（新课标）高考生物一轮复习 第三单元 第3节 能量之源 光与光合作用达标训练（含解析）

【导学教程】（新课标）年高考生物一轮复习第三单元第3节能量之源光与光合作用达标训练（含解析）[限时45分钟满分100分]一、选择题(每小题5分，共60分)1．(·衡阳六校联考)在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为甲乙丙丁丙酮－＋＋＋水＋－－－CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A．①②③④ B．②④①③C．④②③① D．③②①④解析由表可知，甲同学加的溶剂为水，而不是有机溶剂丙酮，色素不溶于水，因而提取不到叶绿体中的色素，所得结果应为②；乙同学的操作正确，应为④，即自上而下依次出现胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，且叶绿素a和叶绿素b的含量较多；丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮，可以提取到色素，但由于未加CaCO3，叶绿素可能会被破坏，因而下边的两条色素带比正常的窄，应为①；丁同学未加SiO2，可能研磨不充分，导致各种色素的提取量均少于正常水平，应为③。答案B2．下列关于叶绿体的色素叙述错误的是A．矿质元素能影响叶绿素的合成B．提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂C．低温条件下色素合成受阻D．黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在解析Mg是合成叶绿素的主要元素；提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮(相似相溶)，形成色素液，层析液的作用是溶解并分离不同色素，这是两个不同的过程；低温会降低酶的活性进而影响色素的合成；黄化苗因缺光而不能产生叶绿素，所以变黄，但其他色素存在。答案B3．叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构和功能的叙述，正确的是A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜和内膜上B．与光合作用有关的酶只分布在基质中C．H2O在光下分解为[H]和O2发生在基质中D．光合作用产物(CH2O)在基质中合成解析组成叶绿体基粒的类囊体的薄膜上分布着光合作用的色素和酶，故A、B两项错误；水的光解发生在光反应阶段，反应场所是类囊体的薄膜上；产物(CH2O)的合成在暗反应阶段，是在叶绿体基质中完成的。答案D4．(·烟台高三质检)卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给小球藻14CO2后的60s内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物。发现7s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性，而5s内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质是A．1,5－二磷酸核酮糖(五碳化合物) B．ATPC．3－磷酸甘油酸(三碳化合物) D．葡萄糖解析在光合作用中CO2中C转移途径是CO2→C3→有机物，故C正确。答案C5．在豌豆的叶肉细胞结构中，光照条件下不能产生ATP的是A．细胞质基质 B．叶绿体基质C．叶绿体类囊体 D．线粒体的内膜解析植物叶肉细胞在光下既进行光合作用也进行呼吸作用，其中暗反应消耗ATP，该过程是在叶绿体基质中进行的。答案B6．炎热夏季中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞A．三碳化合物含量上升B．光反应产物不能满足暗反应的需求C．有机物积累速率明显下降D．叶绿体基质中ADP含量增加解析炎热夏季中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞中二氧化碳的浓度减小，这时二氧化碳的固定减弱，三碳化合物含量下降；这时光反应正常进行，ATP和[H]的量没有变，光反应产物相对过剩，ATP的利用减少，叶绿体基质中ADP含量减少。答案C7．图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是A．a上升、b下降 B．a、b都上升C．a、b都下降 D．a下降、b上升解析分析题图可知：a、b代表[H]和ATP，c代表CO2。在暗反应阶段，CO2含量突然降低，则C3的含量降低，[H]和ATP的消耗速率减小，因此总体来说，其他条件不变的情况下，[H]和ATP含量会上升，即a和b的含量都会上升，因此选B。答案B8．(·东城区一模)将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，下列有关说法正确的是A．甲、乙两叶片的光合作用强度一定相同B．甲、乙两叶片的光合作用强度都将逐渐下降C．若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低，则甲叶片的呼吸强度一定比乙低D．若实验一段时间后，甲叶片所在小室中CO2浓度较乙低，则甲固定CO2的能力较乙低解析不同植物的遗传特性不同，相同条件下甲、乙两叶片的光合作用强度不一定相同；随着光合作用的不断进行，密闭小室的CO2浓度逐渐降低，甲、乙两叶片的光合作用强度都会逐渐降低；一段时间后，若甲叶片所在密闭小室中的CO2浓度较乙低，说明甲固定CO2的能力比乙强，不能说明甲叶片的呼吸强度一定比乙低。答案B9．图中甲和乙为绿色植物叶肉细胞中的细胞器，a、b、c均为基质。在光照充足时，有关代谢反应的叙述正确的是A．乙产生的O2几乎全部通过扩散作用进入甲被利用B．在a、b、c中，都能产生ATP和[H]C．乙代谢所需的原料，来自细胞内和细胞外D．a中形成的C6H12O6直接进入b，氧化分解成CO2和H2O解析图中甲为线粒体，乙为叶绿体。在光照充足时，光合作用强度大于呼吸作用强度，叶绿体产生的O2除供甲利用外，还扩散到细胞外，而叶绿体需要的CO2来自线粒体和细胞外；在叶绿体基质(a)中发生暗反应，消耗ATP和[H]；线粒体只能利用丙酮酸。答案C10．将某绿色植物的叶片放在特定的装置中，用红外线测量仪进行测量，测定的条件和结果见下表：黑暗时O2吸收量(mg/h)6000勒克斯光照时O2释放量(mg/h)10℃0.53.620℃1.23.1若将该叶片先置于20℃、6000勒克斯光照条件下10小时，然后置于10℃黑暗条件下，则该叶片一昼夜葡萄糖积累的量为A．2.91 B．11.25C．22.5 D．33.75解析根据题意可知该叶片一昼夜制造的O2的剩余量为：3.1×10－0.5×14＝24。在光合作用时一分子葡萄糖对应6分子氧气，则剩余的葡萄糖为：eq\f(180×24,6×32)＝22.5。答案C11．如图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下，某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。有关叙述错误的是A．光合作用和呼吸作用都受到温度的影响，但与呼吸作用有关的酶的适宜温度更高B．在10℃时光合作用速率大于呼吸作用速率，在40℃时光合作用速率等于呼吸作用速率C．在55℃时该植物叶肉细胞中产生ATP的细胞器仅有线粒体D．若温度保持在20℃，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物能正常生长解析根据题意及图解可判断下面的曲线表示呼吸作用速率，上面的曲线表示净光合作用速率。由于总光合作用＝净光合作用＋细胞呼吸，故两条线之间的距离表示总光合作用速率。30℃左右时两条曲线间距离最远，即光合作用的最适温度约为30℃；细胞呼吸的最适温度约为40℃。10℃时净光合作用速率大于0，即光合作用速率大于呼吸作用速率；40℃时净光合作用速率等于0，即光合作用速率等于呼吸作用速率。在55℃时两条曲线重叠，曲线间距离为0，即光合作用停止，此时叶肉细胞中产生ATP的细胞器仅有线粒体。若温度保持在20℃，则黑暗中每小时呼吸消耗有机物的量大于光照下每小时净光合作用积累的有机物的量，故长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物不能正常生长。答案D12．(·天津)设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率(光合速率＝净光合速率＋呼吸速率)，结果见下图。据图判断，下列叙述正确的是A．与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多B．与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多C．若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1>K2>K3D．密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物解析解答本题应从分析曲线图出发，注意辨析总光合作用量、净光合作用量与呼吸量的含义及其相互关系。A、B项考查对光合作用与细胞呼吸的综合理解，C项考查对种群环境容纳量的理解，D项考查酵母菌进行有氧呼吸与无氧呼吸形成产物的区别。从图中可读出d1、d2、d3三个浓度下对应的净光合速率和呼吸速率，根据题中公式可知d1、d2、d3浓度对应的光合速率大小为：d2＞d1＞d3，因此d1浓度下光反应形成的[H]多于d3浓度，A项正确。分析图像得出：d2时的呼吸速率大于d3时的呼吸速率，因此后者产生的ATP量少，B项错误。分析净光合速率曲线知，d2时有机物净积累量最大，可推知其环境条件较为适宜，其种群对应的K值应最大，C项错误。蓝藻在进行有氧呼吸时获得能量较多，繁殖速度快，种群密度大，产物为水和二氧化碳；进行无氧呼吸时细胞产生能量较少，繁殖速度慢，产物为酒精和二氧化碳，其中的酒精能抑制自身繁殖，使种群密度减小，因此通过测定种群密度及代谢产物可以判断出其代谢类型，D项错误。答案A二、非选择题(共3小题，满分40分)13．(13分)下图所示某沙漠植物体内碳(C)的代谢途径。据图回答：(1)卡尔文循环过程中能量的转化形式为________。(2)要探明CO2中的碳在光合作用中的转化过程，采用的方法是________。(3)该植物中能固定CO2的物质有________，进行光合作用所需的CO2的来源有________和________。(4)图中A、B两个过程中，________是在晚上进行的，理由是______________________。解析(1)光合作用的暗反应发生卡尔文循环，包括CO2的固定和C3的还原，将活跃的化学能转变成稳定的化学能。(2)用14C标记的CO2可以研究CO2中的碳在光合作用中的转化过程。(3)从图中分析可知，该植物能固定CO2的物质有PEP和C5，进行光合作用所需CO2有的来自苹果酸的分解，植物细胞进行细胞呼吸产生的CO2也能用于暗反应。(4)根据题意，晚上积累CO2形成苹果酸，白天苹果酸分解产生CO2答案(1)活跃的化学能转变成稳定的化学能(2)同位素标记法(同位素示踪法)(3)PEP和C5苹果酸分解呼吸作用(4)A过程沙漠白天温度过高，植物气孔关闭，只有晚上才开放，CO2与PEP结合转化成苹果酸；白天苹果酸转化为CO2，参与卡尔文循环14．(13分)(·郑州三模)景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中(如图一所示)；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用(如图二所示)。十字花科植物B的CO2同化过程如图三所示，请回答下列问题：(1)植物A夜晚能吸收CO2，却不能合成(CH2O)的原因是缺乏暗反应必需的________，白天植物A进行光合作用所需的CO2的来源有：______________________________________。(2)在上午10∶00点时，突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内，植物A叶肉细胞和植物B叶肉细胞中C3含量的变化趋势分别是________、________(填升高、降低或基本不变)。(3)植物A气孔开闭的特点与其生活环境是相适应的，推测植物A生活环境最可能是________。从进化角度看，这种特点的形成是________的结果。(4)如果用如下图所示的装置来探究光照强度和光合作用速率的关系，且测量指标为装置中O2含量的变化，则该装置需要进行适当修改，具体修改措施是________，为使测得O2的变化量更精确，还应再设量对照装置，该装置的容器和小烧杯中应分别放入________。解析本题主要考查光合作用的相关知识及学生的获取信息的能力和识图能力。(1)暗反应的进行需要光反应提供[H]和ATP，晚上因光反应不能进行而缺少[H]和ATP，故植物A夜晚不能合成(CH2O)；白天因植物A气孔关闭，细胞内CO2的来源有细胞呼吸产生的CO2和苹果酸经脱羧作用释放的CO2。(2)上午10∶00时，植物A的气孔关闭，外界CO2浓度的变化对细胞内C3的含量基本没有影响，而B植物气孔没有关闭，外界环境中CO2浓度降低时，CO2固定形成的C3减少而C3还原正常进行，所以B植物C3含量降低。(3)白天高温干旱环境下，植物关闭气孔从而降低植物体内H2O的散失，这是自然选择的结果。(4)要探究光照强度和光合速率的关系，需保证光合作用的正常进行，且光照强度应为单一变量，所以小烧杯内的蒸馏水应换为CO2的缓冲液或NaHCO3溶液来维持装置内CO2的浓度，为使测得O2的释放量更精确，还应再设置对照装置以校正因气压变化而引起液滴的移动。校正装置中，除植物是同种的死亡植物以外，其他条件完全相同。答案(1)ATP和[H]苹果酸经脱羧作用释放的和呼吸作用产生的(2)基本不变降低(3)炎热干旱自然选择(4)将小烧杯中的蒸馏水换成CO2缓冲液或碳酸氢钠溶液死的植物幼苗和CO2缓冲液15．(14分)图1表示某适宜温度条件下，植物CO2的吸收速率与光照强度的关系。请据图分析回答下列问题：(1)当光照强度为a时，A植物的呼吸强度比B植物的呼吸强度________，A植物光合作用消耗CO2的速率是________mg/(m2·h)，消耗的CO2用于光合作用的________阶段。(2)A和B两种植物，适宜在弱光条件下生长的是__________________；当光照强度为b时，限制A植物光合作用的主要因素是______________；此时叶绿体中ADP的运动方向是________________。(3)当光照强度为b时，A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样。则X＝________。(4)某兴趣小组为了研究光合作用进行的条件和场所进行了如下实验：选一盆银边天竺葵(叶边缘呈白色)，在温度适宜的情况下，预先放在黑暗中48小时，再用黑纸将叶片左侧上下两面夹住，然后把天竺葵放在阳光下照射6小时，剪下此叶片，用打孔器分别在该叶片不同部位取下①、②、③三个圆片，放在酒精溶液中加热脱色，再放入清水中漂洗，取出后加碘液。请依据上述信息及图2，回答下列问题。a．将银边天竺葵放在黑暗中的目的是_____________________________________；b．叶圆片①和②对比，说明_____________________________________________；c．叶圆片②和③对比，说明____________________________________________。解析(1)根据题意，图示A、B两种植物CO2吸收速率的变化都是在某适宜温度条件下测定的，由于温度不变，因此，A、B两种植物的呼吸作用强度都不变，也就是说它们的呼吸作用强度不随光照强度的变化而变化，光照强度为0时植物吸收CO2的速率(为负值，表示植物释放CO2)就可以表示A、B两种植物的呼吸作用强度。图中显示，A植物的呼吸作用强度为4mg/(m2·h)，大于B植物的呼吸作用强度；在光照强度为a时，A植物的光合作用强