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2019年高考生物一輪復(fù)習(xí) 開卷速查 5.4 能量之源.光與光合作用 新人教版必修1 一、選擇題 1．下列關(guān)于葉綠素合成和功能的敘述，錯誤的是(　　) A．光是葉綠素合成的必要條件 B．低溫抑制葉綠素的合成 C．礦質(zhì)元素影響葉綠素的合成 D．提取的葉綠素溶液，給予適宜的溫度、光照和CO2，可進行光合作用 解析：無光條件下葉綠素不能合成；葉綠素的合成需要酶催化，而溫度影響酶的活性；合成葉綠素必須有Mg、N等元素；葉綠體是進行光合作用的細胞器，僅有葉綠素不能完成光合作用全過程。 答案：D 2．1880年美國生物學(xué)家恩格爾曼設(shè)計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入好氧細菌，觀察細菌的聚集情況(如圖)。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個實驗的思路是(　　) (a) 　　 (b) A．細菌對不同的光表現(xiàn)出的反應(yīng)不同，細菌聚集多的地方，細菌光合作用強 B．好氧性細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強 C．好氧性細菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機物多，水綿光合作用強 D．好氧性細菌大量消耗O2，使水綿光合作用速度快，則該種光有利于光合作用 解析：好氧細菌的生活中是需要氧氣的，因此在好氧細菌聚集的地方應(yīng)該是氧氣多的地方，也就是水綿光合作用強的地方。 答案：B 3．[2011廣州調(diào)研]如圖為高等綠色植物光合作用圖解，以下說法正確的是(　　) A．①是光合色素，分布在葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)中 B．②是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段 C．③是三碳化合物，能被氧化為(CH2O) D．④是ATP，在葉綠體基質(zhì)中生成 解析：根據(jù)光合作用圖解可知，圖中①是光合色素，分布在葉綠體類囊體薄膜(基粒)上；②是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段，與有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]結(jié)合生成水，釋放大量的能量；③是三碳化合物，在由光反應(yīng)階段提供的[H]和ATP的作用下還原為(CH2O)；④是ATP，在葉綠體類囊體薄膜(基粒)上生成。 答案：B 4．[2011九江七校聯(lián)考]在四種不同的實驗條件下(①0.1%CO2、30 ℃，②0.1%CO2、20 ℃，③0.03%CO2、30 ℃，④0.03%CO2、20 ℃)，測定光照強度對光合速率的影響。圖中曲線分別表示了①～④實驗的結(jié)果。下列對于限制光合速率主要因素的判斷，正確的一組是(　　) 實驗② 實驗④ OP段 A.光照強度 CO2濃度 溫度 B.CO2濃度 光照強度 溫度 C.溫度　　 光照強度 CO2濃度 D.溫度　　 CO2濃度 光照強度 解析：實驗①、②結(jié)果表明，溫度是限制實驗②的主要因素；實驗②、④結(jié)果表明，二氧化碳濃度是限制實驗④的主要因素；OP段隨著光照強度的增加，光合速率增強，所以限制此段光合速率的主要因素是光照強度。 答案：D 5．如圖所示，兩曲線分別表示陽生植物和陰生植物CO2吸收量隨光照強度變化的情況。當(dāng)光照強度為c時，兩植物的有機物積累速率分別為A1、B1，兩植物有機物合成速率分別A2、B2，下列比較結(jié)果正確的是(　　) A．A1＝B1；A2＜B2　　　　 B．A1＞B1；A2＝B2 C．A1＜B1；A2＝B2 D．A1＝B1；A2＞B2 解析：當(dāng)光照強度為c點時，兩曲線交于一點，即c點，表明有機物的積累速率相等，即A1＝B2，而有機物的合成速率＝積累速率＋呼吸速率，故A2＞B2。 答案：D 6．下圖是夏季晴朗的一天中，某綠色植物體內(nèi)C3和C5兩種化合物相對含量的變化曲線圖，有人據(jù)圖作出了如下分析和判斷，其中正確的是(　　)  A．m表示C5，因為夜間葉綠體不能產(chǎn)生ATP和[H]，C5因缺少ATP不能與CO2結(jié)合而積累 B．在5時～9時之間，光合作用的最大限制因子是溫度，11時～15時最大限制因子是光和CO2 C．16時～20時兩種物質(zhì)含量變化的主要原因是環(huán)境因素的改變引起ATP、[H]生成減少 D．環(huán)境因素的變化引起植物呼吸作用增強，產(chǎn)生較多的CO2是16時～20時兩種物質(zhì)含量變化的主要原因 解析：由于夜間光反應(yīng)停止(或減弱)，產(chǎn)生的[H]和ATP減少，導(dǎo)致C3還原減弱，從而產(chǎn)生的C3增加，C5減少，故圖中曲線m為C3，n為C5。在5時～9時之間，光合作用的最大限制因子是光照強度，在11時～15時的最大限制因子是CO2濃度。在16時～20時兩種物質(zhì)(C3、C5)含量變化的主要原因是：光照減弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少。 答案：C 7．[xx安徽泗縣質(zhì)檢]下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜中某作物植株對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，據(jù)圖判斷正確的是(　　) 甲圖 　　 乙圖 A．甲、乙兩圖中都是C點開始光合作用 B．甲、乙兩圖比較可以得出光照和二氧化碳都能影響光合作用強度 C．乙圖中E點光合作用較低是因為夏天中午光照太強直接引起的 D．甲圖中DE段CO2吸收量逐漸減少是因為溫度逐漸下降 解析：甲、乙兩圖中C點都是表示光合作用強度等于呼吸作用強度，A項錯誤。甲圖中DE段的形成是由于光照減弱，光反應(yīng)產(chǎn)物減少，C3還原減少，導(dǎo)致二氧化碳吸收量降低；乙圖中DE段的形成是因為中午光照過強，溫度升高導(dǎo)致蒸騰作用過于旺盛引起氣孔部分關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，因此不是光照直接引起的， C、D項錯誤。綜合上述分析，甲、乙兩圖比較可以得出光照和二氧化碳濃度都能影響光合作用強度，B項正確。 答案：B 8．據(jù)科學(xué)網(wǎng)2011年7月21日報道，一個國際合作研究小組找到了可提高海藻氫氣產(chǎn)量的方法。論文作者解釋說，藻類產(chǎn)生的氫氣只是一種副產(chǎn)品，產(chǎn)量很少。但如果向海藻生存的環(huán)境中加入一種酶，便可使海藻所產(chǎn)生的氫氣總量增加4倍。根據(jù)上述材料，下列說法錯誤的是(　　) A．加入酶后，海藻所產(chǎn)生的氫氣總量增加4倍，這體現(xiàn)了酶的高效性 B．材料中海藻產(chǎn)生氫氣的過程應(yīng)發(fā)生在光合作用的C3化合物的還原階段 C．材料中，加入的酶能夠抑制海藻的產(chǎn)糖量 D．這一成果可用于清潔能源的研究 解析：酶具有高效性，加入酶后，海藻所產(chǎn)生的氫氣總量增加4倍，這體現(xiàn)了酶的高效性，故A項正確；光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生水的光解，產(chǎn)生還原態(tài)的H([H])，[H]主要用于暗反應(yīng)，但從材料看，另有氫氣的產(chǎn)生，因此材料中海藻產(chǎn)生氫氣的過程應(yīng)發(fā)生在光合作用光反應(yīng)中水的光解階段，故B項錯誤；由于[H]是暗反應(yīng)的原料和動力，材料中，加入的酶可使氫氣產(chǎn)量增加，則用于還原C3化合物的[H]必然減少，因此海藻產(chǎn)糖量將降低，故C項正確；氫氣燃燒后釋放能量多，而產(chǎn)物是對環(huán)境無污染的水，因此氫氣是清潔能源，材料所述成果可用于清潔能源的研究，故D項正確。 答案：B 9．2,6－二氯酚靛酚是一種藍色染料，能被還原劑還原成無色。從葉綠體中分離出類囊體，置于2,6－二氯酚靛酚溶液中，對其進行光照，發(fā)現(xiàn)溶液變成無色，并有O2釋放。此實驗證明(　　) A．光合作用在類囊體上進行 B．光合作用產(chǎn)物O2中的氧元素來自CO2 C．光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2 D．光合作用與葉綠體基質(zhì)無關(guān) 解析：依據(jù)題中信息可判斷，光照后溶液變?yōu)闊o色，說明有還原劑產(chǎn)生。有O2釋放，說明該過程有O2產(chǎn)生。類囊體是光合作用光反應(yīng)階段的場所，說明光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2。 答案：C 10．某植物的光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃，下圖為該植物處于30℃環(huán)境中隨光照強度變化的實驗結(jié)果。下列敘述正確的是(　　) A．c點時植物的CO2產(chǎn)生量為N1＋N2 B．b點時植物才開始進行光合用 C．若將溫度降低到25℃時，a、d點均下移 D．a(chǎn)點時葉肉細胞的呼吸作用只受溫度的影響 解析：C點時，植物的CO2產(chǎn)生量為N1，b為光照強度的補償點，即光合＝呼吸的點，a點時細胞只進行呼吸，不進化光合，但呼吸作用的強弱除受溫度影響外，還受O2濃度，酶的數(shù)量等的限制。 答案：C 11．冬季修建一些溫室大棚可為居民提供新鮮蔬菜，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．一般情況下，大棚內(nèi)的蔬菜進行光合作用利用的光都是自然光 B．為提高產(chǎn)量，在陰雨天可適當(dāng)提高大棚內(nèi)的溫度 C．增施農(nóng)家肥可提高大棚內(nèi)的二氧化碳濃度，促進晚上暗反應(yīng)的進行，有利于有機物的積累 D．蔬菜中的葉綠素對光的吸收效率與光的波長呈正相關(guān) 解析：陰雨天應(yīng)保持一定的晝夜溫差，適當(dāng)提高白天的溫度，降低晚上的溫度，B錯誤；晚上沒有光照，暗反應(yīng)因缺乏ATP和[H]的供應(yīng)而不能進行，C錯誤；葉綠素a、葉綠素b主要吸收藍紫光(波長450 nm左右)和紅光(波長650 nm左右)，而對綠色(波長500 nm左右)的吸收則很少，因此葉綠素對光的吸收效率與光的波長不呈正相關(guān)，D錯誤。 答案：A 12．將葉面積相等的甲、乙兩種植物的葉片分別放置在相同的、溫度適宜且恒定的密閉小室中，給予充足的光照，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．甲、乙兩葉片的光合作用強度一定相同 B．甲、乙兩葉片的光合作用強度都將逐漸下降 C．若實驗一段時間后，甲葉片所在小室中的CO2濃度較乙低，則甲葉片的呼吸強度一定比乙低 D．若實驗一段時間后，甲葉片所在小室中的CO2濃度較乙低，則甲固定CO2的能力較乙低 解析：不同種植物在相同光照和溫度等條件下，光合作用和細胞呼吸的強度不一定相同。在密閉小室中，由于光合作用的進行，CO2濃度降低，光合作用強度逐漸下降，直到與細胞呼吸作用強度相等。若甲葉片所在小室CO2濃度較乙低，說明甲葉片進行光合作用固定CO2的能力較乙高，消耗的CO2多。 答案：B 第Ⅱ卷　非選擇題 二、非選擇題 13．在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物的摩爾濃度的變化趨勢如下圖。回答問題： (1)圖中物質(zhì)A是______(C3化合物、C5化合物)。 (2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，原因是__________________________，將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度升高的原因是____________________。 (3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達到穩(wěn)定時，物質(zhì)A的濃度將比B的________________(低、高)。 (4)CO2濃度為0.003%時，該植物光合速率最大時所需要的光照強度比CO2濃度為1%時的__________(高、低)，其原因是__________________________。 解析：(1)CO2濃度降低時，C3化合物產(chǎn)生減少而消耗繼續(xù)，故C3化合物的濃度降低，所以物質(zhì)A代表的是C3化合物。(2)在正常情況下，1 mol CO2與1 mol C5化合物結(jié)合形成2 mol C3化合物，即C3化合物的濃度是C5化合物濃度的2倍。CO2濃度迅速下降到0.003%后，C5化合物的產(chǎn)生量不變而消耗量減少，故C5化合物的濃度升高。(3)CO2濃度繼續(xù)處于0.003%時，因光反應(yīng)產(chǎn)物[H]和ATP的積累而抑制光反應(yīng)過程，足量的[H]和ATP引起暗反應(yīng)中C5化合物的濃度又逐漸降低，而C3化合物的濃度逐漸升高，在達到相對穩(wěn)定時，C3化合物的濃度仍是C5化合物濃度的2倍。(4)CO2濃度較低時，暗反應(yīng)減弱，需要的[H]和ATP量減少，故CO2濃度為0.003%時，在較低的光照強度時就能達到最大光合速率。 答案：(1)C3化合物　(2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達到穩(wěn)定，即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定，根據(jù)暗反應(yīng)的特點，此時C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍　當(dāng)CO2濃度突然降低時，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5化合物積累　(3)高 (4)低　CO2濃度低時，暗反應(yīng)的強度低，所需的ATP和[H]少 14．[xx浙江理綜，30]某植物在停止供水和恢復(fù)供水條件下，氣孔開度(即氣孔開放程度)與光合速率的變化如下圖所示。請回答： (1)停止供水后，光合速率下降。這是由于水是______________的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)______________的主要介質(zhì)。 (2)在溫度、光照相同的條件下，圖中A點與B點相比，光飽和點低的是______________點，其主要原因是________________________________________________。 (3)停止供水一段時間后，葉片發(fā)黃，原因是______________。此時類囊體結(jié)構(gòu)破壞，提供給暗反應(yīng)的______________減少。 (4)生產(chǎn)實踐中，可適時噴施植物激素中的______________，起到調(diào)節(jié)氣孔開度的作用。 解析：(1)水是綠色植物光合作用的原料，同時也是無機鹽離子及光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)運輸?shù)闹饕橘|(zhì)。停止供水后，光合速率會下降。(2)比較分析圖像中的A、B兩點：B點時由于已經(jīng)停止供水，氣孔開度相對較小，則CO2的吸收量相對減少，生成的C3減少，達到光飽和點時所需光反應(yīng)提供的[H]和ATP減少，因此光飽和點較低。(3)停止供水一段時間后，由于無機鹽及有機物的運輸受阻，葉綠素合成速率減慢甚至停止，類胡蘿卜素顏色逐漸顯露出來，呈現(xiàn)黃色，若此時類囊體結(jié)構(gòu)破壞，光反應(yīng)提供給暗反應(yīng)的[H]和ATP將相對減少。(4)在缺水條件下，植物葉片中脫落酸的含量增多，引起氣孔關(guān)閉，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用脫落酸作為抗蒸騰劑噴施植物葉片，使氣孔關(guān)閉，以降低蒸騰速率。 答案：(1)光合作用　運輸　(2)B　氣孔開度降低，CO2吸收減少(答出一項即可)　(3)葉綠素合成速度變慢或停止(或葉綠素分解)，類胡蘿卜素的顏色顯露出來(答出一項即可)　[H]和ATP　(4)脫落酸 15．圖1為某植物在不同O2濃度條件下，無氧呼吸與有氧呼吸的CO2釋放量變化曲線。圖2為不同光照強度條件下，CO2體積變化量曲線。假定圖2情況下與圖1呼吸速率相同，呼吸底物全部為葡萄糖；圖1中氧氣的吸收量用a表示，有氧呼吸與無氧呼吸共同釋放的二氧化碳總量用b表示。請據(jù)圖回答下列問題： 圖1 圖2 (1)圖1中，當(dāng)O2濃度在__________范圍時(填字母)，a＝b。O2濃度為A時，a與b的關(guān)系式是__________。 (2)圖2為氧濃度為A點時開始測量的光合速率隨光照強度變化的曲線。當(dāng)光照強度為F時，光合作用固定的CO2量可表示為__________(僅用字母a表示)。 (3)圖2中G點處葉肉細胞進行的生理活動是____________________________________________。 (4)在黑暗條件下，葉肉細胞中消耗ADP的場所有______________________________________。 解析：(1)當(dāng)細胞只進行有氧呼吸時，O2的吸收量等于CO2的釋放量，即a＝b。當(dāng)O2濃度為A時，由圖可知，有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等，且與有氧呼吸消耗的O2量相同，故b＝2a。(2)O2濃度為A時，植物呼吸作用釋放的CO2量為2a。光照強度為F時，光合作用固定的CO2量＝CO2的吸收量＋呼吸作用CO2釋放量＝7a。(3)G點時，凈光合速率為0，此時植物同時進行光合作用和呼吸作用，但光合作用強度等于呼吸作用強度。(4)葉肉細胞中消耗的ADP用于合成ATP，黑暗時不能進行光合作用，只能進行細胞呼吸，故合成ATP的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。 答案：(1)C～E　b＝2a　(2)7a (3)光合作用、呼吸作用　(4)細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 教師備課資源(教師用書獨具) 1．葉綠體色素的種類及吸收光譜 色素種類 吸收光 吸收光譜圖示 葉綠素(含量 約占3/4) 葉綠素a(藍綠色) 吸收紅光和藍紫光 葉綠素b(黃綠色) 吸收紅光和藍紫光 類胡蘿卜素(含量約占1/4) 胡蘿卜素(橙黃色) 吸收藍紫光 葉黃素(黃色) 吸收藍紫光 　　2.“同位素示蹤法”在光合作用研究中的應(yīng)用 (1)根據(jù)同位素標(biāo)記法判斷水的光解釋放的氧來自水： 小球藻＋HO＋CO2―→18O2；小球藻＋H2O＋C18O2―→O2 結(jié)論：釋放到空氣中的O2中的“O”來自光反應(yīng)中水的光解。 (2)根據(jù)同位素標(biāo)記法判斷C、H、O的轉(zhuǎn)移途徑 3H2O[3H](C3H2O)＋3H2O 14C18O214C3(14CHO)＋HO 結(jié)論：暗反應(yīng)產(chǎn)物H2O和(CH2O)中的“O”來自從外界吸收的CO2，(CH2O)中的“C”來自外界吸收的CO2，(CH2O)中的“H”來自光合作用中的水。 3．不同顏色溫室大棚的光合效率 (1)無色透明的大棚日光中各色光均能透過，有色大棚主要透過同色光，其他光被吸收，所以用無色透明的大棚光合效率最高。 (2)葉綠素對綠光吸收最少，因此綠色塑料大棚光合效率最低。