2023屆 二輪復(fù)習(xí) 細(xì)胞呼吸與光合作用 作業(yè)

專題強(qiáng)化練(四)細(xì)胞呼吸與光合作用一、選擇題1．(2022·廣東模擬預(yù)測)細(xì)胞呼吸與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用也比較廣泛。某科研小組將小的完整馬鈴薯塊莖放入保溫桶中，測定了初始O2、CO2的濃度以及溫度，然后密閉放置，一段時間后觀測保溫桶中O2的減少量與CO2的增加量相等，并且保溫桶壁上出現(xiàn)了水珠。下列分析錯誤的是()A．實驗中氣體量的變化，說明馬鈴薯只進(jìn)行了有氧呼吸B．實驗中保溫桶壁上的水是有氧呼吸第三階段的產(chǎn)物C．欲觀察創(chuàng)傷對細(xì)胞呼吸的影響，可將等量的馬鈴薯進(jìn)行刀切D．實驗結(jié)束后，保溫桶中溫度會升高，該部分能量來自有機(jī)物解析：馬鈴薯的無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸，不會產(chǎn)生二氧化碳，因此實驗中O2的減少量與CO2的增加量相等，并不能說明馬鈴薯只進(jìn)行有氧呼吸，A錯誤；有氧呼吸的第三階段會產(chǎn)生水，所以實驗中保溫桶壁上的水是有氧呼吸第三階段的產(chǎn)物，B正確；欲觀察創(chuàng)傷對細(xì)胞呼吸的影響，則自變量為是否有創(chuàng)傷，所以可將等量的馬鈴薯進(jìn)行刀切，C正確；細(xì)胞呼吸釋放有機(jī)物中的能量，一部分轉(zhuǎn)移到ATP，還有一部分以熱能形式散失，因此實驗結(jié)束后，保溫桶中溫度會升高，該部分能量來自有機(jī)物，D正確。答案：A2．(2022·廣東普寧二模)在漸增負(fù)荷運動中，血液乳酸值隨運動負(fù)荷增加而逐漸增加，當(dāng)運動負(fù)荷達(dá)到某一臨界值時，血液乳酸值急劇增加，而血液HCOeq\o\al(－,3)含量則急劇下降(如圖所示)。下列敘述錯誤的是()A．A點后乳酸增多是由于無氧呼吸加強(qiáng)B．A點后有氧呼吸產(chǎn)生的CO2總量減少C．血液中的HCOeq\o\al(－,3)/H2CO3是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物D．肌肉產(chǎn)生的乳酸可使內(nèi)環(huán)境pH有下降的趨勢解析：人體細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，在劇烈運動的過程中，有氧呼吸供能不能完全滿足能量需求，無氧呼吸增強(qiáng)導(dǎo)致乳酸增加，故其血液中乳酸含量明顯增加，A正確；A點后有氧呼吸也增強(qiáng)，產(chǎn)生的CO2總量增加，B錯誤；當(dāng)人體進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸進(jìn)入血液后，就與血液中的NaHCO3發(fā)生作用，生成乳酸鈉和H2CO3，細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生的CO2與H2O結(jié)合，在碳酸酐酶作用下，生成HCOeq\o\al(－,3)，C正確；肌肉產(chǎn)生的乳酸可使內(nèi)環(huán)境pH有下降的趨勢，但HCOeq\o\al(－,3)/H2CO3能調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境pH，將其穩(wěn)定在7.35～7.45之間，D正確。答案：B3．(2022·廣東專題檢測)京白梨是唯一冠以“京”字的北京特色果品。果實采收后放置一段時間會出現(xiàn)呼吸高峰，這是果實成熟的標(biāo)志。下圖為不同溫度條件下果實呼吸速率與貯藏時間的關(guān)系，下列敘述錯誤的是()A．圖中涉及的自變量是貯藏時間和溫度B．果實呼吸作用的主要場所是在線粒體中進(jìn)行C．若想讓果實盡快成熟，則采摘后應(yīng)在20℃條件下貯藏D．若想延長果實的貯藏時間，則采摘后應(yīng)在6℃、且無氧條件下貯藏解析：本題研究不同溫度條件下果實呼吸速率與貯藏時間的關(guān)系，自變量為貯藏時間和溫度，因變量為呼吸速率。由圖可知20℃條件下，京白梨貯藏到大約第6天呼吸速率達(dá)到最高峰，因此在20℃條件下貯藏的京白梨果實最先成熟；若想延長果實的貯藏時間，則采摘后應(yīng)在6℃、且低氧條件下貯藏。本圖表示不同溫度條件下果實呼吸速率與貯藏時間的關(guān)系，故自變量為貯藏時間和溫度，A正確；線粒體是細(xì)胞呼吸的主要場所，故果實呼吸作用的主要場所是在線粒體中進(jìn)行，B正確；分析不同溫度條件下果實呼吸速率與貯藏時間的關(guān)系圖可知，在20℃條件下，京白梨貯藏到大約第6天呼吸速率達(dá)到最高峰，因此在20℃條件下貯藏的京白梨果實最先成熟，C正確；分析不同溫度條件下果實呼吸速率與貯藏時間的關(guān)系圖可知，在6℃條件下，果實的呼吸速率最低，有利于果實的長期貯藏，但應(yīng)為低氧條件下貯藏，D錯誤。答案：D4．(2022·廣東模擬預(yù)測)研究發(fā)現(xiàn)，氰化物能夠抑制植物細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上的細(xì)胞色素氧化酶(COX，正常呼吸所需要的酶)活性，而對同在該膜上的交替氧化酶(AOX)活性無影響，使細(xì)胞在消耗等量呼吸底物的情況下比正常情況下產(chǎn)生更多的熱量，這種呼吸方式稱為抗氰呼吸。下列推測不合理的是()A．COX與AOX參與催化呼吸過程中的NADH與氧氣結(jié)合反應(yīng)B．氰化物對AOX與COX的活性影響不同，可知二者結(jié)構(gòu)相同C．在消耗等量的底物情況下，抗氰呼吸產(chǎn)生的ATP會明顯減少D．AOX能夠提高植物細(xì)胞的抗氰能力，對植株在逆境生存有利解析：據(jù)題意可知，COX與AOX在線粒體內(nèi)膜上，參與了有氧呼吸的第三階段過程，即二者參與催化呼吸過程中的NADH與氧氣結(jié)合反應(yīng)，A正確；氰化物對AOX與COX的活性影響不同，可知二者對氰化物的敏感程度不同，按照結(jié)構(gòu)決定功能的原則推測，二者結(jié)構(gòu)不同，B錯誤；細(xì)胞在消耗等量呼吸底物情況下有氧呼吸釋放的能量總量是相同的，其中一部分用來合成ATP，其余部分以熱能形式散失，抗氰呼吸比正常呼吸產(chǎn)生的熱量更多，則合成的ATP就更少，C正確；氰化物不影響AOX活性，使得植物細(xì)胞在氰化物的逆境中進(jìn)行抗氰呼吸，對植株在逆境中生存有利，D正確。答案：B5．(2022·山東卷)NOeq\o\al(－,3)和NHeq\o\al(＋,4)是植物利用的主要無機(jī)氮源，NHeq\o\al(＋,4)的吸收由根細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動，NOeq\o\al(－,3)的吸收由H＋濃度梯度驅(qū)動，相關(guān)轉(zhuǎn)運機(jī)制如圖。銨肥施用過多時，細(xì)胞內(nèi)NHeq\o\al(＋,4)的濃度增加和細(xì)胞外酸化等因素引起植物生長受到嚴(yán)重抑制的現(xiàn)象稱為銨毒。下列說法正確的是()A．NHeq\o\al(＋,4)通過AMTs進(jìn)入細(xì)胞消耗的能量直接來自ATPB．NOeq\o\al(－,3)通過SLAH3轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外的方式屬于被動運輸C．銨毒發(fā)生后，增加細(xì)胞外的NOeq\o\al(－,3)會加重銨毒D．載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運NOeq\o\al(－,3)和H＋的速度與二者在膜外的濃度呈正相關(guān)解析：由題干信息可知，NHeq\o\al(＋,4)的吸收是根細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動的，所以NHeq\o\al(＋,4)通過AMTs進(jìn)入細(xì)胞消耗的能量不是來自ATP，A錯誤；由圖上可以看到，NOeq\o\al(－,3)進(jìn)入根細(xì)胞膜是H＋的濃度梯度驅(qū)動，進(jìn)行的逆濃度梯度運輸，所以NOeq\o\al(－,3)通過SLAH3轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外是順濃度梯度運輸，屬于被動運輸，B正確；銨毒發(fā)生后，H＋在細(xì)胞外更多，增加細(xì)胞外的NOeq\o\al(－,3)，可以促使H＋向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運，減少細(xì)胞外的H＋，從而減輕銨毒，C錯誤；據(jù)圖可知，載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運NOeq\o\al(－,3)屬于主動運輸，主動運輸?shù)乃俾逝c其濃度無必然關(guān)系；運輸H＋屬于協(xié)助擴(kuò)散，協(xié)助擴(kuò)散在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān)，超過一定范圍后不成比例，D錯誤。答案：B6．(2022·重慶一中模擬預(yù)測)細(xì)胞無氧呼吸與有氧呼吸的第一階段完全相同，由1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并產(chǎn)生少量NADH。在乳酸菌的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，丙酮酸與NADH可在相關(guān)酶的催化下轉(zhuǎn)化為乳酸和NAD＋。在酵母菌的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，丙酮酸在丙酮酸脫氫酶的催化下分解為CO2與乙醛，乙醛與NADH再在相關(guān)酶的催化下轉(zhuǎn)化為乙醇和NAD＋。下列相關(guān)分析正確的是()A．乳酸菌細(xì)胞與酵母菌細(xì)胞中均存在NAD＋向NADH轉(zhuǎn)化的過程B．有氧條件下，乳酸菌細(xì)胞中無氧呼吸第二階段產(chǎn)生的ATP減少C．乳酸菌與酵母菌的無氧呼吸產(chǎn)物不同，其根本原因是基因的選擇性表達(dá)D．若酵母菌在無氧條件產(chǎn)生的CO2量與有氧條件相同，則無氧條件消耗葡萄糖量是有氧條件的2倍解析：乳酸菌細(xì)胞與酵母菌細(xì)胞中呼吸作用第一階段，均產(chǎn)生了NADH，A正確。無氧呼吸第二階段不產(chǎn)生ATP，B錯誤。乳酸菌與酵母菌的無氧呼吸產(chǎn)物不同，其根本原因是基因不同，C錯誤。若酵母菌在無氧條件產(chǎn)生的CO2量與有氧條件相同，則無氧條件消耗葡萄糖量是有氧條件的3倍，D錯誤。答案：A7．(2022·河北階段檢測)植物細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵可以利用ATP分解釋放的能量驅(qū)動細(xì)胞內(nèi)的H＋向細(xì)胞外逆濃度梯度轉(zhuǎn)運，細(xì)胞外高濃度的H＋可以驅(qū)動磷酸轉(zhuǎn)運蛋白變構(gòu)，將細(xì)胞外的H2POeq\o\al(－,4)轉(zhuǎn)運到細(xì)胞中，過程如圖所示。2，4-DNP是一種細(xì)胞膜氫離子通透劑，殼梭孢菌素是一種質(zhì)子泵激活劑。下列敘述錯誤的是()A．呼吸抑制劑處理可以減少細(xì)胞對H2POeq\o\al(－,4)的吸收B．殼梭孢菌素處理可以促進(jìn)植物細(xì)胞吸收H2POeq\o\al(－,4)C．使用2，4-DNP可增強(qiáng)跨膜H＋濃度梯度，利于植物吸收H2POeq\o\al(－,4)D．缺磷時，磷酸轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量會增加、活性增強(qiáng)，提高細(xì)胞的磷吸收效率解析：分析題干：植物細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵可以利用ATP分解釋放的能量驅(qū)動細(xì)胞內(nèi)的H＋向細(xì)胞外逆濃度梯度轉(zhuǎn)運，說明H＋細(xì)胞外濃度高于細(xì)胞內(nèi)濃度，運出細(xì)胞是通過主動運輸方式進(jìn)行的。呼吸抑制劑能夠影響ATP的產(chǎn)生，影響質(zhì)子泵功能，減少細(xì)胞對H2POeq\o\al(－,4)的吸收，A正確；殼梭孢菌素是一種質(zhì)子泵激活劑，可以促進(jìn)植物細(xì)胞吸收H2POeq\o\al(－,4)，B正確；使用細(xì)胞膜氫離子通透劑2，4-DNP可使細(xì)胞外H＋進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，降低跨膜H＋濃度梯度，加重植物的磷缺乏癥狀，C錯誤；缺磷時，磷酸轉(zhuǎn)運蛋白表達(dá)量增加以及活性增強(qiáng)可以增加磷吸收效率，D正確。答案：C8．(2022·全國模擬預(yù)測)在植物光反應(yīng)中，由P680吸收光子后，激發(fā)出的電子經(jīng)系列電子受體傳遞給P700；P700吸收光子后，放出電子，經(jīng)系列電子受體，最后將電子交給NADP＋，使之還原成NADPH。葉綠體利用H＋電化學(xué)勢能合成ATP。下列有關(guān)光反應(yīng)與類囊體膜的描述不正確的是()A．光反應(yīng)既有水的消耗，也有水的生成B．H＋由類囊體腔轉(zhuǎn)運到葉綠體基質(zhì)，推動ATP合成C．光反應(yīng)正常進(jìn)行時，類囊體腔的pH小于葉綠體基質(zhì)的pHD．類囊體膜的功能主要由蛋白質(zhì)承擔(dān)，如吸收光能和轉(zhuǎn)化光能的葉綠素解析：光反應(yīng)中，水在光下分解消耗水，在ATP的合成中生成水，A正確；由題圖可知，H＋由類囊體腔轉(zhuǎn)運到葉綠體基質(zhì)，利用電化學(xué)勢能，推動ATP合成，B正確；光反應(yīng)正常進(jìn)行時，類囊體腔的H＋濃度高于葉綠體基質(zhì)，所以其pH小于葉綠體基質(zhì)的pH，C正確；類囊體膜的功能主要由蛋白質(zhì)承擔(dān)，但吸收光能和轉(zhuǎn)化光能的葉綠素不是蛋白質(zhì)，不過，人們發(fā)現(xiàn)，葉綠素常常與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起形成葉綠素—蛋白質(zhì)復(fù)合物，D錯誤。答案：D9．(2022·湖北階段檢測)鹽堿地土壤溶液濃度高會影響甜菜的產(chǎn)量。科研人員在研究鹽堿地對甜菜種植影響的實驗中，用3種濃度的NaCl溶液分別對甜菜生長的子葉期、一對真葉期和三對真葉期進(jìn)行脅迫處理，并定期更換營養(yǎng)液，15d后收獲，保存樣品并測定植株干重，實驗結(jié)果如下。下列說法不正確的是()A．CK組NaCl溶液濃度應(yīng)與非鹽堿地土壤溶液濃度一致B．HS組生長較慢是因為根系對水分和礦質(zhì)元素的吸收受阻所致C．與子葉期相比，三對真葉期幼苗對NaCl脅迫的耐受性較強(qiáng)D．三組濃度下子葉期植株干重較低是因為子葉不能進(jìn)行光合作用解析：實驗?zāi)康氖茄芯葵}堿地對甜菜種植的影響，對照組應(yīng)是非鹽堿地NaCl溶液濃度，CK組NaCl溶液濃度應(yīng)與非鹽堿地土壤溶液濃度一致，A正確；根系通過滲透作用吸收水分，溶液濃度高會影響根系吸水，礦質(zhì)元素需溶解在水中才能吸收和運輸。水分和礦質(zhì)元素吸收受阻會導(dǎo)致植物生長緩慢，B正確；據(jù)圖，子葉期與三對真葉期相比，eq\f(a－b,a)的值小于eq\f(e－g,e)的值，NaCl脅迫對三對真葉期幼苗的影響較小，三對真葉期幼苗對NaCl脅迫的耐受性較強(qiáng)，C正確；子葉能進(jìn)行較弱的光合作用，D錯誤。答案：D10．(2022·湖南階段檢測)鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)是一種用于塑料制品的增塑劑，在飲用水、地表水、室內(nèi)外空氣粉塵等處被頻繁檢出。研究表明，生菜能吸收和積累DBP，可降低其葉片中的葉綠素含量或影響光反應(yīng)中心色素對波長為680nm光的吸收、轉(zhuǎn)換效率，阻礙核酮糖1，5二磷酸羧化酶(催化CO2的固定)的合成，從而抑制光合作用，降低生物量和作物品質(zhì)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．生菜中的色素都可以吸收光能，參與光合作用B．DBP可能破壞了生菜葉片中葉綠體的類囊體結(jié)構(gòu)，使葉綠素含量下降C．DBP能通過抑制C3的生成影響暗反應(yīng)的進(jìn)行D．DBP可能通過降低光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍化學(xué)能的效率影響光合作用解析：葉綠體中的色素都可以吸收光能，但是液泡中的色素不能吸收光能，A錯誤；DBP可能破壞了生菜葉片中葉綠體的類囊體結(jié)構(gòu)或抑制了與葉綠素分子合成有關(guān)的酶活性，進(jìn)而使葉綠素含量下降，B正確；CO2的固定需要核酮糖1，5二磷酸羧化酶的催化，DBP阻礙了該酶的合成，抑制了C3的生成，從而影響暗反應(yīng)的進(jìn)行，C正確；DBP的積累可能通過降低生菜葉片中光反應(yīng)中心色素對波長為680nm光的吸收、轉(zhuǎn)化效率，降低了光反應(yīng)中光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍化學(xué)能的效率，從而影響了光合作用，D正確。答案：A11．(2022·廣東模擬預(yù)測)PhaB法是一種間接檢測標(biāo)本中結(jié)核分枝桿菌(MTB)的方法，其基本原理如圖所示。噬菌體能感染和裂解活的結(jié)核分枝桿菌，將DNA注入MTB菌體內(nèi)，進(jìn)入宿主菌體內(nèi)的噬菌體可免受殺病毒劑的滅活，在MTB菌體內(nèi)進(jìn)行增殖，最后裂解MTB釋放出的子代噬菌體又可感染一種作為指示細(xì)胞的快生長分枝桿菌，在24h內(nèi)形成清晰的噬菌斑。下列說法錯誤的是()A．PhaB法檢測MTB僅能檢測樣本中的活菌數(shù)B．噬菌斑的數(shù)量越多，樣本中的活菌數(shù)也就越多C．結(jié)核桿菌能為噬菌體的增殖提供能量和原料D．若殺病毒劑的量不足，則會導(dǎo)致檢測結(jié)果偏小解析：由于噬菌體只會侵染活菌，因此該實驗檢測的是樣品中活菌數(shù)，A正確；該實驗中噬菌斑越多，說明侵染的噬菌體越多，即被噬菌體侵染的活菌數(shù)越多，B正確；噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)寄生，因而細(xì)菌能為噬菌體的增殖提供能量和原料，C正確；若殺病毒劑的量不足，則會導(dǎo)致未侵染的噬菌體侵染作為指示劑的快生長分枝桿菌，從而使噬菌斑數(shù)量增多，導(dǎo)致結(jié)果偏大，D錯誤。故選D。答案：D12．(2022·北京專題檢測)下圖表示類囊體膜上的電子傳遞過程及百草枯和敵草隆兩種除草劑的作用機(jī)制，相關(guān)說法正確的是()A．兩種除草劑需混合使用才可起到除草的作用B．兩種除草劑都通過阻斷光反應(yīng)過程起到除草作用C．兩種除草劑都只對雜草起作用，對農(nóng)作物不起作用D．兩種除草劑都既可阻斷植物代謝也可阻斷動物代謝解析：敵草隆和百草枯是光合電子傳遞抑制劑，敵草隆競爭性結(jié)合QB位點，阻斷其還原，因而阻斷電子傳遞過程，百草枯抑制電子向NADP＋的傳遞，這些除草劑通過阻斷電子傳遞從而抑制光合作用，殺除雜草。兩種除草劑單獨使用也可起到除草的作用，A錯誤；兩種除草劑能阻斷光合電子傳遞鏈，阻斷光反應(yīng)起到除草的作用，B正確；兩種除草劑既對雜草起作用，也對農(nóng)作物起作用，C錯誤；兩種除草劑不能阻斷動物代謝，D錯誤。答案：B二、綜合題13．(2022·廣東潮州期末考試)多肉植物因其根、莖、葉三種營養(yǎng)器官中至少有一種是肥厚多汁而得名，由于其種類繁多、體型優(yōu)美、形態(tài)奇特，能營造出優(yōu)美的園林藝術(shù)效果而備受人們喜愛。某同學(xué)養(yǎng)了一盆可愛的多肉植物，通過查閱大量文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)該植物在正常條件和長期干旱條件下(白天氣孔關(guān)閉、晚上氣孔開放)光合作用途徑不同，如圖甲所示。圖乙表示該植物葉肉細(xì)胞CO2吸收速率的日變化情況。請據(jù)圖回答下列問題：(1)暗反應(yīng)包括________________等過程，影響該過程的內(nèi)部因素有________。(2)長期干旱條件下，若上午11時突然增加環(huán)境中CO2濃度，則短時間內(nèi)該植物葉肉細(xì)胞中C5含量的變化是________(填“增加”“減少”或“基本不變”)。(3)在長期干旱條件下，圖乙0～4時無光照，但該植物葉肉細(xì)胞的CO2吸收速率大于0，該時段內(nèi)吸收的CO2能否被直接用來合成(CH2O)？________(填“能”或“不能”)，原因是________________________________________________________________________。(4)請結(jié)合圖甲CO2的變化途徑分析，長期干旱條件下該植物在白天仍能正常進(jìn)行光合作用的機(jī)制是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)光合碳循環(huán)即暗反應(yīng)過程，包括CO2的固定和C3的還原等過程，暗反應(yīng)的進(jìn)行需要相關(guān)酶的催化，CO2做原料，需要光反應(yīng)提供H＋和ATP，光反應(yīng)需要色素、酶、水、光照等，故影響該過程的內(nèi)部因素為酶的活性。(2)根據(jù)圖甲可知，長期干旱條件下，該植物在白天氣孔關(guān)閉，不能通過氣孔從外界吸收CO2，在上午11時突然增加環(huán)境中的CO2濃度，對植物的光合作用沒有影響，細(xì)胞中C5含量基本不變。(3)長期干旱條件下，圖乙0～4時無光照，光反應(yīng)不能正常進(jìn)行，無法為暗反應(yīng)提供ATP和H＋，吸收的CO2不能用來合成(CH2O)。(4)由圖甲可知，在長期干旱條件下，葉肉細(xì)胞夜晚吸收的CO2可以與PEP反應(yīng)生成草酰乙酸，草酰乙酸再轉(zhuǎn)化為蘋果酸儲存在液泡中，在白天，蘋果酸從液泡運出并通過分解產(chǎn)生CO2，供光合作用利用，此外，線粒體中丙酮酸分解產(chǎn)生的CO2也會供光合作用利用，因而長期干旱條件下，該植物葉肉細(xì)胞在白天雖然氣孔關(guān)閉，但仍能正常進(jìn)行光合作用。答案：(1)二氧化碳的固定和C3的還原酶的活性(2)基本不變(3)不能沒有光照，光反應(yīng)不能正常進(jìn)行，無法為暗反應(yīng)提供ATP和H＋(4)夜晚吸收的CO2經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化為蘋果酸儲存在液泡中，白天氣孔關(guān)閉后，一方面蘋果酸從液泡運出并通過分解提供CO2，另一方面丙酮酸氧化分解提供CO2，以保證光合作用的正常進(jìn)行14．(2022·廣東華南師大附中三模)在無土栽培生產(chǎn)實踐中，氧不足已成為困擾無土栽培技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)的限制因子，科研人員擬從優(yōu)化無土栽培營養(yǎng)液配方入手進(jìn)行改進(jìn)。鉀是植物光合作用必需的礦質(zhì)元素，他們以南瓜植株為實驗材料，采用營養(yǎng)液水培法進(jìn)行了實驗研究，結(jié)果如下表所示。請回答下列相關(guān)問題：處理凈光合速率[μmol/(m2·s)]光補(bǔ)償點[μmol/(m2·s)]氣孔導(dǎo)度[mol/(m2·s)]胞間CO2濃度(μmol/mol)通氣對照19.5820.90.34266低氧脅迫13.1725.30.29248低氧缺鉀8.9628.70.24226低氧高鉀19.0622.50.37270(1)在無土栽培生產(chǎn)中，植物根系主要以________的方式吸收礦質(zhì)元素，低氧主要抑制了根系的________(生理過程)，導(dǎo)致礦質(zhì)元素吸收降低，而礦質(zhì)元素如Mg參與________形成，導(dǎo)致光合作用受到抑制。(2)根據(jù)實驗結(jié)果，在無土栽培生產(chǎn)中若要維持南瓜植株的光合作用與呼吸作用的平衡，需要的光照強(qiáng)度________(“較高”或“較低”)。與其他組對比分析，低氧缺鉀組南瓜植株凈光合速率下降的主要原因是__________________。據(jù)此研究可采取____________________措施來緩解低氧脅迫造成的影響。(3)研究表明，鉀離子還能促進(jìn)葉肉細(xì)胞中光合產(chǎn)物的運出，說明光合產(chǎn)物積累也是低氧缺鉀組凈光合速率的限制因素。為驗證光合產(chǎn)物積累會導(dǎo)致凈光合速率下降，某興趣小組同學(xué)查閱文獻(xiàn)得知蔗糖是光合作用的主要末端產(chǎn)物，而基因M能指導(dǎo)細(xì)胞膜上蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白的合成。據(jù)此小組擬定實驗設(shè)計思路：將生理狀態(tài)相同南瓜幼苗均分成兩組，對照組不做處理，實驗組做________處理，在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后測定并比較_________________。解析：分析題表可知，與通氣對照相比，低氧狀態(tài)下植株的光補(bǔ)償點較高。低氧和缺鉀均可使南瓜植株的凈光合速率下降，高鉀可使氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度均有所升高，緩解低氧脅迫對凈光合速率的影響。(1)由題意分析可知，低氧抑制了植株根系的有氧呼吸，產(chǎn)生的能量減少，導(dǎo)致礦質(zhì)元素吸收降低，故植物根系主要以主動運輸?shù)姆绞轿盏V質(zhì)元素。Mg參與葉綠素的合成，缺少Mg會導(dǎo)致光反應(yīng)速率下降，光合作用受到抑制。(2)光補(bǔ)償點為光合速率與呼吸速率相等時所對應(yīng)的光照強(qiáng)度，由題表可知，在無土栽培生產(chǎn)中若要維持南瓜植株的光合作用與呼吸作用的平衡，需要的光照強(qiáng)度較高。與其他組對比分析，低氧缺鉀組南瓜植株氣孔導(dǎo)度降低，胞間CO2濃度降低，使得暗反應(yīng)速率降低，凈光合速率降低。據(jù)此研究可在營養(yǎng)液中適當(dāng)增加K＋的濃度來緩解低氧脅迫造成的影響。(3)根據(jù)單一變量原則設(shè)計實驗，為驗證光合產(chǎn)物積累會導(dǎo)致凈光合速率下降，對照組不做處理，實驗組敲除M基因，其余無關(guān)變量均相同，在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后測定并比較兩組植物的光合速率。答案：(1)主動運輸呼吸作用(或有氧呼吸)葉綠素(2)較高氣孔導(dǎo)度下降，胞間CO2濃度降低在營養(yǎng)液中適當(dāng)增加K＋的濃度(3)敲除M基因(或抑制M基因表達(dá))植株的光合速率(或CO2的吸收速率或O2的釋放速率)15．(2022·山東煙臺三模)研究人員對大豆根瘤形成的機(jī)理進(jìn)行了一系列研究。圖1是大豆光合產(chǎn)物的形成及運輸和大豆與根瘤菌關(guān)系示意圖。為研究光照與大豆根瘤生成的關(guān)系，將根瘤菌接種于大豆品種Ws82上，黑暗預(yù)處理2天后，進(jìn)行相關(guān)處理，6天后觀察大豆根瘤結(jié)節(jié)生成的情況，處理和結(jié)果如圖2。(1)光照和溫度等條件