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2019-2020年高考生物 第5章 第3講 能量之源 光與光合作用課后鞏固提升 新人教版必修1 一、選擇題 1．下面對教材中的實驗，科學家使用的科技手段顯著不同于其他的是 (　　) A．恩格爾曼證明葉綠體是光合作用的場所 B．魯賓和卡門證明光合作用釋放的氧氣來自水 C．卡爾文探明CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑 D．科學家對分泌蛋白的合成和分泌的研究 解析：選項B、C、D中都運用了同位素標記法，而選項A中運用了顯微鏡觀察法。 答案：A 2.右圖表示某植物細胞內的代謝過程，下列有關敘述不正確的是(　　) A．X、Y物質分別代表三碳化合物和丙酮酸 B．①、④過程都產生[H] C．①過程發(fā)生在線粒體基質中，②過程發(fā)生在葉綠體基質中 D．①②③④四個過程既不消耗氧氣也不產生氧氣 解析：由圖可知：①過程是細胞呼吸的第一個階段，該階段發(fā)生在細胞質基質中，④過程是細胞呼吸的第二個階段，②過程是光合作用的暗反應中的C3還原階段，③過程是暗反應中的CO2的固定階段，因此Y物質是丙酮酸，X物質是三碳化合物。 答案：C 3．下圖是夏季晴朗的白天，玉米和花生凈光合速率(單位時間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線，下列敘述錯誤的是(　　) A．在9∶30～11∶00之間，花生凈光合速率下降的原因是暗反應過程減緩 B．在11∶00～12∶30之間，花生的單位葉面積有機物積累量比玉米的多 C．在17∶00時，玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同 D．在18∶30時，玉米既能進行光反應，也能進行暗反應 解析：結合題干信息分析題圖，9∶30～11∶00之間，花生凈光合速率下降的原因是夏季晴朗的白天在該段時間內溫度過高，蒸騰作用過強，導致花生葉片的氣孔關閉，使花生吸收的CO2量減少，由此引起暗反應速率下降，故A正確；比較11∶00～12∶30之間花生與玉米單位葉面積有機物積累量可以看出，花生的單位葉面積有機物積累量比玉米少，故B錯誤；從題圖中可以直接看出在17∶00時，玉米和花生單位葉面積凈光合速率相同，因此二者釋放O2的速率相同，故C項正確；從題圖中可知18∶30時玉米的凈光合速率為零，此時，光合作用速率與呼吸作用速率相等，故D項正確。 答案：B 4.右圖表示植物光合作用的一個階段，下列各項敘述正確的是(　　) A．該反應的場所是葉綠體的類囊體 B．C3生成C6H12O6，需要[H]、ATP和多種酶 C．提高溫度一定能促進C6H12O6的生成 D．在無光條件下，有利于暗反應進行 解析：圖示為光合作用的暗反應階段，該反應進行的場所是葉綠體基質。C3生成C6H12O6需在多種酶的催化下，利用ATP提供的能量，通過[H]的還原進行。若在最適溫度條件下，提高溫度反而會降低酶的活性，會使反應減弱。在無光條件下，暗反應會因[H]和ATP的缺乏受到限制。 答案：B 5．進行正常光合作用的葉片，如果葉綠體中[H]的含量相對穩(wěn)定，在a點時突然停止供給CO2，能表示葉綠體中[H]含量變化的曲線是(　　) 解析：突然停止供給CO2，暗反應受到抑制，[H]的消耗量減少，[H]積累量增多。隨著時間延長，由于葉綠體內部因素的限制，[H]含量達到最大后不再增加。 答案：B 6．(xx大連模擬)如圖為葉綠體的結構與功能示意圖，請據圖判斷下列說法中正確的是(　　) A．葉片呈綠色是因為I上只含有葉綠素 B．Ⅰ、Ⅱ兩部位酶的種類、功能不相同 C．Ⅱ中含有將光能轉變成儲存在ATP中化學能的酶 D．CO2的固定發(fā)生在Ⅰ中 解析：葉片呈綠色是因為葉片的葉肉細胞中含有大量的葉綠素；圖中I是光反應場所，Ⅱ是暗反應場所，光反應和暗反應發(fā)生的化學反應不同，故所需酶的種類和功能也就不同；ATP是光反應的產物；CO2固定屬于暗反應發(fā)生在葉綠體基質中。 答案：B 7．(xx山東理綜高考)夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如下圖所示。下列說法正確的是(　　) A．甲植株在a點開始進行光合作用 B．乙植株在e點有機物積累量最多 C．曲線b～c段和d～e段下降的原因相同 D．兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關閉 解析：由圖可知，a點是光合速率和呼吸速率相等的點，在a點之前就進行光合作用，A項錯誤；CO2的吸收速率(凈光合速率)大于零，說明植物在積累有機物，6時～18時，植物一直在積累有機物，所以有機物積累量最多是在18時，B項錯誤；b～c段的變化是由于溫度高，蒸騰作用旺盛，植物為了減少水分的散失而關閉氣孔，致使植物吸收CO2量減少，d～e段的變化由光照強度減弱引起，C項錯誤；在b～d段，甲植株沒有出現(xiàn)CO2吸收速率下降，有可能是某種原因導致其葉片的氣孔無法關閉，D項正確。 答案：D 8．種植農作物，必須考慮通風的問題。原因是(　　) A．需要增加作物葉片吸收光能的面積 B．必須降低作物周圍環(huán)境的溫度才能增加有機物的積累 C．需要增加植株周圍的二氧化碳濃度 D．必須降低作物周圍空氣中氧氣的濃度以減少細胞的有氧呼吸 解析：通風有利于二氧化碳的補充，從而使光合作用增強。 答案：C 9.右圖表示同一植物在不同條件下進行光合作用時有關中間產物的量的變化情況。下列判斷中正確的是(　　) A．曲線a可表示C5含量的變化 B．曲線a可表示還原性氫量的變化 C．曲線b可表示三磷酸腺苷量的變化 D．曲線b可表示C3量的變化 解析：在光照變?yōu)榘堤帟r，[H]、ATP和C5的含量減少，C3含量增多。 答案：C 10．將狀況相同的某種綠葉分成四等組，在不同溫度下分別暗處理1 h，再光照1 h(光強相同)，測其質量變化，得到如下表的數(shù)據?？梢缘贸龅慕Y論是(　　) 組別 一 二 三 四 溫度/℃ 27 28 29 30 暗處理后質量變化/mg －1 －2 －3 －1 光照后與暗處理前質量變化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 A.該植物光合作用的最適溫度約是27 ℃ B．該植物呼吸作用的最適溫度約是29 ℃ C．27～29 ℃下的凈光合速率相等 D．30 ℃下的真正光合速率為2 mg/h 解析：綠葉在黑暗中只進行呼吸作用消耗有機物，29 ℃時消耗的有機物最多，故為其最適溫度。光照下綠葉光合、呼吸都進行，這樣暗處理1 h，再光照1 h，即光合作用1 h，呼吸作用進行了2 h，所以不同溫度下真正光合速率分別是：27 ℃→5 mg,28 ℃→7 mg,29 ℃→9 mg，30 ℃→3 mg；凈光合速率分別是4 mg、5 mg、6 mg、2 mg。所以，只有B項正確。 答案：B 二、非選擇題 11．(xx全國高考) 某研究小組測得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后釋放CO2的速率。吸收或釋放CO2的速率隨時間變化趨勢的示意圖如下(吸收或釋放CO2的速率是指單位面積葉片在單位時間內吸收或釋放CO2的量)?；卮鹣铝袉栴}： (1)在光照條件下，圖形A＋B＋C的面積表示該植物在一定時間內單位面積葉片光合作用________，其中圖形B的面積表示________。從圖形C可推測該植物存在另一個________的途徑。CO2進出葉肉細胞都是通過________的方式進行的。 (2)在上述實驗中，若提高溫度、降低光照，則圖形________(填“A”或“B”)的面積變小，圖形________(填“A”或“B”)的面積增大，原因是______________。 解析：(1)根據圖中曲線在遮光前后的變化，可以確定圖形B為遮光前呼吸作用釋放CO2的量，A為光照時葉片凈吸收CO2的量，C則是呼吸作用以外葉片釋放CO2的途徑，這種釋放CO2的途徑可能與光照有關。所以，圖形A＋B＋C即為光照下實際光合作用，也就是光照下固定CO2的總量。CO2進出細胞的方式是自由擴散。(2)影響光合作用的因素有光照強度、溫度和CO2濃度等，而影響呼吸作用的因素有溫度、O2濃度等。溫度通過影響酶的活性而影響光合作用和呼吸作用的速率，其中參與呼吸作用的酶對高溫較敏感。原來的溫度為光合作用的最適溫度，提高溫度后，光合作用的有關酶活性下降，呼吸作用的有關酶活性提高，所以提高溫度后呼吸作用增強，圖形B面積變大，而提高溫度、降低光照都會使光合作用減弱，圖形A面積變小。 答案：(1)固定CO2總量　呼吸作用放出的CO2量　釋放CO2　自由擴散　(2)A　B　光合速率降低，呼吸速率增強 12．(xx北京理綜)為研究棉花去棉鈴(果實)后對葉片光合作用的影響，研究者選取至少具有10個棉鈴的植株，去除不同比例棉鈴，3天后測定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量，結果如圖。 (1)光合作用碳(暗)反應利用光反應產生的ATP和________，在__________中將CO2轉化為三碳糖，進而形成淀粉和蔗糖。 (2)由圖1可知，隨著去除棉鈴百分率的提高，葉片光合速率________________________ ______________________。本實驗中對照組(空白對照組)植株的CO2固定速率相對值是____________。 (3)由圖2可知，去除棉鈴后，植株葉片中______________增加。已知葉片光合產物會被運到棉鈴等器官并被利用，因此去除棉鈴后，葉片光合產物利用量減少，________降低，進而在葉片中積累。 (4)綜合上述結果可推測，葉片中光合產物的積累會________光合作用。 (5)一種驗證上述推測的方法為：去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理，使遮光葉片成為需要光合產物輸入的器官，檢測______________葉片的光合產物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比，若檢測結果是______________________，則支持上述推測。 解析：(1)光合作用中光反應為暗反應提供[H]和ATP，CO2轉化為C3發(fā)生在暗反應階段，場所為葉綠體基質。(2)由圖1知，隨著去除棉鈴百分率的提高，CO2固定速率逐漸下降，當去除棉鈴百分率為0時，CO2固定速率相對值為28。(3)從圖2知，當去除棉鈴后，植株葉片中淀粉和蔗糖含量都在增加，說明光合產物不能及時被運出。(4)去除棉鈴后，有機物在葉片積累，CO2固定速率相對值下降。(5)部分葉片遮光后，未遮光葉片所制造的有機物輸出增多，其中有機物含量下降。積累的有機物對光合作用的抑制減弱，光合作用速率增加。 答案：(1)[H]/NADPH　葉綠體基質 (2)逐漸下降　28 (3)淀粉和蔗糖含量　輸出量　(4)抑制 (5)未遮光的　光合產物含量下降，光合速率上升 13．光合作用是自然界中最基本的物質和能量代謝。根據光合作用相關實驗和細胞代謝方面的知識回答下圖有關問題： (1)若將甲裝置用來探究CO2是否是光合作用的原料，則還應該再增加一個裝置，做法是__________________________________。 若要探究CO2濃度對光合作用速率的影響，應采取的做法是______________________。 若用來探究元素X是否為植物的必需礦質元素，則還應該再增加一個裝置，做法是____________________。 (2)若將甲裝置中的1%NaHCO3溶液換成等量的1%NaOH溶液，則在開始的短暫時間內，植物的葉綠體中C3與C5相對含量的變化情況是__________________________________。 (3)圖乙裝置可用來探究光照強度對光合作用強度的影響。根據該圖的材料及設置，可以確定該實驗的自變量是______________；無關變量有__________(寫出兩種) (4)采用“半葉法”對菠菜葉片的光合作用強度進行測定(圖丙)的大致過程是，將對稱葉片的一部分(U)遮光，另一部分(V)不遮光，并設法使兩部分之間的物質不發(fā)生轉移。用適宜強度的光照射6 h后，在U和V的對應部位截取等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MU和MV。若M＝MV－MU，則M表示V中被截取部分_________________________ _______________________________________________。 (5)圖丁是恩格爾曼實驗裝置改裝示意圖，光線先通過三棱鏡再通過葉綠體色素提取液后照射到玻片上的水綿，一段時間后，水綿周圍好氧細菌分布無顯著變化，其原因是________________________________________________________________________。 恩格爾曼實驗的結論是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在設置對照實驗時，要探究的因素一般為自變量，其他因素必須保持一致。在探究CO2是否是光合作用的原料時CO2就是自變量，因此根據題目可知增加的一組實驗裝置中應該沒有CO2。若要探究CO2濃度對光合作用速率的影響，則CO2濃度為自變量，應該至少再設置兩組不同CO2濃度的該裝置；若探究元素X是否為必需礦質元素可以采用水培法，增加的裝置中應將水槽中的完全培養(yǎng)液替換成等量的只缺少元素X的缺素培養(yǎng)液，其他條件同甲裝置。 (2)若將NaHCO3溶液替換為NaOH溶液，則短時間內，CO2減少使CO2的固定減弱，C3合成減少而消耗仍在繼續(xù)，所以C3的含量降低，C5的含量升高。 (3)該實驗的自變量是光照強度，因變量是反映光合作用強度的指標——葉片上浮速率。而影響光合作用強度的其他因素都是無關變量。 (4)由題干知，MU和MV分別代表6 h后所截取部分的烘干質量，而且兩部分的最初質量(m)和呼吸量相等，即MU＝m－呼吸消耗，MV＝6 h內光合作用總量－呼吸消耗＋m，因此M＝MV－MU中的M表示V中被截取部分6 h內光合作用合成的有機物總量。 (5)光線先通過三棱鏡再通過葉綠體色素提取液后照射到玻片上的水綿，由于色素吸收了紅光和藍紫光，水綿不同部分的光合作用變化不大，因此一段時間后，水綿周圍好氧細菌分布無顯著變化；恩格爾曼實驗的結論是：氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所。 答案：(1)將NaHCO3溶液換成等量的1%NaOH溶液，其他條件同該裝置　至少再設置兩組NaHCO3溶液濃度不同的該裝置，其他條件同該裝置　將水槽中的完全培養(yǎng)液替換成等量的只缺少元素X的缺素培養(yǎng)液，其他條件同該裝置 (2)C3的含量下降，C5的含量上升 (3)光照強度(臺燈與燒杯的距離)　溫度、清水的量、CO2的含量等 (4)6 h內光合作用合成的有機物總量 (5)色素提取液吸收了紅光和藍紫光，水綿不同部分的光合作用變化不大　氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是進行光合作用的場所