【人教版】2014届高三生物解题高效训练-必修1-第3单元-第3讲-能量之源——光与光合作用

1、第三讲光与光合作用6. （2013合肥二模）光合作用和化能合成作用是自养生物的重要代谢活动，请回答有关课堂考点集训考点一光合作用的过程和原理1 .叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是（）A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B. H2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中C. CO2的固定过程发生在类囊体膜上D.光合作用的产物淀粉是在基质中合成的解析：选D叶绿体中的色素主要分布在类囊体膜上，而不是位于叶绿体的类囊体腔内,H2O在光下分解为H和O2的过程发生在类囊体膜上，CO2的固定过程发生在叶绿体基质中,光合作用的产物淀粉是在基质中合成的。2. （2013

2、南京模拟）1880年，美国科学家恩格尔曼用载有水绵和细菌的临时装片为材料,进行了光合作用的实验探究，下列有关分析错误的是（）A.该实验的自变量为有、无光照，故甲、乙两组的处理条件分别是有光照、无光照B.实验中所用的细菌必须是好氧细菌，实验前装置需进行“去氧”处理C.该实验证明了光合作用进行的场所是叶绿体，条件之一是需要光照D.该实验还可以证明光合作用的产物有氧气解析：选A恩格尔曼所做实验的自变量为有无光照，本实验共用了两种比较：一是将甲组置于黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵的某些部位，对比被照射部分和未被照射部分；二是将该装置置于光下得到乙组情况，对比光照全部与光照部分。3. （2013海

3、口模拟）科学家提取植物细胞中的叶绿体，将叶绿体膜破坏，分离出基质和选项场所光照CO2ATPHC3A基质一十十十一B基粒十十一一十C基质和基粒十十一一D基质和基粒十一一一十()基粒，用来研究光合作用的过程。下列条件下不能产生葡萄糖的是解析：选B葡萄糖通过光合作用中的暗反应产生，其场所为叶绿体基质，需要的条件有H、ATP、CO2、C5、酶等，在B项中缺乏基质，也就缺乏了暗反应所需要的酶，故不能产生葡萄糖。考点二影响光合作用的因素4. （2013山东实验中学二次诊断）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

4、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D. DNA受到破坏主要是（）解析：选B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。5. 下图表示将某植物放在不同CO2浓度环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变C.a>b=cD.a=b<c解析：选Ab点与c点比较，光照强度相同，CO2浓度不同，CO2浓度高的叶肉细胞中C3含量也高；a点与b点比较，CO2浓度相同，光照强度不同，光照强度大时，叶肉细胞中有更多的C3被还原成糖类，因此，

5、在光照强度大时，叶肉细胞中C3含量较低。综上所述,叶肉细胞C3含量由高到低的排序为a>b>c。问题。(1)绿色植物的叶绿体是进行光合作用的场所。蓝藻细胞不含叶绿体，但含有等物质，从而能进行光合作用。(2)除了绿色植物以外，硝化细菌也属于自养生物。硝化细菌能将二氧化碳和水合成为糖类，该过程利用的能量来自。(3)如图表示光合作用的简要过程。据图回答问题。在其他条件适宜的情况下，突然停止光照，短时间内磷酸甘油酸的浓度;在适宜光照条件下，突然停止二氧化碳供应，短时间内二磷酸核酮糖的浓度,磷酸甘油醛白浓度。在CO2存在条件下，将植物从暗处移到明处后，磷酸甘油醛浓度。解析：(1)蓝藻没有叶绿体

6、，但是有吸收光能的色素及光合作用所需的酶，因此能进行光合作用。(2)硝化细菌属于化能自养型生物，能利用氨氧化释放的能量将二氧化碳和水转化成糖类。(3)停止光照，短时间内产生的H和ATP减少，磷酸甘油酸被还原的量减少，而磷酸甘油酸的生成速率基本不变，故其浓度上升。突然停止CO2供应，CO2固定消耗的二磷酸核酮糖减少，但磷酸甘油酸的还原速率基本不变，则磷酸甘油醛的浓度基本不变，二磷酸核酮糖的生成速率也基本不变，故二磷酸核酮糖的浓度上升。将植物从暗处移到明处后，磷酸甘油酸还原成磷酸甘油醛的反应开始进行，故磷酸甘油醛的浓度上升。答案：(1)吸收光能的色素和光合作用所需的酶(2)氨氧化释放的化学能(3)

7、上升上升基本不变上升课下综合检测一、选择题1 .下列关于光合作用及光合色素的叙述，正确的是()A.在适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O28 .从高等植物叶片中分离出4种光合色素，其中呈橙黄色的是叶黄素C.叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素D.植物光合作用中的光反应，其主要功能是固定二氧化碳解析：选C叶绿体合成ATP不需要。2,有氧呼吸的第二阶段合成ATP也不需要O2；胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色；光反应的主要功能是产生。2、ATP和H。2.冬季修建一些温室大棚可为居民提供新鲜蔬菜，下列有关说法正确的是（）A.一般情况下，大棚内的蔬菜进行光合作用利用的光都是自然光B.为

8、提高产量，在阴雨天可适当提高大棚内的温度C.增施农家肥可提高大棚内的二氧化碳浓度，促进晚上暗反应的进行，有利于有机物的积累D.蔬菜中的叶绿素对光的吸收效率与光的波长呈正相关解析：选A阴雨天若升高室内温度，则作物呼吸作用加强，但由于光线较弱光合作用较弱，不利于积累有机物；晚上没有光照，暗反应因缺乏ATP和H的供应而不能进行；叶绿素a、叶绿素b主要吸收蓝紫光（波长450nm左右）和红光（波长650nm左右），而对2光（波长500nm左右）的吸收则很少，因此叶绿素对光的吸收效率与光的波长不呈正相关。3.生长于较弱阳光下的植物，当提高CO2浓度时，光合速率并未加快。对这一现象最可能的解释是（）A.呼吸

9、作用受阻影响光合作用B.C3还原的还原剂和ATP不足C.暗反应过程所需的酶在弱光条件下活性低D.呼吸作用强，大量消耗光合作用产物解析：选B分析题干可知，光合速率并未加快是由于光反应提供的ATP和H不足，导致C3还原过程受阻。正确该阶段发生在细胞质基质中,4.如图表示某植物细胞内的代谢过程，下列有关叙述不.的是（）A. X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸8 .两过程都产生HC.过程发生在线粒体基质中，过程发生在叶绿体基质中D.四个过程既不消耗氧气也不产生氧气解析：选C由图可知：过程是有氧呼吸的第一个阶段，过程是有氧呼吸的第二个阶段，过程是光合作用的暗反应中的还原阶段，过程是暗反应中的CO2的固

10、定阶段，因此Y物质是丙酮酸，X物质是三碳化合物。9 .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14CO27 s后的代后的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：选C在光合彳用中CO2中C转移途径是CO2-C3一有机物，故C正确。6 .（2013东城一模）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

11、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：选B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，密闭小室内的CO2浓度逐渐降低，甲、乙两叶片的光CO2浓度较乙低,合作用强度都会逐渐降低；一段时间后，若甲叶片所在的密闭小室中的说明甲固定CO2的能力比乙强，不能说明甲叶片的呼吸强度一定比乙低。增施氮肥和镁肥有利于叶绿素7 .右图

12、表示大棚栽培的植物在环境因素发生改变时，叶绿体内暗反应中C3和C5含量的变化情况。下列选项中最可能导致这种变化的环境因素是（）A.给植物增施氮肥和镁肥8 .大棚栽培的植物通过增施农家肥料补充CO2C.给植物补充适宜强度的人工光照D.夜间适当降低植物的环境温度解析：选B氮、镁是构成植物体内叶绿素的重要元素,的合成，使光反应产生的H和ATP增加，促进C3的还原，导致C3的含量减少，C5的含量增加；CO2和C5结合生成C3,CO2增多会导致C3的含量增加，C5含量减少；补充适宜强度的光照，使光反应产生的H和ATP增加，加速C3的还原，导致C3含量减少，C5含量增多;夜间适当降低植物的环境温度对光合作

13、用没有影响，C3和C5的含量基本不变。8.植物气孔是由两个保卫细胞组成的，其张开度有多种调节机制，其中的一个调节机制如下图，则下列说法错误的是（）SO2抑制CO2固定的酶保卫细胞中CO2浓度相对提高ABAT气孔关闭A.当SO2浓度过高时，可能会抑制光合速率B.ABA在一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏C.当SO2浓度过高时，植物体内C3的含量上升D.CO2进出保卫细胞的方式为自由扩散解析：选C据图可知，当SO2浓度过高时，保卫细胞中CO2浓度相对提高，在ABA的作用下，气孔关闭，导致光合作用的原料CO2供应减少，抑制光合速率；ABA在CO2浓度过高时促进保卫细胞关闭，可帮助植物免受SO2的破

14、坏；当SO2浓度过高时，导致叶肉细胞CO2供应不足，而C3的还原仍在继续，故植物体内C3的含量下降；CO2进出保卫细胞的方式是自由扩散。9. （2013青岛模拟）下图中表示植物体叶肉细胞中H的来源和去向相关的生理过程，依次发生在细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的是（）IHJHJLH1A.B.C.D.解析：选A过程分别是呼吸作用的第一阶段、有氧呼吸的第二阶段、有氧呼吸的第三阶段、光反应、暗反应，依次发生在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜、叶绿体基质。10. （2013揭阳一模）下图曲线I表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系（适宜温度、CO2浓度为0.03%）。在y点时改变某

15、条件，曲线变为H。下列分析合理的是（）光照面度此言伴用速率A.与y点相比，x点叶绿体中的C3含量较低B.在y点时，升高温度导致曲线由I变为nC.制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D.制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度解析：选D在x点的光照强度比y点弱，所以x点的C3含量较y点处高；本来处于适宜温度下的y点，升高温度会导致酶的活性降低，则曲线n应在曲线I的下方；x点限制CO2浓度，会提高其光合作用的因素主要是光照强度；在大于光饱和点的光照强度处增加光合作用强度。11. 在环境中CO2浓度一定、温度适宜的情况下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率，结果如表。（表中负值表示

16、CO2释放量，正值表示CO2吸收量）光照强度（klx）2.04.06.08.09.010.0光合作用速率（CO2mg400cm2h1）-2.02.06.010.012.012.0下列叙述中正确的是（）A.光照强度在8.09.0klx之间时，单位时间细胞内反应ADP+PiATP的速率逐渐减小B.光照强度在8.09.0klx之间时，反应ATPADP+Pi只发生在细胞的叶绿体基质C.光照强度在8.0klx时，细胞既释放二氧化碳又释放氧气D.超过9klx时，光合作用速率主要受外界CO2浓度因素的影响解析：选D光照强度在8.09.0klx之间时，虽然细胞呼吸不变，但光合作用增强，所以单位时间内ATP合成

17、速率会加快；细胞的各个部位生命活动都需要能量，ATP-ADP+Pi的过程在细胞内是普遍存在的；光照强度在8.0klx时，光合作用速率大于呼吸作用速率，故细胞只释放氧气；光照强度超过9klx时，CO2浓度成为光合作用的主要限制因素。12. 为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定条件，这些条件是（）A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO 3稀溶液B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO 3稀溶液解析：选B水绵的叶绿体通过光合作用释放氧气，光合作用需要光照，

18、需要原料二氧化碳，NaHCO3稀溶液可提供CO2；装片中不能有空气，否则好氧细菌均匀分布，无法根据好氧细菌的聚集情况确定叶绿体是否有放氧功能。二、非选择题13. （2012浙江高考）某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度（即气孔开放程度）与光合速率的变化如下图所示。请回答：o酎间（1）停止供水后，光合速率下降。这是由于水是的原料，又是光合产物在植物体内的主要介质。（2）在温度、光照相同白条件下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是点，其主要原因是。（3）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的减少。（4）生产实践中，可适时喷施植物激素中的,起到调节气孔开度的作

19、用。解析：（1）植物体内缺少水分时光合速率下降，说明水是光合作用的原料，同时水也是生物体内物质运输的主要介质，光合产物的运输也离不开水。（2）A点和B点相比，A点水分供应充足，气孔开度高，二氧化碳充足，光合速率大；而B点缺少水分，气孔开度低，二氧化碳的吸收少，光合速率小，所以B点的光饱和点比A点的低。（3）叶片发黄的主要原因是停止水分供应后，细胞代谢下降，叶绿素合成速率减慢甚至停止或叶绿素被分解。光反应在类囊体上进行，为碳反应提供ATP和NADPH。（4）调节植物生长发育的五大类激素中，脱落酸的作用之一是在植物失水时使气孔关闭，因此生产实践中可适时适量喷洒脱落酸，以起到调节气孔开度的作用。答案

20、：（1）光合作用运输（2）B气孔开度降低，CO2吸收减少（答出一项即可）（3）叶绿素合成速度变慢或停止（或叶绿素分解），类胡萝卜素的颜色显露出来（答出一项即可）NADPH和ATP（4）脱落酸14. 景天科植物A有一个很特殊的CO2固定方式，夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中，如图1所示；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱竣作用释放CO2用于光合作用，如图2所示。十字花科植物B的CO2固定过程如图3所示，请回答下列问题。从图1、图2分析，植物A细胞在晚上含量增多而糖类含量较少，白天则相反。（2）白天植物A进行光合作用，所需CO2的来源有苹果酸经脱竣作用释放和（3）在上午10:00时，

21、突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内，植物B和植物A细胞中C3含量变化白差异是。（4）取等量A、B叶片进行光合色素提取和分离实验。若观察到B的滤纸条上以滤液细线为起点的第一条色素带宽度大于第二条，而A则相反，据此推测，叶绿素b与叶绿素a的含量比值高的是叶片。解析：（1）植物A晚上吸收CO2合成有机酸，同时呼吸作用消耗糖类，故有机酸增多，糖类减少。（2）植物A白天气孔关闭，光合作用所需CO2来自细胞内苹果酸的分解释放和呼吸作用产生。（3）上午10:00时光照较充足，植物B所需CO2主要从外界获得，突然降低环境中CO2浓度，植物BCO2固定受阻，合成C3的量下降。植物A白天所需CO2不是从外界

22、获得的，所以环境中CO2浓度降低对其影响不大。（4）据题意推知与A叶片相比B叶片的叶绿素b含量较高而叶绿素a含量较低，因此可知叶绿素b与叶绿素a比值B叶片高。答案：（1）有机酸（2）呼吸作用产生（3）植物B下降，植物A基本不变（4）B15. 某学校研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别进行了以下两组实验（假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响给予充足的光照，利实验一将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中,用红外测量仪每隔5min测定一次小室中的CO2浓度，结果如图1所示。实验二给予不同强度的光照，测量A、B两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量,

23、结果如图2所示。请据图分析回答:(1)020min期间，影响B植物光合作用强度的主要环境因素是。在低浓度CO2的条件下，固定CO2能力较强的植物是c(2)当实验一从开始经过10min时，A植物通过光合作用制造的有机物总量比B植物,原因是。(3)若在第5分钟时，光照强度突然降低，A植物的C3含量在短时间内将。实验二中，若给予的光照强度为xklx(avxvb)每日光照12小时，一昼夜后B植物的干重将解析：(1)由图1可知，。20min期间，随着CO2浓度的降低，B植物光合速率降低，因此影响其光合作用强度的主要环境因素是CO2浓度。从两个装置内CO2浓度达到的最低值来看，B植物所在装置内CO2浓度更

24、低，可以判断B植物具有更强的固定CO2的能力。(2)实验一从开始经过10min时，两种植物从外界吸收CO2的量相等，说明两种植物的净光合速率相同，由于光合作用的实际速率=净光合速率+呼吸速率，由图2可知，A植物的呼吸速率小于B植物的呼吸速率，故A植物光合作用产生的有机物总量小于B植物。(3)若在第5分钟时光照强度突然降低，则光反应减弱，产生的H和ATP的量减少C3的消耗量减少，因此C3含量增加。植物一昼夜(24小时)有机物积累量的变化等于白天的净积累量一晚上的消耗量，据图分析，当光照强度在a、b之间时，每日光照12小时，B植物白天的有机物净积累量小于24mgm2,其晚上呼吸的消耗量为24mgm2,故一昼夜有机物的积累量为负值，说明一昼夜后B植物的干重减少。答案：(1)CO2浓度B(2)少虽然10min时CO2浓度下降值相同，但A植物的呼吸作用强度小于B植物的呼吸作用强度(3)增加减少教师备选题库16. （2011浙江高考）下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是（）A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳（暗）反应解析：选DO2的产生是在光反应阶段中产生，场所是类囊体薄膜，与叶绿体外膜无关。植物生长过程中，