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2019-2020年高三生物 第4讲 光合作用专题作业【核心知识】(1)光合作用的发现(2)叶绿体中的色素： 叶绿体中色素的分布叶绿体类囊体薄膜上；种类叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）和类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）；功能吸收、传递和转换光能。 (3)光合作用的过程(4)光合作用的实质：将无机物转变成有机物，将光能转变成有机物中稳定的化学能。(5)影响光合作用的因素： 光照：光强度、光质都可以影响光合速率。光照强度：在一定强度范围内，光合速率随光强度的增大而增大。根据植物对光照强弱的需求的不同，把植物分为两大类，即阳生植物和阴生植物。光质：由于色素吸收可见太阳光中的红橙光和蓝紫光最多，吸收绿光最少，故不同颜色的光对光合作用的影响不一样。白光下光合效率最高，红橙光和蓝紫光下光合效率较高，绿光下光合效率最低。 二氧化碳浓度：植物进行光合作用需一定的起始CO2浓度，在一定浓度范围内，随着CO2浓度的增加光合作用逐渐增强，当CO2达到一定浓度后，光合作用的强度不再提高。 温度：温度是通过影响酶的活性来影响光合作用效率的。 矿质营养：绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素。矿质元素能够直接或间接影响光合作用。 例：Mg2+【巩固练习】一单选题：1. 下列关于叶绿体的描述，错误的是A基粒由类囊体堆叠而成B叶绿体是双层膜的细胞器C暗反应发生在类囊体膜上D类囊体膜上具有叶绿素和酶2. 下图表示将植物放在不同浓度CO2环境条件下，其光合作用速率受光照强度影响的变化曲线。b点与a点相比较，b点时叶肉细胞中C3的含量以及b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C3的含量的变化情况分别是( )A低；高 B低；基本一致C高；高D高；基本一致3.在绿叶中色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是 A. 防止叶绿素被破坏 B. 使叶片充分研磨 C. 使各种色素充分溶解在无水乙醇中 D. 使叶绿素溶解在无水乙醇中 4如图是纸层析法分离叶绿体中色素的装置图，层析后得到不同的色素带，在暗室内用红光照射四条色素带，可以看到较暗的是ABCD5. 某校生物兴趣小组用沉水性植物水绵进行光合作用的实验。将水绵浸没在加有适宜培养液的大试管中，以人工白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，测定在不同距离下水绵产生的气泡速率，其他条件不变，结果如图所示。下列相关叙述中不正确的是Ab点的限制因素为光照强度Bc点与a点的干重相比较，c点较a点低Ca点时水绵能产生ATP的细胞结构只有线粒体和细胞质基质D如果培养液中缺乏Mg2，在同样情况下完成该实验，则a点应向左移6如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是()A结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能B供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2C3甲C结构A释放的氧气可进入线粒体中D如果突然停止CO2的供应，短时间内C3的含量将会增加7右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色素乙在滤纸上的扩散速度最快B提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解C水稻在开花时节，叶片中色素量是(甲乙)(丙丁)D四种色素都能溶解在层析液中，丁色素的溶解度最大8下图曲线表示农田中昼夜温度变化；光照强度；植物吸 收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是A在曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。Ba点的形成是由夜间的低温造成的C在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止。D增大曲线与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度，CO2浓度和充足的水分供应9对叶绿体成分进行分析，发现某部分的磷酸含量较高，该部分最可能是：外膜 内膜 基质 基粒10绿色植物光合作用过程中水的光解()。A发生在叶绿体基质中B产物为氢气和氧气C所需能量来自ATPD速率与色素含量、光强等有关11下列教材中的实验，科学家使用的科技手段显著不同于其他的是（ ）A恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所B鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧气来自水 C卡尔文探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径D科学家对分泌蛋白的合成和分泌的研究12下图为叶绿体的结构与功能示意图，请据图判断下列说法中正确的是 （ ）A.叶片呈绿色是因为I上只含有叶绿素B.、两部位酶的种类、功能不相同C.中含有将光能转变成储存在ATP中化学能的酶D.由于双层膜的存在增大了叶绿体内酶的附着面积13. 关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是A使用定性滤纸过滤研磨液 B将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2-3次 D研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素14.在做“叶绿体色素的提取与分离”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为 甲 乙丙丁无水酒精+水+CaCO3+SiO2+ ABCD15.把黑藻浸在加有适宜培养液的大试管中（室温）， 可观察 到光下黑藻放出气泡。以日光灯作光源，移动日光灯使之与大试管的距离不同，结果如图中曲线,该小组在室温和时分别进行了实验，结果如图中曲线和,下列分析不正确的是（）该实验研究的是光照强度对光合速率的影响衡量光合速率的指标是单位时间内产生的气泡数目点的限制因素是光照强度曲线中点到点的限制因素是光照强度16下列对各曲线所表示的生物意义的叙述中，错误的是()A甲图可表示二氧化碳含量与光合作用的关系B乙图可表示呼吸作用中氧气与光合作用的关系C丙图可表示呼吸作用中氧气浓度与二氧化碳生成量的关系D丁图可表示细胞中氧气浓度与ATP生成量的关系17下图为光合作用过程示意图，在适宜的条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是()。Aa上升、b下降 Ba、b都上升Ca、b都下降 Da下降、b上升18下列关于植物光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是A光合作用和呼吸作用都是能量转化过程B光合作用产生的ATP有一部分用于呼吸作用C光合作用进行的同时不一定都伴随着呼吸作用的进行D呼吸作用能产生大量ATP，而光合作用却只是消耗大量ATP19.下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是C6H12O6 12 3 45CO22HH2O 12 3 45H2O2HH2O 12 3 45H 12 3 45丙酮酸HH2O 12 3 45H2O2HH2O 12 3 45CO22HH2O 12 3 45HH2O 12 3 45O22HH2O 12 3 45H2O2HH2O 12 3 45O22HH2O 12 3 4512HH2O 12 3 4522HH2O 12 3 4532HH2O 12 3 4542HH2O 12 3 4552HH2O 12 3 45HH2O 12 3 45A能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5B具有细胞结构的生物都能进行的过程是3C1、3和4过程产生的H都能与氧结合产生水D某植物细胞内1过程产生的O2若参与到5过程中只需穿越2层生物膜结构20.做色素提取和分离实验的正确装置是图中二多选题：21下列关于叶绿体和线粒体的描述正确的是 A线粒体内膜上有酶分布，而叶绿体内膜上无酶的分布B在各自的代谢过程中都能产生H和ATPC分别能够独立地完成光合作用和有氧呼吸D既没有叶绿体又没有线粒体的细胞代谢类型一定是异养厌氧型22.下列对暗反应描述不正确的是A. 发生在类囊体基质中 B. 氧气在暗反应中被释放C. 五碳化合物是暗反应的中间产物 D. 每一步反应都要有酶的参与23将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如下图的曲线，下列有关说法正确的是ABC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱BCO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的CFG段CO2浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少DH点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作用最强24. 下图表示细胞呼吸作用的过程，其中 13代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质，下列相关叙述正确的是A和 都具有双层生物膜 B和 所含酶的种类不同C和 分别都能产生大量 ATP D甲、乙分别代表丙酮酸、H25. 将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h（光强相同），测其重量变化。得到如下表的数据。能得出的结论是组别一二三四温度/27282930暗处理后重量变化/mg1231光照后与暗处理前重量变化/mg+3+3+3+1A该植物光合作用的最适温度约是290C B该植物呼吸作用的最适温度约是290CC27290C下的净光合速率相等 D300C下的真正光合速率为3mgh三非选择题：26下图是某种植物叶肉细胞结构模式图，其中数字代表细胞结构，字母表示生理过程，请据图回答问题。(1)图中物质X是_；图中4表示的细胞结构是_。(2)图中能产生ATP的场所是 (填数字标号)。(3)光合作用暗反应发生的场所是_(填数字标号)，它需要光反应为之提供的物质是_。(4)若将新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照(其他条件保持相同且适宜)，测得氧气释放速率如下表所示。光照强度/klx02468101214O2/(mg/100 cm2h)202610121212该叶片呼吸作用吸收O2的速率是_(mg/100 cm2h)。当光照强度为6 klx时，则叶绿体中O2的去向是_(填字母)。对上表数据分析合理的是 。该叶片呼吸作用吸收氧气的速度为0.2L/cm2叶面/min光强为2KLX时，光合速度与呼吸速度相等光强为8KLX时，光合作用释放氧气的速度为0.8L/cm2叶面/min光强超过10KLX后，光合速度不再提高27图1表示是将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予一定的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定小室中的CO2浓度。图2表示给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量。(注：实验中所用的A、B两种植物叶片叶面积相等，且实验都在相同且适宜的温度下进行，忽略光照对细胞呼吸的影响)请据图分析回答：(1)由图1分析可知，A、B植物叶片的光合作用强度受_的影响。从实验开始到10 min这段时间内，A植物叶片干重的变化趋势是_。(2)若A植物在第5 min时，光照突然降低而其他条件不变，三碳化合物合成速率将_。(3)在第2540 min期间，两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是_ _。从实验开始到第40 min这一阶段，A植物积累的有机物量比B植物要_。(4)根据图2，当光照强度为c klx时，A植物叶片中叶绿体吸收CO2的速率是_mg/m2h，一昼夜中B植物增加的葡萄糖为_mg/m2(设每日光照12小时，保留二位小数)。28在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系如下图所示，请据图回答下列问题：(1)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是_；图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在_条件下测量。(2)用大棚种植蔬菜时，白天应控制光照强度为_点对应的光照强度，温度为_最佳。(3)在图甲和图乙中绘制下列有关曲线：图甲中光合作用强度是用CO2吸收量(mol/h)表示的，请改用O2的吸收量(mol/h)表示光合作用强度，并在图甲中再绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线；在图乙中再绘出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系。29.图甲表示植物细胞内光合作用和呼吸作用的部分生理过程；图乙表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速率与光照强度和温度的关系。请据图回答： （1）图甲中过程进行的场所是 ，过程称为 。（2）图甲中有氧呼吸包括过程 （填序号），过程进行的场所是 。（3）根据图乙分析，限制a、b两点光合速率的主要环境因素分别是 。（4）根据图乙，请在答题卡相应坐标中画出光照强度为L2、温度在1030间光合速率的变化曲线。第四讲 光合作用一、单选题1C 2.A【解析】b点与a点相比较，CO2浓度均为1%，C3生成速度相同，b点光照强，光反应为暗反应提供的ATP和H多，暗反应中C3的还原过程快，消耗的C3比a点时多，则b点C3含量低；b点与c点相比较，光照强度相同，C3的还原速度相同，CO2浓度不同，当CO2的浓度高时，暗反应中CO2的固定过程增强，生成的C3增多，即b点C3的含量高。3、C 4、C【解析】叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光；因此，用红光照射时，较暗的色素带即为能吸收红光的色素带，为。5、C【解析】与光源的距离远近代表光照的强弱，限制b点上升的原因与光照距离有关。就植物而言，c点a点一直在积累有机物，因此a点时的干重比c点时的多。a点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，产生ATP的细胞结构除线粒体、细胞质基质外，还有叶绿体。缺Mg2将导致叶绿素合成量减少，从而使光合作用强度降低，为维持a点(光合作用强度和呼吸作用强度相等)，应提高光照强度来提高光合作用强度，a点应向左移。6、D【解析】从坐标图看，丁色素扩散距离最远，即丁色素在层析液中的溶解度最大，扩散速度最快。在提取色素时，色素能够溶解在乙醇中。水稻在开花时节，叶绿素的含量远大于类胡萝卜素的含量。7、D【解析】从坐标图看，丁色素扩散距离最远，即丁色素在层析液中的溶解度最大，扩散速度最快。在提取色素时，色素能够溶解在乙醇中。水稻在开花时节，叶绿素的含量远大于类胡萝卜素的含量。8、C 9、C 10、D 11-15ABBBC 16、B 17、B 18、A 19、C 20.D二、多选题21、AB 22、 AB 23 、AC 24.BD解析：表示真核细胞有氧呼吸，过程在细胞质基质中进行，无膜结构，甲为丙酮酸，过程在线粒体基质中进行，乙为H，产生少量能量，在线粒体内膜上进行，能产生大量能量，；表示原核细胞的有氧呼吸过程，发生的场所为细胞质基质，乙为丙酮酸。 25. ABD从表中分析，光照1小时，暗处理2小时，则在270C时形成的总光合量是3+1+1=5 mg；280C时形成的总光合量是3+2+2=7 mg；290C时形成的总光合量是3+3+3=9 mg；300C时形成的总光合量是1+1+1=3 mg。由此该植物光合作用的最适温度约是290C，当然呼吸作用的最适温度约是290C，A、B两项是正确的。再分析净光合速率（即在光下的净光合速率）：270C时应为5-1=4 mg；280C时应为7-2=5 mg；290C时应为9-3=6 mg，27290C下的净光合速率是不相等，C项是错误的。D项300C下的真正光合速率（即在光下总光合速率）为3mgh也是正确的。三、简答题26(1)丙酮酸细胞质基质(2)2、3、4、5(3)6H、ATP(4)2dge ABD解析图示中18分别表示：线粒体外膜、线粒体内膜、线粒体基质、细胞质基质、叶绿体外膜、叶绿体内膜、叶绿体基质、叶绿体基粒。物质X是丙酮酸。能产生ATP的场所有线粒体内膜、线粒体基质、细胞质基质和叶绿体基粒。光合作用暗反应发生的场所是叶绿体基质，它需要光反应为之提供H、ATP。光照强度为0时氧气释放速率为2mg/100 cm2h，即该叶片呼吸作用吸收O2的速率是2 mg/100 cm2h。当光照强度为6 klx时，氧气释放速率为6mg/100 cm2h，即此时光合作用速率大于呼吸作用速率27. (1)CO2浓度增加(2)减少(3)光合作用吸收的CO2和细胞呼吸释放的CO2速率相等少 （4）7 49.09 解析：叶绿体吸收CO2的速率代表总光合速率，为净光合速率（可用光照下玻璃罩内的CO2含量的减少速率表示）和呼吸速率（可用黑暗条件下玻璃罩内的CO2含量的增加速率表示）之和，即6+1=7mg/m2h当光照强度为cklx时，B植物的呼吸速率为2mg/m2h，白天的净光合作用速率为8mg/m2h，一昼夜中B植物二氧化碳的净吸收量=812-212=72mg/m2，折合为葡萄糖=72180264=49.09mg/m228.解析：(1)光反应为暗反应提供了还原性氢和ATP。(2)在甲图中，A点时无光照，只进行呼吸作用，影响呼吸作用强度的主要外界因素是温度。在图乙中，为排除光照对气体交换量的影响，可以在无光或黑暗的条件下进行测量。(3)大棚蔬菜在种植时，白天应在较大光照强度下，以增强光合作用，温度应在真正光合速率和呼吸速率的差值最大时，即图丙中的25 时最好。(4)在绘制氧气的吸收量曲线时，对应于二氧化碳吸收量的曲线，找到光照强度为0时氧气的消耗量、光照强度和呼吸强度相等时的B点和最大二氧化碳吸收量时氧气的释放量，绘制出氧气吸收量的曲线。从图乙可以看出D点时，只进行有氧呼吸，无氧呼吸释放的CO2为0，在氧气浓度为0时，二氧化碳的释放量为1，连点进行描线即可得到曲线。答案：(1)温度无光(或黑暗)(2)C25(3)如下图 29. （1）类囊体薄膜 C3的还原 （2） 线粒体内膜（3）光照强度、温度 （4）见右图