届高考生物总复习第三单元细胞的能量供应和利用311能量之源光与光合作用二限时训练.docx
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届高考生物总复习第三单元细胞的能量供应和利用311能量之源光与光合作用二限时训练
3-11能量之源——光与光合作用
（二）
（时间：
40分钟 分值：
100分）
一、选择题（共10小题，每小题7分，共70分）
1．（2017·天津市和平区高三四模）RuBP羧化酶催化C5与CO2结合生成C3。
将某种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下，测定不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的含量，得到下图所示结果。
据图作出的推测不合理的是（ ）
A．a→b，叶肉细胞吸收CO2速率增加
B．b→c，叶片的光合速率等于呼吸速率
C．a→b，暗反应消耗ATP的速率增加
D．b→c，RuBP羧化酶量限制了光合速率
【解析】a→b，随叶肉细胞间的二氧化碳浓度的升高，叶肉细胞吸收CO2速率增加，二氧化碳的固定加快，五碳化合物消耗增多，含量下降，A正确；b→c，叶片叶肉细胞间的二氧化碳浓度较高，五碳化合物含量维持基本不变，表示达到二氧化碳饱和点，此时光合速率大于呼吸速率，B错误；a→b，随叶肉细胞间的二氧化碳浓度的升高，二氧化碳的固定加快，三碳化合物生成增多，还原加快，消耗ATP的速率增加，C正确；b→c，RuBP羧化酶量和光反应产生的[H]和ATP的数量限制了光合速率，D正确。
【答案】B
2．（2018·吉林省辽源五中期末考试）某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下光合作用和呼吸作用速率（密闭装置），绘出图甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是（ ）
A．a点B．b点
C．c点D．d点
【解析】图甲中两曲线的交点a表示净光合速率＝呼吸速率；图乙中的b、c两点都表示光合速率＝呼吸速率，因为，若光合速率与呼吸速率不相等，密闭装置中的二氧化碳含量将一直上升或下降；图丙中的d点也表示光合速率＝呼吸速率，原因是纵坐标表示净光合速率，净光合速率＝真光合速率－呼吸速率，当净光合速率＝0时，真光合速率＝呼吸速率。
【答案】A
3．下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法错误的是（ ）
A．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5
B．各种生物体（病毒除外）都能进行的过程是3
C．1、3和4过程产生的[H]都能与氧结合产生水
D．2过程需多种酶参与，且需ATP供能
【解析】根据每阶段发生的反应可判断：
1和2分别属于光合作用的光反应阶段和暗反应阶段，3、4、5分别属于有氧呼吸的第一、二、三阶段的反应。
产生ATP的阶段有1、3、4、5四个阶段，但1阶段的能量只能用于暗反应，3、4、5中第三阶段产生的能量最多；细胞生物都能进行呼吸作用，有氧呼吸和无氧呼吸的第一个阶段完全相同，所以都能进行的过程是3；2过程包括CO2的固定和C3的还原，C3的还原需光反应产生的ATP供能。
而1过程产生的[H]会用于C3的还原，3和4过程产生的[H]能在5阶段中与氧结合产生水，故答案选C。
【答案】C
4．（2018·内蒙古包头市第九中学期末考试）如图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收CO2的量）的变化曲线，下列叙述错误的是（ ）
A．在9：
30～11：
00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓
B．在11：
00～12：
30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多
C．在17：
00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同
D．在18：
30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应
【解析】夏季晴朗的白天，在9：
30～11：
00之间，花生净光合速率下降的原因是气孔关闭，暗反应过程减缓，A正确；在11：
00～12：
30之间，花生的净光合速率较小，单位叶面积有机物积累量比玉米的少，B错误；在17：
00时，玉米和花生净光合速率相同，单位叶面积释放O2速率相同，C正确；在18：
30时，玉米净光合速率为0，但实际光合速率不等于0，D正确。
【答案】B
5．下图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。
下列有关分析不正确的是（ ）
A．发生在生物膜上的过程有③、④
B．人体细胞中也可发生的过程有②、④
C．②过程形成的ATP可用于③过程
D．在光照充足等适宜条件下，①消耗的CO2多于②产生的CO2
【解析】由图可知，①是光合作用的暗反应、②是有氧呼吸的第一和第二阶段或无氧呼吸、③是光反应、④是有氧呼吸的第三阶段。
③发生在类囊体膜上，④发生在线粒体膜上，A项不符合题意；人体细胞可以发生②有氧呼吸第一和第二阶段，也可以发生④有氧呼吸第三阶段，B项不符合题意；②有氧呼吸第一和第二阶段形成的ATP不会用于③光反应，③需要的能量来自光能，C项符合题意；在光照充足等适宜条件下，光合作用强度大于细胞呼吸强度，故①暗反应消耗的CO2多于②有氧呼吸第一、二阶段产生的CO2，D项不符合题意。
【答案】C
6．如图表示某酶促反应在最适温度下生成物量随时间的变化情况。
该反应体系的起始阶段底物充足，图中m表示生成物量的最大值，n表示生成物量达到最大值所需的时间。
下列叙述正确的是（ ）
A．若适当提高温度，则n点将向左移动
B．若适当降低温度，则m点将向下移动
C．若适当增加酶量，则n点将向左移动
D．若适当减少酶量，则m点将向下移动
【解析】依据题意，本反应是在最适宜温度条件下进行的，无论适当提高温度，还是适当降低温度，生成物m量不变，B错误；若适当提高温度，但酶的活性会下降，达到生成物量的时间就会延长，那么n点会右移，A错误；如果适当增加酶的含量，单位时间内产生的生成物会增加，则达到生成物量的时间就会缩短，故n点会左移，C正确；由于底物充足，即使适当减少酶量，m点也不变，D错误。
故本题答案选择C。
【答案】C
7．（2018·黑龙江省哈尔滨市第六中学期末考试）将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究在10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx（klx是光强单位）光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。
结果如图所示。
对以上结果分析正确的是，该叶片（ ）
A．20℃下的呼吸速率是10℃下的4倍
B．在10℃、5klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3mg
C．在5klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少
D．在20℃、10klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是6mg
【解析】从左图可知，氧气的吸收量反映的是呼吸速度，所以呼吸速度在20℃下是10℃下的2倍，A错误；在10℃、5klx的光照下，经过2h，产生的净氧气量为6mg，加上呼吸消耗氧气为1，因此，可以得出每小时光合作用产生的氧气量是（6＋1）÷2＝3.5mg，B错误；直接从右图比较，在5klx光照下，10℃时净释放的氧气量比20℃时多，因此积累的有机物比20℃时多，C错误；在20℃、10klx光照下，经过2h，产生的净氧气量为10mg，加上呼吸消耗氧气为2mg，因此，可以得出每小时光合作用产生的氧气量是12÷2＝6mg，D正确。
【答案】D
8．如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率影响的结果。
下列有关叙述中，不正确的是（ ）
A．曲线由b点转向d点时，叶绿体中C5浓度升高
B．曲线由a点转向b点时，叶绿体中C3浓度升高
C．在一定范围内增加光照和CO2浓度，有利于提高光合速率
D．曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中酶的数量有限
【解析】曲线中b点转向d点时，CO2浓度降低，CO2用于暗反应中和C5固定生成C3的反应减弱，因此叶绿体中C5浓度升高，A正确；曲线中a点转向b点时，光照强度增强，光反应产生的[H]和ATP增多，被还原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将减少，B错误；在一定范围内增加光照和CO2浓度，有利于提高光合效率，C正确；曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中酶的数量，D正确。
【答案】B
9．（2018·湖南永州市祁阳县第一中学期末试题）某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系。
他取A、B、C、D四株都有5片叶的小白菜，用直径1cm的打孔器打取小叶圆片各10片，并设法抽去气体使之下沉，置于光下。
取100mL三角瓶四个，编号1、2、3、4，按下表操作（光照、温度相同且适宜）并记录结果。
下列评价或修改不合理的是（ ）
A.制备的叶圆片在投入三角瓶之前可进行黑暗处理
B．应将四组实验分别置于不同强度的光照条件下
C．实验材料本身存在的差异会影响实验结果
D．自变量二氧化碳浓度的控制不严格
【解析】本实验研究的是叶圆片的上浮情况，所以制备的叶圆片放于黑暗处进行饥饿处理，使实验现象更为准确，A正确；实验要保证单一变量，所以光照强度应相等，B错误；实验中选取的小叶圆片，分别来自于四株植物，实验材料本身存在的差异，会影响实验结果，C正确；该实验中没有考虑空气中也存在CO2，也可溶解于水中，产生实验误差，D正确。
【答案】B
10．（2018·河南省林州市第一中学高三调研）如图曲线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点时改变某条件，曲线变为Ⅱ。
下列分析合理的是（ ）
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Ⅱ
C．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】A．与y点相比较，x点光照强度较弱，光反应产生的[H]和ATP较少，C3消耗减少，又因为CO2浓度与y点一样，C3产生不变，所以C3含量升高，A错误；B.曲线Ⅰ已经表示黄豆在适宜温度下的光合作用速率与光照强度的关系，再升高温度，酶活性减弱，光合速率会下降，B错误；C.x点随着光照强度的增强，光合速率也在增加，所以制约x点时光合作用的因素主要是光照强度，C错误；D.z点的光合速率不再随着光照强度的增加而增加，而且此时温度处于最适状态，所以限制因素最可能是二氧化碳浓度，D正确。
【答案】D
二、非选择题（共3小题，共30分）
11．（10分）（2018·河南省博爱县一中高三上学期模拟）在我国南方稻田种植紫云英已有悠久历史，利用上部2/3作饲料喂猪，下部1/3作绿肥，既养猪又肥田。
研究紫云英的结构及生理过程有利于指导农业生产、提高粮食产量。
请回答下列问题：
（1）图甲为紫云英叶肉细胞中的生物膜及在其上所完成的一个生化反应，该生物膜是________，其吸收的光能用于________。
（2）图乙是在CO2浓度一定、温度25℃、不同光照强度条件下测得的紫云英叶片光合速率。
请据图分析：
A和B两点，植物叶肉细胞产生ATP的共同场所是________；C点时，该植物总光合速率为________[mg/（100cm2叶·h）]（用CO2吸收量表示）。
（3）为了探究光照强度和CO2浓度对植物光合作用强度的影响，甲、乙两个研究性学习小组的同学用相同方法、相同装置对A、B两种植物进行了实验，获得的实验结果如下表所示。
甲组：
A植物在不同条件下单位时间内O2释放量（mL）
乙组：
B植物在不同条件下单位时间内O2释放量（mL）
①甲组的实验方案中自变量是________________________，实验中需要控制的无关变量有______________（答出一点即可）。
②阳光不充足地区，大棚种植A、B两种植物时，光照最可能成为限制________植物正常生长的因素。
菜农往往通过在大棚内养殖蘑菇来提高A、B两种植物的产量，采用这种方法增产效果更好的植物是________。
【解析】分析图甲：
图甲生物膜上能发生水的光解反应，该反应发生在光合作用的光反应阶段，场所是类囊体膜；图中①为光合色素；②为磷脂分子。
分析乙图：
图乙是在CO2浓度一定、温度25℃、不同光照强度条件下测得的紫云英叶片光合速率，其中A点时，植物细胞只进行呼吸作用；AB段，光合速率小于呼吸速率；B点为光补偿点，此时光合速率等于呼吸速率；B点之后，光合速率大于呼吸速率。
（1）由以上分析可知图甲为叶绿体中的类囊体薄膜，其吸收的光能用于水的光解及ATP合成。
（2）A点时，植物叶肉细胞只能进行呼吸作用，产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质，而B点时，植物叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，产生ATP的场所是叶绿体、线粒体和细胞质基质，因此这两点产生ATP的共同场所是细胞质基质和线粒体；由图可知，图示条件下叶肉细胞的呼吸速率为5mg/100cm2叶·小时，C点时的净光合速率为15mg/100cm2叶·小时，因此该植物C点时的总光合速率＝呼吸速率＋净光合速率＝5＋15＝20mg/100cm2叶·小时。
（3）①从实验设计的表格中可以看出，不同功率的灯泡代表不同强度的光照，因此甲组同学的实验方案中自变量是光照强度和CO2浓度，因此实验的其他变量均为无关变量，包括温度、光照时间、植株大小等。
②A植物的光饱和点为100W对应的光照强度，代表阴生植物；B的光饱和点至少为300W对应的光照强度，代表阳生植物；则在阳光不充足地区，光照最可能成为限制B植物正常生长的主要生态因素。
大棚中蘑菇作为分解者，分解有机物产生二氧化碳，可以提高大棚内的二氧化碳浓度，增强植物光合作用，采用这种方法增产效果更好的植物是A。
【答案】
（1）叶绿体类囊体薄膜 水的光解及ATP合成
（2）细胞质基质和线粒体 20 （3）①光照强度、CO2浓度 温度、光照时间、植株大小 ②B A
12．（10分）（2018·陕西省宝鸡中学高三月考）下图1表示A、B两种植物光合作用速率随光照强度改变的变化曲线。
图2表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下，A植物光合作用速率受光照强度影响的变化曲线。
下表为测得A植物的相关数据。
请分析回答：
温度（℃）
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸收CO2（mg/h）
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
3.00
黑暗中释放CO2（mg/h）
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
3.50
（1）据图1，A和B在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是________。
（2）图2中若在正常进行光合作用时，CO2浓度由f点变为e点时，叶肉细胞中C3含量的瞬间变化是________（填“减少”、“增多”或“不变”）；光照强度由e点变为d点时，则C3含量瞬间变化是________（填“减少”、“增多”或“不变”）。
（3）若图1曲线A表示该植物A在35℃时光合速率与光照强度的关系，并且已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和35℃，那么在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃，曲线中a、b两点位置如何移动？
__________、__________。
（4）据上表数据，若每天对A植物进行10小时光照、14小时黑暗，温度均保持在25℃的条件下，该植物________（填“能”或“不能”）正常生长。
若一天中的光照与黑暗时间长度相同，则在________℃温度下，植物一天内积累的有机物最多。
【解析】分析图1：
a点时，植物细胞只进行呼吸作用；ab段，植物细胞同时进行光合作用和呼吸作用，且呼吸作用强度大于光合作用强度；b点时，光合作用强度等于呼吸作用强度；b点后，光合作用强度大于呼吸作用强度。
分析图2：
图2表示A植物放在不同浓度CO2环境条件下，A植物光合效率受光照强度影响曲线。
分析表格：
光照下吸收CO2量代表净光合作用，黑暗中释放CO2量代表呼吸作用。
实际光合速率＝呼吸速率＋净光合速率。
（1）根据图1可知A植物需要较强的光照才能达到光合作用的最大值，即A植物属于阳生植物，并且阳生植物的呼吸作用也较强，所以在连续阴雨的环境中，光照强度较弱，A植物受到的影响大。
（2）e点与f点相比较，e点时二氧化碳浓度升高，二氧化碳固定加快，暗反应加快，三碳化合物还原量不变，故叶肉细胞中C3的含量增多；d点的光照强度小于e点，d点光反应速率较慢，合成的ATP、[H]少，因而还原的C3少，二氧化碳固定生成C3的速率不变，所以d点的C3含量增多。
（3）当温度由35℃调节到25℃时，光合作用强度增大，而呼吸作用的强度减小，所以代表呼吸作用强度的a点要上移，同时b点要向左移，c点要上移。
（4）光照下吸收CO2量代表净光合作用，黑暗中释放CO2量代表呼吸作用，则10小时光照积累的有机物的量＝3.75×10＝37.5，14小时的黑暗消耗的有机物的量＝2.25×14＝31.5，所以每天A植物都有有机物的积累，能够正常生长。
25℃时白天净光合作用最强，但夜间呼吸作用也很强，不如20℃时的积累量高，故20℃时植物一天内积累的有机物最多。
【答案】
（1）A
（2）增多 增多 （3）a点上移 b点左移 （4）能 20
13．（10分）（2018·江西省抚州市临川区第二中学期中考试）某实验小组用小球藻进行实验，探究影响光合速率的因素。
他们将一定量的小球藻浸入适宜且相同温度的培养液的试管中，以白炽台灯作为光源。
移动台灯可改变光源与试管的距离；CO2浓度分别设置为0.03%和0.05%，根据实验结果绘制成曲线1、曲线2（如图所示）。
请分析回答下列问题：
（1）比较C、D两点的光合速率，可见限制D点光合速率的主要因素是________。
EF段________不再成为光合速率的主要限制因素，若C处突然关闭台灯，叶绿体中C5的含量将如何变化？
________。
（2）F点的含义是_________________________________________________。
若用缺镁培养液培养小球藻，其他条件不变，F点应向________移。
（3）该小组又做了探究小球藻最适生长温度的预实验，实验结果见下表：
温度（℃）
10
20
30
40
50
光照下释放O2（mg/h）
9.67
14.67
19.67
21.67
19.33
请根据预实验结果，设计进一步的探究实验。
材料用具：
小球藻若干、大试管若干、含CO2缓冲液的培养液、水浴锅（控制温度）、量筒等。
该实验应控制好的两个主要无关变量是：
①________；②________。
实验步骤：
第一步：
将等量的含有足量CO2缓冲液的培养液分别装入7只试管，再将数量相同的小球藻分别浸入7只试管中，然后分别放入7个水浴锅中。
第二步：
分组控制温度，使其依次为______________________________（温度梯度差为1℃），并分别编号为1～7号。
第三步：
光照6h后测定O2的释放量。
【解析】本题考查光合作用，需要根据图形、数据进行分析作答。
（1）由图可知C、D点的光照强度相同，所以限制D点光合速率的是二氧化碳浓度。
而EF段的限制因素是横坐标光照强度。
如果突然停止光照，光反应产生的ATP和[H]减少，那么C3还原的少，而二氧化碳的固定仍然再进行，所以C5的含量会下降。
（2）F点氧气释放量为0，说明该光照强度下小球藻光合作用速率等于呼吸速率。
镁参与叶绿素的形成，缺乏叶绿素光反应的强度下降，所以F点应向左移动。
（3）因为探究的是温度对光合作用强度的影响，温度是自变量，而影响光合作用强度最主要的是光照强度和二氧化碳浓度，二氧化碳浓度不变，所以此时光照强度是无关变量，另外小球藻的数量也是无关变量。
分析表中数据最适温度应在40℃左右，现在设置7个实验组，所以在40℃前后，即37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃。
【答案】
（1）CO2浓度 CO2浓度 下降
（2）该光照强度（与光源相距105cm）时小球藻光合速率等于呼吸速率 左 （3）相同光照时间和距离（或相同的光照强度） 小球藻的数量相同 37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃
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