1、专题6光合作用探考情悟真题【考情探究】考点内容及要求5年考情预测热度考题示例素养要素难度一、叶绿体色素的种类及提取与分离色素的种类、颜色和吸收光谱(a);活动:光合色素的提取与分离(b)2017浙江4月选考,30,7分科学思维科学探究中二、光合作用原理及应用光合作用的概念、阶段、场所和产物(b);光反应和碳反应的过程(b);环境因素对光合速率的影响(c);活动:探究环境因素对光合作用的影响(c)2018浙江11月选考,26,2分科学思维科学探究中三、光合作用与呼吸作用的关系光合作用与细胞呼吸的异同(b)分析解读本专题涵盖了光合作用的基本原理和相关实验探究等知识,本专题是高中生物学的核心内容。历
2、次选考以选择题形式考查了光合作用原理以及环境因素对光合作用的影响,以非选择题形式综合考查了光合作用相关知识,预计今后选考在此基础上更加注重科学思维、科学探究素养的考查。复习时,不仅要理解光合作用基本过程、光合色素提取实验的基本原理及操作,更要加强各种环境因素对光合作用影响的题型训练。【真题探秘】破考点 练考向考点一 叶绿体色素的种类及提取与分离【考点集训】考向叶绿体色素的种类及提取与分离(2019浙江名校协作体高三联考,30)在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,选择不同处理的A、B两种沙枣,在不同盐浓度下进行实验,部分实验内容与结果如表:组别盐处理浓度(mmol/L)叶绿素a含量(mg/
3、g鲜重)叶绿素b含量(mg/g鲜重)类胡萝卜素/叶绿素A01.790.720.16A1001.710.680.17A2001.300.430.21B01.600.580.15B1001.210.400.19B2000.780.210.30(1)据表推知,此实验的自变量有。在同一个盐浓度下,A种沙枣的叶绿素测量值均比B种。随着盐浓度增加A种沙枣总叶绿素含量呈趋势。(2)表中类胡萝卜素是由组成的分子,在光合色素分离的实验中,主要位于滤纸条由上而下的第条色素带。(3)实验结果推断,盐处理后,可能导致沙枣的叶绿素,从而导致叶绿素含量变化。综合判断种沙枣耐盐性好。答案(1)盐浓度、沙枣种类高下降(2)碳
4、氢链一和第二(3)降(分)解A考点二 光合作用原理及应用【考点集训】考向1光合作用过程(2019浙江绿色评估联盟联考,30)如图为光合产物在植物细胞中的利用示意图。请回答下列问题:(1)图中的主要组成成分是。为中发生的卡尔文循环提供能量的结构是。(2)CO2首先与结合生成三碳酸,然后被还原为三碳糖。形成一分子三碳糖,需要进行次卡尔文循环,需要由光反应产生的提供氢。(3)三碳糖在中能够转化为淀粉、蛋白质、脂质,说明中有许多起催化作用的。X表示,能被植物体细胞利用。答案(1)磷脂和蛋白质类囊体(基粒)(2)RuBP(核酮糖二磷酸)3NADPH(3)酶蔗糖考向2环境因素对光合作用的影响 (2020届
5、浙江新高考研究联盟9月联考,26)如图是大棚番茄在24小时测得CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图,下列有关叙述错误的是()A.a点CO2释放量减少可能是温度降低导致细胞呼吸减弱B.d点是温度升高,蒸腾作用过强导致气孔关闭,CO2供应减少C.如果N点低于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增加D.番茄通过光合作用制造有机物的时间是ce段答案D考点三 光合作用与呼吸作用的关系【考点集训】考向光合作用和细胞呼吸的关系 (2020届浙江宁波十校9月联考,19)如图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程,下列叙述正确的是()A.过程中类胡萝卜素主要吸收的是红光和蓝紫光B.过程只发生在叶绿体基质
6、,过程只发生在线粒体C.过程释放的能量大部分贮存于ATP中D.过程一般与吸能反应相联系答案D炼技法 提能力方法一光照与CO2浓度变化对植物细胞内三碳酸、RuBP、NADPH、ATP、三碳糖合成量的影响【方法集训】(2019浙江十校联考,26)将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中,保持适宜的pH和温度,改变其他条件,测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度,结果如图所示,下列有关绿藻细胞代谢的说法正确的是()A.黑暗条件下绿藻的呼吸速率为2 mol/minB.光照开始后溶解氧增加缓慢,限制因素可能是CO2浓度或温度C.第7分钟,3-磷酸甘油酸含量瞬间增加D.912分钟光反应产生O2的速率大于呼吸作用消耗O2的速
7、率答案C方法二 光合速率及其测定方法【方法集训】(2020届浙江五校9月联考,30)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)提取果肉中的光合色素时,取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量CaCO3,以防止降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是。若需绘制果肉中光合色素的吸收光谱,需以为纵坐标。(2)将图1所示的装置放于恒温环境中,如果光源及位置固定,且光照充足,果肉薄片数量保持不变,拆去滤光片,单位时间内,氧电极检测到的O2浓度(填“高于”“等于”或“低于”)单色光下
8、O2浓度。此外,还可以通过改变来改变氧检测电极检测的数据。(3)图2中的515 min内,若该段时间内光照、温度均保持恒定,容器内氧气增加的速率逐渐减小,最可能的原因是,猕猴桃果肉在515 min光合作用的平均速率(用氧气产生量表示)是mol/min。答案(1)叶绿素光合色素溶解在乙醇中吸光率(2)高于CO2(NaHCO3)浓度(3)光合作用使密闭容器中NaHCO3浓度(二氧化碳浓度)下降,光合作用速率逐渐下降,呼吸速率无显著变化,故氧气增加速率逐渐减小 610-8【五年高考】A组自主命题浙江卷题组考点一 叶绿体色素的种类及提取与分离 1.(2019浙江4月选考,30,7分)回答与光合作用有关
9、的问题:(1)在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,正常光照下,用含有0.1%CO2的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液,短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是。若停止CO2供应,短期内小球藻细胞中RuBP的含量会。研究发现 Rubisco是光合作用过程中的关键酶,它催化CO2被固定的反应,可知该酶存在于叶绿体中。(2)在“光合色素的提取与分离”活动中,提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后,滤纸条自上而下两条带中的色素合称为。分析叶绿素a的吸收光谱可知,其主要吸收可见光中的光。环境条件会影响叶绿素的生物合成,如秋天叶片变黄的现象主要与抑
10、制叶绿素的合成有关。答案(1)增加ATP和NADPH增加基质(2)类胡萝卜素蓝紫光和红低温2.(2017浙江4月选考,30,7分)为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响,进行了相关实验,结果如图所示。回答下列问题:(1)本实验的因变量是。由图中曲线对比可知,经处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显,这将直接导致光反应中叶绿素吸收的光减少而降低了光合速率。由此推知,若遇较低温天气,除升温外,可对该植物进行处理以减少叶绿素的损失。(2)提取上述四组该植物叶片中的色素时,为防止色素被破坏,研磨时可加入适量的。对四组色素提取液分别进行纸层析分离,结果发现,第4组得到的色素带中,从上到下的第
11、条色素带均明显变窄。(3)若用不同波长的光照射叶绿素a的提取液并测定,可得到叶绿素a的吸收光谱。答案(1)叶绿素的含量光照和低温红光和蓝紫遮光(2)CaCO33、4(3)吸光率3.(2016浙江4月选考,30,7分)叶绿体中的色素、蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如图。请回答:(1)该膜是膜,其上含有色素和催化光反应的。光反应中,色素吸收的光能转变为ATP等物质中的。(2)光反应的产物除图中所示的物质外,还有电子和。ATP为碳反应提供了能量和。(3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时,应注意滤纸条上的滤液细线要高于的液面。滤纸条上最宽色素带中所含的色素是。答案(1)类囊体(光合)酶化学能
12、(2)NADPH磷酸基团(3)层析液叶绿素a考点二 光合作用原理及应用4.(2018浙江11月选考,26,2分)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程:将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,产生氧气等,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应,实验结果如图所示。下列叙述正确的是()A.相同浓度除草剂处理下,单位时间内溶液颜色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著B.与品种乙相比,除草剂抑制品种甲类囊体膜的功能较强C.
13、除草剂浓度为K时,品种乙的叶绿体能产生三碳糖D.不用除草剂处理时,品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲答案B5.(2018浙江4月选考,26,2分)各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3,24 h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素),测得未胁迫和胁迫8 h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是()A.寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上H的传递B.寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质C.转Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素对光合速率的抑制作用D.喷施
14、NaHSO3促进光合作用,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降答案D6.(2017浙江11月选考,26,2分)在黑暗条件下,将分离得到的类囊体放在pH为4的缓冲溶液中,使类囊体内外的pH相等,然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH为8的缓冲溶液中,结果检测到有ATP的生成。根据实验分析,下列叙述正确的是()A.实验中溶液的H+均来自水的裂解B.黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生ATPC.光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H+浓度较高D.若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大,ATP生成量不变答案C7.(2016浙江10月选考,26,2分)在玻璃温室中,研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进
15、行补充光源(补光)试验,结果如图所示。补光的光强度为150 molm-2s-1,补光时间为上午7:0010:00,温度适宜。下列叙述正确的是()A.给植株补充580 nm光源,对该植株的生长有促进作用B.若680 nm补光后植株的光合色素增加,则光饱和点将下降C.若450 nm补光组在9:00时突然停止补光,则植株释放的O2量增大D.当对照组和450 nm补光组CO2吸收速率都达到6 molm-2s-1时,450 nm补光组从温室中吸收的CO2总量比对照组少答案D8.(2015浙江10月选考,26,2分)某小组进行了低温弱光对番茄幼苗光合作用影响的实验,对照组:25 、600 molm-2s-
16、1(光强单位),处理16天;实验组:5 、60 molm-2s-1,先处理8天,再恢复到对照组条件处理8天。实验结果如图所示。下列叙述正确的是()A.实验组植株光合速率与气孔导度呈负相关B.实验组植株第16天的光饱和点比第8天的高C.5 低温处理番茄幼苗,对其光合作用造成的影响是不可恢复的D.若在第4天给实验组植株提供对照组条件,则瞬间叶肉细胞中核酮糖二磷酸的含量上升答案B9.(2018浙江11月选考,30,7分)光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题:(1)为研究光合作用中碳的同化与去向,用的CO2供给小球藻,每隔一定时间取样,并将样品立即加入煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻
17、并标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析,使标记化合物。根据标记化合物出现的时间,最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的,但当后,发现RuBP的含量快速升高,由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。(2)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中,选用某植物幼苗,用含有100 mmol/L NaCl的完全营养液进行培养,测定其光合作用速率和气孔导度,结果如图所示。本实验可推出的实验结论是。实验中设置了前后自身对照,还可设置作为空白对照。测量光合作用速率的指标除本实验采用的之外,还可采用(答出两点即可)。答案(1)同位素14C标记提取分离突然降低CO2浓度(2
18、)NaCl处理导致光合作用速率及气孔导度下降,且随处理时间的延长,抑制作用越明显不加NaCl的完全营养液单位时间单位叶面积的O2释放量、单位时间单位叶面积的干物质积累量10.(2018浙江4月选考,30,7分)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中,选用某植物A、B两个品种,在正常光照和弱光照下进行实验,部分实验内容与结果见表。品种光照处理叶绿素a含量(mg/cm2)叶绿素b含量(mg/cm2)类胡萝卜素总含量(mg/cm2)光合作用速率(mol CO2/m2s)A正常光照1.810.421.024.59A弱光照0.990.250.462.60B正常光照1.390.270.783.97B弱
19、光照3.803.040.622.97回答下列问题:(1)据表推知,经弱光照处理,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照,导致其卡尔文循环中再生出的量改变,从而影响光合作用速率。(2)表中的光合色素位于叶绿体的膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素,再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比,弱光照处理的滤纸条上,自上而下的第4条色素带变,这有利于品种B利用可见光中较短波长的光。(3)实验结果表明,经弱光照处理,该植物可通过改变光合色素的含量及其来适应弱光环境。品种的耐荫性较高。答案(1)下降RuBP(2)类囊体宽蓝紫(3)比例B11.(2017浙江11月选考,30,7分)为探究环境
20、因素对光合作用的影响,进行了相关实验。取去除淀粉的某植物叶片打成大小相等的圆片,并将相同数量的叶圆片分别放入AD四组烧杯中,在25 环境中进行实验,实验内容与结果见表。组别烧杯中液体成分处理条件检测结果A富含CO2的纯水光照+B富含CO2的纯水黑暗-C富含CO2的葡萄糖溶液光照+D富含CO2的葡萄糖溶液黑暗+注:“+”表示检出淀粉,“+”表示检出淀粉含量较高,“-”表示未检出淀粉。回答下列问题:(1)本实验的可变因素是。(2)如何去除植物叶片中的淀粉?。(3)据表分析,将CO2作为光合作用原料的是组。在植物体内,CO2转变为有机物的途径为循环,其产物可运至叶绿体外转变成,并运到植物体其他部位供
21、细胞利用。(4)检测结果表明离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合成淀粉。叶肉细胞合成淀粉的场所是,而在块茎中,淀粉长期储存在中。答案(1)葡萄糖和光照(2)暗处理(3)A、C卡尔文蔗糖(4)叶绿体基质白色体12.(2016浙江理综,30,14分)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。氧气中含有18O是由于,H218O又作为原
22、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下的光合速率来确定。在一定条件下,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(选填: )25 。答案(1)类囊体膜H+、O2和电子(2)三碳酸(或3-磷酸甘油酸)磷酸基团(3)C18O2中的部分氧转移到H218O中(4)光强度13.(2015浙江10月选考,30,7分)图甲是探究光对黑藻光合作用影响的实验装置,光源位置固定,且光照时间一定,反应室的溶液中含有适量NaHCO3。图乙为黑藻叶绿体中的某生理过程。请回答:(1)本实验中黑藻的光合速率可用单位时间的表示。(2)若变换图甲中的
23、光源,可改变光的或。(3)图乙所示的生理过程为循环,该循环从一个开始,每形成1分子三碳糖磷酸需经过轮该循环。三碳糖磷酸大部分运至叶绿体外转变成,供植物细胞利用。答案(1)氧气释放量(2)强度波长(3)卡尔文RuBP3蔗糖14.(2015浙江理综,30,14分)某植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。图中叶绿体内膜上磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi(无机磷酸)。请回答:(1)磷除了是光合作用相关产物的组分,也是叶绿体内核酸和的组分。(2)卡尔文循环中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应属于。(3)若蔗糖合成或输出受阻,则进入叶绿体的数量减少,使三碳
24、糖磷酸大量积累于中,也导致了光反应中合成的数量下降,卡尔文循环减速。上述这种三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于。此时过多的三碳糖磷酸将用于,以维持卡尔文循环运行。答案(1)磷脂(2)吸能反应(3)Pi叶绿体基质ATP负反馈调节淀粉合成考点三 光合作用与呼吸作用的关系B组统一命题、省(区、市)卷题组考点一 叶绿体色素的种类及提取与分离 1.(2019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
25、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
26、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 光合作用原理及应用 4.(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D5.(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CO
27、2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浓度答案D6.(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
28、的主要环境因素是CO2浓度答案D7.(2019江苏单科,28,8分)叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题:(1)合成酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息到RNA上,RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成;在叶绿体中,参与大亚基肽链合成的RNA中,种类最多的是。(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-),C3-还原为三碳糖(C3-),这一步骤需要作为还原剂。在叶绿体中C3-除
29、了进一步合成淀粉,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为。(3)作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有(填序号)。外界环境的CO2浓度叶绿体接受的光照强度受磷酸根离子浓度调节的C3-输出速度酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度(4)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体。答案(8分)(1)转录tRNA (2)类囊体H(NADPH)C5(五碳化合物)(3) (4)吸水涨破考点三 光合作用与呼吸作用的关系 8.(2017北京理综,2,6分)某植物光合
30、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DC组教师专用题组 1.(2014浙江理综,30,14分)某种细胞分裂素对某植物光合作用和生长的影响如表所示。细胞分裂素浓度(gL-1)叶绿素含量(mg chlg FW-1)光合速率(mol CO2m-2s-1)希尔反应活力(mol DCIP Redmg chl-1h-1)叶片氮含量(%)生物量(gplant-1)01.586.5213.551.831
31、7.650.51.827.8225.661.9422.951.02.348.6432.261.9827.442.02.158.1527.541.9623.56注:chl叶绿素;FW鲜重;DCIP Red还原型DCIP;plant植株。希尔反应活力测定的基本原理:将叶绿体加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光,水在光照下被分解,产生氧气等,而溶液中的DCIP被还原并发生颜色变化,这些变化可用仪器进行测定。请回答:(1)希尔反应模拟了叶绿体光合作用中阶段的部分变化。氧化剂DCIP既可用于颜色反应,还可作为。希尔反应活力可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到,也可通过测定得到。(2)从表中可知,施用细胞
32、分裂素后,含量提高,使碳反应中相关酶的数量增加。(3)幼苗叶片中的细胞分裂素主要由产生。合理施用细胞分裂素可延迟,提高光合速率,使总初级生产量大于,从而增加植物的生物量。答案(1)光反应氢载体氧气释放速率(2)叶片氮(3)根(或根尖分生组织)叶片衰老呼吸(量)2.(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
33、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)在相同温度条
34、件下,相对湿度改变时光合速率变化较大(其他合理答案可酌情给分)增加(2)四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(其他合理答案可酌情给分)(3)不需要不需要3.(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,其原因是。(3)通常,与阳生植物相比,阴生
35、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【三年模拟】时间:50分钟分值:80分一、选择题(每小题5分,共20分)1.(2019浙江台州二模,13)下列有关“光合色素的提取和分离”实验的叙述,正确的是()A.菠菜绿叶在色素提取前用清水浸泡清洗提取效果会更好B.收集的色素提取液在适宜的光照下能进行光反应产生氧气C.光合色素易溶于乙醇,但层析液不可用乙醇替代D.胡萝卜素位于滤纸最上方,是因为其随提取液扩散得最快答案C2.(2019浙江金丽衢十二
36、校8月联考,6)下列关于“循环”的叙述,正确的是()A.柠檬酸循环过程中有磷酸二酯键的形成和断裂B.ADPATP循环过程中有高能磷酸键的形成和断裂C.卡尔文循环过程产生的三碳糖大部分用于合成蔗糖D.碳循环过程指生产者、消费者和分解者之间的物质循环答案B3.(2020届浙江超级全能生9月联考,14)在特定条件下,某植物细胞的部分代谢过程如图所示,相关叙述错误的是()A.过程属于放能反应,同时也伴随着ATP的生成B.的过程可能均不发生在生物膜上C.代表的过程可能产生了部分还原氢,但不可能消耗还原氢D.物质A在过程与过程中的含义是不同的答案C4.(2018浙江金丽衢十二校9月联考,28)科研人员对猕
37、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间变化的光合放氧曲线。下列说法正确的是()图1图2A.图1若温度升高会导致气孔关闭影响光合速率B.若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉放氧速率将不断增大C.图2中15 min之后果肉细胞的光合作用停止D.若在20 min后停止光照,则曲线的斜率将变为负值答案D二、非选择题(共60分)5.(2020届浙江七彩阳光联考,27)(8分)回答下列关于光合作用的问题:(1)进行光合作用时,光能转化为ATP中的化学能是在上完成的。1937年英国学者Hill R利用含叶绿体的叶片提取液进行光合作用研究。
38、当叶片提取液加上染料DCIP(氧化态为蓝色,还原态为无色),在无CO2存在下照光时,观察到染料由蓝色变为无色,若将反应体系置于暗处,则上述现象(“能”或“不能”)发生,该过程是由于H2O在特定条件下裂解产生的,将DCIP还原,在叶绿体内,其能将还原。(2)为研究光合作用中碳的同化与去向,用同位素标记的供给小球藻,并将样品分别立即加入到煮沸的甲醇中,以杀死小球藻并提取标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析,使标记化合物得以分离。根据标记化合物出现的时间,最先检测到的应是,若推测该化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的,则立即停止供应CO2后将直接导致该二碳分子的增多,但事实却观测到了的增多。答
39、案(8分,每空1分)(1)叶绿体类囊体膜不能H+和e-NADP+(2)CO2每隔一段时间取样三碳酸RuBP(核酮糖二磷酸)6.(2020届浙江超级全能生9月联考,30)(7分)光合作用是植物绿色细胞中最重要的反应之一,是绿色植物正常生长发育所必需的。图甲为某植物绿色细胞内部分光合作用示意图,其中A、B、C、D、E表示不同的物质。图乙是“探究强光对光合色素的影响”实验的结果对比。甲乙请据图分析回答下列问题。(1)图甲中物质C在叶绿体内的作用是。CO2与物质C的数量(摩尔数)比值是。(2)D、E两者在图示过程中发挥的不同的作用分别是、。(3)若突然停止CO2的供给,则短时间内B的含量将。(填“增加
40、”“减少”或“不变”)(4)若用18O标记的CO2参与光合作用,较长时间后含有18O标记的物质有。(5)图乙中能吸收波长为400500 nm的可见光的色素所在条带是;通过图乙推测类胡萝卜素可能具有的功能。答案(1)作为合成淀粉、蛋白质和脂质的原料31(2)D提供磷酸基团E提供还原剂(氢)(3)增加(4)H2O、葡萄糖、O2(5)、提高植物抗强光能力7.(2020届浙江嘉兴高三9月测试,27)(8分)某种细胞分裂素对某植物光合作用和生长的影响如表。细胞分裂素浓度(gL-1)叶绿素含量(mg chlgFW-1)光合速率(mol CO2m-2s-1)希尔反应活力(mol DCIP Redmg chl
41、-1h-1)叶片氮含量(%)01.586.5213.551.830.51.827.8225.661.941.02.348.6432.261.982.02.158.1527.541.96注:chl叶绿素;FW鲜重;DCIP Red还原型DCIP。希尔反应活力测定的基本原理:将叶绿体加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光,水在光照下被分解,产生氧气等,而溶液中的DCIP被还原并发生颜色变化,这些变化可用仪器进行测定。回答下列问题:(1)溶液中的DCIP被还原并发生颜色变化,可通过仪器测定各组的反映出来,希尔反应模拟光合作用中阶段的部分变化,DCIP Red相当于该阶段中的。(2)本实验的自变量是。测
42、定希尔反应活力时需保持温度、pH、和等无关变量一致。(3)施用1.0 gL-1细胞分裂素,该植物的光合速率明显高于其他组别的原因:含量的增加有利于光反应进行;由叶片氮含量增加可知的含量较高。答案(8分,每空1分)(1)光密度值光反应NADPH(2)细胞分裂素的浓度DCIP溶液的量光照强度/光照时间(3)叶绿素相关酶8.(2020届浙江名校新高考研究联盟一模,27)(7分)科学家以生长状态相同的某种植物在适宜且稳定的条件下开展下列实验。组别AB处理光照时间为135秒先光照后黑暗,光暗交替,每次光照和黑暗时间各为3.75毫秒,总时间为135秒光合产物相对含量100%94%请回答:(1)题述实验表明
43、,光合作用中包含需要光的阶段和的阶段,为验证这一观点,可以对进行光合作用的植物短暂闭光,并提供,经放射性检测后发现植物在短暂黑暗中会利用该物质。(2)分析题表可知,B组在单位光照时间内生产有机物的量较A组,依据是。若将B组的每次光照和黑暗时间设定为7.5毫秒,其他条件不变,则光合产物的相对含量(填“大于”“等于”或“小于”)94%。(3)科学家在给叶绿体照光时发现,当向体系中提供NADP+时,体系中就会有NADPH产生。说明叶绿体在光下会产生。科学家又发现,暗处的叶绿体中RuBP含量较低,若将暗处的叶绿体移到光下,最初形成的三碳糖不会离开卡尔文循环,其意义是。答案(1)不需要光(答“碳反应”给
44、分)14CO2(2)高B组只用了A组一半的光照时间,其光合产物相对含量却与A组的相近小于(3)H+和e-(答“氢”给分)三碳糖均用于RuBP再生,以加速CO2的固定9.(2020届浙江温丽地区高三一模,27)(8分)植物细胞中的叶绿体在光照条件下消耗一定量的O2,这属于植物细胞光呼吸的重要环节,如图表示光合作用和光呼吸的部分过程,表示生理过程,X、Y、Z代表物质。请回答:(1)图中X表示的物质是碳化合物,经过程(填生理过程名称)产生CO2。(2)光呼吸也必须在有光的条件下发生,因为在黑暗条件下,C-C-C不能经还原再生成。(3)催化过程和的均是Rubisco,CO2和O2会竞争酶的同一活性位点
45、,结合形成。当细胞中CO2/O2偏低时,会(填“促进”或“抑制”)过程。(4)图中过程需要光反应提供物质Y,某科学小组用来自新鲜菠菜的类囊体提取液和光合色素提取液开展以下实验,如表:组别甲乙丙丁操作类囊体提取液类囊体提取液光合色素提取液光合色素提取液DCIPDCIPDCIPDCIP光照黑暗光照黑暗现象注:染料DCIP(二氯酚靛酚)溶液的氧化态呈蓝色,被还原后会出现明显的颜色变化。表中组会出现明显的颜色变化。氧化型DCIP的作用类似于光反应过程中的(填物质),它被还原后可作为。答案(共8分,每空1分)(1)二柠檬酸循环(2)RuBP(或“Z”或“C-C-C-C-C”或“五碳分子”)(3)酶底物复
46、合物促进(4)甲NADP+氢载体10.(2019浙江七彩阳光联考,30)(7分)为研究环境因素对水稻突变型植株和野生型植株光合速率的影响,进行了相关实验,结果如图所示。(图1是在30 下测得的光强度对两种植株光合速率的影响;图2是在光强度为1 000 molm-2s-1下测得的温度对光合速率的影响)图1图2回答下列问题:(1)本实验的因变量检测指标是O2的释放量。水稻叶肉细胞产生O2的过程:在有光条件下,H2O在中的色素和酶的作用下裂解为和O2。(2)30 条件下水稻的突变型植株的呼吸强度(填“大于”“等于”或“小于”)野生型植株的呼吸强度。(3)若突变型植株在1 000 molm-2s-1光
47、强度条件下进行图2相关实验时,突然将光强度减小到400 molm-2s-1,短时间内叶绿体内的RuBP含量将。(4)若要进一步研究突变型植株在高光照条件下光合速率大于野生型植株是否是光合色素含量增加引起的,可用(试剂)对光合色素提取液进行层析分离,观察并比较色素带的宽度。答案(1)单位时间单位叶面积类囊体膜H+、电子(e-)(2)等于(3)减少(4)层析液11.(2020届浙江嘉兴9月联考,30)(8分)科学家利用生长状态相同的某种植物为材料,探究光照对植物光合作用的影响,具体处理方式及实验结果见表:组别处理方式(表示光照,表示黑暗)光合作用产物的相对含量A组50%B组70%C组90%D组10
48、0%注:每组处理的总时间均为150 s,其中A、B、C三组光照与黑暗处理时间相同。回答下列问题:(1)本实验的自变量是,实验各组需要保证温度、光强度等条件适宜且相同,目的是。(2)黑暗条件下植物叶肉细胞不能进行碳反应,主要是缺少光反应产生的。碳反应从开始,在卡尔文循环持续平稳进行时,用于再生RuBP的三碳糖与离开卡尔文循环的三碳糖的比例关系为。(3)单位光照时间内,B组和C组合成有机物的量(填“大于”“等于”或“小于”)D组,主要原因是。答案(1)光照、黑暗交替的频率排除无关变量对实验结果的干扰(2)ATP和NADPHRuBP(或核酮糖二磷酸)51(3)大于光照时剩余的ATP和NADPH在短时
49、黑暗条件下用于还原3-磷酸甘油酸12.(2019浙江杭州一模,30)(7分)图1为植物光合作用过程简图,其中英文大写字母与甲、乙分别表示物质成分,e-为电子,数字表示反应过程。图2为通过“探究环境因素对光合作用的影响”活动所绘制的曲线图。图1图2请回答:(1)图1中淀粉合成的场所是。(2)当环境中光照强度减弱时,B浓度明显下降,从而导致D、F产量降低,进而影响乙(物质名称)的再生,在这一过程的进行中生成的物质E是。(3)图2中,要测得高粱和小麦的光合速率曲线,其中之一的步骤就是需要在光照强度适宜时,分别测量不同CO2浓度和O2浓度条件下高粱和小麦的有机物积累量。曲线表明在相同的CO2浓度和O2浓度条件下,高粱固定CO2的效率要(填“高于”或“低于”)小麦。在4%O2浓度条件下,当环境中CO2浓度瞬间从200 LL-1升高到400 LL-1,小麦叶肉细胞叶绿体基质中3-磷酸甘油酸的含量将会。(4)图2对应的活动中,可变因素有。答案(1)叶绿体基质(2)核酮糖二磷酸(RuBP)NADP+ (3)单位面积和单位时间内高于升高(4)CO2体积浓度、O2浓度、植物种类(答全给分)
