【生物】2020届 一轮复习 人教版 光合作用的探究历程与基本过程 作业

【生物】2020届 一轮复习 人教版 光合作用的探究历程与基本过程 作业

‎2020届 一轮复习 人教版 光合作用的探究历程与基本过程 作业 一、选择题 ‎1．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 解析　黄化叶片含有叶黄素和胡萝卜素，未见色素带的原因应该是提取或分离色素操作不当，如层析时滤液细线浸没在层析液中，会使色素溶解在层析液中，无法在滤纸条上分离；绿叶中叶绿素含量较多，而胡萝卜素和叶黄素含量较少，故提取液呈绿色；胡萝卜素处于滤纸条最上方是因为胡萝卜素在层析液中溶解度最高，在滤纸条上扩散的速度最快。‎ 答案　C ‎2．某同学在进行光合色素的提取和分离实验时，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，将会得到近似同心的四个色素环。下列说法错误的是(　　)‎ A．通常提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素含量比类胡萝卜素高 B．色素能彼此分离是因为不同色素在层析液中的溶解度不同 C．最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光 D．若提取液取自缺镁叶片，最外侧两圈色素环颜色较淡 解析　提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素的含量比类胡萝卜素高；色素能够在滤纸上彼此分离的原因是色素在层析液中的溶解度不同；最外侧两圈色素环的色素为叶黄素和胡萝卜素，主要吸收蓝紫光；如果叶片取自缺镁的培养液培养的植物，最内侧两圈色素环颜色较淡。‎ 答案　D ‎3．科学家提取植物细胞中的叶绿体，将叶绿体膜破坏，分离出基质和基粒，用来研究光合作用的过程(如下表，表中“＋”表示有或添加，“－”表示无或不添加)。下列条件下能产生葡萄糖的是(　　)‎ 选项 场所 光照 CO2‎ ATP ‎[H]‎ C5‎ A 基质 ‎－‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ B 基粒 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎＋‎ C 基质和基粒 ‎－‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ D 基质和基粒 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎＋‎ 解析　光合作用分光反应和暗反应两大阶段，光反应在基粒上进行，需要光照；暗反应进行时需要光反应提供[H]和ATP，需要叶绿体基质中的C5和大气中的CO2的参与。‎ 答案　D ‎4．历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中，相关叙述错误的是(　　)‎ A．普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气 B．萨克斯的实验可证明光合作用的产物有淀粉 C．恩格尔曼的实验能证明氧气是叶绿体释放出来的 D．卡尔文的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气只来自H2O 解析　证明了光合作用产生的氧气只来自H2O的科学家是鲁宾和卡门，卡尔文研究的是暗反应过程中碳的转移途径。‎ 答案　D ‎5．某生物小组在适宜条件下用一密闭的无色透明玻璃钟罩培养番茄幼苗，在实验过程中(　　)‎ A．叶绿体中C5含量减少 B．装置中O2浓度一直升高 C．净光合速率逐渐减小到0‎ D．装置中CO2浓度逐渐降低到0‎ 解析　实验开始时，光合作用强度大于呼吸作用强度，但是由于玻璃罩是密闭的，所以随着光合作用的进行，植物体外的CO2被消耗至很低，主要由自身的呼吸作用提供，净光合速率逐渐减小到0。由于CO2浓度逐渐降低，叶绿体中C5含量增加。装置中O2浓度不可能一直升高，CO2浓度逐渐降低，但是达不到0。‎ 答案　C ‎6．在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是(　　)‎ A．红光，ATP下降　　　 B．红光，未被还原的C3上升 C．绿光，[H]下降 D．绿光，C5上升 解析　叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，而对绿光吸收最少，因此当突然改用光照强度与白光相同的红光照射时，光反应增强，ATP、[H]、C5含量上升，ADP、C3含量减少；当突然改用光照强度与白光相同的绿光照射时，光反应减弱，ATP、[H]、C5含量减少，ADP、C3含量增多。‎ 答案　C ‎7．2，6－二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色，从叶绿体中分离出类囊体，置于2，6－二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色，并有O2释放。此实验证明(　　)‎ A．光合作用在类囊体上进行 B．光合作用产物O2中的氧元素来自CO2‎ C．光反应能产生还原剂和O2‎ D．光合作用与叶绿体基质无关 解析　依据题中信息判断，光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生，有O2释放；而类囊体是光合作用光反应阶段进行的场所，故该实验说明光反应能产生还原剂和O2。‎ 答案　C ‎8．下图表示绿色植物细胞中叶绿体内所发生的生理过程的图解，下列分析错误的是(　　)‎ A．a为H2O，b为C3 B．c为O2‎ C．d为(CH2O) D．e与f为ATP与[H]‎ 解析　据图分析可知，a代表光反应的原料H2O、b代表暗反应的原料CO2；c代表由光反应产生，能释放出去，且不用于暗反应的物质，为氧气；d代表由暗反应产生，且不用于光反应的物质，为(CH2O)；e与f代表由光反应产生，且用于暗反应的物质，为ATP和[H]。‎ 答案　A ‎9．如图为光合作用示意图。下列说法错误的是(　　)‎ A．①表示O2，④表示CO2‎ B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)‎ C．C3的还原过程中，需要光反应提供的物质只有②‎ D．增加光照强度，C3的含量将减少 解析　在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应阶段，这一阶段中产生[H](即NADPH)、ATP和O2，因此，①表示O2，④表示暗反应阶段中与C5反应的CO2，A项正确；CO2先与C5反应生成C3，然后C3在光反应阶段提供的ATP和[H]的参与下被还原成(CH2O)，B项正确、C项错误；增加光照强度，光反应阶段产生的ATP和[H]增多，则在暗反应阶段有更多的C3被还原，故增加光照强度，C3含量减少，D项正确。‎ 答案　C ‎10．仙人掌等多肉植物生长于热带干旱地区，这些植物经长期适应和进化，发展出特殊的固定二氧化碳的方式——景天酸代谢途径(如图)。下列相关说法错误的是(　　)‎ A．晚上气孔开放，CO2被PEP固定为OAA再被还原成苹果酸储存到液泡中 B．白天这些多肉植物通过光反应可生成[H]和ATP C．白天气孔关闭，暗反应固定的CO2均来自细胞质基质中的苹果酸直接脱羧 D．采用景天酸代谢途径可防止仙人掌等多肉植物在白天大量散失水分 解析　在热带干旱地区，生物适应环境的方式一般是白天气孔关闭晚间开放，由图知，在晚间CO2＋PEP→OAA→苹果酸，然后将苹果酸储存在液泡中，A项正确；光反应的产物是[H]和ATP，B项正确；白天暗反应固定的CO2除了来自苹果酸的脱羧，还来自线粒体呼吸作用，C项错误；白天气孔关闭，能有效降低蒸腾作用，防止水分大量散失，D项正确。‎ 答案　C ‎11．植物叶片中有一种酶，是叶片中含量最高的蛋白质，其功能是催化反应C5＋CO2―→2C3。由此推断这种酶(　　)‎ A．主要分布在细胞质基质中 B．在低温环境中会失活，导致光合速率降低 C．是固定CO2的关键酶，其催化效率比其他酶低 D．由叶绿体中的基因控制合成，与细胞核基因无关 解析　植物细胞中CO2的固定发生在叶绿体基质中，A项错误；低温时酶活性受到抑制，高温使酶失活，B项错误；因为该酶是叶片中含量最高的蛋白质，所以其催化效率可能比其他酶低，C项正确；叶绿体是半自主性细胞器，其生命活动受细胞核基因控制，D项错误。‎ 答案　C ‎12．如图表示将一种植物叶片置于适宜条件下，不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的含量变化。以下推测不合理的是(　　)‎ A．AB段，叶肉细胞CO2固定速率增加 B．BC段，叶片的净光合速率等于零 C．AB段，CO2固定速率比C3的还原速率快 D．BC段，可能是有关酶量限制了光合速率 解析　AB段，随叶肉细胞间隙的CO2相对浓度升高，CO2的固定加快，C5消耗增多，含量下降；BC段，叶肉细胞间隙的CO2相对浓度较高，C5含量基本维持不变，表示达到CO2饱和点，此时光合速率应大于呼吸速率，叶片的净光合速率大于零；AB段，C5含量降低，说明CO2固定速率比C3的还原速率快；BC段CO2不再是光合作用的限制因素，可能是有关酶量或光反应产生的[H]和ATP的数量限制了光合速率。‎ 答案　B ‎13.用一定强度的光束照射一株正常生长的绿色植物，测定光束照射前后植物吸收CO2和释放O2量的变化，结果如图所示。对该图的分析正确的是(　　)‎ A．开始照射前，光反应和暗反应均无法进行 B．结束照射后，光反应和暗反应迅速同步增强 C．开始照射后，暗反应限制了光合速率 D．结束照射后，光反应和暗反应迅速同步减弱 解析　据图可知，开始照射前，光反应与暗反应正常进行，并且是同步的。开始照射后，光反应迅速加快产生大量的O2，随后产生O2的曲线迅速下降，说明此时暗反应限制了光合速率。结束照射后，‎ 光反应迅速减弱，而暗反应则缓慢减弱，最后两反应同步进行。‎ 答案　C ‎14.植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合速率。下列有关说法错误的是(　　)‎ A．在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位只是线粒体 B．该植物叶片的呼吸速率是5 mg/(100 cm2叶·h)‎ C．在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照强度条件下11 h，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45 mg D．已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。若将温度提高到30 ℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将向右移，c点将向左下移动 解析　在a点所示条件下，细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体；a点的纵坐标表示呼吸速率；c点光照强度下，11 h光照每100 cm2叶片吸收CO2的量为11×10＝110 mg，其余时间每100 cm2叶片细胞呼吸释放CO2的量为13×5＝65 mg，一昼夜每100 cm2叶片净吸收CO2量为45 mg；将温度提高到30 ℃，真正光合速率降低，细胞呼吸速率增大，净光合速率降低，c点将向左下移，光补偿点b点向右移。‎ 答案　A 二、非选择题 ‎15．1937年植物学家赫尔希发现，离体的叶绿体中加入“氢接受者”，比如二氯酚叫噪酚(DCPIP)，光照后依然能够释放氧气，‎ 蓝色氧化态的DCPIP接受氢后变成无色还原状态的DCPIPH2。研究者为了验证该过程，在密闭条件下进行如下实验：‎ 溶液种类 A试管 B试管 C试管 D试管 叶绿体悬浮液 ‎1 mL ‎—‎ ‎1 mL ‎—‎ DCPIP ‎0.5 mL ‎0.5 mL ‎0.5 mL ‎0.5 mL ‎0.5 mol/L蔗糖溶液 ‎4 mL ‎5 mL ‎4 mL ‎5 mL 光照条件 光照 光照 黑暗 黑暗 上层液体颜色 无色 蓝色 蓝色 蓝色 ‎(1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是________，这些氢在暗反应的________过程中被消耗。‎ ‎(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸馏水的原因是________，A试管除了颜色变化外，实验过程中还能观察到的现象是________。‎ ‎(3)A与C的比较可以说明氢产生的条件是需要________，设置B和D试管的目的是为了说明DCPIP_________________________。‎ ‎(4)实验结束后A组试管中叶绿体________(填“有”或“没有”)糖类的产生，主要原因是____________________________________。‎ 解析　(1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是叶绿体的类囊体薄膜，叶绿体产生的氢在暗反应中用于三碳化合物的还原过程。(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液可以维持叶绿体的渗透压，避免使用蒸馏水使叶绿体吸水涨破。A试管有叶绿体和光照，除了颜色变化外，实验过程中还能观察到有气泡产生。(3)A与C的比较可以说明氢产生的条件是需要光照，B和D试管作为对照实验，‎ 说明DCPIP在光照和黑暗条件下自身不会变色。(4)氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应，并且实验条件为“密闭条件”，没有二氧化碳的供应，因此实验结束后A组试管中叶绿体没有糖类的产生。‎ 答案　(1)类囊体薄膜　C3的还原 ‎(2)避免叶绿体吸水涨破　有气泡产生 ‎(3)光照　在光照和黑暗条件下自身不会变色 ‎(4)没有　氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应(或密闭环境中没有CO2)‎ ‎16．某科研人员研究了日光温室中的黄瓜不同叶位叶片的光合作用。‎ 甲 叶位 基粒厚度(μm)‎ 片层数 上位叶 ‎1.79‎ ‎10.90‎ 中上位叶 ‎2.46‎ ‎17.77‎ 基部叶 ‎3.06‎ ‎17.91‎ 乙 ‎(1)研究者分别测定日光温室中同一品种黄瓜________叶片的光合速率，实验结果如甲图所示。据图可知，光合速率从大到小排列的叶片顺序依次为________。研究者推测，这与叶片中叶绿体的发育状况不同有关。‎ ‎(2)为了证实(1)的推测，研究者进一步观察不同叶位叶片的叶绿体超微结构，得到乙表所示结果。‎ ‎①实验结果表明，‎ 不同叶位叶片光合速率的高低与叶绿体超微结构的观察结果________(填“完全一致”或“不完全一致”)。‎ ‎②叶绿体中对光能的吸收发生在________(场所)，虽然基部叶的叶绿体超微结构特征是对________环境的一种适应，但是基部叶光合速率仍然最低。因此进一步推测，除了叶龄因素外，光合速率的差异可能还与叶片接受的光照强度不同有关。‎ ‎(3)为了证实(2)中的推测，可在同一光照强度下测定不同叶位叶片的光合速率，与(1)的结果相比较，若________，则证实这一推测成立。‎ ‎(4)根据上述研究结果，请你为温室栽培提高黄瓜产量，提出两点可行建议：①________；②________。‎ 解析　(1)分析图甲可知，研究者分别测定了日光温室中同一品种黄瓜不同叶位叶片的光合速率；据图可知，光合速率从大到小排列的叶片顺序依次为中上位叶、上位叶和基部叶。(2)①综合分析曲线图和表中信息可知，上位叶、中上位叶和基部叶的基粒厚度和片层数依次增加，而光合速率由小到大却依次为基部叶、上位叶和中上位叶，因此不同叶位叶片光合速率的高低与叶绿体超微结构的观察结果不完全一致。②叶绿体中的光合色素对光能的吸收发生在类囊体薄膜(基粒)上；由于叶片相互遮挡导致基部叶片接受的光照强度较弱，所以基部叶的叶绿体超微结构特征是对弱光的一种适应。(3)为证实“光合速率的差异还与叶片接受的光照强度不同有关”这一推测，可在同一光照强度下测定不同叶位叶片的光合速率，与(1)的结果相比较，若不同叶位叶片光合速率的差异减小，则可证实这一推测成立。(4)根据上述研究结果，可通过摘除基部叶(衰老叶片)、适当补光等措施，以提高温室栽培黄瓜的产量。‎ 答案　(1)不同叶位　中上位叶、上位叶和基部叶 ‎(2)①不完全一致　②类囊体薄膜(基粒)　弱光 ‎(3)不同叶位叶片光合速率的差异减小 ‎(4)①摘除基部叶(或“衰老叶片”)　②适当补光