高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題四 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第4講 光與光合作用（原卷版）

第4講光與光合作用一、單選題1．（2023秋·海南·高三海南中學(xué)?？茧A段練習(xí)）農(nóng)業(yè)諺語(yǔ)是勞動(dòng)人民口口相傳的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，其中蘊(yùn)藏著豐富的生物學(xué)原理，下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是（

）A．“玉米帶大豆，十年九不漏”——玉米和大豆間作，可以促進(jìn)增產(chǎn)B．“人黃有病，苗黃缺肥”——鎂是構(gòu)成葉綠素的元素之一，缺鎂會(huì)導(dǎo)致葉片發(fā)黃C．“春天糞堆密，秋后糧鋪地”——糞肥中的能量流向植物，促進(jìn)糧食增產(chǎn)D．“稻子出在犁頭上，勤耕深耕長(zhǎng)得壯”——中耕松土有利于植物根細(xì)胞吸收無(wú)機(jī)鹽2．（2022秋·天津河西·高一天津市第四中學(xué)校考期末）如圖表示新鮮菠菜葉中四種色素的相對(duì)含量及在濾紙條上的分離情況。下列說(shuō)法不正確的是（

）A．丙、丁兩種色素主要吸收藍(lán)紫光B．四種色素均可溶于有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中C．四種色素在層析液中溶解度最大的是乙D．若用發(fā)黃的菠菜葉進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，則甲、乙色素帶會(huì)變窄3．（2023春·云南紅河·高一?？奸_(kāi)學(xué)考試）下列有關(guān)植物光合作用的說(shuō)法，正確的是（

）A．光照增強(qiáng)，葉綠體內(nèi)膜產(chǎn)生的ATP增加，利于有機(jī)物的合成B．魯賓和卡門用對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明了光合作用釋放的氧氣中的氧元素來(lái)自水C．當(dāng)葉肉細(xì)胞中氧氣產(chǎn)生速率等于氧氣消耗速率時(shí)，該植物體光合作用速率等于呼吸速率D．紅光條件下類胡蘿卜素可通過(guò)光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為大量ATP中活躍的化學(xué)能4．（2023秋·江蘇鹽城·高一鹽城市大豐區(qū)新豐中學(xué)?？计谀┫聢D是某植物葉片光照強(qiáng)度與凈光合速率的關(guān)系圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）

A．當(dāng)光照強(qiáng)度<A時(shí)，光合速率<呼吸速率B．當(dāng)光照強(qiáng)度=A時(shí)，呼吸作用釋放出的CO2=光合作用吸收的CO2C．當(dāng)光照強(qiáng)度在A與B之間時(shí)，植物葉片需從周圍環(huán)境中吸收CO2D．B點(diǎn)以后，限制光合作用的因素包括光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度等二、綜合題5．（2023秋·廣東深圳·高一統(tǒng)考期末）下圖是某植物葉肉細(xì)胞中光合作用和呼吸作用的物質(zhì)變化示意簡(jiǎn)圖，其中①～⑤為生理過(guò)程，a～h為物質(zhì)名稱。請(qǐng)據(jù)圖回答：

(1)①～⑤過(guò)程中，能夠產(chǎn)生ATP的過(guò)程有（填圖中數(shù)字），過(guò)程①發(fā)生的具體場(chǎng)所是，①為②提供。(2)物質(zhì)a是光合色素，其中類胡蘿卜素主要吸收光，②階段中有CO2與C5反應(yīng)生成2C3，這一過(guò)程叫做CO2的。(3)若將該植物從光照條件下突然移到黑暗處，則在短時(shí)間內(nèi)物質(zhì)f的含量將會(huì)。6．（2023·遼寧大連·大連八中校考模擬預(yù)測(cè)）共生固氮是自然界生物可用氮的最大天然來(lái)源，根瘤菌入侵豆科植物的根系，誘導(dǎo)大豆形成根瘤（容納根瘤菌）以進(jìn)行共生固氮。為研究大豆根瘤形成的機(jī)理，科研人員進(jìn)行了一系列研究。(1)圖1是大豆光合作用產(chǎn)物的形成及運(yùn)輸和大豆與根瘤菌關(guān)系示意圖。請(qǐng)分析回答：①如圖1所示，二氧化碳固定形成的C3在光反應(yīng)提供的作用下轉(zhuǎn)換成磷酸丙糖（TP），TP運(yùn)出葉綠體后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于。②研究發(fā)現(xiàn)，蔗糖進(jìn)入維管束細(xì)胞的過(guò)程可被呼吸抑制劑抑制，據(jù)此推測(cè)蔗糖進(jìn)入維管束細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸需要的條件是。(2)為了研究光照與大豆根瘤生成的關(guān)系，科研工作者將根瘤菌接種于大豆上，黑暗預(yù)處理2天后，進(jìn)行相關(guān)處理，6天后觀察大豆根瘤結(jié)節(jié)生成的情況，處理和結(jié)果如圖2，結(jié)合圖1分析下列問(wèn)題。①對(duì)大豆黑暗預(yù)處理的目的是。②圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明。③根據(jù)圖1，從能量的角度解釋大豆根瘤結(jié)節(jié)形成的原因：。④光除了為植物提供能量外，還可能作為調(diào)控大豆根瘤結(jié)節(jié)的生成。選擇題1．（福建省泉州市2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期期末生物試題）如圖為葉綠體中光合作用過(guò)程示意圖，其中A、B、C、D表示葉綠體的結(jié)構(gòu)，①②③④⑤表示物質(zhì)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．A結(jié)構(gòu)屬于生物膜系統(tǒng)的一部分B．③可來(lái)自線粒體和外界環(huán)境C．與光合作用有關(guān)的酶主要分布在A、C、DD．若光照顯著減弱，短時(shí)間內(nèi)④的含量會(huì)升高2．（2022秋·吉林通化·高三梅河口市第五中學(xué)?？计谥校┮阎←湽夂献饔米钸m溫度為25℃，呼吸作用最適溫度為30℃，科學(xué)家研究小麥20℃時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，得到如圖曲線。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）

A．在25℃條件下研究時(shí)，a點(diǎn)會(huì)下移B．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是線粒體C．其他條件適宜，當(dāng)植物缺Mg時(shí)，b點(diǎn)將向左移動(dòng)D．c點(diǎn)之后小麥光合作用強(qiáng)度不再增加，可能與葉綠體中酶的濃度有關(guān)3．（2023秋·江蘇鹽城·高一鹽城市大豐區(qū)新豐中學(xué)?？计谀┫聢D1為光合作用過(guò)程圖解，其中①-③表示具體過(guò)程，a-g表示物質(zhì)。圖2表示在不同光照強(qiáng)度下某植物的CO2吸收速率。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）

A．圖1中類囊體為光反應(yīng)的發(fā)生提供的物質(zhì)條件是色素和酶B．光合作用過(guò)程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化為光能→ATP和NADPH（[H]）中的化學(xué)能→有機(jī)物中的化學(xué)能C．如果將該植物置于圖2中A點(diǎn)光照強(qiáng)度條件下生長(zhǎng)，則圖1中的a物質(zhì)也能產(chǎn)生D．如果將該植物置于圖2中C點(diǎn)條件下生長(zhǎng)，則每小時(shí)單位葉面積實(shí)際消耗的CO2量為25mg4．（2023春·湖南衡陽(yáng)·高二衡陽(yáng)市八中?？茧A段練習(xí)）（多選）下圖表示某高等植物光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系。下列推斷正確的是（

）A．甲、乙兩圖的光照強(qiáng)度均為P點(diǎn)時(shí)，限制光合作用速率的因素是相同的B．甲、乙、丙都不止一個(gè)變量，故不遵循單一變量原則C．隨著溫度進(jìn)一步升高，丙圖中曲線有下降的趨勢(shì)，原因是進(jìn)行光合作用的酶的活性降低D．甲圖中在P點(diǎn)時(shí)，三條曲線狀態(tài)下植物細(xì)胞有機(jī)物的積累量是相同的綜合題5．（2023春·湖南衡陽(yáng)·高二衡陽(yáng)市八中?？茧A段練習(xí)）據(jù)《自然》雜志2022年12月刊文介紹，我國(guó)科研人員將菠菜葉綠體的類囊體制備成納米類囊體單元（NTUs），并用動(dòng)物軟骨細(xì)胞膜（CM）將其包裹得到CM-NTUs，最終成功實(shí)現(xiàn)了將植物類囊體跨物種植入到動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

(1)類囊體膜的結(jié)構(gòu)及相關(guān)生理過(guò)程如上圖所示：①?gòu)?fù)合物A-D中，含有光合色素的復(fù)合物有。②圖中物質(zhì)b在光合作用過(guò)程中的作用有（答出2點(diǎn)）。(2)研究者向骨關(guān)節(jié)炎模型小鼠的骨關(guān)節(jié)內(nèi)注射CM-NTUs并給予適宜光照，數(shù)周后檢查發(fā)現(xiàn)小鼠關(guān)節(jié)形態(tài)改善，骨關(guān)節(jié)炎疼痛好轉(zhuǎn)。①植入了NTUs的軟骨細(xì)胞中既能合成ATP又能合成[H]的具體場(chǎng)所有。②有同學(xué)認(rèn)為，患病小鼠相關(guān)癥狀好轉(zhuǎn)的原因是NTUs為軟骨細(xì)胞直接提供了豐富的葡萄糖等光合產(chǎn)物。請(qǐng)?jiān)u價(jià)該觀點(diǎn)是否正確，并說(shuō)明理由：。(3)用菠菜類囊體和人工酶系統(tǒng)組裝的人工葉綠體，能在光下生產(chǎn)目標(biāo)多碳化合物。若要實(shí)現(xiàn)黑暗條件下持續(xù)生產(chǎn)，需穩(wěn)定提供的物質(zhì)有。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)即使增加光照強(qiáng)度，產(chǎn)量也不再增加，若要增產(chǎn)，可采取的有效措施有（答兩點(diǎn)）。6．（2022秋·遼寧沈陽(yáng)·高三東北育才學(xué)校?？茧A段練習(xí)）氣孔限制指由于氣孔導(dǎo)度的限制導(dǎo)致胞間CO2濃度不能滿足光合作用的需求，非氣孔限制指由于葉綠體活性降低等原因引起光合作用能力降低。為研究晝夜溫差通過(guò)哪種方式影響番茄幼苗光合速率，科研人員利用人工氣候箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，晝夜平均溫度一致，上午10點(diǎn)測(cè)定各指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表（注：氣孔導(dǎo)度表示氣孔張開(kāi)的程度）?；卮鹆袉?wèn)題：組別晝夜溫差（℃）總?cè)~綠素含量（μg·cm-2）氣孔導(dǎo)度（μmol·m-2·s-1）胞間CO2濃度（μmol·m-2·s-1）釋放氧氣速率（μmol·m-2·s-1）110（20℃/20℃）27.90144.3260.06.31226（23℃/17℃）29.96166.6231.611.49312（26℃/14℃）32.01186.9193.814.30(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得的氧氣釋放速率（填“大于”或“小于”）葉綠體產(chǎn)生氧氣速率。(2)在夏季晴朗白天的中午，大田種植的番茄常常出現(xiàn)的“光合午休”現(xiàn)象與氣孔限制有關(guān)。從這個(gè)角度分析，發(fā)生“光合午休”現(xiàn)象的原因是。(3)欲測(cè)定總?cè)~綠素含量，可用試劑對(duì)其進(jìn)行提取。據(jù)表分析，與組1相比，組2和組3增加，氣孔內(nèi)外CO2交換增強(qiáng)，胞間CO2濃度不升反降，說(shuō)明加大晝夜溫差主要是降低了（填“氣孔”或“非氣孔”）限制，增強(qiáng)了葉片光合能力。(4)為增加番茄幼苗有機(jī)物積累量，應(yīng)適當(dāng)（填“增大”或“減小”）晝夜溫差。7．（2023春·陜西榆林·高二校聯(lián)考期末）黃精的根狀莖為常用中藥，具有提高免疫力、降低血糖和血脂、抗腫瘤、消炎等功效，被收錄于《中國(guó)藥典》（2020年版）。研究表明，黃精怕強(qiáng)光直射，為探究遮陰對(duì)泰山黃精光合作用的影響，某研究團(tuán)隊(duì)設(shè)置了5個(gè)不同程度的遮陰處理：R1（不遮陰全光照，CK）、R2（遮陰20%）、R3（遮陰40%）、R4（遮陰60%）、R5程度（遮陰80%），在黃精植株盛花期對(duì)不同處理進(jìn)行光合作用參數(shù)的測(cè)定和分析，結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)與黃精葉肉細(xì)胞凈光合作用速率大小直接相關(guān)的細(xì)胞器是?？栁难h(huán)進(jìn)行的場(chǎng)所是，該過(guò)程需要光反應(yīng)提供的物質(zhì)是。(2)據(jù)圖分析，程度的遮陰處理?xiàng)l件下，黃精植株的凈光合速率相對(duì)最大，該條件下，黃精植株進(jìn)行光合作用所固定的CO2來(lái)源于。若為黃精葉片提供H218O，塊根中的淀粉會(huì)含18O，寫出元素轉(zhuǎn)移的路徑：（用相關(guān)物質(zhì)及箭頭表示）。(3)在黃精的栽培中人們總結(jié)出“根深葉茂”和“育秧先育根”的寶貴經(jīng)驗(yàn)，黃精植株地上部分長(zhǎng)得好，必須要根生長(zhǎng)得好，對(duì)此作出合理的解釋是：。1．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復(fù)合體，PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn)，PSⅡ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ，通過(guò)與PSⅡ結(jié)合或分離來(lái)增強(qiáng)或減弱對(duì)光能的捕獲（如圖所示）。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A．葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PSIⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)B．Mg2+含量減少會(huì)導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱C．弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，不利于對(duì)光能的捕獲D．PSⅡ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H+、電子和O22．（2021·重慶·高考真題）類囊體膜蛋白排列和光反應(yīng)產(chǎn)物形成的示意圖。據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．水光解產(chǎn)生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿過(guò)4層膜B．NADP+與電子（e-）和質(zhì)子（H+）結(jié)合形成NADPHC．產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng)及其他消耗能量的反應(yīng)D．電子（e-）的有序傳遞是完成光能轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)3．（2023·海南·高考真題）海南是我國(guó)火龍果的主要種植區(qū)之一、由于火龍果是長(zhǎng)日照植物，冬季日照時(shí)間不足導(dǎo)致其不能正常開(kāi)花，在生產(chǎn)實(shí)踐中需要夜間補(bǔ)光，使火龍果提前開(kāi)花，提早上市。某團(tuán)隊(duì)研究了同一光照強(qiáng)度下，不同補(bǔ)光光源和補(bǔ)光時(shí)間對(duì)火龍果成花的影響，結(jié)果如圖。

回答下列問(wèn)題。(1)光合作用時(shí)，火龍果植株能同時(shí)吸收紅光和藍(lán)光的光合色素是；用紙層析法分離葉綠體色素獲得的4條色素帶中，以濾液細(xì)線為基準(zhǔn)，按照自下而上的次序，該光合色素的色素帶位于第條。(2)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三種補(bǔ)光光源中最佳的是，該光源的最佳補(bǔ)光時(shí)間是小時(shí)/天，判斷該光源是最佳補(bǔ)光光源的依據(jù)是。(3)現(xiàn)有可促進(jìn)火龍果增產(chǎn)的三種不同光照強(qiáng)度的白色光源，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究成花誘導(dǎo)完成后提高火龍果產(chǎn)量的最適光照強(qiáng)度（簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路）。4．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）植物工廠是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，可人工控制光照、溫度、CO2濃度等因素。不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗體內(nèi)的葉綠素含量和氮含量的影響如圖甲所示，不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗干重的影響如圖乙所示。分組如下：CK組（白光）、A組（紅光：藍(lán)光=1：2）、B組（紅光：藍(lán)光=3：2）、C組（紅光：藍(lán)光=2：1），每組輸出的功率相同。

回答下列問(wèn)題：(1)光為生菜的光合作用提供，又能調(diào)控生菜的形態(tài)建成。生菜吸收營(yíng)養(yǎng)液中含氮的離子滿足其對(duì)氮元素需