题目内容

5．某转基因作物有很强的光合作用能力．某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如下装置．请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题：

Ⅰ．方法步骤
（1）先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：
①甲、乙两装置的D中都放入NaOH溶液，装置乙作对照．
②将装置甲、乙的玻璃钟罩遮光处理，放在温度等相同的环境中．
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度．
（2）测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：
①甲、乙两装置D中放入NaHCO3溶液，乙装置作对照．
②把装置甲、乙放在光照充足、温度相同的环境中．
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度．
（3）实验操作30分钟后，记录甲乙装置红墨水滴移动情况：
实验30分钟后红墨水滴移动情况
测定植物
呼吸作用强度		甲装置左（填左或右移）1.5cm
乙装置右移0.5cm
测定植物净
光合作用强度		甲装置右（填左或右移）4.5cm
乙装置右移0.5cm
Ⅱ．实验分析：
假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g．那么该植物的呼吸作用速率是4g/h；白天光照15h，一昼夜葡萄糖的积累量是84g．（不考虑 昼夜温差影响；不考虑无氧呼吸）

分析 净光合作用（表现光合作用）=实际光合作用-呼吸作用，所以要测定实际光合作用量要先测定呼吸作用．呼吸作用过程消耗氧气释放二氧化碳，所以氧气和二氧化碳量的变化都可以作为衡量呼吸强度的指标．根据题干中的装置图可以知道，该实验是以耗氧量作为衡量指标的．所以实验过程中就要用NaOH吸收二氧化碳以测定耗氧量．而测定呼吸强度要避免光合作用，所以要在黑暗中进行，即要做遮光处理．测定出呼吸强度后测定表观光合作用．光合作用消耗二氧化碳释放氧气，所以实验中要有提供二氧化碳的装置，即在D中盛有碳酸氢钠．通过测定氧气的释放量来测定表观光合作用．最后根据上面的公式可计算实际光合作用量．

解答 解：Ⅰ（1）要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度，在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用．用NaOH溶液除去玻璃钟罩内的CO2，植物呼吸作用消耗一定量O2，释放等量CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根据玻璃钟罩内氧气体积的减少量即可测呼吸作用强度．
（2）净光合作用强度的测试实验要满足光合作用的条件：充足的光照、一定浓度的CO2（由NaHCO3溶液提供），光合作用过程中消耗一定量CO2，释放等量O2，而CO2由NaHCO3溶液提供，因此，玻璃钟罩内气体体积的变化只受O2释放量的影响，而不受CO2气体减少量的影响．所以甲、乙两装置D中放入NaHCO3溶液，乙装置作为对照组．
（3）根据以上装置可得，在测定呼吸作用速率时，装置中气体量主要是氧气的消耗，因此甲装置中液滴左移；在测定净光合速率时，由于二氧化碳维持相对稳定，气体变化主要是光合作用氧气的净释放，因此液滴右移．
Ⅱ．对照装置乙中红墨水滴右移是环境因素（如温度变化等）对实验影响的结果，实验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃钟罩内氧气体积的改变量，即1.5+0.5=2（g/半小时）；根据净光合作用的测定值是4.5-0.5=4（g/半小时），白天光照15小时的净光合作用量是（4×2）×15=120（g），一昼夜葡萄糖的积累量是15小时光合作用实际量减去24小时呼吸作用消耗量，等同于15小时的净光合作用量减去9小时的呼吸作用消耗量，即8×15-4×9=84（g）．
故答案为：
Ⅰ．（1）①NaOH溶液　②遮光　
（2）①NaHCO3溶液   对照　②光照充足、温度相同的环境中　
（3）左　右
Ⅱ.4　84

点评 本题难度适中，主要考查环境因素影响光合作用强度以及光合作用和呼吸作用的关系，要求考生具有较强的曲分析能力，从题中获取信息的能力，在分析图解时关键找到二氧化碳净释放为0的点．

练习册系列答案
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11．图A表示某动物精巢内细胞分裂及精子形成过程中DNA数量的变化曲线，图B表示在上述的细胞分裂过程中的各个时期细胞中染色体变化模式图，请据图分析回答：

（1）图B中存在同源染色体的是b、c，存在染色单体的是b、c、d，存在四分体的是b．（用图中字母表示）
（2）B图所示的a、b、c、d 4个图象，分别是A图所示的①～⑤中的什么时期？⑤、③、①、④（填图中的代号）．
（3）B图所示的a、b、c、d图中各细胞核DNA量与该动物体细胞核DNA量相同的是d．
（4）A图①时期，细胞内有8个DNA分子．
（5）若该动物患有由线粒体DNA缺陷引起的疾病，当它与正常的雌性个体交配后，后代中患病的几率几乎为0．

下列有关育种的叙述中，错误的是

A．用于大田生产的优良品种不一定是纯合子

B．通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种

C．诱变育种可提高突变频率，加速新基因的产生，从而加速育种进程

D．为了避免对三倍体无籽西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖

某学校研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别进行了以下两组实验（假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响）：

实验一：将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定小室中的CO2浓度，结果如下图1所示。

实验二：给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量，结果如下图2所示。请据图分析回答：

（1）图1表明在低浓度二氧化碳时， 植物固定CO2能力较强。在实验一的前10 min，A植物光合作用制造的有机物总量比B植物 mg，原因是 。

（2）实验二中，若给予的光照强度为Z klx（a<Z<b），每日光照12 h， B植物每平方米叶片一昼夜中二氧化碳吸收量的范围为 mg，由此可知B植物不能正常生长。

（3）实验二中自变量是 ，若将A植物所处的光照条件由a增强到b，则短时间内A植物叶片细胞中C5含量 （填“上升”、“不变”或“下降”）。

据图回答下列问题：

（1）高等植物和动物细胞分裂在间期的不同点为，动物细胞有，而植物体没有。

（2）图1中AB段形成的原因是，该过程发生于细胞分裂的期；CD段形成的原因是，该过程发生于细胞分裂的期。

（3）图2中细胞（写序号）处于图1中的BC段，图2细胞（写序号）处于图3中的DE段。

（4）已知该生物体细胞中有6条染色体，分析图2中①细胞可知，该细胞含有条染色单体，染色体数与核DNA分子数之比为。核膜核仁消失的时期为（用图2中序号表示）。
10．某雄性生物体细胞内的DNA含量为2a，如图表示减数分裂、受精作用及受精卵的有丝分裂过程的DNA变化．据图回答：

（1）从A到G表示的是减数分裂过程；曲线由I到O表示的是有丝分裂过程．
（2）能表示初级精母细胞的时期是C-D．（用字母表示）E时期的细胞叫次级精母细胞；G时期的细胞称精细胞．
（3）由A→C，DNA的含量增加一倍，是因为DNA完成复制．由D→E，DNA的含量又减少一半，原因是同源染色体分离，平均分配到两个子细胞．由F→G，DNA含量再减少一半，原因是染色单体分离，平均分配到两个子细胞．
（4）由H→J，DNA的含量又增加一倍，恢复到原来的数目，是通过受精作用使两配子结合成受精卵．
16．科研人员将萌发力不同的两批成熟玉米种子，在28℃的蒸馏水中浸泡24小时后，对玉米种子胚内赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）含量的测定，结果如图，下列叙述错误的是（　　）
A．玉米种子产生赤霉素的场所是胚
B．GA和ABA对玉米种子萌发的影响效应是相互对抗的
C．ABA含量较高可能是导致低活力种子萌发率较低的原因
D．玉米种子内GA和ABA的含量与种子活力呈正相关
11．有图①～④表示某细胞的部分细胞器，下列有关叙述正确的是（　　）
A．结构①不是细胞中合成ATP的唯一场所
B．结构③是脂质合成和加工的车间
C．结构②和④均不具有生物膜结构
D．此细胞不可能是原核细胞，只能是动物细胞
12．对下列生命现象及其生物学意义表述正确的是（　　）
A．光合作用产生了ATP，直接为其他的生命活动提供了能量
B．细胞分裂使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率
C．主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢
D．细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定

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