届高考生物三轮复习检测训练 光合作用含答案.docx
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届高考生物三轮复习检测训练光合作用含答案
2021届高考生物三轮复习检测训练光合作用
1.小麦和玉米是我国北方地区普遍种植的农作物。
一般情况下，在相对较弱光照条件下，小麦叶片的光合作用强度比玉米高；随着光照强度的提高，小麦叶片的光合作用强度不再增加时，玉米叶片的光合作用强度仍会继续提高。
造成该现象的原因是玉米叶肉细胞的暗反应途径能够利用细胞间隙较低浓度的CO2继续进行光合作用。
某生物兴趣小组的同学利用小麦和玉米为材料开展了一系列实验，验证了不同因素对光合作用的影响，实验过程或结果如图所示。
请分析回答下列问题：
（1）该小组分别测定了两种作物不同年龄叶片中，部分无机盐离子及其他物质的含量变化，如图甲所示，其中能反映Mg2+在小麦和玉米叶片中含量变化的曲线是，判断依据是_____。
（2）该小组将刚切下的小麦和玉米叶片，分别放入温度和光照强度均较高的密闭环境中，定时测定相对光合作用强度的变化，并绘成如图乙所示曲线。
其中能够代表玉米的是曲线
______（填图中字母）；分析该曲线变化的原因：
____。
（3）该小组测定了小麦和玉米叶片在一定的CO2浓度和适宜温度条件下，光合作用强度随光照强度的变化，如图丙所示。
①当光照强度为Y时，小麦光合作用制造的有机物是玉米的_倍；当光照强度为Z时，小麦光合作用制造的有机物是玉米的_倍。
②假定一昼夜中白天光照时间为12h，当光照强度为Y时，（填作物名称）一定不能正常生长，原因是_____。
③该小组某同学，在分别测定小麦和玉米叶片的实际光合速率时，设置了如下图所示的装置，其中的CO2缓冲液能够维持密闭小室中CO2浓度的相对稳定。
该同学____（填“能”或“不能”）实现实验目的，理由（或建议）是_________。
2.绿萝能有效吸收空气中的甲醛、苯和三氯乙烯等有害气体，是装修后房屋中非常优良的装饰植物品种之一。
图1是绿萝某生物膜结构及其上发生的部分生理过程，图2是在晴朗的夏天探究遮光对绿萝净光合速率影响的实验数据结果。
请回答下列问题：
（1）图1所示的膜结构为________，其上进行的反应属于_________。
（2）图1中的甲表示色素，用纸层析法分离时，在层析液中溶解度最高的色素是______。
（3）根据图1所示，膜蛋白乙的功能有_________。
（4）在一天中，中午的光照最为强烈，气温也最高。
图2表明中午12：
30时，不遮光的情况下，绿萝的净光合速率最低。
原因是___________。
（5）图2实验结果表明________可以提高绿萝的净光合速率。
该实验结果并不能说明遮光30%就是最适合绿萝生长的光照强度。
为了探究绿萝最适合的遮光条件，应该______。
3.城市小区绿化植物容易受到建筑物遮荫的困扰。
风箱果是珍贵的灌木绿化树种，为研究光照对其生活的影响，研究人员以1年生风箱果幼苗为研究对象，选取长势一致的幼苗60株，设置3种遮荫处理：
CK（全光）、轻度遮荫L1（60%全光）和重度遮荫L2（20%全光）进行实验。
下表为遮荫对风箱果幼苗光响应参数的影响，其中AQY反映了叶片利用弱光的能力，其值越大表明植物利用弱光能力越强。
遮荫对风箱果幼苗光合一光响应参数的影响
参数
光照处理
CK
L1
L2
表观量子效率AQY（μumol·m−2·s−1）
0.066
0.046
0.037
最大净光合速率Pm（μmol·m−2·s−1
22.6
13.2
11.0．
呼吸速率R（μmol·m−2·s−1）
1.3
0.8
0.3
光补偿点LCP（μmol·m−2·s−1）
25.9
19.0
8.6
光饱和点LSP（μmol·m−2·s−1）
1066.8
676.8
640.4
（1）本实验的自变量是________________，每实验组的苗木应为_____________株。
（2）表中数据显示风箱果幼苗对遮荫产生了一定的适应性，请推测遮荫条件下细胞呼吸速率降低的意义____________________________________________________________。
遮荫显著降低了风箱果的AQY，原因是_______________________________________________________________。
（3）CK组与L2组相比，风箱果幼苗最大光合速率的差值为____________μmol·m−2·s−1。
在光照强度大于1066.8μmol·m−2·s−1时，影响光合速率的外界因素主要是___________________________。
（4）请结合实验结果，对生产实践中风箱果幼苗的栽植提出合理建议_____________。
4.以小球藻为材料完成下列两组实验。
根据实验回答下列问题：
实验一：
小球藻在适宜条件下进行光合作用而繁殖很快。
在相同培养液中，以图甲中的装置Ⅰ和Ⅱ（密封环境）分别培养小球藻，将两个装置都放在阳光下，一定时间后，观察装置Ⅰ和Ⅱ发生的变化。
（1）A瓶中的酵母菌属于________（填“原核”或“真核”）细胞。
A瓶中酵母菌随培养时间的延长，其种群增长曲线为：
_____________。
（2）B试管中小球藻繁殖速度比C试管________（填“快”或“慢”），其原因是___________。
实验二：
如果用图乙中E试管和F试管敞开口培养小球藻，E试管用完全培养液，F试管用缺镁的营养液，研究光照强度对E、F两试管中小球藻产生氧气量的影响，结果如图乙坐标图的E、F两曲线所示。
请据图回答：
（3）P点的坐标值表示的生物学意义是_____________________________。
（4）Q点产生的净氧量为________；当光照强度小于M时，限制F试管光合作用强度的主要因素是________________。
（5）造成E、F两试管净氧量差异的原因是_______________________________________。
5.某植物上有白色和绿色两种叶片，在该植物上选取不同的叶片测定其生理过程，如图1，甲、乙中的叶片生长状况相同，丙、丁叶片生长状况相同，丙进行遮光处理，给丁提供一定浓度的14CO2，回答下列相关问题：
（1）要利用该植物做叶绿体中色素的提取和分离实验，选择图1中如（填“甲”或“丁”）装置中的叶片比较合适，一般常用的提取色素的试剂是。
（2）在相同且适宜条件下，对甲、乙两装置中的叶片进行实验，用碘蒸汽处理叶片，结果只有乙装置内叶片上编号④的部位变成蓝色，此实验说明。
（3）图2是在适宜的光照条件下，改变通入的14CO2浓度测定的叶片中葡萄糖、C5和C3三种化合物的变化情况的实验结果。
①图2中曲线a、b、c分别表示、、的含量变化。
②若在1%CO2浓度条件下，某一时刻突然增加光照，则短时间内曲线b表示的物质在细胞中的变化情况是，产生这种变化的原因是。
③图2中在0～5分钟内，曲线a、b中的14C量保持不变，形成两条曲线平行的原因是
。
6.某生物科研小组对某豆科植物做了如下研究。
请回答相关问题。
（1）如图是在密闭、透明的玻璃小室中培养该豆科植物幼苗的实验装置。
①在适宜温度和光照条件下,向图中所示的装置加入14CO2缓冲液。
当反应进行到0.5s时,14C出现在C3中;反应进行到5s时,C出现在（CH2O）和C5中。
这种探究CO2中碳的转移路径的实验方法称为___________。
②将图中所示的装置放在适宜温度和黑暗条件下一段时间后,再移至适宜温度和适宜光照条件下,则短时间内,叶绿体内C5的含量将____________。
③如果用图中所示的装置来测量该豆科植物幼苗在20℃条件下的呼吸作用强度,应将该装置放在20℃且__________条件下读取有色液滴向移动的数值。
（2）在一定浓度的CO2和适宜温度条件下,测定不同光照强度下放有该豆科植物且不含CO2缓冲液的密闭装置中CO2的变化量,结果如表所示。
光照强度
1.0
3.0
5.0
7.0
8.0
10.0
CO2变化量
[mg/（100cm2•h）]
+2.0
-3.0
-6.0
-10.0
-12.0
-12.0
分析表中数据可知,光照强度在7~8 klx之间逐渐升高时,单位时间内ATP合成的速率_____________（填“逐渐增加”“逐渐减弱”或“基本不变”）;光照强度由8klx增强为10klx时,叶肉细胞中C3合成速率_______________（填“增加”“减弱"或“不变"）;光照强度超过8 klx时,光合作用速率主要受外界__________________的影响。
7.某生物科研小组对某豆科植物做了如下研究。
请回答下列相关问题。
（1）.在一定浓度的CO2和适宜温度条件下,测定不同光照强度下放有某豆科植物叶片的密闭装置中CO2的变化量,结果如表所示（假设光照强度不影响植物的呼吸作用）。
光照强度（klx）
1
3
5
7
8
10
CO2变化量[mg/（100cm2·h）]
+2
-3
-6
-10
-12
-12
分析表中数据可知,光照强度由7klx增强为8klx时,单位时间内ATP合成的速率__________（填“增加”、“减弱”或“基本不变”）;光照强度由8klx增强为10klx时,叶肉细胞中三碳化合物的合成速率__________（填“增加”、“减弱”或“基本不变”）;光照强度超过8klx时,光合作用速率主要受外界__________的影响。
（2）.测定某豆科植物种子萌发过程中CO2释放速率和O2吸收速率的变化趋势如图所示。
分析曲线可知:
在12~24h期间,呼吸作用的主要方式是__________呼吸,该呼吸方式的产物是__________;测得第48h时,种子吸收O2和释放CO2的体积比为1:
1,则此时种子胚细胞有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量之比为__________.
8.研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响，如图所示，图甲和图乙是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线。
回答下列问题：
（1）叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是__________，这些色素吸收的光能有两个用途，分别是：
__________，__________。
（2）图甲a点时叶肉细胞中产生ATP的场所是__________，若在CO2浓度为1%的条件下进行实验，则图甲中c点移动的方向是__________。
（3）得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有__________h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有__________（用字母回答），限制EF段O2释放速率的主要环境因素为__________。
当图中S1、S2和S3的面积关系为__________时，说明实验结束后植株的干重增加了。
（4）在图甲实验的环境条件下，若每天光照8h，则平均光照强度至少要大于__________klx时，植株才能够正常生长。
9.为了探讨某种植物的一些生理特性，科研人员做了一系列的相关实验。
如图是在不同光照条件下测定的其光合速率变化情况。
请分析回答：
（1）从图中a~b段可以看出，限制叶片光合速率的主要环境因素是_______________。
若其他条件不变，对叶绿素而言，有效辐射的光主要是__________________。
（2）图中c~d对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是__________________，i点时叶肉细胞内合成[H]的场所有______________________。
（3）经测定，晴天遮光条件下该植物的CO2释放速率为0.6μmol/（m2·s），则g点时该植物O2产生速率为____________μmol/（m2·s）。
（4）每分子叶绿素含有一个Mg2+，可被H+、Cu2+等置换。
在用该植物的绿叶做“色素的分离与提取”实验时，滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加__________的颜色相似，呈黄褐色。
实验室常用含Cu2+的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，能长时间保持叶片标本的绿色，其原因可能是_________________________________。
10.镜面掌是常见的室内观叶植物之一，某科研小组探究其在不同梯度干旱胁迫及复水后的光合生理变化，结果如表所示，从而为镜面掌抗旱生理的研究提供理论依据。
请回答下列问题：
组别
天数
净光合作用速率（μmolCO2•m-2•s-1）
气孔导度（molH2O•m-2•s-1）
胞间CO2浓度（μmolCO2•m-2）
对照
4d
0.36
100
0.006
8d
0.36
100
0.006
12d
0.36
100
0.006
16d
0.36
100
0.006
干旱胁迫
4d
0.3
95
0.004
8d
0.24
57
0.003
12d
0.12
62
0.002
16d
0.04
78
0.0015
干旱胁迫后复水
4d
0.34
98
0.005
8d
0.32
96
0.0048
12d
0.31
85
0.0045
16d
0.28
82
0.0042
注：
气孔导度表示气孔张开的程度。
（1）胞间CO2进入叶绿体的方式是________________，其运输速率与____________有关。
（2）分析表格数据，与干旱胁迫4d相比，干旱胁迫8d导致光合速率下降的因素是_____________（填“气孔因素”或“非气孔因素”），与干旱胁迫12d相比，干旱胁迫16d，导致光合速率下降的因素是_______________（填“气孔因素”或“非气孔因素”），分析以上结论得出的依据：
________________。
（3）若镜面掌突然发生干旱胁迫，初期叶绿体中C3含量短时间内会_____________。
（4）若进一步探究干旱胁迫对镜面掌光合色素的种类和含量的影响，可从各组选取等量叶片，提取并用_______________法分离色素，观察比较各组色素带的______________（至少写出两点）。
参考答案
1.答案：
（1）dMg2+是构成叶绿素的必需成分，随着叶片年龄增加，叶绿素含量增加，当叶片达到一定年龄后，叶绿素被降解（Mg2+转移）
（2）B在温度和光照较强的密闭环境中，光合作用旺盛，环境中的CO2减少；与小麦相比，玉米叶肉细胞的暗反应途径能够利用细胞间隙较低浓度的CO2继续进行光合作用
（3）①1.50.7
②玉米玉米白天光合作用积累的有机物仅能满足叶片自身夜晚的呼吸作用消耗，无法满足其他非光合作用部位生长对有机物的需求
③不能该装置只能测定净光合速率，欲测定实际光合速率，还需测定其呼吸速率。
[改进建议：
将该装置置于黑暗环境中（或去掉光照），记录刻度管液滴单位时间内向左移动的距离]
解析：
（1）Mg2+是构成植物叶绿体中叶绿素的必需成分，叶片中叶绿素的含量经历了先增多后减少的过程，图中的d曲线符合这一变化规律。
（2）在温度和光照强度均较高的密闭环境中，光合作
用旺盛，环境中的CO2浓度减少，由于玉米叶肉细胞的暗反应途径能够利用细胞间隙较低浓度的CO2继续进行光合作用，因而，与小麦相比，玉米的光合作用能够维持较长时间。
图中B曲线符合这一变化规律。
（3）①随着光照强度的增加，首先达到光合作用强度最大值的曲线代表小麦，在较强光照强度下仍然能够进行光合作用的曲线代表玉米。
小麦和玉米实际光合作用制造的有机物可用单位时间、单位面积上叶片吸收的CO2量来表示。
因此，当光照强度为y时，小麦制造的有机物是玉米的（5+1）/（2+2）=1.5（倍）；当光照强度为Z时，小麦制造的有机物是玉米的（6+1）/（8+2）=0.7（倍）。
②一昼夜中自天光照时间为12h，当光照强度为y时，小麦和玉米每100cm2叶片光合作用制造的有机物量分别为6×12=72（mg），4×12=48（mg）；小麦和玉米每100cm2叶片呼吸作用消耗的有机物量分别为1×24=24（mg），2×24=48（mg）。
由此可见，玉米在12h光照时间内制造的有机物，无法满足一昼夜叶片自身及其他非光合作用部位生长对有机物的需求，因此不能正常生长。
同时说明，玉米更适合在光照强度较高的环境中生长。
③该装置刻度玻璃管上单位时间内液滴移动的距离仅代表净光合速率，还需测定呼吸速率，才能计算出实际光合速率。
应将该装置置于黑暗环境中，测定单位时间内液滴向左移动的距离。
2.答案：
（1）类囊体薄膜光反应
（2）胡萝卜素
（3）运输H+；催化ATP的生成
（4）气孔关闭，植物从外界获取的二氧化碳减少，光合作用下降；气温高，细胞呼吸作用增强
（5）适度遮光再增加不同遮光条件的实验组
3.答案：
（1）遮荫程度20
（2）通过减少碳（有机物）的消耗，将更多的碳用于生长风箱果幼苗对弱光的利用能力较差
（3）12.6温度和CO2浓度
（4）尽量将其栽植在阳光充足的环境中
解析：
（1）实验为研究遮荫对风箱果幼苗光响应参数的影响，故实验的自变量为遮荫程度；实验设计应遵循无关变量一致原则，实验共有3组，故每实验组的苗木应为20株。
（2）据表格信息可知：
遮荫条件下细胞呼吸速率降低，该变化可通过减少碳（有机物）的消耗，将更多的碳用于生长；遮荫显著降低了风箱果的AQY（表观量子效率），因为AQY反映了叶片利用弱光的能力，故AQY下降的原因可能是风箱果幼苗对弱光的利用能力较差。
（3）据表格信息可知：
光合速率=净光合速率+呼吸速率，故CK组的最大光合速率为（22.6+1.3）=23.9μmol·m−2·s−1，L2组的最大光合速率=11.0+0.3=11.3μmol·m−2·s−1，两者的差值为23.9-11.3=12.6μmol·m−2·s−1；据表格信息可知，植物的光饱和点为1066.8μmol·m−2·s−1，故当光照强度大于1066.8μmol·m−2·s−1时，光照强度不再是影响光合作用的外界因素，此时影响因素主要是温度和CO2浓度。
（
4）据表格可知，在遮荫条件下，植物的光合速率降低，故在生产实践中应尽量将其栽植在阳光充足的环境中。
4.答案：
（1）真核
（2）快因为A瓶中酵母菌无氧呼吸产生CO2能供给小球藻进行光合作用；而D瓶中乳酸菌无氧呼吸不产生CO2。
（3）（在光照强度为零时）小球藻呼吸作用吸收的氧气量
（4）零光照强度
（5）F试管中缺少镁元素，影响叶绿素的正常合成，其光合作用效率就比E试管低。
5.答案：
（1）丁无水乙醇
（2）叶片进行光合作用时需要CO2，叶肉细胞中需含有叶绿体（合理即可）
（3）①C3、C5、葡萄糖
②增加光照强度增加，光反应产生的[H]和ATP增多，C3还原速率增加，C5再生增多，而CO2固定过程中C5消耗速率不变
③光反应阶段和暗反应阶段速率保持动态平衡
6.答案：
（1）①同位素标记法;②升高（或增加）;③黑暗;左;
（2）逐渐增加;不变;CO2浓度
解析：
（1）该实验通过控制反应时间来探究14CO2中碳原子的转移路径，用到的实验方法为同位素标记法。
将图中所示的装置放在适宜温度和黑暗条件下一段时间后，光合作用不能持续进行，再移至适宜温度和适宜光照条件下，光反应增强，C3的还原加快，C5的生成增加，而短时间内C5的消耗不变，因此短时间内，叶绿体内C5的含量升高。
欲用图中所示的装置来测量该豆科植物幼苗在20℃条件下的呼吸作用强度，应将该装置放在20℃且黑暗的条件下，呼吸作用消耗O2，产生的CO2被缓冲液吸收，所以应读取有色液滴向左移动的数值。
（2）从表格中的数据可以看出，本实验的自变量为光照强度，因变量为密闭装置中CO2的变化量。
光照强度为1 klx时，容器内CO2增多是因为呼吸作用大于光合作用；在一定范围内，随着光照强度的增强，单位时间内光合作用吸收CO2量逐渐增大，光照强度在7~8klx之间时，植物的光合作用强度仍在增强，单位时间内ATP合成的速率逐渐增加；光照强度由8klx增强为10klx时，CO2量不变，说明两个条件下光合作用强度相等，因此叶肉细胞中C3合成速率不变；光照强度超过8klx时，已经达到植物的光饱和点，此时光合作用速率主要受外界CO2浓度的影响。
7.答案：
（1）.增加;基本不变;CO2浓度
（2）.无氧;酒精和二氧化碳;1:
0
解析：
（1）.从表格中数据可以看出,本实验的自变量为光照强度,因变量为密闭装置中CO2的变化量:
随着光照强度的增加,光合作用吸收CO2的量逐渐增大;当光照强度由7klx增译为8klx时,容器内CO2的减少量仍然增加,说明植物的光合作用强度增强,故单位时间内ATP合成的速率增加;当光照强度由8klx增强为10klx时,容器内CO2的减少量不变,说明两个条件下光合作用速率相等.因此叶肉细胞中三碳化合物的合成速率相等;光照强度超过8klx时,植物已经达到光饱和点,此时光合作用速率主要受外界CO2浓度的影响。
（2）.据图可知,在12~24h期间,氧气吸收量很少,而二氧化碳释放量很多,表明在此期间,种子主要进行无氧呼吸;种子萌发过程中无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳;测得第48h时,种子吸收O2和释放CO2的体积比为1:
1,说明此时只进行有氧呼吸,种子胚细胞有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量之比为1:
0。
8.答案：
（1）叶绿素a；将水分解成氧和H+；促进ATP的合成
（2）线粒体和细胞质基质；向右上方移
（3）14；AB和CD；CO2浓度；S2>S1+S3
（4）6
解析：
（1）叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是叶绿素a。
这些色素吸收的光能有两方面用途：
一是将水分解成氧和H+（氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合，形成NADPH）；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP和Pi发生化学反应，形成ATP。
（2）图甲中a点时，光照强度为零，说明植物只进行呼吸作用，此时叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。
图甲中c点时，O2释放速率达到最大，该点对应的光照强度为光饱和点；若将CO2浓度由0.03%提高到1%，则光合作用增强，O2释放速率增大，同时O2释放速率达到最大时所需的光照强度也增强，因此c点向右上方移动。
（3）对比甲、乙两图可知，图乙中A点开始进行光合作用，G点光合作用消失，所以得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有14h。
结合图甲，分析图乙可知，有光照且光照强度一定保持不变的时间段有AB段和CD段；EF段虽然O2释放速率不变，但所对应的光照强度可能发生改变，此时限制EF段的主要环境因素为CO2浓度。
图中的S1和S3表示光照强度较弱时及黑暗下消耗的O2量，S2表示光照较强时释放的O2量，所以当图中S1、S2和S3的面积关系为S2>S1+S3时，说明实验结束后植株的干重增加了。
（4）在图甲实验的环境条件下，每天在光照的8小时内，光合作用实际合成的有机物的量大于一昼夜呼吸作用消耗的有机物的量时，植株才能够正常生长。
分析图甲可知，图甲纵轴表示净光合速率，植株呼吸速率为2mmol·h-1，则一昼夜呼吸作用消耗O2量为2mmol·h-1×24h=48mmol。
若每天光照8小时，则平均每小时O2的实际产生量即实际光合速率应大于48÷8=6（mmol·h-1）时，植株才能够正常生长。
依据净光
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