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2019-2020年高考生物總復習 第3單元 第3講 能量之源 光與光合作用課時限時檢測 新人教版必修1 一、選擇題(每題5分，共50分) 1.下圖中①代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結果，則下圖②所示結果最有可能來自于(　　) A．紫色洋蔥鱗片葉 B．生長的荔枝幼葉 C．新鮮的潺菜葉 D．秋天的落葉 【解析】　圖①中新鮮菠菜葉存在葉綠素a帶和葉綠素b帶，而圖②中不存在葉綠素a帶和葉綠素b帶，所以為秋天的落葉。 【答案】　D 2．關于葉綠體色素的敘述，錯誤的是(　　) A．葉綠素a和b主要吸收紅光和藍紫光 B．綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同 C．利用紙層析法可分離4種葉綠體色素 D．乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能 【解析】　葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍紫光， A正確；葉綠體中葉綠素含量為3/4，類胡蘿卜素含量為1/4，B正確；不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上的擴散速度不同，可用紙層析法對其進行分離，C正確；乙醇提取的葉綠素只要結構沒有被破壞，仍是可以吸收光能的。 【答案】　D 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，并有氧氣釋放。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．光反應能產(chǎn)生還原劑和O2 D．光合作用與葉綠體基質無關 【解析】　溶液變成無色說明有還原劑產(chǎn)生。 【答案】　C 4.如圖為葉綠體結構與功能示意圖，下列說法錯誤的是(　　) A．結構A中的能量變化是光能轉變?yōu)锳TP中的化學能 B．供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序為CO2→C3→甲 C．結構A釋放的O2可進入線粒體中 D．如果突然停止CO2的供應，短時間內C3的含量將會增加 【解析】　在光合作用中，CO2首先和C5生成C3，如果突然停止CO2的供應，則C3的生成量減少，而其消耗量不變，因此短時間內C3的含量將會減少。 【答案】　D 5.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(chǎn)物含量降低 【解析】　本題以曲線圖為背景，考查光合作用的有關知識，準確分析每一個轉折點的變化原因是解答本題的關鍵。水的光解發(fā)生在類囊體膜上，而不是葉綠體基質中，A項錯誤；t2→t3，限制光合作用的是暗反應，要想提高光合速率，應提高CO2濃度，B項錯誤；t3→t4，光合速率提高是因為暗反應增強，同時也促進了光反應的進行，光反應和暗反應是相互聯(lián)系、相互依存的整體，C項錯誤；t4后短暫時間內，細胞原有的ATP被消耗生成ADP和Pi，但是因無光，不能合成ATP，所以ADP和Pi含量升高，且C3化合物還原后的直接產(chǎn)物也因不斷消耗而減少，D項正確。 【答案】　D 6.如圖表示在一定范圍內，不同環(huán)境因素與水稻葉片光合作用強度的關系，對其描述不正確的是(　　) A．如果橫坐標是CO2含量，則a為紅光，b為白光 B．如果橫坐標是CO2含量，則a為強光，b為弱光 C．如果橫坐標是光照強度，a的CO2含量較高，b的CO2含量較低 D．如果橫坐標是光照強度，a溫度較適宜，b溫度較低 【解析】　如果橫坐標是CO2含量，則相同的CO2含量時，植物對白光的吸收值大于紅光，因此光合作用強度較大，即a為白光，b為紅光。 【答案】　A 7．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，每組各置于一個密閉裝置內，并分別給予a、b、c三種不同強度的光照，其他條件一致。照光相同時間后，測得各裝置內氧氣的增加量如圖所示，下列敘述錯誤的是(　　) A．裝置內增加的氧氣來自于水 B．光照強度為a時，光合作用停止 C．丙組裝置內的CO2含量照光后比照光前低 D．該圖反映了光合作用強度與光照強度的關系 【解析】　裝置內增加的氧氣來自于光反應階段水的光解。光照強度為a時，氧氣增加量為0，此時仍然進行光合作用，但光合速率等于呼吸速率，氧氣的消耗量等于產(chǎn)生量。光合作用消耗二氧化碳，故丙組裝置內的CO2含量照光后比照光前低。從圖中可以看出，隨著光照增強，光合作用強度越來越大。 【答案】　B 8．植物氣孔是由兩個保衛(wèi)細胞組成的，其張開度有多種調節(jié)機制，其中的一個調節(jié)機制如下圖(ABA代表脫落酸)，則下列說法錯誤的是(　　) SO2 ↓ 抑制CO2固定的酶的活性 ↓ 保衛(wèi)細胞中CO2濃度相對提高 ABA→↓ 氣孔關閉 A．當SO2濃度過高時，可能會抑制光合速率 B．ABA在一定程度上可幫助植物免受SO2的破壞 C．當SO2濃度過高時，植物體內C3的含量上升 D．CO2進出保衛(wèi)細胞的方式為自由擴散 【解析】　根據(jù)題圖可知，當SO2濃度過高時，會抑制CO2固定的酶的活性，使CO2固定量減少，生成物C3的含量也相對下降。 【答案】　C 9.請根據(jù)圖分析下列有關植物進行光合作用和細胞呼吸的敘述中，正確的是 (　　) A．植物長時間處于黑暗中時，②③④⑥過程都會發(fā)生 B．晴朗夏天的上午10點左右，北方植物的葉肉細胞中①多于⑥ C．晴朗夏天的中午，③④將減弱，凈光合作用速率降低 D．進行②和③時，物質從產(chǎn)生部位到利用部位都將穿過4層磷脂分子 【解析】　在黑暗環(huán)境中②③過程不會發(fā)生。晴朗夏天的上午10點左右光合速率大于呼吸速率，葉肉細胞中⑥多于①。晴朗夏天的中午，氣孔關閉，光合作用減慢，③④減弱。進行②和③時，物質從產(chǎn)生部位到利用部位穿過4層膜。 【答案】　C 10．下列為有關環(huán)境因素對植物光合作用影響的關系圖，有關描述錯誤的是 (　　) 圖1　　　　　　　　　　圖2 圖3　　　　　　　　　圖4 A．圖1中，若光照強度適當增強，a點左移，b點右移 B．圖2中，若CO2濃度適當增大，a點左移，b點右移 C．圖3中，a點與b點相比，a點時葉綠體中C3含量相對較多 D．圖4中，當溫度高于25 ℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少 【解析】　圖4中“光照下CO2的吸收量”為植物凈光合量(植物有機物積累量)，“黑暗中CO2的釋放量”為植物呼吸量，因此當溫度高于25 ℃時，植物光合作用積累的有機物的量開始減少，而不是植物光合作用制造的有機物的量(植物總光合量)開始減少。 【答案】　D 二、非選擇題(共50分) 11．(16分)(xx廣東高考)觀測不同光照條件下生長的柑橘，結果見下表。請回答下列問題： 光照強度 葉色 平均葉面積(cm2) 氣孔密度(個mm－2) 凈光合速率 (μmolCO2m－2s－1) 強 淺綠 13.6(100%) 826(100%) 4.33(100%) 中 綠 20.3(149%) 768(93%) 4.17(96%) 弱 深綠 28.4(209%) 752(91%) 3.87(89%) 注：括號內的百分數(shù)以強光照的數(shù)據(jù)作為參照 (1)CO2以________方式進入葉綠體后，與________結合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應提供____________。 (2)在弱光下，柑橘通過________和________來吸收更多的光能，以適應弱光環(huán)境。 (3)與弱光下相比，強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)________，單位時間內平均每片葉CO2吸收量________。對強光下生長的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀測葉色、葉面積和凈光合速率，這三個指標中，最先發(fā)生改變的是________，最后發(fā)生改變的是________。 【解析】　(1)CO2、O2等氣體通過膜的方式為自由擴散，一分子CO2進入葉綠體后與一分子五碳化合物相結形成兩分子三碳化合物，固定產(chǎn)物三碳化合物被還原還需要光反應提供[H]和ATP。(2)從圖可知，當柑橘處于弱光時葉綠素的含量以及葉片的面積都有所增大。(3)分析題中表格數(shù)據(jù)可知，在強光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為13.6826100＝1123360(個)，弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為75228.4100＝2135680(個)；強光下單位時間內平均每片葉CO2吸收量為4.3313.610－4＝5.910－3(μmol)，弱光下單位時間內平均每片葉CO2吸收量為3.8728.410－4＝1.110－2(μmol)。對植物進行遮陰，導致光反應速率減慢，凈光合速率下降；葉片色素的形成需要光，最后導致有機物積累減少，葉面積相對減小。 【答案】　(1)自由擴散　五碳化合物(或者C5)　[H]和ATP (2)增加葉綠素含量　增大葉面積 (3)少　少　凈光合速率　葉面積 12．(18分)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(chǎn)物的還原需要光反應提供________。 (3)光照強度低于8102 μmol，m－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(10～14)102 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】　本題先提取圖中信息，然后綜合運用光合作用的過程和影響光合作用的因素等基礎知識作答。 (1)高等植物葉肉細胞的葉綠體是光合作用進行的場所。捕獲光能的四種色素(葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素)中，葉綠素a的含量最多。(2)光合作用過程分為光反應和暗反應，光反應階段中產(chǎn)生的[H]和ATP為暗反應中C3的還原提供還原劑和能量；暗反應階段C5先與CO2結合生成C3，C3再在光反應提供的[H]和ATP作用下還原生成有機物。(3)在光照強度低于8102 μmolm－2s－1時，轉基因水稻的光合速率隨光照強度的增強而增大，所以在此光照強度范圍內，限制光合速率的主要因素為光照強度。光照強度增強，產(chǎn)生[H]、ATP增多，會提高C3還原生成有機物的速率；而氣孔導度降低，細胞中CO2濃度下降，C3減少，會使C3還原為有機物的速率下降，正負影響相互抵消，光合速率可基本保持不變。(4)由圖中轉基因水稻和原種水稻氣孔導度的差別可以判斷PEPC酶會通過增大氣孔導度而提高水稻在強光下的光合速率。由圖分析，轉基因水稻的光合速率在(8～14)10－2 μmolm－2s－1范圍內隨著光照強度的增強而逐漸增大，所以轉基因水稻適合在強光下生長。 【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影響正負相互抵消(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 13．(16分)為探究KHCO3對水稻四葉齡幼苗光合作用的影響，稱取3 g四葉齡水稻葉片，均分為兩份，分別做如下實驗。(實驗中使用的氧電極可測量溶液中O2變化的速率) 實驗一：采用差速離心法將一份葉片制備葉綠體，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO3溶液中，在適宜光照、20 ℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其O2釋放速率。 實驗二：將另一份葉片切成約1.0 mm1.0 mm小塊，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO3溶液中，在適宜光照、20 ℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其O2釋放速率。 實驗結果如下圖。請據(jù)圖回答： (1)在實驗的濃度范圍內，隨著KHCO3溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O2釋放速率均________，原因是光合作用所需的________增加導致的。 (2)在相同KHCO3溶液濃度下，葉切片的O2釋放速率________(填“大于”“小于”或“等于”)葉綠體的O2釋放速率。原因可能是葉切片光合作用產(chǎn)生的O2一部分被________________。 (3)為探究第(2)題的原因分析是否正確，設計以下實驗方案，請補充。 稱取________ g四葉齡水稻葉片，切成約1.0 mm1.0 mm小塊，均分為4組，分別置于0、0.01、0.05、0.1 molL－1的KHCO3溶液中，在____________條件下，分別用氧電極測定其__________________。 【解析】　(1)從實驗結果看出，隨著KHCO3溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O2釋放速率均上升，原因是KHCO3能為植物光合作用提供CO2。 (2)在相同KHCO3溶液濃度下，葉切片O2釋放速率比葉綠體O2釋放速率小，因為葉切片細胞呼吸消耗部分O2。 (3)要驗證葉切片消耗O2，只需在相同溫度的黑暗條件下進行實驗，測定葉切片的O2消耗速率。 【答案】　(1)上升　CO2濃度　(2)小于　呼吸作用消耗　(3)1.5　黑暗、20 ℃恒溫　O2消耗速率(或呼吸速率)