2024高考生物一輪復(fù)習(xí)課時(shí)檢測(cè)10光合作用的過(guò)程及影響因素含解析新人教版

光合作用的過(guò)程及影響因素一、選擇題1．下列關(guān)于光合作用探究歷程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．普利斯特利的試驗(yàn)證明白植物可以更新空氣B．薩克斯的試驗(yàn)證明白光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉C．恩格爾曼的試驗(yàn)定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量D．魯賓和卡門的試驗(yàn)中，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明白光合作用產(chǎn)生的氧氣來(lái)自H2O而不是CO2解析：選C恩格爾曼的試驗(yàn)?zāi)軌蜃C明氧氣是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，但不能定量分析光合作用生成的氧氣量。2．(2024年1月新高考8省聯(lián)考·湖北卷)某科學(xué)家曾做過(guò)一個(gè)試驗(yàn)，將小鼠放在不同的密封、恒溫的鐘罩內(nèi)，試驗(yàn)處理方案如下表，小鼠最先死亡的一組是()組別試驗(yàn)材料試驗(yàn)條件A小鼠＋綠色植物光照B小鼠光照C小鼠＋綠色植物黑暗D小鼠黑暗解析：選C在光照條件下，綠色植物進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣，即使密封的鐘罩內(nèi)氧氣消耗完全，小鼠的有氧呼吸也可以接著進(jìn)行；小鼠不管是在光照條件下還是在黑暗條件下，都只進(jìn)行呼吸作用消耗密封鐘罩中相同的氧氣；小鼠和綠色植物在黑暗條件下均只進(jìn)行有氧呼吸，消耗密封鐘罩中相同的氧氣，該組的氧氣最先被消耗完，即小鼠最先死亡。3．下列關(guān)于植物光合作用的敘述，正確的是()A．暗反應(yīng)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行B．光合作用產(chǎn)生的葡萄糖中的碳和氧都來(lái)自二氧化碳C．光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP可以用于暗反應(yīng)，也可以用于其他生命活動(dòng)D．光反應(yīng)只進(jìn)行能量代謝，不進(jìn)行物質(zhì)代謝；暗反應(yīng)則剛好相反解析：選B暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)；光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)，為C3還原供應(yīng)能量，不能用于其他生命活動(dòng)；光反應(yīng)和暗反應(yīng)過(guò)程中都存在能量代謝和物質(zhì)代謝。4．下列有關(guān)生物體中物質(zhì)含量的比較，錯(cuò)誤的是()A．人在寧?kù)o和猛烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)胞呼吸消耗的O2量可能等于產(chǎn)生的CO2量B．正在生長(zhǎng)的植物體光合作用固定的CO2總量大于呼吸作用產(chǎn)生的CO2量C．適當(dāng)光照下，突然停止植株的CO2供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP/ADP的值降低D．與干種子相比，萌發(fā)的種子細(xì)胞中自由水/結(jié)合水的值高解析：選C人體細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)的產(chǎn)物是乳酸，此過(guò)程既不消耗O2，也不產(chǎn)生CO2，因此人體產(chǎn)生的CO2量只能來(lái)自有氧呼吸，且在有氧呼吸過(guò)程中，消耗的O2量與產(chǎn)生的CO2量相等，因此不管人在寧?kù)o狀態(tài)下還是在猛烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)胞呼吸消耗的O2量與產(chǎn)生的CO2量相等，A正確；依據(jù)“正在生長(zhǎng)的植物體”可知，該植物體的光合作用固定的CO2總量大于呼吸作用產(chǎn)生的CO2量，B正確；適當(dāng)光照下，突然停止植株的CO2供應(yīng)，會(huì)使CO2固定過(guò)程受阻，C3含量下降，因而C3的還原過(guò)程中消耗ATP的量削減，而光反應(yīng)階段ATP的合成仍在進(jìn)行，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP/ADP的值上升，C錯(cuò)誤；與干種子相比，萌發(fā)的種子細(xì)胞中自由水的相對(duì)含量較高，即與干種子相比，萌發(fā)的種子細(xì)胞中自由水/結(jié)合水的值高，D正確。5．某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖所示。則有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．25℃時(shí)該植物積累有機(jī)物最快B．在0～30℃范圍內(nèi)，溫度對(duì)光合作用有關(guān)酶的影響更大C．45℃時(shí)葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率D．春季大棚栽培該植物白天適當(dāng)提高溫度可提高產(chǎn)量解析：選C凈光合速率＝總光合速率－呼吸速率，凈光合速率達(dá)到最大值對(duì)應(yīng)的溫度(即最適溫度)約為25℃，故25℃時(shí)該植物積累有機(jī)物最快，A正確；在0～30℃范圍內(nèi)，與呼吸速率改變曲線相比，光合速率改變曲線上升得更快，說(shuō)明溫度改變對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大，即溫度對(duì)光合作用有關(guān)酶的影響更大，B正確；45℃時(shí)該植物的凈光合速率為0，但由于植物體中含有部分不能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞，故植物葉肉細(xì)胞的光合速率應(yīng)大于呼吸速率，C錯(cuò)誤；春季室外溫度較低，大棚栽培植物白天適當(dāng)提高溫度可提高凈光合速率進(jìn)而提高產(chǎn)量，D正確。6．把一株?duì)颗；ㄔ诤诎抵蟹胖靡粫円梗缓罄萌鐖D所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)。該試驗(yàn)不能用于驗(yàn)證()A．光合作用須要CO2 B．光合作用能產(chǎn)生O2C．光合作用須要光 D．光合作用須要葉綠體解析：選B該試驗(yàn)“綠色部分”與“白色部分”比照可用于驗(yàn)證光合作用須要葉綠體；鋁箔遮蓋部分與綠色部分比照可驗(yàn)證光合作用須要光；瓶?jī)?nèi)葉片與綠色部分比照可驗(yàn)證光合作用須要CO2，整個(gè)裝置不能驗(yàn)證光合作用能產(chǎn)生O2。7．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。為測(cè)定RuBP羧化酶的活性，某學(xué)習(xí)小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應(yīng)，并檢測(cè)產(chǎn)物14C3的放射性強(qiáng)度。下列分析錯(cuò)誤的是()A．菠菜葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)B．RuBP羧化酶催化的上述反應(yīng)須要在無(wú)光條件下進(jìn)行C．測(cè)定RuBP羧化酶活性的過(guò)程中運(yùn)用了同位素標(biāo)記法D．單位時(shí)間內(nèi)14C3生成量越多說(shuō)明RuBP羧化酶活性越高解析：選B由題意可知，該酶催化的過(guò)程為光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中CO2的固定，反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，A正確；暗反應(yīng)指反應(yīng)過(guò)程不依靠光照條件，有沒(méi)有光，反應(yīng)都可進(jìn)行，B錯(cuò)誤；對(duì)14CO2中的C元素進(jìn)行同位素標(biāo)記，檢測(cè)14C3的放射性強(qiáng)度，可以用來(lái)測(cè)定RuBP羧化酶的活性，C正確；單位時(shí)間內(nèi)14C3生成量的多少表示CO2的固定反應(yīng)的快慢，可以說(shuō)明該酶活性的凹凸，D正確。8．離體葉綠體在光下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí)，假如突然中斷CO2的供應(yīng)，下列關(guān)于一段時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP與O2相對(duì)含量改變的示意圖中，正確的是()解析：選B離體葉綠體在光下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí)，突然中斷CO2的供應(yīng)使C3合成削減，一段時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)漸漸減弱，暗反應(yīng)消耗的ATP也漸漸削減，故ATP相對(duì)含量漸漸增加；隨著暗反應(yīng)的減弱，光反應(yīng)也漸漸減弱，所以葉綠體內(nèi)O2含量漸漸削減，B正確。9．如圖表示在較強(qiáng)光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下，小球藻進(jìn)行光合作用的試驗(yàn)示意圖。一段時(shí)間后，下列相關(guān)比較錯(cuò)誤的是()A．Y2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量B．④中小球藻的質(zhì)量大于①中小球藻的質(zhì)量C．②中水的質(zhì)量大于④中水的質(zhì)量D．裝置①的質(zhì)量大于裝置②的質(zhì)量解析：選CY1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的質(zhì)量大于Y3；④中小球藻中含有(CHeq\o\al(18,2)O)的有機(jī)物，而①中小球藻含有(CH2O)的有機(jī)物，故④中小球藻質(zhì)量大于①中的小球藻質(zhì)量；④和②中的水都為Heq\o\al(18,2)O，且含量相同，因此質(zhì)量相等；在試管①和②中原有質(zhì)量相等的狀況下，②中釋放出的是18O2，而①中釋放出的是O2，故剩余質(zhì)量①大于②。10．如圖為植物體內(nèi)發(fā)生的光合作用和光呼吸作用的示意簡(jiǎn)圖。結(jié)合所學(xué)學(xué)問(wèn)分析下列相關(guān)敘述中正確的有()①在高O2含量環(huán)境中，植物不能進(jìn)行光合作用②卡爾文循環(huán)的詳細(xì)場(chǎng)所應(yīng)為葉綠體類囊體薄膜③將植物突然置于黑暗環(huán)境中，C5與C3之間的轉(zhuǎn)化將不受影響④C2和葡萄糖均可在線粒體內(nèi)被徹底分解成CO2和H2OA．零項(xiàng) B．一項(xiàng)C．二項(xiàng) D．三項(xiàng)解析：選A從圖中信息可知，在高O2含量環(huán)境中，產(chǎn)生的C3也可用于卡爾文循環(huán)，進(jìn)而生成糖，①錯(cuò)誤；依據(jù)所學(xué)學(xué)問(wèn)可知，卡爾文循環(huán)的詳細(xì)場(chǎng)所應(yīng)為葉綠體基質(zhì)，②錯(cuò)誤；光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行，須要光反應(yīng)供應(yīng)[H]和ATP，黑暗條件下，不能生成[H]和ATP，因而C5與C3之間的轉(zhuǎn)化將受到影響，③錯(cuò)誤；線粒體不能干脆利用葡萄糖，④錯(cuò)誤。11．夏季晴天，將裝有某綠色植物的密閉玻璃罩置于室外，從凌晨0時(shí)起先，定期測(cè)定玻璃罩中某種氣體含量，結(jié)果如圖。下列分析正確的是()A．本試驗(yàn)測(cè)定的氣體是CO2B．該植物進(jìn)行光合作用的起始時(shí)間是6時(shí)C．若9時(shí)和12時(shí)合成有機(jī)物的速率相等，則9時(shí)的呼吸速率小于12時(shí)的D．與0時(shí)相比較，24時(shí)該植物的干重削減解析：選C本試驗(yàn)測(cè)定的氣體是O2；6時(shí)和18時(shí)的光合速率和呼吸速率相等，光合作用的起始時(shí)間應(yīng)在6時(shí)之前；該曲線的斜率代表速率，9時(shí)的凈光合速率大于12時(shí)的，若9時(shí)和12時(shí)真正光合速率相等，則9時(shí)的呼吸速率應(yīng)小于12時(shí)的；24時(shí)的O2含量高于0時(shí)的，說(shuō)明植物一晝夜內(nèi)有機(jī)物的積累量大于零。二、非選擇題12．(2024·江蘇高考)葉綠體中催化CO2固定的酶R由葉綠體DNA編碼的大亞基和細(xì)胞核DNA編碼的小亞基共同組裝而成，其合成過(guò)程及部分相關(guān)代謝途徑如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)合成酶R時(shí)，細(xì)胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息____________到RNA上，RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)后指導(dǎo)多肽鏈合成；在葉綠體中，參加大亞基肽鏈合成的RNA中，種類最多的是________。(2)進(jìn)行光合作用時(shí)，組裝完成的酶R需ATP參加激活，光能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能是在____________上(填場(chǎng)所)完成的?；罨拿窻催化CO2固定產(chǎn)生C3化合物(C3-Ⅰ)，C3-Ⅰ還原為三碳糖(C3-Ⅱ)，這一步驟須要________作為還原劑。在葉綠體中C3-Ⅱ除了進(jìn)一步合成淀粉外，還必需合成化合物X以維持卡爾文循環(huán)，X為_(kāi)_______。(3)作為光合作用的重要成分，X在葉綠體中的濃度受多種因素調(diào)控，下列環(huán)境條件和物質(zhì)代謝過(guò)程，與X濃度相關(guān)的有______________(填序號(hào))。①外界環(huán)境的CO2濃度②葉綠體接受的光照強(qiáng)度③受磷酸根離子濃度調(diào)整的C3-Ⅱ輸出速度④酶R催化X與O2結(jié)合產(chǎn)生C2化合物的強(qiáng)度(4)光合作用旺盛時(shí)，許多植物合成的糖類通常會(huì)以淀粉的形式臨時(shí)儲(chǔ)存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導(dǎo)致葉綠體________________。解析：(1)遺傳信息由DNA傳遞到RNA的過(guò)程為轉(zhuǎn)錄。在蛋白質(zhì)的合成(即翻譯)過(guò)程中，用到三種RNA，即rRNA、tRNA和mRNA。在葉綠體中，參加大亞基肽鏈合成的RNA中，mRNA和rRNA的種類均只有一種，tRNA的種類與mRNA上對(duì)應(yīng)編碼氨基酸的密碼子的種類數(shù)相同，故tRNA的種類數(shù)最多。(2)光能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能屬于光合作用的光反應(yīng)過(guò)程，發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上。C3-Ⅰ的還原須要光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]作為還原劑。由圖可知X與CO2結(jié)合生成C3-Ⅰ，因此X是參加CO2固定的C5。(3)CO2可以與C5結(jié)合生成C3-Ⅰ，能干脆影響C5濃度，①正確；光照強(qiáng)度通過(guò)影響光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和[H]的含量，進(jìn)而影響C3-Ⅰ到C3-Ⅱ的轉(zhuǎn)化過(guò)程，間接影響C5濃度，②正確；C3-Ⅱ輸出時(shí)釋放C5，所以受磷酸根離子濃度調(diào)整的C3-Ⅱ輸出速度與C5的濃度有關(guān)，③正確；酶R能催化C5與O2結(jié)合生成C2化合物，所以其反應(yīng)強(qiáng)度的大小會(huì)影響C5的濃度，④正確。(4)可溶性糖在葉綠體中大量存在時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其滲透壓上升，使葉綠體不斷地吸水，從而漲破。答案：(1)轉(zhuǎn)錄tRNA(2)類囊體[H]C5(五碳化合物)(3)①②③④(4)吸水漲破13．卡爾文及其同事因在光合作用方面的探討成果獲得了1961年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?？栁膶⑿∏蛟逖b在一個(gè)密閉容器中，通過(guò)一個(gè)通氣管向玻璃容器中通入CO2，通氣管上有一個(gè)開(kāi)關(guān)，可限制CO2的供應(yīng)，容器四周有光源，通過(guò)限制電源開(kāi)關(guān)可限制光照的有無(wú)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)試驗(yàn)材料小球藻屬于________(填“原核”或“真核”)生物。(2)卡爾文通過(guò)停止________來(lái)探究光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，他得到的試驗(yàn)結(jié)果是下圖中的________。(3)卡爾文通過(guò)停止________來(lái)探究光合作用過(guò)程中固定CO2的化合物，這時(shí)他發(fā)覺(jué)C5的含量快速上升，由此得出固定CO2的物質(zhì)是C5。(4)卡爾文向密閉容器中通入14CO2，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到第5s時(shí)，14C出現(xiàn)在一種C5和一種C6中；將反應(yīng)時(shí)間縮短到0.5s時(shí)，14C出現(xiàn)在一種C3中。上述試驗(yàn)中卡爾文是通過(guò)限制________來(lái)探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑的，采納的技術(shù)方法有________________等。(5)卡爾文將不同反應(yīng)條件下的小球藻放入70℃的蒸餾水中，這樣做是為了使細(xì)胞中的________失活，此時(shí)，細(xì)胞中的化合物就保持在熱處理之前的狀態(tài)。解析：(1)小球藻屬于真核生物。(2)在光照下，光反應(yīng)進(jìn)行，其產(chǎn)生的ATP和[H]參加暗反應(yīng)中C3的還原，因此，通過(guò)停止光照可以探究光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系。當(dāng)停止光照后，光反應(yīng)停止，ATP和[H]的合成停止，則C3的還原削減，C3濃度增大，C5濃度減小，停止光照一段時(shí)間后，C3和C5濃度基本保持不變。(3)在暗反應(yīng)中，CO2與C5結(jié)合形成C3，當(dāng)停止CO2的供應(yīng)后，CO2的固定受到影響，故會(huì)導(dǎo)致C5含量上升。(4)由題中敘述可知，試驗(yàn)中卡爾文是通過(guò)限制反應(yīng)時(shí)間來(lái)探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑的，該試驗(yàn)中他采納了放射性同位素標(biāo)記法。(5)酶是生物體內(nèi)催化化學(xué)反應(yīng)的催化劑，大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在高溫下酶的結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)不能進(jìn)行，化合物的含量不再發(fā)生改變。答案：(1)真核(2)光照A(3)CO2的供應(yīng)(4)反應(yīng)時(shí)間同位素標(biāo)記法(5)酶14．如圖甲是相宜環(huán)境中大豆光合作用過(guò)程的部分圖解，圖乙是某探討小組在15℃條件下以水稻為材料進(jìn)行探討得到的試驗(yàn)結(jié)果(光合作用的最適溫度為25℃，呼吸作用的最適溫度為30℃)。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：(1)圖甲所示過(guò)程進(jìn)行的場(chǎng)所是________；圖甲中A代表的物質(zhì)是________，a代表________過(guò)程。若將該植物突然轉(zhuǎn)移到高溫、強(qiáng)光照、干燥的環(huán)境中，葉片將部分氣孔關(guān)閉，此時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)B的含量改變是________(填“增加”“不變”或“削減”)。(2)由圖乙可知本試驗(yàn)的目的是探討___________________________________________________________________________________。圖乙中E點(diǎn)的含義是____________________________________________________。(3)若將圖乙的試驗(yàn)溫度上升10℃，則F點(diǎn)向________(填“左”或“右”)側(cè)移動(dòng)，呼吸速率曲線向________(填“上”或“下”)移動(dòng)。解析：(1)圖甲為大豆光合作用的暗反應(yīng)階段，在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行；圖中A表示五碳化合物(C5)，B表示三碳化合物(C3)，C表示[H]；a過(guò)程為CO2的固定。若部分氣孔關(guān)閉，則CO2汲取不足，導(dǎo)致C5的含量增加，C3的含量削減。(2)由圖乙可知，該試驗(yàn)探究的是光照強(qiáng)度對(duì)光合速率和呼吸速率的影響。E點(diǎn)的含義是光合速率與呼吸速率相等時(shí)須要(或?qū)?yīng))的光照強(qiáng)度。(3)圖乙是在15℃條件下所得的試驗(yàn)結(jié)果，溫度上升10℃，呼吸速率和光合速率均增大，因此呼吸速率曲線向上移動(dòng)，達(dá)到最大光合速率所需的光照強(qiáng)度增大，F(xiàn)點(diǎn)右移。答案：(1)葉綠體基質(zhì)五碳化合物(C5)CO2的固定削減(2)光照強(qiáng)度對(duì)光合速率和呼吸速率的影響光合速率與呼吸速率相等時(shí)須要(或?qū)?yīng))的光照強(qiáng)度(3)右上15．某農(nóng)科院對(duì)一新品種旱冬瓜種子萌發(fā)所需條件進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下表所示(試驗(yàn)所需溫度、濕度、空氣等符合要求)；另又做了光照強(qiáng)度對(duì)不同葉齡該旱冬瓜幼苗葉片汲取CO2量的影響試驗(yàn)，結(jié)果如曲線圖所示。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：處理萌發(fā)率/%平均萌發(fā)率/%第1組第2組第3組第4組第5組光照培育231811171416.6暗培育020010.6暗培育后補(bǔ)充光照151319162016.6(1)該品種旱冬瓜種子萌發(fā)率試驗(yàn)的自變量和因變量分別是__________和________。分析表中數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是___________________________________________________。(2)該品種旱冬瓜種子萌發(fā)早期某階段測(cè)得CO2釋放量比O2汲取量多，緣由是__________________________________________________________，此時(shí)細(xì)胞內(nèi)分解丙酮酸的場(chǎng)所是____________________。(3)曲線圖中光照為50klx時(shí)，6月齡和3月齡旱冬瓜葉片每小時(shí)汲取的CO2量為_(kāi)_______μmol·m－2；大于此光照時(shí)，兩曲線不再重疊，對(duì)比兩曲線，據(jù)3月齡曲線分析可能緣由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________