2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第5章 細胞的能量供應(yīng)和利用 第4節(jié) 能量之源——光與光合作用課時練 必修1.doc

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第4節(jié)　能量之源——光與光合作用 一、選擇題 1．(2018年內(nèi)蒙古包頭四模)光合作用是自然界最基本的代謝活動，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．能進行光合作用的生物一般為生產(chǎn)者 B．能進行光合作用的植物細胞一定含有葉綠體 C．植物經(jīng)光合作用將光能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能 D．光合作用的整個過程都需要在光下進行 2．(2018年安徽合肥質(zhì)檢)實驗發(fā)現(xiàn)將葉綠體從葉肉細胞中分離出來，破壞其外膜，仍然可以在光下利用二氧化碳生產(chǎn)有機物、放出氧氣。以下分析正確的是(　　) A．光合作用所需的酶和色素主要位于葉綠體內(nèi)膜和基質(zhì)中 B．葉綠體內(nèi)膜具有選擇透過性，外膜是全透的，起保護作用 C．光合作用必須在葉綠體中才能進行 D．葉綠素被破壞則不能進行光合作用 3．下面為幾種環(huán)境因素對植物光合作用影響的關(guān)系圖，有關(guān)描述錯誤的是(　　) 　　 　　　　圖1　　　　　　　　 　圖2 圖3 A．圖1中，若光照強度適當(dāng)增強至最適狀態(tài)，a點左移，b點右移 B．圖2中，若CO2濃度適當(dāng)增大至最適狀態(tài)， a點右移，b點左移 C．圖3中，a點與b點相比，a點時葉綠體中C3含量相對較多 D．圖3中，限制b點光合作用的主要因素是光照強度和CO2濃度 4．(2017年河北保定模擬)下圖表示20 ℃時玉米光合速率與光照強度的關(guān)系，SA、SB、SC依次表示有關(guān)物質(zhì)量的相對值，下列說法中錯誤的是(　　) A．SA＋SB＋SC表示光合作用總量 B．SC－SA表示凈光合作用量 C．光照強度從B到D點變化過程中，C3逐漸減少 D．若提高CO2濃度，則B點左移 5．(2017年內(nèi)蒙古赤峰月考)葉面積指數(shù)是指單位土地面積上植物的總?cè)~面積，葉面積指數(shù)越大，葉片交錯重疊程度越大。下圖表示葉面積指數(shù)與光合作用和呼吸作用兩個生理過程的關(guān)系。下列敘述不正確的是(　　) A．A點代表的含義是光合作用強度等于呼吸作用強度 B．兩條曲線所圍成的部分代表的是凈光合作用量 C．種植農(nóng)作物葉面積指數(shù)控制在為2～6之間為宜 D．葉面積指數(shù)越大對農(nóng)作物增產(chǎn)越有利 6．(2017年上海松江二模)下列用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述，正確的是(　　) A．應(yīng)該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素 B．即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素 C．為獲得10 mL提取液，研磨時一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D．層析完畢后迅速記錄結(jié)果，發(fā)現(xiàn)藍綠色色素帶窄于橙黃色色素帶 7．(2018年湖南株洲一模)利用無水乙醇提取葉綠體中的色素，設(shè)法分離得到各種色素，并將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如下圖所示)。當(dāng)濾紙下方浸入層析液后，濾紙條上各色素正確的位置應(yīng)為(　　) 　 　　 　A　　 　B　　　C　　　D 8．下面圖甲表示某種植物光合作用強度與光照強度的關(guān)系，圖乙表示該植物葉肉細胞的部分結(jié)構(gòu)(圖中M和N代表兩種氣體的體積)，下列說法不正確的是(注：不考慮無氧呼吸)(　　) 甲　　　　　　　　　　　乙　　 A．影響m3大小的外界因素有光照強度和溫度等 B．圖甲中a、b、c、d、e任意一點，圖乙中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0 C．圖甲中e點以后，圖乙中n4不再增加，限制因素主要是光反應(yīng) D．圖甲中c點時，圖乙中有m1＝n1＝m4＝n4 9．(2017年湖南長沙模擬)某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)進行植物栽培實驗，連續(xù)48小時測定溫室內(nèi)CO2濃度及植物CO2吸收速率，得到如下圖所示曲線(整個過程呼吸速率恒定)，據(jù)圖分析正確的是(　　) A．圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時間點有3個 B．綠色植物吸收CO2速率達到最大的時刻是第45小時 C．實驗開始的前24小時比后24小時的平均光照強度弱 D．實驗全過程葉肉細胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所是線粒體和葉綠體 10．(2018年湖北襄陽適應(yīng)性考試)我國古農(nóng)書《齊民要術(shù)》中強調(diào)，種植農(nóng)作物時要“正其行，通其風(fēng)”。此措施對提高農(nóng)作物的產(chǎn)量有重要意義，因為它利于農(nóng)作物進行(　　) A．蒸騰作用 B．細胞呼吸 C．光合作用 D．水分和無機鹽的吸收 選擇題答題卡 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、非選擇題 11．(2017年山東濱州一模)下圖甲為某植物光合速率隨環(huán)境條件變化的曲線。圖乙表示該植物兩晝夜吸收或釋放的CO2變化，S1～S5表示曲線與橫軸圍成的面積。請據(jù)圖回答問題。 甲　　　　　　　　　　乙 (1)光合作用過程中，O2和有機物(C6H12O6)中的氧分別來源于原料中的________和________。 (2)圖甲中若在t2時刻增加光照，光合作用速率將________，t2→t3，限制光合作用速率的主要外界因素是______________。t4后短暫時間內(nèi)，C5含量________。 (3)圖乙中DE段波動的主要外界因素是________________。第二天中________(填字母)點植株積累的有機物最多。 (4)圖乙中S2明顯小于S4，造成這種情況的外界因素是________________。如果S1＋S3＋S5>S2＋S4，則該植物在這兩晝夜內(nèi)________(填“能”或“不能”)生長。 (5)將該植物放在常溫下暗處理2 h，質(zhì)量減少2 mg，再用適當(dāng)光照射2 h，測其質(zhì)量比暗處理前增加6 mg，則該植物的實際光合速率是________mg/h。 12．(2018年河南診斷)科研人員獲得一種葉綠素b完全缺失的某植物突變體，該突變體對強光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(如下圖)。該突變體植物葉片發(fā)育過程中，凈光合速率及相關(guān)指標(biāo)的變化見表(“－”表示未測數(shù)據(jù))。請回答下列有關(guān)問題。 葉片 發(fā)育時期 葉面積/ 最大面積(%) 總?cè)~綠體 含量(mg/g) 氣孔相對 開放度(%) 凈光合速率(μmol/CO2m－2s－1) A 新葉展開前 19 － － －2.8 B 新葉展開中 87 1.1 55 1.6 C 新葉展開完成 100 2.9 81 2.7 D 新葉已成熟 100 11.1 100 5.8 (1)為提取該植物突變體的光合色素，應(yīng)在研磨葉片時加入________作為溶劑。 (2)該突變體和野生型植物的O2釋放速率與光照強度的關(guān)系如圖所示。當(dāng)光照強度為n時，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率________。當(dāng)光照強度為m時，測得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推測，突變體固定CO2形成________的速率更快。對光反應(yīng)產(chǎn)生的____________消耗也更快，進而提高了光合放氧速率。 (3)表格中的四組葉片，B的凈光合速率較低，推測原因最可能是： ①葉綠素含量低，導(dǎo)致光能吸收不足； ②________________________，導(dǎo)致________________________。 (4)與C相比，D的葉肉細胞的葉綠體中，數(shù)量明顯增多的結(jié)構(gòu)是________。 (5)為研究溫度對該種突變體光合作用與呼吸作用的影響，將其置于相應(yīng)溫度條件下(其余的實驗條件都是理想的)，以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)，測得實驗結(jié)果如下表所示： 溫度(℃) 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收 CO2(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.15 3.75 3.53 3.00 黑暗中釋放 CO2(mg/h) 0.50 0.75 1.25 1.75 2.25 3.00 3.50 若在晝夜不停的光照下，則該種突變體生長的最適宜溫度是________，在35 ℃，該種突變體每小時實際光合作用速率為____________(用CO2為指標(biāo))。每天交替進行12小時光照、12小時黑暗，溫度保持30 ℃的條件下，該種突變體植物________(填“能”或“否”)生長。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第4節(jié)　能量之源——光與光合作用 1．D　解析：能進行光合作用的生物，可以將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機物，屬于自養(yǎng)型生物，屬于生產(chǎn)者，A正確；植物中光合作用的場所在葉綠體中，因此能進行光合作用的植物細胞一定含有葉綠體，B正確；植物經(jīng)光合作用將光能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能，儲存在有機物中，C正確；光合作用的暗反應(yīng)階段可以不需要光，D錯誤。 2．D　解析：與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)中，色素僅分布在類囊體薄膜上，A錯誤；葉綠體內(nèi)膜和外膜都具有選擇透過性，B錯誤；藍藻沒有葉綠體，也能進行光合作用，C錯誤；葉綠素在光反應(yīng)中吸收和轉(zhuǎn)化光能，葉綠素被破壞，則不能進行光合作用，D正確。 3．B　解析：圖1和圖2中的a點代表光合作用和呼吸作用相等時光合作用的強度，在曲線達到最高點之前，CO2濃度和光照強度分別是限制兩圖中光合作用強度的主要因素，圖1中光照強度適當(dāng)增大至最適狀態(tài)時，a點會左移，圖2中CO2濃度適當(dāng)增大至最適狀態(tài)時，a點也會左移；圖1和圖2中的b點代表光合作用的飽和點，主要限制因素光照強度和CO2濃度適當(dāng)增大時，光合作用強度也會增大，所需的CO2濃度和光照強度也會增大，b點右移；圖3中，b點時，光照強度和CO2濃度均是光合作用的限制因素，a點和b點的光照強度相同，故a點時葉綠體中C3含量比b點多。 4．A　解析：SA＋SB表示呼吸作用消耗的總量，SB＋SC表示光合作用總量，A錯誤；玉米光合作用有機物凈積累量＝光合作用總量－呼吸作用消耗＝SB＋SC－(SA＋SB)＝SC－SA，B正確；光照強度從B到D點變化過程中，光照強度增加，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP增加，被還原的C3增多，所以細胞中的C3逐漸減少，C正確；提高CO2濃度，光補償點減小，則B點左移，D正確。 5．D　解析：圖中A點是光合作用和呼吸作用兩條曲線的交點，此時光合作用強度等于呼吸作用強度，A正確；有機物的積累量＝光合作用總量－呼吸作用總量，因此兩條曲線所圍成的面積代表有機物的積累量，B正確；圖中可以看出，葉面積指數(shù)大約在2～6范圍時，光合作用積累量(光合作用產(chǎn)生量－呼吸作用消耗量)較大，因此有利于農(nóng)作物增產(chǎn)，C正確；當(dāng)葉面積指數(shù)達到8時，光合作用強度等于呼吸作用強度，之后，呼吸作用強度大于光合作用強度，不利于作物的增產(chǎn)，D錯誤。 6．B　解析：CaCO3可防止酸破壞葉綠素，所以應(yīng)在研磨前加入少許CaCO3，A錯誤；即使菜中葉剪碎不夠充分，也不明顯影響研磨，且色素含量并沒有減少，所以仍可提取出4種光合作用色素，B正確；由于乙醇易揮發(fā)，為了獲得10 mL提取液，需要在研磨時加入多于10 mL的乙醇，C錯誤；層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，藍綠色色素帶(葉綠素a)寬于橙黃色色素帶(胡蘿卜素)，D錯誤。 7．B　解析：在層析液中四種色素的溶解度從大到小的順序依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，色素溶解度越大，隨層析液在濾紙上擴散的速度越快，混合液中含4種色素，擴散后在濾紙條上形成4條色素帶。 8．B　解析：在e點時，葉綠體產(chǎn)生的O2足夠線粒體呼吸消耗，m2＝n2＝0，B錯誤。 9．C　解析：圖中細線是在恒溫密閉環(huán)境中測得的CO2吸收速率，當(dāng)吸收速率為0時，表示植物不從外界吸收CO2，此時光合作用所需的所有CO2全由呼吸作用提供，即此時呼吸速率與光合速率相等，根據(jù)圖可知呼吸速率與光合速率相等的點有4個，分別在第6、18、30、42小時；CO2吸收速率最大時對應(yīng)的時間是第36小時；前24小時比后24小時的平均CO2吸收速率低，因此，前24小時比后24小時的平均光照強度弱；實驗過程中葉肉細胞內(nèi)既進行細胞呼吸又進行光合作用，產(chǎn)生ATP的場所包括細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體。 10．C 11．(1)H2O　CO2　(2)不變　CO2濃度　減少 (3)溫度　I　(4)光照強度和溫度　不能　(5)5 解析：(1)光合作用產(chǎn)生的O2中的氧全部來自H2O，產(chǎn)生的有機物中的氧來自CO2。(2)由于t2時刻光照強度已經(jīng)充足，故增加光照，光合速率不變；根據(jù)t3時提高CO2濃度光合速率提高，說明t2→t3的限制性因素主要是CO2；t4黑暗處理，C3還原后的產(chǎn)物C5的含量會減少。(3)圖乙DE段只進行細胞呼吸，其波動的影響因素主要是溫度；第二天中I點之前均在積累有機物，I點之后會消耗有機物，故I點時積累的有機物最多。(4)圖乙中S2明顯小于S4，說明凈光合速率差別較大，可能是這兩天白天中的光照強度不同或溫度不同(空氣中CO2濃度較穩(wěn)定)；若S1＋S3＋S5(有機物消耗量)>S2＋S4(有機物積累量)，則這兩晝夜內(nèi)植物不能生長。(5)由暗處理知呼吸速率＝22＝1(mg/h)；光照后比暗處理前增加6 mg，故光照2 h內(nèi)植物重量增加量＝6＋2＝8(mg)，凈光合速率＝82＝4(mg/h)；實際光合速率＝1＋4＝5(mg/h)。 12．(1)丙酮或無水乙醇　(2)較大　C3　[H]、ATP (3)氣孔相對開放度小　CO2吸收不足 (4)類囊體(基粒)　(5)25 ℃　6.5 mg/h　能 解析：(1)光合色素能溶解于有機溶劑中，因此提取光合色素時應(yīng)在研磨葉片時加入丙酮或無水乙醇等有機溶劑。(2)當(dāng)光照強度為n時野生型和突變體O2釋放速率相等，但由圖可知突變體的呼吸速率大于野生型，所以與野生型相比，突變體單位面積葉片葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大。光合作用中固定CO2形成C3，需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]、ATP。(3)新葉展開中，葉綠素含量和氣孔開放度相對較低，所以此時凈光合速率較低的原因可能是：①葉綠素含量低，導(dǎo)致光能吸收不足；②氣孔開放度相對低，導(dǎo)致CO2供應(yīng)不足。(4)與C相比，D的葉肉細胞的葉綠素含量迅速增加，而葉綠素分布在基粒上，所以D的葉肉細胞的葉綠體中，基粒數(shù)量明顯增多。(5)本題的實驗變量有兩個：溫度和有無光照，而做出本題的關(guān)鍵是要理解光照下吸收CO2數(shù)值表示凈光合速率，黑暗中釋放CO2數(shù)值表示呼吸速率。然后，比較表格中的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化特點可以得出呼吸速率隨著溫度的升高而增強，而凈光合速率隨著溫度的不斷升高出現(xiàn)先增強后下降的趨勢，25 ℃達到最大值，所以晝夜不停地給予光照，該植物生長的最適宜溫度是25 ℃。在35 ℃時，光照下植物吸收的CO2為3.00 mg/h，而在黑暗中釋放的CO2為3.50 mg/h，該植物每小時實際光合速率為呼吸速率＋凈光合速率＝3.00＋3.50＝6.50(mg/h)。在30 ℃時，光照下植物吸收的CO2為3.53 mg/h，而在黑暗中釋放的CO2為3.00 mg/h，表示光照下有機物的凈積累量大于黑暗中有機物的消耗量，在經(jīng)過12小時的光照后有機物的積累大于12小時的黑暗中有機物的消耗，故該植物能生長。