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.(2018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Mg2+，故缺Mg2+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，所以叶片一般为绿色，B项正确；叶绿素分子中含Mg
2、2+，胡萝卜素、叶黄素中不含Mg2+，C项错误；在类囊体上形成的产物H和ATP进入中为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
3、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.(2018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【解析】选C。Y1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(CH2O
4、)，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18O2，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，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
5、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
6、为()试剂甲乙丙丁无水乙醇-+水+-CaCO3+-+SiO2+-A.B.C.D.【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
7、不充分，最终导致各种色素的含量均减少，对应。7.(2018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18O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中C.C18O2中的标记元素出现在O2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O和C18O2进行了两组光合作用实验。第一组向绿色植物提供H2O和C18O2；第二组向同种绿色植物提供O和CO2。结果，第一组释放出的氧气为O2，第二组释放
8、出的氧气为18O2，两组对照可以证明光合作用原料H2O中的氧原子以O2形式释放出来。该实验研究的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CO2B.暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)C.C3的还原过程中，需要光反应提供的物质只有D.增加光照强度，C3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(CH2O)，
9、B正确、C错误；增加光照强度，光反应阶段产生的ATP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)(2018哈尔滨模拟)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：(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，
10、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)(2018佛山模拟)下图是水绵在不同
11、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)t1t2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C3的还原，进而使光合作用速率增大。(2)t2t3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)t3t4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。
12、(2)题图显示t2t3期间，光照充足且恒定，但光合速率不再增加，t3时刻充入CO2后，光合速率开始增加，这说明t2t3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，t3t4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t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量会增加。答案：(1)类囊体(薄膜)叶
13、绿体基质(2)CO2浓度不变(3)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)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
14、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。2.(6分)(2018邯郸模拟)将A玉米置于含C18O2的空气中，B玉米置于含18O2的空气中，正常生长一段时间后，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】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18O的化合物是三碳化合物；将B
15、玉米置于含18O2的空气中，氧气首先参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
16、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- 9 -