【生物】2021届一轮复习人教版光合作用探究历程和基本过程作业

【生物】2021届一轮复习人教版光合作用探究历程和基本过程作业

‎ ‎ ‎　光合作用探究历程和基本过程 ‎ ‎ 一、选择题(共7小题,每小题5分,共35分)‎ ‎1.(2019·东莞模拟)如图所示,有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下,甲添加品红色光;乙添加绿色光;丙添加品红色滤光片A;丁添加绿色滤光片B。经过一段时间,各盆中长势最旺的和长势最差的依次是 (　　)‎ A.甲和乙　　　　　　　　 B.甲和丁 C.乙和丙 D.丙和丁 ‎【解析】选B。光合色素主要吸收红光和蓝紫光,甲有自然光和添加的品红色光,故光合作用最强,长势最好;植物几乎不吸收绿光,丁组只有绿光,光合作用最弱,长势最差。综上所述,A、C、D不符合题意,B符合题意。‎ ‎2.科研人员发现了一种色素缺失的豌豆变异植株,提取其色素并进行了纸层析分离,结果如下图(图中数字代表正常植株的色带位置)。以下关于该变异植株的描述正确的是 (　　)‎ A.缺失叶绿素b,植株对蓝紫光、红光吸收的能力减弱 B.缺失胡萝卜素,植株对蓝紫光吸收的能力减弱 C.缺失叶绿素a,植株对红光吸收的能力减弱 D.缺失叶黄素,植株对蓝紫光吸收的能力减弱 ‎【解析】选D。依题意并分析图示可知:①是橙黄色的胡萝卜素,③是蓝绿色的叶绿素a,④是黄绿色的叶绿素b;图中缺失的是叶黄素。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光;胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。该变异植株缺失叶黄素,因此对蓝紫光吸收的能力减弱,A、B、C均错误,D正确。‎ ‎3.如图所示,图甲为叶绿体结构模式图,图乙是图甲的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是 (　　)‎ A.图甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠形成嵴而增大 B.图乙所示的结构来自图甲中的③‎ C.③中含有4种色素,其中叶绿素b含量最多 D.④中含有与光合作用有关的色素,有利于光合作用的进行 ‎【解析】选B。叶绿体通过类囊体堆叠增大膜面积,A错误;图甲中③是类囊体薄膜,图乙含有光合色素,光合色素分布在类囊体薄膜上,所以图乙也是类囊体薄膜,B正确;③类囊体薄膜中含有4种色素,胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中叶绿素a含量最多,C错误;④是叶绿体基质,不含与光合作用有关的色素,D错误。‎ ‎4.(2020·自贡模拟)将玉米幼苗培养在一密闭容器中,置于不同条件下,如图叶肉细胞中的①②③④可能会有不同的变化。下列叙述错误的是 (　　)‎ A.图中所示的两种细胞器中均能产生ATP和[H]‎ B.在光照等条件都适宜时,①会减小、④会增大 C.在黑暗条件下,①②均会增大、③④均会减小 D.②、③保持不变时,该植株的净光合速率为零 ‎【解析】选D。叶绿体和线粒体都可以产生ATP和[H],A正确;在光照等条件都适宜时,叶绿体的光合作用强度大于线粒体的呼吸作用强度,故容器中二氧化碳浓度会减小、氧气浓度会增大,B正确;黑暗条件下,玉米幼苗不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,吸收氧气,释放二氧化碳,所以①、②均增大,③、④均减小,C正确;②、③保持不变时,叶肉细胞的呼吸作用强度等于光合作用强度,净光合作用为零,则该植株的净光合速率小于零,D错误。‎ ‎5.下列关于小麦光合作用的叙述中,错误的是 (　　)‎ A.类囊体薄膜上产生的ATP可用于暗反应 B.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高 C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH([H])直接还原 D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长 ‎【解析】选B。本题主要考查光合作用过程中的相关知识。类囊体薄膜上产生的ATP用于暗反应,故A项正确。夏季晴天光照最强时,小麦叶片的部分气孔关闭,出现光合“午休”现象,导致光合作用的原料减少,小麦光合速率下降,故B 项错误。进入叶绿体的CO2不能被NADPH([H])直接还原,而是首先与C5结合形成C3,此过程为CO2的固定,故C项正确。净光合速率长期为零时,没有光合产物的积累,会导致幼苗停止生长,故D项正确。‎ ‎【易错提醒】不能正确理解光合速率和净光合速率与植物生长的关系,而错选D。植物生长不是取决于光合速率是否大于零,而是取决于净光合速率是否大于零。‎ ‎(1)当净光合速率等于或小于零时:植物不能生长。‎ ‎(2)当净光合速率大于零时:植物能生长。‎ ‎6.(2020·济南模拟)如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图,①～⑤表示有关过程,X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法错误的是 (　　)‎ ‎ ‎ A.X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATP B.①～⑤过程中能产生ATP的有①②③④‎ C.②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定 D.光合速率小于呼吸速率时,④过程产生的CO2会释放到细胞外 ‎【解析】选B。据题图可知,物质X是CO2固定的产物,所以X表示C3,物质Y是葡萄糖氧化分解成CO2的中间产物,所以Y表示丙酮酸,物质Z是光反应产生用于暗反应的ATP,A正确;图中①过程表示光反应,能产生ATP,②过程表示暗反应中C3的还原,消耗ATP而不能产生ATP,③过程表示有氧呼吸的第一阶段,能产生ATP,④过程表示有氧呼吸的第二阶段,能产生ATP,⑤过程表示暗反应中CO2‎ 的固定,不能产生ATP,B错误,C正确;光合速率小于呼吸速率时,④过程产生的CO2要比⑤过程消耗的CO2多,所以会有一部分CO2释放到细胞外,D正确。‎ ‎7.(2019·齐齐哈尔模拟)化能合成作用与光合作用的主要区别是 (　　)‎ A.原料不同 B.产物不同 C.利用的能源不同 D.以上说法都错误 ‎【解析】选C。化能合成作用和光合作用利用二氧化碳和水合成有机物大致相同,光合作用与化能合成作用的原料相同,均为二氧化碳和水,光合作用与化能合成作用的主要区别在于能量来源不同,植物光合作用的进行利用光能,某些细菌等进行化能合成作用则是利用物质氧化时释放的能量,故C 正确,A、B、D错误。‎ 二、非选择题(共2小题,共35分)‎ ‎8.(15分)如图为叶绿体的结构和功能示意图,请据图回答下列问题:‎ ‎(1)光合作用中光反应产生的________可以被暗反应所利用;在光照条件下,ATP的移动方向是________(用图中字母和箭头表示)。 ‎ ‎(2)若暗反应被抑制,可能的外部影响因素是________________________、________________。 ‎ ‎(3)在电子显微镜下观察,可见到叶绿体基质中含量最多的物质是________(光合产物)颗粒。 ‎ ‎(4)暗反应通过________________来影响光反应,从而影响光合速率。 ‎ ‎【解析】(1)光合作用中光反应为暗反应提供[H]和ATP,‎ 用于三碳化合物的还原。光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜(A),暗反应的场所是叶绿体基质(B),所以光照下ATP从A移向B。(2)暗反应主要受外界环境中二氧化碳浓度和温度的影响。(3)光合作用的产物葡萄糖最终以淀粉的形式储存起来,且淀粉颗粒在电子显微镜下是可以观察到的,所以电子显微镜下叶绿体基质中含量最多的物质是淀粉。(4)暗反应消耗ATP和NADPH产生ADP、Pi以及NADP+,而ADP、Pi以及NADP+为光反应过程中ATP、NADPH合成的原料。‎ 答案:(1)[H]和ATP　A→B　(2)二氧化碳供应不足　温度过高或过低　(3)淀粉　(4)提供ADP、Pi以及NADP+‎ ‎9.(20分)(2019·佛山模拟)如图是水绵在不同环境因素影响下光合速率变化的示意图,据图回答: ‎ ‎(注:箭头所指为处理开始时间)‎ ‎(1)t1→t2期间,叶绿体__________上的色素捕获的光能增加,光反应产生的ATP和[H]增多,加速了______________(场所)中C3的还原,进而使光合速率增大。 ‎ ‎(2)t2→t3期间,限制水绵光合速率的外界因素主要是______________,此时进一步增加光照强度,光合速率将______________(填“增加”“减少”或“不变”)。 ‎ ‎(3)t3→t4期间,光合速率提高的原因是           __。 ‎ ‎(4)t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量______________(填“增加”“减少”或“不变”)。 ‎ ‎【解析】(1)叶绿体中捕获光能的色素分布在类囊体薄膜上。光反应产生的ATP和[H]可用于暗反应阶段C3的还原,暗反应的场所是叶绿体基质。‎ ‎(2)题图显示t2→t3期间,光照充足且恒定,但光合速率不再增加,t3时刻充入CO2后,光合速率开始增加,这说明t2→t3期间,限制水绵光合速率的外界因素主要是CO2浓度,此时进一步增加光照强度,光合速率将不变。‎ ‎(3)结合对(2)的分析可知,t3→t4期间,光合速率提高的原因是CO2浓度增大,暗反应增强,C3含量增多,加快消耗了原本积累的ATP和[H],从而促进光反应,进而使光合速率增强。‎ ‎(4)t4时刻突然停止光照,光反应停止,类囊体薄膜上不再有ATP合成,原有的ATP继续水解成ADP和Pi,释放的能量用于C3的还原,所以t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量会增加。‎ 答案:(1)类囊体(薄膜)　叶绿体基质 ‎(2)CO2浓度　不变 ‎(3)CO2浓度增大,暗反应增强,C3含量增多,加快消耗了原本积累的ATP和[H],从而促进光反应,进而使光合速率增强　(4)增加 ‎1.(5分)(2020·青岛模拟)如图表示夏季玉米地里距地面高度不同处CO2浓度的变化,实线表示10时的测定结果,虚线表示22时的测定结果。下列分析正确的是 (　　)‎ A.在富含有机肥的农田中,图中c点会左移 B.10时,植株不同高度处的光反应强度相同 C.22时,植株高处比低处固定CO2能力强 D.b点对应处是玉米植株叶光合面积较大处 ‎【解析】选D。富含有机肥的农田中,由于微生物分解作用,会释放出二氧化碳,故c点将会右移,A错误;上午10时,植株不同高度处接受的光照强度不同,故植株不同高度处的光反应强度不同,B错误;夜晚无光照,不能进行光合作用,不能固定二氧化碳,C错误;由图可知,b点二氧化碳浓度最低,光合速率最高,因此是玉米光合作用面积较大处的高度,D正确。‎ ‎2.(5分)鲁宾和卡门为了研究光合作用产生的氧气是否来自水,设计了如图A的装置,得到了图B所示的氧气中18O百分比的三个实验结果。下列叙述正确的是 (　　)‎ A.该实验的自变量为18O标记的反应物类型 B.该装置加 NaHCO3溶液的目的是保持溶液pH的稳定 C.实验中阀门1必须打开用于收集试管中产生的气体,阀门2要保持关闭 D.科学家可根据在水与氧气中18O的百分比的一致性就得出“氧气来自水”‎ 的结论 ‎【解析】选C。该实验的自变量为18O标记的H2O的有无,A错误;该装置加 NaHCO3溶液的目的是给小球藻的光合作用提供CO2,B错误;实验中阀门1必须打开用于收集试管中产生的氧气,阀门2要保持关闭,C正确; 可根据在水与氧气中18O的百分比和水与氧气中18O的百分比的一致性得出“氧气来自水”的结论,D错误。 ‎ ‎3.(20分)(素养提升——科学探究)植物接受过多光照可能对进行光合作用的相关细胞器造成损害,因此植物需要一种名为“非光化学淬灭”(NPQ)的机制来保护自身,在NPQ的作用下多余的光能会以热能的形式散失。该机制的启动和关闭特点如图一所示,其中符号“ ”代表抑制作用。回答问题:‎ ‎(1)NPQ直接作用于光合作用的________(填“光反应”或“暗反应”)阶段。 ‎ ‎(2)由图一推测,在光照强度以及其他外部环境因素均相同的情况下,状态丙比状态甲的光合作用强度________(填“强”“弱”或“相等”),导致上述差异的内因可能有________________、________________。 ‎ ‎(3)科学研究者研发了一种转基因烟草(VPZ),相比野生烟草(WT),其在由强光转为弱光后NPQ机制关闭的时间缩短。图二为分别在恒定光强和波动光强下测得的两种烟草CO2最大固定率。‎ ‎①农作物一半的光合作用是在有各种阴影时进行的。结合图一推断,‎ 同样环境条件下VPZ的产量比WT的产量 ________(填“高”或“低”)。 ‎ ‎②由图二分析可知,转基因烟草(VPZ)相比野生烟草(WT)的优势是_________。因此,在自然环境中,VPZ的种植有利于提高光合作用产量。 ‎ ‎【解析】(1)在NPQ的作用下多余的光能会以热能的形式散失,因此NPQ作用于光合作用的光反应阶段。‎ ‎(2)状态丙比状态甲的光合作用强度弱,导致上述差异的内因可能有类囊体薄膜产生的[H]减少,光能转化为ATP减少。‎ ‎(3)①据图可知,在波动光强条件下,VPZ的CO2最大固定率比WT的高,即同样环境条件下VPZ的产量比WT的产量高。‎ ‎②转基因烟草(VPZ)相比野生烟草(WT)的优势是在波动光强下,VPZ的最大光合速率(CO2最大固定率)比WT高。‎ 答案:(1)光反应 ‎(2)弱　[H]下降　ATP的合成量下降 ‎(3)①高　②在波动光强下,VPZ的最大光合速率(CO2最大固定率)比WT高 ‎ ‎