高中生物重要知识点讲解及练习 4.docx
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高中生物重要知识点讲解及练习4
课后定时检测案11 能量之源——光与光合作用
（二）
提能强化练——考点强化·重能力
1．科学家提取植物细胞中的叶绿体，将叶绿体膜破坏，分离出基质和基粒，用来研究光合作用的过程（如下表，表中“＋”表示有或添加，“－”表示无或不添加）。
下列条件下能产生葡萄糖的是（ ）
选项
场所
光照
CO2
ATP
[H]
C5
A
基质
－
＋
－
＋
＋
B
基粒
＋
＋
－
－
＋
C
基质和基粒
－
＋
－
－
－
D
基质和基粒
＋
＋
－
－
＋
解析：
光合作用分光反应和暗反应两大阶段，光反应在基粒上进行，需要光照；暗反应进行时不仅需要光反应提供[H]和ATP，还需要叶绿体基质中的C5和大气中的CO2的参与。
答案：
D
2．某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如下图所示，据图分析下列有关说法，正确的是（ ）
A．据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃
B．图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25℃
C．每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是25℃
D．在5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍
解析：
图中纵坐标表示光照下吸收CO2的量（即净光合速率）或黑暗中释放CO2的量（即呼吸速率）。
由于没有对高于35℃条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此，不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃，A错误；水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率，从图中可以看出，25℃时水绵细胞在光照下吸收CO2的量最高，即积累有机物的速率最大，B正确；每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度应是20℃，因为在20℃时，每天光照10小时，一昼夜水绵积累的有机物最多，为11.5mg（3.25×10－1.5×14＝11.5）（用CO2吸收量表示），C错误；5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是1.5（用CO2吸收量表示），消耗氧气的速率是0.5（用CO2释放量表示），可知水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍，D错误。
答案：
B
3．[2019·山西大学附属中学高三诊断]下图甲表示植物叶片气体交换速率与光照强度变化的关系，乙图表示不同光照条件下叶片与外界净气体交换模式图，乙图各模式图与甲图中a、b、c、d、e点的对应关系是（ ）
A．②①④③⑤ B．④①②③⑤
C．⑤③④①②D．⑤③②①④
解析：
分析题图：
a点时，植物只进行呼吸作用，因此吸收氧气，释放二氧化碳，对应于②；b点时，植物同时进行呼吸作用和光合作用，且呼吸速率大于光合速率，所以此时细胞吸收氧气，释放二氧化碳，但量要比a点少，对应于①；c点时，植物同时进行呼吸作用和光合作用，且呼吸速率等于光合速率，所以此时细胞不与外界进行其他交换，对应于④；d点时，植物同时进行呼吸作用和光合作用，且呼吸速率小于光合速率，所以此时细胞需要从外界吸收二氧化碳，释放氧气，对应于③；e点时，植物同时进行呼吸作用和光合作用，且呼吸速率小于光合速率，光合速率达到最大值，所以此时细胞需要从外界吸收二氧化碳，释放氧气，比③多，对应于⑤，故选A。
答案：
A
4．[2019·宁夏石嘴山三中模拟]下图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果，据图分析下列说法，错误的是（ ）
A．从图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X
B．从图分析可知，该植物光合速率可表示为Y＋2X
C．在13～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度增强，实际光合作用先增后降
D．恒定在上述14℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了30mg
解析：
无光时，植物只进行呼吸作用，呼吸速率为M－（M－X）＝X，A正确；从图2分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X（mg/cm2/h）（用图中字母表示），而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝M＋Y－（M－X）＋X＝Y＋2X，B正确；在13℃～16℃之间，由图可知呼吸速率不断增强，实际光合作用Y＋2X也在增强，C错误；温度是14℃时，植物增重量＝10×净光合速率－10×呼吸作用＝10×（Y＋X）－10X＝10Y，Y为3时值最大为30mg，D正确。
答案：
C
5．2,6二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色，从叶绿体中分离出类囊体，置于2,6二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色，并有O2释放。
此实验证明（ ）
A．光合作用在类囊体上进行
B．光合作用产物O2中的氧元素来自CO2
C．光反应能产生还原剂和O2
D．光合作用与叶绿体基质无关
解析：
依据题中信息判断，光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生，有O2释放；而类囊体是光合作用光反应阶段进行的场所，故该实验说明光反应能产生还原剂和O2。
答案：
C
6．下图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素的改变而发生变化的情况，下列对这一环境因素改变的分析正确的是（ ）
A．突然停止光照B．突然增加CO2浓度
C．降低环境温度D．增加光照强度
解析：
突然停止光照，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将增加、C5的相对含量将减少；突然增加CO2浓度，CO2被C5固定形成C3的量增加、消耗的C5量增加、C3还原速率不变，植物细胞内C3相对含量增加、C5相对含量减少；降低环境温度，CO2固定速率和C3还原速率均下降，C5的相对含量不会大幅度地增加；增加光照强度，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的相对含量将减少、C5的相对含量将增加。
答案：
D
7．如图表示某植物在不同光照强度下，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的相对变化。
对植物生理过程分析正确的是（ ）
A．光照强度为a时，光合作用强度不为零
B．光照强度为b时，光合作用与呼吸作用强度相等
C．光照强度为c时，光合作用强度是呼吸作用强度两倍
D．光照强度为d时，光合作用从环境中吸收2单位CO2
解析：
光照强度为a时，没有氧气产生（不是释放），光合作用强度为0，A错误；光照强度为b时，CO2释放量等于氧气产生总量，即CO2产生总量大于光合作用氧气产生总量，光合作用小于呼吸作用强度，B错误；光照强度为c时，CO2释放量与O2产生总量相等，光合作用强度大于呼吸作用强度，但不能确定是两倍，C错误；光照强度为d时，O2产生量8个单位超过了细胞呼吸的6个单位，光合作用除了消耗呼吸产生的CO2，还要从环境中吸收2个单位的CO2，D正确。
答案：
D
8．某研究小组在水肥充足条件下，观测玉米光合速率等生理指标的日变化趋势，结果如图所示。
据图判断下列有关叙述正确的是（ ）
A．光合作用消耗ATP最快的时刻是15：
00
B．根吸水能力最强的时刻是12：
00
C．直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗
D．影响光合速率的环境因素主要是CO2浓度
解析：
光合速率越大，光合作用消耗ATP也就越快，由甲图可知，光合作用消耗ATP最快的时刻是12：
00；蒸腾作用越强，根吸水能力越强，由乙图可知，根吸水能力最强的时刻是15：
00；蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失，直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗；据图可知，本题中影响光合速率的主要环境因素是光照强度。
答案：
C
9．[2019·西藏民族学院附中检测]下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在相对恒定水平。
下列几种实验结果（给予相同的环境条件），不可能出现的是（ ）
A．甲、乙装置水滴都左移
B．甲、乙装置水滴都右移
C．甲装置水滴不动，乙装置水滴左移
D．甲装置水滴右移，乙装置水滴左移
解析：
根据题意可知，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在相对恒定水平，故甲装置内的气压变化是由氧气含量变化引起的，较强光照条件下（光合强度大于呼吸强度）甲装置内水滴右移，黑暗或较弱光照条件下（光合强度小于呼吸强度）甲装置内水滴左移，适宜光照条件下（光合强度等于呼吸强度）甲装置内水滴不动；乙装置内青蛙只进行细胞呼吸不进行光合作用，故乙装置内水滴只会左移，故B符合题意，A、C、D不符合题意。
答案：
B
10．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如下图所示的实验。
在叶柄基部作环剥处理（仅限制叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率＝（3y－2z－x）/6g·cm－2·h－1（不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响）。
则M处的实验条件是（ ）
A．下午4时后将整个实验装置遮光3h
B．下午4时后将整个实验装置遮光6h
C．下午4时后在阳光下照射1h
D．晚上8时后在无光下放置3h
解析：
起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重xg，从上午10时到下午4时，叶片在这6h内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以下午4时移走的叶圆片干重yg减去上午10时移走时的叶圆片干重xg的差值，就等于该叶圆片净光合作用干物质量：
（y－x）g。
若要求出呼吸作用干物质量，应将叶片遮光处理，先假设叶片遮光处理Mh后干重为zg，下午4时移走的叶圆片干重yg减去叶片遮光处理Mh后的干重zg差值，就是呼吸作用干物质量：
（y－z）g。
已知：
测得叶片的光合作用速率＝（3y－2z－x）/6g·cm－2·h－1，据真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，得出：
（3y－2z－x）/6＝（y－x）/6＋（y－z）/M，计算出M＝3h。
答案：
A
大题冲关练——综合创新·求突破
11．科学家研究了不同程度的水分胁迫对组培苗光合作用产物分配的影响。
先对组培苗实施不同程度的水分胁迫2h，再给其进行等量的14CO2饲喂，48h后分别测定组培苗地上部分和地下部分14C的含量，得到如图所示结果。
回答下列问题：
（1）苹果组培苗细胞吸收14CO2的场所是________，最先在细胞中的________________（填化合物）中检测到14C放射性。
（2）根据该图的结果，可以得到的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）根据该图显示的结果，能否判断不同程度的水分胁迫对苹果组培苗光合产物总量的影响？
________，请说明你的理由：
________________________________________________________________________。
解析：
（1）苹果组培苗细胞吸收14CO2，是通过光合作用的暗反应阶段完成，发生的场所是叶绿体基质，首先是14CO2与C5结合，生成C3，然后C3被还原成糖类，所以最先在细胞中的C3中检测到14C放射性。
（2）据柱形图示可知，正常水分条件下，14C光合产物的90%左右运往地上部分，仅10%左右运往根部，随着水分胁迫的加重14C光合产物在地上部与根部的分配发生改变，更多地分配到根部，重度水分胁迫使高达65%左右的14C光合产物运往根部，显著高于其他处理。
（3）图示的数据是组培苗地上部分和地下部分各自所含14C量占植株14C总量的比例，并没有14C的总量，所以不能判断不同程度的水分胁迫对苹果组培苗光合产物总量的影响。
答案：
（1）叶绿体基质 C3（或三碳化合物）
（2）随着水分胁迫程度的加重，14C－光合产物更多地分配到根部（地下部分）
（3）不能 图中数据为组培苗地上部分和地下部分各自所含14C量占植株14C总量的比例，无法确定总量具体值
12．如图所示的密闭透明玻璃装置内放有萌发的种子（下铺一层吸满水的棉布）和一绿色盆栽植物。
请据图回答下列问题：
（1）萌发的种子可使装置内的________增加，进而有利于盆栽植物的________。
（2）若棉布吸的水用18O标记，而用于浇盆栽的水中不含18O，一段时间后发现盆栽植物合成的葡萄糖中含有18O，则该过程中，18O所经历的物质依次为____________________________（用化学式和箭头表示）。
（3）如果把通气孔堵塞，一段时间后，萌发种子的有氧呼吸速率会________（填“增大”、“不变”或“减小”）；而盆栽植物叶绿体中C3含量较通气孔堵塞前________（填“增加”或“减少”），C3含量变化的原因是________________________________________________________________________。
（4）若要利用图示装置来检测该盆栽植物的真正光合速率，则如何操作？
（写出简要思路即可）。
________________________________________________________________________。
解析：
（1）萌发的种子生命活动旺盛，呼吸作用加强，可使装置内的CO2增加，进而有利于盆栽植物的光合作用。
（2）萌发的种子进行细胞呼吸时，在有氧呼吸的第二阶段会消耗吸水棉布中的H
O产生C18O2，C18O2通过通气孔进入装置右侧，被盆栽植物进行光合作用时利用，从而产生C6H
O6。
（3）通气孔堵塞，盆栽植物光合作用产生的氧气不能被萌发的种子所利用，而萌发的种子呼吸作用释放的CO2也不能被盆栽植物所利用，故通气孔堵塞一段时间后，萌发种子的有氧呼吸会减弱；由于盆栽植物侧的CO2含量减少，通过CO2的固定形成C3的量减少，但其还原正常进行，故盆栽植物叶绿体中C3含量较通气孔堵塞前减少。
（4）检测植物的真正光合作用速率时，要在黑暗环境中测得该植物的呼吸速率，还要在有光条件下测净光合作用速率，通过计算可得植物的真正光合作用速率。
答案：
（1）CO2 光合作用
（2）H
O→C18O2→C6H1218O6
（3）减小 减少 通气孔堵塞，萌发的种子产生的CO2不能进入盆栽植物一侧，盆栽植物侧的CO2含量减少，通过CO2的固定形成C3的量减少，但其还原正常进行（合理即可） （4）将通气孔堵塞，并在盆栽植物侧加入CO2缓冲液，用氧气传感器检测有光和无光情况下氧气的变化速率，再进行相关计算
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