2022新高考生物人教版一輪復習訓練:第三單元第9講光合作用與能量轉(zhuǎn)化(含解析)
ID:49825 2021-10-08 1 3.00元 21頁 634.33 KB
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[課后達標檢測][基礎(chǔ)達標]1.(2021·江蘇無錫期末)下列關(guān)于用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述,正確的是(  )A.葉片充分研磨后應(yīng)立即加入少許碳酸鈣,防止色素被破壞B.畫濾液細線時應(yīng)迅速地重復畫線,保證濾紙條上有足夠量的色素C.即使菜葉剪碎不夠充分,也可以提取出4種光合作用色素D.層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果,否則葉綠素條帶會很快隨溶液揮發(fā)消失解析:選C。應(yīng)在研磨葉片前加入少許碳酸鈣,防止研磨中色素被破壞,A錯誤;畫濾液細線時,應(yīng)等上一次所畫濾液干后再畫下一次,B錯誤;即使菜葉剪碎不夠充分,也不明顯影響研磨,所以仍可提取出4種光合作用色素,C正確;層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果,否則葉綠素條帶會因葉綠素分解而消失,但不會隨層析液揮發(fā)而消失,D錯誤。2.(2021·遼寧葫蘆島期末)下列關(guān)于綠葉中色素的提取和分離實驗的說法,正確的是(  )A.研磨葉片時加碳酸鈣的目的是使研磨更加充分B.色素提取的原理是色素在層析液中的溶解度不同C.如果沒有石油醚和丙酮,層析液可用92號汽油代替D.圖中1、2、3、4分別表示胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b解析:選C。研磨葉片時加碳酸鈣的目的是防止色素被破壞,A錯誤;色素提取的原理是色素能夠溶解于有機溶劑,分離色素的原理是色素在層析液中的溶解度不同,B錯誤;層析液可用92號汽油代替,進而將色素分離,C正確;1、2、3、4分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素,D錯誤。3.下圖表示綠色植物進行光合作用的過程圖解。在該過程的卡爾文循環(huán)中,碳原子轉(zhuǎn)移途徑可表示為(  ) A.A→葉綠素→B    B.G→葉綠素→CC.F→H→ED.A→D→E解析:選C。分析圖示信息可知,A為H2O,B為O2,C為ATP,D為NADPH,E為(CH2O),F(xiàn)為CO2,G為ADP和Pi,H為C3,I為C5,J為NADP+。CO2中的碳原子在光合作用的卡爾文循環(huán)中的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→(CH2O),即F→H→E。4.(高考海南卷)將葉綠體懸浮液置于陽光下,一段時間后發(fā)現(xiàn)有氧氣放出。下列相關(guān)說法正確的是(  )A.離體葉綠體在自然光下能將水分解產(chǎn)生氧氣B.若將葉綠體置于紅光下,則不會有氧氣產(chǎn)生C.若將葉綠體置于藍紫光下,則不會有氧氣產(chǎn)生D.水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量解析:選A。葉綠體是進行光合作用的場所,在自然光下,葉綠體能進行光合作用將水分解并產(chǎn)生氧氣,A正確;葉綠體中的光合色素能吸收紅光和藍紫光,因此在紅光和藍紫光下,葉綠體會產(chǎn)生氧氣,B、C錯誤;水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要的能量是由光能提供的,D錯誤。5.某科研小組利用小球藻進行光合作用的實驗,如下圖甲、乙所示,在較強光照且溫度相同以及小球藻質(zhì)量相等的條件下,下列相關(guān)說法錯誤的是(  )A.小球藻屬于真核生物,光合作用的場所是葉綠體B.該實驗?zāi)茏C明光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素來源于H2O C.相同條件下產(chǎn)生物質(zhì)A1和A2的相對分子質(zhì)量比為8∶9D.H2O和HO均是光反應(yīng)的原料,CO2和C18O2均是暗反應(yīng)的原料解析:選C。小球藻是一種單細胞藻類,是真核生物,在葉綠體中進行光合作用,A正確;甲、乙兩組實驗形成相互對照,甲組產(chǎn)生的A1為18O2,乙組產(chǎn)生的A2為O2,證明光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素來源于H2O,B正確;甲組產(chǎn)生A1為18O2,乙組產(chǎn)生A2為O2,18O2和O2的相對分子質(zhì)量比為9∶8,C錯誤;光反應(yīng)階段包括水的光解,因此H2O和HO均是光反應(yīng)的原料,暗反應(yīng)階段包括CO2的固定,因此CO2和C18O2均是暗反應(yīng)的原料,D正確。6.將A、B、C、D四盆長勢均勻的植物置于陽光下,A添加紅色光照,B添加綠色光照,C隔紅色濾光片,D隔綠色濾光片(如下圖所示)。經(jīng)過一段時間后,各盆植物中長勢最好的是(  )答案:A7.(2021·山東五市八校一模)在條件適宜的情況下,用自然光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后,突然改用光照強度與自然光相同的綠色光照射,在照射瞬間葉綠體中的物質(zhì)所發(fā)生的變化錯誤的是(  )A.ATP含量下降B.C3的含量上升C.合成C5的速率加快D.NADPH的含量下降解析:選C。葉綠體中的色素主要吸收利用紅光和藍紫光,若由自然光突然改用光照強度與自然光相同的綠光,可導致光反應(yīng)速率減慢,光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP減少,A、D正確;由于NADPH和ATP含量下降,導致C3被還原為C5的速率減慢,而短時間內(nèi)CO2的固定仍在消耗C5,生成C3,故短時間內(nèi)C3的含量會上升,合成C5的速率減慢,B正確,C錯誤。 8.(2021·山東青島一模)將一盆置于密閉透明容器內(nèi)的綠色植物放在黑暗環(huán)境(溫度適宜)中,t1時刻給予充足的光照,t4時刻再補充一定量的CO2,繼續(xù)培養(yǎng)一段時間。在培養(yǎng)的過程中實時檢測裝置內(nèi)O2的釋放速率,結(jié)果如下圖所示。不考慮其他生物的影響,下列敘述錯誤的是(  )A.t0~t1時段,該密閉裝置內(nèi)O2的含量應(yīng)持續(xù)下降B.t3時刻,該綠色植物的呼吸速率等于光合速率C.t3~t4時段,CO2濃度是限制光合速率的主要因素D.t4~t5時段,該綠色植物的凈光合速率逐漸增大解析:選B。t0~t1時段,該綠色植物處于黑暗環(huán)境中,其不能進行光合作用,且不斷進行呼吸作用消耗O2,所以該密閉裝置內(nèi)O2的含量應(yīng)持續(xù)下降,A正確;t3時刻,該綠色植物O2的釋放速率最大,所以光合作用強度最大,此時呼吸速率不等于光合速率,B錯誤;從曲線圖中看出在t4時刻,補充CO2后光合速率上升,所以t3~t4時段,光合速率的限制因素主要是CO2濃度,C正確;t4~t5時段,該綠色植物O2的釋放速率不斷增加,所以其凈光合速率逐漸增大,D正確。9.(2020·新高考山東卷節(jié)選)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類,相關(guān)裝置及過程如下圖所示,其中甲、乙表示物質(zhì),模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是________________,模塊3中的甲可與CO2結(jié)合,甲為________________。(2)若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn),則短時間內(nèi)乙的含量將________(填“增 加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長,模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變,原因是_____________________________________________________________。(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,該系統(tǒng)糖類的積累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是__________________。解析:(1)根據(jù)題圖可知,模塊1利用太陽能發(fā)電裝置將吸收的光能轉(zhuǎn)換為電能,模塊2利用電能電解水生成H+和O2,并發(fā)生能量轉(zhuǎn)換的過程。該系統(tǒng)中的模塊1和模塊2相當于葉綠體中光反應(yīng)功能。模塊3將大氣中的CO2轉(zhuǎn)換為糖類,相當于光合作用的暗反應(yīng)。暗反應(yīng)中的CO2的固定為CO2和C5結(jié)合生成C3,C3在光反應(yīng)提供的NADPH和ATP的作用下被還原,隨后經(jīng)過一系列反應(yīng)形成糖類和C5,故該系統(tǒng)中模塊3中的甲為五碳化合物(C5),乙為三碳化合物(C3)。(2)若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn),則CO2濃度突然降低,CO2的固定受阻,而三碳化合物(C3)的還原短時間內(nèi)仍正常進行,因此短時間內(nèi)會導致三碳化合物(C3)含量減少。暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP+,若該系統(tǒng)氣泵停轉(zhuǎn)時間較長,則模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP+不足,從而導致模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變。(3)由于植物中糖類的積累量=光合作用合成糖類的量-細胞呼吸消耗糖類的量。與植物相比,該系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類,所以在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,該系統(tǒng)糖類的積累量高于植物。答案:(1)模塊1和模塊2 五碳化合物(或C5) (2)減少 模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP+不足 (3)高于 人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或植物呼吸作用消耗糖類)10.下圖表示玉米光合作用利用CO2合成(CH2O)的過程,玉米葉肉細胞通過“CO2泵”內(nèi)的一些化學反應(yīng),將空氣中的CO2泵入維管束鞘細胞,使維管束鞘細胞積累較高濃度的CO2,以保證(CH2O)的合成順利進行?;卮鹣铝袉栴}: (1)圖中過程②是______________,物質(zhì)A是________,過程②的進行還需要____________________等物質(zhì)參與,原因是____________________________。(2)如果在玉米葉肉細胞中注入某種促進劑使“CO2泵”的活性升高,則在短時間內(nèi),維管束鞘細胞中C5的含量________。(3)研究發(fā)現(xiàn)晴朗的夏季中午光照增強,溫度過高,葉片氣孔開度下降,作為光合作用原料之一的________減少,而此時玉米光合速率基本不受影響,其原因是玉米___________________________________________________________。答案:(1)C3的還原 C3 ATP和NADPH NADPH作為還原劑還原C3同時提供能量,ATP提供能量(2)降低 (3)CO2 有“CO2泵”,其能維持維管束鞘細胞內(nèi)有較高濃度的CO2[素養(yǎng)提升]11.(不定項)(2021·山東臨沂模擬)為研究光合色素提取實驗中二氧化硅顆粒大小(目值越大,表示顆粒越細)對葉綠素提取量的影響,某研究小組利用新鮮的菠菜葉片進行了一系列的色素提取與定量測定實驗,實驗結(jié)果如下表。下列有關(guān)敘述錯誤的是(  )二氧化硅葉綠素種類顆粒大小/目02050100200葉綠素a/(mg·g-1)0.250.530.610.480.47葉綠素b/(mg·g-1)0.160.080.090.110.12A.提取色素利用的原理是光合色素易溶于有機溶劑B.加入二氧化硅對葉綠素a和葉綠素b的提取均有益C.據(jù)表可知,用50目的二氧化硅提取得到的葉綠素總量最多D.若葉片研磨過程中未加入碳酸鈣,則表中數(shù)據(jù)均增大解析:選BD。根據(jù)光合色素易溶于有機溶劑的原理,可用無水乙醇來提取,A正確;分析表格數(shù)據(jù)可知,加入二氧化硅會使葉綠素b的含量減少,不利于葉綠素b的提取,B錯誤;根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,分別使用顆粒大小為20、50、100、 200目的二氧化硅提取得到的葉綠素總量分別為0.61mg·g-1、0.70mg·g-1、0.59mg·g-1、0.59mg·g-1,故用50目的二氧化硅提取得到的葉綠素總量最多,C正確;碳酸鈣可保護葉綠素,防止葉綠素被有機酸分解,若葉片研磨過程中未加入碳酸鈣,則表中葉綠素a、葉綠素b數(shù)據(jù)均減小,D錯誤。12.(不定項)下圖為植物體內(nèi)發(fā)生的光合作用和光呼吸作用的示意圖,結(jié)合所學知識分析,下列相關(guān)敘述正確的是(  )A.在高O2含量環(huán)境中,植物不能進行光合作用B.卡爾文循環(huán)的具體場所應(yīng)為葉綠體基質(zhì)C.將植物突然置于黑暗環(huán)境中,C5與C3之間的轉(zhuǎn)化將不受影響D.C2和葡萄糖均可在線粒體內(nèi)被徹底分解成CO2和H2O解析:選B。從圖中信息可知,在高O2含量環(huán)境中,產(chǎn)生的C3也可用于卡爾文循環(huán),進而生成糖,A項錯誤;根據(jù)所學知識可知,卡爾文循環(huán)的具體場所應(yīng)為葉綠體基質(zhì),B項正確;光合作用暗反應(yīng)的進行,需要光反應(yīng)提供NADPH和ATP,黑暗條件下,光反應(yīng)不能進行,不能為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP,因而C5與C3之間的轉(zhuǎn)化將受到影響,C項錯誤;線粒體不能直接分解葡萄糖,D項錯誤。13.(不定項)硒在土壤中主要以硒鹽酸的形式存在,被植物吸收后轉(zhuǎn)化為植物活性硒。為探究硒對植物葉綠素前體物(ALA)合成的影響,科學家用不同濃度的硒溶液處理水稻幼苗,實驗及結(jié)果如下圖所示。下列推測錯誤的是(  ) A.土壤中的硒能以主動運輸?shù)姆绞奖桓毎誃.較低濃度的硒溶液能抑制葉肉細胞中ALA的合成C.用較高濃度的硒溶液處理水稻幼苗可能會使其出現(xiàn)黃化D.硒溶液促進水稻葉肉細胞中ALA合成的最適濃度是0.01mmol·L-1解析:選BD。礦質(zhì)元素是根細胞通過主動運輸吸收的,A正確;分析題圖可知,較低濃度的硒溶液能促進葉肉細胞中ALA的合成,B錯誤;用較高濃度的硒溶液處理水稻幼苗會使ALA的含量降低,所以水稻幼苗可能會出現(xiàn)黃化,C正確;在該實驗中的幾種溶液濃度中0.01mmol·L-1的硒溶液促進作用較高,但不能確定其是最適濃度,D錯誤。14.(不定項)(2021·山東濰坊期末)光能利用率是指單位土地面積上,農(nóng)作物通過光合作用產(chǎn)生的有機物中所含的能量與這塊土地接受的太陽能之比。下列措施能提高光能利用率的是(  )A.大棚種植時,白天適當通風B.棉花適時摘除頂芽,解除頂端優(yōu)勢C.在桉樹林里栽培草本菠蘿,取得桉樹、菠蘿兩旺D.在前季作物生長后期的株行間播種或移栽后季作物解析:選ABCD。大棚種植時,白天光照強,光合作用旺盛,達到光飽和點后限制光合作用的因素主要是二氧化碳濃度等,因此白天適當通風有利于增加大棚中的二氧化碳濃度,有利于農(nóng)作物產(chǎn)量的提高,能提高光能利用率,A符合題意;棉花適時摘除頂芽,可以解除頂端優(yōu)勢,使側(cè)枝發(fā)育,增大了光合作用的葉片面積,提高了光能利用率,B符合題意;在桉樹林里栽培草本菠蘿,桉樹和菠蘿有明顯的分層現(xiàn)象,可以充分利用光能,取得桉樹、菠蘿兩旺,提高光能利用率,C符合題意;在前季作物生長后期的株行間播種或移栽后季作物,與前季作物收完再種相比,可以延長后季作物的光合作用時間,能提高光能利用率,D符合題意。15.氣孔是高等植物與大氣進行水氣交換的主要通道,其開放率直接影響著植物的光合作用強度。某科研人員研究了光照、溫度和CO2 濃度等環(huán)境因素對鳶尾氣孔開放率的影響,結(jié)果如下圖所示,據(jù)圖分析并回答相關(guān)問題:(1)其他條件一定且適宜時,一定范圍內(nèi)隨氣孔開放率增加,光合作用強度________,原因是_________________________________________________。(2)分析圖丙可知,隨NaHCO3溶液濃度增加,氣孔開放率的變化是________________________________________________________________。(3)為了提高鳶尾的光合作用強度,某研究人員據(jù)圖乙分析認為23℃為其最佳處理溫度,你認為是否合理?________,原因是______________________。解析:(1)氣孔是高等植物與外界進行水氣交換的主要通道,其他條件一定且適宜時,一定范圍內(nèi)氣孔開放率增加,則植物吸收的CO2增多,光合作用強度增加。(2)根據(jù)圖丙可知,隨著NaHCO3溶液濃度增加,氣孔開放率先增加后下降。(3)圖乙中只有23℃、4℃兩個處理溫度,沒有溫度為23℃左右的其他處理數(shù)據(jù),無法得出23℃為其最佳處理溫度。答案:(1)增加 (氣孔是CO2進出的通道)氣孔開放率越大,植物吸收CO2 越多(CO2作為光合作用的原材料使得光合作用強度增加)(2)先增加后下降(3)不合理 本實驗沒有溫度為23℃左右的其他實驗數(shù)據(jù),無法得出23℃為其最佳處理溫度(合理即可給分)[課后達標檢測]1.(2021·遼寧沈陽一模)下列關(guān)于發(fā)生在葉綠體和線粒體中的部分代謝活動的敘述,正確的是(  )A.兩種細胞器均能產(chǎn)生ATP,產(chǎn)生的ATP可用于細胞的各項生命活動B.葉綠體固定的CO2還原成C6H12O6,線粒體內(nèi)的C6H12O6氧化成CO2C.ATP和NADPH在葉綠體內(nèi)隨水的分解而產(chǎn)生,ATP和[H]在線粒體內(nèi)隨水的生成而產(chǎn)生D.兩種細胞器都有較大的膜面積,膜上附著的酶能保證生命活動的高效進行解析:選D。葉綠體產(chǎn)生的ATP只用于光合作用暗反應(yīng)過程中C3的還原,A錯誤;葡萄糖不能在線粒體中分解,需要在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解形成丙酮酸后才能進入線粒體進一步分解,B錯誤;葉綠體中ATP和NADPH是光反應(yīng)的產(chǎn)物,NADPH可隨水的分解而產(chǎn)生,而有氧呼吸中的第一、二階段產(chǎn)生的[H]與O2結(jié)合生成水,C錯誤;葉綠體內(nèi)含有類囊體構(gòu)成的基粒,線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,二者都有較大的膜面積,膜上附著的酶能保證生命活動的高效進行,D正確。2.(2021·黑龍江大慶月考)下圖表示大豆葉肉細胞光合作用和呼吸作用的過程示意圖,其中A~D為不同的反應(yīng)過程,①~④代表不同物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是(  )A.過程A和過程D的生物化學反應(yīng)均發(fā)生在生物膜上B.強光時,NADPH的合成速率明顯大于物質(zhì)②的生成速率C.過程D產(chǎn)生的CO2用于過程B至少要穿過4層生物膜 D.過程D產(chǎn)生的ATP能在過程B中大量用于(CH2O)的合成解析:選C。題圖中過程A、B分別表示光反應(yīng)和暗反應(yīng),過程C代表細胞呼吸第一階段,過程D代表有氧呼吸第二、三階段;圖中①是O2,②為NADP+,③為ADP+Pi,④為C5。光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上,有氧呼吸第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,A錯誤;強光時,如果光合速率穩(wěn)定,則光反應(yīng)中NADPH的生成速率與暗反應(yīng)中NADP+的產(chǎn)生速率應(yīng)基本相等,B錯誤;線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生的CO2依次穿過線粒體內(nèi)、外膜和葉綠體外、內(nèi)膜后才可在葉綠體基質(zhì)中被固定利用,所以至少穿過4層生物膜,C正確;暗反應(yīng)中合成(CH2O)所需的ATP來源于光反應(yīng)合成的ATP,而不是大量來源于細胞呼吸產(chǎn)生的ATP,D錯誤。3.(2021·天津和平區(qū)檢測)將某綠色植物放置在密閉透明的容器中,給予恒定且適宜的光照,在不同的溫度條件下測定容器中CO2濃度的變化,結(jié)果如下圖所示(該植物光合作用的最適溫度為25℃,細胞呼吸的最適溫度為30℃)。下列敘述錯誤的是(  )A.從A點到B點的過程中,光合速率不斷減小直至穩(wěn)定B.在B、C點時,限制光合速率的主要環(huán)境因素不同C.與B點相比,C點時植株的光合速率變小D.處理12h后,該植物積累了少量的有機物解析:選C。從A點到B點的過程中,容器中CO2濃度下降速率逐漸減慢至不變,故光合速率不斷減小直至穩(wěn)定,A正確;在B點時限制光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度,C點時限制光合速率的主要環(huán)境因素是溫度,兩點限制光合速率的主要環(huán)境因素不同,B正確;B、C點時的CO2濃度均不變,細胞呼吸速率=光合速率,與B點相比,C點時的與呼吸作用有關(guān)的酶活性更高,故C點時植 株的光合速率變大,C錯誤;處理12h后,起點A的CO2濃度高于終點C時的CO2濃度,說明該段時間內(nèi),植物從外界吸收了少量CO2,該植物積累了少量的有機物,D正確。4.(2021·海南??诟呷?lián)考)下圖表示植物光合速率隨光照強度改變的曲線,下列敘述不正確的是(  )A.若適當提高溫度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,則補償點B應(yīng)相應(yīng)地向右移動B.若增加CO2濃度,B點左移,C點左移,D點向右上方移動C.D點時,ATP的移動方向為從類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)移動D.若上圖為陽生植物,則換為陰生植物,B點和D點均要向左移動解析:選B。B點為光補償點,此時光合作用強度與呼吸作用強度相等,若適當提高溫度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,則補償點B應(yīng)相應(yīng)地向右移動,A正確;若增加CO2濃度,則光合作用強度增加,B點左移,C點右移,D點向右上方移動,B錯誤;D點時的光合作用強度最大,其光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì),參與暗反應(yīng)過程中三碳化合物的還原,C正確;若換為陰生植物,B點和D點均要向左移動,D正確。5.(2021·江西吉安期中)下圖中縱坐標表示植物某種氣體吸收量或釋放量的變化。下列說法正確的是(  )注:不考慮橫坐標和縱坐標單位的具體表示形式,單位的表示方法相同。 A.若F點以后進一步提高光照強度,光合作用強度會一直不變B.若A代表O2吸收量,D點時,葉肉細胞既不吸收O2也不釋放O2C.C點時,葉肉細胞中能產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體D.若A代表CO2釋放量,適當提高大氣中的CO2濃度,E點可能向右下移動解析:選D。圖中E點表示光飽和點,故F點以后進一步提高光照強度,在一定范圍內(nèi),光合作用強度將不再增強,但是當光照強度超過一定范圍時會引起氣孔關(guān)閉,導致光合作用強度減弱,A錯誤;若A代表O2吸收量,D點表示光補償點,即此時植物的光合作用產(chǎn)生的O2量與呼吸作用消耗的O2量相等,植物只有葉肉細胞等含有葉綠體的細胞可以進行光合作用,而植物的所有細胞都可以進行呼吸作用,因此D點時葉肉細胞吸收的O2量少于釋放的O2量,B錯誤;C點時,光照強度為0,此時葉肉細胞只能進行呼吸作用,因此產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,C錯誤;若A代表CO2釋放量,適當提高大氣中的CO2濃度,光飽和點(E點)可能向右下移動,D正確。6.(不定項)(2021·山東濟南調(diào)研)右圖表示在適宜溫度和一定的光照強度下,甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關(guān)系,下列說法正確的是(  )A.在CO2濃度低于b的環(huán)境中植物乙比植物甲生長得更好B.CO2濃度大于a時,甲才能進行光合作用C.適當增加光照強度,a點將左移D.CO2濃度為b時,甲、乙植物的實際光合作用強度相等解析:選AC。據(jù)圖分析可知,在CO2濃度低于b的環(huán)境中,植物乙比植物甲生長得更好,A正確;CO2濃度等于a時,甲的光合作用速率與呼吸作用速率相等,B錯誤;適當增加光照強度,光合作用增強,則a點將左移,C正確;CO2濃度為 b時,甲、乙兩種植物的凈光合作用強度相等,但是甲、乙的呼吸作用強度與實際光合作用強度不一定相等,D錯誤。7.(不定項)(2021·山東淄博一模)植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢如下圖所示。下列敘述錯誤的是(  )A.植物甲和植物乙光合作用所需要的能量都來自太陽能B.葉溫在36~50℃時,植物甲的凈光合速率比植物乙的低C.葉溫為25℃時,植物甲的光合作用強度與呼吸作用強度的差值不同于植物乙的D.葉溫為35℃時,甲、乙兩種植物的光合作用強度與呼吸作用強度的差值均為0解析:選BD。植物光合作用所需的能量來源于太陽能,A正確;據(jù)圖分析,葉溫在36~50℃時,植物甲的凈光合速率隨葉片溫度變化的曲線比植物乙的高,故植物甲的凈光合速率比植物乙的高,B錯誤;真正光合作用速率=呼吸作用速率+凈光合速率,葉溫為25℃時,植物甲的光合作用強度與呼吸作用強度的差值,即植物甲的凈光合速率低于植物乙的凈光合速率,C正確;葉溫為35℃時,甲、乙兩種植物的光合作用強度與呼吸作用強度的差值表示凈光合速率,均大于0且相等,D錯誤。8.(不定項)研究者選取西瓜幼苗進行實驗,結(jié)果如下圖所示,下列推斷正確的是(  ) A.A點時,葉肉細胞中合成ATP的細胞器只有線粒體B.B點時,光合作用制造的有機物等于呼吸作用消耗的有機物C.光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶高D.溫室栽培該植物,為獲得最大經(jīng)濟效益,溫度應(yīng)控制在20℃解析:選CD。A點時,葉肉細胞進行的光合作用和呼吸作用都可以產(chǎn)生ATP,因此產(chǎn)生ATP的細胞器有葉綠體和線粒體,A項錯誤;B點表示光合速率是呼吸速率的兩倍,B項錯誤;據(jù)圖分析,光合作用與呼吸作用的相關(guān)酶的活性不同,在一定溫度范圍內(nèi),光合速率變化幅度大于呼吸速率變化幅度,光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶高,C項正確;圖中實線表示凈光合速率,CD段凈光合速率較大,因此為獲得最大經(jīng)濟效益,溫度應(yīng)控制在20℃,D項正確。9.下圖1是某植物葉肉細胞中光合作用和呼吸作用的物質(zhì)變化示意簡圖,其中①~⑤為生理過程,a~i為物質(zhì)名稱;下圖2為該植物在適宜溫度、CO2濃度為0.03%的條件下,光合作用與光照強度之間的關(guān)系。請據(jù)圖回答下列問題:(1)圖1中,物質(zhì)a的作用是________________________,物質(zhì)d的結(jié)構(gòu)簡式是__________________,在生物膜上進行的生理過程是__________(填編號),寫出 ③④⑤表示的生理過程的總反應(yīng)式:_________________________________。(2)圖2中,光照強度為B點對應(yīng)數(shù)值時,該植物根尖分生區(qū)能進行圖1的生理過程有__________(填編號)。若白天處于C點對應(yīng)的光照強度,則每天至少光照__________h,該植物才能正常生長。(3)若將該植物突然移到CO2濃度為0.3%的環(huán)境中,其他條件不變,則在短時間內(nèi)物質(zhì)f的含量將會__________,圖2的B點將向__________移動,理由是________________________________________________________________。解析:(1)分析圖1可知,物質(zhì)a為光合色素,具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的作用。物質(zhì)d在光反應(yīng)中產(chǎn)生,能夠用于暗反應(yīng),結(jié)合圖示可知,該物質(zhì)為ATP,其結(jié)構(gòu)簡式為A—P~P~P。①為光合作用的光反應(yīng)階段,發(fā)生在類囊體薄膜上,②為光合作用的暗反應(yīng)階段,發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,③為有氧呼吸第一階段,發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中,④為有氧呼吸第二階段,發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,⑤為有氧呼吸第三階段,發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,因此能在生物膜上進行的生理過程是①⑤。③④⑤為有氧呼吸過程,該過程中葡萄糖與O2、H2O在多種酶的催化作用下生成CO2、H2O,同時產(chǎn)生能量。(2)圖2中,光照強度為B點對應(yīng)數(shù)值時,植物的光合速率與呼吸速率相等,但是根尖分生區(qū)只能進行細胞呼吸,因此能發(fā)生的生理過程有圖1中的③④⑤。植物要正常生長,其白天制造的有機物量需大于一天內(nèi)呼吸消耗的有機物量,由圖2可知,細胞的呼吸速率為5mg/(100cm2葉·h),則一天內(nèi)消耗有機物的量為24×5=120mg,在C點對應(yīng)的光照強度下,該植物的總光合速率為15+5=20mg/(100cm2葉·h),因此白天至少光照6h,植物才能正常生長。(3)圖1中物質(zhì)f為C3,外界CO2濃度從0.03%突然升高到0.3%,短時間內(nèi),C3的合成量增多,而消耗量基本不變,故短時間內(nèi)C3的含量將會增多。圖2中B點光合速率與呼吸速率相等,若外界CO2濃度升高,呼吸速率基本不變,而光合速率增大,因此需降低光照強度才能保持光合速率與呼吸速率相等,圖2中B 點要左移。答案:(1)吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能 A—P~P~P?、佗荨6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量 (2)③④⑤ 6 (3)增多 左 CO2濃度升高,光合速率增大,而呼吸速率基本不變,要使光合速率與呼吸速率相等,則需降低光照強度10.(2020·高考全國卷Ⅰ)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動,促進作物的生長發(fā)育,達到增加產(chǎn)量等目的?;卮鹣铝袉栴}:(1)中耕是指作物生長期中,在植株之間去除雜草并進行松土的一項栽培措施,該栽培措施對作物的作用有_______________________(答出2點即可)。(2)農(nóng)田施肥的同時,往往需要適當澆水,此時澆水的原因是__________________________________________________(答出1點即可)。(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長期內(nèi),在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率?,F(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長能達到的株高和光飽和點(光合速率達到最大時所需的光照強度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進行間作的兩種作物是_____________,選擇這兩種作物的理由是___________________________________________________________。作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點/(μmol·m-2·s-1)12001180560623解析:(1)中耕時去除雜草可降低作物與雜草之間在光照、水分、礦質(zhì)元素等方面的競爭;中耕時松土可增加土壤氧氣含量,利于根的呼吸,從而促進根對礦質(zhì)元素的吸收。(2)礦質(zhì)元素通常以離子的形式被作物根系吸收,故施肥的同時適當澆水,使肥料中的礦質(zhì)元素溶解在水中,可促進根對礦質(zhì)元素的吸收。(3)為提高光能利用率,進行間作的兩種作物應(yīng)該一高一矮,其中較高的作物利用上層較強的光照,故要求光飽和點較高,如作物A;另一種作物植株較矮,利用下層較弱的光照,故要求光飽和點較低,如作物C,因此最適合進行間作的兩種作物是A 和C。答案:(1)減少雜草對水分、礦質(zhì)元素和光的競爭;增加土壤氧氣含量,促進根系的呼吸作用 (2)肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 (3)A和C 作物A光飽和點高且長得高,可利用上層光照進行光合作用;作物C光飽和點低且長得矮,與作物A間作后,能利用下層的弱光進行光合作用11.(2021·山東威海一模)Rubisco普遍分布于玉米、大豆等植物的葉綠體中,它是光呼吸(細胞在有光、高O2、低CO2情況下發(fā)生的生化反應(yīng))中不可缺少的加氧酶,也是卡爾文循環(huán)中固定CO2最關(guān)鍵的羧化酶。Rubisco能以五碳化合物(RuBP)為底物,在CO2/O2值高時,使其結(jié)合CO2發(fā)生羧化,在CO2/O2值低時,使其結(jié)合O2發(fā)生氧化,具體過程如下圖所示。回答下列問題:(1)玉米、大豆等植物的葉片中消耗O2的場所有________________。從能量代謝的角度看,光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是_________________________。(2)科研人員利用大豆來探究光呼吸抑制劑亞硫酸氫鈉的增產(chǎn)效果。①亞硫酸氫鈉可通過改變二碳化合物(乙醇酸)氧化酶的_____________來抑制該酶的活性,從而抑制光呼吸的進行。另外,亞硫酸氫鈉還能促進色素對光能的捕捉,從而促進____________的進行。②為探究亞硫酸氫鈉使大豆增產(chǎn)的適宜濃度,一般要先進行預實驗,目的是________________________________________________________________。③噴施適宜濃度的亞硫酸氫鈉溶液后,大豆單位時間內(nèi)釋放O2的量較噴施前_______(填“增多”“減少”或“不變”),原因是_____________________。解析:(1)玉米、大豆等植物通過有氧呼吸消耗O2的場所是線粒體,通過光呼吸消耗O2的場所是葉綠體基質(zhì)。由圖可知,光呼吸消耗ATP,故從能量代謝的角度看,光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是光呼吸消耗ATP,有氧呼吸產(chǎn)生ATP。(2)①二碳化合物氧化酶在光呼吸中發(fā)揮作用,亞硫酸氫鈉可通過改變二碳化合物氧化酶的空間結(jié)構(gòu)來抑制該酶的活性,從而抑制光呼吸的進行。另外, 亞硫酸氫鈉還能促進色素對光能的捕捉,從而通過促進光反應(yīng)的進行而提高光合作用強度。②預實驗可以為進一步的實驗探究條件;檢驗實驗設(shè)計的科學性和可行性;避免盲目開展實驗造成人力、物力、財力的浪費。③噴施適宜濃度的亞硫酸氫鈉溶液后,亞硫酸氫鈉通過抑制乙醇酸氧化酶的活性,進而抑制了光呼吸進行,大豆對光能的利用增加,水的光解加快,故大豆單位時間內(nèi)釋放O2的量較噴施前增多。答案:(1)葉綠體(基質(zhì))、線粒體(內(nèi)膜) 光呼吸消耗ATP(能量),有氧呼吸產(chǎn)生ATP(能量) (2)①空間結(jié)構(gòu) 光反應(yīng)(光合作用)?、跒檫M一步的實驗探究條件;檢驗實驗設(shè)計的科學性和可行性;避免盲目開展實驗造成人力、物力、財力的浪費?、墼龆唷」饽芾迷黾樱墓饨饧涌?;亞硫酸氫鈉通過抑制乙醇酸氧化酶的活性,進而抑制了光呼吸進行12.下圖表示一生長迅速的植物在夏季24h內(nèi)的CO2凈吸收量和凈釋放量(單位:mg)。請回答下列問題:(1)在__________________時,該植物既沒有CO2的凈吸收,也沒有CO2的凈釋放,說明植物此時刻_____________________________________________。(2)測定植物呼吸速率比較簡單的方法是__________________________。假設(shè)該植物在24h內(nèi)呼吸速率不變,則該植物的呼吸速率為________mg·h-1,最高光合速率約為________mg·h-1。(3)該植物在一晝夜中有機物積累量的代數(shù)式可表示為_____________(用字母表示)。(4)若某一階段,該植物體對CO2的吸收量與釋放量總是符合圖中所示的曲線,說明植物正處于旺盛的生長狀態(tài),因為這一階段____________________。答案:(1)18:00和6:00 光合作用強度與細胞呼吸強度相等 (2)測定在黑暗條件下單位時間內(nèi)CO2的釋放量 10 85 (3)A+C-B (4)A+C的總面積大于B的面積,表示植物光合作用大于細胞呼吸,植物積累較多的有機物 13.(2021·廣東湛江高三模擬)補光是指在自然光照條件下額外補充不同波長的光。為了探究補光對植物光合作用速率的影響,研究小組在溫度適宜的玻璃溫室中,分別用三種強度相同的單色光對某植物進行補光實驗,補光時間為上午7:00~10:00。結(jié)果如下圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)補光實驗時,采用適宜溫度的原因是____________________________。(2)該實驗證明,自然光照下補充__________________nm的光可以提高光合作用速率。(3)10:00時光照突然停止,此時光合作用速率是否為0?________(填“是”或“否”),原因是__________________________________________________。(4)現(xiàn)有沉置于清水底部的30片新鮮小圓葉片、飽和的碳酸氫鈉溶液,其他材料器具自選,欲探究不同濃度的CO2對光合作用強度的影響,請寫出實驗思路。________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)根據(jù)題意可知,實驗中溫度是無關(guān)變量,為了在不同時間、不同波長的補光實驗時對植物光合速率不造成影響,所以要采用適宜且相同的溫度進行實驗。(2)對比曲線分析,與自然光照下比較,補充450nm和680nm的光可以提高光合作用速率,若采用580nm的光進行補光實驗,植物光合速率反而更低。(3)若10:00時光照突然停止,由于此時刻葉綠體內(nèi)還有一定量的ATP和NADPH,所以葉綠體內(nèi)暗反應(yīng)還可以繼續(xù)進行,此時光合作用速率不為0。(4)欲探究不同濃度的CO2對光合作用強度的影響,則首先應(yīng)配制不同濃度的碳酸氫鈉溶液,用以提供不同濃度的CO2,再選用相同數(shù)量的葉圓片放入不同濃度的碳酸氫鈉溶液中,給予相同且適宜強度的光照,觀察記錄相同時間內(nèi)葉圓片上浮的數(shù)量。 答案:(1)避免由于溫度不適影響植物光合作用速率(2)450、680(3)否 光照停止,葉綠體依然積累有ATP和NADPH,暗反應(yīng)繼續(xù)進行(4)配制不同濃度的碳酸氫鈉溶液,分別加入等量的小圓葉片,給予相同且適宜的光照,一段時間后觀察、記錄小圓葉片上浮的數(shù)量
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