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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 第9講 能量之源 光與光合作用課時作業(yè) 1. (xx福州模擬)下面是光合作用過程的實(shí)驗(yàn)圖解。請分析判斷相關(guān)說法中不正確的是(　　) A．此實(shí)驗(yàn)說明葉綠體是進(jìn)行光合作用的完整的結(jié)構(gòu)單位 B．裝置b因缺少有關(guān)酶及C5而不能產(chǎn)生含14 C的有機(jī)物 C．適當(dāng)增強(qiáng)光照、增加CO2濃度及適當(dāng)提高溫度對本實(shí)驗(yàn)最終c試管中含14C有機(jī)物的產(chǎn)量無影響 D．本實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了反應(yīng)必需的條件 解析　光合作用分光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，光反應(yīng)在類囊體膜上進(jìn)行，暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]。從圖中①、②所示的位置及后續(xù)實(shí)驗(yàn)可知①是類囊體膜，②是葉綠體基質(zhì)；裝置b中無有機(jī)物生成的原因是缺少有關(guān)酶和固定CO2的五碳化合物。從影響光合作用速率的因素分析，適當(dāng)增強(qiáng)光照、增加CO2濃度及適當(dāng)提高溫度可提高本實(shí)驗(yàn)最終c試管內(nèi)含14C有機(jī)物的產(chǎn)量。分析3個試管的產(chǎn)物知，光反應(yīng)和暗反應(yīng)彼此聯(lián)系，不能分割，葉綠體是進(jìn)行光合作用的完整的結(jié)構(gòu)單位。 答案　C 2. (xx云南檢測)用14CO2“飼喂”葉肉細(xì)胞，讓葉肉細(xì)胞在光下進(jìn)行光合作用。一段時間后，關(guān)閉光源，將葉肉細(xì)胞置于黑暗環(huán)境中，含放射性的三碳化合物濃度的變化情況如圖所示，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．葉肉細(xì)胞利用14CO2的場所是葉綠體基質(zhì) B．Oa段葉肉細(xì)胞中五碳化合物濃度有所下降 C．a(chǎn)b段三碳化合物濃度不變的原因是14CO2消耗殆盡 D．b點(diǎn)后曲線上升是因?yàn)楹诎禇l件下，葉肉細(xì)胞內(nèi)無[H]和ATP的供應(yīng) 解析　葉肉細(xì)胞中固定CO2的場所是葉綠體基質(zhì)；從題圖分析，Oa段三碳化合物的含量持續(xù)上升，說明消耗的五碳化合物越來越多，因此五碳化合物的含量有所下降；ab段三碳化合物濃度不變的原因是三碳化合物生成的量與被還原的量基本相等；黑暗條件下葉肉細(xì)胞不能進(jìn)行光反應(yīng)，不能為暗反應(yīng)提供[H]和ATP等物質(zhì)，導(dǎo)致三碳化合物還原受阻，其含量上升。 答案　C 3．(xx焦作一模)生態(tài)學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，植物群落中的類胡蘿卜素和葉綠素的比率(黃/綠比率)與群落的P(光合作用)/R(呼吸作用)比率呈現(xiàn)一定的關(guān)系，這種關(guān)系如下圖所示。以下判斷正確的是(　　) A．有機(jī)物積累逐漸增多，黃/綠比率有增高趨向 B．人工林年平均黃/綠比率過高時，應(yīng)適當(dāng)采伐 C．農(nóng)作物栽培時選擇b點(diǎn)比a點(diǎn)更適宜 D．在作物收獲季節(jié)，群落的P/R值可能在a點(diǎn) 解析　有機(jī)物積累逐漸增多，黃/綠比率有降低趨向；人工林年平均黃/綠比率過高時，P/R過低，應(yīng)適當(dāng)采伐；據(jù)圖可知，a點(diǎn)的黃/綠比率小，P/R比率較大，光合作用明顯大于呼吸作用，農(nóng)作物栽培時應(yīng)該主要考慮作物的生長，a點(diǎn)比b點(diǎn)好；農(nóng)作物在收獲季節(jié)，葉片變黃，光合作用減弱，黃/綠比率較大，P/R比率較小，應(yīng)該在b點(diǎn)附近。 答案　B 4. (xx杭州二檢)下圖甲所示伊樂藻的生物量、光照強(qiáng)度和伊樂藻產(chǎn)氧量三者間的關(guān)系；圖乙所示伊樂藻的生物量、pH和伊樂藻凈產(chǎn)氧量三者間的關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)中的水采自無污染自然水體，水溫適宜。下列分析正確的是(　　) A．伊樂藻光合作用所產(chǎn)生的氧氣來自水的光解，此反應(yīng)是在葉綠體內(nèi)膜上進(jìn)行的 B．圖甲中光照強(qiáng)度為6104 lx時，適當(dāng)提高CO2濃度或溫度都可能提高產(chǎn)氧量 C．圖乙中pH為10時，三組伊樂藻在自然條件下均不能正常生長 D．圖乙中隨pH增大，暗反應(yīng)中C3和C5的合成速率都明顯減慢 解析　伊樂藻光合作用所產(chǎn)生的氧氣來自水的光解，此反應(yīng)是在葉綠體類囊體的薄膜上進(jìn)行的。該實(shí)驗(yàn)是在水溫適宜的條件下進(jìn)行的，在光照強(qiáng)度為6104 lx時，提高CO2濃度可能提高產(chǎn)氧量，提高溫度則會使產(chǎn)氧量減少。圖乙顯示pH為10時，三組伊樂藻在自然條件下凈光合速率均為零，均不能正常生長。 答案　C [必糾錯題] 5．下圖表示某植物生長與溫度的關(guān)系，由圖可知(　　) A．晝溫為25℃時，植物生長最快的夜間溫度是15℃ B．晝夜恒溫條件下，當(dāng)溫度低于12.5℃時，植物將停止生長 C．晝夜恒溫為25℃時，該植物利用的CO2量與晝溫25℃、夜溫10℃時相等 D．晝溫25℃、夜溫5℃時，一晝夜該植物沒有有機(jī)物積累 易錯提示　解答此類題目的關(guān)鍵是看清縱軸、橫軸的含義，再分析題目的要求，得出正確的結(jié)論。此圖曲線同光合作用與細(xì)胞呼吸的曲線類似，審題時易出現(xiàn)錯誤，誤認(rèn)為兩條曲線之間的差值就是凈光合產(chǎn)量，差值越大，越利于生長。 解析　晝溫25℃、夜溫15℃時，植物生長最快。晝夜恒溫25℃時，一天干物質(zhì)增長量為20 mg，與晝溫25℃、夜溫10℃時的干物質(zhì)的增長量相等，但細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物量是不相等的，所以二者利用的CO2量不相等。晝夜恒溫下，溫度低于12.5℃時，植物一天的干物質(zhì)增長量大于0，故植物可以生長。晝溫25℃、夜溫5℃時，一晝夜植物干物質(zhì)積累量大于0。 答案　A [高考真題] 6．(xx新課標(biāo)卷Ⅱ)關(guān)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)綠色使由于葉綠素能有效地吸收綠光 解析　葉綠素中心元素是鎂離子，A正確；色素的作用是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，進(jìn)行光合作用，B正確；葉綠素a比葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值高，C正確；植物主要的吸收峰在藍(lán)紫光區(qū)和紅光區(qū)，綠光吸收最少，反射多，所以葉片呈現(xiàn)綠色，D錯誤。 答案　D 7. (xx新課標(biāo)Ⅰ卷， 2)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是(　　) A．O2的產(chǎn)生停止 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降 解析　用黑布將培養(yǎng)瓶罩住，光反應(yīng)停止，氧氣的產(chǎn)生停止，A項(xiàng)會發(fā)生；光反應(yīng)停止，[H]和ATP的產(chǎn)生停止，導(dǎo)致暗反應(yīng)C3的還原速度減慢，C3在葉綠體內(nèi)積累導(dǎo)致二氧化碳的固定減慢，B項(xiàng)不會發(fā)生；光反應(yīng)停止，ATP的生成減少，ATP/ADP比值下降，C項(xiàng)會發(fā)生；光反應(yīng)停止，NADPH([H])的產(chǎn)生減少，NADPH/NADP＋比值下降，D項(xiàng)會發(fā)生。 答案　B 8. (xx課標(biāo)Ⅱ卷， 6)關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述，錯誤的是(　　) A．磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物 B．光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C．人體在劇烈運(yùn)動時所需的能量由乳酸分解提供 D．病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量 解析　光反應(yīng)利用ADP和磷酸合成ATP；葉綠素等吸收光能不需要酶的參與；人在劇烈運(yùn)動時無氧呼吸和有氧呼吸同時進(jìn)行，無氧呼吸生成的乳酸在人體內(nèi)不能再分解供能；病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其核酸復(fù)制所需能量來自宿主細(xì)胞的呼吸作用。 答案　C 9. (xx四川卷， 6)將桑樹和大豆分別單獨(dú)種植(單作)或兩種隔行種植(間作)，測得兩種植物的光合速率如下圖所示(注：光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時所需的最低光照強(qiáng)度)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(　　) A．與單作相比，間作時兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒有受到影響 B．與單作相比，間作時兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大 C．間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率 D．大豆植株開始積累有機(jī)物時的最低光照強(qiáng)度單作大于間作 解析　 A．由圖曲線分析可知，桑樹間作時比單作時呼吸強(qiáng)度增大，大豆間作時比單作時呼吸強(qiáng)度減小，均受到影響，故A錯誤。B.間作時，桑樹光飽和點(diǎn)增大，大豆光飽和點(diǎn)減小，故B錯。C.在某一光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，間作也提高了大豆的光合速率，故C錯。D.從大豆曲線圖中可看到光合速率大于零表示有有機(jī)物的積累，其最低光照強(qiáng)度單作大于間作，D正確。 答案　D [拓展新題] 10. (xx九江模擬)下圖表示光合作用示意圖。下列說法錯誤的是(　　) A．①表示O2，④表示CO2 B．暗反應(yīng)中，CO2首先與C5結(jié)合生成C3，然后被還原為(CH2O) C．C3的還原過程中，需要光反應(yīng)提供的能源物質(zhì)只有② D．(CH2O)可以轉(zhuǎn)化為多糖、脂質(zhì) 解析　圖中①、②、③、④分別表示O2、ATP、NADPH、CO2。在暗反應(yīng)過程中，CO2首先與C5結(jié)合生成C3，然后還原C3，在C3的還原過程中，需要光反應(yīng)提供能源物質(zhì)ATP、NADPH。C3被NADPH還原為(CH2O)，(CH2O)可以轉(zhuǎn)化為多糖、脂質(zhì)。 答案　C 11. (xx黃山聯(lián)考)某同學(xué)在做葉綠體色素的提取和分離的實(shí)驗(yàn)中，觀察到的色素帶顏色較淺，其可能原因是 (　　) ①無水乙醇加入量太多?、谖醇覥aCO3?、畚醇覵iO2　④使用放置了兩天的菠菜葉　⑤只畫了一次濾液細(xì)線 A．2種　　　　　　　 B．3種 C．4種 D．5種 解析　無水乙醇加入量過多，造成乙醇中的葉綠素含量濃度小，導(dǎo)致色素帶顏色淺；不加CaCO3，研磨時會使色素遭到破壞，提取到的色素少，導(dǎo)致色素帶顏色淺；未加SiO2導(dǎo)致研磨得不充分，使色素帶淺；菠菜葉失綠，導(dǎo)致色素帶顏色淺；畫濾液細(xì)線次數(shù)少，導(dǎo)致色素帶淺。 答案　D 12. (xx瓊海測試)圖甲表示植物在不同光照強(qiáng)度下單位時間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化。圖乙表示植物光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線。假設(shè)不同光照強(qiáng)度下細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，下列說法正確的是(　　) A．若圖甲代表水稻，圖乙代表藍(lán)藻，則圖甲的c時與圖乙的c時細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所都有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 B．若圖甲與圖乙為同一植物，則相同溫度下，圖甲的b相當(dāng)于圖乙的b點(diǎn) C．圖甲植物的d時單位時間內(nèi)細(xì)胞從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO2 D．圖乙的a、b、c點(diǎn)光合作用限制因素只有光照強(qiáng)度 解析　藍(lán)藻沒有葉綠體；若圖甲與圖乙為同一植物，則相同溫度下，圖甲的b表示O2產(chǎn)生總量＝CO2釋放量，即光合作用O2產(chǎn)生總量＜CO2產(chǎn)生總量，光合作用量＜呼吸量，而乙圖中的b是光補(bǔ)償點(diǎn)，表示光合作用量＝呼吸量；圖甲中，植物在d時，O2產(chǎn)生總量為8，無CO2釋放，即光合作用量為8，而且細(xì)胞呼吸釋放的CO2都被植物吸收，所以細(xì)胞從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO2；圖乙的a、b、c點(diǎn)光合作用限制因素除了光照強(qiáng)度外，還有其他因素，如溫度。 答案　C 13. 設(shè)置不同CO2濃度，分組光照培養(yǎng)藍(lán)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(jié)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(nèi)藍(lán)藻細(xì)胞光反應(yīng)生成的[H]多 B．與d2濃度相比，d3濃度下單位時間內(nèi)藍(lán)藻細(xì)胞呼吸過程產(chǎn)生的ATP多 C．若d1、d2、d3濃度下藍(lán)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(lán)藻，測定種群密度及代謝產(chǎn)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、細(xì)胞呼吸及種群數(shù)量等相關(guān)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(yīng)生成的[H]多，A正確；與d2濃度相比，d3濃度下細(xì)胞呼吸速率低，產(chǎn)生的ATP少，B不正確；三種濃度條件下藍(lán)藻的光合速率大小關(guān)系為d2＞d1＞d3，對應(yīng)的種群的K值應(yīng)是K2＞K1＞K3，C不正確；密閉光照下，藍(lán)藻進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣，不能判斷其是否為兼性厭氧生物，D不正確。 答案　A 14. 下圖為植物新陳代謝示意圖，請據(jù)圖分析回答問題。 (1)①過程中水分進(jìn)出細(xì)胞的主要方式為________運(yùn)輸。 (2)圖中兩處[H]所對應(yīng)的物質(zhì)________(填“相同”“不相同”)。細(xì)胞呼吸中消耗[H]的具體部位是________________________________________________________________________。 (3)①～⑩中，正常生長的馬鈴薯塊莖細(xì)胞內(nèi)可以產(chǎn)生ATP的生理過程是________(填序號)。已知人體肌細(xì)胞不能進(jìn)行⑥～⑨中的________(填序號)過程，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)為了提高大田農(nóng)作物的產(chǎn)量，?？紤]合理密植問題，其中所包含的影響光合作用的外界因素是________。 解析　(1)①過程中水分進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散，屬于被動運(yùn)輸。(2)光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]與細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]都具有還原性，但不屬于同一物質(zhì)。有氧呼吸中產(chǎn)生的[H]用于還原氧氣生成水，在線粒體內(nèi)膜；無氧呼吸產(chǎn)生的[H]消耗于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(3)馬鈴薯塊莖細(xì)胞內(nèi)可以產(chǎn)生ATP的生理過程是⑥⑦⑧，正常生長只能是有氧呼吸，即⑥⑦。人體肌細(xì)胞無氧呼吸不能產(chǎn)生酒精。(4)考慮光照、CO2濃度的影響，要合理密植。 答案　(1)被動　(2)不相同　線粒體內(nèi)膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　(3)⑥⑦?、帷]有催化⑨過程所需的酶　(4)光照、CO2濃度(順序可以顛倒) 15. (xx合肥聯(lián)考)下圖1表示光合作用過程概要的模式圖，其中①～④表示化學(xué)反應(yīng)，A～H代表物質(zhì)。圖2表示將某綠藻細(xì)胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的pH和溫度時，給予不同條件時細(xì)胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖，據(jù)圖回答問題： (1)寫出物質(zhì)F的名稱：________。據(jù)圖2分析，該綠藻細(xì)胞的呼吸速率為________μmol/min。 (2)在圖2中乙處光照開始后，溶解氧濃度稍有增加，但第6 min后不再增加而穩(wěn)定，原因是光照后容器中________減少，光合作用速率下降，第6 min后光合作用速率________________________________________________________________________ (填“小于”“大于”或“等于”)呼吸作用速率。 (3)在圖2中丙處若添加的是14CO2，發(fā)現(xiàn)7 s后有多達(dá)12種產(chǎn)物含有放射性，而5 s內(nèi)的代謝產(chǎn)物中含有放射性的基本只有一種物質(zhì)，該物質(zhì)最可能是________(填圖1中字母)。若在圖2中丁處加入使光反應(yīng)停止的試劑，則正確表示溶氧變化的曲線是a～g中的________。 (4)若在圖2中丁處給予一定的條件，使溶解氧的變化如圖中的b，預(yù)計1 h后，綠藻細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的氧氣量為________μmol。若綠藻在特定條件下的光合速率為圖2中的c，且呼吸速率與圖2所示一致，則在該條件下每天光照至少________h綠藻才能正常生長。 解析　(1)分析圖1可知，物質(zhì)A是水，B是氧氣，D是[H]，F(xiàn)是ATP。由圖2可知，0～4 min內(nèi)綠藻細(xì)胞處于黑暗條件下，只進(jìn)行呼吸作用，呼吸速率＝10/4＝2.5(μmol/min)。(2)影響光合作用的環(huán)境因素有光照、CO2濃度等，因此可以判斷6 min后溶解氧不再增加而 穩(wěn)定的原因是CO2減少，此時氧氣的產(chǎn)生和消耗處于平衡狀態(tài)，即光合速率等于呼吸速率。(3)14CO2進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)首先經(jīng)過固定過程形成E(C3)，因此最先出現(xiàn)放射性的物質(zhì)是E。若丁處加入使光反應(yīng)停止的試劑，則綠藻細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，根據(jù)綠藻的呼吸速率可知，溶氧變化的曲線可用曲線e表示。(4)圖2中曲線b說明綠藻細(xì)胞的凈光合速率為10 μmol/min，則實(shí)際光合速率＝10＋2.5＝12.5(μmol/min)，因此1 h后。綠藻細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的氧氣量＝12.560＝750(μmol)。圖2中的曲線c說明綠藻細(xì)胞的凈光合速率為5 μmol/min，實(shí)際光合速率為7.5 μmol/min，光合作用1 h產(chǎn)生的氧氣量為450 μmol，而呼吸作用一天(24 h)消耗的氧氣量為3 600 μmol，因此每天光照至少要8 h綠藻才能正常生長。 答案　(1)ATP　2.5　(2)CO2　等于　(3)E　e　(4)750　8