(新教材)2021-2022學(xué)年上學(xué)期高一期末復(fù)習(xí)練習(xí)5-光合作用和能量轉(zhuǎn)化-學(xué)生版

2017年高考2017年高考“最后三十天”專題透析好教育云平臺--教育因你我而變好教育云平臺--教育因你我而變練習(xí)練習(xí)5××光合作用和能量轉(zhuǎn)化知識梳理知識梳理寒假集訓(xùn)寒假集訓(xùn)（45分鐘）經(jīng)典集訓(xùn)經(jīng)典集訓(xùn)1．（2021年新高考廣東卷·12）在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco，下列敘述正確的是（）A．Rubisco存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B．激活Rubisco需要黑暗條件C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．Rubisco催化C5和CO2結(jié)合2．（2021年新高考湖南卷·7）綠色植物的光合作用是在葉綠體內(nèi)進(jìn)行的一系列能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。下列敘述錯誤的是（）A．弱光條件下植物沒有O2的釋放，說明未進(jìn)行光合作用B．在暗反應(yīng)階段，CO2不能直接被還原C．在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會暫時下降D．合理密植和增施有機(jī)肥能提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度鞏固集訓(xùn)鞏固集訓(xùn)一、選擇題1．某種高產(chǎn)水稻，平均每播種1克種子，大約能收獲40克稻谷。這些增加的物質(zhì)，原料主要來自（）A．土壤中的肥料 B．土壤中的有機(jī)物C．空氣中的二氧化碳 D．土壤中的水和空氣中的二氧化碳2．關(guān)于“光合色素的提取與分離”活動中，下列敘述正確的是（）A．新鮮菠菜葉烘干、粉碎后加入層析液進(jìn)行色素提取B．分離葉綠體中的色素要注意濾液細(xì)線不能低于層析液液面C．光合色素提取時，需加入碳酸鈣，其目的是使研磨更加充分D．層析后，濾紙條上自下而上出現(xiàn)4條色素帶依次是葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素3．下列關(guān)于線粒體和葉綠體的說法不正確的是（）A．線粒體是細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”，葉綠體是細(xì)胞的“能量轉(zhuǎn)換站”B．線粒體和葉綠體都含有少量的DNAC．線粒體和葉綠體都是具有兩層生物膜的細(xì)胞器D．線粒體和葉綠體的膜都以磷脂雙分子層為基本支架4．利用溫室栽培葡萄，以下措施不能提高葡萄產(chǎn)量的是（）A．向溫室內(nèi)定期通入二氧化碳B．盡量保持溫室內(nèi)晝夜溫度的相對穩(wěn)定，避免忽冷忽熱C．適時澆水、除草、松土、施肥D．種植葡萄時，要用樹枝、竹竿等搭架供其生長，充分接受陽光5．“有收無收在于水，收多收少在于肥。”這句農(nóng)諺形象地說明了植物的生長和發(fā)育過程離不開水和無機(jī)鹽，適時適量地灌溉和追施各種肥料是農(nóng)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的保障。下列關(guān)于水和無機(jī)鹽的敘述，錯誤的是（）A．磷在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能上具有重要作用B．結(jié)合水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，可直接參與光合作用過程C．葉綠素含有Mg，分布在類囊體的薄膜上，可以吸收光能D．無機(jī)鹽只有溶解于水中形成離子，才能被植物的根尖吸收6．如圖表示光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關(guān)系，下列說法錯誤的是（）A．②過程需多種酶參與，且需ATP供能B．適宜條件下，③過程在活細(xì)胞中都能進(jìn)行C．⑤過程同時產(chǎn)生的ATP最多D．①③④過程產(chǎn)生的[H]都能與氧結(jié)合產(chǎn)生水7．下圖是利用小球藻進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)示意圖，小球藻進(jìn)行光合作用放出的氣體M是（）A．CO2B．O2C．N2D．NH38．下列關(guān)于葉綠體的色素的敘述，錯誤的是（）A．葉綠素中含有鎂元素 B．可利用無水乙醇分離4種葉綠體色素C．綠葉中葉綠素和胡蘿卜素的含量不同 D．被葉綠素吸收的光能可用于水的光解和ATP的合成9．如果用含有14C的CO2來追蹤光合作用中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑，則是（）A．CO2→葉綠素→ADP B．CO2→葉綠體→ATPC．CO2→乙醇→糖類 D．CO2→三碳化合物→糖類10．如圖曲線表示在適宜溫度、水分和一定的光照強(qiáng)度下，甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與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強(qiáng)11．藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞能通過其產(chǎn)生的一組特殊蛋白質(zhì)將CO2濃縮在Rubisco酶（固定CO2的關(guān)鍵酶）周圍。2021年5月，中科院的科學(xué)家們在對藍(lán)藻這一CO2濃縮機(jī)制的研究中又有新發(fā)現(xiàn)。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A．Rubisco酶是在藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)核糖體上合成的B．Rubisco酶存在于藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中C．藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞中含有DNA和RNA，但只有DNA是遺傳物質(zhì)D．藍(lán)細(xì)菌的CO2濃縮機(jī)制有利于其適應(yīng)低CO2濃度環(huán)境12．下圖為植物體內(nèi)發(fā)生的光合作用和光呼吸作用的示意圖，相關(guān)敘述正確的是（）A．光合作用過程中CO2在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上被利用B．農(nóng)業(yè)上，控制好大棚中O2和CO2含量有利于農(nóng)作物增產(chǎn)C．在高O2含量的環(huán)境中，植物不能進(jìn)行光合作用D．將植物突然置于黑暗環(huán)境中，葉綠體中C5與C3間的轉(zhuǎn)化不受影響二、非選擇題13．下圖是某植物細(xì)胞代謝示意圖。據(jù)圖回答下列問題：（1）A與B代表____，C與D代表____。圖中①②代表的物質(zhì)依次是____、____。（2）B代表一種反應(yīng)過程，C與D反應(yīng)過程發(fā)生的場所分別為____、____。（3）C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精或乳酸，出現(xiàn)這種情況的原因是_______。14．小麥籽粒中的糖類主要依靠穗下第一張葉片（旗葉）的光合作用供給，其他綠色部分如麥穗也有光合能力。下圖為小麥旗葉和麥穗光合作用與耐旱性關(guān)系的研究結(jié)果。請回答下列有關(guān)問題：（1）由圖可知，____的光合作用對缺水比較敏感，如果小麥在孕穗期和開花期遇到干旱，將對產(chǎn)量有較大的影響。同時，____的光合作用對干旱有較強(qiáng)適應(yīng)性，這對植物度過不良環(huán)境有一定的積極作用。（2）水分對光合作用的影響是多方面的。一方面缺水可導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，光合作用會因__________階段的原料不足而受到影響；另一方面缺水還會使物質(zhì)運(yùn)輸變慢，當(dāng)光合產(chǎn)物在______中積累過多時，會使光合作用產(chǎn)生反饋性抑制。（3）不同程度的缺水對光合作用的影響也有所不同。中度缺水會影響葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上的電子傳遞，從而使______的形成受到抑制；嚴(yán)重缺水還會造成葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)的破壞，而且在供水后也難以恢復(fù)。因而，植物不能長時間缺水，合理灌溉就是指根據(jù)植物的需水規(guī)律_______地進(jìn)行灌溉。15．光合作用是植物綠色細(xì)胞中最重要的反應(yīng)之一，是綠色植物正常生長發(fā)育所必需的。圖甲為金魚藻細(xì)胞內(nèi)部分光合作用示意圖，其中A、B、C、D、E表示不同的物質(zhì)。圖乙是研究環(huán)境因素對金魚藻光合作用影響的實(shí)驗(yàn)裝置。請據(jù)圖分析，回答下列問題：（1）卡爾文以金魚藻為實(shí)驗(yàn)材料，采用________________的方法，發(fā)現(xiàn)了光合作用的碳反應(yīng)過程。某研究小組借鑒卡爾文的實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)行了以下不同的實(shí)驗(yàn)：研究小組破壞金魚藻的葉綠體膜后，類囊體薄膜和基質(zhì)都釋放出來。然后再經(jīng)___________后棄沉淀，取上層液體即為葉綠體基質(zhì)。在上清液中加入D、E和14CO2，結(jié)果在上清液中檢出含14C的光合產(chǎn)物。（2）圖甲表示光合作用的_______________階段，該過程在______________中進(jìn)行。D、E兩者在甲過程中發(fā)揮的作用分別是_________________、_____________________________。物質(zhì)C在葉綠體內(nèi)的作用是________________________________。（3）若將乙圖中的光源向右側(cè)平行移動，則短時間內(nèi)B的含量將_______（填“增加”“減少”或“不變”）；（4）該研究小組成員研究發(fā)現(xiàn)只用裝置乙測定的光合速率比真正光合速率低，原因是_______________________________________。（5）干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是____________________________。參考答案參考答案經(jīng)典集訓(xùn)：1．【答案】D【解析】Rubisco參與植物光合作用過程中的暗反應(yīng)，暗反應(yīng)場所在葉綠體基質(zhì)，故Rubisco存在于葉綠體基質(zhì)中，A錯誤；暗反應(yīng)在有光和無光條件下都可以進(jìn)行，故參與暗反應(yīng)的酶Rubisco的激活對光無要求，B錯誤；Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C錯誤；Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2結(jié)合生成C3的過程，D正確。2．【答案】A【解析】弱光條件下植物沒有氧氣的釋放，有可能是光合作用強(qiáng)度小于或等于呼吸作用強(qiáng)度，光合作用產(chǎn)生的氧氣被呼吸作用消耗完，此時植物雖然進(jìn)行了光合作用，但是沒有氧氣的釋放，A錯誤；二氧化碳性質(zhì)不活潑，在暗反應(yīng)階段，一個二氧化碳分子被一個C5分子固定以后，很快形成兩個C3分子，在有關(guān)酶的催化作用下，C3接受ATP釋放的能量并且被[H]還原，因此二氧化碳不能直接被還原，B正確；在禾谷類作物開花期減掉部分花穗，光合作用產(chǎn)物輸出受阻，葉片的光合速率會暫時下降，C正確；合理密植可以充分利用光照，增施有機(jī)肥可以為植物提供礦質(zhì)元素和二氧化碳，這些措施均能提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度，D正確；故選A。鞏固集訓(xùn)：一、選擇題1．【答案】D【解析】光合作用是綠色植物把二氧化碳和水合成有機(jī)物，釋放氧氣，同時把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在合成的有機(jī)物中的過程。由題意可知，水稻等植物體的構(gòu)成主要來源于光合作用制造的有機(jī)物，而光合作用的原料是土壤中的水和空氣中的二氧化碳。而土壤中的無機(jī)鹽和有機(jī)物、空氣中的氧氣不參與有機(jī)物的制造，光合作用的原料之一的水是通過根從土壤中吸收來的，而不是來自于空氣中的水。2．【答案】B【解析】色素提取用無水乙醇，色素分離用層析液，A錯誤；分離葉綠體中的色素要注意濾液細(xì)線要高于層析液液面，避免影響分離的效果，B正確；光合色素提取時，需加入二氧化硅，其目的是使研磨更加充分，C錯誤；各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢，條上自下而上出現(xiàn)4條色素帶依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，D錯誤。3．【答案】A【解析】線粒體是細(xì)胞的“能量轉(zhuǎn)換站”，葉綠體是細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”，A錯誤；線粒體和葉綠體都是半自主性細(xì)胞器，都含有少量DNA，B正確；線粒體具有雙層膜，且內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴；葉綠體也具有雙層膜結(jié)構(gòu)，C正確；線粒體和葉綠體的膜都屬于生物膜，符合“流動鑲嵌模型”，都是以磷脂雙分子層為基本骨架的，D正確。4．【答案】B【解析】二氧化碳是光合作用暗反應(yīng)過程的原料，一定條件下原料越多合成的有機(jī)物就越多，所以向溫室內(nèi)定期通入二氧化碳能增產(chǎn)，A不符合題意；在一定范圍內(nèi)，低溫可以抑制植物的呼吸作用，減少植物體內(nèi)有機(jī)物的消耗，夜晚適當(dāng)降低溫度可以減弱植物的呼吸作用，降低有機(jī)物的消耗，從而增加了有機(jī)物的積累，提高了蔬菜等的產(chǎn)量，而盡量保持溫室內(nèi)晝夜溫度的相對穩(wěn)定，不能提高葡萄產(chǎn)量，B符合題意；適時澆水、除草、松土、施肥可以增加土壤中無機(jī)物的含量，利于植物的生長，可以增加葡萄的產(chǎn)量，C不符合題意；種植葡萄時，一般要搭架供其生長，這樣可以使植物的葉充分伸展，充分的接受陽光，擴(kuò)大光合作用的面積，提高光合作用的效率，增加產(chǎn)量，D不符合題意。5．【答案】B【解析】葉綠體膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，P元素在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)與功能上有重要作用，A正確；自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，可直接參與光合作用過程，如水的光解，B錯誤；鎂是組成葉綠素的元素之一，葉肉細(xì)胞的葉綠素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，可吸收紅光和藍(lán)紫光，C正確；無機(jī)鹽必須溶解在水中才能被植物吸收利用，D正確。6．【答案】D【解析】過程②表示植物光合作用的暗反應(yīng)階段，需要多種酶的參與，并且需要光反應(yīng)階段為其提供ATP和[H]，A正確；過程③表示呼吸作用的第一階段，適宜條件下，在所有活細(xì)胞中都能進(jìn)行，B正確；過程⑤表示有氧呼吸的第三階段，產(chǎn)生大量的ATP，C正確；過程①表示植物光合作用的光反應(yīng)階段，產(chǎn)生的NADPH用于暗反應(yīng)還原三碳化合物，不與氧氣反應(yīng)，③表示呼吸作用的第一階段，④表示有氧呼吸的第二階段，無氧條件下③過程產(chǎn)生的[H]不能與氧結(jié)合產(chǎn)生水，D錯誤。7．【答案】B【解析】根據(jù)光反應(yīng)的過程可以看出，水光解后能產(chǎn)生氧氣，而通入的二氧化碳參與了暗反應(yīng)，所以小球藻進(jìn)行光合作用放出的氣體M是氧氣。故選B。8．【答案】B【解析】葉綠素的組成元素是C、H、O、N、Mg，即葉綠素中含有鎂元素，A正確；可利用無水乙醇提取葉綠體色素，用層析液分離4種葉綠體色素，B錯誤；綠葉中葉綠素和胡蘿卜素的含量不同，一般而言，葉綠素（包括葉綠素a和葉綠素b）的含量高于胡蘿卜素的含量，C正確；被葉綠素吸收的光能可用于光反應(yīng)，光反應(yīng)過程中會發(fā)生水的光解和ATP的合成，D正確。9．【答案】D【解析】二氧化碳參與光合作用的暗反應(yīng)過程，根據(jù)暗反應(yīng)中二氧化碳的固定過程可知二氧化碳中的碳原子首先轉(zhuǎn)移到三碳化合物中，然后暗反應(yīng)進(jìn)行的是三碳化合物的固定，所以碳原子又轉(zhuǎn)移到有機(jī)物中，即碳原子的轉(zhuǎn)移途徑為：二氧化碳→三碳化合物→糖類。D正確。10．【答案】B【解析】A點(diǎn)表示光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，所以當(dāng)二氧化碳濃度小于a時，甲已經(jīng)開始進(jìn)行光合作用，A錯誤；a點(diǎn)為光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用時所對應(yīng)的二氧化碳濃度，適當(dāng)增加光強(qiáng)度可以在更低濃度的二氧化碳下實(shí)現(xiàn)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，B正確；二氧化碳濃度為b時，兩種植物的凈光合速率相等，但總光合速率等于凈光合速率加呼吸速率，所以在甲、乙的呼吸速率未知的情況下，兩植株的總光合速率未必相等，C錯誤；在一定范圍內(nèi)，甲、乙光合作用強(qiáng)度隨CO2濃度的增大而不斷增強(qiáng)，當(dāng)CO2濃度達(dá)到飽和時，甲乙光合作用強(qiáng)度則不再增加，D錯誤。11．【答案】B【解析】Rubisco酶的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)，而核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，據(jù)此可知，在藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)Rubisco酶是在核糖體上合成的，A正確；Rubisco酶的作用是將二氧化碳濃縮，即該酶作用于二氧化碳的固定過程，在植物細(xì)胞中應(yīng)該存在于葉綠體基質(zhì)中，但藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞中沒有葉綠體，B錯誤；細(xì)胞中一般都含有兩種核酸，即DNA和RNA，而藍(lán)藻細(xì)胞也不例外，其中也含有DNA和RNA，但只有DNA是遺傳物質(zhì)，C正確；藍(lán)細(xì)菌的CO2濃縮機(jī)制便于藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞對二氧化碳的吸收，有利于其適應(yīng)低CO2濃度環(huán)境，D正確。12．【答案】B【解析】光合作用過程中CO2參與暗反應(yīng)，場所是葉綠體基質(zhì)中，A錯誤；分析題圖可知，O2和CO2的濃度會影響光合作用和細(xì)胞呼吸，故農(nóng)業(yè)上，控制好大棚中O2和CO2含量有利于農(nóng)作物增產(chǎn)，B正確；在高O2含量的環(huán)境中，產(chǎn)生的C3也可用于卡爾文循環(huán)，進(jìn)而生成糖，C錯誤；光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行，需要光反應(yīng)提供NADPH和ATP，黑暗條件下，光反應(yīng)不能進(jìn)行，不能為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP，因而C5與C3之間的轉(zhuǎn)化受影響，D錯誤。二、非選擇題13．【答案】（1）光合作用呼吸作用O2NADP＋（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體（3）細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸【解析】（1）A表示光反應(yīng)階段，B表示暗反應(yīng)階段，所以A與B代表光合作用，C可代表細(xì)胞呼吸的第一階段，D可代表有氧呼吸的第二階段和第三階段，所以C與D代表呼吸作用。根據(jù)以上分析已知，①是O2，②為NADP+；（2）A表示光反應(yīng)階段，B表示暗反應(yīng)階段，C可代表細(xì)胞呼吸的第一階段，D可代表有氧呼吸的第二階段和第三階段。細(xì)胞呼吸第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼吸的第二階段和第三階段發(fā)生在線粒體；（3）有氧條件下，丙酮酸進(jìn)入線粒體最終分解形成二氧化碳和水；在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，轉(zhuǎn)化成酒精和二氧化碳或乳酸。14．【答案】（1）旗葉麥穗（2）暗反應(yīng)葉片（葉肉細(xì)胞）（3）NADPH和ATP適時、適量【解析】（1）根據(jù)圖示可知，缺水時旗葉的光合速率下降較多，因此旗葉的光合作用對缺水比較敏感。據(jù)圖可知缺水處理后麥穗的光合速率下降的較少，說明麥穗的光合作用對干旱有較強(qiáng)適應(yīng)性，這對植物度過不良環(huán)境有一定的積極作用。（2）一方面缺水可導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入減少，暗反應(yīng)減慢，進(jìn)而使光合作用受到影響；另一方面缺水還會使物質(zhì)運(yùn)輸變慢，當(dāng)光合產(chǎn)物在葉片（葉肉細(xì)胞）中積累過多時，會使光合作用產(chǎn)生反饋性抑制。（3）光反應(yīng)在類囊體薄膜上進(jìn)行，光反應(yīng)可產(chǎn)生NADPH和ATP，為暗反應(yīng)提供還原氫和能量，因此若中度缺水影響葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上的電子傳遞，可使NADPH和ATP的形成受到抑制；嚴(yán)重缺水還會造成葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)的破壞，而且在供水后也難以恢復(fù)。合理灌溉就是指根據(jù)植物的需水規(guī)律適