高考生物一輪復習 第三單元 細胞的能量供應和利用 第10講 光合作用-人教版高三生物試題

第10講光合作用(限時:40分鐘)測控導航表知識點題號及難易度1.光合作用發(fā)現(xiàn)歷程12.葉綠體結構及色素的提取與分離3,43.光合作用的基本過程5,74.光合作用的影響因素及應用6,8,9(中),12(中)5.綜合考查2,10(中),11(中)1.(2015黑龍江大慶模擬)恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片,驚奇地發(fā)現(xiàn)大量的好氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域,該實驗能得出的結論主要是(D)A.好氧細菌沒有線粒體也能進行有氧呼吸B.光合作用釋放氧氣的部位是葉綠體的類囊體C.葉綠素主要吸收紅光和藍紫光D.葉綠體主要吸收紅光和藍紫光用于光合作用,放出氧氣解析:好氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域,主要說明這兩個區(qū)域有氧氣產(chǎn)生;該實驗可以證明光合作用釋放了氧氣,但是不能證明氧氣的釋放部位是葉綠體的類囊體;葉綠體內的色素包括葉綠素和類胡蘿卜素,所以無法證明葉綠素主要吸收紅光和藍紫光;該實驗中恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片,發(fā)現(xiàn)好氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域,說明紅光和藍紫光部位有氧氣產(chǎn)生,而氧氣是光合作用光反應的產(chǎn)物,所以該實驗主要說明葉綠體主要吸收紅光和藍紫光用于光合作用,并釋放出氧氣。2.(2016福建福州一中期中)如圖是某種細菌內發(fā)生的生化反應,據(jù)此判斷其新陳代謝類型是(C)A.自養(yǎng)厭氧型 B.異養(yǎng)厭氧型C.自養(yǎng)需氧型 D.異養(yǎng)需氧型解析:據(jù)題干可知,該種細菌在有氧條件下,能將黃鐵礦氧化為Fe2(SO4)3,并利用這一過程所釋放出的能量來合成有機物,故該種細菌為化能合成作用的細菌,其同化作用為自養(yǎng)型,又因該過程需氧氣,故其異化作用為需氧型。3.(2016山東濟南月考)莧菜葉片細胞中除了葉綠體含有色素外,液泡中也含有溶于水但不溶于有機溶劑的花青素(呈現(xiàn)紅色)。某探究小組用95%的乙醇提取莧菜葉片中的色素,利用圓形濾紙法獲得如圖所示a、b、c、d和e五條色素帶,其中e與濾液基本重合。下列敘述正確的是(D)A.a色素帶對應的色素是葉黃素B.b色素帶呈藍綠色C.c和d色素帶對應的色素分子只由C、H、O三種元素組成D.e色素帶對應的色素是呈現(xiàn)紅色的花青素解析:由于胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大、擴散最快,因此a色素帶對應的色素是胡蘿卜素,A錯誤;b色素帶應該是葉黃素,呈黃色,B錯誤;c和d色素帶對應的色素分子是葉綠素,含有C、H、O、N和Mg元素,C錯誤;由于花青素不溶于有機溶劑,所以在濾紙上幾乎不擴散,D正確。4.(2016河北邢臺月考)下列有關葉綠體色素的提取、分離及功能驗證實驗中,敘述正確的是(B)A.葉綠體色素之所以能夠在濾紙上分離開的原因是不同的色素分子大小不同B.實驗中要注意不能讓層析液沒及濾液細線,是為避免色素迅速擴散進入層析液中C.將葉綠體色素提取液裝入試管,讓一束白光穿過該濾液后再經(jīng)三棱鏡對光進行色散,光譜的顏色明顯減弱的是綠光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:葉綠體色素分離的原理是不同色素在層析液中溶解度不同,A錯誤;實驗中要注意不能讓層析液沒及濾液細線,否則色素迅速擴散進入層析液中而得不到色素帶,B正確;葉綠體中色素主要吸收紅光和藍紫光,明顯減弱的是紅光區(qū)和藍紫光區(qū),C錯誤;光合作用除需要色素吸收光之外,還需要酶的催化,D錯誤。5.(2015吉林長春三模)下列關于光合作用的敘述,錯誤的是(A)A.光反應階段不需要酶的參與B.暗反應階段既有C5的生成又有C5的消耗C.光合作用過程中既有[H]的產(chǎn)生又有[H]的消耗D.光合作用過程將光能轉換成有機物中的化學能解析:光反應過程也需要酶的參與,如ATP合成酶等,A錯誤;C3還原過程有C5的生成,二氧化碳固定過程有C5的消耗;光合作用過程中光反應產(chǎn)生[H],暗反應消耗[H]。6.(2015甘肅嘉峪關三模)將一植物放在密閉的玻璃罩內,置于室外進行培養(yǎng),假定玻璃罩內植物的生理狀態(tài)與自然環(huán)境中相同。用CO2濃度測定儀測得了該玻璃罩內CO2濃度的變化情況,繪制成如圖的曲線,下列有關說法正確的是(C)A.H點CO2濃度最低,說明此時植物對CO2的吸收量多,光合作用最強B.CO2濃度下降從DE段開始,說明植物進行光合作用是從D點開始的C.D點表明植物光合作用強度和細胞呼吸強度相等D.D點較B點CO2濃度高,是因為D點溫度高,使植物細胞呼吸強解析:H點密閉玻璃罩中CO2濃度最低,是由于白天植物光合作用吸收CO2導致的,此時光合作用速率等于呼吸速率;植物進行光合作用是在D點之前開始的,D點時光合速率和呼吸速率相等;D點較B點CO2濃度高,是因為D點之前,呼吸速率大于光合速率,CO2積累。7.(2015北京海淀區(qū)一模)RuBP羧化酶催化C5與CO2結合生成C3。將某種植物葉片置于適宜的光照和溫度條件下,測定不同的細胞間隙CO2濃度下葉肉細胞中C5的含量,得到如圖所示的結果。據(jù)圖作出的推測不合理的是(B)A.A→B,葉肉細胞吸收CO2速率增加B.B→C,葉片的光合速率等于呼吸速率C.A→B,暗反應消耗ATP的速率增加D.B→C,RuBP羧化酶量限制了光合速率解析:A→B,C5消耗增多、含量下降是由于葉肉細胞吸收CO2速率增加,CO2的固定加快引起的;B→C,C5含量維持基本不變,說明光合作用強度達到了最大,此時光合速率大于呼吸速率;A→B,隨葉肉細胞間的CO2濃度的升高,CO2的固定加快,C3生成增多,還原加快,消耗ATP的速率增加;B→C,光合作用強度達到最大時,RuBP羧化酶量和光反應產(chǎn)生的[H]和ATP的數(shù)量限制了光合速率。8.(2015福建漳州模擬)某研究性學習小組采用盆栽實驗,探究土壤干旱對某種植物葉片光合速率的影響。實驗開始時土壤水分充足,然后實驗組停止?jié)菜?對照組土壤水分條件保持適宜,實驗結果如下圖所示。下列相關分析不正確的是(C)A.葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降趨勢B.葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降C.實驗2～4天,光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的D.實驗2～4天,光合速率下降可能是由葉片內二氧化碳濃度下降引起的解析:圖甲中可以看出,隨干旱時間延長,葉片光合速率呈下降趨勢;比較圖甲和乙,圖甲中光合速率在第2天就開始下降,而圖乙中葉綠素含量在第4天才開始下降,因此葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降;圖乙中,實驗2～4天中葉片葉綠素含量并沒有下降;實驗2～4天,光合作用速率下降很有可能是由于干旱,氣孔關閉,導致葉片中CO2濃度下降而引起的。9.(2016湖南師大附中月考)研究者探究不同光照強度條件下,兩種不同濃度CO2對某種藍藻生長的影響,結果如圖所示。下列關于實驗的敘述,不正確的是(D)A.“”和“”分別表示高濃度和低濃度CO2下的測量結果B.若相同條件下測量O2釋放量,可得到相似的實驗結果C.低光強時,不同的CO2濃度對干重增加的影響不顯著D.高濃度CO2時,不同的光強對干重增加的影響不顯著解析:CO2濃度是限制光合作用的一個重要因素,在同等光照強度下,CO2濃度高,光合作用強度也較大,題圖顯示:在相同光照強度下,“”的光合作用強度比“”高,所以“”和“”應分別表示高濃度和低濃度CO2下的測量結果;光照強度也可以用單位時間內O2的釋放量來表示,因此在相同條件下測量O2釋放量,可得到相似的實驗結果;低光強下,“”和“”兩條曲線基本重合,說明低光強時,不同的CO2濃度對干重增加的影響不顯著;高濃度CO2時,在相同時間內,高光強下的干重高于低光強下的干重,因此不同的光強對干重增加的影響顯著。10.(2015河北保定二模)如圖甲表示某綠色植物的細胞代謝狀況,圖乙表示在一定條件下測得的該植物光照強度與光合速率的關系,請分析回答。(1)一分子CO2從其產(chǎn)生場所線粒體到相鄰葉肉細胞中被利用,共穿過層生物膜。圖甲所示細胞代謝時期可用圖乙的點表示。

(2)當植物細胞內的部分代謝活動處于圖乙中的b點時,葉綠體中ATP的移動方向是。(3)圖乙條件下,將該植物的葉片置于8klx光照下10小時,每100cm2葉片光合作用所消耗的CO2的量為mg。

(4)適當提高大氣中CO2濃度,乙圖中的c點會向(填“左”或“右”)移動。

解析:(1)一分子CO2從產(chǎn)生場所線粒體到相鄰葉肉細胞中被利用,則需要先穿過線粒體2層膜、2層細胞膜、葉綠體2層膜,共6層膜;圖甲所示的該植物細胞從外界吸收二氧化碳、釋放氧氣,說明光合作用強度大于細胞呼吸強度,可用圖乙中d點表示。(2)圖乙中的b點時,植物呼吸作用強度大于光合作用強度,但只要進行光合作用,葉綠體中ATP的移動方向都由類囊體薄膜向葉綠體基質(或基粒向基質)移動。(3)該植物葉片置于8klx光照下,凈光合速率為12mg/100cm2·h,在黑暗處呼吸速率為6mg/100cm2·h,根據(jù)實際光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率,可推知,8klx光照下10小時,每100cm2葉片光合作用所消耗的CO2的量為(12+6)×10=180(mg)。(4)圖乙中,c點表示光合速率等于呼吸速率(即光補償點),適當提高大氣中CO2濃度,光合速率增加,此時只有降低光照強度才能保證光合速率等于呼吸速率,所以乙圖中的c點會向左移動。答案:(1)6d(2)從葉綠體的類囊體薄膜流向葉綠體的基質(3)180(4)左11.(2016河南洛陽月考)回答下列關于光合作用的問題:(1)如圖1是類囊體膜,該場所反應的產(chǎn)物為。圖示1中,葉綠素a(P680和P700)接受光的照射后被激發(fā),能釋放勢能高的電子。提取P680和P700所用試劑為。

(2)圖1中ATP(合成)酶除廣泛分布于真核細胞的葉綠體類囊體的薄膜上,還分布于真核細胞的膜上。

(3)將長勢相同的小麥幼苗分成若干等份,在不同的溫度下先暗處理1小時,測得其干重即葡萄糖(單位g)的量的變化如圖2中甲曲線所示;再分別置于同一光照強度下照射1小時后,測得其干重與暗處理前的變化如圖2中乙曲線。請據(jù)圖回答:①小麥葉肉細胞內呼吸酶的最適溫度為。

②在此光照強度下照射,參與葡萄糖合成的CO2∶C3∶C5=。

③A點和B點相比,光合作用速率是否相等?,為什么?。解析:(1)葉綠體是光合作用的場所,光反應發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜,物質變化有水的光解和ATP的形成,其產(chǎn)物為ATP、NADPH(或[H])、O2,綠葉中色素的提取用到的是無水乙醇。(2)合成ATP的細胞器除了葉綠體還有線粒體,ATP(合成)酶除廣泛分布于真核細胞的葉綠體類囊體薄膜上,還分布在線粒體內膜上。(3)①測定呼吸速率,應在黑暗條件下進行,故從圖中可以看出小麥葉肉細胞內呼吸酶的最適溫度為29℃,總光合作用=呼吸作用+凈光合作用,29℃時小麥幼苗的呼吸速率最高為3g,因而該溫度為小麥葉肉細胞內呼吸酶的最適溫度。②在此光照強度下照射,CO2+C52C3,因此參與葡萄糖合成的CO2∶C3∶C5=1∶2∶1。答案:(1)葉綠體ATP、NADPH(或[H])、O2無水乙醇(2)線粒體內(3)①29℃②1∶2∶1③不相等A點光合作用的速率為5gB點光合作用的速率為9g/h(兩點的凈光合速率雖然相等,但呼吸速率不相等)12.(2015安徽淮南模擬)某小組研究了不同遮光處理對紅掌(半陰生高等植物)凈光合速率及其他因素的影響,結果如圖所示,請分析回答問題(曲線葉綠素a/b表示葉綠素a含量與葉綠素b含量之比)(1)從紅掌綠葉中提取得到深綠色色素濾液,并在濾紙條上畫濾液細線,層析之后濾紙條上卻未出現(xiàn)色素帶,則最可能的原因是。(2)遮光率達到90%時,紅掌葉綠體中ADP的移動方向是。(3)如圖所示,當遮光率達到10%以上時,隨著遮光比例增加,葉綠素含量增加,其中含量增加更多。由此推測,這是對環(huán)境的一種適應。當遮光率達到90%時,對該植物體內所有能進行光合作用的細胞來說,葉綠體消耗的CO2量細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量。

(4)與10%遮光處理相比,不遮光處理的植株干重較小,可能的原因是

。解析:(1)若層析液沒及濾液細線,色素溶解在層析液中不再隨著層析液在濾紙上擴散,這將導致層析之后濾紙條上不出現(xiàn)色素帶。(2)遮光率達到90%時,植物凈光合速率為0,光合速率和呼吸速率相等,紅掌葉綠體中ADP的移動方向是從葉綠體基質移向類囊體薄膜。(3)當遮光率達到10%以上時葉綠素a含量與葉綠素b含量之比下降,但葉綠素含量上升,說明葉綠素b含量增加更多。由此推測,這是對弱光環(huán)境的一種適應。當遮光率達到90%時,植物體僅部分細胞進行光合作用,而此時植物個體凈光合作用等于0,所以植物體內進行光合作用的細胞中葉綠體消耗的CO2量大于其細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量。(4)植物在光照強度過大時,會引起氣孔關閉,導致光合作用速率下降,所以不遮光處理的植株干重較小。答案:(1)層析液沒及濾液細線(2)從葉綠體基質移向類囊體薄膜(3)葉綠素b弱光大于(4)光照強度過大,引起氣孔關閉,導致光合作用速率下降【教師備用】1.(2015湖北武漢模擬)某科研小組為了探究不同條件對植物有關生命活動的影響,將8株大小和長勢相同的盆栽天竺葵分別種在密閉的玻璃容器中,在不同實驗條件下定時測定密閉容器中二氧化碳含量的變化,實驗結果如表。下列分析正確的是(C)組別12345678溫度(℃)1010202030304040光照強度(lx)10000100001000010000開始時CO2量(g)5.05.05.05.05.05.05.05.012h后CO2量(g)4.55.13.55.41.95.92.05.8A.該實驗的目的是探究不同溫度和光照強度對光合速率的影響B(tài).設置2、4、6、8等四個組是為了排除光照對實驗結果的干擾C.第5組條件下12h天竺葵光合作用實際消耗CO2的量為4.0gD.根據(jù)該實驗結果可知光合作用與呼吸作用的最適溫度一定相同解析:本實驗的自變量為溫度;設置2、4、6、8等四個組是為了探究溫度對細胞呼吸的影響;第5組條件下12h天竺葵實際光合作用=呼吸作用+凈光合作用=(5-1.9)+(5.9-5)=4(g);由表中數(shù)據(jù)可知實際光合作用在30℃左右時消耗的CO2的量最大,呼吸作用在30℃左右時釋放的CO2.(2016山東實驗中學診斷)旗葉是小麥植株靠近麥穗下端的第一片葉子,研究表明旗葉的生長發(fā)育顯著影響小麥的產(chǎn)量?？茖W工作者對小麥旗葉的發(fā)育過程進行研究,測定其不同發(fā)育階段凈光合速率及相關指標的變化,結果如下表。發(fā)育時期葉面積(占其最大面積的%)總葉綠素含量[mg/(g·fW)]氣孔相對開放度(%)CO2凈吸收速率[μmolCO2/(m2·s)]A新葉展開前19┈┈-2.8B新葉展開中871.15.51.6C新葉展開完成1002.9812.7D新葉已成熟10011.11005.8注:“┈”表示未測數(shù)據(jù)(1)與D期相比,A期合成生長素的能力(填“強”或“弱”);與C期相比,D期葉肉細胞的葉綠體中,數(shù)量明顯增多的結構是。

(2)若將A、D時期的旗葉分別置于光照和溫度都適宜的密閉容器中,一段時間后檢測:A時期旗葉葉肉細胞中會開始有