2025版新教材高中生物課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)二十5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)化二2含解析新人教版必修1

PAGEPAGE9光合作用原理的應(yīng)用(20分鐘·70分)一、選擇題(共9小題,每小題4分,共36分)1.夏季晴朗的中午,由于溫度過(guò)高、蒸騰作用過(guò)大,氣孔關(guān)閉,某植物出現(xiàn)“午休現(xiàn)象”,此時(shí)葉肉細(xì)胞 ()A.三碳化合物含量上升B.光反應(yīng)產(chǎn)物不能滿(mǎn)意暗反應(yīng)的需求C.葉綠體基質(zhì)中ADP含量增加D.有機(jī)物積累速率明顯下降【解析】選D。中午,氣孔關(guān)閉,二氧化碳汲取量下降,短時(shí)間內(nèi),二氧化碳的固定減慢,三碳化合物含量下降,A錯(cuò)誤;光反應(yīng)產(chǎn)物可以滿(mǎn)意暗反應(yīng)的需求,B錯(cuò)誤;暗反應(yīng)減慢,葉綠體基質(zhì)中ADP含量削減,C錯(cuò)誤;“午休”時(shí),光合速率下降,有機(jī)物積累速率明顯下降,D正確。2.如圖表示植物光合作用的一個(gè)階段,下列各項(xiàng)敘述正確的是 ()A.該反應(yīng)的場(chǎng)所是類(lèi)囊體的薄膜B.C3生成(CH2O)須要NADPH、ATP和多種酶C.提高溫度肯定能促進(jìn)(CH2O)的生成D.無(wú)光條件有利于暗反應(yīng)進(jìn)行【解析】選B。題圖表示光合作用的暗反應(yīng)階段,其反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),該過(guò)程在有氧和無(wú)氧條件下均能進(jìn)行,但須要多種酶催化、足夠的CO2、光反應(yīng)供應(yīng)的NADPH、ATP及相宜的溫度等條件,適當(dāng)提高溫度可以提高酶的活性,加快反應(yīng)速率,但超過(guò)肯定的溫度范圍,提高溫度會(huì)使酶的活性降低,反應(yīng)速率減慢。3.取某種植物生長(zhǎng)狀態(tài)一樣的簇新葉片,用打孔器打出若干綠葉圓片后平均分成甲、乙、丙三組,每組各置于一個(gè)密閉裝置內(nèi),分別賜予a、b、c三種不同強(qiáng)度的光照,其他條件一樣。照光相同時(shí)間后,測(cè)得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是 ()A.裝置內(nèi)增加的氧氣來(lái)自水B.光照強(qiáng)度為a時(shí),光合作用停止C.丙組裝置內(nèi)的CO2含量照光后比照光前低D.此圖反映了光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系【解析】選B。光照強(qiáng)度為a時(shí),裝置內(nèi)氧氣增加量接近“0”,意味著葉片光合作用與細(xì)胞呼吸相比略占優(yōu)勢(shì)。4.生長(zhǎng)于較弱光照條件下的植物,當(dāng)提高CO2濃度時(shí),其光合速率并未隨之增加,主要限制因素是 ()A.細(xì)胞呼吸和暗反應(yīng) B.光反應(yīng)C.暗反應(yīng) D.呼吸作用【解析】選B。生長(zhǎng)于較弱光照條件下的植物光反應(yīng)弱,生成的ATP和NADPH少,即使提高CO2濃度,暗反應(yīng)的速率也不會(huì)提高,光合速率并未隨之增加。5.在封閉的溫室內(nèi)栽種農(nóng)作物,以下措施不能提高農(nóng)作物產(chǎn)量的是 ()A.適當(dāng)增加光照強(qiáng)度 B.增加室內(nèi)CO2濃度C.增大室內(nèi)晝夜溫差 D.采納綠色玻璃蓋頂【解析】選D。適當(dāng)增加光照強(qiáng)度可以提高光合作用強(qiáng)度,可以提高產(chǎn)量,A不符合題意;增加室內(nèi)CO2濃度可以提高光合作用強(qiáng)度,B不符合題意;增大室內(nèi)晝夜溫差,晚上降低呼吸作用消耗有機(jī)物,可以提高產(chǎn)量,C不符合題意;采納綠色玻璃蓋頂會(huì)降低光合速率,D符合題意。6.下列關(guān)于硝化細(xì)菌的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.能將二氧化碳和水合成有機(jī)物B.將二氧化碳和水合成有機(jī)物所需能量為化學(xué)能C.將二氧化碳和水合成有機(jī)物所需能量為光能D.硝化細(xì)菌和綠色植物一樣都是自養(yǎng)型生物【解析】選C。硝化細(xì)菌利用無(wú)機(jī)物氧化時(shí)釋放的化學(xué)能把二氧化碳和水合成有機(jī)物,同時(shí)儲(chǔ)存能量;硝化細(xì)菌能制造有機(jī)物,故其也屬于自養(yǎng)型生物。7.(2024·天津高考)某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半,但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者在不同光照強(qiáng)度下的CO2汲取速率。敘述錯(cuò)誤的是 ()A.光照強(qiáng)度低于P時(shí),突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型B.光照強(qiáng)度高于P時(shí),突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型C.光照強(qiáng)度低于P時(shí),限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D.光照強(qiáng)度高于P時(shí),限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度【解析】選D。題圖中光照強(qiáng)度低于P時(shí),突變型CO2汲取速率低于野生型,緣由是突變型葉綠素含量較低,汲取光的實(shí)力較弱,光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型,A項(xiàng)正確;光照強(qiáng)度高于P時(shí),突變型CO2汲取速率大于野生型,緣由是突變型固定CO2酶的活性顯著高于野生型,導(dǎo)致暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型,B項(xiàng)正確;光照強(qiáng)度低于P時(shí),突變型光合速率隨光照強(qiáng)度增加而增加,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度,C項(xiàng)正確;光照強(qiáng)度高于P時(shí),在達(dá)到光飽和點(diǎn)以前,突變型光合速率仍隨光照強(qiáng)度增加而增加,此時(shí)限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素仍是光照強(qiáng)度,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.下面為幾種環(huán)境因素對(duì)植物光合作用影響的關(guān)系圖,有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A.圖1中,若光照強(qiáng)度適當(dāng)增加至最適狀態(tài),a點(diǎn)左移,b點(diǎn)右移B.圖2中,若CO2濃度適當(dāng)增大至最適狀態(tài),a點(diǎn)右移,b點(diǎn)左移C.圖3中,a點(diǎn)與b點(diǎn)相比,a點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量相對(duì)較多D.圖3中,限制b點(diǎn)光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度和CO2濃度【解析】選B。光照強(qiáng)度和CO2濃度都是限制光合作用強(qiáng)度的因素,當(dāng)其中一個(gè)因素增大,要達(dá)到相同的生理狀態(tài),另一個(gè)因素在其相對(duì)較弱時(shí)即可滿(mǎn)意,故圖1中光照強(qiáng)度適當(dāng)增大至最適狀態(tài)時(shí),a點(diǎn)會(huì)左移,圖2中CO2濃度適當(dāng)增大至最適狀態(tài)時(shí),a點(diǎn)也會(huì)左移;圖1和圖2中的b點(diǎn)代表光合作用的飽和點(diǎn),限制因素分別是CO2濃度和光照強(qiáng)度,適當(dāng)分別改善其限制條件時(shí),光合作用強(qiáng)度也會(huì)增大,所需的CO2濃度和光照強(qiáng)度也會(huì)增大,b點(diǎn)右移;圖3中b點(diǎn)時(shí),光照強(qiáng)度和CO2濃度均是光合作用的限制因素,a點(diǎn)和b點(diǎn)的光照強(qiáng)度相等,a點(diǎn)CO2濃度大于b點(diǎn)的,故a點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量比b點(diǎn)多。【方法規(guī)律】光合作用曲線(xiàn)中補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律(1)補(bǔ)償點(diǎn)的移動(dòng):①呼吸速率增加,其他條件不變時(shí),CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。②呼吸速率基本不變,相關(guān)條件的變更使光合速率下降時(shí),CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。(2)飽和點(diǎn)的移動(dòng):相關(guān)條件的變更(如增大光照強(qiáng)度或增大CO2濃度)使光合速率增大時(shí),飽和點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】科學(xué)家探討CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合作用強(qiáng)度的影響,得到的試驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖推斷下列敘述不正確的是 ()A.光照強(qiáng)度為a時(shí),造成曲線(xiàn)Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的緣由是CO2濃度不同B.光照強(qiáng)度為b時(shí),造成曲線(xiàn)Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的緣由是溫度不同C.光照強(qiáng)度為a～b,曲線(xiàn)Ⅰ、Ⅱ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度上升而上升D.光照強(qiáng)度為b～c,曲線(xiàn)Ⅱ、Ⅲ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度上升而上升【解題導(dǎo)引】解答本題的關(guān)鍵是:(1)比較不同曲線(xiàn)的不同條件:溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度。(2)分析不同曲線(xiàn)變更趨勢(shì)不同的緣由。【解析】選D。曲線(xiàn)Ⅱ和Ⅲ的CO2濃度不同,因此光照強(qiáng)度為a時(shí),造成曲線(xiàn)Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的緣由是CO2濃度不同,A正確;曲線(xiàn)Ⅰ和Ⅱ的溫度不同,因此光照強(qiáng)度為b時(shí),造成曲線(xiàn)Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的緣由是溫度不同,B正確;由曲線(xiàn)圖可知,光照強(qiáng)度為a～b,曲線(xiàn)Ⅰ、Ⅱ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度上升而上升,C正確;光照強(qiáng)度為b～c,曲線(xiàn)Ⅱ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度上升而緩慢上升直至不再變更,但曲線(xiàn)Ⅲ光合作用強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度的上升不再變更,D錯(cuò)誤。9.如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變更的示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.t1→t2,葉綠體類(lèi)囊體膜上的色素汲取光能增加,基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B.t2→t3,暗反應(yīng)限制光合作用;若在t2時(shí)刻增加光照,光合速率將接著提高C.t3→t4,光照強(qiáng)度不變,光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增加的結(jié)果D.t4后短短暫間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量上升,C3還原后的干脆產(chǎn)物含量降低【解題導(dǎo)引】(1)隱含信息:光反應(yīng)和暗反應(yīng)發(fā)生的部位。(2)關(guān)鍵信息:t1時(shí)賜予足夠恒定光照,t3時(shí)充CO2?！窘馕觥窟xD。水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體類(lèi)囊體薄膜上,而不是葉綠體基質(zhì)中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;t2→t3,限制光合速率的因素為CO2濃度,此時(shí)間照足夠且恒定,若增加光照,光合速率不會(huì)提高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;t3→t4,暗反應(yīng)增加,肯定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化,同時(shí)促進(jìn)了光反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;突然停止光照,光反應(yīng)減弱甚至停止,類(lèi)囊體薄膜上ATP合成受阻,ATP含量削減,ADP和Pi含量上升,被還原的C3削減,干脆產(chǎn)物含量降低,D項(xiàng)正確。二、非選擇題(共2小題,共34分)10.(16分)如圖所示,圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖,圖乙表示一株小麥葉肉細(xì)胞內(nèi)C3相對(duì)含量在一天24小時(shí)內(nèi)的變更,請(qǐng)據(jù)圖分析:(1)圖甲中A、B、C、D分別表示參加光合作用或光合作用生成的物質(zhì),則A表示____________,B表示______________,C表示____________,D表示__________。

(2)在a中發(fā)生的過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)___________,在a中含有的參加此過(guò)程的物質(zhì)是__________。

(3)在a中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)變是____________________________________。

(4)圖乙中,從____________點(diǎn)起先合成有機(jī)物,至__________________點(diǎn)有機(jī)物合成終止。

(5)AB段C3含量較高,其主要緣由是____________。

(6)G點(diǎn)C3含量極少,其緣由是________________________________________。

(7)G點(diǎn)與F點(diǎn)相比,G點(diǎn)時(shí)葉綠體中NADPH含量較____________(填“高”或“低”)。

【解析】(1)依據(jù)圖甲中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可推斷,A代表H2O,B代表CO2,C代表C3,D代表C5。(2)圖甲中a表示葉綠體類(lèi)囊體薄膜,其上分布有色素和酶,是光反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所。(3)葉綠體類(lèi)囊體薄膜上發(fā)生的能量轉(zhuǎn)變是光能→ATP中活躍的化學(xué)能。(4)依據(jù)圖乙中C3含量的變更曲線(xiàn)可知,C3含量從B點(diǎn)起先削減,說(shuō)明在有光的條件下,C3被還原,至I點(diǎn)時(shí),C3含量又保持不變,說(shuō)明此時(shí)沒(méi)有光,不能進(jìn)行光反應(yīng),缺乏NADPH和ATP,暗反應(yīng)停止,不再合成有機(jī)物。(5)圖乙AB段缺乏光,不能進(jìn)行光反應(yīng),缺乏NADPH和ATP,C3不能被還原。(6)G點(diǎn)時(shí)間照強(qiáng)度強(qiáng),蒸騰作用旺盛,導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,CO2不能通過(guò)氣孔進(jìn)入,缺乏CO2,CO2固定減弱,C3生成削減。(7)G點(diǎn)時(shí)C3缺乏,光反應(yīng)正常進(jìn)行,NADPH積累,而F點(diǎn)時(shí),C3含量比G點(diǎn)時(shí)高,消耗NADPH多,積累的NADPH少。答案:(1)H2OCO2C3C5(2)光反應(yīng)色素和酶(3)光能→ATP中活躍的化學(xué)能(4)BI(5)無(wú)光不進(jìn)行光反應(yīng),不產(chǎn)生NADPH和ATP,C3不能被還原(6)氣孔關(guān)閉,葉肉細(xì)胞內(nèi)CO2含量低,CO2的固定減弱(7)高11.(18分)如圖是綠色植物體內(nèi)光合作用和細(xì)胞呼吸的示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答:(1)圖中A表示的過(guò)程為_(kāi)_______,此過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體的____________________。

(2)圖中B表示的過(guò)程為_(kāi)_______,此過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是_________________。

(3)圖中C表示的過(guò)程為_(kāi)_________,這里產(chǎn)生的水是在__________階段形成的。

(4)當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),植物細(xì)胞中可以產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)是__________________。

(5)溫室大棚作物假如遇到陰雨天,為避開(kāi)減產(chǎn),大棚內(nèi)的溫度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)__________,緣由是____________。

【解析】(1)依據(jù)圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可推斷,A為光合作用的光反應(yīng),此過(guò)程發(fā)生在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上。(2)圖中B過(guò)程是暗反應(yīng),此過(guò)程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。(3)圖中C過(guò)程表示有氧呼吸過(guò)程,其中產(chǎn)生的水是在有氧呼吸第三階段形成的。(4)光照強(qiáng)度為0時(shí),植物細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用,只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸,因此產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體。(5)溫室大棚作物假如遇到陰雨天,為避開(kāi)減產(chǎn),可適當(dāng)降低溫度,削減細(xì)胞呼吸對(duì)有機(jī)物的消耗,提高產(chǎn)量。答案:(1)光反應(yīng)類(lèi)囊體薄膜(2)暗反應(yīng)葉綠體基質(zhì)(3)有氧呼吸第三(4)線(xiàn)粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(5)降低削減細(xì)胞呼吸對(duì)有機(jī)物的消耗(10分鐘·30分)1.(6分)以測(cè)定的CO2汲取量與釋放量為指標(biāo),探討溫度對(duì)某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸的影響,結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是 ()A.光照相同時(shí)間,35℃時(shí)間合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等B.光照相同時(shí)間,在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C.溫度高于25℃時(shí),光合作用制造的有機(jī)物的量起先削減D.兩曲線(xiàn)的交點(diǎn)表示光合作用制造的有機(jī)物與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量相等【解析】選A?！肮庹障翪O2的汲取量”為凈變更量或積累量,即“光合實(shí)際量-呼吸量”,“黑暗中CO2釋放量”為呼吸量。由圖可知,在35℃時(shí)間合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等,都是3+3.5=6.5mg/h。積累有機(jī)物量最多的溫度為25℃,此時(shí)間合作用實(shí)際量約為2.25+3.75=6mg/h,此后光合作用的實(shí)際量還在增加。兩曲線(xiàn)的交點(diǎn)表示呼吸量=凈光合量,或者說(shuō)光合量是呼吸量的兩倍,不代表二者相等。2.(6分)某探討小組在水肥足夠條件下,觀(guān)測(cè)了玉米光合速率等生理指標(biāo)日變更趨勢(shì),結(jié)果如圖所示。據(jù)圖推斷下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.光合作用消耗ATP最快的時(shí)刻是15:00B.根吸水實(shí)力最強(qiáng)的時(shí)刻是12:00C.干脆引起蒸騰速率變更的生理指標(biāo)是氣孔阻抗D.影響光合速率的環(huán)境因素主要是CO2濃度【解析】選C。光合速率越大,光合作用消耗ATP也就越快,由甲圖可知,光合作用消耗ATP最快的時(shí)刻是12:00。蒸騰作用越強(qiáng),根吸水實(shí)力越強(qiáng),由乙圖可知,根吸水實(shí)力最強(qiáng)的時(shí)刻是15:00。蒸騰作用是水分以氣體形式通過(guò)氣孔散失的,干脆引起蒸騰速率變更的生理指標(biāo)是氣孔阻抗。據(jù)圖可知,本題中影響光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。3.(18分)植物對(duì)CO2的利用與光照強(qiáng)度有關(guān),如圖表示在三個(gè)不同光照強(qiáng)度x、y、z(單位:lx)條件下,CO2濃度對(duì)菜豆