【新教材】2022届高考生物一轮复习同步检测：第三单元 细胞的能量供应和利用 第09讲 光合作用 第2课时 能力提升A卷

这是一份【新教材】2022届高考生物一轮复习同步检测：第三单元 细胞的能量供应和利用 第09讲 光合作用 第2课时 能力提升A卷，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，读图填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
能力提升A卷
一、单选题
1.关于“对照实验”，以下设置正确的是( )
A.在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，进行无氧呼吸的一组为空白对照
B.在“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”实验中，设置过氧化氢溶液中加Fe3+作为对照
C.鲁宾和卡门通过设置空白对照组，证明了光合作用中的氧气来自水
D.在“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验中，不同光照强度之间相互对照
2.下列关于植物光合作用的叙述，不正确的是( )
A.在大棚中施用农家肥可以提高CO2的含量，从而提高作物光合作用强度
B.农业上合理密植主要是为了给农作物提供更多的O2
C.大棚薄膜最好用无色透明的，这样有利于植物吸收更多的光能
D.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量
3.光合作用过程根据是否需要光能，可以概括地分为光反应和暗反应。下列关于光合作用的叙述正确的是( )
A.暗反应不需要光照，植物在没有光照的环境中也能大量合成(CH2O)
B.光合作用产生O2和ATP的场所均是叶绿体基质
C.停止光照或提高CO2浓度均可在短时间内使C3含量增加
D.ADP在叶绿体中的移动方向是由叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质
4.下列关于光合作用的叙述中，正确的是( )
A.光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行
B.光反应需要光，不需要酶，暗反应不需要光，需要多种酶
C.当对植物突然停止光照以后，暗反应也马上停止
D.光反应分解水生成O2，暗反应消耗O2生成水
5.卡尔文等人在小球藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后，从小球藻中提取并分析放射性物质。预测实验结果是( )
A.光照时间越长，C3的积累越多
B.光照时间越长，C5的积累越多
C.光照时间越长，带有放射性的物质种类越多
D.无论光照时间长短，放射性物质都会集中分布在类囊体薄膜上
6.在甲、乙两试管中培养小球藻，给甲试管中提供C18O2和H2O，给乙试管提供CO2和H218O，在适宜的光照条件下，两试管最初释放的氧气分别应该是( )
A.甲为18O2，乙为O2B.甲、乙均为18O2
C.甲为O2，乙为18O2D.甲、乙均为O2
7.以下关于叶绿体和光合作用的几个实验，得不到相应实验结果的是( )
A.将叶绿素的无水乙醇提取液置于适宜光源下照射5h，加碘液处理后溶液呈蓝色
B.在温暖晴朗的一天下午，在某植物的向阳处采得一片叶，用酒精隔水加热脱色，并加碘液处理叶片，叶片变成蓝色
C.叶绿体色素的无水乙醇提取液放于自然光和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察，连续光谱中变暗（暗带）的区域是红光和蓝紫光区域
D.将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO2的密闭透明的照光小室内，3小时后在叶内淀粉中可检测到14C的存在
8.科学是在实验和争论中前进的，光合作用原理的探究历程就是如此。在下面几个探索光合作用原理的实验中，相关叙述不正确的是( )
A.希尔发现离体叶绿体在适当条件下可发生水的光解，产生氧气
B.鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自CO2而不是H2O
C.阿尔农发现在光照下，叶绿体可合成ATP，且这一过程总是与水的光解相伴随
D.卡尔文利用同位素标记法探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的
9.Rubisc酶是参与碳（暗）反应中CO2固定的关键酶，为测定Rubisc酶的活性，现从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应。下列分析不正确的是( )
A.光照强弱对Rubisc酶发挥作用有影响
B.推测Rubisc酶存在于植物叶绿体基粒上
C.可通过检测14C3产生量测定Rubisc酶活性
D.该实验中运用了同位素示踪技术
10.绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是( )
A.弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B.在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C.在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D.合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
11.将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小，下列说法错误的是( )
A.经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力增强
B.与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会降低
C.气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少
D.以上信息说明，干旱条件下植物气孔开度减小是由ABA含量增高引起的
二、多选题
12.下列有关细胞内物质含量比值的关系，不正确的是( )
A.种子结合水/自由水的比值，萌发时比休眠时高
B.人体内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高
C.人体细胞内元素O/C的比值，鲜重细胞内比干重细胞内高
D.光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后短时间内比停止前低
三、填空题
13.绿色植物及光合细菌都靠叶绿素进行光合作用，但一种生长在盐湖里的嗜盐菌，虽没有叶绿素，也能在厌氧光照条件下同化CO2。
嗜盐菌在低氧和日光下生长，其细胞膜中可产生明显的斑块，不仅因为斑块的颜色与人眼的感光物质视紫红质很相似，所以叫紫膜，而且紫膜中含有一种叫做细菌视紫红质的蛋白质。它能把接受到的阳光大约10%变成其他形式的能，比叶绿素能够转换约30%的光能要低。每一分子细菌视紫红质含有一分子视黄醛，由它吸收光子并引起一系列光化学反应循环。紫膜蛋白在吸收光子引起光化学反应循环的同时，能产生跨紫膜的质子泵作用，即当光照射时，视黄醛放出H+到细胞膜外，失去H+的视黄醛又从细胞质内获得H+，在光照下又被排出。这样反复进行，形成膜内外H+梯度，当膜外的H+通过膜中的H+-ATP酶顺梯度差返回时，合成ATP，用于同化CO2。
（1）将你学过的植物光合作用知识与本文中介绍的新知识进行比较，将不同之处填入下表。
（2）你认为上述材料中嗜盐菌进行的代谢过程能称作光合作用吗？请陈述理由_______________________________。嗜盐菌的代谢方式为________________。
（3）质子泵对于H+运输方式是______。可作出推断H+-ATP酶的作用是___________（至少答出两点）。
（4）如果采用基因工程技术改造植物，使类囊体膜上同时具有细菌视紫红质和叶绿素，且视紫红质不影响原有叶绿素对光能的吸收和转化，能否提高植物的光合作用效率？有人认为可以，其依据是__________________________________________；有人认为不能，其依据是__________________________________________。两者在植物细胞中合成的部位是否相同？为什么？____________________。
（5）基于上述资料内容研究方向，你认为可围绕提高植物光合效率进行哪些方面的研究_______________________________________________________________。
四、读图填空题
14.为探究CO2浓度及紫外线对植物光合作用的影响，研究人员分别用紫外线和浓度加倍后的CO2处理培养了15天的番茄幼苗，直至果实成熟。期间测定了番茄叶绿素含量、株高和光合速率等生理指标（其他条件均为适宜状态），结果如下表。
（1）在晴朗的中午，幼苗均可以正常生长。此时，A组番茄叶肉细胞产生ATP的部位有_________；依据表中数据判断，与A组相比，B组番茄幼苗光合速率平均值低的原因最可能是_________。
（2）从实验设计的角度来看，表格中的数据有不严谨的地方，具体体现在初始状态下（15天时）三个组的叶绿素含量和株高数值不一致，你认为这样的误差_________（填“会”或“不会”）对实验结果和得出结论产生显著影响，原因是_________。
（3）由表可知，CO2浓度加倍可促进番茄幼苗生长。有研究者认为，这可能是因为CO2能促进植物生长素的合成。请补充实验，验证此假设（简要说明实验思路及结果）_________。
（4）根据表中的数据分析，为提高塑料大棚农作物产量可采取的措施有：_________。
五、实验题
15.为了探究某地夏日晴天中午，气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株随机地分为5组，其中1组在田间生长作为对照，其余4组在人工气候室中生长作为实验组，并调节各实验组的光照、CO2浓度等条件与对照组相同，于中午12:30测定各组叶片的光合速率，实验处理和结果如下表所示，请回答下列问题：
（1）光反应产物中未参与光合作用却参与了叶肉细胞的其他生理活动的物质是 。
（2）根据实验结果可推测中午对小麦光合作用影响较大的环境因素是 。在小麦大田中，改变麦田中的上述条件可明显增加小麦光合作用速率的原因可能是 。
（3）环境的温度能提高小麦的光合速率主要是 。
参考答案
1.答案：D
解析：在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中无空白对照组，该类实验属于对比实验，也称为相互对照实验，A错误；在“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”实验中，实验的自变量是不同pH，因此，实验中不需要设置无机催化剂（Fe3+）作为对照，B错误；鲁宾和卡门分别用18O标记的水和二氧化碳进行实验，属于相互对照，没有空白对照组，C错误；“探究光照强度对光合作用强度的影响”的实验属于对比实验，不同光照强度之间相互对照，D正确。
2.答案：B
解析：农家肥可以被微生物分解产生CO2，供给植物进行光合作用，A正确；合理安排植株的间距，主要是为了能充分利用光能，B错误；无色透明的薄膜有利于透过更多的光，C正确；夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照能提高光合作用强度，夜晚适当降低温度能降低细胞呼吸，该措施可以提高作物产量，D正确。
3.答案：C
解析：暗反应不需要光照，但暗反应的发生需要光反应为其提供NADPH和ATP，故在没有光照的环境中光合作用不能持续进行，更不能大量合成糖类等有机物，A错误。光合作用产生O2和ATP的场所均是叶绿体的类囊体薄膜，B错误。停止光照，光反应停止，NADPH和ATP不再合成，C3的还原受阻，但短时间内CO2的固定仍在正常进行，故C3含量增加；提高CO2浓度，CO2的固定加快，但短时间内C3的还原仍在正常进行，故C3含量增加，C正确。ADP是合成ATP的原料，而光合作用中ATP的合成是在类囊体薄膜上进行的，ATP合成后在叶绿体基质中参与暗反应过程，生成ADP和Pi，故ADP在叶绿体中的移动方向是由叶绿体基质到类囊体薄膜，D错误。
4.答案：A
解析：光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行，A正确；光反应需要光，也需要酶，暗反应不需要光，需要多种酶，B错误；当对植物突然停止光照以后，光反应马上停止,但暗反应由于前而光反应提供的部分NADPH和ATP，可以继续进行一段时间，C错误;光反应分解水生成O2，暗反应消耗CO2生成有机物，D错误。
5.答案：C
解析：当光照时间达到一定长度时，光合作用速率达到平衡，此时小球藻（叶绿体）中C3和C5的含量相对稳定，积累量不会随光照时间的延长而一直增加，A、B错误；随着光照时间的延长，14CO2通过暗反应等形成不同的化合物，从而使更多的物质含有14C（放射性物质），C正确；14CO2参与的暗反应的场所是叶绿体基质，因此放射性物质会较集中分布在叶绿体基质中，D错误。
6.答案：C
解析：光合作用释放的氧气来自水的光解，所以甲、乙两试管最初释放的氧气分别为O2和18O2。
7.答案：A
解析：叶绿素提取液不能进行光合作用，只有完整的叶绿体才能进行光合作用产生淀粉，因此加碘液处理后溶液不会呈蓝色，A符合题意；植物叶片在光下能进行光合作用产生淀粉，用酒精隔水加热脱去色素，加碘液处理叶片变成蓝色，B不符合题意；叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光，因此连续光谱中变暗（暗带）的区域是红光和蓝紫光区域，C不符合题意；14CO2中的碳原子先转移到三碳化合物，最后转移到糖类等有机物中，D不符合题意。
8.答案：B
解析：鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自H2O而不是CO2，B错误。
9.答案：B
解析：
10.答案：A
解析：本题考查光合作用的有关知识。
11.答案：D
解析：
12.答案：ABD
解析：
13.答案：（1）②叶绿素（和类胡萝卜素）；③紫膜
（2）能，把二氧化碳和水转变成有机物，把光能转变为化学能，储存在有机物中（物质和能量两方面必须答全才可以）；自养厌氧型
（3）主动运输；催化ATP合成；运输H+
（4）增强光能的吸收能力，增加光反应产物（ATP和[H]）的供给；暗反应所需的CO2等条件并没有改善或固定CO2的能力并没有提高修改后缺乏暗反应条件支持原答案；不同，视紫红质是蛋白质，在核糖体上合成，光合色素不是蛋白质，合成部位不是核糖体（或视紫红质是蛋白质，在核糖体上合成，光合色素是脂质，在内质网或叶绿体中合成）
（5）对植物进行改造，提高植物体捕获光能的效率；调控环境因素如增加CO2的浓度来增加光合作用效率
解析：
14.答案：（1）细胞质基质、线粒体和叶绿体（缺一不可）；紫外线照射使植物叶绿素合成减少，光反应弱，光合速率低
（2）不会；一是初始数据误差很小，二是实验结果和结论的得出主要依据因变量的变化
（3）在15天、30天、45天时，分别测定A、C组植株中生长素的含量，并作对比分析；检测结果：15天时，A、C两组生长素含量差别不大；30天、45天时C组植株生长素含量高于A组植株生长素含量
（4）适度提高棚内二氧化碳浓度；使用能阻挡紫外线的塑料薄膜
解析：
15.答案：（1）氧气
（2）相对湿度 增加相对湿度，可减少气孔关闭的程度（答案合理即可）
（3）提高酶的活性
解析：
捕获光能的场所
捕获光能的物质
教材文本
类囊体薄膜
②________
题干文本
③________
细菌视紫红质
分组及实验处理
A组（自然条件下）
B组（紫外线照射）
C组（CO2浓度加倍）
叶绿素含量（mg·g-1）
15天
1.20
1.21
1.19
30天
2.00
1.50
2.40
45天
2.00
1.50
2.45
株高（cm）
15天
21.10
21.20
21.00
30天
35.20
31.60
38.30
45天
54.30
48.30
61.20
光合速率平均值（μml·m-2·s-1）
8.86
5.62
14.28
对照组
实验组一
实验
组二
实验组三
实验
组四
实验处理
温度℃
36
36
36
31
25
相对湿度/%
17
27
52
52
52
实验结果
光合速率/mgCO2·dm-2·h-1
11.1
15.1
22.1
23.7
20.7
选项
正误
原因
A
×
弱光条件下植物没有O2的释放，有可能是光合作用产生的O2量小于或等于呼吸作用消耗的O2量
B
√
光合作用暗反应过程中，CO2先被固定成C3，再被［H］还原成有机物
C
√
在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，光合作用产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降
D
√
合理密植可以充分利用光照，增施有机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳，这些措施均能提高农作物的光合作用强度