2024版新教材高考生物全程一轮总复习课后定时检测案11光合作用二

课后定时检测案11　光合作用(二)

 [提能强化练]——学业水平三、四

1．为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表。下列有关叙述错误的是(　　)

A.提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂

B.加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益

C.据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多

D.若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小

2．[2023·聊城一模]研究发现，水稻Ef­cd基因的表达可使水稻的氮吸收能力、叶绿素代谢水平及光合作用相关基因的表达显著增强，从而使水稻成熟期提早7～20天，且会产生不同程度的增产效果。下列相关叙述错误的是(　　)

A.Ef­cd基因中含有4种脱氧核苷酸、4种含氮碱基

B.Ef­cd基因可能通过促进叶绿素的分解而使水稻增产

C.Ef­cd基因有可能促进了叶绿体中与光合作用有关酶的合成

D.Ef­cd基因有可能促进了根细胞膜上NH或NO载体数量的增加

3．菹草是一种沉水植物，是草食性鱼类的良好天然饵料，为了能充分利用和开发菹草资源，科研人员研究了不同光照强度对菹草光合作用的影响，结果如图，并建议在实际生产中应通过调节水量使菹草生长于水深2m左右水体中。下列叙述错误的是(　　)

A.菹草叶肉细胞中叶绿素分布在叶绿体的基粒中

B.由图可知，菹草生长的最适光照强度约为6klx

C.在光照强度为2klx时，菹草释放氧为0.4mg·g－1·L－1·h－1

D.若将水深增加3m左右，菹草的呼吸速率将下降

4．[2023·河南省南阳市高三质量评估]叶片保卫细胞无大液泡，通过改变细胞质基质渗透压来控制自身的吸水和失水，进而实现气孔的开闭。科研人员对脱落酸(ABA)调节干旱环境下拟南芥叶片气孔开闭的机制进行研究，结果如图所示，下列相关叙述错误的是(　　)

注：气孔阻力是指水蒸气和二氧化碳等气体通过气孔时的扩散阻力

A.停止浇水两天后叶片细胞渗透压增大可能促进了ABA的合成

B.恢复浇水后ABA含量的减少，有利于减少拟南芥体内水分的散失

C.给拟南芥植株叶片喷施适量ABA，短时间内叶绿体中C5的含量将增加

D.推测喷施ABA可提高ABA缺失突变型拟南芥植株的抗旱能力

5．[2023·北京模拟]如图表示植物叶肉细胞内光合作用、呼吸作用中氧的转移过程。下列叙述正确的是(　　)

H2OO2H2OCO2C2(CH2O)

A.过程①②④都有ATP生成

B.过程②⑤所需[H]全部来源于①

C.过程①③⑤都需在生物膜上进行

D.过程②③可相互提供物质

6．[2023·衡水实验中学模拟]某生物科研小组从清水河的某一深度取得一桶水样，等量分装于六对黑白瓶中并密封(白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶)，剩余的水样测得初始溶解氧的含量为10mg/L。将黑白瓶分别置于六种不同的光照条件下，温度保持不变。8h后，实测获得六对瓶中溶解氧的含量，记录数据见下表，下列判断错误的是(　　)

A.黑瓶中的生物存在有氧呼吸，不存在光合作用

B.由表中数据可知，光照强度越大，光合作用越强

C.d组白瓶中植物氧气产生速率为3mg/(L·h)

D.若向f组白瓶中补充CO2，白瓶溶氧量可能会增加

7．科研人员研究不同温度条件下菠菜叶片的净光合速率的变化情况结果如图。下列分析错误的是(　　)

A.温度通过影响酶活性对光合作用的影响只与暗反应有关

B.此实验中CO2浓度是无关变量，各组间需保持一致和稳定

C.温度为40℃，光照为1500lx条件下菠菜光合速率为6

D.菠菜叶片进行光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度

8．适宜的温度和光照条件下，在盛有水生动植物的鱼缸内(不考虑微生物的影响)，物质代谢处于相对平衡状态的是(　　)

A.动物呼吸作用释放的CO2量等于植物光合作用吸收的CO2量

B.动物呼吸作用吸收的O2量等于植物光合作用产生的O2量

C.动植物呼吸作用释放的CO2量等于植物光合作用吸收的CO2量

D.动物呼吸作用消耗的有机物量等于植物光合作用合成的有机物量

9．(不定项)如图表示25℃时，葡萄和草莓在不同光照强度条件下CO2吸收量的变化曲线。下列叙述正确的是(　　)

A.M点时葡萄的净光合速率为10mg·m－2·h－1

B.已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，若将环境温度改变为30℃，其他条件不变，则x2将右移

C.对草莓而言，若白天和黑夜的时间各为12h，则平均光照强度在x1以上才能正常生长

D.光照强度为x3时葡萄和草莓光合作用合成有机物的量相等

10．(不定项)科学研究发现：小麦、水稻等作物在强光、干旱时会发生比较强的光呼吸作用，在光呼吸过程中，叶绿体基质中的Rubisco起到重要作用，该酶在O2浓度较高时，可催化五碳化合物与O2结合生成一个三碳化合物和一个二碳化合物，此二碳化合物不参与光合作用，而是在消耗一定ATP和NADPH的基础上，重新形成五碳化合物，并释放CO2。此外，光合作用过程中，Rubisco也可催化五碳化合物与CO2结合，进行CO2固定。下列有关说法错误的是(　　)

A.Rubisco既可参与光呼吸，也可参与光合作用的暗反应

B.强光、干旱条件下提高O2浓度，小麦植株内葡萄糖生成量将上升

C.提高O2的浓度可以抑制光呼吸

D.光呼吸和细胞呼吸的相同点是都会消耗O2，释放CO2

11．(不定项)某研究小组在水肥充足条件下，观测了玉米光合速率等生理指标日变化趋势，结果如图所示。据图判断下列有关叙述，不正确的是(　　)

A.光合作用消耗ATP最快的时刻是15：00

B.根吸水能力最强的时刻是12：00

C.直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗

D.影响光合速率的环境因素主要是CO2浓度

12．(不定项)光呼吸是进行光合作用的细胞为适应O2/CO2气体环境变化，提高抗逆性而形成的一条代谢途径。该过程是叶肉细胞在Rubisco酶的催化下，消耗O2生成CO2，消耗能量的反应，过程如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.环境中O2/CO2的比值升高，有利于有机物的积累

B.光呼吸与有氧呼吸相似，都能消耗O2产生CO2

C.从能量利用角度看，光呼吸与暗反应都消耗ATP

D.光呼吸是植物在不利条件下，对细胞的一种保护措施

[大题冲关练]——综合创新·求突破

13．甲藻又称“双鞭甲藻”，是一类单细胞具有双鞭毛的集合群，形状有球状、丝状不定形和变形虫状等，适宜生长繁殖的水温约为25℃。回答下列问题：

(1)甲藻细胞进行光合作用时，参与C3还原的光反应产物包括________________________________________________________________________。

(2)探究温度对甲藻光合速率的影响，需在不同温度但其他条件相同时，测定其在光照下______________________，还需测定黑暗条件下CO2的释放速率。实验发现即使一直处于适宜的光照下，甲藻长期处于9℃环境也不能正常生长繁殖，其原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

14．[2023·河北沧州市高三二模]土壤盐渍化容易对植物形成盐胁迫，为研究稀土铈元素(Ce)对盐胁迫下的小麦种子萌发和生长过程中叶绿素含量的影响，科研人员配制了10mg·L－1的Ce溶液和0.8%的NaCl溶液，并进行了相关模拟实验，结果如图所示。回答下列相关问题：

(1)将适量的小麦种子均分为四组，分别进行如下处理：甲组—蒸馏水，乙组—Ce溶液，丙组—蒸馏水＋NaCl溶液，丁组—Ce溶液＋NaCl溶液。将种子直接置于加入了10mL上述处理液的滤纸皿床中发芽，每天定时观察并补充蒸馏水，最后取发芽7天龄的新鲜幼苗进行叶绿素的提取。

①丙组与甲组结果对比说明__________________________，丙组与丁组结果对比说明________________________________________________________________________。

②小麦种子萌发过程中，自由水比例会________。

③常用________提取叶绿素，由图可知，丙组幼苗的叶绿素含量少，导致光反应产生的________(填产物)少，从而影响光合速率。

(2)叶绿素减少的直接原因是叶绿素酶将叶绿素降解，据此推测丙组幼苗叶绿素含量降低的原因可能是____________________________________。

(3)根据实验结果，请你给土壤盐渍化地方的农民一些提高产量的建议：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

15．[江苏卷]叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如图所示。请回答下列问题：

(1)合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息________到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是________。

(2)进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在________上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3－Ⅰ)，C3－Ⅰ还原为三碳糖(C3－Ⅱ)，这一步骤需要________作为还原剂。在叶绿体中C3－Ⅱ除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为________。

(3)作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有________(填序号)。

①外界环境的CO2浓度

②叶绿体接受的光照强度

③受磷酸根离子浓度调节的C3－Ⅱ输出速度

④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度

(4)光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体________________________________________________________________________。

课后定时检测案11

1．解析：色素提取的原理是光合色素可以溶于有机溶剂，A正确；由表中数据可知，加入二氧化硅后，叶绿素a的含量增加，而叶绿素b的含量减少，所以加入二氧化硅对叶绿素b的提取无益，对叶绿素a的提取有益，B错误；由表格数据可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素a和叶绿素b的总量最多，C正确；碳酸钙可保护叶绿素，防止叶绿素在酸性条件下被分解，若叶片研磨时未加入碳酸钙，则提取的叶绿素变少，表中数据均减小，D正确。

答案：B

2．解析：Ef­cd基因中含有4种脱氧核苷酸、4种含氮碱基(A、C、G、T)，A正确；Ef­cd基因可能通过提高叶绿素的代谢水平而使水稻增产，B错误；根据题干信息“水稻Ef­cd基因的表达可使水稻的氮吸收能力、叶绿素代谢水平及光合作用相关基因的表达显著增强”可知，Ef­cd基因有可能促进了叶绿体中与光合作用有关酶的合成，C正确；水稻Ef­cd基因的表达可使水稻的氮吸收能力增强，这说明Ef­cd基因有可能促进了根细胞膜上NH或NO载体数量的增加，D正确。

答案：B

3．解析：绿色植物的叶绿素分布在叶绿体的基粒中；观察图中净光合速率曲线可知，菹草生长的最适光照强度约为6klx；在光照强度为2klx时，菹草的净光合速率为0，菹草光合作用产生的氧气全部被呼吸作用消耗，因此菹草释放氧为0；若将水深增加3m左右，温度降低，溶氧量也降低，导致菹草的呼吸速率下降。

答案：C

4．解析：由图可知，停止浇水两天后叶片细胞渗透压增大，ABA的合成也增加，可能是细胞渗透压增大促进了ABA的合成，导致气孔关闭，气孔阻力增加，A正确；恢复浇水后ABA含量的减少，气孔阻力降低，有利于增加拟南芥体内水分的散失，B错误；给拟南芥植株叶片喷施适量ABA，会导致气孔关闭，气孔阻力增加，CO2进入减少，短时间内叶绿体中CO2的固定速率减慢，但C3的还原速率不变，所以C5的含量将增加，C正确；ABA缺失体不能产生ABA，喷施ABA后可导致气孔关闭，增大气孔阻力，故喷施ABA后可提高ABA缺失突变型拟南芥植株的抗旱能力，D正确。

答案：B

5．解析：过程④为CO2的固定，不产生ATP；过程②所需[H]来自有氧呼吸的第一、二阶段；过程③是有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中进行，过程⑤是C3的还原，发生在叶绿体基质中；过程②③可相互提供物质，如②为③提供H2O，③为②提供[H]。

答案：D

6．解析：黑瓶中溶氧减少说明其中的生物进行了有氧呼吸，其中不存在光照，故没有光合作用，A正确；f组与e组对比，光照强度增加，光合作用强度不再增加，B错误；d组8h产生的氧气量为光合作用净产量(29－10)＋呼吸消耗量(10－5)＝24mg/L，氧气产生速率为3mg/(L·h)，C正确；f组与e组对比，光照强度增加，光合作用强度不再增加，此时的限制因素可能是CO2浓度，若向f组白瓶中补充CO2，白瓶溶氧量可能会增加，D正确。

答案：B

7．解析：温度通过影响酶活性对光合作用的影响与光反应和暗反应均有关；本实验的自变量是光照强度和温度，因变量是净光合速率，CO2浓度等其他因素是无关变量；据图可知，温度为40℃，光照为1500lx条件下菠菜净光合速率为2，呼吸速率为4，根据真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率可知，此时其光合速率为6；据图可知，菠菜叶片进行光合作用的最适温度约是30℃，呼吸作用的最适温度约是40℃，因此菠菜叶片进行光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度。

答案：A

8．解析：要达到物质代谢的相对平衡状态，植物光合作用吸收的CO2量应等于动物和植物的呼吸作用释放的CO2量；植物光合作用产生的O2量应等于动物和植物的呼吸作用吸收的O2量；植物光合作用合成的有机物量应等于动物和植物呼吸作用消耗的有机物量。

答案：C

9．解析：M点葡萄的净光合速率为8mg·m－2·h－1，A错误；图示是在25℃条件下测定的，此时是光合作用的最适温度，将温度提高到30℃，光合速率下降，呼吸速率上升，导致x2右移，B正确；光照强度为0时草莓CO2释放量为1mg·m－2·h－1，当CO2吸收量超过1mg·m－2·h－1时，CO2吸收量才会超过CO2释放量，因此平均光照强度在x1以上才能使该植物一昼夜的CO2吸收量超过CO2释放量，C正确；真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，光照强度为x3时葡萄和草莓净光合速率相等，但两者呼吸速率不相等，光合作用合成有机物的量不相等，D错误。

答案：BC

10．解析：由题干信息可知，Rubisco既可参与光呼吸，也可参与光合作用的暗反应，A正确；强光、干旱条件下，O2浓度高时，小麦进行光呼吸，不会产生葡萄糖，不会使葡萄糖生成量上升，B错误；强光、干旱条件下，O2浓度高时，小麦进行光呼吸，所以提高O2的浓度不会抑制光呼吸，C错误；光呼吸和细胞呼吸的相同点是都会消耗O2，释放CO2，D正确。

答案：BC

11．解析：光合速率越大，光合作用消耗ATP也就越快，由甲图可知，光合作用消耗ATP最快的时刻是12：00；蒸腾作用越强，根吸水能力越强，由乙图可知，根吸水能力最强的时刻是15：00；蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失，直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗；据图可知，本题中影响光合速率的主要环境因素是光照强度。

答案：ABD

12．解析：据图可知，环境中O2/CO2的比值升高时，C5的主要去向是光呼吸，因而有利于光呼吸而不利于光合作用，即不利于有机物的积累，A错误；光呼吸和有氧呼吸都能消耗O2产生CO2，B正确；根据题意和图解可知，光呼吸与暗反应都消耗ATP，C正确；据图可知，光呼吸能把C5分解成C3提供给暗反应，同时产生的CO2也提供给暗反应。由于光呼吸是一个耗能反应，可以把光反应产生的多余的NADPH和ATP消耗掉，很好地减缓了干旱天气和过强光照下，因为温度过高，蒸腾作用过强，气孔大量关闭，光合作用过程中的二氧化碳供应减少，所导致的光合作用减弱现象，对植物有重要的意义，D正确。

答案：BCD

13．解析：(1)光反应产生的NADPH和ATP可参与暗反应过程中C3还原。(2)总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，某研究小组探究温度对甲藻光合速率的影响时，需在不同温度但其他条件相同时，测定其在光照下CO2的吸收速率(净光合速率)，还需测定甲藻在相应温度下的呼吸速率，即测定黑暗条件下CO2的释放速率。实验发现即使一直处于适宜光照下，甲藻长期处于9℃环境也不能正常生长繁殖，其原因是低温抑制了光合酶的活性，使植物在该温度下不能积累有机物。

答案：(1)NADPH和ATP　(2)CO2的吸收速率　温度过低，导致与生命活动有关的酶活性降低，细胞代谢速率减弱

14．解析：(1)①由题图可知，丙组与甲组结果对比说明盐胁迫会降低小麦幼苗的叶绿素含量。丙组与丁组结果对比说明Ce能减缓盐胁迫危害。②小麦种子萌发过程中自由水比例会升高，代谢加强。③叶绿素易溶于有机溶剂，常用无水乙醇提取叶绿素。叶绿素的功能是吸收、传递和转化光能，丙组幼苗的叶绿素含量少，导致光反应产生的NADPH和ATP少，从而影响光合速率。(2)根据题干信息叶绿素酶会将叶绿素降解可知，丙组幼苗叶绿素含量少的原因很可能是盐胁迫提高了叶绿素酶的活性或盐胁迫促进了叶绿素酶的合成，从而使叶绿素被加速分解。(3)根据图示结果可知，盐胁迫下加入适量Ce能有效提高小麦幼苗的叶绿素含量从而促进其光合作用，因此给出的建议是在小麦种子萌发和生长过程中，补充适量的Ce肥。

答案：(1)①盐胁迫会降低小麦幼苗的叶绿素含量　Ce能减缓盐胁迫危害　②升高　③无水乙醇　NADPH和ATP　(2)盐胁迫提高了叶绿素酶的活性或盐胁迫促进了叶绿素酶的合成　(3)在小麦种子萌发和生长过程中，补充适量的Ce肥

15．解析：(1)遗传信息从DNA流动到RNA的过程叫转录。参与蛋白质合成的RNA有tRNA、mRNA和rRNA等，由于tRNA与特定的氨基酸相结合，其功能具有特异性，种类最多。(2)光合作用过程中，发生在类囊体薄膜上的光反应，将光能转化成ATP中的化学能。光反应为暗反应提供了NADPH和ATP，其中NADPH是将C3－Ⅰ还原形成C3－Ⅱ的还原剂。暗反应过程中，C5和CO2结合形成C3，其中一部分C3又会被还原成C5，从而使卡尔文循环持续地进行下去。(3)凡是影响光反应和暗反应的因素，都可以引起C3、C5相对含量的暂时变化。外界环境的CO2浓度改变，会暂时影响C5的消耗；叶绿体接受的光照强度变化，会暂时影响C5的生成；C3－Ⅱ的输出速度会影响C5的生成；酶R催化C5与O2结合产生C2化合物的强度会直接影响C5的浓度。(4)若叶绿体中存在大量可溶性糖，其渗透压会增大，造成叶绿体大量吸水而胀破。

答案：(1)转录　tRNA　(2)类囊体薄膜　NADPH　C5(五碳化合物)　(3)①②③④　(4)吸水胀破