2017高考生物一轮复习第四单元细胞的能量供应和利用第3讲能量之源_光与光合作用练习

第3讲能量之源——光与光合作用一、选择题(每小题6分,共60分),正确的是(C)A.将充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光,光照一段时间,遮光部分遇碘变蓝B.载有水绵和好氧细菌的临时装片,用透过三棱镜的光照射一段时间,绿光区域聚集细菌最多C.向绿色植物提供O和CO2,光照一段时间,释放的气体含有18O2D.向小球藻提供14CO2,光照一段时间,14C5化合物先于14C3化合物出现【解析】充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光,光照一段时间,光照部分由于能产生淀粉,会遇碘变蓝,A项错误;载有水绵和好氧细菌的临时装片,用透过三棱镜的光照射一段时间,绿光区域聚集细菌最少,B项错误;光合作用过程中产生的O2来自于H2O,故向绿色植物提供O和CO2,光照一段时间后会释放出18O2,C项正确;向小球藻提供14CO2,光照一段时间,14C3化合物先于14C5化合物出现,D项错误。

,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3。

为测定RuBP 羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与14CO2的反应,并检测产物14C3的放射性强度。

下列分析错误的是(B)A.菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高【解析】本题考查光合作用的原理以及定性实验方法。

RuBP羧化酶催化的反应为光合作用暗反应中的CO2的固定,反应场所为叶绿体基质,A项正确;暗反应为不依赖光的反应,在光照条件下也可以进行,B项错误;题述实验过程中用14C标记CO2,然后测定产物的放射性强度,该方法为同位素标记法,C项正确;单位时间内14C3生成量越多,说明酶的活性越高,D项正确。

移过程,对该过程的分析错误的是(D)A.①→②过程,[H]在基粒产生,在叶绿体基质中被利用B.过程②→①需要氧气参与,可以发生在植物体的根、茎等细胞内C.①→②合成的(CH2O)多于②→①消耗的(CH2O),植物表现生长现象D.②→①产生的[H]和①→②产生的[H]都来自水【解析】本题主要结合图示考查光合作用与呼吸作用的过程。

①→②表示光合作用的过程,[H]在类囊体的基粒上产生,在叶绿体基质中被利用,A项正确;②→①表示有氧呼吸过程,需要氧气参与,可以发生在植物体的根、茎等细胞内,B项正确;光合作用大于呼吸作用时,有机物才能积累,植物才能表现出生长现象,C项正确;光合作用过程中产生的[H]来自于水,有氧呼吸过程中产生的[H]来自于葡萄糖、丙酮酸和水,D项错误。

4.如图表示光合作用示意图。

下列说法错误的是(C)A.①表示O2,④表示CO2B.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②D.增加光照强度,C3的含量将减少【解析】题图表示光合作用过程,其中①表示O2,②表示ATP,③表示NADPH,④表示CO2,A项正确;暗反应中④(CO2)首先与C5结合生成C3,然后被还原为(CH2O),B项正确;C3的还原过程中,需要光反应提供的物质有②(ATP)和③(NADPH),C项错误;增加光照强度,光反应产生的ATP 和NADPH增多,C3的还原过程增强,其消耗的C3增多,所以C3的含量将减少,D项正确。

,有关分析错误的是(B)A.O2B.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时,叶绿体中C3的量会增加C.该植物缺乏Mg时,叶绿素a吸收的光能百分比的减少幅度更大D.环境温度降低,该植物对光能的利用能力降低【解析】植物进行光合作用时,光反应阶段能吸收光能并产生[H]和ATP,释放出O2,因此在一定范围内,色素吸收且利用的光能越多,O2释放量越大,A项正确;当由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时,植物吸收光能的百分比增加,光反应速率加快,产生的[H]和ATP增多,C3的还原加快,因此C3的含量会减少,B项错误;当植物缺乏Mg时,叶绿素a不能合成,因此叶绿素a吸收光能的减少幅度更大,C项正确;当环境温度降低时,酶的活性降低,植物对光能的利用能力降低,D项正确。

,有关描述正确的是(A)A.能量a是光能,能量b、c和d中有一部分形成ATPB.①过程是光反应,②过程是暗反应,③④过程都是无氧呼吸C.①过程是光合作用,②③④过程都是有氧呼吸D.①②过程只能发生在植物细胞内,③④过程只能发生在动物细胞内【解析】题图中①过程是光合作用,②过程是有氧呼吸,③④过程都是无氧呼吸。

①过程可发生在植物细胞或蓝藻等自养型生物细胞内,②过程能发生在需氧型生物细胞内,③过程可发生在动物细胞中,也能发生在一些植物细胞中(如马铃薯的块茎),④过程不能发生在动物细胞内,可发生在某些植物细胞或酵母菌等细胞内。

综上,B、C、D项错误。

中色素的提取和分离实验,由于操作不同,得到了以下四种不同的层析结果。

下列分析错误的是(A)A.甲可能是正确操作得到的理想结果B.乙可能是因为研磨时未加入CaCO3C.丙可能误用蒸馏水作为提取液和层析液D.丁可能是因为研磨时加入无水乙醇过多【解析】本题以柱形图为载体,考查叶绿体中色素的提取和分离实验。

甲中叶绿素含量比类胡萝卜素含量低,不符合正确操作得到的理想结果,A项错误;乙中叶绿素含量比类胡萝卜素含量低,且色素含量较少,可能是因为研磨时未加入CaCO3,导致部分色素被破坏所致,B项正确;光合色素不能溶于水,丙中显示没有色素,可能是误用蒸馏水作提取液和层析液,C项正确;丁中色素的含量较少,可能是因为研磨时加入无水乙醇过多,导致提取液浓度过低,D项正确。

CO2浓度,分组光照培养蓝藻,测定净光合速率和呼吸速率,结果如图。

据图判断,下列有关叙述中正确的是(A)A.与d3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相比,d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生ATP多C.密闭光照培养蓝藻,测定代谢产物可判断其是否为兼性厌氧生物D.d1、d2、d3浓度下蓝藻产生O2的场所均为类囊体的薄膜【解析】与d3浓度相比,d1浓度下实际光合作用较强,所以单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多,A项正确;与d2浓度相比,d3浓度下呼吸作用较弱,单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP较少,B项错误;光照条件下,蓝藻的光合作用也会影响到代谢产物含量的变化,且需设置有氧和无氧的条件进行实验,因此仅密闭光照培养蓝藻,不能确定蓝藻的呼吸类型,C项错误;蓝藻属于原核生物,没有叶绿体,产生O2的场所均为细胞质,D项错误。

,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响,实验以该植物光合作用吸收的CO2总量与呼吸作用CO2的释放量为指标,实验结果如表所示。

下列对该植物数据表格分析正确的是(D)A.B.昼夜不停地光照,温度为45 ℃时最有利于有机物的积累C.每天交替进行12 h光照12 h黑暗,温度均保持在45 ℃条件下,能正常生长D.每天交替进行12 h光照12 h黑暗,温度均保持在35 ℃条件下,能正常生长【解析】本题考查考生对净光合速率和呼吸速率的理解与应用。

光照下单位时内CO2的吸收总量可表示净光合速率,黑暗中单位时间内CO2释放量可表示呼吸速率。

昼夜不停地光照,20 ℃时净光合速率大于0,即植物有有机物积累,能正常生长,A项错误;温度为40 ℃时,净光合速率最大,最有利于有机物的积累,B项错误;每天交替进行12 h光照12 h黑暗,植物若正常生长,则净光合速率应大于呼吸速率,但温度保持在45 ℃条件下,温度太高,影响酶的活性,植物不能正常生长,C项错误,D项正确。

10.如图表示不同CO2浓度[①组670 μmol/mol、②组570 μmol/mol、③组470 μmol/mol、④组(对照组)370 μmol/mol]处理下春小麦单株干物质积累及积累速率的变化情况,下列分析错误的是(A)A.春小麦单株干物质积累速率就是该植物的实际光合速率B.随着CO2浓度的增加,单株干物质最大积累速率逐渐增大C.不同浓度的CO2会通过影响暗反应来影响干物质的量D.随CO2浓度的增加,单株干物质最大积累速率出现时间推迟【解析】春小麦单株干物质积累速率是该植物的净光合速率,A项错误;据题图②分析可知,随着CO2浓度的增加,单株干物质最大积累速率逐渐增大,B项正确;CO2主要参与光合作用的暗反应过程,不同浓度的CO2会通过影响暗反应来影响干物质的量,C项正确;从题图②中可以看出随CO2浓度的增加,单株干物质最大积累速率出现时间推迟,D项正确。

二、非选择题(共40分)11.(14分)图甲为某绿色植物细胞内部分代谢活动图解,其中①~⑤表示代谢过程,A~F表示代谢过程中产生的物质;图乙为光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。

请据图回答问题:(1)图甲中,物质F是丙酮酸,过程③为有氧呼吸第三阶段。

叶肉细胞中的H2O作为反应物直接参与代谢的场所有类囊体(薄膜)和线粒体基质,叶肉细胞在光下可进行的代谢过程有①②③④⑤(用图中数字来表示)。

(2)图乙中,若在t2时刻增加光照,光合速率将不变(填“增强”“减弱”或“不变”);t3→t4,图甲中①的变化是增强(填“增强”“减弱”或“不变”);O→t1,细胞中C6H12O6的含量不变(填“增加”“不变”或“减少”)。

(3)提取该绿色植物叶片中的色素,用纸层析法分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是叶绿素a 。

【解析】(1)分析题图甲,②过程能形成C6H12O6,因此②表示暗反应,其中B表示ADP和Pi;①过程利用水,且能为暗反应提供物质A,则①表示光反应,A表示[H]和ATP;⑤是C6H12O6在细胞质基质中被分解成F(丙酮酸)和E([H])的过程,则⑤表示细胞呼吸的第一阶段;④表示有氧呼吸的第二阶段,此过程形成的物质D(CO2)可以参与光合作用的暗反应;③表示有氧呼吸的第三阶段,因为该阶段需要光反应提供的物质C,即O2,且能形成水。

H2O作为反应物可直接参与光反应过程和有氧呼吸的第二阶段,其场所分别是类囊体(薄膜)、线粒体基质。

叶肉细胞在光下可进行光合作用和有氧呼吸,所以①②③④⑤过程在该叶肉细胞中都能发生。

(2)据题图乙分析可知,t2时刻为光的饱和点,故若在t2时刻增加光照,光合速率将不变;t3→t4,CO2浓度增加,暗反应加强,产生的C3增多,还原C3时产生的ADP和Pi增多,有利于光反应的进行,故题图甲中的①光反应过程增强;O→t1,光合速率等于呼吸速率,表明细胞中没有C6H12O6的积累,即C6H12O6的含量不变。

(3)与叶绿素b相比,叶绿素a在层析液中的扩散速度较快,故叶绿素a的溶解度较大。