优化探究（新课标）高考生物一轮复习 5.3能量之源光与光合作用随堂训练 新人教版必修1.doc

5.3能量之源-光与光合作用题组一、光合作用的原理和过程1(2014年高考新课标全国卷)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()ao2的产生停止bco2的固定加快catp/adp比值下降dnadph/nadp比值下降解析：用黑布迅速将培养瓶罩上，导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止，不再产生o2、atp和nadph，使atp/adp、nadph/nadp比值下降，a、c、d正确；光反应停止，使暗反应中的c3还原受阻，导致c5含量减少，从而使co2的固定减慢，b错误。答案：b2(2014年高考广东卷)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表。请回答下列问题：注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照(1)co2以_方式进入叶绿体后，与_结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的_。(2)在弱光下，柑橘通过_和_来吸收更多的光能，以适应弱光环境。(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数_，单位时间内平均每片叶co2吸收量_。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是_，最后发生改变的是_。解析：(1)co2等气体是以自由扩散的方式进入叶绿体，进入叶绿体的co2首先与c5结合生成c3，c3的还原需要光反应提供atp和h。(2)据题中表格数据可知，在弱光下，柑橘的叶色加深，平均叶面积增大，气孔密度变小。故柑橘通过增加叶绿素含量和增大叶面积来适应弱光环境。(3)分析表格数据可知，强光下平均每片叶的气孔总数为13.68261001 123 360(个)，弱光下平均每片叶的气孔总数为75228.41002 135 680(个)；强光下单位时间内平均每片叶co2吸收量为4.3313.61045.9103(mol)，弱光下单位时间内平均每片叶co2吸收量为3.8728.41041.1102(mol)，对强光下生长的柑橘适度遮阴，柑橘的光反应强度降低，光合速率相对下降。为适应弱光环境，柑橘叶合成更多叶绿素来增强吸收光的能力，以合成相对较多的有机物，有利于叶的生长，故最后发生改变的是平均叶面积。答案：(1)自由扩散五碳化合物h(nadph)和atp(2)增加叶面积提高叶绿素含量(3)较少较少净光合速率叶面积3(2014年高考新课标全国卷)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题：(1)当co2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为_。co2浓度在ab之间时，曲线_表示了净光合速率随co2浓度的增高而增高。(2)co2浓度大于c时，曲线b和c所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是_。(3)当环境中co2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的co2量_(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的co2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高co2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑_这一因素的影响，并采取相应措施。解析：(1)由图可知，当co2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为0；co2浓度在ab之间时，曲线a、b和c都表示净光合速率随co2浓度的增高而增高。(2)对比a、b、c 3条曲线可知，当co2浓度大于c时，限制b、c净光合速率增加的环境因素为光强。(3)当环境中co2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物净光合速率都小于0，说明该植物细胞呼吸产生的co2量大于光合作用吸收的co2量。(4)由图可以看出光强和co2浓度都会影响植物的光合作用，所以在温室栽培植物时，可通过控制光强和co2浓度等措施来提高产量。答案：(1)0a、b和c(2)光强(3)大于(4)光强题组二、影响光合作用的因素4(2014年高考四川卷)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是()a与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响b与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大c间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率d大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作解析：由图可知与单作相比，两种植物在间作时的呼吸速率(光照强度为0时净光合速率的绝对值)不同，a错误；与单作相比，间作时桑树的光饱和点增大，大豆的光饱和点减小，b错误；间作提高了桑树的光合速率，并且间作大豆在较弱光照强度下的光合速率也高于单作，c错误；开始积累有机物时的最低光照强度即光补偿点，由图知大豆单作时的光补偿点大于间作，d正确。答案：d5(2014年高考安徽卷)某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)(1)与15 d幼苗相比，30 d幼苗的叶片净光合速率_。与对照组相比，_光处理组的叶肉细胞对co2的利用率高，据图分析，其原因是_。(2)叶肉细胞间隙co2至少需要跨_层磷脂双分子层才能到达co2固定的部位。(3)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mgg1、3.9 mgg1和4.1 mgg1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是_。解析：(1)从第1幅图看出30 d幼苗在同种光照下，co2吸收量较多；从第2幅图看出蓝光条件下幼苗气孔导度大，co2进入较多，从第3幅图看出蓝光条件下胞间co2浓度低，故蓝光条件下叶肉细胞对co2的利用率高。(2)co2固定的部位在叶绿体基质，叶肉细胞间隙co2到达该部位至少需经过一层细胞膜、两层叶绿体膜，而每层生物膜都由一层磷脂双分子层构成。(3)由于测得数据差距太大，需随机取样进行重复测定以提高实验的准确性。答案：(1)高蓝蓝光促进了气孔开放，co2供应充分，暗反应加快(2)3(3)随机取样进行重复测定6(2014年高考山东卷)我省某经济植物光合作用的研究结果如图。(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的_上。需先用_(填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是_。据图分析，该植物可通过_以增强对弱光的适应能力。(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因是_。18：00时叶肉细胞内产生atp的细胞器有_。(3)实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中c3化合物含量_。解析：(1)叶绿素存在于叶绿体的类囊体膜上。提取色素时利用的是色素能够溶解于无水乙醇或丙酮等有机溶剂中的特性。叶绿素a比叶绿素b在层析液中的溶解度较大，在滤纸上扩散得较快。依据图甲可知，随着遮光面积的增加，叶绿素含量越来越多，说明该植物可通过增加叶绿素含量来增强对弱光的适应能力。(2)净光合速率实际光合速率呼吸速率，8点到12点之间，温度、光照强度增强，此时净光合速率下降的主要原因是呼吸作用增强，使光合速率与呼吸速率的差值减小。18点时净光合速率为0，此时光合速率呼吸速率，植物通过光合作用和细胞呼吸产生atp，故产生atp的细胞器是线粒体和叶绿体。(3)去除遮光物后光照突然增强，光反应产生的atp和h增加，则c3的还原增强，此时co2固定产生的c3不变，故短时间内c3的含量会有所减少。答案：(1)类囊体膜(或类囊体，基粒)无水乙醇(或丙酮)叶绿素a增加叶绿素含量(2)呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小线粒体、叶绿体(3)减少一、选择题1(2015年潍坊质检)绿色植物在进行光合作用时以h2o作为供氢体，而光合细菌则以h2s作为供氢体进行光合作用。以下有关光合细菌的说法合理的是()a没有成形的细胞核，拟核中分布着多条线性dnab以h2s作为供氢体进行光合作用，无法产生氧气c利用h2s作为原料，其光合作用的产物不可能是糖类d生存需要光照条件，体内的叶绿体是光合作用的场所解析：选项a，光合细菌为原核生物，无成形细胞核，拟核中分布有大型环状dna；选项b，h2s中不含氧元素，因此无法产生氧气；选项c，h2s作为供氢体，可以提供还原氢进行反应产生糖类；选项d，光合细菌为原核生物，无叶绿体。答案：b2(2015年合肥质检)将盆栽植物天竺葵浇上含18o的水后，置于密闭的玻璃钟罩内，再把整个装置放在室外阳光下，并保持适宜的温度条件。一周后，玻璃钟罩内的空气及天竺葵中下列哪些物质可能含有18o()o2水蒸气co2葡萄糖氨基酸脂肪a中含有，中没有b中含有，中没有c中含有，中没有d中都可能含有解析：植物体内的水能够通过蒸腾作用以水蒸气的形式散发到空气中，水还可经过光合作用生成氧气，存在于周围的空气中；植物体内水中的氧经细胞呼吸转移到二氧化碳中，二氧化碳也会释放到周围的空气中；二氧化碳中的氧，通过光合作用又可转移到葡萄糖，进而进入脂肪和氨基酸等有机物中。答案：d3近年来南极上空的臭氧空洞逐渐增大，地表紫外线照射量增加，紫外线为高能量光线，在生物体内易激发超氧化物形成，致使脂质氧化而破坏其功能。据此分析，植物短暂暴露在高紫外线条件下，光合作用能力立即明显受到抑制的原因主要是()a光合作用酶受到破坏b囊状膜受到破坏c暗反应受抑制 ddna受到破坏解析：从题干中的信息高能量紫外线能够破坏脂质可知，高能量紫外线能够破坏叶绿体中的类囊体膜，从而影响到光合作用的光反应。答案：b4甲图为细胞有氧呼吸过程示意图；乙图为了研究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质和全部叶绿体，然后又把部分叶绿体磨碎分离出叶绿素和叶绿体基质，分别装在四支试管内并进行光照。下列有关分析正确的是()a甲图中三物质依次是氧气、水、二氧化碳b甲图中(二)(三)过程均能产生大量的atpc乙图能发生细胞呼吸过程的试管有a、bd乙图能发生光合作用光反应过程的试管有b、d解析：甲图表示的是有氧呼吸的过程，(一)(二)(三)分别表示有氧呼吸的三个阶段，和是第二和第三阶段参加反应的物质，分别是h2o和o2，是第二阶段的产物co2，是第三阶段的产物h2o，a项错误；三个阶段中只有第三阶段能产生大量的atp，b项错误；细胞呼吸发生在细胞质基质和线粒体中，光合作用的光反应发生在类囊体膜上，膜上有进行光反应所需要的各种色素和酶，故b试管中能进行光反应，而d试管中缺乏光反应所需要的酶，因此不能进行光反应，d项错误。答案：c5(2015年镇江模拟)下图为探究酵母菌进行细胞呼吸类型的装置图，下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进行无氧呼吸的是()a装置1中液滴左移，装置2中液滴不动b装置1中液滴左移，装置2中液滴右移c装置1中液滴不动，装置2中液滴右移d装置1中液滴右移，装置2中液滴左移解析：装置1内部小烧杯中装naoh溶液，可除去二氧化碳，若进行无氧呼吸，装置内部气体体积不变，液滴不动；若进行有氧呼吸，消耗氧气，产生的二氧化碳被吸收，装置内气压变低，液滴左移。装置2内部小烧杯中装清水，若进行有氧呼吸，气压不变，液滴不动；若进行无氧呼吸，则装置内气体增多，气压变高，液滴右移。因此，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸时，装置1中液滴左移，装置2中液滴右移。答案：b6下图甲为某校生物兴趣小组探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图，图乙为每小时所测得的结果。据图分析错误的是()a本实验可以通过改变灯泡功率或灯与广口瓶的距离来完成自变量的控制b本实验利用甲装置即可测得图乙结果，无需另设对照组c甲装置不能测得图乙中的a点数据d该实验不能用白炽灯作为光源解析：探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响实验中，自变量是光照强度，根据本实验提供的装置，灯泡的瓦数或灯与广口瓶的距离都可控制该实验的自变量，无需另设对照组；没有灯光照射时，根据液滴左移数据可测得呼吸速率，即a点数据；白炽灯产热，会影响实验温度，不符合单一变量原则，故不能用白炽灯作为光源。答案：c7(2015年广州测试)用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析不合理的是()透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9 mg5.6 mg3.8 mga.丙瓶中浮游植物的细胞产生h的场所是细胞质基质和线粒体基质b在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mgc在一昼夜后，乙瓶水样的ph比丙瓶的低d在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.8 mg解析：本题主要考查细胞呼吸、光合作用以及影响它们的因素，丙瓶不透光，生物只能进行细胞呼吸，产生h的场所有细胞质基质和线粒体基质，a项正确；甲瓶与丙瓶氧气量的差表示丙瓶细胞呼吸消耗氧气的量，b项正确；丙瓶不透光，一昼夜的时间内水样中生物均在进行细胞呼吸，乙瓶透光，有光照时水样中生物会进行光合作用，消耗部分细胞呼吸产生的二氧化碳，因此一昼夜后，乙瓶水样ph比丙瓶的高，c项错误；乙、丙瓶取自同一处，生物的种类和数量基本相同，细胞呼吸速率相同，乙瓶一昼夜的净光合量用氧气表示为0.7 mg，细胞呼吸的量用氧气表示为1.1 mg，所以一昼夜乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量为1.8 mg，d项正确。答案：c8(2015年南京模拟)用一定强度的光束照射一株正常生长的绿色植物，测定光束照射前后植物吸收co2和释放o2量的变化，结果如下图所示。对该图的分析中，正确的是()a开始照射前，光反应和暗反应均无法进行b结束照射后，光反应和暗反应迅速同步增强c开始照射后，暗反应限制了光合作用的速率d结束照射后，光反应和暗反应迅速同步减弱解析：当光照等条件正常时，光反应和暗反应迅速同时进行。据图可知，开始照射前，光反应无法进行，但暗反应正常进行。开始照射后，光反应迅速上升产生大量的o2，随后产生o2的曲线迅速下降，说明此时暗反应限制了光合作用的速率。结束照射后，光反应迅速停止。答案：c9下图中图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的nahco3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙)，以研究光合作用速率与nahco3溶液浓度的关系。有关分析正确的是()a在ab段，随着nahco3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小b在bc段，单独增加光照或温度或nahco3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮时间c在c点以后，因nahco3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降d因配制的nahco3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行细胞呼吸解析：据图分析，在ab段，随着nahco3溶液浓度的增加，叶圆片上浮至液面所用的平均时间越短，表明光合作用速率逐渐增加，a项错误；在bc段，限制光合作用的外界因素为光照和温度，单独增加光照或温度可以缩短叶圆片上浮时间，增加nahco3溶液浓度，不能缩短叶圆片上浮时间，b项错误；凡是活细胞都能进行细胞呼吸，d项错误。答案：c10下列是四幅关于光合作用和细胞呼吸的图，有关叙述正确的是()a图甲中o2浓度为a时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖量相等b图乙中如果再提高co2浓度，则b点一定上移c图丙中，温度为t4 时，植物的净光合作用强度最大d图丁代表两类色素的吸收光谱，其中e代表类胡萝卜素解析：图甲中o2浓度为a时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的co2量相同，但消耗的葡萄糖量为31，a项错误；若图乙中的曲线是在co2浓度适宜的情况下测得的，则再提高co2浓度，b点不会上移，b项错误；图丙中，温度为t4 时，植物的净光合作用强度为0，c项错误；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其波长较短，对应曲线e，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，对应曲线f，d项正确。答案：d二、非选择题11(2015年襄阳模拟)如图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随co2浓度变化的情况，请回答下列问题。(1)由图1可知，甲、乙分别代表的物质是_、_，要想使叶绿体内c3的含量快速下降，可以改变的环境条件是_，光反应中产生的o2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过_层生物膜。(2)图2中限制d点光合作用速率的主要环境因素是_，c点和d点相比，叶绿体中h的含量_(填“较低”“相等”或“较高”)。(3)从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的nahco3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，将记录结果绘成曲线如图3，请据此回答。该实验的目的是：_。从图解分析，b点比a点细胞内的c5含量_，bc段曲线平缓的限制因素可能是_，而c点以后曲线上升，其原因应该是_。解析：(1)光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应为暗反应提供了h和atp。要想使叶绿体内c3的含量快速下降，基本思路是“增加c3去向或减少c3来源”，所以采用不提供co2或增强光照等方法。叶绿体和线粒体均含2层生物膜，所以光反应中产生的o2扩散到邻近的线粒体至少要经过4层生物膜。(2)影响光合作用的外界因素主要是co2浓度和光照强度，在d点co2浓度已超过饱和点，故制约光合作用速率的因素主要为光照强度。d点比c点co2浓度高，消耗的h更多。(3)nahco3的作用是提供co2，该实验中自变量为co2浓度，因变量为光合作用速率。b点比a点nahco3浓度大(即co2浓度高)，c5消耗多。答案：(1)co2h和atp不提供co2或增强光照4(2)光照强度较高(3)探究co2浓度对光合作用速率的影响低光照强度nahco3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢12(2015年唐山模拟)为了更好地提高温室大棚栽种作物的经济效益，科研人员对某作物进行了温度和o2浓度的相关研究。图1表示在适宜的光照、co2浓度等条件下测得的温度与光合、呼吸的关系，图2中曲线表示不同o2浓度下叶表面温度与光合作用速率的关系(已知o2可与c5结合，生成一个三碳化合物和一个二碳化合物，此二碳化合物不参与光合作用)。请回答下列问题。(1)图1中，当温度达到_时，植物不再进行光合作用。在温度为30 时，叶肉细胞内的h用于_。(2)图1中，40 与60 时，co2的吸收量均为0，二者的区别是前者_，后者_。(3)结合暗反应的过程，解释图2中高o2浓度更能抑制光合作用速率的原因：_。(4)根据以上研究结果，该温室大棚作物白天(适宜的光照)在0.03% co2浓度时，生长的最佳环境条件是_。解析：(1)由图1可知，实线表示光合作用co2的吸收量，虚线表示细胞呼吸co2的释放量，当温度达到55 时，净光合作用强度等于细胞呼吸强度，植物不再进行光合作用；当温度为30 时，叶肉细胞内进行光合作用和呼吸作用，光合作用中光反应产生的h用于暗反应c3的还原，而呼吸作用中产生的h与o2结合生成水。(2)图1中，在40 时，净光合速率为0，光合速率等于呼吸速率；在60 时，温度过高导致植物死亡，细胞代谢停止。(3)根据题干信息，可知当氧气浓度较高时，会与更多的c5结合，用于co2固定的c5相应减少，生成的c3减少，从而降低了光合作用速率。(4)由两图分析可知，温度为30 、o2浓度为1.5%时，净光合速率最大，最适宜植物生长。答案：(1)55 与o2结合形成水、还原三碳化合物(c3)(2)光合速率等于呼吸速率光合速率和呼吸速率均为0(植物死亡)(3)高o2与更多的c5结合，减少了用于还原的c3，从而降低了光合作用速率(4)温度为30 ，o2浓度为1.5%13图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，甲、乙代表两种细胞器，代表各种物质。图2表示该植物叶片co2释放量随光照强度变化的曲线，s代表有机物量。据图回答下列问题：(1)图1中能产生h的场所分别有甲、乙、丙中的_；光照下表现出生长现象的植株，其co2消耗量与进入乙中的的量大小关系是_(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)在光照充足、高温或干旱条件下，某些植物的光合作用强度也会下降，其主要原因是图1中的_(用箭头连接序号表示)环节的反应强度下降。此时，c5的生成速率相对于高温(或干旱)前要_(填“大”或“小”