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2019-2020年高考生物 第5章 第3講 能量之源 光與光合作用課后鞏固提升 新人教版必修1 一、選擇題 1．下面對教材中的實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家使用的科技手段顯著不同于其他的是 (　　) A．恩格爾曼證明葉綠體是光合作用的場所 B．魯賓和卡門證明光合作用釋放的氧氣來自水 C．卡爾文探明CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑 D．科學(xué)家對分泌蛋白的合成和分泌的研究 解析：選項(xiàng)B、C、D中都運(yùn)用了同位素標(biāo)記法，而選項(xiàng)A中運(yùn)用了顯微鏡觀察法。 答案：A 2.右圖表示某植物細(xì)胞內(nèi)的代謝過程，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．X、Y物質(zhì)分別代表三碳化合物和丙酮酸 B．①、④過程都產(chǎn)生[H] C．①過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，②過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 D．①②③④四個過程既不消耗氧氣也不產(chǎn)生氧氣 解析：由圖可知：①過程是細(xì)胞呼吸的第一個階段，該階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，④過程是細(xì)胞呼吸的第二個階段，②過程是光合作用的暗反應(yīng)中的C3還原階段，③過程是暗反應(yīng)中的CO2的固定階段，因此Y物質(zhì)是丙酮酸，X物質(zhì)是三碳化合物。 答案：C 3．下圖是夏季晴朗的白天，玉米和花生凈光合速率(單位時間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線，下列敘述錯誤的是(　　) A．在9∶30～11∶00之間，花生凈光合速率下降的原因是暗反應(yīng)過程減緩 B．在11∶00～12∶30之間，花生的單位葉面積有機(jī)物積累量比玉米的多 C．在17∶00時，玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同 D．在18∶30時，玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng) 解析：結(jié)合題干信息分析題圖，9∶30～11∶00之間，花生凈光合速率下降的原因是夏季晴朗的白天在該段時間內(nèi)溫度過高，蒸騰作用過強(qiáng)，導(dǎo)致花生葉片的氣孔關(guān)閉，使花生吸收的CO2量減少，由此引起暗反應(yīng)速率下降，故A正確；比較11∶00～12∶30之間花生與玉米單位葉面積有機(jī)物積累量可以看出，花生的單位葉面積有機(jī)物積累量比玉米少，故B錯誤；從題圖中可以直接看出在17∶00時，玉米和花生單位葉面積凈光合速率相同，因此二者釋放O2的速率相同，故C項(xiàng)正確；從題圖中可知18∶30時玉米的凈光合速率為零，此時，光合作用速率與呼吸作用速率相等，故D項(xiàng)正確。 答案：B 4.右圖表示植物光合作用的一個階段，下列各項(xiàng)敘述正確的是(　　) A．該反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體 B．C3生成C6H12O6，需要[H]、ATP和多種酶 C．提高溫度一定能促進(jìn)C6H12O6的生成 D．在無光條件下，有利于暗反應(yīng)進(jìn)行 解析：圖示為光合作用的暗反應(yīng)階段，該反應(yīng)進(jìn)行的場所是葉綠體基質(zhì)。C3生成C6H12O6需在多種酶的催化下，利用ATP提供的能量，通過[H]的還原進(jìn)行。若在最適溫度條件下，提高溫度反而會降低酶的活性，會使反應(yīng)減弱。在無光條件下，暗反應(yīng)會因[H]和ATP的缺乏受到限制。 答案：B 5．進(jìn)行正常光合作用的葉片，如果葉綠體中[H]的含量相對穩(wěn)定，在a點(diǎn)時突然停止供給CO2，能表示葉綠體中[H]含量變化的曲線是(　　) 解析：突然停止供給CO2，暗反應(yīng)受到抑制，[H]的消耗量減少，[H]積累量增多。隨著時間延長，由于葉綠體內(nèi)部因素的限制，[H]含量達(dá)到最大后不再增加。 答案：B 6．(xx大連模擬)如圖為葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能示意圖，請據(jù)圖判斷下列說法中正確的是(　　) A．葉片呈綠色是因?yàn)镮上只含有葉綠素 B．Ⅰ、Ⅱ兩部位酶的種類、功能不相同 C．Ⅱ中含有將光能轉(zhuǎn)變成儲存在ATP中化學(xué)能的酶 D．CO2的固定發(fā)生在Ⅰ中 解析：葉片呈綠色是因?yàn)槿~片的葉肉細(xì)胞中含有大量的葉綠素；圖中I是光反應(yīng)場所，Ⅱ是暗反應(yīng)場所，光反應(yīng)和暗反應(yīng)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)不同，故所需酶的種類和功能也就不同；ATP是光反應(yīng)的產(chǎn)物；CO2固定屬于暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。 答案：B 7．(xx山東理綜高考)夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如下圖所示。下列說法正確的是(　　) 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：由圖可知，a點(diǎn)是光合速率和呼吸速率相等的點(diǎn)，在a點(diǎn)之前就進(jìn)行光合作用，A項(xiàng)錯誤；CO2的吸收速率(凈光合速率)大于零，說明植物在積累有機(jī)物，6時～18時，植物一直在積累有機(jī)物，所以有機(jī)物積累量最多是在18時，B項(xiàng)錯誤；b～c段的變化是由于溫度高，蒸騰作用旺盛，植物為了減少水分的散失而關(guān)閉氣孔，致使植物吸收CO2量減少，d～e段的變化由光照強(qiáng)度減弱引起，C項(xiàng)錯誤；在b～d段，甲植株沒有出現(xiàn)CO2吸收速率下降，有可能是某種原因?qū)е缕淙~片的氣孔無法關(guān)閉，D項(xiàng)正確。 答案：D 8．種植農(nóng)作物，必須考慮通風(fēng)的問題。原因是(　　) A．需要增加作物葉片吸收光能的面積 B．必須降低作物周圍環(huán)境的溫度才能增加有機(jī)物的積累 C．需要增加植株周圍的二氧化碳濃度 D．必須降低作物周圍空氣中氧氣的濃度以減少細(xì)胞的有氧呼吸 解析：通風(fēng)有利于二氧化碳的補(bǔ)充，從而使光合作用增強(qiáng)。 答案：C 9.右圖表示同一植物在不同條件下進(jìn)行光合作用時有關(guān)中間產(chǎn)物的量的變化情況。下列判斷中正確的是(　　) A．曲線a可表示C5含量的變化 B．曲線a可表示還原性氫量的變化 C．曲線b可表示三磷酸腺苷量的變化 D．曲線b可表示C3量的變化 解析：在光照變?yōu)榘堤帟r，[H]、ATP和C5的含量減少，C3含量增多。 答案：C 10．將狀況相同的某種綠葉分成四等組，在不同溫度下分別暗處理1 h，再光照1 h(光強(qiáng)相同)，測其質(zhì)量變化，得到如下表的數(shù)據(jù)。可以得出的結(jié)論是(　　) 組別 一 二 三 四 溫度/℃ 27 28 29 30 暗處理后質(zhì)量變化/mg －1 －2 －3 －1 光照后與暗處理前質(zhì)量變化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 A.該植物光合作用的最適溫度約是27 ℃ B．該植物呼吸作用的最適溫度約是29 ℃ C．27～29 ℃下的凈光合速率相等 D．30 ℃下的真正光合速率為2 mg/h 解析：綠葉在黑暗中只進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物，29 ℃時消耗的有機(jī)物最多，故為其最適溫度。光照下綠葉光合、呼吸都進(jìn)行，這樣暗處理1 h，再光照1 h，即光合作用1 h，呼吸作用進(jìn)行了2 h，所以不同溫度下真正光合速率分別是：27 ℃→5 mg,28 ℃→7 mg,29 ℃→9 mg，30 ℃→3 mg；凈光合速率分別是4 mg、5 mg、6 mg、2 mg。所以，只有B項(xiàng)正確。 答案：B 二、非選擇題 11．(xx全國高考) 某研究小組測得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后釋放CO2的速率。吸收或釋放CO2的速率隨時間變化趨勢的示意圖如下(吸收或釋放CO2的速率是指單位面積葉片在單位時間內(nèi)吸收或釋放CO2的量)?；卮鹣铝袉栴}： (1)在光照條件下，圖形A＋B＋C的面積表示該植物在一定時間內(nèi)單位面積葉片光合作用________，其中圖形B的面積表示________。從圖形C可推測該植物存在另一個________的途徑。CO2進(jìn)出葉肉細(xì)胞都是通過________的方式進(jìn)行的。 (2)在上述實(shí)驗(yàn)中，若提高溫度、降低光照，則圖形________(填“A”或“B”)的面積變小，圖形________(填“A”或“B”)的面積增大，原因是______________。 解析：(1)根據(jù)圖中曲線在遮光前后的變化，可以確定圖形B為遮光前呼吸作用釋放CO2的量，A為光照時葉片凈吸收CO2的量，C則是呼吸作用以外葉片釋放CO2的途徑，這種釋放CO2的途徑可能與光照有關(guān)。所以，圖形A＋B＋C即為光照下實(shí)際光合作用，也就是光照下固定CO2的總量。CO2進(jìn)出細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散。(2)影響光合作用的因素有光照強(qiáng)度、溫度和CO2濃度等，而影響呼吸作用的因素有溫度、O2濃度等。溫度通過影響酶的活性而影響光合作用和呼吸作用的速率，其中參與呼吸作用的酶對高溫較敏感。原來的溫度為光合作用的最適溫度，提高溫度后，光合作用的有關(guān)酶活性下降，呼吸作用的有關(guān)酶活性提高，所以提高溫度后呼吸作用增強(qiáng)，圖形B面積變大，而提高溫度、降低光照都會使光合作用減弱，圖形A面積變小。 答案：(1)固定CO2總量　呼吸作用放出的CO2量　釋放CO2　自由擴(kuò)散　(2)A　B　光合速率降低，呼吸速率增強(qiáng) 12．(xx北京理綜)為研究棉花去棉鈴(果實(shí))后對葉片光合作用的影響，研究者選取至少具有10個棉鈴的植株，去除不同比例棉鈴，3天后測定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量，結(jié)果如圖。 (1)光合作用碳(暗)反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和________，在__________中將CO2轉(zhuǎn)化為三碳糖，進(jìn)而形成淀粉和蔗糖。 (2)由圖1可知，隨著去除棉鈴百分率的提高，葉片光合速率________________________ ______________________。本實(shí)驗(yàn)中對照組(空白對照組)植株的CO2固定速率相對值是____________。 (3)由圖2可知，去除棉鈴后，植株葉片中______________增加。已知葉片光合產(chǎn)物會被運(yùn)到棉鈴等器官并被利用，因此去除棉鈴后，葉片光合產(chǎn)物利用量減少，________降低，進(jìn)而在葉片中積累。 (4)綜合上述結(jié)果可推測，葉片中光合產(chǎn)物的積累會________光合作用。 (5)一種驗(yàn)證上述推測的方法為：去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理，使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官，檢測______________葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比，若檢測結(jié)果是______________________，則支持上述推測。 解析：(1)光合作用中光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，CO2轉(zhuǎn)化為C3發(fā)生在暗反應(yīng)階段，場所為葉綠體基質(zhì)。(2)由圖1知，隨著去除棉鈴百分率的提高，CO2固定速率逐漸下降，當(dāng)去除棉鈴百分率為0時，CO2固定速率相對值為28。(3)從圖2知，當(dāng)去除棉鈴后，植株葉片中淀粉和蔗糖含量都在增加，說明光合產(chǎn)物不能及時被運(yùn)出。(4)去除棉鈴后，有機(jī)物在葉片積累，CO2固定速率相對值下降。(5)部分葉片遮光后，未遮光葉片所制造的有機(jī)物輸出增多，其中有機(jī)物含量下降。積累的有機(jī)物對光合作用的抑制減弱，光合作用速率增加。 答案：(1)[H]/NADPH　葉綠體基質(zhì) (2)逐漸下降　28 (3)淀粉和蔗糖含量　輸出量　(4)抑制 (5)未遮光的　光合產(chǎn)物含量下降，光合速率上升 13．光合作用是自然界中最基本的物質(zhì)和能量代謝。根據(jù)光合作用相關(guān)實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞代謝方面的知識回答下圖有關(guān)問題： (1)若將甲裝置用來探究CO2是否是光合作用的原料，則還應(yīng)該再增加一個裝置，做法是__________________________________。 若要探究CO2濃度對光合作用速率的影響，應(yīng)采取的做法是______________________。 若用來探究元素X是否為植物的必需礦質(zhì)元素，則還應(yīng)該再增加一個裝置，做法是____________________。 (2)若將甲裝置中的1%NaHCO3溶液換成等量的1%NaOH溶液，則在開始的短暫時間內(nèi)，植物的葉綠體中C3與C5相對含量的變化情況是__________________________________。 (3)圖乙裝置可用來探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響。根據(jù)該圖的材料及設(shè)置，可以確定該實(shí)驗(yàn)的自變量是______________；無關(guān)變量有__________(寫出兩種) (4)采用“半葉法”對菠菜葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測定(圖丙)的大致過程是，將對稱葉片的一部分(U)遮光，另一部分(V)不遮光，并設(shè)法使兩部分之間的物質(zhì)不發(fā)生轉(zhuǎn)移。用適宜強(qiáng)度的光照射6 h后，在U和V的對應(yīng)部位截取等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MU和MV。若M＝MV－MU，則M表示V中被截取部分_________________________ _______________________________________________。 (5)圖丁是恩格爾曼實(shí)驗(yàn)裝置改裝示意圖，光線先通過三棱鏡再通過葉綠體色素提取液后照射到玻片上的水綿，一段時間后，水綿周圍好氧細(xì)菌分布無顯著變化，其原因是________________________________________________________________________。 恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)時，要探究的因素一般為自變量，其他因素必須保持一致。在探究CO2是否是光合作用的原料時CO2就是自變量，因此根據(jù)題目可知增加的一組實(shí)驗(yàn)裝置中應(yīng)該沒有CO2。若要探究CO2濃度對光合作用速率的影響，則CO2濃度為自變量，應(yīng)該至少再設(shè)置兩組不同CO2濃度的該裝置；若探究元素X是否為必需礦質(zhì)元素可以采用水培法，增加的裝置中應(yīng)將水槽中的完全培養(yǎng)液替換成等量的只缺少元素X的缺素培養(yǎng)液，其他條件同甲裝置。 (2)若將NaHCO3溶液替換為NaOH溶液，則短時間內(nèi)，CO2減少使CO2的固定減弱，C3合成減少而消耗仍在繼續(xù)，所以C3的含量降低，C5的含量升高。 (3)該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，因變量是反映光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)——葉片上浮速率。而影響光合作用強(qiáng)度的其他因素都是無關(guān)變量。 (4)由題干知，MU和MV分別代表6 h后所截取部分的烘干質(zhì)量，而且兩部分的最初質(zhì)量(m)和呼吸量相等，即MU＝m－呼吸消耗，MV＝6 h內(nèi)光合作用總量－呼吸消耗＋m，因此M＝MV－MU中的M表示V中被截取部分6 h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量。 (5)光線先通過三棱鏡再通過葉綠體色素提取液后照射到玻片上的水綿，由于色素吸收了紅光和藍(lán)紫光，水綿不同部分的光合作用變化不大，因此一段時間后，水綿周圍好氧細(xì)菌分布無顯著變化；恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所。 答案：(1)將NaHCO3溶液換成等量的1%NaOH溶液，其他條件同該裝置　至少再設(shè)置兩組NaHCO3溶液濃度不同的該裝置，其他條件同該裝置　將水槽中的完全培養(yǎng)液替換成等量的只缺少元素X的缺素培養(yǎng)液，其他條件同該裝置 (2)C3的含量下降，C5的含量上升 (3)光照強(qiáng)度(臺燈與燒杯的距離)　溫度、清水的量、CO2的含量等 (4)6 h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量 (5)色素提取液吸收了紅光和藍(lán)紫光，水綿不同部分的光合作用變化不大　氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所