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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元第3講 能量之源 光與光合作用 1．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　②未加CaCO3?、畚醇覵iO2?、苁褂梅胖昧藘商斓牟げ巳~?、葜划嬃艘淮螢V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(shí)會(huì)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 2．下圖表示某綠色植物在生長(zhǎng)階級(jí)體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變情況，圖中a、b為光合作用的原料，①～④表示相關(guān)過程，有關(guān)說法不正確的是 (　　) A．圖中①過程進(jìn)行的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜 B．光合作用過程中[H]來源于①過程中水的光解，用于③過程C3的還原 C．在有氧呼吸的第一階段，除了產(chǎn)生了[H]、ATP外，產(chǎn)物中還有丙酮酸 D．②、④過程中產(chǎn)生ATP最多的是④過程 解析?、芟喈?dāng)于有氧呼吸第一、二階段，②為第三階段，其中產(chǎn)生ATP最多的是第三階段(即②)。 答案　D 3．農(nóng)科所技術(shù)員研究溫度對(duì)某蔬菜新品種產(chǎn)量的影響，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成如圖所示的曲線。據(jù)此提出的結(jié)論合理的是 (　　) A．光合作用酶的最適溫度高于呼吸作用酶的最適溫度 B．陰影部分表示5～35℃時(shí)蔬菜的凈光合速率小于零 C．光照越強(qiáng)，該蔬菜新品種的產(chǎn)量越高 D．溫室栽培該蔬菜時(shí)溫度最好控制在25～30℃ 解析　由題圖可看出，光合作用酶的最適溫度范圍為25～30℃，呼吸作用酶的最適溫度高于35℃，A錯(cuò)誤；5～35℃時(shí)，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，凈光合速率大于零，B錯(cuò)誤；從圖中無法判斷光照強(qiáng)度對(duì)蔬菜新品種產(chǎn)量的影響，C錯(cuò)誤；25～30℃時(shí)，光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度的差值最大，即凈光合速率最大，最適宜蔬菜生長(zhǎng)，D正確。 答案　D 4．在上午8～10時(shí)的兩個(gè)特定時(shí)刻測(cè)定某植物細(xì)胞內(nèi)三種物質(zhì)的含量變化，其相對(duì)數(shù)值如圖所示。該細(xì)胞最可能是 （　?。? A．形成層細(xì)胞 B．葉肉細(xì)胞 C．根尖細(xì)胞 D．果肉細(xì)胞 解析　由圖分析細(xì)胞CO2減少，O2增多，C6H12O6增多，應(yīng)為能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞，B正確。 答案　B 5．將生理狀況相同的某種綠葉均分成四組，在不同溫度下分別暗處理1 h，再光照1 h(光強(qiáng)相同)，測(cè)其質(zhì)量變化，得到如下表的數(shù)據(jù)?？梢缘贸龅慕Y(jié)論是 (　　) 組別 一 二 三 四 溫度/℃ 27 28 29 30 暗處理后質(zhì)量變化/mg －1 －2 －3 －1 光照后與暗處理前相比質(zhì)量變化/mg ＋3.5 ＋3 ＋3 ＋1 A.該植物光合作用的最適溫度約是27℃ B．該植物呼吸作用的最適溫度約是29℃ C．27℃～29℃下的凈光合速率相等 D．30℃下的真正光合速率為2 mg/h 解析　綠葉暗處理1 h，再光照1 h，那么綠葉進(jìn)行了2 h的呼吸作用和1 h的光合作用。結(jié)合表中數(shù)據(jù)可計(jì)算出27℃～30℃的呼吸速率分別為1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，光合作用制造的有機(jī)物總量(總光合速率)分別為3.5＋1＋1＝5.5(mg/h)、3＋2＋2＝7(mg/h)、3＋3＋3＝9(mg/h)、1＋1＋1＝3(mg/h)，故該植物光合作用和呼吸作用最適溫度均約為29℃，A錯(cuò)誤、B正確、D錯(cuò)誤；27℃～29℃凈光合速率分別為5.5－1＝4.5(mg/h)、7－2＝5(mg/h)、9－3＝6(mg/h)，C錯(cuò)誤。 答案　B 6．現(xiàn)有a、b、c三種燈泡，其發(fā)出光波的波長(zhǎng)與光輻射強(qiáng)度的關(guān)系如圖甲所示，現(xiàn)需從中選擇一種燈泡用于溫室中給植物補(bǔ)光，期望最大限度地增加光合作用的強(qiáng)度。為此某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置。(注：葉綠體中的色素主要吸收430～450 nm的藍(lán)紫光和640～660 nm的紅橙光)。據(jù)此分析不正確的是 (　　) A．a(chǎn)燈泡與圖甲中曲線②對(duì)應(yīng) B．b燈泡與圖甲中曲線①對(duì)應(yīng) C．c燈泡與圖甲中曲線③對(duì)應(yīng) D．溫室中選擇c燈泡能最大限度地增加光合作用強(qiáng)度 解析　由題意和題圖可看出，圖乙中裝置Ⅱ中光合作用最強(qiáng)，裝置Ⅰ中光合作用最弱，即b燈泡照射最有利于光合作用，應(yīng)對(duì)應(yīng)圖甲中的曲線①，a燈泡照射不利于光合作用，應(yīng)對(duì)應(yīng)圖甲中的曲線②，c燈泡與圖甲中曲線③對(duì)應(yīng)，溫室中選擇b燈泡能最大限度地增加光合作用強(qiáng)度。 答案　D 7．如圖曲線Ⅰ表示黃豆光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系(適宜溫度、CO2濃度為0.03%)。在B點(diǎn)時(shí)改變某條件，曲線變?yōu)棰?。下列分析合理的? (　　) A．與B點(diǎn)相比，A點(diǎn)葉綠體中的C3含量較低 B．在B點(diǎn)時(shí)，升高溫度導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C．制約A點(diǎn)光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D．制約C點(diǎn)光合作用的因素可能是CO2濃度 解析　在A點(diǎn)的光照強(qiáng)度比B點(diǎn)弱，所以A點(diǎn)的C3含量較B點(diǎn)處高，A錯(cuò)誤；本來處于適宜溫度下的B點(diǎn)，升高溫度會(huì)導(dǎo)致酶的活性降低，則曲線Ⅱ應(yīng)在曲線Ⅰ的下方，B錯(cuò)誤；A點(diǎn)限制其光合作用的因素主要是光照強(qiáng)度，C錯(cuò)誤；在大于光飽和點(diǎn)的光照強(qiáng)度處增加CO2濃度，會(huì)提高光合作用強(qiáng)度，D正確。 答案　D 8．如圖表示某植物在不同光照強(qiáng)度下，單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的相對(duì)變化。對(duì)植物生理過程分析正確的是 (　　) A．光照強(qiáng)度為a時(shí)，光合作用強(qiáng)度不為零 B．光照強(qiáng)度為b時(shí)，光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等 C．光照強(qiáng)度為c時(shí)，光合作用強(qiáng)度是呼吸作用強(qiáng)度兩倍 D．光照強(qiáng)度為d時(shí)，光合作用從環(huán)境中吸收2單位CO2 解析　光照強(qiáng)度為a時(shí)，沒有氧氣產(chǎn)生(不是釋放)，光合作用強(qiáng)度為0，A錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為b時(shí)， CO2釋放量等于氧氣產(chǎn)生總量，即CO2產(chǎn)生總量大于光合作用氧氣產(chǎn)生總量，光合作用小于呼吸作用強(qiáng)度，B錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為c時(shí)，CO2釋放量與O2產(chǎn)生總量相等，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，但不能確定是兩倍，C錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為d時(shí)，O2產(chǎn)生量8個(gè)單位超過了細(xì)胞呼吸的6個(gè)單位，光合作用除了消耗呼吸產(chǎn)生的CO2，還要從環(huán)境中吸收2單位CO2，D正確。 答案　D 9．在一定濃度的CO2和適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，測(cè)定A植物和B植物在不同光照條件下的光合速率，結(jié)果如表所示。據(jù)表中數(shù)據(jù)推測(cè)：當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時(shí)，A植物與B植物固定的CO2量的差值為 (　　) 光合速率與呼吸速率相等時(shí)光照強(qiáng)度/klx 光飽和點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度/klx A植物 1 3 20 6 B植物 3 9 30 15 注：當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到某一點(diǎn)后，再增大光照強(qiáng)度，光合強(qiáng)度不增加，這一點(diǎn)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。 A．11 B．2 C．9 D．20 解析　黑暗條件下CO2釋放量表示呼吸速率，A、B植物的呼吸速率分別為6 mg/(100 cm2葉h)、15 mg/(100 cm2葉h)。光飽和點(diǎn)時(shí)CO2吸收量表示凈光合速率，等于真正光合速率與呼吸速率之差。在光照強(qiáng)度為3 klx時(shí)，A植物的真正光合速率＝20＋6＝26[mg/(100 cm2葉/h)]，B植物的真正光合速率為15[mg/(100 cm2葉/h)]。因此，當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時(shí)，A植物與B植物固定的CO2`為11。 答案　A 10．下圖1表示光合作用部分過程的圖解，圖2表示改變光照后，與光合作用有關(guān)的五碳化合物和三碳化合物在細(xì)胞內(nèi)的變化曲線。根據(jù)圖回答： (1)圖1中A表示的物質(zhì)是________________，它由________________產(chǎn)生，其作用主要是________________。 (2)圖1中ATP形成所需的能量最終來自于________________。若用放射性同位素標(biāo)記14CO2，則14C最終進(jìn)入的物質(zhì)是___________________。 (3)圖2中曲線a表示的化合物是________________，在無光照時(shí)，其含量迅速上升的原因是：____________________________________________ _________________________________________________________。 (4)曲線b表示的化合物是 ________________，在無光照時(shí)，其含量下降的原因是：_______________________________________________________。 解析　(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是[H]和ATP，由此可確定A是[H]，[H]是由水光解后經(jīng)一系列過程產(chǎn)生的，其作用主要是用于C3的還原。 (2)光反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存于ATP等化合物中，14CO2的同化途徑為14CO2→14C3→(14CH2O)。 (3)、(4)題干中已說明曲線a、b表示C3和C5的含量變化，光照停止后，光反應(yīng)停止，[H]和ATP下降，C3的還原減弱直至停止，而CO2的固定仍將進(jìn)行，因此C3含量相對(duì)升高，C5含量相時(shí)下降，即a表示C3，b表示C5。 答案　(1)[H]　水在光下分解　用于C3的還原　(2)太陽(yáng)光能　(CH2O)　(3)C3　CO2與C5結(jié)合形成C3和C3不能被還原　(4)C5　C5與CO2結(jié)合形成C3，且C3不能被還原為C5 11．為探究影響光合速率(單位：μmolm－2s－1)的因素，科研人員利用高粱和小麥在適宜的溫度、光照強(qiáng)度下進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問題。 (1)從圖中可以看出，影響光合作用的因素分________和________兩類。 (2)如果將長(zhǎng)勢(shì)相同的高粱和小麥幼苗共同種植在一個(gè)透明密閉的裝置中，保持題干中的條件和21%的O2環(huán)境，一段時(shí)間后，________幼苗先死亡。理由是____________________________________________________________。 (3)從圖中可以看出，兩種植物中，________固定CO2的能力強(qiáng)，這很可能與其葉綠體類囊體薄膜上________________的數(shù)量有關(guān)，也可能與葉綠體基質(zhì)中________________的數(shù)量有關(guān)。 解析　(1)影響植物光合作用的因素包括內(nèi)部因素與外部因素，根據(jù)圖中信息可知，CO2與O2濃度為外界因素，不同植物中色素的含量與酶的數(shù)量為內(nèi)部因素。(2)在密閉裝置中，CO2含量逐漸降低，植物光合速率逐漸減小，但在低濃度CO2的環(huán)境中，高粱固定CO2的能力比小麥強(qiáng)，其光合速率大于小麥的光合速率，所以小麥先死亡。 答案　(1)內(nèi)部因素(植物不同)　外部因素(外部條件)　(2)小麥　在題述條件下，高粱的光合速率比小麥高得多，且高粱能利用低濃度CO2進(jìn)行光合作用，小麥不能 (3)高粱　光合色素和光反應(yīng)所需的酶　C5和暗反應(yīng)所需的酶 12．為探究水分、無機(jī)鹽對(duì)光合作用的影響，某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。請(qǐng)分析回答有關(guān)問題。 (1)圖1中土壤含水量相同時(shí)，施肥組葉綠素含量高于未施肥組，是由于植物能從土壤中吸收更多的________、________元素。根細(xì)胞中與水分的吸收關(guān)系最密切的細(xì)胞器是_________________________________________________________________。 (2)圖2中土壤含水量為30%時(shí)，未施肥組光合速率高于施肥組，原因最可能是________________________________________________________________。 土壤含水量為80%時(shí)，施肥組光合速率明顯高于未施肥組，其內(nèi)因主要是_______________________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)過程中，除水分、無機(jī)鹽有所不同外，其余條件均保持一致，是為了控制__________________________________________________。 (4)在施肥條件下，土壤含水量為50%時(shí)，黑暗條件下CO2釋放速率為3.7 mg/h，植物若要正常生長(zhǎng)，則需每天至少光照________h(保留整數(shù))。 解析　(1)Mg和N是組成葉綠素分子不可缺少的元素。成熟的植物細(xì)胞內(nèi)有大型液泡，其中的液體通過滲透作用與外界溶液之間進(jìn)行水分的交換。(2)影響光合作用的內(nèi)部因素是酶和葉綠素的含量等，本題中體現(xiàn)的是葉綠素的含量。(3)除實(shí)驗(yàn)研究的變量外。其他影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素都為無關(guān)變量，應(yīng)加以控制。(4)設(shè)每天至少光照x小時(shí)。光合作用制造的有機(jī)物多于呼吸作用消耗的有機(jī)物時(shí)，植物才能積累有機(jī)物，才能正常生長(zhǎng)，即14.2x>3.724，則x>6.253521，取整數(shù)最小值為7。 答案　(1)氮　鎂　液泡　(2)土壤溶液濃度過高影響植物吸水　葉綠素的含量高　(3)無關(guān)變量　(4)7 13．下圖表示某綠色植物部分生理過程，該植物葉片上的氣孔白天基本處于關(guān)閉狀態(tài)，晚上開放。請(qǐng)據(jù)圖回答問題。 (1)圖中a、b表示的兩個(gè)生理過程和C物質(zhì)產(chǎn)生的場(chǎng)所是 ____________________________________________________________。 (2)在葉綠體中，ADP的轉(zhuǎn)移途徑是__________________________________。 (3)植物夜晚能吸收CO2，卻不能合成(CH2O)，其原因是 _______________________________________________________________。 白天這類植物進(jìn)行光合作用所需的CO2還可以由圖中________過程產(chǎn)生(填數(shù)字)。 (4)圖中H元素從C物質(zhì)到③產(chǎn)生的H2O的轉(zhuǎn)移途徑是________(用字母和箭頭表示)。 (5)與乳酸菌的發(fā)酵相比，圖中植物呼吸過程中特有的步驟是________(填數(shù)字)，這些過程發(fā)生的部位在________(填細(xì)胞器)。 (6)在一定濃度的CO2和適當(dāng)?shù)臏囟?25℃)條件下，測(cè)定該植物在不同光照條件下的光合速率，結(jié)果如下表，據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題。 光合速率與呼吸速率相等時(shí)光照強(qiáng)度/klx 光飽和時(shí)光照強(qiáng)度/klx 光飽和時(shí)CO2吸收量(mg/100 cm2葉h) 黑暗條件下CO2釋放量(mg/100葉h) cm2 小麥 3 9 32 8 當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時(shí)，小麥固定的CO2的量為________(mg CO2/100 cm2葉h)，當(dāng)光照強(qiáng)度為9 klx時(shí)，小麥固定的CO2的量為________(mgCO 2/100 cm2葉h)。 解析　(1)圖中a為暗反應(yīng)中二氧化碳的固定，b為三碳化合物的還原，兩個(gè)過程均發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；C物質(zhì)是光反應(yīng)過程的產(chǎn)物，其產(chǎn)生場(chǎng)所是葉綠體類囊體薄膜；(2)葉綠體中的ADP在葉綠體基質(zhì)中生成，在類囊體薄膜上參與生成ATP；(5)乳酸菌只能進(jìn)行無氧呼吸，無氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段反應(yīng)是一樣的。(6)當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時(shí)，光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率，細(xì)胞呼吸速率為8 mg CO2/100 cm2葉小時(shí)，故該植物固定的CO2的量為8 mg CO2/100 cm2葉小時(shí)；當(dāng)光照強(qiáng)度為9 klx時(shí)，該植物光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大，凈光合作用速率為32 mg CO2/100 cm2葉小時(shí)，此時(shí)該植物固定的CO2的量為32＋8＝40 mg CO2/100 cm2葉小時(shí)。 答案　(1)葉綠體基質(zhì)、葉綠體類囊體薄膜上(類囊體) (2)從葉綠體基質(zhì)中轉(zhuǎn)移到葉綠體類囊體上 (3)沒有光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)，不能為暗反應(yīng)提供還原劑[H]和能量ATP?、? (4)C→D→E→G→H2O (5)②③　線粒體　(6)8　40 14．下圖甲是在25 ℃時(shí)，a、b兩種植物隨著光照強(qiáng)度的變化，CO2吸收量的變化曲線圖，圖乙是某同學(xué)“探究影響植物光合速率的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。請(qǐng)回答下列問題。 (1)比較a、b植物的細(xì)胞呼吸，其中細(xì)胞呼吸較強(qiáng)的是________植物，當(dāng)光照強(qiáng)度在達(dá)到Z點(diǎn)之前，限制a植物光合作用的主要環(huán)境因素是_________。 (2)當(dāng)平均光照強(qiáng)度在X和Y之間(不包括X、Y)，假設(shè)白天和黑夜的時(shí)間各為12 h，a植物一晝夜中有機(jī)物積累量的變化是________(減少或增加)。 (3)對(duì)b植物而言，假如白天和黑夜的時(shí)間各為12 h，平均光照強(qiáng)度在________klx以上才能使CO2的吸收量超過CO2的釋放量。 (4)若已知a植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別是25 ℃和30 ℃，若將溫度提高到30 ℃，(其他條件不變)理論上圖中P、M點(diǎn)的位置如何變化？ _________________________________________________________________。 (5)某同學(xué)用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將燈緩慢移近廣口瓶，并記錄不同距離時(shí)，觀察測(cè)量指標(biāo)的變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，觀察測(cè)量指標(biāo)的變化不明顯。請(qǐng)你根據(jù)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的不合理之處，簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的正確思路：__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 解析　(1)由圖甲可知，a、b兩曲線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)即為這兩種植物的呼吸作用強(qiáng)度，因此，a植物的呼吸作用強(qiáng)度為2 mg/m2h，b植物的呼吸作用強(qiáng)度為1 mg/m2h。Z點(diǎn)為a植物的光飽和點(diǎn)，光照強(qiáng)度在Z點(diǎn)之前，限制a植物光合作用的主要環(huán)境因素為光照強(qiáng)度。(2)若光照強(qiáng)度為Y，假設(shè)白天和黑夜的時(shí)間各為12 h，則a植物白天積累的有機(jī)物量為212＝24(mg/m2)，夜晚消耗的有機(jī)物量為212＝24(mg/m2)，一晝夜有機(jī)物積累量為0。因此，當(dāng)平均光照強(qiáng)度在X和Y之間時(shí)，a植物一晝夜有機(jī)物積累量小于0，即有機(jī)物積累量在減少。 (3)b植物呼吸作用強(qiáng)度為1 mg/(m2h)，假設(shè)白天和黑夜的時(shí)間各為12 h，夜晚CO2的釋放量為112＝12(mg/m2)，要使CO2的吸收量大于CO2的釋放量，則B植物的凈光合作用強(qiáng)度應(yīng)大于＝1(mg/m2h)，即光照強(qiáng)度大于X klx。 答案　(1)a　光照強(qiáng)度　(2)減少　(3)X　(4)P點(diǎn)右移，M點(diǎn)下移　(5)用多組相同裝置，只更換燈泡功率(或只改變廣口瓶與光源之間的距離)進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)