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2019-2020年高考生物一輪復習 第3單元 第9講 能量之源 光與光合作用課時作業(yè) 1. (xx福州模擬)下面是光合作用過程的實驗圖解。請分析判斷相關說法中不正確的是(　　) A．此實驗說明葉綠體是進行光合作用的完整的結構單位 B．裝置b因缺少有關酶及C5而不能產(chǎn)生含14 C的有機物 C．適當增強光照、增加CO2濃度及適當提高溫度對本實驗最終c試管中含14C有機物的產(chǎn)量無影響 D．本實驗能證明光反應為暗反應提供了反應必需的條件 解析　光合作用分光反應和暗反應兩個階段，光反應在類囊體膜上進行，暗反應在葉綠體基質中進行，光反應為暗反應提供ATP和[H]。從圖中①、②所示的位置及后續(xù)實驗可知①是類囊體膜，②是葉綠體基質；裝置b中無有機物生成的原因是缺少有關酶和固定CO2的五碳化合物。從影響光合作用速率的因素分析，適當增強光照、增加CO2濃度及適當提高溫度可提高本實驗最終c試管內含14C有機物的產(chǎn)量。分析3個試管的產(chǎn)物知，光反應和暗反應彼此聯(lián)系，不能分割，葉綠體是進行光合作用的完整的結構單位。 答案　C 2. (xx云南檢測)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，下列相關敘述錯誤的是(　　) A．葉肉細胞利用14CO2的場所是葉綠體基質 B．Oa段葉肉細胞中五碳化合物濃度有所下降 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點后曲線上升是因為黑暗條件下，葉肉細胞內無[H]和ATP的供應 解析　葉肉細胞中固定CO2的場所是葉綠體基質；從題圖分析，Oa段三碳化合物的含量持續(xù)上升，說明消耗的五碳化合物越來越多，因此五碳化合物的含量有所下降；ab段三碳化合物濃度不變的原因是三碳化合物生成的量與被還原的量基本相等；黑暗條件下葉肉細胞不能進行光反應，不能為暗反應提供[H]和ATP等物質，導致三碳化合物還原受阻，其含量上升。 答案　C 3．(xx焦作一模)生態(tài)學家研究發(fā)現(xiàn)，植物群落中的類胡蘿卜素和葉綠素的比率(黃/綠比率)與群落的P(光合作用)/R(呼吸作用)比率呈現(xiàn)一定的關系，這種關系如下圖所示。以下判斷正確的是(　　) A．有機物積累逐漸增多，黃/綠比率有增高趨向 B．人工林年平均黃/綠比率過高時，應適當采伐 C．農(nóng)作物栽培時選擇b點比a點更適宜 D．在作物收獲季節(jié)，群落的P/R值可能在a點 解析　有機物積累逐漸增多，黃/綠比率有降低趨向；人工林年平均黃/綠比率過高時，P/R過低，應適當采伐；據(jù)圖可知，a點的黃/綠比率小，P/R比率較大，光合作用明顯大于呼吸作用，農(nóng)作物栽培時應該主要考慮作物的生長，a點比b點好；農(nóng)作物在收獲季節(jié)，葉片變黃，光合作用減弱，黃/綠比率較大，P/R比率較小，應該在b點附近。 答案　B 4. (xx杭州二檢)下圖甲所示伊樂藻的生物量、光照強度和伊樂藻產(chǎn)氧量三者間的關系；圖乙所示伊樂藻的生物量、pH和伊樂藻凈產(chǎn)氧量三者間的關系。該實驗中的水采自無污染自然水體，水溫適宜。下列分析正確的是(　　) A．伊樂藻光合作用所產(chǎn)生的氧氣來自水的光解，此反應是在葉綠體內膜上進行的 B．圖甲中光照強度為6104 lx時，適當提高CO2濃度或溫度都可能提高產(chǎn)氧量 C．圖乙中pH為10時，三組伊樂藻在自然條件下均不能正常生長 D．圖乙中隨pH增大，暗反應中C3和C5的合成速率都明顯減慢 解析　伊樂藻光合作用所產(chǎn)生的氧氣來自水的光解，此反應是在葉綠體類囊體的薄膜上進行的。該實驗是在水溫適宜的條件下進行的，在光照強度為6104 lx時，提高CO2濃度可能提高產(chǎn)氧量，提高溫度則會使產(chǎn)氧量減少。圖乙顯示pH為10時，三組伊樂藻在自然條件下凈光合速率均為零，均不能正常生長。 答案　C [必糾錯題] 5．下圖表示某植物生長與溫度的關系，由圖可知(　　) A．晝溫為25℃時，植物生長最快的夜間溫度是15℃ B．晝夜恒溫條件下，當溫度低于12.5℃時，植物將停止生長 C．晝夜恒溫為25℃時，該植物利用的CO2量與晝溫25℃、夜溫10℃時相等 D．晝溫25℃、夜溫5℃時，一晝夜該植物沒有有機物積累 易錯提示　解答此類題目的關鍵是看清縱軸、橫軸的含義，再分析題目的要求，得出正確的結論。此圖曲線同光合作用與細胞呼吸的曲線類似，審題時易出現(xiàn)錯誤，誤認為兩條曲線之間的差值就是凈光合產(chǎn)量，差值越大，越利于生長。 解析　晝溫25℃、夜溫15℃時，植物生長最快。晝夜恒溫25℃時，一天干物質增長量為20 mg，與晝溫25℃、夜溫10℃時的干物質的增長量相等，但細胞呼吸消耗的有機物量是不相等的，所以二者利用的CO2量不相等。晝夜恒溫下，溫度低于12.5℃時，植物一天的干物質增長量大于0，故植物可以生長。晝溫25℃、夜溫5℃時，一晝夜植物干物質積累量大于0。 答案　A [高考真題] 6．(xx新課標卷Ⅱ)關于葉綠素的敘述，錯誤的是(　　) A．葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素 B．被葉綠素吸收的光可用于光合作用 C．葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同 D．植物呈現(xiàn)綠色使由于葉綠素能有效地吸收綠光 解析　葉綠素中心元素是鎂離子，A正確；色素的作用是吸收、傳遞、轉化光能，進行光合作用，B正確；葉綠素a比葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值高，C正確；植物主要的吸收峰在藍紫光區(qū)和紅光區(qū)，綠光吸收最少，反射多，所以葉片呈現(xiàn)綠色，D錯誤。 答案　D 7. (xx新課標Ⅰ卷， 2)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠體內不可能發(fā)生的現(xiàn)象是(　　) A．O2的產(chǎn)生停止 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降 解析　用黑布將培養(yǎng)瓶罩住，光反應停止，氧氣的產(chǎn)生停止，A項會發(fā)生；光反應停止，[H]和ATP的產(chǎn)生停止，導致暗反應C3的還原速度減慢，C3在葉綠體內積累導致二氧化碳的固定減慢，B項不會發(fā)生；光反應停止，ATP的生成減少，ATP/ADP比值下降，C項會發(fā)生；光反應停止，NADPH([H])的產(chǎn)生減少，NADPH/NADP＋比值下降，D項會發(fā)生。 答案　B 8. (xx課標Ⅱ卷， 6)關于光合作用和呼吸作用的敘述，錯誤的是(　　) A．磷酸是光反應中合成ATP所需的反應物 B．光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C．人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供 D．病毒核酸的復制需要宿主細胞的呼吸作用提供能量 解析　光反應利用ADP和磷酸合成ATP；葉綠素等吸收光能不需要酶的參與；人在劇烈運動時無氧呼吸和有氧呼吸同時進行，無氧呼吸生成的乳酸在人體內不能再分解供能；病毒無細胞結構，其核酸復制所需能量來自宿主細胞的呼吸作用。 答案　C 9. (xx四川卷， 6)將桑樹和大豆分別單獨種植(單作)或兩種隔行種植(間作)，測得兩種植物的光合速率如下圖所示(注：光飽和點是光合速率達到最大值時所需的最低光照強度)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(　　) A．與單作相比，間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響 B．與單作相比，間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大 C．間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率 D．大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作大于間作 解析　 A．由圖曲線分析可知，桑樹間作時比單作時呼吸強度增大，大豆間作時比單作時呼吸強度減小，均受到影響，故A錯誤。B.間作時，桑樹光飽和點增大，大豆光飽和點減小，故B錯。C.在某一光照強度范圍內，間作也提高了大豆的光合速率，故C錯。D.從大豆曲線圖中可看到光合速率大于零表示有有機物的積累，其最低光照強度單作大于間作，D正確。 答案　D [拓展新題] 10. (xx九江模擬)下圖表示光合作用示意圖。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，需要光反應提供的能源物質只有② D．(CH2O)可以轉化為多糖、脂質 解析　圖中①、②、③、④分別表示O2、ATP、NADPH、CO2。在暗反應過程中，CO2首先與C5結合生成C3，然后還原C3，在C3的還原過程中，需要光反應提供能源物質ATP、NADPH。C3被NADPH還原為(CH2O)，(CH2O)可以轉化為多糖、脂質。 答案　C 11. (xx黃山聯(lián)考)某同學在做葉綠體色素的提取和分離的實驗中，觀察到的色素帶顏色較淺，其可能原因是 (　　) ①無水乙醇加入量太多?、谖醇覥aCO3　③未加SiO2?、苁褂梅胖昧藘商斓牟げ巳~　⑤只畫了一次濾液細線 A．2種　　　　　　　 B．3種 C．4種 D．5種 解析　無水乙醇加入量過多，造成乙醇中的葉綠素含量濃度小，導致色素帶顏色淺；不加CaCO3，研磨時會使色素遭到破壞，提取到的色素少，導致色素帶顏色淺；未加SiO2導致研磨得不充分，使色素帶淺；菠菜葉失綠，導致色素帶顏色淺；畫濾液細線次數(shù)少，導致色素帶淺。 答案　D 12. (xx瓊海測試)圖甲表示植物在不同光照強度下單位時間內CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化。圖乙表示植物光合速率與光照強度的關系曲線。假設不同光照強度下細胞呼吸強度相等，下列說法正確的是(　　) A．若圖甲代表水稻，圖乙代表藍藻，則圖甲的c時與圖乙的c時細胞中產(chǎn)生ATP的場所都有細胞質基質、線粒體和葉綠體 B．若圖甲與圖乙為同一植物，則相同溫度下，圖甲的b相當于圖乙的b點 C．圖甲植物的d時單位時間內細胞從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO2 D．圖乙的a、b、c點光合作用限制因素只有光照強度 解析　藍藻沒有葉綠體；若圖甲與圖乙為同一植物，則相同溫度下，圖甲的b表示O2產(chǎn)生總量＝CO2釋放量，即光合作用O2產(chǎn)生總量＜CO2產(chǎn)生總量，光合作用量＜呼吸量，而乙圖中的b是光補償點，表示光合作用量＝呼吸量；圖甲中，植物在d時，O2產(chǎn)生總量為8，無CO2釋放，即光合作用量為8，而且細胞呼吸釋放的CO2都被植物吸收，所以細胞從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO2；圖乙的a、b、c點光合作用限制因素除了光照強度外，還有其他因素，如溫度。 答案　C 13. 設置不同CO2濃度，分組光照培養(yǎng)藍藻，測定凈光合速率和呼吸速率(光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率)，結果見圖。據(jù)圖判斷，下列敘述正確的是(　　) A．與d3濃度相比，d1濃度下單位時間內藍藻細胞光反應生成的[H]多 B．與d2濃度相比，d3濃度下單位時間內藍藻細胞呼吸過程產(chǎn)生的ATP多 C．若d1、d2、d3濃度下藍藻種群的K值分別為K1、K2、K3，則K1＞K2＞K3 D．密閉光照培養(yǎng)藍藻，測定種群密度及代謝產(chǎn)物即可判斷其是否為兼性厭氧生物 解析　本題綜合考查了光合作用、細胞呼吸及種群數(shù)量等相關知識。由圖示信息獲知，d1與d3濃度相比，凈光合速率相等，d1濃度下呼吸速率高，光合速率大，光反應生成的[H]多，A正確；與d2濃度相比，d3濃度下細胞呼吸速率低，產(chǎn)生的ATP少，B不正確；三種濃度條件下藍藻的光合速率大小關系為d2＞d1＞d3，對應的種群的K值應是K2＞K1＞K3，C不正確；密閉光照下，藍藻進行光合作用產(chǎn)生氧氣，不能判斷其是否為兼性厭氧生物，D不正確。 答案　A 14. 下圖為植物新陳代謝示意圖，請據(jù)圖分析回答問題。 (1)①過程中水分進出細胞的主要方式為________運輸。 (2)圖中兩處[H]所對應的物質________(填“相同”“不相同”)。細胞呼吸中消耗[H]的具體部位是________________________________________________________________________。 (3)①～⑩中，正常生長的馬鈴薯塊莖細胞內可以產(chǎn)生ATP的生理過程是________(填序號)。已知人體肌細胞不能進行⑥～⑨中的________(填序號)過程，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)為了提高大田農(nóng)作物的產(chǎn)量，?？紤]合理密植問題，其中所包含的影響光合作用的外界因素是________。 解析　(1)①過程中水分進出細胞的運輸方式為自由擴散，屬于被動運輸。(2)光反應產(chǎn)生的[H]與細胞呼吸產(chǎn)生的[H]都具有還原性，但不屬于同一物質。有氧呼吸中產(chǎn)生的[H]用于還原氧氣生成水，在線粒體內膜；無氧呼吸產(chǎn)生的[H]消耗于細胞質基質。(3)馬鈴薯塊莖細胞內可以產(chǎn)生ATP的生理過程是⑥⑦⑧，正常生長只能是有氧呼吸，即⑥⑦。人體肌細胞無氧呼吸不能產(chǎn)生酒精。(4)考慮光照、CO2濃度的影響，要合理密植。 答案　(1)被動　(2)不相同　線粒體內膜、細胞質基質　(3)⑥⑦?、帷]有催化⑨過程所需的酶　(4)光照、CO2濃度(順序可以顛倒) 15. (xx合肥聯(lián)考)下圖1表示光合作用過程概要的模式圖，其中①～④表示化學反應，A～H代表物質。圖2表示將某綠藻細胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的pH和溫度時，給予不同條件時細胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖，據(jù)圖回答問題： (1)寫出物質F的名稱：________。據(jù)圖2分析，該綠藻細胞的呼吸速率為________μmol/min。 (2)在圖2中乙處光照開始后，溶解氧濃度稍有增加，但第6 min后不再增加而穩(wěn)定，原因是光照后容器中________減少，光合作用速率下降，第6 min后光合作用速率________________________________________________________________________ (填“小于”“大于”或“等于”)呼吸作用速率。 (3)在圖2中丙處若添加的是14CO2，發(fā)現(xiàn)7 s后有多達12種產(chǎn)物含有放射性，而5 s內的代謝產(chǎn)物中含有放射性的基本只有一種物質，該物質最可能是________(填圖1中字母)。若在圖2中丁處加入使光反應停止的試劑，則正確表示溶氧變化的曲線是a～g中的________。 (4)若在圖2中丁處給予一定的條件，使溶解氧的變化如圖中的b，預計1 h后，綠藻細胞光合作用產(chǎn)生的氧氣量為________μmol。若綠藻在特定條件下的光合速率為圖2中的c，且呼吸速率與圖2所示一致，則在該條件下每天光照至少________h綠藻才能正常生長。 解析　(1)分析圖1可知，物質A是水，B是氧氣，D是[H]，F(xiàn)是ATP。由圖2可知，0～4 min內綠藻細胞處于黑暗條件下，只進行呼吸作用，呼吸速率＝10/4＝2.5(μmol/min)。(2)影響光合作用的環(huán)境因素有光照、CO2濃度等，因此可以判斷6 min后溶解氧不再增加而 穩(wěn)定的原因是CO2減少，此時氧氣的產(chǎn)生和消耗處于平衡狀態(tài)，即光合速率等于呼吸速率。(3)14CO2進入細胞內首先經(jīng)過固定過程形成E(C3)，因此最先出現(xiàn)放射性的物質是E。若丁處加入使光反應停止的試劑，則綠藻細胞只進行呼吸作用，根據(jù)綠藻的呼吸速率可知，溶氧變化的曲線可用曲線e表示。(4)圖2中曲線b說明綠藻細胞的凈光合速率為10 μmol/min，則實際光合速率＝10＋2.5＝12.5(μmol/min)，因此1 h后。綠藻細胞光合作用產(chǎn)生的氧氣量＝12.560＝750(μmol)。圖2中的曲線c說明綠藻細胞的凈光合速率為5 μmol/min，實際光合速率為7.5 μmol/min，光合作用1 h產(chǎn)生的氧氣量為450 μmol，而呼吸作用一天(24 h)消耗的氧氣量為3 600 μmol，因此每天光照至少要8 h綠藻才能正常生長。 答案　(1)ATP　2.5　(2)CO2　等于　(3)E　e　(4)750　8