高考生物一轮复习课时分层作业十一细胞的能量供应和利用能量之源光与光合作用一新人教版 6页

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.(2019·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.①和②均为选择透过性膜 B.③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.③上所含色素均含Mg2+，故缺Mg2+时这些色素都无法合成 D.在③上形成的产物[H]和ATP进入④中为暗反应提供物质和能量 ‎【解析】选C。①和②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；③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Mg2+，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④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.(2019·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.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量 C.②中水的质量大于④中水的质量 D.试管①的质量大于试管②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；④中小球藻中含有(CO)，而①中小球藻含有(CH2O)，故④中小球藻质量大于①中小球藻的质量；④和②中的水都为O，且含量相同，因此质量相等；在试管①和②中原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O2，而①中释放出的是O2，故剩余质量①大于②。‎ ‎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DNA C.甲表示色素，在层析液中溶解度最高的是叶绿素a D.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为 (　　)‎ 试剂 甲 乙 丙 丁 无水乙醇 ‎-‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ 水 ‎+‎ ‎-‎ ‎-‎ ‎-‎ CaCO3‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎-‎ ‎+‎ SiO2‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎-‎ A.①②③④　　　　　　　B.②④①③‎ C.④②③① D.③②①④‎ ‎【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②；乙同学操作正确，色素分离后得到的色素带有四条，与④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①；丁同学由于未加SiO2，导致叶片研磨不充分，最终导致各种色素的含量均减少，对应③。‎ ‎7.(2019·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.①表示O2，④表示CO2‎ B.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②‎ 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，①表示O2，④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)，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)(2019·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①是__________________(填结构)，其上分布着______________，能完成对光能的吸收等；②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]，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①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)(2019·佛山模拟)下图是水绵在不同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)t1→t2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)t2→t3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)t3→t4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。‎ ‎(2)题图显示t2→t3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t2→t3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，t3→t4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)(2019·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