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2019-2020年高考生物總復(fù)習(xí) 第3單元 第3講 能量之源 光與光合作用課時(shí)限時(shí)檢測(cè) 新人教版必修1 一、選擇題(每題5分，共50分) 1.下圖中①代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果，則下圖②所示結(jié)果最有可能來自于(　　) A．紫色洋蔥鱗片葉 B．生長(zhǎng)的荔枝幼葉 C．新鮮的潺菜葉 D．秋天的落葉 【解析】　圖①中新鮮菠菜葉存在葉綠素a帶和葉綠素b帶，而圖②中不存在葉綠素a帶和葉綠素b帶，所以為秋天的落葉。 【答案】　D 2．關(guān)于葉綠體色素的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．葉綠素a和b主要吸收紅光和藍(lán)紫光 B．綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同 C．利用紙層析法可分離4種葉綠體色素 D．乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能 【解析】　葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光， A正確；葉綠體中葉綠素含量為3/4，類胡蘿卜素含量為1/4，B正確；不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，可用紙層析法對(duì)其進(jìn)行分離，C正確；乙醇提取的葉綠素只要結(jié)構(gòu)沒有被破壞，仍是可以吸收光能的。 【答案】　D 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(wú)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(wú)色，并有氧氣釋放。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(wú)關(guān) 【解析】　溶液變成無(wú)色說明有還原劑產(chǎn)生。 【答案】　C 4.如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能 B．供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序?yàn)镃O2→C3→甲 C．結(jié)構(gòu)A釋放的O2可進(jìn)入線粒體中 D．如果突然停止CO2的供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)C3的含量將會(huì)增加 【解析】　在光合作用中，CO2首先和C5生成C3，如果突然停止CO2的供應(yīng)，則C3的生成量減少，而其消耗量不變，因此短時(shí)間內(nèi)C3的含量將會(huì)減少。 【答案】　D 5.如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是(　　) A．t1→t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多 B．t2→t3，暗反應(yīng)(碳反應(yīng))限制光合作用。若在t2時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高 C．t3→t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果 D．t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低 【解析】　本題以曲線圖為背景，考查光合作用的有關(guān)知識(shí)，準(zhǔn)確分析每一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的變化原因是解答本題的關(guān)鍵。水的光解發(fā)生在類囊體膜上，而不是葉綠體基質(zhì)中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t2→t3，限制光合作用的是暗反應(yīng)，要想提高光合速率，應(yīng)提高CO2濃度，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t3→t4，光合速率提高是因?yàn)榘捣磻?yīng)增強(qiáng)，同時(shí)也促進(jìn)了光反應(yīng)的進(jìn)行，光反應(yīng)和暗反應(yīng)是相互聯(lián)系、相互依存的整體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；t4后短暫時(shí)間內(nèi)，細(xì)胞原有的ATP被消耗生成ADP和Pi，但是因無(wú)光，不能合成ATP，所以ADP和Pi含量升高，且C3化合物還原后的直接產(chǎn)物也因不斷消耗而減少，D項(xiàng)正確。 【答案】　D 6.如圖表示在一定范圍內(nèi)，不同環(huán)境因素與水稻葉片光合作用強(qiáng)度的關(guān)系，對(duì)其描述不正確的是(　　) A．如果橫坐標(biāo)是CO2含量，則a為紅光，b為白光 B．如果橫坐標(biāo)是CO2含量，則a為強(qiáng)光，b為弱光 C．如果橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，a的CO2含量較高，b的CO2含量較低 D．如果橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，a溫度較適宜，b溫度較低 【解析】　如果橫坐標(biāo)是CO2含量，則相同的CO2含量時(shí)，植物對(duì)白光的吸收值大于紅光，因此光合作用強(qiáng)度較大，即a為白光，b為紅光。 【答案】　A 7．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，每組各置于一個(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。照光相同時(shí)間后，測(cè)得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．裝置內(nèi)增加的氧氣來自于水 B．光照強(qiáng)度為a時(shí)，光合作用停止 C．丙組裝置內(nèi)的CO2含量照光后比照光前低 D．該圖反映了光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系 【解析】　裝置內(nèi)增加的氧氣來自于光反應(yīng)階段水的光解。光照強(qiáng)度為a時(shí)，氧氣增加量為0，此時(shí)仍然進(jìn)行光合作用，但光合速率等于呼吸速率，氧氣的消耗量等于產(chǎn)生量。光合作用消耗二氧化碳，故丙組裝置內(nèi)的CO2含量照光后比照光前低。從圖中可以看出，隨著光照增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度越來越大。 【答案】　B 8．植物氣孔是由兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞組成的，其張開度有多種調(diào)節(jié)機(jī)制，其中的一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)制如下圖(ABA代表脫落酸)，則下列說法錯(cuò)誤的是(　　) SO2 ↓ 抑制CO2固定的酶的活性 ↓ 保衛(wèi)細(xì)胞中CO2濃度相對(duì)提高 ABA→↓ 氣孔關(guān)閉 A．當(dāng)SO2濃度過高時(shí)，可能會(huì)抑制光合速率 B．ABA在一定程度上可幫助植物免受SO2的破壞 C．當(dāng)SO2濃度過高時(shí)，植物體內(nèi)C3的含量上升 D．CO2進(jìn)出保衛(wèi)細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散 【解析】　根據(jù)題圖可知，當(dāng)SO2濃度過高時(shí)，會(huì)抑制CO2固定的酶的活性，使CO2固定量減少，生成物C3的含量也相對(duì)下降。 【答案】　C 9.請(qǐng)根據(jù)圖分析下列有關(guān)植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述中，正確的是 (　　) A．植物長(zhǎng)時(shí)間處于黑暗中時(shí)，②③④⑥過程都會(huì)發(fā)生 B．晴朗夏天的上午10點(diǎn)左右，北方植物的葉肉細(xì)胞中①多于⑥ C．晴朗夏天的中午，③④將減弱，凈光合作用速率降低 D．進(jìn)行②和③時(shí)，物質(zhì)從產(chǎn)生部位到利用部位都將穿過4層磷脂分子 【解析】　在黑暗環(huán)境中②③過程不會(huì)發(fā)生。晴朗夏天的上午10點(diǎn)左右光合速率大于呼吸速率，葉肉細(xì)胞中⑥多于①。晴朗夏天的中午，氣孔關(guān)閉，光合作用減慢，③④減弱。進(jìn)行②和③時(shí)，物質(zhì)從產(chǎn)生部位到利用部位穿過4層膜。 【答案】　C 10．下列為有關(guān)環(huán)境因素對(duì)植物光合作用影響的關(guān)系圖，有關(guān)描述錯(cuò)誤的是 (　　) 圖1　　　　　　　　　　圖2 圖3　　　　　　　　　圖4 A．圖1中，若光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移 B．圖2中，若CO2濃度適當(dāng)增大，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移 C．圖3中，a點(diǎn)與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量相對(duì)較多 D．圖4中，當(dāng)溫度高于25 ℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少 【解析】　圖4中“光照下CO2的吸收量”為植物凈光合量(植物有機(jī)物積累量)，“黑暗中CO2的釋放量”為植物呼吸量，因此當(dāng)溫度高于25 ℃時(shí)，植物光合作用積累的有機(jī)物的量開始減少，而不是植物光合作用制造的有機(jī)物的量(植物總光合量)開始減少。 【答案】　D 二、非選擇題(共50分) 11．(16分)(xx廣東高考)觀測(cè)不同光照條件下生長(zhǎng)的柑橘，結(jié)果見下表。請(qǐng)回答下列問題： 光照強(qiáng)度 葉色 平均葉面積(cm2) 氣孔密度(個(gè)mm－2) 凈光合速率 (μmolCO2m－2s－1) 強(qiáng) 淺綠 13.6(100%) 826(100%) 4.33(100%) 中 綠 20.3(149%) 768(93%) 4.17(96%) 弱 深綠 28.4(209%) 752(91%) 3.87(89%) 注：括號(hào)內(nèi)的百分?jǐn)?shù)以強(qiáng)光照的數(shù)據(jù)作為參照 (1)CO2以________方式進(jìn)入葉綠體后，與________結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供____________。 (2)在弱光下，柑橘通過________和________來吸收更多的光能，以適應(yīng)弱光環(huán)境。 (3)與弱光下相比，強(qiáng)光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)________，單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量________。對(duì)強(qiáng)光下生長(zhǎng)的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀測(cè)葉色、葉面積和凈光合速率，這三個(gè)指標(biāo)中，最先發(fā)生改變的是________，最后發(fā)生改變的是________。 【解析】　(1)CO2、O2等氣體通過膜的方式為自由擴(kuò)散，一分子CO2進(jìn)入葉綠體后與一分子五碳化合物相結(jié)形成兩分子三碳化合物，固定產(chǎn)物三碳化合物被還原還需要光反應(yīng)提供[H]和ATP。(2)從圖可知，當(dāng)柑橘處于弱光時(shí)葉綠素的含量以及葉片的面積都有所增大。(3)分析題中表格數(shù)據(jù)可知，在強(qiáng)光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為13.6826100＝1123360(個(gè))，弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為75228.4100＝2135680(個(gè))；強(qiáng)光下單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量為4.3313.610－4＝5.910－3(μmol)，弱光下單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量為3.8728.410－4＝1.110－2(μmol)。對(duì)植物進(jìn)行遮陰，導(dǎo)致光反應(yīng)速率減慢，凈光合速率下降；葉片色素的形成需要光，最后導(dǎo)致有機(jī)物積累減少，葉面積相對(duì)減小。 【答案】　(1)自由擴(kuò)散　五碳化合物(或者C5)　[H]和ATP (2)增加葉綠素含量　增大葉面積 (3)少　少　凈光合速率　葉面積 12．(18分)將玉米的PEPC酶基因?qū)胨竞?，測(cè)得光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻的氣孔導(dǎo)度及光合速率的影響結(jié)果，如下圖所示。(注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開放程度越高) (1)水稻葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是________，捕獲光能的色素中含量最多的是________。 (2)CO2通過氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞后，首先與________結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供________。 (3)光照強(qiáng)度低于8102 μmol，m－2s－1時(shí)，影響轉(zhuǎn)基因水稻光合速率的主要因素是________；光照強(qiáng)度為(10～14)102 μmolm－2s－1時(shí)，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降但光合速率基本不變，可能的原因是__________________________。 (4)分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是____________________________；轉(zhuǎn)基因水稻更適宜栽種在________環(huán)境中。 【解析】　本題先提取圖中信息，然后綜合運(yùn)用光合作用的過程和影響光合作用的因素等基礎(chǔ)知識(shí)作答。 (1)高等植物葉肉細(xì)胞的葉綠體是光合作用進(jìn)行的場(chǎng)所。捕獲光能的四種色素(葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素)中，葉綠素a的含量最多。(2)光合作用過程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)階段中產(chǎn)生的[H]和ATP為暗反應(yīng)中C3的還原提供還原劑和能量；暗反應(yīng)階段C5先與CO2結(jié)合生成C3，C3再在光反應(yīng)提供的[H]和ATP作用下還原生成有機(jī)物。(3)在光照強(qiáng)度低于8102 μmolm－2s－1時(shí)，轉(zhuǎn)基因水稻的光合速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大，所以在此光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，限制光合速率的主要因素為光照強(qiáng)度。光照強(qiáng)度增強(qiáng)，產(chǎn)生[H]、ATP增多，會(huì)提高C3還原生成有機(jī)物的速率；而氣孔導(dǎo)度降低，細(xì)胞中CO2濃度下降，C3減少，會(huì)使C3還原為有機(jī)物的速率下降，正負(fù)影響相互抵消，光合速率可基本保持不變。(4)由圖中轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻氣孔導(dǎo)度的差別可以判斷PEPC酶會(huì)通過增大氣孔導(dǎo)度而提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率。由圖分析，轉(zhuǎn)基因水稻的光合速率在(8～14)10－2 μmolm－2s－1范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而逐漸增大，所以轉(zhuǎn)基因水稻適合在強(qiáng)光下生長(zhǎng)。 【答案】　(1)葉綠體　葉綠素a　(2)C5　[H]和ATP (3)光照強(qiáng)度　光照強(qiáng)度增加與CO2供給不足對(duì)光合速率的影響正負(fù)相互抵消(或“CO2供應(yīng)已充足且光照強(qiáng)度已達(dá)飽和點(diǎn)”) (4)增大氣孔導(dǎo)度，提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率　強(qiáng)光 13．(16分)為探究KHCO3對(duì)水稻四葉齡幼苗光合作用的影響，稱取3 g四葉齡水稻葉片，均分為兩份，分別做如下實(shí)驗(yàn)。(實(shí)驗(yàn)中使用的氧電極可測(cè)量溶液中O2變化的速率) 實(shí)驗(yàn)一：采用差速離心法將一份葉片制備葉綠體，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO3溶液中，在適宜光照、20 ℃恒溫條件下，分別用氧電極測(cè)定其O2釋放速率。 實(shí)驗(yàn)二：將另一份葉片切成約1.0 mm1.0 mm小塊，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO3溶液中，在適宜光照、20 ℃恒溫條件下，分別用氧電極測(cè)定其O2釋放速率。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)在實(shí)驗(yàn)的濃度范圍內(nèi)，隨著KHCO3溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O2釋放速率均________，原因是光合作用所需的________增加導(dǎo)致的。 (2)在相同KHCO3溶液濃度下，葉切片的O2釋放速率________(填“大于”“小于”或“等于”)葉綠體的O2釋放速率。原因可能是葉切片光合作用產(chǎn)生的O2一部分被________________。 (3)為探究第(2)題的原因分析是否正確，設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)補(bǔ)充。 稱取________ g四葉齡水稻葉片，切成約1.0 mm1.0 mm小塊，均分為4組，分別置于0、0.01、0.05、0.1 molL－1的KHCO3溶液中，在____________條件下，分別用氧電極測(cè)定其__________________。 【解析】　(1)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，隨著KHCO3溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O2釋放速率均上升，原因是KHCO3能為植物光合作用提供CO2。 (2)在相同KHCO3溶液濃度下，葉切片O2釋放速率比葉綠體O2釋放速率小，因?yàn)槿~切片細(xì)胞呼吸消耗部分O2。 (3)要驗(yàn)證葉切片消耗O2，只需在相同溫度的黑暗條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定葉切片的O2消耗速率。 【答案】　(1)上升　CO2濃度　(2)小于　呼吸作用消耗　(3)1.5　黑暗、20 ℃恒溫　O2消耗速率(或呼吸速率)