暑假作业(十二) 光合作用与能量转化-【高考解码·过好假期每一天】2025年高二生物学暑假作业

高二生物学】 暑假作业（十二） 光合作用与能量转化 摘要 1.通过绿叶中色素的提取和分离实验，学会 >》》 典例精析·拓思维 ((< 运用纸层析法分离物质的方法。 【例】下图甲、乙表示两种探究光照强度对 2.通过对恩格尔曼的两个经典实验的分析， 植物净光合作用影响的方法。据图回答 认识叶绿体的功能，发展创造性思维。 问题： 3.简述影响光合作用的因素。 4.阐明光合作用过程。 CO缓冲液 >》 有问必答·固双基 〈<( 1.色素分离时，关键应注意层析液不要触及 甲 滤液细线，为什么？ (1)图甲中CO2缓冲液的作用是 。 若植物的光合作用强 度等于呼吸作用强度，甲中刻度管内液滴 移动情况是 (填“左移”“右移”或 2.分析鲁宾和卡门的实验，你能得出什么结论？ “不移动”)。 (2)将正常生长的植物叶片一半遮光，一半 不遮光，如图乙所示。通过一定方法阻断 两部分叶片之间物质的转移，在适宜条件 下光照5小时。截取图中面积相等的a区 3.暗反应阶段需要光吗？暗反应阶段的化学 和b区，烘干后称得重量分别Ma和M,则 反应是在叶绿体的什么部位进行的？ b区的总光合产物量为 (3)下表为在适宜温度下，测得不同光照强 度下植物吸收的CO2量。当光照强度为 5klx时，该植物总光合速率是呼吸速率的 倍；在光照强度为7k1x的条件 4.暗反应的过程是CO2形成(CH2O)的过 下，如果要进一步提高有机物积累量，采取 程，那么，在这个复杂的过程中，我们可以 的措施有 利用什么方法来探究一下这个过程呢？ 光照强度(kx) 0 9 C02吸收量(mg/h)-15025 456060 解析：由甲图装置可知，植物既进行光合作 用（吸收二氧化碳释放氧气），又进行呼吸 5.影响光合作用强度的因素有哪些？ 作用（吸收氧气释放二氧化碳），而二氧化 碳缓冲液可以为植物的光合作用提供稳定 的二氧化碳，因此容器中气体量变化为光 合作用氧气的净释放量。图乙中，a区叶片 遮光，可测呼吸作用大小，b区叶片光照，可 测净光合速率。(1)图甲中二氧化碳缓冲 液可以为植物的光合作用提供稳定的二氧 33 过好假期每一天暑假作业 化碳，因此C○2缓冲液的作用是维持玻璃 罩内CO2的浓度。若植物的光合作用强度 厚积薄发·勤演练 等于呼吸作用强度，装置中的氧气含量不 一、单项选择题 变，压强保持不变，因此甲中刻度管内液滴 1.下图表示某叶片叶肉细胞内叶绿体与线粒 不移动。(2)假设相同大小的叶片初始重 体物质上的联系，a一c物质的产生及反应场 量为X,a区烘千后称得重量为Ma,说明呼 所如图所示。 下列叙述错误的是 吸作用消耗量为X一Ma,b区烘干后称得 重量为M,说明净光合作用积累量为M 一X,因此b区的总光合产物量=呼吸作用 A.产生a物质时伴随NADPH的产生 消耗量十净光合作用积累量=X一M十M B.b为葡萄糖，可直接进入线粒体氧化分解 一X=M,一M。(3)由表格可知，当光照强度 C.适当增加光照强度，c物质在叶绿体内的 为0时，C02吸收量=15(mg/h),则呼吸速率 消耗速率加快 =15(mg/h),当光照强度为5klx时，净光 D.叶肉细胞内c物质的产生和消耗速率相 合速率=45(mg/h)。故该植物总光合速率 等时植物体可能需消耗外界的a物质 =呼吸速率十净光合速率=60(mg/h),因 2.实验发现将叶绿体从叶肉细胞中分离出 此植物总光合速率是呼吸速率的4倍。当 来，破坏其外膜，仍然可以在光下利用二氧 光照强度为7kx时，光合作用达到饱和，光 化碳生产有机物、放出氧气。以下分析正 照强度不再是限制因素了，如果要进一步 确的是 () 提高有机物积累量，采取的措施有增加 A.光合作用所需的酶和色素主要位于叶绿 CO2的浓度（提高光合速率）；②延长光照 体内膜和基质中 时间（增加总光合作用产量）：③夜晚适当 B.叶绿体内膜具有选择透过性，外膜是全 降低温度，减少呼吸作用消耗（有利于有机 透的，起保护作用 物积累)。 C.光合作用必须在叶绿体中才能进行 答案：(1)维持玻璃罩内CO2的浓度不移动 D.色素被破坏则不能进行光合作用 (2)M一Ma(3)4增加CO2的浓度；延 3.光合作用和细胞呼吸过程中出现的含碳化 长光照时间：夜晚适当降低温度，减少呼吸 合物可用Cx表示，其中X代表的数值为化 作用消耗 合物中含有的碳原子个数。下列关于小麦 【规律方法】 叶肉细胞中Cx的说法正确的是() (1)绿色植物中参与光合作用的色素只存 A.C3转化为C1的过程与C1转化为C3的 在于叶绿体类囊体薄膜上，液泡中的色素 过程可以同时发生 不参与光合作用。 B.Cs与C1结合生成C3需要光反应产生 (2)绿色植物中参与光合作用的酶存在于 的NADPH提供能量 叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中。 C.黑暗条件下，C3的生成过程是一种吸能 (3)不要认为暗反应不需要光。光合作用 反应 的过程可以分为两个阶段，即光反应和暗 D.有氧条件下，C6转化为C1的过程发生 反应。前者在光下才能进行，并在一定范 在线粒体内膜上 围内随着光照强度的增加而增强；后者在 4.下图为绿色植物光合作用过程示意图（图 有光、无光的条件下都可以进行，但需要光 中a~g为物质，①~⑥为反应过程，物质 反应的产物NADPH和ATP,因此在无光 转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。 条件下不可以长期进行。 下列有关叙述错误的是 (4)叶绿体并不是进行光合作用的必要场 4 所：进行光合作用的细胞不一定含叶绿体， 光照 如蓝细菌、光合细菌能进行光合作用，但没 (CH,O) ③ 有叶绿体。 34 |高二生物学 A.图中①表示水分的吸收，③表示水的 C.光斑照射后，暗反应对光反应有限制 光解 作用 B.c为ATP,f为NADPH D.光斑移开后，光反应和暗反应迅速同步 C.将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中 减弱 能检测到放射性 三、非选择题 D.图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿 7.耐盐稻（又名海水稻）可在海边滩涂或盐碱 色植物能利用它将光能转换成活跃的化 地种植。目前我国有数亿亩盐碱地具备种 学能 植水稻潜力，如果全面推广种植耐盐稻，对 二、不定项选择题 我国粮食安全意义重大。某研究小组选择 5.研究者使用同位素180标记水和碳酸氢钠 普通水稻和耐盐稻为材料，通过向培养基 中的部分氧原子，加入三组小球藻培养液 中添加不同浓度的NaCl,来研究盐胁迫对 中，记录反应起始时水和碳酸氢钠中18O的 两种水稻光合作用相关指标的影响，结果 比例，光照一段时间后，分别检测小球藻释 如下图所示。请据图回答下列问题： 放的氧气中18O的比例，实验结果如下表所 4.51 示。下列相关叙述正确的是 ( 3 一耐盐耐 15 。耐盐稻 、普通水稻 起始时水中 起始时HCO中 释放的O2中 1.5 ·普通水稻 别 0.5 180的比例(%) 180的比例(%) 180的比例(%) 0 2 3 4 NaClig/kg) 3 4 Naclig/kg) 图1 图2 0.85 0.41 0.84 (1)光能被叶绿体 上的色素捕获 0.85 0.55 0.85 后，将水分解为 等，光能转化成 3 0.85 0.61 0.85 中的化学能，驱动暗反 A.18O2是在小球藻叶绿体的类囊体薄膜 应，将CO2转化为储存化学能的 上生成的 (2)由图1中曲线可得出的实验结论有： B.HCO3可为小球藻的光合作用提供碳 ① 元素 ② C.HCO3中18O的比例不同导致放氧速率 (3)当Na+在植物细胞中积累会导致生物 不同 膜系统受损。研究发现，耐盐稻可通过多 D.释放的O2中18O比例与水中的相近，推 种途径提高自身的抗逆性： 测O2中的氧原子来自水 ①种植在盐碱地的水稻细胞中结合水和自 6.阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，下图 由水的比值会 (填“升高”或“降 表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前 低”)，使耐盐稻的耐盐性提高； 后光合作用吸收CO2和释放O2量的变化， ②在一定范围内，盐胁迫会使耐盐稻中 下列分析正确的是 ( ) 含量升高，促进细胞吸水，使耐盐 10 8 稻的耐盐性提高； 6 6 ③脱落酸大量积累会促进气孔关闭。耐盐 4 稻叶片中脱落酸含量较高可减少 2 2 E ou) 使耐盐稻的耐盐性提高。 120 140 60 80 “光斑” “光斑 时间(s 照射 移开 》个性飞扬·培素养 ((( A.光斑照射前，植物已经开始进行光合 8.下图是小麦叶肉细胞光合作用过程示意 作用 图。PSI和PSⅡ是叶绿素和蛋白质构成 B.光斑照射后，光反应和暗反应迅速同步 的复合体，能吸收利用光能进行电子传递， 增加 在图中膜两侧建立H+电化学梯度。图中 35 过好假期每一天暑假作业 数字表示生理过程，字母表示物质。请回 用暗反应阶段包括 (填图中数 答下列问题： 字)，为③过程提供能量的物质是 C0 © (CH,0) A (3)从植株上取一健壮叶片，称量其质量为 a,经黑暗处理0.5小时后质量为b,再光照 NADPH NADPH- D H 处理1小时后质量为c,假设整个过程中呼 333S PSI 吸作用速率不变，则该光照条件下，此叶片 2222212PsI 的实际光合速率可表示为 /小 H20 02H 时（用a、b、c表示）。 (4)叶绿素中含有镁元素，植物必须吸收足 (1)PSI和PSⅡ所在膜结构的名称为 够的Mg2+才能保证光合作用的正常进行。 ,将其上色素用纸层析法进行分离，利 若要探究小麦根部吸收Mg2+是主动运输 用的原理是 还是协助扩散，请写出实验思路： (2)图中B物质是 ,D物质是 ,E物质是 酶。光合作 暑假作业（十三） 细胞的增殖 细胞的分化、衰老和凋亡 摘要 2.赤道板和细胞板的位置相同，它们是否都 1.通过有丝分裂染色体行为变化的动态模 是真实存在的一种结构？ 型，概述细胞有丝分裂过程中各时期的变 化规律。 2.理解细胞分化的概念、原因及特点，认同 细胞是生物体结构与功能的基本单位的 生物学观点。 3.掌握细胞全能性的特性及原理，关注并积 3.动物细胞有丝分裂过程中，中心粒的复制 极宣传干细胞的研究和应用前景。 发生在什么时期？ 4.阐明细胞衰老的特征，认识到细胞生命活 动过程中贯穿着物质与能量变化。 5.阐明细胞衰老、死亡和个体衰老、死亡之间 的关系。 4.一个受精卵，如果只进行细胞的分裂，能形成 有问必答·固双基 (< 具有一定形态、结构和生理功能的人体吗？ 1.有丝分裂间期的主要变化是什么？结果 如何？ 5.老年人为什么会出现白发？ 36过好假期每一天暑假作业 暑假作业（十二）光合作用与能量转化 片，称量其质量为a,经黑暗处理0.5小时后质量为b,再 光照处理1小时后质量为c,a一b为0.5小时的呼吸消 【有问必答·固双基】 耗，呼吸速率可表示为2(a一b),(c一b)为1小时的净光 1.提示：避免滤液细线中的色素被层析液溶解，而不能在 合速率，实际光合遠率一净光合速率十呼吸速牵，假设 滤纸上扩散。 整个过程中呼吸作用速率不变，则该光照条件下，此叶 2.提示：鲁实和卡门的实验进一步证实了光合作用产生的 片的实际光合速率可表示为(c一b)十2(a一b)=(2a十c 氧气不是来自CO2,而是来自H2O. 一3b)/小时。(4)叶绿素中含有钱元素，植物必须吸收 3.提示：不需要光。是在叶绿体的基质中进行的。 足够的Mg2+才能保证光合作用的正常进行。本实验的 4.提示：同位素示踪法 目的是要探究根部吸收Mg+的方式是协助扩散还是主 5.提示：影响光合作用强度的因素有外因和内因，内因由 动运输，而协助扩散和主动运输的区别是是否耗能，因 自身遗传物质决定，外因主要为光、二氧化碳、温度、水、 此实验设计中自变量应该是是否有能量供应，而根部钿 矿质元素等。 胞能量的来源是通过细胞呼吸提供的，因此这里的自变 【厚积薄发·勤演练】 量是是否加入呼吸抑制剂，因变量是Mg+浓度的变化 1.B 2.D 3.A 4.B 5.ABD 6.AC (或根据幼苗叶片颜色的支化来确定)，据此实验思路设 7,解析：分析图1：盐胁迫会降低叶绿素含量，在一定范国 计为：将长势相同的小麦幼苗平均分为两组编号甲、乙 内，普通水稻下降更多。 甲组根系放在有氧条件下（或不加呼吸抑制剂），乙组根 分析图2：低浓度的盐也可促进普通水稻和耐盐水稻叶 系放在无氧条件下（或加呼吸抑制剂），将甲乙两组植株 片中可溶性总糖大量积累，但较高浓度的盐胁迫只能促 放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定根系 进耐盐水稻叶片中可溶性总糖大量积累，使细胞液浓度 对Mg的吸收速率（或测相同时间内培养液中Mg的含 增大，提高渗透压，促进细胞吸水，从而缓解盐胁迫对水 量变化)。 稻的抑制。(1)水稻叶片中与光合作用有关的色素主要 答案：(1)类囊体（膜）不同色素在层析液中的溶解度 存在于叶绿体的类囊体薄膜上。光能被光合色素捕获 不同，在滤纸条上的扩散速度不同 后，将水分解为O2和H,同时合成ATP和NADPH, (2)Ci ATPATP合成②③ATP和NADPH 将光能转化成ATP和NADPH中的活跃化学能，驱动 (3)2a十c一3b(4)取甲、乙两组生长状态基本相同的小 暗反应，将CO2转化为储存化学能的糖类（或CH2O)。 麦幼苗，放人适宜浓度的含有Mg2+的溶液中，甲组给予 (2)由图1可知，盐胁迫会降低普通水稻和耐盐水稻的叶 正常的呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸，一段时间后测定 绿素含量，在一定范围内（氯化钠浓度大于1g/kg),与 两组植物对Mg+的吸收速率 耐盐稻相比较，普通水稻叶绿素含量下降更多。(3)①盐碱 地无机盐浓度较高，种植在盐碱地的水稻细胞会失水，细胞 暑假作业（十三）细胞的增殖 细胞的 中自由水减少，细胞中结合水和自由水的比值会变大，该比 分化、衰老和凋亡 值升高，细胞的抗逆性会增强。②由图2中曲线可看出，盐 【有问必答·固双基】 胁迫可促进耐盐水稻叶片中可溶性总糖大量积累，提高细 1.提示：DNA的复制和有关蛋白质的合成，结果是DNA 胞内的渗透压，促进细胞吸水，从而缓解盐胁迫对水稻的抑 含量加倍、染色体数量不变」 制。③脱落酸大量积累促进气孔关闭，耐盐水稻叶片中 2.提示：赤道板不是一种真实存在的结构，只是一个类似 脱落酸含量较高，可以促进气孔关闭，植物蒸腾作用减 于地球赤道的位置。细胞板是在赤道板位置出现的一 弱，减少水分的散失，提高水稻的耐盐性 种真实结构，向四周扩展形成细胞壁。 答案：(1)类囊体薄膜O2和H+ATP(或NADPH) 3.提示：间期。 NADPH(或ATP)糖类（或CH,O)(2)①盐胁迫 4.提示：不能，只能形成多个相同细胞构成的细胞团。 会降低叶绿素含量②在一定范围内（大于1g/kg),普 5,提示：由于毛囊中的黑色素细胞兼老，细胞中的酪氨酸 通水稻叶绿素含量下降更多(3)①升高②可溶性总 酶活性降低，黑色素合成减少。 糖③水稻叶片水分的散失（或蒸腾作用） 【厚积薄发·勤演练】 【个性飞扬·培素养】 1.C 2.B 3.B 4.C 5.ACD 6.ABC 8.解析：光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光 反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中 7.解析：(1)通过图示可以推测，在高度分化的体细胞中， 光能转变成活跃的化学能储存在NADPH和ATP中： Ot是处于未表达执态或况废我态，CMe,KLf4分 暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原， 别为原癌基因和抑癌基因，它们异常表达时高度分化的 二氧化碳固定是1分子二氧化碳与1分子五碳化合物结 合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三 体细胞可以变为肿瘤细胞；在CMyc、KLf4、Fas等基 因的控制下，细胞发生程序性死亡，引起细胞调亡 碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下形 (2)iPS类似胚胎干细胞，诱导其获得心肌细胞、血管平 成有机物和五碳化合物的过程。题图分析，图示为光合 滑肌细胞等多种组织细胞的过程属于细胞分化。 作用过程，包括光反应和暗反应，水光解产生氧气和 H,光反应还产生NADPH和ATP,用于暗反应C1的 答案：(1)未表达（或沉默）CMyc、Klf4CMyc、 KIf4、Fas程序性死亡(2)细胞分化 还原过程，所以D为ATP,C为ADP和Pi。A为C,B 【个性飞扬·培素养】 为C,①过程为水的光解，②过程为二氧化碳的固定， 8.解析：从实验I可以看出，随着生物体年龄增长，细胞增殖 ③过程表示C,的还原。(1)PSI和PSⅡ分别是光系统 代数减少，即细胞分裂能力减弱；实脸Ⅱ中生物物种不同，细 I和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸 胞分裂能力不同，且物种寿命越长，其体细胞分裂次数越 收利用光能进行电子传递，所以其位于类囊体膜上。由 多：实验Ⅲ中年轻细胞的细胞核与去核的年老细胞融合所 于不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩 得的重组细胞分裂旺盛，年老细胞的细胞核与去核的年轻 散速度不同，据此可利用层析液将不同色素进行分离。 细胞融合所得的重组细胞不分裂，说明细胞核是决定细胞 (2)根据分析可知，③过程表示C3的还原。图中B物质 是C,该过程消耗光反应产生的还原氢和ATP,因此，D 衰老的重要因素。根据实验I、ⅡⅢ可知，影响细胞衰老的因 素有生物的年龄、物种和细胞核。 物质是ATP,图示形成D过程中H+的跨膜运输方式是 答案：(1)减弱 顺着浓度梯度运输，需要载体蛋白，为协助扩散，同时为 (2)细胞分裂次数与物种有关，一般寿命越长的物种，体 ATP的生成提供能量，因此，E物质还具有催化功能，是 细胞分裂的次数越多 ATP合成酶。光合作用暗反应阶段包括二氧化碳的固 (3)细胞核是决定细胞衰老的重要因素 定和C3的还原，即图中的②③，能够为③过程提供能量 (4)生物的年龄、物种和细胞核 的物质是ATP和NADPH。(3)从植株上取一健壮叶 44