H]和ATP的速率减慢。这两段下降的原因不相同，故选项C错误。
b~d段，乙曲线的变化为植物的"午休现象"，是气孔关闭导致叶内二氧化碳浓度降低之故；甲植物可能不存在"午休现象"或气孔关闭程度很小或气孔无法关闭，故选项D正确。
8.（2012浙江卷）30．某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度（即气孔开放程度）与光合速率的变化如图所示。
请回答：
（1）停止供水后，光合速率下降。这是由于水是＿＿＿＿＿＿的原料，又是光合产物在植物体内＿＿＿＿的主要介质。
（2）在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是＿＿＿点，其主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的＿＿＿＿＿＿＿减少。
（4）生产实践中，可适时喷施植物激素中的＿＿＿＿＿，起到调节气孔开度的作用。
【答案】（1）光合作用 运输
（2）B 气孔开度降低，CO2吸收减少（答出一项即可）
（3）叶绿素合成速度变慢或停止（或叶绿素分解），类胡萝卜素的颜色显露出来（答出一项即可） NADPH和ATP
（4）脱落酸
【命题透析】本题以图像的形式考察光合作用的过程及其影响因素，旨在考察学生的识图、析图及知识的迁移能力，为高频考点。
【思路点拨】（1）由"停水导致光合速率下降"联系水的生理作用，既可参与反应，又可运输物质。
（2）B点光合速率小于A点与气孔开度降低有关，而后者是由停止水分供应造成的。
（3）水分的减少会导致细胞内的光合作用及其他过程减慢，引发一系列的变化。
（4）脱落酸可在植物细胞失水时使气孔关闭，在生产实践中用来调节植物的代谢过程。
9. (2012·天津卷，5)设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率=净光合速率+呼吸速率），结果见右图，据图判断，下列叙述正确的是
A.用d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多
C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1 ＞K2＞K3
D.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物
解析：植物细胞光反应生成的[H]受光照强度影响，与二氧化碳浓度无关，A项错误；根据题图可知，d3 浓度下呼吸速率小于d2浓度下的呼吸速率，单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP比d2浓度下的要少；因在d2浓度下净光合作用最强最利于蓝藻的增殖，故d2浓度的K值最大，d3深度呼吸作用弱，也不篮球蓝藻繁殖。故K3较K2小，但K2最大，故C错。
答案D。
10.（2012四川卷）30.（20分）回答下列Ⅰ、Ⅱ小题。
Ⅰ.（7分）科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答：
（1）提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入 ，以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光和色素，缺失的色素带应位于滤纸条的 。
（2）该突变体和野生型水稻
当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定的
（3）如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变，将无法进行光合作用，其原因是
Ⅱ（13分）研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题：
（1）图中A代表细胞膜上的 。葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可通过 作用形成非必需氨基酸，也可通过形成五碳塘进而合成 作为DNA复制的原料。
（2）在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为 。与正常的细胞相比①—④过程在癌细胞中明显增强的有 （填编号），代谢途径发生这种变化的意义在于能够 ，从而有利于癌细胞的增殖。
（3）细胞在致癌因子的影响下， 基因的结构发生改变而被激活，进而
调控 的合成来改变代谢途径，若要研制药物来已知癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程 （填编号）不宜选为作用位点。
答案（20分）：
I.（7分）
（1）CaCO3 (1分) 最下端（1分）
（2）较大（1分）C3（1分）NADPH、ATP（1分）
（3）缺失叶绿素a不能完成光能转换（2分）
II.（13分）
（1）载体蛋白（1分） 氨基转换（1分） 脱氧核苷酸（1分）
（2）有氧呼吸和无氧呼吸（2分） ①②③（2分）
产生大量的中间产物，为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料（2分）
（3）原癌（1分） 酶（1分） ①④（2分）
【解析】
I.（1）提取叶绿体色素的过程中，叶绿素容易被酸性物质破坏，所以一般加入碳酸钙，防止色素被破坏；该突变植物缺乏叶绿素b，在叶绿体的色素的层析过程中，滤纸条上由上到下的色素分布分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所这里缺失的色素带是位于滤纸条的最下端。
（2）据图可知，突变体和野生型水稻的呼吸作用速率不同，而且突变体的呼吸作用比野生型植株的呼吸作用强。在n点时，两者的氧气释放速率相等，即两者的净光合速率相等。而氧气的产生速率表示植物真正的光合速率，真正的光合速率等于植物的呼吸速率加上植物的净光合速率。所以n点时，突变体的氧气产生速率大于突变体。在光合作用的过程中，二氧化碳的固定，产物为三碳化合物；三碳化合物的还原需要消耗光反应阶段产生的ATP、还原性辅酶氢。
（3）在光合作用的光反应阶段，只有少量的叶绿素a可以吸收光能，这部分叶绿素a被光子激活产生电能，电能再向其他色素传递形成活跃的化学能。如果缺乏叶绿素a，则无法吸收光能。
II．（1）因为图中A能在细胞膜上协助葡萄糖进入细胞膜，所以可以推断其应该是载体蛋白；在代谢的过程，氨基酸向其他氨基酸转换必须通过转氨基作用；DNA的基本单位是脱氧核苷酸，即其合成原料。[来
（2）癌细胞也有线粒体的存在，所以在有氧的条件下进行有氧呼吸；而癌细胞的代谢比较旺盛，需要大量的大分子物质合成材料，所以相比正常细胞，癌细胞内①②③会加强。
（3）细胞癌变，是由于原癌基因和抑癌基因发生突变引起的，原癌基因的结构改变，会导致大量酶合成，而使得细胞代谢失控。抑制机体内的癌细胞代谢，不应该对正常细胞的代谢造成大的影响，图中代谢过程①④是所有正常细胞都有可能大量进行的，所以不宜作为作用点。
11．（2012江苏卷）27．蓝藻、绿藻和硅藻是湖泊中常见藻类。某课题组研究了不同pH对3种藻类的生长及光合作用的影响，实验结果见图1、图2。请回答下列问题：
（1）根据图1和图2分析，3种藻类中pH适应范围最广的是＿＿＿＿＿＿＿＿；在pH为8.0时，3种藻类中利用CO2能力最强的是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在培养液中需加入缓冲剂以稳定pH，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）在实验中需每天定时对藻细胞进行取样计数，请回答以下问题：
①取出的样液中需立即加入固定液，其目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②在计数前通常需要将样液稀释，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
③将样液稀释100倍，采用血球计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）计数，观察到的计数室细胞分布见图3，则培养液中藻细胞的密度是＿＿＿＿＿个/mL。
答案：
（1）绿藻 蓝藻 （2）藻类生长代谢会改变培养液pH
（3）①维持藻细胞数量不变 ②藻细胞密度过大 ③1×108
解析：（1）由图1、图2可知，PH改变后绿藻的生长速率和光合速率变化不大，其次是蓝藻。由图2在PH为8.0时，蓝藻的光合速率最大，利用CO2能力最强。
（2）藻类植物在光合作用时大量吸收CO2，代谢过程产生一些物质会改变培养液的PH。
（3）①取样后向样液中加入固定液来杀死细胞，维持藻类细胞数目不变；
②由于样液藻类细胞的密度比较高，稀释后方便计数；
③血球计数板规格为1mmX1mmX0.1mm，采用五点取样法，取四角和最中间的5个中方格计数，采取"数上线不数下线，数左线不数右线"的原则处理，平均每个中方格内有4个酵母菌。计数区有25个中方格，共计有酵母菌4×25=100个。计数区体积为1mmX1mmX0.1mm=0.1mm3=0.1×10-3 mL，换算成1mL，则有酵母菌100×104个，再乘以稀释倍数100，结果为108个。
12．（2012江苏卷）33．为探究低浓度NaHSO3溶液水稻光合速率的影响，某研究小组做了如下实验，请完成实验报告并回答下列问题：
（1）实验报告
①材料用具：
乳熟期的温室盆栽，1mmol/L NaHSO3溶液、蒸馏水、喷壶、光合分析测定仪等。
②实验步骤：
第一步：选取若干＿＿＿＿＿的水稻植株随机平均分成甲、乙两组，甲组为对照组，乙组为实验组。
第二步：每天傍晚分别将等量的＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上，次日上午测定光合速率。
③结果与分析：
实验结果见图1，经分析可以得出的结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）研究发现NaHSO3增加了叶片内叶绿体形成ATP的能力，推测其作用部位是叶绿体的＿＿＿＿＿，进而加快对图2中＿＿＿＿＿（填字母A～D）物质的利用。
（3）研究小组利用上述条件设计实验，证明了0.2µmol/L硫酸甲酯吩嗪（PMS）和1mol/LNaHSO3效应相同，两者共同处理既不存在累加效应，也无抑制效应。请在答题卡的指定位置用要柱形图绘制出实验结果（实验光照强度为1000µmol•m-2•s-1）。
答案：
（1）②株型、长势、叶片均一 蒸馏水 1mmol/L NaHSO3溶液
③不同光照强度下代浓度NaHSO3溶液可提高水稻光合速率
（2）类囊体 A、B、D
（3）见下图
解析：（1）该实验中自变量为是否喷施NaHSO3溶液，因变量是水稻光合速率，其它为无关变量，在实验过程中要排除无关变量对实验结果的干扰，所用实验材料的株型、长势等条件要基本相同；实验操作分对照组和实验组，对照组喷洒一定量的蒸馏水，实验组喷洒1mmol/LNaHSO3溶液；③根据图1，在不同光照强度下，喷洒NaHSO3溶液的植株光合速率均高于喷洒蒸馏水的对照组，说明NaHSO3溶液在不同光照强度下均能提高水稻植株的光合速率。
（2）光合作用的光反应阶段可以产生ATP，场所在叶绿体的类囊体薄膜上；图2中A表示二氧化碳，B表示C3，C表示光合作用产物糖类，D表示C5，光反应增强，ATP和[H]增多，可促进暗反应过程中C3的还原进而促进二氧化碳的固定和C5的利用。
（3）根据题中信息，0.2μmol/L的硫酸甲酯吩嗪和1mmol/L的NaHSO3溶液效应相同，可促进水稻光合作用效率，但二者无累加效应和抑制效应，即二者混合使用效果和分别使用的效果是一样的。据此信息结合图1可作出对应的条形图。
