1、 课后提升训练 光合作用原理的应用和化能合成作用(45分钟100分)一、选择题(共10小题,每小题6分,共60分)1.将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是()A.一直降低,直至为零B.一直保持稳定,不变化C.降低至一定水平时保持相对稳定D.升高至一定水平时保持相对稳定【解析】选C。在适宜的条件下培养密闭容器内的植物,密闭容器内的CO2含量有限,随着光合作用的持续进行,CO2逐渐被消耗,浓度降低,进而光合作用强度也降低;当CO2浓度降低到一定水平时,植物的光合作用和呼吸作用强度相等,则装置内的CO2浓度就保持
2、相对稳定。2.(2017潍坊高一检测)下图是某种细菌内发生的生化反应,据此判断其新陈代谢类型是()A.自养厌氧型B.自养需氧型C.异养厌氧型D.异养需氧型【解析】选B。由图示可知,将二氧化碳和水合成有机物的能量来自无机物氧化过程中释放的化学能,所以该过程是化能合成作用。凡是能利用无机物制造有机物的生物均为自养型;有氧气产生,说明该菌可生活在有氧环境中,属于需氧型。3.(2017广州高一检测)下列措施及对应的生物学原理的有关叙述错误的是()A.农田种植作物一年两茬,可延长光合作用时间B.栽种矮秆、叶直而小的作物,能增加种植密度,有益于增大光合面积C.温室条件下,通过增施农家肥可以提高作物对有机物
3、的吸收D.经常疏松土壤可以促进植物充分利用土壤中的矿质营养【解析】选C。温室条件下,增施农家肥可增加土壤中矿质离子的含量和空气中CO2含量,以提高农作物的产量,植物不能从土壤中直接吸收有机物。4.如图表示的是在CO2浓度为1%和0.03%两种情况下,某农作物的光合作用强度与光照强度之间的关系曲线图,据图分析,限制图中Q点的光合作用强度的因素是()CO2浓度光照强度A.B.C.D.与和无关【解析】选B。分析曲线图可知,在一定范围内,曲线表示的光合作用强度都随光照强度的增强而增强,因此这两条曲线都可以说明光照强度是影响光合作用强度的因素。上面一条曲线表示的是CO2的浓度为1%时光合作用强度随光照强
4、度的变化曲线,下面一条曲线表示的是CO2的浓度为0.03%时光合作用强度随光照强度的变化曲线。分析曲线图可知,不同CO2浓度下,Q点的光合作用强度是一样的,限制Q点光合作用强度进一步增强的因素是光照强度。5.(2017沧州高一检测)对某植物测得如下数据:25158 klx光照10 h黑暗下5 h8 klx光照10 h黑暗下5 h吸收CO2880 mg释放CO2220 mg吸收CO2440 mg释放CO2110 mg若该植物处于白天均温25,晚上均温15,光照(日均8 klx)12 h环境下,则该植物一天中积累的葡萄糖为()A.132 mgB.180 mgC.360 mgD.540 mg【解析】
5、选D。植物一昼夜中积累的葡萄糖=白天真正光合作用制造的葡萄糖总量-(白天呼吸作用消耗的葡萄糖总量+夜间呼吸作用消耗的葡萄糖总量)=白天净光合作用制造的葡萄糖总量-夜间呼吸作用消耗的葡萄糖总量。根据表格信息可知,一昼夜植物消耗的二氧化碳的总量=880/1012-110/512=6612 mg。根据光合作用化学方程式C6H12O66CO2可推知,该植物一昼夜中积累的葡萄糖为(1806612)/(644)=540 mg。6.图1表示在一定的光照强度下,植物叶肉细胞中CO2、O2的来源和去路,找出图1在图2中的位置()A.A B之间B.B C之间C.C点以后D.B点【解析】选A。从图1可以看出,线粒体
6、产生的CO2除了供给叶绿体,还释放出一部分,说明呼吸作用强度大于光合作用强度;分析图2,B点时光合作用速率等于呼吸作用速率,AB段表示光合作用速率小于呼吸速率,因此图1位于图2的AB段。7.(2017泰安高一检测)观察下图,对O、P、Q、R 4个点的描述,错误的是()A.O点没有光合作用B.P点没有有机物积累C.Q点没有C5物质积累D.R点没有ATP积累【解析】选C。O点没有光照,不能进行光合作用,只进行呼吸作用,A项正确;P点光合作用速率等于呼吸作用速率,净光合速率为0,没有有机物积累,B项正确;Q点由于气孔关闭,二氧化碳供应减少,二氧化碳被C5固定形成的C3减少,则消耗的C5减少,C5的含
7、量将增加,C项错误;ATP和ADP的相互转化在细胞中永不停息地进行着,故R点没有ATP的积累,D项正确。8.(2017天水高一检测)甲图和乙图表示某植物在适宜的CO2条件下光合作用速率与环境因素之间的关系,下列相关描述中错误的是()A.甲图中,在A点限制光合作用速率的主要因素是光照强度B.从乙图可以看出,当超过一定温度后,光合作用速率会随温度的升高而降低C.温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用速率D.若光照强度突然由A变为B,短时间内叶肉细胞中C3的量会增加【解析】选D。甲图中,在A点限制光合作用速率的主要因素是光照强度,在B点限制光合作用速率的主要因素是温度或CO2浓度,A正确;从乙图可以
8、看出,当超过一定温度后,光合作用速率会随温度的升高而降低,B正确;酶的活性受温度和pH的影响,所以温度主要是通过影响酶的活性来影响光合作用速率,C正确;若光照强度突然由A变为B表现为光照增强,光反应产生的H和ATP增加,被还原的C3增加,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故短时间内叶肉细胞中C3的含量会减少,D错误。【补偿训练】如图表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化。则棚内植株在b点时,消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)示意图中,正确的是()【解析】选B。据图分析可知,b点之前,大棚内CO2浓度增加,说明光合作用强度小于呼吸作用强度;b点之后,大棚的CO2浓度开始
9、下降,光合作用强度大于呼吸作用强度,则b点时棚内植株光合作用强度等于呼吸作用强度,即消耗的CO2总量与消耗的O2总量相等,其体积比为11。9.正常生长的植株上,选取着生位置相似、形状大小基本相同的甲、乙两叶片。清晨,摘取叶片甲,烘干称重;黄昏,摘取叶片乙,烘干称重。结果是()A.甲比乙重B.乙比甲重C.甲乙等重D.不一定【解析】选B。植物在光下既进行呼吸作用又进行光合作用,在黑暗处植物只进行呼吸作用。在清晨摘的叶片甲经过一夜的呼吸作用,其内的有机物量减少;而在黄昏摘的叶片乙,则经过一天的光合作用合成了较多的有机物,要增重一些,故乙比甲重。10.某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组,室温25
10、下进行了一系列的实验,对实验过程中装置条件及结果的叙述不正确的是()A.若X溶液为CO2缓冲液并给予光照,液滴移动距离可表示净光合作用强度大小B.若要测真正光合作用强度,需另加设一装置并遮光处理,X溶液为NaOH溶液C.若X溶液为清水并给予光照,光合作用大于细胞呼吸时,液滴右移D.若X溶液为清水并遮光处理,消耗的底物为脂肪时,液滴左移【解析】选C。若X溶液为CO2缓冲液并给予光照,光合作用将吸收CO2释放O2导致液滴向右移动,液滴移动的距离代表释放的O2量,可表示净光合作用强度大小,A正确;真正的光合作用强度=净光合作用强度(释放的O2量)+呼吸作用强度(吸收的O2量),X溶液为CO2缓冲液并
11、给予光照,液滴移动的距离可表示净光合作用强度大小,若X溶液为NaOH溶液并遮光处理,在有氧呼吸中吸收的O2量等于产生的CO2量并被NaOH溶液吸收,导致密闭小室中气体体积减小,液滴向左移动,液滴移动距离可表示呼吸作用强度,B正确;清水既不吸收和释放O2,也不吸收和释放CO2,X溶液为清水并给予光照,光合作用大于细胞呼吸时,呼吸作用产生的CO2全部被光合作用所利用,光合作用产生的O2除满足呼吸作用外,又释放到细胞外,同时从细胞外吸收CO2,但释放的O2量和吸收的CO2量相等,液滴不移动,C错误;若X溶液为清水并遮光处理,消耗的底物为脂肪时,由于脂肪中H含量比糖类高,有氧呼吸时消耗的O2量多,产生
12、的CO2量相对减少,导致密闭小室中气体体积减小,液滴左移,D正确。二、非选择题(共2小题,共40分)11.(20分)(2017衡水高一检测)为研究种植密度较高的玉米田中去叶对单株和群体产量的影响,研究者选取开花后3天的植株进行处理,从顶部去除不同数量叶片,每隔13天测定穗位叶中的叶绿素含量和光合速率(代表单株产量),同时在一定面积的样方中测定群体光合速率(代表群体产量)。结果如图。请回答下列问题:(备注:穗位叶位于植株中下部,其生长状况直接影响玉米籽粒中有机物的积累量)(1)叶绿素分布于叶绿体的_上,缺少矿质元素_会导致其合成量减少,影响_的进行。(2)由图1可知,去叶13天测定时,穗位叶中的
13、叶绿素含量随着_而增多。本实验中,穗位叶中的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为_。(3)由图2可知,随顶部去除叶片数量增加,_的光合速率持续增加,原因可能是穗位叶获得的光照和CO2更充足。已知其他叶片的光合产物能输入穗位叶和玉米籽粒中并补充穗位叶生长和玉米籽粒发育所需,若去除顶部叶片过多,可导致穗位叶和玉米籽粒的有机物_降低,使其积累的有机物减少,造成减产。(4)综合上述结果可推测,种植密度较高的玉米田中_,可使玉米单株光合速率和群体光合速率都有所增加。【解析】(1)叶绿素分布于叶绿体类囊体薄膜上,光反应阶段产生的ATP和H将直接参与暗反应阶段中C3的还原过程,进而形成有机物。(2)由图1可
14、知,去叶13天测定时,穗位叶中的叶绿素含量随着去叶程度的增强(或去叶数量的增多)而增多。本实验中,穗位叶中的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为去除2片叶。(3)由图2可知,随顶部去除叶片数量增加,单株的光合速率持续增加,原因可能是穗位叶获得的光照和CO2更充足。已知其他叶片的光合产物能补充穗位叶生长和玉米籽粒发育所需,若去除顶部叶片过多,可导致穗位叶和玉米籽粒的有机物输入量降低,使其积累的有机物减少,造成减产。(4)综合上述结果可推测,种植密度较高的玉米田中适度去除顶部叶片,可使玉米单株光合速率和群体光合速率都有所增加。答案:(1)类囊体薄膜Mg光反应(2)去叶数量的增多(或“去叶程度的增强
15、”)去除2片叶(3)单株输入量(4)适度去除顶部叶片【实验探究】12.(20分)图1为研究环境因素对培养瓶中蓝藻光合作用影响的装置,图2为改变环境因素后获得的液滴位置情况。请据图回答下列问题:(1)蓝藻进行光合作用时吸收光能的色素是_。与植物细胞相比,蓝藻细胞的主要结构特点是没有_。(2)实验中液滴移动的方向是_(填“向左”或“向右”),改变光照强度的方法有_、_。(3)a时刻后短时间内叶绿体中C3含量将_,bc时段限制光合作用的主要因素是_。(4)请拟一个利用图1装置进行探究性实验的题目:_。【解析】(1)蓝藻属于原核生物,其细胞内含有藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用。原核生物与真核生物的主要区别是没有由核膜包被的细胞核。(2)光照下蓝藻进行光合作用释放氧气,使容器内气体体积增大,因此液滴右移。改变光照强度的方法有调节灯光亮度、改变灯与装置的距离等。(3)a时刻突然增强光照,短时间内C3被还原速率加快,其含量降低。b时刻再次提高光照强度,液滴位置变化不明显,c时刻提高CO2浓度后液滴位置变化明显加快,因此bc时段限制光合作用的主要因素是CO2浓度。(4)图1可通过调节可调光源来调节光照强度,因此可以探究光照强度对光合作用强度的影响。答案:(1)藻蓝素和叶绿素由核膜包被的细胞核(2)向右调节灯光亮度改变灯与装置的距离(3)降低CO2浓度(4)探究光照强度对光合作用强度的影响