【走向高考】2016届高考生物一轮复习习题:必修1_第3单元_第3讲能量之源光与光合作用
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基础课时案9 ATP与细胞呼吸的概念、类型及过程题组一全国课标卷高考集锦1.(2013·课标Ⅱ,3)下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是() A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码指导合成C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同解析破伤风芽孢杆菌的代谢类型是异养厌氧型,在有氧的环境中,破伤风芽孢杆菌的代谢要受到抑制,C错。
答案 C2.(2012·全国新课标,29)将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。
若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。
(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________,再通过________为种子萌发提供能量。
(2)萌发过程中在________h之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为______mg。
(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速率为________mg/粒·d。
(4)若保持实验条件不变,120 h后萌发种子的干重变化趋势是________,原因是________________。
解析本题主要考查玉米种子萌发过程中胚、胚乳的作用。
(1)胚乳是玉米种子贮存营养的结构。
在种子萌发过程中,胚乳中的淀粉最终被水解为葡萄糖,再通过呼吸作用氧化分解为生命活动供能。
(2)呼吸速率越大,单位时间内种子干重减少越多,从图可知,72~96 h之间种子的呼吸速率最大。
每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2-177.7=26.5 (mg)。
(3)胚乳干重减少量与萌发种子干重减少量差值最大时,胚乳营养转化为幼苗组成物质的速率最大。
符合该特点的时间段为96~120 h,该时间段内,每粒胚乳干重减少量为118.1-91.1=27 (mg),其中呼吸消耗177.7-172.7=5 (mg),即胚乳中22 mg营养物质转化为幼苗的组成物质,转化速率为22 mg/粒·d。
3.3 能量之源1.光合作用的基本过程(Ⅱ)。
2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。
3.实验:叶绿体色素的提取和分离。
一、捕获光能的色素和结构 1.叶绿体 (1)结构示意图(2)结构⎩⎨⎧外表:①双层膜内部⎩⎪⎨⎪⎧ ②基质:含有与暗反应有关的酶③基粒:由类囊体堆叠而成,分布有色素 和与光反应有关的酶(3)功能:叶绿体是进行光合作用的场所 (4)恩格尔曼的实验:好氧细菌集中分布于叶绿体被光束照射的部位2.叶绿体中色素的提取和分离 (1)实验原理(2)分离结果二、光合作用的过程1.完善光合作用过程2.写出光合作用的总反应式并标出各元素的来源和去向高频考点一捕获光能的色素和叶绿体的结构例1.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。
据图判断,以下说法不正确的是( )A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500nm波长的光B.用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度C.由550nm波长的光转为670nm波长的光后,叶绿体中C3的量增加D.土壤中缺乏镁时,植物对420~470nm波长的光的利用量显著减少答案 C解析类胡萝卜素主要吸收400~500nm波长的光,A正确;据图可知,用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度,B正确;由550nm波长的光转为670nm波长的光后,色素吸收光能增强,光反应增强,C3还原加速,叶绿体中C3的量将减少,C项错误;叶绿素b主要吸收420~470nm波长的光,缺镁时叶绿素合成减少,所以此波段的光的利用量显著减少,D正确。
【变式探究】某研究小组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。
将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果是( )A.光吸收差异显著,色素带缺第2条B.光吸收差异不显著,色素带缺第2条C.光吸收差异显著,色素带缺第3条D.光吸收差异不显著,色素带缺第3条答案 B解析胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,所以缺少叶黄素时对红光的吸收差异不显著;叶绿体中色素层析后色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,所以本题正确答案为B。
高考生物一轮精品讲义 3.3 能量之源光与光合作用新人教版必修1知识点一捕获光能的色素和叶绿体的结构1.填写叶绿体的结构示意图2.填表比较叶绿体色素的种类和功能色素功能叶绿素叶绿素a:蓝绿色吸收红光和蓝紫光叶绿素b:黄绿色类胡萝卜素叶黄素:黄色吸收蓝紫光胡萝卜素:橙黄色[巧学助记] 叶绿体色素的种类和吸收光谱黄绿a、蓝绿b,吸收红、蓝、紫;叶子黄、胡萝卜橙,吸收蓝紫光。
知识点二光合作用的探索历程[动漫演示更形象见课件光盘] 请将科学家和相关实验结论连起来知识点三光合作用与化能合成作用1.填写光合作用过程图解[动漫演示更形象见课件光盘][巧学助记] 光合作用过程的“一、二、三、四”2.填表比较光合作用与化能合成作用光合作用化能合成作用本质都能将CO2和H2O等无机物合成为有机物能量光能氧化无机物放出的能量代表生物绿色植物硝化细菌等微生物一、理解运用能力1.判断下列有关叶绿体色素的正误。
(1)被叶绿素吸收的光可用于光合作用(2013·课标卷ⅡT2B)(√)(2)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(2013·课标卷ⅡT2C)(√)(3)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效吸收绿光(2013·课标卷ⅡT2D)(×)(4)利用纸层析法可分离4种叶绿体色素(2012·海南卷T9B)(√)(5)叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光(2012·海南卷T9A)(√)(6)液泡中色素吸收的光能用于光合作用(2011·海南卷T12D)(×)2.判断下列有关光合作用叙述的正误。
(1)光反应为暗反应提供[H]和H2O(2010·海南卷T4A)(×)(2)破坏叶绿体外膜后,O2不能产生(2011·浙江卷T1A)(×)(3)离体叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成碳(暗)反应(2011·浙江卷T1D)(√)(4)光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的(2008·江苏卷T5C)(×) 3.(2012·山东高考)夏季晴朗的一天,甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下图所示。
基础课时案10 光合作用的探究历程与基本过程题组一全国课标卷高考集锦1.(2014·课标全国理综Ⅱ,6)关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是() A.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析在光合作用光反应阶段,在有关酶的作用下,叶绿体中光合色素吸收的光能促成ADP与Pi发生化学反应,生成ATP,故A项正确。
叶绿素吸收光能不需要酶的参与,故B项正确。
人体剧烈运动时,所需能量主要由有氧呼吸提供,骨骼肌细胞也可通过无氧呼吸(产生乳酸)来供能,而不是分解乳酸提供能量,故C项错误。
病毒是专营寄生生活的生物,其生命活动所需的能量全部由宿主细胞提供,故D项正确。
答案 C2.(2013·课标Ⅱ,2)关于叶绿素的叙述,错误的是() A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光解析本题主要考查叶绿素的相关知识。
镁是合成叶绿素a和叶绿素b的必需元素;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,用于光合作用的光反应过程;叶绿素a 和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同;叶绿素不能有效地吸收绿光,绿光被反射出去,使植物呈现绿色。
答案 D3.(2011·全国新课标卷,3)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是() A.光反应强度升高,暗反应强度降低B.光反应强度降低,暗反应强度降低C.光反应强度不变,暗反应强度降低D.光反应强度降低,暗反应强度不变解析镁是叶绿素的组成成分,缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低,进而因[H]和ATP合成不足而使暗反应强度降低。
答案 B题组二其他各省市高考选萃4.(2012·山东理综,2)夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。
必修一第三单元第三讲一、选择题1.(2014·烟台一模)下列有关光合作用的叙述正确的是()A.无氧条件下,光合作用是细胞内A TP的唯一来源B.在暗反应过程中酶和C5化合物的数量因消耗而不断减少C.在较强光照下,光合作用强度随着CO2浓度的提高而增强D.在白天,叶绿体可为线粒体提供O2,用于有机物的氧化分解答案 D2.下列关于叶绿体内色素提取和分离实验的说法,不正确的是()A.实验中需要加入SiO2进行研磨,以破碎细胞和叶绿体B.在研磨过程中加入CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏C.纸层析法分离色素后在滤纸条上形成的4条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色D.色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小答案 D解析色素带的宽度反映了色素含量的多少,色素在层析液中溶解度的大小可以通过色素在滤纸上随着层析液扩散的速度来反映。
3.(2014·潍坊一模)将某种大小相同的绿色植物叶片在不同温度下分别暗处理1 h,测其重量变化,立即光照1 h,再测其重量变化。
结果如表:A.光照的1 h时间内,第4组合成葡萄糖总量为2 mgB.光照的1 h时间内,第1、2、3组释放的氧气量相等C.光照的1 h时间内,四组叶片光合作用强度均大于呼吸作用强度D.呼吸作用酶的最适温度是29℃答案 C解析根据题意,植物在整个过程中进行了2 h的呼吸作用,而光合作用则进行了1 h,因此,1~4组光合作用合成的有机物分别为5,7,9,3 mg。
4.(2015·聊城质检)如图表示某种绿色植物在自然条件下一昼夜植物二氧化碳吸收速率的变化情况,下列说法正确的是()A.c点时植物光合速率为3 mg·m-2·h-1B.一昼夜植物体内积累的有机物量可以表示为S2-(S1+S3)C.b点前和e点后表示植物只进行呼吸作用D.导致f点和a点二氧化碳吸收速率不同的环境因素是温度,a点时温度高于f点答案 B解析c点时植物光合速率大于3 mg·m-2·h-1,3 mg·m-2·h-1表示净光合速率;b点前和e 点后存在呼吸速率大于光合速率的情况;a点时呼吸速率小于f点,故a点时温度应低于f 点。
5.甲图表示某种植物从外界吸收二氧化碳的速率与光照强度和温度的关系,乙图表示植物体内两种生理活动,则下列说法不正确的是()A.在甲图a点之前(不含a点)表示光照太弱,植物没有进行光合作用B.与乙图所对应的状态是甲图中的a点C.在10℃时,限制甲图b点二氧化碳吸收速率不再增大的环境因素主要是二氧化碳浓度D.温度对二氧化碳吸收速率有影响是由于温度影响了有关生理活动中酶的活性答案 A解析a点时光合速率与呼吸速率相等,因此,在a点之前植物已经进行光合作用,只是光合速率小于呼吸速率。
6.(2015·日照质检)下列关于影响光合作用因素的说法,不正确的是()A.叶绿体内光合色素对不同波长光照的吸收具有选择性,故在不同波长光照下光合速率有差异B.在一定的光照强度范围内,随光照强度增强光反应产生的ATP和[H]数量增多C.CO2浓度影响C3的合成D.温度变化只会影响暗反应阶段答案 D解析叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此,在红光和蓝紫光下植物的光合速率大;在暗反应阶段,CO2与C5反应生成C3,因此,CO2的浓度会影响C3的合成;光反应和暗反应都有酶的参与,酶的活性与温度相关联,因此,温度对光反应和暗反应都有影响。
7.(2014·吉林摸底)如图表示叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布以及某些过程。
下列相关说法中,正确的是()A.H2O→[H]+O2发生在光反应阶段,场所是叶绿体基质B.ADP→ATP发生在暗反应阶段,场所是叶绿体基质C.图示的反应是光反应,场所是类囊体薄膜D.暗反应中光能转化为有机物中的化学能答案 C解析H2O→[H]+O2发生在光反应阶段,场所是类囊体薄膜;ADP→ATP发生在光反应阶段,场所是类囊体薄膜;图示的反应是光反应,可使光能转化成ATP中化学能发生在光反应阶段,场所是类囊体薄膜。
8.下面关于光合作用及光合色素的叙述,正确的是()A.适宜光照下,叶绿体合成ATP需要O2B.四种光合色素中,呈黄色的是胡萝卜素C.吸收光能的四种色素均分布在叶绿体类囊体的薄膜上D.植物光合作用中的光反应,其主要功能是固定二氧化碳答案 C解析叶绿体中进行水的光解时释放ATP,不需要O2,A错误;胡萝卜素呈橙黄色,叶黄素呈黄色,B错误;光反应的主要功能是产生ATP和[H],D错误。
9.如图表示环境因素对玉米光合速率的影响情况,据此分析,相关叙述错误的是() A.图中M点前限制玉米光合速率的主要因素是光照强度B.与b点相比,a点时细胞中的C3含量较多C.较长时间处于b点对应条件下时,细胞中的C5含量大于C3含量D.图中信息显示,合理密植有利于提高玉米的光合速率答案 C解析在图中M点前若增加光照强度可提高光合速率,A项正确;在光照强度相同的情况下,CO2浓度增高则C3的合成大于消耗,即细胞中C3含量增多,B项正确;正常情况下,细胞中C3含量通常是C5含量的2倍,C项错误。
10.(2015·佛山一中质检)关于叶肉细胞在光照条件下产生A TP的描述,正确的是() A.无氧条件下,光合作用是细胞ATP的唯一来源B.有氧条件下,线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATPC.线粒体和叶绿体合成A TP都依赖氧D.细胞质中消耗的A TP均来源于线粒体和叶绿体答案 B解析A项错误,无氧条件下,无氧呼吸也能产生少量ATP;C项错误,有氧呼吸的第一、二阶段合成ATP不依赖氧,叶绿体合成A TP也不依赖氧;D项错误,叶绿体中光反应阶段产生的ATP只提供给暗反应阶段,细胞质中消耗的ATP来源于细胞质基质和线粒体。
11.(2014·安徽联考)对于大棚栽培的农作物,下列增产措施并不是通过提高光合作用速率实现的是()A.给农作物增施氮肥和镁肥(提供植物营养的肥料)B.通过向大棚栽培的农作物增施农家肥料补充CO2C.给农作物补充适宜强度的人工光照D.夜间适当降低农作物的环境温度答案 D解析夜间适当降低农作物的环境温度,导致酶活性降低,从而减少呼吸作用对有机物的消耗,最终达到增产的目的,此项措施不是通过提高光合作用速率实现的。
12.(2015·荆州模拟)下图示生物体部分代谢过程。
下列有关分析正确的是()A.过程②需要的酶仅存在于线粒体内膜和基质B.能进行过程③的生物无核膜,属于生产者C.②和④过程只能发生于不同的细胞中D.过程①只能在植物细胞的叶绿体中进行答案 B解析由图可知,①、②、③、④过程分别表示光合作用、有氧呼吸、化能合成作用和无氧呼吸。
过程②需要的酶除位于线粒体内膜和基质外,在细胞质基质中也有,A项错误;能进行过程③的生物为硝化细菌,其为原核生物,无核膜,属于生产者,B项正确;②和④过程可能发生于同一种细胞中,如植物细胞,C项错误;过程①可能发生在蓝藻等原核细胞中,D项错误。
二、非选择题13.(2015·福建质检)如图是真核细胞内部分能量转换图解,请据图回答下列问题:(1)①过程将光能转换为________,发生的场所是叶绿体的________。
(2)若⑤过程发生在缺氧状态下,则发生的场所是________。
(3)通常在动植物细胞中都能发生的过程是________(填图中序号)。
(4)若物质A代表淀粉,则其来源于植物的光合作用。
请写出简单实验思路加以证明。
________________________________。
答案(1)ATP中活跃的化学能类囊体薄膜(2)细胞质基质(3)③④⑤(4)将绿叶在暗处放置几个小时,然后让叶片一半曝光,另一半遮光,一段时间后用碘液处理,曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半没有颜色变化,说明光合作用产生淀粉等有机物。
解析从图中可以看出,①过程为光反应中光能转换为ATP中活跃的化学能的过程,发生的场所是叶绿体的类囊体薄膜。
(2)无氧呼吸过程发生在细胞质基质中。
(3)动植物细胞中都能发生的过程是③(合成多糖等)、④(多糖等水解成葡萄糖)和⑤(细胞呼吸产生A TP)。
(4)证明光合作用的产物有淀粉,可通过光照处理后的叶片是否遇碘液变成蓝色来判断。
14.(2014·东北模拟)有人对农田中甲、乙两种植物做了有关光合作用的研究。
图1是它们单位时间内吸收与释放CO2的量随光照强度变化的曲线,图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度(0、b2、b1、c)下的生理状态。
请据图分析回答:(1)药用植物细辛适宜在密林下潮湿背阴处生活,蒲公英则适宜生长在旷野路边。
图1中,能代表蒲公英的曲线是________;当光照强度为b1时,甲植物叶肉细胞内产生A TP的场所有________。
(2)图2中细胞器①利用CO2的场所和细胞器②产生CO2的场所分别是________、________;Ⅳ状态下影响O2消耗速率的环境因素主要是____________________。
(3)对甲植物来说,图1四种不同光照强度(0、b1、b2、c)对应图2中状态依次是____________________。
(4)生产实践中经常在大棚中栽培乙植物。
若图1表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线,则d点之后限制增产的主要外界因素最可能是__________________。
(5)以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如表所示:作用昼夜不变,植物在25℃时,一昼夜中给植物光照15小时,则一昼夜CO2吸收量为________mg。
答案(1)甲叶绿体、线粒体、细胞质基质(2)叶绿体基质线粒体基质温度(3)Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ(4)CO2浓度(5)增加34.8解析(1)由题干分析可知,蒲公英生活在旷野路边,因此蒲公英需要较强的光照才可达到光饱和点,可判断甲植物为蒲公英;当光照强度为b1时,甲植物叶肉细胞可进行光合作用也可进行呼吸作用,因此此时产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质。
(2)Ⅳ状态时叶肉细胞只进行呼吸作用,此时影响O2消耗速率的环境因素主要是温度。
细胞器①为叶绿体,光合作用暗反应阶段利用CO2,其场所为叶绿体基质,细胞器②为线粒体,有氧呼吸第二阶段产生CO2,其场所为线粒体基质。
(3)对甲植物来说,光照强度为0时,只进行呼吸作用;光照强度为b1时,光合作用强度=呼吸作用强度;光照强度为b2时,光合作用强度<呼吸作用强度;光照强度为c时,光合作用强度>呼吸作用强度,分别对应图2中的Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ状态。