高考生物一轮复习作业本：第3单元第3讲《光合作用A》（含详解）

第3讲 光合作用(A)

一、 单项选择题

1. (扬州一模)科学家们通过大量实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。在下列几个著名实验中,相关叙述正确的是              (  )

A. 普利斯特莱的实验证明了植物可以吸收CO2气体

B. 萨克斯的实验可证明只有在光照条件下叶绿体中才能产生淀粉

C. 恩吉尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量

D. 鲁宾和卡门的实验证明了光合作用产生的氧气来自H2O

2. (上海卷)从种植于室内普通光照和室外强光光照下的同种植物分别提取叶片的叶绿体色素,用纸层析法分离,结果如右图。下列判断正确的是               (  )

A. 室内植物叶片偏黄

B. 室外植物叶片偏绿

C. 室外植物叶片胡萝卜素含量>叶黄素含量

D. 室内植物叶片叶绿素a含量>叶绿素b含量

3. 下列有关光合作用的叙述,错误的是 (  )

A. 光反应阶段产生的氧气来自水

B. 暗反应中C的转移途径是CO2→C3→C5→(CH2O)

C. 光反应和暗反应的场所分别是叶绿体类囊体膜和叶绿体基质

D. 光合作用中能量转换是光能→活跃的化学能→稳定的化学能

4. (南通、扬州、泰州、淮安二模)下列有关线粒体和叶绿体中代谢的叙述,错误的是 (  )

A. 叶绿体基质中可发生CO2的固定

B. 叶绿体类囊体薄膜上能产生[H]和ATP

C. 线粒体基质和内膜上都消耗O2

D. 线粒体内的核糖体能合成蛋白质

5. (南京、盐城一模)下列有关放射性同位素示踪实验的叙述,错误的是 (  )

A. 用15N标记某丙氨酸,附着在内质网上的核糖体将出现放射性,而游离的核糖体无放射性

B. 给水稻提供14CO2,则14C的转移途径是14CO2→14C3→(14CH2O)

C. 给水稻提供14CO2,则其根细胞在缺氧环境下有可能出现14C2H5OH

D. 小白鼠吸入18O2,则在其尿液中可以检测到O,呼出的二氧化碳也可能含有18O

6. (天津卷)在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是              (  )

A. 红光,ATP下降 B. 红光,未被还原的C3上升

C. 绿光,[H]下降 D. 绿光,C5上升

7. (无锡一模)下列有关植物细胞内相关细胞器及生理活动示意图的叙述,正确的是 (  )

A. D为葡萄糖,可在细胞质基质中形成丙酮酸

B. F为CO2,B是固定它的受体,两者结合可再生A

C. 若G为CO2,它能在线粒体基质中产生,可作为F的来源之一

D. 若a为[H],它是由C分解产生的,可以参与A、B、E的合成

8. (瑞安四校联考)用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉,下列叙述错误的是              (  )

A. 光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2O

B. 光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2

C. 有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2

D. 有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6

9. 下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确的是 (  )

A. 水稻在收获时节,叶片中色素含量是(甲+乙)<(丙+丁)

B. 提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发

C. 四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大

D. 四种色素中,丙和丁主要吸收红光

10. 某生物小组在适宜条件下用一密闭的无色透明玻璃钟罩培养番茄幼苗,在实验过程中 (  )

A. 叶绿体中C5含量减少

B. 装置中O2浓度一直升高

C. 净光合速率逐渐减小到0

D. 装置中CO2浓度逐渐降低到0

二、 多项选择题

11. (江苏卷)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,右图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是              (  )

A. 强光照导致了该植物叶绿素含量降低

B. 类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照

C. 色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同

D. 画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次

12. (扬州四模)科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况,并将检测结果绘制成下图。下列相关说法正确的是              (  )

A. 光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因

B. 致使bc段、mn段Pn下降的主要原因是气孔关闭

C. 致使ef段、op段Pn下降的主要原因是光照逐渐减弱

D. 适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施

13. (南京、盐城一模)两棵同种生长状况基本相同的植物,分别置于透明的玻璃罩内,如下图甲、乙所示;在相同条件下,测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如下图丙、丁所示。下列有关叙述正确的是              (  )

A. ab段和cd段,曲线下降的原因完全相同

B. 一昼夜中,装置乙中植物积累的有机物比甲多

C. e点时,气孔关闭导致光合作用基本停止

D. 装置甲的植物叶绿体中,在14点时C5含量比10点时高

三、 非选择题

14. (江苏卷)为了研究2个新育品种P1、P2 幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。请回答下列问题:

图1                                                  图2

(1) 图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在          相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积    的释放量。

(2) 光合作用过程中,CO2与C5结合生成    ,消耗的C5由    经过一系列反应再生。

(3) 由图可知,P1的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的      ;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的        。

(4) 栽培以后,P2 植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是 。

15. (2014·山东卷)我省某经济植物光合作用的研究结果如下图。请回答:

(1) 图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的    上。需先用    (填溶剂名称)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是    。据图分析,该植物可通过      以增强对弱光的适应能力。

(2) 图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低,主要原因是                      。18:00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有      。

(3) 实验过程中,若去除遮光物,短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3含量    。

1. D 【解析】 普利斯特莱的实验证明了植物可以净化空气,但当时并不知道可以吸收CO2气体,A错误;萨克斯的实验可证明植物光合作用的产物有淀粉,但不能证明光合作用的场所是叶绿体,B错误;恩吉尔曼的实验证明了光合作用的场所是叶绿体,但没有定量分析水绵光合作用生成的O2量,C错误;鲁宾和卡门的实验通过同位素标记的方法证明了光合作用产生的O2来自H2O,D正确。

2. D 【解析】 提取叶片的叶绿体色素,用纸层析法分离,滤纸条上从上到下四条色素带分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。室内植物叶绿素a和叶绿素b色素带较宽,叶片偏绿,A错误;室外植物叶黄素色素带较宽,叶片偏黄,B错误;室外植物叶片胡萝卜素含量<叶黄素含量,C错误;室内植物叶片叶绿素a含量>叶绿素b含量,D正确。

3. B 【解析】 暗反应中C的转移途径是CO2→C3→(CH2O)。

4. C 【解析】 叶绿体基质中发生暗反应,进行CO2的固定和还原,A正确;叶绿体类囊体薄膜上进行光反应产生[H]和ATP,B正确;线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段时不消耗O2,线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段时消耗O2,C错误;线粒体和叶绿体中都含核糖体,可进行蛋白质的合成过程,D正确。

5. A 【解析】 核糖体是氨基酸合成蛋白质的场所,用15N标记丙氨酸为原料,附着在内质网上的核糖体和游离的核糖体均出现放射性,A错误;给水稻提供14CO2,14CO2首先将固定生成14C3,然后被还原成(14CH2O),B正确;叶片利用14CO2光合作用制造的(14CH2O)运输到根细胞,根细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸,产生14CO2和14C2H5OH,C正确;小白鼠吸入的18O2用于有氧呼吸第三阶段生成O,故在尿液中可以检测到O,有的O可继续参与有氧呼吸的第二阶段,产生C18O2,D正确。

6. C 【解析】 叶绿体中叶绿素主要吸收红光与蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,吸收绿光最少。由白光照射突然改用光照强度与白光相同的红光后,叶绿体中光合色素吸收光能基本不变,则光合作用速率基本不变,A、B错误;由白光照射改用光照强度与白光相同的绿光后,叶绿体中光合色素吸收光能显著减少,导致光反应速率减慢,光反应产生的[H]和ATP明显减少,而C3的还原仍以原来的速率消耗[H]和ATP,则短时间内[H]含量会下降;此时CO2的固定仍以原来的速率消耗C5,则短时间内C5的含量会下降,C正确、D错误。

7. C 【解析】 图中D为光反应产生O2,E是暗反应产生的葡萄糖,A错误;F为暗反应原料CO2,A物质为C5,CO2与C5结合生成的物质B是C3,B错误;若G为CO2,则是有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中产生,可作为光合作用暗反应的原料,C正确;若a为[H],是由C物质H2O在光下分解形成,可用于暗反应阶段C3的还原,即参与A和E的合成,D错误。

8. D 【解析】 光合作用过程中O2来自光反应过程中H2O的光解,因此产物O2中的O全部来自原料中的H2O,A正确;光合作用过程中葡萄糖产生于暗反应阶段,其中的O全部来自原料中的CO2,B正确;有氧呼吸的产物H2O是由有氧呼吸的第三阶段,[H]与O2结合形成的,因此有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2,C正确;有氧呼吸过程中CO2是丙酮酸与H2O反应产生的,丙酮酸是葡萄糖酵解产生的,因此有氧呼吸的产物CO2中的O自原料中的C6H12O6和H2O,D错误。

9. A 【解析】 四种色素含量由大到小为:叶绿素a(乙)、叶绿素b(甲)、叶黄素(丙)、胡萝卜素(丁),水稻在收获时节,叶片中叶绿素含量下降,类胡萝卜素含量上升,A正确;提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏,B错误;胡萝卜素的扩散距离最大,溶解度最大,C错误;丙和丁分别为叶黄素、胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,D错误。

10. C 【解析】 实验开始时,光合作用强度高于呼吸作用强度,但是由于玻璃罩是密闭的,所以随着光合作用的进行植物体外的CO2被消耗至很低,主要由自身的呼吸作用提供,净光合速率减小到0;由于CO2浓度逐渐降低,叶绿体中C5含量增加;装置中O2浓度不能一直升高;装置中CO2浓度逐渐降低,但是达不到0。

11. ABC 【解析】 由图示可知,强光下,Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄,说明叶绿素含量降低;类胡萝卜素可保护叶绿素免受强光降解;Ⅲ是叶绿素a,Ⅳ是叶绿素b,主要都是吸收蓝紫光和红光,但吸收光谱的吸收峰波长不同;画滤液线时,滤液在点样线上画23次。

12. ACD 【解析】 早晨日出后光照强度不断增大,使得露地栽培的和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升,A正确;大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下降,主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2,使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降,而露地栽培的油桃在mn段Pn下降,是因环境温度过高导致部分气孔关闭,吸收CO2量减少,B错误;15时以后,两种栽培条件下的光合速率持续下降,是光照强度逐渐减弱所致,C正确;适时浇水避免植物因缺水导致气孔关闭、增施农家肥从而增加土壤中CO2浓度是提高大田作物产量的可行性的重要措施,D正确。

13. BD 【解析】 ab段曲线下降是因为密闭容器中CO2浓度下降,cd段曲线下降是因为下午至傍晚光照强度下降,A错误;丙和丁图曲线与横坐标所围的上部面积与下部面积之差可以表示一昼夜氧气的释放量,进而反映有机物的积累量,故装置乙一昼夜植物积累的有机物多,B正确;e点时,气温过高、蒸腾作用过于旺盛,部分气孔关闭,导致CO2吸收量下降,光合作用减弱,但光合作用并未停止,C错误;14点与10点时相比,装置甲中CO2含量减少,CO2固定消耗的C5少,叶绿体中C5含量升高,D正确。

14. (1) 光照强度、CO2 浓度 O2 (2) C3 C3 (3) [H]和ATP 参与光合作用的酶 (4) P2光合作用能力强,但向籽实运输的光合产物少

【解析】 (1) 净光合速率可采用叶龄一致的叶片,在光照相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积O2的释放量或干物质的增加量或密闭条件下CO2 的消耗量表示。 (2) 暗反应过程中CO2被C5固定生成C3,消耗的C5由C3经过还原再生。 (3) P1的叶片光合作用能力最强,主要原因有其叶绿素含量较高,光反应强烈 、参与光合作用的酶含量高,利于暗反应的进行。 (4) P2植株干重显著大于对照,籽实产量不高,最可能是光合作用产物更多的积累在茎秆等营养器官,向籽实运输的少。

15. (1) 类囊体膜(或类囊体、基粒) 无水乙醇(或丙酮) 叶绿素a 增加叶绿素含量 (2) 呼吸作用增强,光合速率与呼吸速率的差值减小 线粒体、叶绿体

(3) 减少

【解析】 (1) 吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上,一个个圆饼状的类囊体堆叠成基粒;绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,可以用无水乙醇(或丙酮)提取绿叶中的色素;绿叶中的溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快,层析后叶绿素a比叶绿素b扩散得更远说明叶绿素a在层析液中溶解度较大。由图甲可知,叶绿素含量随着遮光面积的增加而升高,因此植物是通过增加叶绿素含量来增加对弱光的适应能力。(2) 8:00到12:00气温升高,呼吸速度增强,光照强度增加,但气孔导度相对稳定,由于受到CO2供应的限制,光合速率升高远不如呼吸速率升高的幅度大,光合速率与呼吸速率的差值减小,净光合速率降低。18:00时,光合速率=呼吸速率,既进行光合作用也进行呼吸作用,叶肉细胞中的线粒体和叶绿体都能产生ATP。(3) 突然去除遮光物,光反应加强,为暗反应提向更多的ATP和[H],导致较多的C3被还原,C3含量减少。