高中生物细胞的能量供应和利用第10讲光合作用课时跟踪训练.docx

第10讲光合作用测控导航表知识点题号1.叶绿体结构及色素的种类1,22.光合作用的探索历程43.光合作用的基本过程5,6,8,104.影响光合作用的因素7,9,11,12,135.活动:绿叶中色素的提取与分离3基础过关1.下列关于叶绿素的叙述,错误的是(D)A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B.叶绿素吸收的光可用于光合作用C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光解析:植物主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区,绿光吸收最少,反射多,所以叶片呈现绿色。2. 如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图,下列有关叙述错误的是(D)A.所示结构都是选择透过性膜B.与光合作用有关的酶部分分布在上C.把光能转化为活跃的化学能的生化过程是在上进行的D.中的反应必须在黑暗的条件下才能进行解析:据图分析,分别是叶绿体的外膜和内膜,生物膜都具有选择透过性;是类囊体,与光反应有关的酶分布在上,在光反应过程中光能转化为活跃的化学能,与暗反应有关的酶分布在叶绿体基质中;暗反应的场所是叶绿体基质,但暗反应有没有光都可以进行。3. 如图为绿叶中色素的分离结果,下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述正确的是(D)A.色素提取的原理是色素在层析液中的溶解度不同B.研磨叶片时加CaCO3的作用是使研磨更加充分C.图中分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素bD.层析液可用92号汽油代替解析:分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同;研磨叶片时加CaCO3的作用是防止色素被破坏,SiO2的作用是使研磨充分;图中分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。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(D)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O2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O2只来自H2O解析:证明了光合作用产生的O2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。5.下图表示光合作用和细胞呼吸过程中CO2和H的变化, 表示生理过程。有关叙述正确的是(A)A.过程发生在叶绿体内的类囊体薄膜上,过程发生在叶绿体基质中B.过程发生在细胞质基质中,过程发生在线粒体中C.过程均需要H和ATP提供还原剂和能量D.过程产生的H都将与氧结合产生水,过程仅在线粒体中进行解析:过程是光反应,发生在叶绿体内的类囊体薄膜上,过程是暗反应的C3还原,发生在叶绿体基质中;为有氧呼吸的第一、第二阶段,发生在细胞质基质和线粒体中,为有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体中;为CO2的固定,不需要ATP和H;为C3还原,需要能量和H,但ATP仅提供能量,不能提供H;过程中产生的H是作为还原剂参与暗反应的,可为有氧呼吸第二阶段,发生在线粒体中,或为无氧呼吸第二阶段,发生在细胞质基质中。6.(2017黑龙江牡丹江摸底)在置于黑暗条件下叶绿体悬浮液中加入适量NaH14CO3溶液,再给予瞬时光照。下列说法正确的是(B)A.黑暗条件下,叶绿体基质中不存在C3和C5B.黑暗条件下,叶绿体悬浮液不能生成ATP和HC.瞬时光照后,(CH2O)出现放射性比C3早D.光照瞬间,C3含量迅速增加而C5含量迅速减少解析:黑暗条件下,叶绿体虽然不能进行光反应,但由于加入适量NaH14CO3,CO2的固定仍可以进行,由于没有光反应提供ATP和H,因此叶绿体基质中会积累C3,瞬时光照后,光反应提供ATP和H,积累的C3一部分被还原成(CH2O),还有一部分被还原成C5,故C3含量迅速减少而C5含量迅速增加,(CH2O)出现放射性比C3晚。能力达标7.下图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示水稻CO2吸收速率与光照强度的关系。有关说法正确的是(B)A.图甲中,光照强度为b时,光合速率等于呼吸速率B.图甲中,光照强度为d时,单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2C.图甲中的c点和图乙中的h点对应D.图乙中,限制e、f、g点光合速率的因素主要是光照强度解析:分析图甲可知,光照强度为b时,CO2释放量和O2产生总量相等,都为3个单位,细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用,剩余部分释放到外界,说明此时呼吸速率大于光合速率;由图甲可知,光照强度为d时,水稻叶肉细胞O2产生总量为8个单位,需要消耗的CO2也为8个单位,而图中光照强度为a时的CO2释放量即为呼吸速率,为6个单位,所以单位时间内细胞还需从外界吸收的CO2为2个单位;图甲中的c点和图乙中的f点对应;图乙中,限制g点光合速率的因素不是光照强度,可能是CO2浓度或温度等。8.(2016江西八校联考)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是(B)A.黑暗条件下,增大、减小B.光照强度低于光补偿点时,、增大C.光照强度等于光补偿点时,、保持不变D.光照强度等于光饱和点时,减小、增大解析:黑暗条件下,叶肉细胞只进行细胞呼吸,不进行光合作用,细胞吸收O2,释放CO2,故增大、减小;光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度,当光照强度低于光补偿点时,光合速率小于呼吸速率,细胞吸收O2,释放CO2,故增大、减小;当光照强度等于光补偿点时,光合速率等于呼吸速率,细胞不吸收O2,也不释放CO2,、保持不变;光饱和点是指光合速率达到最大时的最低光照强度,当光照强度等于光饱和点时,光合速率大于呼吸速率,细胞吸收CO2,释放O2,减小、增大。9.(2016湖南永兴模拟)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是(D)A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自太阳能B.叶温在3650 时,植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为25 时,植物甲的光合与呼吸速率的差值不同于植物乙的D.叶温为35 时,甲、乙两种植物的光合与呼吸速率的差值均为0解析:植物光合作用的最终能量来源于太阳能;据图分析,在3650 时,植物甲的净光合速率曲线比植物乙的曲线高,故植物甲的净光合速率比植物乙的高;真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率,叶温为25 时,植物甲的光合与呼吸速率的差值即甲的净光合速率低于植物乙的净光合速率;叶温为35 时,甲、乙两种植物的光合与呼吸速率的差值表示净光合速率,均大于0且相等。10.如图是夏季晴朗的白天,水稻叶肉细胞的部分生理过程示意图,、表示生理过程。据图回答下列问题:(1)过程发生的场所是 ,此过程产生的H被传递到(场所)中,作为还原剂参与阶段。(2)过程中的H来自 (细胞结构),与过程有关的酶分布在上。若温度下降,过程的反应速率将下降,其原因是 。(3)如果用18O标记的H2O灌溉该植株,则该植株中可能含有18O的气体有 。(4)在中午某一时段内叶片气孔关闭,过程产生的H的含量将。如果某一时段内,过程产生的O2没释放到细胞外,说明该细胞的生理状态是 。解析:分析题图可知,过程为H2O在光下分解产生H、O2即光反应过程,发生在叶绿体类囊体薄膜上,过程为H与O2结合生成水即细胞呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜上,其中的H来自细胞呼吸第一、二阶段,场所分别是细胞质基质和线粒体基质。用O灌溉植株,O会参与光合作用产生18O2,参与细胞呼吸产生C18O2。叶片气孔关闭会影响植物对CO2的吸收,进而影响光合作用的暗反应,而过程光反应不受影响,因此,其产生的H的含量将增多。叶肉细胞中呼吸速率大于或等于光合速率时,光合作用产生的O2将全部用于细胞呼吸,不会释放到细胞外。答案:(1)叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质暗反应(2)细胞质基质和线粒体基质线粒体内膜温度下降,相关酶的活性降低(3)二氧化碳、氧气(4)增多细胞呼吸速率大于或等于光合速率11.为研究城市环境污染和某植物生命活动的关系,研究者测定了不同污染程度下该植物叶片光合色素的含量,获得的数据处理成下面的柱状图。请分析回答下列问题:(1)提取叶片中光合色素时常使用(试剂)来获取色素,为使,还可加入少许二氧化硅。(2)纸层析法是分离叶片光合色素的简便方法。研究者用该方法能否获得上述实验数据?为什么? 。(3)据图可知,污染程度的加剧使 (色素类型)的含量减少。(4)污染加剧导致叶片中光合色素含量的变化会直接影响光合作用的阶段,使其产生的减少,进而导致叶片中制造有机物的量 。(5)请用化学反应式来概括光合作用的过程: 。解析:(1)色素能够溶解在有机溶剂中,可以用无水乙醇提取色素,二氧化硅有助于研磨充分。(2)利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带,不能定量分析色素含量。(3)据图可知,污染程度的加剧使叶绿素a和叶绿素b的含量减小,类胡萝卜素含量不变。(4)叶绿素a和叶绿素b的含量减少直接影响光合作用的光反应阶段,光反应产生ATP、H减少,叶片中制造有机物的量减少。答案:(1)无水乙醇(有机溶剂)研磨更充分(2)否。利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带,不能定量分析色素(3)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)(4)光反应ATP、H减少(5)CO2+H2O(CH2O)+O212.(2017河北石家庄月考)研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响,下面两个图是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线。回答下列问题:(1)图甲中a点时叶肉细胞中产生ATP的场所是 ,若在CO2浓度为1%条件下进行实验,则图甲中曲线与横坐标的交点(b)位置移动情况是,原因是 。(2)得到图乙曲线的实验中,给植株光照时间共有h,其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有(用字母回答),限制EF段的主要环境因素为。(3)当图乙中S1、S2和S3的面积关系为 时,说明实验结束后植株的干重增加了。解析:(1)图甲a点时,光合强度为0,此时植物细胞只进行呼吸作用,故产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质,若在CO2浓度为1%条件下进行实验,CO2浓度增加,细胞呼吸减弱,要保证细胞呼吸速率等于光合速率,则需降低光照强度,故b点向左移动。(2)图乙中A点开始进行光合作用,G点时光合作用消失,因此得到图乙曲线的实验中,给植株光照时间共有14 h,其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有AB和CD段,EF段限制因素为CO2浓度。(3)当图乙中S1、S2和S3的面积关系为S2S1+S3时,说明实验结束后植株的干重增加了。答案:(1)线粒体和细胞质基质向左移动CO2浓度增加,细胞呼吸减弱,要保证细胞呼吸速率等于光合速率,则需降低光照强度,故b点向左移动(2)14AB和CDCO2浓度(3)S2S1+S3拓展提升13.某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题,设计了如图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验,并分析回答有关问题:(1)先测定植物的呼吸速率,方法步骤如下:甲、乙两装置的D中都放入 ,装置乙作为对照。将甲、乙装置的玻璃钟罩进行处理,放在温度等相同且适宜的环境中。30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(2)测定植物的净光合速率,方法步骤如下:甲、乙两装置的D中放入 。把甲、乙装置放在 。30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(3)实验进行30分钟后,记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表:实验30分钟后红墨水滴移动情况测定植物呼吸速率甲装置(填“左”或“右”)移1.5 cm乙装置右移0.5 cm测定植物净光合速率甲装置(填“左”或“右”)移4.5 cm乙装置右移0.5 cm(4)假设红墨水滴每移动1 cm,植物体内的葡萄糖增加或减少1 g,那么该植物的呼吸速率是g/h;白天光照15 h,一昼夜葡萄糖的积累量是g(不考虑昼夜温差的影响)。解析:要测光合速率必须先测呼吸速率,在测定呼吸速率时一定要将实验装置置于黑暗条件下,使植物只进行细胞呼吸。用NaOH溶液除去玻璃钟罩内的CO2,植物进行细胞呼吸消耗一定量的O2,释放等量的CO2,而CO2被NaOH溶液吸收,根据一定时间内玻璃钟罩内气体体积的减少量即可计算出呼吸速率。在测定净光合速率时要满足光合作用所需的条件:充足的光照、适宜的温度、一定浓度的CO2(由NaHCO3溶液提供),光合作用过程中消耗一定量CO2,产生等量O2,而NaHCO3溶液可保证装置内CO2浓度的恒定,因此,玻璃钟罩内气体体积的变化只受O2释放量的影响,而不受CO2气体减少量的影响。对照实验装置乙中红墨水滴右移是环境因素(如气压等)对实验产生影响的结果。实验装置甲同样也受环境因素的影响,因此,植物细胞呼吸消耗O2量等于玻璃钟罩内气体体积的改变量,即该植物的呼吸速率为1.5+0.5=2(g/半小时);净光合速率为4.5-0.5=4(g/半小时),白天光照15 h的净光合作用量是(42)15=120(g),一昼夜葡萄糖的积累量是15 h的光合作用实际生产量减去24 h的细胞呼吸消耗量,等同于 15 h 的净光合作用量减去9 h的细胞呼吸消耗量,即120-49=84(g)。答案:(1)NaOH溶液