【金榜新學(xué)案-復(fù)習(xí)參考】高三生物課時精練：第11講-能量之源-光與光合作用

第11講能量之源——光與光合作用一、單項選擇題1．歷經(jīng)一個多世紀(jì)，經(jīng)過很多科學(xué)家的試驗，才漸漸發(fā)覺光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物，在下面幾個有名試驗中，相關(guān)敘述不正確的是()A．普里斯特利的試驗證明白植物可以更新空氣B．薩克斯的試驗也可證明光是光合作用的必要條件C．恩格爾曼的試驗定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量D．魯賓和卡門的試驗中，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明白光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于H2O而不是CO22．(廣東湛江統(tǒng)考)將豎直放置的水綿和某種好氧細(xì)菌的混合溶液放在暗處，白光透過三棱鏡照在混合液處，一段時間后，好氧細(xì)菌的分布狀況最可能是()A．隨機(jī)、均勻分布在混合液中B．集中分布在上下兩側(cè)C．集中分布在中心位置D．集中分布在溶液的下層3．(景德鎮(zhèn)一模)下圖表示葉綠體中色素吸取光能的狀況。下列敘述正確的是()①晚間550nm波長綠光照射行道樹，目的是通過光合作用增加氧氣量②白光中450nm波長的光比白光更利于提高光合作用強(qiáng)度③紙層析分別的色素帶中胡蘿卜素最窄④土壤中缺乏鎂時，420～470nm波長的光的利用量顯著削減⑤由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，葉綠體中C3的量削減A．①②⑤B．②③④C．②④⑤D．③④⑤4．(廣東揭陽聯(lián)考)如圖表示一株生長快速的植物在夏季24h內(nèi)CO2的吸取量和釋放量(單位：mg)，光合作用速率和呼吸作用速率用CO2的吸取量和CO2的釋放量表示。下列表述不合理的是()A．在18時和6時，該植物光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等B．假設(shè)該植物在24h內(nèi)呼吸速率不變，則該植物的呼吸速率為10mg/h，最大光合速率為85mg/hC．該植物在一晝夜中有機(jī)物積累量的代數(shù)式可表示為A＋C－BD．中午12時左右，與曲線最高點(diǎn)所對應(yīng)的時間相比，該植物葉綠體內(nèi)C5的含量下降5．(衡陽六校聯(lián)考)下圖是葉肉細(xì)胞在不同光照強(qiáng)度下葉綠體與線粒體代謝簡圖。以下相關(guān)敘述錯誤的是()A．若細(xì)胞①處于黑暗環(huán)境中，那么該細(xì)胞單位時間放出的CO2量即為呼吸速率B．細(xì)胞②沒有與外界發(fā)生O2和CO2交換，可斷定此時間合作用速率等于呼吸作用速率C．細(xì)胞③處在較強(qiáng)光照條件下，細(xì)胞光合作用所利用的CO2量為N1與N2的和D．對細(xì)胞④的分析可得出，此時的光照強(qiáng)度較弱且物質(zhì)的量N1小于m26．葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述中，正確的是()A．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中C．CO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上D．光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在基質(zhì)中合成的二、雙項選擇題7．塑料大棚技術(shù)的興起使我國北方地區(qū)冬季餐桌上豐富多彩。下列關(guān)于冬季塑料大棚種植蔬菜的有關(guān)敘述中錯誤的是()A．大棚內(nèi)夜間的溫度高，有利于植物有機(jī)物積累B．晴朗的中午，農(nóng)夫都要將塑料大棚開口，提高大棚內(nèi)CO2的濃度C．陰雨天，應(yīng)提高大棚的溫度D．大棚施足農(nóng)家肥，既有利于提高土壤肥力，又可以提高棚內(nèi)CO2的濃度8．在圖甲中裝置1與裝置2中敞口培育相同數(shù)量的小球藻，以爭辯光照強(qiáng)度對小球藻產(chǎn)生氧氣量的影響。裝置1的曲線如圖乙。據(jù)圖分析，下列敘述中正確的是()A．P點(diǎn)處能產(chǎn)生ATP的場所只有線粒體B．適當(dāng)降低溫度，P點(diǎn)將下移C．在圖乙上繪制裝置1的曲線，R點(diǎn)應(yīng)下移D．在圖乙上繪制裝置2的曲線，Q點(diǎn)應(yīng)右移三、非選擇題9．黑藻在我國是一種比較常見的水生植物，因其取材便利，常作為生物學(xué)試驗的材料。下列甲表示光合作用試驗，圖乙是光照強(qiáng)度與黑藻光合速率的關(guān)系曲線，請回答：(1)除光合作用試驗外，黑藻還可以作為________________試驗的材料。圖甲利用排水集氣法收集到的氣體是________，伴隨該物質(zhì)的生成過程，發(fā)生的能量變化是__________。(2)圖甲所示試驗中，當(dāng)自變量為光照強(qiáng)度時，則因變量為____________________________。在試驗現(xiàn)象不明顯時，除增加光照外，還可通過什么方法改進(jìn)(要求說出一種方法)?_______________。(3)當(dāng)藻枝葉片在光下釋放氣泡并漸漸增加時，對應(yīng)圖乙所示曲線的________段。影響乙圖中A點(diǎn)上下移動的主要外界因素是___。(4)假如A點(diǎn)時CO2釋放量為aμmol/(m2·s)，C點(diǎn)時的CO2吸取量為bμmol/(m2·s)，則C點(diǎn)時CO2的消耗量為________μmol/(m2·s)。10．(全國)在光照等適宜條件下，將培育在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物快速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢如下圖。回答問題：(1)圖中物質(zhì)A是________。(C3化合物、C5化合物)(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，緣由是______________________；將CO2濃度從1%快速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度上升的緣由是___________________。(3)若使該植物連續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時，物質(zhì)A的濃度將比B的________。(填“低”或“高”)(4)CO2濃度為0.003%時，該植物光合速率最大時所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時的________(填“高”或“低”)，其緣由是____________。11．(東北三校聯(lián)考)將CO2作為光合作用原料，在最適宜溫度條件下，分別轉(zhuǎn)變光照和CO2濃度，測定某種綠色植物葉綠體基質(zhì)中化合物的放射性物質(zhì)含量，分別繪成圖A、圖B。試分析回答：(1)圖中a、b分別代表________、________化合物。(2)依據(jù)圖A中在光照、暗不同條件下的含量變化分析，光合作用過程的關(guān)系是：_____________________。(3)下表為在適宜光照強(qiáng)度和黑暗條件下測定的CO2的吸取量和釋放量(mg/dm2·h)。10152025303540光照2.03.04.04.254.03.753.0黑暗0.50.751.01.52.02.53.0據(jù)此分析，回答下列問題：①圖A試驗設(shè)定的最適宜溫度是上表中的________℃。②若是大棚栽種農(nóng)作物，白天應(yīng)將溫度設(shè)定為：______℃，才有利于提高產(chǎn)量。③若將①中的溫度調(diào)整為②的溫度，這種轉(zhuǎn)變會使該植物總光合作用達(dá)到最大值時所需的最低光照強(qiáng)度________．(“變大”、“變小”、“不變”)。12．某科學(xué)工作者為探究西紅柿生長的最佳光照強(qiáng)度，設(shè)計了下面的試驗：首先取若干生長狀況相同的西紅柿植株，平均分為7組，分別放在密閉的玻璃容器中。試驗開頭測定CO2的濃度，12h后再次測定CO2的濃度。試驗結(jié)果如下表：組別溫度/℃光照強(qiáng)度：一般陽光/%開頭時的CO2濃度/%12h后CO2濃度/%12500.350.368225100.350.342325200.350.306425400.350.289525600.350.282625800.350.280725950.350.279請分析回答：(1)這一試驗的自變量是________，寫出該試驗設(shè)計的一種無關(guān)變量：________。(2)試驗中第1組12h后CO2濃度變化的緣由是__________。(3)假如在試驗過程中使用了不同品種的西紅柿植株，這樣設(shè)計違反了科學(xué)試驗的________原則。(4)若將第7組植株突然移至第4組的條件下，短時間內(nèi)光合細(xì)胞中的ATP含量會__________，C5化合物的含量會________。(5)該試驗設(shè)計尚不能確定西紅柿生長的最佳光照強(qiáng)度，請你提出進(jìn)一步探究的試驗設(shè)計思路：___________________。

參考答案一、單項選擇題1．解析：恩格爾曼的試驗?zāi)軌蜃C明氧氣由葉綠體釋放出來，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，而不能定量分析光合作用生成的氧氣量。答案：C2．解析：白光經(jīng)三棱鏡分解成七色光，其中上下兩端的紅光和藍(lán)紫光被植物吸取利用最多，故兩端產(chǎn)生的氧氣最多，因此好氧細(xì)菌集中分布在兩端。答案：B3．解析：本題以葉綠體中色素吸取光能的狀況為載體，綜合考查色素的分別、光合作用過程等相關(guān)學(xué)問，植物葉綠體中的光合色素幾乎不吸取綠光，晚間用大約550nm波長的綠光照射行道樹，目的并不是通過植物光合作用以增加夜間空氣中的氧氣濃度，而是營造一個綠色的環(huán)境；單色光照沒有復(fù)合光照(白光照)利于植物的光合作用。胡蘿卜含量最低，形成的色素帶最窄。鎂是葉綠素的組成成分，且葉綠素主要吸取420～470nm波長的光；缺鎂時，葉綠素不能正常形成，該波段的光的吸取受到影響。由圖可以看出，由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，色素對光的吸取增多，光反應(yīng)增加，暗反應(yīng)的還原反應(yīng)速率加快，葉綠體中的C3的利用增多，量削減。答案：D4．解析：在18時和6時，CO2吸取量和CO2釋放量相等，該植物光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，A正確。假設(shè)該植物在24h內(nèi)呼吸速率不變，從圖示可知，該植物的呼吸速率為10mg/h，最大光合速率為75mg/h＋10mg/h＝85mg/h，B正確。A、C表示光合作用合成的有機(jī)物，B表示呼吸作用消耗的有機(jī)物，該植物在一晝夜中有機(jī)物積累量的代數(shù)式可表示為A＋C－B，故C正確。中午12時左右，由于氣溫過高，氣孔關(guān)閉，CO2吸取量下降，與曲線最高點(diǎn)所對應(yīng)的時間相比，該植物葉綠體內(nèi)C5的含量上升，D錯誤。答案：D5．解析：結(jié)合圖示可知，細(xì)胞①中僅有線粒體中有氣體的消耗和生成，應(yīng)為在黑暗環(huán)境中，此時細(xì)胞單位時間內(nèi)釋放CO2的量可表示呼吸速率，A項正確；細(xì)胞②沒有與外界進(jìn)行氣體交換，此時間合作用速率與呼吸作用速率相等，B項正確；細(xì)胞③需要從外界環(huán)境吸取CO2，并向細(xì)胞外釋放O2，此時細(xì)胞所處環(huán)境的光照強(qiáng)度大于光補(bǔ)償點(diǎn)，所利用的CO2包括呼吸作用產(chǎn)生的N2和從環(huán)境吸取的N1，C項正確；細(xì)胞④中，線粒體利用的O2除來自葉綠體外，還要從細(xì)胞外吸取，說明細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，細(xì)胞有氧呼吸和光合作用的過程中，O2的凈消耗量(吸取量)m2與CO2的凈生成量N1相等，D項錯誤。答案：D6．解析：本題考查光合作用的過程和場所的有關(guān)內(nèi)容。葉綠體中的色素主要分布在類囊體薄膜上，而不是位于葉綠體的類囊體腔內(nèi)，H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在類囊體薄膜上，CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，光合作用的產(chǎn)物淀粉是在基質(zhì)中合成的。答案：D二、雙項選擇題7．解析：大棚內(nèi)夜間溫度高，植物細(xì)胞呼吸旺盛，消耗的有機(jī)物多，不利用植物有機(jī)物積累。陰雨天，光照弱，限制了光合作用強(qiáng)度，提高溫度光合作用的速度也不能加快。但提高溫度，細(xì)胞呼吸的速度加快，對增產(chǎn)不利。答案：AC8．解析：P點(diǎn)處植物只進(jìn)行呼吸作用，沒有光合作用，但能產(chǎn)生ATP的場全部線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A錯；P點(diǎn)代表植物此時呼吸作用消耗的氧氣量，溫度降低，呼吸作用減弱，消耗氧氣削減，P點(diǎn)應(yīng)當(dāng)上移，B錯；裝置2是缺鎂培育液，小球藻合成的葉綠素削減，光合作用降低，最大光合速率降低，R點(diǎn)應(yīng)當(dāng)會下移，C正確；由于裝置2中小球藻的光合速率降低，Q點(diǎn)應(yīng)右移，D正確。答案：CD三、非選擇題9．解析：(1)黑藻是爭辯光合作用的試驗材料，也可用于觀看細(xì)胞中的葉綠體。圖甲的試驗中黑藻在光照下進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣，產(chǎn)生的氧氣通過排水集氣法收集，在氧氣生成的光反應(yīng)階段，發(fā)生的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ嬖贏TP中的化學(xué)能。(2)在爭辯光合作用的試驗中，自變量為光照強(qiáng)度時，則因變量為光合速率，通過單位時間產(chǎn)生氣泡的多少來檢測。試驗現(xiàn)象不明顯，說明黑藻的光合作用速度慢，增加光合作用速率的措施除增加光照外，還可增加水中的CO2的量或適當(dāng)提高溫度。(3)黑藻在B點(diǎn)后開頭釋放O2，藻枝葉片在光下釋放氣泡并漸漸增加時對應(yīng)的曲線是BC。A點(diǎn)表示光照強(qiáng)度為零時黑藻只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，影響細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的因素主要是溫度。(4)黑藻在A點(diǎn)時CO2釋放量表示細(xì)胞呼吸量，C點(diǎn)時的CO2吸取量表示黑藻表觀光合量，C點(diǎn)時CO2的消耗量是黑藻的真正光合量。真正光合量＝表觀光合量＋呼吸量。答案：(1)用高倍顯微鏡觀看葉綠體氧氣光能轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ嬖贏TP中的化學(xué)能(2)單位時間產(chǎn)生氣泡的多少(或單位時間收集到的氣體體積的量)增加水中的二氧化碳的含量(或適當(dāng)提高水溫)(3)BC(或B點(diǎn)以后)溫度(或溫度和氧氣濃度，缺少“溫度”不正確)(4)a＋b10．解析：(1)由題干供應(yīng)的信息可推知，植物由CO2濃度為1%的環(huán)境轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中后，植物暗反應(yīng)階段的CO2固定速率減小，因此，C3產(chǎn)生量削減，C5相對增加，由此可確定A為C3化合物，B為C5化合物。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中物質(zhì)B的濃度(C5化合物)比A的低，緣由是CO2濃度相對高，CO2固定與C3化合物還原達(dá)到動態(tài)平衡，依據(jù)暗反應(yīng)中CO2固定和C3化合物還原的反應(yīng)式：CO2＋C5→2C3；2C3eq\o(→,\s\up9([H]、ATP),\s\do8(酶))(CH2O)＋C5可知C3化合物分子數(shù)比C5化合物分子數(shù)多。將CO2濃度從1%快速降低到0.003%后，影響了CO2的固定，C5的消耗削減而C5化合物的合成速率不變，因此C5化合物濃度上升。(3)若使該植物連續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時，物質(zhì)A的濃度要比B的濃度高。(4)由于在CO2濃度為0.003%下的暗反應(yīng)強(qiáng)度比在CO2濃度為1%下的低，所以所需ATP和[H]少，因此所需的光照強(qiáng)度也較低。答案：(1)C3化合物(2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定，依據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍當(dāng)CO2濃度突然降低時，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5化合物積累(3)高(4)低CO2濃度低時，暗反應(yīng)的強(qiáng)度低，所需ATP和[H]少11．解析：(1)由圖B可知，二氧化碳濃度降低C3形成