高中生物寒假作業(yè)精練5光合作用的原理及其應(yīng)用(含解析)

1、 光合作用的原理及其應(yīng)用J典題溫故不（2019 新課標(biāo)I卷 3）將一株質(zhì)量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中， 一段時間后植株達(dá)到 40g,其增加的質(zhì)量來自于（）A.水、礦質(zhì)元素和空氣B.光、礦質(zhì)元素和水C.水、礦質(zhì)元素和土壤D.光、礦質(zhì)元素和空氣（2019江蘇卷 17）如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結(jié)果，樣品分別為新鮮 菠菜葉和一種藍(lán)藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是（）蚯藻A.研磨日加入CaCO過量會破壞葉綠素B.層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C.在敞開的燒杯中進(jìn)行層析時，需通風(fēng)操作D.實驗驗證了該種藍(lán)藻沒有葉綠素 b，經(jīng)典集訓(xùn)f.光合作用是生物界最基本的同化

2、作用。下列相關(guān)敘述不正確的是（）A.光合作用過程中，碳元素的轉(zhuǎn)移途徑是：COfC3一（ CHO）.凈光合速率為零時，藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所主要有線粒體和葉綠體C.光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPK碳反應(yīng)中將CO合成糖類的能源物質(zhì)D.用聞80培養(yǎng)小球藻，一段時間后可在其產(chǎn)生的糖類和氧氣中檢測到18O2.科研人員為研究某植物的光合特性，測定了該植物在光、暗條件下的CO吸收速率,結(jié)果如圖。下列選項錯誤的是（）A.暗期CO吸收速率大于0B.從暗期變到光期的瞬間，葉綠體中G含量升高C.光期CO吸收速率下降可能是 CO濃度降低所致D.暗期植物不能將 CO轉(zhuǎn)化為糖類等光合產(chǎn)物的原因是沒有光反應(yīng)提供的ATP和H

3、3.下列關(guān)于幾種元素與光合作用關(guān)系的敘述，正確的是（）A.氮元素是葉綠素的組成元素之一，沒有氮元素，植物就不能進(jìn)行光合作用B.磷元素是構(gòu)成 ATP的必需元素，光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程均有ATP合成C.氧元素是構(gòu)成有機物的基本元素之一，光合作用制造的有機物中的氧元素來自于水D.碳元素是組成糖類的基本元素，光合作用中碳元素從CO開始直接經(jīng) G形成糖類.下圖表示甘蔗一個葉肉細(xì)胞內(nèi)的系列反應(yīng)過程，相關(guān)敘述正確的是（）ay-A.過程中類胡蘿卜素主要吸收紅光和藍(lán)紫光.過程產(chǎn)生的（CHO）中的。來自CO和H2OC.過程釋放的能量大部分貯存于ATP中D.過程一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系.下列有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸及

4、其應(yīng)用的敘述，錯誤的是（）A.種子成熟干燥后，細(xì)胞呼吸速率下降B. CO的固定可發(fā)生在黑藻葉綠體的基質(zhì)中C.施有機肥能防止土壤板結(jié)，有利于作物根系生長D.葉名素a、b在藍(lán)紫光區(qū)的吸收光譜是相同的.如圖是生理狀況相同的油料作物種子在清水中萌發(fā)形成幼苗過程中的生長情況。下 列相關(guān)說法錯誤的是（）K暗024 li R 1（1 U M 冏叫 td）f（光,葉戶變10d前，萌發(fā)種子干重增加的主要元素是C和N10d后，白光下的幼苗體內(nèi)消耗ADP的場所有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C.從圖中可知前10d內(nèi)光照對幼苗的生長存在抑制作用D.幼苗在黑暗條件下發(fā)黃而在光下變綠，說明光照能影響葉綠素的合成.植物光合作用

5、的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)（如Q的釋放）來繪制的。下列敘述錯誤的是（）A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收白光能可用于光反應(yīng)中 ATP的合成.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO的吸收速率隨光波長的變化來表示D.葉片在640660 nm波長光下釋放 Q是由葉綠素參與光合作用引起的8.科研人員測定了航天誘變番茄突變體與野生型在 6:0018:00內(nèi)的凈光合速率，結(jié)果如圖所示。研究還發(fā)現(xiàn)早晨和傍晚突變體的氣孔開放程度明顯高于野生型。下列相關(guān)分析正確的是（）A.突變體和野生型均于6:00開始進(jìn)行光合作用B.突變體和野生型體內(nèi)光合與呼吸相關(guān)酶

6、的活性相同16:0018:00突變體與野生型凈光合速率下降的主要原因是環(huán)境中6:0018:00時間段內(nèi)突變體有機物的積累量高于野生型9.下列有關(guān)綠葉中色素的提取和分離實驗的敘述中，正確的是（）A.葉綠素的提取需要加入層析液作為提取液CO供應(yīng)不足B.過濾時應(yīng)使用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口C.分離色素時應(yīng)將濾液細(xì)線置于層析液中D.選材不同，四條色素帶在濾紙條上的排列順序不同10.研究人員對日光溫室內(nèi)的番茄葉片補充等強度不同波長的光, 日變化情況如圖。下列敘述錯誤的是()測得番茄光合速率的二產(chǎn)5OM 一叫如生XA.據(jù)圖分析，在10:00左右適當(dāng)補充紅光，對番茄的生長最有效14:0016:00 ,

7、引起三組黃瓜光合速率均降低的主要因素是室內(nèi)CO濃度過低9:00-11:00 對照組CO固定量比補藍(lán)光組多12:30時，若適當(dāng)提高溫室內(nèi)CO濃度，短時間番茄植株中三碳酸的合成速率不變.如果將一株綠色植物栽培在含H218O的完全培養(yǎng)液中，給予充足的光照，經(jīng)過較長段時間后，下列物質(zhì)中能含18O的有幾項周圍空氣的 Q周圍空氣的CO周圍空氣的水分子光合作用生成的葡萄糖A. 一項B .二項 C .三項 D .四項.植物果實發(fā)育所需要的有機物來源于葉片的光合作用，但過多枝葉的生長不僅會消 耗大量光合產(chǎn)物及無機鹽等，而且對植物果實的產(chǎn)量也會造成不利影響。 研究者用金桔來研 究葉片光合作用與果實產(chǎn)量的關(guān)系， 實

8、驗處理及結(jié)果如下圖所示， 在金桔的葉片中檢測到有淀粉生成。下列相關(guān)分析正確的是()A.第I組葉片的凈光合速率最高，其果實干重一定大于第n、出兩組B.植物以淀粉的形式將光合產(chǎn)物運輸?shù)焦麑嵒蚱渌枰袡C物的場所C.由此可知，應(yīng)盡量將植物多余的枝條及葉片摘除，以提高光合速率D.據(jù)實驗結(jié)果推測植物光合作用的產(chǎn)物在葉片中積累會抑制光合作用速率.回答與光合作用有關(guān)的問題:(1)地球上生命活動所需的能量主要來源于光反應(yīng)吸收的 ,在暗反應(yīng)中，RuB吸化酶(R酶)催化CO與RuBP (G)結(jié)合，生成2分子G,影響該反應(yīng)的外部因素， 除光照條件外還包括 (寫出兩個)；內(nèi)部因素包括 (寫出兩個)。(2)在“光合色素

9、的提取與分離”活動中，提取新鮮菠菜葉片的色素并進(jìn)行分離后， 濾紙條自上而下兩條帶中的色素合稱為。分析葉綠素a的吸收光譜可知，其主要吸收可見光中的光。環(huán)境條件會影響葉綠素的生物合成，如秋天葉片變黃的現(xiàn)象主要與抑制葉綠素的合成有關(guān)。.某生物興趣小組在探究多種環(huán)境因素對水稻光合作用影響的活動中，測得水稻吸收(用“+”表示)或釋放(用“-表示)CO2的速率(單位:mgh-1)隨溫度變化的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表 所示。請回答下列問題：組別條件溫度10C20 C30 C35 C40 C45 CA黑暗-5-10-18-34-40-34B適當(dāng)遮陰，CO深度為0.03%+3+50-16-24-24C全光照，CO深度為0

10、.03%+5+8+4+20-14D全光照，CO深度為1.22%+ 10+20+40+28+ 120(1) A組數(shù)據(jù)可表示水稻的 隨溫度變化的情況。由表中數(shù)據(jù)可知，影響水稻光合速率的外界因素有 。(2)分析表中數(shù)據(jù)可知，在相同溫度下，C組的光合速率明顯高于 B組的，其原因是(3)若對水稻進(jìn)行光照、黑暗處理各12小時，根據(jù)表格中信息，應(yīng)選擇光照為、CO濃度為、光照下溫度為 和黑暗下溫度為 的條件，以保證水稻內(nèi)有機物的積累量最多。，答案與解析jr一、典題溫故.【答案】A【解析】黃瓜幼苗可以吸收水，增加鮮重；也可以從土壤中吸收礦質(zhì)元素， 合成相關(guān)的 化合物。也可以利用大氣中二氧化碳進(jìn)行光合作用制造有機

11、物增加細(xì)胞干重。植物光合作用將光能轉(zhuǎn)化成了有機物中的化學(xué)能， 并沒有增加黃瓜幼苗的質(zhì)量， 故黃瓜幼苗在光照下增加的質(zhì)量來自于水、礦質(zhì)元素、空氣。綜上所述,BCM符合題意，A符合題意。故選 Ao.【答案】D【解析】綠色植物的葉綠體中含有四種色素，紙層析后，形成的色素帶從上到下依次是：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a （藍(lán)綠色）、葉綠素b黃綠色。由圖可知， 菠菜含有四種色素， 藍(lán)藻（原核生物）只含有葉綠素 a和胡蘿卜素。研磨時加入碳酸鈣是為 了保護(hù)葉綠素，A錯誤；層析液可以由石油醒、丙酮和苯混合而成，也可以用92號汽油代替，B錯誤；層析時，為了防止層析液揮發(fā)，需要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯，C

12、錯誤；由圖可知，藍(lán)藻只有兩條色素帶，不含有葉綠色b, D正確，故選D=二、經(jīng)典集訓(xùn).【答案】B【解析】光合作用過程中，碳元素的轉(zhuǎn)移途徑是：CO-C3一（CHQ, A正確；藍(lán)藻是原核生物，沒有線粒體和葉綠體，B錯誤；光反應(yīng)產(chǎn)生的 ATP和NADPH碳反應(yīng)中將二氧化碳還原為糖的能源物質(zhì)，C正確；用M8O培養(yǎng)小球藻，在葉綠體中進(jìn)行光合作用， 進(jìn)行水的光 解形成氧氣和H,可在氧氣中檢測到放射性。Hz18O還可參與有氧呼吸第二階段，生成C18Q,C8Q通過光合作用的暗反應(yīng)階段，轉(zhuǎn)移到糖類等有機物中，所以用H18。培養(yǎng)小球藻，一段時間后可在其產(chǎn)生的糖類和氧氣中檢測到18O, D正確。故選Bo.【答案】B【

13、解析】從圖示曲線可知，暗期 CO吸收速率大于0, A正確；從暗期變到光期的瞬間， 光反應(yīng)增強，Q的還原增強，Q消耗增加，而C3合成速率不變，故 G含量減少，B錯誤；光 期CO吸收速率有下降趨勢，可能是隨著光合作用的進(jìn)行，CQ不斷被吸收，導(dǎo)致環(huán)境中 CQ濃度降低所致，C正確；沒有光反應(yīng)提供 ATP和H,暗反應(yīng)無法進(jìn)行，故暗期植物不能將 CO轉(zhuǎn)化為糖類等光合產(chǎn)物是因為沒有光反應(yīng)提供的ATP和H , D正確。.【答案】A【解析】N是葉綠素的組成元素之一，沒有 N植物就不能進(jìn)行光合作用， A正確；P是 構(gòu)成ATP的必需元素，光合作用光反應(yīng)有 ATP合成，暗反應(yīng)過程有 ATP消耗，B錯誤；O是 構(gòu)成有機

14、物的基本元素之一，光合作用制造的有機物的氧來自于二氧化碳，C錯誤；C是組成糖類的基本元素，在光合作用中從二氧化碳開始先后經(jīng)。形成。和（CH。，D錯誤；故選A。.【答案】D【解析】根據(jù)題意和圖示分析可知：表示光反應(yīng)中光能轉(zhuǎn)化為 ATP的過程，發(fā)生在類囊體薄膜上；表示ATP為三碳化合物的還原過程供能合成有機物的過程，發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中；表示有機物氧化分解釋放能量的過程，發(fā)生在細(xì)胞中；表示ATP水解釋放能量的過程，發(fā)生在細(xì)胞中。過程中類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，A錯誤；過程產(chǎn)生的（CHO）中的O來自CO, B錯誤；過程釋放的能量少部分貯存 于ATP中，大部分以熱能形式散失

15、，C錯誤；表示 ATP水解釋放能量的過程，一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系，D正確；故選Do.【答案】D【解析】種子成熟干燥后，自由水含量減少，新陳代謝減慢，細(xì)胞呼吸速率下降，故 A 正確；黑藻為真核生物，光合作用的場所在葉綠體，其二氧化碳的固定（暗反應(yīng)）發(fā)生在葉 綠體的基質(zhì)中，B正確；增施有機肥，可改善土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤保肥、透氣的性能，防止土壤板結(jié)，有利于作物根系生長，C正確；葉綠素a、b在藍(lán)紫光區(qū)的吸收光譜很相似，但是略有不同，D錯誤；故選D=.【答案】A【解析】由于油料種子在清水中萌發(fā)，最開始干重增加的原因是脂肪轉(zhuǎn)換成糖類，因而導(dǎo)致干重增加的主要元素是 0, A錯誤；10d后，白光下，由于幼苗葉子

16、變綠能進(jìn)行光合作 用，幼苗體內(nèi)消耗 ADP的場所，即ATP合成場所有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，B正確；圖中前10d內(nèi)光照條件下幼苗的長度低于黑暗條件下，可以判斷前10d內(nèi)光照對幼苗的生長存在抑制作用，C正確；黑暗條件下幼苗發(fā)黃而光下變綠，可說明光照能影響葉綠素的合成，D正確。故選Ao.【答案】A【解析】類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，在紅光區(qū)不吸收光能，A項錯誤；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，其吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B項正確；CQ的吸收速率和 Q的釋放速率隨光波長的變化均可表示光合作用的作用光譜，C項正確；根據(jù)葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜可知，葉片在640660 nm波長光

17、下釋放 Q是由葉綠素參與光合作用引起的，D項正確。.【答案】D【解析】由于凈光合速率=總光合速率-呼吸速率，6:00時突變體和野生型的凈光合速 率均為0,說明二者此時的總光合速率 =呼吸速率，而不是6:00開始進(jìn)行光合作用，A錯誤； 由圖不能得出二者呼吸速率的大小，所以無法比較突變體和野生型體內(nèi)呼吸相關(guān)酶的活性是否相同，B錯誤；16:0018:00突變體與野生型凈光合速率下降的主要原因是光照強度降低， C錯誤；由圖可知，6:0018:00時間段內(nèi)，大部分時間段內(nèi)是突變體凈光合速率大于野生型的凈光合速率，而其它時間段內(nèi)，突變體凈光合速率和野生型的凈光合速率幾乎完全相同，所以6:0018:00時間

18、段內(nèi)突變體有機物的積累量高于野生型，D正確。故選 D.【答案】B【解析】提取葉綠素使用無水乙醇，層析液用于分離色素；過濾時使用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口，以防止揮發(fā)性強的無水乙醇揮發(fā)；分離色素時不能將濾液細(xì)線置于層析液中，否則色素會溶入層析液中；不同材料中四種色素在層析液中的溶解度相同，來自不同材料葉綠體中的四種色素含量可能不同，經(jīng)過紙層析后，在濾紙上的排列順序相同，色素帶粗細(xì)可能不同。.【答案】B【解析】據(jù)圖分析可知，若采取在10:00前適當(dāng)補充紅光措施，對黃瓜的生長最有效，A正確；1416時，三組的光照強度均下降， 三組黃瓜光合速率均降低，B錯誤；9:00-11:00 , 對照組的光合

19、速率高于藍(lán)光組，故對照組CO固定量比補藍(lán)光組多， C正確；12:30時，番茄氣孔關(guān)閉出現(xiàn)了光合午休現(xiàn)象，若適當(dāng)提高溫室內(nèi)CO濃度，短時間番茄植株中三碳酸的合成速率不變，D正確。故選B。.【答案】D【解析】因為植物吸收的水可以參與光合作用釋放出18Q,所以周圍空氣中的 C2具有放射性，項正確；水參與有氧呼吸的第二階段，可以生成含有18O的CO,項正確；周圍空氣中的18q被植物吸收，進(jìn)行細(xì)胞呼吸生成水，或通過蒸騰作用釋放到空氣中，項正確； CO參與光合作用會生成含有 18O的葡萄糖，項正確，答案選 Do.【答案】D【解析】分析題圖可知：第I組葉片的凈光合速率最高，但其葉片的數(shù)量最少，所以其果實干重

20、不一定大于第n、出兩組，同理，雖然摘除葉片越多，剩余葉片的光合速率越高， 但葉片過少，光合總產(chǎn)量不高，不利于提高果實產(chǎn)量，因此不能為提高光合速率，而將植物大量的枝條及葉片摘除，a、C錯誤；淀粉是大分子，無法在植物體內(nèi)運輸，光合產(chǎn)物是以小分子糖（如蔗糖）的形式輸出光合細(xì)胞，然后經(jīng)韌皮部長距離運輸?shù)焦麑嵉绕鞴僦?，B錯誤；據(jù)實驗結(jié)果可知，在同樣條件下，葉片越多，光合速率越低，可推測植物光合作用的產(chǎn) 物在葉片中積累會抑制光合作用速率，D正確。.【答案】（1）光能溫度、CO濃度 R 酶活性、R酶含量、C5含量、pH （其中兩個） （2）類胡蘿卜素藍(lán)紫光和紅低溫【解析】（1）地球上生物生命活動所需的能量來自有機物，有機物主要來自植物的光合作用，光合作用合成有機物需要光反應(yīng)吸收光能，轉(zhuǎn)化為ATP的化學(xué)能，然后ATP為暗反應(yīng)中。的還原提供能量，合成糖類。在暗反應(yīng)中，RuBP竣化酶（R酶）催化CO與RuBP（C）結(jié)合， 生成2分子G,這是光合作用的暗反應(yīng)的二氧化碳的固定。暗反應(yīng)的進(jìn)行需要相關(guān)酶的催化，二氧化碳做原料，需要光反應(yīng)提供H和ATP,光反應(yīng)需要色素、酶、水、光照等，故影響該反應(yīng)的外部因素有光照、