十 能量之源光与光合作用 精品练习.docx
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十能量之源光与光合作用精品练习
配餐作业（十） 能量之源——光与光合作用
1．下列有关科学探索光合作用的实验中，叙述错误的是（ ）
A．与黑藻相比，水绵更适宜用作探究光合作用的场所
B．金鱼藻是水生植物，用作探究光合作用产物是O2时，利于收集气体
C．卡尔文利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用中转化的途径
D．用银边天竺葵探究光合作用产物是淀粉时，不用脱色可直接加碘液使叶片边缘变蓝色
解析 光合作用产物之一是淀粉，淀粉遇碘液变蓝色，首先要用酒精使绿色的叶片脱去颜色，再滴加碘液防止绿叶本身颜色对实验现象的干扰，银边天竺葵叶片边缘不含叶绿体，无法进行光合作用合成淀粉。
D错误。
答案 D
2．下列有关叶绿体色素的提取、分离及功能验证实验中，叙述正确的是（ ）
A．叶绿体色素之所以能够在滤纸上分离开的原因是不同的色素分子大小不同
B．实验中要注意不能让层析液没及滤液细线，是为避免色素迅速扩散进入层析液中
C．将叶绿体色素提取液装入试管，让一束白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，光谱的颜色明显减弱的是绿光
D．提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO2可进行光合作用
解析 本题考查叶绿体色素的提取和分离、光合色素的功能等知识，意在考查考生在理解和实验分析方面的能力，难度中等。
不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素在滤纸上扩散的速度快，故叶绿体色素能够在滤纸上分离开；实验中不能让层析液没及滤液细线，否则滤液细线中的色素会扩散进入层析液中；叶绿体色素对绿光吸收最少，白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，则绿光强度基本不变；光合作用需要多种色素的参与，且需叶绿体类囊体膜上多种酶的参与，因此仅仅有叶绿素，光合作用是无法进行的。
答案 B
3.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况：
据图判断，以下说法不正确的是（ ）
A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
B．进入秋季，植物对420～470nm波长的光的利用量减少
C．用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度
D．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，短时间内叶绿体中C5的量减少
解析 由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光，属于蓝紫光区。
进入秋季，叶子变黄，叶绿素含量减少，植物对420～470nm波长的光的利用量减少；由图可知，叶绿体中色素吸收450nm波长的光比吸收600nm波长的光要多，因此用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度；由图可知，由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，光反应产生的ATP和[H]变多。
C3―→C5＋（CH2O）过程增强，C5增多。
答案 D
4．（2017·衡阳六校二模）在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示（“＋”表示使用，“－”表示未使用），其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为（ ）
甲
乙
丙
丁
丙酮
－
＋
＋
＋
水
＋
－
－
－
CaCO3
＋
＋
－
＋
SiO2
＋
＋
＋
－
A．①②③④B．②④①③
C．④②③①D．③②①④
解析 由表可知，甲同学加的溶剂为水，而不是有机溶剂丙酮，色素不溶于水，因而提取不到叶绿体中的色素，所得结果应为②；乙同学的操作正确，应为④；丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮，可以提取到色素，但由于未加CaCO3，叶绿素可能会被破坏，因而下边的两条色素带比正常的窄，应为①；丁同学未加SiO2，可能研磨不充分，导致各种色素的提取量均少于正常水平，应为③。
答案 B
5．（2018·吉林普高一次调研）紫外线为高能量光线，在生物体内易激发形成超氧化物，致使脂质氧化而破坏其功能。
据此分析，植物短暂暴露在高紫外线条件下，光合作用能力立即明显受到抑制最可能的原因是（ ）
A．细胞膜受到破坏B．类囊体受到破坏
C．暗反应受到抑制D．DNA受到破坏
解析 根据信息紫外线在生物体内易激发形成超氧化物，致使脂质氧化而破坏其功能，而生物膜的基本支架是磷脂，因此植物短暂暴露在高紫外线下，光合作用能力立即明显受到抑制，最可能是类囊体受到破坏从而抑制了光反应，B正确。
答案 B
6．土壤中缺少水分导致小麦萎蔫，限制了其光合作用有机物生成，主要原因是（ ）
A．ATP、NADPH不足B．C3化合物不足
C．O2不足D．C5化合物不足
解析 土壤中缺少水分导致小麦萎蔫，但在正常光照条件下，光反应产生的ATP、NADPH不会明显减少；萎蔫的小麦叶片气孔关闭，使CO2不能顺利进入叶绿体，导致C3化合物不足，从而限制了其光合作用有机物生成；植物进行光合作用释放O2，不消耗O2。
答案 B
7．（2017·广元二模）细胞中许多结构产生[H]与ATP。
下列关于[H]和ATP的叙述，错误的是（ ）
A．叶绿体内的[H]来自水，[H]用于还原C3
B．线粒体内的[H]部分来自丙酮酸，[H]用于还原氧气
C．叶绿体、线粒体内的ATP均可用于植物的各种生命活动
D．适宜光照下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都会有ATP合成
解析 叶绿体内的[H]来自水的光解，[H]用于暗反应三碳化合物的还原，A正确；线粒体内的[H]部分来自丙酮酸，用于有氧呼吸第三阶段，还原氧气生成水，B正确；叶绿体产生的ATP只能用于暗反应，不能用于其他生命活动，C错误；适宜光照下，植物叶肉细胞可以同时进行光合作用和细胞呼吸，所以可以产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，D正确。
答案 C
8.用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光照条件下进行光合作用。
一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述错误的是（ ）
A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质
B．Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降
C．ab段含放射性的三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
D．b点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和ATP等物质
解析 叶肉细胞中利用14CO2的场所是叶绿体基质，A正确；从题图分析，Oa段含放射性的三碳化合物浓度持续上升，说明消耗的五碳化合物越来越多，因此五碳化合物的浓度有所下降，B正确；ab段含放射性的三碳化合物浓度不变的原因是三碳化合物生成的量与被还原的量基本相等，C错误；黑暗条件下叶肉细胞不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和ATP等物质，导致含放射性的三碳化合物还原受阻，浓度上升，D正确。
答案 C
9.某密闭温室大棚内CO2浓度的变化如图所示，其中B、C两点的温度相同。
下列说法错误的是（ ）
A．经一昼夜后大棚内植物有机物积累量增加
B．经一昼夜后大棚内O2浓度增加
C．B、C两点时温室大棚中的光照强度相同
D．B、C两点时叶肉细胞的光合作用速率等于细胞呼吸的速率
解析 本题考查环境因素对光合作用的影响，意在考查考生从图中获取信息的能力和分析推理能力。
选项A，由图可知，一昼夜后大棚内CO2浓度下降，减少的CO2用于合成有机物，因此，植物体内有机物积累量将增加。
选项B，CO2浓度下降，说明光合作用总强度大于细胞呼吸，因此大棚内O2浓度增加。
选项C、D，B、C两点时温度相同，说明细胞呼吸强度相同，同时由于B、C两点时光合作用强度等于细胞呼吸强度，说明B、C两点时的光合作用强度也相同。
但C点时的CO2浓度更低，说明C点时的光照强度必然要大于B点时的光照强度。
答案 C
10．（2017·长春二模）研究人员为了研究日温和夜温对作物生长的影响，利用生长状况相同的番茄幼苗进行实验，每昼夜给予16小时光照，光照强度相同且适宜，实验结果如图所示。
请回答下列问题：
（1）为完成本实验，研究人员至少要将生长状况相同的幼苗分为________组，并将其置于相应的条件下进行培养。
（2）曲线A在夜温10℃和20℃条件下，茎生长速率不同的原因是白天________________（生理过程）强度相同而夜间________（生理过程）强度不同。
（3）图中最有利于番茄茎生长的温度条件是________。
（4）现代科学研究表明，植物生长发育过程在根本上是________在一定时间和空间上程序性表达的结果。
解析
（1）由图可知，本实验中，曲线A植物所处环境的日温固定为26℃，夜温分别为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃；曲线B植物所处环境的日温与夜温保持一致，分别为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃，所以至少要将生长状况相同的幼苗分为10组。
（2）曲线A在日温均为26℃，在夜温10℃和20℃条件下，茎生长速率不同的原因是白天幼苗光合作用强度和呼吸作用强度相同，而夜间幼苗呼吸作用强度不同。
（3）图中最有利于茎生长的温度条件是日温26℃夜温20℃。
（4）植物生长发育过程在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
答案
（1）10
（2）光合作用和呼吸作用 呼吸作用
（3）日温26℃，夜温20℃
（4）基因组
11．下面是关于植物光合作用的问题，请回答：
（1）光反应发生在叶绿体的________，H2O在光反应中分解为__________________。
（2）若以14CO2作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含14C的化合物是________。
该化合物在[H]和ATP物质存在的情况下，被还原为________和________。
此反应中的[H]和呼吸作用的[H]是一种物质吗？
________。
（3）给某植物提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O。
氧气中含有18O是由于______________________________，HO又作为原料参与了光合作用。
（4）植物光合作用光饱和点可通过测定不同________下的光合速率来确定。
在一定条件下，某植物在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度________（填“<”“≤”“＝”“≥”或“>”）25℃。
解析 本题主要考查光合作用的基本过程和光合作用的影响因素，意在考查考生的理解及综合运用能力。
（1）光合作用光反应的场所是叶绿体的类囊体膜，水在光反应中分解为氧气、H＋和电子。
（2）14CO2首选与C5（五碳化合物）反应生成两个C3（三碳化合物），再被还原为C5和（CH2O），其中用到的[H]是NADPH，而呼吸作用产生的[H]是NADH，二者不同。
（3）暗反应的过程有水的产生，所以C18O2参与光合作用会产生部分HO，HO参与光反应生成18O2。
（4）植物光合作用光饱和点可通过测定不同的光强度下的光合速率来确定。
某植物在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小，可推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度≥25℃。
答案
（1）类囊体膜 H＋、O2（和电子）
（2）C3（或三碳化合物） C5（五碳化合物） （CH2O） 不是
（3）C18O2中的部分氧转移到HO中
（4）光强度 ≥
12．（2017·临沂一模）下图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中A～C表示相关物质。
有关分析错误的是（ ）
A．图中A为氧气，可部分释放到空气中
B．图中B为NADPH，外界CO2浓度升高时，B的含量暂时升高
C．该过程消耗的NADP＋和C来自于叶绿体基质
D．该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中
解析 水的光解产物是氧气和H＋，若光合作用强度大于呼吸作用强度，氧气会部分释放到空气中，A正确；图中B是在NADP＋、H＋和电子参与下形成的，为NADPH，当外界CO2浓度升高时，暗反应中生成的三碳化合物增多，则消耗的NADPH增多，导致NADPH的含量暂时降低，B错误；叶绿体基质中，暗反应消耗NADPH、ATP产生NADP＋、ADP，C正确；光合作用光反应过程中，将光能转化成化学能储存在ATP和NADPH中，D正确。
答案 B
13．科研人员进行植物叶面积指数与细胞呼吸、总光合作用量、干物质积累量关系的实验，所获有关数据如下表所示。
请据表判断下列叙述正确的是（ ）
叶面积指数/（cm2/cm2）
1
2
3
4
5
6
7
8
总光合作用量/
（μmolCO2·cm－2·h－1）
12
35
58
76
85
92
93
93
呼吸量/
（μmolCO2·cm－2·h－1）
8
25
30
45
50
68
93
97
注 叶面积指数指单位地表面积上植物叶片的面积。
A．随着叶面积指数的增加，植物的干物质积累量增加
B．叶面积指数为5时，植物的干物质积累量一定最大
C．叶面积指数>6时，限制植物总光合作用量增加的因素是含水量和温度
D．从能量流动的角度看，植物的干物质积累量≥0
解析 干物质积累量＝总光合作用量－呼吸量，由表可知，植物的干物质积累量随叶面积指数的增加而先增加后减少，A错误；由表中数据只能得出，植物的干物质积累量最大值对应的叶面积指数在5左右，B错误；植物的叶面积指数大于6时，由于叶片重叠较多，限制植物总光合作用量增加的因素主要是光照强度，C错误；在生态系统中，植物要维持生命，其干物质积累量应该大于等于0，D正确。
答案 D
14．如图是植物叶肉细胞内发生的生理过程，下列叙述正确的是（ ）
A．植物叶肉细胞的叶绿体和线粒体中均可产生ATP和[H]
B．光合作用与呼吸作用产生的ATP，均可用于对矿质元素的吸收等生命活动
C．光合作用在叶绿体内进行，有氧呼吸在线粒体中进行
D．线粒体中产生的CO2进入叶绿体内参与光合作用至少穿过6层膜结构
解析 本题考查光合作用与呼吸作用的相关知识，意在考查考生对光合作用与呼吸作用过程的理解。
选项A，叶肉细胞光合作用的光反应阶段和细胞呼吸过程中均有ATP和[H]的合成。
选项B，光合作用产生的ATP只能用于暗反应，呼吸作用产生的ATP可用于各项生命活动。
选项C，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
选项D，线粒体与叶绿体均具有双层膜，同一细胞内的线粒体产生的CO2进入该细胞的叶绿体内时，穿过膜的层数最少，且穿过膜的层数是4。
答案 A
15．如图所示，两曲线分别表示阳生植物和阴生植物CO2吸收量随光照强度变化的情况。
当光照强度为c时，两植物的有机物积累速率分别为A1、B1，两植物有机物合成速率分别为A2、B2，下列比较结果正确的是（ ）
A．A1＝B1；A2B1；A2＝B2
C．A1B2
解析 当光照强度为c点时，两曲线交于一点，即c点表明有机物的积累速率相等，即A1＝B1，而有机物的合成速率＝积累速率＋呼吸速率，故A2>B2。
答案 D
16．为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。
在中午12：
30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：
对照组
实验组一
实验组二
实验组三
实验组四
实验
处理
温度/℃
36
36
36
31
25
相对湿度/%
17
27
52
52
52
实验
结果
光合速率/（mgCO2·dm－2·h－1）
11.1
15.1
22.1
23.7
20.7
回答下列问题：
（1）根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是__________________，其依据是__________________________________________________________________________________________________；并可推测，__________（填“增加”或“降低”）麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
（2）在实验组中，若适当提高第__________组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程___________（填“需要”或“不需要”）载体蛋白，__________（填“需要”或“不需要”）消耗ATP。
解析 本题主要考查影响光合作用的因素，意在考查考生的理解能力和实验分析能力。
（1）由表可知，对照组、实验组一和实验组二的温度条件相同，相对湿度不同，且随着相对湿度增大，光合速率明显增加；而实验组二、三、四的相对湿度相同，温度依次降低，但光合速率变化不明显，故中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度。
增加麦田环境的相对湿度可提高光合速率，推测其能降低小麦光合作用“午休”的程度。
（2）实验组二、三、四在相对湿度相同的情况下，环境温度为31℃时光合速率最大，说明环境温度为25℃时没有达到光合作用的最适温度，依据温度对酶活性的影响规律可知适当提高实验组四的环境温度能提高小麦的光合速率。
（3）二氧化碳进入叶肉细胞的方式是自由扩散，不需要载体蛋白和能量。
答案
（1）湿度（或相对湿度） 在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大（其他合理答案可酌情给分）
增加
（2）四 该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度（其他合理答案可酌情给分）
（3）不需要 不需要
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