2022高考生物(新课标)一轮复习 第10讲 光合作用 夯基提能作业本 Word版含解析
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光合作用的原理一、基础练1.如图是利用新鲜的菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,滤液经层析后,色素带在滤纸条上的分布情况。
下列说法正确的是( )A.①是叶黄素,②是胡萝卜素,它们是类胡萝卜素B.③是叶绿素b,其含量最多C.④的溶解度最高,扩散速度最慢D.菠菜叶如果放置时间过长,实验中③④色素带宽度会变窄2.(2020某某某某模拟)Rubisco是催化C5和CO2反应的酶,O2能和CO2竞争该酶的活性部位,当O2浓度高时,Rubisco和O2结合影响暗反应的进行,导致光合作用速率降低。
下列说法不正确的是( )A.Rubisco基因可在叶肉细胞中表达B.抑制Rubisco和O2的结合不利于植物的生长C.植物体内Rubisco分布在叶绿体基质中D.Rubisco的催化功能具有专一性3.科学家往小球藻培养液中通入14CO2后,分别给予小球藻不同时间的光照,结果如下表。
根据上述实验结果分析,下列叙述错误的是( )A.本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段B.每组光照后需将小球藻进行处理使酶失活,才能测定放射性物质分布C.CO2进入叶绿体后,最初形成的主要物质是12种磷酸化糖类D.实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等4.植物叶片中有一种酶,其功能是催化反应C5+CO2→2C3。
对这种酶的叙述,合理的是( )A.提高CO2浓度,不能增强该酶活性B.在低温环境中会失活,导致光合速率降低C.主要分布在细胞质基质中D.由叶绿体中的基因控制合成,与细胞核基因无关5.光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。
对于改变反应条件而引起的变化,下列说法正确的是( )A.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小B.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大C.突然将红光改变为绿光,会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小D.突然将绿光改变为红光,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小6.下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。
课时作业(十)B[第10讲能量之源——光与光合作用]1.图K10-9所示为光合作用过程示意图,在适宜条件下栽培小麦,如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变),则a、b在叶绿体中含量的变化将会是()图K10-9A.a上升、b下降B.a、b都上升C.a、b都下降D.a下降、b上升2.冬季修建一些温室大棚可为居民提供新鲜蔬菜,下列有关说法正确的是()A.一般情况下,大棚内的蔬菜进行光合作用利用的光都是自然光B.为提高产量,在阴雨天可适当提高大棚内的温度C.增施农家肥可提高大棚内的二氧化碳浓度,促进晚上暗反应的进行,有利于有机物的积累D.蔬菜中的叶绿素对光的吸收效率与光的波长呈正相关3.[2013·南京一模] 某生物兴趣小组就影响植物光合作用的因素进行了研究,获得如图K10-10所示的实验结果。
下列有关分析正确的是()图K10-10A.该实验表明,温度、光照强度和CO2浓度都会影响植物光合作用的强度B.当光照强度大于7时,该植物在15 ℃和25 ℃的环境中合成有机物的速率相同C.随着温度的升高,该植物的呼吸速率逐渐增强D.该植物可在较低温度、较弱光照的环境中快速生长4.[2013·深圳宝安区联考] 图K10-11表示夏季玉米地里距地面高度不同处CO2浓度的变化,实线表示10时的测定结果,虚线表示22时的测定结果。
下列分析正确的是() A.在富含有机肥的农田中,图中c点会左移B.10时,植株不同高度处的光反应强度相同C.22时,植株高处比低处固定CO2的能力强D.b点对应处是玉米植株叶面积较大处图K10-115.2,6二氯酚靛酚是一种蓝色染料,能被还原剂还原成无色。
从叶绿体中分离出类囊体,置于2,6二氯酚靛酚溶液中,对其进行光照,发现溶液变成无色,并有O2释放。
此实验证明()A.光合作用在类囊体上进行B.光合作用产物O2中的氧元素来自CO2C.光反应能产生还原剂和O2D.光合作用与叶绿体基质无关6.为了研究植物的光合作用和细胞呼吸,取生长状况一致的新鲜菠菜叶片,用打孔器打出若干圆片(避开大的叶脉),平均分为甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭容器内,分别给予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件适宜并且一致。
光合作用〔限时:40分钟〕1 . 〔2021北京卷3〕光反响在叶绿体类囊体上进行.在适宜条件下,向类囊体悬液中加 入氧化复原指示剂 DCIP,照光后DCIP 由蓝色逐渐变为无色.该反响过程中 〔〕A.需要ATP 提供能量B. DCIP 被氧化C.不需要光合色素参与D.会产生氧气D 解析:A 错:光反响阶段产生 ATP,提供给暗反响利用.B 错:某些指示剂在氧化态 或复原态时呈现不同颜色.光反响过程中,可产生复原型辅酶n, DCIP 由蓝色变为无色,说明其在复原型辅酶n 的作用下由氧化态变为复原态. C 错:光反响阶段需要光合色素的参与.D 对:光反响阶段,水光解产生氧气.2 .某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和别离实验时,由于各组操作 不同,出现了以下四种不同的层析Z 果.以下分析不合理的是 〔〕色素相对含过使研磨充分,未参加 SiO2,导致研磨不充分,获得的色素少, B 正确;在滤纸条上距离点样 处近的叶绿素含量比类胡萝卜素多,C 错误;CaCO 可预防叶绿素被破坏,未参加 CaCO <导色素相对含量 A. B. C. D. 点样处甲色素相对含量甲可能误用蒸储水做提取液和层析液 乙可能是由于研磨时未参加 SiO2丙是正确操作得到的理想结果 丁可能是由于研磨时未参加CaCO解析:叶绿体中色素能溶解在有机溶剂中, n口 mi点样处距离乙点样处I距离几乎不溶于蒸储水中,A 正确;SiO2可致叶绿素提取减少,D正确.3 .如图为大豆叶片光合作用暗反响阶段的示意图.以下表达正确的选项是〔〕CQ k〔CH2O〕A. CO的固定实质上是将ATP中的化学能转变为G中的化学能B. CO可直接被[H]复原,再经过一系列的变化形成糖类C.被复原的C3在有关酶的催化作用下,可再形成C5D.光照强度由强变弱时,短时间内G含量会升高C解析:CO的固定实质是CO与Q结合生成.,该过程在酶的催化作用下完成,不需要消耗ATP,故A项错误;CO不能直接被[H]复原,而是G被[H]复原,故B项错误;被还原的C3在有关酶催化作用下,可再形成C5,维持C5含量的稳定,故C项正确;光照强度减弱,光反响减弱,光反响形成的[H]和ATP减少,这样G被复原生成的〔CH2O〕和G减少,而在短期内,之前已经生成的C5仍然会与CO合成C3〔速率不变〕,故Q的相对含量会减少, 故D项错误.4 .番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是〔〕A.光反响强度升高,暗反响强度降低B.光反响强度降低,暗反响强度降低C.光反响强度不变,暗反响强度降低D.光反响强度降低,暗反响强度不变B解析:缺镁影响叶绿素的合成,进而影响光反响,导致光反响强度下降, [H]和ATP减少,进一步导致暗反响中三碳化合物的复原强度降低进而影响暗反响, 使暗反响强度降低.5 .如图是绿色植物体内几项生理活动关系示意图,其中①②③④表示生理过程,有关描述正确的选项是〔〕C 3H fi O 3 C 2H 5OH+CO 2A.能量a 是光能,能量b 、c 和d 中有一局部形成 ATPB.①过程是光反响,②过程是暗反响,③④过程都是无氧呼吸C.①过程是光合作用,②③④过程都是有氧呼吸D.①②过程只能发生在植物细胞内,③④过程只能发生在动物细胞内A 解析:图中①过程是光合作用,②过程是有氧呼吸,③④过程都是无氧呼吸.①过 程可发生在植物细胞或蓝藻、 硝化细菌等自养型生物细胞内, ②过程能发生在需氧型生物细胞内,③过程可发生在动物细胞中, 也能发生在一些植物细胞中 〔如马铃薯的块茎〕,④过程不能发生在动物细胞内,可发生在植物细胞或酵母菌等细胞内.6. 〔2021天津市红桥区二模〕以下图为植物细胞代谢的局部过程简图,①〜⑦为相关生理过程.以下表达错误的选项是 〔 〕色素相时含UJiA.假设植物缺Mg 那么首先会受到显著影响的是③B.②的进行与⑤⑥密切相关C.蓝藻细胞中④发生在叶绿体基质中D.叶肉细胞③中O 2的产生量小于⑥中 O 2的吸收量,那么该细胞内有机物的总量将减少色素相对含昴 点样处距离甲色素相对含业,[ C 口 n - q点样处 距离乙色素相对含量点样处距高丙点样处 距离C解析:Mg是合成叶绿素的成分,光反响阶段需要叶绿素吸收光能,假设植物缺Mg那么叶绿素的合成受到影响,首先会受到显著影响的生理过程是③光反响过程, A项正确;植物细胞②吸收无机盐离子是主动运输过程,需要消耗能量,故与⑤⑥有氧呼吸过程密切相关, B项正确;蓝藻细胞是原核细胞,没有叶绿体,其光合作用发生在光合片层上, C项错误;图中③光反响过程Q的产生量小于⑥有氧呼吸过程Q的吸收量,那么净光合作用量v 0,该植物内有机物的量将减少, D项正确.7 .以下图表示的是一昼夜北方某作物植株CO吸收量的变化.甲图为盛夏的某一晴天,乙图为春天的某一晴天.对两图的相关原因分析不正确的选项是〔〕A.甲图中有机物积累最多的是g点,两图中b点植物干重均低于a点时的干重8 .植株有机物总积累量可用横轴上下曲线围成的有关面积表示,适当提升温度可以增加a的绝对值C.两图中de时间段叶绿体中G含量均大大减少D.甲图中e点与g点相比,叶绿体中ATP合成速率较高D解析:A.甲图中E点与G点相比,E点光照强,光反响产生的ATP含量较多,A正确;B.甲图DE 时由于光照强,气温高,导致气孔关闭, CO供给缺乏,抑制暗反响中二氧化碳的固定,使三碳化合物来源减少,去路未变,含量减少;乙图是由于光照强度减弱,光反响减弱,产生的[H]和ATP减少,三碳化合物来源不变,去路降低,含量会升高, B错误;C.G点光合强度=呼吸强度, 以后呼吸强度大于光合强度, 故有机物积累最多的是G点,两图中AB段只进行呼吸作用, 故B点植物干重均低于A点时的干重,C正确;D.有机物总积累可用横轴上、下曲线围成的有关面积表示,适当提升温度可提升呼吸强度, D正确.8. 〔2021衡水模拟〕如图表示某植物在不同温度条件下〔适宜的光照和 CO 浓度〕的净光合速率和呼吸速率曲线.以下有关说法错误的选项是〔 〕A. 20c 时,限制植物光合速率的主要因素是温度B.与呼吸作用有关酶的最适温度高于与光合作用有关酶的最适温度C. 40c 时,该植物光合作用停止D. 60c 时,该植物呼吸作用停止C 解析:实线代表净光合速率,虚线代表呼吸速率,两条曲线高度差代表总光合速率, 该实验在适宜光照和 CO 浓度下进行.20c 时,光合速率只有 4,30 C 时,光合速率接近 9,所以20c 时限制因素是温度;呼吸速率在接近 40c 到达最大值;55c 时,光合作用停止,60c 时,该植物呼吸作用停止.9. 〔2021太原模拟〕将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后,测得容器内CO 和O浓度相等〔气体含量相对值为1〕,在天气晴朗时的早 6时移至阳光下,日落后移到暗室中继 续测量两种气体的相对含量,变化情况如下图.以下对此过程的分析正确的选项是〔 〕A.只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等B.在9〜16时之间,光合速率 >呼吸速率,Q 浓度不断上升C.该植物体内17时的有机物积累量小于 19时的有机物积累量D.该植物从20时开始进行无氧呼吸■J 20 co,释放量4学恚理受母B 解析:8时和17时,光合作用强度都与呼吸作用强度相等; 17时光合速率=呼吸速率,植物体内积累有机物最多;最终 CO 释放量大于Q 吸收量,说明植物进行了无氧呼吸,但并非从20时开始进行无氧呼吸.10 .图甲中试管A 与试管B 敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小球藻氧气产生量的影响,试管 A 的结果如图乙曲线所示.据图分析,以下表达正确的选项是〔 〕A. Q 点的Q 净释放量为零,是由于此点光合作用强度为零B. P 点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气;适当降低温度, P 点将下降C.在图乙上绘制装置 B 的曲线,Q 点应右移D.降低CO 浓度时,在图乙上绘制装置 A 的曲线,R 点应右移C 解析:Q 点时净光合速率为 0,光合速率不为 0, A 错误;P 点对应的数值的绝对值 代表呼吸速率,假设适当降低温度,呼吸速率会下降,那么 P 点会上移,B 错误;装置B 中缺镁影响叶绿素的合成,光合速率低, Q 点应右移,C 正确;CO 浓度降低,光合速率下降,R 点应向左下移动,D 错误.11 .图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为A 、BCD 时,单位时间内 CO 释放 量和C 2产生总量的变化.图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系,以下说法正确的选项是A.图甲中,光照强度为 B 时,光合速率等于呼吸速率10 8 6r 4 20 田口产生总显 匚ICO ]释放A BCD 光照强度甲B.图甲中,光照强度为D时,单位时间内细胞从周围吸收2个单位的COC.图乙中,当光照强度为X时,细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.图乙中,限制E、F、G点光合作用速率的因素主要是光照强度B解析:分析甲图可知,光照强度为B时,CO释放量和Q产生总量相等,都为3单位, 细胞呼吸释放的CO首先供给叶绿体进行光合作用,剩余局部释放到外界,说明此时细胞呼吸大于光合作用,A错误;光照强度为D时,水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率, 光照强度为A时,CO释放量即为呼吸速率,那么光照强度为D时,Q产生总量为8单位,需要消耗的CO也为8单位,所以单位时间内需从外界吸收CO为2单位,B正确;图乙中所示生物为蓝藻,蓝藻不含线粒体和叶绿体, C错误;图乙中,限制G点光合作用速率的因素不是光照强度,可能是二氧化碳浓度及温度等, D错误.12. 如图为叶绿体的结构和功能示意图,请答复:比0(1)光合作用光反响产生的可以被暗反响所利用;在光照条件下, ATP的移动方向是(用图中字母和箭头表示).(2)假设暗反响被抑制,可能的外部影响因素是、.(3)在电子显微镜下观察,可见到叶绿体基质中含量最多的物质是颗粒(光合产物).(4)暗反响通过来影响光反响,从而影响光合作用速率.解析:(1)光合作用光反响为暗反响提供了复原性氢和ATP,用于三碳化合物的复原.光反响的场所是叶绿体的类囊体薄膜A,暗反响的场所是叶绿体基质B,所以光照下ATP从A移向B.(2)暗反响主要受外界环境中二氧化碳浓度和温度的影响. (3)光合作用的产物葡萄糖最终以多糖淀粉的形式储存起来, 且淀粉颗粒在电子显微镜下是可以观察到的, 所以电子显微镜下叶绿体基质中含量最多的物质是淀粉. (4)暗反响消耗ATP产生ADP和Pi ,而ADP和Pi为光反响过程中ATP合成的原料.答案:(1)复原性氢(或[H])和ATP A-B (2)二氧化碳供给缺乏温度过高或过低⑶淀粉(4)提供AD可口Pi13. (2021宁德市期末)据温室种植者的经验,1%勺光照会带来1%勺增产.某实验小组为探究光照强度对光合作用的影响,利用打孔器、注射器、40W台灯、烧杯、菠菜叶片等材料开展了以下实验.请答复:(1)实验设计思路为.(2)材料处理:用打孔器打出30片直径1cm的疲菜小圆叶片,用注射器使小圆叶片中的气体逸出,将已处理的小圆叶片置于黑暗处盛有清水的烧杯中待用.(3)实验过程:组别A B C放入小圆口t片数量(片) 101010距40W台灯距离(cm)102030富含CO的清水(mL)202020小圆叶片浮起的数量(片) a b c(4)实验分析:①将小圆叶片置于黑暗处的目的是.②清水中的CO可参与光合作用的过程.③小圆叶片上浮的原因是.(5)实验结果及结论:a、b、c从小到大的顺序为 ,据此得出结论:在一定范围内,菠菜小圆叶片的光合作用强度随光照强度增大而增大.解析:(1)探究光照强度对光合作用的影响,可以通过设置台灯与小圆叶片的不同距离限制光照强度,通过比拟单位时间内小圆叶片的上浮的多少判断光合作用作用的强弱.(4)实验分析:①将小圆叶片置于黑暗处, 小圆叶片不能进行光合作用产生氧气, 不会对实验结果造成干扰.②清水中的CO可参与光合作用暗反响中CO的固定过程.③较强光照下,小圆叶片光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量, 细胞间隙充满氧气,导致叶片上浮.〔5〕实验结果及结论:A、B、C组距台灯的距离依次增大,那么光照强度依次减弱,光照越强,相同时间内小圆叶片浮起的数量越多, a、b、c从小到大的顺序为cvbva〔c、b、a〕.答案:〔1〕通过设置台灯与小圆叶片的不同距离限制光照强度,比拟小圆叶片的上浮情况〔2〕预防小圆叶片光合作用产生氧气, 预防对实验结果造成干扰〔3〕CO2的固定〔暗反响〕〔4〕小圆叶片光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量,细胞间隙充满氧气,叶片上浮.〔小圆叶片光合速率大于呼吸速率, 细胞间隙充满氧气,叶片上浮.〕〔5〕 c<b< a〔c、b、a〕14. 〔2021湖南师大附中模拟〕以下图甲表示生姜〔阴生植物〕和葡萄〔阳生植物〕在适宜的温度下随着光照强度的变化,吸收CO量与放出CO量的变化曲线,图乙表示葡萄的局部细胞结构和相关代谢情况, c〜h指的是Q或CO.请据图答复:⑴曲线A所表示的是〔填“生姜〞或“葡萄〞〕的CO变化量与光照强度的关系.〔2〕甲图中,A B两种植物处于光照强度为10千勒克斯时,指出乙图对应的c〜h过程中能发生的是.(3)当光照强度为5千勒克斯时,限制A B两种植物光合作用的最主要的环境因素分别(4)假设将A植物光照强度由5千勒克斯迅速升高至8千勒克斯,短时间内G和Q的含量变化分别是和(填“升高〞“不变〞或“降低〞).假设A植物继续处于8 千勒克斯光照下,暗反响Q、Q的含量到达稳定时,C5的含量比G的(填“低〞或“高〞).(5)当光照强度为千勒克斯时,A B两种植物单位时间单位叶面积消耗的CO量相同.当白天16 h和黑夜8 h时,在千勒克斯以上的光照强度下才能使A植物一天内吸收的CO量超过放出的CO量.解析:此题借助图形考查光合作用和细胞呼吸的知识点, 解题要点是识记光合作用过程中的物质变化,分析G、C5量的动态变化,针对图中曲线变化分析影响光合作用的因素.(1)葡萄是阳生植物,光饱和点高于阴生植物生姜,所以曲线A所表示的是葡萄的CQ变化量与光照强度的关系.(2)甲图中当光照强度为10千勒克斯时,A、B植物的光合速率都大于呼吸速率,光合作用吸收的CO来自线粒体和外界环境, 产生的Q2进入线粒体和释放到细胞外,对应乙图中的e、f、g、h过程;(3)当光照强度为5千勒克斯时,B植物已达光合作用最大值,此时对B的制约因子是CO浓度,而A植物在光强为9千勒克斯时光合作用达最大值,所以光强为5千勒克斯时制约A的因素是光照强度;(4)假设将A植物光照强度有5千勒克斯迅速升高至8千勒克斯,由于CO浓度未变,C3 合成量不变,Q消耗量也不变,而光反响产物[H]和ATP增多,即C3复原量增多,生成Q量增多,故短时间内, G 量将减少,C5量将增多;光合作用的暗反响阶段,一个CO分子被一个C5分子固定后形成两个C3,所以当光合作用达稳定状态时, .的含量比.的要低.(5)据图分析,植物A的呼吸速率为2,植物B的呼吸速率为1,所以当光照强度为6千勒克斯时,A、B两种植物光合作用总量相同,即单位时间单位叶面积消耗的CO量相同, 都为6mg/100cm2.h.A植物8小时黑暗下的呼吸量为2X8=16,当光照强度为3千勒克斯时A植物16h的光合作用净量为16,所以当白天16h和黑夜8h时,只有大于光照强度为3千勒克斯时才能使A植物一天内吸收的CO量(光合作用净量)超过放出的CO量(呼吸量).答案:(1)葡萄(2)efgh (3)光照强度CO浓度⑷降低升局低 (5)6 315. (2021全国卷I, 30)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如下图.答复以下问题:a 时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是(2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是,判断的依据是.(3)甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是 .(4)某植物夏日晴天中午 12: 00时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的 解析:(1)由曲线图可知,光照强度大于 a 时,甲植物的净光合速率随着光照强度的增加而增加的幅度更大,说明甲植物对光能的利用率较高.(2)当种植密度过大时,植株的叶片会相互遮挡,植株接受的光照强度减弱,导致植物 净光合速率下降.由曲线图可知,光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大.(3)由曲线图可知,在低光照强度下,乙植物的净光合速率较高,在高光照强度下,乙 植物的净光合速率明显低于甲植物,所以乙植物更适合在林下低光照强度的环境下种植.(4)夏日晴天中午12点,温度较高,局部气孔关闭,进入叶肉细胞的CO 明显减少,抑 制了暗反响,导致叶片的光合速率明显降低.答案:(1)甲(2)甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密 度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大〔3〕乙〔4〕CO2 (1)当光照强度大于 〔填 “0 2〞 或“CQ 〞)缺乏. o。
高考生物复习夯基提能专题练习及解析—光合作用第一部分【夯实基础】1.(2021·湖北选择性考试)黄豆种子置于黑暗中萌发,生长的豆芽呈浅黄色,再移至光照条件下,一段时间后,生长的豆芽呈绿色。
下列叙述正确的是() A.豆芽进行了光合作用,变成绿色B.黑暗中黄色物质合成较多,掩盖了绿色C.光照引起温度升高,导致豆芽变成绿色D.光照诱导了叶绿体的形成,导致豆芽变成绿色2.提取光合色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是()A.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片B.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多D.胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高3.叶绿体是进行光合作用的场所。
下列有关叶绿体和光合作用的叙述,错误的是()A.叶绿体内部巨大的膜面积为暗反应的酶提供了附着位点B.叶绿素能吸收红光,类胡萝卜素不能吸收红光C.光合色素吸收的光能用于水的光解和ATP的形成D.O2的产生需要提供光照,(CH2O)的产生需要提供CO24.历经一个半世纪,经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物,在下面几个著名实验中,相关叙述正确的是()A.普利斯特利指出了光在植物更新空气这个过程起关键作用B.萨克斯的实验中,叶片暗处放置几小时的目的是消耗掉叶片中的营养物质C.恩格尔曼的实验中,定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D.鲁宾和卡门的实验中,用18O标记CO2,证明了光合作用产生的氧气来自于参加反应的H2O而不是CO25.如图所示为叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程,A、B代表物质。
下列叙述错误的是()A.叶绿体能将光能转变为化学能储存在有机物中B.①上产生的B物质移动到①参与C3的还原C.①中产生的NADP+移动到①上参与水的光解D.①上产生的A物质可用于CO2的固定和C3的还原6.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是()A.光反应强度升高,暗反应强度降低B.光反应强度降低,暗反应强度降低C.光反应强度不变,暗反应强度降低D.光反应强度降低,暗反应强度不变7.在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。
课时分层作业(十)光合作用与能量转化(Ⅱ)1.(2021·湖南选择性考试)绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。
下列叙述错误的是()A.弱光条件下植物没有O2的释放,说明未进行光合作用B.在暗反应阶段,CO2不能直接被还原C.在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗,叶片的光合速率会暂时下降D.合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度2.图甲中试管A与试管B敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小球藻O2净释放量的影响,试管A的结果如图乙所示。
据图分析,下列叙述正确的是()甲乙A.Q点的O2净释放量为零,是因为此点光合作用强度为零B.P点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气,适当降低温度,P点将下移C.在图乙上绘制试管B的结果曲线,Q点应右移D.降低CO2浓度时,在图乙上绘制试管A的结果曲线,R点应右移3.(2022·湖北武汉检测)自然条件下植物所处的光环境非常复杂,其中强光和弱光都是植物经常遭遇的环境光照强度。
将黄瓜盆栽苗分为3个组处理:T1组为持续5 h强光,然后持续5 h弱光;T2组是强光和弱光每3 min更替1次,总时间为10 h;T3为完全弱光处理10 h。
处理结束后测量了幼苗干重、叶绿素含量及叶绿素a/b的值等指标,结果如图。
下列分析正确的是()A.T2组较T1组幼苗干重偏低是由光照强度减弱所致B.T2组处理后导致叶绿素a含量降低较叶绿素b更加明显C.T3组叶绿素含量增加但幼苗干重下降与CO2供应不足有关D.光照能量相同时,稳定光照比更替频繁光照更有利于幼苗的生长4.(2022·山东菏泽一模)在适宜温度和大气CO2浓度条件下,测得某森林中四种主要乔木幼苗叶片的生理指标(如表)。
下列分析正确的是()物种指标构树刺槐香樟胡颓子光补偿点(千勒克斯)64 1.8 1.1光饱和点(千勒克斯)139 3.5 2.6B.光照强度为10千勒克斯时,影响构树和刺槐幼苗光合速率的环境因素都有光照强度和CO2浓度C.若将光照强度突然由2千勒克斯增加到3千勒克斯,香樟幼苗叶绿体中的CO2会增加D.光照强度大于13千勒克斯时,构树幼苗光合作用固定的CO2全部来自外界5.(2021·河北石家庄模拟)为了探究CO2对叶绿体代谢和光合作用的影响,研究人员将番茄植株置于CO2浓度分别为400 μL·L-1和1 000 μL·L-1的培养室中,生长一段时间后,测定叶绿体中光合色素含量、淀粉合成量和植株高度等指标,结果如表所示,下列叙述正确的是()CO2浓度(μL·L-1)叶绿素a(μg·m-2)叶绿素b(μg·m-2)淀粉合成量(μg·m-2)植株高度(cm)40043.511.940.726.81 00035.29.450.541.4A2B.据此推测,日光温室中补充适量CO2能够有效提高农作物有机物合成量C.高浓度CO2降低了色素的含量及叶绿素a/b的值D.高浓度CO2对于叶绿体基质中进行的卡尔文循环具有抑制作用6.(2022·广东深圳外国语检测)与野生型拟南芥WT相比,突变体t1和t2在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图a,示意图),造成叶绿体相对受光面积的不同(图b),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其他性状基本一致。
第10讲光与光合作用一、单项选择题1.历经一个多世纪,经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物,在下面几个著名实验中,相关叙述不正确的是()A.普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气B.萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件C.恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D.鲁宾和卡门的实验中,用18O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO22.将竖直放置的水绵和某种好氧细菌的混合溶液放在暗处,白光透过三棱镜照在混合液处,一段时间后,好氧细菌的分布情况最可能是()A.随机、均匀分布在混合液中B.集中分布在上下两侧C.集中分布在中央位置D.集中分布在溶液的下层3.德国科学家萨克斯先将绿色叶片放在暗处数小时进行“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉),再把叶片的一部分遮光,其余部分曝光。
一段时间后,将该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理,结果发现遮光部分不变蓝,曝光部分变蓝。
下列有关本实验的分析及结论合理的是() ①本实验未设对照组②有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉A.①~④全部B.只有②③④C.只有①②③D.只有②③4.1880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(如图)。
他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。
这个实验的思路是()A.细菌对不同的光反应不一样,细菌聚集多的地方,细菌光合作用强B.好氧细菌聚集多的地方,O2浓度高,水绵光合作用强C.好氧细菌聚集多的地方,产生的有机物多,水绵光合作用强D.好氧细菌大量消耗O2,使水绵光合作用速度快,则该种光有利于光合作用5.利用小球藻培养液进行光合作用实验时,在其中加入抑制暗反应的药物后,发现在同样的光照条件下释放氧气的速率下降。
限时规范训练(10)光合作用(Ⅱ)(建议用时:30分钟)1.某农作物种植过程中,叶面积指数(总叶面积)与呼吸作用和光合作用强度的变化关系如图所示。
若使P点右移时达到增产目的,使P点右移的方法不包括( )A.增加光照强度B.适当降低夜间温度C.修剪枝叶D.增加叶面积指数解析:选D。
叶面积指数越大,植物通过呼吸作用消耗的有机物就越多,同时叶面积指数增加到一定的限度后,叶片互相遮挡,造成叶片光照不足,光合效率减弱,产量下降;因此P点右移的最简便、有效的方法是修剪枝叶,降低叶面积指数。
故选D。
2.分析下面有关光合作用和呼吸作用的三张曲线图,下列说法正确的是( )A.图甲中c点时的温度如果对应的是乙图的t1,则当温度变成t2时,c点向左移动B.从图乙可以看出,温度接近t4时,总光合作用强度等于呼吸作用强度,因而是该植物能正常生存的极限温度C.如果图乙的光照强度位于光饱和点,那么白天环境温度为t2时,植物能获得最佳的生长收益D.从图丙可知,用于地膜覆盖、大棚种植等的塑料薄膜的颜色最好为红色或蓝紫色,这样有助于促进作物的光合作用解析:选C。
由图示信息可知,图甲中c点时的温度如果对应的是图乙的t1,则当温度变成t2时,总光合作用增强,需要的光照强度也应增大,又由于总光合作用与呼吸作用的差值增大的,所以c点应向右上方移动,A错误;温度接近t4时,总光合作用强度等于呼吸作用强度,由于植物白天既进行光合作用又进行呼吸作用,而晚上只进行呼吸作用,白天植物没有积累营养物质,晚上一直消耗营养物质,所以t4温度条件下,植物不能生存,B错误;如果乙图的光照强度位于光饱和点,那么白天环境温度为t2时,植物总光合作用与呼吸作用的差值最大,能获得最佳的生长收益,C正确;由于叶绿体中的色素能够吸收红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7光质,所以白色塑料薄膜用于地膜覆盖、大棚种植最有助于促进作物的光合作用,D错误。
3.在适宜的光照和温度条件下,测定某种植物叶片不同细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的含量,结果如图,下列推测错误的是( )A.A→B段,限制光合速率主要因素为CO2浓度B.B→C段,色素、酶的数量会限制光合速率的提高C.A→B段,叶肉细胞中C3的含量增加D.B→C段,叶片的光合速率等于呼吸速率解析:选D。
课时作业(十)(A卷光合作用过程)一、选择题1.(2022·新课标全国Ⅰ)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP+比值下降解析用黑布将培养瓶罩住,光反响停止,氧气的产生停止,A项会发生;光反响停止,[H]和ATP的产生停止,导致暗反响C3的复原速度减慢,C3在叶绿体内积累导致二氧化碳的固定减慢,B项不会发生;光反响停止,ATP的生成减少,ATP/ADP比值下降,C 项会发生;光反响停止,NADPH([H])的产生减少,NADPH/NADP+比值下降,D项会发生。
答案B2.(2022·新课标全国Ⅱ)关于叶绿素的表达,错误的选项是( )A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光解析叶绿素中心元素是镁离子,A项正确;色素的作用是吸收、传递、转化光能,进行光合作用,B项正确;叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高,C项正确;植物主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区,绿光吸收最少,反射多,所以叶片呈现绿色,D项错误。
答案D3.Calvin等人研究光合作用时进行了以下实验:在某种绿藻培养液中通入14CO2,再给予不同的光照时间后从培养液中提取并分析放射性物质。
预测实验结果是( )A.光照时间越长,固定产生的三碳化合物越多B.在一定时间内光照时间越长,产生的放射性物质的种类越多C.无论光照时间长短,放射性物质都会分布在叶绿体的类囊体膜上D.只要给予光照,放射性就会出现在NADPH中解析此题利用放射性同位素标记考查光合作用过程。
光合作用的暗反响过程中固定产生的三碳化合物会被复原。
放射性物质应分布在叶绿体的基质中。
NADPH是光反响阶段产生的,而二氧化碳是用于暗反响阶段的。
第10讲光合作用A组基础题组考点一捕获光能的色素与结构1.(2022吉林通化通钢一中第一次月考,19)叶绿体中色素的分别过程中,在滤纸条上集中速度最慢的色素及其主要吸取的光是( )A.叶绿素a,蓝紫光B.叶绿素a,红光和蓝紫光C.叶绿素b,蓝紫光D.叶绿素b,红光和蓝紫光2.(2022海南单科,6,2分)下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄绿色叶片的叙述,错误的是( )A.两种叶片都能吸取蓝紫光B.两种叶片均含有类胡萝卜素C.两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素aD.黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP3.(2021课标Ⅱ,2,6分)关于叶绿素的叙述,错误的是( )A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B.被叶绿素吸取的光可用于光合作用C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸取峰值不同D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸取绿光4.(2022课标全国Ⅱ,4,6分)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误..的是( )A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸取C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸取用于光合作用D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的5.(2022河南八市重点高中一模,9)为争辩高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。
下列叙述正确的是( ) A.强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B.强光照可能抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成C.四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<ⅣD.色素分别过程中假如滤液细线触及石油醚,会缩短得到四条色素带的时间考点二光合作用的原理与应用6.(2022黑龙江大庆试验中学开学考,5)在叶肉细胞中,CO2的固定和产生场所分别是( )①叶绿体基质②类囊体薄膜③线粒体基质④线粒体内膜A.①③B.②③C.①④D.②④7.(2022海南单科,10,2分)下列叙述错误的是( )A.温度和光照会影响CO2的同化速率B.光合作用中O2的产生发生在光反应阶段C.光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应D.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖8.(2022四川理综,1,6分)叶肉细胞内的下列生理过程,肯定在生物膜上进行的是( )A.O2的产生B.H2O的生成C.[H]的消耗D.ATP的合成9.植物叶片中有一种酶,是叶片中含量最高的蛋白质,其功能是催化反应C5+CO2→2C3。
由此推断这种酶( )A.主要分布在细胞质基质中B.在低温环境中会失活,导致光合速率降低C.是固定CO2的关键酶,其催化活性可能比其他酶低D.由叶绿体中的基因把握合成,与细胞核基因无关10.(2022山东青岛期末,8)番茄幼苗在缺镁的培育液中培育一段时间后,与对比组相比,其叶片光合作用强度下降,缘由是( )A.光反应强度上升,暗反应强度降低B.光反应强度降低,暗反应强度降低C.光反应强度不变,暗反应强度降低D.光反应强度降低,暗反应强度不变11.(2021安徽理综,2,6分)下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。
下列叙述正确的是( )A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能B.CO2可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类C.被还原的C3在有关酶的催化作用下,可再形成C5D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会上升B组提升题组一、选择题1.(2021四川理综,1,6分)下列在叶绿体中发生的生理过程,不需要蛋白质参与的是( )A.Mg2+吸取B.O2集中C.光能转换D.DNA复制2.(2022海南单科,7,2分)关于小麦光合作用的叙述,错误的是( )A.类囊体膜上产生的ATP可用于暗反应B.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长3.(2021河北冀州中学其次次段考,41)下图表示用韭菜宿根进行的相关对比试验流程。
下列叙述错误的是( )A.提取色素时,要加入SiO2和CaCO3进行充分研磨B.色素在滤纸条上分别的缘由是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同C.试验结果①可说明叶绿素合成需要光照D.试验结果②表明韭菜中提取的色素吸取光的种类更多4.(2022课标Ⅰ,2,6分)正常生长的绿藻,照光培育一段时间后,用黑布快速将培育瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不行能发生的现象是( )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5.(2021福建理综,3,6分)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3。
为测定RuBP羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与14CO2的反应,并检测产物14C3的放射性强度。
下列分析错误..的是( )A.菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高二、非选择题6.(2022课标全国Ⅰ,30,8分)为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某争辩小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组供应低光照,其他培育条件相同。
培育较长一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸取CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题:(1)据图推断,光照强度低于a时,影响甲组植物光合作用的限制因子是。
(2)b光照强度下,要使甲组的光合作用强度上升,可以考虑的措施是提高(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。
(3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗依据甲组的条件培育T时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。
依据这一结果能够得到的初步结论是。
7.(2022课标全国Ⅲ,29,10分)为了探究某地夏日晴天中午时气温存相对湿度对A品种小麦光合作用的影响,某争辩小组将生长状态全都的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为对比组,另4组在人工气候室中生长作为试验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与对比组相同。
于中午12:30测定各组叶片的光合速率,各组试验处理及结果如表所示:回答下列问题:(1)依据本试验结果,可以推想中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是,其依据是;并可推想, (填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
(2)在试验组中,若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率,其缘由是。
(3)小麦叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞的过程(填“需要”或“不需要”)载体蛋白, (填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
8.(2021课标Ⅰ,29,9分)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组试验。
各组试验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135 s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。
处理方法和试验结果如下:A组:先光照后黑暗,时间各为67.5 s;光合作用产物的相对含量为50%。
B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5 s;光合作用产物的相对含量为70%。
C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。
D组(对比组):光照时间为135 s;光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题:(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量(填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是;C组和D组的试验结果可表明光合作用中有些反应不需要,这些反应发生的部位是叶绿体的。
(2)A、B、C三组处理相比,随着的增加,使光下产生的能够准时利用与准时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。
答案全解全析A组基础题组考点一捕获光能的色素与结构1.D 各色素随层析液在滤纸上集中速度不同。
滤纸条上色素条带从上到下依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
叶绿素主要吸取红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸取蓝紫光。
2.D 两种叶片中含有类胡萝卜素和叶绿素,二者均吸取蓝紫光,A正确;当叶绿素含量高时呈现绿色,含量少时则呈现类胡萝卜素的颜色,B正确;叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,C正确;黄绿色叶片在光下时仍能进行光合作用,故在光反应过程中能产生ATP,用于暗反应,D错误。
3.D 镁是合成叶绿素a和叶绿素b的必需元素;叶绿素主要吸取红光和蓝紫光,用于光合作用的光反应过程;叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸取峰值不同;叶绿素不能有效地吸取绿光,绿光被反射出去,使植物呈现绿色。
4.C 叶绿体中的色素是有机物,可溶于无水乙醇中,A正确;Mg2+是构成叶绿素的成分,可由植物的根从土壤中吸取,B正确;一般状况下,光合作用所利用的光都是可见光,叶绿体中的色素主要吸取红光、蓝紫光用于光合作用,C错误;叶绿素的合成需要光照,黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的,D正确。
5.B 强光下可能抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成,幼苗相比正常光照下的绿色更浅,A错误,B正确;光合色素在层析液中的溶解度越大,集中速度越快,与点样线距离越远,故四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ,C错误;色素分别过程中假如滤液细线触及石油醚,不会缩短得到四条色素带的时间,D错误。
考点二光合作用的原理与应用6.A 叶肉细胞中,二氧化碳的固定为暗反应阶段发生的反应,场所是叶绿体基质,有氧呼吸其次阶段可以产生二氧化碳,场所是线粒体基质,A正确。
7.C 温度影响酶活性,光照影响光反应,二者均会影响暗反应中CO2的同化速率,A正确;光反应阶段H2O光解,产生O2,B正确;光反应产生的ATP和NADPH参与暗反应,C错误;硝化细菌属于自养型生物,可以利用CO2和H2O 合成糖类,D正确。
8.A 叶肉细胞内O2是在光合作用的光反应阶段产生的,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,A项正确;H2O的生成不肯定都在生物膜上进行,如在核糖体上氨基酸经脱水缩合形成肽链的过程中能产生H2O,核糖体为无膜细胞器,B项错误;光合作用中[H]的消耗发生在叶绿体基质中,没有在生物膜上,C项错误;叶肉细胞有氧呼吸的第一、二、三阶段均能合成ATP,第一、二阶段分别在细胞质基质和线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行,D项错误。