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1、课时分层作业十一 能量之源光与光合作用( 一)(30 分钟100 分)一、选择题 ( 共 8 小题，每小题5 分，共 40 分 )1.(2019 衡水模拟 ) 如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图，下列有关叙述错误的是()A. 和均为选择透过性膜B. 上分布有与光反应有关的色素和酶，这些色素对绿光吸收最少C.上所含色素均含2+2+Mg ，故缺 Mg 时这些色素都无法合成D. 在上形成的产物H 和 ATP进入中为暗反应提供物质和能量【解析】 选 C。和分别为叶绿体的外膜和内膜，膜结构均具有选择透过性，A 项正确；为类囊体，其上分布有与光反应有关的色素和酶，这些色素对绿光吸收最少，
2、所以叶片一般为绿色，B 项正确；叶绿2+2+H 和 ATP进入中为素分子中含 Mg ，胡萝卜素、叶黄素中不含Mg ， C 项错误；在类囊体上形成的产物暗反应提供物质和能量，D 项正确。2. 如图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述正确的是()A. 两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉B. 两实验均需要光的照射C. 两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照D. 两实验均可证明光合作用的产物有氧气【解析】 选 B。本题主要考查光合作用的发现过程。图示的两实验中，只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理，目的是消耗掉细胞中原有的淀粉。恩格尔曼实验的目的是探究光合作用进行
3、的场所，萨克斯实验的目的是探究光合作用的产物，所以两实验均需要光的照射。恩格尔曼的实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。恩格尔曼的实验可证明氧气是光合作用的产物，萨克斯的实验可证明淀粉是光合作用的产物。3.(2019 淮南模拟 ) 下面表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关实验比较不正确的是()A.Y2 的质量大于Y3 的质量B. 中小球藻的质量大于中小球藻的质量C.中水的质量大于中水的质量D. 试管的质量大于试管的质量第 - 1 -页【解析】 选 C。Y1
4、 和 Y3 是 O2，Y2 和 Y4 是 18O2，因此 Y2 的质量大于 Y3 的质量；中小球藻中含有(CO)，而中小球藻含有 (CH O)，故中小球藻质量大于中小球藻的质量；和中的水都为O，且含量2相同，因此质量相等；在试管和中原有质量相等的情况下，中释放出的是182O，而中释放出的是O2 ，故剩余质量大于。4. 如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程，下列叙述正确的是()A. 图示膜结构为叶绿体内膜B.A 侧为叶绿体基质，其中含有少量DNAC. 甲表示色素，在层析液中溶解度最高的是叶绿素aD. 图示过程为光反应，该过程不需酶的催化【解析】 选 B。分析图示过程可知，该生理过程为光反应
5、，场所为类囊体薄膜，A 项错误。光反应生成的ATP进入叶绿体基质参与暗反应，故A 侧为叶绿体基质，叶绿体基质中含有少量DNA，B 项正确。在层析液中溶解度最高的色素是胡萝卜素，C 项错误。光反应过程需要酶的参与，D 项错误。5. 下列关于光合作用的叙述，错误的是()A. 光反应阶段不需要酶的参与B. 暗反应阶段既有 C5 的生成又有 C5 的消耗C. 光合作用过程中既有 H 的产生又有 H 的消耗D. 光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能【解析】 选 A。光反应过程需要酶的参与；暗反应阶段既有C5 的生成，又有C5 的消耗；光合作用过程中光反应阶段产生H ，暗反应阶段消耗H ；光合作用过程
6、将光能转换成有机物中的化学能。6. 在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示 ( “ +”表示使用，“- ”表示未使用 ) ，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为()试剂甲乙丙丁无水乙醇-+水+-CaCO3+-+SiO2+-A. B. C.D.第 - 2 -页【解析】 选 B。乙同学操作完全正确，其他同学与该同学进行对比，分析缺少的试剂并根据该试剂的作用分析可能出现的实验结果。无水乙醇为提取剂，色素提取过程不需要加水，若加入水会使色素提取液颜色变浅； SiO2 的作用是使研磨更充分；CaCO3能保护叶绿素分子。甲同学由于没有加入提取剂无
7、水乙醇，所以提取液中不会出现色素，色素分离的结果是；乙同学操作正确，色素分离后得到的色素带有四条，与情况相符；丙同学由于未加CaCO3，所以叶绿素含量减少，所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄， 对应； 丁同学由于未加SiO2，导致叶片研磨不充分，最终导致各种色素的含量均减少，对应。7.(2019 许昌模拟 ) 美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法对光合作用进行了探究，他们利用18 O分别标记 CO2 和 H2O，使它们分别成为C18O2 和O，通过分组实验追踪18O的去向。 下列关于该实验结果的叙述，正确的是()A. O中的标记元素出现在 O2 中B. O中的标记元素全部进入有机物
8、中1822C.C O中的标记元素出现在 O 中D. 该实验研究的是暗反应过程中的物质变化【解析】 选 A。美国科学家鲁宾和卡门分别用182进行了两组光合作用实验。第一组向绿色植O和 C O物提供18；第二组向同种绿色植物提供O和 CO。结果，第一组释放出的氧气为O2，第二组H2O和 C O2218O，两组对照可以证明光合作用原料H O中的氧原子以O 形式释放出来。该实验研究的释放出的氧气为222是光反应过程中的物质变化。8. 如图为光合作用示意图。下列说法错误的是()A. 表示O2，表示 CO22532B. 暗反应中， CO首先与 C 结合生成C ，然后被还原为 (CH O)C.C3 的还原过
9、程中，需要光反应提供的物质只有D. 增加光照强度，3C 的含量将减少【解析】 选 C。在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应阶段，这一阶段中产生H( 即 NADPH)、ATP和 O2，因此，表示 O2，表示暗反应阶段中与C5 反应的 CO2，A 正确； CO2先与 C5 反应生成 C3，然后 C3 在光反应阶段提供的 ATP和 H 的参与下被还原成(CH O)， B 正确、 C错误；增加光照强度，光反应阶段产生的ATP2和 H 增多，则在暗反应阶段有更多的C3 被还原，故增加光照强度，C3 含量减少， D 正确。二、非选择题 ( 共 2 小题，共 30 分 )9.(14分 )(2019 哈尔滨模
10、拟) 根据下图回答某植物光合作用强度与呼吸作用强度之间的关系问题：第 - 3 -页(1) 甲图 B 所示产生 H 的场所是 _ ；甲图 C 光合作用与呼吸作用强度关系是_ ；能使该植物叶肉细胞内有机物的质量增加的是甲图中的_( 填写字母 ) 。(2) 乙图是 _( 填结构 ) ，其上分布着_，能完成对光能的吸收等；是O2 ，可参与的反应及阶段是_ 。【解析】 (1) 甲图 B中，只有线粒体进行气体交换，说明此时细胞只进行呼吸作用，有氧呼吸的一、二阶段均产生 H ，此时产生 H 的场所就是细胞质基质和线粒体基质；甲图C中，线粒体产生的CO2刚好供给叶绿体进行光合作用，说明此时光合作用强度与呼吸作
11、用强度相等；甲图D的叶绿体不仅利用线粒体产生的 CO2，还从外界吸收CO2，说明此时光合作用强度大于呼吸作用强度，叶肉细胞的有机物质量将会增加。(2) 乙图中进行光反应，对应的结构是叶绿体的类囊体薄膜，类囊体薄膜上有光合色素，能够吸收、传递和转化光能， O2 在有氧呼吸的第三阶段与 H 反应生成水。答案： (1) 细胞质基质、线粒体基质光合作用强度等于呼吸作用强度D(2) 叶绿体的类囊体薄膜 ( 或基粒 ) 光合色素 ( 或色素 ) 有氧呼吸第三阶段10.(16分 )(2019 佛山模拟 ) 下图是水绵在不同环境因素影响下光合速率变化的示意图，据图回答：( 注：箭头所指为处理开始时间)(1)t
12、1 t 2期间，叶绿体 _上的色素捕获的光能增加，光反应产生的ATP和 H 增多，加速了_( 场所 ) 中 C 的还原，进而使光合作用速率增大。3(2)t2 t 3期间，限制水绵光合速率的外界因素主要是_ ，此时进一步增加光照强度，光合作用速率将 _( 填“增加”“减少”或“不变” ) 。(3)t3 t 4期间，光合速率提高的原因是 _ 。(4)t4 后短暂时间内，叶绿体中ADP和 Pi 含量 _( 填“增加”“减少”或“不变”) 。【解析】 (1) 叶绿体中捕获光能的色素分布在类囊体薄膜上。光反应产生的ATP和 H 可用于暗反应阶段 C3的还原，暗反应的场所是叶绿体基质。(2) 题图显示 t
13、 2 t 3 期间， 光照充足且恒定， 但光合速率不再增加， t 3 时刻充入 CO2后，光合速率开始增加，这说明 t 2 t 3 期间，限制水绵光合速率的外界因素主要是CO2浓度，此时进一步增加光照强度，光合作用速率将不变。(3) 结合对 (2) 的分析可知， t 3t 4 期间，光合速率提高的原因是CO2浓度增大，暗反应增强，C3 含量增多，加快消耗了原本积累的ATP和 H ，从而促进光反应，进而使光合速率增强。(4)t4 时刻突然停止光照，光反应停止，类囊体薄膜上不再有ATP合成，原有的ATP继续水解成ADP和 Pi ，释放的能量用于C3 的还原，所以t 4 后短暂时间内，叶绿体中ADP
14、和 Pi 含量会增加。第 - 4 -页答案： (1) 类囊体 ( 薄膜 )叶绿体基质(2)CO 2浓度不变(3)CO 2浓度增大，暗反应增强，C3 含量增多，加快消耗了原本积累的ATP和H ，从而促进光反应，进而使光合速率增强(4) 增加1.(6分 ) 阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，如图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收 CO2 和释放 O2 量的变化，据此正确的分析是()A. 光斑照射前，光合作用无法进行B. 光斑照射后，光反应和暗反应迅速同步增加C. 光斑照射后，暗反应对光反应有限制作用D. 光斑移开后，光反应和暗反应迅速同步减弱【解析】 选 C。光斑照射前，有O2
15、释放，说明植物细胞在进行光合作用，A 项不正确；光斑照射，光反应迅速增加，而暗反应没有相应增加，二者不同步，B 项不正确；经过调整后光反应和暗反应开始同步，一开始光反应远高于暗反应，因此可以看出，暗反应限制了光反应的进行，C 项正确；移开光斑后，光反应迅速减弱，而暗反应过一段时间后才减弱，二者不同步，D项不正确。182182的空气中， 正常生长一段时间2.(6 分 )(2019 邯郸模拟 ) 将 A 玉米置于含 C O 的空气中， B 玉米置于含O后， A、 B 两植株内最先产生的含18O的化合物依次为()A. 葡萄糖和二氧化碳B. 三碳化合物和水C. 葡萄糖和水D. 三碳化合物和丙酮酸【解析
16、】 选 B。将 A 玉米置于含C18O2 的空气中，二氧化碳首先与五碳化合物结合形成三碳化合物，然后被还原形成有机物，因此最先出现含18B 玉米置于含18O的化合物是三碳化合物；将O 的空气中，氧气首先参2与有氧呼吸的第三阶段，与H 结合生成水，因此最先出现含18O的化合物是水。【知识总结】 光合作用过程中各元素的转移途径3.(18 分 ) 景天科植物瓦松的气孔能在夜间打开，吸收的二氧化碳经过一系列的反应生成苹果酸并储存在液泡中 ( 如图甲 ) 。在白天气孔几乎完全关闭的情况下，苹果酸从液泡中运出并在酶的催化下生成二氧化碳并被固定 ( 如图乙 ) 。回答下列问题：(1) 该类植物吸收光能的色素
17、分布在 _ 上；若要提取其中的色素用作食品添加剂，则可以用 _提取。(2) 气孔由两个保卫细胞围成，其细胞壁厚度不第 - 5 -页均、伸缩性不同，从而引起气孔的开放与关闭。与图甲相比，图乙中的保卫细胞最可能处于_( 填“吸水”或“失水”) 状态。(3) 图甲中的叶绿体能否通过光合作用制造有机物？_，原因是 _ 。图乙细胞进行光合作用所需的CO2来自 _。若白天突然降低环境中的CO2浓度，则图乙细胞的叶绿体中 C3 含量 _ ( 填“基本不变”“增多”或“降低”) 。【解析】 (1) 光合作用的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。光合作用的色素不溶于水，易溶于无水乙醇等有机溶剂。(2) 保卫细胞失水收缩，气孔关闭，保卫细胞吸水膨胀，气孔开放，据图乙分析，白天气孔关闭，保卫细胞可能处于失水状态。(3) 图甲中的叶绿体由于缺少暗反应所需的ATP和 H ，所以不能进行光合作用制造有机物。图乙细胞进行光合作用所需 CO2来自苹果酸的分解和细胞呼吸。 白天突然降低环境中的 CO2 浓度，由于气孔关闭， 基本不吸收外界CO2，所以光合作用基本不受影响，所以图乙细胞的叶绿体中C3 含量基本不变。答案： (1) 叶绿体的类囊体薄膜无水乙醇(2) 失水(3) 不能 缺少暗反应所需的 ATP和 H苹果酸的分解和细胞呼吸基本不变第 - 6 -页