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【状元之路】（新课标通用）2014高考生物一轮复习 第11讲 量之源 光与光合作用
考题反馈抓落实 自主演练我成功

1．如图所示，在圆形滤纸上倒入少量色素滤液，随后不间断地倒入层析液，在玻璃管的底部用抽气机不断地抽气。已知胡萝卜素遇Al2O3会呈红色，其余色素遇Al2O3不改变其原有的颜色，最先进入Al2O3的叶绿体中的色素呈(　　)
A．橙黄色　　　　　　　　 B．红色
C．蓝绿色 D．黄绿色
答案：A
解析：胡萝卜素扩散速度最快，胡萝卜素的颜色为橙黄色。
2．某同学在做色素分离实验时，发现滤纸条的色素带有重叠现象，其原因可能是(　　)
A．滤液过少
B．层析液没及滤液细线
C．层析液过少
D．不经干燥连续画滤液细线
答案：D
解析：在画滤液细线时，要等到滤液干后再画，否则不经干燥连续画滤液细线，会导致色素带过宽，层析时色素带出现重叠现象。
3．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是(　　)
A．叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上
B．叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上
C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上
答案：A
解析：叶绿体内部有几个到几十个基粒，基粒与基粒之间充满了基质，基粒是由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成的，称为类囊体，其上分布着进行光合作用的色素，这些色素可以吸收、传递和转换光能。光合作用的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中。
4．叶绿体与线粒体在结构和功能上的相同点是(　　)
①具有双层膜　②分解有机物，释放能量　③产生氧气　④水作为生理功能的一种原料　⑤含有DNA　⑥内部含有酶
A．①②④⑥ B．③④⑤⑥
C．②③④⑤ D．①④⑤⑥
答案：D
解析：叶绿体和线粒体都具有内外两层膜，都含有少量DNA，都含有与其完成相关功能有关的酶，叶绿体吸收光能，合成有机物，分解水产生氧气，线粒体分解有机物释放能量，是进行有氧呼吸第二、第三阶段的场所，第二阶段，水作为原料与丙酮酸一起被分解成CO2和[H]，同时释放少量能量。
5．光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是(　　)
A．叶绿体的类囊体的薄膜上进行光反应和暗反应
B．叶绿体的类囊体的薄膜上进行暗反应，不进行光反应
C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应
答案：D
解析：叶绿体类囊体的薄膜是进行光合作用光反应的场所，而叶绿体基质是进行暗反应的场所。
6．在叶绿体中，ATP和ADP的运动方向是(　　)
A．ATP与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动
B．ATP与ADP同时由叶绿体基质向类囊体薄膜运动
C．ATP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，ADP运动方向正好相反
D．ADP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，ATP则向相反方向运动
答案：C
解析：在叶绿体类囊体的薄膜上进行光反应，把光能转化成ATP中的化学能，消耗ADP；在叶绿体基质中进行暗反应，把ATP中的化学能转化为(CH2O)等有机物中的化学能，消耗ATP，产生ADP。
7．将重量相同的小麦幼苗置于装满含有植物必须全部矿质元素的培养液的甲、乙两支试管中，都用较强的光照射，只是把甲试管置于15 ℃，乙试管置于20 ℃的条件下，培养若干天，结果乙试管中小麦幼苗重量比甲试管的增加较多，原因是(　　)
A．甲的幼苗光反应产物少，限制了CO2的固定，形成有机物少
B．乙的幼苗光反应产物多，有利于CO2的固定，形成有机物多
C．乙的温度较高，能提高酶的催化效率，促进光合作用，形成有机物多
D．甲的温度较低，限制了光反应，合成有机物多
答案：C
解析：甲、乙所处的环境温度不同，光合作用产物量不同，因为温度影响酶的活性，从而影响光合作用有机物的积累。
8．如图表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植物放在透光的不同钟罩内，以下关于本实验的目的最准确的叙述是(　　)

A．证明光合作用的必需条件是CO2
B．证明光合作用的速率随CO2浓度增高而增大
C．证明过多的CO2阻碍光合作用
D．证明NaOH能促进光合作用
答案：B
解析：图中NaHCO3的作用是维持钟罩内CO2浓度的平衡，NaHCO3浓度越高，则钟罩内CO2的浓度越高，NaOH的作用是吸收钟罩内的CO2，所以三组实验的变量是钟罩内CO2浓度，从大到小依次为Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ，最终结果应是CO2浓度的高低对光合作用的影响不同。
9．(江西重点中学2013联考)农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如下曲线。据此提出以下结论，你认为合理的是(　　)

A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
B．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
C．阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率小于零
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃
答案：D
解析：据图可知，光合作用酶的最适温度位于25℃～30℃之间，而呼吸作用酶的最适温度高于35℃；不能判断光照强度与净光合作用的关系；5℃～30℃光合作用强度大于呼吸作用强度，故净光合速率大于零；25℃～30℃净光合速率较大，故栽培蔬菜最好控制在该温度范围。
10．用新鲜的大豆绿叶进行如下图装置的实验，装置置于充足的光照下。图中的箭头表示气流方向。分析D处的气体成分，最可能是(　　)

A．O2量多于B处　　　　　　B．O2量与B处相等
C．无CO2和O2 D．CO2量多于B处
答案：D
解析：综合考查光合作用和呼吸作用关系等有关知识。空气先通过NaOH溶液后，所有二氧化碳都会被吸收，所以B端的二氧化碳浓度为0，C处叶片由于没有外界的二氧化碳来源，只能依靠自身呼吸作用放出的二氧化碳进行光合作用，但总有一部分二氧化碳会释放到外面，所以光合作用强度低于呼吸作用强度，这样一来D处的二氧化碳比B处多，而氧则会比B处少。
11．(江苏黄桥2013月考)A.Benson与M.Calvin于1949年采用放射性同位素自显影技术对光合作用进行研究。以下是他们研究过程的简述：往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同的光照时间后立即杀死小球藻，从培养液中提取产生的放射性物质进行分析。结果如下：
实验组别
光照时间(s)
放射性物质分布
1
20
12种磷酸化糖类
2
60
除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等
3
2
大量3–磷酸甘油酸(三碳化合物)
请根据上述实验资料分析下列选项错误的是(　　)
A．本实验原料只有CO2，暗反应的产物是有机物
B．CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是3–磷酸甘油酸
C．实验结果还说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等
D．从CO2进入叶绿体到产生有机物的整个过程看，产生的有机物主要是磷酸化糖类
答案：A
解析：暗反应的原料除CO2外，还需要光反应产生的[H]和ATP。
12．科学家研究小麦20 ℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如右图曲线。下列有关叙述错误的是(　　)
A．在25 ℃条件下研究时cd段位置会下移，a会上移
B．a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动
D．c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的浓度有关
答案：A
解析：二氧化碳吸收量代表光合作用强度，二氧化碳释放量代表呼吸作用强度。当温度升高为25 ℃时，因为还在适宜的温度范围内，所以呼吸作用和光合作用强度都会增大，因此cd段会上移，a点会下移。Mg是植物合成叶绿素的必需元素，而叶绿素在光合作用时可以吸收和传递光能，在其他条件适宜的情况下，当缺少Mg元素时，叶绿素的合成就会受阻，从而使光合作用的强度降低，由于呼吸作用强度不受影响，所以要让光合作用和呼吸作用强度相等，就必须要增加光照强度以提高光合作用强度，因此b点右移。据图可知，c点是光饱和点，c点之后光合作用强度不再随光照强度增大而增大，此时影响的因素可能是色素含量、原料、酶的浓度等。
13．下列关于叶绿体和线粒体的比较的叙述，正确的是(　　)
A．叶绿体中可发生CO2→C3→C6H12O6，在线粒体中则会发生C6H12O6→C3→CO2
B．ATP和[H]在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而产生
C．光能转变成化学能发生在叶绿体中，化学能转变成光能发生在线粒体中
D．都具有较大膜面积和复杂的酶系统，有利于新陈代谢高效而有序地进行
答案：D
解析：在光合作用的暗反应过程中，叶绿体内可发生CO2→C3→C6H12O6，在有氧呼吸过程中，C6H12O6→C3发生在细胞质基质中，C3→CO2发生在线粒体中。在线粒体中进行有氧呼吸的二、三阶段，第二阶段产生ATP和[H]，没有水生成。第三阶段不产生[H]，有水和大量ATP生成。线粒体中的能量转换为稳定的化学能形成活跃的化学能和热能。线粒体和叶绿体都具有双层膜结构，有较大膜面积和复杂的酶系统，有利于光合作用和呼吸作用高效而有序地进行。
14．(2011·大纲全国卷)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。
编号
组1
组2
组3
组4
组5
组6
组7
组8
处理
葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气
葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和N2
蒸馏水浸泡水中通入空气
蒸馏水浸泡水中通入CO2和N2
光照
黑暗
光照
黑暗
光照
黑暗
光照
黑暗
检测结果
有淀粉
有淀粉
有淀粉
无淀粉
有淀粉
无淀粉
有淀粉
无淀粉
回答问题：
(1)光照条件下，组5叶片通过________作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自________的光解。
(2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是__
(3)组2叶片中合成淀粉的原料是________，直接能源物质是________，后者是通过________产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是________________________。
(4)如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中________(有、无)淀粉。
答案：(1)光合　H2O　(2)组2和组6
(3)葡萄糖　ATP　有氧呼吸　组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP　(4)无
解析：本题主要考查影响植物光合作用、呼吸作用的因素，旨在考查考生的实验探究与分析能力。(1)组5中有光照，空气中有CO2，因此能进行光合作用产生淀粉在光合作用的光反应阶段，水的光解产生氧气。(2)只要有氧气，叶片就能进行有氧呼吸，因此组2和组6能进行有氧呼吸。(3)组2中没有光照，不能进行光合作用，合成淀粉的原料为溶液中的葡萄糖，直接能源物质是ATP，ATP是通过有氧呼吸产生的；组4与组2的区别是没有氧气，没有产生淀粉的原因是没有将葡萄糖合成淀粉所需要的能量。(4)组7如果只通入N2，则无淀粉产生，因为缺乏进行光合作用的原料CO2。
15．(2011·广东卷)观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化，长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。

(1)依图1分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0～4时__填“有”或“无”)ATP和[H]的合成，原因是______________；此时段________(填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生，原因是___________________；10～16时无明显CO2吸收的直接原因是______________________。
(2)从图2可知，栽培蝴蝶兰应避免________，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当_______________________。
(3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的________，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是_________________
答案：(1)有　此时段细胞进行呼吸作用，呼吸作用的第一、二阶段均有[H]产生，第一、二、三阶段均有ATP生成　无　此时段没有光反应，而暗反应必须要由光反应提供ATP和[H]，故不存在暗反应　气孔关闭
(2)干旱　遮阴
(3)全能性　基因的选择性表达
解析：(1)在0～4时，虽无光照，不能进行光合作用，但呼吸作用仍可进行，因此有[H]和ATP合成；10～16时，由于光照太强，气孔关闭，则无明显的CO2吸收。(2)由图10可知，蝴蝶兰在正常气候情况下，干重增加很快，则栽培时应避免干旱。由于蝴蝶兰为阴生植物，栽培时应注意在光照较弱的地方。(3)组织培养主要利用植物细胞的全能性，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。
16．(2011·新课标全国卷)在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题：

(1)图中物质A是________(C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是________；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________(低、高)。
(4) CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(高、低)，其原因是__________________________。
答案：(1)C3化合物
(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍。当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累
(3)高
(4)低　CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和[H]少
解析：熟悉光合作用过程图解及C3C5化合物变化规律是解答此题的关键。在光合作用的暗反应阶段，C5化合物与CO2结合生成两分子的C3化合物，再经光反应生成的ATP提供的能量和[H]的还原，最后生成糖类(CH2O)

1. (2012·海南单科)关于叶绿体色素的叙述，错误的是(　　)
A．叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光
B．绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同
C．利用纸层析法可分离4种叶绿体色素
D．乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能
答案：D
解析：本题主要考查叶绿体色素的种类、含量、吸收光的种类等方面的知识。叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。绿叶中叶绿素约占3/4，类胡萝卜素约占1/4。利用层析液可分离叶绿体色素，提取的叶绿体色素仍可吸收光能，但叶绿体结构被破坏，导致完整的光合作用不能进行。
2．(2012·天津理综)设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率(光合速率＝净光合速率＋呼吸速率)，结果见图。据图判断，下列叙述正确的是(　　)

A．与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B．与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多
C．若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1>K2>K3
D．密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物
答案：A
解析：本题综合考查了光合作用、呼吸作用及种群数量等相关知识。由图示信息获知，d1与d3浓度相比，净光合速率相等，d1浓度下呼吸速率高，光合速率大，光反应生成的[H]多，A正确；与d2浓度相比，d3浓度下细胞呼吸速率低，产生的ATP少，B不正确；三种浓度条件下蓝藻的光合速率大小关系为d2>d1>d3，对应的种群的K值应是K2>K1>K3，C不正确；密闭光照下，蓝藻进行光合作用产生氧气，不能判断其是否为兼性厌氧生物，D不正确。
3．(四川高考)以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是(　　)

A．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等
B．光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多
C．温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
答案：A
解析：本题以坐标曲线为载体，考查温度对绿色植物光合作用和呼吸作用的影响。图中虚线表示的是CO2的吸收量，即光合作用净合成量，在光照时间相同的情况下，30 ℃时光合作用的总量为3.50(净合成量)＋3.00(呼吸消耗量)＝6.5 mg/h，35 ℃时光合作用的总量为3.00(净合成量)＋3.50(呼吸消耗量)＝6.5 mg/h，二者相同；在25 ℃时，CO2吸收量最大，即光合作用净合成量最大；两曲线的交点表示光合作用的净合成量等于呼吸作用消耗量。
4．(2012·海南单科)将一株生长正常的绿色植物置于密闭玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是(　　)
A．一直降低，直至为零
B．一直保持稳定，不变化
C．降低至一定水平时保持相对稳定
D．升高至一定水平时保持相对稳定
答案：C
解析：本题考查植物光合作用与呼吸作用相互关系方面的知识。在适宜条件下光照培养，植物能进行光合作用且光合作用速率大于呼吸作用速率，这样会导致密闭的玻璃容器内的CO2逐渐减少，光合作用速率随密闭玻璃容器内CO2的减少而降低，直至光合作用速率降低到与呼吸作用速率相等，此时CO2浓度在一定水平保持相对稳定。
5．(2012·全国)金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示)。

据图回答下列问题：
(1)该研究探讨了________________对金鱼藻________的影响。其中，因变量是________。
(2)该研究中净光合速率达到最大时的光照强度为________lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气________μmol。
(3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是
________________________________________________________________________。
答案：(1)光照度、pH、NaHCO3浓度　净光合速率　净光合速率
(2)12.5×103　8
(3)酶活性受pH的影响
解析：本题以实验设计与坐标曲线的形式呈现，主要考查影响光合速率的条件以及对光合速率和呼吸速率的分析。旨在考查考生对坐标曲线进行分析、判断的能力，对题干信息的提取能力，对光合作用过程的理解掌握以及知识的运用能力，难度较大。
解答本题时需要灵活分析不同条件对植物光合速率的影响，分析并提取题干中的信息，并注意分析所给曲线的含义，特别是横、纵坐标的含义。
(1)从所给图示可以看出，图中横坐标分别为光照度、光照度、NaHCO3浓度、pH，所以研究探究的应该是外界条件(光照度、NaHCO3浓度、pH)对金鱼藻净光合速率的影响，因变量是净光合速率。
(2)从b图可以看出，当光照度超过12.5×103 lx时，净光合速率不再增加。从a图可以看出，当光照强度为0时，金鱼净光合速率为－8，此时为无光条件，实际光合速率为0，由题干中所给信息可知，此时金鱼藻呼吸速率为8 μmol·g－1·h－1。
(3)pH主要通过影响相关酶的活性来影响光合速率。
6．(2012·广东理综)荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。
叶片
发育时期
叶面积(最大面积的%)
总叶绿素含量(mg/g·fw)
气孔相对开放度(%)
净光合速率(μmolCO2/m2·s)
A
新叶展开前
19
－
－
－2.8
B
新叶展开中
87
1.1
55
1.6
C
新叶展开完成
100
2.9
81
2.7
D
新叶已成熟
100
11.1
100
5.8
注“－”表示未测数据。
(1)B的净光合速率较低，推测原因可能是：①叶绿素含量低，导致光能吸收不足；②____________________，导致________________。
(2)将A、D分别置于光照恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累________；D的叶肉细胞中，ATP含量将________。
(3)与A相比，D合成生长素的速率________；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是________。
(4)叶片发育过程中，叶面积逐渐增大，是________________________的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是______________________________。
答案：(1)气孔相对开放度小　CO2吸收不足
(2)乙醇　增加
(3)较低　类囊体(基粒)
(4)细胞分裂和细胞生长(细胞数量和体积增加)　基因选择性表达
解析：本题主要考查光合作用的原理及影响光合速率的外界因素的相关知识。(1)通过分析可知B的总叶绿素含量低，并且气孔相对开放度较小，前者导致光能吸收不足，后者使二氧化碳供应不足，所以B的净光合速率较低。(2)A的净光合速率小于0，说明呼吸吸收的氧气量高于光合作用产生的氧气量，一段时间后密闭容器中氧气含量不足，叶肉细胞由于进行无氧呼吸而开始积累酒精；D的叶肉细胞中由于净光合速率大于0，一段时间后密闭装置中的二氧化碳浓度降低，C3合成不足，C3的还原量减少，ATP的含量增多。(3)植物幼嫩的部位合成生长素的能力较强，所以与A相比，D合成生长素的能力较弱；与C相比，D叶片的总叶绿素含量较高，由此可判断D的叶肉细胞的叶绿体中基粒(类囊体)的数量较多。(4)叶面积逐渐增大，是细胞分裂和细胞生长的结果；不同组织细胞形态、结构和功能显著差异的根本原因是细胞内基因选择性表达。
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