專題33 光合作用的原理及其應(yīng)用(核心素養(yǎng)練習(xí))(解析版)

第三單元生命系統(tǒng)的代謝基礎(chǔ)專題3.3光合作用的原理及其應(yīng)用一、選擇題植物吸收Mg2+用于合成（ ）葉綠素 B.胡蘿卜素 C.葉黃素 D.血紅蛋白【答案】A【解析】葉綠素的合成需要鎂元素，A正確；胡蘿卜素不含鎂元素，B錯(cuò)誤；葉黃素不含鎂元素，C錯(cuò)誤；血紅蛋白不含鎂元素，D錯(cuò)誤。）與光合作用有關(guān)的酶和色素分布于（ ）酶分布于類囊體上，色素分布在葉綠體基質(zhì)中酶分布于葉綠體基質(zhì)中，色素分布于類囊體上酶分布于類囊體上和葉綠體基質(zhì)中，色素分布于類囊體上類囊體上和葉綠體基質(zhì)中都有酶和色素【答案】C【解析】色素分布在葉綠體的類囊體薄膜表面，參與光反應(yīng)中水的光解，酶在類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)中都有，參與ATP的合成和暗反應(yīng)。下列有關(guān)光合作用的敘述，正確的是（ ）光反應(yīng)和暗反應(yīng)的進(jìn)行都需要光光反應(yīng)和暗反應(yīng)的進(jìn)行都需要酶的參與光反應(yīng)和暗反應(yīng)的進(jìn)行都需要消耗ATP光反應(yīng)和暗反應(yīng)都是在葉綠體的片層結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行【答案】B【解析】光合作用的暗反應(yīng)不直接需要光，所以在光照和黑暗條件下都能進(jìn)行，A錯(cuò)誤；光反應(yīng)和暗反應(yīng)都是生化反應(yīng)，生化反應(yīng)要想能在通常情況下發(fā)生，都必須有酶的催化作用才能完成，B正確；光反應(yīng)生成ATP,暗反應(yīng)消耗ATP,C錯(cuò)誤；光反應(yīng)是在葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行，暗反應(yīng)是在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行，D錯(cuò)誤。圖是光合作用速率受CO2濃度影響的曲線圖，以下組合可以表示光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率有影響的點(diǎn)是（）光合作用遠(yuǎn)率光合作用遠(yuǎn)率A．a(chǎn)和b B．a(chǎn)和c C．b和c D．a(chǎn)、b和c【答案】C【解析】探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率有影響，要保持二氧化碳濃度相等，即同一二氧化碳濃度下去比較光照強(qiáng)度變化對(duì)光合速率的影響，可選擇b和c兩點(diǎn)。5．下圖所示為葉綠體中的某種結(jié)構(gòu)及其上發(fā)生的物質(zhì)和能量變化，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）光能圖中①是參加反應(yīng)的水圖中②上有光合色素圖中光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能［H］、02和ATP都能用于暗反應(yīng)【答案】D【解析】水在光下分解為田］和02的過(guò)程發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，所以圖中①是參加反應(yīng)的水，A正確；葉綠體中的色素分布在葉綠體的類囊體膜上，B正確；在葉綠體的類囊體膜上，色素將吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能，C正確；［H］和ATP都能用于暗反應(yīng)，02不用于暗反應(yīng)，直接釋放，D錯(cuò)誤。6.關(guān)于硝化細(xì)菌的化能合成作用和藍(lán)藻的光合作用，敘述正確的是（）硝化細(xì)菌進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所是線粒體藍(lán)藻細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是葉綠體硝化細(xì)菌可利用nh3氧化過(guò)程釋放的能量合成有機(jī)物藍(lán)藻細(xì)胞吸收光能的色素是葉綠素和類胡蘿卜素答案】C【解析】硝化細(xì)菌為原核生物，體內(nèi)無(wú)線粒體，A錯(cuò)誤；藍(lán)藻細(xì)胞為原核生物，無(wú)葉綠體，無(wú)類胡蘿卜素，其能進(jìn)行光合作用是因?yàn)楹腥~綠素和藻藍(lán)素，B、D錯(cuò)誤；同化作用過(guò)程中，硝化細(xì)菌通過(guò)NH3氧化為亞硝酸和硝酸的過(guò)程中釋放的能量合成有機(jī)物，C正確。7．如圖是新鮮綠葉的四種葉綠體色素在濾紙上層析分離情況，以下敘述正確的是（）ftifrftuftifrftu甲為葉綠素a,乙為綠素b丙和丁主要吸收紅光色素帶浸入層析液中而分離為甲、乙、丙、丁四種色素深秋落葉中色素含量（甲+乙）V（丙+?。┐鸢浮緿【解析】根據(jù)分析，甲為葉綠素b，乙是葉綠素a，A錯(cuò)誤；丙和丁是類胡蘿卜素，主要吸收藍(lán)紫光，B錯(cuò)誤；進(jìn)行紙層析時(shí)，色素帶不能浸入層析液，否則色素會(huì)溶于層析液，達(dá)不到分離的效果，C錯(cuò)誤；深秋葉綠素被分解，所以其含量比類胡蘿卜素少，葉片呈黃色，D正確。8．光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。如圖為綠色植物光合作用圖解，下列敘述正確的是（）②是氧氣，在類囊體薄膜上產(chǎn)生③是五碳化合物，能被還原為（ch2o）④是ATP,在葉綠體基質(zhì)中生成【答案】B【解析】①是光合色素，分布在葉綠體的類囊體薄膜上，A錯(cuò)誤；②是氧氣，在類囊體薄膜上產(chǎn)生，來(lái)自于光反應(yīng)過(guò)程中水的光解，B正確；③是三碳化合物，能被還原為（CH2O）,C錯(cuò)誤；④是ATP,在葉綠體的類囊體薄膜上產(chǎn)生，在葉綠體基質(zhì)中消耗，D錯(cuò)誤。9．“氣孔”位于綠色植物葉片外表皮上，可以打開(kāi)和關(guān)閉，是葉片與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)（氣體）交換的門(mén)戶。夏天的中午，棉花植株會(huì)關(guān)閉氣孔以減少水分散失。此時(shí)，棉花植株的光合作用是怎樣的（）中午溫度高，光照強(qiáng)，所以光合作用速率增強(qiáng)氣孔關(guān)閉抑制了CO2的固定，所以光合作用速率下降氣孔關(guān)閉抑制了葉綠素吸收光能，所以光合作用速率下降葉片內(nèi)水分儲(chǔ)存多，可以促進(jìn)水的光解，所以光合作用速率增強(qiáng)【答案】B【解析】夏天的中午，溫度過(guò)高，蒸騰作用太強(qiáng)，氣孔關(guān)閉以減少水分散失，氣孔關(guān)閉會(huì)影響二氧化碳的固定，進(jìn)而導(dǎo)致光合速率下降。綜上所述，ACD不符合題意，B符合題意。10．將葉面積相等的甲、乙兩種植物的新鮮葉片分別放置在相同體積、溫度適宜且恒定的密閉小室中，給予充足的光照，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）甲、乙兩葉片的光合作用強(qiáng)度一定相同甲、乙兩葉片的光合作用強(qiáng)度在一段時(shí)間后都將逐漸下降一段時(shí)間后，甲所在小室中的CO2濃度較乙低，則甲的呼吸強(qiáng)度一定比乙低D?—段時(shí)間后，甲所在小室中的CO2濃度較乙低，則甲固定CO2的能力較乙低【答案】B【解析】不同的植物對(duì)光照強(qiáng)度的要求不同，光合速率也不同，A錯(cuò)誤；由于葉片置于密閉的小室中，隨著光合作用的進(jìn)行，容器中的二氧化碳越來(lái)越少，光合速率會(huì)逐漸下降，B正確；若實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，甲葉片所在小室中的二氧化碳濃度低，說(shuō)明凈光合速率強(qiáng)，但呼吸強(qiáng)度不一定低，固定二氧化碳的能力不一定強(qiáng)，C、D錯(cuò)誤、二、非選擇題11.選用若干生長(zhǎng)狀況相同的某植物，置于不同光照強(qiáng)度且其它條件適宜的環(huán)境中進(jìn)行處理10天后，得到相關(guān)數(shù)據(jù)平均值如下表所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：光照強(qiáng)度呼吸速率凈光合速率葉綠素a含量組別(Lux)(CO2?ymol?m-2?s-i)(CO2?gmol?m-2?s-i)(mg?g-1)第1組20014101.6第2組40014291.3第3組600143511）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，光照強(qiáng)度對(duì)某植物的 都會(huì)造成影響。2）葉綠素a分布于葉綠體 ，實(shí)驗(yàn)表明，隨光照強(qiáng)度的降低，葉綠素a的含量（3）植物的呼吸速率須在 的環(huán)境中測(cè)定。植物有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是 ，這些CO2以 方式擴(kuò)散到周圍環(huán)境中，引起環(huán)境中氣體組成的變化。當(dāng)光照強(qiáng)度增大時(shí)，植物的呼吸速率 。（4）如果24小時(shí)中，條件下將第1組處理的植株置于 小時(shí)光照條件下，植株就可以正常生長(zhǎng)。如果將第2組植株置于第1組條件下，短時(shí)間內(nèi)植物內(nèi)C5的含量會(huì) ，凈光合速率將 （選填“低于”“等于”“高于”）20Mmol-m-2?s-i,原因是 ?！敬鸢浮浚?）凈光合速率和葉綠素a含量（2）類囊體膜上 升高（3）黑暗（無(wú)光；光照強(qiáng)度為0Lux） 線粒體基質(zhì)自由擴(kuò)散不變（4）大于14小時(shí) 下降低于因?yàn)?組時(shí)葉綠素含量低【解析】（1）分析圖表，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，光照強(qiáng)度對(duì)某植物的凈光合速率和葉綠素a含量都會(huì)造成影響。（2）葉綠素a分布于葉綠體類囊體膜上，實(shí)驗(yàn)表明，隨光照強(qiáng)度的降低，葉綠素a的含量升3）植物的呼吸速率須在黑暗的環(huán)境中測(cè)定，因?yàn)樵诠庹障聲r(shí)植物能夠進(jìn)行光合作用，光合作用利用CO2,無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定環(huán)境中的CO2,植物有氧呼吸產(chǎn)生CO2是有氧呼吸的第二階段在線粒體基質(zhì)中，CO2是氣體，其進(jìn)出細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，這些CO2以自由擴(kuò)散方式擴(kuò)散到周圍環(huán)境中，引起環(huán)境中氣體組成的變化。當(dāng)光照強(qiáng)度增大時(shí)，植物的呼吸速率不變。(4)第1組處理的植株黑暗下呼吸速率是14，光照下凈光合速率是10，若植株可以正常生長(zhǎng)，則一天24小時(shí)植物的凈光合速率要大于0即有有機(jī)物的積累，假設(shè)需要光照X小時(shí)則10X=14X(24-X),X為14,故將第1組處理的植株置于14小時(shí)光照條件下，植株就可以正常生長(zhǎng)。如果將第2組植株置于第1組條件下，光照強(qiáng)度減弱，光反應(yīng)減弱，生成的還原氫和ATP減少，短時(shí)間內(nèi)植物內(nèi)C5的含量會(huì)下降，凈光合速率將低于20ymol?m-2?s-1,原因是因?yàn)槠淙~綠素a含量低于1.6mg，因而其利用光能的能力較弱，在相同光照強(qiáng)度下，其光合作用強(qiáng)度低于原第1組植物。同時(shí)，其呼吸速率與原第1組植物相同。所以，其凈光合速率小于原第1組植物對(duì)應(yīng)的20gmol?m-2?s-1。12．如圖為某植物置于不同二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度下葉肉細(xì)胞氧氣釋放速率變化曲線(其它環(huán)境條件適宜。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：芝=一晶放速芝=一晶放速T葉肉細(xì)胞在圖中所示的m點(diǎn)條件下，產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所是 。圖中b點(diǎn)限制光合作用速率的主要環(huán)境因素是 。若該植物缺Mg，則a點(diǎn) (選填“左移”“不移動(dòng)”或“右移”)。據(jù)圖分析，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度下植物葉肉細(xì)胞的光合作用速率等于呼吸作用速率，原因是若將圖中曲線c點(diǎn)條件改為d點(diǎn)條件，短時(shí)間內(nèi)C5濃度將 (選填“降低"、“升高”或“基本不變”)，原因是 。若將該植物葉肉細(xì)胞置于干旱脅迫的條件下，測(cè)得光反應(yīng)釋放的氧氣減少，推測(cè)出可能是葉綠體的 (填結(jié)構(gòu)名稱)受損所致，這樣為暗反應(yīng)提供的 少，從而使光合速率降低?！敬鸢浮?1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)光照強(qiáng)度右移 此光照強(qiáng)度下，該細(xì)胞光合作用產(chǎn)生氧氣速率等于呼吸作用消耗的氧氣速率(或葉肉細(xì)胞釋放的氧氣速率為零)升高CO2濃度降低導(dǎo)致固定CO2消耗C5的速率降低，使C5的含量積累

（4）類囊體薄膜［H］、ATP【解析】（1）在m點(diǎn)時(shí)，植物只進(jìn)行呼吸作用，其中能產(chǎn)生NADH的過(guò)程是有氧呼吸的第一、二階段，場(chǎng)所分別為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)；圖中b點(diǎn)時(shí)，不同二氧化碳條件下氧氣的釋放速率相等，表明二氧化碳不是限制光合作用的主要因素，即限制光合作用的主要環(huán)境因素是橫坐標(biāo)代表的環(huán)境因素光照強(qiáng)度。（2） 若該植物缺Mg，葉綠素合成減少，導(dǎo)致光合速率下降，因此a點(diǎn)（光補(bǔ)償點(diǎn)）將右移;在a點(diǎn)所示光照強(qiáng)度下，該細(xì)胞光合作用產(chǎn)生氧氣速率等于呼吸作用消耗的氧氣速率（或葉肉細(xì)胞釋放的氧氣速率為零），此時(shí)植物葉肉細(xì)胞的光合作用速率等于呼吸作用速率。（3） 若將圖中曲線c點(diǎn)條件改為d點(diǎn)條件，即降低二氧化碳濃度，這將抑制暗反應(yīng)過(guò)程中二氧化碳的固定，消耗C5的速率降低，使C5的含量積累，因此短時(shí)間內(nèi)C5濃度將升高。（4） 若將該植物葉肉細(xì)胞置于干旱脅迫的條件下，光反應(yīng)釋放的氧氣減少，推測(cè)可能是葉綠體內(nèi)進(jìn)行光反應(yīng)的結(jié)構(gòu)一一類囊體薄膜受損所致，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP和［H］減少，從而導(dǎo)致光合速率降低。13．為研究低溫對(duì)某種熱帶植物葉綠體結(jié)構(gòu)和代謝的影響，科研人員選用長(zhǎng)勢(shì)一致的兩個(gè)品種的幼苗，分別在28r和0°C條件下處理一段時(shí)間后，測(cè)定幼苗葉片離體葉綠體的放氧量和葉綠體中MDA含量（MDA是膜脂質(zhì)分子過(guò)氧化產(chǎn)物，其含量反映葉綠體膜的受損程度），結(jié)果如圖。請(qǐng)回答：第22^■hB-第22^■hB-l-^000-006衛(wèi)&4O22III(一上?一加QT辜寧涇(一上?：aflE?D匚一旦NeF（1）測(cè)定離體葉綠體放氧量實(shí)驗(yàn)中，需要控制的無(wú)關(guān)變量有 （至少兩項(xiàng)）。（2）離體葉綠體中放氧的場(chǎng)所是 ，與氧氣同時(shí)產(chǎn)生的還有 物質(zhì)。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，葉綠體中MDA含量與膜受損程度 （填“正”或“負(fù)”相關(guān)；低溫脅迫引起放氧量下降的原因是 ，使葉綠體中色素含量減少。（4）本研究表明，兩個(gè)品種中較耐低溫的是 ?！敬鸢浮?1)光照時(shí)間、光照強(qiáng)度、co2濃度、濕度等(2)類囊體薄膜 ATP和［H］(或NADPH)(3)正葉綠體膜(或類囊體膜)受損(4)品種B【解析】(1)植物光合作用利用水和二氧化碳轉(zhuǎn)化生成氧氣和有機(jī)物,需要光照，故測(cè)定離體葉綠體放氧量實(shí)驗(yàn)中，需要控制的無(wú)關(guān)變量有光照時(shí)間、光照強(qiáng)度、CO2濃度、濕度等