计时双基练(十一) 能量之源——光与光合作用(计时：45分钟 满分：100分)一、选择题(每小题5分，共65分)1．(2014·重庆理综)下列与实验有关的叙述，正确的是( )A．人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色，其细胞核呈绿色B．剪取大蒜根尖分生区，经染色在光镜下可见有丝分裂各时期C．叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散的就越慢D．在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片，可见叶绿体的结构解析 本题考查生物实验的相关知识。甲基绿能将细胞中的DNA染成绿色，DNA主要存在于细胞核内，A项正确；观察根尖分生区细胞的有丝分裂时剪取根尖后，经解离→漂洗→染色→制片后才能在显微镜下观察，B项错误；层析的原理是，溶解度大的色素随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，C项错误；叶绿体的结构属于亚显微结构，只有在电子显微镜下才能看到，D项错误。答案 A2．下列有关叶绿体色素的提取、分离及功能验证实验中，叙述正确的是( )A．叶绿体色素之所以能够在滤纸上分离开的原因是不同的色素分子大小不同B．实验中要注意不能让层析液没及滤液细线，是为避免色素迅速扩散进入层析液中C．将叶绿体色素提取液装入试管，让一束白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，光谱的颜色明显减弱的是绿光D．提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO2可进行光合作用解析 本题考查叶绿体色素的提取和分离、光合色素的功能等知识，意在考查考生在理解和实验分析方面的能力。难度中等。不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素在滤纸上扩散的速度快，故叶绿体色素能够在滤纸上分离开；实验中不能让层析液没及滤液细线，否则滤液细线中的色素会扩散进入层析液中；叶绿体色素对绿光吸收最少，白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，则绿光强度基本不变；光合作用需要多种色素的参与，且需叶绿体类囊体膜上多种酶的参与，因此仅仅有叶绿素，光合作用是无法进行的。答案 B3．某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，为了确定无水乙醇、CaCO3和SiO2的作用，进行了4组实验来验证，四组实验结果如图所示，第④组是进行了正确操作的对照组。下列针对实验结果的相关分析不正确的是( )11\nA．绿叶中的色素都能够溶解在层析液中，四种色素的溶解度相同B．①可能是由于未加CaCO3而得到的实验结果C．②可能是由于用水取代了无水乙醇而得到的实验结果D．③可能是由于未加SiO2而得到的实验结果解析 绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，A错误；若未加CaCO3，叶绿素可能被破坏，因而下边的两条色素带比正常的窄，B正确；若实验中所加溶剂为水，而不是有机溶剂无水乙醇，则提取不到叶绿体中的色素，因为色素不溶于水，C正确；若未加SiO2，可能导致研磨不充分，即各种色素的提取量均少于正常水平，D正确。答案 A4．如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况：据图判断，以下说法不正确的是( )A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光B．用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度C．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470nm波长的光的利用量显著减少解析 本题考查叶绿体中色素吸收光能的情况，意在考查考生的识图分析能力和图文转换能力。类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光，A项正确；据图可知，用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B项正确；由550nm波长的光转为670nm波长的光后，色素吸收光能增强，光合作用增强，C3还原加速，C311\n减少，C项错误；叶绿素b主要吸收420～470nm波长的光，缺镁时叶绿素合成减少，所以此波段的光的利用量显著减少，D项正确。答案 C5．下列与[H]相关的叙述中正确的是( )A．[H]在酵母菌和乳酸菌中产生的场所完全相同B．光合作用和呼吸作用产生的[H]相同C．呼吸作用产生的[H]中H全部来自葡萄糖D．叶绿体中[H]从类囊体向基质移动解析 本题考查呼吸作用和光合作用，意在考查考生的综合分析能力。选项A，酵母菌为真核生物，含有线粒体，[H]的产生场所有线粒体和细胞质基质，而乳酸菌为原核生物，其只能在细胞质基质中进行呼吸作用；选项B，呼吸作用和光合作用产生的[H]不同；选项C，呼吸作用产生的[H]中的H来自葡萄糖和水；选项D，光合作用中，[H]在类囊体上产生，之后移动到叶绿体基质中参与暗反应。答案 D6．用足量的14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞长时间在较强光照下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗中。下列关于叶肉细胞中含放射性三碳化合物(C3)的浓度的推测正确的是( )A．光照中含放射性的C3的浓度持续上升，黑暗中含放射性的C3的浓度持续下降B．光照中含放射性的C3的浓度先上升后下降，黑暗中含放射性的C3的浓度持续上升C．光照中含放射性的C3的浓度先上升后保持稳定，黑暗中含放射性的C3的浓度持续上升D．光照中和黑暗中含放射性的C3的浓度的变化均是先上升后保持稳定解析 本题考查光合作用的暗反应过程，意在考查考生分析问题的能力。在较强光照下，当叶肉细胞开始利用14CO2进行固定时，产生的含放射性的三碳化合物的浓度将上升，由于暗反应循环进行，最终含放射性的三碳化合物的含量将保持稳定。黑暗环境下，由于光反应停止，含放射性的三碳化合物积累，其含量持续上升，但最终达到某个值后将维持稳定。答案 D7．如图是植物叶肉细胞内发生的生理过程，下列叙述正确的是( )11\nA．植物叶肉细胞的叶绿体和线粒体中均可产生ATP和[H]B．光合作用与呼吸作用产生的ATP，均可用于对矿质元素的吸收等生命活动C．光合作用在叶绿体内进行，有氧呼吸在线粒体中进行D．线粒体中产生的CO2进入叶绿体内参与光合作用至少穿过6层膜结构解析 本题考查光合作用与呼吸作用的相关知识，意在考查考生对光合作用与呼吸作用过程的理解。选项A，叶肉细胞光合作用的光反应阶段和细胞呼吸过程中均有ATP和[H]的合成。选项B，光合作用产生的ATP只能用于暗反应，呼吸作用产生的ATP可用于各项生命活动。选项C，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。选项D，线粒体与叶绿体均具有双层膜，同一细胞内的线粒体产生的CO2进入该细胞的叶绿体内时，穿过膜的层数最少，且穿过膜的层数是4。答案 A8．离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，下列关于一段时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中，正确的是( )解析 本题考查外界因素对光合作用过程的影响，意在考查考生的识图能力和分析推理能力。离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，突然中断CO2的供应使C3合成减少，一段时间内暗反应逐渐减弱，暗反应消耗的ATP也逐渐减少，故ATP相对含量逐渐增加；随着暗反应的减弱，光反应也逐渐减弱，所以叶绿体内O2的含量逐渐减少，B项正确。11\n答案 B9．如图表示温度对某种植物在光照下和黑暗中二氧化碳吸收量和释放量(单位：mg/h)的影响情况。已知除了温度变化之外，其他环境条件(如光照强度等)不变，下列说法正确的是( )A．根据图中曲线，无法确定呼吸作用的最适温度B．光照下CO2的吸收量表示光合作用同化的CO2量C．图中a点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等D．环境温度超过25℃时，植物体内有机物的量会减少解析 本题考查影响光合作用和细胞呼吸的环境因素，意在考查考生的信息获取能力和分析推理能力。由图可知，黑暗中随着温度上升，CO2的释放量逐渐增加，没有出现最大值；植物光合作用同化的CO2量包括光照下CO2的吸收量和呼吸作用释放的CO2量；图中a点表示净光合作用强度与呼吸作用强度相等，总光合作用强度大于呼吸作用强度；环境温度超过25℃时，植物体内有机物的量并没有减少，仍在不断积累。答案 A10．如图所示，两曲线分别表示阳生植物和阴生植物CO2吸收量随光照强度变化的情况。当光照强度为c时，两植物的有机物积累速率分别为A1、B1，两植物有机物合成速率分别为A2、B2，下列比较结果正确的是( )A．A1＝B1；A2<B2B．A1>B1；A2＝B211\nC．A1<B1；A2＝B2D．A1＝B1；A2>B2解析 当光照强度为c点时，两曲线交于一点，即c点表明有机物的积累速率相等，即A1＝B1，而有机物的合成速率＝积累速率＋呼吸速率，故A2>B2。答案 D11．将生长状况相同的某种植物的叶片均分成4等份，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h(光照强度相同)，测其有机物变化，得到如下数据。下列说法正确的是( )A．该植物在27℃时生长最快，在29℃和30℃时不表现生长现象B．该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的4个温度中都是29℃C．在27℃、28℃和29℃时光合作用制造的有机物的量相等D．30℃时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，都是1mg/h解析 暗处理后有机物减少量代表呼吸速率，4个温度下分别为1mg/h、2mg/h、3mg/h、1mg/h，光照与暗处理前的有机物增加量代表1小时的光合作用和2小时的呼吸作用的差值，所以图中两个数值的绝对值相加代表每小时的净光合速率(有机物积累量)，4个温度下分别为4mg/h、5mg/h、6mg/h、2mg/h，所以总光合速率(有机物制造量)分别为5mg/h、7mg/h、9mg/h、3mg/h。该植物在29℃时生长最快，4个温度下都表现生长现象；该植物在29℃条件下制造的有机物最多；该植物在30℃条件下光合作用制造的有机物为3mg/h，呼吸作用消耗的有机物为1mg/h。答案 B12．图①是八月份某一晴天，一昼夜中棉花植株CO2的吸收和释放曲线；图②表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。请分别指出图①中表示时间的字母与图②中(1)、(2)、(3)、(4)所发生的生理活动相对应的选项是( )11\nA．d、e、f、gB．d、c、b、aC．e、g、a、hD．f、c、b、d解析 分析图②中(1)图可知此时植株光合作用强度大于细胞呼吸强度；分析图②中(2)图可知此时植株光合作用强度等于细胞呼吸强度；分析图②中(3)图可知此时植株细胞呼吸强度大于光合作用强度；分析图②中(4)图可知此时植株无光合作用，只进行细胞呼吸。a时植株只进行细胞呼吸；b～c段、g～h段植株既进行细胞呼吸又进行光合作用，但细胞呼吸强度大于光合作用强度；c时、g时植株细胞呼吸强度等于光合作用强度；c～g段植株光合作用强度大于细胞呼吸强度。答案 B13．将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是( )A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作解析 本题以植物代谢为背景，考查学生认识曲线、分析曲线的能力。据图中曲线与纵坐标交点分析，与单作相比，间作时桑树的呼吸强度增大，大豆的呼吸强度减小，所以间作时两种植物的呼吸强度均受11\n到影响，A项错误；与单作相比，间作时桑树光合作用的光饱和点增大，而大豆光合作用的光饱和点降低，B项错误；在光照强度较低时，间作大豆的光合速率大于单作大豆的光合速率，C项错误；据图可知大豆开始积累有机物时所需最低光照强度单作大于间作，D项正确。答案 D二、非选择题(共35分)14．(18分)如图为某绿色植物成熟的叶肉细胞内部分代谢过程，其中①～⑤表示生理过程，A～E表示物质。据图分析回答下列问题。(1)在过程①中，细胞生成物质B的同时，还产生了______。物质C从细胞外进入细胞内并参与了过程③，如果物质C的供应突然停止，其他条件不变，短期内C5的含量变化是____________。(2)物质B参与过程⑤，如果物质B严重不足，则C6H12O6分解的反应式为_________________________________________________________。(3)Mg是合成叶绿素的必需元素，Mg2＋通过细胞膜的方式为__________，细胞外的Mg2＋进入叶绿体(基质中)至少穿过________层膜结构。(4)某生物兴趣小组借助5套密封装置，研究不同光照强度与该绿色植物O2相对释放量的关系。在其他条件相同的情况下，1h内记录到如下表所示的实验结果：11\n①在每个光照条件下，均设置1、2、3组是遵循________原则。②在光照强度为500lx时，能够产生ATP的部位有_______________________________________________________________。③上述实验条件下最大O2产生量平均每小时为____mL。解析 本题考查光合作用和细胞呼吸的过程，意在考查考生的识图能力和分析理解能力。(1)由图可知，①表示光反应，②表示C3还原，③表示CO2的固定，④表示有氧呼吸的第一阶段，⑤表示有氧呼吸的第二、三阶段；A表示H2O，B表示O2，C表示CO2，D表示[H]和ATP，E表示[H]和丙酮酸。过程①中，发生了水的分解和ATP的合成，在生成B的同时，还产生了[H]和ATP，如果CO2的供应突然停止，则C3的合成量减少，C5含量增加。(2)物质B(氧气)参与过程⑤。如果氧气严重不足，细胞内发生无氧呼吸，葡萄糖被氧化分解为酒精和CO2，同时释放少量能量。(3)Mg2＋以主动运输的方式通过细胞膜，细胞外的Mg2＋进入叶绿体(基质中)至少需穿过1层细胞膜和2层叶绿体膜，共3层膜结构。(4)本实验中重复设置1、2、3组是为了减小实验误差，遵循平行重复原则。在光照强度为500lx时，该绿色植物既进行光合作用又进行呼吸作用，产生ATP的部位有细胞质基质、叶绿体和线粒体。从表中数据可以看出，在光照强度为3000lx时O2的产生量最大，取平均值为[(4.0＋11.6)＋(4.1＋11.5)＋(4.2＋11.7)]÷3＝15.7(mL)。答案 (1)[H]、ATP 升高(2)C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量(少量)(3)主动运输 3(4)①平行重复 ②细胞质基质、叶绿体、线粒体(写全) ③15.715．(17分)(2014·江苏理综)为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图；图2是不同NaHCO3浓度(pH8.5,25℃11\n)条件下测得的Pn曲线图。请回答下列问题：(1)通过变换图1中光源，可研究________、________对光合作用的影响。(2)在测定不同光照对Pn的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与Pn的关系________(填“呈正相关”“呈负相关”或“难以确定”)。(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO获得CO2。图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为________；在更高NaHCO3浓度下，Pn不再增加的主要原因有________、________。(4)培养基中的HCO与CO之间的离子平衡与pH有关，碱性条件下pH越高，HCO越少，CO越多，而CO几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.0～10.0)对光合作用的影响时，导致Pn发生变化的因素有__________________、__________________。解析 本题考查对光合作用及其影响因素的理解。(1)通过对图1的光源的调节可改变光照强度，改变光源的颜色从而改变光质。(2)Pn为净光合速率，但植物最适宜的光合作用温度和呼吸作用的最适宜温度是不同的。光合作用最适宜温度较低，呼吸作用最适宜温度较高，在不精确控制温度的条件下，光照与净光合速率的关系无法确定。(3)图2显示达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为120mg/L，随着NaHCO3浓度的增加，Pn值不再增加，可能的原因是产生的CO2已经达到了CO2饱和点或者是CA的数量有限，产生的CO2浓度不再增加。(4)由于HCO与CO之间的离子平衡与pH有关，在pH由7→10的过程中，CO2的量逐渐减少，CA受pH的影响活性逐渐变化(降低)，因此导致Pn变化的因素是CO2的供应量和CA活性的变化。答案 (1)光照 光质(2)难以确定(3)120mg·L－1 达到了CO2饱和点 CA量有限11\n(4)CO2(或HCO)供应量不同 CA(细胞)活性变化11
