高考生物一轮复习 课后作业本10 能量之源_光与光合作用 (含解析)

2020高考生物复习 课后作业本10

能量之源_光与光合作用

一         、选择题

1.某校生物兴趣小组在玻璃温室里进行植物栽培实验。他们对室内空气中的CO2 含量进行了24 h 测定，并根据数据绘制成如图曲线。图中表示光合速率等于呼吸速率的点是(　　)

A．a、b        B．b、c        C．a、c         D．a、d

2.农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如图所示的曲线。据此得出的结论合理的是(　　)

A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度

B．阴影部分表示5～35 ℃时蔬菜的净光合速率小于零

C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高

D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30 ℃

3.用新鲜菠菜叶进行色素提取和分离的实验。下列叙述正确的是(　　)

A．将滤液收集到试管中，应及时用棉塞将试管口塞紧

B．画滤液细线时，在点样线上需连续重复多次画线

C．滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠

D．滤纸条上4条色素带通常都是平齐的，且彼此之间的距离明显

4.下列有关叶绿体色素的提取、分离及功能验证实验中，叙述正确的是(　　)

A．叶绿体色素之所以能够在滤纸上分离开的原因是不同的色素分子大小不同

B．实验中要注意不能让层析液没及滤液细线，是为避免色素迅速扩散进入层析液中

C．将叶绿体色素提取液装入试管，让一束白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，光谱的颜色明显减弱的是绿光

D．提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO2可进行光合作用

5.下图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。相关叙述正确的是(　　)

A．发生在生物膜上的过程有②③④

B．人体细胞中也可发生的过程有②④

C．过程①③都消耗ATP

D．过程①消耗的CO2普遍少于②产生的CO2

6.紫外线为高能量光线，在生物体内易激发形成超氧化物，致使脂质氧化而破坏其功能。据此分析，植物短暂暴露在高紫外线条件下，光合作用能力立即明显受到抑制最可能的原因是(　　)

A．细胞膜受到破坏

B．类囊体受到破坏

C．暗反应受到抑制

D．DNA受到破坏

7.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化合物含量减少

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

8.研究人员在不同光照强度下(其他条件恒定)测定某高等绿色植物的O2释放速率并绘制出如图所示的曲线。据图分析，下列叙述正确的是(　　)

A．b点时，该植物的O2释放速率为0的原因是该植物不进行光合作用

B．c点时，该植物叶肉细胞中产生O2的场所是叶绿体基质

C．d点时，该植物通过光合作用产生O2的速率是10 mg/h

D．d点之后O2释放速率不再增加的原因可能是受温度、CO2浓度等的限制

9.科研人员进行植物叶面积指数与细胞呼吸、总光合作用量、干物质积累量关系的实验，所获有关数据如下表所示。请据表判断下列叙述正确的是(　　)

注　叶面积指数指单位地表面积上植物叶片的面积。

A．随着叶面积指数的增加，植物的干物质积累量增加

B．叶面积指数为5时，植物的干物质积累量一定最大

C．叶面积指数>6时，限制植物总光合作用量增加的因素是含水量和温度

D．从能量流动的角度看，植物的干物质积累量≥0

10.用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光照条件下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述错误的是(　　)

A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质 

B．Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降  

C．ab段含放射性的三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽

D．b点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和ATP等物质

11. (多选)关于小麦光合作用的叙述，错误的是(　　)

A．突然停止光照，叶绿体中C5/C3的值下降

B．夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高

C．线粒体内膜产生的ATP可直接用于暗反应

D．CO2的固定可将ATP中的化学能转移到C3中

12. (多选)两棵同种生长状况基本相同的植物，分别置于透明的玻璃罩内，如图甲、乙所示。在相同条件下，测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A．ab段和cd段，曲线下降的原因完全相同

B．一昼夜中，装置乙中植物积累的有机物比甲多

C．e点时，气孔关闭导致光合作用基本停止

D．装置甲的植物叶绿体中，在14点时C5含量比10点时高

二         、填空题

13.回答下列问题：

(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的______________上，该物质主要捕获可见光中的______________。

(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均________。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是________________________________

________________________________________________________________________。

(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度______(填“高”或“低”)。

14.研究人员为了研究日温和夜温对作物生长的影响，利用生长状况相同的番茄幼苗进行实验，每昼夜给予16小时光照，光照强度相同且适宜，实验结果如图所示。请回答下列问题：

(1)为完成本实验，研究人员至少要将生长状况相同的幼苗分为________组，并将其置于相应的条件下进行培养。

(2)曲线A在夜温10 ℃和20 ℃条件下，茎生长速率不同的原因是白天________________(生理过程)强度相同而夜间________(生理过程)强度不同。

(3)图中最有利于番茄茎生长的温度条件是________。

(4)现代科学研究表明，植物生长发育过程在根本上是________在一定时间和空间上程序性表达的结果。

15.某种植物固定CO2的方式比较特殊，夜间吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中， 白天苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，其过程如图1所示；图2表示不同地区A、B、C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线。请据图分析并回答：

(1)图1所示细胞对应图2中的________(填字母)类植物，其在中午12点时光合作用所需的CO2来源有____________________________，该植物在夜间产生ATP的场所有________。

(2)在上午10点时，突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内，图2中植物A和植物B细胞中C3含量的变化分别是________________________。

(3)m点是曲线C与x轴交点，影响m点向左移动的因素有________(多选)。

A．植物缺镁

B．调整温度使之更适宜

C．天气转阴

D．CO2浓度适当上升

E．CO2浓度适当下降

(4)在一定的CO2浓度和适宜温度下，把图2中A植物的叶片置于5 klx(光合作用总速率为44 mg CO2·100 cm－2叶·h－1)光照下14 h，其余时间置于黑暗中(细胞呼吸速率为6.6 mg CO2·100 cm－2叶·h－1)，则一天内该植物每25 cm2叶片葡萄糖积累量为____________(用CO2的净吸收量表示)mg。

(5)图1细胞固定CO2的方式是对环境的适应，推测其生活环境的特点是________(填“炎热干旱”或“温暖潮湿”)，从进化角度看，其固定CO2的特殊方式是________的结果。

答案解析

1.答案为：B；

解析：ab段CO2波度是升高的，表示光合速率小于呼吸速率，b点时CO2浓度不再升高，说明光合速率等于呼吸速率。bc段CO2浓度降低说明光合速率大于呼吸速率，c点时CO2浓度不再下降，说明光合速率等于呼吸速率。

2.答案为：D；

由题图可看出，光合作用酶的最适温度范围为25～30 ℃，呼吸作用酶的最适温度高于35 ℃；5～35 ℃时，光合作用强度大于呼吸作用强度，净光合速率大于零；从图中无法判断光照强度对蔬菜新品种产量的影响；25～30 ℃时，光合作用强度与呼吸作用强度的差值最大，即净光合速率最大，最适宜蔬菜生长。

3.答案为：A；

解析：滤液收集到试管后，为防止色素随无水乙醇挥发，应及时用棉塞将试管口塞紧；画滤液细线时，需重复多次画线，但应等上次画线干燥后再画；若滤液细线浸入层析液，色素会溶解在层析液中，导致滤纸条上无色素带；滤纸条上色素带是平齐的，但叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)两条色素带之间距离不明显。

4.答案为：B；

解析：本题考查叶绿体色素的提取和分离、光合色素的功能等知识，意在考查考生在理解和实验分析方面的能力，难度中等。不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素在滤纸上扩散的速度快，故叶绿体色素能够在滤纸上分离开；实验中不能让层析液没及滤液细线，否则滤液细线中的色素会扩散进入层析液中；叶绿体色素对绿光吸收最少，白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，则绿光强度基本不变；光合作用需要多种色素的参与，且需叶绿体类囊体膜上多种酶的参与，因此仅仅有叶绿素，光合作用是无法进行的。

5.答案为：B；

解析：过程②是有氧呼吸的第一、二阶段，发生在细胞质基质和线粒体基质中，过程③是光合作用中的光反应，发生在叶绿体类囊体薄膜上，过程④是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上；人体细胞中可发生的过程是有氧呼吸，即过程②④；过程①是光合作用中的暗反应，需要消耗ATP和NADPH，过程③是光反应，产生ATP；高等植物体内存在不能进行光合作用的细胞，为了能积累有机物生存，细胞内的光合作用强度大于细胞内的呼吸作用强度，即过程①消耗的CO2普遍多于过程②产生的CO2。

6.答案为：B；

解析：根据信息紫外线在生物体内易激发形成超氧化物，致使脂质氧化而破坏其功能，而生物膜的基本支架是磷脂，因此植物短暂暴露在高紫外线下，光合作用能力立即明显受到抑制，最可能是类囊体受到破坏从而抑制了光反应，B正确。

7.答案为：C；

解析：正常情况下，植物的光合作用大于呼吸作用，因此，随光合作用的进行，装置中的CO2越来越少，光合速率也逐渐降低，当光合速率等于呼吸速率时，装置中CO2浓度不再发生变化，净光合速率逐渐减小到0。

8.答案为：D；

b点时，该植物的O2释放速率为0的原因是光合作用产生O2的速率等于细胞呼吸消耗O2的速率；光合作用的光反应阶段产生O2，其场所为叶绿体类囊体薄膜；该植物通过细胞呼吸消耗O2的速率是5 mg/h，d点时绿色植物释放O2的速率为10 mg/h，该植物通过光合作用产生O2的速率是10＋5＝15(mg/h)；d点之后，可能受温度、CO2浓度等环境因素的限制，该植物的光合速率不再增加。

9.答案为：D；

解析：干物质积累量＝总光合作用量－呼吸量，由表可知，植物的干物质积累量随叶面积指数的增加而先增加后减少，A错误；由表中数据只能得出，植物的干物质积累量最大值对应的叶面积指数在5左右，B错误；植物的叶面积指数大于6时，由于叶片重叠较多，限制植物总光合作用量增加的因素主要是光照强度，C错误；在生态系统中，植物要维持生命，其干物质积累量应该大于等于0，D正确。   

10.答案为：C；

解析：叶肉细胞中利用14CO2的场所是叶绿体基质，A正确；从题图分析，Oa段含放射性的三碳化合物浓度持续上升，说明消耗的五碳化合物越来越多，因此五碳化合物的浓度有所下降，B正确；ab段含放射性的三碳化合物浓度不变的原因是三碳化合物生成的量与被还原的量基本相等，C错误；黑暗条件下叶肉细胞不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和ATP等物质，导致含放射性的三碳化合物还原受阻，浓度上升，D正确。

11.答案为：BCD；

解析：突然停止光照，光反应提供的[H]、ATP减少，CO2供应不变，所以C3消耗量减少，C5生成量减少，C5/C3的值下降；夏季晴天光照最强时，小麦叶片的气孔关闭而出现午休现象，导致光合作用的原料减少，小麦光合速率反而下降；线粒体内膜产生的ATP可用于各项生命活动，而暗反应需要的ATP只能来自光反应；暗反应中，C3的还原可将ATP中的化学能转移到有机物中，CO2的固定不会消耗ATP中的能量。

12.答案为：BD；

解析：图丙中ab段曲线下降是因为密闭容器中CO2浓度下降，图丁中cd段曲线下降是因为下午至傍晚光照强度下降；图丙和图丁曲线与横坐标所围的上部面积与下部面积之差可以表示一昼夜氧气的释放量，进而反映有机物的积累量，故装置乙中植物一昼夜积累的有机物多；图丁e点时，气温过高、蒸腾作用过于旺盛，部分气孔关闭，导致CO2吸收量下降，光合作用减弱，但光合作用并未停止；与10点时相比，装置甲14点时CO2含量减少，CO2固定消耗的C5少，叶绿体中C5含量升高。

13.答案为：

(1)类囊体膜　蓝紫光和红光；

(2)增加　群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低；

(3)低

解析：

(1)高等植物进行光合作用捕获光能的物质是光合色素，该物质分布在叶绿体的类囊体薄膜上，其捕获的光主要是蓝紫光和红光。

(2)由图中曲线可以看出，当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率都在增加；当叶面积系数超过b时，群体光合速率不变，但群体呼吸速率增加，两者差值减小，故群体干物质积累速率降低。

(3)通常，阴生植物的光合速率和呼吸速率都比阳生植物低，因此与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度低。

14.答案为：

(1)10；

(2)光合作用和呼吸作用　呼吸作用

(3)日温26 ℃，夜温20 ℃

(4)基因组；

解析：

(1)由图可知，本实验中，曲线A植物所处环境的日温固定为26 ℃，夜温分别为5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃；曲线B植物所处环境的日温与夜温保持一致，分别为5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃，所以至少要将生长状况相同的幼苗分为10组。

(2)曲线A在日温均为26 ℃，在夜温10 ℃和20 ℃条件下，茎生长速率不同的原因是白天幼苗光合作用强度和呼吸作用强度相同，而夜间幼苗呼吸作用强度不同。

(3)图中最有利于茎生长的温度条件是日温26 ℃夜温20 ℃。

(4)植物生长发育过程在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。

15.答案为：

(1)A　苹果酸经脱羧作用释放、细胞呼吸产生　细胞质基质和线粒体；

(2)A基本不变，B下降；

(3)BD；

(4)114.4；

(5)炎热干旱　自然选择；

解析：

(1)图1所示细胞夜间能吸收CO2生成苹果酸储存在液泡中，对应图2中的A类植物。由图1卡尔文循环中CO2的来源可以看出，该类植物中午光合作用所需的CO2来源于苹果酸经脱羧作用释放及细胞呼吸产生，该植物在夜间进行细胞呼吸产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体。

(2)突然降低环境中CO2浓度，植物A液泡中苹果酸经脱羧作用可以释放CO2，所以细胞中C3含量基本不变，植物B由于环境中CO2浓度下降，生成的C3减少，细胞中C3含量下降。

(3)m点是曲线C与x轴交点，此时细胞呼吸速率等于光合速率，调整温度使之更适宜及CO2浓度适当上升均会增大光合速率，使m点向左移动；植物缺镁、天气转阴及CO2浓度适当下降，均会影响m点使其向右移动。

(4)一天内该植物每100 cm2叶片CO2净吸收量为44×14－6.6×24＝457.6 (mg)，每25 cm2叶片CO2净吸收量为457.6÷4＝114.4 (mg)。

(5)图1细胞应该生活在炎热干旱环境中，白天气孔关闭，所以夜晚要固定CO2，从进化角度看，这是长期自然选择的结果。