《（新课标Ⅰ）2019版高考生物一轮复习 专题6 光合作用课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课标Ⅰ）2019版高考生物一轮复习 专题6 光合作用课件.ppt（135页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题6 光合作用高考生物高考生物 (新课标专用)考点考点1 1捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构1.(2017课标全国,3,6分)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在640660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的五年高考答案答案A本题主要考查光合作用过程中光合色素的吸收光谱等相关知识。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光而不吸收红光
2、,A错误;不同光合色素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制,B正确;光合作用光反应阶段色素对光的吸收会影响暗反应阶段对CO2的利用,所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示,C正确;640660nm波长光是红光区,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,所以叶片在640660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的,D正确。解后反思解后反思不熟悉各种光合色素的吸收光谱是对A、D选项误判的主要原因。2.(2017天津理综,5,6分)叶绿体中的色素为脂溶性,液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料,下列实验无法达到目的的是
3、()A.用无水乙醇提取叶绿体中的色素B.用水做层析液观察花青苷的色素带C.用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水D.用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目答案答案D本题考查绿叶中色素的提取与分离、细胞有丝分裂等相关知识。叶绿体色素为脂溶性,可溶于有机溶剂如无水乙醇,A可达到目的;花青苷为水溶性,类比叶绿体色素的分离方法,可用水做层析液观察花青苷的色素带,B可达到目的;质壁分离和复原实验可用于探究细胞的吸水和失水,C可达到目的;细胞中的染色质只在有丝分裂或减数分裂过程中形成染色体,而表皮细胞无分裂能力,细胞中无染色体,D符合题意。易错警示易错警示染色质与染色体是同种物质在细胞不同时期的两种
4、不同形态。在细胞分裂过程中,染色质丝螺旋缠绕,成为染色体;在细胞分裂末期,染色体解螺旋恢复为染色质状态,而无分裂能力的细胞中不出现染色体。3.(2016课标全国,4,6分,0.51)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是()A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的答案答案C叶绿体中的色素是有机物,可溶于无水乙醇中,A正确;Mg2+是构成叶绿素的成分,可由植物的根从土壤中吸收,B正确;一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光,叶绿体
5、中的色素主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用,C错误;叶绿素的合成需要光照,黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的,D正确。知识归纳知识归纳叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光等可见光。叶绿素的形成除需要有正常基因外,还需要有光、水、适宜的温度以及N、Mg等矿质元素。4.(2016上海单科,16,2分)从种植于室内普通光照和室外强光光照下的同种植物分别提取叶片的叶绿体色素,用纸层析法分离,结果如图。下列判断正确的是()A.室内植物叶片偏黄B.室外植物叶片偏绿C.室外植物叶片胡萝卜素含量叶黄素含量D.室内植物叶片叶绿素a含量叶绿素b含量答案答案D提取叶片中的叶绿体色素,用纸层析法分离
6、,滤纸条上从上到下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,两图相比较,室内叶片叶绿素较多,颜色偏绿,室外叶片叶绿素较少,颜色偏黄,A、B错误;根据色素带的宽度,可以看出室外植物叶片胡萝卜素含量叶黄素含量,C错误;室内植物叶片叶绿素a含量叶绿素b含量,D正确。抢分妙招抢分妙招色素带的颜色和宽窄分别代表色素的种类与含量。5.(2016江苏单科,17,2分)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是()A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素C.为获得10mL提取液,研磨时一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D.层析完毕
7、后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失答案答案B应该在研磨叶片前加入碳酸钙,A项错误;即使菜叶剪碎不够充分,叶绿体色素也可以溶解在无水乙醇中进而提取光合色素,B项正确;鲜菠菜中含有较多水分,因此不能为获得10mL提取液而一次性加入10mL乙醇,C项错误;层析完毕后,叶绿素条带不会随溶剂挥发而消失,D项错误。易错警示易错警示(1)叶绿体色素的提取和分离过程中加入的试剂的作用:SiO2,为了研磨充分;CaCO3,防止叶绿素被破坏;无水乙醇,溶解色素;层析液,用于分离各种色素。(2)叶绿体中的色素不会随层析液挥发。6.(2014海南单科,6,2分)下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄绿
8、色叶片的叙述,错误的是()A.两种叶片都能吸收蓝紫光B.两种叶片均含有类胡萝卜素C.两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素aD.黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP答案答案D两种叶片中含有类胡萝卜素和叶绿素,二者均吸收蓝紫光,A正确;当叶绿素含量高时呈现绿色,含量少时则呈现类胡萝卜素的颜色,B正确;叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,C正确;黄绿色叶片在光下时仍能进行光合作用,故在光反应过程中能产生ATP用于暗反应,D错误。解题关键解题关键相对绿色叶片来说,黄绿色叶片的叶绿素含量稍低。以下为教师用书专用7.(2013课标,2,6分,0.887)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
9、.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答案答案D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。8.(2010全国,31,10分)请回答下列问题:(1)氮、磷、镁3种元素中,构成生命活动所需直接能源物质的元素是,构成细胞膜的元素是。(2)缺镁时植物叶片发黄,其原因是。(3)在提取叶绿体色素的过程中,研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量
10、丙酮。二氧化硅的作用是;碳酸钙的作用是;丙酮的作用是。(4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特殊状态的。答案答案(1)氮、磷氮、磷(每空2分,共4分)(2)镁是叶绿素的组成成分,缺镁导致叶绿素合成受阻(其他合理答案也给分)(2分)(3)有助于磨碎植物细胞防止研磨过程中叶绿体色素被破坏色素的提取溶剂(其他合理答案也给分)(每空1分,共3分)(4)叶绿素a(1分)解析解析(1)生命活动所需直接能源物质是ATP,构成细胞膜的化合物主要是磷脂、蛋白质,以上物质均含氮、磷。(2)镁是叶绿素的组成元素,缺镁导致叶绿素合成受阻而类胡萝卜素合成正常,故叶片呈黄色。(3)通过研磨可以破坏细胞,使其释
11、放出色素,丙酮是有机溶剂,可以溶解提取色素。因色素易被细胞中的有机酸破坏,故加入碳酸钙可中和因细胞结构被破坏而释放的有机酸进而保护色素。(4)光反应中叶绿体色素均能吸收、传递光能,而只有少数处于特殊状态的叶绿素a可以将光能转换成电能。考点考点2 2光合作用的原理及应用光合作用的原理及应用1.(2018北京理综,3,6分)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下,向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中()A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化C.不需要光合色素参与D.会产生氧气答案答案D光反应过程中,光合色素利用光能,将水分解成H和氧气,同时在
12、有关酶的催化作用下,ADP与Pi发生化学反应,生成ATP,A、C错误,D正确;H将DCIP还原,使之由蓝色逐渐变为无色,B错误。易错警示易错警示此H非彼H光反应过程中产生的H是还原型辅酶(NADPH),而细胞呼吸过程中产生的H是还原型辅酶(NADH)。2.(2018江苏单科,18,2分)下图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率,下列假设条件中能使图中结果成立的是()A.横坐标是CO2浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度B.横坐标是温度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度C.横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度D.横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓
13、度答案答案D由图中信息可知:当横坐标是光照强度,即该实验的自变量是光照强度时,温度是该实验的无关变量,所以曲线起点相同,即呼吸强度相同,当光照强度达到一定强度时,CO2浓度越高,净光合速率越大,当光照强度达到一定值即光饱和点时,净光合速率不变,D项正确;若横坐标是温度,在一定温度范围内,净光合速率随温度升高而升高,超过某一最适温度,净光合速率随温度升高而下降,B选项错误;当横坐标是CO2浓度或光波长时,净光合速率与温度的关系不一定呈正相关,A、C选项错误。解题规律解题规律坐标曲线图解题突破解答坐标曲线图类试题时准确把握曲线的起点、交点、拐点是解题关键。方法技巧方法技巧坐标曲线图的分析方法(1)
14、横坐标是自变量,纵坐标是因变量。(2)无关变量保持一致,结合图中信息,甲、乙两曲线的起点相同,温度相同时,呼吸速率相同。3.(2017海南单科,10,2分)将叶绿体悬浮液置于阳光下,一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是()A.离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气B.若将叶绿体置于红光下,则不会有氧气产生C.若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生D.水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量答案答案A叶绿体是光合作用的场所,在自然光下,叶绿体能进行光合作用将水分解产生氧气,A正确;叶绿体中的光合色素能吸收红光和蓝紫光,因此在红光和蓝紫光下,叶绿体会产生氧气,B、C错误;水在叶绿体中
15、分解产生氧气需要的能量是光能,D错误。易错警示易错警示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,光合色素能把光能转化成活跃的化学能储存在ATP中。光反应阶段产生的ATP只能用于暗反应,不能用于其他生命活动。4.(2017天津理综,6,6分)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2酶的活性显著高于野生型。如图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是()A.光照强度低于P时,突变型的光反应强度低于野生型B.光照强度高于P时,突变型的暗反应强度高于野生型C.光照强度低于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度D.光照强度高于P时,限制突变型光合速率
16、的主要环境因素是CO2浓度答案答案D本题考查影响光合作用的因素及光反应与暗反应的特点。光合作用的光反应与暗反应相互制约,相互影响。从图示可以看出,在曲线图P点以前,野生型水稻光合速率大于突变型,而P点后野生型水稻光合速率小于突变型,说明在P点前,野生型水稻光反应速率较高,P点后,突变型水稻暗反应速率较高,A、B正确;在P点前和P点后至光饱和点前,突变型水稻光合速率随光照强度增加而增加,即限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度,当光照强度大于光饱和点时,限制光合速率的主要因素是CO2浓度,C正确,D错误。方法技巧方法技巧影响光合作用主要因素的判断光合速率主要受光照强度和环境CO2浓度的影响。
17、当实验自变量为光照强度时,在光饱和点以前,影响光合速率的主要环境因素是光照强度;当光照强度大于光饱和点时,影响光合速率的主要环境因素是CO2浓度。当实验自变量为CO2浓度时,CO2浓度小于CO2饱和点时,影响光合速率的主要环境因素为CO2浓度;当CO2浓度高于CO2饱和点时,影响光合速率的主要环境因素是光照强度。5.(2016天津理综,2,6分)在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是()A.红光,ATP下降B.红光,未被还原的C3上升C.绿光,H下降D.绿光,C5上升答案答案C植物光合作用
18、主要利用的是红光和蓝紫光,对绿光的利用很少。突然改用光照强度与白光相同的红光照射后,光反应速率加快,产物H和ATP上升,进而C3的还原过程加快,未被还原的C3下降,A、B项错误;而改用光照强度与白光相同的绿光照射后,光反应速率减慢,产物H和ATP下降,进而C3的还原过程减慢,C5下降,C项正确、D项错误。评析评析本题考查捕获光能的色素、光反应和暗反应过程的能量变化和物质变化等相关知识。难度适中。6.(2016北京理综,5,6分)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。与本实
19、验相关的错误叙述是()A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物B.生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到营养器官C.遮光70%条件下,分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响答案答案CCO2被固定形成C3,进而被还原为光合产物,是在叶肉细胞的叶绿体基质中完成的,A正确;分析图示可知,该植物生殖器官发育早期,营养器官中含14C量的比例较高,说明此期光合产物大部分被分配到营养器官,B正确;由图示可知遮光70%条件下,在生殖器官发育早期,分配到营养器官的光合产物较多,只有在生殖器官发育晚期,分配到生殖器官和营养
20、器官的光合产物量才较为接近,C错误;分析题干信息和图示均可看出本实验的目的是研究光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响,D正确。审题方法审题方法该题以柱形图的形式呈现了光强对植株的不同发育期中光合产物在生殖器官和营养器官间分配的影响。解题时,可通过比较分析,寻找单一变量对其实验结果的影响,以获取解题的关键信息。7.(2015安徽理综,2,6分)下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能B.CO2可直接被H还原,再经过一系列的变化形成糖类C.被还原的C3在有关酶的催化作用下,可再形成C5D.光照强度由
21、强变弱时,短时间内C5含量会升高答案答案C由图可知,光反应产生的ATP和H参与C3的还原,而不参与CO2的固定,A项、B项错误;被还原的C3在有关酶的催化作用下一部分合成了(CH2O),另一部分又形成了C5,C项正确;光照强度变弱时,光反应产生的ATP和H减少,故短时间内C5含量会降低,D项错误。易错警示易错警示暗反应中H直接还原的不是CO2,而是C3。8.(2015福建理综,3,6分)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)2C3。为测定RuBP羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与14CO2的反应,并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是()
22、A.菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高答案答案BCO2固定过程属于暗反应,发生在叶绿体基质中,有光、无光条件下均可进行;该实验利用了同位素标记法,C3为CO2固定的产物,故单位时间内14C3生成量越多,说明RuBP羧化酶的活性越高。故选B。知识拓展知识拓展光反应为暗反应提供H、ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi。没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成。9.(2014课标,2,6分,0.735
23、)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP+比值下降答案答案B用黑布迅速将培养瓶罩上,导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止,不再产生O2、ATP和NADPH,使ATP/ADP、NADPH/NADP+比值下降,A、C、D正确;光反应停止,使暗反应中的C3还原受阻,导致C5含量减少,从而使CO2的固定减慢,B错误。方法技巧方法技巧分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后,C3、C5、H、ATP的含量及(CH2O)合成量的动态变化时要将光反应和暗反应过程结合
24、起来,从具体的反应过程提炼出模型:“来路某物质去路”,分析其来路和去路的变化来确定含量变化。评析评析本题主要考查光合作用过程的相关知识。重在考查学生的理解能力。解题关键是掌握光反应的物质变化及光反应与暗反应的相互关系。试题难度中等。10.(2014海南单科,9,2分)将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸中,密闭后置于光照、温度等适宜条件下。下列相关叙述,错误的是()A.植物为鱼的生存提供氧气B.鱼可为植物的光合作用提供CO2C.能量流动可以从植物到鱼,也可以由鱼到植物D.若该玻璃缸长期置于黑暗中,鱼和植物将会死亡答案答案C植物通过光合作用为鱼的生存提供氧气,鱼可通过呼吸作用为植物的光合作用提供C
25、O2,A、B正确,能量流动是单向的,不能循环,C错;若该玻璃缸长期置于黑暗中,没有能量输入,鱼和植物将会死亡,D正确。11.(2014海南单科,7,2分)关于小麦光合作用的叙述,错误的是()A.类囊体膜上产生的ATP可用于暗反应B.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长答案答案B类囊体膜上进行光反应产生的ATP可用于暗反应,A正确;夏季晴天光照最强时,由于高温导致气孔部分关闭,CO2吸收减少,小麦光合速率下降,B错误;进入叶绿体中的CO2必须先经过固定,形成C3后才被NADPH还原,C正确;净光合速率长期为零
26、时,有机物积累量为零,导致幼苗停止生长,D正确。12.(2018课标全国,30,9分)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题:(1)当光照强度大于a时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是。(2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是,判断的依据是。(3)甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是。(4)某植物夏日晴天中午12:00时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的(填“O2”或“CO2”)不足。答案答案(1)甲(2)甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导
27、致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2解析解析本题考查光照强度对光合作用的影响及其规律。(1)曲线显示,当光照强度大于a时,相同光强下,甲植物净光合速率较乙植物高,即此条件下甲植物对光能利用率较高。(2)种植密度较大时,植株接受的光照强度较弱,曲线显示,在光强减弱过程中,甲植物净光合速率下降幅度较乙大。(3)林下为弱光环境,曲线显示,在弱光条件下,乙植物净光合速率较甲植物高,故乙植物更适合在林下种植。(4)气孔是叶片水分散失和CO2进入叶片的通道。夏季晴天12:00,植物为减少蒸腾作用失水量而关闭部分气孔,同时也阻碍了CO2进入叶片,从而影响了叶片光合速率。13.(2018课标全
28、国,30,8分)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。据图回答问题:(1)从图可知,A叶片是树冠(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是。(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的反应受到抑制。(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素的过程中,常用的有机溶剂是。答案答案(1)下层A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片(2)暗(3)无水乙醇解析解析(1)树冠上层叶片适宜接受强光照,下层叶片适宜接受弱光照,
29、故树冠下层叶片的光饱和点较低,即A来自树冠下层。(2)根据题意,测得放氧速率不变,说明光反应速率不变,但其净光合速率下降,主要原因是光合作用的暗反应受到了抑制。(3)常用于叶绿体色素提取的有机溶剂是无水乙醇。知识拓展知识拓展植物“三率”间的内在关系(1)呼吸速率:植物非绿色组织或绿色组织在黑暗条件下测得的值单位时间一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。(2)净光合速率:植物绿色组织在“有光”条件下测得的值单位时间内一定量叶面积吸收的CO2量或释放的O2量。(3)真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。14.(2018江苏单科,29,9分)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代
30、谢途径示意图(NADPH指H),请回答下列问题:(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为,其中大多数高等植物的需在光照条件下合成。(2)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在(填场所)组装;核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在(填场所)组装。(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为后进入乙,继而在乙的(填场所)彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的(填场所)转移到ATP中。(4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包
31、括(填序号)。C3的还原内外物质运输H2O裂解释放O2酶的合成答案答案(9分)(1)叶绿素、类胡萝卜素叶绿素(2)类囊体膜上基质中(3)丙酮酸基质中内膜上(4)解析解析本题主要考查叶绿体和线粒体的结构和功能以及光合作用和呼吸作用的过程。(1)甲为叶绿体,甲中能将光能转化为化学能的色素有叶绿素和类胡萝卜素,其中大多数高等植物叶绿素的合成需要光。(2)参与光反应中心的蛋白分布于叶绿体的类囊体膜上,参与催化CO2固定的酶分布于叶绿体的基质中。(3)由甲(叶绿体)输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为丙酮酸后进入乙(线粒体),在线粒体的基质中被彻底分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细
32、胞质中合成NADPH,其中的能量最终可在乙(线粒体)的内膜上经有氧呼吸的第三阶段转移到ATP中。(4)由图知,乙(线粒体)产生的ATP可被甲(叶绿体)内的耗能过程利用,C3的还原、内外物质的主动运输及胞吞和胞吐、酶的合成均消耗ATP,H2O裂解释放O2的过程属于光反应,可以合成ATP。知识归纳知识归纳光合作用和细胞呼吸的物质和能量联系(1)物质联系:C元素:CO2(CH2O)丙酮酸CO2。H元素:H2OH(CH2O)HH2O(2)能量联系:15.(2017江苏单科,29,9分)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时
33、间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题:图1图2(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是。(2)图1中影响光合放氧速率的因素有。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中的干扰。(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是。若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉放氧速率的变化是(填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”)。(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对1520min曲线的斜率几乎不变的合理解释是;若在20min后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有(填序号:C5ATPH
34、C3),可推测2025min曲线的斜率为(填“正值”、“负值”或“零”)。答案答案(9分)(1)CaCO3光合色素溶解在乙醇中(2)光照、温度、CO2(NaHCO3)浓度溶解氧(3)提供CO2增大后稳定(4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等负值解析解析本题综合考查了光合色素的提取原理和环境因素对光合速率的影响。(1)CaCO3可中和果肉薄片细胞产生的有机酸,防止叶绿素降解;光合色素可溶于有机溶剂(如乙醇),所以果肉薄片长时间浸泡在乙醇中会因光合色素溶解而变成白色。(2)图1装置中的光照强度、水浴室的温度、NaHCO3的浓度(可提供不同浓度的CO2)均可影响光合速率;该实验的因变量是反应液中溶解氧的浓
35、度变化,所以测定前应除去反应液中原有的溶解氧,以排除其对实验结果的影响。(3)提高反应液中NaHCO3浓度即提高CO2浓度,可使光合速率增大后稳定。(4)1520min曲线的斜率几乎不变,即光合放氧速率为0,说明光合产氧量与呼吸耗氧量相等;停止光照后,光反应产生的H和ATP减少,C5合成速率下降,短时间内C3合成速率不变但消耗减少,所以C3含量会增加;停止光照后光合速率下降,所以2025min曲线的斜率为负值。16.(2016课标全国,30,8分,0.643)为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,
36、其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题:(1)据图判断,光照强度低于a时,影响甲组植物光合作用的限制因子是。(2)b光照强度下,要使甲组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是。答案答案(1)光照强度(2)CO2浓度(3)乙组光合作用强度与甲组的不
37、同是由环境因素低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的解析解析(1)在光饱和点(b点)之前,甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。(2)光饱和点之后,光合作用的限制因子是温度、CO2浓度等。(3)对比甲组、乙组曲线可知,在低光照下培养后乙组植物的光合能力比甲组的低,但其子代在甲组的条件下培养,光合能力与甲组相同,这说明低光照培养未能改变植物的遗传特性,乙组光合作用强度与甲组不同是由环境因素引起的,而不是遗传物质改变造成的。评分细则评分细则表达出光合作用强度受光照强度(或环境)影响给2分;表达出遗传物质未改变的意思给2分。A、环境条件未改变植物的遗传物质(遗传性、DNA、固有属性以及类似表述的)(
38、4分)。B、表现型=基因型+环境(以此为依据的表述)(4分)。17.(2016课标全国,29,10分)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响,某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为对照组,另4组在人工气候室中生长作为实验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12:30测定各组叶片的光合速率,各组实验处理及结果如表所示:对照组实验组一实验组二实验组三实验组四实验处理温度/3636363125相对湿度/%1727525252实验结果光合速率/mgCO2dm-2h-111.115.122.123.720.7回答下列问题:(1)
39、根据本实验结果,可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是,其依据是;并可推测,(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)在实验组中,若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因是。(3)小麦叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞的过程(填“需要”或“不需要”)载体蛋白,(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。答案答案(1)湿度(或答相对湿度)(1分)在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率变化较大(2分,其他合理答案可酌情给分)增加(1分)(2)四(1分)该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(3分,其他合理答案可酌情给分)(3)不需要不需
40、要(每空1分,共2分)解析解析本题主要考查影响光合速率的因素及CO2进入叶肉细胞的方式。(1)分析对照组、实验组一和实验组二可知,高温条件下(温度均为36),适当增加相对湿度时,叶片光合速率的增加量相对较大,而分析实验组二、三、四可知,在相对湿度较高的条件下(相对湿度均为52%),适当降低温度时,叶片光合速率的增加量较小,甚至降低。所以,中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度;并由增加相对湿度,叶片的光合速率增大可推知,增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)对比实验组三和实验组四可知:因温度降低,叶片的光合速率下降,所以适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合
41、速率。(3)CO2进入叶肉细胞的方式为自由扩散,既不需要载体蛋白,也不需要消耗ATP。方法总结方法总结分析多因子变量时,一定要遵循单一变量原则,分析温度对光合速率的影响时,温度为单一变量,相对湿度为无关变量,其应该相同,同理,相对湿度为单一变量时,温度应该相同。评析本题主要考查光合作用的原理和影响因素的相关基础知识,重点考查考生获取信息的能力,难度较小。18.(2015课标,29,9分,0.426)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s,
42、处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下:A组:先光照后黑暗,时间各为67.5s;光合作用产物的相对含量为50%。B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5s;光合作用产物的相对含量为70%。C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组):光照时间为135s;光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题:(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量(填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是;C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不
43、需要,这些反应发生的部位是叶绿体的。(2)A、B、C三组处理相比,随着的增加,使光下产生的能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。答案答案(9分)(1)高于(1分)C组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的94%(2分)光照基质(每空1分,共2分)(2)光照和黑暗交替频率(2分)ATP和还原型辅酶(2分)解析解析本题综合考查了暗反应的条件及场所、光照和黑暗交替的频率对光合作用产物的影响等。(1)对比C、D两组实验,C组光照和黑暗交替处理,D组只有光照,故单位光照时间内C组植物合成有机物的量高于D组。分析C组和D组实验,可推知光合作用中有些反应不需要光照
44、,这些反应发生在叶绿体的基质中。(2)对比A、B、C三组实验,在总光照时间相同的情况下,随着光照和黑暗交替频率的增加,光合作用产物的相对含量也增加。究其根本原因是光照与黑暗的交替频率越高,光下产生的还原型辅酶和ATP越能及时利用并及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。题后反思题后反思短时间光照后再短时间黑暗,黑暗中依然进行暗反应生成有机物,交替时间间隔越短,H和ATP越能及时利用和再生,生成的有机物越多。以下为教师用书专用19.(2011课标,3,6分)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
45、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答案B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。20.(2011课标,29,9分)在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片碳反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。回答问题:(1)图中物质A是(C3化合物、C5化合物)。(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是;将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是。(3)若使该植
46、物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,碳反应中C3化合物和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的(低、高)。(4)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的(高、低),其原因是。答案答案(1)C3化合物(2)碳反应速率在该环境中已达到稳定,即C3和C5化合物的含量稳定。根据碳反应的特点,此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍当CO2浓度突然降低时,C5化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致C5化合物积累(3)高(4)低CO2浓度低时,碳反应的强度低,所需ATP和H少解析解析(1)由题干提供的信息可推知,植物由1%CO2浓度环境转移
47、到0.003%CO2浓度的环境中后,植物碳反应阶段的CO2固定速率减小,因此,C3产生量减少,C5相对增加,由此可确定A为C3化合物,B为C5化合物。(2)在CO2浓度为1%的环境中物质B的浓度(C5化合物)比A的低,原因是在CO2浓度为1%的环境中,CO2固定与C3化合物的还原达到动态平衡,根据碳反应中CO2固定和C3化合物还原的反应式:CO2+C52C3;2C3(CH2O)+C5可知C3化合物分子数比C5化合物分子数多。将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,影响了CO2的固定,C5的消耗减少而C5化合物的合成速率不变,因此C5化合物浓度升高。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.0
48、03%的环境中,碳反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度要比B的浓度高。(4)由于0.003%CO2浓度下的碳反应强度比1%CO2浓度下的低,所以所需ATP和H少,因此所需的光照强度也较低。评析评析本题考查CO2浓度对碳反应的影响,同时考查考生识图、析图、分析问题的能力。试题难度中等。解题的关键是明确碳反应中CO2固定和C3化合物还原的关系。21.(2011全国,33,11分)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响,将某植物在黑暗中放置一段时间,耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片,平均分成8组,实验处理如下表所示。一段时间后,检测叶片中有无淀粉,结果如下表。编号组1组2组3组
49、4组5组6组7组8处理葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和N2蒸馏水浸泡水中通入空气蒸馏水浸泡水中通入CO2和N2光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗检测结果有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉回答问题:(1)光照条件下,组5叶片通过作用产生淀粉;叶肉细胞释放出的氧气来自于的光解。(2)在黑暗条件下,叶片能进行有氧呼吸的组别是。(3)组2叶片中合成淀粉的原料是,直接能源物质是,后者是通过产生的。与组2相比,组4叶片无淀粉的原因是。(4)如果组7的蒸馏水中只通入N2,预期实验结果是叶片中(有、无)淀粉。答案答案(1)光合H2O(每空1分,共2分)(2)组2和组6(
50、3)葡萄糖ATP有氧呼吸组4叶片不能进行有氧呼吸,淀粉的合成缺少ATP(其他合理答案也给分)(4)无解析解析由题中信息知,植物在实验处理前已耗尽了叶片中的淀粉,实验处理后淀粉的生成有两条途径:光合作用生成淀粉和吸收培养液中的葡萄糖合成淀粉。(1)组5中的叶片环境中,有光照和CO2,叶片通过光合作用产生淀粉,光合作用产生的氧气来自于水的光解。(2)在黑暗条件下,组2和组6的溶液中通入空气,有氧气存在,叶片能进行有氧呼吸。(3)组2叶片没有光照处理,不能进行光合作用,但能以培养液中的葡萄糖为原料,生成淀粉;消耗的能量直接来源于ATP的水解,此时的ATP是通过有氧呼吸产生的。组4与组2相比,培养液中
51、没有O2,叶片不能进行有氧呼吸,缺少ATP,不能合成淀粉。(4)若组7中只通入N2,没有CO2,叶片不能进行光合作用;溶液中也没有葡萄糖,则叶片中无淀粉生成。考点考点3 3光合作用与细胞呼吸光合作用与细胞呼吸1.(2017北京理综,2,6分)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此,对该植物生理特性理解错误的是()A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高B.净光合作用的最适温度约为25C.在025范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D.适合该植物生长的温度范围是1050答案答案D本题主要考查影响光合作用和呼吸作用的环境因素以及识图能力。由图可知,该植物呼吸作用的最适温度约为55,
52、而光合作用的最适温度约为30,呼吸作用的最适温度比光合作用的最适温度高,A正确;由图可知,净光合作用的最适温度约为25,B正确;观察题图中曲线可知,在025范围内,总光合速率上升快于呼吸速率,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大,C正确;净光合速率大于零时,植物才能生长,温度为50时,净光合速率为负值,植物不能生长,D错误。2.(2016四川理综,1,6分)叶肉细胞内的下列生理过程,一定在生物膜上进行的是()A.O2的产生B.H2O的生成C.H的消耗D.ATP的合成答案答案A叶肉细胞内O2是在光合作用的光反应阶段产生的,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,A项正确;在核糖体上氨基酸经脱水缩合
53、形成肽链的过程中能产生H2O,核糖体为无膜细胞器,B项错误;光合作用中H的消耗发生在叶绿体基质中,没有在生物膜上,C项错误;叶肉细胞有氧呼吸的第一、二、三阶段均能合成ATP,第一、二阶段分别在细胞质基质和线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行,D项错误。疑难突破疑难突破识记生物体各主要生理过程中的物质变化及发生部位是解答本题的关键。3.(2015重庆理综,4,6分)将题图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是()适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图A.黑暗条件下,增大、减小B.光强低于光补偿点时,、增大C.光强
54、等于光补偿点时,、保持不变D.光强等于光饱和点时,减小、增大答案答案B当光强低于光补偿点或黑暗条件下,水稻叶肉细胞消耗胞外和胞内O2,释放CO2,故增大,减小;当光强等于光补偿点时,水稻叶肉细胞呼吸速率等于光合作用速率,保持不变;当光强等于光饱和点时,水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率,减小,增大。解题关键解题关键正确理解光补偿点和光饱和点是解答本题的关键。4.(2015海南单科,9,2分)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是()A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B.叶温在3650时,植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为25时
55、,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D.叶温为35时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0答案答案D植物进行光合作用所需能量均来自于太阳能,A正确;叶温在3650时,植物甲的曲线在植物乙曲线上方,所以植物甲的净光合速率比植物乙的高,B正确;叶温为25时,植物甲和乙的曲线没有相交,即二者的净光合速率不同,C正确;叶温为35时,甲、乙两种植物的净光合速率相同且大于零,所以这两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均大于0,D错误。5.(2018课标全国,29,9分)回答下列问题:(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的上,该物质主要捕获可见光中的。(2)植物的叶面积与产
56、量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均。当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其原因是。(3)通常,与阳生植物相比,阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度(填“高”或“低”)。答案答案(1)类囊体膜蓝紫光和红光(2)增加群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低(3)低解析解析(1)高等植物光合作用过程中捕获光能的物质是叶绿体色素,这些色素分布在类囊体膜上,主要吸收可见光中的蓝紫
57、光和红光。(2)由图可知,当叶面积系数小于a时,随着叶面积系数增加,群体光合速率与干物质积累速率均增加。群体干物质积累速率等于群体光合速率与群体呼吸速率之差,当叶面积系数超过b时,群体呼吸速率升高,群体光合速率不变,导致群体干物质积累速率降低。(3)通常,阴生植物利用弱光能力强,且阴生植物呼吸作用强度低,所以阴生植物光合作用吸收与呼吸作用释放的CO2量相等时所需要的光照强度比阳生植物低。6.(2017课标全国,30,9分)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题:(1)将正常生长的甲、乙两种植物放
58、置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是。甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是。答案答案(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低大于0(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加解析解析该题主要考查影响光合作用和呼吸
59、作用的环境因素。(1)甲、乙植物在同一密闭小室中适宜条件下照光培养,由于植物进行光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用释放的CO2量,因此密闭小室中的CO2浓度降低,植物的光合速率也随之降低;甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的,当甲种植物净光合速率为0时,对应的CO2浓度大于乙种植物的CO2补偿点,故乙种植物净光合速率大于0。(2)在光照条件下植物进行光合作用释放O2,使小室中的O2浓度升高,而有机物分解产生的NADH在有氧呼吸第三阶段中需与O2结合而形成水,所以O2增多时,有氧呼吸会增加。易错警示易错警示植物补偿点分为光补偿点和CO2补偿点两种。植物光合作用需要光,原料之一是CO2。光照较强、
60、CO2充足时,光合作用吸收CO2的速率大于呼吸作用释放CO2的速率。当光照强度降低时,光合速率降低,当光合速率降至与呼吸速率相等时达到“光补偿点”。同理CO2浓度降低时,光合速率也会降低,当光合速率降至与呼吸速率相等时达到“CO2补偿点”。7.(2017课标全国,29,9分)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题:(1)图中、代表的物质依次是、,H代表的物质主要是。(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是。答案答案(1)
61、O2NADP+ADP+PiC5NADH(或答:还原型辅酶)(2)C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸解析解析本题考查的内容涉及植物细胞的光合作用,呼吸作用过程中物质和能量的变化。(1)根据题目示意图可知,过程A和B分别代表光合作用的光反应和暗反应。是水光解的产物且不参与暗反应,则是氧气,和分别是合成NADPH、ATP的原料,即是NADP+,是ADP和磷酸,参与CO2的固定,为C5,参与有氧呼吸第三阶段的H是还原型辅酶(NADH)。(2)在植物的叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体,产生ATP的过程有光合作用的光反应(A过程),还有发生在细胞质基质(C)和D(线粒体)中的有氧呼
62、吸过程。(3)在缺氧条件下,C中的丙酮酸可以转化为酒精和CO2。知识拓展知识拓展H的生成及种类光合作用中的H是NADPH;呼吸作用中的H主要是NADH,光合作用的光反应中水光解生成NADPH,作为还原剂还原C3生成(CH2O),呼吸作用中第一阶段和第二阶段生成NADH,作为还原剂还原O2生成H2O。8.(2016课标全国,31,8分)BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分
63、别加入到7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。试管编号1234567水草无有有有有有有距日光灯的距离(cm)20遮光*1008060402050min后试管中溶液的颜色浅绿色X浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色*遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100cm的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:(1)本实验中,50min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由引起的;若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是(填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的颜色应为(填“
64、浅绿色”、“黄色”或“蓝色”),判断依据是。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草。答案答案(8分)(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的(2)黄色水草不进行光合作用,只进行呼吸作用,溶液中CO2浓度高于3号管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO2量相等解析解析本题考查光照强度对光合速率的影响,用BTB(溴麝香草酚蓝)指示CO2浓度。(1)题中距日光灯的距离表示光照的强弱。1号试管没有水草,为空白对照组;2号试管遮光,其内水草不能进行光合作用,但能进行呼吸作用;37号试管内的水草在不同强度的光照条件下,光合作用强度与呼吸作用强度的差值大小引起
65、各试管颜色的变化。若1号试管的溶液是蓝色,说明光照能导致CO2减少,那么,2至7号试管颜色的变化并不全是光合作用和呼吸作用所致,实验结果并不可靠。(2)2号试管在遮光条件下,水草不能进行光合作用,但能进行呼吸作用,50min后试管内CO2较多,溶液颜色应为黄色。判断的依据是2号试管与3号试管只有一个自变量(是否遮光),2号试管比3号试管CO2多。(3)5号试管溶液颜色在照光前后没有变化,说明CO2浓度不变,因此推测水草光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用释放CO2的量。方法技巧方法技巧分析表格,找出表格中自变量和因变量,再分析表格中数据变化的规律,必要时,可将表格转化成坐标曲线图分析;提升对实验
66、结果的处理能力;注意表格数据的定量分析和定性分析。评析评析本题考查光照强度对水草光合速率的影响实验,实验结果以表格形式呈现,考查学生获取信息能力、实验能力、理解能力等。9.(2015山东理综,26,11分)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。图甲图乙(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是。光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是。(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知,第24天的果实总光合速率(填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率。第36天后果
67、皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而(填色素名称)的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的和减少,光合速率降低。(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天,种子内含量最高的有机物可用染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由转化而来。答案答案(1)叶绿体主动运输(2)小于类胡萝卜素(或:叶黄素和胡萝卜素)H(或:NADPH)ATP(注:两空可颠倒)(3)苏丹(或:苏丹)可溶性糖和淀粉解析解析(1)油菜果皮细胞进行光合作用的场所是叶绿体,种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,则推出种子细胞吸收蔗糖的跨膜运输方式是主动运输。(2)总光合速率=净光合速率+呼吸速率,
68、比较第24天和第12天的净光合速率和呼吸速率可判断第24天的总光合速率较低;第36天后果皮逐渐变黄的原因是叶绿素含量降低,呈现的是类胡萝卜素的颜色。(3)由图乙可知,第36天时种子内含量最高的有机物是脂肪,可用苏丹或苏丹染液进行检测;据图分析,在种子发育过程中可溶性糖和淀粉含量减少、蛋白质含量基本不变、脂肪含量升高,故可判断脂肪由可溶性糖和淀粉转化而来。知识拓展知识拓展相比类胡萝卜素,低温时叶绿素更易分解,故秋天温度降低,植物叶片呈黄色。10.(2014课标,29,10分,0.667)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题:(1)当CO2浓度为a时,高光强下该植物的净光合速率为。
69、CO2浓度在ab之间时,曲线表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时,曲线B和C所表示的净光合速率不再增加,限制其增加的环境因素是。(3)当环境中CO2浓度小于a时,在图示的3种光强下,该植物呼吸作用产生的CO2量(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测,在温室中,若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑这一因素的影响,并采取相应措施。答案答案(10分)(1)0(2分)A、B和C(3分)(2)光强(2分)(3)大于(2分)(4)光强(1分)解析解析(1)由图可知,当CO2浓度为a时,高光强下该植物的净光合速率为
70、0;CO2浓度在ab之间时,曲线A、B和C都表示净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)对比A、B、C3条曲线可知,当CO2浓度大于c时,限制B、C净光合速率增加的环境因素为光强。(3)当环境中CO2浓度小于a时,在图示的3种光强下,该植物净光合速率都小于0,说明该植物呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)由图可以看出光强和CO2浓度都会影响植物的光合作用,所以在温室栽培植物时,可通过控制光强和CO2浓度等措施来提高产量。方法技巧方法技巧注意利用数学模型法分析同一条曲线的升、降或平的变化,掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响光合作用的因素时,一般情况下,纵坐标表示的量未达
71、到饱和时,限制因素是横坐标所表示的因素,当达到饱和后,限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。评析评析本题主要考查影响光合作用因素的相关知识。重在考查学生的信息获取能力和综合运用能力,难度中等。以下为教师用书专用11.(2013全国,31,9分)某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率。吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)。回答下列问题:(1)在光照条件下,图形A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用,其中图形B的面积表示。从图形C
72、可推测该植物存在另一个的途径。CO2进出叶肉细胞都是通过的方式进行的。(2)在上述实验中,若提高温度、降低光照,则图形(填“A”或“B”)的面积变小,图形(填“A”或“B”)的面积增大,原因是。答案答案(1)固定CO2总量(1分)呼吸作用放出的CO2量(2分)释放CO2(1分,其他合理答案也给分)自由扩散(1分)(2)A(1分)B(1分)光合速率降低,呼吸速率增强(2分,其他合理答案也给分)解析解析本题考查光合作用和呼吸作用等相关知识。(1)图中A表示植物从外界吸收的CO2量,而光合作用利用的CO2量还包括细胞内呼吸作用等过程释放的CO2量,故A+B+C的面积表示的是光合作用利用的CO2总量,
73、B、C的面积表示向外界释放的CO2量,遮光一段时间后CO2释放量稳定在B值,推知B的面积表示呼吸作用释放的CO2量,从图形C可推测该植物存在另一个释放CO2的途径。CO2进出叶肉细胞是通过自由扩散的方式进行的。(2)光照强度减弱,光合作用降低;温度升高,呼吸酶活性增强,呼吸作用增强,故降低光照,提高温度,图中A的面积变小、B的面积增大。评析评析本题综合考查了考生的理解能力、获取信息能力。解题的关键在于理解“CO2吸收速率”及B的含义。12.(2012全国,31,11分)金鱼藻是一种高等沉水植物,有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差,以每克鲜重每小时释放O2的微摩
74、尔数表示)。据图回答下列问题:(1)该研究探讨了对金鱼藻的影响。其中,因变量是。(2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为lx。在黑暗中,金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气mol。(3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是。答案答案(1)光照度、pH、NaHCO3浓度(3分,其他合理答案也给分)净光合速率(1分,其他合理答案也给分)净光合速率(1分,其他合理答案也给分)(2)12.51038(每空2分,共4分)(3)酶活性受pH的影响(2分,其他合理答案也给分)解析解析本题主要考查环境因素对光合作用影响的相关知识。(1)由图示信息知:实验研究了光照度、NaHCO3浓度、pH对
75、金鱼藻净光合速率的影响。因变量随自变量变化而变化,曲线图的横、纵坐标分别表示自变量和因变量。(2)由图b知:金鱼藻达到最大净光合速率所对应的光照度处于10.0103lx和15.0103lx之间,即12.5103lx。由图a知:曲线与纵轴的交点即为金鱼藻在黑暗环境中的耗氧速率。(3)因pH能影响酶的活性,故净光合速率随pH变化而变化。考点考点1 1捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构1.(2018上海普陀抽测,20)下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述中,错误的是()A.将5克新鲜菠菜叶剪碎后,放入研钵中,加入碳酸钙、石英砂和无水乙醇后加以研磨B.吸取少量滤液,沿铅笔细线均匀画出一道
76、滤液细线,并连续快速画23次C.把画好细线的滤纸条插入层析液中,滤液细线不能浸没在层析液中D.滤纸上相邻色素带间距离最近的是叶绿素a与叶绿素bA A组组2016201820162018年高考模拟年高考模拟基础题组基础题组三年模拟答案答案B将5克新鲜菠菜叶剪碎后,放入研钵中,加入碳酸钙(防止研磨中色素被破坏)、石英砂(使研磨更充分)和无水乙醇(提取色素)后加以研磨,A正确;画滤液细线时,不应连续迅速重复画线,而应等滤液干后再重复画线,B错误;把画好细线的滤纸条插入层析液中,滤液细线不能触及层析液,否则色素会溶解在层析液中,影响实验结果,C正确;滤纸上相邻色素带间距离最近的是叶绿素a与叶绿素b,D
77、正确。2.(2018广东中山期末,8)下列对“提取光合色素”实验和“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的说法,正确的是()A.未见色素带,原因可能为材料是黄化叶片B.色素始终在滤液细线上,是因为色素不溶于层析液C.在有氧呼吸的装置中,可将空气直接通入酵母菌的培养液D.酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄答案答案D黄化叶片含较多叶黄素、胡萝卜素,滤纸上也会出现色素带,只不过叶绿素a、b带较窄,A错误;叶绿体色素易溶于无水乙醇、层析液等有机溶剂中,色素始终在滤液细线上没有扩散,可能是因为滤液细线没有接触层析液,B错误;在有氧呼吸的装置中,不可将空气直接通入酵母菌的培养液,而是先通
78、入NaOH溶液后,再通入酵母菌的培养液,C错误;酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,D正确。3.(2017天津红桥期中,15)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,如图为滤纸层析的结果(、为色素条带)。下列叙述正确的是()A.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次B.色素、在石油醚中的溶解度大于、C.强光照导致了该植物类胡萝卜素含量增多D.移栽幼苗在强光下光合作用的强度较正常光照下强答案答案C分离色素画滤液细线时,要重复23次,且必须是一次画线风干后再进行下一次画线,A错误;四种色素在层析液中溶解度从大到小依次是,B错误;强
79、光下该植物中叶绿素减少,类胡萝卜素增多,C正确;强光下,叶绿素含量较正常光照下少,所以移栽幼苗在强光下光合作用的强度较正常光照下弱,D错误。4.(2018湖北八校二模,29)某科研人员研究不同遮光处理对白桦光合作用生理特性的影响结果如图。不同遮光处理对白桦叶绿素含量的影响(1)叶片中叶绿素含量是维持植物正常光合作用的主要指标,叶绿素主要存在于白桦叶片的(具体部位),通过图中的结果发现白桦叶绿素含量随而增加,提高了白桦在弱光环境下的捕光能力。研究发现植物体内的叶绿素处于不断地合成和分解中,请从该角度去解释叶绿素含量增加的原因:。(2)叶绿素b/a比值可作为植物利用弱光能力的判断指标,研究人员发现
80、遮光处理提高了白桦叶绿素b/a比值。通过高中课本实验可以验证该结论。你的实验证据是:。答案答案(1)叶绿体类囊体薄膜遮光程度的增加叶绿素的合成量增加,分解量变化不大或者叶绿素的合成量增加,分解量减少(2)色素的提取和分离遮光组滤纸条上黄绿色的色素带宽度与蓝绿色的色素带宽度的比值大于非遮光组解析解析(1)叶绿素主要存在于叶绿体类囊体薄膜上。叶绿素具有捕获光能的作用,图示横轴表示不同程度的遮光处理,纵轴表示叶绿素含量,析图可知,随着遮光程度的增加,白桦叶绿素含量逐渐增加,这说明随着光照强度的减弱,叶绿素能提高白桦在弱光环境下的捕光能力。植物体内的叶绿素处于不断地合成和分解中,这说明植物体内的叶绿素
81、含量是其合成量与分解量的差值,因此叶绿素含量增加的原因可能是叶绿素的合成量增加,分解量减少。(2)由高中课本色素的提取和分离实验,通过观察比较滤纸条上蓝绿色条带(叶绿素a)的宽度和黄绿色条带(叶绿素b)的宽度来可确定叶绿素a和叶绿素b的含量,从而确定遮光处理是否提高了叶绿素b/a比值。遮光处理提高了白桦叶绿素b/a比值,可由遮光组滤纸条上黄绿色的色素带宽度与蓝绿色的色素带宽度的比值大于非遮光组证明。考点考点2 2光合作用的原理与应用光合作用的原理与应用5.(2018天津十二校第一次联考,2)如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程,下列叙述正确的是()A.图示膜结构为叶绿体内膜B.甲表示色素
82、,可用无水乙醇分离C.a侧为叶绿体基质,其中含有少量DNAD.图示过程为光反应,该过程不需要酶的催化答案答案C图示为光反应过程,发生在叶绿体类囊体薄膜上,A错误;甲表示色素,可用无水乙醇提取,分离应用层析液,B错误;a侧为叶绿体基质,基质中含有少量DNA,C正确;光反应中,ATP的生成过程需要酶的催化,D错误。6.(2018江西九校一模,3)下列关于光合作用的说法,正确的是()A.植物通过光合作用积累的有机物用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动B.杂交育种、诱变育种等育种方法不能提高植物的光合作用速率C.水绵没有叶绿体,但也可以进行光合作用D.光合作用的暗反应过程受光反应的制约,但光反应不受暗
83、反应的制约答案答案A植物通过光合作用积累有机物用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,A正确;杂交育种发生在同种生物之间,可以获得提高光合作用速率的植物,诱变育种可能产生提高植物光合作用速率的基因,B错误;水绵是真核生物,有叶绿体,C错误;光反应为暗反应提供ATP、H,暗反应也为光反应提供ADP、Pi、NADP+等,二者相互制约,D错误。7.(2018山东潍坊一模,2)下列关于光合作用的叙述,错误的是()A.鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水B.一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光C.在暗反应阶段,C3可被H还原为C5和糖类D.温度的变化不会影响光合作用的光反应阶段答案答
84、案D鲁宾和卡门用同位素标记法标记水中的氧和二氧化碳中的氧,证明了光合作用释放的氧气中的氧来自水,A正确;一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光,B正确;光合作用过程中,在暗反应阶段,C3可被H还原为C5和糖类,C正确;光合作用的光反应阶段需要酶的参与,温度会通过影响酶的活性,从而影响光合作用的光反应阶段,D错误。8.(2017湖北黄冈第一次调研,17)从叶绿体分离出类囊体膜并给予光照,发现能使DCPIP(二氯酚靛酚)溶液被还原并发生颜色变化,同时有氧气释放。此实验证明()A.类囊体吸收光能后,产生O2和还原性物质B.光合作用在类囊体上进行C.光合作用的产物O2中的氧来自H2O,而不是CO2D
85、.类囊体上的光反应能产生O2,而暗反应使DCPIP被还原答案答案A根据题干信息分析,从叶绿体分离出类囊体膜并给予光照,发现能使二氯酚靛酚溶液被还原并发生颜色变化,说明类囊体吸收光能后产生了还原剂,又因为有氧气释放,说明产生了氧气,A正确。9.(2017山东临沂一模,8)如图表示绿色植物光合作用的部分过程,图中AC表示相关物质。有关分析错误的是()A.图中A为氧气,可部分释放到空气中B.图中B为NADPH,外界CO2浓度升高时,B的含量暂时升高C.该过程消耗的NADP+和C来自叶绿体基质D.该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中答案答案B水的光解产物是氧气和H+,若光合作用强度大于呼吸作用强
86、度,氧气会部分释放到空气中,A正确;图中B是在NADP+、H+和电子参与下形成的,为NADPH,当外界CO2浓度升高时,暗反应中生成的三碳化合物增多,则消耗的NADPH增多,导致NADPH的含量暂时降低,B错误;叶绿体基质中,暗反应消耗NADPH、ATP产生NADP+、ADP和Pi,C正确;光合作用光反应过程中,将光能转化成化学能储存在ATP和NADPH中,D正确。考点考点3 3光合作用与细胞呼吸光合作用与细胞呼吸10.(2018天津和平一模,3)下图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程,下列有关说法正确的是()A.过程产生H,过程消耗H,过程既产生也消耗HB.过程只发生在叶绿体基质中,过程只发
87、生在线粒体基质中C.过程消耗CO2、释放O2,过程消耗O2、释放CO2D.若叶肉细胞内过程的速率大于过程的速率,则甘蔗的干重必然增加答案答案A过程分别为光反应、暗反应、细胞呼吸和ATP的水解,H产生于光反应,用于暗反应,细胞呼吸中,既可产生H也可消耗H,A正确;暗反应只发生在叶绿体基质,细胞呼吸第一阶段发生在细胞质基质中,B错误;光反应阶段不消耗CO2,C错误;叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率,但甘蔗植株中非叶肉细胞部分的呼吸作用速率有可能大于叶肉细胞的净光合作用速率,甘蔗干重未必增加,D错误。11.(2018广东江门一模,3)光合作用和呼吸作用都能产生ATP和H。下列有关叙述中正确的是
88、()A.ATP中的腺苷含有N元素和2个高能磷酸键B.ATP可以作为复制DNA分子的原料C.ATP和H都是光合作用和呼吸作用的最终产物D.H是还原型辅酶和还原型辅酶的简化表示方式答案答案DATP中的腺苷是由腺嘌呤与核糖组成的,含有N元素,不含高能磷酸键,A错误;ATP去掉两个磷酸基团后实际上是腺嘌呤核糖核苷酸,是合成RNA分子的原料,B错误;ATP和H是光合作用的中间产物,H是呼吸作用的中间产物,C错误;H是还原型辅酶(NADH)和还原型辅酶(NADPH)的简化表示方式,D正确。12.(2018安徽六安一中三模,2)用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙,同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样,立
89、即测定甲瓶中的氧气含量,并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶,分别测定两瓶中的氧气含量,结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析合理的是()透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9mg5.6mg3.8mgA.丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所是细胞质基质和线粒体内膜B.在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1mgC.在一昼夜后,乙瓶水样的pH比丙瓶的低D.在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.1mg答案答案B丙瓶内无光,其中的浮游植物只进行呼吸作用,产生H的场所有细胞质基质和线粒体基质,A错误;丙瓶消耗的氧气可代表浮游植物的呼吸消耗,约为4.9-3.8=
90、1.1(mg),B正确;乙瓶植物光合作用产生O2,CO2减少,丙瓶植物消耗O2,CO2增多,因此乙瓶水样的pH比丙瓶的高,C错误;乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为净光合作用释放氧气量+呼吸作用消耗氧气量=5.6-4.9+1.1=1.8(mg),D错误。解后反思解后反思由题中实验设计可以看出,甲瓶中的氧气含量可作为乙和丙的对照,乙中氧气含量增加,这是光合作用强度大于呼吸作用强度积累的,即净光合作用量;由于丙为不透光的玻璃瓶,因此消耗的氧气可代表浮游植物的呼吸消耗。13.(2018山东枣庄八中一模,29)某研究小组为了探究某种植物叶片在不同温度下的光合作用和细胞呼吸的强度,进行了如图甲所示
91、的实验,并测出不同温度下的a、b值(如图乙)。请据图回答下列问题:(1)根据图甲推知该植物叶片的呼吸速率为;净光合速率为;实际光合速率为。(用1h内有机物消耗量或生成量表示)(2)由图乙可得出:1316之间,随着温度的升高,该植物叶片呼吸速率变化趋势为,实际光合速率的变化趋势为;由14升到15,其净光合速率增加了。(3)在16条件下,10小时光照,10小时黑暗,该叶片增重值约为。答案答案(1)aa+bb+2a(2)逐渐增大逐渐增大0(3)10mg解析解析(1)呼吸速率可用单位时间内有机物的减少量来表示,由图甲可知,该植物叶片的呼吸速率为a、净光合速率为a+b、实际光合速率为b+2a。(2)图乙
92、显示,在1316之间,随着温度的升高,呼吸速率(a)在逐渐增大,经过比较a与b的值,可推知实际光合速率(b+2a)也在逐渐增大;14和15时净光合速率均为5mg/h,因而其净光合速率增加为0。(3)净光合速率=a+b,10小时光照,10小时黑暗,该植物叶片增重约为10(a+b)-10a=10b,结合图乙可知该叶片最多能增重约为10mg。1.(2018上海崇明一模,16)小明分别对紫藤的绿叶和黄叶进行了“叶绿体中色素的提取和分离”实验,结果如图。对该实验结果说明合理的是()A.是紫藤绿叶的色素分离结果B.结果表明叶片研磨不充分C.紫藤黄叶中缺少叶绿素D.紫藤黄叶中缺少类胡萝卜素B B组组2016
93、201820162018年高考模拟年高考模拟综合题组综合题组(时间:45分钟分值:80分)一、选择题(每小题6分,共48分)答案答案C紫藤绿叶中含有4种色素,经提取、分离后可出现4条色素带,应为图,A错误;如果叶片研磨不充分,则提取到的色素量少,经分离后仍有四条色素带,只不过每条色素带均较窄,B错误;图缺少叶绿素a和叶绿素b两条色素带,说明紫藤黄叶中缺少叶绿素,C正确;图中有胡萝卜素和叶黄素两条色素带,D错误。2.(2018福建泉州一模,3)在水稻叶肉细胞的叶绿体中,不会都发生的生理过程是()A.二氧化碳的生成与利用B.遗传信息的转录与翻译C.NADPH的生成与利用D.ATP的合成与水解答案答
94、案A叶绿体基质中发生的暗反应中存在CO2的利用,叶绿体中没有CO2的生成,A正确;叶绿体中含有少量DNA和RNA,能进行遗传信息的转录和翻译,B错误;光反应产生的ATP和NADPH可供暗反应利用,C、D错误。3.(2018福建福州一模,4)关于光合作用探究历程的相关实验,下列说法错误的是()A.饥饿处理后,天竺葵叶片曝光部分可向遮光部分运输小分子有机物B.受到均匀光照,好氧菌分布在水绵带状叶绿体所有受光照部位C.改变水中O所占的比例,小球藻释放的氧气中18O2所占的比例也随之改变D.供给小球藻14CO2,叶绿体内含14C的三碳化合物和五碳化合物不断积累答案答案D叶片被遮光以后,不能进行光合作用
95、,仍然要进行呼吸作用,呼吸作用需要的葡萄糖由曝光部分运输而来,A正确;叶绿体是水绵光合作用的场所,光合作用产生O2,好氧细菌分布在叶绿体周围,B正确;O2来自水的光解,改变水中O所占的比例,小球藻释放的氧气中18O2所占的比例也随之改变,C正确;在光合作用的暗反应阶段,提供14CO2的原料,14C先后出现在C3与糖类中,不会出现在C5中,D错误。4.(2018湖北孝感期末,2)用一定浓度的NaHSO3溶液喷洒到小麦的叶片上,短期内检测到叶绿体中C3的含量下降,C5的含量上升。NaHSO3溶液的作用可能是()A.促进叶绿体中CO2的固定B.抑制叶绿体中C3的还原C.促进叶绿体中ATP的合成D.抑
96、制叶绿体中有机物的输出答案答案C暗反应包括CO2的固定和C3的还原,前者使C3含量上升、C5含量下降,后者使C3含量下降,C5含量上升。促进光反应中ATP的合成可以促进C3的还原,C正确。5.(2018河北唐山一模,3)将叶绿体悬浮液置于适宜光照下,一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是()A.可测定叶绿体悬浮液的净光合速率B.向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液,H含量下降C.突然改用等强度红光照射,C3含量上升D.改变悬浮液中pH对氧气释放无影响答案答案B单位时间内离体叶绿体释放出的氧气为实际光合速率,因无细胞质基质和线粒体,无法测定呼吸速率,故无法测定净光合速率,A错误;NaHCO
97、3溶液为光合作用提供CO2,C3生成增加,C3被还原时消耗的H增加,导致H含量下降,B正确;突然改用等强度红光照射,叶绿体色素吸收利用的光能增多,光反应产生的H和ATP增加,C3还原增强,消耗C3增加,短时间内C3的生成量不变,因此C3含量下降,C错误;产生氧气的光反应需要酶的催化,而酶的催化活性受pH影响,D错误。6.(2017河北衡水中学二调,21)如图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素的改变的变化情况,下列对这一环境因素改变的分析正确的是()A.突然停止光照B.突然增加CO2浓度C.降低环境温度D.增大光照强度答案答案D突然停止光照,光反应产生的H和ATP减
98、少,被还原的C3减少,生成的C5减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的相对含量将增加、C5的相对含量将减少,A错误;突然增大CO2浓度,CO2被C5固定形成C3的量增加、消耗的C5量增加、C3还原速率不变,植物细胞内C3相对含量增加、C5相对含量减少,B错误;降低环境温度,CO2固定速率和C3还原速率均下降,C5的相对含量不会大幅度地增多,C错误;增大光照强度,光反应产生的H和ATP增多,被还原的C3增多,生成的C5增多,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的相对含量将减少、C5的相对含量将增多,D正确。7.(2017安徽示范高中第三次联考,13)水稻在光合作用过程中,R
99、uBP羧化酶能够催化二氧化碳的固定(反应过程中的原料C5即RuBP),有关该反应的叙述正确的是()A.晴朗夏季的中午水稻细胞中RuBP的含量比上午低B.RuBP羧化酶集中分布在水稻叶肉细胞的叶绿体基质中C.RuBP羧化酶的活性会随该反应速度的加快而升高D.光照强度的变化不会影响该反应过程中C3的含量答案答案B晴朗夏季的中午,因部分气孔关闭,水稻细胞吸收CO2减少,CO2固定消耗的RuBP量减少,RuBP的含量比上午多,A错误;二氧化碳的固定发生在叶绿体基质中,所以催化该反应的RuBP羧化酶集中分布在叶肉细胞的叶绿体基质中,B正确;RuBP羧化酶的活性受温度等条件影响,但不会因反应速率的改变而发
100、生改变,C错误;光照强度的变化会通过影响光反应产生ATP和H的量而影响C3的含量,D错误。8.(2017广东惠州第一次调研,4)用14CO2“饲喂”叶肉细胞,让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后,关闭光源,将叶肉细胞置于黑暗环境中,含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示,下列相关叙述正确的是()A.Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降B.叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质,暗反应全过程都消耗ATP和HC.ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽D.b点后叶肉细胞内没有有机物的合成答案答案A题图显示,Oa段叶肉细胞中含放射性的C3浓度上升,说明消耗的五碳化合物(C5)增
101、多,所以C5浓度有所下降,A正确;暗反应的场所是叶绿体基质,暗反应的过程包括CO2的固定和C3的还原,其中C3的还原需要消耗ATP和H,B错误;ab段三碳化合物浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽,而是CO2被C5固定形成C3的过程与C3的还原过程保持相对稳定,C错误;b点后,在黑暗条件下,光反应不能进行,但之前还剩余部分H和ATP,因此短时间内暗反应仍可进行,仍有部分有机物合成,D错误。二、非选择题(共32分)9.(2018广东惠州二模,29)下图是取生长旺盛、状态一致的新鲜绿叶,用打孔器打出若干圆片,平均分成四组,各置于相同的密闭装置内,在其他条件相同且适宜的情况下,分别置于四种不同温度下
102、(t1、t2、t3、t4),测得相同光照时间后各装置O2的增加值及黑暗条件下的O2消耗值。回答下列问题:(9分)(1)本实验中能减少实验误差保证实验的可信性的措施有(答两点即可)。(2)t1温度比t2温度条件下C3的合成速率(填“大”或“小”)。(3)t4温度条件下的光合速率(填“大于”“小于”或“等于”)t3温度条件的光合速率。(4)若在该光照条件下探究新鲜叶片积累有机物的最适温度,你的实验设计思路是。答案答案(1)生长旺盛且状态一致的叶圆片、新鲜绿叶均等分组、相同的光照时间、相同的光照强度(2)小(3)大于(4)在一定温度范围内,设置一系列温度梯度的实验,测定该光照强度下各温度条件下O2的
103、增加值,O2增加值峰值所对应的温度即最适温度解析解析(1)本实验的自变量是不同温度,因变量是光照条件下各装置O2的增加值及黑暗条件下的O2消耗值。为了减小实验误差,保证实验的可信性,无关变量应控制相同,因此相应的措施有:生长旺盛且状态一致的叶圆片、新鲜绿叶均等分组、相同的光照时间、相同的光照强度等。(2)暗反应阶段,C5与CO2反应生成C3。由柱形图可知,在t1时,黑暗条件下O2消耗值(CO2的生成值)小于t2时黑暗条件下O2消耗值,t2时CO2较充足,因此C3的合成速率大。(3)黑暗条件下O2的消耗值表示呼吸速率,光照条件下的O2增加值表示净光合速率,净光合速率=光合速率-呼吸速率。t3、t
104、4温度条件下的净光合速率依次是12.2mg/h和12.0mg/h,呼吸速率依次是8.0mg/h和12.0mg/h,进而推知:光合速率依次是20.2mg/h和24.0mg/h。可见,t4温度条件下的光合速率大于t3温度条件的光合速率。(4)新鲜叶片积累有机物的量的多少取决于净光合速率的大小,净光合速率越大,新鲜叶片积累有机物的量越多。若在该光照条件下探究新鲜叶片积累有机物的最适温度,则自变量是不同温度,因变量是光照条件下各装置O2的增加值,因此实验设计的思路是:在一定温度范围内,设置一系列温度梯度的实验,测定该光照强度下的各温度条件下O2的增加值,O2增加值峰值所对应的温度即最适温度。评分细则评
105、分细则(1)生长旺盛且状态一致的叶圆片、新鲜绿叶均等分组、相同的光照时间、相同的光照强度(2分,答对1个给1分)(2)小(2分)(3)大于(2分)(4)在一定温度范围内,设置一系列温度梯度的实验(1分),测定该光照强度下各温度条件下O2的增加值(1分),O2增加值峰值所对应的温度即最适温度(1分)(共3分)10.(2018广东佛山二模,30)植物的Rubisco酶能催化C5与CO2反应,参与光合作用。该酶也能催化C5与O2反应,产物经一系列变化后会产生CO2,这一过程称为光呼吸。光呼吸会消耗H和ATP,与有氧呼吸是两个独立的过程。请回答:(7分)(1)Rubisco酶存在于,其催化C5和CO2
106、反应生成的产物是。(2)停止光照较长时间后,光呼吸会停止,原因是。(3)在停止光照后短时间内,Rubisco酶催化C5与O2反应的速率会增大。那么停止光照后,植物CO2的释放速率将会如何变化?。答案答案(1)叶绿体基质C3(三碳化合物)(2)光呼吸需要光反应提供H、ATP和O2,而光照停止后光反应不再进行(3)先增大后减小最终保持稳定解析解析(1)Rubisco酶能催化C5与CO2反应,因此Rubisco酶存在于叶绿体基质中。暗反应中一个CO2分子被一个C5分子固定后形成两个C3分子。(2)光呼吸需要光反应提供H、ATP和O2,而光照停止后光反应不再进行,不能产生H、ATP和O2,因此停止光照
107、较长时间后,光呼吸也会停止。(3)由于在停止光照后短时间内,Rubisco酶催化C5与O2反应的速率会增大,导致光呼吸增大,CO2的释放速率增加;但随着氧气浓度的减小,有氧呼吸减弱,CO2的释放速率减小;由于无光照,植物不能进行光合作用,其只能利用从外界环境中吸收的氧气进行有氧呼吸,此时CO2的释放速率趋于稳定。知识拓展知识拓展植物的Rubisco酶具双面性,当CO2浓度较高时,该酶催化C5与CO2反应,生成C3,C3在ATP和H的作用下还原成C5和(CH2O);当O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸
108、。11.(2018山东青岛一模,29)如图是北方某干旱地区夏日晴朗天气,黄瓜叶片净光合速率与胞间CO2浓度的日变化曲线。请回答下列问题:(7分)(1)据图推测13:00时,(填“增加”或“降低”)环境的相对湿度可降低黄瓜光合作用“午休”的程度,其原因是。(2)有同学认为,17:0018:00胞间CO2浓度快速上升的原因是呼吸速率大于光合速率,你认为是否正确?,理由是。(3)玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶,能通过系列反应将CO2“泵”入某些进行光合作用的细胞,保证暗反应顺利进行。在干旱缺水地区,与11:00时相比,13:00时该类植物光合作用速率反而有所升高,除光照、温度等因素外,主要原因是。答
109、案答案(1)增加避免因气孔关闭导致胞间CO2浓度较低,进而影响暗反应速率(2)否由图中实验结果可知该时间段净光合速率大于零(3)该类植物能利用较低浓度的CO2解析解析(1)图中13:00时黄瓜光合作用出现了“午休”现象,是由部分气孔关闭导致二氧化碳吸收不足,进而影响光合作用暗反应导致的,适当增加环境的相对湿度可降低黄瓜光合作用“午休”的程度。(2)由图中实验结果可知,17:0018:00之间黄瓜的净光合速率大于零,说明其光合速率大于呼吸速率。(3)根据题意分析,玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶,能通过系列反应将CO2“泵”入某些进行光合作用的细胞,保证暗反应顺利进行,即玉米、甘蔗等植物能利用较低
110、浓度的CO2,所以在干旱缺水地区,与11:00时相比,13:00时该类植物光合作用速率反而有所升高。解后反思解后反思解答本题的关键是掌握光合作用过程,明确图中实线代表的是净光合速率,是光合速率与呼吸速率的差值,且光合“午休”现象的原因是部分气孔关闭,二氧化碳不足。12.(2018安徽安庆二模,29)研究人员以小麦幼苗为材料,利用密闭透光装置对影响光合作用的环境因素进行研究(有关代谢速率以单位时间内气体体积变化量表示,不考虑无氧呼吸)。回答下列问题:(9分)(1)小麦叶肉细胞光合作用光反应发生的场所是,若突然大幅度减弱光照,则短期内叶肉细胞中C3和C5含量的变化情况分别为。(2)为测定温度为T、
111、光照强度为a时的真正光合速率,研究人员设计两组实验:甲组将小麦幼苗置于温度为T、黑暗、放置NaOH溶液的条件下,测得单位时间内气体体积减小量为X;乙组将生长状况与甲组相同的小麦幼苗置于条件下,测得单位时间内气体体积增加量为Y。该植物真正光合速率为。(3)当Y等于0时的光照强度是否为叶肉细胞的光补偿点?为什么?。答案答案(1)(叶绿体)类囊体薄膜(或基粒)(C3)增多、(C5)减少(2)温度为T、光照强度为a、放置NaHCO3(或KHCO3等)溶液X+Y(3)不是,因为Y等于0时,叶肉细胞的光合速率等于整个植株的呼吸速率,大于叶肉细胞的呼吸速率(合理即可)解析解析(1)光反应发生的场所是叶绿体类
112、囊体薄膜,暗反应发生在叶绿体基质。若突然大幅度减弱光照,则短期内叶肉细胞中ATP和H生成减少,C3还原减慢,而CO2与C5结合生成C3不变,故C3含量增多、C5含量减少。(2)黑暗条件下,测得的单位时间气体体积减小量X表示小麦幼苗的呼吸速率。要测得乙组小麦幼苗在光照强度为a时、温度为T时的真光合速率,需测量相同条件下的净光合速率,即将生长状况与甲组相同的小麦幼苗置于温度为T、光照强度为a、放置NaHCO3(或KHCO3等)溶液条件下,测得的单位时间内气体体积增加量Y即净光合速率,小麦真光合速率=净光合速率+呼吸速率=X+Y。(3)Y等于0时,即植株的净光合速率=0,此时植株上能进行光合作用的细胞(如叶肉细胞)的光合速率等于整个植株上所有细胞的呼吸速率,所以在该条件下,叶肉细胞的光合速率应大于其呼吸速率。易错警示(1)在叶肉细胞的光补偿点时:叶肉细胞的真光合速率=其呼吸速率,但此时植株的真光合速率小于其呼吸速率。(2)在植株的光补偿点时,植株的真光合速率=其呼吸速率,但此条件下,叶肉细胞的光合速率大于其呼吸速率。
