2025屆高考生物一輪復習核心素養(yǎng)測評九光合作用探究歷程和基本過程含解析新人教版

PAGEPAGE8光合作用探究歷程和基本過程(30分鐘100分)一、選擇題(共7小題,每小題5分,共35分)1.(2024·東莞模擬)如圖所示,有甲、乙、丙、丁4盆長勢勻稱的植物置于陽光下,甲添加品紅色光;乙添加綠色光;丙添加品紅色濾光片A;丁添加綠色濾光片B。經(jīng)過一段時間,各盆中長勢最旺的和長勢最差的依次是 ()A.甲和乙 B.甲和丁C.乙和丙 D.丙和丁【解析】選B。光合色素主要汲取紅光和藍紫光,甲有自然光和添加的品紅色光,故光合作用最強,長勢最好;植物幾乎不汲取綠光,丁組只有綠光,光合作用最弱,長勢最差。綜上所述,A、C、D不符合題意,B符合題意。2.科研人員發(fā)覺了一種色素缺失的豌豆變異植株,提取其色素并進行了紙層析分別,結(jié)果如下圖(圖中數(shù)字代表正常植株的色帶位置)。以下關于該變異植株的描述正確的是 ()A.缺失葉綠素b,植株對藍紫光、紅光汲取的實力減弱B.缺失胡蘿卜素,植株對藍紫光汲取的實力減弱C.缺失葉綠素a,植株對紅光汲取的實力減弱D.缺失葉黃素,植株對藍紫光汲取的實力減弱【解析】選D。依題意并分析圖示可知:①是橙黃色的胡蘿卜素,③是藍綠色的葉綠素a,④是黃綠色的葉綠素b;圖中缺失的是葉黃素。葉綠素a和葉綠素b主要汲取紅光和藍紫光;胡蘿卜素和葉黃素主要汲取藍紫光。該變異植株缺失葉黃素,因此對藍紫光汲取的實力減弱,A、B、C均錯誤,D正確。3.如圖所示,圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖,圖乙是圖甲的部分結(jié)構(gòu)放大圖。下列相關敘述正確的是 ()A.圖甲中生物膜的面積主要靠內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴而增大B.圖乙所示的結(jié)構(gòu)來自圖甲中的③C.③中含有4種色素,其中葉綠素b含量最多D.④中含有與光合作用有關的色素,有利于光合作用的進行【解析】選B。葉綠體通過類囊體堆疊增大膜面積,A錯誤;圖甲中③是類囊體薄膜,圖乙含有光合色素,光合色素分布在類囊體薄膜上,所以圖乙也是類囊體薄膜,B正確;③類囊體薄膜中含有4種色素,胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b,其中葉綠素a含量最多,C錯誤;④是葉綠體基質(zhì),不含與光合作用有關的色素,D錯誤。4.(2024·自貢模擬)將玉米幼苗培育在一密閉容器中,置于不同條件下,如圖葉肉細胞中的①②③④可能會有不同的改變。下列敘述錯誤的是 ()A.圖中所示的兩種細胞器中均能產(chǎn)生ATP和[H]B.在光照等條件都相宜時,①會減小、④會增大C.在黑暗條件下,①②均會增大、③④均會減小D.②、③保持不變時,該植株的凈光合速率為零【解析】選D。葉綠體和線粒體都可以產(chǎn)生ATP和[H],A正確;在光照等條件都相宜時,葉綠體的光合作用強度大于線粒體的呼吸作用強度,故容器中二氧化碳濃度會減小、氧氣濃度會增大,B正確;黑暗條件下,玉米幼苗不能進行光合作用,只能進行呼吸作用,汲取氧氣,釋放二氧化碳,所以①、②均增大,③、④均減小,C正確;②、③保持不變時,葉肉細胞的呼吸作用強度等于光合作用強度,凈光合作用為零,則該植株的凈光合速率小于零,D錯誤。5.下列關于小麥光合作用的敘述中,錯誤的是 ()A.類囊體薄膜上產(chǎn)生的ATP可用于暗反應B.夏季晴天光照最強時,小麥光合速率最高C.進入葉綠體的CO2不能被NADPH([H])干脆還原D.凈光合速率長期為零時會導致幼苗停止生長【解析】選B。本題主要考查光合作用過程中的相關學問。類囊體薄膜上產(chǎn)生的ATP用于暗反應,故A項正確。夏季晴天光照最強時,小麥葉片的部分氣孔關閉,出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象,導致光合作用的原料削減,小麥光合速率下降,故B項錯誤。進入葉綠體的CO2不能被NADPH([H])干脆還原,而是首先與C5結(jié)合形成C3,此過程為CO2的固定,故C項正確。凈光合速率長期為零時,沒有光合產(chǎn)物的積累,會導致幼苗停止生長,故D項正確。【易錯提示】不能正確理解光合速率和凈光合速率與植物生長的關系,而錯選D。植物生長不是取決于光合速率是否大于零,而是取決于凈光合速率是否大于零。(1)當凈光合速率等于或小于零時:植物不能生長。(2)當凈光合速率大于零時:植物能生長。6.(2024·濟南模擬)如圖表示在有氧條件下某高等植物體內(nèi)有關的生理過程示意圖,①～⑤表示有關過程,X、Y、Z和W表示相關物質(zhì)。請據(jù)圖推斷下列說法錯誤的是 ()A.X、Y、Z物質(zhì)分別表示C3、丙酮酸和ATPB.①～⑤過程中能產(chǎn)生ATP的有①②③④C.②⑤過程分別表示C3的還原和CO2的固定D.光合速率小于呼吸速率時,④過程產(chǎn)生的CO2會釋放到細胞外【解析】選B。據(jù)題圖可知,物質(zhì)X是CO2固定的產(chǎn)物,所以X表示C3,物質(zhì)Y是葡萄糖氧化分解成CO2的中間產(chǎn)物,所以Y表示丙酮酸,物質(zhì)Z是光反應產(chǎn)生用于暗反應的ATP,A正確;圖中①過程表示光反應,能產(chǎn)生ATP,②過程表示暗反應中C3的還原,消耗ATP而不能產(chǎn)生ATP,③過程表示有氧呼吸的第一階段,能產(chǎn)生ATP,④過程表示有氧呼吸的其次階段,能產(chǎn)生ATP,⑤過程表示暗反應中CO2的固定,不能產(chǎn)生ATP,B錯誤,C正確;光合速率小于呼吸速率時,④過程產(chǎn)生的CO2要比⑤過程消耗的CO2多,所以會有一部分CO2釋放到細胞外,D正確。7.(2024·齊齊哈爾模擬)化能合成作用與光合作用的主要區(qū)分是 ()A.原料不同 B.產(chǎn)物不同C.利用的能源不同 D.以上說法都錯誤【解析】選C?；芎铣勺饔煤凸夂献饔美枚趸己退铣捎袡C物大致相同,光合作用與化能合成作用的原料相同,均為二氧化碳和水,光合作用與化能合成作用的主要區(qū)分在于能量來源不同,植物光合作用的進行利用光能,某些細菌等進行化能合成作用則是利用物質(zhì)氧化時釋放的能量,故C正確,A、B、D錯誤。二、非選擇題(共2小題,共35分)8.(15分)如圖為葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能示意圖,請據(jù)圖回答下列問題:(1)光合作用中光反應產(chǎn)生的________可以被暗反應所利用;在光照條件下,ATP的移動方向是________(用圖中字母和箭頭表示)。

(2)若暗反應被抑制,可能的外部影響因素是________________________、________________。

(3)在電子顯微鏡下視察,可見到葉綠體基質(zhì)中含量最多的物質(zhì)是________(光合產(chǎn)物)顆粒。

(4)暗反應通過________________來影響光反應,從而影響光合速率。

【解析】(1)光合作用中光反應為暗反應供應[H]和ATP,用于三碳化合物的還原。光反應的場所是葉綠體的類囊體薄膜(A),暗反應的場所是葉綠體基質(zhì)(B),所以光照下ATP從A移向B。(2)暗反應主要受外界環(huán)境中二氧化碳濃度和溫度的影響。(3)光合作用的產(chǎn)物葡萄糖最終以淀粉的形式儲存起來,且淀粉顆粒在電子顯微鏡下是可以視察到的,所以電子顯微鏡下葉綠體基質(zhì)中含量最多的物質(zhì)是淀粉。(4)暗反應消耗ATP和NADPH產(chǎn)生ADP、Pi以及NADP+,而ADP、Pi以及NADP+為光反應過程中ATP、NADPH合成的原料。答案:(1)[H]和ATPA→B(2)二氧化碳供應不足溫度過高或過低(3)淀粉(4)供應ADP、Pi以及NADP+9.(20分)(2024·佛山模擬)如圖是水綿在不同環(huán)境因素影響下光合速率改變的示意圖,據(jù)圖回答: (注:箭頭所指為處理起先時間)(1)t1→t2期間,葉綠體__________上的色素捕獲的光能增加,光反應產(chǎn)生的ATP和[H]增多,加速了______________(場所)中C3的還原,進而使光合速率增大。

(2)t2→t3期間,限制水綿光合速率的外界因素主要是______________,此時進一步增加光照強度,光合速率將______________(填“增加”“削減”或“不變”)。

(3)t3→t4期間,光合速率提高的緣由是

__。

(4)t4后短短暫間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量______________(填“增加”“削減”或“不變”)。

【解析】(1)葉綠體中捕獲光能的色素分布在類囊體薄膜上。光反應產(chǎn)生的ATP和[H]可用于暗反應階段C3的還原,暗反應的場所是葉綠體基質(zhì)。(2)題圖顯示t2→t3期間,光照足夠且恒定,但光合速率不再增加,t3時刻充入CO2后,光合速率起先增加,這說明t2→t3期間,限制水綿光合速率的外界因素主要是CO2濃度,此時進一步增加光照強度,光合速率將不變。(3)結(jié)合對(2)的分析可知,t3→t4期間,光合速率提高的緣由是CO2濃度增大,暗反應增加,C3含量增多,加快消耗了原本積累的ATP和[H],從而促進光反應,進而使光合速率增加。(4)t4時刻突然停止光照,光反應停止,類囊體薄膜上不再有ATP合成,原有的ATP接著水解成ADP和Pi,釋放的能量用于C3的還原,所以t4后短短暫間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量會增加。答案:(1)類囊體(薄膜)葉綠體基質(zhì)(2)CO2濃度不變(3)CO2濃度增大,暗反應增加,C3含量增多,加快消耗了原本積累的ATP和[H],從而促進光反應,進而使光合速率增加(4)增加1.(5分)(2024·青島模擬)如圖表示夏季玉米地里距地面高度不同處CO2濃度的改變,實線表示10時的測定結(jié)果,虛線表示22時的測定結(jié)果。下列分析正確的是 ()A.在富含有機肥的農(nóng)田中,圖中c點會左移B.10時,植株不同高度處的光反應強度相同C.22時,植株高處比低處固定CO2實力強D.b點對應處是玉米植株葉光合面積較大處【解析】選D。富含有機肥的農(nóng)田中,由于微生物分解作用,會釋放出二氧化碳,故c點將會右移,A錯誤;上午10時,植株不同高度處接受的光照強度不同,故植株不同高度處的光反應強度不同,B錯誤;夜晚無光照,不能進行光合作用,不能固定二氧化碳,C錯誤;由圖可知,b點二氧化碳濃度最低,光合速率最高,因此是玉米光合作用面積較大處的高度,D正確。2.(5分)魯賓和卡門為了探討光合作用產(chǎn)生的氧氣是否來自水,設計了如圖A的裝置,得到了圖B所示的氧氣中18O百分比的三個試驗結(jié)果。下列敘述正確的是 ()A.該試驗的自變量為18O標記的反應物類型B.該裝置加NaHCO3溶液的目的是保持溶液pH的穩(wěn)定C.試驗中閥門1必需打開用于收集試管中產(chǎn)生的氣體,閥門2要保持關閉D.科學家可依據(jù)在水與氧氣中18O的百分比的一樣性就得出“氧氣來自水”的結(jié)論【解析】選C。該試驗的自變量為18O標記的H2O的有無,A錯誤;該裝置加NaHCO3溶液的目的是給小球藻的光合作用供應CO2,B錯誤;試驗中閥門1必需打開用于收集試管中產(chǎn)生的氧氣,閥門2要保持關閉,C正確;可依據(jù)在水與氧氣中18O的百分比和水與氧氣中18O的百分比的一樣性得出“氧氣來自水”的結(jié)論,D錯誤。3.(20分)(素養(yǎng)提升——科學探究)植物接受過多光照可能對進行光合作用的相關細胞器造成損害,因此植物須要一種名為“非光化學淬滅”(NPQ)的機制來愛護自身,在NPQ的作用下多余的光能會以熱能的形式散失。該機制的啟動和關閉特點如圖一所示,其中符號“”代表抑制作用?；卮饐栴}:(1)NPQ干脆作用于光合作用的________(填“光反應”或“暗反應”)階段。

(2)由圖一推想,在光照強度以及其他外部環(huán)境因素均相同的狀況下,狀態(tài)丙比狀態(tài)甲的光合作用強度________(填“強”“弱”或“相等”),導致上述差異的內(nèi)因可能有________________、________________。

(3)科學探討者研發(fā)了一種轉(zhuǎn)基因煙草(VPZ),相比野生煙草(WT),其在由強光轉(zhuǎn)為弱光后NPQ機制關閉的時間縮短。圖二為分別在恒定光強和波動光強下測得的兩種煙草CO2最大固定率。①農(nóng)作物一半的光合作用是在有各種陰影時進行的。結(jié)合圖一推斷,同樣環(huán)境條件下VPZ的產(chǎn)量比WT的產(chǎn)量________(填“高”或“低”)。

②由圖二分析可知,轉(zhuǎn)基因煙草(VPZ)相比野生煙草(WT)的優(yōu)勢是_________。因此,在自然環(huán)境中,VPZ的種植有利于提高光合作用產(chǎn)量。

【解析】(1)在NPQ的作用下多余的光能會以熱能的