高考生物一轮复习考点规范练10《影响光合作用的因素及应用》（含详解）

考点规范练10　影响光合作用的因素及应用

　考点规范练+高频考向练第20页　 

基础达标

1.将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则细胞内C3与糖类生成量的变化是(　　)

A.C3突然增加,(CH2O)减少

B.C3与(CH2O)都减少

C.C3与(CH2O)都增加

D.C3突然减少,(CH2O)增加

答案A

解析光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,光反应为暗反应提供[H]和ATP,[H]用于还原C3,最终生成(CH2O),ATP为暗反应提供能量。光反应的能量直接来自太阳光能,即必须在光下进行。将盆栽植物移至暗处,停止了光照,在其他条件如CO2浓度等没有发生变化的情况下,从气孔进入的CO2仍被C5固定生成C3。由于光照停止,光反应停止,[H]和ATP不能生成,C3因缺乏[H]和ATP不能还原成(CH2O),所以此时的叶肉细胞内C3暂时增加,(CH2O)的生成量减少。故A项正确。

2.(山东济宁二模,3)下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述,错误的是(　　)

A.光合作用过程中存在ADP与ATP的相互转化

B.人体在剧烈运动时所需的部分能量由乳酸分解提供

C.病毒核酸的复制需要宿主细胞的细胞呼吸提供能量

D.白天,若将黑藻遮光处理,则黑藻叶绿体中NADPH和NADP+的比值下降

答案B

解析光合作用的光反应中有ATP的合成,暗反应中有ATP的水解,A项正确;人体在剧烈运动时所需要的能量由葡萄糖分解提供,此时肌肉细胞会进行无氧呼吸产生乳酸,而乳酸不能再分解供能,B项错误;病毒没有细胞结构,只能在宿主细胞中代谢和繁殖,因此病毒核酸的复制需要宿主细胞的细胞呼吸提供能量,C项正确;白天,若将黑藻遮光处理,则光反应减弱,水光解减少,导致黑藻叶绿体中NADPH和NADP+的比值下降,D项正确。

3.(北京朝阳期中,9)右图表示某植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。下列说法正确的是(　　)

A.在M、N中与形成ATP有关的酶都在内膜与基质中

B.在M、N中既可进行DNA分子的复制又能有遗传信息的表达

C.此图可示意叶肉细胞细胞呼吸释放的CO2量小于光合作用吸收的CO2量

D.该植物中具M的细胞可发生同化作用,不具M的细胞不能发生同化作用

答案B

解析图示中的M表示叶绿体,N表示线粒体。在叶绿体中与形成ATP有关的酶分布在类囊体薄膜上,在线粒体中与形成ATP有关的酶分布在线粒体内膜与基质中,A项错误;线粒体和叶绿体都含有少量的DNA分子,这些DNA分子既可进行复制,其上的遗传信息又能表达,B项正确;题图显示,叶肉细胞细胞呼吸释放的CO2除了供叶绿体光合作用外,还有部分释放到细胞外,说明图中叶肉细胞细胞呼吸释放的CO2量大于光合作用吸收的CO2量,C项错误;同化作用(又叫做合成代谢)是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的过程,该植物中具叶绿体的细胞可发生同化作用,不具叶绿体的细胞也能发生同化作用,如蓝藻细胞能进行光合作用,D项错误。

4.(江苏扬州中学月考,25)如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化,A、B、C分别表示不同的代谢过程。下列有关叙述正确的是(　　)

A.H2O参与C中第二阶段的反应

B.B在叶绿体类囊体膜上进行

C.A中产生的O2可参与C的第二阶段

D.A、B和C过程中都能产生X

答案A

解析分析图示可知,A表示光反应,B表示暗反应,C表示有氧呼吸。在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸与H2O被彻底分解成[H]和CO2,即H2O参与C中第二阶段的反应,A项正确;暗反应在叶绿体基质中进行,B项错误;有氧呼吸的第三阶段是[H]与O2结合生成H2O,因此A(光反应)中产生的O2可参与C的第三阶段,C项错误;X是ATP,产生于光反应阶段和有氧呼吸的三个阶段,即A和C过程中能产生ATP,B(暗反应)消耗ATP,D项错误。

5.下列对图示两种生理反应式的相关叙述,错误的是(　　)

反应式1:C6H12O62C3H4O3+4[H]+能量

反应式2:CO2+C52C3

A.反应式1得到的产物(C3H4O3)在人和乳酸菌细胞中的去路可以相同

B.反应式2得到的产物可进一步转化成C5和C6H12O6

C.反应式1生成的能量大部分以热能形式散失

D.反应式2一定发生在叶绿体基质中,反应速率受CO2浓度的影响

答案D

解析反应式1为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,人和乳酸菌都能进行乳酸式无氧呼吸,A项正确;反应式2为光合作用过程中的CO2的固定,生成的C3可进一步转化成C5和C6H12O6,但发生的场所不一定是叶绿体基质,因为能进行光合作用的也可以是不具有叶绿体的原核生物,B项正确,D项错误;细胞呼吸产生的能量大部分以热能形式散失,其余能量暂时储存在ATP中,C项正确。

6.(安徽皖南八校联考,5)二氧化碳红外分析仪可以直接测出密闭容器中的二氧化碳浓度。现在有一个与二氧化碳红外分析仪相连接的透明密闭容器,给予适合实验生物正常代谢所需的环境条件,用此装置做如下实验,不能达到预期目的的是(　　)

A.给予充足氧气,测定酵母菌有氧呼吸速率

B.制造无氧环境,测定酵母菌无氧呼吸速率

C.给予充足光照,测定植物氧气的制造速率

D.制造黑暗环境,测定绿色植物的呼吸速率

答案C

解析酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程都产生二氧化碳,导致密闭容器中二氧化碳浓度发生变化,可通过测定密闭容器中二氧化碳浓度变化量来计算呼吸速率;植物氧气的制造速率-细胞呼吸氧气的消耗速率=密闭容器中氧气增加速率,密闭容器中氧气的增加速率可通过二氧化碳红外分析仪测定二氧化碳变化速率来换算,细胞呼吸氧气的消耗速率在充足光照条件下无法测算,C项不能达到预期目的。

7.(北京昌平月考,35)已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃,右图表示该植物处于25 ℃环境中的光合作用强度与光照强度之间的关系,对于曲线的下列说法最恰当的是(　　)

A.D点位置不会随环境温度的升高而移动

B.A点叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体

C.当植物缺Mg时,B点右移

D.当环境温度升高至30 ℃时,A点上移,B点左移

答案C

解析由于植物光合作用最适温度为25 ℃,所以D点位置会随环境温度的升高而向上移动,A项错误;A点叶肉细胞只进行细胞呼吸,所以产生ATP的细胞器只有线粒体,B项错误;当植物缺Mg时,影响叶绿素的合成,使光合作用强度降低,所以B点会右移,C项正确;当环境温度升高至30 ℃时,光合作用强度下降,细胞呼吸强度增大,所以A点上移,B点右移,D项错误。

8.(河南安阳期中,12)在一定浓度的CO2和适宜温度条件下,测定不同光照条件下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO2的变化量,结果如下表。分析表中数据,推论不正确的是(　　)

A.光照强度为1 k1x时,光合作用吸收的CO2少于细胞呼吸释放的CO2

B.光照强度为2 klx时,该植物的光合速率不为零

C.光照强度由5 klx增强到7 klx时,叶肉细胞中C3合成速率增大;而由7 klx增强到8 klx时,叶肉细胞中C3合成速率减小

D.光照强度为9 klx时,叶绿体色素含量是限制植物光合作用速率的内因之一

答案C

解析表格中测得的CO2变化量是净光合速率,只要有光照,植物就进行光合作用,光照强度为1 klx时,容器内CO2增多是因为细胞呼吸大于光合作用强度,A项正确;光照强度为2 klx时,二氧化碳变化量为0,即净光合速率为0,B项正确;光照强度由5 klx 增强为7 klx时,由7 klx增强到8 klx 时,二氧化碳的吸收量增加,因此叶肉细胞中C3合成速率增大,C项错误;光照强度超过8 klx,净光合速率不变,限制植物光合作用速率的内因有色素的含量、酶的数量等,D项正确。

能力提升

1.(上海卷,16)从种植于室内普通光照和室外强光光照下的同种植物分别提取叶片的叶绿体色素,用纸层析法分离,结果如图。下列判断正确的是(　　)

A.室内植物叶片偏黄

B.室外植物叶片偏绿

C.室外植物叶片胡萝卜素含量>叶黄素含量

D.室内植物叶片叶绿素a含量>叶绿素b含量

答案D

解析提取叶片的叶绿体色素,用纸层析法分离,滤纸条上从上到下四条色素带分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,色素带的宽度反映色素的含量。从图中看出,室内植物叶绿素a、叶绿素b多,叶片应偏绿,A项错误;室外植物叶片叶绿素a、叶绿素b少,叶片应偏黄,B项错误;室外植物叶片胡萝卜素含量<叶黄素含量,C项错误;室内植物叶片叶绿素a含量>叶绿素b含量,D项正确。

2.下图表示芍药叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中CO2和[H]的变化,相关叙述正确的是(　　)

A.过程①发生在叶绿体类囊体的薄膜上,过程④发生在线粒体的内膜上

B.过程⑦发生在线粒体中

C.过程⑤⑥均需要[H]和ATP提供还原剂和能量

D.过程①③产生的[H]是相同的物质,过程⑧在线粒体中进行

答案A

解析过程①为水的光解,发生在叶绿体类囊体的薄膜上,过程④是有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体的内膜上,A项正确;过程⑦为有氧呼吸第一阶段,发生于细胞质基质,B项错误;过程⑤不需要ATP供能,也不需要还原剂,C项错误;过程①产生的[H]为NADPH,过程③产生的[H]为NADH,二者不同,D项错误。

3.(河南郑州一中联考,11)将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后,测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1),在天气晴朗时的早6时移至阳光下,日落后移动到暗室中继续测量两种气体的相对含量,变化情况如图所示,下列分析正确的是(　　)

注:两条曲线在20时前沿水平虚线上下对称

A.只有在8时光合作用强度与细胞呼吸强度相等

B.在9~16时之间,光合速率大于呼吸速率,O2浓度不断上升

C.该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量

D.该植物从20时开始只进行无氧呼吸〚导学号93420207〛

答案B

解析当光合作用强度与细胞呼吸强度相等时,容器中的CO2和O2浓度的增加量为零,为图中的曲线的最高点和最低点,即8时和17时,A项错误;在9~16时之间,O2浓度一直上升,CO2浓度一直下降,因此光合速率大于呼吸速率,B项正确;该植物在17时,光合作用强度等于细胞呼吸强度,此时有机物积累量最大,在19时,植物光合作用强度小于细胞呼吸强度,有机物产生量小于消耗量,C项错误;在20时以后,O2浓度下降,说明植物进行有氧呼吸,D项错误。

4.(江西于都实验中学大考,38)将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是(　　)

A.图甲中的光合作用开始于C点之前,结束于F点之后

B.到达图乙中的D点时,玻璃罩内的CO2浓度最高

C.图甲中的F点对应图乙中的G点

D.经过这一昼夜之后,植物体的有机物含量会增加

答案C

解析图甲中C点和F点时,光合作用强度等于细胞呼吸强度,光合作用开始于C点之前,结束于F点之后,A项正确;图乙中的D点之前光照强度弱,光合作用强度小于细胞呼吸强度,玻璃罩内二氧化碳浓度增加,D时光合作用强度与细胞呼吸强度相等,D点之后光合作用强度大于细胞呼吸强度,玻璃罩内的二氧化碳减少,浓度降低,因此D点时玻璃罩内的CO2浓度最高,B项正确;分析题图甲可知,F点是由于光照强度减弱、二氧化碳浓度由降低向增加转化的拐点,此点之前,光合作用强度大于细胞呼吸强度,此点之后光合作用强度小于细胞呼吸的强度,该点光合作用强度与细胞呼吸强度相等,对应图乙中的H点,而不是G点,C项错误;分析图甲可知,这一昼夜之后G点玻璃罩内的二氧化碳浓度小于开始时A点的浓度,减少的这部分通过光合作用合成有机物储存在植物体内,因此植物体的有机物含量会增加,D项正确。

5.(江西上饶六校二联,29)下页左上图1表示某植物细胞的部分生理过程示意图,①~③代表生理过程,图2表示该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线,S代表有机物量。据图回答下列问题。

图1

图2

(1)图1中,过程①的H2O产生于　　　　　　　　　(场所),该植物细胞处于图2中A点时,产生[H]的部位是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)光照过强、高温或干旱会导致植物光合作用速率下降,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,此时C3的生成速率会　　　　　　(填“增大”或“降低”)。 

(3)当植物细胞发生图1中的过程③时,此时的光照强度可对应图2的　　　　　(填“OB段”“OD段”或“BD段”),此区段内植物细胞光合作用有机物的实际产生量为　　　　　　(用图中符号表示),图2中当光照强度处于OD之间,光合作用有机物的净积累量为　　　　　　　(用图中符号表示)。 

(4)若已知光合作用和呼吸作用的最适温度为25 ℃和30 ℃,当环境温度由25 ℃升高到30 ℃时,图2中B、C两点的变化情况是　　　　　　　　　　　　　　　　　。              〚导学号93420208〛 

答案(1)线粒体内膜　细胞质基质和线粒体基质

(2)气孔关闭, CO2供应不足,导致暗反应受阻　降低

(3)BD段　S2+S3　S2-S1

(4)B点右移,C点上移(或答“B点右移,C点向左上方移”)

解析(1)分析图1可知:过程①为线粒体内膜上进行的有氧呼吸第三阶段,所以过程①的H2O产生于线粒体内膜。图2中A点时,光照强度为零,光合作用不能进行,但能进行有氧呼吸,有氧呼吸的第一、第二阶段会有[H]产生,其场所依次是细胞质基质和线粒体基质。(2)光照过强、高温或干旱,会导致植物叶片的气孔关闭,引起CO2供应不足,导致暗反应受阻,所以光合速率下降,此时C3的生成速率会降低。(3)图1中的过程③表示O2扩散至细胞外,当植物细胞发生过程③时,说明其光合作用速率大于呼吸作用速率,此时的光照强度可对应图2的BD段。分析图2可知:S1表示0~B之间消耗的有机物的量,S2表示B~D之间有机物的净积累量,S3表示B~D之间有机物的消耗量,因此BD段内植物细胞光合作用有机物的实际生产量为S2+S3;当光照强度处于OD之间,光合作用有机物的净积累量为S2-S1。(4)图2中B、C两点分别表示光补偿点(光合作用强度和呼吸作用强度相等时的光照强度)和光饱和点(光合作用强度达到最大值时所需要的最小光照强度)。已知光合作用和呼吸作用的最适温度为25 ℃和30 ℃,当环境温度由25 ℃升高到30 ℃时,光合作用强度降低,呼吸作用强度升高,此时B点右移,C点上移。

6.(宁夏石嘴山三中一模,30)选取生理状态良好的甜槠植株,保持温度(30 ℃)、CO2浓度等恒定,测定不同光照强度条件下O2和CO2的释放量(如图1)。图2中的x、y、z曲线分别表示一天24 h的温度、光照强度、净光合速率的变化。请据图分析回答问题。

图1

图2

(1)从图1可知,在光照强度为8 klx时植物固定CO2的速率为　　　　mol/(m2·h),在此条件下若光照12 h,再黑暗12 h,交替进行,则甜槠　　　　　　(填“能”或“不能”)正常生长,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)分析图2可知,中午12时,z曲线下降,可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)若比较图2中z曲线的K、A两点,　　　更有利于蔬菜的储存。 

(4)图2中光合速率与呼吸速率相等的点是　　　　　,对应图1中的光照强度为　　　　klx,根据图2中z曲线的变化推测该植物未接受光照的时间是曲线中的　　　　　　　　　　　　段。 

答案(1)8　不能　光合作用合成的有机物被细胞呼吸消耗(或12 h光照时积累的有机物正好被12 h黑暗时消耗掉,答案合理即可)

(2)温度上升,部分气孔关闭,CO2吸收减少

(3)A

(4)C、G　4　K~B、M~N

解析(1)依题意并结合图1分析可知:图1中光照强度为0 klx时的CO2的释放量表示呼吸速率,其数值为4 mol/(m2·h);在光照强度大于0 klx时的O2释放量表示净光合速率,净光合速率=实际光合速率-呼吸速率。光照强度为8 klx时的植物净光合速率为4 mol/(m2·h),此时植物固定CO2的速率即实际光合速率=净光合速率+呼吸速率=4+4=8〔mol/(m2·h)〕。在此条件下若光照12 h,再黑暗12 h,交替进行,甜槠有机物的积累量=净光合速率×12 h-呼吸速率×12 h=4×12-4×12=0 (mol/m2),即光合作用合成的有机物被细胞呼吸消耗(或12 h光照时积累的有机物正好被12 h黑暗时消耗掉),没有有机物积累,所以甜槠不能正常生长。(2)中午12时,由于光照过强,温度上升,部分气孔关闭,CO2吸收减少,导致z曲线下降。(3)图2显示:K点时的CO2释放速率为20 mg/h,A点时CO2释放速率小于20 mg/h,说明A点时有机物的消耗少于K点,A点更有利于蔬菜的存储。(4)图2的z曲线表示净光合速率,而图1光照强度大于0 klx时的O2释放量也表示净光合速率,当净光合速率为0时,(实际)光合速率与呼吸速率相等,即图2中的C、G点,与图1中的光照强度为4 klx相对应。植物未接受光照,光合作用不能进行,据此可推测:该植物未接受光照的时间是曲线z中的K~B和M~N段。