2020年高三生物一輪復(fù)習(xí)備戰(zhàn)2021-第6講-光合作用-專題訓(xùn)練

備戰(zhàn)2021高三生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練第6講光合作用一、選擇題1.[2021湖北武漢局部學(xué)校質(zhì)檢]將一植物置于密閉、透明的玻璃罩內(nèi)，在適宜的溫度、光照和充足的礦質(zhì)元素條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，容器內(nèi)CO2的含量有所下降，與實(shí)驗(yàn)初始相比，該植物體發(fā)生的變化是()A.有機(jī)物總量有所增加B.光合作用的速率加快C.呼吸作用速率有所減慢2濃度剛降低的短時(shí)間內(nèi)葉綠體基質(zhì)中C3的含量增多【答案】A【解析】此題考查光合作用和細(xì)胞呼吸，意在考查考生的理解能力、獲取信息能力。玻璃罩內(nèi)二氧化碳的含量下降，說(shuō)明植物在光合作用的過(guò)程中吸收了玻璃罩中的二氧化碳，植物的凈光合速率大于0，因此，與實(shí)驗(yàn)初始相比，植物體內(nèi)有機(jī)物的總量增加，A項(xiàng)正確；與實(shí)驗(yàn)初始相比，玻璃罩內(nèi)二氧化碳的含量下降，那么植物的光合速率也會(huì)下降，B項(xiàng)錯(cuò)誤；呼吸作用速率主要與溫度有關(guān)，由于溫度沒有變化，那么呼吸作用速率也不會(huì)發(fā)生改變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；與實(shí)驗(yàn)初始相比，玻璃罩內(nèi)二氧化碳的含量下降，那么短時(shí)間內(nèi)葉綠體基質(zhì)中C3的含量也下降，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.[2021三湘名校第一次聯(lián)考]生物制氫有良好的開展前景，[H]在產(chǎn)氫酶的作用下可以產(chǎn)生H2，產(chǎn)氫酶對(duì)O2敏感。下面是利用生物制H2的兩種方法：①真核生物綠藻在光照條件下可以產(chǎn)生H2；②一些厭氧微生物在黑暗環(huán)境下，能將多種有機(jī)物發(fā)酵成各種有機(jī)酸，同時(shí)產(chǎn)生大量的H2。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.綠藻在光照條件下產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所只有葉綠體B.在題述厭氧微生物產(chǎn)H2的過(guò)程中無(wú)氧呼吸不會(huì)影響產(chǎn)氫酶的活性C.方法①中綠藻產(chǎn)生的[H]均為NADPHD.利用厭氧微生物制H2的優(yōu)點(diǎn)：不受光照條件限制、防止了氧氣的干擾等【答案】D【解析】此題考查了光合作用和呼吸作用的相關(guān)內(nèi)容，要求考生能夠識(shí)記光合作用和呼吸作用各階段的物質(zhì)變化以及發(fā)生的場(chǎng)所，能夠結(jié)合題干信息準(zhǔn)確分析。真核生物綠藻在光照條件下，既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，兩過(guò)程都產(chǎn)生[H]，因此綠藻在光照條件下產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體，A錯(cuò)誤。題述厭氧菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生有機(jī)酸，導(dǎo)致溶液pH降低，影響產(chǎn)氫酶的活性，因此在厭氧微生物產(chǎn)H2過(guò)程中無(wú)氧呼吸也會(huì)影響產(chǎn)氫酶的活性，B錯(cuò)誤。方法①中綠藻既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以產(chǎn)生的[H]還有NADH，C錯(cuò)誤。②一些厭氧微生物在黑暗環(huán)境下，能將多種有機(jī)物發(fā)酵成各種有機(jī)酸，同時(shí)產(chǎn)生大量的H2。與題述①綠藻制氫方法相比，利用厭氧微生物制H2的優(yōu)點(diǎn)是不受光照條件限制、防止了氧氣的干擾、產(chǎn)H2量大，D正確。3.[2021湖南四校聯(lián)考]當(dāng)陽(yáng)光照射到菠菜葉片的上外表時(shí)，菠菜葉片細(xì)胞的可吸收光量及葉綠素相對(duì)含量隨組織深度的變化情況如圖中曲線所示。以下有關(guān)表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.綠光的可吸收光量的峰值出現(xiàn)的組織深度大于紅光和藍(lán)光B.在可吸收光量的峰值處細(xì)胞吸收藍(lán)光、紅光和綠光所獲得的能量相等C.綠光更容易進(jìn)入組織深層并在紅光、藍(lán)光可吸收光量極低時(shí)為光合作用提供光能D.不同組織深度細(xì)胞的葉綠素含量差異有利于該處細(xì)胞更好地適應(yīng)環(huán)境【答案】B【解析】此題主要考查組織深度與細(xì)胞的可吸收光量和葉綠素含量的關(guān)系，意在考查考生的識(shí)圖能力和知識(shí)應(yīng)用能力。據(jù)圖可知綠光的可吸收光量的峰值出現(xiàn)的組織深度大于紅光和藍(lán)光，A正確；在可吸收光量的峰值處細(xì)胞吸收藍(lán)光、紅光和綠光所獲得的能量不同，B錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，組織深度超過(guò)20%后，隨著組織深度的增加，與紅光和藍(lán)光相比，綠光的可吸收光量多，即綠光更容易進(jìn)入組織深層并在紅光、藍(lán)光可吸收光量極低時(shí)為光合作用提供光能，C正確；圖中不同組織深度細(xì)胞的葉綠素含量存在差異，這樣可以使細(xì)胞更好地適應(yīng)環(huán)境，D正確。4.[2021陜西百校第一次聯(lián)考]為研究環(huán)境因素對(duì)某植物光合作用強(qiáng)度的影響，研究人員設(shè)計(jì)圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置假設(shè)干(密閉小室內(nèi)的CO2充足，光照不影響溫度變化)，在相同溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后測(cè)量每個(gè)小室中的氣體釋放量，繪制曲線(如圖乙)。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()甲乙A.該實(shí)驗(yàn)中植物釋放的氣體是O2B.當(dāng)距離為c時(shí)，該植物葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率C.當(dāng)距離由c突然變?yōu)閍時(shí)，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5的含量增加D.當(dāng)光源與密閉小室的距離小于a時(shí)，限制光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度【答案】C【解析】此題考查影響光合作用的因素等知識(shí)，意在考查考生的理解能力和圖像分析能力。當(dāng)光源與密閉小室的距離大于c時(shí)，呼吸速率大于光合速率，植物釋放的氣體是CO2，在距離小于c時(shí)，光合速率大于呼吸速率，植物釋放的氣體是O2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)測(cè)的是整個(gè)植株的氣體釋放速率，當(dāng)距離為c時(shí)，整個(gè)植株的光合速率等于呼吸速率，而有一局部植物細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用但可以進(jìn)行呼吸作用，所以葉肉細(xì)胞中的光合速率大于呼吸速率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)距離由c突然變?yōu)閍時(shí)，光照強(qiáng)度增強(qiáng)，[H]和ATP的生成速率增加，C5的生成速率增加，而C5的利用速率不變，故短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5的含量增加，C項(xiàng)正確；當(dāng)光源與密閉小室的距離小于a時(shí)，限制光合作用的主要因素不再是光照強(qiáng)度，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.[2021安徽示范高中聯(lián)考]圖1為番茄葉肉細(xì)胞中的兩種膜結(jié)構(gòu)以及發(fā)生的局部生化反響示意圖；在密閉容器中，用水培法栽培番茄(CO2充足)。測(cè)得圖1中兩種膜產(chǎn)生與消耗O2速率的變化曲線(如圖2所示)。以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.圖1中，甲所示結(jié)構(gòu)存在于線粒體，乙所示結(jié)構(gòu)存在于葉綠體B.5~8h，容器內(nèi)的CO2含量將減少，番茄植株干重將增加C.圖1中，10h時(shí)不再產(chǎn)生ATP的是甲膜；假設(shè)此環(huán)境因素維持不變，容器內(nèi)的O2含量在一段時(shí)間后將逐漸下降至0，此時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)成為ATP合成的唯一場(chǎng)所D.假設(shè)在8h時(shí)，將容器置于冰水浴中，推測(cè)乙膜消耗O2的速率將(明顯)下降，因?yàn)榈蜏匾种屏嗣傅幕钚浴敬鸢浮緼【解析】此題考查光合作用與呼吸作用的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)光合作用與呼吸作用的過(guò)程、發(fā)生場(chǎng)所和光合速率與呼吸速率關(guān)系的理解。據(jù)題圖進(jìn)行分析可知，甲所示結(jié)構(gòu)存在于葉綠體，乙所示結(jié)構(gòu)存在于線粒體，A項(xiàng)錯(cuò)誤。5~8h，實(shí)際光合速率大于呼吸速率，容器內(nèi)的CO2含量將減少，番茄植株干重將增加，B項(xiàng)正確。10h時(shí)實(shí)際光合速率為0，說(shuō)明光反響不再進(jìn)行，不再產(chǎn)生ATP，但呼吸作用可以進(jìn)行；假設(shè)此環(huán)境因素維持不變，容器內(nèi)的O2含量在一段時(shí)間后將逐漸下降至0，此時(shí)細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)成為ATP合成的唯一場(chǎng)所，C項(xiàng)正確。假設(shè)在8h時(shí)，將容器置于冰水浴中，由于低溫會(huì)抑制與呼吸作用有關(guān)的酶的活性，故乙膜消耗O2的速率將(明顯)下降，D項(xiàng)正確。6.[2021湖北四校聯(lián)考]某種野生型油菜存在一種突變體，其葉綠素、類胡蘿卜素含量均低，葉片呈現(xiàn)黃化色澤。野生型和突變體的成熟葉片凈光合速率、呼吸速率及相關(guān)指標(biāo)見表。以下分析不正確的選項(xiàng)是()指標(biāo)類型類胡蘿卜素/葉綠素葉綠素a/b凈光合速率/(μmolCO2·m-2·s-1)胞間CO2濃度/(μmolCO2·m-2·s-1)呼吸速率/(μmolCO2·m-2·s-1)野生型突變體2濃度不是導(dǎo)致突變體光合速率降低的限制因素B.與野生型相比，突變體中發(fā)生的改變可能抑制了葉綠素a向葉綠素b的轉(zhuǎn)化C.突變體成熟葉片中葉綠體消耗CO2的速率比野生型低2·m-2·s-1D.葉綠素和類胡蘿卜素分布于葉綠體類囊體薄膜上，可用紙層析法提取葉片中的色素【答案】D【解析】由表格數(shù)據(jù)可知，突變體葉片中的胞間CO2濃度高于野生型，因此CO2濃度不是導(dǎo)致突變體光合速率降低的限制因素，A正確；據(jù)題表可知，與野生型相比，突變體中葉綠素a/b與類胡蘿卜素/葉綠素的值均升高，葉綠素減少會(huì)使葉片呈現(xiàn)黃化色澤，突變體中發(fā)生的改變可能是突變抑制了葉綠素a向葉綠素b的轉(zhuǎn)化，B正確；葉綠體消耗CO2的速率是指實(shí)際光合速率，由表格信息可知，突變體的實(shí)際光合速率是5.66+3.60=9.26(μmolCO2·m-2·s-1)，野生型的實(shí)際光合速率是8.13+4.07=12.20(μmolCO2·m-2·s-1)，突變體葉片中葉綠體消耗CO2的速率比野生型低2·m-2·s-1，C正確；光合作用的色素主要是葉綠素和類胡蘿卜素，分布在葉綠體的類囊體薄膜上，可用紙層析法別離葉片中的色素，D錯(cuò)誤。7.[2021江西紅色七校第一次聯(lián)考]如圖為植物光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的坐標(biāo)圖，以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體點(diǎn)時(shí)植物光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等C.假設(shè)增大CO2濃度，那么b點(diǎn)右移D.當(dāng)植物缺鎂時(shí)，b點(diǎn)將向右移【答案】C【解析】a點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度為0，植物葉肉細(xì)胞只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，此時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體，A正確。b點(diǎn)時(shí)植物的光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，此時(shí)凈光合速率為0，B正確。假設(shè)增加CO2濃度，那么光的補(bǔ)償點(diǎn)(b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度)變小，b點(diǎn)左移，C錯(cuò)誤。當(dāng)植物缺鎂時(shí)，影響光反響的進(jìn)行，光的補(bǔ)償點(diǎn)增大，即b點(diǎn)右移，D正確。二、非選擇題8.[2021河北唐山模擬]在研究不同光質(zhì)與光合作用的關(guān)系時(shí)，恩格爾曼用透過(guò)三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。請(qǐng)答復(fù)：(1)水綿與好氧細(xì)菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是。(2)實(shí)驗(yàn)前臨時(shí)裝片需放在密閉且透明的小室中暗處理一段時(shí)間，暗處理的目的是。(3)某同學(xué)對(duì)好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域有如下兩種解釋：①好氧細(xì)菌趨氧引起的；②好氧細(xì)菌趨紅光和藍(lán)紫光引起的。請(qǐng)你補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)排除解釋②。要求簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果?！敬鸢浮?1)有無(wú)核膜包被的細(xì)胞核(2)消耗完裝片內(nèi)的氧氣(3)實(shí)驗(yàn)思路：用等量的死水綿和好氧細(xì)菌制成臨時(shí)裝片，將其放在密閉且透明的小室中暗處理一段時(shí)間，之后用透過(guò)三棱鏡的光照射臨時(shí)裝片。一段時(shí)間后觀察裝片中好氧細(xì)菌分布情況。預(yù)期結(jié)果：好氧細(xì)菌均勻地分布在裝片中?！窘馕觥看祟}考查原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別、光合作用相關(guān)實(shí)驗(yàn)等，要求考生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原那么和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法并應(yīng)用其分析解決問(wèn)題。(1)水綿屬于真核生物，好氧細(xì)菌屬于原核生物，兩者在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是有無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核。(2)實(shí)驗(yàn)前臨時(shí)裝片需放在密閉且透明的小室中暗處理一段時(shí)間，主要是為了消耗完裝片內(nèi)的氧氣，排除原有的氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(3)可用等量的死水綿和好氧細(xì)菌制成臨時(shí)裝片，將其放在密閉且透明的小室中暗處理一段時(shí)間，以便消耗完臨時(shí)裝片內(nèi)的氧氣，然后用透過(guò)三棱鏡的光照射臨時(shí)裝片，一段時(shí)間后觀察裝片中好氧細(xì)菌分布情況。假設(shè)好氧細(xì)菌均勻地分布在裝片中，說(shuō)明好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域不是由其趨紅光和藍(lán)紫光引起的。9.[2021安徽六安模擬]A、B兩種植物的葉片在不同溫度下光合速率和呼吸速率如下圖，對(duì)照實(shí)驗(yàn)是在30℃條件下進(jìn)行的。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題。(1)當(dāng)溫度超過(guò)℃后，植物B的呼吸作用就會(huì)受抑制；這兩種植物中，最可能原產(chǎn)于熱帶地區(qū)的是。(2)寫出在高溫時(shí)光合作用受抑制的兩個(gè)原因：①；②。(3)據(jù)圖分析，對(duì)植物A、B而言，(填“光合作用〞或“呼吸作用〞)對(duì)高溫較為敏感，支持這一觀點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是。(4)導(dǎo)致植物A葉片細(xì)胞受熱致死的臨界溫度約是57℃，理由是。(5)在其他條件不變的情況下，當(dāng)氣溫由40℃升至45℃的過(guò)程中，植物B的葉綠體中ATP的合成速率(填“增大〞“不變〞或“減小〞)。(6)水果類植物在生長(zhǎng)季節(jié)如果長(zhǎng)期處于不致死的高溫環(huán)境中，甜度會(huì)較低，參考本研究的結(jié)果，說(shuō)明產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因：?！敬鸢浮?1)50植物A(2)高溫時(shí)氣孔局部關(guān)閉，光合作用所需CO2供給缺乏相關(guān)酶在高溫時(shí)活性降低甚至變性失活(兩空順序可調(diào)換)(3)光合作用相對(duì)于呼吸作用，A、B植物的光合速率在較低溫度時(shí)就開始下降(4)此溫度左右植物A呼吸速率降到0，細(xì)胞死亡(5)減小(6)長(zhǎng)期處在不致死的高溫下，植物光合速率可能下降，而呼吸速率可能仍然很高，所以有機(jī)物積累量較少，水果中儲(chǔ)存的糖分較少【解析】(1)分析題圖可以看出，當(dāng)溫度超過(guò)50℃后，植物B的呼吸作用就會(huì)受抑制；植物A的光合作用和呼吸作用開始下降的溫度均較植物B高，所以植物A最可能生活在熱帶地區(qū)。(2)高溫時(shí)氣孔會(huì)局部關(guān)閉，光合作用所需CO2供給缺乏；相關(guān)酶在高溫時(shí)活性可能降低，甚至變性失活；高溫也可能破壞葉綠體膜等，所以高溫會(huì)導(dǎo)致光合作用受抑制。(3)從題圖中可以看出，兩種植物的光合速率均在較低溫度下就開始下降，因此光合作用對(duì)高溫較為敏感。(4)由于57℃左右時(shí)，植物A葉片細(xì)胞呼吸速率降到0，而光合速率在52℃左右時(shí)就降到0，因此57℃左右時(shí)葉片細(xì)胞已死亡。(5)當(dāng)溫度升高時(shí)，相關(guān)酶的活性可能下降，因此ATP的合成速率減小。(6)長(zhǎng)期處在不致死的高溫下，植物光合速率可能下降，而呼吸速率可能仍然很高，所以有機(jī)物積累量較少，水果中儲(chǔ)存的糖分較少。10.[2021北京理綜]光合作用是地球上最重要的化學(xué)反響，發(fā)生在高等植物、藻類和光合細(xì)菌中。(1)地球上生命活動(dòng)所需的能量主要來(lái)源于光反響吸收的。在碳(暗)反響中，RuBP羧化酶(R酶)催化CO2與RuBP(C5)結(jié)合，生成2分子C3。影響該反響的外部因素，除光照條件外還包括(寫出兩個(gè))；內(nèi)部因素包括(寫出兩個(gè))。(2)R酶由8個(gè)大亞基蛋白(L)和8個(gè)小亞基蛋白(S)組成。高等植物細(xì)胞中L由葉綠體基因編碼并在葉綠體中合成，S由細(xì)胞核基因編碼并在中由核糖體合成后進(jìn)入葉綠體，在葉綠體的中與L組裝成有功能的酶。(3)研究發(fā)現(xiàn)，原核生物藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)R酶的活性高于高等植物。有人設(shè)想通過(guò)基因工程技術(shù)將藍(lán)藻R酶的S、L基因轉(zhuǎn)入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人員將藍(lán)藻S、L基因轉(zhuǎn)入某高等植物(甲)的葉綠體DNA中，同時(shí)去除甲的L基因。轉(zhuǎn)基因植株能夠存活并生長(zhǎng)。檢測(cè)結(jié)果說(shuō)明，轉(zhuǎn)基因植株中的R酶活性高于未轉(zhuǎn)基因的正常植株。①由上述實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸觥稗D(zhuǎn)基因植株中有活性的R酶是由藍(lán)藻的S、L組裝而成〞的推測(cè)?請(qǐng)說(shuō)明理由。②基于上述實(shí)驗(yàn)，以下表達(dá)中能夠表達(dá)生物統(tǒng)一性的選項(xiàng)包括。a.藍(lán)藻與甲都以DNA作為遺傳物質(zhì)b.藍(lán)藻與甲都以R酶催化CO2的固定c.藍(lán)藻R酶大亞基蛋白可在甲的葉綠體中合成d.在藍(lán)藻與甲的葉肉