高考生物二轮专题突破总复习 第9讲光合作用课时作业（含解析） 新人教版

2013年高考生物二轮专题突破总复习第9讲光合作用课时作业（含解析）新人教版1．提取光合色素，进行纸层析分离，下列对该实验中各种现象的解释，正确的是(　　)A．未见色素带，说明材料可能为黄化叶片B．色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液C．提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素bD．胡萝卜素处于滤纸最上方，是因为其在提取液中的溶解度最高答案：C2．在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为(　　)甲乙丙丁丙酮－＋＋＋水＋－－－CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A．①②③④　　　　　　　　B．②④①③C．④②③①D．③②①④解析：选B。在叶绿素提取过程中，丙酮、CaCO3、SiO2的作用分别是溶解提取色素、中和有机酸保护色素、充分研磨。因叶绿素不溶于水，故用水替代丙酮后滤液中几乎没有色素，层析的结果是滤纸条上无色素带。不加CaCO3会造成叶绿素因被破坏而含量降低，层析的结果是叶绿素a、b色素带较窄。不加SiO2则因研磨不充分而使滤液中各种色素的含量均较低，层析的结果是四条色素带均较窄。3．(2012·浙江淳安中学月考)下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法不正确的是(　　)A．叶绿体中甲、乙、丙、丁四种色素都分布在类囊体薄膜上B．衰老叶片中甲、乙色素的含量显著减少C．甲、乙、丙、丁四种色素均可溶于有机溶剂D．丙、丁两种色素主要吸收红光和蓝紫光解析：选D。本题考查色素的分离与提取，题材来自于教材实验。考生必须理解坐标图的含义，甲、乙、丙、丁依次为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。A选项考查色素的分布，B选项考查色素在不同叶片中的含量，C选项考查色素的提取原理，D选项中甲和乙才是主要吸收红光和蓝紫光的两种色素。4．叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是(　　)A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B．H2O在光下分解为NADPH和O2的过程发生在基质中C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上7\nD．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的解析：选D。叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上，是进行光反应阶段的必需条件，叶绿体基质是进行碳反应阶段的场所。5．近年来南极上空的臭氧空洞逐渐增大，地表紫外线照射量增加。紫外线为高能量射线，在生物体内易激发超氧化物形成，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的原因主要是(　　)A．光合作用酶受到破坏　　　B．囊状膜受到破坏C．碳反应受到抑制D．DNA受到破坏解析：选B。据题意可知，紫外线能破坏脂质物质，而脂质是构成生物膜的重要成分，因此植物暴露在紫外线条件下会造成叶绿体类囊体膜结构的破坏而抑制光反应的进行。6．(2010·高考天津卷)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是(　　)①叶绿体基质　②类囊体薄膜　③线粒体基质　④线粒体内膜A．①③B．②③C．①④D．②④解析：选A。CO2的固定发生在光合作用碳反应阶段，进行场所是叶绿体基质。CO2产生于需氧呼吸的第二阶段，进行场所是线粒体基质。7．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(　　)A．曲线a可表示RuBP量的变化B．曲线a可表示还原氢量的变化C．曲线b可表示腺苷三磷酸量的变化D．曲线b可表示三碳糖量的变化解析：选C。突然停止光照，三碳糖的量会增加(曲线a)，RuBP和腺苷三磷酸量都会减少(曲线b)。8．将某绿色植物的叶片放在特定的装置中，用红外线测量仪进行测量，测定的条件和结果见下表：黑暗时O2吸收量(mg/h)6000勒克斯光照时O2释放量(mg/h)10℃0.53.620℃1.23.1若将该叶片先置于20℃、6000勒克斯光照条件下10小时，然后置于10℃黑暗条件下，则该叶片一昼夜葡萄糖积累的量为(　　)A．2.91B．11.25C．22.5D．33.75解析：选C。根据题意可知该叶片一昼夜制造的O2的剩余量为：3.1×10－0.5×14＝24。在光合作用时1分子葡萄糖对应6分子氧气，则剩余的葡萄糖为：＝22.5。9．(2012·安徽第一次联考)下图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，a、b、c分别表示不同的代谢过程。以下表述正确的是(　　)7\nA．水参与c中第二阶段的反应B．b在叶绿体囊状结构上进行C．a中产生的O2参与c的第二阶段D．X物质从叶绿体的基质移向叶绿体的囊状结构解析：选A。水参与有氧呼吸的第二步，b是暗反应，在叶绿体基质中进行，D讲反了。10．图甲是八月份某一晴天，一昼夜中棉花植株对CO2的吸收和释放曲线；图乙表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。请分别指出图甲中表示时间的字母与图乙中①、②、③、④所发生的生理活动相对应的选项是(　　)A．defgB．dcbaC．gfhdD．fcbd解析：选B。分析图甲可知，在a之前(包含a)植株只进行细胞呼吸，a到c和g到h段植株细胞呼吸的强度大于光合作用的强度，在c点到g点时植株细胞呼吸的强度等于光合作用的强度，在c到g段植株细胞呼吸的强度小于光合作用的强度。分析图乙可知：①表示植株既进行光合作用，又进行细胞呼吸，细胞呼吸的强度小于光合作用强度；②表示植株既进行光合作用，又进行细胞呼吸，细胞呼吸强度等于光合作用强度；③表示植株既进行光合作用，又进行细胞呼吸，细胞呼吸的强度大于光合作用强度；④表示植株只进行细胞呼吸。两图对比即可确定答案。11．将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照(其他条件保持不变)，测得氧气释放速率如下表所示：光照强度(klx)02468101214O2(μL/cm2叶面·min)－0.200.20.40.81.21.21.2下列对该数据的分析，错误的是(　　)A．该叶片细胞呼吸吸收O2的速率是0.2μL/cm2叶面·minB．当光照强度为2klx时，光合作用释放O2的速率与细胞呼吸吸收O2的速率基本相等C．当光照强度为8klx时，光合作用产生O2的速率为0.8μL/cm2叶面·minD．当光照强度超过10kLx时，光合作用速率不再提高解析：选C。光照强度为0时叶片只进行细胞呼吸，氧气的释放速率为负值表示消耗氧气，A正确。氧气的释放速率为0则表示光合作用产生氧气与细胞呼吸消耗氧气的速率基本相等，B正确。真正的光合作用速率应为氧气的释放速率＋细胞呼吸消耗氧气的速率，当光照强度为8klx时，光合作用产生氧气的速率应为0.8＋0.2＝1.0μL/cm2叶面·min，C错误。当光照强度为10、12、14klx时，真正光合作用速率都为1.2＋0.2＝1.4μL/cm2叶面·min，D正确。12．(2012·浙江东阳中学月考)如图所示为光照强度对植物光合作用的影响关系。下列有关曲线的相关叙述中错误的是(　　)7\nA．b可代表光下植物的净光合作用速率B．m的大小与植物的细胞呼吸强度有关C．n点之后植物吸收CO2的量不再增加与叶绿体中的酶数量有关D．若植物长期处于光照强度为m的自然环境中，植物仍能生长解析：选D。a表示植物的细胞呼吸速率，b表示植物的净光合作用速率。n点之后植物吸收CO2的量不再增加，其内部因素为叶绿体中酶的数量和活性，以及色素的含量；环境因素为CO2浓度、温度等。光照强度为m时植物没有有机物积累，但植物在夜间仅进行细胞呼吸需消耗有机物，植物体内的有机物入不抵出，因此，若植物长期处于光照强度为m的自然环境中，植物将不能生长。13．图甲中为一株天竺葵的叶肉细胞内3磷酸甘油酸的相对含量在夏季一天24h内的变化过程，据图分析：甲(1)AB段3磷酸甘油酸的含量较高，其主要原因是____________________________________________。(2)CD段的3磷酸甘油酸上升的原因可能是____________________________________。(3)G点3磷酸甘油酸的含量极少，其原因是______________________________________。(4)G点与F点相比，叶绿体中NADPH的含量较________________(填“高”或“低”)。(5)请在图乙中画一条曲线，表示图甲中的HI段(15时到19时)天竺葵叶肉细胞中核酮糖二磷酸的相对含量的变化趋势(设a点为15时核酮糖二磷酸的含量)。解析：(1)由图可看出AB段处于凌晨0～5时左右，此时无光照不进行光合作用。(2)一般情况下，随着光照强度的增加，3磷酸甘油酸的含量应持续减少，而本图中CD段反而上升，可能的原因为该地区突然由晴转阴，光反应停止所致。(3)G点时由于光照较强，蒸腾作用加强导致气孔关闭，CO2供应发生障碍，CO2不能转化为3磷酸甘油酸，而3磷酸甘油酸却可以继续被还原为有机物。(4)G点与F点相比，光照强度加强，因此光反应强度也较F点旺盛，故合成的NADPH较高。(5)核酮糖二磷酸在光合作用暗反应中与CO2结合，生成两个3磷酸甘油酸，由图看出HI段3磷酸甘油酸不断增加，因此核酮糖二磷酸应不断减少。答案：(1)无光照，不能进行光反应，不能产生NADPH和ATP,3磷酸甘油酸不能被还原(2)由于白天该地区天气暂时由晴转阴造成的(3)气孔关闭，缺少CO27\n，不能转化为3磷酸甘油酸，而3磷酸甘油酸却可以继续被还原为有机物(4)高(5)见下图14．(2012·绍兴市第一中学质检)分析有关植物光合作用的资料，回答问题。在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx)光饱和时光照强度(klx)光饱和时CO2吸收量(mg/100cm2叶·小时)黑暗条件下CO2释放量(mg/100cm2叶·小时)A植物13115.5B植物393015(1)与B植物相比，A植物是在________光照条件下生长的植物，判断的依据是________________________________________________________________________。(2)当光照强度超过9klx时，B植物光合速率________，此时限制光合速率的主要外因是________，造成这种现象的实质是______跟不上________反应。(3)当光照强度为9klx时，B植物的总光合速率是________(mgCO2/100cm2叶·小时)。当光照强度为3klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为________(mgCO2/100cm2叶·小时)。(4)光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响。某植物正处于结果期，如图①。若只留一张叶片，其他叶片全部摘除，如图②，则留下叶片的光合速率______，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)光合速率与呼吸速率相等时的光照强度叫光补偿点，光饱和时的光照强度叫光饱和点。长期适应于弱光下生长的植物，光补偿点和光饱和点通常都比长期适应于强光下生长的植物要低。(2)因为B植物的光饱和点是9klx，故再增加光照，B植物的光合速率也不再增加，此时限制光合作用速率的因素不是光照，而是温度、CO2浓度等，而当温度过高会导致气孔关闭，二氧化碳吸收减少，导致碳反应因缺乏原料而跟随不上光反应。(3)据图可知光照强度为9klx时，B植物的总光合速率＝表观光合作用量(净光合作用量)＋呼吸作用消耗量＝30＋15＝45。光照强度为3klx时，B植物固定的CO2量为15(呼吸速率与光合速率相等)，A植物固定的CO2量为11＋5.5＝16.5(表观光合作用量＋呼吸作用消耗量)，因而两者相差1.5。(4)在结果期，植物叶片内合成的营养物质分配至果实，当只剩一张叶片时，原来依靠许多叶片供养的果实，就由一片叶片供养，迫使此叶片将合成的营养更多地运出，同时此叶片的光合速率也增加。7\n答案：(1)弱光　因为A植物在光饱和时的光照强度低于B植物(A植物在光合速率与呼吸速率相等时的光照强度低于B植物)(2)不再增加　温度和CO2浓度　碳反应　光(3)45　1.5(4)增加　枝条上仅剩一张叶片，总光合产物减少，但结果期的植物对营养的需要量大，因此叶片中光合作用产物会迅速输出，故光合速率增加15．在光合作用研究史上有许多经典的实验。请分析回答下列问题：实验一：(1)卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过通气管向密闭容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可以控制CO2的供应，密闭容器周围有光源，通过控制电源开关可以控制光照的有无。①卡尔文向密闭容器中通入14CO2，经过不同时间的照光(数秒直至数十分钟)后，将小球藻放入沸酒精中处理，其目的是________________，从而使小球藻中的化合物停留在碳反应的某一阶段；然后分离出各种化合物，测定其放射性。上述实验中卡尔文是通过控制________来探究14CO2中碳原子的转移路径。②卡尔文发现光照30秒，14C出现在三碳化合物、五碳化合物(RuBP)和六碳化合物、七碳化合物等20余种化合物中；而当把光照时间缩短为5秒时，14C主要出现在一种三磷酸甘油酸(三碳化合物)中，这说明__________________________。③为探究固定CO2的化合物，卡尔文改变某实验条件后，发现RuBP的含量快速升高，其改变的实验条件是________，由此得出固定CO2的物质是RuBP。实验二：(2)“半叶法”测定光合作用强度：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止物质和能量的转移，如图。在适宜光照下照射a小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2·h)。①请设计一张表格用于记录实验数据(假设实验选定叶片数目为3)。②a小时内上述B部截取的叶片光合作用合成的有机物总量(M)为________。解析：(1)①高温能够改变酶的空间结构，造成酶变性失活，导致碳反应停止；由题意“经过不同时间的照光”可知卡尔文控制的变量是反应时间的长短。②光照时间比较短时，14C主要出现在三磷酸甘油酸中，而光照时间比较长时，则出现在多种化合物中，说明CO2固定的第一个产物是三磷酸甘油酸，然后由三磷酸甘油酸转变成其他化合物。③固定CO2的物质是RuBP，实验发现RuBP的含量快速升高，因此改变的变量是停止CO2的供应。(2)①表格设计要体现出分组、记录要点及平均值等方面。②MA表示的是黑暗条件下a小时后叶片的干重，MB表示的是光照条件下a小时后叶片的干重，因此a小时内光合作用合成的有机物总量M＝MB－MA。答案：(1)①使酶失活，导致碳反应停止　反应时间长短②CO2固定的第一产物是三磷酸甘油酸，然后由三磷酸甘油酸转变成其他化合物　③停止CO2供应(2)①叶片的光合作用强度叶片编号MBMA123平均值②M＝MB－MA7\n7