2024-2025學年高中生物寒假作業(yè)精練5光合作用的原理及其應用含解析

PAGEPAGE11光合作用的原理及其應用典題溫故典題溫故1．（2024·新課標Ⅰ卷·3）將一株質量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等相宜的環(huán)境中，一段時間后植株達到40g，其增加的質量來自于（）A．水、礦質元素和空氣B．光、礦質元素和水C．水、礦質元素和土壤D．光、礦質元素和空氣2．（2024江蘇卷·17）如圖為某次光合作用色素紙層析的試驗結果，樣品分別為簇新菠菜葉和一種藍藻經液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是（）A．研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素B．層析液可采納生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C．在放開的燒杯中進行層析時，需通風操作D．試驗驗證了該種藍藻沒有葉綠素b經典集訓經典集訓1．光合作用是生物界最基本的同化作用。下列相關敘述不正確的是（）A．光合作用過程中，碳元素的轉移途徑是：CO2→C3→（CH2O）B．凈光合速率為零時，藍藻細胞產生ATP的場所主要有線粒體和葉綠體C．光反應產生的ATP和NADPH是碳反應中將CO2合成糖類的能源物質D．用H218O培育小球藻，一段時間后可在其產生的糖類和氧氣中檢測到18O2．科研人員為探討某植物的光合特性，測定了該植物在光、暗條件下的CO2汲取速率，結果如圖。下列選項錯誤的是（）A．暗期CO2汲取速率大于0B．從暗期變到光期的瞬間，葉綠體中C3含量上升C．光期CO2汲取速率下降可能是CO2濃度降低所致D．暗期植物不能將CO2轉化為糖類等光合產物的緣由是沒有光反應供應的ATP和[H]3．下列關于幾種元素與光合作用關系的敘述，正確的是（）A．氮元素是葉綠素的組成元素之一，沒有氮元素，植物就不能進行光合作用B．磷元素是構成ATP的必需元素，光合作用光反應和暗反應過程均有ATP合成C．氧元素是構成有機物的基本元素之一，光合作用制造的有機物中的氧元素來自于水D．碳元素是組成糖類的基本元素，光合作用中碳元素從CO2起先干脆經C5形成糖類4．下圖表示甘蔗一個葉肉細胞內的系列反應過程，相關敘述正確的是（）A．過程①中類胡蘿卜素主要汲取紅光和藍紫光B．過程②產生的（CH2O）中的O來自CO2和H2OC．過程③釋放的能量大部分貯存于ATP中D．過程④一般與吸能反應相聯系5．下列有關光合作用和細胞呼吸及其應用的敘述，錯誤的是（）A．種子成熟干燥后，細胞呼吸速率下降B．CO2的固定可發(fā)生在黑藻葉綠體的基質中C．施有機肥能防止土壤板結，有利于作物根系生長D．葉綠素a、b在藍紫光區(qū)的汲取光譜是相同的6．如圖是生理狀況相同的油料作物種子在清水中萌發(fā)形成幼苗過程中的生長狀況。下列相關說法錯誤的是（）A．10d前，萌發(fā)種子干重增加的主要元素是C和NB．10d后，白光下的幼苗體內消耗ADP的場全部葉綠體、線粒體和細胞質基質C．從圖中可知前10d內光照對幼苗的生長存在抑制作用D．幼苗在黑暗條件下發(fā)黃而在光下變綠，說明光照能影響葉綠素的合成7．植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是（）A．類胡蘿卜素在紅光區(qū)汲取的光能可用于光反應中ATP的合成B．葉綠素的汲取光譜可通過測量其對不同波長光的汲取值來繪制C．光合作用的作用光譜也可用CO2的汲取速率隨光波長的改變來表示D．葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參加光合作用引起的8．科研人員測定了航天誘變番茄突變體與野生型在6:00～18:00內的凈光合速率，結果如圖所示。探討還發(fā)覺早晨和傍晚突變體的氣孔開放程度明顯高于野生型。下列相關分析正確的是（）A．突變體和野生型均于6:00起先進行光合作用B．突變體和野生型體內光合與呼吸相關酶的活性相同C．16:00～18:00突變體與野生型凈光合速率下降的主要緣由是環(huán)境中CO2供應不足D．6:00～18:00時間段內突變體有機物的積累量高于野生型9．下列有關綠葉中色素的提取和分別試驗的敘述中，正確的是（）A．葉綠素的提取須要加入層析液作為提取液B．過濾時應運用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口C．分別色素時應將濾液細線置于層析液中D．選材不同，四條色素帶在濾紙條上的排列依次不同10．探討人員對日光溫室內的番茄葉片補充等強度不同波長的光，測得番茄光合速率的日改變狀況如圖。下列敘述錯誤的是（）A．據圖分析，在10:00左右適當補充紅光，對番茄的生長最有效B．14:00～16:00，引起三組黃瓜光合速率均降低的主要因素是室內CO2濃度過低C．9:00-11:00比照組CO2固定量比補藍光組多D．12:30時，若適當提高溫室內CO2濃度，短時間番茄植株中三碳酸的合成速率不變11．假如將一株綠色植物栽培在含H218O的完全培育液中，賜予足夠的光照，經過較長一段時間后，下列物質中能含18O的有幾項①四周空氣的O2②四周空氣的CO2③四周空氣的水分子④光合作用生成的葡萄糖A．一項B．二項C．三項D．四項12．植物果實發(fā)育所須要的有機物來源于葉片的光合作用，但過多枝葉的生長不僅會消耗大量光合產物及無機鹽等，而且對植物果實的產量也會造成不利影響。探討者用金桔來探討葉片光合作用與果實產量的關系，試驗處理及結果如下圖所示，在金桔的葉片中檢測到有淀粉生成。下列相關分析正確的是（）A．第Ⅰ組葉片的凈光合速率最高，其果實干重肯定大于第Ⅱ、Ⅲ兩組B．植物以淀粉的形式將光合產物運輸到果實或其他須要有機物的場所C．由此可知，應盡量將植物多余的枝條及葉片摘除，以提高光合速率D．據試驗結果推想植物光合作用的產物在葉片中積累會抑制光合作用速率13．回答與光合作用有關的問題：（1）地球上生命活動所需的能量主要來源于光反應汲取的____________，在暗反應中，RuBP羧化酶（R酶）催化CO2與RuBP（C5）結合，生成2分子C3，影響該反應的外部因素，除光照條件外還包括_________________________（寫出兩個）；內部因素包括_____________________________________（寫出兩個）。（2）在“光合色素的提取與分別”活動中，提取簇新菠菜葉片的色素并進行分別后，濾紙條自上而下兩條帶中的色素合稱為。分析葉綠素a的汲取光譜可知，其主要汲取可見光中的光。環(huán)境條件會影響葉綠素的生物合成，如秋天葉片變黃的現象主要與抑制葉綠素的合成有關。14．某生物愛好小組在探究多種環(huán)境因素對水稻光合作用影響的活動中，測得水稻汲取(用“+”表示)或釋放(用“-”表示)CO2的速率(單位:mgh?1)隨溫度改變的部分數據如下表所示。請回答下列問題:組別條件溫度10℃20℃30℃35℃40℃45℃A黑暗-5-10-18-34-40-34B適當遮陰，CO2深度為0.03%+3+50-16-24-24C全光照，CO2深度為0.03%+5+8+4+20-14D全光照，CO2深度為1.22%+10+20+40+28+120（1）A組數據可表示水稻的_______________隨溫度改變的狀況。由表中數據可知，影響水稻光合速率的外界因素有_______________________________________。（2）分析表中數據可知，在相同溫度下，C組的光合速率明顯高于B組的，其緣由是____________________。（3）若對水稻進行光照、黑暗處理各12小時，依據表格中信息，應選擇光照為__________、CO2濃度為__________、光照下溫度為__________和黑暗下溫度為__________的條件，以保證水稻內有機物的積累量最多。答案與解析答案與解析一、典題溫故1.【答案】A【解析】黃瓜幼苗可以汲取水，增加鮮重；也可以從土壤中汲取礦質元素，合成相關的化合物。也可以利用大氣中二氧化碳進行光合作用制造有機物增加細胞干重。植物光合作用將光能轉化成了有機物中的化學能，并沒有增加黃瓜幼苗的質量，故黃瓜幼苗在光照下增加的質量來自于水、礦質元素、空氣。綜上所述，BCD不符合題意，A符合題意。故選A。2.【答案】D【解析】綠色植物的葉綠體中含有四種色素，紙層析后，形成的色素帶從上到下依次是：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍綠色）、葉綠素b黃綠色。由圖可知，菠菜含有四種色素，藍藻（原核生物）只含有葉綠素a和胡蘿卜素。研磨時加入碳酸鈣是為了愛護葉綠素，A錯誤；層析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92號汽油代替，B錯誤；層析時，為了防止層析液揮發(fā)，須要用培育皿蓋住小燒杯，C錯誤；由圖可知，藍藻只有兩條色素帶，不含有葉綠色b，D正確，故選D。二、經典集訓1.【答案】B【解析】光合作用過程中，碳元素的轉移途徑是：CO2→C3→（CH2O），A正確；藍藻是原核生物，沒有線粒體和葉綠體，B錯誤；光反應產生的ATP和NADPH是碳反應中將二氧化碳還原為糖的能源物質，C正確；用H218O培育小球藻，在葉綠體中進行光合作用，進行水的光解形成氧氣和[H]，可在氧氣中檢測到放射性。H218O還可參加有氧呼吸其次階段，生成C18O2，C18O2通過光合作用的暗反應階段，轉移到糖類等有機物中，所以用H218O培育小球藻，一段時間后可在其產生的糖類和氧氣中檢測到18O，D正確。故選B。2.【答案】B【解析】從圖示曲線可知，暗期CO2汲取速率大于0，A正確；從暗期變到光期的瞬間，光反應增加，C3的還原增加，C3消耗增加，而C3合成速率不變，故C3含量削減，B錯誤；光期CO2汲取速率有下降趨勢，可能是隨著光合作用的進行，CO2不斷被汲取，導致環(huán)境中CO2濃度降低所致，C正確；沒有光反應供應ATP和[H]，暗反應無法進行，故暗期植物不能將CO2轉化為糖類等光合產物是因為沒有光反應供應的ATP和[H]，D正確。3.【答案】A【解析】N是葉綠素的組成元素之一，沒有N植物就不能進行光合作用，A正確；P是構成ATP的必需元素，光合作用光反應有ATP合成，暗反應過程有ATP消耗，B錯誤；O是構成有機物的基本元素之一，光合作用制造的有機物的氧來自于二氧化碳，C錯誤；C是組成糖類的基本元素，在光合作用中從二氧化碳起先先后經C3形成C5和（CH2O），D錯誤；故選A。4.【答案】D【解析】依據題意和圖示分析可知：①表示光反應中光能轉化為ATP的過程，發(fā)生在類囊體薄膜上；②表示ATP為三碳化合物的還原過程供能合成有機物的過程，發(fā)生在葉綠體的基質中；③表示有機物氧化分說明放能量的過程，發(fā)生在細胞中；④表示ATP水說明放能量的過程，發(fā)生在細胞中。過程①中類胡蘿卜素主要汲取藍紫光，葉綠素主要汲取紅光和藍紫光，A錯誤；過程②產生的（CH2O）中的O來自CO2，B錯誤；過程③釋放的能量少部分貯存于ATP中，大部分以熱能形式散失，C錯誤；④表示ATP水說明放能量的過程，一般與吸能反應相聯系，D正確；故選D。5.【答案】D【解析】種子成熟干燥后，自由水含量削減，新陳代謝減慢，細胞呼吸速率下降，故A正確；黑藻為真核生物，光合作用的場所在葉綠體，其二氧化碳的固定（暗反應）發(fā)生在葉綠體的基質中，B正確；

增施有機肥，可改善土壤結構，增加土壤保肥、透氣的性能，防止土壤板結，有利于作物根系生長，C正確；葉綠素a、b在藍紫光區(qū)的汲取光譜很相像，但是略有不同，D錯誤；故選D。6.【答案】A【解析】由于油料種子在清水中萌發(fā)，最起先干重增加的緣由是脂肪轉換成糖類，因而導致干重增加的主要元素是0，A錯誤；10d后，白光下，由于幼苗葉子變綠能進行光合作用，幼苗體內消耗ADP的場所，即ATP合成場全部葉綠體、線粒體和細胞質基質，B正確；圖中前10d內光照條件下幼苗的長度低于黑暗條件下，可以推斷前10d內光照對幼苗的生長存在抑制作用，C正確；黑暗條件下幼苗發(fā)黃而光下變綠，可說明光照能影響葉綠素的合成，D正確。故選A。7.【答案】A【解析】類胡蘿卜素主要汲取藍紫光，在紅光區(qū)不汲取光能，A項錯誤；葉綠素主要汲取紅光和藍紫光，其汲取光譜可通過測量其對不同波長光的汲取值來繪制，B項正確；CO2的汲取速率和O2的釋放速率隨光波長的改變均可表示光合作用的作用光譜，C項正確；依據葉綠素和類胡蘿卜素的汲取光譜可知，葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參加光合作用引起的，D項正確。8.【答案】D【解析】由于凈光合速率=總光合速率-呼吸速率，6:00時突變體和野生型的凈光合速率均為0，說明二者此時的總光合速率=呼吸速率，而不是6:00起先進行光合作用，A錯誤；由圖不能得出二者呼吸速率的大小，所以無法比較突變體和野生型體內呼吸相關酶的活性是否相同，B錯誤；16:00～18:00突變體與野生型凈光合速率下降的主要緣由是光照強度降低，C錯誤；由圖可知，6:00～18:00時間段內，大部分時間段內是突變體凈光合速率大于野生型的凈光合速率，而其它時間段內，突變體凈光合速率和野生型的凈光合速率幾乎完全相同，所以6:00～18:00時間段內突變體有機物的積累量高于野生型，D正確。故選D。9.【答案】B【解析】提取葉綠素運用無水乙醇，層析液用于分別色素；過濾時運用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口，以防止揮發(fā)性強的無水乙醇揮發(fā)；分別色素時不能將濾液細線置于層析液中，否則色素會溶入層析液中；不同材料中四種色素在層析液中的溶解度相同，來自不同材料葉綠體中的四種色素含量可能不同，經過紙層析后，在濾紙上的排列依次相同，色素帶粗細可能不同。10.【答案】B【解析】據圖分析可知，若實行在10:00前適當補充紅光措施，對黃瓜的生長最有效，A正確；14～16時，三組的光照強度均下降，三組黃瓜光合速率均降低，B錯誤；9:00-11:00，比照組的光合速率高于藍光組，故比照組CO2固定量比補藍光組多，C正確；12:30時，番茄氣孔關閉出現了光合午休現象，若適當提高溫室內CO2濃度，短時間番茄植株中三碳酸的合成速率不變，D正確。故選B。11.【答案】D【解析】因為植物汲取的水可以參加光合作用釋放出18O2，所以四周空氣中的O2具有放射性，①項正確；水參加有氧呼吸的其次階段，可以生成含有18O的CO2，②項正確；四周空氣中的18O2被植物汲取，進行細胞呼吸生成水，或通過蒸騰作用釋放到空氣中，③項正確；CO2參加光合作用會生成含有18O的葡萄糖，④項正確，答案選D。12.【答案】D【解析】分析題圖可知：第Ⅰ組葉片的凈光合速率最高，但其葉片的數量最少，所以其果實干重不肯定大于第Ⅱ、Ⅲ兩組，同理，雖然摘除葉片越多，剩余葉片的光合速率越高，但葉片過少，光合總產量不高，不利于提高果實產量，因此不能為提高光合速率，而將植物大量的枝條及葉片摘除，A、C錯誤；淀粉是大分子，無法在植物體內運輸，光合產物是以小分子糖（如蔗糖）的形式輸出光合細胞，然后經韌皮部長距離運輸到果實等器官中，B錯誤；據試驗結果可知，在同樣條件下，葉片越多，光合速率越低，可推想植物光合作用的產物在葉片中積累會抑制光合作用速率，D正確。13.【答案】（1）光能溫度、CO2濃度R酶活性、R酶含量、C5含量、pH（其中兩個）（2）類胡蘿卜素藍紫光和紅低溫【解析】（1）地球上生物生命活動所需的能量來自有機物，有機物主要來自植物的光合作用，光合作用合成有機物須要光反應汲取光能，轉化為ATP的化學能，然后ATP為暗反應中C3的還原供應能量，合成糖類。在暗反應中，RuBP羧化酶(R酶)催化CO2與RuBP(C5)結合，生成2分子C3，這是光合作用的暗反應的二氧化碳的固定。暗反應的進行須要相關酶的催化，二氧化碳做原料，須要光反應供應[H]和ATP，光反應須要色