高中生物一轮复习习题三维设计必修①第四单元第3讲能量之源光与光合作用.docx

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高中生物一轮复习习题三维设计必修①第四单元第3讲能量之源光与光合作用

必修一第四单元

第3讲能量之源——光与光合作用

[课时作业]

一、选择题

1．利用溴甲酚紫指示剂，检测金鱼藻生活环境中气体含量变化的实验操作如下。

对此

相关叙述不正确的是（　　）

A．溴甲酚紫指示剂在pH减小的环境中变为黄色

B．溴甲酚紫指示剂变为黄色是由于金鱼藻呼吸作用释放出CO2

C．这个实验可表明呼吸作用释放CO2，光合作用释放O2

D．实验操作3～5表明光合作用吸收CO2

解析：

在适宜的光照条件下，绿色植物光合作用强度大于呼吸作用强度，吸收CO2，

使pH上升，导致指示剂由黄色变为紫色；黑暗中金鱼藻只进行细胞呼吸，产生

CO2使pH下降，导致指示剂由紫色变为黄色。

在本实验中，主要证明了绿色植物

进行光合作用吸收CO2，并没有表明光合作用释放O2。

答案：

C

2．如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，A、B、C分别表示不同的代谢

过程。

以下表述正确的是（　　）

A．水参与C中第二阶段的反应

B．B在叶绿体类囊体薄膜上进行

C．A中产生的O2，参与C的第二阶段

D．X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜

解析：

根据代谢过程中物质的变化图分析，A、B、C分别表示光反应（场所：

类囊

体薄膜）、暗反应（场所：

叶绿体基质）和呼吸作用（场所：

细胞质基质和线粒体）。

光

反应（A）产生的O2参与呼吸作用（C）的第三阶段。

X是光反应产生的ATP，在叶绿

体中，ATP的移动方向是从叶绿体的类囊体移向叶绿体的基质。

答案：

A

3．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实

验结果如图。

请据图判断下列叙述不正确的是（　　）

A．光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同

B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同

C．光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高

D．光照强度为a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高

解析：

光照强度为a时，曲线Ⅱ、Ⅲ的温度又相同，但CO2浓度不同，故光合作

用强度差异主要取决于CO2浓度，光照强度为b时，曲线Ⅰ、Ⅱ仅温度有差异，

故光合作用强度差异主要取决于温度。

由曲线Ⅰ、Ⅱ可知光照强度为a～b时，光

合作用强度随光照强度增加而增加。

光照强度为a～c时，曲线Ⅲ光合作用强度不

再随光照强度的升高而变化。

答案：

D

4．在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，测定不同光照条件下，放有某双子叶植物叶

片的密闭装置中CO2的变化量，结果如下表。

分析表中数据，不正确的推论是（　　）

光照强度（klx）

1.0

3.0

5.0

7.0

8.0

10.0

CO2变化量[mg/（100cm2·h）]

＋2.0

－2.0

－6.0

－10.0

－12.0

－12.0

A.光照强度为1klx时，光合作用吸收的CO2少于呼吸作用释放的CO2

B．光照强度为2klx时，该植物光合作用速率为0

C．光照强度由5klx增强7klx时，叶肉细胞中C3化合物合成速率增大

D．光照强度为9klx时，叶绿体中色素的含量是限制植物光合作用速率的内因

解析：

表格中测得的CO2变化量可表示净光合作用量，只要有光照，植物就进行

光合作用，光照强度为1klx时，容器内CO2增多是因为呼吸作用大于光合作用；

在光照强度为2klx时，植物在进行光合作用，速率不可能为0。

C选项具有较大

的迷惑性，注意合成速率和含量不要混淆。

答案：

B

5．将叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭

小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5min测定一次小室中的CO2浓

度，结果如图所示。

对此实验叙述正确的是（　　）

A．此实验可用于验证A植物比B植物具有更强的固定CO2的能力

B．当CO2浓度约为0.8mmol/L时，A、B两植物的光合作用强度相等

C．30min以后，两种植物叶片光合作用强度都与呼吸作用强度相等

D．若A植物在第5min时光照突然降低，C5含量将增加

解析：

据图可知，B植物在低浓度CO2时，还可以进行光合作用，所以B植物固定

CO2的能力较A植物强。

CO2浓度约为0.8mmol/L时，A、B两植物曲线相交，表

明密闭小室中被植物吸收的CO2相等。

光合作用强度是指单位时间植物吸收CO2的

量，是A、B植物曲线的斜率。

30分钟后，A、B植物不再吸收，此时表明，A、B

植物的光合作用固定CO2的量分别等于各自呼吸作用放出的CO2的量。

光照突然降

低，光反应产生的ATP和[H]的量减少，C3还原生成C5的量减少，而CO2的固定量

不变，因此，从总体上C5减少。

答案：

C

6．（2009·广东理基）在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件

适宜，光合速率仍然较低，其主要原因是（　　）

A．O2浓度过低B．O2浓度过高

C．CO2浓度过低D．CO2浓度过高

解析：

光合作用的光反应和暗反应是两个相互联系相互制约的过程。

在密闭的温室

内虽有适宜的温度、水分和较强的光照，但CO2的缺乏使光合作用不能正常进行，

导致光合效率低。

答案：

C

7．（2008·山东高考）下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。

在图示结构上

（　　）

A．生物膜为叶绿体内膜

B．可完成光合作用的全过程

C．发生的能量转换是：

光能→电能→化学能

D．产生的ATP可用于植物体的各项生理活动

解析：

从图中所含有的色素以及发生的过程可以判断，该膜是类囊体膜，是光反

应的场所。

发生的物质变化过程是水的光解和ATP的合成；发生的能量变化过程

是：

光能→电能→化学能；该过程产生的ATP只用于还原C3，而不能用于其他生

理活动。

答案：

C

8．（2008·宁夏高考）为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片

进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（　　）

A．光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液

B．光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液

C．黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液

D．黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液

解析：

水绵的叶绿体通过光合作用释放氧气，光合作用需要光照，需要原料二氧

化碳，NaHCO3稀溶液可提供CO2；装片中不能有空气，否则好氧细菌会均匀分

布，从而无法根据好氧细菌的聚集情况确定叶绿体是否放氧。

答案：

B

9．（2010·镇江模拟）现有A、B、C三种灯泡，其发生光波的波长与光辐射强度的关系

如图Ⅰ所示，现需从中选择一种灯泡用于温室中给植物补光，期望最大限度地增

加光合作用的强度。

为此某同学设计了图Ⅱ所示的实验装置。

已知叶绿体中的色

素主要吸收430～450nm的蓝紫光和640～660nm的红橙光，那么根据图Ⅱ实验

现象推断A、B、C三种灯泡与图Ⅰ中三条曲线之间的对应关系及温室中应选择的

灯泡种类分别是（　　）

A．①②③　A灯B．③①②　B灯

C．②①③　B灯D．②①③　C灯

解析：

由于叶绿体中的色素主要吸收430～450nm的蓝紫光和640～660nm的红

橙光。

据图Ⅰ判断曲线①②③中光辐射强度大小是①＞③＞②，根据图Ⅱ产生氧

气量的大小是乙图＞丙图＞甲图，说明A、B、C三只灯光产生的光合作用强度是

B＞C＞A。

在相同条件下，B灯光照射的光合作用强度最强。

结合图Ⅰ、图Ⅱ分

析判断，①、②、③三个曲线分别代表B灯、A灯、C灯。

答案：

C

10．（2010·南通模拟）将绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸

作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以植物对CO2的吸收量与释放量

为指标。

实验结果如下表所示。

下列叙述正确的是（多选）（　　）

温度（℃）

5

10

15

20

25

30

35

光照下吸收CO2（mg/h）

1.00

1.75

2.50

3.25

3.75

3.50

3.00

黑暗中释放CO2（mg/h）

0.50

0.75

1.00

1.50

2.25

3.00

3.50

A．昼夜不停地给予光照，在35℃条件下该植物不能生长

B．昼夜不停地给予光照，该植物生长的最适宜温度是25℃

C．在30℃条件下与在35℃条件下相比，植物合成有机物的速率不同

D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均为在35℃条件下，该植物不

能生长

答案：

BD

11．科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如图曲线。

下列有

关叙述错误的是（多选）（　　）

A．在25℃条件下研究时，cd段位置会下移，a会上移

B．a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体

C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动

D．c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的浓度有关

解析：

二氧化碳吸收量代表光合作用强度，二氧化碳释放量代表呼吸作用强度。

当温度升高为25℃时，因为还在适宜的温度范围内，所以呼吸作用和光合作用强

度都会增大，因此cd段会上移，a点会下移。

a点时，小麦只通过呼吸作用产生

ATP，进行的场所是细胞质基质和线粒体，其中线粒体是细胞器。

Mg是植物合成

叶绿素的必需元素，而叶绿素在光合作用时可以吸收和传递光能，在其他条件适

宜的情况下，当缺少Mg元素时，叶绿素的合成就会受阻，从而使光合作用的强

度降低，由于呼吸作用强度不受影响，所以要让光合作用和呼吸作用强度相等，

就必须要增加光照强度以提高光合作用强度，因此b点右移。

据图可知，c点是光

饱和点，c点之后光合作用强度不再随光照强度增大而增大，此时影响的因素可能

是色素含量、原料、酶的浓度等。

答案：

AB

12．如图表示不同二氧化碳浓度下温度对光合作用速率影响曲线。

下列说法中正确的

是（多选）（　　）

A．光合作用同时受温度、二氧化碳浓度的影响

B．曲线a在20℃和45℃左右时光合作用速率相近的原因相同

C．温度对曲线a影响大的原因是较高二氧化碳浓度有利于暗反应进行

D．适宜光照和温度下曲线b的主要限制因素是二氧化碳浓度

解析：

20℃和45℃时光合作用酶的活性都较低，但两种情况酶活性低的原因不同，

20℃时酶的活性受到抑制，45℃时部分酶高温变性失活。

答案：

ACD

二、非选择题

13．（2010·无锡模拟）请回答下列有关光合作用和呼吸作用的问题。

（1）下表为某同学探究影响植物光合作用因素所做的实验。

据图表可知，探究的影

响因素有__________。

要比较不同颜色的光对光合作用的影响，应选择的容器标

号是________。

容器

植物

部位

光质

温度（℃）

O2增加量（mL/8小时）

1

天竺葵

叶

红

22

120

2

天竺葵

叶

黄

22

15

3

天竺葵

根

红

22

－10

4

紫罗兰

叶

红

22

80

5

紫罗兰

叶

黄

22

10

（2）甲图表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物的真正光合作用

速率和呼吸作用速率的影响。

图中实线表示光合作用速率，虚线表示呼吸作用速

率。

请据图回答下列问题。

分析图解可知，光合作用、呼吸作用都受到温度的影响，其中与________作用有

关的酶对高温更为敏感。

温度主要影响光合作用的________阶段。

光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应

中________过程。

若昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度约是

_____________________________________________________________________；

若温度均保持在20℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植

物能否正常生长？

__________。

在温度为10℃的条件下，该植物叶肉细胞中产生

ATP的场所有_________________________________________________________。

（3）根据甲图，在乙图的坐标上画出植物在15～60℃范围内的净光合作用速率的变

化曲线。

解析：

光合作用速率与呼吸作用速率的差值表示净光合作用速率，表解如下：

温度

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

光合

2

3.5

6.5

8

7

5.1

1

0

0

0

呼吸

1.5

2

2.5

3

4.2

5.1

5

3.5

1.7

0

差值

0.5

1.5

4

5

2.8

0

－4

－3.5

－1.7

0

温度主要影响光合作用的暗反应阶段，因为暗反应阶段需要多种酶的催化；由表

格数据可以看出在30℃时，植物的净光合作用速率最大，有机物积累量最大，因

此如果昼夜不停地光照，在30℃时最适宜植物的生长；在温度为20℃的条件下，

12小时光照条件下有机物积累量为12×1.5,12小时黑暗条件下有机物的消耗量为

12×2，由数据可以看出，白天有机物的积累量不能满足夜间呼吸作用消耗，从全

天来看，有机物积累量为负值，植物不能正常生长。

答案：

（1）光质、植物的部位、植物种类　1和2、4和5

（2）光合　暗反应　C3的还原　30℃　不能　叶绿体、线粒体、细胞基质

（3）如图。

注意15℃、30℃、45℃、60℃这几个关键的点要对准。

14．（2010·济南模拟）某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验，结合所给材

料，回答相关问题。

实验－：

（1）探究单株番茄光合作用强度与种植密度的关系，结果如甲图所示。

与M点相比，

N点限制单株光合作用强度的外界因素是________、________。

实验还发现，不

仅单株番茄光合作用强度与种植密度成负相关，番茄植株的生长也与种植密度成

负相关。

番茄生长的调节方式是________，与番茄果实发育关系最密切的是

________，环境温度降低时，该物质运输速度会________。

实验二：

（2）测量种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化，结果如乙图所示。

B→C时间段，叶绿体内ADP的移动方向是________________，叶绿体内C3含量

将________。

图中表示番茄光合作用和呼吸作用强度相等的点是________。

实验三：

（3）采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，其原理是：

将对称叶片

的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和

能量转移。

在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取相等面积的叶片，

烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强

度，其单位是mg/（dm2·h）。

实验步骤如下：

①请设计一张表格用于记录实验数据。

（假设实验选定叶片数目为3）

②若M＝MB－MA，则M表示__________________________________________。

解析：

（1）植株种植过密，则叶片接受的光照和CO2不足，光合作用强度下降；植

物生长的调节方式主要是激素调节，生长素对果实的发育起重要作用，乙烯对果

实的成熟起重要作用；环境温度降低，植物细胞呼吸酶的活性降低，能量的减少

使物质运输速度降低。

（2）乙图B→C段，植物吸收大量CO2，光合作用旺盛，叶

绿体内的ADP不断地由叶绿体基质移向类囊体片层合成ATP，C3化合物被大量

还原成葡萄糖，C3含量减小。

BD两点的CO2变化率（斜率）为零，此时光合作用等

于呼吸作用。

（3）用于记录实验数据的表格必须有编号，MA、MB和平均值等项目。

MB、MA分别表示光下和黑暗处的有机物的变化量，即是净光合作用量和细胞呼

吸量，故MB－MA实际表示被载取面积的B叶片6小时内光合作用合成的有机物

总量。

答案：

（1）光照强度　CO2浓度　激素调节　生长素　减慢

（2）由叶绿体基质向类囊体片层　减少　B、D

（3）①

叶片编号

MA

MB

1

2

3

平均值

②B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量

15．

（1）甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，在滤

纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为______。

（2）该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。

他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一

分析仪器检测，通过分析色素溶液的__________来判断条带的色素种类。

（3）实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。

乙同学认为这是由

于叶片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为某些色素含量增加。

根据所学知

识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________。

解析：

颜色为黄绿色的色素是叶绿素b。

色素含量的测定方法多种，其中有原子吸

收光谱法和分光光度法。

色素的含量可通过比较前后滤纸条上色素带的宽度加以

比较，注意遵循实验设计的基本原则。

答案：

（1）叶绿素b　

（2）吸收光谱　（3）从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、

大小相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验材料，在相同条件下，再次进

行叶绿体色素的提取分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片各种色素

的组成及含量后，得出结论