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1、1 第三单元细胞的能量供应和利用 第 11 讲能量之源 光与光合作用 题号1 2 3 4 5 6 7 8 选项 考点题号 光合作用的探究历程1 2 光合作用的场所 条件 过程4 6 8 9 10 影响光合作用的因素5 7 11 光合作用相关实验及综合考查3 12 一 单项选择题 1 历经一个多世纪 经过许多科学家的实验 才逐渐发现光合作用的场所 条件 原 料和产物 在下面几个著名实验中 相关叙述不正确的是 A 普里斯特利的实验证明了植物可以更新空气 B 萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件 C 恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量 D 鲁宾和卡门的实验中 用 18O分别标记
2、H2O和 CO2 证明了光合作用产生的氧气来自 于 H2O而不是 CO2 2 2012 广东湛江统考 将竖直放置的水绵和某种好氧细菌的混合溶液放在暗处 白 光透过三棱镜照在混合液处 一段时间后 好氧细菌的分布情况最可能是 A 随机 均匀分布在混合液中 B 集中分布在上下两侧 C 集中分布在中央位置 D 集中分布在溶液的下层 3 2012 景德镇一模 下图表示叶绿体中色素吸收光能的情况 下列叙述正确的是 2 晚间 550 nm波长绿光照射行道树 目的是通过光合作用增加氧气量 白光中 450 nm 波长的光比白光更利于提高光合作用强度 纸层析分离的色素带中胡萝卜素最窄 土 壤中缺乏镁时 420 4
3、70 nm波长的光的利用量显著减少 由 550 nm波长的光转为670 nm 波长的光后 叶绿体中C3的量减少 A B C D 4 2012 广东揭阳联考 如图表示一株生长迅速的植物在夏季24 h 内 CO2的吸收量和 释放量 单位 mg 光合作用速率和呼吸作用速率用CO2的吸收量和CO2的释放量表示 下 列表述不合理的是 A 在 18 时和 6 时 该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等 B 假设该植物在24 h 内呼吸速率不变 则该植物的呼吸速率为10 mg h 最大光合速 率为 85 mg h C 该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A C B D 中午 12 时左右 与曲线最高点
4、所对应的时间相比 该植物叶绿体内C5的含量下降 5 2012 衡阳六校联考 下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图 以下相关叙述错误的是 3 A 若细胞 处于黑暗环境中 那么该细胞单位时间放出的CO2量即为呼吸速率 B 细胞 没有与外界发生O2和 CO2交换 可断定此时光合作用速率等于呼吸作用速率 C 细胞 处在较强光照条件下 细胞光合作用所利用的CO2量为 N1与 N2的和 D 对细胞 的分析可得出 此时的光照强度较弱且物质的量N1小于 m2 6 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中 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
5、下分解为 H 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 D 光合作用的产物 淀粉是在基质中合成的 二 双项选择题 7 塑料大棚技术的兴起使我国北方地区冬季餐桌上丰富多彩 下列关于冬季塑料大棚 种植蔬菜的有关叙述中错误的是 A 大棚内夜间的温度高 有利于植物有机物积累 B 晴朗的中午 农民都要将塑料大棚开口 提高大棚内CO2的浓度 C 阴雨天 应提高大棚的温度 D 大棚施足农家肥 既有利于提高土壤肥力 又可以提高棚内CO2的浓度 8 在图甲中装置1 与装置 2 中敞口培养相同数量的小球藻 以研究光照强度对小球藻 产生氧气量的影响 装置1 的曲线如图乙 据图分析 下列叙述
6、中正确的是 4 A P点处能产生ATP的场所只有线粒体 B 适当降低温度 P点将下移 C 在图乙上绘制装置1 的曲线 R点应下移 D 在图乙上绘制装置2 的曲线 Q点应右移 三 非选择题 9 黑藻在我国是一种比较常见的水生植物 因其取材方便 常作为生物学实验的材料 下列甲表示光合作用实验 图乙是光照强度与黑藻光合速率的关系曲线 请回答 1 除光合作用实验外 黑藻还可以作为 实验的材料 图甲利用排水 集气法收集到的气体是 伴随该物质的生成过程 发生的能量变化是 2 图甲所示实验中 当自变量为光照强度时 则因变量为 在实验现象不明显时 除增强光照外 还可通过什么 方法改进 要求说出一种方法 3 当
7、藻枝叶片在光下释放气泡并逐渐增加时 对应图乙所示曲线的 段 影响 乙图中A点上下移动的主要外界因素是 5 4 如果A点时 CO2释放量为a mol m 2 s C点时的 CO2吸收量为b mol m 2 s 则C点时 CO2的消耗量为 mol m 2 s 10 2011 全国 在光照等适宜条件下 将培养在CO2浓度为 1 环境中的某植物迅速转 移到 CO2浓度为 0 003 的环境中 其叶片暗反应C3和 C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下 图 回答问题 1 图中物质A是 C3化合物 C5化合物 2 在 CO2浓度为 1 的环境中 物质 B的浓度比 A的低 原因是 将 CO2浓度从 1 迅速降低
8、到0 003 后 物质 B浓度升高的原因是 3 若使该植物继续处于CO2浓度为 0 003 的环境中 暗反应中C3和 C5化合物浓度达到 稳定时 物质A的浓度将比B的 填 低 或 高 4 CO2浓度为 0 003 时 该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为 1 时的 填 高 或 低 其原因是 11 2012 东北三校联考 将 CO2作为光合作用原料 在最适宜温度条件下 分别改变 光照和 CO2浓度 测定某种绿色植物叶绿体基质中化合物的放射性物质含量 分别绘成图A 图 B 试分析回答 1 图中 a b 分别代表 化合物 6 2 根据图A 中在光照 暗不同条件下的含量变化分析 光合作用
9、过程的关系是 3 下表为在适宜光照强度和黑暗条件下测定的CO2的吸收量和释放量 mg dm 2 h 10 15 20 25 30 35 40 光照2 0 3 0 4 0 4 25 4 0 3 75 3 0 黑暗0 5 0 75 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 据此分析 回答下列问题 图 A实验设定的最适宜温度是上表中的 若是大棚栽种农作物 白天应将温度设定为 才有利于提高产量 若将 中的温度调整为 的温度 这种改变会使该植物总光合作用达到最大值时所需 的最低光照强度 变大 变小 不变 12 某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度 设计了下面的实验 首先取若干 生长状况相同的西红柿植
10、株 平均分为7 组 分别放在密闭的玻璃容器中 实验开始测定 CO2的浓度 12 h 后再次测定CO2的浓度 实验结果如下表 组别温度 光照强度 普通阳光 开始时的CO2 浓度 12 h 后 CO2浓度 1 25 0 0 35 0 368 2 25 10 0 35 0 342 3 25 20 0 35 0 306 4 25 40 0 35 0 289 5 25 60 0 35 0 282 6 25 80 0 35 0 280 7 25 95 0 35 0 279 请分析回答 1 这一实验的自变量是 写出该实验设计的一种无关变量 2 实验中第1 组 12 h 后 CO2浓度变化的原因是 3 如果在
11、实验过程中使用了不同品种的西红柿植株 这样设计违背了科学实验的 原则 4 若将第7 组植株突然移至第4 组的条件下 短时间内光合细胞中的ATP 含量会 C5化合物的含量会 5 该实验设计尚不能确定西红柿生长的最佳光照强度 请你提出进一步探究的实验设计思 路 7 参考答案 一 单项选择题 1 解析 恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来 叶绿体是进行光合作用的 场所 而不能定量分析光合作用生成的氧气量 答案 C 2 解析 白光经三棱镜分解成七色光 其中上下两端的红光和蓝紫光被植物吸收利用 最多 故两端产生的氧气最多 因此好氧细菌集中分布在两端 答案 B 3 解析 本题以叶绿体中色素吸收光能的
12、情况为载体 综合考查色素的分离 光合作 用过程等相关知识 植物叶绿体中的光合色素几乎不吸收绿光 晚间用大约550 nm 波长的 绿光照射行道树 目的并不是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度 而是营造一 个绿色的环境 单色光照没有复合光照 白光照 利于植物的光合作用 胡萝卜含量最低 形 成的色素带最窄 镁是叶绿素的组成成分 且叶绿素主要吸收420 470 nm波长的光 缺镁 时 叶绿素不能正常形成 该波段的光的吸收受到影响 由图可以看出 由550 nm 波长的 光转为 670 nm 波长的光后 色素对光的吸收增多 光反应增强 暗反应的还原反应速率加 快 叶绿体中的C3的利用增多 量减少
13、答案 D 4 解析 在 18 时和 6 时 CO2吸收量和 CO2释放量相等 该植物光合作用强度与呼吸作 用强度相等 A 正确 假设该植物在24 h 内呼吸速率不变 从图示可知 该植物的呼吸速 率为 10 mg h 最大光合速率为75 mg h 10 mg h 85 mg h B正确 A C表示光合作用 合成的有机物 B表示呼吸作用消耗的有机物 该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可 表示为 A C B 故 C正确 中午12 时左右 由于气温过高 气孔关闭 CO2吸收量下降 与曲线最高点所对应的时间相比 该植物叶绿体内C5的含量升高 D错误 答案 D 5 解析 结合图示可知 细胞 中仅有线粒体
14、中有气体的消耗和生成 应为在黑暗环 境中 此时细胞单位时间内释放CO2的量可表示呼吸速率 A 项正确 细胞 没有与外界进 行气体交换 此时光合作用速率与呼吸作用速率相等 B项正确 细胞 需要从外界环境吸 收 CO2 并向细胞外释放O2 此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点 所利用的CO2包 括呼吸作用产生的N2和从环境吸收的N1 C项正确 细胞 中 线粒体利用的O2除来自叶绿 体外 还要从细胞外吸收 说明细胞呼吸的强度大于光合作用强度 细胞有氧呼吸和光合作 用的过程中 O2的净消耗量 吸收量 m2与 CO2的净生成量N1相等 D项错误 答案 D 6 解析 本题考查光合作用的过程和场所的有关内
15、容 叶绿体中的色素主要分布在类 囊体薄膜上 而不是位于叶绿体的类囊体腔内 H2O 在光下分解为 H 和 O2的过程发生在类 囊体薄膜上 CO2的固定过程发生在叶绿体基质中 光合作用的产物淀粉是在基质中合成的 答案 D 二 双项选择题 7 解析 大棚内夜间温度高 植物细胞呼吸旺盛 消耗的有机物多 不利用植物有机 物积累 阴雨天 光照弱 限制了光合作用强度 提高温度光合作用的速度也不能加快 但 提高温度 细胞呼吸的速度加快 对增产不利 答案 AC 8 解析 P点处植物只进行呼吸作用 没有光合作用 但能产生ATP的场所有线粒体 8 和细胞质基质 A错 P点代表植物此时呼吸作用消耗的氧气量 温度降低
16、呼吸作用减弱 消耗氧气减少 P点应该上移 B 错 装置2 是缺镁培养液 小球藻合成的叶绿素减少 光 合作用降低 最大光合速率降低 R点应该会下移 C正确 由于装置2 中小球藻的光合速 率降低 Q点应右移 D正确 答案 CD 三 非选择题 9 解析 1 黑藻是研究光合作用的实验材料 也可用于观察细胞中的叶绿体 图甲的 实验中黑藻在光照下进行光合作用产生氧气 产生的氧气通过排水集气法收集 在氧气生成 的光反应阶段 发生的能量变化是光能转变为储存在ATP中的化学能 2 在研究光合作用的实验中 自变量为光照强度时 则因变量为光合速率 通过单位 时间产生气泡的多少来检测 实验现象不明显 说明黑藻的光合作用速度慢 增加光合作用 速率的措施除增强光照外 还可增加水中的CO2的量或适当提高温度 3 黑藻在B点后开始释放O2 藻枝叶片在光下释放气泡并逐渐增加时对应的曲线是BC A点表示光照强度为零时黑藻只进行细胞呼吸 影响细胞呼吸强度的因素主要是温度 4 黑藻在A点时 CO2释放量表示细胞呼吸量 C点时的 CO2吸收量表示黑藻表观光合量 C点时 CO2的消耗量是黑藻的真正光合量 真正光合量 表观光合量
