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2011届高考生物第一轮单元专题复习题11


第4节

能量之源——光与光合作用

一、选择题 1.下列关于叶绿素合成和功能的叙述,错误的是( A.光是叶绿素合成的必要条件 B.低温抑制叶绿素的合成 C.矿质元素影响叶绿素的合成 D.提取的叶绿素溶液,给予适宜的温度、光照和 CO2,可进行光合作用 解析:无光条件下叶绿素不能合成,叶绿素的合成需要酶催化,温度影响酶的活性,合 成叶绿素必需有 Mg、N 等元素,叶绿体是进行光合作用的细胞器,仅有叶绿素不能完 成光合作用全过程。 答案:D 2.1880 年美国生物学家 G.Engelmann 设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将三棱镜 产生的光谱投射到丝状的水绵体上,并在水绵的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。这个实验的思路是( ) )

A.细菌对不同的光反应不同,细菌聚集多的地方,水绵光合作用强 B.好氧细菌聚集多的地方,O2 浓度高,水绵光合作用强,则在该种光照射下植物光合 作用强 C.好氧细菌聚集多的地方,水绵光合作用产生的有机物多,则在该种光照射下植物光 合作用强 D.聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物——O2,使水绵的光合作用速度加快,则该 种光有利于光合作用 解析:好氧细菌生活需要氧气,因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方,也是 水绵光合作用强的地方。 答案:B 3. 如图为光合作用过程示意图,在适宜条件下栽培的小麦,如果突然将 c 降低至极低水 平(其他条件不变),则 a、b 在叶绿体中的含量变化将会是( )

A.a 上升、b 下降 C.a、b 都下降

B.a、b 都上升 D.a 下降、b 上升

解析:根据图示信息可推出,c 是 CO2,a、b 分别是[H]和 ATP。光照不变,光反应顺 利进行,[H]和 ATP 合成正常;CO2 供应不足,CO2 固定减弱,C3 相对含量减少,导致 C3 还原消耗的[H]和 ATP 也减少,故 a、b 在叶绿体中相对含量上升。 答案:B 4.(2010· 广州模拟)如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确的 是( )

A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发 B.水稻在收获时节,叶片中色素量的变化是(甲+乙)<(丙+丁) C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大 D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光 解析:新鲜叶片中,含量最多的是叶绿素 a(乙),其次是叶绿素 b(甲),含量最少的是胡 萝卜素(丁),丙是叶黄素。光合色素提取时加碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏。水稻在 收获时节,颜色变黄是由于叶绿素(甲+乙)含量少于类胡萝卜素(丙+丁)。胡萝卜素在 层析液中的溶解度最大。叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 答案:B 5.图 1 是八月份某一晴天一昼夜中棉花植株的 CO2 吸收和释放曲线;图 2 是棉花叶肉细胞 中两种细胞器的四种生理活动状态。 请指出图 1 中表示时间的字母与图 2 中(1)、 (2)、 (3)、 (4)所发生的生理活动相对应的选项是( )

图1 A.defg B.dcba C.egah D.fcbd

图2

解析:c 点之前 g 点之后叶肉细胞呼吸作用强度大于光合作用强度;c 点至 g 点之间叶 肉细胞的呼吸作用强度小于光合作用强度;c 点、g 点时叶肉细胞的呼吸作用强度等于 光合作用强度。 答案:B 6.下图表示光照下叶肉细胞中 A、B 两种细胞器间的气体交换,下列有关此图的叙述正确 的是( )

A.在黑暗中 A 将停止生理作用 B.A 结构能产生 ATP,B 结构不能产生 ATP C.植物正常生长时,B 结构产生的 O2 全部被 A 结构利用 D.夜晚适当降温,能降低 A 结构的生理功能,白天适当升温,B 结构的生理功能提高 比 A 结构更显著,故白天适当升温,夜晚适当降温能增加农作物的产量 解析:由图示含义可知,A 结构为线粒体,B 结构为叶绿体。适当控制昼夜温差,可使 植物体内有机物的积累量增加。 答案:D 7. 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细胞呼吸的 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细胞呼吸消耗的有机物的量相等 解析:该题的纵坐标表示光照下二氧化碳的吸收量与释放量,也就是植物积累的有机物 量和黑暗中二氧化碳的释放量(细胞呼吸),因此,光合作用制造的有机物应该是两条曲 线的数值之和。所以,光照相同时间, 35℃ 时光合作用制造的有机物的量为 (3 + 3.5)mg/h,30℃时光合作用制造的有机物的量为(3+3.5)mg/h,故光照相同时间,35℃时 光合作用制造的有机物的量与 30℃时相等;光照相同时间,植物积累有机物最多的点 不是 20℃,而是 25℃;光合作用制造的有机物与细胞呼吸消耗的有机物的量相等的点 应该是光照下植物不吸收二氧化碳的点,而不是图中二者曲线的交点。 答案:A 8.有关如图所示模拟实验的叙述,正确的是( )

A.甲和乙都不产生气泡 B.甲产生气泡与光有关

C.甲和乙都产生气泡,气泡成分不同 D.甲和乙都产生气泡,气泡成分相同 解析:甲装臵中,丙酮酸在线粒体内进行有氧呼吸第二阶段,可产生 CO2,该过程不需 要光照条件。乙装臵中,NaHCO3 溶液可释放 CO2,在有光条件下叶绿体内进行光合作 用产生 O2。 答案:C 9.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是 25℃、30℃,如图所示曲线表示该植 物在 30℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到 25℃的条件下(原光照强 度和 CO2 浓度不变),从理论上讲,图中相应点的移动分别是( )

A.a 点上移,b 点左移,m 值增大 B.a 点不移,b 点左移,m 值不变 C.a 点上移,b 点右移,m 值下降 D.a 点下移,b 点不移,m 值上升 解析:首先应明确题图中各点的生物学含义,a 点代表细胞呼吸强度,b 点代表该光照 强度下植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等,m 值代表最大净光合作用强度。因为该 植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为 25℃、30℃,温度由 30℃调节到 25℃,细 胞呼吸强度会降低,实际光合作用强度会提高。因此,a 点上移,b 点左移,m 值增大。 答案:A 10. (2010· 滨州模拟) 将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,假定玻璃罩内植 物的生理状态与自然环境中相同。用 CO2 浓度测定仪测得了该玻璃罩内 CO2 浓度的变 化情况,绘制成如图的曲线,下列有关说法正确的是( )

A.H 点 CO2 浓度最低,说明此时植物对 CO2 的吸收量多,光合作用最强 B.CO2 浓度下降从 DE 段开始,说明植物进行光合作用是从 D 点开始的 C.D 点表明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等 D.D 点较 B 点 CO2 浓度高,是因为 D 点温度高,使植物细胞呼吸强 解析:H 点 CO2 浓度最低,说明此时植物体内积累的有机物最多;D 点和 H 点时,光 合作用强度与细胞呼吸强度相等;D 点之前、H 点以后也进行光合作用,只不过是光合 作用强度比细胞呼吸强度弱;D 点以前由于植物只进行细胞呼吸,或者是细胞呼吸强度 大于光合作用强度,所以玻璃罩内的 CO2 浓度逐渐增大。

答案:C 11 . (2010· 青岛模拟 ) 如图是绿色植物内细胞代谢的某一阶段的简图,下列说法错误的是 ( )

c CO2+H2O― ― → 物质 A A.a 过程是指 CO2 的固定 B.b 过程是指三碳化合物的还原 C.c 过程完全在线粒体内完成 D.a、b、c 三过程都需要酶参与 解析:从图示看出 a、b、c 应分别为 CO2 的固定、三碳化合物的还原和有氧呼吸过程, 都要有酶参与, 有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行, 第二、 三阶段在线粒体中完成。 答案:C 12.(2010· 济宁模拟)图甲表示 A 植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。图乙表示 A 植 物光合速率在不同光照强度环境条件下,光合速率受 CO2 浓度影响的变化曲线。a 点与 c 点相比较,c 点时叶肉细胞中 C3 的含量;b 点与 c 点相比较,b 点时叶肉细胞中 C5 的 含量依次是( )

A.低、基本一致 C.高、基本一致

B.高、高 D.低、高

解析:a、c 两点光照度相同,c 点 CO2 浓度高于 a 点 CO2 浓度,且两点 CO2 浓度都未 达到饱和,故 c 点 CO2 的固定要强于 a 点,C3 生成比 a 点多;b、c 两点,CO2 浓度相 同,b 点光照强于 c 点,b 点光反应强于 c 点,生成更多的[H]和 ATP,使暗反应中 C3 的还原加快,单位时间内生成更多的 C5,另一方面由于 b、c 两点 CO2 浓度相同,故 CO2 的固定速度相同,C5 消耗相同,因此,b 点比 c 点 C5 含量高。 答案:B 13.通过实验测得一片叶子在不同光照条件下 CO2 吸收和释放的情况如下图所示。下图中 所示细胞发生的情况与右图中 AB 段(不包括 A、B 两点)相符的一项是( )

解析:图中 AB 段呼吸作用大于光合作用,因此线粒体中产生的 CO2 一部分进入叶绿体 进行光合作用,一部分释放出去。 答案:A 14.(2010· 南京模拟)下列①~④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。在下列各 选项中,不正确的是( )

A. ①图中的 X 因素可表示 CO2 浓度, 植物在较强光照时的 a 点值一般要比在较弱光照 时的低 B.③图中,阴生植物的 b 点值一般比阳生植物的低 C.④图中 Z 因素(Z3>Z2>Z1)可以表示 CO2 浓度,当光照强度小于 c 值时,限制光合 速率增加的主要因素是光照强度 D. ②图中 Y 因素最有可能代表光照强度 解析: ②图中 Y 因素最有可能代表温度, 而不是光照强度; 光照强度增加到一定程度时, 光合速率不再增加,但是不会下降。 答案:D 二、非选择题 15.(2010· 泉州一中期中)在一定实验条件下,测得某植物光合作用速率与光照强度之间的 关系(氧气浓度为 15%)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的 关系如下图所示,请据图回答下列问题:

(1)在光合作用过程中,光反应为暗反应提供的两种物质是_______________________。 (2)影响图甲中 a 曲线 A 点上下移动的主要外界因素是________;图乙中细胞呼吸有关 曲线的数据需在__________________条件下测量。 (3)由图丙可知,40℃时,植物体________(填“能”或“不能”)显示生长现象;而 5℃ 时的状态可用图甲中________(填“A”、“B”或“C”)点表示。 (4) 用 大 棚 种 植 蔬 菜 时 , 白 天 应 控 制 光 强 为 ________ 点 对 应 的 光 照 强 度 , 温 度 为 ________℃最佳。 (5)在图甲和图乙中绘制下列有关曲线:①图甲中光合作用强度是用 CO2 吸收量(mol/h) 表示的,请改用 O2 的吸收量(mol/h)表示光合作用强度,并在图甲中再绘出光合作用强 度与光照强度的关系曲线; ②在图乙中再绘出无氧呼吸 CO2 的释放量与 O2 浓度的关系。 解析:(1)光反应为暗反应提供了还原氢和 ATP。(2)在甲图中,A 点时无光照,只进行 呼吸作用,影响呼吸作用强度的主要外界因素是温度。在图乙中,为排除光照时对气体 交换量的影响,可以在无光或黑暗的条件下进行测量。(2)在图丙中 40℃时真正光合速 率已经很低,而呼吸速率很高,说明与光合作用有关的酶的活性较低而与呼吸作用有关 的酶的活性较高,使植物体总有机物量减少,不能显示生长现象。在 5℃时光合速率和 呼吸速率相等,可用甲图中的 B 点表示。(4)大棚蔬菜在种植时,白天应在较大光照强 度下,以增强光合作用,温度应在真正光合速率和呼吸速率的差值最大时,即图丙中的 25℃时最好。(5)在绘制氧气的吸收量曲线时,对应于二氧化碳吸收量的曲线,找到光照 强度为 0 时氧气的消耗量、 光照强度和呼吸强度相等时的 B 点和最大二氧化碳吸收量时 氧气的释放量,绘制出氧气吸收量的曲线。从图乙可以看出 D 点时,只进行有氧呼吸, 无氧呼吸释放的 CO2 为 0,在氧气浓度为 0 时,二氧化碳的释放量为 1,两点进行描线 即可得到曲线。 答案:(1)ATP 和[H](NADPH) (5)如下图 (2)温度 无光(或黑暗) (3)不能 B (4)C 25

16.(原创题)某实验小组用小球藻进行实验,探究影响光合速率的因素。他们将一定量的小 球藻浸入适宜且相同温度的培养液的试管中,以白炽台灯作为光源。移动台灯可改变光 源与试管的距离;CO2 浓度分别设置为 0.03%和 0.05%,根据实验结果绘制成曲线 1、 曲线 2(如图所示)。请分析回答下列问题:

(1)比较 C、D 两点的光合速率,可见限制 D 点光合速率的主要因素是________。EF 段 __________不再成为光合速率的主要限制因素,若 C 处突然关闭台灯,叶绿体中 C3 的 含量将如何变化? ____________________________________________________________。 (2)F 点的含义是____________________________________________________。 若用缺镁培养液培养小球藻,其他条件不变,F 点应向________移。 (3)该小组又做了探究小球藻最适生长温度的预实验,实验结果见下表: 温度(℃) 光照下释放 O2(mg/h) 10 9.67 20 14.67 30 19.67 40 21.67 50 19.33

请根据预实验结果,设计进一步的探究实验:材料用具:小球藻若干、大试管若干、含 CO2 缓冲液的培养液、水浴锅(控制温度)、量筒等。 该实验应控制好的两个主要无关变量是:①__________;②__________。 实验步骤: 第一步:___________________________________________________________________。 第二步:分组控制温度,______________________________________________________ (温度梯度差为 1℃)。 第三步:光照 6 h 后测定 O2 的释放量。 解析: (1)识别该坐标图时要注意横坐标的含义是白炽台灯与试管的距离, 距离越远则光 照强度越弱。AC 段和 BD 段的光合速率与该距离无关(随着距离的改变而光合速率不 变),所以该段上的任何一点的光合速率的限制因素都是光照强度以外的限制因素 CO2 浓度。 EF 段两条曲线重合, 说明 CO2 浓度不再是光合作用的限制因素(两组实验的 CO2 浓度不同)。突然关闭台灯,光反应停止,则 C3 的含量将增加,C5 将减少。(2)F 点的含

义容易误答为不进行光合作用。缺镁培养液培养的小球藻因缺乏叶绿素,则在相同光照 下的光合速率变小,而呼吸速率不受影响,所以其他条件不变时,F 点应向左移(即需要 更强的光照)。(3)本实验的单一变量是温度,其他需要控制的条件属于无关变量,如光 照强度、小球藻的数量等。实验设计的基本步骤是:分组→控制变量→经过一段时间观 察实验结果。 答案:(1) CO2 浓度 CO2 浓度 增加 (2)该光照强度(与光源相距 105 cm)时小球藻光 合速率等于呼吸速率 左 (3)①相同光照时间和距离 (或相同的光照强度 ) ②小球藻 的数量相同 第一步:将等量的含有足量 CO2 缓冲液的培养液分别装入 5 只试管,再 将数量相同的小球藻分别浸入 5 只试管中,然后分别放入 5 个水浴锅中第二步:使其依 次为 38℃、39℃、40℃、41℃、42℃(可以适当增加温度梯度),并分别编号为 1~5 号。


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