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2019-2020年高考生物 第11講 能量之源 光與光合作用限時(shí)規(guī)范特訓(xùn) 新人教版 [組題說明] 考點(diǎn) 題號(hào) 錯(cuò)題統(tǒng)計(jì) 錯(cuò)因分析 光合作用的探索與過程 1、2、3、4、5、6、7、9 影響光合作用的因素 8、10、11、12、13、14 光合作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn) 15、16 1.Calvin等人研究光合作用時(shí)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：在某種綠藻培養(yǎng)液中通入14CO2，再給予不同的光照時(shí)間后從培養(yǎng)液中提取并分析放射性物質(zhì)。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是(　　) A．光照時(shí)間越長(zhǎng)，固定產(chǎn)生的三碳化合物越多 B．在一定時(shí)間內(nèi)光照時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的放射性物質(zhì)越多 C．無論光照時(shí)間長(zhǎng)短，放射性物質(zhì)都會(huì)分布在葉綠體的類囊體膜上 D．只要給予光照，放射性就會(huì)出現(xiàn)在NADPH中 解析：固定下來的二氧化碳會(huì)被還原，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；放射性物質(zhì)應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；NADPH是光反應(yīng)階段產(chǎn)生的，而二氧化碳是用于暗反應(yīng)階段的，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 2．如圖為植物光合作用的某階段的示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．該反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體 B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多種酶 C．提高溫度一定能促進(jìn)C6H12O6的生成 D．無光條件有利于該反應(yīng)的進(jìn)行 解析：圖中所示為光合作用的暗反應(yīng)階段，發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體內(nèi)的基質(zhì)；在一定溫度范圍內(nèi)提高溫度能促進(jìn)C6H12O6的生成，溫度過高則會(huì)抑制反應(yīng)的進(jìn)行；光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，無光條件不利于暗反應(yīng)的進(jìn)行。 答案：B 3．2,6－二氯酚靛酚是一種藍(lán)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(duì)其進(jìn)行光照，發(fā)現(xiàn)溶液變成無色，并有O2釋放。此實(shí)驗(yàn)證明 (　　) A．光合作用在類囊體上進(jìn)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(chǎng)所，所以說明光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2。 答案：C 4．如圖為水綿結(jié)構(gòu)模式圖。恩格爾曼進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)時(shí)，把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中，然后用白光束對(duì)水綿細(xì)胞的不同部位(如a處)做點(diǎn)狀投射，發(fā)現(xiàn)水中的好氧細(xì)菌明顯聚集在葉綠體被光投射處；若將裝片完全暴露在光下，好氧細(xì)菌則分布在葉綠體所有受光部位。此實(shí)驗(yàn)證明(　　) A．氧氣是由水分解來的 B．葉綠體是光合作用的場(chǎng)所 C．光合作用能產(chǎn)生淀粉 D．光合作用需以二氧化碳作原料 解析：在沒有空氣的黑暗環(huán)境里，用白光束對(duì)水綿細(xì)胞的不同部位做點(diǎn)狀投射，好氧細(xì)菌聚集在葉綠體被光投射處，說明被白光束照到的葉綠體產(chǎn)生了氧氣；將裝片完全暴露在光下，好氧細(xì)菌又分布在葉綠體所有受光部位，這進(jìn)一步說明葉綠體受光照產(chǎn)生了氧氣。 答案：B 5．下列與光合作用有關(guān)的敘述，不正確的是(　　) A．植物細(xì)胞中的色素不全能參與光合作用 B．葉肉細(xì)胞吸收的光能在光反應(yīng)階段會(huì)轉(zhuǎn)化為NADPH和ATP中儲(chǔ)存的活躍化學(xué)能 C．葉綠體中分解水的部位在囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上，產(chǎn)生ATP和NADPH的場(chǎng)所在基質(zhì) D．能進(jìn)行光合作用的生物的出現(xiàn)對(duì)生物的進(jìn)化有著積極的意義 解析：植物細(xì)胞中的色素包括葉綠體和液泡中的色素兩部分，液泡中的色素不參與光合作用；葉綠體在光反應(yīng)階段形成ATP和NADPH，這一過程將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，其場(chǎng)所在葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上；能進(jìn)行光合作用的生物的出現(xiàn)使O2得以出現(xiàn)，為需氧型生物的出現(xiàn)提供了可能，對(duì)生物的進(jìn)化有著積極的意義。 答案：C 6．歷經(jīng)一個(gè)半世紀(jì)，經(jīng)過許多科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場(chǎng)所、條件、原料和產(chǎn)物，在下面幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．普利斯特利的實(shí)驗(yàn)證明了植物可以更新空氣 B．薩克斯的實(shí)驗(yàn)也可證明光是光合作用的必要條件 C．恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量 D．魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)中，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的O2來自H2O而不是CO2 解析：恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明O2由葉綠體釋放，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，不能用于定量分析光合作用生成的O2量。 答案：C 7．[xx南昌一模]葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是(　　) A．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi) B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 C．CO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上 D．光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在葉綠體基質(zhì)中合成的 解析：葉綠體中的色素主要分布在類囊體膜上；H2O的光解發(fā)生在類囊體膜上，暗反應(yīng)包括CO2的固定和淀粉等有機(jī)物的合成，在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。 答案：D 8．[xx佛山一中質(zhì)檢]關(guān)于葉肉細(xì)胞在光照條件下產(chǎn)生ATP的描述，正確的是(　　) A．無氧條件下，光合作用是細(xì)胞ATP的唯一來源 B．有氧條件下，線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生ATP C．線粒體和葉綠體合成ATP都依賴氧 D．細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體 解析：A項(xiàng)錯(cuò)誤，無氧條件下，無氧呼吸也能產(chǎn)生少量ATP；C項(xiàng)錯(cuò)誤，有氧呼吸的第一、二階段合成ATP不依賴氧，葉綠體合成ATP也不依賴氧；D項(xiàng)錯(cuò)誤，葉綠體中光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP只提供給暗反應(yīng)階段，細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP來源于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 答案：B 9．[xx荊州二模]下圖示生物體部分代謝過程。下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．過程②需要的酶僅存在于線粒體內(nèi)膜和基質(zhì) B．能進(jìn)行過程③的生物無核膜，屬于生產(chǎn)者 C．②和④過程只能發(fā)生于不同的細(xì)胞中 D．過程①只能在植物細(xì)胞的葉綠體中進(jìn)行 解析：由圖可知，①、②、③、④過程分別表示光合作用、有氧呼吸、化能合成作用和無氧呼吸。過程②需要的酶除位于線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)外，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中也有，A項(xiàng)錯(cuò)誤；能進(jìn)行過程③的生物為硝化細(xì)菌，其為原核生物，無核膜，屬于生產(chǎn)者，B項(xiàng)正確；②和④過程可能發(fā)生于同一種細(xì)胞中，如植物細(xì)胞，C項(xiàng)錯(cuò)誤；過程①可能發(fā)生在藍(lán)藻等原核細(xì)胞中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 10．如圖表示將某植物放在不同CO2濃度環(huán)境條件下，其光合速率受光照強(qiáng)度影響的變化曲線。a、b、c三點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的葉肉細(xì)胞中C3含量由高到低的順序是(　　) A．a(chǎn)>b>c 　　　　　　 B．a(chǎn)b＝c D．a(chǎn)＝bb>c。 答案：A 11．取某種植物生長(zhǎng)狀態(tài)一致的新鮮葉片，用打孔器打出若干圓片，圓片平均分成甲、乙、丙三組，各置于一個(gè)密閉裝置內(nèi)，并分別給予a、b、c三種不同強(qiáng)度的光照，其他條件一致。光照相同時(shí)間后，測(cè)得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如圖所示，下列敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．裝置內(nèi)增加的氧氣來自水 B．丙組裝置內(nèi)的CO2含量光照后比光照前低 C．該圖反映了光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系 D．光照強(qiáng)度為a時(shí)，光合作用停止 解析：裝置內(nèi)增加的氧氣來自水的光解；丙組裝置葉片吸收CO2進(jìn)行光合作用，使CO2含量降低；光照強(qiáng)度為a時(shí)，裝置甲中有氧氣生成，因此能進(jìn)行光合作用。 答案：D 12．如圖表示不同二氧化碳濃度下溫度對(duì)某植物光合速率影響的曲線。分析曲線并判斷下列說法，錯(cuò)誤的是(　　) A．光合作用同時(shí)受溫度、二氧化碳濃度的影響 B．曲線a在20℃和45℃左右時(shí)光合速率相近的原因相同 C．溫度對(duì)曲線a影響大的原因是較高二氧化碳濃度有利于暗反應(yīng)進(jìn)行 D．適宜光照和溫度下曲線b的主要限制因素是二氧化碳濃度 解析：從題圖坐標(biāo)中可以看到影響光合作用的兩大因素：溫度和二氧化碳濃度。溫度是通過影響相關(guān)酶的活性來影響光合速率的。曲線a在20℃和45℃左右時(shí)光合速率相近的原因不相同，20℃時(shí)酶的活性較低，而45℃時(shí)可能部分酶已失活，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 13．如圖表示夏季連續(xù)兩晝夜內(nèi)，某野外植物對(duì)CO2的吸收量和釋放量的變化曲線圖。S1～S5表示曲線與x軸圍成的面積。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．在B點(diǎn)和Ⅰ點(diǎn)時(shí)，該植物的光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相同 B．圖中DE段不是直線的原因是夜間溫度不穩(wěn)定，影響植物的呼吸作用 C．如果S1＋S3＋S5>S2＋S4，表明該植物在這兩晝夜內(nèi)有機(jī)物的積累為負(fù)值 D．圖中S2明顯小于S4，造成這種情況的主要外界因素最可能是CO2濃度 解析：在B和Ⅰ點(diǎn)時(shí)，該植物吸收CO2和釋放CO2的量相等，即該植物的光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相同，故A項(xiàng)正確；影響野外植物呼吸作用的主要因素是溫度，夜間溫度有起伏，故DE段不是一條直線，B項(xiàng)正確；S2＋S4代表白天有機(jī)物的積累量，S1＋S3＋S5代表夜間有機(jī)物的消耗量，當(dāng)S1＋S3＋S5>S2＋S4時(shí)，表明該植物在這兩晝夜內(nèi)有機(jī)物的積累為負(fù)值，故C項(xiàng)正確；野外環(huán)境兩晝夜內(nèi)CO2濃度變化非常小，導(dǎo)致S2與S4不同的最可能原因是光照強(qiáng)度，如前一天為陰天，而第二天為晴天，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 14．下圖甲表示植物細(xì)胞代謝的某些過程，圖乙表示光照強(qiáng)度與二氧化碳變化量的關(guān)系。請(qǐng)據(jù)圖回答問題：(圖中數(shù)字代表物質(zhì)，a、b、c代表細(xì)胞器) (1)圖甲中，細(xì)胞器a為________。 (2)圖甲中物質(zhì)④在________的情況下，全部進(jìn)入c中被分解。 (3)將一株植物放置于密閉的容器中，用紅外測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)間均為1小時(shí)，測(cè)定的條件和結(jié)果如上圖乙所示，(數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)的)據(jù)此回答： 若該植物在充分光照下積累的有機(jī)物都是葡萄糖，在25℃、4千勒克斯光照條件下，該植物在充分光照下1小時(shí)總共積累葡萄糖________毫克。 (4)從圖乙中可發(fā)現(xiàn)，影響A點(diǎn)光合速率的因素是_________。 (5)若給該密閉裝置通入C18O2，一段時(shí)間后，裝置內(nèi)出現(xiàn)了18O2，請(qǐng)用文字或圖解簡(jiǎn)要說明_______________________。 解析：(1)分析圖甲可知，b是進(jìn)行光合作用的葉綠體，c為進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所線粒體，a可吸收H2O供葉綠體利用，為液泡。(2)圖甲中物質(zhì)④為丙酮酸，在氧氣充足的情況下，全部進(jìn)入線粒體中被分解。(3)分析圖乙可知：25℃、4千勒克斯光照條件下，植物1小時(shí)從外界凈吸收CO2 44.8 mL，積累葡萄糖的量為1/3180＝60 mg。(4)分析圖乙可知：影響A點(diǎn)光合速率的因素是光照強(qiáng)度和溫度。(5)若給該密閉裝置通入C18O2，參與光合作用，其氧進(jìn)入葡萄糖和水分子中，水分子再參與光合作用被光解，產(chǎn)生氧氣，即C18O2→HO→18O2。 答案：(1)液泡　 (2)氧氣充足　 (3)60 (4)溫度和光照強(qiáng)度 (5)C18O2→HO→18O2 15．[xx鄭州三模]景天科植物A有一個(gè)很特殊的CO2同化方式：夜間氣孔開放，吸收的CO2生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中(如圖1所示)；白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用(如圖2所示)。十字花科植物B的CO2同化過程如圖3所示，請(qǐng)回答下列問題： (1)植物A夜晚能吸收CO2，卻不能合成(CH2O)的原因是缺乏暗反應(yīng)必需的________，白天植物A進(jìn)行光合作用所需的CO2的來源有：________________。 (2)在上午10∶00點(diǎn)時(shí)，突然降低環(huán)境中CO2濃度后的一小段時(shí)間內(nèi)，植物A葉肉細(xì)胞和植物B葉肉細(xì)胞中C3含量的變化趨勢(shì)分別是________、________(填升高、降低或基本不變)。 (3)植物A氣孔開閉的特點(diǎn)與其生活環(huán)境是相適應(yīng)的，推測(cè)植物A生活環(huán)境最可能是________。從進(jìn)化角度看，這種特點(diǎn)的形成是________的結(jié)果。 (4)如果用如下圖所示的裝置來探究光照強(qiáng)度和光合作用速率的關(guān)系，且測(cè)量指標(biāo)為裝置中O2含量的變化，則該裝置需要進(jìn)行適當(dāng)修改，具體修改措施是__________________，為使測(cè)得O2的變化量更精確，還應(yīng)再設(shè)置對(duì)照裝置，該裝置的容器和小燒杯中應(yīng)分別放入________________。 解析：(1)暗反應(yīng)的進(jìn)行需要光反應(yīng)提供[H]和ATP，晚上因光反應(yīng)不能進(jìn)行而缺少[H]和ATP，故植物A夜晚不能合成(CH2O)；白天因植物A氣孔關(guān)閉，細(xì)胞內(nèi)CO2的來源有細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2和蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放的CO2。(2)上午10∶00時(shí)，植物A的氣孔關(guān)閉，外界CO2濃度的變化對(duì)細(xì)胞內(nèi)C3的含量基本沒有影響，而B植物氣孔沒有關(guān)閉，外界環(huán)境中CO2濃度降低時(shí)，CO2固定形成的C3減少而C3還原正常進(jìn)行，所以B植物C3含量降低。(3)白天高溫干旱環(huán)境下，植物關(guān)閉氣孔從而降低植物體內(nèi)H2O的散失，這是自然選擇的結(jié)果。(4)要探究光照強(qiáng)度和光合速率的關(guān)系，需保證光合作用的正常進(jìn)行，且光照強(qiáng)度應(yīng)為單一變量，所以小燒杯內(nèi)的蒸餾水應(yīng)換為CO2的緩沖液或NaHCO3溶液來維持裝置內(nèi)CO2的濃度，為使測(cè)得O2的釋放量更精確，還應(yīng)再設(shè)置對(duì)照裝置以校正因氣壓變化而引起液滴的移動(dòng)。校正裝置中，除植物是同種的死亡植物以外，其他條件完全相同。 答案：(1)ATP和[H] 　 蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放的和呼吸作用產(chǎn)生的 (2)基本不變 　 降低 (3)炎熱干旱 　 自然選擇 (4)將小燒杯中的蒸餾水換成CO2緩沖液或碳酸氫鈉溶液 　 死亡的同種植物幼苗和CO2緩沖液 16．[xx陜西五校三模]某科學(xué)工作者為探究西紅柿生長(zhǎng)的最佳光照強(qiáng)度，設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)：首先取若干生長(zhǎng)狀況相同的西紅柿植株，平均分為7組，分別放在密閉的玻璃容器中。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)測(cè)定CO2的濃度，12小時(shí)后再次測(cè)定CO2的濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表： 組別 1 2 3 4 5 6 7 溫度(℃) 25 25 25 25 25 25 25 光照強(qiáng)度：普通陽光(%) 0 10 20 40 60 80 95 開始時(shí)的CO2濃度(%) 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 12小時(shí)后CO2濃度(%) 0.368 0.342 0.306 0.289 0.282 0.280 0.279 請(qǐng)分析回答： (1)這一實(shí)驗(yàn)的自變量是________，寫出該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一種無關(guān)變量：________。 (2)實(shí)驗(yàn)中第1組在12小時(shí)后CO2濃度變化的原因是________。 (3)如果在實(shí)驗(yàn)過程中使用了不同品種的西紅柿植株，則這樣設(shè)計(jì)違背了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的________原則。 (4)若將第7組植株突然移至第4組的條件下，短時(shí)間內(nèi)光合細(xì)胞中的ATP含量會(huì)________，C3化合物的含量會(huì)________。 (5)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)尚不能確定西紅柿生長(zhǎng)的最佳光照強(qiáng)度，請(qǐng)你提出進(jìn)一步探究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：________。 解析：(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可看出，光照強(qiáng)度為該實(shí)驗(yàn)的自變量，溫度、CO2濃度等為無關(guān)變量。(2)實(shí)驗(yàn)第1組沒有給予光照，植物只進(jìn)行呼吸作用，呼吸產(chǎn)生的CO2會(huì)導(dǎo)致CO2濃度升高。(3)單因子變量原則是探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響時(shí)要保證其他變量相同，在探究光照對(duì)光合作用的影響時(shí)要以光照為單一變量，保證溫度和CO2濃度、材料的生理狀態(tài)相同。(4)若第7組植株突然移至第4組的條件下，光照減弱，光反應(yīng)受到影響，產(chǎn)生的ATP和[H]減少，C3化合物還原受抑制，而C3化合物繼續(xù)生成，含量增加。(5)要確定西紅柿生長(zhǎng)的最佳光照強(qiáng)度，可以增加若干實(shí)驗(yàn)組，將光照強(qiáng)度的數(shù)據(jù)差縮小，依次增加光照強(qiáng)度，12小時(shí)后CO2濃度降幅最大的光照強(qiáng)度即是最佳光照強(qiáng)度。 答案：(1)光照強(qiáng)度 　溫度(其他合理答案也可) (2)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了CO2 (3)單一變量 (4)下降 　 增加 (5)增加若干實(shí)驗(yàn)組，依次增加光照強(qiáng)度