【配套K12】[学习]2019高考生物总复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 第10讲 光与光合作用

光与光合作用

李仕才

1．(2018·河南郑州一模)如图为叶绿体亚显微结构模式图，关于其结构与功能的不正确叙述是( )

A．①和②均为选择透过性膜

B．光反应的产物有O2、还原氢和ATP等

C．③上的反应需要光，不需要酶，④中的反应不需要光，需要多种酶

D．光能转变为活跃的化学能在③上进行；活跃的化学能转变为稳定的化学能在④中完成

解析：C [①和②分别表示叶绿体的外膜和内膜，生物膜都具有选择透过性，A正确；光反应的产物有O2、还原氢和ATP等，B正确；③表示叶绿体的类囊体，是光反应的场所，③上的反应需要光，也需要酶，④表示叶绿体基质，是暗反应的场所，④中反应不需要光，需要多种酶，C错误；光能转变为活跃的化学能在③上进行，活跃的化学能转变为稳定的化学能在④中完成，D正确。]

2．(2018·天津红桥期中，15)为研究强光对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是( )

A．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次 B．色素Ⅲ、Ⅳ在石油醚中的溶解度大于Ⅰ、Ⅱ C．强光照导致了该植物类胡萝卜素含量增加 D．移栽幼苗在强光下光合作用的强度较正常光照下强

解析：C [分离色素画滤液细线时，要重复2～3次，且必须是前一次画线风干后再进行下一次画线，A错误；四种色素在层析液中溶解度从大到小依次是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，B错误；精品K12教育教学资料

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强光下该植物中叶绿素减少，类胡萝卜素增加，C正确；强光下，叶绿素含量较正常光照下少，所以移栽幼苗在强光下，光合作用的强度较正常光照下弱，D错误。]

3．(2018·黑龙江虎林一中期末，20)如图横轴表示色素种类，纵轴表示光合色素在滤纸条中的扩散速度，下列说法正确的是( )

A．分离色素时滤液细线需浸没在层析液中

B．乙醇是水溶性有机溶剂，四种色素均易溶于乙醇、水或丙酮 C．四种色素中含量最大的是乙

D．发黄菠菜叶中含量显著减少的是丙和丁

解析：D [用纸层析法分离色素时，滤液细线一定不能触及层析液，否则色素溶解在层析液中，影响结果，A错误；乙醇是有机溶剂，四种色素均易溶于乙醇或丙酮，但不溶于水，B错误；由题图可知，甲、乙、丙、丁四种色素依次为叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b，四种色素中含量最大的是丙叶绿素a，C错误；发黄菠菜叶中含量显著减少的是两种叶绿素即丙和丁，D正确。]

4．(2018·四川绵阳二诊，3)在一定条件下某叶肉细胞内叶绿体和线粒体有关生理活动的叙述，正确的是( )

A．光照下叶绿体和线粒体直接为对方利用的物质有O2、CO2和葡萄糖 B．光照下两者在发生氧化反应时都释放能量供各项生命活动利用 C．若突然增加光照强度，则短时间内叶绿体中化合物C5比ADP先减少 D．若突然增加CO2浓度，则短时间内叶绿体中化合物C3比ADP先增加

解析：D [细胞呼吸时线粒体能利用的底物是丙酮酸，不是葡萄糖，A错误；光反应中产生的ATP只能提供给暗反应，B错误；若突然增加光照强度，则短时间内产生的ATP和[H]增加，三碳化合物的还原加快，C3的还原消耗ATP，生成ADP和C5，则短时间内叶绿体中化合物C5与ADP同时增加，C错误；若突然增加CO2浓度，二氧化碳的固定加快，C3先增多，C3还原消耗ATP生成ADP，则短时间内叶绿体中C3比ADP先增加，D正确。]

5．如图为光合作用示意图。下列说法错误的是( )

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A．①表示O2，④表示CO2

B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O) C．C3的还原过程中，需要光反应提供的物质只有② D．增加光照强度，C3的含量将减少

解析：C [在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应，这一阶段中产生[H](即NADPH)、ATP和氧气，因此，①表示氧气，④表示暗反应中与C5反应的CO2，A正确；CO2先与C5反应生成C3，然后C3在光反应提供的ATP和[H]参与下被还原成(CH2O)，B正确；C3化合物在还原过程中需要光反应提供的[H]和ATP，C错误；增加光照强度，则光反应产生的ATP和[H]增多，则在暗反应中有更多的C3被还原，故增加光照强度，C3含量减少，D正确。]

6．(2018·广东惠州第一次调研，4)用CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是( )

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A．Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降

B．叶肉细胞利用CO2的场所是叶绿体基质，暗反应全过程都消耗ATP和[H] C．ab段三碳化合物浓度不变的原因是CO2消耗殆尽 D．b点后叶肉细胞内没有有机物的合成

解析：A [题图显示，Oa段叶肉细胞中含放射性的C3浓度上升，说明消耗的五碳化合物(C5)增多，所以C5浓度有所下降，A正确；暗反应的场所是叶绿体基质，暗反应的过程包括CO2的固定和C3的还原，其中C3的还原需要消耗ATP和[H]，B错误；ab段三碳化合物浓度不变的原因不是CO2消耗殆尽，而是CO2被C5固定形成C3的过程与C3的还原过程保持相对稳定，C错误；b点后，在黑暗条件下，光反应不能进行，但之前还剩余部分[H]和ATP，因此短时间内暗反应仍可进行，仍有部分有机物合成，D错误。]

7．如图为一套光合作用实验装置。结合图示，下列有关实验分析不正确的是( )

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A．该实验的目的是验证光合作用需要CO2

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B．设置烧瓶A的目的是作为对照实验 C．实验过程中需要长时间给予光照 D．实验中需要使用已脱淀粉的植物

解析：C [实验中氢氧化钾溶液的作用是吸收CO2，故该实验的目的是验证光合作用需要CO2。若实验时间过长，有机物发生转移，在烧瓶B中的叶片中也会检测到淀粉。]

8．(2018·安徽淮南二模，2)下图为不同种植物的光补偿点和光饱和点的相对值(其他环境条件适宜)，下列叙述正确的是( )

A．植物Ⅰ在光补偿点时，叶肉细胞不释放氧气 B．突然遮光处理，植物Ⅱ叶肉细胞中C3生成量减少 C．适当提高温度可以提高植物Ⅱ的光饱和点 D．最适宜在树林下套种的是植物Ⅲ

解析：B [植物Ⅰ在光补偿点时，整株植物光合速率等于呼吸速率，但其叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，会释放氧气，A错误；突然遮光处理，植物Ⅱ叶肉细胞中ATP和[H]合成减少，还原C3生成C5减少，随后CO2与C5结合生成C3的量也减少，B正确；本实验数据是在适宜温度条件下测得的，升高温度不利于光合作用的进行，故光饱和点应下降，C错误；树林下光照强度较低，植物Ⅱ光补偿点低，最适宜在树林下套种，D错误。]

9．下图表示生物体内部分物质之间的转化关系，请据图作答。

(1)a～d四个生理过程中，人体不能进行的过程除a外，还包括________，原因是缺乏精品K12教育教学资料

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________________________________________________________________________。

(2)水稻叶肉细胞内，a过程中H2O→O2的部位是叶绿体中的________，伴随该过程的能量转化反应式为________________________________________________。

(3)酵母菌产生CO2的场所是________。

(4)请填写检测酵母菌呼吸产物时所用试剂和颜色反应比较表：

被检测的物质 CO2 酒精 试剂 澄清的石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液 重铬酸钾的浓硫酸溶液 现象(颜色) 混浊 ①__________ ②__________ 解析：(1)图中a、b、c、d分别表示光合作用、无氧呼吸(产物为酒精)、有氧呼吸和无氧呼吸(产物为乳酸)。在人体内不能进行a和b过程，原因是缺乏相关的酶。(2)水稻叶肉细胞内，通过光反应完成H2O→O2过程，其场所在叶绿体类囊体薄膜上，伴随着ATP的产生。(3)酵母菌为兼性厌氧型微生物，有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质。(4)CO2可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。

酶

答案：(1)b 相关的酶 (2)类囊体薄膜(基粒) ADP＋Pi(磷酸)＋能量―― →ATP (3)线粒体基质、细胞质基质 (4)由蓝色变绿再变黄 灰绿色

10．图1为某植物细胞的部分生理过程示意图，①～③代表生理过程。图2表示该植物叶片CO2释放量在其他条件适宜时随光照强度变化的曲线。回答下列问题：

(1)图1中，过程①H2O的产生部位是____________。

(2)干旱会导致植物光合作用速率下降，主要原因是____________，此时该植物叶绿体中[H]含量的变化趋势是__________。

(3)当图1中过程③没有发生时(发生过程①②)，可对应图2中的________点。 (4)若升高环境温度10 ℃，图2中B点的变化情况是________

解析：(1)图1中过程①表示有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上进行。(2)干旱时植物生存环境中缺水，植物叶片气孔关闭，从而降低蒸腾作用，但同时影响二氧化碳从气孔进入，植物因缺二氧化碳导致暗反应强度明显减弱，故叶绿体中光反应产生的[H]被利用的减少，其含量会增加。(3)图1中③过程表示叶片向外界释放氧气，若该过程不发生，表示光合作用产生的氧气全部被细胞呼吸所利用，即光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，可对应图精品K12教育教学资料

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2中的B点。(4)图2曲线表示叶片净光合作用强度和光照强度的关系，且所测其他条件适宜，由于植物呼吸作用的最适温度往往比光合作用的最适温度高，所以升高温度，呼吸作用强度增加，此时，要使光合作用和呼吸作用相等，光照强度要增大，即B点应右移。

答案：(1)线粒体内膜 (2)为了减弱蒸腾作用，植物叶片的气孔关闭，从而影响CO2的进入 增多 (3)B (4)向右移

11．(2018·湖北调研，29)大气CO2浓度增加不仅导致全球气候变暖，也影响植物光合作用。为研究高浓度CO2对水稻光合作用的影响，测定了不同CO2浓度下处于抽穗期水稻不同时刻的净光合作用速率的变化，如下图所示。回答下列问题：(10分)

(1)依据上述实验结果，在环境浓度CO2条件下，9：30时水稻光合作用的环境因素是______________________________(答两点)。

(2)环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，水稻的净光合速率不同。要了解两种CO2浓度下不

同

时

刻

光

合

速

率

的

变

化

，

还

要

进

行

的

实

验

是

________________________________________________________________________。

(3)若在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，呼吸速率差异不明显。与环境浓度CO2相比，在高浓度CO2条件下，相同时刻水稻的光反应速率________(填“较高”、“相同”或“较低

”)

，

其

原

因

是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 解析：(1)题图显示在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下的净光合速率不同，而且9：30～11：30净光合速率逐渐增加，因此9：30时水稻光合作用的环境因素是CO2浓度、光照强度等。(2)实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此要了解两种CO2浓度下不同时刻光合速率的变化，还需要进行的实验是：在黑暗条件下，测定不同时刻的呼吸作用速率。 (3)题图显示在环境浓度CO2条件下的净光合速率低于高浓度CO2条件下的净光合速率。若在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，呼吸速率差异不明显，则与环境浓度CO2相比，在高浓度CO2条件下，相同时刻水稻的光反应速率较高，其原因是高浓度CO2条件下水稻暗反应速率加快，需光反应提供[H]和ATP增多，光反应增强。

答案：(1)CO2浓度、光照强度(或温度) 精品K12教育教学资料

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(2)在黑暗条件下，测定不同时刻呼吸作用速率

(3)较高 高浓度CO2条件下水稻暗反应速率加快，需光反应提供[H]和ATP增多，光反应增强

12．(导学号81576051)(2018·安徽皖南八校第二次联考)回答下列有关光合作用的问题。

(1)图1表示纸层析法分离色素的结果，条带1表示________(填色素名称)，条带3、条带4中的色素主要吸收________________。

(2)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图2)，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位：g)。则b－a所代表的是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)种植蔬菜的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图3所示。图中B点的含义是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________； 一昼夜内植株是否显示生长现象？________，请说明理由________________________________________________________________________

________________________________________________________________________； 图中

C点时植物根尖细胞中能产生ATP的场所有

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (4)图4表示在不同温度下光照强度对植物氧气释放速率的影响。图中该植物在15 ℃、8千勒克斯的光照条件下，单位叶面积每小时光合作用产生的氧气量是______mg。如果在25 ℃、4千勒克斯的光照条件下，植物单位叶面积在一天内(15小时白天)葡萄糖的积累量精品K12教育教学资料

精品K12教育教学资料 是________mg。

解析：本题考查的是光合作用的有关内容。

(1)纸层析法分离色素是根据色素在层析液中溶解度不同，因而在滤纸条上扩散的速度快慢不同进行的分离。色素在滤纸条上自上而下的排列顺序为胡萝卜素(条带1)、叶黄素(条带2)、叶绿素a(条带3)、叶绿素b(条带4)。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。(2)由题意可知，a为截取的遮光部分叶片起始重量与12小时呼吸作用量的差值。b为截取的曝光部分叶片起始重量与12小时光合作用与呼吸作用量差值的和。故b－a代表的是12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。(3)由图可知，B点之前，呼吸速率大于光合速率，B点之后，呼吸速率小于光合速率，而B点，呼吸速率等于光合速率。一昼夜A点的CO2浓度高于E点，表明大棚内CO2浓度有所下降，说明光合作用产生的有机物量大于呼吸作用消耗的有机物量，有机物有积累。根尖细胞无叶绿体，C点时，只能进行呼吸作用，故产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体。(4)在15 ℃、8千勒克斯的光照时，单位叶面积每小时净光合作用产生的氧气量为40 mg，而呼吸作用消耗的氧气量为10 mg，故实际单位叶面积每小时光合作用产生的氧气量是50 mg。在25 ℃、4千勒克斯的光照条件下，植物单位叶面积在一天内(15小时白天)葡萄糖的积累量是[180×(20＋20)×15]÷(6×32)－(180×20×24)÷(6×32)＝112.5(mg)。

答案：(1)胡萝卜素 蓝紫光和红光

(2)12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量

(3)光合速率等于呼吸速率(或光合作用固定的二氧化碳量等于呼吸作用产生的二氧化碳量或净光合速率为0) 是 因为一昼夜内的CO2浓度有所下降，说明光合作用产生的有机物有积累 细胞质基质和线粒体 (4)50 112.5

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