【智慧测评】2015高考生物(人教版)总复习作业：必修1 第5章 第3讲 能量之源——光与光合作用

1 必修必修 第五章第五章 第三讲第三讲 一 选择题 1 下面对教材中的实验 科学家使用的科技手段显著不同于其他的是 A 恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所 B 鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧气来自水 C 卡尔文探明 CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径 D 科学家对分泌蛋白的合成和分泌的研究 解析 选项 B C D 中都运用了同位素标记法 而选项 A 中运用了显微镜观察法 答案 A 2 右图表示某植物细胞内的代谢过程 下列有关叙述不正确的是 A X Y 物质分别代表三碳化合物和丙酮酸 B 过程都产生 H C 过程发生在线粒体基质中 过程发生在叶绿体基质中 D 四个过程既不消耗氧气也不产生氧气 解析 由图可知 过程是细胞呼吸的第一个阶段 该阶段发生在细胞质基质中 过程是细 胞呼吸的第二个阶段 过程是光合作用的暗反应中的 C3还原阶段 过程是暗反应中的 CO2的 固定阶段 因此 Y 物质是丙酮酸 X 物质是三碳化合物 答案 C 3 下图是夏季晴朗的白天 玉米和花生净光合速率 单位时间 单位叶面积吸收 CO2的量 的变 化曲线 下列叙述错误的是 A 在 9 30 11 00 之间 花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓 B 在 11 00 12 30 之间 花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多 C 在 17 00 时 玉米和花生的单位叶面积释放 O2速率相同 D 在 18 30 时 玉米既能进行光反应 也能进行暗反应 2 解析 结合题干信息分析题图 9 30 11 00 之间 花生净光合速率下降的原因是夏季晴朗 的白天在该段时间内温度过高 蒸腾作用过强 导致花生叶片的气孔关闭 使花生吸收的 CO2量减 少 由此引起暗反应速率下降 故 A 正确 比较 11 00 12 30 之间花生与玉米单位叶面积有机 物积累量可以看出 花生的单位叶面积有机物积累量比玉米少 故 B 错误 从题图中可以直接看出 在 17 00 时 玉米和花生单位叶面积净光合速率相同 因此二者释放 O2的速率相同 故 C 项正确 从题图中可知 18 30 时玉米的净光合速率为零 此时 光合作用速率与呼吸作用速率相等 故 D 项正确 答案 B 4 右图表示植物光合作用的一个阶段 下列各项叙述正确的是 A 该反应的场所是叶绿体的类囊体 B C3生成 C6H12O6 需要 H ATP 和多种酶 C 提高温度一定能促进 C6H12O6的生成 D 在无光条件下 有利于暗反应进行 解析 图示为光合作用的暗反应阶段 该反应进行的场所是叶绿体基质 C3生成 C6H12O6需在 多种酶的催化下 利用 ATP 提供的能量 通过 H 的还原进行 若在最适温度条件下 提高温度反 而会降低酶的活性 会使反应减弱 在无光条件下 暗反应会因 H 和 ATP 的缺乏受到限制 答案 B 5 进行正常光合作用的叶片 如果叶绿体中 H 的含量相对稳定 在 a 点时突然停止供给 CO2 能表示叶绿体中 H 含量变化的曲线是 解析 突然停止供给 CO2 暗反应受到抑制 H 的消耗量减少 H 积累量增多 随着时间延 长 由于叶绿体内部因素的限制 H 含量达到最大后不再增加 答案 B 6 2013 大连模拟 如图为叶绿体的结构与功能示意图 请据图判断下列说法中正确的是 A 叶片呈绿色是因为 I 上只含有叶绿素 B 两部位酶的种类 功能不相同 3 C 中含有将光能转变成储存在 ATP 中化学能的酶 D CO2的固定发生在 中 解析 叶片呈绿色是因为叶片的叶肉细胞中含有大量的叶绿素 图中 I 是光反应场所 是暗 反应场所 光反应和暗反应发生的化学反应不同 故所需酶的种类和功能也就不同 ATP 是光反应 的产物 CO2固定属于暗反应发生在叶绿体基质中 答案 B 7 2012 山东理综高考 夏季晴朗的一天 甲乙两株同种植物在相同条件下 CO2吸收速率的变 化如下图所示 下列说法正确的是 A 甲植株在 a 点开始进行光合作用 B 乙植株在 e 点有机物积累量最多 C 曲线 b c 段和 d e 段下降的原因相同 D 两曲线 b d 段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 解析 由图可知 a 点是光合速率和呼吸速率相等的点 在 a 点之前就进行光合作用 A 项错 误 CO2的吸收速率 净光合速率 大于零 说明植物在积累有机物 6 时 18 时 植物一直在积累 有机物 所以有机物积累量最多是在 18 时 B 项错误 b c 段的变化是由于温度高 蒸腾作用旺 盛 植物为了减少水分的散失而关闭气孔 致使植物吸收 CO2量减少 d e 段的变化由光照强度减 弱引起 C 项错误 在 b d 段 甲植株没有出现 CO2吸收速率下降 有可能是某种原因导致其叶 片的气孔无法关闭 D 项正确 答案 D 8 种植农作物 必须考虑通风的问题 原因是 A 需要增加作物叶片吸收光能的面积 B 必须降低作物周围环境的温度才能增加有机物的积累 C 需要增加植株周围的二氧化碳浓度 D 必须降低作物周围空气中氧气的浓度以减少细胞的有氧呼吸 解析 通风有利于二氧化碳的补充 从而使光合作用增强 答案 C 9 右图表示同一植物在不同条件下进行光合作用时有关中间产物的 量的变化情况 下列判断中正确的是 4 A 曲线 a 可表示 C5含量的变化 B 曲线 a 可表示还原性氢量的变化 C 曲线 b 可表示三磷酸腺苷量的变化 D 曲线 b 可表示 C3量的变化 解析 在光照变为暗处时 H ATP 和 C5的含量减少 C3含量增多 答案 C 10 将状况相同的某种绿叶分成四等组 在不同温度下分别暗处理 1 h 再光照 1 h 光强相同 测其质量变化 得到如下表的数据 可以得出的结论是 组别一二三四 温度 27282930 暗处理后质量变化 mg 1 2 3 1 光照后与暗处理前质量 变化 mg 3 3 3 1 A 该植物光合作用的最适温度约是 27 B 该植物呼吸作用的最适温度约是 29 C 27 29 下的净光合速率相等 D 30 下的真正光合速率为 2 mg h 解析 绿叶在黑暗中只进行呼吸作用消耗有机物 29 时消耗的有机物最多 故为其最适温度 光照下绿叶光合 呼吸都进行 这样暗处理 1 h 再光照 1 h 即光合作用 1 h 呼吸作用进行了 2 h 所以不同温度下真正光合速率分别是 27 5 mg 28 7 mg 29 9 mg 30 3 mg 净 光合速率分别是 4 mg 5 mg 6 mg 2 mg 所以 只有 B 项正确 答案 B 二 非选择题 11 2013 全国高考 某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收 CO2的速率和遮 光 完全黑暗 后释放 CO2的速率 吸收或释放 CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下 吸收或释放 CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放 CO2的量 回答下列问题 1 在光照条件下 图形 A B C 的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用 其中图形 B 的面积表示 从图形 C 可推测该植物存在另一个 的途径 CO2进出叶肉细胞都是通过 的方式进行的 5 2 在上述实验中 若提高温度 降低光照 则图形 填 A 或 B 的面积变小 图形 填 A 或 B 的面积增大 原因是 解析 1 根据图中曲线在遮光前后的变化 可以确定图形 B 为遮光前呼吸作用释放 CO2的量 A 为光照时叶片净吸收 CO2的量 C 则是呼吸作用以外叶片释放 CO2的途径 这种释放 CO2的途径 可能与光照有关 所以 图形 A B C 即为光照下实际光合作用 也就是光照下固定 CO2的总量 CO2进出细胞的方式是自由扩散 2 影响光合作用的因素有光照强度 温度和 CO2浓度等 而影响 呼吸作用的因素有温度 O2浓度等 温度通过影响酶的活性而影响光合作用和呼吸作用的速率 其 中参与呼吸作用的酶对高温较敏感 原来的温度为光合作用的最适温度 提高温度后 光合作用的 有关酶活性下降 呼吸作用的有关酶活性提高 所以提高温度后呼吸作用增强 图形 B 面积变大 而提高温度 降低光照都会使光合作用减弱 图形 A 面积变小 答案 1 固定 CO2总量 呼吸作用放出的 CO2量 释放 CO2 自由扩散 2 A B 光合速率 降低 呼吸速率增强 12 2013 北京理综 为研究棉花去棉铃 果实 后对叶片光合作用的影响 研究者选取至少具有 10 个棉铃的植株 去除不同比例棉铃 3 天后测定叶片的 CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量 结果 如图 1 光合作用碳 暗 反应利用光反应产生的 ATP 和 在 中将 CO2转化为三碳 糖 进而形成淀粉和蔗糖 2 由图 1 可知 随着去除棉铃百分率的提高 叶片光合速率 本实验中对照组 空白对照组 植株的 CO2固定速率相对值是 6 3 由图 2 可知 去除棉铃后 植株叶片中 增加 已知叶片光合产物会被运到棉 铃等器官并被利用 因此去除棉铃后 叶片光合产物利用量减少 降低 进而在叶片中积 累 4 综合上述结果可推测 叶片中光合产物的积累会 光合作用 5 一种验证上述推测的方法为 去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理 使遮光叶片成为需 要光合产物输入的器官 检测 叶片的光合产物含量和光合速率 与只去除棉铃植株 的叶片相比 若检测结果是 则支持上述推测 解析 1 光合作用中光反应为暗反应提供 H 和 ATP CO2转化为 C3发生在暗反应阶段 场所 为叶绿体基质 2 由图 1 知 随着去除棉铃百分率的提高 CO2固定速率逐渐下降 当去除棉铃百 分率为 0 时 CO2固定速率相对值为 28 3 从图 2 知 当去除棉铃后 植株叶片中淀粉和蔗糖含量 都在增加 说明光合产物不能及时被运出 4 去除棉铃后 有机物在叶片积累 CO2固定速率相对 值下降 5 部分叶片遮光后 未遮光叶片所制造的有机物输出增多 其中有机物含量下降 积累的 有机物对光合作用的抑制减弱 光合作用速率增加 答案 1 H NADPH 叶绿体基质 2 逐渐下降 28 3 淀粉和蔗糖含量 输出量 4 抑制 5 未遮光的 光合产物含量下降 光合速率上升 13 光合作用是自然界中最基本的物质和能量代谢 根据光合作用相关实验和细胞代谢方面的 知识回答下图有关问题 1 若将甲装置用来探究 CO2是否是光合作用的原料 则还应该再增加一个装置 做法是 若要探究 CO2浓度对光合作用速率的影响 应采取的做法是 若用来探究元素 X 是否为植物的必需矿质元素 则还应该再增加一个装置 做法是 2 若将甲装置中的 1 NaHCO3溶液换成等量的 1 NaOH 溶液 则在开始的短暂时间内 植物 7 的叶绿体中 C3与 C5相对含量的变化情况是 3 图乙装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响 根据该图的材料及设置 可以确定该 实验的自变量是 无关变量有 写出两种 4 采用 半叶法 对菠菜叶片的光合作用强度进行测定 图丙 的大致过程是 将对称叶片的一 部分 U 遮光 另一部分 V 不遮光 并设法使两部分之间的物质不发生转移 用适宜强度的光照射 6 h 后 在 U 和 V 的对应部位截取等面积的叶片 烘干称重 分别记为 MU和 MV 若 M MV MU 则 M 表示 V 中被截取部分 5 图丁是恩格尔曼实验装置改装示意图 光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到 玻片上的水绵 一段时间后 水绵周围好氧细菌分布无显著变化 其原因是 恩格尔曼实验的结论是 解析 1 在设置对照实验时 要探究的因素一般为自变量 其他因素必须保持一致 在探究 CO2是否是光合作用的原料时 CO2就是自变量 因此根据题目可知增加的一组实验装置中应该没有 CO2 若要探究 CO2浓度对光合作用速率的影响 则 CO2浓度为自变量 应该至少再设置两组不同 CO2浓度的该装置 若探究元素 X 是否为必需矿质元素可以采用水培法 增加的装置中应将水槽中 的完全培养液替换成等量的只缺少元素 X 的缺素培养液 其他条件同甲装置 2 若将 NaHCO3溶液替换为 NaOH 溶液 则短时间内 CO2减少使 CO2的固定减弱 C3合成 减少而消耗仍在继续 所以 C3的含量降低 C5的含量升高 3 该实验的自变量是光照强度 因变量是反映光合作用强度的指标 叶片上浮速率 而影响 光合作用强度的其他因素都是无关变量 4 由题干知 MU和 MV分别代表 6 h 后所截取部分的烘干质量 而且两部分的最初质量 m 和 呼吸量相等 即 MU m 呼吸消耗 MV 6 h 内光合作用总量 呼吸消耗 m 因此 M MV MU 中的 M 表示 V 中被截取部分 6 h 内光合作用合成的有机物总量 5 光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到玻片上的水绵 由于色素吸收了红光和 蓝紫光 水绵不同部分的光合作用变化不大 因此一段时间后 水绵周围好氧细菌分布无显著变化 恩