1、5.4.2能量之源-光与光合作用 课后作业一、选择题(每小题5分，共60分)1.在只含14C的CO2条件下，植物进行光合作用，14C的转移途径是()ACO2C3(CH2O)BCO2C5(CH2O)CCO2叶绿素(CH2O)DCO2叶绿素C5【解析】光合作用中含14C的CO2首先与C5结合生成C3，然后C3在H、ATP和酶的作用下生成(CH2O)，所以14C的转移途径是CO2C3(CH2O)，选A。【答案】A2.图甲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，则图甲所示状态在图乙中的位置是()Aab之间 Bbc之间Cc点以后 Db点【解析】分析图示可知：图乙曲线上a点叶肉细胞
2、只进行呼吸作用， b点表示光合作用强度等于呼吸作用强度， bc段(不包含b点)表示光合作用强度大于呼吸作用强度，ab段(不包括a、b两点)表示光合作用强度小于呼吸作用强度。图甲细胞中线粒体产生的CO2一部分进入叶绿体，另一部分释放到细胞外，叶绿体中产生的O2全部进入线粒体仍然不能满足线粒体对O2的需求，线粒体还需从细胞外吸收部分O2，说明光合作用强度小于呼吸作用强度，与图乙曲线上的ab段相对应，A项正确，B、C、D三项均错误。【答案】A3将单细胞绿藻置于25、适宜光照和充足的CO2条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照。发现绿藻体内C3的含量突然上升，这是由于()光反应仍在进行，形成H和AT
3、P光反应停止，不能形成H和ATP暗反应仍进行，CO2和C5结合，继续形成C3光反应停止，由于没有H和ATP供应，C3不能形成葡萄糖，积累了许多的C3A BC D【解析】光反应必须在有光的条件下才能进行，突然停止光照，光反应停止，不能形成H和ATP，错误，正确；暗反应不需要光照，在有光和无光的条件下都能进行，突然停止光照，二氧化碳的固定过程即CO2和C5结合形成C3的过程继续进行，正确；但由于缺少ATP、H的供应，C3的还原受阻，导致C3的积累，正确。综上所述，供选答案组合， B项正确，A、C、D三项均错误。【答案】B4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点和B点相比较，叶肉
4、细胞内的C3、C5、ATP和H的含量发生的变化依次是()A. 升、降、升、升 B. 降、升、降、降C. 降、升、升、升 D. 升、升、降、降【解析】C点出现的原因是由于光照强、温度高，蒸腾作用强，水分蒸发快导致气孔关闭，引起CO2供应不足，暗反应减弱，消耗的原子氢和ATP较少，使叶肉细胞内的原子氢和ATP增多；消耗的C5减少，生成的C3也减少，使叶肉细胞内的C5增多，C3减少，所以C正确。【答案】C5如图中，W、X、Y、Z四点中光照强度不能限制光合作用强度的是()AW、X BX、YCY、Z DZ、W【解析】分析曲线可知，X和W点前后，随光照强度增强，光合作用强度增强，说明光照强度是限制光合作用
5、强度的因素；Y和Z点前后，随光照强度增强，光合作用强度不再增强，说明光照强度不是限制光合作用强度的因素，二氧化碳浓度等是限制光合作用强度的因素，所以选C。【答案】C6除了下列哪一种方法外，其余都可以用来测定植物光合速度()A测定含水量 B测定O2发生量C测定CO2消耗 D测定干物质积累量【解析】光合作用能把水和二氧化碳反应生成有机物，同时释放能量；反应速率可以用单位时间内反应物的消耗量或生成物的积累量表示，所以B、C 、D均可以表示光合速率，A错误。【答案】A7.如图是某种生活在土壤表层的细菌内发生的生化反应，据此判断它属于何种生物()A自养厌氧 B异养厌氧C自养需氧 D异养需氧【解析】生物是
6、自养还是异养主要取决于生物是否能够制造有机物，题图下方显示该细菌能够利用二氧化碳和水合成有机物，所以应该是自养型生物；铁细菌在有氧条件下，能将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3，并利用这一过程所放出的能量来合成有机物，即铁细菌生活在有氧环境中，说明其异化作用为需氧型，故C项正确，A、B、D项错误。【答案】C8.光照增强，光合作用增强，但在光照最强的夏季中午，光合作用不继续增加，反而下降，主要原因是()A气温高，酶的活性受影响B水分减少，水分解产生的氢数量减少C光照太强，使色素分解DCO2供应减少，暗反应过程中C3产生得太少【解析】光照最强的夏季中午，由于环境温度过高，蒸腾作用旺盛，导致气孔关闭
7、，CO2供应减少，暗反应过程中C3产生得太少，光合作用不继续增加，反而下降，D正确；由于蒸腾作用，酶的活性基本不受影响，A错误；由于光照充足，水分解产生的氢数量充足，B错误；虽然光照强烈，但不会导致光合色素分解，C错误。【答案】D9.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，暗反应强度都降低B光反应强度降低，暗反应强度降低C反应强度不变，暗反应强度降低D反应强度降低，暗反应强度不变【解析】镁是合成叶绿素的原料，缺镁导致叶肉细胞中叶绿素的含量低，吸收、传递和转化的光能少，所以光反应强度降低；光反应强度降低，为暗反应提供的ATP和H较
8、少，导致暗反应强度降低。综上所述，B项正确，A、C、D三项均错误。【答案】B10.下列对光合作用和呼吸作用过程的相关叙述中正确的是()A人体细胞呼吸产生的CO2均来自有氧呼吸B光合作用14CO2中的14C首先经C5再到(CH2O)C两过程产生的H是同一种物质且去路相同D植物叶肉细胞中发生的光合作用与呼吸作用互为逆过程【解析】人体细胞呼吸产生的二氧化碳都来自有氧呼吸，其无氧呼吸产生的是乳酸，故A正确。光合作用中的二氧化碳中的C先到C3再到(CH2O)，故B错误。光合作用产生的H用于还原C3形成糖类，而呼吸作用中的H与氧气结合生成水，故C错误。植物叶肉细胞中发生的光合作用与呼吸作用场所、酶、能量都
9、不同，故D错误。【答案】A11用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉，下列错误的结论是()A光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2OB光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2C有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2D有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6【解析】光合作用产物氧气中的氧全部来自水，故A正确。光合作用产物糖类中的氧都来自二氧化碳中的氧，故B正确。有氧呼吸的水中的氧全部来自氧气，因为氧和H结合生成水，故C正确。有氧呼吸的产物二氧化碳中的氧来自葡萄糖和水，故D错误。【答案】D12.如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质
10、转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中ag为物质，为反应过程)。下列判断错误的是()A图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中B图中表示水分的吸收，表示水的光解C将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性18OD在g物质供应充足时，突然停止光照，C3的含量将迅速下降【解析】图中a为光合色素，能吸收、传递、转化光能到c物质(ATP)中，A正确；表示根系从土壤吸收水分，表示水的光解生成e(NADPH)和b(氧气)，B正确；b(氧气)用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性18O，C正确。g为二氧化碳，供应充足时，突然停止光照，生成的
11、NADPH和ATP量下降，C3的还原下降，C3的消耗下降而积累，D错误。【答案】D二、非选择题(共40分)13(12分)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表，请回答下列问题：光照强度叶色平均叶面积(cm2)气孔密度(个mm2)净光合速率(mol CO2m2s1)强浅绿13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中绿20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深绿28.4(209%)752(91%)3.87(89%)(注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考)(1)CO2以_方式进入叶绿体后，与_结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的_。(2)在弱光下，柑橘通
12、过_和_来吸收更多的光能，以适应弱光环境。(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数_，单位时间内平均每片叶CO2吸收量_。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是_，最后发生改变的是_。【解析】(1)二氧化碳进入细胞的方式是自由扩散；在光合作用的暗反应过程中，二氧化碳与细胞中的C5结合生成C3，该过程叫做二氧化碳的固定；C3在ATP供能下被H还原成有机物和C5。 (2)据表可知，弱光下柑橘的叶色呈深绿色，平均叶面积也增大了。所以柑橘是通过增加叶绿素的含量和增大平均叶面积，来吸收更多的光能。(3)平均叶面积气孔密度平均每片叶的气孔总数
13、，弱光下平均每片叶的气孔总数为：28.4 cm2100 mm2/cm2752个/mm22 135 680个，强光下平均每片叶的气孔总数为：13.6 cm2100 mm2/cm2826个/mm21 123 360个，后者远少于前者；要计算单位时间内平均每片叶CO2的吸收量，可用净光合作用速率平均叶面积的值来表示，弱光下为：28.4 cm20.01 m2/cm23.87 mol CO2m2s11 mol CO2s1；强光下为13.6 cm20.01 m2/cm24.33 mol CO2m2s10.6 mol CO2s1；后者也是小于前者。结果，强光下，气孔总数少，单位时间内平均每片叶CO2吸收量少
14、 ；对强光下生长柑橘适度遮阴，首先因光照强度减弱，净光合速率首先发生改变；其次，为了适应弱光环境，叶绿素的含量增加；最后，叶面积扩大。强光比弱光的气孔总数多，单位时间内平均每片叶CO2吸收量高，据表可知，弱光下，色素吸收的光能少，净光合作用速率下降，首先发生变化，平均叶面积是最后发生变化。【答案】(1)自由扩散C5(五碳化合物)H(或NADPH)和ATP(2)增加叶面积提高叶绿素含量(3)较少较少净光合速率叶面积14(12分)为了探究外界因素与蜜柑光合作用速率之间的关系，实验人员在4月、6月测定了某地晴朗天气下蜜柑叶片的净光合速率(A图)和胞间CO2浓度(B图)的日变化，请据图回答下列问题：(
15、1)与蜜柑叶肉细胞净光合速率大小直接相关的细胞器是_。(2)影响蜜柑叶片胞间CO2浓度大小的因素较为复杂，一方面与叶片的_(结构)有关，另一方面也与_(环境因素)有关。(3)在4月晴天的11：0013：00时，蜜柑叶片净光合速率下降，据图分析，此时蜜柑叶片净光合速率下降的直接原因是_。(4)在6月晴天的11：0013：00时，蜜柑叶片胞间CO2浓度明显上升，但净光合速率却显著降低，进一步研究发现，此时叶绿体的ATP相对含量显著降低，一方面可能是_影响有关酶的活性，另一方面可能是叶肉细胞叶绿体中的_受损，进而影响了净光合速率。此时，采用向叶片喷雾的方法，则可有效提高蜜柑的净光合速率。【解析】(1
16、)净光合速率实际光合速率呼吸速率，光合作用与叶绿体相关，细胞呼吸与线粒体相关。(2)叶片通过气孔吸收二氧化碳，环境的温度、光照等会影响蒸腾作用从而影响气孔的开放度而影响二氧化碳供应。故与气孔和大气二氧化碳浓度相关。(3)据图乙分析，在4月晴天的11：0013：00时，蜜柑叶片胞间CO2浓度下降，故净光合速率下降。(4)在6月晴天的11：0013：00时，一方面可能是温度过高导致酶活性下降，另一方面可能是高温导致叶绿体类囊体受损，导致光合作用速率下降。【答案】(1)叶绿体、线粒体(2)气孔大气CO2浓度(3)胞间CO2浓度下降，总光合作用强度降低(4)温度类囊体(基粒)15(16分)下图1是甲乙
17、两种植物在不同光照强度下的光合作用速率的曲线；图2表示将甲植物放在不同浓度CO2环境条件下，光合速率受光照强度影响的变化曲线。请分析回答：(1)图1的a点表示_；在c点时，叶绿体中ATP的移动方向是_；图2中e点与d点相比较，e点的叶肉细胞中C3的含量_；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量_。(2)若图1中，植物甲曲线表示在25时光合速率与光照强度的关系，并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和35，那么在其它条件不变的情况下，将温度调节到35，曲线a、b、c三点位置如何移动？_。(3)在有氧条件下，生长中的植物细胞内的葡萄糖先在_(填细胞结构)中脱氢，分解成_。植物有
18、氧呼吸的第三阶段有多种氧化酶途径，其中黄酶对温度变化反应不敏感，而细胞色素氧化酶对温度变化反应敏感，则在高山低温环境下生活着的植物以_途径为主进行有氧呼吸。(4)图1中，如果甲乙两种植物较长时间处在连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的是_，在晴转阴瞬间，叶肉细胞中C5化合物相对量的变化是_。光照强度为10千勒克斯时，甲、乙植物叶片的实际光合作用速率差值为_CO2 mg/100 cm2h。【解析】(1)图1的a点对应的光照强度为0，表明植物甲只进行细胞呼吸作用，所以，a点表示植物甲呼吸作用强度；c点为光合作用强度达到最大值时所需要的最小光照强度(光饱和点)，此时在类囊体薄膜上产生的ATP移向叶绿
19、体基质，参与三碳化合物的还原过程；图2中的d、e两点，所对应的二氧化碳浓度相同，但d点所对应的光照强度小于e点，因此与d点相比较，e点的叶肉细胞中光反应产生的ATP和H较d点的多，三碳化合物的还原速度较d点快，C3的含量较d点低；e、f两点，所对应的光照强度相同，但e点所对应的二氧化碳浓度高于f点，因此与f点相比较，e点的叶肉细胞中二氧化碳的固定速率较f点快，三碳化合物的含量较f点高。(2)分析曲线图可知，图1曲线上的a、b、c三点分别表示：植物甲的呼吸作用强度、呼吸作用强度与光合作用强度相等、光合作用强度达到最大值时所需要的最小光照强度。已知植物甲的光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和3
20、5，若将温度由25调节到35，则光合作用强度下降，呼吸作用强度上升，所以a点下移，b点右移，c点下(左下)移。(3)在有氧条件下，生长中的植物细胞内进行有氧呼吸，葡萄糖首先在细胞质基质中脱氢，分解成丙酮酸。依题意，黄酶对温度变化反应不敏感，则在高山低温环境下生活着的植物以黄酶途径为主进行有氧呼吸。(4)植物乙与植物甲相比，植物乙能在较低光照下储存有机物，受阴雨天气影响较小，植物甲受影响较大。在晴转阴瞬间，叶肉细胞中光反应产生的ATP和H急剧减少，三碳化合物的还原过程突然变慢，生成的五碳化合物瞬间减少，而原有的五碳化合物因继续参与二氧化碳的固定而被消耗，所以叶肉细胞中C5化合物相对量的变化是减少。分析曲线图可知，光照强度为10千勒克斯时，甲植物叶片的实际光合作用速率为：12416 CO2 mg/100 cm2h，乙植物叶片的实际光合作用速率为：8210 CO2 mg/100 cm2h，所以二者的差值为16106 CO2 mg/100 cm2h。【答案】(1)植物甲呼吸作用强度从类囊体薄膜向叶绿体基质方向的移动低高(2)a点下移，b点右移，c点下(左下)移(3)细胞质基质丙酮酸黄酶(4)甲植物减少6
