2019高考生物總復習 第三單元 細胞的能量供應和利用 第10講 光與光合作用（含解析）.doc

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光與光合作用 李仕才 1．(2018河南鄭州一模)如圖為葉綠體亞顯微結構模式圖，關于其結構與功能的不正確敘述是(　　) A．①和②均為選擇透過性膜 B．光反應的產(chǎn)物有O2、還原氫和ATP等 C．③上的反應需要光，不需要酶，④中的反應不需要光，需要多種酶 D．光能轉變?yōu)榛钴S的化學能在③上進行；活躍的化學能轉變?yōu)榉€(wěn)定的化學能在④中完成 解析：C　[①和②分別表示葉綠體的外膜和內(nèi)膜，生物膜都具有選擇透過性，A正確；光反應的產(chǎn)物有O2、還原氫和ATP等，B正確；③表示葉綠體的類囊體，是光反應的場所，③上的反應需要光，也需要酶，④表示葉綠體基質(zhì)，是暗反應的場所，④中反應不需要光，需要多種酶，C錯誤；光能轉變?yōu)榛钴S的化學能在③上進行，活躍的化學能轉變?yōu)榉€(wěn)定的化學能在④中完成，D正確。] 2．(2018天津紅橋期中，15)為研究強光對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進行紙層析，下圖為濾紙層析的結果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是(　　) A．畫濾液線時，濾液在點樣線上只能畫一次 B．色素Ⅲ、Ⅳ在石油醚中的溶解度大于Ⅰ、Ⅱ C．強光照導致了該植物類胡蘿卜素含量增加 D．移栽幼苗在強光下光合作用的強度較正常光照下強 解析：C　[分離色素畫濾液細線時，要重復2～3次，且必須是前一次畫線風干后再進行下一次畫線，A錯誤；四種色素在層析液中溶解度從大到小依次是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，B錯誤；強光下該植物中葉綠素減少，類胡蘿卜素增加，C正確；強光下，葉綠素含量較正常光照下少，所以移栽幼苗在強光下，光合作用的強度較正常光照下弱，D錯誤。] 3．(2018黑龍江虎林一中期末，20)如圖橫軸表示色素種類，縱軸表示光合色素在濾紙條中的擴散速度，下列說法正確的是(　　) A．分離色素時濾液細線需浸沒在層析液中 B．乙醇是水溶性有機溶劑，四種色素均易溶于乙醇、水或丙酮 C．四種色素中含量最大的是乙 D．發(fā)黃菠菜葉中含量顯著減少的是丙和丁 解析：D　[用紙層析法分離色素時，濾液細線一定不能觸及層析液，否則色素溶解在層析液中，影響結果，A錯誤；乙醇是有機溶劑，四種色素均易溶于乙醇或丙酮，但不溶于水，B錯誤；由題圖可知，甲、乙、丙、丁四種色素依次為葉黃素、胡蘿卜素、葉綠素a、葉綠素b，四種色素中含量最大的是丙葉綠素a，C錯誤；發(fā)黃菠菜葉中含量顯著減少的是兩種葉綠素即丙和丁，D正確。] 4．(2018四川綿陽二診，3)在一定條件下某葉肉細胞內(nèi)葉綠體和線粒體有關生理活動的敘述，正確的是(　　) A．光照下葉綠體和線粒體直接為對方利用的物質(zhì)有O2、CO2和葡萄糖 B．光照下兩者在發(fā)生氧化反應時都釋放能量供各項生命活動利用 C．若突然增加光照強度，則短時間內(nèi)葉綠體中化合物C5比ADP先減少 D．若突然增加CO2濃度，則短時間內(nèi)葉綠體中化合物C3比ADP先增加 解析：D　[細胞呼吸時線粒體能利用的底物是丙酮酸，不是葡萄糖，A錯誤；光反應中產(chǎn)生的ATP只能提供給暗反應，B錯誤；若突然增加光照強度，則短時間內(nèi)產(chǎn)生的ATP和[H]增加，三碳化合物的還原加快，C3的還原消耗ATP，生成ADP和C5，則短時間內(nèi)葉綠體中化合物C5與ADP同時增加，C錯誤；若突然增加CO2濃度，二氧化碳的固定加快，C3先增多，C3還原消耗ATP生成ADP，則短時間內(nèi)葉綠體中C3比ADP先增加，D正確。] 5．如圖為光合作用示意圖。下列說法錯誤的是(　　 ) A．①表示O2，④表示CO2 B．暗反應中，CO2首先與C5結合生成C3，然后被還原為(CH2O) C．C3的還原過程中，需要光反應提供的物質(zhì)只有② D．增加光照強度，C3的含量將減少 解析：C　[在葉綠體的類囊體薄膜上進行的是光反應，這一階段中產(chǎn)生[H](即NADPH)、ATP和氧氣，因此，①表示氧氣，④表示暗反應中與C5反應的CO2，A正確；CO2先與C5反應生成C3，然后C3在光反應提供的ATP和[H]參與下被還原成(CH2O)，B正確；C3化合物在還原過程中需要光反應提供的[H]和ATP，C錯誤；增加光照強度，則光反應產(chǎn)生的ATP和[H]增多，則在暗反應中有更多的C3被還原，故增加光照強度，C3含量減少，D正確。] 6．(2018廣東惠州第一次調(diào)研，4)用14CO2“飼喂”葉肉細胞，讓葉肉細胞在光下進行光合作用。一段時間后，關閉光源，將葉肉細胞置于黑暗環(huán)境中，含放射性的三碳化合物濃度的變化情況如圖所示，下列相關敘述正確的是(　　) A．Oa段葉肉細胞中五碳化合物濃度有所下降 B．葉肉細胞利用14CO2的場所是葉綠體基質(zhì)，暗反應全過程都消耗ATP和[H] C．a(chǎn)b段三碳化合物濃度不變的原因是14CO2消耗殆盡 D．b點后葉肉細胞內(nèi)沒有有機物的合成 解析：A　[題圖顯示，Oa段葉肉細胞中含放射性的C3濃度上升，說明消耗的五碳化合物(C5)增多，所以C5濃度有所下降，A正確；暗反應的場所是葉綠體基質(zhì)，暗反應的過程包括CO2的固定和C3的還原，其中C3的還原需要消耗ATP和[H]，B錯誤；ab段三碳化合物濃度不變的原因不是14CO2消耗殆盡，而是14CO2被C5固定形成C3的過程與C3的還原過程保持相對穩(wěn)定，C錯誤；b點后，在黑暗條件下，光反應不能進行，但之前還剩余部分[H]和ATP，因此短時間內(nèi)暗反應仍可進行，仍有部分有機物合成，D錯誤。] 7．如圖為一套光合作用實驗裝置。結合圖示，下列有關實驗分析不正確的是(　　 ) A．該實驗的目的是驗證光合作用需要CO2 B．設置燒瓶A的目的是作為對照實驗 C．實驗過程中需要長時間給予光照 D．實驗中需要使用已脫淀粉的植物 解析：C　[實驗中氫氧化鉀溶液的作用是吸收CO2，故該實驗的目的是驗證光合作用需要CO2。若實驗時間過長，有機物發(fā)生轉移，在燒瓶B中的葉片中也會檢測到淀粉。] 8．(2018安徽淮南二模，2)下圖為不同種植物的光補償點和光飽和點的相對值(其他環(huán)境條件適宜)，下列敘述正確的是(　　) A．植物Ⅰ在光補償點時，葉肉細胞不釋放氧氣 B．突然遮光處理，植物Ⅱ葉肉細胞中C3生成量減少 C．適當提高溫度可以提高植物Ⅱ的光飽和點 D．最適宜在樹林下套種的是植物Ⅲ 解析：B　[植物Ⅰ在光補償點時，整株植物光合速率等于呼吸速率，但其葉肉細胞光合速率大于呼吸速率，會釋放氧氣，A錯誤；突然遮光處理，植物Ⅱ葉肉細胞中ATP和[H]合成減少，還原C3生成C5減少，隨后CO2與C5結合生成C3的量也減少，B正確；本實驗數(shù)據(jù)是在適宜溫度條件下測得的，升高溫度不利于光合作用的進行，故光飽和點應下降，C錯誤；樹林下光照強度較低，植物Ⅱ光補償點低，最適宜在樹林下套種，D錯誤。] 9．下圖表示生物體內(nèi)部分物質(zhì)之間的轉化關系，請據(jù)圖作答。 (1)a～d四個生理過程中，人體不能進行的過程除a外，還包括________，原因是缺乏________________________________________________________________________。 (2)水稻葉肉細胞內(nèi)，a過程中H2O→O2的部位是葉綠體中的________，伴隨該過程的能量轉化反應式為________________________________________________。 (3)酵母菌產(chǎn)生CO2的場所是________。 (4)請?zhí)顚憴z測酵母菌呼吸產(chǎn)物時所用試劑和顏色反應比較表： 被檢測的物質(zhì) 試劑 現(xiàn)象(顏色) CO2 澄清的石灰水 混濁 溴麝香草酚藍水溶液 ①__________ 酒精 重鉻酸鉀的濃硫酸溶液 ②__________ 解析：(1)圖中a、b、c、d分別表示光合作用、無氧呼吸(產(chǎn)物為酒精)、有氧呼吸和無氧呼吸(產(chǎn)物為乳酸)。在人體內(nèi)不能進行a和b過程，原因是缺乏相關的酶。(2)水稻葉肉細胞內(nèi)，通過光反應完成H2O→O2過程，其場所在葉綠體類囊體薄膜上，伴隨著ATP的產(chǎn)生。(3)酵母菌為兼性厭氧型微生物，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì)，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。(4)CO2可使澄清的石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學反應，變成灰綠色。 答案：(1)b　相關的酶　(2)類囊體薄膜(基粒)　ADP＋Pi(磷酸)＋能量ATP　(3)線粒體基質(zhì)、細胞質(zhì)基質(zhì)　(4)由藍色變綠再變黃　灰綠色 10．圖1為某植物細胞的部分生理過程示意圖，①～③代表生理過程。圖2表示該植物葉片CO2釋放量在其他條件適宜時隨光照強度變化的曲線?；卮鹣铝袉栴}： (1)圖1中，過程①H2O的產(chǎn)生部位是____________。 (2)干旱會導致植物光合作用速率下降，主要原因是____________，此時該植物葉綠體中[H]含量的變化趨勢是__________。 (3)當圖1中過程③沒有發(fā)生時(發(fā)生過程①②)，可對應圖2中的________點。 (4)若升高環(huán)境溫度10 ℃，圖2中B點的變化情況是________ 解析：(1)圖1中過程①表示有氧呼吸第三階段，在線粒體內(nèi)膜上進行。(2)干旱時植物生存環(huán)境中缺水，植物葉片氣孔關閉，從而降低蒸騰作用，但同時影響二氧化碳從氣孔進入，植物因缺二氧化碳導致暗反應強度明顯減弱，故葉綠體中光反應產(chǎn)生的[H]被利用的減少，其含量會增加。(3)圖1中③過程表示葉片向外界釋放氧氣，若該過程不發(fā)生，表示光合作用產(chǎn)生的氧氣全部被細胞呼吸所利用，即光合作用強度小于或等于呼吸作用強度，可對應圖2中的B點。(4)圖2曲線表示葉片凈光合作用強度和光照強度的關系，且所測其他條件適宜，由于植物呼吸作用的最適溫度往往比光合作用的最適溫度高，所以升高溫度，呼吸作用強度增加，此時，要使光合作用和呼吸作用相等，光照強度要增大，即B點應右移。 答案：(1)線粒體內(nèi)膜　(2)為了減弱蒸騰作用，植物葉片的氣孔關閉，從而影響CO2的進入　增多　(3)B　(4)向右移 11．(2018湖北調(diào)研，29)大氣CO2濃度增加不僅導致全球氣候變暖，也影響植物光合作用。為研究高濃度CO2對水稻光合作用的影響，測定了不同CO2濃度下處于抽穗期水稻不同時刻的凈光合作用速率的變化，如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(10分) (1)依據(jù)上述實驗結果，在環(huán)境濃度CO2條件下，9：30時限制水稻光合作用的環(huán)境因素是______________________________(答兩點)。 (2)環(huán)境濃度CO2和高濃度CO2條件下，水稻的凈光合速率不同。要了解兩種CO2濃度下不同時刻光合速率的變化，還要進行的實驗是________________________________________________________________________。 (3)若在環(huán)境濃度CO2和高濃度CO2條件下，呼吸速率差異不明顯。與環(huán)境濃度CO2相比，在高濃度CO2條件下，相同時刻水稻的光反應速率________(填“較高”、“相同”或“較低”)，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)題圖顯示在環(huán)境濃度CO2和高濃度CO2條件下的凈光合速率不同，而且9：30～11：30凈光合速率逐漸增加，因此9：30時限制水稻光合作用的環(huán)境因素是CO2濃度、光照強度等。(2)實際光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，因此要了解兩種CO2濃度下不同時刻光合速率的變化，還需要進行的實驗是：在黑暗條件下，測定不同時刻的呼吸作用速率。 (3)題圖顯示在環(huán)境濃度CO2條件下的凈光合速率低于高濃度CO2條件下的凈光合速率。若在環(huán)境濃度CO2和高濃度CO2條件下，呼吸速率差異不明顯，則與環(huán)境濃度CO2相比，在高濃度CO2條件下，相同時刻水稻的光反應速率較高，其原因是高濃度CO2條件下水稻暗反應速率加快，需光反應提供[H]和ATP增多，光反應增強。 答案：(1)CO2濃度、光照強度(或溫度) (2)在黑暗條件下，測定不同時刻呼吸作用速率 (3)較高　高濃度CO2條件下水稻暗反應速率加快，需光反應提供[H]和ATP增多，光反應增強 12．(導學號81576051)(2018安徽皖南八校第二次聯(lián)考)回答下列有關光合作用的問題。 (1)圖1表示紙層析法分離色素的結果，條帶1表示________(填色素名稱)，條帶3、條帶4中的色素主要吸收________________。 (2)將對稱葉片左側遮光右側曝光(如圖2)，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉移。在適宜光照下照射12小時后，從兩側截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和b(單位：g)。則b－a所代表的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)種植蔬菜的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO2含量變化如圖3所示。圖中B點的含義是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 一晝夜內(nèi)植株是否顯示生長現(xiàn)象？________，請說明理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 圖中C點時植物根尖細胞中能產(chǎn)生ATP的場所有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)圖4表示在不同溫度下光照強度對植物氧氣釋放速率的影響。圖中該植物在15 ℃、8千勒克斯的光照條件下，單位葉面積每小時光合作用產(chǎn)生的氧氣量是______mg。如果在25 ℃、4千勒克斯的光照條件下，植物單位葉面積在一天內(nèi)(15小時白天)葡萄糖的積累量是________mg。 解析：本題考查的是光合作用的有關內(nèi)容。 (1)紙層析法分離色素是根據(jù)色素在層析液中溶解度不同，因而在濾紙條上擴散的速度快慢不同進行的分離。色素在濾紙條上自上而下的排列順序為胡蘿卜素(條帶1)、葉黃素(條帶2)、葉綠素a(條帶3)、葉綠素b(條帶4)。葉綠素主要吸收藍紫光和紅光。(2)由題意可知，a為截取的遮光部分葉片起始重量與12小時呼吸作用量的差值。b為截取的曝光部分葉片起始重量與12小時光合作用與呼吸作用量差值的和。故b－a代表的是12小時內(nèi)右側截取部分光合作用制造的有機物總量。(3)由圖可知，B點之前，呼吸速率大于光合速率，B點之后，呼吸速率小于光合速率，而B點，呼吸速率等于光合速率。一晝夜A點的CO2濃度高于E點，表明大棚內(nèi)CO2濃度有所下降，說明光合作用產(chǎn)生的有機物量大于呼吸作用消耗的有機物量，有機物有積累。根尖細胞無葉綠體，C點時，只能進行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。(4)在15 ℃、8千勒克斯的光照時，單位葉面積每小時凈光合作用產(chǎn)生的氧氣量為40 mg，而呼吸作用消耗的氧氣量為10 mg，故實際單位葉面積每小時光合作用產(chǎn)生的氧氣量是50 mg。在25 ℃、4千勒克斯的光照條件下，植物單位葉面積在一天內(nèi)(15小時白天)葡萄糖的積累量是[180(20＋20)15](632)－(1802024)(632)＝112.5(mg)。 答案：(1)胡蘿卜素　藍紫光和紅光 (2)12小時內(nèi)右側截取部分光合作用制造的有機物總量 (3)光合速率等于呼吸速率(或光合作用固定的二氧化碳量等于呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳量或凈光合速率為0)　是　因為一晝夜內(nèi)的CO2濃度有所下降，說明光合作用產(chǎn)生的有機物有積累　細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體　(4)50　112.5