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2019-2020年高考生物 第11講 能量之源 光與光合作用限時規(guī)范特訓(xùn) 新人教版 [組題說明] 考點 題號 錯題統(tǒng)計 錯因分析 光合作用的探索與過程 1、2、3、4、5、6、7、9 影響光合作用的因素 8、10、11、12、13、14 光合作用的相關(guān)實驗 15、16 1.Calvin等人研究光合作用時進行了以下實驗：在某種綠藻培養(yǎng)液中通入14CO2，再給予不同的光照時間后從培養(yǎng)液中提取并分析放射性物質(zhì)。預(yù)測實驗結(jié)果是(　　) A．光照時間越長，固定產(chǎn)生的三碳化合物越多 B．在一定時間內(nèi)光照時間越長，產(chǎn)生的放射性物質(zhì)越多 C．無論光照時間長短，放射性物質(zhì)都會分布在葉綠體的類囊體膜上 D．只要給予光照，放射性就會出現(xiàn)在NADPH中 解析：固定下來的二氧化碳會被還原，故A項錯誤；放射性物質(zhì)應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中，故C項錯誤；NADPH是光反應(yīng)階段產(chǎn)生的，而二氧化碳是用于暗反應(yīng)階段的，故D項錯誤。 答案：B 2．如圖為植物光合作用的某階段的示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．該反應(yīng)發(fā)生的場所是葉綠體的類囊體 B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多種酶 C．提高溫度一定能促進C6H12O6的生成 D．無光條件有利于該反應(yīng)的進行 解析：圖中所示為光合作用的暗反應(yīng)階段，發(fā)生的場所是葉綠體內(nèi)的基質(zhì)；在一定溫度范圍內(nèi)提高溫度能促進C6H12O6的生成，溫度過高則會抑制反應(yīng)的進行；光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，無光條件不利于暗反應(yīng)的進行。 答案：B 3．2,6－二氯酚靛酚是一種藍色染料，能被還原劑還原成無色。從葉綠體中分離出類囊體，置于2,6－二氯酚靛酚溶液中，對其進行光照，發(fā)現(xiàn)溶液變成無色，并有O2釋放。此實驗證明 (　　) A．光合作用在類囊體上進行 B．光合作用產(chǎn)物O2中的氧元素來自CO2 C．光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2 D．光合作用與葉綠體基質(zhì)無關(guān) 解析：依據(jù)題中信息可判斷，光照后溶液變?yōu)闊o色，說明有還原劑產(chǎn)生；有O2釋放，說明該過程有O2產(chǎn)生。類囊體是光合作用光反應(yīng)階段的場所，所以說明光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2。 答案：C 4．如圖為水綿結(jié)構(gòu)模式圖。恩格爾曼進行光合作用實驗時，把載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中，然后用白光束對水綿細胞的不同部位(如a處)做點狀投射，發(fā)現(xiàn)水中的好氧細菌明顯聚集在葉綠體被光投射處；若將裝片完全暴露在光下，好氧細菌則分布在葉綠體所有受光部位。此實驗證明(　　) A．氧氣是由水分解來的 B．葉綠體是光合作用的場所 C．光合作用能產(chǎn)生淀粉 D．光合作用需以二氧化碳作原料 解析：在沒有空氣的黑暗環(huán)境里，用白光束對水綿細胞的不同部位做點狀投射，好氧細菌聚集在葉綠體被光投射處，說明被白光束照到的葉綠體產(chǎn)生了氧氣；將裝片完全暴露在光下，好氧細菌又分布在葉綠體所有受光部位，這進一步說明葉綠體受光照產(chǎn)生了氧氣。 答案：B 5．下列與光合作用有關(guān)的敘述，不正確的是(　　) A．植物細胞中的色素不全能參與光合作用 B．葉肉細胞吸收的光能在光反應(yīng)階段會轉(zhuǎn)化為NADPH和ATP中儲存的活躍化學(xué)能 C．葉綠體中分解水的部位在囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上，產(chǎn)生ATP和NADPH的場所在基質(zhì) D．能進行光合作用的生物的出現(xiàn)對生物的進化有著積極的意義 解析：植物細胞中的色素包括葉綠體和液泡中的色素兩部分，液泡中的色素不參與光合作用；葉綠體在光反應(yīng)階段形成ATP和NADPH，這一過程將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，其場所在葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上；能進行光合作用的生物的出現(xiàn)使O2得以出現(xiàn)，為需氧型生物的出現(xiàn)提供了可能，對生物的進化有著積極的意義。 答案：C 6．歷經(jīng)一個半世紀，經(jīng)過許多科學(xué)家的實驗，才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物，在下面幾個著名實驗中，相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．普利斯特利的實驗證明了植物可以更新空氣 B．薩克斯的實驗也可證明光是光合作用的必要條件 C．恩格爾曼的實驗定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量 D．魯賓和卡門的實驗中，用18O分別標記H2O和CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的O2來自H2O而不是CO2 解析：恩格爾曼的實驗?zāi)軌蜃C明O2由葉綠體釋放，葉綠體是進行光合作用的場所，不能用于定量分析光合作用生成的O2量。 答案：C 7．[xx南昌一模]葉綠體是植物進行光合作用的場所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是(　　) A．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi) B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 C．CO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上 D．光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在葉綠體基質(zhì)中合成的 解析：葉綠體中的色素主要分布在類囊體膜上；H2O的光解發(fā)生在類囊體膜上，暗反應(yīng)包括CO2的固定和淀粉等有機物的合成，在葉綠體基質(zhì)中進行。 答案：D 8．[xx佛山一中質(zhì)檢]關(guān)于葉肉細胞在光照條件下產(chǎn)生ATP的描述，正確的是(　　) A．無氧條件下，光合作用是細胞ATP的唯一來源 B．有氧條件下，線粒體、葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生ATP C．線粒體和葉綠體合成ATP都依賴氧 D．細胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體 解析：A項錯誤，無氧條件下，無氧呼吸也能產(chǎn)生少量ATP；C項錯誤，有氧呼吸的第一、二階段合成ATP不依賴氧，葉綠體合成ATP也不依賴氧；D項錯誤，葉綠體中光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP只提供給暗反應(yīng)階段，細胞質(zhì)中消耗的ATP來源于細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 答案：B 9．[xx荊州二模]下圖示生物體部分代謝過程。下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．過程②需要的酶僅存在于線粒體內(nèi)膜和基質(zhì) B．能進行過程③的生物無核膜，屬于生產(chǎn)者 C．②和④過程只能發(fā)生于不同的細胞中 D．過程①只能在植物細胞的葉綠體中進行 解析：由圖可知，①、②、③、④過程分別表示光合作用、有氧呼吸、化能合成作用和無氧呼吸。過程②需要的酶除位于線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)外，在細胞質(zhì)基質(zhì)中也有，A項錯誤；能進行過程③的生物為硝化細菌，其為原核生物，無核膜，屬于生產(chǎn)者，B項正確；②和④過程可能發(fā)生于同一種細胞中，如植物細胞，C項錯誤；過程①可能發(fā)生在藍藻等原核細胞中，D項錯誤。 答案：B 10．如圖表示將某植物放在不同CO2濃度環(huán)境條件下，其光合速率受光照強度影響的變化曲線。a、b、c三點所對應(yīng)的葉肉細胞中C3含量由高到低的順序是(　　) A．a(chǎn)>b>c 　　　　　　 B．a(chǎn)b＝c D．a(chǎn)＝bb>c。 答案：A 11．取某種植物生長狀態(tài)一致的新鮮葉片，用打孔器打出若干圓片，圓片平均分成甲、乙、丙三組，各置于一個密閉裝置內(nèi)，并分別給予a、b、c三種不同強度的光照，其他條件一致。光照相同時間后，測得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如圖所示，下列敘述中錯誤的是(　　) A．裝置內(nèi)增加的氧氣來自水 B．丙組裝置內(nèi)的CO2含量光照后比光照前低 C．該圖反映了光合作用強度與光照強度的關(guān)系 D．光照強度為a時，光合作用停止 解析：裝置內(nèi)增加的氧氣來自水的光解；丙組裝置葉片吸收CO2進行光合作用，使CO2含量降低；光照強度為a時，裝置甲中有氧氣生成，因此能進行光合作用。 答案：D 12．如圖表示不同二氧化碳濃度下溫度對某植物光合速率影響的曲線。分析曲線并判斷下列說法，錯誤的是(　　) A．光合作用同時受溫度、二氧化碳濃度的影響 B．曲線a在20℃和45℃左右時光合速率相近的原因相同 C．溫度對曲線a影響大的原因是較高二氧化碳濃度有利于暗反應(yīng)進行 D．適宜光照和溫度下曲線b的主要限制因素是二氧化碳濃度 解析：從題圖坐標中可以看到影響光合作用的兩大因素：溫度和二氧化碳濃度。溫度是通過影響相關(guān)酶的活性來影響光合速率的。曲線a在20℃和45℃左右時光合速率相近的原因不相同，20℃時酶的活性較低，而45℃時可能部分酶已失活，B項錯誤。 答案：B 13．如圖表示夏季連續(xù)兩晝夜內(nèi)，某野外植物對CO2的吸收量和釋放量的變化曲線圖。S1～S5表示曲線與x軸圍成的面積。下列敘述錯誤的是(　　) A．在B點和Ⅰ點時，該植物的光合作用強度和呼吸作用強度相同 B．圖中DE段不是直線的原因是夜間溫度不穩(wěn)定，影響植物的呼吸作用 C．如果S1＋S3＋S5>S2＋S4，表明該植物在這兩晝夜內(nèi)有機物的積累為負值 D．圖中S2明顯小于S4，造成這種情況的主要外界因素最可能是CO2濃度 解析：在B和Ⅰ點時，該植物吸收CO2和釋放CO2的量相等，即該植物的光合作用強度和呼吸作用強度相同，故A項正確；影響野外植物呼吸作用的主要因素是溫度，夜間溫度有起伏，故DE段不是一條直線，B項正確；S2＋S4代表白天有機物的積累量，S1＋S3＋S5代表夜間有機物的消耗量，當S1＋S3＋S5>S2＋S4時，表明該植物在這兩晝夜內(nèi)有機物的積累為負值，故C項正確；野外環(huán)境兩晝夜內(nèi)CO2濃度變化非常小，導(dǎo)致S2與S4不同的最可能原因是光照強度，如前一天為陰天，而第二天為晴天，故D項錯誤。 答案：D 14．下圖甲表示植物細胞代謝的某些過程，圖乙表示光照強度與二氧化碳變化量的關(guān)系。請據(jù)圖回答問題：(圖中數(shù)字代表物質(zhì)，a、b、c代表細胞器) (1)圖甲中，細胞器a為________。 (2)圖甲中物質(zhì)④在________的情況下，全部進入c中被分解。 (3)將一株植物放置于密閉的容器中，用紅外測量儀進行測量，測量時間均為1小時，測定的條件和結(jié)果如上圖乙所示，(數(shù)據(jù)均在標準狀況下測的)據(jù)此回答： 若該植物在充分光照下積累的有機物都是葡萄糖，在25℃、4千勒克斯光照條件下，該植物在充分光照下1小時總共積累葡萄糖________毫克。 (4)從圖乙中可發(fā)現(xiàn)，影響A點光合速率的因素是_________。 (5)若給該密閉裝置通入C18O2，一段時間后，裝置內(nèi)出現(xiàn)了18O2，請用文字或圖解簡要說明_______________________。 解析：(1)分析圖甲可知，b是進行光合作用的葉綠體，c為進行有氧呼吸的主要場所線粒體，a可吸收H2O供葉綠體利用，為液泡。(2)圖甲中物質(zhì)④為丙酮酸，在氧氣充足的情況下，全部進入線粒體中被分解。(3)分析圖乙可知：25℃、4千勒克斯光照條件下，植物1小時從外界凈吸收CO2 44.8 mL，積累葡萄糖的量為1/3180＝60 mg。(4)分析圖乙可知：影響A點光合速率的因素是光照強度和溫度。(5)若給該密閉裝置通入C18O2，參與光合作用，其氧進入葡萄糖和水分子中，水分子再參與光合作用被光解，產(chǎn)生氧氣，即C18O2→HO→18O2。 答案：(1)液泡　 (2)氧氣充足　 (3)60 (4)溫度和光照強度 (5)C18O2→HO→18O2 15．[xx鄭州三模]景天科植物A有一個很特殊的CO2同化方式：夜間氣孔開放，吸收的CO2生成蘋果酸儲存在液泡中(如圖1所示)；白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用(如圖2所示)。十字花科植物B的CO2同化過程如圖3所示，請回答下列問題： (1)植物A夜晚能吸收CO2，卻不能合成(CH2O)的原因是缺乏暗反應(yīng)必需的________，白天植物A進行光合作用所需的CO2的來源有：________________。 (2)在上午10∶00點時，突然降低環(huán)境中CO2濃度后的一小段時間內(nèi)，植物A葉肉細胞和植物B葉肉細胞中C3含量的變化趨勢分別是________、________(填升高、降低或基本不變)。 (3)植物A氣孔開閉的特點與其生活環(huán)境是相適應(yīng)的，推測植物A生活環(huán)境最可能是________。從進化角度看，這種特點的形成是________的結(jié)果。 (4)如果用如下圖所示的裝置來探究光照強度和光合作用速率的關(guān)系，且測量指標為裝置中O2含量的變化，則該裝置需要進行適當修改，具體修改措施是__________________，為使測得O2的變化量更精確，還應(yīng)再設(shè)置對照裝置，該裝置的容器和小燒杯中應(yīng)分別放入________________。 解析：(1)暗反應(yīng)的進行需要光反應(yīng)提供[H]和ATP，晚上因光反應(yīng)不能進行而缺少[H]和ATP，故植物A夜晚不能合成(CH2O)；白天因植物A氣孔關(guān)閉，細胞內(nèi)CO2的來源有細胞呼吸產(chǎn)生的CO2和蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放的CO2。(2)上午10∶00時，植物A的氣孔關(guān)閉，外界CO2濃度的變化對細胞內(nèi)C3的含量基本沒有影響，而B植物氣孔沒有關(guān)閉，外界環(huán)境中CO2濃度降低時，CO2固定形成的C3減少而C3還原正常進行，所以B植物C3含量降低。(3)白天高溫干旱環(huán)境下，植物關(guān)閉氣孔從而降低植物體內(nèi)H2O的散失，這是自然選擇的結(jié)果。(4)要探究光照強度和光合速率的關(guān)系，需保證光合作用的正常進行，且光照強度應(yīng)為單一變量，所以小燒杯內(nèi)的蒸餾水應(yīng)換為CO2的緩沖液或NaHCO3溶液來維持裝置內(nèi)CO2的濃度，為使測得O2的釋放量更精確，還應(yīng)再設(shè)置對照裝置以校正因氣壓變化而引起液滴的移動。校正裝置中，除植物是同種的死亡植物以外，其他條件完全相同。 答案：(1)ATP和[H] 　 蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放的和呼吸作用產(chǎn)生的 (2)基本不變 　 降低 (3)炎熱干旱 　 自然選擇 (4)將小燒杯中的蒸餾水換成CO2緩沖液或碳酸氫鈉溶液 　 死亡的同種植物幼苗和CO2緩沖液 16．[xx陜西五校三模]某科學(xué)工作者為探究西紅柿生長的最佳光照強度，設(shè)計了下面的實驗：首先取若干生長狀況相同的西紅柿植株，平均分為7組，分別放在密閉的玻璃容器中。實驗開始時測定CO2的濃度，12小時后再次測定CO2的濃度。實驗結(jié)果如下表： 組別 1 2 3 4 5 6 7 溫度(℃) 25 25 25 25 25 25 25 光照強度：普通陽光(%) 0 10 20 40 60 80 95 開始時的CO2濃度(%) 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 12小時后CO2濃度(%) 0.368 0.342 0.306 0.289 0.282 0.280 0.279 請分析回答： (1)這一實驗的自變量是________，寫出該實驗設(shè)計的一種無關(guān)變量：________。 (2)實驗中第1組在12小時后CO2濃度變化的原因是________。 (3)如果在實驗過程中使用了不同品種的西紅柿植株，則這樣設(shè)計違背了科學(xué)實驗的________原則。 (4)若將第7組植株突然移至第4組的條件下，短時間內(nèi)光合細胞中的ATP含量會________，C3化合物的含量會________。 (5)該實驗設(shè)計尚不能確定西紅柿生長的最佳光照強度，請你提出進一步探究的實驗設(shè)計思路：________。 解析：(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可看出，光照強度為該實驗的自變量，溫度、CO2濃度等為無關(guān)變量。(2)實驗第1組沒有給予光照，植物只進行呼吸作用，呼吸產(chǎn)生的CO2會導(dǎo)致CO2濃度升高。(3)單因子變量原則是探究某種因素對實驗的影響時要保證其他變量相同，在探究光照對光合作用的影響時要以光照為單一變量，保證溫度和CO2濃度、材料的生理狀態(tài)相同。(4)若第7組植株突然移至第4組的條件下，光照減弱，光反應(yīng)受到影響，產(chǎn)生的ATP和[H]減少，C3化合物還原受抑制，而C3化合物繼續(xù)生成，含量增加。(5)要確定西紅柿生長的最佳光照強度，可以增加若干實驗組，將光照強度的數(shù)據(jù)差縮小，依次增加光照強度，12小時后CO2濃度降幅最大的光照強度即是最佳光照強度。 答案：(1)光照強度 　溫度(其他合理答案也可) (2)細胞呼吸產(chǎn)生了CO2 (3)單一變量 (4)下降 　 增加 (5)增加若干實驗組，依次增加光照強度