2013屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第5章第3講 能量之源——光與光合作用

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1、 第3講 　能量之源——光與光合作用 一、選擇題 1．下圖是某一種植物的一個(gè)葉肉細(xì)胞中的兩種生物膜結(jié)構(gòu)及其上面發(fā)生的生化反應(yīng)。下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．①具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的功能，②的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) B．A結(jié)構(gòu)上的反應(yīng)所需的能量是由B結(jié)構(gòu)上的反應(yīng)提供的 C．B結(jié)構(gòu)上的反應(yīng)所需的氧氣可以由A結(jié)構(gòu)上的反應(yīng)提供 D．B向內(nèi)折疊形成嵴以增大化學(xué)反應(yīng)的膜面積，體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng) 解析：A上發(fā)生水的光解釋放氧氣，說明A是類囊體薄膜；B上生成水，B是線粒體膜。A結(jié)構(gòu)上的反應(yīng)所需的能量來自光能，B結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的能量不能用于光合作用，只能用于其他生命活動。 答案：B 2

2、．(2012)下圖表示某高等植物光合作用與細(xì)胞呼吸過程中物質(zhì)變化的關(guān)系，下列說法正確的是(　　) A．2過程消耗的ATP來自1、3、4、5過程產(chǎn)生的ATP B．1、2過程在葉綠體中，3、4、5過程在線粒體中進(jìn)行 C．1過程產(chǎn)生的NADPH參與2過程，3和4過程產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合產(chǎn)生水 D．高等植物所有的細(xì)胞都可以進(jìn)行1、2、3、4、5過程 解析：2過程消耗的ATP來自1，不能來自細(xì)胞呼吸。3過程在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，4、5過程在線粒體中進(jìn)行。高等植物沒有葉綠體的細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用。 答案：C 3．(2012)圖為光合作用過程示意圖，在適宜條件下栽培小麥，如果突然將c降低至極

3、低水平(其他條件不變)，則a、b在葉綠體中含量的變化將會是(　　) A．a(chǎn)上升、b下降　　　　　B．a(chǎn)、b都上升 C．a(chǎn)、b都下降 D．a(chǎn)下降、b上升 解析：分析題圖可知：a、b代表[H]和ATP，c代表CO2。在暗反應(yīng)階段，CO2含量突然降低，則C3的含量降低，[H]和ATP的消耗速率減小，因此總體來說，其他條件不變的情況下，[H]和ATP含量會上升，即a和b的含量都會上升，因此選B。 答案：B 4．(2012)葉綠體是光合作用的場所。有關(guān)光合作用過程的敘述，正確的是(　　) A．光反應(yīng)和暗反應(yīng)都能轉(zhuǎn)化光能 B．光反應(yīng)過程消耗水，暗反應(yīng)過程也消耗水

4、C．暗反應(yīng)的減弱會影響光反應(yīng)的進(jìn)行 D．增加光照強(qiáng)度，[H]、ATP的量一定能增加 解析：暗反應(yīng)不能轉(zhuǎn)化光能；暗反應(yīng)過程產(chǎn)生水；增加光照強(qiáng)度，[H]、ATP產(chǎn)生的量增加，但暗反應(yīng)增強(qiáng)，消耗[H]、ATP的量也增加；暗反應(yīng)的減弱也會影響光反應(yīng)的進(jìn)行。 答案：C 5. (2012)如圖表示植物體內(nèi)的某些代謝過程，據(jù)圖判斷，下列敘述不正確的是(　　) A．X、Y物質(zhì)分別代表三碳化合物和丙酮酸 B．①④過程可以產(chǎn)生還原性氫，②過程需要消耗還原性氫 C．①過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，②過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 D．①②③④四個(gè)過程可以在同一個(gè)細(xì)胞中進(jìn)行 解析：③代表CO2的固定，②代表

5、三碳化合物的還原，都發(fā)生于葉綠體基質(zhì)，X物質(zhì)代表三碳化合物；①代表有氧呼吸第一階段，發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；④代表有氧呼吸第二、三階段，發(fā)生于線粒體，Y物質(zhì)代表丙酮酸。三碳化合物的還原要消耗還原性氫，有氧呼吸第一、二階段會產(chǎn)生還原性氫。葉肉細(xì)胞可同時(shí)進(jìn)行光合作用和有氧呼吸。 答案：C 6．(2012)下圖表示20 ℃時(shí)玉米光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，S1、S2、S3表示圖中所示區(qū)域的面積，下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．S1＋S3表示玉米呼吸作用消耗的有機(jī)物量 B．S2＋S3表示玉米光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物總量 C．若土壤中缺Mg，則B點(diǎn)右移，D點(diǎn)左移 D．S2－S3表示玉米光合作用有

6、機(jī)物的凈積累量 解析：題圖所示，縱坐標(biāo)CO2吸收量表示光合作用強(qiáng)度，CO2為負(fù)值表示呼吸強(qiáng)度，則S1＋S3表示玉米呼吸作用消耗的有機(jī)物量，S2＋S3表示玉米光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物總量，玉米光合作用有機(jī)物的凈積累量為(S2＋S3)－(S1＋S3)＝S2－S1。B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，D點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，缺Mg條件下，植物光合作用強(qiáng)度低，達(dá)到最大光合強(qiáng)度時(shí)，光照強(qiáng)度較低，D點(diǎn)左移，B點(diǎn)右移。 答案：D 7．(2012)有人做如下實(shí)驗(yàn)，將一些水生植物浸在水族箱中，用太陽燈作為光源，通過改變太陽燈與水族箱之間的距離來改變光照強(qiáng)度，并以植物在光下單位時(shí)間內(nèi)放出的氣泡數(shù)(氧氣量)表示光合速率。測得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表，

7、分析此實(shí)驗(yàn)結(jié)果能得出的結(jié)論是(　　) 實(shí)驗(yàn)處理 A B C 光源與水族 箱間的距離 由75 cm逐漸 移到45 cm 由45 cm逐漸 移到15 cm 由15 cm逐漸 移到水族箱邊 單位時(shí)間釋 放的氣泡數(shù) 幾乎沒 有氣泡 氣泡數(shù)量 逐漸增多 與B相比， 沒有明顯變化 A.光照強(qiáng)度是影響植物光合速率的重要因素 B．CO2濃度是影響植物光合速率的重要因素 C．溫度是影響植物光合速率的重要因素 D．隨光源與水族箱距離減小，光合速率先增加后減小 解析：太陽燈與水族箱之間的距離不同，氣泡數(shù)量就不同，說明光照強(qiáng)度是影響植物光合速率的重要因素。 答案

8、：A 8．(2012)如圖曲線Ⅰ表示黃豆在適宜溫度、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。在y點(diǎn)時(shí)改變某條件，結(jié)果發(fā)生了如曲線Ⅱ的變化。下列分析合理的是(　　) A．與y點(diǎn)相比較，x點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3化合物含量低 B．在y點(diǎn)時(shí)，適當(dāng)升高溫度可導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C．制約x點(diǎn)時(shí)光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D．制約z點(diǎn)時(shí)光合作用的因素可能是二氧化碳濃度 解析：x點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度較弱，光反應(yīng)提供的[H]和ATP較少，C3化合物的濃度較y點(diǎn)時(shí)高，A項(xiàng)不正確；題目中提到已是在適宜溫度下，如果再提高溫度，會降低光合作用速率，B項(xiàng)不正確；制約x點(diǎn)的光合作用因素是

9、光照強(qiáng)度，C項(xiàng)不正確；在適宜溫度下和同等光照強(qiáng)度條件下，提高CO2濃度可大幅度提高光合作用速率，D項(xiàng)正確。 答案：D 9. (2012)農(nóng)科所技術(shù)員研究溫度對某蔬菜新品種產(chǎn)量的影響，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成如右圖曲線。據(jù)此提出以下結(jié)論，你認(rèn)為合理的是(　　) A．光合作用酶的最適溫度高于呼吸作用酶的最適溫度 B．陰影部分表示5～35 ℃時(shí)蔬菜的凈光合速率小于零 C．光照越強(qiáng)，該蔬菜新品種的產(chǎn)量越高 D．溫室栽培該蔬菜時(shí)溫度最好控制在25～30 ℃ 解析：題圖中反映光合作用酶的最適溫度在25～30 ℃，沒有反映呼吸作用酶的最適溫度，不能得出A項(xiàng)結(jié)論。陰影部分表示5～35

10、℃時(shí)蔬菜光合作用量減去呼吸作用量，即凈光合量，很明顯是大于零的。植物有光飽和點(diǎn)，光照強(qiáng)度大于光飽和點(diǎn)，光合作用不再增強(qiáng)，產(chǎn)量不再提高。在25～30 ℃時(shí)，凈光合量最大，蔬菜產(chǎn)量最高，因此，溫室栽培該蔬菜時(shí)溫度最好控制在25～30 ℃。 答案：D 10．某生物興趣小組在密閉玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn)，他們對溫室內(nèi)CO2含量、O2含量及CO2吸收速率進(jìn)行了24 h測定，得到如下圖所示的曲線，以下說法正確的是(　　) A．圖中d點(diǎn)光合速率最大，f點(diǎn)有機(jī)物積累最多 B．進(jìn)行細(xì)胞呼吸的區(qū)段只有a～b段和f～g段 C．c～d之間的區(qū)段光合速率大于呼吸速率 D．d～e之間的區(qū)段光合速率小于呼

11、吸速率 解析：圖中d點(diǎn)光合速率最大，e～f階段細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，e點(diǎn)有機(jī)物積累最多。整個(gè)過程都進(jìn)行細(xì)胞呼吸。c～e之間的區(qū)段植物表現(xiàn)為吸收CO2，釋放氧氣，說明光合速率大于呼吸速率。 答案：C 11. (2012)右圖表示葉片面積指數(shù)與光合產(chǎn)物實(shí)際量、呼吸量等的關(guān)系(葉面積指數(shù)是指植物單位面積中葉面積的數(shù)量，此數(shù)量越大，表示葉片交叉程度越大)。則圖中曲線1、2、3及D點(diǎn)所代表的生物意義依次為(　　) A．光合作用實(shí)際量、呼吸作用量、干物質(zhì)量；植物的凈光合量等于零 B．光合作用實(shí)際量、干物質(zhì)量、呼吸作用量；植物的凈光合量等于零 C．干物質(zhì)量、光合作用實(shí)際量、呼吸作用量；植物的

12、凈光合量大于零 D．呼吸作用量、光合作用實(shí)際量、干物質(zhì)量；植物的凈光合量小于零 解析：植物正常生長，光合產(chǎn)物實(shí)際量要大于呼吸量。隨葉面積指數(shù)增大，葉片交叉程度越大，呼吸量越大，凈光合作用越小。到一定程度，光合作用與細(xì)胞呼吸相等，凈光合作用等于零。1是光合作用實(shí)際量，3是呼吸作用量，2是干物質(zhì)量(即凈光合量，是光合作用實(shí)際量與呼吸作用量之差)，D點(diǎn)代表植物的凈光合量等于零。 答案：B 12．(2012)如圖所示為研究光照強(qiáng)度和CO2濃度對某植物光合作用速率的影響。下列有關(guān)敘述中不正確的是(　　) A．曲線中a點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)時(shí)，葉綠體中C3濃度升高 B．曲線中b點(diǎn)轉(zhuǎn)向d點(diǎn)時(shí)，葉

13、綠體中C5濃度升高 C．在一定范圍內(nèi)增加光照和CO2濃度，有利于提高光合效率 D．曲線中c點(diǎn)產(chǎn)生的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量 解析：主要考查了影響光合作用的因素。在CO2濃度為1%的曲線上，從a點(diǎn)到b點(diǎn)即增加光照強(qiáng)度，光反應(yīng)加快，產(chǎn)生的ATP、[H]增多，使得暗反應(yīng)也加快，故C3含量降低。在光照強(qiáng)度相同時(shí)，d點(diǎn)的CO2濃度比b點(diǎn)要低，會影響到CO2的固定，故C5含量增加。從圖中可以看出，c點(diǎn)時(shí)光合作用速率達(dá)到最高(不再增高)，葉綠體中酶的數(shù)量是限制因素之一。 答案：A 二、非選擇題 13．(2011)為探究不同條件對葉片中淀粉合成的影響，將某植物在黑暗中放置一段時(shí)間，耗盡葉片中

14、的淀粉。然后取生理狀態(tài)一致的葉片，平均分成8組，實(shí)驗(yàn)處理如下表所示。一段時(shí)間后，檢測葉片中有無淀粉，結(jié)果如下表。 編 號 組1 組2 組3 組4 組5 組6 組7 組8 處 理 葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入空氣 葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入CO2和N2 蒸餾水浸泡，水中通入空氣 蒸餾水浸泡，水中通入CO2和N2 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 檢 測 結(jié) 果 有淀 粉 有淀 粉 有淀 粉 無淀 粉 有淀 粉 無淀 粉 有淀 粉 無淀 粉

15、 回答問題： (1)光照條件下，組5葉片通過________作用產(chǎn)生淀粉；葉肉細(xì)胞釋放出的氧氣來自于________的光解。 (2)在黑暗條件下，葉片能進(jìn)行有氧呼吸的組別是________。 (3)組2葉片中合成淀粉的原料是________，直接能源物質(zhì)是________，后者是通過________產(chǎn)生的。與組2相比，組4葉片無淀粉的原因是________________________________________________________________________ ___________________________________________________

16、_____________________。 (4)如果組7的蒸餾水中只通入N2，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果是葉片中________(有、無)淀粉。 解析：(1)光照條件下，植物葉片通過光合作用產(chǎn)生淀粉，此過程中葉肉細(xì)胞釋放的氧氣來自于水的光解。(2)組3、組4、組7、組8因缺少空氣而無法進(jìn)行有氧呼吸。剩余四組中只有組2和組6為黑暗條件。(3)由題意可知，光合作用的產(chǎn)物中有淀粉，淀粉是由葡萄糖合成的，所以合成淀粉需要葡萄糖和有氧呼吸提供的ATP。組1、組3、組5、組7四組葉片在光下能夠進(jìn)行光合作用，所以有淀粉生成；組2葉片雖然在無光條件下，但由于外界溶液中含有葡萄糖并在溶液中通入空氣，能夠進(jìn)行有氧呼吸，

17、可以為淀粉的合成提供葡萄糖和ATP，所以組2葉片有淀粉的產(chǎn)生；組4中無氧氣，不能進(jìn)行有氧呼吸，淀粉合成缺乏ATP，所以組4無淀粉生成；組6和組8無光照，不能進(jìn)行光合作用，外界溶液中也沒有葡萄糖，故無淀粉生成。(4)如果組7的蒸餾水中只通入N2，則組7葉片由于缺乏二氧化碳而不能進(jìn)行光合作用，故葉片中無淀粉。 答案：(1)光合　H2O　(2)組2和組6　(3)葡萄糖　ATP　有氧呼吸　組4葉片不能進(jìn)行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP　(4)無 14．(2012)紅外線CO2分析儀可用于測定混合氣體中CO2的濃度及其變化量。將水稻的成熟綠葉組織放在密封透明的小室內(nèi)給以適宜光照，在不同CO2濃度下測

18、定光合作用效率。下圖甲為光合作用增長率隨CO2濃度變化的情況。圖乙是某植物葉肉細(xì)胞中光合作用和呼吸作用的物質(zhì)變化示意簡圖，其中a、b表示物質(zhì)，①～④表示生理過程。請分析回答下列問題。 (1)圖甲中光合作用增長率最大的是________段。在E點(diǎn)時(shí)光合作用速率最大，此時(shí)光合作用速率的重要限制因子是________或________。 (2)圖乙中物質(zhì)a是________，過程①②發(fā)生的場所是________________________________________________________________________。 (3)在圖乙表示的物質(zhì)變化過程中，活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化

19、為穩(wěn)定的化學(xué)能的過程發(fā)生在________過程(填寫序號)。 (4)若用18O標(biāo)記①過程中的H2O，那么在④過程的最終產(chǎn)物中，有可能檢測到18O的物質(zhì)是________。 (5)在大田生產(chǎn)中，地表CO2濃度對植物的光合作用有重要影響。請寫出一種利用生物學(xué)的原理提高地表CO2濃度的方法并簡析原因。 解析：(1)由圖甲看出光合作用增長率最大的是CD段。在E點(diǎn)時(shí)光合作用增長率為0，光合作用速率最大，再增大二氧化碳濃度，光合速率不再增大，此時(shí)影響光合作用速率的環(huán)境因子是光照強(qiáng)度和溫度。(2)圖乙中物質(zhì)a是氧氣，過程①是光反應(yīng)，②是暗反應(yīng)，發(fā)生的場所是類囊體和葉綠體基質(zhì)。(3)在圖乙中，活躍的化學(xué)

20、能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能是暗反應(yīng)，即②。(4)若用18O標(biāo)記①過程中的H2O，生成的氧氣含18O，這樣的氧氣參與有氧呼吸第三階段，有可能檢測到18O的物質(zhì)是H2O。本題注意是僅參與光反應(yīng)的水有標(biāo)記，不是植物吸收的水都有標(biāo)記。(5)提高地表CO2濃度只能施用農(nóng)家肥，通過微生物的分解作用(呼吸作用)增加地表CO2濃度。不能施用干冰或使用二氧化碳發(fā)生器。 答案：(1)CD　光照強(qiáng)度　溫度　(2)O2　葉綠體(類囊體和葉綠體基質(zhì))　(3)②　(4)H2O　(5)施用農(nóng)家肥。通過微生物的分解作用(呼吸作用)增加地表CO2濃度。 15. (2010)試管苗的光合作用能力較弱，需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能

21、往大田移栽。研究人員進(jìn)行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過程”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)在適宜溫度下進(jìn)行，圖甲和圖乙表示其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 請回答： (1)圖甲的實(shí)驗(yàn)是在大氣CO2濃度下進(jìn)行的。據(jù)圖分析，試管苗在不加蔗糖的培養(yǎng)基中________和________更高。 (2)圖乙是試管苗在密閉、無糖培養(yǎng)基條件下測得的24 h內(nèi)CO2濃度變化曲線。圖中b～c段CO2濃度升高緩慢是因?yàn)開_______，c～d段CO2濃度急劇下降是因?yàn)樵嚬苊鏮_______。若d點(diǎn)時(shí)打開培養(yǎng)瓶塞，試管苗的光合速率________。 (3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果推知，采用無糖培養(yǎng)基、________和________可

22、縮短試管苗的適應(yīng)過程。 解析：(1)由圖甲可知，①相同光照強(qiáng)度下，不加蔗糖的試管苗的光合速率高，說明其固定二氧化碳的能力強(qiáng)；②不加蔗糖的試管苗的光飽和點(diǎn)比加蔗糖的試管苗的光飽和點(diǎn)高，說明不加蔗糖的試管苗能更好地利用光能。 (2)由圖乙可知，a點(diǎn)之前有光，試管苗可進(jìn)行光合作用，吸收二氧化碳，使密閉的培養(yǎng)瓶內(nèi)二氧化碳濃度處于較低水平；a～b段，試管苗進(jìn)入黑暗環(huán)境中，利用a點(diǎn)之前試管苗進(jìn)行光合作用產(chǎn)生的氧氣進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳，使得培養(yǎng)瓶中二氧化碳的濃度迅速升高；因a～b段的呼吸作用消耗了大量氧氣，使得b～c段缺少氧氣，呼吸作用減弱，釋放的二氧化碳減少，故培養(yǎng)瓶內(nèi)二氧化碳濃度升高緩慢；c～d

23、段因試管苗重新見光，試管苗利用培養(yǎng)瓶在a～c段積累的大量二氧化碳迅速進(jìn)行光合作用，吸收二氧化碳，使培養(yǎng)瓶內(nèi)二氧化碳濃度迅速下降；d點(diǎn)后因缺少二氧化碳，光合作用減弱，若打開培養(yǎng)瓶塞，試管苗可利用外界的二氧化碳，光合速率上升。 (3)由(1)、(2)可知，采用無糖培養(yǎng)基可提高試管苗光合速率，增加光照、補(bǔ)充二氧化碳均可提高試管苗對二氧化碳的利用率，即可提高光合速率，故采用無糖培養(yǎng)基、增加光照、補(bǔ)充二氧化碳等方法均可提高試管苗的光合作用能力，縮短試管苗的適應(yīng)過程。 答案：(1)光合速率　光飽和點(diǎn)　(2)CO2濃度過高使細(xì)胞呼吸減弱　進(jìn)行光合作用吸收了CO2　提高　(3)適當(dāng)提高CO2濃度　適當(dāng)提高光照強(qiáng)度 - 9 - 用心 愛心 專心