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2019年高考生物一輪總復習 第5章 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(每小題6分，共60分) 1．植物光合作用離不開色素，下列關(guān)于高等植物細胞內(nèi)色素的敘述，正確的是(　　) A．植物細胞內(nèi)的色素有4種 B．植物細胞內(nèi)的色素都可以參與光合作用 C．植物細胞內(nèi)的色素都可以吸收和傳遞光能 D．植物細胞內(nèi)的色素與植物的顏色也有關(guān)系 解析：植物細胞中的色素，從功能上可分為光合色素和非光合色素。光合色素主要分布在葉綠體中，包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類，共4種(葉綠素a、b，胡蘿卜素和葉黃素)；非光合色素如花青素，全部分布在液泡的細胞液中。光合色素都可以吸收、傳遞光能，只有極少數(shù)的處于特殊狀態(tài)的葉綠素a可以將光能轉(zhuǎn)換為電能。光合色素和非光合色素的顏色導致植物不同的器官呈現(xiàn)不同的顏色。 答案：D 2．某研究性學習小組采用盆栽實驗，探究土壤干旱對某種植物葉片光合速率的影響。實驗開始時土壤水分充足，然后實驗組停止?jié)菜?，對照組土壤水分條件保持適宜，實驗結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)分析不正確的是(　　) A．葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降趨勢 B．葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降 C．實驗2～4天，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的 D．實驗2～4天，光合速率下降可能是由葉片內(nèi)CO2濃度下降引起的 解析：由圖示曲線信息可知，實驗條件下，隨干旱時間的延長葉片的光合速率呈下降趨勢；對比甲、乙圖示可知，葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降；由于2～4天光合速率下降早于葉綠素含量下降，因此，光合速率的下降不是葉綠素含量下降引起的；實驗條件下，隨時間推移，植物缺水嚴重、葉片失水、氣孔關(guān)閉，導致CO2吸收減少，使光合速率下降。 答案：C 3．(xx山東濰坊一模)如圖曲線Ⅰ表示黃豆在適宜溫度、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中光合作用速率與光照強度的關(guān)系。在y點時改變某條件，結(jié)果發(fā)生了如曲線Ⅱ的變化。下列分析合理的是 A．與y點相比較，x點時葉綠體中C3化合物含量低 B．在y點時，適當升高溫度可導致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C．制約x點時光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D．制約z點時光合作用的因素可能是二氧化碳濃度 解析：x點時，光照強度較弱，光反應提供的[H]和ATP較少，C3化合物的濃度較y點時高，A項不正確；題目中提到已是在適宜溫度下，如果再提高溫度，會降低光合作用速率，B項不正確；制約x點的光合作用因素是光照強度，C項不正確；在適宜溫度下和同等光照強度條件下，提高CO2濃度可大幅度提高光合作用速率，D項正確。 答案：D 4．(xx濟南二模)將生長狀況相同的輪藻葉片分成4等份，在不同的溫度下分別暗處理1h，再光照1 h(光照強度相同)，測其重量變化，得到如下的數(shù)據(jù)。以下說法錯誤的是(　　) 組別 1 2 3 4 溫度(℃) 27 28 29 30 暗處理后的重量變化(mg) －1 －2 －3 －1 光照后和暗處理前的重量變化(mg) ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 A.輪藻細胞內(nèi)呼吸酶的最適溫度約為29℃ B．第三組輪藻光合作用產(chǎn)生的氧氣量最多 C．第四組輪藻2 h合成的有機物總量為2 mg D．四個組中的輪藻光合作用強度都大于呼吸作用強度 解析：暗處理后重量變化代表1 h呼吸消耗有機物量，光處理后和暗處理前的重量變化值加2 h的呼吸消耗等于光處理1 h合成的有機物總量，故輪藻細胞內(nèi)呼吸酶的最適溫度約為29℃；第三組輪藻合成有機物總量最多，光合產(chǎn)氧量也最大；第四組輪藻2 h合成有機物總量為3mg；四個組中的輪藻的光合作用強度都大于呼吸作用強度。 答案：C 5．(xx海淀區(qū)期末)Calvin等人研究光合作用時進行了以下實驗：在某種綠藻培養(yǎng)液中通入14CO2，再給予不同的光照時間后從培養(yǎng)液中提取并分析放射性物質(zhì)。預測實驗結(jié)果是(　　) A．光照時間越長，固定產(chǎn)生的三碳化合物越多 B．在一定時間內(nèi)光照時間越長，產(chǎn)生的放射性物質(zhì)的種類越多 C．無論光照時間長短，放射性物質(zhì)都會分布在葉綠體的類囊體膜上 D．只要給予光照，放射性就會出現(xiàn)在[H]中 解析：本題利用放射性同位素標記考查光合作用過程。光合作用的暗反應過程中固定產(chǎn)生的三碳化合物會被還原。放射性物質(zhì)應分布在葉綠體的基質(zhì)中。[H]是光反應階段產(chǎn)生的，而二氧化碳是用于暗反應階段的。 答案：B 6．下列關(guān)于植物光合作用和細胞呼吸的敘述，正確的是(　　) A．光合作用和細胞呼吸的第一階段都有丙酮酸的產(chǎn)生 B．光合作用產(chǎn)生的ATP有一部分用于細胞呼吸 C．光合作用進行的同時不一定都伴隨著細胞呼吸的進行 D．光合作用和細胞呼吸都有水分的參與 解析：光合作用包括光反應階段和暗反應階段，而丙酮酸的形成在細胞呼吸的第一階段，與光合作用無關(guān)；光反應階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應；生物體生命活動的每一時刻都需要能量，其能量來自于細胞的呼吸作用，因此光合作用進行的同時一定伴隨著細胞呼吸的進行；水作為原料參與光合作用的光反應階段，而細胞呼吸中水參與有氧呼吸的第二階段。 答案：D 7．若下圖Ⅰ中裝置甲與裝置乙敞口培養(yǎng)相同數(shù)量的小球藻，光照強度對小球藻產(chǎn)生氧氣量的影響繪制成曲線如圖Ⅱ(凈氧量＝光合作用產(chǎn)生的氧氣量－細胞呼吸消耗的氧氣量)。據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是(　　) A．P處凈氧量為負值，是因為小球藻不進行光合作用，且細胞呼吸消耗氧氣 B．Q處凈氧量為零，是因為Q處小球藻不進行光合作用 C．甲與乙兩管凈氧量差異的原因是乙管小球藻葉綠素合成受阻，影響光合作用 D．由圖Ⅱ可知，光照強度可影響光合作用強度 解析：由圖可知：Q處的光強條件下，小球藻的光合作用釋放出的氧氣等于小球藻有氧呼吸消耗的氧氣。 答案：B 8．(xx蘇北四市二次聯(lián)考)如圖是[H]隨化合物在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的過程，下面對其分析不正確的是(　　) A．①產(chǎn)生的[H]可在②過程中將三碳化合物還原 B．[H]經(jīng)⑤轉(zhuǎn)移到水中，其過程需氧氣參與 C．能形成ATP的過程有①②④⑤⑥⑦ D．長在向陽坡上的小麥比背陽坡上的小麥①過程旺盛 解析：①是光反應過程中水的光解，產(chǎn)生的[H]可在②過程即暗反應中將三碳化合物還原；⑤是有氧呼吸過程中[H]與氧生成水的過程，故[H]經(jīng)⑤轉(zhuǎn)移到水中，其過程需氧氣參與；能形成ATP的過程為呼吸作用過程和光反應過程，故圖中①⑤⑥能形成ATP；長在向陽坡上的小麥比背陽坡上的小麥光反應即①過程旺盛。 答案：C 9．(xx海淀模擬)將某種綠色植物的葉片，放在特定的實驗裝置中，研究在10℃、20 ℃的溫度條件下，分別置于5 klx、10 klx光照和黑暗條件下的光合作用和呼吸作用。結(jié)果如下圖所示(橫坐標為時間，單位：小時)。 對以上結(jié)果分析正確的是，該葉片(　　) A．20 ℃時的呼吸速率是10 ℃時的4倍 B．在10 ℃、5 klx的光照下，每小時光合作用產(chǎn)生的氧氣量是3 mg C．在5 klx光照下，10 ℃時積累的有機物比20 ℃時少 D．在20 ℃、10 klx光照下，每小時光合作用產(chǎn)生的氧氣量是6 mg 解析：20 ℃時的呼吸速率是10 ℃時的2倍；在10 ℃、5 klx的光照下，每小時光合作用產(chǎn)生的氧氣量是3 mg＋0.5 mg＝3.5 mg；在5 klx光照、10 ℃條件時放出的氧氣量為3 mg，而在5 klx光照、20 ℃條件時放出的氧氣量僅為2 mg，說明在5 klx光照、10 ℃條件時積累的有機物比20 ℃時要多；在20 ℃、10 klx光照下，每小時光合作用產(chǎn)生的氧氣量是5 mg＋1 mg＝6 mg。 答案：D 10．在環(huán)境中CO2濃度一定、溫度適宜的情況下，測定某植物葉片在不同光照條件下的光合作用速率，結(jié)果如表。(表中負值表示CO2釋放量，正值表示CO2吸收量) 光照強度(klx) 2.0 4.0 6.0 8.0 9.0 10.0 光合作用速率 (CO2 mg100 cm－2h－1) －2.0 2.0 6.0 10.0 12.0 12.0 下列敘述中正確的是(　　) A．光照強度在8.0～9.0 klx之間時，單位時間細胞內(nèi)反應ADP＋Pi→ATP的速率逐漸減小 B．光照強度在8.0～9.0 klx之間時，反應ATP→ADP＋Pi只發(fā)生在細胞的葉綠體基質(zhì) C．光照強度在8.0 klx時，細胞既釋放二氧化碳又釋放氧氣 D．超過9 klx時，光合作用速率主要受外界CO2濃度因素的影響 解析：光照強度在8.0～9.0 klx之間時，雖然細胞呼吸不變，但光合作用增強，所以單位時間內(nèi)ATP合成速率會加快；細胞的各個部位生命活動都需要能量，ATP→ADP＋Pi的過程在細胞內(nèi)是普遍存在的；光照強度在8.0 klx時，光合作用速率大于呼吸作用速率，故細胞只釋放氧氣；光照強度超過9 klx時，CO2濃度成為光合作用的主要限制因素。 答案：D 二、非選擇題(共40分) 11．(10分)(xx江蘇單科)為探討鹽對某生物燃料樹種幼苗光合作用的影響，在不同濃度NaCl條件下，對其凈光合速率、胞間CO2濃度、光合色素含量等進行測定，結(jié)果如下圖。檢測期間細胞的呼吸強度沒有顯著變化。請參照圖回答下列問題： (1)葉綠體中色素的功能是_______________________________。 (2)大氣中的CO2可通過植物葉片表面的________進入植物體內(nèi)。光合作用產(chǎn)生的有機物(C6H12O6)中的氧來源于原料中的________，有機物(C6H12O6)中的氧經(jīng)細胞有氧呼吸后到終產(chǎn)物________中。 (3)當NaCl濃度在200～250 mmol/L時凈光合速率顯著下降，自然條件下該植物在夏季晴朗的中午凈光合速率也會出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。前者主要是由于_______________，后者主要是由于_____________。 (4)總光合速率可用單位時間內(nèi)單位葉面積上________表示。請在下面空白處繪制該實驗中總光合速率變化趨勢的曲線圖。 解析：本題考查光合色素、光合作用及其影響因素等相關(guān)知識。(1)吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能是葉綠體中色素的功能。(2)氣孔是氣體進出植物細胞的門戶，白天植物光合作用強，消耗大量CO2，大氣中的CO2可通過氣孔進入植物體內(nèi)，光合作用過程中反應物是CO2和H2O，H2O中的氧變成O2，故光合作用產(chǎn)生的有機物中的氧來自CO2，有氧呼吸生成CO2和H2O，H2O中的氧來自O(shè)2，CO2中的氧來自C6H12O6和H2O。(3)NaCl濃度在200～250 mmol/L時，胞間CO2濃度很高，葉綠素和類胡蘿卜素的含量較低，推知是光合色素含量降低引起了光合速率下降；夏季晴朗的中午，植物為降低蒸騰作用而使氣孔關(guān)閉，致使吸收的CO2減少，引起光合速率下降。(4)總光合速率可用單位時間內(nèi)單位葉面積上光合作用消耗的CO2量或光合作用產(chǎn)生的O2量或光合作用產(chǎn)生的有機物的量表示。總光合速率等于凈光合速率和呼吸速率之和，檢測期間細胞的呼吸強度不變，凈光合速率的變化趨勢即可反映總光合速率的變化趨勢。 答案：(1)吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能 (2)氣孔　CO2　CO2 (3)光合色素含量降低　胞間CO2濃度降低 (4)光合作用消耗的CO2量(光合作用產(chǎn)生的O2量或光合作用產(chǎn)生的有機物的量) 繪圖 12．(14分)(xx浙江卷)某植物在停止供水和恢復供水條件下，氣孔開度(即氣孔開放程度)與光合速率的變化如下圖所示。請回答： (1)停止供水后，光合速率下降。這是由于水是________的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)________的主要介質(zhì)。 (2)在溫度、光照相同的條件下，圖中A點與B點相比，光飽和點低的是________點，其主要原因是________。 (3)停止供水一段時間后，葉片發(fā)黃，原因是________。此時類囊體結(jié)構(gòu)破壞，提供給暗反應的________減少。 (4)生產(chǎn)實踐中，可適時噴施植物激素中的________，起到調(diào)節(jié)氣孔開度的作用。 解析：此題考查光合作用的相關(guān)知識。(1)水是光合作用光反應階段的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)運輸?shù)闹饕橘|(zhì)，停止供水，植物光合速率下降。(2)光飽和點是指達到最大光合速率時的光照強度，在一定CO2濃度范圍內(nèi)，CO2濃度越低，光飽和點越低。停止供水后，植物蒸騰作用降低，氣孔開度變小，CO2吸收減少，故B點的光飽和點較A點低。(3)停止供水一段時間后，細胞內(nèi)自由水減少，葉綠素合成速度變慢或停止，類胡蘿卜素的顏色顯露出來，故葉片發(fā)黃。此時類囊體結(jié)構(gòu)破壞，光反應減弱，提供給暗反應的[H]和ATP減少。(4)脫落酸具有調(diào)節(jié)葉片氣孔開度的作用，生產(chǎn)實踐中，可適時噴施脫落酸以增強光合作用。 答案：(1)光合作用　運輸 (2)B　氣孔開度降低，CO2吸收減少(答出一項即可) (3)葉綠素合成速度變慢或停止(或葉綠素分解)，類胡蘿卜素的顏色顯露出來(答出一項即可)　[H]和ATP (4)脫落酸 13．(16分)(xx沈陽六校聯(lián)診)為研究CO2濃度及氮素肥料對植物光合作用的影響，某科研小組以小麥為研究對象，在盆栽條件下，利用人工氣候室分別設(shè)置兩種CO2濃度和兩種施氮量的實驗處理，實驗材料分為四組，每一組種植10盆。在小麥抽穗期選擇晴天，用光合作用測定儀于上午8：30～11：30連續(xù)7天進行光合速率的測定。結(jié)果如圖所示，請回答相關(guān)問題。 (1)從本實驗的結(jié)果可知，最有利于小麥光合作用的條件組合是________。CO2主要通過影響光合作用的______過程來影響光合速率。N是光合作用中許多重要物質(zhì)的組成成分，如果某同學要測定施氮后葉片的葉綠素含量， 可取葉片1克放入研缽中，加入二氧化硅研磨，同時加入一定量的________用于提取色素，提取色素后用一定方法測定。 (2)本實驗過程中測定光合速率每天選定8：30～11：30這一時間段是為了控制__________________等無關(guān)變量，題意中可減少實驗誤差的措施還有________________。 (3)若要利用該裝置研究施氮量為200 mgkg－1的氮肥對植物呼吸作用的影響，該裝置需要在________條件下測定。 (4)從上述實驗分析，在大氣CO2濃度增大的條件下，若想更有效地提高小麥的產(chǎn)量，可以采取的措施是______________________。目前溫室效應問題產(chǎn)生的主要原因是人類過多使用化石燃料，從物質(zhì)循環(huán)角度看，化石燃料中的碳首先是通過生態(tài)系統(tǒng)中________的光合作用而進入生物群落的，從能量流動角度看，化石燃料中的能量是各營養(yǎng)級中不能被下一個營養(yǎng)級利用、也不被__________利用的能量。 解析：(1)從圖中不難看出，最佳組合是高大氣CO2濃度和200 mgkg－1施氮量。CO2濃度主要影響光合作用的暗反應過程中CO2的固定。葉綠體中的色素難溶于水易溶于有機溶劑，提取時所用的試劑是丙酮或無水乙醇。(2)影響光合作用的因素有很多，為了使該實驗結(jié)果更加準確，應控制其他條件相同且適宜，如光照強度和溫度。每一組種植10盆是為了減少實驗誤差。(3)研究植物的呼吸作用，一般在黑暗條件下測定。(4)該實驗研究的是CO2的濃度和氮肥對光合作用的影響，增大CO2濃度的條件下，適量施用氮肥，能更有效地提高小麥產(chǎn)量。大氣中的碳元素先通過生產(chǎn)者的光合作用進入生物群落，動植物的遺體變成化石燃料，再通過燃燒回到大氣。每一營養(yǎng)級都有一部分未被利用的能量，這部分能量不會被下一營養(yǎng)級利用，也不會被分解者利用，儲存在化石燃料中。 答案：(1)高大氣CO2濃度和200 mgkg－1施氮量　暗反應　丙酮(或無水乙醇) (2)光照強度、溫度　每一組種植10盆 (3)黑暗 (4)適當施用氮肥　生產(chǎn)者　分解者