学年苏教版必修1 光合作用 作业.docx
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学年苏教版必修1光合作用作业
光合作用
一、单选题
1．用14C标记参加光合作用的CO2，可以直接了解光合作用的哪一过程
A．光反应必须在有光条件下进行B．水的光解释放02的过程
C．CO2被还原为糖类的过程D．光合作用过程中能量的转化过程
【答案】C
【解析】证明光反应必须在有光条件下进行，只需要设计对照实验，变量是有无光照就可以，A项错误；证明水的光解释放02的过程需要用18O标记参加反应的H2O，B项错误；用14C标记参加光合作用的CO2，可以直接了解光合作用中CO2被还原为糖类的过程，C项正确；光合作用过程中能量的转化过程无法用二氧化碳检测，D项错误。
2．夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。
下列说法正确的是
A．甲植株在a点开始进行光合作用
B．乙植株在e点有机物积累量最多
C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同
D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
【答案】D
【解析】试题分析：
分析图示可知，a点时CO2吸收速率为零，说明光合作用强度等于呼吸作用强度，光合作用在a点之前就已经开始，A项错误；只要光合作用强度大于呼吸作用强度，就有有机物积累，图中6～18时，有机物一直在积累，所以18时植物体内有机物积累量最大，B项错误；曲线b～c段下降的原因是由于蒸腾作用过强，细胞失水过多导致气孔关闭，吸收的二氧化碳减少造成的，d～e段下降的原因是光照强度的减弱，C项错误；乙植株出现b～d段的原因是气孔关闭，但是甲植株没有出现该现象，说明甲植株没有出现气孔关闭的现象，D项正确。
3．下表是生物科学史的叙述，表中“方法与结果”和“结论或观点"能匹配的是（）
选项
方法与结果
结论或观点
A
观察到植物通过细胞分裂产生新细胞；观察到动物受精卵分裂产生新细胞
所有的细胞郇来源于先前存在的细胞
B
单侧光照射下，金丝雀葫草胚芽鞘向光弯曲生长，去尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲
生长素具有极性运输的特点
C
将载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的环境中，用极细光束照射后，细菌集中于有光照的部位
光合作用产生的氧气来自于水
D
将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内，小鼠体内出现活的S型菌
DNA是主要遗传物质
【答案】A
【解析】细胞学说是由德植物学家施莱登和动物学家施旺提出，内容：
一切动植物都是由细胞构成的；细胞是一个相对独立的单位；新细胞可以从老细胞产生，A正确；实验结果只能说明胚芽鞘的向光性与尖端有关，B错误；该实验只能说明光合作用的场所是叶绿体，C错误；格里菲斯的实验只能说明S型菌中存在着转化因子，D错误。
4．下图为无土栽培的南瓜幼苗从空气中吸收的CO2量和细胞呼吸的消耗O2量随温度变化的曲线图。
下列叙述正确的是
A．温度为b时，光合作用和细胞呼吸的强度相等
B．温度在c—d间变化时，光合速率保持不变
C．温度在a—d间，南瓜幼苗利用的光能随温度上升逐步增加
D．温室栽培的植物，应控制的最低温度约为d
【答案】C
【解析】分析图中的曲线代表的含义，单位时间从空气中吸收二氧化碳的量代表净光合作用速率，单位时间细胞呼吸消耗的氧气量代表呼吸作用速率。
温度为b时，净光合作用速率等于呼吸作用速率，所以光合作用是细胞呼吸强度的两倍，A错误。
在温度c-d间变化时，净光合速率不变，但呼吸作用增强，所以光合速率是增强的，B错误。
温度a-d间，南瓜幼苗的真光合作用速率是逐步增加的，C正确。
温室栽培的植物，应控制的温度为c最好，D错误。
5．下图为恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵时，发现好氧细菌大量集中在如图所示区域，以下分析正确的是（）
A．水绵光合作用产生的氧气能进入细菌的线粒体与［H］结合生成H2O
B．实验过程中装片需放置在没有空气的黑暗环境中目的是隔绝二氧化碳
C．图中细菌分布的差异是由于水绵不同区域有机物的含量不同造成的
D．图中细菌分布的差异是由于在不同波长光下氧气的产量不同造成的
【答案】D
【解析】A、细菌没有线粒体。
B、将临时装片放在黑暗、没有空气的环境中是为了排除环境中光线和氧的影响，从而确保实验能正常进行。
CD、照射水绵的光的光质不同（主要吸收红光和蓝紫光），光合作用强度不同，产生的氧气量也不同，造成好氧菌的分布也不同。
6．设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率，结果如图。
据图判断，有关叙述中，正确的是：
A．与d3相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B.与d2相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生ATP多
C.密闭光照培养蓝藻，测定代谢产物可判断其是否为兼性厌氧生物
D．d1、d2、d3浓度下蓝藻产生O2的场所均为类囊体的薄膜
【答案】A
【解析】实际光合作用速率=净光合速率+呼吸速率，与d3浓度相比，d1浓度下实际光合作用强，所以单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多，A正确；与d2浓度相比，d3浓度下呼吸作用弱，单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP较少，B错误；蓝藻有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2，测定CO2不能判断其是否为兼性厌氧生物，C错误；蓝藻为原核生物，没有叶绿体和类囊体，D错误。
7．1880年美国生物学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。
他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况（如下图）。
他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。
下列叙述正确的是
A．细菌的聚集情况说明细菌所含色素主要吸收红光和蓝紫光
B．这个实验的巧妙之处在于选用具有椭圆形叶绿体的丝状水绵体，便于实验结果的观察
C．这个实验的思路是好氧性细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强
D．这个实验的自变量是不同的光强度，因变量是好氧细菌集中的地方
【答案】C
【解析】本题考查恩格尔曼的著名实验，要求考生理解该实验的原理和方法，明确实验材料的优点，能利用所学知识解读实验，对实验现象和结果进行分析，得出正确的结论。
分析曲线图可知，光合作用吸收多的光谱是红橙光和蓝紫光，其他光吸收较少，并非不吸收，细菌的聚集情况说明聚集处氧气含量高，光合速率高，A错误；恩格尔曼的试验巧妙的利用了好氧性细菌会聚集在氧气含量高的部位，得出了光合作用的场所为叶绿体，产物之一为氧气，便于实验结果的观察，此外水绵的叶绿体是螺旋式带状的叶绿体，B错误；该实验的设计思路是好氧性细菌需要氧气，水绵光合作用强的部位，产生的氧气多，在氧气含量多的地方好氧性细菌的数量多，C正确；实验的原理是不同波长的光（即不同颜色光照）光合作用强度不同，因此自变量是不同波长的光，因变量是光合作用释放氧气的多少，用好氧细菌的分布呈现，D错误。
8．下图是某叶绿素分子（左）和血红蛋白分子（右）的局部结构简图，下列叙述不正确的是
A．合成叶绿素和血红蛋白分别需要Mg和Fe
B．植物体缺Mg会影响光合作用的进行
C．人体缺Fe会影响血红蛋白对氧的运输
D．Mg和Fe分别存在于植物和动物细胞中
【答案】D
【解析】试题分析：
据图可知，镁是合成叶绿素需要的原料，铁是合成血红蛋白的原料，故A正确；缺镁后，植物不能合成叶绿素，影响色素吸收光能，从而影响光合作用，故B正确；血红蛋白具有运输氧气的功能，缺铁后，血红蛋白减少，影响血红蛋白对氧的运输，故C正确；镁和铁在动植物细胞中都有，故D错误。
9．下列关于元素与光合作用关系的叙述，正确的是（）
A．在光合作用中C元素从CO2经C5形成（CH2O）
B．Fe是组成光合色素的必需元素，缺Fe将影响光反应
C．N是构成ATP的必需元素，光反应过程有ATP的合成
D．光合作用制造的有机物中的氧来自水
【答案】C
【解析】
试题分析：
在光合作用中C元素从CO2经C3形成（CH2O），A错误，Mg是组成光合色素的必需元素，B错误，ATP中的腺嘌呤含有N，光反应过程有ATP的合成，C正确，光合作用制造的有机物中的氧来自CO2，D错误。
10．如图为研究NaHCO3溶液浓度对光合作用速率的影响的实验。
下列说法错误的（）
A．将整个装置放在光下，毛细刻度管内的红色液滴向左移动
B．将整个装置置于暗室中，一段时间后检查红色液滴是否移动，可以证明光是光合作用的必要条件
C．当NaHCO3溶液浓度不变时，在乙内加入少量蛔虫，对红色液滴的移动不产生明显影响
D．为使对照更具说服力，甲中也应放置等量相同的伊尔藻
【答案】C
【解析】
试题分析：
在光下，伊尔藻的光合作用强度大于呼吸强度，消耗的二氧化碳由NaHCO3溶液提供，释放的氧气不溶于NaHCO3溶液而导致右侧气压升高，液滴左移，A正确；将整个装置置于暗室中，和之前光照下发生的现象形成对照，观察一段时间后检查红色液滴是否移动，可以证明光是光合作用的必要条件，B正确；当NaHCO3溶液浓度不变时，在乙内加入少量蛔虫，由于蛔虫呼吸产生CO2，增加了溶液中的CO2浓度，促进光合作用增强，红色液滴的移动加快，C错误；为使对照更具说服力，甲中也应放置等量相同的伊尔藻，可避免蒸馏水中混有的CO2对实验结果产生影响，D正确。
11．如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图，有关叙述错误的是（）
A．①②所示结构都是选择透过性膜
B．与光合作用有关的酶都分布在③上
C．吸收光能的色素分布在③上
D．把活跃的化学能转变为稳定的化学能的过程是在④中完成的
【答案】B
【解析】
试题分析：
①②所示结构分别是叶绿体外膜和内膜，都是选择透过性膜；与光合作用有关的酶都分布在③叶绿体基粒和④叶绿体基质中；吸收光能的色素分布在③叶绿体基粒上；把光能转化为活跃的化学能的生化过程是在③上进行的；把活跃的化学能转化为稳定的化学能的过程是在④中完成的。
12．下图表示一株生长迅速的植物在夏季24h内CO2的吸收量和释放量（单位：
mg）的变化情况。
下列表述不合理的是（）
A．在18时和6时，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等
B．假设该植物在24h内呼吸速率不变，则该植物的呼吸速率为10mg/h，最大光合速率为85mg/h
C．该植物在一昼夜中，有机物积累量的代数式可表示为A+C-B
D．中午12时左右，与曲线最高点所对应的时间相比，该植物叶绿体内C5的含量下降
【答案】D
【解析】图中可以看出，在18：
00时和6：
00时，二氧化碳的吸收量均为0，即呼吸作用产生的二氧化碳刚好被光合作用吸收，此时植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，A正确；图中夜间的只进行呼吸作用，其二氧化碳的释放量为10mg/h，该值表示呼吸速率．假设该植物在24h内呼吸速率不变，在图中C区段二氧化碳吸收的最高值为75mg/h，此值为净光合速率，因此此时的真光合作用速率=净光合速率+呼吸速率=75+10=85mg/h，B正确；白天光合速率大于呼吸速率，因此A和C区段表示的是白天积累的有机物；而夜间只进行呼吸作用，因此B区段表示夜间消耗的有机物，因此该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A+C-B，C正确；中午12：
00时左右，二氧化碳浓度低，导致二氧化碳的固定减少，而C3的还原仍在发生，因此与曲线最高点所对应的时间相比，C3的含量下降，C5的含量上升，D错误。
13．将绿藻置于黑暗环境一段时间后再移到光下，此后绿藻细胞的叶绿体内可能发生的现象是（）A．O2的产生停止B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP+比值下降
【答案】B
【解析】
试题分析:
绿藻由黑暗环境下移至光下，其光反应会加强，氧气的产生会加强，同时二氧化碳的固定会加快，ATP和NADPH的含量在短时间内会升高，为此ATP/ADP比值下降、NADPH/NADP+比值会升高。
二、非选择题
14．某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验，连续48h测定温室内CO2浓度及植物吸收CO2速率，得到图1所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定），请回答下列相关问题：
（1）实验开始阶段的0-3小时，叶肉细胞产生ATP的场所有______________________，图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有____个。
（2）6时CO2在细胞内的移动方向是____________________，由12时到18时，光合作用强度（大于、小于或等于）呼吸作用的强度。
（3）叶绿体利用CO2速率最大的时刻是______h时，前24小时比后24小时的平均光照强度________。
（4）如果使用相同强度绿光进行实验，c点的位置将________________（填“上移”、“下移”、“不变”），原因是____________________________________。
（5）若已知植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，图2为CO2浓度一定、环境温度为25℃时，不同光照条件下测得的植物的光合作用强度。
请据图在答卷图中绘出环境温度为30℃时，光合作用强度随光照强度变化的曲线。
（要求在曲线上标明与图中A、B、C三点对应的a、b、c三个点的位置）
【答案】（11分）
（1）细胞基质和线粒体4
（2）由线粒体移向叶绿体大于
（3）36弱
（4）下移植物对绿光吸收很少，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收CO2将减少（2分）
（5）答案略（曲线，标明a在A上方、b在B点的右边、c在C的下方）
【解析】
试题分析：
（1）实验开始阶段的0-3小时，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，所以此段时间内叶肉细胞产生ATP的场所有：
细胞基质和线粒体。
6时、18时、30时、42时二氧化碳吸收速率均为0，说明光合速率=呼吸速率。
（2）6时时光合速率=呼吸速率，可知线粒体产生的二氧化碳刚好满足叶绿体的需求，所以此时二氧化碳由由线粒体移向叶绿体；12时到18时，二氧化碳吸收速率大于0，说明光合速率大于呼吸速率。
（3）36时室内二氧化碳浓度曲线的斜率绝对值最大，说明叶绿体利用CO2速率最大。
由图示室内二氧化碳浓度曲线可知：
前24小时的24时与0时的二氧化碳浓度相等，说明前24小时的光合作用制造的有机物量=24小时呼吸作用消耗的有机物量；后24小时，48时与24时相比，二氧化碳浓度降低，说明在该24小时中光合作用制造的有机物量>呼吸作用消耗的有机物量，所以前24小时比后24小时的平均光照强度弱。
（4）由于植物对绿光吸收很少，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收CO2将减少，所以C点下移。
（5）环境温度为30℃时,光合速率下降，呼吸速率上升，所以A点上移，B点右移，C点下移
15．下表表示某地一些环境因子的日变化以及紫藤和国槐胞间C02浓度的日变化，请回答下列问题：
时刻
光照强度/μmolC02•m-2•s—1
温度/℃
湿度/%
空气中CO2浓度/
μmolC02•m-2•s—1
紫藤胞间CO2浓度/
μmolC02•m-2•s—1
国槐胞间CO2浓度/
μmolC02•m-2•s—1
8:
00
593
30．4
49．9
381
329．5
214．5
10:
00
1385
31
51．8
295
67．8
77．06
12:
00
1473
32．4
38．3
343
205．6
205．6
14:
00
1042
32．4
29．5
248
314．6
220．6
16:
00
832
32．7
28．9
246
335．2
234．2
18:
00
97
28．8
24．9
260
350．1
250．1
（1）在光合作用过程中，二氧化碳中的碳转化为有机物中碳的途径为（用化合物和箭头表示）．
（2）8：
00时，空气中二氧化碳浓度较高，其原因是，此时植物光合作用主要的限制因素是．
（3）10：
00时，两种植物胞间二氧化碳浓度远低于空气中二氧化碳浓度，其原因是此时．已知两种植物均在10:
00达到最大光合速率，则它们的光饱和点均为．
【答案】
（1）CO2→C3→（CH2O）（2分）
（2）植物在夜间不进行光合作用，不能吸收空气中的二氧化碳，同时生物进行进行呼吸作用释放二氧化碳；（3分）
光照强度（2分）
（3）植物光合作用较强消耗胞间二氧化碳的速率较快（2分）1385μmolCO2·m-2·s-1（2分）
【解析】
（1）二氧化碳中的碳在光合作用中先转移到C3中，然后到糖类中，CO2→C3→（CH2O）。
（2）8：
00时，空气中二氧化碳浓度较高，其原因是植物在夜间不进行光合作用，不能吸收空气中的二氧化碳，同时生物进行进行呼吸作用释放二氧化碳。
而此时限制植物光合作用的主要因素是光照强度。
（3）10：
00时，两种植物胞间二氧化碳浓度远低于空气中二氧化碳浓度，其原因是此时植物光合作用较强消耗胞间二氧化碳的速率较快，所以胞间二氧化碳浓度较低。
达到最大光合速率，说明已经到达了光饱和点，分析数据可知光饱和点的光照强度是1385μmolCO2·m-2·s-1。
16．野生川贝母是一类珍贵的药用植物，多生长在高海拔的林间灌丛，自然生境恶劣。
研究人员采用人工遮荫的方法模拟高原群落灌丛下的遮荫度，研究遮荫和全光对川贝母光合作用的影响，为人工引种提供理论支持。
（注：
光合有效辐射指绿色植物的叶绿素转化的光谱能量，是植物生命活动、有机物质合成和产量形成的能量来源。
）
（1）研究人员对遮荫和全光条件下川贝母光合速率进行了检测，结果如下图:
①光照强度为a时，川贝母叶肉细胞中产生ATP的细胞器是______________。
②结果显示，______________条件更适于川贝母的人工引种，原因是______________。
（2）研究人员进一步检测了川贝母叶片光合作用的相关参数。
结果如下表:
参数
遮荫
全光
能量捕获效率（F＇v/F＇m）
0.563
0.491
气孔导度（molH20·m-2·s-1）
0.456
0.201
胞间C02浓度（μmolC02molair）
261
210
①为减小实验误差，每组实验处理需重复20次，取______________进行比较分析。
②由表中数据可知，遮荫条件下更有利于川贝母有机物的生成，其原因是叶肉细胞中类囊体，薄膜上光合色素的能量捕获效率更高，有利于_______________________________________。
同时，遮荫条件下_______________________更高，有利于提高川贝母叶肉细胞叶绿体基质中中CO2的固定速率。
【答案】线粒体、叶绿体遮荫遮荫条件下川贝母光合速率更高，更有利于有机物的积累平均值提高ATP、[H]生成的速率，进而提高暗反应C3的还原的速率气孔导度和胞间二氧化碳浓度
【解析】分析：
叶肉细胞中能够产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；分析曲线可知，遮阴后，川贝母光合速率更高，更有利于有机物的积累；分析表格：
遮荫条件下川贝母叶肉细胞的能量捕获效率更高，同时，气孔导度和胞间二氧化碳浓度更高。
（1）①分析图解可知，光照强度为a时，川贝母叶肉细胞已经开始进行光合作用，只是光合速率小于呼吸速率，因此叶肉细胞中产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。
②分析曲线可知，遮阴后，川贝母光合速率更高，更有利于有机物的积累，因此遮荫条件更适于川贝母的人工引种．
（2）①为减小实验误差，每组实验处理需重复20次，取平均值进行比较分析。
②由表中数据可知，遮荫条件下川贝母叶肉细胞中（类囊体薄膜上）光合色素的能量捕获效率更高，有利于提高ATP生成的速率，进而提高暗反应C3的还原的速率。
同时，遮荫条件下气孔导度和胞间二氧化碳浓度更高，有利于提高川贝母叶肉细胞叶绿体基质中CO2的固定速率。
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