2019屆高考生物全冊(cè)精準(zhǔn)培優(yōu)專練(打包20套).zip
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培優(yōu)點(diǎn)六 光合作用過程中的物質(zhì)含量變化
一、“模型法”分析光合作用過程中的物質(zhì)含量變化
應(yīng)用1:條件變化模型
典例1. CO2供應(yīng)不足最終可影響到綠色植物釋放O2減少,以下敘述中最直接的原因是( )
A.CO2不足使固定形成的三碳化合物減少
B.三碳化合物還原所消耗的ATP和[H]減少
C.ATP和[H]減少使光反應(yīng)分解水減少
D.ADP、Pi、NADP+減少使光反應(yīng)分解水減少
【解析】在光合作用的暗反應(yīng)中二氧化碳固定形成三碳化合物,而三碳化合物需要在光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]的作用下還原為有機(jī)物和C5,但同時(shí)可以為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP+,此時(shí)二氧化碳供應(yīng)不足,形成的三碳化合物減少,利用光反應(yīng)的ATP和[H]減少,產(chǎn)生的也ADP、Pi和NADP+減少,所以光反應(yīng)的水解速率減慢,釋放的O2減少,D正確。CO2不足使固定形成的三碳化合物減少,不是直接原因,A錯(cuò)誤。三碳化合物還原所消耗的ATP和[H]減少也不是直接原因,B錯(cuò)誤。ATP和[H]減少會(huì)使光反應(yīng)分解水增加的,C錯(cuò)誤。
【答案】D
應(yīng)用2:含量變化模型
典例2. 某實(shí)驗(yàn)員在各項(xiàng)環(huán)境因素適宜時(shí),進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的關(guān)系探究,在短時(shí)間內(nèi)他改變了某一條件,得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,則他改變的條件最可能是( )
A.停止光照 B.提高溫度 C.增加O2濃度 D.降低 CO2濃度
【解析】據(jù)圖可知,C3的含量增加,C5的含量減少,可能的原因是CO2增多,CO2固定過程加快,或光照減少,[H]和ATP減少,C3的還原過程減慢;提高溫度或增加O2濃度不會(huì)改變C3和C5的含量;降低 CO2濃度會(huì)導(dǎo)致C3的含量減少,C5的含量增加,綜上所述嗎,A正確。
【答案】A
二、對(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn)
1.正常生長(zhǎng)的綠藻,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是( )
A.O2的產(chǎn)生停止 B.CO2的固定加快
C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP+比值下降
【解析】用黑布將培養(yǎng)瓶罩住,光反應(yīng)停止,氧氣的產(chǎn)生停止,A正確;光反應(yīng)停止,[H]和ATP的產(chǎn)生停止,導(dǎo)致暗反應(yīng)C3的還原速度減慢,C3在葉綠體內(nèi)積累導(dǎo)致二氧化碳的固定減慢,B錯(cuò)誤;光反應(yīng)停止,ATP的生成減少,ATP/ADP比值下降,C正確;光反應(yīng)停止,NADPH([H])的產(chǎn)生減少,NADPH/NADP+比值下降,D 正確。
【答案】B
2.溫度、CO2濃度對(duì)某農(nóng)作物光合速率的影響如圖所示,在水肥充足、光照適宜的溫室中在培該農(nóng)作物,發(fā)現(xiàn)其光合作用速率較低,科研人員測(cè)得溫室內(nèi)的CO2濃度為0.025%,溫度為23℃.該農(nóng)作物在上述溫室環(huán)境中光合速率較低的主要原因( )
A.NADPH 數(shù)量不足 B.C3合成不足
C.酶活性過低 D.氣孔大量關(guān)閉
【解析】隨著二氧化碳濃度的增加,植物體對(duì)CO2吸收量增加,直到最大,即達(dá)到了二氧化碳的飽和點(diǎn),CO2濃度為0.03%時(shí),光合速率增加,則CO2濃度為0.025%,暗反應(yīng)形成的C3不足,B正確。
【答案】B
3.下圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是
A.CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能
B.CO2可直接被[H]還原,再經(jīng)過一系列的變化形成糖類
C.被還原的C3在有關(guān)酶的催化作用下,可再形成C5
D.光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí),短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)升高
【解析】分析圖示可知:CO2+C5→2C3表示二氧化碳的固定,此過程不消耗ATP,A錯(cuò)誤;
表示C3的還原,即CO2固定的產(chǎn)物C3可直接被[H]還原,再經(jīng)過一系列的變化形成糖類,B錯(cuò)誤;被還原的C3在有關(guān)酶的催化作用下,可再形成C5,C正確;光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí),在短時(shí)間內(nèi),光反應(yīng)生成的[H]和ATP減少,C3的還原過程受阻,導(dǎo)致C5的合成速率下降,而CO2的固定仍在進(jìn)行,C5的分解速率不變,所以C5的含量會(huì)下降,D錯(cuò)誤。
【答案】C
4.科學(xué)家在研究光合作用時(shí)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):在某種綠藻培養(yǎng)液中通入14CO2,再給予不同的光照時(shí)間后從培養(yǎng)液中提取并分析放射性物質(zhì)。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是( )
A.光照時(shí)間越長(zhǎng),固定產(chǎn)生的三碳化合物越多
B.在一定時(shí)間內(nèi)光照時(shí)間越長(zhǎng),產(chǎn)生的放射性物質(zhì)的種類越多
C.無論光照時(shí)間長(zhǎng)短,放射性物質(zhì)都會(huì)分布在葉綠體的類囊體薄膜上
D.三碳化合物中不存在放射性
【解析】光照時(shí)間越長(zhǎng),固定產(chǎn)生的三碳化合物達(dá)到一種平衡,不會(huì)越來越多,A錯(cuò)誤;14CO2首先和五碳化合物結(jié)合,形成三碳化合物,三碳化合物被還原形成葡萄糖和五碳化合物,所以在一定時(shí)間內(nèi)光照時(shí)間越長(zhǎng),產(chǎn)生的放射性物質(zhì)的種類越多,B正確;無論光照時(shí)間長(zhǎng)短,放射性物質(zhì)均不會(huì)分布在葉綠體的類囊體薄膜上,C錯(cuò)誤;CO2與C5反應(yīng)合成三碳化合物,故三碳化合物中存在放射性,D錯(cuò)誤。
【答案】B
5.同一植物在不同條件下進(jìn)行光合作用時(shí),有關(guān)中間產(chǎn)物的量的變化情況。下列判斷中,正確的是( )
A.曲線a可表示五碳化合物量的變化
B.曲線a可表示還原氫量的變化
C.曲線b可表示三磷酸腺苷量的變化
D.曲線b可表示三碳化合物量的變化
【解析】從光照處轉(zhuǎn)移到黑暗處時(shí),光反應(yīng)停止,為暗反應(yīng)提供的ATP和[H]減少,導(dǎo)致三碳化合物的還原受阻,五碳化合物的合成量減少,同時(shí)二氧化碳的固定還在進(jìn)行,所以五碳化合物量減少,三碳化合物量增加。綜上所述,C正確。
【答案】C
6.適宜的光照、溫度條件下,在0.003% CO2和1% CO2兩種不同環(huán)境中某植物葉肉細(xì)胞卡爾文循環(huán)中C3和C5微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如圖所示。據(jù)圖分析合理的是( )
A.a(chǎn)b段暗反應(yīng)速率越來越小
B.bc段甲物質(zhì)濃度降低是因?yàn)樯伤俾首冃?
C.cd段光合作用較弱是因?yàn)楣夥磻?yīng)產(chǎn)物不足
D.a(chǎn)e段葉肉細(xì)胞的光飽和點(diǎn)穩(wěn)定不變
【解析】ab段甲乙物質(zhì)的量相對(duì)穩(wěn)定,暗反應(yīng)速率不變,A錯(cuò)誤;二氧化碳含量變小,底物不足會(huì)導(dǎo)致二氧化碳的固定速率減慢,生成物C3(甲物質(zhì))的含量下降,B正確; cd段光合作用較弱是因?yàn)榘捣磻?yīng)的原料二氧化碳不足引起的,C錯(cuò)誤;不同環(huán)境條件下,葉肉細(xì)胞的光飽和點(diǎn)不同,D錯(cuò)誤。
【答案】B
7.下面a圖表示番茄葉肉細(xì)胞內(nèi)兩個(gè)重要生理過程中C、H、O的變化;b圖表示一個(gè)種植有番茄植株的密閉容器內(nèi)氧氣含量的變化曲線;c圖為光合作用圖解。請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)a圖中乙生理過程所發(fā)生的場(chǎng)所為 。
(2)a圖甲過程中,B在 內(nèi)被消耗(答具體部位);乙過程中,A的利用發(fā)生在該過程的第 階段。
(3)C圖中突然增強(qiáng)光照,則短期內(nèi)②的變化是 ,三碳化合物的變是 。
(4)b圖中番茄植株光合作用釋放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的點(diǎn)是 ;該番茄植株經(jīng)過一晝夜后,有沒有積累有機(jī)物? 。
【解析】據(jù)圖分析:a圖中②表示光反應(yīng),產(chǎn)生的A是氧氣,場(chǎng)所在葉綠體類囊體膜上,①表示暗反應(yīng),場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì),④表示有氧呼吸的第一和第二階段,③表示有氧呼吸的第三階段,場(chǎng)所在線粒體中。b圖中,B、C兩點(diǎn)時(shí)光合作用與呼吸作用相等。D點(diǎn)低于A點(diǎn),表示有有機(jī)物的積累。(1)a圖中②表示光反應(yīng),產(chǎn)生的A是氧氣,場(chǎng)所在葉綠體類囊體膜上,①表示暗反應(yīng),場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì),④表示有氧呼吸的第一和第二階段,③表示有氧呼吸的第三階段,場(chǎng)所在線粒體中。其中甲(①②)表示光合作用,在葉綠體中進(jìn)行,乙(③④)表示有氧呼吸,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中進(jìn)行。(2)a?圖甲過程中,B?表示三碳化合物,其在葉綠體基質(zhì)被消耗產(chǎn)生五碳化合物和糖類。乙過程(③④)表示有氧呼吸,A?表示氧氣,其參與有氧呼吸的第三階段。(3)C圖中②是ATP,突然增強(qiáng)光照,光反應(yīng)增強(qiáng),產(chǎn)生的還原氫和ATP會(huì)增加,同時(shí),C3的生成量不變,被還原的C3增加,導(dǎo)致C3含量減少。(4)b圖中番茄植株光合作用釋放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的點(diǎn)是B點(diǎn)和C點(diǎn),由圖可知,密閉容器中的氧氣含量比實(shí)驗(yàn)前低,說明番茄植株細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物總量大于光合作用合成的有機(jī)物總量,因此沒有有機(jī)物的積累。
【答案】 (l) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
(2)葉綠體基質(zhì) 三
(3)增加、減少
(4)B、C 沒有
8.為了探究溫室栽培的溫度條件控制,研究人員將某栽培作物置于密閉容器中,將容器內(nèi)溫度由15℃升至35℃,并在不同溫度下各持續(xù)1小時(shí),分別在黑暗與適宜光照條件下,測(cè)得各溫度下1小時(shí)內(nèi)容器中CO2的相對(duì)平均濃度.?dāng)?shù)據(jù)如表,請(qǐng)據(jù)此回答問題:
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,為了有效提高產(chǎn)量,溫室栽培該作物,白天應(yīng)當(dāng)將溫度控制在_____,夜晚則應(yīng)控制在_____.
(2)在實(shí)驗(yàn)完成,研究人員關(guān)掉光源后的短時(shí)間內(nèi),作物葉綠體中C3含量將會(huì)_____,C5含量將會(huì)_____.
(3)除溫度與光照外,影響光合作用的主要因素還有_____,該因素影響的反應(yīng)發(fā)生場(chǎng)所為_____.
【解析】(1)據(jù)表分析可知,呼吸強(qiáng)度在題表溫度范圍內(nèi)隨著溫度的升高而升高,凈光合強(qiáng)度在題表溫度范圍內(nèi)隨溫度的升高而升高,提高產(chǎn)量就是要提高有機(jī)物的積累量,所以白天應(yīng)該控制在凈光合強(qiáng)度最大時(shí)的溫度,即表中35℃時(shí)凈光合強(qiáng)度為0.35﹣0.083=0.267為最大值.夜間溫度保持最低,呼吸作用消耗有機(jī)物最少,即15℃。(2)關(guān)掉光源后的短時(shí)間內(nèi),光反應(yīng)減弱,三碳化合物還原受阻,短時(shí)間內(nèi)其來源不變,最終導(dǎo)致三碳化合物含量上升;同時(shí),五碳化合物來源受阻,短時(shí)間內(nèi)其去路不變,最終導(dǎo)致其含量下降。(3)影響光合作用的環(huán)境條件主要有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等,二氧化碳影響光合作用的場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)的暗反應(yīng)過程。
【答案】(1)35℃ 15℃
(2)上升 下降
(3)CO2濃度 葉綠體基質(zhì)
9.下圖表示一株小麥葉肉細(xì)胞內(nèi)C3含量在炎熱夏季某一天24小時(shí)內(nèi)的變化過程,據(jù)圖分析回答:
(1)小麥產(chǎn)生C3的生理過程叫___________,小麥細(xì)胞中消耗C3的場(chǎng)所是______________
(2)AB段C3含量較高,其主要原因是___________________________________________
(3)CD段C3出現(xiàn)暫時(shí)增加,可能原因是______________________________________。
(4)G點(diǎn)C3含量最低,原因是_______________________________________________。
【解析】 (1)在光合作用的暗反應(yīng)過程中,二氧化碳和C5固定生成C3,此反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。(2) AB段沒有光照,不能發(fā)生光反應(yīng),不能為暗反應(yīng)提供[H]和ATP,因此C3還原不能發(fā)生,而暗反應(yīng)中二氧化碳固定能不斷進(jìn)行。(3)BC段C3下降,說明光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng),C3還原正在發(fā)生。但CD段C3出現(xiàn)暫時(shí)增加,說明光照突然停止,可能是白天該地區(qū)天氣暫時(shí)由晴轉(zhuǎn)陰所致,導(dǎo)致[H]和ATP生成減少。(4) G點(diǎn)C3含量最低,最有可能是由于光照太強(qiáng),導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,CO2供應(yīng)不足,C3生成減少;而光照充足,產(chǎn)生的[H]和ATP多,C3還原成C5。
【答案】(1)CO2的固定 葉綠體基質(zhì)
(2)無光照,不能進(jìn)行光反應(yīng),不能產(chǎn)生[H]和ATP,C3不能還原成C5
(3)白天該地區(qū)天氣暫時(shí)由晴轉(zhuǎn)陰所致
(4)氣孔關(guān)閉,CO2供應(yīng)不足,C3生成減少;光照充足,產(chǎn)生的[H]和ATP多,C3還原成C5
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2019
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