PAGEPAGE8配餐作業(十)能量之源——光與光合作用1．下列有關科學探究光合作用的試驗中，敘述錯誤的是()A．與黑藻相比，水綿更相宜用作探究光合作用的場所B．金魚藻是水生植物，用作探究光合作用產物是O2時，利于收集氣體C．卡爾文利用小球藻，探明白CO2中的碳在光合作用中轉化的途徑D．用銀邊天竺葵探究光合作用產物是淀粉時，不用脫色可干脆加碘液使葉片邊緣變藍色解析光合作用產物之一是淀粉，淀粉遇碘液變藍色，首先要用酒精使綠色的葉片脫去顏色，再滴加碘液防止綠葉本身顏色對試驗現象的干擾，銀邊天竺葵葉片邊緣不含葉綠體，無法進行光合作用合成淀粉。D錯誤。答案D2．下列有關葉綠體色素的提取、分別及功能驗證明驗中，敘述正確的是()A．葉綠體色素之所以能夠在濾紙上分別開的緣由是不同的色素分子大小不同B．試驗中要留意不能讓層析液沒及濾液細線，是為避開色素快速擴散進入層析液中C．將葉綠體色素提取液裝入試管，讓一束白光穿過該濾液后再經三棱鏡對光進行色散，光譜的顏色明顯減弱的是綠光D．提取的葉綠素溶液，賜予相宜的溫度、光照和CO2可進行光合作用解析本題考查葉綠體色素的提取和分別、光合色素的功能等學問，意在考查考生在理解和試驗分析方面的實力，難度中等。不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的色素在濾紙上擴散的速度快，故葉綠體色素能夠在濾紙上分別開；試驗中不能讓層析液沒及濾液細線，否則濾液細線中的色素會擴散進入層析液中；葉綠體色素對綠光汲取最少，白光穿過該濾液后再經三棱鏡對光進行色散，則綠光強度基本不變；光合作用須要多種色素的參加，且需葉綠體類囊體膜上多種酶的參加，因此僅僅有葉綠素，光合作用是無法進行的。答案B3.如圖表示葉綠體中色素汲取光能的狀況：據圖推斷，以下說法不正確的是()A．由圖可知，類胡蘿卜素主要汲取藍紫光B．進入秋季，植物對420～470nm波長的光的利用量削減C．用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強度D．由550nm波長的光轉為670nm波長的光后，短時間內葉綠體中C5的量削減解析由圖可知，類胡蘿卜素主要汲取400～500nm波長的光，屬于藍紫光區。進入秋季，葉子變黃，葉綠素含量削減，植物對420～470nm波長的光的利用量削減；由圖可知，葉綠體中色素汲取450nm波長的光比汲取600nm波長的光要多，因此用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強度；由圖可知，由550nm波長的光轉為670nm波長的光后，葉綠體中色素汲取的光變多，光反應產生的ATP和[H]變多。C3→C5＋(CH2O)過程增加，C5增多。答案D4．(2024·衡陽六校二模)在做“綠葉中色素的提取和分別”試驗時，甲、乙、丙、丁四位同學對相關試劑的運用狀況如下表所示(“＋”表示運用，“－”表示未運用)，其余操作均正常，他們所得的試驗結果依次應為()甲乙丙丁丙酮－＋＋＋水＋－－－CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A．①②③④ B．②④①③C．④②③① D．③②①④解析由表可知，甲同學加的溶劑為水，而不是有機溶劑丙酮，色素不溶于水，因而提取不到葉綠體中的色素，所得結果應為②；乙同學的操作正確，應為④；丙同學盡管運用了有機溶劑丙酮，可以提取到色素，但由于未加CaCO3，葉綠素可能會被破壞，因而下邊的兩條色素帶比正常的窄，應為①；丁同學未加SiO2，可能研磨不充分，導致各種色素的提取量均少于正常水平，應為③。答案B5．(2024·吉林普高一次調研)紫外線為高能量光線，在生物體內易激發形成超氧化物，致使脂質氧化而破壞其功能。據此分析，植物短暫暴露在高紫外線條件下，光合作用實力馬上明顯受到抑制最可能的緣由是()A．細胞膜受到破壞 B．類囊體受到破壞C．暗反應受到抑制 D．DNA受到破壞解析依據信息紫外線在生物體內易激發形成超氧化物，致使脂質氧化而破壞其功能，而生物膜的基本支架是磷脂，因此植物短暫暴露在高紫外線下，光合作用實力馬上明顯受到抑制，最可能是類囊體受到破壞從而抑制了光反應，B正確。答案B6．土壤中缺少水分導致小麥萎蔫，限制了其光合作用有機物生成，主要緣由是()A．ATP、NADPH不足 B．C3化合物不足C．O2不足 D．C5化合物不足解析土壤中缺少水分導致小麥萎蔫，但在正常光照條件下，光反應產生的ATP、NADPH不會明顯削減；萎蔫的小麥葉片氣孔關閉，使CO2不能順當進入葉綠體，導致C3化合物不足，從而限制了其光合作用有機物生成；植物進行光合作用釋放O2，不消耗O2。答案B7．(2024·廣元二模)細胞中很多結構產生[H]與ATP。下列關于[H]和ATP的敘述，錯誤的是()A．葉綠體內的[H]來自水，[H]用于還原C3B．線粒體內的[H]部分來自丙酮酸，[H]用于還原氧氣C．葉綠體、線粒體內的ATP均可用于植物的各種生命活動D．相宜光照下葉肉細胞的細胞質基質、線粒體和葉綠體中都會有ATP合成解析葉綠體內的[H]來自水的光解，[H]用于暗反應三碳化合物的還原，A正確；線粒體內的[H]部分來自丙酮酸，用于有氧呼吸第三階段，還原氧氣生成水，B正確；葉綠體產生的ATP只能用于暗反應，不能用于其他生命活動，C錯誤；相宜光照下，植物葉肉細胞可以同時進行光合作用和細胞呼吸，所以可以產生ATP的場全部細胞質基質、線粒體和葉綠體，D正確。答案C8.用14CO2“飼喂”葉肉細胞，讓葉肉細胞在光照條件下進行光合作用。一段時間后，關閉光源，將葉肉細胞置于黑暗環境中，含放射性的三碳化合物濃度的變更狀況如圖所示，下列相關敘述錯誤的是()A．葉肉細胞利用14CO2的場所是葉綠體基質B．Oa段葉肉細胞中五碳化合物濃度有所下降C．ab段含放射性的三碳化合物濃度不變的緣由是14CO2消耗殆盡D．b點后曲線上升是因為黑暗條件下，葉肉細胞不能進行光反應，不能為暗反應供應[H]和ATP等物質解析葉肉細胞中利用14CO2的場所是葉綠體基質，A正確；從題圖分析，Oa段含放射性的三碳化合物濃度持續上升，說明消耗的五碳化合物越來越多，因此五碳化合物的濃度有所下降，B正確；ab段含放射性的三碳化合物濃度不變的緣由是三碳化合物生成的量與被還原的量基本相等，C錯誤；黑暗條件下葉肉細胞不能進行光反應，不能為暗反應供應[H]和ATP等物質，導致含放射性的三碳化合物還原受阻，濃度上升，D正確。答案C9.某密閉溫室大棚內CO2濃度的變更如圖所示，其中B、C兩點的溫度相同。下列說法錯誤的是()A．經一晝夜后大棚內植物有機物積累量增加B．經一晝夜后大棚內O2濃度增加C．B、C兩點時溫室大棚中的光照強度相同D．B、C兩點時葉肉細胞的光合作用速率等于細胞呼吸的速率解析本題考查環境因素對光合作用的影響，意在考查考生從圖中獲得信息的實力和分析推理實力。選項A，由圖可知，一晝夜后大棚內CO2濃度下降，削減的CO2用于合成有機物，因此，植物體內有機物積累量將增加。選項B，CO2濃度下降，說明光合作用總強度大于細胞呼吸，因此大棚內O2濃度增加。選項C、D，B、C兩點時溫度相同，說明細胞呼吸強度相同，同時由于B、C兩點時間合作用強度等于細胞呼吸強度，說明B、C兩點時的光合作用強度也相同。但C點時的CO2濃度更低，說明C點時的光照強度必定要大于B點時的光照強度。答案C10．(2024·長春二模)探討人員為了探討日溫柔夜溫對作物生長的影響，利用生長狀況相同的番茄幼苗進行試驗，每晝夜賜予16小時間照，光照強度相同且相宜，試驗結果如圖所示。請回答下列問題：(1)為完成本試驗，探討人員至少要將生長狀況相同的幼苗分為________組，并將其置于相應的條件下進行培育。(2)曲線A在夜溫柔10℃20℃(3)圖中最有利于番茄莖生長的溫度條件是________。(4)現代科學探討表明，植物生長發育過程在根本上是________在肯定時間和空間上程序性表達的結果。解析(1)由圖可知，本試驗中，曲線A植物所處環境的日溫固定為26℃，夜溫分別為5℃、10℃、15℃、20℃、25℃；曲線B植物所處環境的日溫與夜溫保持一樣，分別為5℃、10℃、15℃、20℃、25℃，所以至少要將生長狀況相同的幼苗分為10組。(2)曲線A在日溫均為26℃，在夜溫10℃和20℃條件下，莖生長速率不同的緣由是白天幼苗光合作用強度和呼吸作用強度相同，而夜間幼苗呼吸作用強度不同。(3)圖中最有利于莖生長的溫度條件是日溫26℃夜溫20℃。(4)植物生長發育過程在根本上是基因組在肯定時間和空間上程序性表達的結果。答案(1)10(2)光合作用和呼吸作用呼吸作用(3)日溫26℃，夜溫20℃(4)基因組11．下面是關于植物光合作用的問題，請回答：(1)光反應發生在葉綠體的________，H2O在光反應中分解為__________________。(2)若以14CO2作為光合作用的原料，在卡爾文循環中首先出現含14C(3)給某植物供應C18O2和H2O，釋放的氧氣中含有18O。氧氣中含有18O是由于______________________________，Heq\o\al(18,2)O又作為原料參加了光合作用。(4)植物光合作用光飽和點可通過測定不同________下的光合速率來確定。在肯定條件下，某植物在溫度由25℃降為5℃的過程中光飽和點漸漸減小，推想該植物在光照足夠時的光合作用最適溫度________(填“<”“≤”“＝”“≥”或“>”)25℃。解析本題主要考查光合作用的基本過程和光合作用的影響因素，意在考查考生的理解及綜合運用實力。(1)光合作用光反應的場所是葉綠體的類囊體膜，水在光反應中分解為氧氣、H＋和電子。(2)14CO2首選與C5(五碳化合物)反應生成兩個C3(三碳化合物)，再被還原為C5和(CH2O)，其中用到的[H]是NADPH，而呼吸作用產生的[H]是NADH，二者不同。(3)暗反應的過程有水的產生，所以C18O2參加光合作用會產生部分Heq\o\al(18,2)O，Heq\o\al(18,2)O參加光反應生成18O2。(4)植物光合作用光飽和點可通過測定不同的光強度下的光合速率來確定。某植物在溫度由25℃降為5℃的過程中光飽和點漸漸減小，可推想該植物在光照足夠時的光合作用最適溫度≥25℃。答案(1)類囊體膜H＋、O2(和電子)(2)C3(或三碳化合物)C5(五碳化合物)(CH2O)不是(3)C18O2中的部分氧轉移到Heq\o\al(18,2)O中(4)光強度≥12．(2024·臨沂一模)下圖表示綠色植物光合作用的部分過程，圖中A～C表示相關物質。有關分析錯誤的是()A．圖中A為氧氣，可部分釋放到空氣中B．圖中B為NADPH，外界CO2濃度上升時，B的含量短暫上升C．該過程消耗的NADP＋和C來自于葉綠體基質D．該過程將光能轉化為化學能儲存在B和ATP中解析水的光解產物是氧氣和H＋，若光合作用強度大于呼吸作用強度，氧氣會部分釋放到空氣中，A正確；圖中B是在NADP＋、H＋和電子參加下形成的，為NADPH，當外界CO2濃度上升時，暗反應中生成的三碳化合物增多，則消耗的NADPH增多，導致NADPH的含量短暫降低，B錯誤；葉綠體基質中，暗反應消耗NADPH、ATP產生NADP＋、ADP，C正確；光合作用光反應過程中，將光能轉化成化學能儲存在ATP和NADPH中，D正確。答案B13．科研人員進行植物葉面積指數與細胞呼吸、總光合作用量、干物質積累量關系的試驗，所獲有關數據如下表所示。請據表推斷下列敘述正確的是()葉面積指數/(cm2/cm2)12345678總光合作用量/(μmolCO2·cm－2·h－1)1235587685929393呼吸量/(μmolCO2·cm－2·h－1)825304550689397注葉面積指數指單位地表面積上植物葉片的面積。A．隨著葉面積指數的增加，植物的干物質積累量增加B．葉面積指數為5時，植物的干物質積累量肯定最大C．葉面積指數>6時，限制植物總光合作用量增加的因素是含水量和溫度D．從能量流淌的角度看，植物的干物質積累量≥0解析干物質積累量＝總光合作用量－呼吸量，由表可知，植物的干物質積累量隨葉面積指數的增加而先增加后削減，A錯誤；由表中數據只能得出，植物的干物質積累量最大值對應的葉面積指數在5左右，B錯誤；植物的葉面積指數大于6時，由于葉片重疊較多，限制植物總光合作用量增加的因素主要是光照強度，C錯誤；在生態系統中，植物要維持生命，其干物質積累量應當大于等于0，D正確。答案D14．如圖是植物葉肉細胞內發生的生理過程，下列敘述正確的是()A．植物葉肉細胞的葉綠體和線粒體中均可產生ATP和[H]B．光合作用與呼吸作用產生的ATP，均可用于對礦質元素的汲取等生命活動C．光合作用在葉綠體內進行，有氧呼吸在線粒體中進行D．線粒體中產生的CO2進入葉綠體內參加光合作用至少穿過6層膜結構解析本題考查光合作用與呼吸作用的相關學問，意在考查考生對光合作用與呼吸作用過程的理解。選項A，葉肉細胞光合作用的光反應階段和細胞呼吸過程中均有ATP和[H]的合成。選項B，光合作用產生的ATP只能用于暗反應，呼吸作用產生的ATP可用于各項生命活動。選項C，有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體。選項D，線粒體與葉綠體均具有雙層膜，同一細胞內的線粒體產生的CO2進入該細胞的葉綠體內時，穿過膜的層數最少，且穿過膜的層數是4。答案A15．如圖所示，兩曲線分別表示陽生植物和陰生植物CO2汲取量隨光照強度變更的狀況。當光照強度為c時，兩植物的有機物積累速率分別為A1、B1，兩植物有機物合成速率分別為A2、B2，下列比較結果正確的是()A．A1＝B1；A2<B2 B．A1>B1；A2＝B2C．A1<B1；A2＝B2 D．A1＝B1；A2>B2解析當光照強度為c點時，兩曲線交于一點，即c點表明有機物的積累速率相等，即A1＝B1，而有機物的合成速率＝積累速率＋呼吸速率，故A2>B2。答案D16．為了探究某地夏日晴天中午時氣溫柔相對濕度對A品種小麥光合作用的影響，某探討小組將生長狀態一樣的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長作為比照組，另4組在人工氣候室中生長作為試驗組，并保持其光照和CO2濃度等條件與比照組相同。在中午12：30測定各組葉片的光合速率，各組試驗處理及結果如表所示：比照組試驗組一試驗組二試驗組三試驗組四試驗處理溫度/℃3636363125相對濕度/%1727525252試驗結果光合速率/(mgCO2·dm－2·h－1)11.115.122.123.720.7回答下列問題：(1)依據本試驗結果，可以推想中午時對小麥光合速率影響較大的環境因素是__________________，其依據是__________________________________________________________________________________________________；并可推想，__________(填“增加”或“降低”)麥田環境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)在試驗組中，若適當提