学年新北师大版必修1 第5章第3节光合作用 作业.docx

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学年新北师大版必修1第5章第3节光合作用作业

光合作用

一单选题

1.菠菜叶绿体的4种色素中，在层析液中溶解度最小的是

A. 胡萝卜素                             

B. 叶黄素                             

C. 叶绿素a                             

D. 叶绿素b

2.在适宜光照条件下，叶肉细胞的叶绿体中磷酸含量最高的部位是（ ）

A. 外膜                                    

B. 内膜                                    

C. 基粒                                    

D. .基质

3.如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述不正确的是（ ）

A. 该反应的场所是叶绿体基质                               B. 该反应的进行不需要光照

C. 图中的ATP主要由线粒体提供                            D. C3生成（CH2O）需要[H]、ATP和多种酶的参与

4.初夏在密闭透明薄膜大棚内，一天中的光照强度与棚内植物制造有机物量分别如图中曲线Ⅰ、曲线Ⅱ所示。

在采取某项措施后，棚内植物制造有机物量如图中曲线Ⅲ所示。

采取的这项措施（）

A. 降低温度                        B. 提高温度                        C. 增加CO2浓度                        D. 增加O2浓度

5.为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养，实验结果如图所示。

以下说法正确的是（  ）

A. 与B点相比，A点条件下限制CO2吸收量的主要因素是光照强度

B. 与D点相比，限制C点玉米吸收CO2的主要因素是土壤含水量

C. 施肥与CO2吸收量无关

D. 与C点相比，A点施肥过少，限制CO2吸收量

6.在室内由于有适宜的阳光、温度和充足的CO2，植物长势良好；若CO2发生器突然发生故障，此时分别测定叶肉细胞内的C3、C5、ATP和[H]的含量变化情况，应该分别是（    ）

A. 下降、下降、上升、上升                                    

B. 下降、上升、上升、上升

C. 上升、上升、下降、下降                                    

D. 上升、下降、上升、上升

7.某生物兴趣小组就影响植物光合作用的因素进行了研究，获得如下图所示的实验结果。

下列有关分析正确的是

A. 该实验表明，温度、光照强度和CO2浓度都会影响植物光合作用的强度

B. 当光照强度大于7时，该植物在15°C和25℃的环境中合成有机物的速率相同

C. 随着温度的升高，该植物的呼吸速率逐渐增强

D. 该植物可在较低温度、较弱光照的环境中快速生长

8.从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素，发现提取液明显偏黄绿色，最可能的原因是（   ）

A. 加入的石英砂太多      

B. 没有加入碳酸钙      

C. 用脱脂棉过滤不彻底      

D. 一次加入过多无水乙醇

9.某活动小组探究光合作用产物的运输路径，设计如下实验：

将图1（a表示叶片，b表示茎、c表示果实、x表示某种气体）放入光合作用最适的温度和光照强度下培养，并随时记录。

a、b和c三处放射物含量的数值如图2。

下列分析正确的是（　　）

A. 气体X是水在光下分解形成的                              

B. 根据实验要求最好用氧元素做放射性同位素实验研究

C. t1时刻不是光合作用的结束点，S2的值表示种子的呼吸量          

D. 若适当提高温度，则图2中的S1和S2的值都将变小

10.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示．相关分析正确的是（　　）

A. 光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时不相等

B. 光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多

C. 温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少

D. 两曲线的交点表示光合作用制造的有机物是细胞呼吸消耗的有机物的量的两倍

11.图示水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化，下列有关叙述，正确的是

A. t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多

B. t2→t3，暗反应（碳反应）限制光合作用。

若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高

C. t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果

D. t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低

12.下列有关光合作用的叙述，正确的是（   ）

A. 破坏叶绿体外膜后，O2不能产生                             B. 暗反应的强弱会影响光反应的进行

C. 向离体的叶绿体基质中添加CO2即可完成暗反应     

D. 叶绿体内各种色素的比例与光合作用强度无关

13.已知在层析液中溶解度越大的色素在滤纸上扩散的速度越快．从新鲜菠菜叶片中提取的色素，在层析液中溶解度最大的色素是（ ）

A. 叶绿素a                             

B. 叶绿素b                             

C. 叶黄素                             

D. 胡萝卜素

14.下列关于叶绿素的合成和功能的叙述，错误的是（ ）

A. 光是合成叶绿素的必要条件

B. 低温抑制叶绿素的合成

C. Mg是合成叶绿素的必要元素

D. 提取叶绿素的溶液，给予适宜的温度、光照和CO2，可以进行光合作用

15.初夏在密闭透明薄膜大棚内，一天中的光照强度与棚内植物制造有机物量分别如图中曲线Ⅰ、曲线Ⅱ所示．在采取某项措施后，棚内植物制造有机物量如图中曲线Ⅲ所示．采取的这项措施最可能是（　　）

A. 降低温度                       

B. 增加CO2浓度                        

C. 提高温度                       

D. 增加O2浓度

二、填空题

16.如图表示桑树叶片光合速率与土壤中水分相对含量的日变化关系，请回答．

（1）水分子在叶绿体的________参加光合作用，被分解成________ ．

（2）土壤水分含量为20%时，10﹣12时段内桑叶叶绿体内C3相对含量会________ ．大约5分钟后限制光合速率的外界因素主要是________ ．

（3）当土壤含水量为________ 时，桑叶几乎没有出现“午休”（中午时刻光合速率明显下降）现象．为避免桑叶“午休”，应对桑叶采取的措施是________ 

17.某同学做了如下实验（实验过程中温度和光照等条件适宜，O2、CO2在水中的溶解量和无氧呼吸不计）：

步骤一：

摘取外型正常、生长旺盛的菠菜叶若干，在叶上避开大型叶脉用打孔器打出直径为lcm的小圆形叶片30片；

步骤二：

用适当方法使小圆形叶片内部的气体全部逸出，放入黑暗处盛有蒸馏水的烧杯待用，此时叶片全部沉在水底；

步骤三：

取3个小烧杯，分别倒入20mL富含CO2的清水，然后备放人10片小圆形叶片；

步骤四：

分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照，观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆片浮起的数量．

（1）本实验的目的是探究________ 

（2）将步骤二中的烧杯置于光照强度等均适宜的条件下，结果发现小圆形叶片仍全部沉在水底，试分析其原因：

________ 

（3）农业生产上许多增加产量的措施，是为了提高光合作用的强度．光合作用强度是指植物________ ．在实际生产中除了可通过适当增加光照强度来增加产量外，还可以通过________ ．

18.磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构（见图）．磷酸转运器可将卡尔文循环过程中产生的磷酸丙糖运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质（Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1：

1的反向交换方式进行）．请据图回答下列问题：

（1）光合作用光反应产生的ATP和________ 可以被卡尔文循环所利用，在________ （场所）中将物质B转化为磷酸丙糖．图中B表示的物质是________ 

（2）据图分析，下列描述正确的是________ （多选）．

A．磷酸丙糖既可以用于合成蔗糖也可以用于合成淀粉

B．若磷酸转运器的活性受抑制，则经此转运器转运进叶绿体的磷酸会减少

C．若合成磷酸丙糖的速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则利于淀粉的合成

D．若淀粉积累，可能会影响卡尔文循环．

三、解答题

19.图示为光合作用图解：

（1）图中①为________，②为________．

（2）鲁宾和卡门采用________法证明了光合作用释放的氧气来自水．

（3）若突然停止CO2供应，则短时间内[H]的含量________，三碳化合物的含量将________．若突然降低光照，则短时间内[H]的含量________，三碳化合物的含量将________．

四、综合题

20.如图是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

（1）能吸收光能的物质a主要是叶绿素和________，物质b是________．

（2）②、④发生的具体场所分别是________、________；上述①～③过程中，产生ATP最多的过程是________．

（3）假如白天突然中断二氧化碳的供应，则在短时间内f量的变化是________；h代表的物质是________．h经过c、e作用，生成CH2O的过程叫做________．

（4）以葡萄糖为例，写出③～①过程的总方程式：

（标明条件）________．

（5）写出⑤～④过程的总方程式：

（标明条件）________．

21.金钗石斛（Dendrobiumnobile）是强阴益精的重要中药，因其对生长要求特殊、繁殖缓慢等原因，野生金钗石斛几近绝迹．科学家研究了不同光照强度下温度对石斛生长和分蘖率的影响，结果如图和如表，分蘖率越高表示植株繁殖能力越强．分析回答：

光照强度

分蘖率/%

温度

15℃

20℃

25℃

30℃

35℃

80μmol•m﹣2•s﹣1

50

74.2

62.2

58.7

0.0

160μmol•m﹣2•s﹣1

68.9

80.2

80.8

68.3

21.7

320μmol•m﹣2•s﹣1

60.9

78.7

76.2

57.9

42.5

640μmol•m﹣2•s﹣1

64.5

75.6

72.2

52.2

50.0

（1）本研究是在人工气候箱中进行的，实验过程中除可调节箱内________外，其它条件（如空气湿度、CO2浓度等）均应处于比较适宜的状态，其目的是________．

（2）由图可知，当栽培温度从15℃增加到25℃时，0→M点净光合速率明显增加，这主要是因为________；而从P→N点净光合速率增加不明显，这是因为光照不足，叶绿体的________上产生ATP和[H]的速度慢，导致暗反应阶段C3转化为________的过程变慢．

（3）根据本研究，在石斛的生长期应控制的适宜条件是________，而在分蘖期特别要注意适当________．

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】D

【解析】【分析】利用纸层析法分离4种色素的原理是：

4种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大随着层析液扩散的速度越快，反之则越慢。

4种色素经过纸层析法分离后，滤纸条上的色素带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。

由此可见，溶解度最小的是离距滤液细线最近的叶绿素b。

故选D

2.【答案】D

【解析】【解答】解：

叶绿体中磷酸含量高的地方，一定是发生利用ATP的过程，即在光合作用的暗反应过程中，ATP被利用生成ADP和磷酸，场所在叶绿体的基质中．

故选：

D．

【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：

水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：

CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物．

3.【答案】C

【解析】【解答】解：

A、图示表示植物光合作用暗反应阶段，该过程在叶绿体基质中进行，A正确；

B、该过程为暗反应过程，有光无光都能够进行，B正确；

C、C3的还原需要光反应提供[H]、ATP，C错误；

D、图示为暗反应过程，C3的还原需要[H]、ATP和多种酶参与，D正确．

故选：

C．

【分析】分析题图：

图示表示植物光合作用暗反应阶段，该过程在叶绿体基质中进行，包括二氧化碳的固定：

CO2+C5→2C3和C3的还原：

2C3→（CH2O）+C5，其中C3的还原需要[H]、ATP和多种酶参与．

4.【答案】C

【解析】【分析】透明大棚若密闭不通风，会使棚内CO2浓度过低，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低。

由此可见适当的提高棚内CO2浓度可以提高光合速率。

故选C

【点评】本题意在考查考生的识图能力和理解能力，属于中等难度题。

5.【答案】B

【解析】【分析】与B点相比，A点条件下限制CO2吸收量的因素是土壤含水量；错误。

与D点相比，限制C点玉米吸收CO2的主要因素是土壤含水量；正确。

土壤含水量低于40％，施肥与CO2吸收量无关；错误。

 D.与C点相比，A点光照强度弱，限制CO2吸收量；错误。

6.【答案】B

【解析】【解答】CO2发生器突然发生故障，其供应量减少，C3来源减少，还原正常，含量会下降；C5消耗减少，来源正常，其含量会上升；整个暗反应减慢使得还原氢和ATP消耗减少，导致还原氢和ATP积累而含量上升。

故答案为：

B

【分析】CO2供应停止时：

CO2停，C5↑，C3↓，ATP↑，ADP↓，分析如下：

7.【答案】D

【解析】【分析】图中影响光合作用的因素只涉及到温度和光照强度，并没有CO2浓度。

当光照强度大于7时，该植物在15℃和25℃的环境中积累有机物的速率相同，但是25℃呼吸速率较大，所以25℃时合成有机物的速率较大。

随着温度的升高，该植物的呼吸速率先增大后减小。

故选D。

8.【答案】B

【解析】【解答】色素提取过程中，研磨速度慢会影响色素的提取，加入石英石目的是使研磨充分，有利用色素的提取。

加入碳酸钙防止研磨过程中叶绿素被破坏，不加碳酸钙研磨过程中叶绿素被破坏，导致提取液颜色偏黄绿色；B符合题意。

脱脂棉过滤彻底会出现浑浊现象，主要影响的不是提取液的颜色；C不符合题意。

而一次加入无水乙醇过多到时提取的滤液中色素含量少，整体颜色变浅；D不符合题意。

【分析】本题考查探究pH对叶绿素稳定性的影响及色素提取与分离实验的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点。

9.【答案】D

【解析】【解答】A、据图分析，该图研究光合作用产物的运输路径，所以气体X应该是二氧化碳，A不符合题意；

B、根据实验要求应该用碳元素做放射性同位素实验研究，B不符合题意；

C、t1时刻不是光合作用的结束点，S2的值表示种子中所含的放射量，C不符合题意；

D、因为曲线是在最适宜温度条件下测定的，适当提高温度，光合作用减弱，则图2中的S1和S2的值都将变小，D符合题意。

故答案为：

D

【分析】分析B项，氧气是释放出去并不留在植物体内，而合成的有机物是留在植物体内，因此用碳元素做放射性同位素实验研究。

10.【答案】D

【解析】【解答】A、光合作用制造的有机物的量=净光合作用量+呼吸作用量，因此图中35℃与30℃的光合作用制造的有机物的量相等，都是6.5，A不符合题意；

B、图中曲线表示净光合积累量，光照相同时间，在25℃条件下植物积累的有机物的量最多，B不符合题意；

C、25℃、30℃、35℃时植物光合作用制造的有机物的量分别为6、6.5、6.5，C不符合题意；

D、分析曲线可知，图中虚线表示净光合速率，实线表示呼吸速率，因此两曲线交点表示光合作用积累的有机物与呼吸作用消耗有机物的量相等，则光合作用制造的有机物是细胞呼吸消耗的有机物的量的两倍，D符合题意．

故答案为：

D．

【分析】理清植物“三率”间的内在关系：

（1）呼吸速率：

植物非绿色组织（如苹果果肉细胞）或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。

（2）净光合速率：

植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。

（3）真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

11.【答案】D

【解析】【分析】t1—t2，光照增强，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，光反应加快，水光解加快，O2释放增多，这一过程全都在叶绿体的类囊体膜上完成，而不是在基质中完成，故A错误；t2—t3，光照充足，若继续增加光照，光合作用不再增强，主要暗反应（碳反应）限制光合作用，故B错误；t3—t4，CO2浓度升高，暗反应速率增强，光合作用增强，从而使光反应速率也增强，故C错误；t4后突然停止光照，光反应停止，ATP生成停止，而暗反应仍在进行，仍要消耗ATP，所以短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低，故D正确。

12.【答案】B

【解析】【解答】解：

A、水光解产生氧气的反应发生在类囊体薄膜上，破坏叶绿体外膜对光反应没有影响，A错误；

B、暗反应能够为光反应提供ADP和Pi，因此暗反应的强弱会影响光反应的进行，B正确；

C、暗反应需要光反应提供ATP和[H]，因此向离体的叶绿体基质中添加CO2不能完成暗反应，C错误；

D、叶绿体内各种色素的比例与光合作用强度有关，D错误．

故选：

B．

【分析】光合作用过程图解：

13.【答案】D

【解析】【解答】解：

用纸层析法分离色素滤纸条上的色素带颜色自上而下依次是：

胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，则胡萝卜素与滤液细线距离最远，故胡萝卜素在层析液中溶解度最大．故选：

D．

【分析】分离色素原理：

各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：

胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）．

14.【答案】D

【解析】【解答】解：

A、光是叶绿素合成的必要条件，无光则不能合成叶绿素，在黑暗情况下，叶片呈黄色，A正确；

B、由于温度会影响合成叶绿素酶的活性，所以低温抑制叶绿素的合成，B正确；

C、Mg是叶绿素合成的必需元素，C正确；

D、植物体进行光合作用不仅需要叶绿素吸收转换光能，而且光合作用需要酶，所以光合作用的场所是叶绿体，只给予适宜的温度、光照和CO2还是不能进行光合作用，D错误．

故选：

D．

【分析】在光合作用中，叶绿素分子可以吸收并转化光能，因此影响光合作用的因素都对叶绿素的形成和功能有影响，光可以促进叶绿紊的合成，温度低时，酶的活性降低，抑制叶绿素的合成，相关的矿质元素（如Mg）是叶绿素的组成，如果缺少，叶绿素将不能合成，完成整个光合作用是在完整的叶绿体中进行，它不仅要有叶绿素等色素，还需要叶绿体中的酶，所以离开叶绿体光合作用就不能进行．

15.【答案】B

【解析】【解答】解：

根据题意和图示分析可知：

由于在“密闭透明玻璃温室内”，因此与外界无气体交换．当光照强度适宜时，植物进行光合作用消耗大棚中CO2，导致大棚中CO2浓度逐渐降低，使有机物产量下降，因此，增加CO2浓度，可提高光合强度．

故选：

B．

【分析】本题首先要审清题意，题干中提出“密闭透明玻璃温室内”，由此可知该大棚与外界环境无气体交换；在解题时应从影响光合作用的环境因素的角度进行分析．

二、填空题

16.【答案】基粒（类囊体膜）     ；O2及[H]；降低         ；光照强度；80%；适时进行合理灌溉（适当浇水或适当提高土壤相对含水量）

【解析】【解答】解：

（1）光合作用过程中，水分子在叶绿体的类囊体参与光反应，光解为氧气与[H]．

（2）土壤水分含量为20%时，10﹣12时段内桑叶情况关闭，二氧化碳供应不足，三碳化合物的合成减少，含量降低．黑暗处理5分钟后限制光合速率的外界因素主要是光照强度．

（3）图中表明土壤含水量为80%桑叶几乎没有出现“午休”．为避免桑叶“午休”，可以适时进行合理灌溉．

【分析】据图分析：

图示示桑树叶片光合速率与土壤中水分相对含量的日变化关系，土壤含水量较低时桑树会出现光合午休现象，土壤含水量越低光合午休现象越明显．土壤含水量为80%桑叶几乎没有出现“午休”．据此分析作答．

17.【答案】光照强度对光合作用速率（强度）的影响；蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片全部沉在水底；在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量    ；适当提高作物环境中二氧化碳浓度或适当提高温度

【解析】【解答】解：

（1）根据题意可知，该实验中的自变量是光照强度，因变量是单位时间内叶圆片上浮的数量，所以探究的题目是光照强度对光合作用速率（强度）的影响．

（2）步骤二中所用的是蒸馏水，其中缺乏CO2和O2，置于光照强度等均适宜的条件下，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片全部沉在水底．

（3）农业生产上光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量．以下光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等，实际生产中除了可通过适当增加光照强度来增加产量外，还可以通过适当提高作物环境中二氧化碳浓度或适当提高温度，提高光合作用强度来达到增产目的．

【分析】本题是叶圆片沉浮法传递光合作用的实验，实验中的自变量是光照强度，因变量是单位时间内叶圆片上浮的数量，即净光合速率．据此分析作答．

18.【答案】[H]    ；叶绿体基质；CO2；ABCD

【解析】【解答】

（1）光合作用光反应产生的ATP和[H]（NADPH）可以被卡尔文循环所利用，在叶绿体基质中将物质BCO2转化为磷酸丙糖．图中B表示的物质是CO2．

（2）A、据图分析可知，蔗糖和淀粉都是暗反应的产物，所以磷酸丙糖既可以用于合成蔗糖也可以用于合成淀粉，A正确；

B、据图分析可知，若磷酸转运器的活性受抑制，会导致磷酸丙糖在叶绿体内积累同时运至叶绿体基质的Pi减少也会抑制暗反应的进行，B正确；

C、据图分析可知，若合成磷酸丙糖的速率超过Pi转运进叶绿体的速率，有利于淀粉的合成，C正确；

D、据图分析可知，若淀粉积累过多，可能会影响CO2的固定，D正确．

故选：

ABCD．

【分析】解据图分析：

磷酸丙糖和淀粉都是暗反应的产物，产物的量积累过多会抑制暗反应的进行；磷酸转运器将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质．所以磷酸运转器的活性受抑制，会导致磷酸丙糖在叶绿体内积累同时运至叶绿体基质的Pi减少也会抑制暗反应的进行．其中A为H2O，C为光反应中水光解产生的O2，B为叶绿体吸收的CO2．

三、解答题

19.【答