1、温馨提示：此题库为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观 看比例，关闭 Word 文档返回原板块。知识点 5 光合作用 1.(2016全国卷T4)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【解析】选 C。本题主要考查叶绿体中色素的性质、作用与色素合成的条件。A 项,叶绿体中的色素能够溶于有机溶剂无水乙醇中,故正确。B 项,镁是合成叶绿素的原材料,由根从土壤中吸收,
2、故正确。C 项,叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光和红光进行光合作用,故错误。D 项,叶绿素的合成需要光照,无光环境中叶绿素不能合成,表现为黄化现象,故正确。2.(2016海南高考T3)下列有关生物膜上蛋白质或酶的叙述,错误的是()A.植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质 B.植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同 C.光合作用中,催化 ATP 合成的酶分布在类囊体膜上 D.呼吸作用中,催化 ATP 合成的酶分布在线粒体外膜上【解析】选 D。本题主要考查生物膜上蛋白质或酶的分布。A 项,植物根细胞膜通过主动运输的方式吸收无机盐离子,故正确。B 项,植物叶肉细胞中液泡膜的功能是控制物质进出细胞,而
3、类囊体膜是光反应的场所,二者功能不同,这是由于膜上的蛋白质不同,故正确。C 项,类囊体膜上发生的光反应过程有 ATP 的合成,其上有催化 ATP 合成的酶,故正确。D 项,呼吸作用过程中第一阶段发生在细胞质基质,第二阶段发生在线粒体基质,第三阶段发生在线粒体内膜,三个阶段均合成 ATP,故三个场所均有催化 ATP 合成的酶,而在线粒体外膜上没有 ATP 合成酶,故错误。3.(2016海南高考T10)下列叙述错误的是()A.温度和光照会影响 CO2的同化速率 B.光合作用中 O2的产生发生在光反应阶段 C.光反应产生的 ATP 和 NADPH 不参与暗反应 D.土壤中的硝化细菌可利用 CO2和
4、H2O 合成糖【解题指南】解答本题需要明确两点:(1)光合作用的光反应与暗反应阶段的产物不同、光合作用与化能合成作用利用的能量不同。(2)温度和光照影响光合作用的本质不同:温度影响酶活性、光照影响光反应。【解析】选 C。本题主要考查光合作用的过程与影响因素及化能合成作用。光合作用的光反应阶段,需要光照,将水光解产生 O2、H(NADPH)和 ATP;在暗反应阶段,CO2 的固定和 C3 的还原都需要相关的酶参与,而酶活性受温度的影响,同时H(NADPH)和 ATP 可用于 C3的还原,则温度和光照会影响 CO2的同化速率,故 A、B 选项正确,C选项错误。土壤中的硝化细菌可利用氨氧化分解产生的
5、能量将 CO2和H2O 合成糖,并储存能量,故 D 选项正确。4.(2016江苏高考T17)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 10 mL 提取液,研磨时一次性加入 10 mL 乙醇研磨效果最好 D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失【解析】选 B。本题主要考查绿叶中色素的提取和分离实验。CaCO3可防止研磨过程中叶绿素被酸破坏,应该在研磨时加入 CaCO3,A 项错误。菜叶剪碎是否充分,不影响菜叶中色素的总含量,即使菜
6、叶剪碎不够充分,也可提取出 4 种光合作用色素,B 项正确;由于研磨时乙醇挥发,为了获得 10 mL 提取液,研磨时加入多于 10 mL 的乙醇,C 项错误;层析完毕后,取出来的滤纸条上的叶绿素条带会随层析液挥发而颜色变浅,但是不会很快消失,D 项错误。5.(2016北京高考 T5)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48 h 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 的量占植株14C 总量的比例如图所示。与本实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
7、.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【解题指南】(1)图示信息:发育早期营养器官中光合产物分配较多,光合产物分配受到光照的影响。(2)解题关键:明确 CO2是光合作用的原料,光合产物与 CO2有关。【解析】选 C。本题主要考查光合作用的影响因素与图形分析能力。A 项,14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质中,参与光合作用的暗反应阶段,转化为光合产物(CH2O),故正确。B 项,图中显示生殖器官发育早期时,营养器官中14C 含量比生殖器官中多很多,说明此时期光合产物大部分被分配到营养器官,故正确。C
8、项,图中显示遮光 70%条件下,在生殖器官发育早期营养器官中的14C 含量远高于生殖器官,到了中后期才逐渐接近,故错误。D 项,本实验的自变量是正常光照与遮光 70%,因变量是在不同发育期植株中14C 的量在两类器官中的分布,故正确。6.(2016天津高考 T2)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【解题指南】(1)题干关键信息:改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射、瞬间发生变化的物质。(2
9、)解题思路:根据光源的改变推导光能的吸收量光反应产物(H和 ATP)的变化暗反应过程中物质含量的变化。【解析】选 C。本题主要考查光合作用的基本过程和影响因素。叶绿体中叶绿素主要吸收红光与蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收红光,吸收绿光最少。由白光照射突然改用光照强度与白光相同的红光后,叶绿体中光合色素吸收光能基本不变,则光合作用速率基本不变,故 A、B项错误。由白光照射改用光照强度与白光相同的绿光后,叶绿体中光合色素吸收光能显著减少,可导致光反应速率减慢,光反应产生的H和 ATP 明显减少,而 C3的还原仍以原来的速率消耗H和 ATP,则短时间内H含量会下降;此时 CO2 的固定仍以原来的速率消耗
10、C5,则短时间内 C5的含量会下降,故 C 项正确、D 项错误。7.(2016四川高考T1)叶肉细胞的下列生理过程,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【解题指南】解答本题需要注意以下两点:(1)叶肉细胞内光合作用和细胞呼吸同时进行,两个生理过程均有 H2O生成,但场所不同。(2)细胞呼吸三个阶段均有 ATP 生成,但场所不同。【解析】选 A。本题主要考查光合作用和细胞呼吸的过程及场所。O2在光合作用的光反应阶段产生,场所是类囊体薄膜,A 项正确。光合作用的暗反应阶段有 H2O 生成,场所是叶绿体基质,B 项错误。光合作用的暗反应阶段,
11、H用于 C3的还原,在叶绿体基质中进行,C 项错误。细胞呼吸的第一阶段有 ATP 产生,场所是细胞质基质,D 项错误。【易错警示】本题易错选 B 项,错因在于忽略 C3还原时有 H2O 生成,另外叶肉细胞中合成蛋白质时也有 H2O 产生,场所是核糖体。8.(2016四川高考T5)三倍体西瓜由于含糖量高且无籽,备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn,以 CO2 吸收速率表示)与胞间 CO2浓度(Ci)的日变化曲线。以下分析正确的是()A.与 11:00 时相比,13:00 时叶绿体中合成 C3的速率相对较高 B.14:00 后叶片的 Pn 下降,导致植株积累有机物的量开始减少 C.1
12、7:00 后叶片的 Ci 快速上升,导致叶片暗反应速率远高于光反应速率 D.叶片的 Pn 先后两次下降,主要限制因素分别是 CO2浓度和光照强度【解题指南】(1)分析曲线:叶片净光合速率两次下降,但影响因素不同;胞间 CO2浓度与暗反应 CO2固定有关。(2)分析选项:只要净光合速率大于零,细胞内有机物就会积累。【解析】选 D。本题主要考查外界因素对光合作用的影响。与 11:00时相比,13:00 时胞间 CO2 浓度降低,CO2 的固定减弱,C3 的合成速率相对较低,故 A 项错误。14:00 后叶片的 Pn 下降,有机物的合成减少,但有机物仍然有积累,故 B 项错误。17:00 后,光合作
13、用强度小于呼吸作用强度,导致叶片的 Ci 快速上升,为暗反应提供更多的二氧化碳,暗反应速率略有加快,但受到光反应的影响不会加速很快,故 C 项错误。叶片的 Pn 先后两次下降,第一次是由于气孔关闭,CO2浓度下降引起;第二次是由于光照强度减弱引起,故 D 项正确。9.(2016上海高考T16)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【解析】选 D。提取叶片的叶绿体色素,用纸层析法分离,滤
14、纸条上从上到下四条色素带分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b。室内植物叶片偏绿,A 项错误;室外植物叶片偏黄,B 项错误;室外植物叶片胡萝卜素含量叶绿素 b 含量,D 项正确。10.(2016上海高考T24)在光合作用的光反应中()A.电子受体是水 B.电子供体是 NADPH C.反应场所位于叶绿体膜 D.H+浓度差驱动 ATP 合成【解析】选 D。在光合作用的光反应中,电子供体是水,A 项错误;电子受体是NADPH,B项错误;反应场所位于类囊体薄膜,C项错误;H+浓度差驱动 ATP 合成,D 项正确。11.(2016全国卷T30)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
15、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,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
16、 同。根 据 这 一 结 果 能 够 得 到 的 初 步 结 论 是 _。【解题指南】(1)曲线信息:一定范围内,甲、乙组光合作用强度随光照强度的增加而增强,达到光饱和点后保持稳定。(2)解题关键:明确实验中两种变量,自变量即光照强度变化,因变量即光合作用强度变化。【解析】本题主要考查影响光合作用的因素与对照实验的分析方法。(1)分析甲组曲线可知,在光照强度小于 a 时,随光照强度的增强,光合作用强度逐渐升高,此时影响光合作用强度的主要因素是光照强度。(2)光照强度达到 b 后,光合作用强度不再增加,说明光照强度不再是影响光合作用的限制因素,CO2 和温度成为影响光合作用的外界因素,故提高 C
17、O2浓度可以使甲组的光合作用强度升高。(3)乙组与甲组相比,乙组处于低光照的环境中,受光反应的制约,乙组光合作用强度偏低;这一差异的出现是环境不同造成的,这种变异是不可遗传的。因为乙组中遗传物质未发生改变,所以将乙组的后代植株置于与甲组相同的环境中时,光合作用强度与甲组相同。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同是由环境因素即低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的 12.(2016全国卷T31)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 NaHC
18、O3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 1 2 3 4 5 6 7 水草 无 有 有 有 有 有 有 距日光灯 的距离(cm)20 遮光*100 80 60 40 20 50min 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,
19、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“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 。【解题指南】解答本题的关键是:(1)明确实验原理:BTB 的弱碱性溶液随 CO2浓度的增高,由蓝变绿再变黄。(2)分析实验的自变量和因变量:自变量是不同的光照强度,因变量是溶液颜色的变化。【解析】本题主要考查光合作用与呼吸
20、作用的影响因素、实验分析能力。(1)实验开始之前,已经通入一定量的 CO2,使溶液呈浅绿色,保证了溶液中有一定的 CO2,有利于光合作用的发生。27 号试管均含有水草,只是光照强度不同,这样不同的试管中光合作用的强度不同,而水草的呼吸强度相同。故 27 号试管中水草在不同光照强度下光合作用强度与呼吸强度的差值不同,导致了溶液中 CO2的含量不同,表现为溶液的颜色不同。若 1 号试管中溶液颜色变为蓝色,说明溶液本身能使 BTB的颜色发生改变,27 号试管得到的现象就不全是水草通过光合作用和呼吸作用导致的了,故结果不可靠。(2)2 号试管遮光,水草只进行呼吸作用,溶液中 CO2积累最多,颜色比3
21、号试管深。(3)5 号试管中颜色同 1 号试管相同,说明溶液中的 CO2的量未发生改变,在光照条件下发生此种情况只有一种可能,即水草的光合作用强度等于呼吸作用强度。答案:(1)不同光照强度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 号试管(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 13.(2016全国卷T29)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
22、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()36 36 36 31 25 相对湿度(%)17 27 52 52 52 实验 结果 光合速率(mgCO2 dm-2h-1)11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 回答下列问题:(1)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
23、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。【解题指南】(1)题干及表格信息:“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”,表格中相当于 5 个不同的温度和相对湿度组合条件下的光合速率。(2)变量分析:单一变量原则分析温度或相对湿度对光合速率的影响,如对照组和实验一、二组,温度相同,可分析出相对湿度对光合速率的影响,实验二、三、四组相对湿度
24、相同,可分析出温度对光合速率的影响。【解析】本题考查对物质跨膜运输方式、植物的光合作用及其相关知识的理解能力和实验分析能力。(1)在相同温度(36)条件下,小麦光合速率随着相对湿度的增加而明显加快,但相对湿度相同时(实验二、三、四组),即 52%时,小麦光合速率随温度变化不明显,因此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)实验二、三、四组相比,小麦光合作用的最适温度在 31左右,而第四组 25离最适温度较远。(3)CO2 进出细胞的方式是自由扩散,既不需要载体蛋白,也不需要消耗 ATP。答案:(1)湿度(或相对湿度)在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率变化较大 增加(
25、2)四 该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(3)不需要 不需要 14.(2016浙江高考T30)下面是关于植物光合作用的问题。请回答:(1)光反应发生在叶绿体的 中,H2O 在光反应中裂解为 。(2)若以14CO2作为光合作用的原料,在卡尔文循环中首先出现含14C 的三碳化合物是 。该三碳化合物在 NADPH 的氢和 ATP 的 等物质存在的情况下,被还原为三碳糖磷酸。(3)给 某 植 物 提 供 C18O2 和 H2O,释 放 的 氧 气 中 含 有18O 是 由于 ,O 又作为原料参与了光合作用之故。(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同的 下的光合速率来确定。在一定条件下,某植
26、物在温度由 25降为 5的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度 (选填:)25。【解题指南】解答本题的关键有两点:(1)用简图表示出光合作用的过程和场所,分析光反应和碳反应过程中的物质变化。(2)光饱和点是指达到最大光合速率时对应的光强度。【解析】本题主要考查光合作用的过程与影响光合作用的因素。(1)光合作用过程包括光反应和碳反应两个阶段,光反应在类囊体膜上进行,碳反应发生在叶绿体基质中。在光反应阶段,水裂解为 H+、O2和电子。(2)碳反应阶段,1 分子二氧化碳首先与 1 个 RuBP 结合,形成 1 个六碳分子,这个六碳分子随即分解成 2 个三碳酸分子,14CO
27、2中的14C 进入卡尔文循环中的三碳酸;三碳酸分子在 NADPH 的氢和 ATP 的磷酸基团作用下,被还原为三碳糖磷酸。(3)光合作用过程生成的氧气中的氧原子来自水中的氧原子。在碳反应阶段,有水的生成,C18O2中的18O 转移到水中,生成O;O 作为光反应阶段的原料,裂解产生18O2。(4)通过测定不同光强度下的光合速率,可以确定植物光合作用光饱和点。某植物在温度由 25降为 5的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度25。答案:(1)类囊体膜 H+、O2和电子(2)三碳酸 磷酸基团(3)C18O2中的部分氧转移到O 中(4)光强度 15.(2016江苏高考T32)
28、为了选择适宜栽种的作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了 3 个品种 S1、S2、S3 的光补偿点和光饱和点,结果如图 1 和图 2。请回答以下问题:(1)最适宜在果树林下套种的品种是 ,最适应较高光强的品种是 。(2)增加环境中 CO2浓度后,测得 S2 的光饱和点显著提高,但 S3 的光饱和点却没有显著改变,原因可能是:在超过原光饱和点的光强下,S2 的光反应产生了过剩的 ,而 S3 在光饱和点时可能 (填序号)。光反应已基本饱和 暗反应已基本饱和 光、暗反应都已基本饱和(3)叶绿体中光反应产生的能量既用于固定 CO2,也参与叶绿体中生物大分子 的合成。(4)在光合作用过程中,CO2与
29、 RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP 的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。淀 粉 是 暂 时 存 储 的 光 合 作 用 产 物,其 合 成 场 所 应 该 在 叶 绿 体的 。淀粉运出叶绿体时先水解成 TP 或 ,后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,合成由 糖构成的蔗糖,运出叶肉细胞。【解题指南】解答本题的关键有两个方面:(1)知道光补偿点时的光合作用速率和呼吸作用速率相等。(2)从图形中知道淀粉运出叶绿体的方式,判断的依据是叶绿体膜上只有六碳糖载体和磷酸丙糖载体。【解析】本题主要考查糖类、光合作用和影响光合作用的因素。(1)分析图 1 和图
30、2 发现,S2 达到光饱和点和光补偿点所需要的光照强度都最低,因而生长在光照比较弱的环境中,适宜在果树林下套种。S3 达到光饱和点需要的光照最强,因此最适应较高光强的品种是 S3。(2)增加环境中 CO2浓度后,测得 S2 的光饱和点显著提高,原因可能是在超过原光饱和点光强下,S2 光反应产生了过剩的 ATP 和H,因此提高 CO2浓度后,光合作用的速率增大。增加环境中 CO2浓度后,S3 光饱和点没有显著改变,原因可能是 S3 在光饱和点时光反应已基本饱和、暗反应已基本饱和或光反应和暗反应都已经基本饱和。(3)叶绿体是一种半自主性细胞器,含有少量 DNA 和 RNA,能合成叶绿体中需要的部分蛋白质,而核酸和蛋白质的合成都需要消耗能量。(4)淀粉是暂时存储的光合作用产物,合成场所应该在叶绿体的基质中。从图中看出,叶绿体的膜上有磷酸丙糖(TP)的载体和六碳糖载体,因此淀粉运出叶绿体时先水解成 TP 或葡萄糖,后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,合成由葡萄糖和果糖构成的蔗糖,运出叶肉细胞。答案:(1)S2 S3(2)ATP 和H (3)核酸、蛋白质(4)基质中 葡萄糖 葡萄糖和果