北京专用版高考生物一轮复习 第2单元 细胞的代谢 第8讲 光合作用夯基提能作业本.docx
《北京专用版高考生物一轮复习 第2单元 细胞的代谢 第8讲 光合作用夯基提能作业本.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京专用版高考生物一轮复习 第2单元 细胞的代谢 第8讲 光合作用夯基提能作业本.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
北京专用版高考生物一轮复习第2单元细胞的代谢第8讲光合作用夯基提能作业本
（北京专用）2019版高考生物一轮复习第2单元细胞的代谢第8讲光合作用夯基提能作业本
考点一 光合作用的过程及影响光合作用的环境因素
1.（2017北京海淀期末）1937年,植物生理学家希尔将叶绿体分离后置于试管中,加入1%的DCPIP（DCPIP是一种可以接受氢的化合物,被氧化时是蓝色,被还原时是无色的）后,将试管置于光下,发现溶液由蓝色变成无色并放出氧气,以上实验证明了（ ）
A.光合作用产生的氧气来自H2O
B.光合作用的过程中能产生还原剂和O2
C.光合作用的光反应在类囊体上进行
D.光合作用的暗（碳）反应在叶绿体基质中进行
2.（2017北京昌平期末）如图表示夏季晴天,某植物光合作用强度在一天中不同时刻的变化情况。
据图分析下列叙述正确的是（ ）
A.该植物在6:
00开始进行光合作用
B.曲线BC段和DE段光合速率下降的原因相同
C.该植物一天中有机物积累最多的时刻是E点对应的19点
D.环境中CO2浓度下降导致12:
00时出现光合作用强度“低谷”
3.（2017北京昌平期末）植物叶肉细胞光合作用暗（碳）反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。
下列相关叙述正确的是（ ）
A.磷参与了光合作用所有产物的合成
B.蔗糖合成受阻促进Pi进入叶绿体
C.三碳糖磷酸的积累会导致[H]和ATP的合成速率增加
D.三碳糖磷酸的积累导致卡尔文循环减速属于负反馈调节
4.下列各图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示的因素外,其他环境因素均控制在最适范围。
下列分析错误的是（ ）
A.甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中色素的数量
B.乙图中d比c点在相同时间内叶肉细胞中生成C5的速率快
C.M、N点的限制因素是光照强度,P点的限制因素是温度
D.丙图中,随着温度的升高,曲线走势将稳定不变
5.为了研究光合作用,生物小组的同学把在暗处放置几小时后的菠菜叶磨碎,分离出细胞质基质和全部叶绿体。
然后又把部分叶绿体磨碎分离出叶绿素和叶绿体基质,分别装在A、B、C、D四支试管内（如图）,并进行光照。
关于这个实验的说法正确的是（ ）
A.应用了离心法和同位素标记法
B.B管用碘液检验,溶液变蓝
C.C管用碘液检验,溶液变蓝
D.D管能完成光反应过程
6.将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则细胞内三碳化合物与糖类生成量的变化是（ ）
A.C3突然增加,（CH2O）减少
B.C3与（CH2O）都减少
C.C3与（CH2O）都增加
D.C3突然减少,（CH2O）增加
7.如图表示夏季玉米田中,距离地面高度不同处CO2浓度不同,图中实线表示上午10时的测定结果,虚线表示夜晚22时的测定结果。
下列相关叙述中错误的是（ ）
A.上午10时玉米植株不同高度CO2的吸收量不同
B.在夜晚,土壤中释放的CO2多被玉米所固定
C.在富含有机质的农田中,图中c点将会右移
D.图中b点所对应的是玉米光合作用面积较大处的高度
考点二 光合作用与呼吸作用的关系
8.（2018北京平谷五中期中）下图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。
下列有关分析不正确的是（ ）
A.发生在生物膜上的过程有③④
B.人体细胞中也可发生的过程有②④
C.②过程形成的ATP可用于③过程
D.在光照充足等适宜条件下,①消耗的CO2多于②产生的CO2
9.下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中,正确的是（ ）
A.适宜光照下,叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2
B.只要提供O2,线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP
C.无光条件下,线粒体和叶绿体都产生ATP
D.叶绿体和线粒体都有ATP合成酶,都能发生氧化还原反应
10.图甲表示在一定条件下某绿色植物细胞内部分物质转化过程,图乙表示在适宜温度条件下该植物净光合速率与环境因素之间的关系。
下列叙述正确的是（ ）
A.图甲中物质X和Y的生成场所分别在叶绿体基质和线粒体基质
B.图甲中①②③④四个过程不能在同一个细胞中进行
C.图乙中光照强度为B时,细胞内物质X的产生速率比物质Y产生速率要快
D.图乙中光照强度小于A时,两曲线重合的原因主要是受二氧化碳浓度的限制
11.（2018北京海淀第一学期期末）小麦黄化（失绿）是高等植物基因突变导致叶绿素含量下降的现象。
科研人员发现某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2的酶活性显著高于野生型。
下图所示两条曲线分别为两种类型水稻在不同光照强度下的CO2吸收速率。
下列叙述不正确的是（ ）
A.曲线A和B与纵坐标轴的交点相同代表呼吸速率相同
B.曲线B表示突变型,其光饱和点对应的光照强度较低
C.在P点处突变型和野生型水稻的真（总）光合速率一定相同
D.低于P点时,限制突变型小麦光合速率的主要环境因素是光照强度
12.植物叶表皮上气孔开闭与含叶绿体的保卫细胞的渗透压有关,保卫细胞吸水时气孔张开,失水时气孔关闭。
下列叙述正确的是（ ）
A.保卫细胞的ATP白天产生,只在夜间消耗
B.保卫细胞吸水和失水过程中,水分子均可进出细胞
C.夏季中午气孔关闭,导致叶肉细胞停止同化CO2
D.保卫细胞是高度分化的细胞,失去了分裂能力和全能性
B组 提升题组
一、选择题
1.（2018北京五十五中期中阶段性调研）科学家往小球藻培养液中通入14CO2后,分别给予小球藻不同时间的光照,结果如下表。
实验组别
光照时间（s）
放射性物质分布
1
2
大量3-磷酸甘油酸（三碳化合物）
2
20
12种磷酸化糖类
3
60
除上述12种磷酸化糖类外,
还有氨基酸、有机酸等
根据上述实验结果分析,下列叙述不正确的是（ ）
A.本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段
B.每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活,才能测定放射性物质分布
C.CO2进入叶绿体后,最初形成的主要物质是12种磷酸化糖类
D.实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等
2.1880年美国生物学家恩吉尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。
他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上,并在水绵悬液中放入好氧细菌,观察细菌的聚集情况（如图）。
他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。
下列有关叙述正确的是（ ）
A.好氧细菌主要利用红光和蓝光进行光合作用
B.水绵通过光合作用为好氧细菌提供O2
C.水绵通过光合作用为好氧细菌提供有机物
D.图b表明,只有红光和蓝光可用于光合作用
3.下列有关叶绿体及光合作用的叙述,正确的是（ ）
A.破坏叶绿体外膜后,O2不能产生
B.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变
C.与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D.在离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成碳反应
4.（2018北京平谷五中期中）如图是在不同光照强度下测得的桑树与大豆间作（两种隔行种植）和大豆单作（单独种植）时大豆的光合速率。
假设间作与单作农作物间的株距、行距均相同。
据图分析,下列叙述正确的是（ ）
A.与单作相比,间作时大豆植株的呼吸强度没有受到影响
B.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作
C.光照强度为a时,影响大豆植株间作和单作光合速率的主要因素均为CO2浓度
D.光照强度为b时,大豆植株单作固定CO2的速率为20μmol·m-2·s-1
二、非选择题
5.（2018北京东城期末）小球藻是一种单细胞藻类,具有光合效率高、营养方式多样且富含有机物等特点,在食品和饲料等多个方面均有广泛应用。
（1）科学家曾以小球藻为材料进行了光合作用机理的研究。
鲁宾与卡门在研究光合作用中氧气来源时,利用同位素18O分别对 中的氧元素进行标记,得到的结论是 ;卡尔文利用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用,目的是研究 。
（2）科研人员研究了不同处理条件对小球藻细胞数量及叶绿素含量的影响。
①实验条件的设计如下表所示,请将表格内容补充完整。
营养方式
自养
混养
异养
培养基中葡萄糖含量（g/L）
a:
10.0
10.0
光照强度（Lux）
b:
2500
0
②实验结果如下列图表所示。
实验结果
营养方式
单位质量小球藻中
总叶绿素含量（mg/g）
单位体积藻液中总
叶绿素含量（mg/L）
自养
31.99
9.44
混养
6.31
13.39
异养
3.31
6.34
由结果可知,单位质量小球藻中总叶绿素含量以 方式为最高,但由于该方式下 ,因此单位体积藻液中总叶绿素含量未达最高。
据此分析,三种营养方式中 更具优势,这对高密度规模化培养等生产问题具有指导意义。
6.（2018北京西城期末）增施CO2是提高温室植物产量的主要措施之一。
但有人发现,随着增施CO2时间的延长,植物的光合作用逐渐减弱。
为探究其原因,研究者以黄瓜为材料进行实验,结果如下图。
图1
图2
图3
（1）CO2进入叶绿体,被位于 的Rubisco酶催化,与 化合物结合而被固定。
（2）由图可知,常温+CO2处理组在超过29天后,净光合速率开始下降,直至低于常温处理组。
此阶段,常温+CO2组淀粉含量与光合速率的变化趋势 ,据此推测光合速率下降可能是由于淀粉积累过多。
叶绿体中淀粉的积累一方面会导致 膜结构被破坏而影响光反应。
另一方面有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中,因此造成光合作用所需的 等含氮化合物合成不足,进而抑制了光合作用。
（3）由图可知,在增施CO2情况下,适当升高温度可以 光合作用速率。
有人认为,这是由于升高温度促进了淀粉分解为可溶性糖,减弱了淀粉大量积累对光合作用的抑制。
图中支持该假设的证据是 。
（4）请根据本研究的结果,对解决“长时间增施CO2抑制光合作用”这一问题,提出两项合理化建议:
。
答案全解全析
A组 基础题组
考点一 光合作用的过程及影响光合作用的环境因素
1.B 判断光合作用产生的氧气的来源需用放射性同位素标记法,本实验无法判断光合作用产生的氧气的来源,A错误;溶液由蓝色变成无色,说明产物中有还原态氢,并放出氧气,故说明光合作用的过程中能产生还原剂和O2,B正确;本实验不能判断光合作用的光反应的场所,C错误;本实验不能判断光合作用的暗（碳）反应的场所,D错误。
2.C A点前,植物就进行光合作用了,只是光合速率小于呼吸速率,A错误;图示植物曲线的BC段下降的主要原因是气孔部分关闭导致叶内CO2浓度降低,DE段下降的原因是光照强度减弱,光反应产生[H]和ATP的速率减慢,这两段下降的原因不相同,B错误;在19时后,植物的光合作用速率开始小于细胞呼吸速率,有机物积累最多的时刻应为19:
00,C正确;植物曲线的BC段下降的主要原因是气孔部分关闭导致叶内CO2浓度降低,所以植物出现光合作用强度“低谷”,D错误。
3.D 磷元素是核酸、磷脂、ATP等的组成成分,ATP是光合作用光反应阶段的产物,但磷没有参与所有光合作用产物的合成,A错误。
据图分析,蔗糖合成或输出受阻,则进入叶绿体的Pi减少,B错误。
三碳糖磷酸大量积累于叶绿体基质,抑制了光反应的进行,导致光反应生成的ATP和[H]减少,C错误。
据图分析,若蔗糖合成或输出受阻,导致三碳糖磷酸的转运受到抑制,进入叶绿体的Pi减少,同时三碳酸磷糖因转运受抑制而在叶绿体基质中大量积累,进一步抑制了暗反应和光反应的进行,使得ATP的合成数量下降,这一过程中三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于负反馈调节过程,D正确。
4.D 从甲图中可以看出,光照强度和二氧化碳的浓度不是a点光合速率的限制因素,限制因素可能是叶绿体中色素的数量,A正确;乙图中d点与c点相比,光照强度增加,光反应速率加快,产生的ATP和[H]增加,因此d点在相同时间内叶肉细胞中C3的还原量多,生成C5的速率快,B正确;图中M、N、P三点的限制因素分别是光照强度、光照强度、温度,C正确;丙图中,随着温度的升高,曲线走势有可能下降,因为超过最适温度,酶的活性降低,D错误。
5.B 该实验过程中将细胞质基质和叶绿体分离、叶绿体基质与叶绿素分离采用的方法是差速离心法,没有使用同位素标记法,A错误;实验材料先在暗处放置几小时,消除了原有的光合产物,因此在光照条件下用碘液检验,B管有叶绿体能进行光反应和暗反应,溶液变蓝,C管没有叶绿素,不能进行光反应,溶液不变蓝,B正确、C错误;D管的叶绿素吸收光能,但是没有酶,不能完成光反应过程,D错误。
6.A 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,光反应为暗反应提供[H]和ATP,[H]用于还原三碳化合物,最终生成C6H12O6,ATP为暗反应提供能量。
光反应的能量直接来自太阳能,即必须在光下产生。
将盆栽植物移至黑暗处,停止了光照,在其他条件如CO2浓度等没有发生变化的情况下,从气孔进入的CO2仍被C5固定生成C3。
由于光照停止,光反应停止,[H]和ATP不能生成,C3因缺乏[H]和ATP不能被还原,所以此时的叶肉细胞内C3暂时增加,C6H12O6的生成量减少。
故A选项正确。
7.B 由图中实线可知,上午10时玉米植株不同高度CO2的吸收量不同,A正确;夜晚无光照,玉米不能进行光合作用,不消耗二氧化碳,但呼吸作用会释放出二氧化碳,B错误;在富含有机质的农田中,由微生物的分解作用释放出的二氧化碳多,故c点将会右移,C正确;由图可知,b点二氧化碳浓度最低,其对应的是玉米光合作用面积较大处的高度,D正确。
考点二 光合作用与呼吸作用的关系
8.C 分析图解,①表示暗反应,②表示有氧呼吸的第一、二阶段或产生CO2的无氧呼吸,③表示光反应,④表示有氧呼吸的第三阶段。
光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上,有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上,A正确;人体细胞不能进行光合作用,但是能够进行细胞呼吸,因此可发生的过程有②④,B正确;③过程水的光解不需要ATP,②过程形成的ATP可用于各项生命活动,C错误;在光照充足等适宜条件下,①消耗的CO2多于②产生的CO2,D正确。
9.D 叶绿体合成ATP需要色素、酶和光照,不需要氧气,线粒体进行有氧呼吸第二阶段合成ATP不需要O2,A错误;线粒体合成的ATP不提供给叶绿体,B错误;无光条件下,叶绿体不产生ATP,C错误;叶绿体和线粒体中都能合成ATP,都有ATP合成酶,都能发生氧化还原反应,D正确。
10.C 图甲中物质X的产生是在光合作用的暗反应阶段,暗反应发生在叶绿体基质中,物质Y的产生是在有氧呼吸的第一阶段,其发生在细胞质基质中,所以A错误。
图甲中①③是光合作用,②④是细胞呼吸,可以在同一个细胞中进行,所以B错误。
分析图乙,光照强度为B时,光合作用强度大于呼吸作用强度,细胞内物质X的产生速率比物质Y产生速率要快,所以C正确。
分析图乙,光照强度小于A时,二氧化碳的浓度不同,但两曲线重叠,说明二氧化碳浓度不是限制光合作用的因素,光照强度才是限制因素,所以D错误。
11.B 由图可知,曲线A和B与纵坐标轴的交点相同代表呼吸速率相同,A正确;由题意可知,某突变型水稻叶片固定CO2的酶活性显著高于野生型,结合图可知,曲线A表示突变型水稻,其光饱和点对应的光照强度较高,B错误;由图可知,在P点处突变型和野生型水稻净光合速率相同,因为两种水稻呼吸速率相同,所以P点处真（总）光合速率一定相同,C正确;由图可知,低于P点时,光合速率随光照强度增大而升高,所以限制突变型水稻光合速率的主要环境因素是光照强度,D正确。
12.B 保卫细胞不管白天还是夜晚都要进行细胞呼吸产生ATP,且时刻都要消耗ATP为生命活动供能,A错误;水分子通过自由扩散的方式进出细胞,所以保卫细胞吸水和失水过程中,水分子均可进出细胞,B正确;夏季中午气孔关闭,叶肉细胞通过利用自身呼吸和邻近细胞的呼吸作用产生的CO2进行暗反应,C错误;保卫细胞是高度分化的细胞,但细胞内遗传物质没有改变,理论上仍然具有全能性,D错误。
B组 提升题组
一、选择题
1.C 二氧化碳参与光合作用的暗反应阶段,A正确;由于酶可以反复利用,因此在研究时,光照后需要对酶进行失活处理,B正确;根据表中数据可知,二氧化碳进入叶绿体后首先形成的物质是三碳化合物,C错误;根据表中内容可知,在光照60s后,产物中有氨基酸、有机酸等,D正确。
2.B 好氧细菌代谢类型为异养需氧型,不能进行光合作用,A错误;水绵通过光合作用为好氧细菌提供O2,B正确;题述实验不能证明水绵光合作用能产生有机物,C错误;图b表明,红光和蓝光用于光合作用时光合效率较高,但其他光同样可用于光合作用,只是光合效率较低,D错误。
3.D 植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行,碳反应（暗反应）在叶绿体基质中进行,因此破坏叶绿体外膜,不影响O2的产生,故A错误;离体的叶绿体基质中含有与碳反应有关的酶,获得ATP、NADPH和CO2后,可完成碳反应,故D正确;植物生长过程中,叶绿体中各种色素的比例会随植物生长期、光照、温度等的变化而变化,故B错误;与夏季相比,植物在冬季光合速率降低的主要原因是温度降低和光照减弱,故C错误。
4.B 当光照强度为0时,桑树与大豆只进行呼吸作用,从图中信息可知,间作时大豆的呼吸强度低于单作（与纵轴的交点）,说明与单作相比,间作时大豆植株的呼吸强度会受到影响,A错误;光照强度为a时,无论是间作还是单作,大豆植株的光合速率都没有达到最大值,说明影响大豆植株光合速率的主要因素均为光照强度,C错误;图示中的光合速率表示净光合速率,净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,在光照强度为b时,大豆植株单作时的呼吸速率=4μmol·m-2·s-1,净光合速率=20μmol·m-2·s-1,此时固定CO2的速率即实际光合速率=20+4=24（μmol·m-2·s-1）,D错误;图示中的光合速率大于零时,有有机物积累,由曲线图可以直接看出,大豆植株开始积累有机物时单作的最低光照强度大于间作,B正确。
二、非选择题
5.
答案
（1）二氧化碳和水（或CO2和H2O） 光合作用释放的氧气全部来自水 碳的同化途径（CO2中的碳转化成有机物中碳的过程或暗反应过程）
（2）① 0 2500
②自养 小球藻细胞数量相对较少（或浓度较低） 混养
解析
（1）根据题目可知,此实验研究光合作用中氧气的来源,光合作用反应物H2O和CO2中有氧元素存在,所以,利用18O分别标记H2O和CO2,结果发现标记H2O时,释放的氧气中有放射性,而标记CO2时释放的氧气中没有放射性,所以得出结论,光合作用中释放的氧气全部来自水;而利用14C标记的14CO2进行光合作用,目的是研究碳的同化途径。
（2）①自养情况下小球藻的生长不需要外源提供葡萄糖,仅需提供光照,因此,a应为0、b应为2500。
②由表格可知,自养情况下,单位质量小球藻中总叶绿素含量最大,但是,根据曲线图发现,小球藻细胞数量相对值较小,因此,单位体积藻液中总叶绿素含量未达最高。
根据曲线图发现,混养时,小球藻细胞数量相对值较大,所以混养更具有优势。
6.
答案
（1）叶绿体基质 C5
（2）相反 类囊体 酶（答其他具体和光合作用有关的含氮化合物如ATP、NADPH等亦可）
（3）提高（促进/加速） 高温+CO2组淀粉含量一直低于常温+CO2组,可溶性糖相反
（4）单独增施CO2时间不宜超过30天;增施CO2的同时合理补充氮肥;增施CO2时适当提高温度（任选其二）
解析
（1）CO2参与光合作用的暗（碳）反应阶段,在叶绿体基质中和C5结合而被固定。
（2）由图2可知,29天后常温+CO2处理组的淀粉含量呈上升趋势,与图1净光合速率变化趋势相反。
由题干可知,叶绿体中淀粉积累过多时光反应受到影响,故被破坏的应该是类囊体薄膜。
光合作用需要酶、光合色素（叶绿体色素）、H2O、CO2等化合物,其中含有氮元素的是酶等。
（3）由图1可知,大约在处理天数40天之前,高温+CO2处理组的净光合速率高于常温+CO2处理组,所以适当提高温度可以提高光合作用速率。
由题干“升高温度促进了淀粉分解为可溶性糖”,故直接证据是图2中高温+CO2处理组淀粉含量低于常温+CO2处理组和图3中高温+CO2处理组可溶性糖的含量高于常温+CO2处理组。
（4）由第二问题干可知,长时间增施CO2影响光合速率的原因是淀粉积累过多和缺少氮素营养,故可提出建议:
适当升高温度促进淀粉分解、施加氮肥。
另外,单独增施CO2时间不宜超过30天。
升级会员 