届高考生物人教通用一轮复习九 33 光合作用探究历程和基本过程.docx

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届高考生物人教通用一轮复习九33光合作用探究历程和基本过程

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核心素养测评九

　光合作用探究历程和基本过程

（30分钟　100分）

一、选择题（共7小题,每小题5分,共35分）

1.（2019·东莞模拟）如图所示,有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下,甲添加品红色光;乙添加绿色光;丙添加品红色滤光片A;丁添加绿色滤光片B。

经过一段时间,各盆中长势最旺的和长势最差的依次是（　　）

A.甲和乙　　　　　　　　B.甲和丁

C.乙和丙D.丙和丁

【解析】选B。

光合色素主要吸收红光和蓝紫光,甲有自然光和添加的品红色光,故光合作用最强,长势最好;植物几乎不吸收绿光,丁组只有绿光,光合作用最弱,长势最差。

综上所述,A、C、D不符合题意,B符合题意。

2.科研人员发现了一种色素缺失的豌豆变异植株,提取其色素并进行了纸层析分离,结果如下图（图中数字代表正常植株的色带位置）。

以下关于该变异植株的描述正确的是（　　）

A.缺失叶绿素b,植株对蓝紫光、红光吸收的能力减弱

B.缺失胡萝卜素,植株对蓝紫光吸收的能力减弱

C.缺失叶绿素a,植株对红光吸收的能力减弱

D.缺失叶黄素,植株对蓝紫光吸收的能力减弱

【解析】选D。

依题意并分析图示可知:

①是橙黄色的胡萝卜素,③是蓝绿色的叶绿素a,④是黄绿色的叶绿素b;图中缺失的是叶黄素。

叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光;胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。

该变异植株缺失叶黄素,因此对蓝紫光吸收的能力减弱,A、B、C均错误,D正确。

3.如图所示,图甲为叶绿体结构模式图,图乙是图甲的部分结构放大图。

下列相关叙述正确的是（　　）

A.图甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠形成嵴而增大

B.图乙所示的结构来自图甲中的③

C.③中含有4种色素,其中叶绿素b含量最多

D.④中含有与光合作用有关的色素,有利于光合作用的进行

【解析】选B。

叶绿体通过类囊体堆叠增大膜面积,A错误;图甲中③是类囊体薄膜,图乙含有光合色素,光合色素分布在类囊体薄膜上,所以图乙也是类囊体薄膜,B正确;③类囊体薄膜中含有4种色素,胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中叶绿素a含量最多,C错误;④是叶绿体基质,不含与光合作用有关的色素,D错误。

4.（2020·自贡模拟）将玉米幼苗培养在一密闭容器中,置于不同条件下,如图叶肉细胞中的①②③④可能会有不同的变化。

下列叙述错误的是（　　）

A.图中所示的两种细胞器中均能产生ATP和[H]

B.在光照等条件都适宜时,①会减小、④会增大

C.在黑暗条件下,①②均会增大、③④均会减小

D.②、③保持不变时,该植株的净光合速率为零

【解析】选D。

叶绿体和线粒体都可以产生ATP和[H],A正确;在光照等条件都适宜时,叶绿体的光合作用强度大于线粒体的呼吸作用强度,故容器中二氧化碳浓度会减小、氧气浓度会增大,B正确;黑暗条件下,玉米幼苗不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,吸收氧气,释放二氧化碳,所以①、②均增大,③、④均减小,C正确;②、③保持不变时,叶肉细胞的呼吸作用强度等于光合作用强度,净光合作用为零,则该植株的净光合速率小于零,D错误。

5.下列关于小麦光合作用的叙述中,错误的是（　　）

A.类囊体薄膜上产生的ATP可用于暗反应

B.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高

C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH（[H]）直接还原

D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长

【解析】选B。

本题主要考查光合作用过程中的相关知识。

类囊体薄膜上产生的ATP用于暗反应,故A项正确。

夏季晴天光照最强时,小麦叶片的部分气孔关闭,出现光合“午休”现象,导致光合作用的原料减少,小麦光合速率下降,故B项错误。

进入叶绿体的CO2不能被NADPH（[H]）直接还原,而是首先与C5结合形成C3,此过程为CO2的固定,故C项正确。

净光合速率长期为零时,没有光合产物的积累,会导致幼苗停止生长,故D项正确。

【易错提醒】不能正确理解光合速率和净光合速率与植物生长的关系,而错选D。

植物生长不是取决于光合速率是否大于零,而是取决于净光合速率是否大于零。

（1）当净光合速率等于或小于零时:

植物不能生长。

（2）当净光合速率大于零时:

植物能生长。

6.（2020·济南模拟）如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图,①～⑤表示有关过程,X、Y、Z和W表示相关物质。

请据图判断下列说法错误的是（　　）

A.X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATP

B.①～⑤过程中能产生ATP的有①②③④

C.②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定

D.光合速率小于呼吸速率时,④过程产生的CO2会释放到细胞外

【解析】选B。

据题图可知,物质X是CO2固定的产物,所以X表示C3,物质Y是葡萄糖氧化分解成CO2的中间产物,所以Y表示丙酮酸,物质Z是光反应产生用于暗反应的ATP,A正确;图中①过程表示光反应,能产生ATP,②过程表示暗反应中C3的还原,消耗ATP而不能产生ATP,③过程表示有氧呼吸的第一阶段,能产生ATP,④过程表示有氧呼吸的第二阶段,能产生ATP,⑤过程表示暗反应中CO2的固定,不能产生ATP,B错误,C正确;光合速率小于呼吸速率时,④过程产生的CO2要比⑤过程消耗的CO2多,所以会有一部分CO2释放到细胞外,D正确。

7.（2019·齐齐哈尔模拟）化能合成作用与光合作用的主要区别是（　　）

A.原料不同B.产物不同

C.利用的能源不同D.以上说法都错误

【解析】选C。

化能合成作用和光合作用利用二氧化碳和水合成有机物大致相同,光合作用与化能合成作用的原料相同,均为二氧化碳和水,光合作用与化能合成作用的主要区别在于能量来源不同,植物光合作用的进行利用光能,某些细菌等进行化能合成作用则是利用物质氧化时释放的能量,故C正确,A、B、D错误。

二、非选择题（共2小题,共35分）

8.（15分）如图为叶绿体的结构和功能示意图,请据图回答下列问题:

（1）光合作用中光反应产生的________可以被暗反应所利用;在光照条件下,ATP的移动方向是________（用图中字母和箭头表示）。

（2）若暗反应被抑制,可能的外部影响因素是________________________、________________。

（3）在电子显微镜下观察,可见到叶绿体基质中含量最多的物质是________（光合产物）颗粒。

（4）暗反应通过________________来影响光反应,从而影响光合速率。

【解析】

（1）光合作用中光反应为暗反应提供[H]和ATP,用于三碳化合物的还原。

光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜（A）,暗反应的场所是叶绿体基质（B）,所以光照下ATP从A移向B。

（2）暗反应主要受外界环境中二氧化碳浓度和温度的影响。

（3）光合作用的产物葡萄糖最终以淀粉的形式储存起来,且淀粉颗粒在电子显微镜下是可以观察到的,所以电子显微镜下叶绿体基质中含量最多的物质是淀粉。

（4）暗反应消耗ATP和NADPH产生ADP、Pi以及NADP+,而ADP、Pi以及NADP+为光反应过程中ATP、NADPH合成的原料。

答案:

（1）[H]和ATP　A→B　

（2）二氧化碳供应不足　温度过高或过低　（3）淀粉　（4）提供ADP、Pi以及NADP+

9.（20分）（2019·佛山模拟）如图是水绵在不同环境因素影响下光合速率变化的示意图,据图回答:

（注:

箭头所指为处理开始时间）

（1）t1→t2期间,叶绿体__________上的色素捕获的光能增加,光反应产生的ATP和[H]增多,加速了______________（场所）中C3的还原,进而使光合速率增大。

（2）t2→t3期间,限制水绵光合速率的外界因素主要是______________,此时进一步增加光照强度,光合速率将______________（填“增加”“减少”或“不变”）。

（3）t3→t4期间,光合速率提高的原因是           __。

（4）t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量______________（填“增加”“减少”或“不变”）。

【解析】

（1）叶绿体中捕获光能的色素分布在类囊体薄膜上。

光反应产生的ATP和[H]可用于暗反应阶段C3的还原,暗反应的场所是叶绿体基质。

（2）题图显示t2→t3期间,光照充足且恒定,但光合速率不再增加,t3时刻充入CO2后,光合速率开始增加,这说明t2→t3期间,限制水绵光合速率的外界因素主要是CO2浓度,此时进一步增加光照强度,光合速率将不变。

（3）结合对

（2）的分析可知,t3→t4期间,光合速率提高的原因是CO2浓度增大,暗反应增强,C3含量增多,加快消耗了原本积累的ATP和[H],从而促进光反应,进而使光合速率增强。

（4）t4时刻突然停止光照,光反应停止,类囊体薄膜上不再有ATP合成,原有的ATP继续水解成ADP和Pi,释放的能量用于C3的还原,所以t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量会增加。

答案:

（1）类囊体（薄膜）　叶绿体基质

（2）CO2浓度　不变

（3）CO2浓度增大,暗反应增强,C3含量增多,加快消耗了原本积累的ATP和[H],从而促进光反应,进而使光合速率增强　（4）增加

1.（5分）（2020·青岛模拟）如图表示夏季玉米地里距地面高度不同处CO2浓度的变化,实线表示10时的测定结果,虚线表示22时的测定结果。

下列分析正确的是（　　）

A.在富含有机肥的农田中,图中c点会左移

B.10时,植株不同高度处的光反应强度相同

C.22时,植株高处比低处固定CO2能力强

D.b点对应处是玉米植株叶光合面积较大处

【解析】选D。

富含有机肥的农田中,由于微生物分解作用,会释放出二氧化碳,故c点将会右移,A错误;上午10时,植株不同高度处接受的光照强度不同,故植株不同高度处的光反应强度不同,B错误;夜晚无光照,不能进行光合作用,不能固定二氧化碳,C错误;由图可知,b点二氧化碳浓度最低,光合速率最高,因此是玉米光合作用面积较大处的高度,D正确。

2.（5分）鲁宾和卡门为了研究光合作用产生的氧气是否来自水,设计了如图A的装置,得到了图B所示的氧气中18O百分比的三个实验结果。

下列叙述正确的是（　　）

A.该实验的自变量为18O标记的反应物类型

B.该装置加NaHCO3溶液的目的是保持溶液pH的稳定

C.实验中阀门1必须打开用于收集试管中产生的气体,阀门2要保持关闭

D.科学家可根据在水与氧气中18O的百分比的一致性就得出“氧气来自水”的结论

【解析】选C。

该实验的自变量为18O标记的H2O的有无,A错误;该装置加NaHCO3溶液的目的是给小球藻的光合作用提供CO2,B错误;实验中阀门1必须打开用于收集试管中产生的氧气,阀门2要保持关闭,C正确;可根据在水与氧气中18O的百分比和水与氧气中18O的百分比的一致性得出“氧气来自水”的结论,D错误。

3.（20分）（素养提升——科学探究）植物接受过多光照可能对进行光合作用的相关细胞器造成损害,因此植物需要一种名为“非光化学淬灭”（NPQ）的机制来保护自身,在NPQ的作用下多余的光能会以热能的形式散失。

该机制的启动和关闭特点如图一所示,其中符号“

”代表抑制作用。

回答问题:

（1）NPQ直接作用于光合作用的________（填“光反应”或“暗反应”）阶段。

（2）由图一推测,在光照强度以及其他外部环境因素均相同的情况下,状态丙比状态甲的光合作用强度________（填“强”“弱”或“相等”）,导致上述差异的内因可能有________________、________________。

（3）科学研究者研发了一种转基因烟草（VPZ）,相比野生烟草（WT）,其在由强光转为弱光后NPQ机制关闭的时间缩短。

图二为分别在恒定光强和波动光强下测得的两种烟草CO2最大固定率。

①农作物一半的光合作用是在有各种阴影时进行的。

结合图一推断,同样环境条件下VPZ的产量比WT的产量________（填“高”或“低”）。

②由图二分析可知,转基因烟草（VPZ）相比野生烟草（WT）的优势是_________。

因此,在自然环境中,VPZ的种植有利于提高光合作用产量。

【解析】

（1）在NPQ的作用下多余的光能会以热能的形式散失,因此NPQ作用于光合作用的光反应阶段。

（2）状态丙比状态甲的光合作用强度弱,导致上述差异的内因可能有类囊体薄膜产生的[H]减少,光能转化为ATP减少。

（3）①据图可知,在波动光强条件下,VPZ的CO2最大固定率比WT的高,即同样环境条件下VPZ的产量比WT的产量高。

②转基因烟草（VPZ）相比野生烟草（WT）的优势是在波动光强下,VPZ的最大光合速率（CO2最大固定率）比WT高。

答案:

（1）光反应

（2）弱　[H]下降　ATP的合成量下降

（3）①高　②在波动光强下,VPZ的最大光合速率（CO2最大固定率）比WT高

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