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1、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(chǎn)生的ATP和光能 B.都是細胞呼吸產(chǎn)生的ATP
C.光能和光反應產(chǎn)生的ATP D.都是光反應產(chǎn)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(chǎn)生的ATP,還原劑是光反應產(chǎn)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
2、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(chǎn)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
3、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
4、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
5、;經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)物,所以此處的光合作
6、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(chǎn)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
7、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(chǎn)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
8、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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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
9、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(jīng)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?、诠夂献饔眯枰狻、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(jīng)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
10、分因沒有照光,不能進行光合作用,未產(chǎn)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(chǎn)生的O2可進入線粒體,被細胞呼吸所利用。在光合作
11、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
12、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
13、
[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(jù)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
14、CO2的量等于光合作用吸收CO2的量__。
(2)根據(jù)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(chǎn)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
15、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(jù)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__
16、、__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(chǎn)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
17、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。__