课时作业11 捕获光能的色素及光合作用的过程-(课时作业)【红对勾讲与练】2025年高考生物大一轮复习全新方案

第三单元 细胞的能量供应和利用 3 课时作业11 捕获光能的色素及光合作用的过程 一、选择题 1.图中的a、b、c、d为植物细胞内 物质转化的过程。下列有关叙 述错误的是 ( ) A.b、d过程都有热能的释放 B.b、d过程在人体细胞中也可 进行 C.a、c、d过程都是在生物膜上进行的 D.在光照充足等适宜条件下,a、c强于b、d 2.(2023·广西百色二模)恩格尔曼利用需氧细 菌和水绵为材料,探究叶绿体的功能。下列有 关恩格尔曼实验的叙述,错误的是 ( ) A.水绵具有螺旋带状叶绿体,便于实验观察 B.恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能 用于光合作用放氧 C.将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在充 满空气的小室内,进行实验 D.用透过三棱镜的光照射临时装片,发现大量 的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域 3.(2023·江苏镇江模拟)苋菜叶片细胞中除了 叶绿体含有色素外,液泡中也含有溶于水但不 溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。某探究 小组用50%的乙醇提取苋菜叶片中的色素,然 后用层析液分离。层析结束后滤纸条上色素 带由上到下,叙述正确的是 ( ) A.第四条色素带对应的色素在层析液中溶解 度最小 B.第一条色素带的带宽比第二条色素带窄 C.第三条色素带对应的色素是呈现黄绿色的 叶绿素b D.如果采用圆形滤纸法分离色素,则最外一圈 的颜色为红色 4.(2023·福建福州统考二模)植物学家希尔发 现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他 氧化剂(悬浮液中有 H2O,没有CO2),在光照 下可以释放出氧气。根据光合作用原理推测, 加入的铁盐类似于叶绿体中的 ( ) A.NADP+ B.ATP C.H+ D.CO2 5.(2023·陕西安康统考一模)植物叶肉细胞能 进行光合作用亦能进行呼吸作用,两代谢过程 中存在多种相似物质的转化,如水的分解与合 成、二氧化碳的产生与消耗等。下列相关叙述 正确的是 ( ) A.若给植株提供H218O,一段时间后能在体内 检测出放射性C18O2 B.若给植株提供 H218O,一段时间后周围空气 中会检测出C18O2 C.光合作用和呼吸作用过程中产生的还原氢 未储存活跃的化学能 D.CO2 的产生和CO2 的消耗都是在生物膜上 进行 6.(2024·北京东城区高三统考期末)羊草属禾 本科植物,据叶色可分为灰绿型和黄绿型两 种。在夏季晴朗日子的不同时间对两种羊草 的净光合速率进行测定,结果如下图。据图分 析错误的是 ( ) A.8—18时两种羊草始终处于有机物的积累 状态 B.10—12时两种羊草净光合速率下降可能是 气孔关闭影响暗反应过程 C.14—16时两种羊草净光合速率逐渐升高是 光照强度逐渐增强所致 D.灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与 叶中叶绿素含量不同有关 7.(2023·北京海淀区一模)如图为高等植物叶 绿体部分结构示意图,PSⅡ和PSⅠ系统是由 蛋白质和光合色素组成的复合物,下列相关说 法错误的是 ( ) A.PSⅡ和PSⅠ系统分布在高等植物叶绿体内 膜上 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -415- hh B.H+ 向膜外转运过程释放的能量为合 成 ATP供能 C.PSⅡ和PSⅠ系统中的蛋白质和光合色素属 于脂溶性物质 D.如果e-和H+不能正常传递给NADP+,暗 反应的速率会下降 8.(2023·河北廊坊一中校考)在北方夏季晴朗 的某一天24小时内,对某植物通过测定和计 算得出了该植物一天中净光合速率及总光合 速率变化曲线图,如图中甲、乙所示。以下分 析错误的是 ( ) A.曲线乙在a点上升的原因是温度下降,细胞 呼吸减弱 B.e点时,该植物叶肉细胞的光合速率等于呼 吸速率 C.d点后,曲线乙下降的原因是温度过高,导 致气孔关闭 D.c点与e点,植物的呼吸速率相同 9.(2024·重庆一中校考阶段练习)为了研究七 子花不同冠层叶片的光合作用能力,在相同且 适宜的条件下,研究小组利用图甲所示装置在 不同的光照强度下,对七子花不同冠层叶片光 合作用强度进行了对比测定,结果如图乙所 示。下列说法错误的是 ( ) A.当光照强度为n时,测量上层叶片的装置中 A、B两处气体CO2 浓度相等 B.光照强度为0.25 klx时,中层叶片和下层叶 片CO2 的固定速率相等 C.将光照强度由1.25 klx降至1 klx时,短时 间内,中层叶片中C3/C5 的值升高 D.光照强度大于0.75 klx时,限制三种叶片 CO2 吸收速率的因素不完全相同 10.(2023·河北张家口三 模)1941年,美国科学 家鲁宾和卡门用同位 素示踪的方法,研究了 光合作用中产生的氧 气的来源,实验部分过程及结果如图所示。 下列叙述正确的是 ( ) A.18O不具有放射性,是稳定的同位素,可用 于示踪物质运行和变化规律 B.另一组实验及结果图应为:将 H218O换成 H2O,CO2 换成C18O2,其余不变 C.该实验的预期结论是光合作用产生的 O2 中的氧部分来自水 D.实验中小球藻的细胞内含有藻蓝素和叶绿 素,没有完整的叶绿体 11.(2024·江苏南通海安高级中学校考)如图是 植物光合作用过程(A)和人工合成淀粉过程 (B)的示意图。下列相关叙述错误的是 ( ) A.A过程通过叶绿体中的色素吸收光能,进 而将水分解为H2 和O2 等 B.B过程首先需要将太阳能转化为电能,进 而将水分解为H2 和O2 等 C.B过程可在实验室利用相应的酶合成淀 粉,突破了A过程中复杂调控的障碍 D.在与植物体内光合作用固定CO2 量相等 的前提下,B过程的淀粉积累量较大 12.某些植物可通过特有的景天酸代谢(CAM)途 径固定CO2。在夜晚,叶片的气孔开放,通过 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -416- 第三单元 细胞的能量供应和利用 3 一系列反应将CO2 固定成苹果酸储存在液泡 中(甲);在白天,叶片气孔关闭,苹果酸运出 液泡后放出CO2,供叶绿体进行暗反应(乙)。 下列关于CAM植物的叙述,正确的是( ) A.在白天,叶肉细胞能产生ATP的部位只有 线粒体 B.该植物细胞在夜晚能持续进行光合作用合 成有机物 C.CAM途径的出现,可能与植物适应干旱条 件有关 D.若下午突然降低外界CO2 浓度,C3 的含量 突然减少 二、非选择题 13.(2024·九省联考甘肃卷)我国西北地区干旱 少雨,生长于此的植物形成了适应干旱环境 的对策,为探究植物适应干旱的机理,某科研 小组分别对植物甲、乙进行干旱处理,对照组 正常浇水,测定两种植物叶片的光合生理指 标,结果如表所示。回答下列问题。 处理 净光合速率 (μ mol CO2· m-2·s-1) 气孔导度 (mol H2O· m-2·s-1) 叶绿素含量 (mg·g-1) 植物甲 植物乙 植物甲 植物乙 植物甲 植物乙 正常 浇水 19.34 9.36 0.45 0.42 5.56 3.25 干旱 5天 10.26 7.38 0.42 0.29 2.36 3.08 干旱 10天 3.23 6.25 0.38 0.11 1.22 2.91 注 气孔导度是衡量植物气孔开度的指标,气孔导 度越大,气孔开度越大。 (1)植物光合作用中光反应阶段的终产物有 氧气、 、 。 (2)根据表中数据判断,随干旱天数的增加, 植物乙净光合速率的下降主要与 有关,植物甲净光 合速率下降的主要原因是 。 (3)若给对照组植物提供 H218O和CO2,合成 的(CH2O)中 (填“能”或“不能”)检 测到18O,原因是 。 (4)干旱环境下,一些植物叶片叶面积减小、 气孔下陷,其适应环境的意义是 。 14.叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”, 果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材 料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量 比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配 的影响,实验结果见表1。 表1 项目 甲组 乙组 丙组 处理 库源比 1/2 1/4 1/6 单位叶面 积叶绿素 相对含量 78.7 75.5 75.0 净光合速 率(μmol· m-2·s-1) 9.31 8.99 8.75 果实中含 13C光合 产物(mg) 21.96 37.38 66.06 单果重(g) 11.81 12.21 19.59 注 ①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别 保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶,用13CO2 供 应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速 率:单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2 量。 回答下列问题: (1)叶片叶绿素含量测定时,可先提取叶绿体 色素,再进行测定。提取叶绿体色素时,选择 乙醇作为提取液的依据是 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -417- hh (2)研究光合产物从源分配到库时,给叶片供 应13CO2,13CO2 先与叶绿体内的 结 合而被固定,形成的产物还原为糖需接受光 反应合成的 中的化学能。合成 的糖分子运输到果实等库中。在本实验中, 选用13CO2 的原因有 (答出2点即可)。 (3)分析实验甲、乙、丙组结果可知,随着该植 物库源比降低,叶净光合速率 (填 “升高”或“降低”)、果实中含13C光合产物的 量 (填“增加”或“减少”)。库源比降 低导致果实单果重变化的原因是 。 (4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则 进行了实验,库源处理如图所示,用13CO2 供 应给保留的叶片进行光合作用,结果见表2。 表2 果实位置 果实中含13C光合产物(mg)单果重(g) 第1果 26.91 12.31 第2果 18.00 10.43 第3果 2.14 8.19 根据表2实验结果,从库与源的距离分析,叶 片光合产物分配给果实的特点是 。 (5)综合上述实验结果,从调整库源比分析, 下列措施中能提高单枝的合格果实产量(单 果重10 g以上为合格)的是哪一项? 。 A.除草 B.遮光 C.疏果 D.松土 15.(2024·湖南长沙高三专题练习)CO2 是影响 植物光合作用的重要因素。不同植物在长期 的自然选择中形成了不同的适应特征。图1 是三种不同类型植物的CO2 同化方式示意 图,图2表示生活在不同地区的上述三种植 物在晴朗夏季的CO2 吸收速率日变化曲线。 已知玉米叶肉细胞叶绿体中固定CO2 的酶对 CO2 的亲和力高于水稻,回答下列问题: (1)色素提取过程中添加碳酸钙的目的是 ,以光合色素的吸光百 分率为纵坐标,以波长为横坐标,获得光合色 素的吸收光谱。通过对比各组提取液对 (填“红光”“蓝紫光”或“绿光”)的吸光率 来比较叶片中的叶绿素含量。 (2)图1水稻、玉米和景天科植物中,最适应 炎热干旱环境的植物是 ,原因是 。 (3)图2中,10点到12点期间,B植物的光合 速率下降而C植物继续升高,原因是 。 (4)图2中,在12点时A植物能不能进行光 合作用? 。 (5)同位素标记法是生物学研究中的一种重 要方法,可用此研究光合作用中 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -418- 参 考 答 案 (3)不能 实验结果未出现峰值 (4)低温、低氧(答出两条,合理即可) 解析:(1)CO2 可 使 溴 麝 香 草 酚 蓝 溶 液由蓝变绿再变黄,根据溴麝香草酚 蓝溶液变成黄色的时间长短,可以检 测酵母菌培养液中CO2 的产生情况; 草莓果 实 有 氧 呼 吸 和 无 氧 呼 吸 都 能 产生CO2,故不能用CO2 的释放作为 判断草莓果实细胞呼吸类型的指标。 (2)通过图示可知,随着温度的增加, 草莓果实细胞呼吸强度增加,消耗有 机物增多,同时,随着温度的增加,水 分散失增多,故草莓果实的鲜重逐渐 下降。(3)在该曲线设置的温度范围 内,草 莓 果 实 呼 吸 强 度 一 直 增 加,实 验结果未出现峰值,故依据该实验不 能推断草莓果实呼吸酶的最适温度。 (4)低温、低氧环境,细胞呼吸减弱,便 于储存,有利于草莓物流。 12.(1)线粒体内膜 ATP 运输 H+ 和 催化ATP的生成 (2)更多 有氧呼吸产生的能量大部 分以热能形式散失,用于合成 ATP 的能量很少 增加植物的抗逆性 解析:(1)真 核 细 胞 有 氧 呼 吸 的 第 三 阶段,电子最终传递给 O2 后 会 生 成 水,该过程发生在线粒体内膜上。由 题干“H+在ATP合酶的协助下顺浓 度梯度运输到线粒体基质,并生成大 量ATP”可知电子最终传递给 O2 后 会参与 ATP的生成,ATP合酶有两 方面的功能,运输 H+ 和催化ATP的 生成。(2)由于4 ℃时比25 ℃时耗氧 多,故4 ℃条件比25 ℃条件下有氧呼 吸消耗葡 萄 糖 的 量 更 多。由 题 意 可 知,4 ℃时线粒体 中 能 合 成 ATP,说 明线粒 体 内 膜 上 的 电 子 传 递 没 有 受 阻,且试剂D不影响线粒体的电子传 递,但能使部分 H+不经过ATP合酶 而进入线粒体基质,4 ℃时比25 ℃时 耗氧 多 但 合 成 的 ATP减 少,说 明 有 氧呼吸 产 生 的 能 量 大 部 分 以 热 能 形 式散失,用于合成 ATP的能量很少, 这有利于植物在低温环境下的生存, 增加植物的抗逆性。 13.(1)有氧 线粒体基质 (2)缺氧降低了电子传递速率,减慢 了 H+转运,一方面直接降低了 ATP 合成速率,另一方面减慢了丙酮酸进 入线粒体基质的速率,减慢了 NADH 产生 (3)丁组耗氧速率显著高于丙组,且 与甲、乙组无显著差异 (4)CO2 解析:(1)由图1可知,葡萄糖在细胞 质基质氧化分解产生丙酮酸,丙酮酸 进入线粒体继续氧化分解,该过程有 氧气的参与,故图1表示发生在真核 细胞线粒体的有氧呼吸部分过程,蛋 白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ等 构 成 的 电 子 传 递链将e-传递给 O2 形成水,同时将 H+转运 到 线 粒 体 内 外 膜 的 间 隙,当 H+再被 转 运 到 线 粒 体 基 质 中,推 动 了ATP的合成。(2)脑缺血时,神经 细胞 缺 氧,缺 氧 降 低 了 电 子 传 递 速 率,减慢了 H+转运,一方面直接降低 了 ATP合 成 速 率,另 一 方 面 减 慢 了 丙酮酸进入线粒体基质的速率,减慢 了NADH产生,从而使 ATP合成骤 降,使神经细胞发生损伤。(3)由图2 可知,丙 组 为 模 拟 缺 血 培 养,与 甲 组 相比,丙 组 耗 氧 速 率 明 显 下 降,丁 组 在丙组基础之上降低pH,属于轻 微 酸化,丁 组 的 耗 氧 速 率 比 丙 组 高,与 甲、乙组 差 不 多,说 明 轻 微 酸 化 能 保 护神经细 胞。(4)基 于 以 上 研 究,轻 微酸化能保护神经细胞,CO2 属于酸 性气体,故医生尝试在病人脑缺血的 之后的 吸 氧 治 疗 中 添 加 高 于 正 常 值 的 CO2,有 利 于 降 低 神 经 细 胞 的 损伤。 课时作业11　捕获光能的 色素及光合作用的过程 1.C 根据图中的物质变化可知,b表示 有氧呼吸的第一、二阶段,d表示有氧 呼吸的第 三 阶 段,有 氧 呼 吸 的 三 个 阶 段均有热能的释放,A正确。b、d过程 表示有氧 呼 吸 过 程,人 体 细 胞 可 进 行 有氧呼吸,B正确。a表示暗反应,c表 示光 反 应,d表 示 有 氧 呼 吸 的 第 三 阶 段,a暗反应发生在叶绿体基质中,c光 反应和d有氧呼吸第三阶段均在生物 膜上进行,C错误。图中a、c表示光合 作用,b、d表示有氧呼吸,在光照充足 等适宜条 件 下,光 合 作 用 强 于 有 氧 呼 吸,即a、c强于b、d,D正确。 2.C 水绵具有螺旋带状叶绿体,用极细 的光束可将叶绿体分为实验组和对照 组,便 于 实 验 观 察,A正 确;用 极 细 的 光线束照 射 水 绵 的 叶 绿 体,发 现 好 氧 性细菌集 中 分 布 在 照 光 部 位,所 以 恩 格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光 能用于光合作用放氧,B正确;为排除 空气中氧 气 的 干 扰,将 载 有 水 绵 和 需 氧细菌的临时装片放在无空气的小室 内,进行实验,C错误;用透过三棱镜的 光照射临 时 装 片,发 现 大 量 的 需 氧 细 菌聚集在 红 光 和 蓝 紫 光 区 域,因 为 光 合色 素 主 要 吸 收 红 光 和 蓝 紫 光,D 正确。 3.B 层析结果会出现5条色素带,自上 而下第1条为橙黄色的胡萝卜素,第2 条为黄色的叶黄素,以上2种色素主要 吸收蓝紫 光,其 中 胡 萝 卜 素 的 含 量 最 低,故色素带最窄。第3条为蓝绿色的 叶绿素a,第4条为黄绿色的叶绿素b, 以上2种色素主要吸收红光和蓝紫光。 因 为 花 青 素 溶 于 水,提 取 时 如 使 用 50%的乙 醇 可 提 取 到 花 青 素,同 时 根 据花青素不溶于有机溶剂的特性和色 素分离的原理,纸层析时,划在滤液细 线上的花 青 素 几 乎 不 发 生 扩 散,所 以 第5条应为红色的花青素,如果采用圆 形滤纸法 分 离 色 素,则 最 外 一 圈 的 颜 色为橙黄色(胡萝卜素),B正确。 4.A 希尔反应为离体叶绿体在适当(铁 盐或其他氧化剂、光照)条件下发生水 的光解、产生氧气的化学反应,铁盐或 其他氧化剂相当于光合作用光反应阶 段中的NADP+,A正确;ATP是光合 作用光反应阶段的产物,B错误;H+ 是 光合作用光反应阶段水分子光解的产 物,C错误;CO2 是光合作用暗反应阶 段的反应物,D错误。 5.B 给植物提供 H218O,其参与有氧呼 吸第二阶 段,水 中 的 氧 可 以 转 变 为 二 氧化碳中 的 氧,所 以 一 段 时 间 后 可 以 在体内 和 周 围 环 境 中 检 测 出 C18O2, 但18O不具有放射性,A错误,B正确; 光合作用产生的 NADPH和呼吸作用 产生 的 NADH 都 储 存 了 活 跃 的 化 学 能,C错 误;CO2 的 产 生 在 线 粒 体 基 质,CO2 的消耗在叶绿体基质,都不在 生物膜上进行,D错误。 6.C 净光合速率大于0,植物会积累有 机物,图示中8—18时两种羊草的净光 合速率都大于0,因此两种羊草始终处 于有机物的积累状态,A正确;10—12 时,温度 较 高,气 孔 关 闭,影 响 了 CO2 的吸收,进而影响了暗反应过程,B正 确;14—16时两 种 羊 草 净 光 合 速 率 逐 渐升高是 气 孔 打 开,CO2 进 入 增 加 所 致,14—16时光照强度应逐渐降低,C 错误;叶绿素可吸收并转化光能,因此 叶绿素 的 含 量 会 影 响 植 物 的 光 合 速 率,灰绿 型 羊 草 净 光 合 速 率 高 于 黄 绿 型可能与叶中叶绿素含量不同有关,D 正确。 7.A PSⅡ和PSⅠ系统是由蛋白质和光 合色素组 成 的 复 合 物,光 合 色 素 存 在 于类囊体薄膜上,且图示PSⅡ和PSⅠ 系统参与 的 过 程 是 光 反 应 阶 段,场 所 是叶绿体的类囊体薄膜而非叶绿体内 膜,A错误;据图可知,H+ 向膜外转运 过程释放的能量可作为 ADP和Pi合 成ATP的能量,B正确;PSⅡ和PSⅠ 系统是由蛋白质和光合色素组成的复 合物,位于磷脂内部,故PSⅡ和PSⅠ 系统中的蛋白质和光合色素属于脂溶 性物质,C正确;暗反应过程需要光反 应提供的NADPH,据图可知,如果e- 和 H+不能正常传递给 NADP+,会影 响 NADPH 的 合 成,进 而 导 致 暗 反 应 的速率下降,D正确。 8.B 分析曲线可知,a点无光照,只进行 呼吸作用,所以曲线乙在a点上升的原 因是温度下降,细胞呼吸减弱,从而使 CO2 排放减少,A正确;图中c、e两点 整个植株的净光合速率为0,由于植物 体内有 许 多 细 胞 不 能 进 行 光 合 作 用, 但还在 不 断 进 行 呼 吸 作 用 消 耗 有 机 物,所以 这 两 点 叶 肉 细 胞 中 的 光 合 速 率大于呼吸速率,B错误;由题意可知, 该图表示夏季该植物一天中净光合速 率及总光合速率变化曲线图,所以d点 后,曲线乙下降的原因是温度过高,导 致气孔关 闭,CO2 不 能 通 过 气 孔 进 入 叶片内,导致CO2 吸收减少,使光合作 用强度在正午时降低,C正确;总光合 作用速率=净光合作用速率+呼吸作 用速率,分析图可知,图中c、e两点整 个植株的净光合速率为0,总光合作用 速率也相等,所以c点与e点,植物的 呼吸速率相同,D正确。 9.C 当光照强度为n 时,叶片处于光的 补偿点,没有与外界进行气体交换,故 所测量上层叶片的装置中A、B两处气 体CO2 浓度相等,A正确;CO2 的固定 速率=CO2 的吸收速率+CO2 的释放 速率,当光照强度为0.25 klx时,中层 叶片的CO2 的固定速率=2+1=3,下 层叶片CO2 的固定速率=2.5+0.5= 3,二 者 相 等,B正 确;将 光 照 强 度 由 1.25 klx降至1 klx时,光照强度不是 影响光合 作 用 强 度 的 限 制 因 素,故 短 时间内降低光照强度,中层叶片中C3/ C5 的 值 不 变,C错 误;光 照 强 度 大 于 0.75 klx时,如从0.75 klx升至1 klx 的过程中,影 响 下 层 叶 片 光 合 作 用 强 度的主要 限 制 因 素 不 是 光 照 强 度,但 影响上层和中层叶片的光合作用强度 的主要限制因素是光照强度,D正确。 10.A 18O 不 具 有 放 射 性,是 稳 定 的 同 位素,可用于示踪物质运行和变化规 律,A正 确;另 一 组 实 验 及 结 果 图 应 为:将 H218O 换 成 H2O、CO2 换 成 C18O2、18O2 换成 O2,其余不变,B错 误;该实验的预期结论是光合作用产 生的O2 中的氧全部来自水,C错误; 小球藻 是 真 核 生 物,不 同 于 蓝 细 菌, 具有完整的叶绿体,含有叶绿素和类 胡萝卜素,D错误。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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产 物 有氧 气、ATP和 NADPH。(2)根 据 表格可知,随 着 干 旱 天 数 的 增 加,乙 植物叶绿素的含量降低,吸收光能减 少,光反 应 减 弱,同 时 气 孔 导 度 也 下 降,使从外界环境进入细胞的CO2 减 少,暗反 应 减 弱,因 此 植 物 乙 净 光 合 速率下降。随着干旱天数的增加,甲 植物叶绿素的含量明显降低,吸收光 能减少,光 反 应 减 弱,但 气 孔 导 度 下 降不明显,因此植物甲净光合速率下 降的 主 要 原 因 是 叶 绿 素 含 量 降 低。 (3)由于 H218O可参与有氧呼吸产生 C18O2,C18O2 通过光合作用暗反应可 形成(CH218O),因此若给对照组植物 提供 H218O和CO2,合成的(CH2O) 中能检测到18O。(4)干旱环境下,一 些植物 叶 片 叶 面 积 减 小、气 孔 下 陷, 可减少 叶 片 上 气 孔 的 数 量 和 气 孔 的 开度,进 而 减 少 水 分 的 散 失,从 而 适 应干旱环境。 14.(1)叶绿体中的色素易溶于无水乙醇 (2)C5 ATP和 NADPH 研究光合 产物从源分配到库生成过程;研究净 光合积累有机物的量 (3)降低 增加 库源比降低,植株 总的叶片光合作用制造的有机物增 多,运输 到 单 个 果 实 的 有 机 物 量 增 多,因此单果重量增加 (4)离叶片越近的果实分配到的有机 物越多,即库与源距离越近,库得到 的有机物越多 (5)C 解析:(1)叶 绿 体 中 的 色 素 易 溶 于 无 水 乙 醇,因 此 用 乙 醇 作 为 提 取 液。 (2)研究光 合 产 物 从 源 分 配 到 库 时, 给叶片供应13CO2,13CO2 先与叶绿体 内的C5 结 合 而 被 固 定,形 成 的 产 物 还原为糖需接受光反应合成的 ATP 和NADPH中的化学能,合成的糖分 子运输到果实等库中。在本实验中, 选用13CO2 的原因有研究光合产物从 源分配到库生成过程,研究净光合积 累有机 物 的 量 等。(3)分 析 实 验 甲、 乙、丙组 结 果 可 知,随 着 该 植 物 库 源 比降低,叶 净 光 合 速 率 降 低;果 实 中 含13C光合 产 物 的 量 增 多;库 源 比 降 低导致 果 实 单 果 重 变 化 的 原 因 是 植 株总的 叶 片 光 合 作 用 制 造 的 有 机 物 增多,运输到单个果实的有机物量增 多,因此单果重量增加。(4)根据表2 实验结果,从 库 与 源 的 距 离 分 析,叶 片光合 产 物 分 配 给 果 实 的 特 点 是 离 叶片越 近 的 果 实 分 配 到 的 有 机 物 越 多,即库 与 源 距 离 越 近,库 得 到 的 有 机物越 多。(5)综 合 上 述 实 验 结 果, 从调整库源比分析,能提高单枝的合 格果实产量的是疏果。 15.(1)防止研磨中色素被破坏 红光 (2)景天科植物 该类植物白天因减 少水分的散失而气孔关闭,但夜晚能 吸收CO2,不影响光合作用的进行 (3)该时间段温度较高,B植株部分气 孔关闭,CO2 供应不足,C植株可以 利用低浓度的CO2,此时光照强度不 断增强,所以光合速率继续升高 (4)能 (5)氧气中氧的来源或碳的固定途径 解析:(1)色 素 提 取 过 程 中 添 加 碳 酸 钙的目的是防止研磨中色素被破坏。 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡 萝卜素主要吸收蓝紫光,因此可以通 过对比 各 组 提 取 液 对 红 光 的 吸 收 率 来比较叶片中的叶绿素含量。(2)分 析图1中三种植物可知,景天科植物 可以将夜晚吸收的CO2 储存在液泡 中,然后 白 天 用 于 光 合 作 用;炎 热 干 旱条件下,为 减 少 水 分 散 失,白 天 植 物一般关闭气孔,则在炎热干旱环境 下景天科植物更能适应生存。(3)在 10点到12点期间,温度较高,会使B 植物的 部 分 气 孔 关 闭,CO2 供 应 不 足,引 起B植 物 光 合 速 率 下 降,而 C 植物能利用低浓度的CO2 进行光合 作用,且 此 时 光 照 强 度 不 断 增 强,所 以其光合速率继续升高。(4)在12点 时,A植物虽然从外界吸收的CO2 为 零,但可以利用储存的CO2 进行光合 作用。(5)美国科学家卡尔文用同位 素14C标记CO2,探 究 了 碳 在 光 合 作 用中转化 成 有 机 物 中 碳 的 途 径。鲁 宾、卡门采用同位素示踪法研究了光 合作用释放的氧气到底来自CO2 还 是 H2O。故同位素标记法可 用 来 研 究光合 作 用 中 氧 气 中 氧 的 来 源 或 碳 的固定途径。 课时作业12　光合作用的 影响因素及其应用 1.C 西北高原地区夏季光照时间长,植 物有更多的光合作用时长,A正确;西 北高原地 区 夏 季 光 照 强 度 大,植 物 具 有更高的光合作用速率,B正确;一般 情况下,光合色素吸收的是可见光,而 紫外线是不可见光,植物不吸收,C错 误;西北高原地区夏季昼夜温差大,白 天温 度 高,光 合 作 用 强,夜 间 温 度 低, 呼吸作用弱,有利于有机物 的 积 累,D 正确。 2.B 光合速率可用单位时间内单位面 积固定的 二 氧 化 碳 总 量 表 示,也 可 以 用单位时间内单位叶绿素含量消耗的 二氧化碳表示,A正确;植物叶片的光 合速率(净光合速率)=植物叶片的总 光合速 率—叶 片 的 呼 吸 作 用 速 率,而 分离出的叶绿体得到的光合速率属于 总光合速 率,所 以 测 得 的 该 植 物 叶 片 的光合速率小于该叶片分离出的叶绿 体得到的光合速率,B错误;含有一定 浓度蔗糖的反应介质可以避免叶绿体 吸水涨破,C正确;在BC段,随着蔗糖 浓度增大,光合速率下降,可能是反应 介质中的蔗糖浓度影响了光合作用相 关酶的活性,D正确。 3.D 若有氧呼吸强度小于光合作用强 度,小球藻需要从外界吸收CO2,同时 向外界释放出 O2,因为光合作用中合 成1分子葡萄糖需要消耗6分子CO2, 同时产生6分子 O2,有氧呼吸中消耗 1分子葡萄糖需要消耗6分子 O2,同 时产 生6分 子 CO2,因 此 小 球 藻 的 CO2 吸收量等于 O2 释放量,A错误; 若有氧 呼 吸 强 度 大 于 光 合 作 用 强 度, 小球藻需要从外界吸收 O2,同时向外 界释放出CO2,因 为 光 合 作 用 中 合 成 1分子葡萄糖需要消耗6分子CO2,同 时产生6分 子 O2,有 氧 呼 吸 中 消 耗 1分子葡萄糖需要 消 耗6分 子 O2,同 时产 生6分 子 CO2,因 此 小 球 藻 的 CO2 释放量等于 O2 吸收 量,B错 误; 若有氧 呼 吸 强 度 等 于 光 合 作 用 强 度, 小球藻 不 需 要 和 外 界 进 行 气 体 交 换, 小球藻的CO2 释放量等于O2 吸收量, 且等于0,C错误;由以上分析可知,不 论有氧呼吸强度与光合作用强度大小 关系如何,小 球 藻 的 气 体 吸 收 量 与 释 放量始终相等,D正确。 4.C C点时在黑暗条件下,植物叶肉细 胞只进行呼吸作用,因此合成 ATP的 场所有线粒体和细胞质基质,A正确; A点以后的短时间内,光照增强,光反 应产生的 ATP和 NADPH增加,叶肉 细胞的叶绿体内C3 被还原增多,产生 的C5 量增加,B正确;结合图示可知, 黑暗下单位时间氧气量的变化量为呼 吸速率,为(5×10-7 -4×10-7)÷5= 2×10-8 mol/min,在5~15 min内,净 光合速 率 为 (8×10-7-4×10-7)÷ 10=4×10-8 mol/min,该植物光合作 用产生 氧 气 的 平 均 速 率 即 总 光 合 速 率=净 光 合 速 率+呼 吸 速 率=4× 10-8+2×10-8=6×10-8 mol/min, C错误;农家肥中富含有机物,可以被 分解者分 解,产 生 的 无 机 盐 可 以 被 植 物吸收利用,增强光合作用,增加光合 产物的量,D正确。 5.C 该实验的自变量是温度,光照强度 和CO2 浓度属于无关变量,无关变量 应保持相同且适宜,A正确;绝大多数 酶是蛋白 质,高 温 会 影 响 蛋 白 质 的 空 间结构,从而使酶的活性下降,35 ℃后 曲线下降,可能是由于随着温度升高, 光合作 用 相 关 的 酶 的 活 性 下 降,B正 确;绿色 植 物 在 白 天 可 以 进 行 光 合 作 用和呼吸作用,有氧呼吸的第一、二阶 段都可以产生 NADH,光反 应 阶 段 可 以产生NADPH,所以,15 ℃时玉米叶 肉细胞中的NADPH,不可能来自细胞 质基质、线粒体,C错误;CO2 固定速率 是指玉米 的 实 际 光 合 速 率,等 于 净 光 合 速 率 加 上 呼 吸 速 率,因 此 若 计 算 CO2 固定 速 率,还 需 在 黑 暗 条 件 下 测 定各温度的叶片呼吸速率,D正确。 6.A 光反应产生的 NADPH 既作为还 原剂参 与 暗 反 应 中 三 碳 化 合 物 的 还 原,又 为 暗 反 应 提 供 能 量,A正 确;由 甲图可知,与高光强组相比,低光强组 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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