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1、3.11能量之源-光与光合作用一、单项选择题1(2015届丹东质检)为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是()A光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液B光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液C黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液D黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液【答案】B【解析】水绵进行光合作用需要光照和CO2，NaHCO3可为水绵提供CO2。选用没有空气的环境，是为了排除实验前环境中氧的影响，确保实验的准确性。先选用极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与
2、之做对照，从而证明了实验结果完全是由光照引起的，氧是由叶绿体释放出来的。2(2015云浮质检)利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验，下列叙述正确的是()A试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量B在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气C为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验D为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化3红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色。下列关于该植物的叙述，正确的是()A红枫叶片不含叶绿素B红枫叶片呈红色是因为吸收了红光C红枫叶片能吸收光能进行光合作用D液泡中色素吸收的
3、光能用于光合作用【答案】C【解析】红枫叶片含叶绿体，叶绿体中的色素(包括叶绿素)吸收光能用于光合作用；叶片呈红色是花青素的作用。4为了研究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质基质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出基粒和叶绿体基质，分别装在四支试管内，并进行光照。问哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程()【答案】B4(2014重庆卷)如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是()At1t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快，O2释放增多Bt2t3，暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再
4、提高Ct3t4，光照强度不变，光合速率的提高是光反应速率不变、暗反应增强的结果Dt4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低【答案】D【解析】水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质，A项错误；t2t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，B项错误；t3t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，同时促进了光反应，C项错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3化合物减少，直接产物含量降低，D项正确。620世
5、纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门利用氧的同位素18O分别标记水和二氧化碳，使它们分别成为HO和C18O2，然后进行如图所示的两组光合作用实验(容器中为一种低等绿色植物小球藻悬液)。下列说法正确的是()A两个装置，一个置于光下，一个置于暗处，放置相同时间B若两管在光下相同时间，甲管释放的氧气有放射性C将通入CO2改成溶解5%NaHCO3，会增加实验的可靠性D该实验的目的是要证明光合作用需要CO2【答案】C【解析】分析对比甲、乙两组实验装置图，发现图中已呈现了变量，如果再将两装置一个置于光下，一个置于暗处相同时间，就不符合实验的单一变量原则了；鲁宾和卡门的实验目的是研究光合作用释放氧气的来源。7甲
6、图和乙图表示某植物在适宜的CO2浓度条件下光合作用速率与环境因素之间的关系，下列相关描述中错误的是()A甲图中，在A点限制光合作用速率的主要因素是光照强度，在B点限制光合作用速率的主要因素是温度B从乙图可以看出，当超过一定温度后，光合作用速率会随着温度升高而降低C温度主要是通过影响酶的活性来影响光合作用速率D若光照强度突然由A变为B，短时间内叶肉细胞中C3的含量会增加【答案】D8如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培的小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中的含量变化将会是()Aa上升、b下降Ba、b都上升Ca、b都下降Da下降、b上升【答案】B【解析】根据图示
7、信息可推出，c是CO2，a、b分别是H和ATP。光照不变，光反应顺利进行，H和ATP合成正常；CO2供应不足，CO2固定减弱，C3相对含量减少，导致C3还原消耗的H和ATP也减少，故a、b在叶绿体中的相对含量上升。9(2015届衡阳模拟)下列关于光合作用的叙述，正确的是()A光合作用制造的有机物中的氧全部来自于光B光合作用中各种酶的活性与温度呈正相关C光反应阶段和暗反应阶段均有ATP的合成D光反应阶段为暗反应阶段提供了还原剂H【答案】D【解析】光合作用制造的有机物中的氧来自CO2，H2O光解产生的O2释放到了外界环境中；温度过高时酶的活性会降低；光反应产生ATP，暗反应消耗ATP；光反应为暗反
8、应提供还原剂H和ATP。10根据下面光合作用的图解，判断下列说法不正确的是()A过程发生在叶绿体的基质中B过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上C图示依次为H、ATP、CO2、(CH2O)D的化学性质不稳定，其分解过程不需要酶的催化【答案】D【解析】此题考查光合作用的基本过程和识图读图的能力。根据光合作用的过程判断分别表示H、ATP、CO2、(CH2O)、光反应和暗反应。暗反应发生在叶绿体的基质中，光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上。ATP的合成和分解都需要酶的催化。11.如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.提取色素时加入碳酸钙是为了保护色素不被破坏B.水稻在收获时
9、节，叶片中色素量的变化是(甲乙)(丙丁)C.四种色素都能溶解在层析液中，丁色素的溶解度最大D.四种色素中，丙和丁主要吸收红光【答案】D【解析】根据图示中不同色素的扩散距离可以判断出乙为叶绿素a，甲为叶绿素b，丙为叶黄素，丁为胡萝卜素。加入碳酸钙的目的是保护色素，防止色素被破坏；在层析液中溶解度最大的是胡萝卜素；丙、丁主要吸收的是蓝紫光；衰老叶片中叶绿素被破坏，使得叶片中(甲乙)(丙丁)，所以A、B项正确。12.利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验，一定量的金鱼藻和一定量的碳酸氢钠溶液，下列叙述正确的是()A.在较强光照下，试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量B.为探究CO2浓
10、度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验C.黑暗条件下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气D.为了探究光照强度对光合作用的影响，仅用一套装置慢慢向光源靠近，观察并记录单位时间内气泡产生多少的变化，即可进行准确的定量分析【答案】B13.(2015届信宜检测)德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)后，再把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论不合理的是()A.本实验未设对照组B.有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因C.实验初始时
11、遮光和曝光区域均达到无淀粉状态D.实验不能证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉【答案】A【解析】该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照，A错误。该实验只能证明有淀粉的生成，不能证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉。14.下列有关叶绿体及光合作用的叙述中，错误的是()A.破坏叶绿体外膜后，O2也能产生B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短和温度降低所致D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应【答案】B【解析】植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行，因此破坏叶绿体外
12、膜，不影响O2的产生；离体的叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶，获得ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应，故D正确；植物生长过程中，叶绿体中色素的比例会随着植物生长期、光照、温度等的变化而变化；与夏季相比，植物在冬季光合速率降低的主要原因是温度降低和光照减弱。二、非选择题15(2014课标卷)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题：(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为_。CO2浓度在ab之间时，曲线_表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是_。(3)当环境中CO2浓度小于
13、a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量_ (填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑_这一因素的影响，并采取相应措施。【答案】(1)0A、B、C(2)光强(3)大于(4)光强【解析】(1)据图可知CO2浓度为a时，高光强(曲线A)下的纵坐标为0，即净光合速率为0；CO2浓度在ab之间时，曲线A、B、C均表现为上升，即净光合速率均随CO2浓度增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，高光强条件下(曲线A)的净光合速率仍然能够随着CO2浓度的增加而增加，由此可知限制B、C净光合速率
14、增加的环境因素是光强。(3)CO2浓度小于a时，3种光强下，净光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，也就是说呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)据图可知CO2浓度和光强会影响净光合速率从而影响植物的产量，故为提高植物的产量，应综合考虑CO2浓度和光强对植物的影响。16(2014广东卷)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表，请回答下列问题：光照强度叶色平均叶面积(cm2)气孔密度(个mm2)净光合速率(molCO2m2s1)强浅绿13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中绿20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深绿28.4(209%)752(91%)3.87(89%)(注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考)(1)CO2以_方式进入叶绿体后，与_结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的_。(2)在弱光下，柑橘通过_和_来吸收更多的光能，以适应弱光环境。(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数_，单位时间内平均每片叶CO2吸收量_。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是_，最后发生改变的是_。【答案】(1)自由扩散C5(五碳化合物)H(或
