高考生物必修1考点突破：第12讲《光能的捕获和利用》

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第12讲 光能的捕获和利用
对应训练
1.下图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素 （ ）
A.叶绿素、类胡萝卜素 B.类胡萝卜素、叶绿素
C.叶黄素、叶绿素a D.叶绿素a、叶绿素b
答案 A
2.关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是 ( )
A.可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B.叶绿体中色素能够分离的原因是在不同色素在层析液中的溶解度不同
C.研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理
D.滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠
答案 C
3.（2009年长沙质检）普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间。但后来有人重复这个实验，却有的能成功，有的不能成功。以下关于这一现象的说法，不正确的是（ ）
A.该实验并不科学，没有可重复性
B.该实验的成功与否，要看是否将装置置于阳光下
C.该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧达到了平衡
D.该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡
答案 A
4.下图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
答案 C
5. 光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是 （ ）
A.叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应
B.叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应
C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D.叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应
答案 D
6.下列物质转变过程属于光反应的是 （ ）
A.①③⑤⑦ B.①②④⑧ C.②③⑦⑧ D.①④⑦⑧
答案 D
7.（2008年郑州模拟）如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，C点与B点相比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和［H］的含量发生的变化依次是 （ ）
A.升、升、升、升 B.降、降、降、降 C.降、升、升、升 D.升、升、降、降
答案 C
8.（2007年北京理综，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，得到实验结果如右图。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时，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时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高]
答案 D
9.（2007年山东，8）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呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 （ ）
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与呼吸作用消耗的有机物的量相等
答案 A
光合作用中补偿点和饱和点的移动
【例1】（2008年临沂模拟）已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃、30℃，如图曲线表示该植物在30℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），从理论上讲，图中相应点的移动分别是 ( )
A.a点上移，b点左移，m值增加 B.a点下移，b点左移，m值不变
C.a点上移，b点右移，m值下降 D.a点下移，b点不移，m值上升
答案 A
变式训练
1. （2009年杭州模拟）植物的生理活动受多种因素影响，下列叙述中不正确的是 （ ）
A.若适当提高温度，则Y点应向右移动
B.若曲线表示阴生植物，则Y点应向左移动
C.若横坐标为CO2浓度，曲线表示C4植物，则Y点应向左移动
D.处于Y点时细胞中能产生ATP的细胞器只有线粒体
答案 D
考查影响光合作用的因素
【例2】（2008年上海，36）请回答下列有关光合作用的问题：
（1）光合作用受到温度、二氧化碳浓度和光照强度的影响。其中，光照强度直接影响光合作用的 过程；二氧化碳浓度直接影响光合作用的 过程。
（2）甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。
①在温度为10℃、光照强度大于 千勒克司时，光合速度不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时，光合速度的限制因素是 。
②根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。
（3）丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
①当在 千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。
②A植物在光照强度为8千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖 mg。（计算结果保留一位小数。相对原子质量C—12，H—1，O—16）
③A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于
千勒克司。
答案 （1）光反应 暗反应
（2）①L1 光照强度 ②见右图
（3）①6 ②10.9 ③6
变式训练
2.下图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图回答：
（1）甲图表示在光照弱的情况下，光合作用随 的增加成正比增加，这种情况下，可以认为此时影响光合作用的过程是 阶段。
（2）从图甲可见，光照强度超过某一强度时，光合作用速度不再增加，且有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于 ，此时光合作用的 阶段受到限制。
（3）图乙中C点表示光照强度为B时，是植物生长的 ，出现CD段的原因是 。
（4）请在图甲中绘制50℃时植物光合作用速度变化的曲线。
（5）根据图甲，在图乙绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化曲线。
答案 （1）光照强度 光反应 （2）温度 暗反应
（3）最适温度 酶活性降低，光合作用速率降低
（4）如图
（5）如图
1.（2008年海南生物，2）关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述，错误的是 ( )
A.叶绿体色素与ATP的合成有关 B.叶绿体色素参与ATP的分解
C.叶绿体色素与O2和［H］的形成有关 D.叶绿体色素能吸收和传递光能
答案 B
2.（2008年广东理基，54）光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是 ( )
A.植物体鲜重增加量 B.植物体干重增加量
C.O2释放量 D.CO2吸收量
答案 A
3.（2008年广东生物，4）关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述，正确的是 ( )
A.无氧条件下，光合作用是细胞ATP的惟一来源
B.有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP
C.线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧
D.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体
答案 B
4.（2007年重庆，3）在下列四项中，A、B为不同材料叶绿体中色素的层析结果（示意图），C、D为不同条件下水稻光合作用强度的变化曲线，其中正确的是 ( )
答案 A
5.（2007年广东，3）高等植物的两种重要生理过程Ⅰ和Ⅱ通过a、b、c、d四种物质紧密联系在一起（见下图），其中a和d最可能是 （ ）
①CO2 ②O2 ③葡萄糖 ④ATP ⑤H2O
A.①④ B.①⑤
C.②③ D.③⑤
答案 D
光合作用的实验考查
样题细研
将一绿色植物放入一个三角瓶中，如图1所示。在瓶中安放一个测定瓶中CO2浓度的传感器，将瓶口用橡胶塞塞上。传感器的另一端与计算机连接，以监测一段时间内瓶中CO2浓度的变化。
如果用此装置进行植物光合作用速率的测定，请写出实验步骤及注意事项：
（1）在适宜条件下，首先将该装置置于 条件下，此时测得的数值是 。
（2）再将该装置置于 下，此时测得的数值是 。
（3）如果图2为该植物在实验中测得的数据，根据图中数据，该植物在单位时间（分）内，光合作用速率
为 ppm/min。（精确到0.1）
（4）为使此研究结果更为科学，可采取的措施为 。
答案 （1）光照 光合速率与呼吸速率的差值（即净光合作用速率） （2）黑暗 该条件下植物呼吸作用速率（3）82.5 （4）要重复测量多次，取平均值
变式训练
图示研究NaHCO3溶液浓度影响光合作用速率的实验，下列说法错误的是 ( )
A.将整个装置放在光下，毛细管内的红色液滴会向左移动
B.将整个装置置于暗室，一段时间后检查红色液滴是否移动，可以证明光是光合作用的必要条件
C.当NaHCO3溶液浓度不变时，在烧杯B内加入少量蠕虫，对红色液滴移动不产生明显影响
D.为使对照更具说服力，应将伊尔藻置于蒸馏水中（不含NaHCO3）的烧杯中
答案 C
1.（2009年诸城一中评估练习）在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因不可能是 （ ）
A.未加石英砂，研磨不充分 B.一次加入大量的无水乙醇提取
C.分次加入少量无水乙醇提取 D.使用放置数天的菠菜叶
答案 C
2.（2008年郑州模拟）将4支盛有等量衣藻溶液的密闭试管，在暗室中放置一定时间后，放在右图中a、b、c、d所示位置，经照射1 h后，取出衣藻加热脱色，滴加碘液，则呈现蓝色较浅的应是哪支试管中的衣藻 （ ）
A.a B.b C.c D.d
答案 C
3. 在一个透明的容器中加入适量NaHCO3稀溶液，将杨树叶片迅速封入其中，摇动容器，使容器内空气中的CO2和溶液中的CO2达到动态平衡，在保持温度不变的条件下进行实验。下列有关该实验的叙述错误的是 （ ）
A.随着光照时间的延长，溶液的pH的变化速度趋于变慢
B.光照几分钟后，容器内溶液的pH将减小
C.如果将装置置于暗室中，一段时间后，溶液的pH将减小
D.该装置可以用来研究植物的光合作用和呼吸作用
答案 B
4.（2009年保定联考）下图表示的是一昼夜北方某作物植株CO2吸收量的变化。甲图为盛夏的某一晴天，乙图为春天的某一晴天。对两图的相关原因分析不正确的是 ( )
A.甲图中有机物积累最多的是G点，两图中B点植物干重均低于A点时的干重
B.植株有机物总积累量可用横轴上下曲线围成的有关面积表示，适当提高温度可以增加OA的绝对值
C.两图中DE时间段叶绿体中C3含量均大大减少
D.甲图中E点与G点相比，叶绿体中的ATP含量较多
答案 C
5.科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如图所示曲线，下列有关叙述不正确的是 ( )
A.随着环境温度的升高，cd段位置不断上移
B.a点的叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
C.其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动
D.外界条件均适宜时，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
数量有关
答案 A
6.（2009年广州模拟）下列关于光合作用的叙述中，正确的是 ( )
A.光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行
B.光反应需要光，不需要酶，暗反应不需要光，需要多种酶
C.当对植物突然停止光照以后，暗反应也马上停止
D.光反应分解水生成O2，暗反应消耗O2生成水
答案 A
7.（2008年日照模拟）右图为叶绿体亚显微结构图，下列关于其结构与功能的叙述，不正确的是 ( )
A.①和②均为选择透过性膜
B.光反应的产物有O2、NADPH、ATP等
C.③上的反应需要光，不需要酶，④上的反应不需要光，需要多种酶
D.光能转变为活跃的化学能在③上进行；活跃的化学能转变为稳定的化学能在④中完成
答案 C
8.图甲表示某种植物光合速率受光照强度影响的变化曲线，图乙表示某种植物在不同光照强度下，光合速率受CO2浓度影响的变化曲线。a点与c点相比较，c点时叶肉细胞中C3的含量 ；b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C5的含量 。 （ ）
A.高、高 B.低、基本一致 C.低、高 D.高、基本一致
答案 A
9.如图表示夏季玉米地里，距离地面高度不同处CO2浓度不同，图中实线表示上午10时的测定结果，虚线表示夜晚22时的测定结果。下列相关叙述错误的是 ( )
A.在富含有机肥的农田中，图中c点会右移
B.上午10时玉米植株不同高度CO2的吸收量不同
C.夜晚时分，土壤中释放的CO2大多被玉米所固定
D.图中b点所对应的是玉米植株叶面积较大处的高度
答案 C
10.将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如图所示的曲线，下列有关说法不正确的是 ( )
A. CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的
B.BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱
C.FG段CO2浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少
D.H点CO2浓度最低，说明此时植物积累有机物最多
答案 A
11.如图为光反应、暗反应联系示意图，据图回答下列问题：
（1）填出图中字母所表示的物质：
a ,b ,c ,d 。
（2）如小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平，则小麦叶片中的三碳化合物的含量会突然减少，其原因是 ；若降低d的同时，又停止光照，则不会出现上述现象，其原因是 。
（3）若对某植物作如下处理：（甲）持续光照10分钟，（乙）光照5秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行20分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是 （ ）
A.甲多于乙 B.甲少于乙 C.甲和乙相等 D.无法确定
答案 （1）O2 ATP ［H］ CO2 （2）CO2固定减弱 C3还原也减弱 （3）B
12.回答下列Ⅰ、Ⅱ小题：
Ⅰ.下图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示。图丙为叶肉细胞中有关细胞器的结构模式图。植物叶片的呼吸速率不变。
（1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由0渐变为2.5千勒克斯时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位置应在实验初始标记的 位置处。
（2）对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应图丙中存在的箭头有（填字母） 。
（3）在图乙中，光照强度为15千勒克斯时，植物1小时光合作用产生的气体量为 毫升（假设随光照的增强，植物体的温度不变）。
（4）为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是 。如果对照组在相同光照情况下,刻度管中的红色液滴向右移了5毫米,其原因 。
（5）如果将试管中的CO2缓冲液改为水，则实验测得的数据指标是 。
Ⅱ.丙图表示某C3植物的部分细胞结构和相关代谢情况， a~f代表O2或CO2，丁图表示温度对该植物光合作用与呼吸作用的影响（以测定的CO2吸收量与CO2释放量为指标），请据图回答下列问题：
（1）丙图中可表示O2的字母是 ，图中c （可以、不可以）表示葡萄糖的去向，原因是 。
（2）在夏季晴天的正午，丙图a~f过程中可以发生的是
。
（3）丁图中在5℃时光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的 倍。
答案 Ⅰ.（1）左侧 （2）a、b、c、d （3）200 （4）新鲜叶片改为经消毒的叶片 环境物理因素（如温度变化等）对实验的影响 （5）释放的二氧化碳量与吸收氧气量的差值
Ⅱ.（1）a、c、f 不可以 葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸，再进入线粒体继续分解
（2）a、b、c、d
（3）3
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