《光能的捕获和利用》试题解析_重点难点

《光能的捕获和利用》试题解析: 来源: 生物网| 2015-03-09 发表| 教学分类：重点难点

一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分)

1.光合作用的产物中，氧气、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧依次来自于( )

①二氧化碳 ②气孔直接吸收

③水的光解 ④叶绿素的分解

A.①②④③ B.③①②④ C.③①③① D.①③①③

2.红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是( )

A.红枫叶片不含叶绿素

B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光

C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用

D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用

3.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是( )

A.光反应强度升高，暗反应强度降低

B.光反应强度降低，暗反应强度降低

C.光反应强度不变，暗反应强度降低

D.光反应强度降低，暗反应强度不变

4.抽除叶片中的空气后放入盛有新制的冷开水的三角瓶中，研究环境因子对光合作用的影响，下表四组中可以说明CO2对光合作用影响的是

( )

1 光照 20℃水浴新制的冷开水 2 厚纸遮光 20℃水浴加少许NaHCO3粉末 3 光照冰水降温加少许NaHCO3粉末 4 光照 20℃水浴加少许NaHCO3粉末 A.1号 B.2号和4号

C.3号和4号 D.1号和4号

5.进行正常光合作用的叶片，如果在叶绿体中[H]的含量相对稳定，在a点时突然停止供给CO2,能表示叶绿体中[H]含量变化的曲线是( )

6.下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是( )

A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生

B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变

C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短

D.离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应

7.叶绿体是进行光合作用的场所。下列关于叶绿体和光合作用的描述中正确的是( )

A.蓝藻进行光合作用的场所是叶绿体

B.叶绿体的类囊体薄膜上含有进行光合作用所需的色素

C.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的

D.光合作用产生的ATP和细胞呼吸产生的ATP的去向是一样的

8.(预测题)如图为某农作物在不同条件下CO2吸收速率变化曲线，下列有关分析错误的是 ( )

A.ef段下降，净光合作用强度下降

B.ef段时光合作用强度大于呼吸作用强度

C.ab段光合作用强度增大而呼吸作用强度不变

D.不同CO2浓度条件下获得最高产量的最适温度不同

9.取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述错误的是( )

A.装置内增加的氧气来自于水

B.光照强度为a时，光合作用停止

C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低

D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系

10.科学家在研究光合作用时,做了一个如图所示的实验。实验前，他向一个密闭容器的溶液中加进了ADP、磷酸盐、光合色素及有关的酶等(见图甲)。实验时，按图乙的限制条件(光照、CO2等)进行，并不断测定有机物的生成率。随着时间的推移，绘出了曲线图(见图乙)。下列对此有关的描述不正确的是( )

A.曲线AB段平坦，是因为无CO2，不进行暗反应，所以不能生成(CH2O)，这个阶段相当于光合作用的光反应阶段

B.出现BC段的原因是暗反应的进行与光有关，既有CO2，又有AB段产生的[H]和ATP，故有机物生成量较多

C.曲线CD段迅速下降的原因是[H]和ATP不足

D.这位科学家设计的这个图甲装置相当于植物的叶绿体

11.(探究创新题)利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验，下列叙述正确的是( )

A.试管中收集的气体量代表了植物体总光合作用产生的氧气量

B.在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气

C.为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验

D.为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近,观察气泡产生速率的变化

12.(易错题)大棚中种植的植物，其光合作用会受到多种因素的影响，在曲线图中有M、N、O、P、Q五个点，对它们的含义的叙述正确的有( )

①M点时，植物叶肉细胞内合成ATP的场所只有线粒体

②若适当降低大棚温度，则N点将会向右移动

③O点时，限制植物体的光合作用强度的主要因素是二氧化碳浓度和光照强度

④P点时，若想提高作物产量可以适当补充光照，绿光灯效果最好

⑤Q点光照强度时，适当使用二氧化碳发生器可以提高作物产量

A.一项 B.两项 C.三项 D.四项

二、非选择题(共3小题，共52分)

13.(14分)(预测题)如图一为高等绿色植物叶肉细胞中的部分代谢示意图，图二为不同光照强度下，测定该绿色植物对CO2的吸收代表光合作用强度。据图回答：

(1)图一中有c而没有a,该细胞处于的生理状态是________，若要c过程也不发生，则对该细胞的处理方法是__________。

(2)若光照强度处于图二中的c点时，图一中不存在的箭头是_______，c点时限制光合作用的外界因素是________，此时细胞中产生ATP的细胞器是________。

(3)将该绿色植物放入缺Mg的溶液中，图二中的b点应________(填“左移”“右移”“不动”)，若光照强度突然降至0，则光合作用过程中五碳化合物含量的变化是____________。

14.(22分)保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：

材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。

方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂(60 kg·hm-2)、氮肥(255 kg·hm-2)、保水剂(60 kg·hm-2)+氮肥(255 kg·hm-2),置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。

②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10∶00～11∶00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定，结果(均值)如下表：

组号 CO2吸收量/μmol·m-2·s-1 叶绿素含量/mg·g-1 A 10.66 3.07 B 13.04 3.02 C 15.91 3.05 实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。

(1)请指出上述方法步骤中的缺陷并改正：

步骤①________________________________________________;

步骤②________________________________________________。 (2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是:_________________________________。

(3)实验测得的CO2吸收量(大于、等于、小于)______光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是_____________________________。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定________________释放量计算。

15.(16分)甲乙两图分别表示光照强度和空气中的CO2含量对某绿色植物光合作用的影响，丙图表示一天内某时间段蔬菜大棚内CO2浓度随时间的变化曲线。请据图回答下列问题：

(1)甲图中的B点时细胞进行的生理活动的特点是___________，分别与乙、丙图中的_________点叶肉细胞所处的生理状态相同，此时细胞中能产生ATP的部位有___________。

(2)C点与B点相比较，叶绿体基质中C3的含量_________(填“较多”、“较少”或“不变”)。

(3)光合作用在遇到一定限制因素时，其速率将不再增加，图中限制E点的外界因素是_________________________________。

答案解析

1.【解析】选C。光合作用中H2O的光解产生O2和[H]，[H]用于C3的还原合成(CH2O)，CO2的固定是将空气中的CO2转化为C3，然后合成(CH2O)。

2.【解析】选C。A项,红枫叶片含有叶绿素，只是液泡中的红色素遮盖了叶绿素的颜色，呈现了红色;B项,红枫叶片呈红色是由于反射了红光，不是吸收了红光;C项,在红枫叶片中含有光合色素，能吸收光能，可以进行光合作用;D项,液泡中的色素不能吸收光能。

3.【解题指南】

1.考查实质：本题考查无机盐对光合作用的影响。

2.解题关键：Mg是叶绿素合成的重要原料，缺Mg叶绿素合成不足，影响光反应。

【解析】选B。缺镁叶绿素合成不足，影响了光反应的进行，因此光反应强度降低;由于光反应产生的NADPH和ATP减少，影响了暗反应的进行，因此暗反应强度也降低。

4.【解析】选D。研究环境因子CO2对光合作用的影响，应以CO2的有无为自变量，其他条件相同且适宜。其中2号和4号对照说明光照与否对光合作用的影响，3号和4号对照说明温度对光合作用的影响，1号和4号对照说明CO2对光合作用的影响。

5.【解析】选B。突然停止供给CO2，暗反应受到抑制，消耗光反应产生的[H]的量减少，[H]积累增多。随着时间延长，由于叶绿体内部因素的限制，[H]含量达到最大后不再增加。

6.【解析】选D。产生O2的部位是叶绿体类囊体薄膜，不是外膜;不同季节各色素的比例不同，秋季叶绿素少而胡萝卜素和叶黄素多;影响光合作用速率的因素有光照强度、CO2浓度、温度等，与夏季相比，冬季温度低是光合速率低的主要原因;暗反应不仅需要CO2，还需要光反应提供ATP、[H]，只要离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2，就可以完成暗反应。

7.【解析】选B。蓝藻是原核生物，能进行光合作用但无叶绿体;光照下叶绿体中的ATP主要是由光反应产生的;光合作用产生的ATP用于暗反应，细胞呼吸产生的ATP则用于各项耗能的生命活动。

8.【解析】选C。CO2吸收量代表净光合作用量，从图中看出，ef段CO2吸收下降，表明净光合作用强度下降，但光合作用仍大于呼吸作用，A、B正确。在一定范围内随着温度的升高，催化光合作用和呼吸作用的酶活性均提高，因而，光合作用强度和呼吸作用强度均增强，C错误。大气CO2浓度条件下，最适温度大约是27℃;饱和CO2浓度条件下，最适温度大约是32℃，D正确。

9.【解题指南】

1.知识储备

(1)光合作用过程中的物质转化过程;

(2)光照与光合作用的关系。

2.解题关键：密闭装置内，氧气增加量为0，表示光合作用强度小于或等于呼吸作用强度。

【解析】选B。装置内增加的氧气来自于光反应阶段水的裂解，A正确。光照强度为a时，氧气增加量为0，此时仍然进行光合作用，但光合速率低于或等于呼吸速率，氧气的消耗大于或等于产生，故B错误。光合作用消耗二氧化碳，故丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低。从图中可以看出，随着光照增强，光合作用强度越来越大，D正确。

10.【解析】选B。BC段的迅速上升是由于光反应阶段产生的ATP、NADPH将暗反应产生的C3还原，形成有机物。BC段的进行并不需要光，但与光反应阶段的产物有关。

11.【解析】选C。试管中收集的气体的量表示光合作用产生的氧气量减去呼吸作用消耗的氧气量，即净光合作用量;光下产生气泡，可能是温度增加，使气体的溶解度下降导致的，产生的也不一定是氧气;用装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化是不现实的，因为产生的气泡数太少，无法准确表达气体的产生速率。

12.【解析】选A。M点时，植物叶肉细胞内合成ATP的场所有线粒体和细胞质基质;因为N点是光合作用速率等于细胞呼吸速率的点，温度降低，细胞呼吸减弱，若适当降低大棚温度，则N点将会向左移动;O点时，限制植物体的光合作用强度的主要因素是光照强度;P点时，若想提高作物产量可以适当补充光照，白光灯效果最好;由于Q点时，二氧化碳浓度是限制光合作用的主要因素，因此适当使用二氧化碳发生器可以提高作物产量。

【误区警示】易错选C。错选原因是忽略M点时，植物叶肉细胞内合成ATP的场所还有细胞质基质;由于不理解N点含义，而认为若适当降低大棚温度，则N点将会向右移动。

13.【解析】(1)图一中有c而没有a,即叶绿体产生的O2只能进入线粒体内而不能释放到外界中，即光合作用≤呼吸作用。c过程为O2进入线粒体，若要此过程不发生应遮光，不进行光合作用。

(2)光照强度处于图二中的c点时，光合作用大于呼吸作用，此时图一中线粒体不会向外界释放CO2,光合作用产生的氧气能满足线粒体的需要。bc段随光照强度的升高，光合作用强度变大，所以影响因素为光照强度。此时线粒体和叶绿体都能进行相关反应，都能产生ATP。

(3)b点时光合作用=呼吸作用，将该绿色植物放入缺Mg的溶液中，呼吸作用不变，要使两者相同，b点应右移。若光照强度突然降至0，产生的还原性氢和能量减少，抑制了C3的还原，但CO2的固定与还原性氢和能量无关。

答案：(1)光合作用≤呼吸作用遮光

(2)e 光照强度线粒体和叶绿体

(3)右移减少

14.【解析】(1)步骤①中缺少一组既无保水剂又无氮肥的空白对照，步骤②中选取的叶片不仅数量相同，其他方面，如叶片大小等也应相同，从而保证单一变量。

(2)由表格数据可知，施用保水剂的A、C两组的叶绿素含量都高于无保水剂的B组，说明保水剂有利于叶绿素的合成，又由于氮是叶绿素和酶的组成元素，因此保水剂与氮肥配施有利于叶绿素的合成(或有利于光合作用有关酶的合成)，从而提高了CO2吸收量。

(3)光合作用过程中，CO2实际消耗量=实验测得的CO2吸收量+呼吸作用释放出的CO2量;光合作用强度除了用CO2吸收量表示，还可用O2释放量表示。

答案：(1)应增加一组空白对照组应该选取相同位置相同数量、相同大小的绿色叶片

(2)在水分和氮肥供应充足的条件下，更有利于叶绿素的合成(或有利于光合作用有关酶的合成)