照组相比,除了7:00和18:00,其他时间100 mg/L赤霉素和200 mg/L赤霉素处理组CO2的吸收速率都比对照组高,说明图中两种浓度的赤霉素都有一定的增强该植物光合速率的作用,A正确。14:00 时出现明显的光合午休现象,与11:00 时相比,100 mg/L赤霉素处理组光合速率下降幅度最小,200 mg/L赤霉素处理组下降幅度最大,说明低浓度赤霉素处理对弱化该植物光合午休的作用比高浓度的有效,B正确。由图可知,18:00时经低浓度赤霉素处理的该植物CO2吸收速率(即净光合速率)与空白对照组相近,但没有给出两种条件下该植物的呼吸速率,而总光合速率=净光合速率+呼吸速率,故不能得出18:00时低浓度赤霉素处理的该植物总光合速率与空白对照组相同的结论,C错误。与11:00时相比,14:00时空白对照组的该植物对CO2的吸收速率下降,出现光合午休现象,此时CO2的固定速率降低,C3的生成速率降低,D正确。 4.C 本题创设新情境考查光合作用的过程,体现了科学探究和科学思维等学科核心素养。该实验通过检测是否产生ATP来判断类囊体的功能是否完好,A错误。光合磷酸化产生的ATP一般用于光合作用的暗反应,B错误。依题意和图示分析可知,先将类囊体置于pH为4的缓冲溶液中,当类囊体内部的pH为4时,再将类囊体转移至pH为8的缓冲溶液中,当立即加入ADP和Pi时,有ATP生成,但当类囊体内部的pH和外界溶液pH相同时,即pH均为8时再加入ADP和Pi,则没有ATP生成。可见,叶绿体中合成ATP需要膜内外pH不一致,即ATP的合成与膜两侧的pH(H浓度)差有关,C正确。根据实验结果判断,在pH为4的缓冲液中类囊体并没有被破坏,D错误。
5.(除标明外,每空1分)(1)ATP、[H] 小于 有氧呼吸第二阶段(丙酮酸的分解)和苹果酸转化(2分) 不变 (2)向左移 10 (3)①③(2分)
【解析】 本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识,要求考生能够从题干中获取有效的信息,并理解实验装置中各部分的原理,要求考生能够运用数学方法分析实验装置测得的数据,体现了科学思维和科学探究等核心素养。(1)夜晚没有光照,芦荟叶肉细胞中不能进行光反应,无法为暗反应提供ATP、[H],导致暗反应不能进行。由题干信息可知,夜间芦荟叶肉细胞合成苹果酸并将其储存在液泡中,白天液泡中的苹果酸发生转化并释放CO2用于光合作用,故可推知夜间芦荟叶肉细胞液泡内的pH小于白天。白天芦荟叶肉细胞液泡里的苹果酸逐渐转化可为芦荟光合作用提供CO2,同时有氧呼吸第二阶段中丙酮酸的分解也可为芦荟光合作用提供CO2。白天芦荟气孔关闭,不受外界CO2浓度的影响。(2)装置内CO2浓度稳定,黑暗条件下装置气体体积变化是由呼吸作用消耗O2导致的,故液滴向左移。此时测量的数据反映的是呼吸量,2 h后测得气体的变化量为20 mL,即2 h呼吸作用消耗O2量为20 mL,则呼吸速率为20/2=10 mL/h。(3)将该装置放于黑暗条件下,液滴会左移,此时测量的数据可用于表示呼吸速率;将该装置放于适宜
+
光照条件下,液滴会右移,此时测量的数据可用于表示净光合速率。总光合速率=呼吸速率+净光合速率,所以为了测量芦荟在适宜光照条件下的总光合速率,可用的数据有M-N(N为负值)和
P-E+E-Q=P-Q。
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