2019高考生物總復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)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(jié)構(gòu)模式圖，關(guān)于其結(jié)構(gòu)與功能的不正確敘述是(　　) A．①和②均為選擇透過(guò)性膜 B．光反應(yīng)的產(chǎn)物有O2、還原氫和ATP等 C．③上的反應(yīng)需要光，不需要酶，④中的反應(yīng)不需要光，需要多種酶 D．光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能在③上進(jìn)行；活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)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(guò)性，A正確；光反應(yīng)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(yīng)的場(chǎng)所，③上的反應(yīng)需要光，也需要酶，④表示葉綠體基質(zhì)，是暗反應(yīng)的場(chǎng)所，④中反應(yīng)不需要光，需要多種酶，C錯(cuò)誤；光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能在③上進(jìn)行，活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能在④中完成，D正確。] 2．(2018天津紅橋期中，15)為研究強(qiáng)光對(duì)移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進(jìn)行紙層析，下圖為濾紙層析的結(jié)果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是(　　) A．畫濾液線時(shí)，濾液在點(diǎn)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(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物類胡蘿卜素含量增加 D．移栽幼苗在強(qiáng)光下光合作用的強(qiáng)度較正常光照下強(qiáng) 解析：C　[分離色素畫濾液細(xì)線時(shí)，要重復(fù)2～3次，且必須是前一次畫線風(fēng)干后再進(jìn)行下一次畫線，A錯(cuò)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(cuò)誤；強(qiáng)光下該植物中葉綠素減少，類胡蘿卜素增加，C正確；強(qiáng)光下，葉綠素含量較正常光照下少，所以移栽幼苗在強(qiáng)光下，光合作用的強(qiáng)度較正常光照下弱，D錯(cuò)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(kuò)散速度，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．分離色素時(shí)濾液細(xì)線需浸沒在層析液中 B．乙醇是水溶性有機(jī)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(shí)，濾液細(xì)線一定不能觸及層析液，否則色素溶解在層析液中，影響結(jié)果，A錯(cuò)誤；乙醇是有機(jī)溶劑，四種色素均易溶于乙醇或丙酮，但不溶于水，B錯(cuò)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(cuò)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(yáng)二診，3)在一定條件下某葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體和線粒體有關(guān)生理活動(dòng)的敘述，正確的是(　　) A．光照下葉綠體和線粒體直接為對(duì)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(yīng)時(shí)都釋放能量供各項(xiàng)生命活動(dòng)利用 C．若突然增加光照強(qiáng)度，則短時(shí)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(shí)間內(nèi)葉綠體中化合物C3比ADP先增加 解析：D　[細(xì)胞呼吸時(shí)線粒體能利用的底物是丙酮酸，不是葡萄糖，A錯(cuò)誤；光反應(yīng)中產(chǎn)生的ATP只能提供給暗反應(yīng)，B錯(cuò)誤；若突然增加光照強(qiáng)度，則短時(shí)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(shí)間內(nèi)葉綠體中化合物C5與ADP同時(shí)增加，C錯(cuò)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(shí)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(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　 ) A．①表示O2，④表示CO2 B．暗反應(yīng)中，CO2首先與C5結(jié)合生成C3，然后被還原為(CH2O) C．C3的還原過(guò)程中，需要光反應(yīng)提供的物質(zhì)只有② D．增加光照強(qiáng)度，C3的含量將減少 解析：C　[在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行的是光反應(yīng)，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(yīng)中與C5反應(yīng)的CO2，A正確；CO2先與C5反應(yīng)生成C3，然后C3在光反應(yīng)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(guò)程中需要光反應(yīng)提供的[H]和ATP，C錯(cuò)誤；增加光照強(qiáng)度，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]增多，則在暗反應(yīng)中有更多的C3被還原，故增加光照強(qiáng)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(xì)胞，讓葉肉細(xì)胞在光下進(jìn)行光合作用。一段時(shí)間后，關(guān)閉光源，將葉肉細(xì)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(guān)敘述正確的是(　　) A．Oa段葉肉細(xì)胞中五碳化合物濃度有所下降 B．葉肉細(xì)胞利用14CO2的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，暗反應(yīng)全過(guò)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(diǎn)后葉肉細(xì)胞內(nèi)沒有有機(jī)物的合成 解析：A　[題圖顯示，Oa段葉肉細(xì)胞中含放射性的C3濃度上升，說(shuō)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(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，暗反應(yīng)的過(guò)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(cuò)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(guò)程與C3的還原過(guò)程保持相對(duì)穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；b點(diǎn)后，在黑暗條件下，光反應(yīng)不能進(jìn)行，但之前還剩余部分[H]和ATP，因此短時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)仍可進(jìn)行，仍有部分有機(jī)物合成，D錯(cuò)誤。] 7．如圖為一套光合作用實(shí)驗(yàn)裝置。結(jié)合圖示，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)分析不正確的是(　　 ) A．該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證光合作用需要CO2 B．設(shè)置燒瓶A的目的是作為對(duì)照實(shí)驗(yàn) C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要長(zhǎng)時(shí)間給予光照 D．實(shí)驗(yàn)中需要使用已脫淀粉的植物 解析：C　[實(shí)驗(yàn)中氫氧化鉀溶液的作用是吸收CO2，故該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證光合作用需要CO2。若實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有機(jī)物發(fā)生轉(zhuǎn)移，在燒瓶B中的葉片中也會(huì)檢測(cè)到淀粉。] 8．(2018安徽淮南二模，2)下圖為不同種植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)的相對(duì)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(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞不釋放氧氣 B．突然遮光處理，植物Ⅱ葉肉細(xì)胞中C3生成量減少 C．適當(dāng)提高溫度可以提高植物Ⅱ的光飽和點(diǎn) D．最適宜在樹林下套種的是植物Ⅲ 解析：B　[植物Ⅰ在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，整株植物光合速率等于呼吸速率，但其葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率，會(huì)釋放氧氣，A錯(cuò)誤；突然遮光處理，植物Ⅱ葉肉細(xì)胞中ATP和[H]合成減少，還原C3生成C5減少，隨后CO2與C5結(jié)合生成C3的量也減少，B正確；本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在適宜溫度條件下測(cè)得的，升高溫度不利于光合作用的進(jìn)行，故光飽和點(diǎn)應(yīng)下降，C錯(cuò)誤；樹林下光照強(qiáng)度較低，植物Ⅱ光補(bǔ)償點(diǎn)低，最適宜在樹林下套種，D錯(cuò)誤。] 9．下圖表示生物體內(nèi)部分物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，請(qǐng)據(jù)圖作答。 (1)a～d四個(gè)生理過(guò)程中，人體不能進(jìn)行的過(guò)程除a外，還包括________，原因是缺乏________________________________________________________________________。 (2)水稻葉肉細(xì)胞內(nèi)，a過(guò)程中H2O→O2的部位是葉綠體中的________，伴隨該過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化反應(yīng)式為________________________________________________。 (3)酵母菌產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是________。 (4)請(qǐng)?zhí)顚憴z測(cè)酵母菌呼吸產(chǎn)物時(shí)所用試劑和顏色反應(yīng)比較表： 被檢測(cè)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(lán)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(wú)氧呼吸(產(chǎn)物為酒精)、有氧呼吸和無(wú)氧呼吸(產(chǎn)物為乳酸)。在人體內(nèi)不能進(jìn)行a和b過(guò)程，原因是缺乏相關(guān)的酶。(2)水稻葉肉細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)光反應(yīng)完成H2O→O2過(guò)程，其場(chǎng)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(chǎng)所是線粒體基質(zhì)，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是細(xì)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(lán)水溶液由藍(lán)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(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。 答案：(1)b　相關(guān)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　(4)由藍(lán)色變綠再變黃　灰綠色 10．圖1為某植物細(xì)胞的部分生理過(guò)程示意圖，①～③代表生理過(guò)程。圖2表示該植物葉片CO2釋放量在其他條件適宜時(shí)隨光照強(qiáng)度變化的曲線?；卮鹣铝袉栴}： (1)圖1中，過(guò)程①H2O的產(chǎn)生部位是____________。 (2)干旱會(huì)導(dǎo)致植物光合作用速率下降，主要原因是____________，此時(shí)該植物葉綠體中[H]含量的變化趨勢(shì)是__________。 (3)當(dāng)圖1中過(guò)程③沒有發(fā)生時(shí)(發(fā)生過(guò)程①②)，可對(duì)應(yīng)圖2中的________點(diǎn)。 (4)若升高環(huán)境溫度10 ℃，圖2中B點(diǎn)的變化情況是________ 解析：(1)圖1中過(guò)程①表示有氧呼吸第三階段，在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行。(2)干旱時(shí)植物生存環(huán)境中缺水，植物葉片氣孔關(guān)閉，從而降低蒸騰作用，但同時(shí)影響二氧化碳從氣孔進(jìn)入，植物因缺二氧化碳導(dǎo)致暗反應(yīng)強(qiáng)度明顯減弱，故葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]被利用的減少，其含量會(huì)增加。(3)圖1中③過(guò)程表示葉片向外界釋放氧氣，若該過(guò)程不發(fā)生，表示光合作用產(chǎn)生的氧氣全部被細(xì)胞呼吸所利用，即光合作用強(qiáng)度小于或等于呼吸作用強(qiáng)度，可對(duì)應(yīng)圖2中的B點(diǎn)。(4)圖2曲線表示葉片凈光合作用強(qiáng)度和光照強(qiáng)度的關(guān)系，且所測(cè)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(qiáng)度增加，此時(shí)，要使光合作用和呼吸作用相等，光照強(qiáng)度要增大，即B點(diǎn)應(yīng)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(guān)閉，從而影響CO2的進(jìn)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(dǎo)致全球氣候變暖，也影響植物光合作用。為研究高濃度CO2對(duì)水稻光合作用的影響，測(cè)定了不同CO2濃度下處于抽穗期水稻不同時(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，在環(huán)境濃度CO2條件下，9：30時(shí)限制水稻光合作用的環(huán)境因素是______________________________(答兩點(diǎn))。 (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(shí)刻光合速率的變化，還要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)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(shí)刻水稻的光反應(yīng)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(shí)限制水稻光合作用的環(huán)境因素是CO2濃度、光照強(qiáng)度等。(2)實(shí)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(shí)刻光合速率的變化，還需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是：在黑暗條件下，測(cè)定不同時(shí)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(shí)刻水稻的光反應(yīng)速率較高，其原因是高濃度CO2條件下水稻暗反應(yīng)速率加快，需光反應(yīng)提供[H]和ATP增多，光反應(yīng)增強(qiáng)。 答案：(1)CO2濃度、光照強(qiáng)度(或溫度) (2)在黑暗條件下，測(cè)定不同時(shí)刻呼吸作用速率 (3)較高　高濃度CO2條件下水稻暗反應(yīng)速率加快，需光反應(yīng)提供[H]和ATP增多，光反應(yīng)增強(qiáng) 12．(導(dǎo)學(xué)號(hào)81576051)(2018安徽皖南八校第二次聯(lián)考)回答下列有關(guān)光合作用的問題。 (1)圖1表示紙層析法分離色素的結(jié)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(duì)稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光(如圖2)，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射12小時(shí)后，從兩側(cè)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(diǎn)的含義是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 一晝夜內(nèi)植株是否顯示生長(zhǎng)現(xiàn)象？________，請(qǐng)說(shuō)明理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 圖中C點(diǎn)時(shí)植物根尖細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)圖4表示在不同溫度下光照強(qiáng)度對(duì)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(shí)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(shí)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(guān)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(kuò)散的速度快慢不同進(jìn)行的分離。色素在濾紙條上自上而下的排列順序?yàn)楹}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(lán)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(shí)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(shí)光合作用與呼吸作用量差值的和。故b－a代表的是12小時(shí)內(nèi)右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)物總量。(3)由圖可知，B點(diǎn)之前，呼吸速率大于光合速率，B點(diǎn)之后，呼吸速率小于光合速率，而B點(diǎn)，呼吸速率等于光合速率。一晝夜A點(diǎn)的CO2濃度高于E點(diǎn)，表明大棚內(nèi)CO2濃度有所下降，說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物量大于呼吸作用消耗的有機(jī)物量，有機(jī)物有積累。根尖細(xì)胞無(wú)葉綠體，C點(diǎn)時(shí)，只能進(jìn)行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。(4)在15 ℃、8千勒克斯的光照時(shí)，單位葉面積每小時(shí)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(shí)際單位葉面積每小時(shí)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(shí)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(lán)紫光和紅光 (2)12小時(shí)內(nèi)右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)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?yàn)橐粫円箖?nèi)的CO2濃度有所下降，說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物有積累　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體　(4)50　112.5