2012高三生物一轮复习测试：5.3《能量之源——光与光合作用》挑战真题
1.（2011·上海）如图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则图②所示结果最有可能来自 ( )
A.水培的洋葱叶
B.生长的柳树幼叶
C.培养的衣藻
D.秋冬的银杏落叶
【解析】新鲜菠菜叶中的光合色素含量充足，据图①可知，滤纸上的四条色素带完整，从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。图②滤纸上的色素带不完整，只有胡萝卜素、叶黄素。秋冬的银杏落叶呈黄色（或橙黄色），这是由于低温破坏了叶绿素所致，因此叶片中几乎不含叶绿素。其他选项中的材料中都含有充足的四种色素。
【答案】D
2.（2011·天津理综）在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是 ( )
①叶绿体基质 ②类囊体薄膜 ③线粒体基质 ④线粒体内膜
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【解析】CO2的固定是指C5和CO2反应形成C3的过程，它发生在光合作用的暗反应阶段，是在叶绿体基质中进行的，故①应选。CO2生成发生在有氧呼吸的第二阶段，即丙酮酸在水的参与下分解成CO2和 [H]并生成少量ATP的过程，此过程发生在线粒体基质中，故③该选。类囊体薄膜是水的光解、ATP合成、［H］合成、光能转化为电能再转化为化学能的过程等发生的场所，故②不选。线粒体内膜是ATP合成、有氧呼吸第三阶段等发生的场所，故④不选。
【答案】A
3.（2011·海南）光反应为暗反应提供的物质是 ( )
A．［H］和H2O B．［H］和ATP
C．ATP和CO2 D．H2O和CO2
【解析】光合作用的光反应包括水的光解和ATP的合成，前者产生的H+、e与［NADP+］反应形成［H］；后者是ADP、Pi反应并吸收能量形成ATP。光反应阶段所产生的［H］和ATP用于暗反应中C3的还原，故B项正确。A项中，H2O不是光反应的产物，故A项错误。C项中，CO2不是光反应的产物，故C项错误。D项中，H2O和CO2都不是光反应的产物，故D项错误。
【答案】B
4.(2009·广东理基）在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低，其主要原因是 ( )
A．O2浓度过低 B．O2浓度过高
C．CO2浓度过低 D．CO2浓度过高
【解析】晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，随着光合作用的进行，消耗了大量的CO2，这将会引起暗反应的原料不足，致使光合速率仍然较低。
【答案】C
5.(2009·海南）取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的
增加量如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.装置内增加的氧气来自于水
B.光照强度为a时，光合作用停止
C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低
D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系
【解析】本题考查光合作用与细胞呼吸的联系及理解能力。氧气如果有增加，则说明光合作用产生的氧气大于细胞呼吸消耗的氧气，所以增加的氧气来自于光合作用过程中水的光解，所以A项正确；氧气增加量为0，说明光合作用产生氧气与细胞呼吸消耗氧气抵消，也就是光合速率=呼吸速率，并不是光合作用停止，所以B项错误；据图，可以判断丙组光合速率大于呼吸速率，所以光照后，CO2浓度会减少，所以C项正确；根据氧气增加量的多少可以反映光合作用速率和呼吸速率的关系，所以D项正确。
【答案】B
6.(2009·安徽理综）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】本题主要考查叶绿体的结构与功能的有关知识，属容易题。叶绿体中的色素主要分布在类囊体膜上，A项错误；H2O在光下分解的过程也是在类囊体膜上进行的，B项错误；CO2的固定和淀粉的合成发生在暗反应中，在叶绿体的基质中进行，所以C项错误，D项正确。
【答案】D
7.（2011·福建理综）东海原甲藻（简称甲藻）是我国东海引发赤潮的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。
（一）某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：
将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6．0、7．0、8．0、9．0、10．0，在黑暗中放置12 h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成如图。
（1）本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定 吸收量来计算净光合速率。
（2）黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到 ，这是控制实验的 变量。
（3）若甲藻长时间处于pH 10．0条件下，甲藻 （填“能”或“不能”）正常生长繁殖，请据图分析说明原因： 。
（4）实验表明，甲藻光合作用适宜pH 6．0～9．0。但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的 有关。
（二）研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为15～30 ℃，最适温度为25 ℃左右，当温度为9 ℃和33 ℃时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。
【解析】（一）（1）净光合速率除了可以用氧气的释放量来表示外，还可以用二氧化碳的吸收量来表示，还可用淀粉的生成量来表示。（2）本题中的实验是探究pH如何影响净光合作用速率，在光照之前，将每组的藻类黑暗处理12 h，这段时间内植物进行呼吸作用会产生二氧化碳而影响培养液的pH，所以测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到各组原设定的pH，以保证无关变量不变。
（3）根据测得的随着pH的变化净光合作用速率的变化曲线可知， pH为10.0条件下净光合作用速率为负值，所以甲藻长时间处于pH 10．0条件下，不能正常生长繁殖。（4）甲藻处于pH为6.0～9.0时，虽然光合作用强度强，甲藻生长快，但是赤潮现象主要是由于水中的N、P含量高，导致水体富营养化而使藻类繁殖过快引起的。
（二）根据“温度为9 ℃和33 ℃时，甲藻不能正常生长繁殖”可判定：10 ℃ 和30 ℃时，甲藻能正常生长繁殖，此两温度下的净光合速率应大于0；9 ℃和33 ℃时的净光合速率应小于0。由于25 ℃左右为最适温度，所以此温度下净光合速率应最大。通过确定这五点大致可画出甲藻的净光合速率随温度变化的示意曲线。
【答案】（一）（1）CO2
（2）原设定的pH 自
（3）不能 因为长时间处于pH 10.0的条件下，甲藻的净光合作用为负值，甲藻不能正常生长繁殖
（4）富营养化（N、P含量）
(二）
8.（2011·安徽理综）为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种的玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如图所示。请回答：
（1）与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是 ，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是 。
（2）实验结果表明，在 的条件下施肥效果明显，除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取 措施能提高玉米的光能利用率。
【解析】（1）由图示曲线知：D点与B点相比，土壤含水量、施肥情况相同，而光强不同。D点与C点相比，光强、施肥情况相同，而土壤含水量不同，故与D点相比，B、C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素分别是光强与土壤含水量。（2）判断施肥效果的标准是对比施肥前后植物CO2吸收量的变化幅度，由图示知：在土壤含水量40%～60%条件下施肥效果明显。合理密植可有效增加光合作用面积，进而提高玉米的光能利用率。
【答案】（1）光照强度（光强） 土壤含水量
（2）土壤含水量40%～60% 合理密植
9.(2009·辽宁、宁夏理综）请回答与光合作用有关的问题：
（1）甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如图所示。
据图回答：
①强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是 。
②乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是 （填“a”“b”“c”或“d”）。
③当光照强度从a到b时， 植物光合作用强度增加的最快。
（2）植物光合作用产生的O2来自H2O，还是来自CO2？请写出简单实验思路证明你的结论。 。
【解析】考查影响光合作用的因素、光合作用的过程、光合作用中生成的O2中氧元素的来源。强光下，甲固定二氧化碳的能力最强，因为光合作用强度达到最大时，甲的光合作用强度是最大的。乙植物达到光合作用强度时所需要的最低光照强度是c,此时乙的光合作用强度达到最大，且需要的光照强度最小。光照强度从a到b时，甲光合作用强度增加的最快。
【答案】（1）①甲 ②c ③甲
（2）来自于H2O。分别将C18O2和H218O提供给两组植物，分析两组植物光合作用释放的氧气，18O2仅在H218O组植物中产生，即可证明上述结论
10.(2009·广东）在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图，请回答问题。
（1）6～8 h间，光合速率 （填“大于”或“小于”）呼吸速率，容器内的O2含量 ，CO2含量 ，植株干重 。
（2）9～10 h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是 ；10 h时不再产生ATP的细胞器是 ；若此环境因素维持不变，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即
停止ATP的合成， 成为ATP合成的唯一场所。
（3）若在8 h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化及其原因。
。
【解析】本题考查了光合作用和细胞呼吸的关系、各细胞器的功能等知识点，读图非常关键，由图可直接看出，6～8 h间，光合速率大于呼吸速率，以下三个空能顺理成章的得出来。第（2）小题推测可能的变化因素，可根据光合速率明显下降而呼吸速率基本不变，推知此时变化的条件必然只影响光合速率，不影响呼吸速率，是光照强度。植物细胞中能产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质，其中叶绿体在有光条件下，光反应过程中产生，线粒体需在有氧条件下产生，细胞质基质是有氧呼吸、无氧呼吸共同的场所，有氧、无氧都能产生ATP。细胞呼吸需要多种酶的参与，酶的催化活性受温度的影响，冰浴条件下酶活性下降，呼吸速率随之下降。
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