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2019年高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 第4節(jié) 能量之源——光與光合作用課時作業(yè) 新人教版必修1 一、選擇題 1．光合作用過程中，水的分解及三碳化合物形成糖類所需要的能量分別來自(　C　) A．細胞呼吸產生的ATP和光能 B．都是細胞呼吸產生的ATP C．光能和光反應產生的ATP D．都是光反應產生的ATP [解析]　光合作用中水的分解發(fā)生在光反應階段，需光能作能源，三碳化合物是在暗反應中還原，其動力來自光反應產生的ATP，還原劑是光反應產生的[H]。 2．番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是(　B　) A．光反應強度升高，暗反應強度降低 B．光反應強度降低，暗反應強度降低 C．光反應強度不變，暗反應強度降低 D．光反應強度降低，暗反應強度不變 [解析]　缺鎂則葉綠素合成不足，影響了光反應的進行，因此光反應強度降低；由于光反應產生的[H]和ATP減少，間接影響了暗反應的進行，因此暗反應強度也降低。 3．給含氨(NH3)較多的土壤中耕松土，有利于提高土壤肥力，其原因是(　C　) A．改善土壤通氣，根細胞呼吸加強 B．可增加土壤中N2的含量 C．改善土壤通氣，硝化細菌繁殖快，有利于土壤中硝酸鹽增加 D．可促進氨的擴散 [解析]　土壤中硝化細菌能將NH3逐步氧化為NO和NO，增加土壤肥力，NO可被植物根系吸收用以合成蛋白質等物質。 4．夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是(　D　) A．甲植株在a點開始進行光合作用 B．乙植株在e點有機物積累量最多 C．曲線b～c段和d～e段下降的原因相同 D．兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關閉 [解析]　本題以坐標圖為載體，考查了影響光合作用的環(huán)境因素、光合作用與呼吸作用之間的關系和對光合作用曲線分析的能力。圖中，a點為甲乙植株的光的補償點，此時，光合作用強度等于細胞呼吸作用強度，A錯誤；有機物積累最多的時間是傍晚(圖中18：00點)時的點，此前的光合作用大于呼吸，進行有機物的凈積累，此后細胞呼吸將大于光合，出現(xiàn)有機物凈消耗，B錯誤；曲線b－c段下降，是因為光照過強，蒸騰作用旺盛，導致氣孔關閉，導致CO2供應不足，光合作用強度下降，而d－e是因為光照強度減弱，光合作用強度降低，C錯誤。 5．某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進行了紅光照射光吸收測定和色素層析條帶分析(從上至下)，與正常葉片相比，實驗結果是(　B　) A．光吸收差異顯著，色素帶缺第2條 B．光吸收差異不顯著，色素帶缺第2條 C．光吸收差異顯著，色素帶缺第3條 D．光吸收差異不顯著，色素帶缺第3條 [解析]　光合作用時，葉綠體中的葉黃素不吸收紅光，因此缺失葉黃素對光吸收的影響不大；經過紙層析法的分離，葉黃素在濾紙條上位于第2條色素帶。 6．美國科學家恩格爾曼設計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將棱鏡產生的光譜投射到絲狀水綿上，并在水綿懸液中放入好氧細菌，觀察細菌的聚集情況。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個實驗的結論是(　B　) A．細菌對不同的光反應不一，細菌集中的地方，細菌光合作用強 B．好氧細菌集中的地方，O2濃度高，水綿光合作用強 C．好氧細菌集中的地方，產生的有機物多，水綿光合作用強 D．好氧細菌大量消耗O2，使水綿光合作用速率加快，則該種光有利于光合作用 [解析]　好氧細菌集中的地方就是O2多的地方，O2是光合作用的產物，所以此處的光合作用強。該實驗的思路就是以好氧細菌聚集為觀察指標，代表O2的釋放情況，表明光合作用在哪種光區(qū)最強，而與產生有機物的多少無關。 7．(xx湖北黃岡高三期末)如圖所示，甲圖和乙圖表示某植物在適宜的CO2濃度下光合速率與環(huán)境因素之間的關系，下列相關描述中錯誤的是(　D　) A．甲圖中，在A′點限制光合速率的主要因素是光照強度，在B′點限制光合速率的主要因素是溫度 B．從乙圖可以看出，當超過一定溫度后，光合速率會隨著溫度的升高而降低 C．溫度主要是通過影響酶的活性來影響光合速率的 D．若光照強度突然由A變?yōu)锽，短時間內葉肉細胞中C3的含量會增加 [解析]　甲圖表示光照強度和溫度對光合速率的影響，乙圖表示溫度對光合速率的影響。分析甲圖中某點的限制因素時，要看曲線是否達到飽和點。如果沒有達到飽和點(如A′點)，則限制因素為橫坐標表示的因素，即光照強度；當達到飽和點以后(如B′點)，則限制因素為橫坐標表示的因素以外的其他因素，如溫度。當光照強度突然增強時，光反應速率加快，產生更多的[H]和ATP，短時間內C3的還原速率加快，而CO2的固定速率不變，故C3的含量會減少。 8．如圖所示，圖甲表示某種植物光合作用強度(用CO2吸收量表示)與光照強度的關系，圖乙表示該植物葉肉細胞的部分結構(圖中m和n代表兩種氣體的體積)，下列說法正確的是(注：不考慮無氧呼吸)(　D　) A．圖甲中的縱坐標數(shù)值即為圖乙中的m4 B．處于圖甲中A、B、C、D、E任意一點，圖乙中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0 C．圖甲中E點以后，圖乙中n4不再增加，其主要原因是m1值太低 D．圖甲中C點時，圖乙中有m1＝n1＝m4＝n4 [解析]　圖乙中m1～m4分別表示線粒體產生、細胞釋放、細胞吸收、葉綠體吸收的CO2量，n1～n4分別表示線粒體吸收、細胞吸收、細胞釋放、葉綠體產生的O2量。圖甲中的縱坐標數(shù)值是整個細胞吸收的CO2，即為圖乙中的m3，A項錯誤；在E點時，葉綠體產生的O2足夠線粒體進行細胞呼吸消耗，n2＝0，B項錯誤；圖甲在E點以后，圖乙中n4不再增加，即達到光飽和點，其主要原因是葉綠體中的色素等有限，來不及吸收和利用那么多的光能，C項錯誤；圖甲中C點時，光合作用強度等于細胞呼吸強度，故有m1＝n1＝m4＝n4，D項正確。 9．如圖表示德國科學家薩克斯做的實驗，在葉片照光24 h后，經脫色、漂洗并用碘液處理后，結果被錫箔遮蓋的部分呈棕色，而不被錫箔遮蓋的部分呈藍色。本實驗說明(　C　) ①光合作用需要CO2　②光合作用需要光?、酃夂献饔眯枰~綠素　④光合作用放出氧?、莨夂献饔弥圃斓矸? A．①②　 B．③⑤ C．②⑤ D．①③ [解析]　將葉片照光24 h后，葉片曝光部分進行光合作用，經脫色、漂洗后用碘液處理變藍，說明有淀粉生成，應選⑤；用錫箔遮蓋的部分因沒有照光，不能進行光合作用，未產生淀粉，用碘液處理不變藍，說明光合作用需要光，還應選②。 10．如圖為葉綠體結構與功能示意圖，下列說法錯誤的是(　D　) A．結構A中的能量變化是光能轉變?yōu)锳TP中的化學能 B．供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序為CO2→C3→甲 C．結構A釋放的O2可進入線粒體中 D．如果突然停止CO2的供應，短時間內C3的含量將會增加 [解析]　結構A為類囊體薄膜，分布有與光反應有關的酶，能把光能轉換為ATP中活躍的化學能。從暗反應的過程可以看出，供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序為CO2→C3→甲。光合作用產生的O2可進入線粒體，被細胞呼吸所利用。在光合作用中，CO2首先被C5固定形成C3，如果突然停止CO2的供應，則C3的生成量減少，而其消耗量不變，因此短時間內C3的含量將會減少。 11．(xx全國高考Ⅱ)關于葉綠素的敘述，錯誤的是(　D　) A．葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素 B．被葉綠素吸收的光可用于光合作用 C．葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同 D．植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光 [解析]　葉綠素a和葉綠素b所含化學元素的種類相同，都由C、H、O、N、Mg組成，A項正確。葉綠素吸收的光能通過光合作用轉變?yōu)閮Υ嬖谟袡C物中的化學能，B項正確。葉綠素a在紅光區(qū)的吸收峰值約為660 nm，葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值約為640 nm，C項正確。綠葉中的色素對綠光的吸收極少，絕大多數(shù)綠光被反射出來，葉片中又含有大量的葉綠素，因此一般情況下植物呈現(xiàn)綠色，D項錯誤。 12．在做“綠葉中色素的提取和分離”實驗時，甲、乙、丙、丁四位同學對相關試劑、藥品的使用情況如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他們所得到的實驗結果依次應為圖中的(　B　) 試劑 甲 乙 丙 丁 無水乙醇 － ＋ ＋ ＋ 水 ＋ － － － CaCO3 ＋ ＋ － ＋ SiO2 ＋ ＋ ＋ － A．①②③④　　 B．②④①③ C．④②③① D．③②①④ [解析]　無水乙醇用于溶解綠葉中的色素，甲同學未加無水乙醇，其濾紙條上應無色素帶；CaCO3能夠防止研磨時色素被破壞，丙同學未加CaCO3，其濾紙條上葉綠素a、葉綠素b對應的色素帶應較窄；SiO2能夠使研磨更充分，丁同學未加SiO2，其濾紙條上的四條色素帶均應較窄。乙同學操作正確，其濾紙條上的色素帶應是正常的，如圖④所示。 二、非選擇題 13．下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜中某作物植株對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請據圖回答問題： (1)甲圖曲線中C點和E點(外界環(huán)境中CO2濃度變化為零)處，植株處于何種生理活動狀態(tài)？__呼吸作用釋放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量__。 (2)根據甲圖推測該植物接受光照的時間是曲線中的__BF__段，其中光合作用強度最高的是__D__點，植株積累有機物最多的是__E__點。 (3)乙圖中FG段CO2吸收量逐漸減少是因為__光照強度逐步減弱__，以致光反應產生的__ATP__和__[H]__逐漸減少，從而影響了暗反應強度，使五碳化合物數(shù)量減少，影響了CO2的固定。 (4)乙圖曲線中間E處光合作用強度暫時降低，可能是因為__溫度高，蒸騰作用過強，氣孔關閉，影響了CO2的吸收__。 [解析]　本題主要考查影響光合作用的因素：CO2濃度、光照強度，以及光合速率、呼吸速率和表觀光合速率的關系(表觀光合速率＝光合速率－呼吸速率)。首先，要認真看清坐標的含義，然后進行曲線分析；其次，要把光合作用和呼吸作用聯(lián)系起來考慮，并對兩個生理過程進行的條件和時間進行分析。注意光合作用制造有機物量與有機物總積累量之間的聯(lián)系和區(qū)別；第三，乙圖的E點CO2吸收率降低的機理，不僅要從外界因子的整天變化情況及此時的限制因素考慮，還要聯(lián)系植株的其他生理活動進行思考。 14．如圖所示，圖甲為葉綠體結構與功能示意圖，圖乙表示一株小麥葉片細胞內C3相對含量在一天內的變化，請據圖分析回答下列問題。 (1)圖甲中A、B、C、D分別表示參與光合作用或光合作用生成的物質，則A、B、C、D依次為__H2O__、__CO2__、__C3__、__C5__。 (2)在a中發(fā)生的過程稱為__光反應__，光合作用過程中發(fā)生的能量轉換是__光能→活躍的化學能→穩(wěn)定的化學能__。 (3)AB段C3含量較高，其主要原因是__無光不進行光反應，C3不能被還原__。 (4)E點C3含量極低，其原因是__氣孔關閉，葉肉細胞內CO2含量低，固定生成的C3較少__。 [解析]　(1)水參與的是光反應，最終產生[H]和O2；CO2參與暗反應，與C5結合形成C3，C3再被[H]還原形成C5和糖類。(2)a為基粒，光反應發(fā)生在基粒的類囊體薄膜上，光反應中的能量轉換過程是光能轉化成活躍的化學能。暗反應中的能量轉換過程是活躍的化學能轉化成穩(wěn)定的化學能。(3)無光條件下不能進行光反應，導致暗反應中缺少[H]、ATP，C3不能被還原。(4)E點時為中午，光照強烈，溫度較高，植物蒸騰作用散失水分較多，導致氣孔關閉，氣體交換停止，暗反應缺少所需原料——CO2。 15．植物的新陳代謝受外部環(huán)境因子(如光、溫度)和內部因子(如激素)的影響，研究內、外因子對植物生命活動的影響有重要意義。下圖表示野外松樹(陽生植物)光合作用強度與光照強度的關系。其中的縱坐標表示松樹整體表現(xiàn)出的吸收CO2和釋放CO2量的狀況。請分析回答： (1)當光照強度為b時，光合作用強度__最高，光照強度再增強，光合作用強度不再增加__。 (2)光照強度為a時，光合作用吸收CO2的量等于細胞呼吸放出CO2的量。如果白天光照強度較長時期為a，植物能不能正常生長？為什么？ __不能。光照強度為a時，光合作用形成的有機物和細胞呼吸消耗的有機物相等，但晚上只進行細胞呼吸。因此，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長。__ (3)如將該曲線改為人參(陰生植物)光合作用強度與光照強度關系的曲線，b點的位置應如何移動，為什么？ __左移。與松樹比較，人參在光合作用強度達到最高點時，所需的光照強度比松樹低。__