【生物】2021届一轮复习人教版光与光合作用作业

【生物】2021届一轮复习人教版光与光合作用作业

‎2021届 一轮复习 人教版 光与光合作用 作业 一、选择题 ‎1．(2019·安徽合肥九中暑期检测)在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律，曾提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。 以下哪项科学实验能证明这一假说(　　)‎ A．英格豪斯证明植物在光照条件下可以更新空气的实验 B．恩格尔曼证明光合作用的有效光是红光和蓝紫光的实验 C．萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验 D．鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验 答案　C 解析　英格豪斯通过实验证明了植物更新空气必须在光下才能进行，没有涉及能量的转化，A错误；恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，证明了光合作用的有效光是红光和蓝紫光，该实验没有涉及能量的转化，B错误；萨克斯将暗处理的叶片一半曝光、一半遮光，用碘液证明了光合作用产生淀粉，从而证明了光能转化为淀粉中稳定的化学能，C正确；鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水，没有涉及能量的转化，D错误。‎ ‎2．(2019·广东六校一模)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 答案　C 解析　黄化叶片也可见叶黄素和胡萝卜素的色素带，未见色素带的原因可能是层析液没及滤液细线而使色素溶解于层析液，A、B错误；叶绿素含量比类胡萝卜素多，故提取液常呈绿色，C正确；叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，胡萝卜素处于滤纸条最上方，是因为在层析液(而不是提取液)中溶解度最高，D错误。‎ ‎3．下列有关叶绿体的叙述，正确的是(　　)‎ A．叶肉细胞中的叶绿体在光下和黑暗中均可生成ATP B．经黑暗处理后叶肉细胞内淀粉等被输出消耗，此时叶绿体内不含糖类 C．叶绿体中含有RNA聚合酶，体现了细胞内基因的选择性表达 D．叶绿体产生O2和线粒体产生H2O均在生物膜上进行 答案　D 解析　‎ 叶绿体只有在光下才能发生光反应形成ATP，黑暗中叶绿体内不具有形成ATP的条件，A错误；经黑暗处理过的叶肉细胞会向其他部位输出淀粉和消耗糖类等有机物，但叶绿体中的DNA、RNA中分别含有脱氧核糖、核糖，B错误；RNA聚合酶在细胞中普遍存在，没有体现基因的选择性表达，C错误；叶绿体产生O2在类囊体薄膜上进行，线粒体产生H2O在线粒体内膜上进行，D正确。‎ ‎4．阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，下图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2和释放O2量的变化，下列分析正确的是(　　)‎ A．光斑照射前，光合作用无法进行 B．光斑照射后，光反应和暗反应迅速同步增加 C．光斑照射后，暗反应对光反应有限制作用 D．光斑移开后，光反应和暗反应迅速同步减弱 答案　C 解析　光斑照射前，有O2释放，说明植物细胞能进行光合作用，A项错误；光斑照射后，光反应迅速增加，而暗反应没有立即增加，二者不同步，B项错误；光斑照射后，O2释放曲线变化趋势是先增加后降低，说明暗反应对光反应有限制作用，原因是暗反应不能及时消耗光反应产生的ATP和[H]，C项正确；移开光斑后，光反应迅速减弱，而暗反应过一段时间后才减弱，二者不同步，D项错误。‎ ‎5．为研究光反应中ATP产生的原理，有科学家进行如下实验：将叶绿体类囊体置于pH为4的琥珀酸溶液后，琥珀酸进入类囊体腔，腔内的pH下降为4；然后把悬浮液的pH迅速上升为8，此时类囊体内pH为4，类囊体外pH为8，在有ADP和Pi存在时类囊体生成ATP，对实验条件和结论分析正确的是(　　)‎ A．黑暗中进行，结果表明：H＋能通过自由扩散进入类囊体 B．光照下进行，结果支持：合成ATP的能量直接来自色素吸收的光能 C．黑暗中进行，结果支持：光反应使类囊体内外产生H＋浓度差，推动ATP合成 D．光照下进行，结果表明：光反应产生的[H]参与暗反应中C3的还原 答案　C 解析　H＋通过主动运输进入类囊体，A错误；光照下进行，题干信息无法得出合成ATP的能量直接来自色素吸收的光能，B错误；题干中类囊体内pH为4，类囊体外pH为8，在有ADP和Pi存在时类囊体生成ATP，说明ATP的合成与H＋浓度差有关，类囊体内外产生H＋浓度差，从而推动ATP合成，C正确；暗反应的场所是叶绿体基质，不是类囊体，因此，此实验不能表明光反应产生的[H]参与暗反应中C3的还原，D错误。‎ ‎6．下列对光合作用图解分析，不正确的是(　　)‎ A．图示为真核生物的光合作用过程 B．若突然停止CO2供应，则短时间内三碳化合物的含量将上升 C．图中①为O2，②为ATP D．若用3H标记的H2O进行示踪，可发现H元素的转移途径为H2O→[H]→糖类 答案　B 解析　由于有叶绿体的存在，所以应为真核生物的光合作用过程，A正确；若突然停止CO2的供应，则短时间内三碳化合物的形成减少，消耗不变，含量降低，B错误；图中①为H2O的分解产物O2，②为光反应为暗反应提供的ATP，C正确；光反应中H2O分解产生[H]，为暗反应提供还原剂，并进入到有机物中，D正确。‎ ‎7．如图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内，光合作用过程中C3、C5化合物的数量变化。若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时，叶绿体中C3含量的变化、C5含量的变化分别相当于曲线中的(　　)‎ A．c→d段(X)，b→c段(Y)‎ B．d→e段(X)，d→e段(Y)‎ C．d→e段(Y)，c→d段(X)‎ D．b→c段(Y)，b→c段(X)‎ 答案　B 解析　由光照强烈转向阴天时，光反应提供的ATP、[H]减少，导致C3还原过程减弱，故叶绿体中C3含量增多，相当于曲线中d→e段(X)；但CO2的固定仍在进行，故C5含量减少，相当于曲线中d→e段(Y)，B正确。‎ ‎8．(2019·安徽宣城调研)‎ 科研人员研究不同温度和光照强度下菠菜叶片的净光合速率的变化情况，结果如下图。下列分析不正确的是(　　)‎ A．温度通过影响酶活性对光合作用的影响只与暗反应有关 B．此实验中CO2浓度是无关变量，各组间需保持相同且适宜 C．温度为40 ℃，光照为1 500 lx条件下菠菜光合速率为6 μmol·m－2·s－1‎ D．菠菜叶片进行光合作用的最适温度低于细胞呼吸的最适温度 答案　A 解析　温度通过影响酶活性对光合作用的影响与光反应和暗反应均有关，A错误；本实验的自变量是光照强度与温度，因变量是净光合速率，CO2浓度等其他因素是无关变量，应保持相等且适宜，B正确；据图可知，温度为40 ℃，光照为1 500 lx条件下，菠菜净光合速率为2 μmol·m－2·s－1，呼吸速率为4 μmol·m－2·s－1，根据实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，可知，此时其光合速率为6 μmol·m－2·s－1，C正确；比较30 ℃和40 ℃的光合速率和呼吸速率，可知进行光合作用的最适温度低于细胞呼吸的最适温度。‎ ‎9．百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。下图为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，据图分析，错误的是(　　)‎ A．图中B物质可能是葡萄糖 B．线粒体和细胞质基质均能产生CO2‎ C．PEP、C5均能与CO2结合 D．夜间细胞液pH可能会下降 答案　A 解析　在有氧呼吸过程中，进入线粒体的是丙酮酸，而不是葡萄糖，A错误；由图可知，光合作用(叶绿体)中CO2的来源有两个：一是来自线粒体，二是来自细胞质基质，B正确；由图可知，CO2与PEP、C5‎ 结合分别形成OAA和PGA，C正确；液泡内的液体称为细胞液，夜间时苹果酸进入细胞液中，使细胞液pH下降，D正确。‎ ‎10．研究者使用同位素18O标记水和碳酸氢钠中的部分氧原子，加入三组小球藻培养液中，记录反应起始时水和碳酸氢钠中18O的比例，光照一段时间后，分别检测小球藻释放的氧气中18O的比例，实验结果如下表所示。下列相关叙述正确的是(多选)(　　)‎ 组别 起始时水中18O的比例(%)‎ 起始时HCO中18O的比例(%)‎ 释放的O2中18O的比例(%)‎ ‎1‎ ‎0.85‎ ‎0.41‎ ‎0.84‎ ‎2‎ ‎0.85‎ ‎0.55‎ ‎0.85‎ ‎3‎ ‎0.85‎ ‎0.61‎ ‎0.85‎ A．18O2是在小球藻叶绿体的类囊体薄膜上生成的 B．HCO可为小球藻的光合作用提供碳元素 C．HCO中18O的比例不同导致放氧速率不同 D．释放的O2中18O比例与水相近，推测O2中的氧原子来自水 答案　ABD 解析　光合作用光反应阶段，水在光下分解释放氧气，该过程在叶绿体的类囊体薄膜上进行，A正确；碳酸氢钠释放二氧化碳，为光合作用提供碳元素，B正确；据表中数据可知，释放的O2中18O的比例与水中18O起始比例一致，与HCO中18O的比例不同，C错误；释放的O2中18O的比例与水中18O起始比例一致，与HCO中18O的比例不同，推知O2中的氧原子来自水，D正确。‎ 二、非选择题 ‎11．提高植物对CO2的同化能力以提高农作物产量一直是科学家关心的问题， 根据以下有关研究过程回答问题：‎ ‎(1)卡尔文等在研究植物对CO2的固定过程如下：首先为了探明碳的途径：将____标记的CO2注入培养小球藻的密闭容器，定时取样，每次将小球藻浸入热的乙醇中，其作用是_______(至少答出两点)，然后应用双向纸层析法使得提取物____________，再通过放射自显影分析放射性上面的斑点，并与已知化学成分进行比较。其次按反应顺序找到生成的各种化合物：不断缩短时间取样，若依次测定出的化合物种类为ABC——AB——A，找到含有放射性的化合物C3、C5和C6 等。你认为字母A表示以上哪种化合物________。‎ ‎(2)在生产实践中，增施CO2是提高温室植物产量的主要措施之一。研究者以黄瓜为材料进行实验发现：增施CO2时间过长，植物光合作用反而会减弱。‎ 原因是：一方面是淀粉积累会________光合作用，另一方面是有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中，因此造成光合作用所需的__________________________等含氮化合物合成不足。提高温度能够明显促进淀粉的分解，可能是因为适当升温提高了植物的__________。‎ 请根据本研究的结果，对解决“长时间增施CO2抑制光合作用”这一问题，提出两项合理化建议：______________________________________________(至少答出两点)。‎ 答案　(1)14C　杀死细胞、使酶失活、提取细胞中的有机物　分离　C3　(2)抑制　ATP、ADP、酶、NADPH　细胞呼吸　适当升温、控制增施CO2的时间、间断供给CO2、加强对植物氮素营养的补充 解析　(1)为研究CO2中C的转移途径，可将14C标记的CO2注入培养小球藻的密闭容器，定时取样，并检测出现放射性的产物。乙醇能使蛋白质变性，用热乙醇处理细胞，会使酶变性失活，从而杀死细胞，提取细胞中的有机物。细胞内的提取物在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，可依据此原理用双向纸层析法使得提取物分离开来。卡尔文等向密闭容器中通入14CO2，反应时间越短，出现放射性的物质种类越少，根据光合作用暗反应过程，可知最先出现的放射性物质应为C3化合物。‎ ‎(2)增施CO2时间过长，植物光合作用反而会减弱，可能的原因是：一方面是淀粉积累会抑制光合作用，另一方面是有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中，因此造成光合作用所需的ATP、ADP、酶、NADPH等含氮化合物合成不足。提高温度能够明显促进淀粉的分解，可能是因为适当升温提高了植物的细胞呼吸，提高了细胞对糖的利用率。通过上述分析，要解决“长时间增施CO2抑制光合作用”这一问题，可通过适当升温以降低淀粉的含量、或控制增施CO2的时间(或间断供给CO2)、以及加强对植物氮素营养的补充等途径。‎ ‎12．(2020·四川南充检测)阳生植物要求充分直射日光，才能生长或生长良好，阴生植物适宜生长在隐蔽(处于漫射光中，其较短波长的光占优势)环境中。阳生植物和阴生植物的光合作用强度与光照强度的关系如图甲；叶绿体中色素的吸收光谱如图乙。请分析回答下列问题：‎ ‎(1)当光照强度为A时，阳生植物的实际光合作用强度为________(以CO2的固定量来表示)：‎ 阴生植物光饱和点是________点。‎ ‎(2)阳生植物和阴生植物适应的光照不同，这与它们的生理特性和形态结构特征不同有关。据图甲推测，从叶绿体结构的角度分析：在较低光照下阴生植物光合作用强度大于阳生植物的原因是__________________________；结合图乙曲线特点，从叶绿素种类及相对含量的角度分析在较低光照下阴生植物光合作用强度大于阳生植物的原因是________________。‎ 答案　(1)4　B　(2)阴生植物的基粒较大，基粒上的类囊体数目多　阴生植物的叶绿素b与叶绿素a的比值大于阳生植物(或阴生植物叶绿素b相对含量高、叶绿素a相对含量低)‎ 解析　(1)光照强度为A时，对应阳生植物的光补偿点，此时光合速率＝呼吸速率＝4。据图可知，阴生植物的光饱和点为B点。‎ ‎(2)由图甲可知，在较低光照下，阴生植物的光合作用强度大于阳生植物，可能是阴生植物的基粒较大，类囊体较多，色素较多，有利于吸收光能；由图乙分析可知，阴生植物叶绿素b相对含量较高，叶绿素a相对含量低。‎ ‎13．(2019·广东肇庆二模)植物光合作用合成的糖类会从叶肉经果柄运输到果实。在夏季晴朗的白天，科研人员用14CO2供给某种绿色植物的叶片进行光合作用，一段时间后测定叶肉、果柄和果实中糖类的放射性强度，结果如下表所示。回答下列问题：‎ 项目 放射性强度(相对值)‎ 葡萄糖 果糖 蔗糖 叶肉 ‎36‎ ‎42‎ ‎8‎ 果柄 很低 很低 ‎41‎ 果实 ‎36‎ ‎36‎ ‎26‎ ‎(1)本实验在探究糖类的运行和变化规律时运用了__________法。‎ ‎(2)推测光合作用合成的糖类主要以______的形式从叶肉运输到果实，理由是________。‎ ‎(3)与果柄相比，果实中蔗糖的放射性强度下降的原因是__________________________。‎ ‎(4)在上述实验中，如果在植物进行光合作用一段时间后，突然停止光照，同时使植物所处的温度下降至2 ℃，短时间内该植物叶肉细胞中14C3的放射性强度基本不变，原因是__________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)同位素标记　(2)蔗糖　果柄中蔗糖的放射性强度较高，而葡萄糖和果糖的放射性强度很低　(3)果实中有一部分蔗糖分解成了葡萄糖和果糖　(4)停止光照，[H]和ATP的含量降低，低温抑制了酶的活性，14C3的消耗速率与合成速率均减慢，所以14C3的放射性强度基本不变 解析　(1)由题意“用14CO2供给某种绿色植物的叶片进行光合作用”可知：本实验在探究糖类的运行和变化规律时运用了同位素标记法。‎ ‎(2)‎ 叶肉细胞中的叶绿体通过光合作用合成糖类。表中信息显示：叶肉细胞中的蔗糖的放射性强度较低，果柄中蔗糖的放射性强度较高，而果柄中葡萄糖和果糖的放射性强度均很低，据此可说明光合作用合成的糖类主要以蔗糖的形式从叶肉运输到果实。‎ ‎(3)与果柄相比，果实中有一部分蔗糖分解成了葡萄糖和果糖，所以果实中蔗糖的放射性强度下降。‎ ‎(4)突然停止光照，光反应停止，光反应产生的[H]和ATP的含量降低，同时植物因所处的温度下降至2 ℃而低温又抑制了酶的活性，导致14C3的消耗速率与合成速率均减慢，所以短时间内该植物叶肉细胞中14C3的放射性强度基本不变。‎