1、专题6光合作用【考情探究】课标解读考情分析备考策略考点考向1捕获光能的色素与结构光合色素与叶绿体本专题内容是高考的重点和难点,在每年的高考中都占有较大比重,主要以光合作用相关实验、曲线等形式进行考查,侧重考查色素的种类和作用、光合作用过程中物质和能量的变化特点、环境因素对光合速率的影响等,还常将光合作用与细胞呼吸相结合,考查两者之间的联系以及在生产、生活中的应用1.利用光合作用图解或表解的对比帮助理解光合作用中主要的生理变化以及光反应与暗反应之间的关系。2.用同位素标记法理解光合作用反应式中的产物元素来源问题。3.分别构建光、 二氧化碳、 水、 无机盐影响光合作用的数学模型, 准确描述光合作用
2、与细胞呼吸的相关现象叶绿体色素的提取与分离2光合作用的原理与应用光合作用的过程影响光合作用的因素光合速率的测定3光合作用与细胞呼吸光合作用与细胞呼吸过程综合光合作用与细胞呼吸曲线综合【真题探秘】基础篇【基础集训】考点一捕获光能的色素与结构1.图为叶绿体亚显微结构图,下列关于其结构与功能的叙述,不正确的是()A.和均为选择透过性膜B.光反应的产物有O2、NADPH、ATPC.上的反应需要光,不需要酶,上的反应不需要光,需要多种酶D.光能转变为活跃的化学能在上进行;活跃的化学能转变为稳定的化学能在中完成答案C2.下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,正确的是()A.绿叶中的色素只能溶解在无
3、水乙醇中B.层析分离时必须确保滤液细线不触及层析液C.制备滤纸条时用圆珠笔画横线更方便D.若研磨绿叶时没有加入碳酸钙,则提取不到光合色素答案B3.如图是利用新鲜的菠菜叶进行“叶绿体中色素提取和分离”的实验,滤液经层析后,色素带在滤纸条上的分布情况,下列说法正确的是()A.是叶黄素,是胡萝卜素,它们是类胡萝卜素B.是叶绿素b,其含量最多C.的溶解度最高扩散速度最慢D.菠菜叶如果放置时间过长,实验中色素带宽度会变窄答案D考点二光合作用的原理与应用1.植物叶片中所含RuBP羧化酶大约占总叶绿体蛋白的一半,其功能是催化C5+CO2 2C3,下列有关分析正确的是()A.上述反应必须在无光条件下进行B.R
4、uBP羧化酶能为上述反应提供能量C.上述反应所需CO2部分来自空气D.RuBP羧化酶分布在类囊体薄膜上答案C2.如图曲线表示黄豆在最适温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。在y点时改变某条件,结果发生了如曲线的变化。下列分析合理的是()A.与y点相比较,x点时叶绿体中C3化合物含量低B.在y点时,适当升高温度可导致曲线由变为C.制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D.制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度答案D3.科学家研究小麦在适宜温度时光合作用强度与光照强度的关系,得到如图曲线,下列有关叙述,错误的是()A.当环境温度升高时,cd段位置上移B.a
5、点时叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体C.其他条件适宜,当植物缺Mg时,b点将向右移动D.c点之后小麦光合作用强度不再随光照强度增加而增加,可能与光合色素的量有关答案A4.如图为研究NaHCO3溶液浓度对光合作用速率的影响的实验。下列说法错误的是()A.将整个装置放在光下,毛细刻度管内的红色液滴向左移动B.将整个装置置于暗室中,一段时间后检查红色液滴是否移动,可以证明光是光合作用的必要条件C.当NaHCO3溶液浓度不变时,在乙内加入少量蠕虫,对红色液滴的移动不产生明显影响D.为使对照更具说服力,甲中也应放置等量相同的伊尔藻答案C考点三光合作用与细胞呼吸1.如图所示为甘蔗一叶肉细胞内的系列反
6、应过程,下列有关说法正确的是()A.过程中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光B.过程产生H,过程消耗H,过程既产生也消耗HC.过程只发生在叶绿体基质中,过程只发生在线粒体中D.若过程的速率大于过程的速率,则甘蔗的干重就会增加答案B2.玻璃温室里栽培植物,对室内空气中CO2含量进行了24小时测定,图中曲线能正确表示结果的是(横轴为时间,纵轴为CO2浓度)()答案D3.图是夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片光合作用强度变化的曲线图。下列分析错误的是()A.AB段升高的主要原因是光照增强,气温上升B.BC段下降的主要原因是温度过高,酶失活C.CD段升高的主要原因是CO2吸收量增加D.DE段下降的
7、主要原因是光照减弱,气温下降答案B综合篇【综合集训】提升一“模型法”分析光合作用中的物质量的变化1.光合作用通过密切关联的两大阶段光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化,说法正确的是()A.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小B.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大C.突然将红光改变为绿光,会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小D.突然将绿光改变为红光,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小答案B2.一定浓度的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
8、()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.抑制叶绿体中有机物的输出答案C提升二细胞代谢的“三率”判断与计算1.某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率,绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图。除哪幅图外,其余三幅图中“a”点都可表示光合作用速率与呼吸作用速率相等()A.图甲B.图乙C.图丙D.图丁答案A2.将若干生长状况相同的某植株平均分成6组,设置不同的温度,每组黑暗处理6 h,然后给予适宜白光照射6 h,在暗处理后和光照后分别截取同等面积的叶圆片,烘干称重,获得下表数据。请根据表中数据分析,下列有关说法正确的是(
9、)温度()152025303540黑暗后叶圆片干重(mg/dm2)4.254.003.502.752.001.50光照后叶圆片干重(mg/dm2)6.006.506.756.505.504.50A.若每天交替光照、黑暗各12小时,则30 时该植物积累的有机物最多B.若昼夜不停地光照,则25 时为该植物生长的最适宜温度C.若将实验中白光突然改为强度相同的红光,则短时间内,植株叶绿体中C3上升D.该实验结果由于缺乏黑暗处理前的叶圆片的干重数据,故无法得出呼吸量的数据答案D3.用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙,同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样,立即测定甲瓶中的氧气含量,并将乙、丙瓶密封后
10、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4.9 mg5.6 mg3.8 mgA.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1.1 mgC.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1.1 mg答案B应用篇【应用集训】应用干旱对植物光合作用的影响1.百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。如图为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图,据图分析错误的是()A.图中B物质可能是
11、葡萄糖B.线粒体和细胞质基质均能产生CO2C.PEP、C5均能与CO2结合D.夜间细胞液pH可能会下降答案A2.某实验小组探究了土壤干旱对大叶黄杨生长状况和光合作用的影响,设置了正常供水的对照组,含水量为饱和含水量的90%的轻度干旱组,含水量为饱和含水量的70%的中度干旱组和含水量为饱和含水量的50%的重度干旱组,不同组的生理指标的测量结果如表所示,回答下列问题:处理净光合速率mol/(m2s)光能利用率(%)叶片平均脱落数(片)平均叶面积(cm2)对照组8.760.81015.45轻度干旱5.410.720.2012.93中度干旱3.220.292.819.43重度干旱1.280.165.2
12、77.26(说明:以上数据是在处理后第8周测定的,光能利用率=光合作用所产生的有机物中所含的能量与这块土地所接受的太阳能的比)(1)叶肉细胞中能够分解水并产生H的场所有。(2)干旱条件下,大叶黄杨的光能利用率不断降低的原因:。(3)水分减少会刺激大叶黄杨合成,以促进叶片的脱落。随着水分的减少,大叶黄杨的叶片平均脱落数增加,平均叶面积减少,其意义是。答案(1)类囊体薄膜和线粒体基质(2)干旱环境下大叶黄杨的光合作用速率降低,导致光合作用所产生的有机物中所含的能量减少,从而使光能利用率降低(3)脱落酸减少叶面积,降低植物的蒸腾作用,减少水分的散失【五年高考】考点一捕获光能的色素与结构1.(2019
13、江苏单科,17,2分)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是()A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C.在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作D.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b答案D2.(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
14、光波长的变化来表示D.叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的答案A3.(2016课标全国,4,6分)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叶绿素合成受阻引起的答案C4.(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中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
15、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D5.(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答案B考点二光合作用的原理与应用6.(2019课标全国,3,6分)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到40 g,其增加的质量来自()A.水、矿质元素和空气B.光、矿质
16、元素和水C.水、矿质元素和土壤D.光、矿质元素和空气答案A7.(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D8.(2018江苏单科,18,2分)如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.
17、横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度答案D9.(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A10.(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
18、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的主要环境因素是CO2浓度答案D11.(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14CO2,48 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.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
19、同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响答案C12.(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C13.(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
20、由强变弱时,短时间内C5含量会升高答案C14.(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()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B15.(2019课标全国,29,12分)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进
21、行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。回答下列问题。(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力。(2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会,出现这种变化的主要原因是 。(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。答案(1)增强(2)降低气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少(3)取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理
22、前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。16.(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
23、是进入叶肉细胞的(填“O2”或“CO2”)不足。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,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2 17.(2018课标全国,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
24、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(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18.(2016课标全国,30,8分)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,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)
25、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(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低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的19.(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
26、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/mg CO2dm-2h-111.115.122.123.720.7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提高小麦的光合速率,其原因是 。(3)小麦叶片气孔开放时,CO2
27、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(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)不需要不需要(每空1分,共2分)20.(2015课标全国,29,9分)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135 s,处理结束时测
28、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67.5 s;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7.5 s;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3.75 ms(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135 s;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需要,
29、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(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)考点三光合作用与细胞呼吸21.(2018海南单科,4,2分)高等植物细胞中,下列过程只发生在生物膜上的是()A.光合作用中的光反应B.光合作用中CO2的固定C.葡萄糖分解产生丙酮酸D.以DNA为模板合成RNA答案A22.(2017北京理综,2,6分)某植物光合作
30、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25 C.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D23.(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A24.(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.
31、黑暗条件下,增大、减小B.光强低于光补偿点时,、增大C.光强等于光补偿点时,、保持不变D.光强等于光饱和点时,减小、增大答案B25.(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,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D26.(2019课标全国,31,11分)回答下列与生态系统相关的问题。(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自,生产
32、者的能量可以直接流向(答出2点即可)。(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内;C与B的差值表示这段时间内;A与B的差值表示这段时间
33、内。答案(1)太阳能初级消费者、分解者(2)生产者净光合作用的放氧量生产者光合作用的总放氧量生产者呼吸作用的耗氧量27.(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天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而(填色素名称)的含
34、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(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)可溶性糖和淀粉教师专用题组1.(2014课标,2,6分)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的值下降D.NADPH/N
35、ADP+的值下降答案B2.(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C3.(2013课标全国,2,6分)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答案D4.(2011课标全国,3,6分)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一
36、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B5.(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
37、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(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6.(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Ru
38、bisco(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(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)7.(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
39、测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时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1520 min曲线的斜率几乎不变的合理解释是;若在20 min后停止光照,则短时间
40、内叶绿体中含量减少的物质有(填序号:C5ATPHC3),可推测2025 min曲线的斜率为(填“正值”“负值”或“零”)。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8.(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
41、,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(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9.(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
42、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(1)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10.(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
43、色溶液分别加入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*1008060402050 min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100 cm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,50 min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
44、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 。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11.(2014课标全国,29,10分)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。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
45、,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(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)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的微摩尔数表示)。据图回答下列问题:(1)该研究探讨
46、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(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)(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)13.(2011课标全国,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
47、:(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(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
48、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14.(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
49、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(1)光合H2O(每空1分,共2分)(2)组2和组6(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【三年模拟】时间:45分钟分值:60分一、选择题(每题5分,共25分)1.(2020届广东七校联合体联考一,4)某同学将生长一致的
50、小麦幼苗平均分为甲、乙两组,甲组置于光下培养,乙组置于黑暗中培养,其他条件适宜。较长一段时间后,测定麦苗的干重,发现两组存在明显差异。下列相关叙述正确的是()A.甲乙比较,乙因有机物的制造量小于甲,故增重多B.乙组叶片会出现黄化现象C.能够通过肉眼观察到甲植物进行光合作用D.甲植物叶绿体的色素主要吸收红橙光、蓝紫光,不吸收绿光答案B2.(2020届河南南阳开学考,26)下面是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图,相关叙述错误的是()A.细胞处于黑暗环境中,该细胞单位时间释放的CO2 量即为呼吸速率B.细胞没与外界发生CO2的交换,此时整个植株有机物的总量不变C.细胞处在较强光照条件
51、下,细胞光合作用所利用的CO2总量是N1与N2的和D.分析细胞可得出,此时的光照强度较弱且物质的量N1=m2答案B3.(2020届黑龙江哈六中一调,19)在真核细胞的代谢活动中,都会产生H(还原性氢),下列有关H的叙述,不正确的是()A.有氧呼吸中产生的H将转移到线粒体内膜上并最终被消耗B.真核细胞的无氧呼吸产生的H将在无氧呼吸的第二阶段被消耗C.光合作用中产生的H将从类囊体薄膜转移到叶绿体基质中为CO2的固定供氢D.光合作用和呼吸作用中都能产生H,但两者的化学本质不同答案C4.(2020届百校联盟尖子生联考,30)为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响,设计图甲所示实验装置若干(已知密闭小
52、室内的 CO2充足,光照不影响温度变化),在相同温度条件下进行实验,一段时间后测量每个小室中的气体释放量,绘制曲线如图乙。下列叙述正确的是()图甲图乙A.该实验中植物释放的气体是O2B.当距离为c时,该植物叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率C.当距离由c突然变为a时,短时间内叶绿体中 C5的含量增加D.当光源与密闭小室的距离小于a时,限制光合作用的主要因素是光照强度答案C5.(2020届山西太原五中阶段检测,17)如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。下列有关叙述不正确的是()A.图1、2中的两种生物膜依次存在于叶绿体和线粒体中B.图1中的H来自水,图2中的H来自丙酮酸C
53、.两种生物膜除产生上述物质外,均可产生ATPD.影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是光照和温度答案B二、非选择题(共35分)6.(2020届广东七校联合体第一次联考,30)(10分)为研究低钾条件对某种农作物2个品种光合作用的影响,科研人员进行了实验,结果如表。指标数值分组叶绿素含量(相对值)呼吸速率(molm-2s-1)光补偿点(molm-2s-1)最大净光合速率(molm-2s-1)甲品种低钾处理组183.089.816.4正常处理组252.549.824.4乙品种低钾处理组263.272.718.5正常处理组282.942.025.5注:光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时
54、的光照强度。(1)提取叶绿素时,为了使研磨充分,应加入。(2)当乙品种的最大净光合速率为25.5 molm-2s-1时,光合速率是 molm-2s-1。此时增大光照强度,光合速率不再增加,这主要是受光合作用过程反应的限制。(3)低钾处理后,2个品种光补偿点均增大,主要原因是。(4)据表分析,为提高产量,在缺钾土壤中种植该种农作物时,可采取的相应措施是(写出两点即可)。答案 (1)二氧化硅(SiO2)(2)28.4暗(3)低钾处理后,2个品种叶绿素含量均减少,光反应减弱,光合速率降低,且呼吸速率均升高,需要增大光强才能维持光合速率与呼吸速率相等,因此光补偿点增大(4)选择种植乙品种;施加适量钾肥
55、7.(2020届广东惠州二调,30)(10分)某科研小组为研究弱光(50%与15%自然光)胁迫对“白沙1016”与“花育22号”两个品种的花生叶片RuBP羧化酶活性及叶绿体超微结构的影响进行了相关研究。测定数据如图表,回答下列问题:品种处理每个细胞的叶绿体数叶绿体长度叶绿体宽度每个叶绿体的基粒数基粒片层数白沙1016100%自然光14.55.62.436.63.650%自然光14.36.72.746.64.215%自然光11.85.63.326.42.2花育22号100%自然光15.95.12.837.62.350%自然光14.66.12.640.93.415%自然光12.26.32.431.
56、75.1(1)RuBP羧化酶是光合作用过程中催化CO2固定的关键酶,其活性的高低直接影响(光反应/暗反应),据此推测RuBP羧化酶位于叶绿体的中。叶绿体超微结构用(光学显微镜/电子显微镜)观察。(2)据表数据分析,中等强度的弱光(50%自然光)胁迫时,两个品种的花生适应弱光的机制是: 。(3)间作套种是我国花生种植的方式之一。据图结果分析,(白沙1016/花育22号)最适合作为间作套种的品种,理由是: 。答案 (1)暗反应基质电子显微镜(2)花生植株通过增加叶肉细胞中叶绿体的长度和宽度、叶绿体内形成更多的基粒和基粒片层数,加大对光能的吸收利用,从而适应弱光(3)花育22号弱光下白沙1016叶片
57、RuBP羧化酶活性下降明显,而花育22号叶片RuBP羧化酶活性下降不明显8.(2019广东汕头一模,29)(15分)某研究小组利用伊乐藻进行了光合作用影响因素的研究,实验装置及结果如图所示。请回答下列问题:图1图2(1)实验的自变量为。(2)从图中可以看出三组伊乐藻的净产氧量最大时对应的pH为。当pH为3时,伊乐藻的净产氧量均为负值,从细胞代谢角度分析原因,原因是 。(3)现计划用伊乐藻做实验来证明光合作用产生的O2来自水而不是CO2。请你完成以下实验思路:向甲组伊乐藻提供C18O2和,向乙组伊乐藻提供,置于光下培养,短时间内分析两组伊乐藻释放的氧气,结果发现。答案(1)伊乐藻的生物量和pH(2)5此pH条件下,伊乐藻的呼吸强度大于光合强度(3)H2OCO2和H218O甲组释放的氧气为16O2,乙组释放的氧气为18O2
