高考生物习题分类光合作用与生物固氮

高考生物习题分类光合作用与生物固氮

总题数：22 题 第 1 题(2011 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(全国卷)) 题目 将生长状态一致的同一品种玉米植株分为甲、乙两组，甲组培养在适宜的光照条件下，其叶维管束鞘细胞 中有淀粉积累；乙组培养在光照较弱的条件下，其叶维管束鞘细胞中没有检测到淀粉。乙组未检测到淀粉 的原因是（ ） A．叶片不进行光合作用，只进行呼吸作用 B．叶片光合作用强度低，没有淀粉的积累 C．维管束鞘细胞没有与淀粉合成相关的酶 D．维管束鞘细胞不含叶绿体，不能进行光合作用 答案 B 玉米为 C4 植物，其维管束鞘细胞含有无基粒的叶绿体，因而能够进行光合作用的暗反应。玉米的维管束鞘 细胞含有与淀粉合成相关的酶，能够合成淀粉。乙组玉米培养在光照较弱的条件下，既进行光合作用，又 进行呼吸作用，但由于叶片光合作用强度低，光合作用产物被呼吸作用消耗，没有淀粉的积累。 第 2 题(2011 年普通高等学校夏季招生考试生物(江苏卷)) 题目 某研究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 叶黄素吸收蓝紫光，在层析条带上是第 2 条。 第 3 题(2011 年普通高等学校夏季招生考试生物(江苏卷)) 题目 （多选）某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果， 相关叙述正确的是（ ） 叶绿素 a/b 叶绿素含 量,( mg·g －1） 速率/ （μmol·m －2·s－1） 0 4.8 2.1 8.0 7.5 10 5.3 2.3 9.6 9.9 30 5.2 2.4 8.9 9.2 50 4.4 2.6 5.2 7.2 70 4.1 2.9 2.7 4.8 90 3.3 3.0 0 3.2 A.适当的遮光处理，可提高其干重 B．叶绿素含量与净光合速率呈正相关 C．叶绿素 a/b 可作为其利用弱光能力的判断指标 D．遮光 90%时，铁线莲不进行光合作用 答案 AC 适当的遮光处理，可增加叶绿素的含量，可提高植株干重。由表格可看出，叶绿素含量与净光合速率并不 呈正相关。叶绿素 a/b 与净光合速率呈正相关，因此，叶绿素 a/b 可作为其利用弱光能力的判断指标。遮 光比例为 90%时，净光合速率为 0，说明此条件下光合速率等于呼吸速率，并不是不进行光合作用。 第 4 题(2011 年普通高等学校夏季招生考试生物(上海卷)) 题目 将等量甲、乙两种植物的不同器官在不同颜色的光下照 8 小时，测得的数据见下表。据表分析，决定光合 作用是否发生的因素是（ ） 植物 器官 光的颜色 温度 O2 增加量 甲 叶 红 22 ℃ 120 mL 甲 叶 绿 22 ℃ 15 mL 甲 根 红 22 ℃ 0 mL 乙 叶 红 22 ℃ 80 mL 乙 叶 绿 22 ℃ 10 mL A.植物种类 B．光的颜色 C．温 度 D．植物器官 答案 D 叶的光合作用强弱与光的颜色有关，光合作用能否发生与器官有关。 第 5 题(2011 年普通高等学校夏季招生考试生物(海南卷)) 题目 红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色。下列关于该植物的叙述，正确的是（ ） A．红枫叶片不含叶绿素 B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用 答案 C 红枫叶片呈红色，是因为叶绿素含量少，呈现出了花青素的颜色。红枫叶片呈红色是吸收其他光而反射红 光造成的。只有叶绿体中的色素能吸收光能进行光合作用。 第 6 题(2011 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(浙江卷)) 题目 下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是（ ） A．破坏叶绿体外膜后，O2 不能产生 B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变 C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短 D．离体的叶绿体基质中添加 ATP、NADPH 和 CO2 后，可完成碳反应 答案 D 本题主要考查光合作用的相关知识，A 项中 O2 是在光反应阶段中产生，场所是类囊体薄膜，与叶绿体外膜 无关。B 项中，植物生长过程中，各种色素的比例有变化。C 项中冬季光合速率降低的原因包括光照时间 缩短和温度降低。D 项中，叶绿体基质中含有碳反应所需要的各种酶，只要添加 ATP、NADPH、CO2 就可以 完成碳反应。 第 7 题(2011 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(全国卷新课标)) 题目 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 答案 B 镁是合成叶绿素的原料，缺镁培养液培养的植物叶绿素合成受阻，光反应减弱，合成的[H]（NADPH）与 ATP 减少，从而使暗反应强度也降低。 第 8 题(2010 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(全国卷Ⅰ)) 题目 光照条件下，给 C3 植物和 C4 植物叶片提供 14CO2，然后检测叶片中的 14C。下列有关检测结果的叙述，错误 的是( ) A．从 C3 植物的淀粉和 C4 植物的葡萄糖中可检测到 14C B．在 C3 植物和 C4 植物呼吸过程产生的中间产物中可检测到 14C C．随光照强度增加，从 C4 植物叶片中可检测到含 14C 的 C4 大量积累 D．在 C3 植物叶肉组织和 C4 植物叶维管束鞘的 C3 中可检测到 14C 答案 C 光照条件下，给 C3 植物和 C4 植物叶片提供 14CO2，在 C3 植物叶片中 14C 的去向为 14CO2→C3→(CH2O)，在 C4 植物叶片中 14C 的去向为 CO2→C4→C3→(CH2O)；植物光合作用制造的有机物为呼吸作用提供了原料，因而 C3、C4 植物呼吸过程产生的中间产物中可检测到 14C；在一定的范围内，随着光照强度的增加，植物的光合 速率增加，C4 会迅速分解为丙酮酸和 CO2，CO2 和 C5 结合为 C3 而被还原，故 C4 植物的叶片中含 14C 的 C4 不会 大量积累；C3 植物的叶肉细胞中含叶绿体，维管束鞘细胞中不含叶绿体，有机物的合成在叶肉细胞中，C4 植物有机物的合成则在维管束鞘细胞中，因而在 C3 植物叶肉组织和 C4 植物叶维管束鞘的 C3 中可检测到 14C。 第 9 题(2010 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(全国卷Ⅰ)) 题目 下列四种现象中，可以用下图表示的是( ) A．在适宜条件下光合作用强度随 CO2 含量的变化 B．条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化 C．一个细胞周期中 DNA 含量随时间的变化 D．理想条件下种群数量随时间的变化 答案 A 适宜条件下，在一定的浓度范围内，随着二氧化碳含量的增加，光合作用强度逐渐增加，超过一定范 围后，受其他因素的影响，如色素的数量，光合速率不再增加；条件适宜、底物充足时，随着酶量的增 加，反应速率一直呈现上升趋势；一个细胞周期中 DNA 含量随时间的变化趋势为 2N→4N→2N；理想条件 下，种群数量随时间的变化趋势为“J”型曲线。 第 10 题(2010 年普通高等学校夏季招生考试生物(上海卷)) 题目 下图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是( ) A．②处发生三羧酸循环 B．①处产生 ATP C．②处产生二碳化合物 D．③处发生 H＋与 O2 的结合反应 答案 B ①为线粒体内外膜的间隙，不产生 ATP。②为线粒体完成有氧呼吸第二阶段，发生三羧酸循环、产生 二碳化合物。③为线粒体内膜，完成有氧呼吸第三阶段，[H]与 O 结合成水，释放大量能量。 第 11 题(2010 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(四川卷)) 题目 有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究，结果如下表(净光合速率以 CO2 的吸收速率表示，其 他条件适宜且相对恒定)。下列相关分析，不正确的是( ) 光强(mmol 光子 /m2·s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 龙 眼 光能利用率 (%) － 2.30 2.20 2.00 1.80 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 净光合速率 (μmol CO2/m2·s) －0.60 2.50 5.10 6.55 7.45 7.90 8.20 8.50 8.50 8.50 芒 果 光能利用率 (%) － 1.20 1.05 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 净光合速率 (μmol CO2/m2·s) －2.10 1.10 3.70 5.40 6.50 7.25 7.60 7.60 7.60 7.60 A.光强大于 0.1 mmol 光子/m2·s，随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减小 B．光强小于 0.5 mmol 光子/m2·s，限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量 C．光强大于 0.7 mmol 光子/m2·s，限制净光合速率的主要生态因素是 CO2 浓度 D．龙眼的最大光能利用率大于芒果，但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果 答案 B 表格数据显示(表中第二行和第四行)，光强大于 0.1 mmol/m2·s 时，光照增强两种果树的光能利用率 逐渐减少；对龙眼来说，光强从 0.1 mmol/m2·s 到 0.7 mmol/m2·s 净光合速率一直在增加，因此光强为 0.5 mmol/m2·s 时，限制净光合速率的因素是光强，而不是叶绿素含量，同理可以判断芒果也是如此；光 强大于 0.7 mmol/m2·s 时，龙眼、芒果的净光合速率都不再增加，限制因素是二氧化碳浓度；龙眼的最 大光能利用率(2.30)大于芒果(1.20)，但龙眼的最大总光合速率(8.50＋0.6＝9.1)反而小于芒果(7.6＋ 2.1＝9.7)。 第 12 题(2010 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(重庆卷)) 题目 下图为光能在叶绿体中转换的示意图，U、V、W、X、Y 代表参与光能转换的物质。 下列选项，错误的是( ) A．U 在光合作用中的作用是吸收和传递光能 B．V 吸收光能后被激发，使 H2O 分解，产生电子流 C．W 为 CO2 的还原剂，其能量是稳定化学能来源之一 D．U 至 Y 的能量转换在叶绿体囊状结构薄膜上进行 答案 D 根据图示，U 为吸收和传递光能的叶绿素；V 为少数特殊状态的叶绿素 a，可将光能转化为电能；W 为 还原型辅酶Ⅱ，它是二氧化碳的还原剂，同时也为暗反应提供能量；U 至 Y 过程中，从二氧化碳到 Y 是暗 反应过程，在叶绿体基质中进行，而不是在叶绿体囊状结构薄膜上进行。 第 13 题(2010 年普通高等学校夏季招生考试生物(海南卷)) 题目 下列关于叶绿体的描述，错误的是 A．基粒由类囊体堆叠而成 B．叶绿体被 膜由双层膜组成 C．暗反应发生在类囊体膜上 D．类囊体膜上具 有叶绿素和酶 答案 C 【解析】许多类囊体象圆盘一样叠在一起，称为基粒，组成基粒的类囊体，叫做基粒类囊体，构成内膜系 统的基粒片层。叶绿体被摸为双层膜组成，A、B 对。在暗反应中,叶绿体利用光反应产生的 ATP 和 NADPH 这两个高能化合物分别作为能源和还原的动力将 CO2 固定,使之转变成葡萄糖, 由于这一过程不需要光所以 称为暗反应。碳固定反应开始于叶绿体基质, 结束于细胞质基质。所以 C 错。 第 14 题(2010 年普通高等学校夏季招生考试生物(海南卷)) 题目 光反应为暗反应提供的物质是 A．［H］和 H2O B．［H］和 ATP C．ATP 和 CO2 D．H2O 和 CO2 答案 B 【解析】本试题考查光反应的相关知识，光反应和暗反应的联系。 条件：光照、光合色素、光反应酶。 场所：叶绿体的类囊体薄膜。(色素） 过程：①水的光解：2H?O→4[H]+O?↑(在光和叶绿体中的色素的催化下）。 ②ATP 的合成：ADP+Pi→ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下）。 影响因素：光照强度、CO?浓度、水分供给、温度、酸碱度等。 意义：①光解水，产生氧气。②将光能转变成化学能，产生 ATP，为暗反应提供能量。③利用水光解 的产物氢离子，合成 NADPH，为暗反应提供还原剂 NADPH 简称［H］。所以 B 对。 第 15 题(2009 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（北京卷）) 题目 小麦和玉米的 CO2 固定量随外界 CO2 浓度的变化而变化（如图）。下列相关叙述不正确的是（ ） A.小麦的 CO2 固定量与外界 CO2 浓度呈正相关 B.CO2 浓度在 100 mg L-1 时小麦几乎不固定 CO2 C.CO2 浓度大于 360 mg L-1 后玉米不再固定 CO2 D.C4 植物比 C3 植物能更有效地利用低浓度 CO2 答案 C 解析：CO2 是光合作用暗反应的底物，增加底物的量就会增加 CO2 的固定量，进而生成更多光合产物，所以 A 正确。小麦属于 C3 植物不能利用较低浓度的 CO2，B 正确。由于 C4 植物能通过 C4 途径固定 CO2，所以 C4 植 物比 C3 植物能更有效地利用低浓度的 CO2。CO2 浓度大于 360 mgL-1 后玉米仍在固定 CO2，且一直保持在最大 值。 第 16 题(2009 年普通高等学校夏季招生考试生物（江苏卷）) 题目 某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充 足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如下图所示。下列有关分析正确的有 （ ） 甲 乙 A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势 B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降 C.实验 2～4 天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的 D.实验 2～4 天，光合速率下降可能是由叶片内 CO2 浓度下降引起的 答案 ABD 解析：由图可知叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势，A 项正确；由图甲和图乙对比可知：光合速 率下降先于叶片叶绿素含量下降，B 项正确；实验 2～4 天，光合速率下降可能是由水分减少或 CO2 减少引 起的，而叶绿素含量在这一时间内没有改变，所以 C 项错，D 项正确。 第 17 题(2009 年普通高等学校夏季招生考试理科基础（广东卷）) 题目 在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低，其主要原因 是（ ） A.O2 浓度过低 B.O2 浓度过高 C.CO2 浓度过低 D.CO2 浓度过高 答案 C 解析：虽然阳光充足，温度和水分条件适宜，但玻璃温室是密闭的，温室中的 CO2 浓度随着玉米光合作用 的进行逐渐降低，光合速率仍然较低。 第 18 题(2009 年普通高等学校夏季招生考试理科基础（广东卷）) 题目 将在黑暗中放置一段时间的叶片均分 4 块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅叶片所在的试 管是（ ） 试管编号 ① ② ③ ④ 实验处理 CO2 溶液 + + + + 光照 白光 蓝光 红光 绿光 碘液 + + + + 注：“+”表示具有该条件。 A.① B.② C.③ D.④ 答案 D 解析：叶片在黑暗中放置一段时间后通过呼吸作用消耗掉了自身细胞中贮存的淀粉；然后均分 4 块，放在 4 支试管中，给予不同光质的照射，其他条件相同，由于叶片细胞中的叶绿素吸收绿光最少，光合作用最 弱，产生的淀粉最少，所以经碘液处理着色最浅。 第 19 题(2009 年普通高等学校夏季招生考试生命科学（上海卷）) 题目 下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是（ ） A.适宜光照下，叶绿体和线粒体合成 ATP 都需要 O2 B.只要提供 O2，线粒体就能为叶绿体提供 CO2 和 ATP C.无光条件下，线粒体和叶绿体都产生 ATP D.叶绿体和线粒体都有 ATP 合成酶，都能发生氧化还原反应 答案 D 解析：叶绿体合成 ATP 需光照而不需氧气。有 O2 时线粒体有氧呼吸能为叶绿体光合作用提供 CO2，但线粒 体产生的 ATP 不能用于光合作用。无光条件下叶绿体不能进行光合作用，故不能产生 ATP。叶绿体、线粒 体能合成 ATP 说明含有催化 ATP 合成的酶，而光合作用与呼吸作用实质上是一系列的氧化还原反应。 第 20 题(2009 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（安徽卷）) 题目 叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是( ) A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 B.H2O 在光下分解为［H］和 O2 的过程发生在基质中 C.CO2 的固定过程发生在类囊体薄膜上 D.光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的 答案 D 解析:叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上,A 选项错误。H2O 在光下分解为［H］和 O2 的过程发生在类 囊体的薄膜上,B 选项错误。CO2 的固定过程发生在基质中,C 选项错误。光合作用的产物——淀粉是在基质 中合成的,D 正确。 第 21 题(2009 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（浙江卷）) 题目 下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（ ） A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 B.CO2 的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6 分解成 CO2 的过程发生在线粒体中 C.光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和 ATP D.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量 答案 D 解析：适当低氧和适当低温环境有利于水果的保鲜，若真正无氧，细胞进行无氧呼吸，不利于保鲜，若零 下低温，水果可能被冻坏，也不利于保鲜。C6H12O6 分解成 CO2 的过程发生在植物细胞线粒体或细胞质基质 中；细胞呼吸过程中化学能可以转变为热能、机械能甚至是电能等。夏季连续阴天，大棚中白天适当增加 光照可以提高光合作用，夜晚适当降低温度可以适当降低呼吸作用，从而提高作物产量。 第 22 题(2008 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（全国Ⅱ）) 题目 下列对根瘤菌的叙述，正确的是 A.根瘤菌在植物根外也能固氮 B.根瘤菌离开植物根系不能存活 C.土壤淹水时，根瘤菌固氮量减少 D.大豆植株生长所需的氮都来自根瘤菌 答案 C 解析：考查了根瘤菌的相关知识。根瘤菌在土壤中分布很广，是同豆科植物共生并在其根部形成根瘤的一 类固氮菌。植物供给根瘤菌矿质养料和能源，根瘤菌固定大气中的氮气，为植物提供氮素养料，但植物所 需氮素主要通过根系从土壤中吸收。一种豆科植物只能与一个或少数几个相应的根瘤菌品系共生。