光合作用实验题专题训练
一、实验题（共63小题）
1.BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一只不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
（1）本实验中，50min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由__________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是
__________（填“可靠的”或“不可靠的”）。
（2）表中X代表的颜色应为（填“浅绿色”、“黄色”、或“蓝色”），判断依据是
__________。
（3）5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草__________。
考点：细胞呼吸光合作用的基本过程
答案：（1）不同光强下水草的光合作用和呼吸作用；不可靠的；（2）黄色；水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号管；（3）光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等。
试题解析：1号试管和其他试管对比，自变量是水草的有无。若1号试管的溶液是蓝色，说明水草培养液中有自养型微生物，且光合作用强度大于呼吸作用强度，导致二氧化碳含量下降；2号试管遮光，水草只进行呼吸作用，不进行光合作用，二氧化碳含量越来越多，故溶液变为黄色；5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草光合速率等于呼吸速率，试管内二氧化碳的浓度不变。
2.科研人员以萌发的豌豆种子为材料，研究外源H2O2对根生长的影响。（1）研究发现，植物细胞代谢过程中产生的H2O2可作为信息分子___________植物的生命活动。细胞内的
___________可催化分解H2O2，以避免H2O2浓度过高对细胞产生毒害。
（2）用不同浓度的H2O2处理萌发的豌豆种子，得到下表所示结果。
本实验对照组是用___________处理萌发的豌豆种子。实验结果表明，外源H2O2处理的豌豆根均向水平方向的发生了弯曲，且弯曲度___________。
（3）研究发现，豌豆根的根冠细胞中存在感受重力作用的淀粉体（内含淀粉），使根向地生长。科研人员测定了外源H2O2处理后各组根细胞中的淀粉含量和α-淀粉酶活性，结果如
图1。
由实验结果分析，外源H2O2作用下，豌豆根中___________增加，促进了淀粉水解，使根___________了对重力的感应。
（4）为进一步研究根弯曲生长的原因，科研人员将每个处理组的根切下后，迅速地将其弯曲部分纵向切开为弯曲内侧和外侧两部分，测定内侧和外侧赤霉素（GA3）含量，结果如2图。
图2结果可知，在四种不同H2O2浓度下，弯曲根都是___________，且随着H2O2浓度的提高，GA3含量增加。据此可推测，GA3可能使___________生长快，导致根出现弯曲生长。（5）结合图1和图2的结果推测，GA3总含量的提高会引起___________，从而导致根向水平方向弯曲生长。为了验证上述推测成立，需要进一步进行实验，实验组的处理和需要检测是___________。
a．使用H2O2溶液
b．使用外源GA3溶液
c．使用α-淀粉酶溶液
d．H2O2浓度
e．GA3浓度
f．α-淀粉酶活性
考点：酶在代谢中的作用植物激素的应用
答案：（1）调节过氧化氢酶（2）等量蒸馏水随H2O2浓度的增大而增加（3）α-淀粉酶活性减弱（4）外侧GA3含量显著高于内侧外侧细胞（5）α-淀粉酶活性增加，水解淀粉体内的淀粉，使根丧失对重力的感应，并使外侧细胞生长比内侧快 b、f
试题解析：（1）信息分子对植物生命活动起调节作用；根据横线后的“催化”可知本空要填一种酶，并且，可以避免过氧化氢浓度过高，因此，这种物质是过氧化氢酶。
（2）题目给出实验组处理为，用不同浓度的过氧化氢处理萌发的豌豆种子，因此，为了保持单一变量，对照组的处理为用等量的蒸馏水处理萌发的豌豆种子；据表可知，随着过氧化氢浓度的增大，根的弯曲度不断增大。
（3）根据图 1，以及这种物质可以促进淀粉水解，所以，根中α-淀粉酶活性增加；根据题目，根冠细胞中存在感受重力作用的淀粉体，使根向地生长，因此，淀粉水解使根对重力的感应减弱。
（4）根据图 2 可知，每种浓度下的弯曲根都是弯曲部分外侧的赤霉素含量高于内侧；据此推测，根出现弯曲生长的原因是赤霉素使根外侧生长快。
3.研究者将乳腺细胞M诱导成为乳腺癌细胞（记为M c），研究细胞癌变后的代谢水平变化。（1）细胞癌变后，细胞表面的____________减少，使细胞粘着性降低，但增加了一些癌细胞特有的蛋白成分，所以可用____________的方法来鉴定细胞是否癌变。
（2）实验一：研究者测定了M及M c的葡萄糖摄取量，结果如图。由图可知，M c对葡萄糖的摄取量大约是M的____________倍。
（3）实验二：研究者将一种作用于线粒体内膜的呼吸抑制剂加入到M和M c细胞的培养液中，与____________细胞相比，计算获得图所示数据。结果说明____________对该抑制剂更为敏感。由于该抑制剂抑制____________阶段，为确定癌变细胞的呼吸方式，研究者测定了乳酸在细胞培养液中的含量，发现M c组的乳酸含量明显升高，可确定____________。
（4）为了探究癌细胞发生这一代谢变化的原因，研究者测定了M和M c中某种葡萄糖转运蛋白mRNA的量，结果见图3，这说明癌细胞通过____________来提高葡萄糖摄取量。
考点：癌细胞的主要特征及防治细胞呼吸
答案：（1）糖蛋白抗原-抗体杂交（2）1．4（3）不加该抑制剂的M和M c M细胞（或“乳腺细胞M”、“癌变前细胞”）有氧呼吸第三细胞癌变后代谢所需能量主要来自无氧呼吸（或“糖酵解”）（4）提高葡萄糖转运蛋白的合成量
试题解析：（1）细胞癌变后，细胞表面的糖蛋白减少，使细胞粘着性降低，但增加了一些癌细胞特有的蛋白成分，所以可用抗原-抗体杂交的方法来鉴定细胞是否癌变。
（2）实验一图可知，Mc对葡萄糖的摄取量大约是M的1．4倍。
（3）实验二是研究者将一种作用于线粒体内膜的呼吸抑制剂加入到M和Mc细胞的培养液中，与不加该抑制剂的M和Mc细胞相比。数据结果说明M细胞对该抑制剂更为敏感。由于该抑制剂抑制有氧呼吸第三阶段，为确定癌变细胞的呼吸方式，研究者测定了乳酸在细胞培养液中的含量，发现Mc组的乳酸含量明显升高，可确定细胞癌变后代谢所需能量主要来自无氧呼吸。
（4）为了探究癌细胞发生这一代谢变化的原因，研究者测定了M和Mc中某种葡萄糖转运蛋白mRNA的量，结果见图3，这说明癌细胞通过提高葡萄糖转运蛋白的合成量来提高葡萄糖摄取量。
4.水杨酸（SA）在植物体许多代谢途径中发挥重要作用。研究者以黄瓜幼苗为材料进行了如下表所示的实验。
（1）设计实验时，应该遵循的是____________。
①所选幼苗长势相同
②幼苗进行随机分组
③每组均用一株幼苗作为实验料
④重复进行实验
（2）实验中A组为____________组，B组叶面应喷洒____________。检测光合速率之前，应____________（填“诱导气孔开放”、“诱导气孔关闭”或“不做处理”），以使结果更科学准确。
（3）G基因的表达产物是光合作用中需要的一种酶，它依赖于[H]发挥催化作用，推测这种酶参与了光合作用中C3的____________过程。
（4）实验检测结果如下图。
①检测结果表明，在低温、弱光条件下黄瓜幼苗的净光合速率____________，但提前外施SA可明显减轻____________的影响。
②G基因表达量检测结果表明，SA的上述作用机理之一可能是____________光合作用相关的酶的合成以达到适应不良条件胁迫的能力。
（5）该实验的目的是____________。
考点：影响光合作用速率的环境因素光合作用的基本过程
答案：（1）①、②、④（2）对照（等量）H2O 诱导气孔开放（3）还原（4）①明显降低低温、弱光对黄瓜幼苗光合作用②促进（5）探究水杨酸对低温、弱光条件下黄瓜幼苗光合作用的影响
试题解析：（1）设计实验时应遵循变量原则、对照原则和重复性原则，所以本实验所选幼苗长势相同、幼苗进行随机分组重复进行实验。
（2）实验中A组用清水处理属于对照组。B组是C组的对照，所以叶面应喷洒等量清水。检测光合速率之前，应诱导气孔开放，以使结果更科学准确。
（3）G基因的表达产物是光合作用中需要的一种酶，它依赖于[H]发挥催化作用，推测这种酶参与了光合作用中C3的还原过程。
（4）①根据柱形图可知，在低温、弱光条件下黄瓜幼苗的净光合速率明显降低，但提前外施SA可明显减轻低温、弱光对黄瓜幼苗光合作用的影响。②G基因表达量检测结果表明，SA的上述作用机理之一可能是促进光合作用相关的酶的合成以达到适应不良条件胁迫的能力。
（5）本实验的自变量是有无水杨酸，且条件是低温和弱光，检测的指标是光合作用，所以该实验的目的是探究水杨酸对低温、弱光条件下黄瓜幼苗光合作用的影响。
5.为了从三种微生物中获取高性能碱性淀粉酶，某兴趣小组制备了三种微生物的淀粉酶提取液进行实验（溶液中酶浓度相同），实验步骤和结果如下表所示：
（1）为了使实验更具科学性，应增加一组对照实验，对照组应加入的液体及各自的体积是_____，对照组的颜色深浅程度为_____（用“+”或“－”表示）。
（2）该实验的自变量是_____，无关变量有_____（至少写出两种）。
（3）除了用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外，还可以用_____试剂来检测生成物。若用该试剂检验，还需要_____处理。
（4）根据上述结果，三种淀粉酶活性强弱的顺序为＞＞。这三种酶活性差异的根本原因是_____。
考点：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质酶在代谢中的作用
答案：（1） pH=8缓冲液1ml、蒸馏水0.8ml、淀粉溶液2ml +++ （2）不同来源的淀粉
酶各组间pH、温度、加入提取物的量和浓度、淀粉溶液的量和浓度等（3）斐林（水浴）加热（4）乙＞丙＞甲决定这三种酶的DNA（或基因）不同
试题解析：（1）对照组是未用变量处理，用来与实验组形成一个对比的作用的，加入的各种液体和体积分别是pH=8缓冲液1ml、蒸馏水0.8ml、淀粉溶液2ml，由于对照组中没有淀粉酶，所以最后余的淀粉最多，与碘液反应后蓝色最深。
（2）该实验的自变量为不同来源的淀粉酶，无关变量是自变量以外的变量，要求实验过程中遵循等量原则，如各组间pH、温度、加入提取物的量和浓度、淀粉溶液的量和浓度等。（3）除了用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外，由于淀粉水解产物是还原性糖，还可以用斐林试剂来检测生成物。若用该试剂检验，还需要水浴处理。
（4）蓝色越浅，试管里淀粉越少，淀粉酶活性越强，三种淀粉酶活性强弱的顺序为乙＞丙＞甲，这三种酶活性差异的根本原因是决定这三种酶的DNA（或基因）不同。
6.两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。请分析作答：（1）甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套（每套均有数个）实验装置如图Ⅰ（a～d）所示：
①请根据实验目的选择装置序号，用字母和箭头连接（装置可重复使用）。
有氧条件下的装置连接;无氧条件下的装置连接______________________。
② b瓶中澄清的石灰水还可用______________________代替，预测代替后最可能出现的现象是______________________。
（2）乙兴趣小组利用图Ⅱ所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。
①想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）如何设计？____________________________________________。
②请预测与结论相符合的现象，并填写下表：
③若用装置Ⅱ、Ⅲ同时开展实验，发现一段时间中，装置Ⅱ液滴移动3格刻度后停止不动，装置Ⅲ的液滴移动了6格刻度，则这段时间装置Ⅱ中酵母菌无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖的比例是______________________。
考点：细胞呼吸
答案：c→a→b（或c→b→a→b）; d→b ②溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄（2）①装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同② a左移b右移 c左
移 d右移 6：1
试题解析：（1）①有氧条件下的装置连接c→a→b，氢氧化钠的作用是吸收二氧化碳，无氧呼吸的装置为d→b
② b瓶中澄清的石灰水检测二氧化碳，还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替，实验过程中现象随着二氧化碳的增多，溶液由蓝变绿再变黄。
（2）①装置Ⅱ，通过红色小液滴变化测量密闭容内氧气的变化来测的是有氧呼吸类型，测量无氧呼吸，装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同;
②只进行有氧呼吸，装置Ⅱ向左移，装置Ⅲ不动;只进行无氧呼吸，装置Ⅱ不动，装置Ⅲ向右移;既进行有氧呼吸，有进行无氧呼吸，装置Ⅱ向左移，装置Ⅲ向右移;
③装置Ⅱ液滴移动3格刻度后停止不动，消耗了3个单位的氧气，通过有氧呼吸方程式可知消耗葡萄糖0．5个单位;装置Ⅲ的液滴移动了6格刻度，通过无氧呼吸产生了6个单位的二氧化碳，消耗了3个单位的葡萄糖，这段时间装置Ⅱ中酵母菌无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖的比例是3：0．5＝6：1
7.下图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型，图乙表示在最适温度和PH条件下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。