2024届人教版高考生物一轮复习光合作用与能量转化作业含答案

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课时验收评价（十一） 光合作用与能量转化 1．下列关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(　 )A．H2O在光下分解为H+和O2的过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的解析：选C　一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，导致叶片呈黄色，D正确。2．下图分别是萨克斯、鲁宾和卡门、恩格尔曼所做的关于光合作用的三个经典实验。下列相关叙述中，正确的是(　 )A．图1中A与C部分对照说明光合作用需要光B．图2所示实验运用的实验方法是荧光标记法C．图3所示实验中，好氧细菌分布于被光束照射的叶绿体部位D．若探究光反应的过程，需要对H2O和CO2进行同位素标记并追踪其去向解析：选C　图1中B与C部分对照说明光合作用需要光，A错误；图2所示实验运用的实验方法是同位素标记法，B错误；图3所示实验中，光束照到的叶绿体部位能进行光合作用产生O2，所以好氧细菌分布于被光束照射的叶绿体部位，C正确；H2O是光反应的反应物，CO2是暗反应的反应物，因此若探究光反应的过程，需要对H2O进行同位素标记并追踪其去向，D错误。3．下列对农业生产措施及作用的叙述，错误的是(　 )选项措施作用A适当增大温室昼夜温差增强白天光合作用，降低夜晚呼吸作用，有机物积累多B合理密植增大光合作用面积，提高作物的单位面积产量C增施农家肥促进作物吸收有机营养物质和光合作用所需的CO2D适时适度松土促进作物根系对无机盐的吸收并避免水土流失解析：选C　增施农家肥能够促进作物吸收矿质元素和光合作用所需的CO2，农家肥不能为作物提供有机营养物质，作物必须通过光合作用才能获得有机营养物质，C错误；适时适度松土能够促进根细胞吸收O2，进行有氧呼吸，释放大量能量，促进作物根系对无机盐的吸收并避免水土流失，D正确。4.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取绿叶中的色素，并进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列有关叙述错误的是(　 )A．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成B．没有无水乙醇，可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替C．Ⅲ、Ⅳ色素条带间距小，说明两种色素的溶解度差异小D．操作中如果滤液细线触及层析液，会缩短得到四条色素带的时间解析：选D　强光照和正常光照相比，叶绿素含量明显降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，A正确；色素分离过程中如果滤液细线触及层析液，色素会溶解在层析液中，D错误。5．(2022·湖北高考)某植物的2种黄叶突变体表型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量(单位：μg·g－1)，结果如下表。下列有关叙述正确的是(　 )植株类型叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素 叶绿素/类胡萝卜素野生型1 2355194194.19突变体1512753701.59突变体2115203790.36 A.两种突变体的出现增加了物种多样性B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强C．两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色解析：选D　两种突变体之间并无生殖隔离，仍属于同一物种，只能体现遗传多样性，A错误。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1少，故突变体2比突变体1吸收红光的能力弱，B错误。两种突变体的光合色素含量差异，也可能是同一个基因突变方向不同导致的，C错误。野生型的叶绿素与类胡萝卜素的比值较突变体高，叶绿素含量较高，叶片呈绿色；突变体叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降，叶绿素含量少，导致叶片呈黄色，D正确。6.如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，可采取部分遮光措施，保证作物的最大光合速率D．如遇连阴天，温室需补光，选用白光最有效解析：选C　当E＜b时，此时光合速率的主要限制因素为光照强度，增大光合速率的主要措施是增大光照强度，A错误；当b＜E＜c时，限制作物增产的主要因素是CO2浓度，B错误；如遇连阴天，温室需补光，同等强度下选用红光或蓝紫光最有效，因为叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，D错误。7．叶绿体中的GAP脱氢酶(以下简称为G酶)是光合作用暗反应中唯一能利用NADPH还原C3的酶，因此可用NADPH的氧化速率表示G酶的活性。某学习小组为探究光照对叶绿体中G酶活性的影响，将正常生长的盆栽花生在暗处放置24 h后，再给予光照和黑暗处理，并定时剪取叶片测定叶绿体中G酶活性，结果如图所示。下列说法错误的是(　 )A．从叶肉细胞中分离出叶绿体可采用差速离心法，G酶分布在叶绿体的内膜和基质中B．构建体外测定G酶活性的反应体系，需要G酶、ADP、C5、缓冲物质和适宜的温度C．暗处放置24 h后再给予光照处理，叶绿体中NADPH的生成量会增加D．实验说明光照条件下叶绿体中G酶活性较高解析：选A　细胞中不同的结构颗粒大小不同，从叶肉细胞中分离出叶绿体可采用差速离心法，G酶可利用NADPH还原C3，故其分布在叶绿体的基质中，A错误。8.在如图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。以下分析正确的是(　 )A．改变温度，不影响叶片开始上浮所需的时间B．改变光照强度，不影响叶片开始上浮所需的时间C．改变NaHCO3溶液的浓度，不影响叶片开始上浮所需的时间D．若将装置置于黑暗中，上浮的叶片又会下沉解析：选D　改变温度或光照强度均会改变光合作用强度，进而影响叶片开始上浮所需的时间，A、B错误；改变NaHCO3溶液的浓度，即改变CO2的浓度，会影响光合作用强度，进而影响叶片开始上浮所需的时间，C错误；若将装置置于黑暗中，叶片只能进行呼吸作用消耗叶肉细胞间隙中的O2，导致上浮的叶片又会下沉，D正确。9．自然条件下植物所处的光环境(如强光和弱光)非常复杂。将黄瓜盆栽苗分组处理：T1组为持续5 h强光，然后持续5 h弱光；T2组是强光和弱光每3 min更替1次，总时间为10 h；T3为完全弱光处理10 h。处理结束后测量了幼苗干重、叶绿素含量及叶绿素a与b的比值等指标，结果如图。下列有关分析错误的是(　 ) A．T2组较T1组幼苗干重偏低是由于光照强度减弱所致B．T2组处理后导致了叶绿素b含量降低较叶绿素a更加明显C．T3组叶绿素含量增加但幼苗干重下降与光照强度降低有关D．光照能量相同时，稳定光照比频繁更替光照更有利于幼苗的生长解析：选A　T2组和T1组的自变量是强光和弱光更替的频率，而不是光照强度，A错误；T2组叶绿素a与b的比值最大，所以叶绿素b含量降低较叶绿素a更加明显，B正确；T3组是长时弱光处理，所以其幼苗干重下降主要与光照强度降低有关，C正确；比较T1和T2组，稳定的光照有利于幼苗的生长，D正确。10.为研究光合作用的过程，科研人员在溶液中加入结构完整的类囊体和叶绿体基质，按图示条件进行Ⅰ、Ⅱ两个阶段的实验，糖的合成速率如图所示。下列有关说法错误的是(　 )A．为达到上述实验结果，在Ⅰ阶段还应该向溶液中加入NADPH和ATPB．Ⅰ阶段积累的物质除糖外，还有ADP、PiC．Ⅰ、Ⅱ阶段合成糖类的场所都是叶绿体基质D．由图可知，光合作用制造有机物的部分过程并不需要光照解析：选B　Ⅰ阶段无光照，不进行光反应，而暗反应需要光反应提供的NADPH和ATP，故在Ⅰ阶段需要加入NADPH和ATP，A正确；Ⅰ阶段发生暗反应，会消耗ATP产生ADP、Pi，又因缺少光照，不能为C3的还原提供足够的能量和还原剂，故C3的还原较慢，会发生C3的积累，B错误；Ⅰ、Ⅱ阶段合成糖类的场所都是叶绿体基质，C正确；由图可知，光合作用的暗反应阶段有光、无光均可进行，D正确。11．某科研小组在一定条件下测得的某绿色植物光照强度与光合速率的关系如表所示。请回答下列问题：光照强度/klx0246812净光合速率/ (mg CO2·100 cm－2·h－1)－606121212 (1)当光照强度为2 klx时，该植物体细胞中能够消耗水并伴随着ATP产生的具体场所有________________。(2)若将光照强度突然从6 klx降低到4 klx，短时间内该植物叶绿体中C3的含量________(填“增加”或“减少”)，原因是___________________________________________________________________________________________________________________。(3)当光照强度为6 klx时，适当升高温度，则该植物的光合速率将________(填“增大”“减小”或“无法确定”)，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)分析表中数据，当光照强度为2 klx时，净光合速率为0，说明此时该绿色植物的总光合速率与呼吸速率相等。在该植物的叶绿体类囊体薄膜上可进行光反应，在光反应阶段，色素吸收的光能一方面将水分解成氧和H＋，另一方面促成ADP与Pi发生化学反应，生成ATP；在线粒体基质中可进行有氧呼吸第二阶段，即丙酮酸与水反应生成CO2、[H]和ATP。因此，当光照强度为2 klx时，该植物体细胞中能够消耗水并伴随着ATP产生的场所有叶绿体类囊体薄膜和线粒体基质。(2)将光照强度突然从6 klx降低到4 klx，光反应产生的NADPH和ATP减少，C3的还原速率减慢，而短时间内CO2的固定速率不变，则C3的含量增加。(3)因为不能确定实验温度是否为光合作用的最适温度，适当升高温度后，与光合作用相关酶的活性可能增强，也可能减弱，所以适当升高温度后，无法确定该植物的光合速率是增加还是减小。答案：(1)叶绿体类囊体薄膜、线粒体基质　(2)增加光照减弱，光反应产生的NADPH和ATP含量下降，C3还原减慢，而短时间内CO2的固定正常进行(合理即可)　(3)无法确定　不能确定实验温度是否为光合作用的最适温度，适当升高温度后，与光合作用相关酶的活性可能升高，也可能降低12．[压轴考法·适情选做]蔗糖和淀粉是植物主要的光合终产物，马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏，如图是其光合产物的形成及运输示意图，图中①②表示相关过程。请据图回答下列问题。(1)图中过程①发生的场所为______________，过程②的进行需要光反应为其提供________________________________________________________________________。(2)叶肉细胞内淀粉和蔗糖合成场所分别是______________________，淀粉合成和蔗糖合成呈__________________(填“正相关”或“负相关”)。在光照、CO2等环境条件不变的情况下，若需调整淀粉和蔗糖产量的高低，据图分析，可调节的因素是__________________________。(3)若摘除马铃薯部分块茎，则会导致其下侧叶片的光合速率__________，叶肉细胞液泡中的蔗糖含量__________。(均填“上升”“基本不变”或“下降”)(4)与葡萄糖相比，蔗糖作为运输物质的优点是____________________________________。为验证光合产物是以蔗糖形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入马铃薯，该基因表达的蔗糖酶定位于叶肉细胞的细胞壁上，结果发现马铃薯的块茎明显小于非转基因植株，分析其原因是______________________________________________________________________________。(5)叶绿体中淀粉的含量昼夜变化很大，被称为过渡性淀粉。过渡性淀粉的存在有重要意义：既能保障白天光合作用进程快于蔗糖的利用；又能在夜间______________________________________，以满足根、茎等器官生长以及碳水化合物贮存的需要。解析：(1)图中过程①为CO2的固定，发生在叶绿体基质，过程②是C3的还原，需要光反应为其提供ATP和NADPH。(2)由题图可知，淀粉在叶绿体中合成，而蔗糖在细胞质基质中合成，磷酸丙糖可以转化成淀粉也可以转化成蔗糖，因此淀粉合成和蔗糖合成呈负相关。磷酸丙糖通过磷酸转运体出叶绿体到细胞质基质中合成蔗糖，此过程还涉及Pi进入叶绿体，因此在光照、CO2等环境条件不变的情况下，若需调整淀粉和蔗糖产量的高低，可调节的因素是Pi、磷酸转运体的含量。(3)由于马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏，摘除一部分块茎继续培养一段时间后，蔗糖运出到块茎的量减少而积累在下侧叶片中，导致光合作用受到抑制，光合速率下降；叶肉细胞中运往块茎的蔗糖减少也会导致液泡中蔗糖含量上升。(4)葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作为运输物质，其溶液中溶质分子个数相对较少，渗透压相对稳定，而且蔗糖为非还原糖，性质较稳定。转基因植物的叶肉细胞壁上有蔗糖酶，蔗糖酶会水解蔗糖，导致进入韧皮部的蔗糖减少，块茎得到的糖不足，生长缓慢。(5)黑夜中，叶肉细胞不能进行光合作用，所以通过光合作用合成蔗糖的途径不能正常进行，但过渡性淀粉的存在使植物在夜间即使不能进行光合作用合成蔗糖，但储存的淀粉能够分解为麦芽糖和葡萄糖，再进入细胞质合成蔗糖，从而使在夜间有足够的蔗糖输出，以满足根、茎等器官生长以及碳水化合物贮存的需要。答案：(1)叶绿体基质　ATP和NADPH　(2)叶绿体、细胞质基质　负相关　Pi、磷酸转运体　(3)下降　上升　(4)蔗糖为非还原糖，稳定性高；以蔗糖作为运输物质，渗透压相对稳定　叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖，导致进入韧皮部的蔗糖减少，块茎得到的糖不足，生长缓慢　(5)有足够的淀粉转化为蔗糖输出