1、1第 4 节 能量之源光与光合作用一、选择题（20 小题）1如图所示，某植物上的绿叶经阳光照射 24 小时后，再经脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部位不呈深蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈深蓝色。本实验证明光合作用需要二氧化碳光合作用需要光光合作用需要叶绿素光合作用放出氧气光合作用制造淀粉A B C D【答案】C2关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的有关说法，正确的是利用无水乙醇可提取和分离色素，滤纸条上最终会有四条色素带出现若滤纸条上未出现色素带，说明选择的叶片可能是黄化叶从上往下数，滤纸条上第三条色素带最宽，颜色为蓝绿色提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素的含量比类胡萝卜素高A B C D【答案
2、】D【解析】利用无水乙醇可提取色素，但不能分离色素，错误；黄化的叶片，含有类胡萝卜素，在滤纸条上也会出现色素带，错误；从上往下数，滤纸条上第三条色素带最宽，颜色是蓝绿色，此为叶绿素 a，正确；提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素的含量比类胡萝卜素高，正确。23有位学生在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，采用圆形滤纸片，将提取出的色素溶液画在距圆心 1cm 的圆圈上，将滤纸自圆心折叠后层析，经层析后，色素被分离为四个半径不同且颜色不同的同心圆（如下图所示） ，请推测最外圈色素的颜色是A橙黄色 B黄绿色 C蓝绿色 D黄色【答案】A【解析】绿叶中的不同色素在层析液中的溶解度是不同的，溶解度高的，随层析
3、液在滤纸条上扩散得快。色素在层析液中的溶解度从大到小依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b，因此最外圈色素是胡萝卜素，颜色是橙黄色，A 正确。4小红同学用菠菜叶进行色素的提取和分离实验时，观察到的色素带颜色较浅，其可能的原因有无水乙醇加入量太多未加 CaCO3未加 SiO2使用放置了数天的菠菜叶只画了一次滤液细线A2 种 B3 种 C4 种 D5 种【答案】D51880 年德国生物学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况如图。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是3A细菌对不同光的反
4、应不同，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强B好氧细菌聚集多的地方，O 2浓度高，水绵光合作用强C好氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D好氧细菌大量消耗 O2，使水绵光合作用速率快，则该种光有利于光合作用【答案】B6君子兰是长春市的市花。观其整个形体 ，都是挺拔青翠，玉立亭亭，飘然坦荡，大有“君子”之风，其宽阔厚实的叶片在进行光合作用的过程中，形成 ATP 的部位是A叶绿体外膜 B叶绿体内膜C叶绿体基质 D类囊体【答案】D【解析】叶绿体内膜和外膜不发生光反应和暗反应，A、B 错误；叶绿体基质发生光合作用的暗反应，消耗 ATP，不产生 ATP，C 错误；类囊体薄膜上发生光反应，产生
5、ATP，D 正确。7现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光（A） ，另一半不遮光（B） ，并采用适当的方法阻止 A、B 间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在 A、B 中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作 m1和 m2，单位 mg/（dm 2h） 。下列说法正确的是Am 1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小Bm 2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小4C （m 2-m1）表示 B 叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量D该方法在未测出呼吸作用强度的条件下，能测出实际光合作用的强度【答案】D【解析】m 1和 m2只能表示某
6、时刻被截取的部分的质量，A、B 项错误；设 A、B 被截取部分在实验前的干重为 x，则 m2-x 表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小，x-m 1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小，实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，因此 m2-m1表示 B 叶片被截取的部分在光照时间内光合作用制造的有机物总量，即实际光合作用强度，C 错误；该方法在未测出呼吸作用强度的条件下，能测出实际光合作用的强度，D 正确。8科学家们通过大量实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中，相关叙述正确的是A普利斯特利的实验证明了植物可以吸收 CO2B萨克斯的实验证明了叶
7、绿体在光下合成淀粉的同时释放出了 O2C恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的 O2量D鲁宾和卡门的实验证明了光合作用产生的 O2来自于 H2O【答案】D9德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理（消耗掉叶片中的淀粉）后，再把叶片的一部分遮光，它部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗再用碘液处理，结果遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是本实验未设对照组有无光照是遮光区域和曝光区域显现不同结果的唯一原因实验初始时遮光区域和曝光区域均达到无淀粉状态实验证明叶绿体利用光照将 CO2转变成了淀粉A只有 B只有 C只有 D全部【答案】A5【解析】本实验中设
8、置了一组对照实验，实验的自变量为是否光照，遮光的为实验组，曝光的为对照组，错误；本实验的自变量即为有无光照，而其他无关变量均保持相同且适宜，因此有无光照是遮光区域和曝光区域显现不同结果的唯一原因，正确；实验开始之前，萨克斯将叶片放在暗处数小时，目的就是消耗掉叶片中原有的淀粉，因此初始时遮光区域和曝光区域均达到无淀粉状态，正确；实验只能证明叶片光合作用能产生淀粉，并不能证明光合作用的场所和原料，错误。10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，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
9、明光合作用的产物有氧气【答案】B112016 年，由袁隆平选育的第五期超级杂交稻“超优千号”于重庆南川区收割，并实测出三块水稻田的平均亩产为 95493 公斤，高产田块平均亩产则为 102802 公斤，此为重庆市目前单季水稻最高产量。下图为该超级杂交水稻光合作用图解，以下说法正确的是A是叶绿体中的色素，分布在叶绿体和细胞质基质中B是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段C是三碳化合物，能被氧化为（CH 2O）D是 ATP，在叶绿体基质中生成6【答案】B【解析】叶绿体中的色素分布在叶绿体的类囊体的薄膜上，A 错误；分析题图可知，光反应阶段，水分解形成了和H，因此是氧气，B 正确；三碳化合物被还原氢还原成
10、有机物，而不是被氧化形成有机物，C 错误；是 ATP，ATP 是在光反应阶段形成的，场所是叶绿体的类囊体的薄膜上，D 错误。12包菜又名洋白菜、圆白菜等。其富含维生素 C，在世界卫生组织推荐的最佳食物中排名第三。下列为温室栽培包菜所采取的措施，其中不能提高包菜产量的是A适当增加光照强度 B适当增大室内的昼夜温差C采用绿色玻璃盖顶 D适当增加室内 CO2浓度【答案】C13生长在北京的优良品种甘蓝，叶球重量达 3kg，引种到西藏拉萨后叶球重量可高达 7kg，甘蓝叶球增重的主要原因是改变甘蓝环境后引起的高山日照强而长，有利于光合作用有机物的积累拉萨空气污染少，更适合于形成大叶球高原昼夜温差大，晚上低
11、温，呼吸弱，消耗少A B C D【答案】C【解析】西藏拉萨地区，白天温度高，日照强而长，所以白天植物的光合作用旺盛，且光合作用强度大于呼吸作用强度，有利于有机物的积累；高原昼夜温差大，夜晚气温低，呼吸作用弱，分解的有机物少，因此细胞中积累的有机物多，导致叶球重量增加。14以下有关细胞呼吸和光合作用原理在生产生活中的应用，不科学的是A施用有机肥可以增加大田空间的 CO2浓度，有利于提高农作物产量B为了减少阴雨天大棚植物体内有机物的消耗，应在白天和夜晚适当降温C为了使种植的植物果实又大又甜，白天应适当增加光照并升温，夜晚降温7D植物的种子收获以后应储存在低温、密闭、低湿的环境中【答案】D15如图为
12、植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是Aa 点叶肉细胞产生 ATP 的细胞器只有线粒体Bb 点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等C当植物缺镁时，b 点将向左移D已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为 25和 30，如图表示的是该植物处于 25环境中的情形，则将温度提高到 30时，a 点上移，b 点右移，d 点上移【答案】C【解析】a 点只进行细胞呼吸，A 项正确。b 点植物氧气释放量和吸收量都为 0，即光合作用产生的氧气刚好被细胞呼吸利用，B 项正确。缺镁时叶绿素合成下降，利用光能的能力下降，植物需要较强光照才能达到与细胞呼吸强度相等的光合作用强度，b 点右移，C 项
13、错误。植物处于 25环境中时，将温度提高到 30时，光合作用强度下降，呼吸强度上升，故 a 点上移；b 点表示净光合速率为 0，故温度升为 30后植物需要较强光照才能达到与呼吸速率相等的光合速率，b 点右移；d 点表示最大净光合速率，由于呼吸速率上升，光合速率下降，故 d 点上移，D 项正确。16研究发现，光合作用与细胞呼吸都有水分的生成。下列关于生成的水中氧的来源的叙述，正确的是A光合作用全部来自 CO2，细胞呼吸全部来自 O2B光合作用全部来自水，细胞呼吸全部来自水8C光合作用部分来自 CO2，细胞呼吸全部来自 O2D光合作用全部来自 CO2，细胞呼吸部分来自葡萄糖【答案】A【解析】光合作
14、用中水中氧来源于暗反应中的 CO2，细胞呼吸中的水来源于有氧呼吸第三步，氧气与H结合形成水，氧来源于氧气，A 正确。17如图表示光合作用时 ATP 形成过程的图解，图中 b6f 复合体能将叶绿体基质中的质子（H +）转移到类囊体腔内，该过程需要依赖于水光解时产生的电子（e -）进行推动，有关分析正确的是A图示过程为光合作用光反应阶段，发生在叶绿体基质中B质子从叶绿体基质转移到腔内的运输方式是协助扩散C根据图中信息可以发现，物质 X 具有运输功能，不具有催化功能D光合作用中 ATP 合成过程会减小类囊体内外的质子浓度差【答案】D18下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下
15、列有关叙述，正确的是At 1t 2，叶绿体类囊体薄膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O 2释放增多Bt 2t 3，暗反应限制光合作用。若在 t2时刻增加光照，光合速率将再提高Ct 3t 4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果9Dt 4后短暂时间内，叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高，C 3化合物还原后的直接产物含量降低【答案】D19如图是夏季连续两昼夜内，某野外植物 CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S 1S 5表示曲线与 x 轴围成的面积。下列叙述错误的是A图中 B 点和 I 点，该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同B图中 DE 段不是直线的原因是
16、夜间温度不稳定，影响植物的呼吸作用C如果 S1+S3+S5S 2+S4，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累量为负值D图中 S2明显小于 S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是 CO2浓度【答案】D【解析】图中 B 点和 I 点，该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同，A 正确；图中 DE 段不是直线的原因是夜间温度不稳定，温度影响酶的活性，进而影响植物的呼吸作用强度，B 正确；如果S1+S3+S5S 2+S4，呼吸作用强度大于净光合作用强度，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累量为负值，C 正确；图中 S2明显小于 S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度不同，D 错误。20甲、乙、丙
17、三图分别表示探究几种环境因素对马铃薯光合作用速率影响的实验结果。下列分析中正确的是A甲图所示实验主要研究光照强度和温度对马铃薯光合作用速率的影响10B甲图 P 点时，限制马铃薯光合作用速率的因素为光照强度和温度C乙图 Q 点时高 CO2浓度条件下，可通过进一步增加光照强度来提高马铃薯光合作用速率D丙图 Q 点之后三条曲线的走势为保持平稳【答案】A二、非选择题（5 小题）21在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，某同学按下表中的方法步骤进行了实验：步骤 具体操作 剪碎叶片称取适量（选_、放置三天）菠菜叶，剪碎，放入研钵中充分研磨向研钵中放入少许二氧化硅和_，再加入适量无水乙醇，然后迅速、充分地研磨
18、迅速过滤将研磨液迅速倒入玻璃漏斗且漏斗基部放_（填“滤纸”或“脱脂棉” ）进行过滤；将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞紧制备滤纸条将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端 1cm 处用铅笔画一条细的横线画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画出一条细线；重复画若干次，每次待滤液干后再画分离色素将适量层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中（注意：不能让滤液细线触及层析液） ，随后用棉塞塞紧试管口11观察与记录观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色；将观察结果记录下来请分析回答：（1）步骤中无水
19、乙醇的作用是_。（2）按照上表中方法步骤进行实验操作，该同学在步骤收集到的滤液呈_色（填“深绿色” 、 “浅绿色”或“黄绿色” ） 。（3）上述实验操作中存在三处空格，请一一填写分别是_、_、_。（4）若将提取的天然叶绿素用作食品添加剂，根据你所学的叶绿素化学性质分析，天然叶绿素不能添加在_（填“酸性” 、 “碱性”或“中性” ）等食品中。（5）层析后滤纸条上的色素带，自上而下依次为：橙黄色的_；黄色的_；蓝绿色的_；和黄绿色的_。【答案】 （1）提取绿叶中的色素（2）浅绿（3）新鲜 碳酸钙 脱脂棉（4）酸性（5）胡萝卜素 叶黄素 叶绿素 a 叶绿素 b22图 1 表示某绿色植物 X 叶肉细胞
20、中进行的两个相关的生理过程，其中 a、b、c 表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器；图 2 表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，丙、丁两种植物叶片的 CO2净吸收速率与 CO2浓度的关系。请回答下列问题:12（1）图 1 中产生 a 的过程进行的场所是_，b 的产生和分解为 c 的场所分别是_。（2）若将该植物 X 从 CO2浓度为 003%的环境中转移到 CO2浓度为 1%的环境中，在其他条件不变的情况下，叶绿体中H的含量将_。若对该植物突然停止光照，但充分供给 CO2，则细胞内 C3的含量将会_。（3）物质 c 若不进入乙，则可在缺氧条件下继续在细胞质基质中进行反应，请写出总反应式：_。
21、（4）对绿叶中色素进行分离时，所用的试剂是_。多次取等量丙、丁叶片，对其中的色素提取和分离，观察到丙的叶片的滤纸条上以滤液细线为起点的第 1、2 条色素带宽度与丁的叶片相当，而第 3、4 条色素带宽度则明显较小。则相对于丁叶片而言，丙吸收的_色的光较少。（5）若适当增强光照，图 2 中的 a 点将_。 （填“左移” 、 “右移”或“不动” ）【答案】 （1）叶绿体类囊体的薄膜上 叶绿体基质和细胞质基质（2）下降 上升（3）C 6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量（4）层析液 蓝紫（5）左移1323将两株植物放在封闭的玻璃罩内，用完全营养液并置于室外进行培养（如甲图所示） ，假定玻璃
22、罩内植物的生理状态和自然环境中相同，且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对 CO2浓度的影响均忽略不计。现用 CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内 CO2浓度的变化情况，绘制成如乙图所示曲线。请据图分析回答：（1）上图显示，影响光合作用的外界因素除温度外还有_。（2）D 点时植物的植物光合作用速率与呼吸作用速率的关系_（填“相等” “不相等” ） 。（3）EF 段说明此时植物光合作用速率_（填“较快”或“较慢” ） 。（4）EF 段与 DE 段相比，其叶肉细胞中 C5的含量_（填“较低” “不变”或“较高” ） 。（5）24 点与 0 点相比，植物体内有机物总量的变化情况是_。【答案】 （1）光
23、照强度、二氧化碳浓度（2）相等（3）较慢（4）较高（5）增加1424如图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图，其中为生理过程，ah 为物质名称，请回答：（1）物质 a 分布在叶绿体的_，提取该物质时加入 CaCO3的目的是_。（2）过程和发生的场所分别是_。（3）上述过程中，必须有氧气参与进行的是_，图中能够产生 ATP 的生理过程是_。 （两空均用图中数字回答）（4）在光合作用过程中，二氧化碳被还原成糖类等有机物过程中，需要接受_释放的能量并被_还原（两空均用图中字母回答） 。突然停止光照，C 3和 C5将如何变化_。【答案】 （1）囊状结构的薄膜上 防止叶绿体中的色素被破
24、坏（2）叶绿体基质、细胞质基质（3） （4）c e 前者增加后者减少1525沙尘暴对植物光合速度、蒸腾速度、气孔导度和呼吸速度都有明显的影响，下表是所研究的沙尘对云杉净光合速率影响的实验结果（气孔导度表示的是气孔张开的程度，影响光合作用、呼吸作用及蒸腾作用） ，请据表回答下列问题：总叶绿素含量（mg/g）气孔导度相对值（%） 净光合速率mol CO 2/（m 2s）对照组 471 94 554实验组 311 65 369（1）沙尘暴导致云杉光合作用速率下降的因素有_、_。（2）若沙尘暴对云杉光合作用中光反应阶段的影响更大，则与对照组相比，实验组叶肉细胞中C3（三碳化合物）的含量要_（填“高”
25、、 “低”或“相同” ） ；若沙尘暴对云杉光合作用中暗反应阶段的影响更大，则与对照组相比，实验组叶肉细胞中 C5的含量要_（填“高” 、 “低”或“相同” ） 。（3）某同学用菠菜叶片为实验材料探究光照强度对光合作用的影响，实验过程中，用打孔器避开大的叶脉打出若干片小圆叶片，为了避免影响实验结果，对小圆叶片选择时应注意_等状况要相同。该组同学以同一时间段内多组实验装置中小圆形叶片浮起的数量作为观察指标，在实验装置加入的液体中应含有_（物质） 。（4）在上述实验中发现，将小圆叶片直接放入实验装置中，小圆叶片均未沉底，无法获得所需实验结果，应对小圆叶片进行_处理，使小圆叶片全部沉底。【答案】 （1）总叶绿素含量 气孔导度（2）高 高（3）形态大小、生理状态 NaHCO3（或 CO2）16（4）抽出叶片中细胞与细胞间的气体
