2017高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用(限.

1、1 第 10 讲 光合作用的探究历程与基本过程 限时训练提升考能 （时间：30 分钟） 一、选择题 1. （2016 厦门六中期中）据报道，美国华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员找到了一种叫做 集胞藻 6803（ 种单细胞蓝藻）的微生物，其通过光合作用可生产出乙醇、氢、正丁醇、 异丁醇和潜在的生物柴油。下列有关描述正确的是 （ ） A. 集胞藻 6803 光合作用的光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行 B. 集胞藻 6803 是异养需氧型生物 C. 和传统化工技术相比，该技术不需要光也能进行 D. 集胞藻 6803 既有助于减缓全球变暖，又可以提供能源物质 解析 集胞藻 6803 为原核生物没有

2、叶绿体；是自养需氧型的生物；该技术必需在光下才 能进行，A B、C 错误。 答案 D 2. 下列物质中，可以在叶绿体类囊体薄膜上被消耗的有 （ ） A.水、 二氧化碳、ATP B.氧气、水、 ATP C.水、 ADP Pi D.ADP Q、 水 解析 在叶绿体类囊体的薄膜上发生的光反应，有 ATP 的形成和水的光解。 答案 C 3. 如图是小明同学所做“新鲜菠菜叶片内叶绿体中色素的提取和分离实验”的实验结果， 老 师认为实验结果不理想，则产生此结果最可能的原因是 （ ） A. 误用蒸馏水作提取液和层析液 B. 研磨时未加入 SiQ C. 实验材料自身有问题 D. 研磨时未加入 CaCO 解析（

3、1）扩散速度最快的是胡萝卜素，扩散速度最慢的是叶绿素 b,扩散速度大小关系 尹2 为胡萝卜素叶黄素叶绿素 a叶绿素 b; （2）含量最多的是叶绿素 a,含量最少的是胡 萝卜素，含量大小的关系为叶绿素 a叶绿素 b叶黄素胡萝卜素。图示叶绿素 a 和叶 绿素 b 含量相对较少，而叶黄素最多，胡萝卜素较多，可能是研磨时未加入 CaCO）,导致 部分叶绿素被破坏。 答案 D 4. （2015 齐鲁名校调研）如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程， 下列叙述正确的 是（） A. 图示膜结构为叶绿体内膜 B. a 侧为叶绿体基质，其中含有少量 DNA C. 甲表示色素，在层析液中溶解度最高的是叶绿素

4、a D. 图示过程为光反应，该过程不需要酶的催化 解析 因图示过程需要光照，故该过程为光反应，场所为类囊体薄膜， A 错误。光反应生 成的 ATP 进入叶绿体基质参与暗反应，故 a 侧为叶绿体基质，叶绿体基质中含有少量 DNA B 正确。在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素， C 错误。光反应过程需要酶的参与， D 错误。 答案 B 5. 把一株牵牛花在黑暗中放置一昼夜，然后利用下图装置进行实验。该实验不能用于验证 （ ） A. 光合作用需要 CQ B. 光合作用能产生 Q C. 光合作用需要光 3 D. 光合作用需要叶绿体 解析 该实验“绿色部分”与“白色部分”对照可用于验证光合作用需叶绿体

5、； 铝箔遮盖 部分与绿色部分对照可验证光合作用需光；瓶内叶片与绿色部分对照可验证光合作用需 CQ,整个装置不能验证光合作用产生 Q。 答案 B 6. 如图为一套光合作用实验装置。结合图示，下列有关实验分析不正确的是 A. 该实验的目的是验证光合作用需要 CQ B. 设置烧瓶 A 的目的是作为对照实验 C. 实验过程中需要长时间给予光照 D. 实验中需要使用已脱淀粉的植物 解析 实验中氢氧化钾溶液的作用是吸收 CQ,故该实验的目的是验证光合作用需要 CQ。 若实验时间过长，有机物发生转移，在烧瓶 B 中的叶片中也会检测到淀粉。 答案 C 7阳光穿过上层植物的空隙形成光斑， 它会随太阳的运动而移动

6、。下图为红薯叶在光斑照射 前后吸收 CQ 和释放 Q 的情况。下列分析错误的是 （ ） 101 ，1 110 光斑开蛤光斑移开 时间抵 A. 图中A点叶肉细胞间隙 Q 浓度最高 B. AB段变化的原因是 ADP 和 NADP 浓度的限制 C. 光斑移开后一段时间光合作用仍在进行 D. i、n所指示的阴影面积是相等的 解析 氧气释放速率曲线代表光反应， 二氧化碳吸收速率曲线代表暗反应。 图中A点光斑 烧瓶占 烧飙B 氢辄化钾溶液 4 开始照射，光反应速率提高较快，而暗反应速率提高较慢，抑制了实际光合速率的提高， 故净光合速率不是最高， A 错误。AB段暗反应速率低，提供给光反应的 ADP 和 N

7、ADP 少, 限制光反应速率，B 正确。光斑移开后一段时间光反应停止，但仍然有一定的 ATP 和H 供应，暗反应不会马上停止， C 正确。I表示光反应积累的物质，而n表示光照下降后暗 反应将I光反应积累的物质消耗后也下降，故I = n, D 正确。 答案 A 8. 离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断 CO 的供应，下列关于一段时间 段时间内暗反应逐渐减弱， 暗反应消耗的 ATP 也逐渐减少，故 ATP 相对含量逐渐增加； 随 着暗反应的减弱，光反应也逐渐减弱，所以叶绿体内氧气含量逐渐减少, 答案 B 9. 如图表示在较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下, 用的实验

8、示意图。一段时间后，下列相关比较错误的是 A. Y2的质量大于 Y3的质量 B. 中小球藻的质量大于中小球藻的质量 C. 中水的质量大于中水的质量 D. 装置的质量大于装置的质量 解析 Yi和 Y3是 Q, Y2和丫4是18C2，因此 Y的质量大于 丫内叶绿体中 ATP 与 O 的相对含量变化的示意图中, 正确的是 （解析离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时, 突然中断 CO 的供应使 G 合成减少, B 正确。 小球藻进行光合作 卫一小球萍.牡课戒 小琛髀悬睜战 Hd0 中小球藻中含有 0 处理时间 B 相对值魄 11K) 50 0 处理时闾 D 5 3； （CHO）的有机物，而中小球藻含有

9、 （CHbO）的有机物，故中小球藻质量大于中的小球 藻质量；和中的水都为 R8O,且含量相同，因此质量相等；在试管和中原有质量6 相等的情况下，中释放出的是 18O2,而中释放出的是 Q,故剩余质量大于。 答案 C 10. 如图为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的示意简图。结合所学知识分析下列相关 卡尔文循环的具体场所应为叶绿体类 囊体膜 将植物突然置于黑暗环境中，C5与 C3之间的转化将不受影响 C和葡萄糖均 可在线粒体内被彻底分解成 CO 和 HO A.零项 B. 一项 C.二项 D.三项 解析 从图中信息可知，在高 Q 含量环境中，产生的 C3也可用于卡尔文循环，进而生成 糖，错误；根

10、据所学知识可知，卡尔文循环的具体场所应为叶绿体基质，错误；光合 作用暗反应的进行，需要光反应提供 H和 ATP,黑暗条件下，不能生成H和 ATP,因而 C5与 C3之间的转化将受到影响，错误；线粒体不能直接利用葡萄糖，错误。 答案 A 、非选择题 11. 如图甲是适宜环境中大豆光合作用过程的部分图解，图乙是某研究小组在 15 C条件下 温度为 30 C)。请回答相关问题。 (1) _ 图甲所示过程进行的场所是 _ ;图甲中 A代表的物质是 _ , a 代表 以水稻为材料进行研究得到的实验结果 (光合作用的最适温度为 25 C,呼吸作用的最适 _过程。若将该植物突然转移到高温、 强光照、干燥的环

11、境中，叶片将部分气孔关 在高 Q 含量环境中，植物不能进行光合作用 图甲 7 闭，此时叶肉细胞内物质 B 的含量变化是 _ (填“增加”、“不变”或“减少”)。 (2)由图乙可知本实验的目的是研究 是 _ 。图乙中E点的含义 8 （3）若将图乙的实验温度升高 10 C,贝U F点向 _（填“左”或“右”）侧移动，呼 吸速率曲线向 _ （填“上”或“下”）移动。 解析 （1）图甲为大豆光合作用的暗反应阶段，在叶绿体基质中进行；图中 A 表示五碳化 合物（C5），B 表示三碳化合物（C0，C 表示H ； a过程为 CQ 的固定。若部分气孔关闭，则 CQ 吸收不足，导致 C5的含量增加，C3的含量减

12、少。（2）由图乙可知，该实验探究的是光照 强度对光合速率和呼吸速率的影响。 E点的含义是光合作用速率与呼吸作用速率相等时需 要（或对应）的光照强度。（3）图乙是在 15 C条件下所得的实验结果，温度升高 10 C,呼 吸速率和光合速率均增大，因此呼吸速率曲线向上移动，达到最大光合速率所需的光照强 度增大，F点右移。 答案 （1）叶绿体基质 五碳化合物（C5） CQ 的固定 减少（2）光照强度对光合速率和 呼吸速率的影响 光合作用速率与呼吸作用速率相等时需要 （或对应）的光照强度 （3）右 上 12. （2015 兰州实战）图 1 为某植物细胞的部分生理过程示意图，代表生理过程。图 2 表示该植

13、物叶片 CQ 释放量在其他条件适宜时随光照强度变化的曲线。回答下列问题： （1） _ 图 1 中，过程H 20 的产生部位是 。 （2） _ 干旱会导致植物光合作用速率下降，主要原因是 _ ，此时该植物叶绿体中 H含量的变化趋势是 _ 。 （3） _ 当图 1 中过程没有发生时（发生过程），可对应图 2 中的 _ 点。 （4） _ 若升高环境温度 10 C， 图 2 中B点的变化情况是 _ 。 解析 （1）图 1 中过程表示有氧呼吸第三阶段， 在线粒体内膜上进行。（2）干旱时植物生 存环境中缺水，植物叶片气孔关闭，从而降低蒸腾作用，但同时影响二氧化碳从气孔进入， 植物因9 缺二氧化碳导致暗反应

14、强度明显减弱， 故叶绿体中光反应产生的H被利用的减少， 其含量会增加。（3）图 1 中过程表示叶片向外界释放氧气，若该过程不发生，表示光合 作用产生的氧气全部被细胞呼吸所利用， 即光合作用强度小于或等于呼吸作用强度， 可对 应图 2 中的B点。（4）图 2 曲线表示叶片净光合作用强度和光照强度的关系，且所测其他 条件适宜，由于植物呼吸作用的最适温度往往比光合作用的最适温度高， 所以升高温度呼 吸作用强度增加，此时，要使光合作用和呼吸作用相等， 光照强度要增大，即B点应右移。 答案（1）线粒体内膜 （2）为了减弱蒸腾作用，植物叶片的气孔关闭，从而影响 CO 的进 入增多 （3） B向右移 13.

15、 研究人员利用一定量的紫外线 （UV）辐射和加倍的 CQ浓度处理番茄幼苗，直至果实成熟, 测定了番茄株高及光合作用相关生理指标，结果如下表。请回答： 分组及实验处理 株高/cm 叶绿素含量/ （mg g ） 光合作用强度 mol （m2 s 厂1 2 3 15 天 30 天 45 天 15 天 30 天 45 天 A 对照（自 然条件） 21.5 35.2 54.5 1.65 2.0 2.0 8.86 B UV 照射 21.1 31.6 48.3 1.5 1.8 1.8 6.52 1 据表分析，C 组光合作用强度明显高于 A 组，其原因一方面是由于 _促进 了暗反应；另一方面是由于 _ 含量增

16、加，促进了光反应。 2 表中数据表明，CQ 浓度倍增可以 _ （填“增强”或“减弱” ）UV 辐射增强 对光合作用的影响。 3 CQ2浓度倍增能促进番茄植株生长。研究者认为，这可能与 CQ 促进了植物生长素的合 成有关。要检验此假设，还需要测定 A、C 组植株中 _ 的含量，若 检测结果是 _ ，则支持假设。 答案 （1）CQ2浓度倍增 叶绿素 （2）减弱（3）生长素 C 组生长素含量高于 A 组 深化拓展 14. （2015 山东卷，26）油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。 （1）油菜果皮细胞内通过光合作用固定 CQ 的细胞器是 _ 。光合作用产生的有机物 主要以蔗糖的形式运

17、输至种子。 种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高， 说明种子细胞吸收蔗 10 C CQ 浓度 倍增 21.9 38.3 61.2 1.75 2.4 2.45 14.28 D UV 照射和 CQ 浓度 倍增 21.5 35.9 55.7 1.55 1.95 2.25 9.02 11 糖的跨（穿）膜运输方式是 _ 。 （2）图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。 分析可知，第 24 天的 果实总光合速率 _ （填“大于”或“小于”）第 12 天的果实总光合速率。 第 36 天后果皮逐渐变黄，原因是叶绿素含量减少而 _ （填色素名称）的含量基本 不变。叶绿素含量减少使光反应变慢， 导致光

18、反应供给暗反应的 _ 和 _ 减少， 光合速率降低。 *可落性牺 -谴粉 +蛋门质 亠脂肪 12 24 ：1& 曲 询茱幵花后的為数: 團乙 图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。 第 36 天，种子内含量最高的有机物可用 _ 染液检测；据图分析，在种子发育过程中该有机物由 转化而来。 解析 （1）植物进行光合作用的细胞器是叶绿体，种子细胞吸收蔗糖时，蔗糖是从低浓度 到高浓度一侧逆浓度梯度运输的，故该跨膜运输的方式为主动运输。 （2）总光合速率应为 净光合速率与呼吸速率之和，由图甲中柱形图信息知第 12 天时总光合速率为 6 + 3.5，应 大于 24 天时总光合速率，第 36 天后果皮变黄是由于叶绿素含量减少， 而胡萝卜素和叶黄 素（合称类胡萝卜素）含量基本不变，果皮呈现类胡萝卜素的颜色，