2024高考生物一轮复习第3章细胞的能量供应和利用第3讲光和光合作用3课时针对训练3含解析

PAGEPAGE6第3讲光和光合作用1．某转基因作物有很强的光合作用实力。某中学生物爱好小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的探讨课题，设计了如下图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试试验，并分析回答有关问题：(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下：①甲、乙两装置的D中都放入________，装置乙作为比照。②将甲、乙装置的玻璃钟罩进行________处理，放在温度等相同且相宜的环境中。③30min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下：①甲、乙两装置的D中放入________________。②把甲、乙装置放在________。③30min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。试验进行30min后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动状况如下表：(4)假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或削减1g，那么该植物的呼吸速率是________g/h；白天光照15h。一昼夜葡萄糖的积累量是________g(不考虑昼夜温差的影响)。解析：要测定光合作用强度必需先测定呼吸作用强度，在测定呼吸作用强度时肯定要将试验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用。用NaOH溶液除去玻璃钟罩内的CO2，植物进行呼吸作用消耗肯定量的O2，释放等量的CO2，而CO2被NaOH溶液汲取，依据肯定时间内玻璃钟罩内气体体积的削减量即可计算出呼吸作用强度。在测定净光合作用强度时要满意光合作用所需的条件：足够的光照、肯定浓度的CO2(由NaHCO3溶液供应)，光合作用过程中消耗肯定量CO2，产生等量O2，而NaHCO3溶液可保证装置内CO2浓度的恒定，因此，玻璃钟罩内气体体积的变更只受O2释放量的影响，而不受CO2气体削减量的影响。比照试验装置乙中红墨水滴右移是环境因素(如气压等)对试验产生影响的结果，试验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃钟罩内气体体积的变更量，即该植物的呼吸速率为(1.5＋0.5)×2＝4(g/h)；净光合速率为(4.5－0.5)×2＝8(g/h)，白天光照15h的净光合作用量是8×15＝120(g)，一昼夜葡萄糖的积累量等于15h的光合作用实际产生量减去24h的呼吸作用消耗量，等同于15h的净光合作用量减去9h的呼吸作用消耗量，即120－4×9＝84(g)。答案：(1)①NaOH溶液②遮光(2)①NaHCO3溶液，装置乙作为比照②光照足够、温度等相同且相宜的环境中(3)左右(4)4842．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做如下图所示试验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上接连取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率＝(3y－2z－x)/6g·cm－2·h－1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变更对叶生理活动的影响)。则M处的试验条件是()A．下午4时后在阳光下照耀3小时再遮光3小时B．下午4时后将整个试验装置遮光6小时C．下午4时后在阳光下照耀6小时D．下午4时后将整个试验装置遮光3小时解析：依题意，光合作用速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率，(y－x)/6是净光合作用速率，还需测定呼吸速率，所以遮光3小时，则呼吸速率为(y－z)/3，光合作用速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6g·cm－2·h－1。答案：D3．取某种植物生长状态一样的簇新叶片，用打孔器将叶片打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组马上烘干处理并测得圆片干重为A，乙组保持潮湿且置于一个黑暗密闭装置内，丙组保持潮湿且置于一个密闭装置内并赐予相宜强度的光照。乙组和丙组其他条件一样，一小时后，测得乙装置内圆片干重为B，丙装置内圆片干重为C。下列叙述正确的是()A．C－A为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率B．C－B为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率C．A－B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率D．试验过程中，乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定解析：C－A为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率；C－B为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率；A－B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率；乙装置随着O2浓度下降，叶肉细胞呼吸速率也下降。答案：C4．取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为1cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO3溶液的培育皿底部，置于光温恒定且相宜的条件下，如下图甲。测得各组培育皿中叶圆片上浮至液面所用的时间如下图乙。下列分析不正确的是()A．a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率渐渐增大B．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶绿体基质中C3的生成速率渐渐减弱C．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率渐渐减小D．a～d段假如增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间解析：a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶圆片上浮至液面所用的时间不断缩短，说明氧气生成速率不断提高，因此类囊体薄膜上水的分解速率渐渐增大，A正确；c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶圆片上浮至液面所用的时间不断延长，说明氧气生成速率在降低，即光合速率减弱，因此叶绿体基质中C3的生成速率渐渐减弱，单个叶圆片有机物的积累速率也在渐渐减小，B、C正确；题中装置置于光温恒定且相宜的条件下，假如增加光照强度或温度，都会使光合速率降低，导致叶圆片上浮至液面的时间延长，D错误。答案：D5．(2024·北京朝阳模拟)下表是采纳黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)测定夏季某池塘不同深度水体中初始平均氧浓度与24小时后平均氧浓度，并比较计算后的数据。下列有关分析正确的是()A.水深1m处白瓶中水生植物24小时制造的氧气为3g/m3B．水深2m处白瓶中水生植物不能进行水的光解但能进行C3的还原C．水深3m处白瓶中水生植物产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体D．水深4m处白瓶和黑瓶中的水生植物均不进行光合作用解析：白瓶透光，瓶内水生植物可进行光合作用和呼吸作用，黑瓶不透光，瓶内水生植物只能进行呼吸作用。在相同条件下培育肯定时间，黑瓶中所测得的数据表示瓶内水生植物呼吸作用所消耗的氧气量为1.5g/m3，白瓶中所测得的数据表示瓶内水生植物光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量的差值。综上分析可知：在水深1m处，白瓶中水生植物24小时制造的氧气量为3＋1.5＝4.5g/m3，A错误；水深2m处白瓶中水生植物能进行光合作用，也能进行水的光解和C3的还原，B错误；水深3m处白瓶中水生植物光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量相等，因此产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体，C正确；在水深4m处，白瓶中水生植物24小时制造的氧气量为－1＋1.5＝0.5g/m3，能进行光合作用，D错误。答案：C6．(2024年高考·课标全国卷Ⅰ)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组试验。各组试验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、相宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和试验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。D组(比照组)：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题：(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量________(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是________；C组和D组的试验结果可表明光合作用中有些反应不须要________，这些反应发生的部位是叶绿体的________。(2)A、B、C三组处理相比，随着________的增加，使光下产生的________能够刚好利用与刚好再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。解析：(1)在该试验中，作为比照组的D组，其是全光照135s，而C组试验的处理是光照和黑暗交替进行，即其仅用了D组的一半时间的光照，但却合成的有机物的量是94%(D组为100%)，故单位光照时间内，C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量。C组光照时间的缩短，说明在光合作用过程中，有些反应，如暗反应不须要光照，而这个过程发生在叶绿体的基质中。(2)光合作用过程有两个阶段：光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段必需在光下进行，其将