1、考向4 光合作用及其影响因素 研磨真题解高考密码(2020天津等级考)研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是()A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质 B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2 C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原 D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合作用色素 A 本题主要考查光合作用过程。该反应体系相当于叶绿体,产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质,A项正确;该反应体系不断消耗的物质还有水,B项错误;类囊
2、体产生的O2释放出去,不参与CO2的固定与还原,C项错误;类囊体薄膜上分布有光合作用色素,D项错误。【命题背景】情境素材 类囊体、光合作用反应体系、乙醇酸 核心素养 生命观念、科学思维 命题视角(1)进行光反应、暗反应的场所和条件(2)参与光合作用的底物(3)CO2固定与还原的过程【审答思维】1.审关键点:反应体系:单层脂质分子+类囊体+16种酶 反应:光照下可实现连续CO2固定与还原 2.解题流程:【命题陷阱】陷阱1:不能明确题干信息。明确半人工装置光合作用反应体系相当于叶绿体,依据叶绿体的结构分析反应的过程及场所。陷阱2:忽视光合作用的过程。(1)光反应阶段:发生水的光解和ATP的形成;(
3、2)暗反应阶段:发生CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和H的作用下还原生成糖类等有机物。1.(绿叶中色素提取和分离)下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,正确的是()A.可用75%的消毒酒精代替无水乙醇直接提取色素 B.研磨叶片后立即加入CaCO3可防止叶绿素被破坏 C.若滤液细线触及层析液就会改变色素的溶解度 D.色素带的位置由色素在层析液中的溶解度大小决定 新题预测技法演练场 D 色素溶于有机溶剂而不溶于水,故要提取色素要在研磨叶片后用无水乙醇提取,A错误;防止叶绿素被破坏需要在研磨前就加入CaCO3,而非研磨后加入,B错误;若滤液细线触及层析液会使色素直接溶于层析
4、液而无法出现分离现象,C错误;色素分离的原理是不同种类色素在层析液中的溶解度不同,故色素带的位置由色素在层析液中的溶解度大小决定,D正确。2.(光合作用的过程)如图表示类囊体膜上的电子传递过程及百草枯和敌草隆两种除草剂的作用机制,相关说法正确的是()A.两种除草剂需混合使用才可起到除草的作用 B.两种除草剂都通过阻断光反应过程起到除草作用 C.两种除草剂都只对杂草起作用,对农作物不起作用 D.两种除草剂都既可阻断植物代谢也可阻断动物代谢 B 两种除草剂单独使用也可起到除草的作用,A错误;两种除草剂能阻断类囊体膜上的光合电子传递链,即阻断光反应起到除草的作用,B正确;两种除草剂既对杂草起作用,也
5、对农作物起作用,C错误;两种除草剂不能阻断动物代谢,D错误。3.(不定项选择影响光合作用的因素)将密闭玻璃罩中的一株天竺葵从0时开始到上午10时置于室外,测得其CO2浓度变化情况如图所示,下列分析正确的 是()A.D时刻叶肉细胞呼吸作用强度等于光合作用强度 B.EF时段植株释放氧气的速率大于DE时段 C.若实验继续进行,短时间内CO2浓度将下降 D.仅根据图像无法判断B、C时刻呼吸强度的大小 B、C、D 由题图可知,D时刻整个植株的呼吸作用强度等于叶肉细胞的光合作用强度,因此该时刻叶肉细胞的光合作用强度大于其本身的呼吸作用强度,A错误;EF时段二氧化碳减少的幅度高于DE时段,因此释放氧气的速率
6、大于DE时段,B正确;若实验继续进行,依然能够进行光合作用,且光合作用大于呼吸作用,因此短时间内CO2浓度将下降,C正确;仅根据图像无法判断B、C时刻呼吸作用强度的大小,D正确。4.(不定项选择光合作用的应用)下列有关光合作用和细胞呼吸的原理在生产实践中应用的叙述,不正确的是()A.温室大棚使用绿色薄膜能提高光合速率,有利于农作物增产 B.对板结的土壤松土,有利于根系的生长和对无机盐的吸收 C.增施有机肥能有效地提高干旱环境下植物的光合作用 D.合理密植以提高光合作用强度主要与CO2浓度和水有关 A、C、D 温室大棚使用无色薄膜能提高光合速率,有利于农作物增产,A错误;对板结的土壤松土,促进根
7、细胞有氧呼吸,有利于根系的生长和对无机盐的吸收,B正确;增施有机肥能有效地提高适宜环境下植物的光合作用,C错误;合理密植以提高光合作用强度主要与CO2浓度有关,D错误。【高分必备点】1.光合作用过程中物质和能量变化:(1)物质变化:H2OO2+H、CO2C3C5+(CH2O);(2)能量变化:光能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能。2.影响光合速率的环境因素:【规避失分点】1.高等植物光反应的场所不是叶绿体内膜:高等植物光反应的场所是类囊体薄膜,因此叶绿体内、外膜破裂后,O2的产生不受影响。2.暗反应的进行离不开光反应:离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后,可完成暗反应。3.
8、光照不是暗反应进行的必需条件:暗反应不直接需要光照,但是如果没有光照,光反应停止后,暗反应很快也会停止。4.细胞内的色素不都参与光合作用:与光合作用有关的色素是脂溶性的,而液泡中的花青素是水溶性的,不能参与光能的吸收、转化和传递。5.不同的环境因素对光合作用影响原因不同:(1)CO2浓度:影响暗反应,当CO2浓度很低时,光合作用不能进行;(2)光照强度直接影响光反应的速率。(3)高温、干旱环境中光合作用下降的原因:部分气孔关闭,CO2的供应减少,影响了光合作用的暗反应。【深挖增分点】1.无机盐对光合作用的影响:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成,叶片发黄,从而使光合作用降低。2.土壤板结使光合速率下降的原因:土壤板结,导致土壤中缺氧,根细胞呼吸产生的ATP减少,影响了矿质元素的吸收,从而影响了光合色素和酶的合成,光合作用减弱。3.光合作用与能量流动:一般情况下流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。