【全程设计】2022届高考生物一轮复习高考成功方案第3步第5章第三讲能量之源-光与光合作用一、选择题1．叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是( )A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的解析：选D 叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，光合作用的光反应(如水的光解)发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应(如CO2的固定、淀粉的产生)发生在叶绿体基质中。2.右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：选B 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。光合色素提取时加入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。3.（2022全国卷Ⅰ）正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是（）A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP+比值下降解析：选B 用黑布迅速将培养瓶罩上使光反应停止，O2的产生停止，ATP和NADPH生成减少，ATP/ADP和NADPH/NADP比值下降，暗反应CO2的固定减慢。4.右图曲线a表示某种植物在温度为20℃、CO2浓度为0.03%的环境中随着光照强度的变化光合作用合成量的变化；在N点时改变某种条件，结果发生了如曲线b的变化。下列分析不正确的是( )7\nA．在N点时改变的某种条件可能是适当提高了温度B．在N点时改变的某种条件可能是增加了CO2浓度C．图中M点与N点相比较，M点时叶绿体产生的[H]少D．K点时光合作用的限制因素可能是光照强度解析：选D 图中M点与N点相比较，M点时光照强度弱，光反应弱，产生的[H]少；从曲线看出K点时光照强度是充足的，限制因素可能是CO2浓度和温度。5．光合作用为生物界提供了赖以生存的物质和能量，细胞呼吸为生物体的生命活动提供了直接能源。下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述正确的是( )A．光合作用与细胞呼吸总是同时进行的B．光合作用形成的糖类和O2可在细胞呼吸中被利用C．光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸D．光合作用在叶绿体中进行，需要消耗O2解析：选B 光合作用需在光下进行，产生的ATP只用于暗反应，有氧呼吸消耗O2，光合作用产生O2。6.右图表示温室内光照强度(E)与作物光合速率(v)的关系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，下列分析正确的是( )A．当E<b时，增大光合速率的主要措施是增大CO2浓度B．当b<E<c时，限制作物增产的主要因素是光照强度C．当E>c时，可采取通风措施，保证作物的最大光合作用速率D．如遇连阴天，温室需补光，选用白光最有效解析：选D 当E<b时，随着光照强度的不断增加，光合作用速率不断增大，所以要增加光合速率就要增加光照强度；当b<E<c时，光照强度不再是限制光合作用速率增加的因素，则可能是其他因素(如CO2浓度等)；当E>c时，随着光照强度的不断增加，光合作用速率不断降低，则可能是由于光照强度过强，外界温度过高，叶片气孔关闭，导致CO2供应不足，光合作用速率降低，欲保证作物的最大光合速率可以适当遮光。7.右图表示某植物细胞内的代谢过程，下列有关叙述不正确的是( )A．X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸B．①、④过程都产生[H]C．①过程发生在线粒体基质中，②过程发生在叶绿体基质中D．①②③④四个过程既不消耗氧气也不产生氧气解析：选C 由图可知：①过程是细胞呼吸的第一个阶段，该阶段发生在细胞质基质中，④过程是细胞呼吸的第二个阶段，②过程是光合作用的暗反应中的还原阶段，③过程是暗反应中的CO2的固定阶段，因此Y物质是丙酮酸，X物质是三碳化合物。7\n8．(2022·重庆高考)下列与实验相关的叙述，错误的是( )A．马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质B．光学显微镜，可用于观察植物细胞的质壁分离现象C．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式D．在95%乙醇中加入无水Na2CO3后可提高色素的溶解度解析：选C 马铃薯中块茎中也含有蛋白质；植物细胞质壁分离用光学显微镜就可以观察到；酵母菌细胞无论是有氧呼吸还是无氧呼吸都产生CO2，不能以是否产生CO2作为判断细胞呼吸类型的方式；无水Na2CO3可以与95%酒精中的水分子结合生成10H2O·Na2CO3，提高乙醇纯度，利于色素的溶解。9．(2022·福州质检)某地区天气晴朗时，中午12时的光照最强烈，测得大田小麦植株上部叶片光合作用速率在上午11时左右最高，而下部叶片在中午12时左右最高，以下对限制小麦光合作用的主要外部因素的分析，不正确的是( )A．11时之前，光照是全部叶片的主要限制因素B．11时至12时之间，上部叶片的主要限制因素是光照，下部是二氧化碳C．12时之后，光照将成为下部叶片的主要限制因素D．12时，上部叶片的主要限制因素是二氧化碳解析：选B 天气晴朗时，中午12时光照达到最大强度，上部叶片和下部叶片在11时前随着光照强度增加，光合作用速率加快，此阶段内，限制光合作用速率的主要因素是光照。11时至12时，上部叶片由于光照较强，温度升高，蒸腾作用过强，致使气孔关闭，导致CO2供应不足，引起光合作用速率下降，故在此期间上部叶片光合作用的主要限制因素是CO2浓度；下部叶片由于上部叶片的遮光，在12时左右光合作用速率达到最大，故12时之后光照是限制下部叶片光合作用的主要因素。10．（2022烟台模拟）某活动小组为了探究光合作用产物的运输路径，设计如下实验：将图1（a表示叶片，b表不茎、。表示果实、x表示某种气体）放入光合作用最适的温度和光照强度下培养，并随时记录。、b和c三处放射物含量的数值如图2。下列分析正确的是( )A．根据实验要求应该用氧元素做放射性同位素实验研究B．X中该元素转化为三碳糖分子的途径称为柠檬酸循环7\nC．t1时刻不是光合作用的结束点，S2的值表示种子的呼吸量D．若适当提高温度，则图2中的S1和S2的值都将变小解析：选D 二、非选择题11．(2022·广东高考)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表，请回答下列问题：（注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考）⑴CO2以方式进入叶绿体后，与结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的。⑵在弱光下，柑橘通过和来吸收更多的光能，以适应弱光环境。⑶与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数，单位时间内平均每片叶CO2吸收量。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是，最后发生改变的是[答案]（1）自由扩散C5ATP和[H](2)增加叶绿素含量扩大叶面积（3）少少净光合速率叶面积[解析]（1）脂溶性物质、水分子、气体分子进入细胞的方式都是自由扩散；CO2进入细胞后，参与光合作用的暗反应阶段。先与C5结合，生成C3，C3又在光反应提供的ATP和[H]的作用下被还原。（2）从表格中可知，弱光下，柑橘的叶色呈深绿色，平均叶面积也增大了。所以是通过增加叶绿素含量和扩大叶面积来吸收更多光能的。（3）从表格可知不同光照强度下，平均叶面积和气孔密度。将两者相乘，即得平均每片叶的气孔总数。计算结果，强光下，气孔总数少。同理从表格中可知，平均叶面积和单位面积的净光合速率。其中净光合速率用单位面积时间内CO2吸收量表示，所以两者相乘，即得单位时间每片叶CO2吸收量。计算结果得知，强光下，单位时间内平均每片叶CO2吸收量少对强光下生长柑橘适度遮阴，首先因光照强度减弱，净光合速率首先发生改变；其次，为了适应弱光环境，叶绿素的含量增加；最后，叶面积扩大。12．(2022·福州质检)为探究KHCO3对水稻四叶龄幼苗光合作用的影响，称取3g四叶龄水稻叶片，均分为两份，分别做如下实验。(实验中使用的氧电极可测量溶液中O2变化的速率)7\n实验一：采用差速离心法将一份叶片制备叶绿体，均分为4组，分别置于不同浓度的KHCO3溶液中，在适宜光照、20℃恒温条件下，分别用氧电极测定其O2释放速率。实验二：将另一份叶片切成约1.0mm×1.0mm小块，均分为4组，其他步骤他实验一相同。实验结果如上图。请据图回答：(1)在实验的浓度范围内，随着KHCO3溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O2释放速率均________，原因是光合作用所需的________增加导致的。(2)在相同KHCO3溶液浓度下，叶切片的O2释放速率________(填“大于”“小于”或“等于”)叶绿体的O2释放速率，原因可能是叶切片光合作用产生的O2一部分被________________________。(3)为探究第(2)题的原因分析是否正确，设计以下实验方案，请补充：称取________g四叶龄水稻叶片，切成约1.0mm×1.0mm小块，均分为4组，分别置于0、0.01、0.05,0.1mol·L－1KHCO3溶液中，在________条件下，分别用氧电极测定其________。解析：(1)从图中可以看出随着KHCO3溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O2释放速率均上升，因为KHCO3溶液浓度的升高可提供更多的CO2。(2)从图中可以看出在相同KHCO3溶液浓度下，叶切片的O2释放速率小于叶绿体的O2释放速率，因为叶切片细胞可以进行呼吸作用，消耗部分O2。(3)根据单一变量原则，要测呼吸速率必须放在黑暗、20℃恒温(无关变量要适宜)条件下测定O2消耗速率。答案：(1)上升 CO2浓度(2)小于 呼吸作用消耗(3)1.5 黑暗、20℃恒温 O2消耗速率13．(2022·江苏高考)雨生红球藻是一种单细胞绿藻，是天然虾青素含量最高的物种之一。虾青素是一种类胡萝卜素，色泽鲜红，因其具有良好的抗氧化能力和着色作用而受到广泛关注。为了培养雨生红球藻以获得虾青素，科研人员研究了A、B两种植物生长调节剂对单位体积藻液内雨生红球藻细胞数、干物质质量、虾青素含量的影响，结果见下表。请回答下列问题：7\n植物生长调节剂及其质量浓度(mg/L)细胞数增加量(%)干物质增加量(%)虾青素含量增加量(%)对照组0000A0.136.8133.357.10.543.4150.7137.81.081.2266.7－48.95.098.2142.7－95.4B0.056.750.55.80.132.3119.78.50.532.541.73.91.08.30.3－87.8(1)雨生红球藻和蓝藻细胞都能进行光合作用，但是发生的场所不同，前者光合作用的场所是________________________________________________________________。(2)B的浓度从0.1mg/L提高到0.5mg/L时，雨生红球藻单位干物质中虾青素含量的变化是________________________________________________________________________。(3)与B相比，A的浓度变化对虾青素含量影响的特点是________________________________________________________________________。(4)两种生长调节剂中，与细胞分裂素生理功能更相似的是____________。(5)与叶绿素a、叶绿素b、叶黄素进行比较，虾青素和其中的________分子结构最相似。(6)在本实验基础上，设计实验探究A、B的协同作用对雨生红球藻增产虾青素的影响，选用A、B时首先应考虑的浓度分别为__________________________________。解析：(1)雨生红球藻是真核生物植物中的藻类，光合作用的场所在叶绿体中。(2)由表中数据，植物生长调节剂B浓度为0.1mg/L时，干物质增加量为119.7%，虾青素含量的增加量8.5%，虾青素含量的增加量与干物质增加量的比值为8.5/119.7；植物生长调节剂B浓度为0.5mg/L时，干物质增加量为41.7%，虾青素含量的增加量3.9%，虾青素含量的增加量与干物质增加量的比值为3.9/41.7；由于8.5/119.7<3.9/41.7，可知B的浓度由0.1mg/L增加到0.5mg/L时，雨生红球藻单位干物质中虾青素的含量在增加。(3)由表中数据知，A的浓度由0.1mg/L增加到0.5mg/L时，虾青素的含量增加量由57.1%增加到137.8%，当A的浓度增加到5.0mg/L时，虾青素的含量减少到－95.4%，说明A的浓度变化对虾青素含量影响的特点是上升较快，下降也较快。(4)细胞分裂素的功能是促进细胞的分裂，从表中数据知，随A浓度的增加细胞数也增加，所以A的功能与细胞分裂素的功能更相似。7\n(5)从题干可知虾青素是一种类胡萝卜素，而叶黄素属于类胡萝卜素。(6)要考虑A、B的协同作用对雨生红球藻增产虾青素的影响，应选取表中A、B分别对虾青素增加量最大的相应浓度，由表中数据可知，A为0.5mg/L，B为0.1mg/L。答案：(1)叶绿体 (2)增加 (3)上升较快，下降较快 (4)A (5)叶黄素 (6)0.5mg/L,0.1mg/L7
