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2019年高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第4節(jié) 能量之源——光與光合作用課時(shí)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(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP和光能 B．都是細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP C．光能和光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP D．都是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP [解析]　光合作用中水的分解發(fā)生在光反應(yīng)階段，需光能作能源，三碳化合物是在暗反應(yīng)中還原，其動(dòng)力來自光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP，還原劑是光反應(yīng)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(shí)間后，與對(duì)照組相比，其葉片光合作用強(qiáng)度下降，原因是(　B　) A．光反應(yīng)強(qiáng)度升高，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低 B．光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低 C．光反應(yīng)強(qiáng)度不變，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低 D．光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度不變 [解析]　缺鎂則葉綠素合成不足，影響了光反應(yīng)的進(jìn)行，因此光反應(yīng)強(qiáng)度降低；由于光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，間接影響了暗反應(yīng)的進(jìn)行，因此暗反應(yīng)強(qiáng)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(xì)胞呼吸加強(qiáng) B．可增加土壤中N2的含量 C．改善土壤通氣，硝化細(xì)菌繁殖快，有利于土壤中硝酸鹽增加 D．可促進(jìn)氨的擴(kuò)散 [解析]　土壤中硝化細(xì)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(zhì)等物質(zhì)。 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(diǎn)開始進(jìn)行光合作用 B．乙植株在e點(diǎn)有機(jī)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(guān)閉 [解析]　本題以坐標(biāo)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(guān)系和對(duì)光合作用曲線分析的能力。圖中，a點(diǎn)為甲乙植株的光的補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；有機(jī)物積累最多的時(shí)間是傍晚(圖中18：00點(diǎn))時(shí)的點(diǎn)，此前的光合作用大于呼吸，進(jìn)行有機(jī)物的凈積累，此后細(xì)胞呼吸將大于光合，出現(xiàn)有機(jī)物凈消耗，B錯(cuò)誤；曲線b－c段下降，是因?yàn)楣庹者^強(qiáng)，蒸騰作用旺盛，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO2供應(yīng)不足，光合作用強(qiáng)度下降，而d－e是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度減弱，光合作用強(qiáng)度降低，C錯(cuò)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(jìn)行了紅光照射光吸收測(cè)定和色素層析條帶分析(從上至下)，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)，葉綠體中的葉黃素不吸收紅光，因此缺失葉黃素對(duì)光吸收的影響不大；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(guó)科學(xué)家恩格爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)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(xì)菌，觀察細(xì)菌的聚集情況。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍(lán)光區(qū)最強(qiáng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是(　B　) A．細(xì)菌對(duì)不同的光反應(yīng)不一，細(xì)菌集中的地方，細(xì)菌光合作用強(qiáng) B．好氧細(xì)菌集中的地方，O2濃度高，水綿光合作用強(qiáng) C．好氧細(xì)菌集中的地方，產(chǎn)生的有機(jī)物多，水綿光合作用強(qiáng) D．好氧細(xì)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(xì)菌集中的地方就是O2多的地方，O2是光合作用的產(chǎn)物，所以此處的光合作用強(qiáng)。該實(shí)驗(yàn)的思路就是以好氧細(xì)菌聚集為觀察指標(biāo)，代表O2的釋放情況，表明光合作用在哪種光區(qū)最強(qiáng)，而與產(chǎn)生有機(jī)物的多少無關(guān)。 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(guān)系，下列相關(guān)描述中錯(cuò)誤的是(　D　) A．甲圖中，在A′點(diǎn)限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度，在B′點(diǎn)限制光合速率的主要因素是溫度 B．從乙圖可以看出，當(dāng)超過一定溫度后，光合速率會(huì)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(qiáng)度突然由A變?yōu)锽，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的含量會(huì)增加 [解析]　甲圖表示光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合速率的影響，乙圖表示溫度對(duì)光合速率的影響。分析甲圖中某點(diǎn)的限制因素時(shí)，要看曲線是否達(dá)到飽和點(diǎn)。如果沒有達(dá)到飽和點(diǎn)(如A′點(diǎn))，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素，即光照強(qiáng)度；當(dāng)達(dá)到飽和點(diǎn)以后(如B′點(diǎn))，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素以外的其他因素，如溫度。當(dāng)光照強(qiáng)度突然增強(qiáng)時(shí)，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生更多的[H]和ATP，短時(shí)間內(nèi)C3的還原速率加快，而CO2的固定速率不變，故C3的含量會(huì)減少。 8．如圖所示，圖甲表示某種植物光合作用強(qiáng)度(用CO2吸收量表示)與光照強(qiáng)度的關(guān)系，圖乙表示該植物葉肉細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)(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(biāo)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(diǎn)，圖乙中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0 C．圖甲中E點(diǎn)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(diǎn)時(shí)，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(xì)胞釋放、細(xì)胞吸收、葉綠體吸收的CO2量，n1～n4分別表示線粒體吸收、細(xì)胞吸收、細(xì)胞釋放、葉綠體產(chǎn)生的O2量。圖甲中的縱坐標(biāo)數(shù)值是整個(gè)細(xì)胞吸收的CO2，即為圖乙中的m3，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在E點(diǎn)時(shí)，葉綠體產(chǎn)生的O2足夠線粒體進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗，n2＝0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖甲在E點(diǎn)以后，圖乙中n4不再增加，即達(dá)到光飽和點(diǎn)，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(xiàng)錯(cuò)誤；圖甲中C點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，故有m1＝n1＝m4＝n4，D項(xiàng)正確。 9．如圖表示德國(guó)科學(xué)家薩克斯做的實(shí)驗(yàn)，在葉片照光24 h后，經(jīng)脫色、漂洗并用碘液處理后，結(jié)果被錫箔遮蓋的部分呈棕色，而不被錫箔遮蓋的部分呈藍(lán)色。本實(shí)驗(yàn)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(jìn)行光合作用，經(jīng)脫色、漂洗后用碘液處理變藍(lán)，說明有淀粉生成，應(yīng)選⑤；用錫箔遮蓋的部分因沒有照光，不能進(jìn)行光合作用，未產(chǎn)生淀粉，用碘液處理不變藍(lán)，說明光合作用需要光，還應(yīng)選②。 10．如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是(　D　) A．結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能 B．供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序?yàn)镃O2→C3→甲 C．結(jié)構(gòu)A釋放的O2可進(jìn)入線粒體中 D．如果突然停止CO2的供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)C3的含量將會(huì)增加 [解析]　結(jié)構(gòu)A為類囊體薄膜，分布有與光反應(yīng)有關(guān)的酶，能把光能轉(zhuǎn)換為ATP中活躍的化學(xué)能。從暗反應(yīng)的過程可以看出，供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序?yàn)镃O2→C3→甲。光合作用產(chǎn)生的O2可進(jìn)入線粒體，被細(xì)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(yīng)，則C3的生成量減少，而其消耗量不變，因此短時(shí)間內(nèi)C3的含量將會(huì)減少。 11．(xx全國(guó)高考Ⅱ)關(guān)于葉綠素的敘述，錯(cuò)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(xué)元素的種類相同，都由C、H、O、N、Mg組成，A項(xiàng)正確。葉綠素吸收的光能通過光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存在有機(jī)物中的化學(xué)能，B項(xiàng)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(xiàng)正確。綠葉中的色素對(duì)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(xiàng)錯(cuò)誤。 12．在做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對(duì)相關(guān)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(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)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(xué)未加無水乙醇，其濾紙條上應(yīng)無色素帶；CaCO3能夠防止研磨時(shí)色素被破壞，丙同學(xué)未加CaCO3，其濾紙條上葉綠素a、葉綠素b對(duì)應(yīng)的色素帶應(yīng)較窄；SiO2能夠使研磨更充分，丁同學(xué)未加SiO2，其濾紙條上的四條色素帶均應(yīng)較窄。乙同學(xué)操作正確，其濾紙條上的色素帶應(yīng)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(duì)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(qǐng)據(jù)圖回答問題： (1)甲圖曲線中C點(diǎn)和E點(diǎn)(外界環(huán)境中CO2濃度變化為零)處，植株處于何種生理活動(dòng)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(jù)甲圖推測(cè)該植物接受光照的時(shí)間是曲線中的__BF__段，其中光合作用強(qiáng)度最高的是__D__點(diǎn)，植株積累有機(jī)物最多的是__E__點(diǎn)。 (3)乙圖中FG段CO2吸收量逐漸減少是因?yàn)開_光照強(qiáng)度逐步減弱__，以致光反應(yīng)產(chǎn)生的__ATP__和__[H]__逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度暫時(shí)降低，可能是因?yàn)開_溫度高，蒸騰作用過強(qiáng)，氣孔關(guān)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(qiáng)度，以及光合速率、呼吸速率和表觀光合速率的關(guān)系(表觀光合速率＝光合速率－呼吸速率)。首先，要認(rèn)真看清坐標(biāo)的含義，然后進(jìn)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(duì)兩個(gè)生理過程進(jìn)行的條件和時(shí)間進(jìn)行分析。注意光合作用制造有機(jī)物量與有機(jī)物總積累量之間的聯(lián)系和區(qū)別；第三，乙圖的E點(diǎn)CO2吸收率降低的機(jī)理，不僅要從外界因子的整天變化情況及此時(shí)的限制因素考慮，還要聯(lián)系植株的其他生理活動(dòng)進(jìn)行思考。 14．如圖所示，圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，圖乙表示一株小麥葉片細(xì)胞內(nèi)C3相對(duì)含量在一天內(nèi)的變化，請(qǐng)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(zhì)，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(yīng)__，光合作用過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是__光能→活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能__。 (3)AB段C3含量較高，其主要原因是__無光不進(jìn)行光反應(yīng)，C3不能被還原__。 (4)E點(diǎn)C3含量極低，其原因是__氣孔關(guān)閉，葉肉細(xì)胞內(nèi)CO2含量低，固定生成的C3較少__。 [解析]　(1)水參與的是光反應(yīng)，最終產(chǎn)生[H]和O2；CO2參與暗反應(yīng)，與C5結(jié)合形成C3，C3再被[H]還原形成C5和糖類。(2)a為基粒，光反應(yīng)發(fā)生在基粒的類囊體薄膜上，光反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)換過程是光能轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能。暗反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)換過程是活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的化學(xué)能。(3)無光條件下不能進(jìn)行光反應(yīng)，導(dǎo)致暗反應(yīng)中缺少[H]、ATP，C3不能被還原。(4)E點(diǎn)時(shí)為中午，光照強(qiáng)烈，溫度較高，植物蒸騰作用散失水分較多，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，氣體交換停止，暗反應(yīng)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(nèi)部因子(如激素)的影響，研究?jī)?nèi)、外因子對(duì)植物生命活動(dòng)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(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。其中的縱坐標(biāo)表示松樹整體表現(xiàn)出的吸收CO2和釋放CO2量的狀況。請(qǐng)分析回答： (1)當(dāng)光照強(qiáng)度為b時(shí)，光合作用強(qiáng)度__最高，光照強(qiáng)度再增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不再增加__。 (2)光照強(qiáng)度為a時(shí)，光合作用吸收CO2的量等于細(xì)胞呼吸放出CO2的量。如果白天光照強(qiáng)度較長(zhǎng)時(shí)期為a，植物能不能正常生長(zhǎng)？為什么？ __不能。光照強(qiáng)度為a時(shí)，光合作用形成的有機(jī)物和細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物相等，但晚上只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。因此，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長(zhǎng)。__ (3)如將該曲線改為人參(陰生植物)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度關(guān)系的曲線，b點(diǎn)的位置應(yīng)如何移動(dòng)，為什么？ __左移。與松樹比較，人參在光合作用強(qiáng)度達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，所需的光照強(qiáng)度比松樹低。__