2025版高考生物一輪復(fù)習(xí)課時分層提升練十一能量之源-光與光合作用含解析新人教版

PAGE9-能量之源——光與光合作用(限時30分鐘)1.如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，字母表示葉綠體的結(jié)構(gòu)，數(shù)字表示有關(guān)物質(zhì)。下列敘述不正確的是 ()A.參加光合作用的色素位于圖中的A部分B.③進(jìn)入葉綠體后，通過固定形成⑤物質(zhì)C.若突然停止光照，B中④的含量會上升D.用18O標(biāo)記①，可在②中測到較高放射性【解析】選B。參加光合作用的色素位于圖中的[A]類囊體薄膜部分，A正確；[③]CO2進(jìn)入葉綠體后，通過固定形成[④]C3，[⑤](CH2O)的形成還須要經(jīng)過C3的還原，B錯誤；若突然停止光照，光反應(yīng)合成的NADPH與ATP削減，參加還原反應(yīng)的C3削減，[B]葉綠體基質(zhì)中[④]C3的含量會上升，C正確；O2中的O來源于H2O，用18O標(biāo)記[①]H2O，可在[②]O2中測到較高放射性，D正確。2.魯賓和卡門將小球藻培育在含18O比例不同的碳酸氫鹽和重氧水(H218O)的溶液中，并用質(zhì)譜儀對碳酸氫鹽和重氧水(H218O)中18O含量進(jìn)行檢測。一段時間后，再用質(zhì)譜儀對O2中18是 ()試驗(yàn)18O含量百分比H2OHCO3-、O210.850.550.8520.200.500.2030.200.68XA.碳酸氫鹽可為小球藻的暗反應(yīng)供應(yīng)二氧化碳B.四周空氣中的C18O2只能來自碳酸氫鹽的分解C.據(jù)表可推想，試驗(yàn)3中X的值為0.20D.該試驗(yàn)證明白光合作用中制造的O2全部來自H2O【解析】選B。碳酸氫鹽可以分解出二氧化碳，因此可以為暗反應(yīng)供應(yīng)所須要的原料，A正確；四周空氣中的C18O2還能來自H218O參加細(xì)胞呼吸釋放的C18O2，B錯誤；通過對試驗(yàn)1和2的分析可知，O2中18O含量百分比與H2O中18O含量百分比相同，說明O2來自H2O而不是CO2，因此X為0.2，C、3.(2024·長沙模擬)如圖表示某植物葉肉細(xì)胞中C3和C5濃度的變更狀況，該植物在Ⅰ階段處于相宜環(huán)境條件下，Ⅱ階段是某個環(huán)境條件降低引起的瞬時變更。下列分析正確的是 ()A.Ⅰ階段在類囊體薄膜上進(jìn)行，Ⅱ階段在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行B.圖中Ⅱ階段的變更很可能是降低光照強(qiáng)度引起的C.圖中物質(zhì)甲轉(zhuǎn)變成乙須要光反應(yīng)供應(yīng)的ATP和[H]D.若降低的是CO2濃度，則達(dá)到最大光合作用強(qiáng)度時，所需最小光照強(qiáng)度Ⅱ階段的比Ⅰ階段低【解析】選D。題圖表示植物葉肉細(xì)胞中C3和C5濃度的變更狀況，因此兩個階段均表示光合作用暗反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，A錯誤；CO2固定的反應(yīng)式為CO2+C52C3，所以葉綠體中C3含量大于C5含量，則乙為C3，甲為C5，圖中發(fā)生變更后C3含量下降，C5含量上升，當(dāng)光照強(qiáng)度降低時，短時間內(nèi)光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]、ATP削減，導(dǎo)致C3的還原削減，而C5與CO2反應(yīng)生成的C3不變，因此C3含量上升、C5下降，與圖中曲線變更狀況不符，B錯誤；甲是C5，乙是C3，甲轉(zhuǎn)變成乙須要CO2，C3轉(zhuǎn)變?yōu)镃5須要光反應(yīng)供應(yīng)的ATP和[H]，C錯誤；若發(fā)生的變更是CO2濃度降低，則達(dá)到最大光合作用強(qiáng)度時，Ⅱ階段所需的光照強(qiáng)度比Ⅰ階段低，D正確。4.如圖曲線表示在相宜溫度、水分和肯定的光照強(qiáng)度下，甲、乙兩種植物葉片的CO2凈汲取速率與CO2濃度的關(guān)系。下列說法正確的是 ()A.CO2濃度大于a時，甲才能進(jìn)行光合作用B.適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，a點(diǎn)將左移C.CO2濃度為b時，甲、乙總光合作用強(qiáng)度相等D.甲、乙光合作用強(qiáng)度隨CO2濃度的增大而不斷增加【解析】選B。CO2濃度為a時，甲植物的凈光合速率為0，此時間合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，故A錯誤；a點(diǎn)時，CO2濃度肯定，因此此時適當(dāng)增加光照強(qiáng)度可提高光合作用強(qiáng)度，因此a點(diǎn)將左移，故B正確；CO2濃度為b時，甲、乙兩種植物的凈光合作用強(qiáng)度相等，由于不知道兩種植物的呼吸作用強(qiáng)度，因此不能比較總光合作用強(qiáng)度，故C錯誤；由圖中曲線可以看出，當(dāng)CO2濃度達(dá)到肯定值以后，光合作用強(qiáng)度就達(dá)到了飽和點(diǎn)，故D錯誤。5.在相宜溫度和大氣CO2濃度條件下，測得某森林中林冠層四種主要喬木的幼苗葉片的生理指標(biāo)(見下表)。下列分析正確的是 ()物種指標(biāo)馬尾松苦櫧石櫟青岡光補(bǔ)償點(diǎn)(μmol·m-2·s-1)140663722光飽和點(diǎn)(μmol·m-2·s-1)14251255976924(光補(bǔ)償點(diǎn)：光合速率等于呼吸速率時的光照強(qiáng)度；光飽和點(diǎn)：達(dá)到最大光合速率所需的最小光照強(qiáng)度)A.光照強(qiáng)度大于140μmol·m-2·s-1，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的O2全部進(jìn)入線粒體B.光照強(qiáng)度小于1255μmol·m-2·s-1，影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素是CO2濃度C.森林中生產(chǎn)者積累有機(jī)物的能量總和，即為輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D.在群落演替過程中，隨著林冠密集程度增大青岡的種群密度將會增加【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：“相宜溫度”“大氣CO2濃度”“光補(bǔ)償點(diǎn)”“光飽和點(diǎn)”。(2)題表信息：“光補(bǔ)償點(diǎn)”“光飽和點(diǎn)”的含義?！窘馕觥窟xD。本題考查光合作用的影響因素。A項(xiàng)，光照強(qiáng)度大于140μmol·m-2·s-1，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率，產(chǎn)生的O2部分進(jìn)入線粒體，其余釋放到細(xì)胞外，故錯誤。B項(xiàng)，題干條件“相宜溫度和大氣CO2濃度”，1255μmol·m-2·s-1是苦櫧的光飽和點(diǎn)，小于1255μmol·m-2·s-1時影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，故錯誤。C項(xiàng)，輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量=生產(chǎn)者積累有機(jī)物的能量總和+生產(chǎn)者的呼吸消耗，故錯誤。D項(xiàng)，相對其他植物，青岡的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均較低，屬陰生植物，所以林冠密集程度增大更相宜其生存，故正確。6.如圖表示玉米體內(nèi)的部分生理過程，下列有關(guān)分析正確的是 ()A.能夠在葉肉細(xì)胞生物膜上進(jìn)行的生理過程有Ⅰ、ⅢB.階段Ⅰ生成的[H]可作為還原劑用于⑤過程生成水C.過程①④⑤可為葉肉細(xì)胞汲取Mg2+等供應(yīng)動力D.過程③④⑤進(jìn)行的場所分別是葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體【解析】選A。圖中過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示光反應(yīng)、暗反應(yīng)、細(xì)胞呼吸。葉肉細(xì)胞生物膜上進(jìn)行的生理過程有Ⅰ、Ⅲ，A正確；光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]、ATP只能用于暗反應(yīng)，B、C錯誤；玉米細(xì)胞有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，D錯誤。7.如圖是綠色植物體內(nèi)幾項(xiàng)生理活動關(guān)系示意圖，下列有關(guān)描述正確的是 ()A.能量a是光能，能量b、c和d中有一部分形成ATPB.①過程是光反應(yīng)，②過程是暗反應(yīng)，③④過程都是無氧呼吸C.①過程是光合作用，②③④過程都是有氧呼吸D.①②過程只能發(fā)生在植物細(xì)胞內(nèi)，③過程只能發(fā)生在動物細(xì)胞內(nèi)【解析】選A。圖中a表示光能，b、c、d表示化學(xué)能，其中少部分能量形成ATP，大部分能量以熱能形式散失；②過程表示有氧呼吸；③④過程表示無氧呼吸；①過程表示光合作用，也可以發(fā)生在藍(lán)藻中，②過程也可以發(fā)生在細(xì)菌中，③過程也可以發(fā)生在植物細(xì)胞中。8.如圖為植物細(xì)胞細(xì)胞代謝的部分過程簡圖，①～⑦為相關(guān)生理過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是 ()A.若植物缺Mg，則首先會受到顯著影響的是③B.②的進(jìn)行與⑤⑥⑦親密相關(guān)，與③無干脆關(guān)系C.藍(lán)藻細(xì)胞中③發(fā)生在類囊體薄膜上，④發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中D.葉肉細(xì)胞內(nèi)③中O2的產(chǎn)生量小于⑥中O2的汲取量，則該細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的總量將削減【解析】選C。Mg是合成葉綠素的成分，光反應(yīng)階段須要葉綠素汲取光能，若植物缺Mg，則葉綠素的合成會受到影響，首先受到顯著影響的生理過程是③光反應(yīng)過程，A正確；植物細(xì)胞的②過程是汲取礦質(zhì)元素離子的主動運(yùn)輸過程，須要消耗能量，故與⑤～⑦呼吸作用過程親密相關(guān)，與③光反應(yīng)過程無干脆關(guān)系，B正確；藍(lán)藻細(xì)胞是原核細(xì)胞，沒有葉綠體，C錯誤；圖中③光反應(yīng)過程O2的產(chǎn)生量小于⑥有氧呼吸過程O2的汲取量，則凈光合作用量<0，該細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的總量將削減，D正確。9.圖甲和圖乙表示某植物在肯定的CO2濃度條件下光合速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯誤的是 ()A.若光照強(qiáng)度突然由A變?yōu)锽，短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的含量會增加B.從圖乙可以看出，當(dāng)超過肯定溫度后，光合速率會隨著溫度的上升而降低C.溫度主要通過影響酶的活性來影響光合速率D.圖甲中，A點(diǎn)限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度，B點(diǎn)限制光合速率的主要因素是溫度或CO2濃度【解析】選A。若光照強(qiáng)度突然由A變?yōu)锽，即光照增加，產(chǎn)生的ATP、[H]增加，C3的還原增加，CO2的固定短暫不變，則葉肉細(xì)胞中C3含量會削減；圖乙中若溫度超過最適溫度，酶活性降低，則光合速率會降低；分析圖甲中某點(diǎn)上的限制因素時，要看曲線是否達(dá)到飽和點(diǎn)、假如沒有達(dá)到飽和點(diǎn)(如A點(diǎn))，則限制因素主要為橫坐標(biāo)表示的因素，即光照強(qiáng)度；當(dāng)達(dá)到飽和點(diǎn)以后(如B點(diǎn))，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素以外的其他因素，如溫度或CO2濃度。10.圖甲為探討光合作用的試驗(yàn)裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個葉圓片，再用氣泵抽出氣體直至葉片沉入水底，然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至不同濃度的NaHCO3溶液中，賜予肯定的光照，測量每個培育皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時間(圖乙)，以探討光合速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。下列有關(guān)分析正確的是 ()A.在a～b段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合速率漸漸減小B.在b～c段，單獨(dú)增加光照或溫度或NaHCO3溶液濃度，都可以縮短葉圓片上浮的時間C.在c點(diǎn)以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降D.因配制的NaHCO3溶液中不含氧氣，所以整個試驗(yàn)過程中葉圓片不能進(jìn)行呼吸作用【解析】選C。在a～b段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片上浮至液面所用的平均時間變短，表明光合速率漸漸增大；在b～c段，單獨(dú)增加光照或溫度可以縮短葉圓片上浮至液面所用的時間，但單獨(dú)增加NaHCO3溶液濃度不能縮短葉圓片上浮至液面所用的時間；在c點(diǎn)以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降；凡是活細(xì)胞都能進(jìn)行呼吸作用。11.道家經(jīng)典《道藏》曾把霍山石斛列為中華“九大仙草”之首，產(chǎn)于大別山安徽省六安霍山縣的霍山石斛是鐵皮石斛中的極品。霍山石斛能大幅度提高人體內(nèi)SOD(延緩蒼老的主要物質(zhì))水平，對常常熬夜、用腦、煙酒過度，體虛乏力的人群，常常飲用特別相宜?；羯绞忻髂孔饔?，也能調(diào)和陰陽、壯陽補(bǔ)腎、養(yǎng)顏駐容，從而達(dá)到保健益壽的功效。鐵皮石斛為藥用草本植物，圖1為其葉肉細(xì)胞內(nèi)的部分代謝過程；圖2為某科研小組測定的其在光照和黑暗條件下的CO2汲取速率，請回答下列問題：(1)據(jù)圖1分析，鐵皮石斛進(jìn)行光反應(yīng)的場所是_____，此過程把光能轉(zhuǎn)化為儲存在________中的化學(xué)能。探討發(fā)覺鐵皮石斛葉片變黃過程中葉綠素的含量明顯削減，類胡蘿卜素的含量基本不變，但黃葉基本不轉(zhuǎn)化光能，由此推想_______(填色素)參加光反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化。

(2)鐵皮石斛由光下進(jìn)入暗處的短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C5的含量變更是_______(填“增加”或“削減”)。據(jù)圖2分析，鐵皮石斛不同于一般植物的特點(diǎn)是_______________________________；但其在黑暗中并不能產(chǎn)生糖類等光合產(chǎn)物的緣由是_______________________。

(3)試驗(yàn)人員探討發(fā)覺鐵皮石斛的氣孔在暗處開放。綜合題圖和上述結(jié)果推想，鐵皮石斛在光照下汲取CO2不足，而暗處可以______________________，進(jìn)而提高光合速率。

【解析】(1)據(jù)圖分析，圖1中生物膜上利用了光能，發(fā)生了水的光解，表示鐵皮石斛進(jìn)行的光合作用光反應(yīng)階段，發(fā)生的場所是葉綠體的類囊體薄膜，該過程把光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能。依據(jù)題意分析，鐵皮石斛葉片變黃過程中葉綠素的含量明顯削減，類胡蘿卜素的含量基本不變，但黃葉基本不轉(zhuǎn)化光能，說明參加光反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的色素是葉綠素。(2)鐵皮石斛由光下進(jìn)入暗處，光反應(yīng)停止導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]不足，影響了暗反應(yīng)過程中三碳化合物的還原，但是不影響二氧化碳的固定，即五碳化合物的消耗正常，而生產(chǎn)削減，所以短時間內(nèi)五碳化合物的含量降低。據(jù)圖2分析可知，鐵皮石斛不同于一般植物的特點(diǎn)是CO2汲取速率始終大于零，但其在黑暗中不能進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和[H]，因此其并不能產(chǎn)生糖類等光合產(chǎn)物。(3)依據(jù)題意分析，已知鐵皮石斛在光照下汲取CO2不足，但是鐵皮石斛的氣孔在暗處是開放的，則黑暗處可以汲取CO2并儲存起來，為光照下進(jìn)行光合作用供應(yīng)足夠的CO2，進(jìn)而提高光合速率。答案：(1)(葉綠體)類囊體薄膜ATP葉綠素(2)削減CO2汲取速率始終大于零黑暗中沒有光反應(yīng)供應(yīng)的ATP和[H](3)汲取CO2并儲存起來，為光照下進(jìn)行光合作用供應(yīng)足夠的CO212.為探討長期鹽堿脅迫對辣椒葉綠素的影響，科研人員將辣椒幼苗放入鹽堿溶液進(jìn)行處理，一段時間后測定辣椒的相關(guān)數(shù)據(jù)和生長狀況如表。請思索并回答相關(guān)問題：辣椒葉綠素種類及比例a+b(mg/g)a∶b在鹽堿溶液環(huán)境中0.571.2∶1在非鹽堿溶液環(huán)境中1.383∶1(1)提取辣椒葉綠素要運(yùn)用無水乙醇，還須要加入適量的_______，快速研磨，過濾得到提取液。

(2)分析以上圖表，該試驗(yàn)的因變量是____________________，能影響因變量的無關(guān)變量有_____________________(至少寫出兩個)。

(3)分析以上圖表，長期生長在鹽堿溶液環(huán)境中，對辣椒_______(填“葉綠素a”或“葉綠素b”)的