届高考生物大一轮复习第三部分 细胞的能量供应和利用 课时提升作业 十一 33.docx

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届高考生物大一轮复习第三部分细胞的能量供应和利用课时提升作业十一33

课时提升作业十一

能量之源——光与光合作用

（一）

（40分钟　100分）

一、选择题（共12小题，每小题5分，共60分）

1.下列关于叶绿体色素的叙述，错误的是（　　）

A.菠菜叶肉细胞内光合色素中含量最多的是叶绿素a

B.叶肉细胞中H]的产生离不开叶绿体色素

C.光合作用过程中叶绿素吸收光能不需要酶的参与

D.叶绿体中色素的提取实验中加入少许CaCO3可避免叶绿素的破坏

【解析】选B。

菠菜叶肉细胞中4种色素的含量是叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素，A项正确；叶肉细胞可以进行细胞呼吸和光合作用，光反应阶段、细胞呼吸第一阶段和第二阶段都会产生H]，B项错误；在光反应过程中，色素吸收光能完成水的光解，不需要酶的催化，C项正确；CaCO3可防止研磨中叶绿素被破坏，D项正确。

2.（2016·海南高考）下列叙述错误的是（　　）

导学号77982300

A.温度和光照会影响CO2的同化速率

B.光合作用中O2的产生发生在光反应阶段

C.光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应

D.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖

【解题指南】解答本题需要明确以下两点：

（1）光合作用的光反应与暗反应阶段的产物不同、光合作用与化能合成作用利用的能量不同。

（2）温度和光照影响光合作用的本质不同：

温度影响酶活性、光照影响光反应。

【解析】选C。

本题主要考查光合作用的过程与影响因素及化能合成作用。

光合作用的光反应阶段，需要光照，将水光解产生O2、H]（NADPH]）并合成ATP；在暗反应阶段，CO2的固定和C3的还原都需要相关酶的参与，而酶活性受温度的影响，同时H]（NADPH]）和ATP可用于C3的还原，则温度和光照会影响CO2的同化速率，故A、B项正确，C项错误。

土壤中的硝化细菌可利用氨氧化分解产生的能量将CO2和H2O合成糖，并储存能量，故D项正确。

3.（2017·邯郸模拟）将A玉米置于含C18O2的空气中，B玉米置于含18O2的空气中，正常生长一段时间后，A、B两植株内最先产生的含18O的化合物依次为（　　）

A.葡萄糖和二氧化碳

B.三碳化合物和水

C.葡萄糖和水

D.三碳化合物和丙酮酸

【解析】选B。

将A玉米置于含C18O2的空气中，二氧化碳首先与五碳化合物结合形成三碳化合物，然后被还原形成有机物，因此最先出现含18O的化合物是三碳化合物；将B玉米置于含18O2的空气中，氧气首先参与有氧呼吸的第三阶段，与H]结合形成水，因此最先出现含18O的化合物是水。

【知识总结】光合作用过程中各元素的转移途径

H：

3H2O

3H]

（C3H2O）

C：

14CO2

14C3

（14CH2O）

O：

O

18O2

4.如图表示某植物叶肉细胞内光合作用和细胞呼吸的部分代谢途径，有关叙述中正确的是（　　）

导学号77982301

A.过程①产生的ATP可用于过程②中CO2的固定和C3的还原

B.过程①②发生在叶绿体中，过程③④发生在线粒体中

C.对于正常进行光合作用的叶片，如果突然降低光照，过程①②都会减弱

D.叶肉细胞的线粒体内膜上、叶绿体内膜上和细胞质基质中都含有与合成ATP有关的酶

【解析】选C。

过程①为光反应，产生的ATP和H]只用于C3的还原，A项错误；过程①②分别是光反应和暗反应，发生于叶绿体中，过程③是有氧呼吸第一、二阶段，其中第一阶段发生在细胞质基质中，第二阶段发生在线粒体基质中，过程④为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，B项错误；对于正常进行光合作用的叶片，如果突然降低光照强度，会导致光反应减弱，产生的H]和ATP减少，所以过程①②都会减弱，C项正确；叶肉细胞的线粒体基质中和线粒体内膜上及叶绿体的类囊体薄膜上都含有与合成ATP相关的酶，都能产生ATP，D项错误。

5.（2017·江门模拟）离体的叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，若改变某一条件，叶绿体中ATP和O2的相对含量变化如图所示，则改变的条件是　

导学号77982302（　　）

A.光照由强到弱，CO2供应不变

B.光照由弱到强，CO2供应不变

C.光照不变，CO2供应由充足到不足

D.光照不变，CO2供应由不足到充足

【解析】选C。

光反应利用光能将水分解释放O2，同时合成ATP，暗反应消耗ATP将三碳化合物还原。

图中O2相对含量降低，表明光反应减弱，而ATP相对含量增加，应是暗反应消耗的ATP减少导致ATP积累，由此可推测应是CO2供应减少。

6.下图是小麦种子萌发形成幼苗后的生长情况。

下列相关说法不正确的是

（　　）

导学号77982303

A.该实验探究的可能是有无光照对幼苗生长的影响

B.10d后白光下的幼苗体内消耗ADP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质

C.前10d光照对幼苗的生长有抑制作用

D.白光条件下的幼苗体内有机物的量一直在增加

【解题指南】

（1）关键信息：

实验变量、10d后白光下叶子变绿开始进行光合作用。

（2）关键知识：

ATP合成的场所、光合作用的条件、植物生长与净光合作用的关系。

【解析】选D。

本题中的自变量是有无光照，因变量是幼苗长度，因此该实验探究的可能是有无光照对幼苗生长的影响，A项正确；10d后白光下叶子变绿，说明白光下的幼苗体内能进行光合作用和细胞呼吸，因此消耗ADP的场所（即合成ATP的场所）有叶绿体、线粒体和细胞质基质，B项正确；由图可知前10d黑暗下的幼苗长度比白光下的幼苗长度要长，说明前10d光照对幼苗的生长有抑制作用，C项正确；前10d幼苗没有变绿，缺乏叶绿素，只能进行细胞呼吸消耗有机物，此时白光条件下的幼苗体内有机物的量一直在减少，D项错误。

7.下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是（　　）

A.①是光合色素，分布在叶绿体和细胞质基质中

B.②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段

C.③是三碳化合物，能被氧化为（CH2O）

D.④是ATP，在叶绿体基质中生成

【解析】选B。

根据光合作用图解可知，图中①是光合色素，分布在叶绿体类囊体薄膜上，A项错误；②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段，与有氧呼吸第一、二阶段产生的H]结合生成水，释放大量的能量，B项正确；③是三碳化合物，在由光反应阶段提供的H]和ATP的作用下被还原为（CH2O），C项错误；④是ATP，在叶绿体类囊体薄膜上生成，D项错误。

8.（2017·济宁模拟）如图是纸层析法分离叶绿体中色素的装置图，层析后得到不同的色素带，在暗室内用红光照射四条色素带，可以看到较暗的是（　　）

A.①②　　B.②③　　C.③④　　D.①④

【解析】选C。

题图中滤纸条上的四条色素带①②③④分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。

在暗室内用红光照射四条色素带，由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以叶绿素a和叶绿素b色素带较暗。

9.（2017·合肥模拟）为探究CO2浓度倍增及紫外线增强对农业生产的影响，用一定剂量的紫外线和CO2处理番茄幼苗，直至果实成熟，期间测定了番茄株高及光合作用相关生理指标。

下列分析正确的是　导学号77982304（　　）

分组及处理

株高（cm）

叶绿素含量

（mg·g-1）

光合速率

（μmol·m-2·s-1）

15天

30天

45天

15天

30天

45天

Ⅰ

自然条件

21.5

35.2

54.3

1.65

2.0

2.0

8.86

Ⅱ

紫外线增强

21.1

31.6

48.3

1.5

1.8

1.8

6.52

Ⅲ

CO2浓度倍增

21.9

38.3

61.2

1.75

2.4

2.45

14.28

Ⅳ

紫外线增强

和CO2浓度

倍增

21.1

35.9

55.7

1.55

1.95

2.25

9.02

A.番茄叶肉细胞利用和产生CO2的场所分别是类囊体薄膜、线粒体内膜

B.Ⅱ组ATP和H]的合成速率小于Ⅰ组，但C3的还原速率相同

C.CO2浓度倍增可减少紫外线增强对光合速率的影响

D.若将Ⅲ组CO2浓度再增加一倍，则光合速率变为28.56μmol·m-2·s-1

【解析】选C。

叶肉细胞利用CO2的场所是叶绿体基质，产生CO2的场所是线粒体基质（有氧呼吸）、细胞质基质（无氧呼吸），A项错误；Ⅱ组叶绿素含量小于Ⅰ组，所以Ⅱ组ATP和H]的合成速率小于Ⅰ组，C3的还原速率也小，B项错误；Ⅱ组光合速率小于Ⅰ组，而Ⅳ组和Ⅰ组的光合速率相差不大，说明CO2浓度倍增可以降低紫外线增强对光合作用的影响，C项正确；限制光合作用的因素有很多，如光照强度、温度、CO2浓度、色素的含量和酶的含量等，Ⅲ组CO2浓度再增加一倍，光合速率不一定增加一倍，故D项错误。

10.（2016·北京高考）在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2，48h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。

两类器官各自所含14C的量占植株14C总量的比例如图所示。

与本实验相关的错误叙述是（　　）

A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物

B.生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官

C.遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近

D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响

【解题指南】

（1）图示信息：

发育早期营养器官中光合产物分配较多，光合产物分配受到光照的影响。

（2）解题关键：

明确CO2是光合作用的原料，光合产物与CO2有关。

【解析】选C。

本题主要考查光合作用的影响因素与图形分析能力。

A项，14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质中，参与光合作用的暗反应阶段，转化为光合产物（CH2O），故正确。

B项，图中显示生殖器官发育早期时，营养器官中14C含量比生殖器官中多很多，说明此时期光合产物大部分被分配到营养器官，故正确。

C项，图中显示遮光70%条件下，在生殖器官发育早期，营养器官中的14C含量远高于生殖器官，到了中后期才逐渐接近，故错误。

D项，本实验的自变量是正常光照与遮光70%，因变量是在不同发育期植株中14C的量在两类器官中的分布，故正确。

【知识总结】同位素标记法的应用

（1）方法介绍：

同位素标记法是利用同位素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法。

（2）实例分析：

用14C标记CO2后，最终探明了CO2中碳元素在光合作用中的转移途径，即14CO2→14C3→14C5或（14CH2O）]。

11.如果将一株绿色植物栽培在含

O的完全培养液中，给予充足的光照，经过一段时间后，下列物质中含18O的是（　　）

①周围空气中的氧气

②周围空气中的二氧化碳

③周围空气中的水分子

④光合作用生成的葡萄糖

A.只有①　　　　　　　B.只有①③

C.①②③D.①②③④

【解析】选D。

水分子直接参与光反应，产生含18O的氧气；水分子直接参与有氧呼吸的第二阶段，产生含18O的二氧化碳；水分子可以直接蒸发或通过蒸腾作用散失到空气中；水分子也可以先经有氧呼吸产生含18O的二氧化碳，再经光合作用的暗反应参与CO2的固定产生含18O的C3，进而被还原成含18O的葡萄糖，故D选项正确。

【易错提醒】不要误以为水只参与光合作用的光反应和有氧呼吸的第二阶段，实际上水还参与蒸腾作用，即水可以通过蒸腾作用散失到空气中。

12.（能力挑战题）（2017·定州模拟）下列各项叙述符合曲线变化趋势的是（　　）

A.若x表示CO2浓度，则y可以表示净光合速率

B.若x表示底物浓度，y表示酶促反应速率，则限制A点继续升高的原因可能是酶浓度

C.若x表示O2浓度，则y可以表示根毛细胞从土壤中吸收K+的速率

D.若x表示O2浓度，则y可以表示酵母菌细胞呼吸释放的CO2总量

【解析】选B。

若x表示CO2浓度，则在较低的CO2浓度条件下植物不能进行光合作用，A项错误；若x表示底物浓度，y表示酶促反应速率，达到A点后，酶促反应速率不再增加的影响因素可能是酶浓度，B项正确；若x表示O2浓度，y表示根毛细胞从土壤中吸收K+的速率，则在O2浓度为0时，吸收速率不为0，因为无氧呼吸也可提供能量，C项错误；若x表示O2浓度，在O2浓度为0时，酵母菌也释放CO2，D项错误。

二、非选择题（共2小题，共40分）

13.（20分）景天科植物瓦松的气孔能在夜间打开，吸收的二氧化碳经过一系列的反应生成苹果酸并储存在液泡中（如图甲）。

在白天气孔几乎完全关闭的情况下，苹果酸从液泡中运出并在酶的催化下生成二氧化碳并被固定（如图乙）。

回答下列问题：

　导学号77982305

（1）该类植物吸收光能的色素分布在______________________________上；若要提取其中的色素用作食品添加剂，则可以用________提取。

（2）气孔由两个保卫细胞组成，其细胞壁厚度不均、伸缩性不同，从而引起气孔的开放与关闭。

与图甲相比，图乙中的保卫细胞最可能处于________（填“吸水”或“失水”）状态。

（3）图甲中的叶绿体能否通过光合作用制造有机物？

____________，原因是__________________________。

图乙细胞进行光合作用所需CO2来自______________________。

若白天突然降低环境中的CO2浓度，则图乙细胞的叶绿体中C3含量____________________（填“基本不变”“增多”或“降低”）。

【解析】

（1）光合作用的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。

光合作用的色素不溶于水，易溶于无水乙醇等有机溶剂。

（2）保卫细胞失水，气孔关闭，保卫细胞吸水膨胀，气孔打开，据图乙分析，白天气孔关闭，保卫细胞可能处于失水状态。

（3）图甲中的叶绿体由于缺少暗反应所需的ATP和H]，所以不能进行光合作用制造有机物。

图乙细胞进行光合作用所需CO2来自苹果酸的分解和细胞呼吸。

白天突然降低环境中的CO2浓度，由于气孔关闭，基本不吸收二氧化碳，所以光合作用基本不受影响，所以图乙细胞的叶绿体中C3含量基本不变。

答案：

（1）叶绿体的类囊体薄膜　无水乙醇（酒精）　

（2）失水

（3）不能　缺少暗反应所需的ATP和H]

苹果酸的分解和细胞呼吸　基本不变

14.（20分）（2017·南昌模拟）下图是棉花植株某叶肉细胞内的生命活动示意图，其中1、2、3、4、5表示生理过程，A、B、C、D表示生理活动产生的物质。

请据图回答下列问题：

　导学号77982306

（1）在提取棉花叶片叶绿体色素时，除了在研钵中添加新鲜的叶片外，还需要加入____________________；在分离色素时对画滤液细线的要求是____________________。

如对提取的叶绿素溶液，给予适宜的CO2、温度、光照，________________（填“能”或“不能”）进行光合作用。

（2）图中在生物膜上发生的生理过程有________（用图中数字表示），A表示____________，D表示________。

CO2由2过程产生到5过程被利用，至少要穿过______层磷脂分子。

（3）浇水过多会影响光合作用，主要是因为土壤水分太多，根系通气不良，使

___________________________________________________________________，

从而间接影响了光合作用。

（4）光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率。

若摘除一定数量的棉铃，叶片光合速率随之降低的原因可能是______________________________。

【解析】

（1）在提取植物叶肉细胞叶绿体色素时，除了在研钵中添加新鲜的叶片外，还需要加入无水乙醇、二氧化硅（使研磨更加充分）、碳酸钙（保护色素不被破坏）；在分离色素时对画滤液细线的要求是细且直、干燥后重复几次。

要想进行光合作用，除了需要色素、光照、温度和CO2外，还需要适宜的pH、酶等其他条件。

（2）图中在生物膜上发生的生理过程有有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）和光反应（类囊体薄膜），即过程3和4，A表示丙酮酸，D表示ATP和H]。

CO2从在线粒体基质中产生到被叶绿体基质利用，至少要穿过4层膜，8层磷脂分子。

（3）水分过多会影响光合作用，主要是因为土壤水分太多，根系通气不良，使根系供氧不足，根细胞无氧呼吸的产物对植物有毒害作用（或根部对矿质元素的主动运输受阻），从而间接影响了光合作用。

（4）摘除棉铃后，叶片光合速率随之降低的原因可能是叶片通过光合作用产生的有机物不能及时输出。

答案：

（1）无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙　细且直、干燥后重复几次　不能

（2）3和4　丙酮酸　ATP和H]　8

（3）根系供氧不足，根细胞无氧呼吸的产物对植物有毒害作用或根部对矿质元素的主动运输受阻（合理即可）

（4）光合产物的输出受阻（或光合作用产物不能及时输出，影响光合速率）