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2019年高考生物一輪總復習 第5章 第4節(jié) 能量之源 光與光合作用高考真題練習 新人教版必修1 一、選擇題 1．(xx課標Ⅱ卷)關于葉綠素的敘述，錯誤的是(　　) A．葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素 B．被葉綠素吸收的光可用于光合作用 C．葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同 D．植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光 解析：本題主要考查葉綠素的相關知識。鎂是合成葉綠素a和葉綠素b的必需元素；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，用于光合作用的光反應階段；葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同；葉綠素不能有效地吸收綠光，綠光被反射出去，使植物呈現(xiàn)綠色。 答案：D 2．(xx江蘇單科)關于葉綠體中色素的提取和分離實驗的操作，正確的是 (　　) A．使用定性濾紙過濾研磨液 B．將干燥處理過的定性濾紙條用于層析 C．在劃出一條濾液細線后緊接著重復劃線2～3次 D．研磨葉片時，用體積分數(shù)為70%的乙醇溶解色素 解析：本題考查葉綠體色素的提取和分離實驗的相關知識。實驗過程中用單層尼龍布過濾研磨液；在濾紙條上劃出一條濾液細線后，待干燥后再重復劃線2～3次；研磨葉片時，用無水乙醇或95%的乙醇溶解色素。 答案：B 3．(xx重慶理綜)如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關敘述，正確的是(　　) A．t1→t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質中水光解加快、O2釋放增多 B．t2→t3，暗反應(碳反應)限制光合作用。若在t2時刻增加光照，光合速率將再提高 C．t3→t4，光照強度不變，光合速率的提高是由于光反應速率不變、暗反應增強的結果 D．t4后短暫時間內，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產物含量降低 解析：本題主要考查影響光合作用因素的相關知識。t1→t2，光照增強葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，類囊體膜上水光解加快、O2釋放增多；t2→t3，暗反應限制光合作用，若在t2時刻增加光照，光合速率不會提高；t3→t4，充入CO2，光反應速率、暗反應速率均增強；t4后短暫時間內，因無光照，ATP的合成停止，葉綠體中ADP和Pi含量升高，水的光解也停止，C3還原受阻，致使C3還原后的直接產物糖類含量降低。故D項正確。 答案：D 4．(xx海南單科)某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48 h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如下圖所示。在日光下照光一段時間，去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍色，有的沒有出現(xiàn)藍色。其中，沒有出現(xiàn)藍色的部位是(　　) A．a、b和d B．a、c和e C．c、d和e D．b、c和e 解析：光合作用需要光照，c部位被錫箔紙遮蓋，所以c部位的葉肉細胞不能進行光合作用；而a、e部位為黃白色，沒有葉綠素，故也不能進行光合作用，所以加碘液后，a、c、e部位不會變藍。 答案：B 5．(xx山東卷)夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如下圖所示。下列說法正確的是(　　) A．甲植株在a點開始進行光合作用 B．乙植株在e點有機物積累量最多 C．曲線b－c段和d－e段下降的原因相同 D．兩曲線b－d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關閉 解析：本題主要考查了環(huán)境因素對植物光合速率影響的相關知識。圖中兩曲線可表示植物的凈光合速率，a點時光合速率等于呼吸速率，說明甲植株在a點前就已經開始進行光合作用，A錯誤；乙植株在18時后凈光合速率小于0，該植株在18時有機物的積累量最多，B錯誤；曲線b－c段下降的原因是氣孔關閉，乙植株因二氧化碳供應不足導致光合速率下降，曲線d－e段光合速率下降的原因則是光照強度減弱，C錯誤。分析兩曲線b－d段可知，中午時乙植株出現(xiàn)凈光合速率先下降后上升的現(xiàn)象，這可能是由于乙植株氣孔發(fā)生關閉造成的，而甲植株沒有發(fā)生類似的現(xiàn)象可能是甲植株氣孔無法關閉，D正確。 答案：D 6．(xx天津卷)設置不同CO2濃度，分組光照培養(yǎng)藍藻，測定凈光合速率和呼吸速率(光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率)，結果見圖。據(jù)圖判斷，下列敘述正確的是(　　) A．與d3濃度相比，d1濃度下單位時間內藍藻細胞光反應生成的[H]多 B．與d2濃度相比，d3濃度下單位時間內藍藻細胞呼吸過程產生的ATP多 C．若d1、d2、d3濃度下藍藻種群的K值分別為K1、K2、K3，則K1>K2>K3 D．密閉光照培養(yǎng)藍藻，測定種群密度及代謝產物即可判斷其是否為兼性厭氧生物 解析：本題綜合考查了光合作用、呼吸作用及種群數(shù)量等相關知識。由圖示信息獲知，d1與d3濃度相比，凈光合速率相等，d1濃度下呼吸速率高，光合速率大，光反應生成的[H]多，A正確；與d2濃度相比，d3濃度下細胞呼吸速率低，產生的ATP少，B不正確；三種濃度條件下藍藻的光合速率大小關系為d2>d1>d3，對應的種群的K值應是K2>K1>K3，C不正確；密閉光照下，藍藻進行光合作用產生氧氣，不能判斷其是否為兼性厭氧生物，D不正確。 答案：A 7．(xx海南卷)將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時間的延長，玻璃容器內CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢是(　　) A．一直降低，直至為零 B．一直保持穩(wěn)定，不變化 C．降低至一定水平時保持相對穩(wěn)定 D．升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定 解析：本題考查植物光合作用與呼吸作用相互關系方面的知識。在適宜條件下光照培養(yǎng)，植物能進行光合作用且光合作用速率大于呼吸作用速率，這樣會導致密閉的玻璃容器內的CO2逐漸減少，光合作用速率隨密閉玻璃容器內CO2的減少而降低，直至光合作用速率降低到與呼吸作用速率相等，此時CO2濃度在一定水平保持相對穩(wěn)定。 答案：C 8．(2011課標全國卷)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是(　　) A．光反應強度升高，暗反應強度降低 B．光反應強度降低，暗反應強度降低 C．光反應強度不變，暗反應強度降低 D．光反應強度降低，暗反應強度不變 解析：鎂是合成葉綠素的原料，缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)的植物葉綠素合成受阻，光反應減弱，合成的[H](NADPH)與ATP減少，從而使暗反應強度也降低。 答案：B 9．(2011海南卷)紅楓是一種木本觀賞植物，在生長季節(jié)葉片呈紅色，下列關于該植物的敘述，正確的是(　　) A．紅楓葉片不含葉綠素 B．紅楓葉片呈紅色是因為吸收了紅光 C．紅楓葉片能吸收光能進行光合作用 D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用 解析：紅楓葉片呈紅色，是因為葉綠素含量少，呈現(xiàn)出了花青素的顏色。紅楓葉片呈紅色是吸收其他光而反射紅光造成的。只有葉綠體中的色素能吸收光能進行光合作用。 答案：C 10．(2011浙江卷)下列有關葉綠體及光合作用的敘述，正確的是(　　) A．破壞葉綠體外膜后，O2不能產生 B．植物生長過程中，葉綠體內各種色素的比例保持不變 C．與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時間縮短 D．離體的葉綠體基質中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反應 解析：本題主要考查光合作用的相關知識，A選項中O2的產生是在光反應階段中產生，場所是類囊體薄膜，與葉綠體外膜無關。B選項中，植物生長過程中，各種色素的比例有變化。C選項中冬季光合速率降低的原因包括光照時間縮短和溫度降低。D選項中，添加ATP、NADPH、CO2、葉綠體基質中含有暗反應所需要的各種酶，從而完成暗反應。 答案：D 二、非選擇題 11．(xx四川理綜)將玉米的PEPC酶基因導入水稻后，測得光照強度對轉基因水稻和原種水稻的氣孔導度及光合速率的影響結果，如下圖所示。(注：氣孔導度越大，氣孔開放程度越高) (1)水稻葉肉細胞進行光合作用的場所是________，捕獲光能的色素中含量最多的是________。 (2)CO2通過氣孔進入葉肉細胞后，首先與________結合而被固定，固定產物的還原需要光反應提供________。 (3)光照強度低于8102 μmolm－2s－1時，影響轉基因水稻光合速率的主要因素是________；光照強度為10～14102 μmolm－2s－1時，原種水稻的氣孔導度下降但光合速率基本不變，可能的原因是______________________。 (4)分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是__________________；轉基因水稻更適宜栽種在________環(huán)境中。 解析：本題主要考查光合作用過程及其影響因素的相關知識。(1)葉綠體是光合作用的場所。捕獲光能的色素有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素，其中含量最多的是葉綠素a。(2)CO2在暗反應中被利用，首先與C5結合生成C3，完成CO2的固定。C3的還原需要光反應提供的[H]和ATP。(3)在光照強度低于8102 μmolm－2s－1時，隨著光照強度的提高，轉基因水稻光合速率增加，因此影響轉基因水稻光合速率的主要因素是光照強度。當光照強度為10～14102 μmolm－2s－1時，原種水稻的氣孔導度降低，導致CO2供應不足，但光合速率基本不變，說明光照強度增加與CO2供應不足對光合速率的正負影響相互抵消。(4)相同光照強度時，轉基因水稻氣孔導度比原種水稻高，說明PEPC酶基因編碼合成的PEPC酶能增大氣孔導度，從而提高水稻在強光下的光合速率。因此，綜合分析可知轉基因水稻更適宜栽種在強光下。 答案：(1)葉綠體　葉綠素a (2)C5　[H]和ATP (3)光照強度　光照強度增加與CO2供給不足對光合速率的正負影響相互抵消(或“CO2供應已充足且光照強度已達飽和點”) (4)增大氣孔導度，提高水稻在強光下的光合速率　強光 12．(xx天津理綜)菌根是由菌根真菌與植物根系形成的聯(lián)合體。菌根真菌從土壤中吸收養(yǎng)分和水分供給植物，植物為菌根真菌提供糖類等有機物。下表為不同溫度下菌根對玉米幼苗光合特性影響的實驗結果。 　*氣孔導度是描述氣孔開放程度的量 請回答下列問題： (1)菌根真菌與玉米的種間關系是________________________。 (2)25℃條件下，與無菌根玉米相比，有菌根玉米葉肉細胞對CO2的利用率________。 (3)15℃條件下，與無菌根玉米相比，有菌根玉米光合作用速率高，據(jù)表分析，其原因有①__________________，促進了光反應；②__________________，促進了暗反應。 (4)實驗結果表明：菌根能提高玉米的光合作用速率，在________條件下提高的比例最大。 (5)在菌根形成率低的某高寒草甸試驗區(qū)進行菌根真菌接種，可提高部分牧草的菌根形成率。下圖為接種菌根真菌后試驗區(qū)內兩種主要牧草種群密度和群落物種豐富度的變化結果。 ①圖中種群密度數(shù)值應采用樣方調查結果的________值。 ②據(jù)圖推測，兩種牧草中菌根依賴程度更高的是________。接種菌根真菌后，該試驗區(qū)生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性提高，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。 解析：本題考查生物種間關系、光合作用以及種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等相關知識。(1)從題干中的信息可以看出菌根真菌和玉米是互利共生關系。(2)通過25℃條件下對有菌根與無菌根玉米的對比，可以看出有菌根的情況下，光合作用速率高，而細胞間CO2濃度低，因此有菌根玉米葉肉細胞對CO2的利用率高。(3)從表格中的數(shù)據(jù)可以看出，15℃條件下，有菌根玉米葉綠素相對含量較高，能充分吸收和利用光能，促進了光反應，使光合速率提高；15℃條件下，有菌根玉米氣孔導度較高，CO2供給充足，促進了暗反應，使光合速率提高。(4)在5℃、15℃和25℃條件下，菌根提高玉米光合作用速率的比例分別為4.0/1.4≈2.86、6.4/3.8≈1.68、8.8/6.5≈1.35，因此在5℃的條件下提高比例最大。 答案：(1)互利共生 (2)高 (3)①葉綠素相對含量高，利于吸收光能?、跉饪讓Ф却螅珻O2供給充分 (4)5℃(或低溫) (5)①平均 ②優(yōu)質牧草A　物種豐富度升高，生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構復雜，自我調節(jié)能力升高 13．(xx山東理綜)大豆種子萌發(fā)過程中鮮重的變化曲線如圖： (1)階段Ⅰ和Ⅲ大豆種子的鮮重增加明顯。階段Ⅰ中，水進入種子胚細胞的穿(跨)膜運輸方式為________。階段Ⅲ中，種子胚細胞內水的主要存在形式是________。 (2)階段Ⅱ期間，大豆種子胚細胞合成的________解除種子休眠，促進種子萌發(fā)。階段Ⅲ中根向地生長的原因是____________分布不均，使根的近地側生長受到________。 (3)若測得階段Ⅱ種子吸收O2與釋放CO2的體積比為1：3，則此時種子胚細胞的無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為________。 (4)大豆幼苗在適宜條件下進行光合作用時，若突然停止CO2供應，短時間內葉綠體中C5和ATP含量的變化分別為________、________。大田種植大豆時，“正其行，通其風”的主要目的是通過________提高光合作用強度以增加產量。 解析：本題綜合考查細胞代謝的相關知識。(1)水分跨膜運輸?shù)姆绞绞亲杂蓴U散，階段Ⅲ細胞代謝增強與胚細胞中自由水含量增多有關。(2)解除種子休眠、促進種子萌發(fā)的植物激素是赤霉素；根向地生長的機理是由于重力影響，使生長素分布不均，近地側生長素濃度較高，由于根對生長素較敏感，所以近地側根的生長受到抑制。(3)種子有氧呼吸吸收的O2量和釋放的CO2量相等，設為m，則由題意知，無氧呼吸釋放的CO2量為2m，無氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖量分別是m和m/6，比例為61。(4)光合作用過程中，突然停止CO2供應，短時間內葉綠體中C5含量升高、C3含量降低，由于光反應仍可合成ATP，但暗反應消耗量減少，故ATP含量升高；種植大豆時，通風可提高大田中的CO2濃度，從而提高光合作用強度。 答案：(1)自由擴散　自由水 (2)赤霉素(或GA)　生長素(或IAA)　抑制 (3)6：1 (4)升高(或增加)　升高(或增加)　增加CO2濃度 14．(xx浙江理綜)為研究某植物對鹽的耐受性，進行了不同鹽濃度對其最大光合速率、呼吸速率及根相對電導率影響的實驗，結果見下表。 鹽濃度 (mmolL－1) 最大光合速率 (μmol CO2m－2s－1) 呼吸速率 (μmol CO2m－2s－1) 根相對電導率 (%) 0(對照) 100 500 900 31.65 36.59 31.75 14.45 1.44 1.37 1.59 2.63 27.2 26.9 33.1 71.3 注：相對電導率表示處理細胞與正常細胞滲出液體中的電解質含量之比，可反映細胞膜受損程度。 請據(jù)表分析回答： (1)表中最大光合速率所對應的最小光強度稱為________。與低鹽和對照相比，高鹽濃度條件下，該植物積累有機物的量________，原因是CO2被還原成________的量減少，最大光合速率下降；而且有機物分解增加，________上升。 (2)與低鹽和對照相比，高鹽濃度條件下，根細胞膜受損，電解質外滲，使測定的________升高。同時，根細胞周圍鹽濃度增高，細胞會因________作用失水，造成植物萎蔫。 (3)高鹽濃度條件下，細胞失水導致葉片中的________增加，使氣孔關閉，從而減少水分的散失。 解析：本題主要考查光合作用、呼吸作用、滲透失水，以及細胞失水與脫落酸的關系等相關知識。(1)最大光合速率所對應的最小光強度稱為光飽和點。植物有機物的積累量＝光合產生量－呼吸消耗量，通過對表中相關數(shù)據(jù)的處理計算，高鹽濃度條件下比低鹽濃度條件下，植物有機物的積累量少。分析其原因：一方面隨著鹽濃度的升高，最大光合速率下降；另一方面，隨著鹽濃度的升高，呼吸速率加快，有機物分解增加。(2)由題表可知，隨著鹽濃度的升高，根的相對電導率隨之升高。分析其原因，應是高鹽濃度條件下，根細胞膜受損，電解質外滲，引發(fā)根相對電導率升高。與此同時，隨著根細胞周圍鹽濃度增高，植物細胞會因滲透作用失水，造成植物萎蔫。(3)由已有知識可知，細胞失水可導致葉片中脫落酸增加，而脫落酸的增加又促使氣孔關閉，從而減少水分的散失。 答案：(1)光飽和點　減少　三碳化合物　呼吸速率 (2)根相對電導率　滲透 (3)脫落酸 15．(xx大綱全國卷)某研究小組測得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后釋放CO2的速率。吸收或釋放CO2的速率隨時間變化趨勢的示意圖如下(吸收或釋放CO2的速率是指單位面積葉片在單位時間內吸收或釋放CO2的量)。 回答下列問題： (1)在光照條件下，圖形A＋B＋C的面積表示該植物在一定時間內單位面積葉片光合作用________，其中圖形B的面積表示________。從圖形C可推測該植物存在另一個________的途徑。CO2進出葉肉細胞都是通過________的方式進行的。 (2)在上述實驗中，若提高溫度、降低光照，則圖形________(填“A”或“B”)的面積變小，圖形________(填“A”或“B”)的面積增大，原因是____________________________________________________。 解析：本題考查光合作用和呼吸作用等相關知識。(1)圖中A表示植物從外界吸收的CO2量，而光合作用利用的CO2量還包括細胞內呼吸作用等過程釋放的CO2量，故A＋B＋C的面積表示的是光合作用利用的CO2總量，B、C的面積表示向外界釋放的CO2量，遮光一段時間后CO2釋放量穩(wěn)定在B值，推知B的面積表示呼吸作用釋放的CO2量，C的形成需要光照，可推知是其他過程釋放了CO2。從課本中“能自由擴散的物質”的舉例中可判斷CO2進出細胞的方式。(2)光照強度減弱，光合作用降低；溫度升高，呼吸酶活性增強，呼吸作用增強，故降低光照，提高溫度，圖中A的面積變小、B的面積增大。 答案：(1)固定CO2總量　呼吸作用釋放的CO2量　釋放CO2　自由擴散 (2)A　B　光合速率降低，呼吸速率增強