《（浙江专用）高考生物一轮复习 专题6 光合作用课件-人教版高三全册生物课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（浙江专用）高考生物一轮复习 专题6 光合作用课件-人教版高三全册生物课件.pptx（136页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题6光合作用生物生物(浙江选考专用)考点考点1 1叶绿体色素的种类及提取与分离叶绿体色素的种类及提取与分离五年高考A A组自主命题组自主命题浙江卷题组浙江卷题组1.(2019浙江4月选考,30,7分)回答与光合作用有关的问题。(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酶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
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制叶绿素的合成有关。答案答案(1)增加ATP和NADPH增加基质(2)类胡萝卜素蓝紫光和红低温解析解析(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,光反应将减弱,ATP和NADPH的生成量减少,短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸(即三碳酸)的含量会增加。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是AT
3、P和NADPH。若停止CO2供应,短期内RuBP的消耗量减少而合成量不变,因此短期内小球藻细胞中RuBP的含量会增加。Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶,它催化CO2被固定的反应,CO2被固定的反应发生在叶绿体基质中,因此推测该酶存在于叶绿体基质中。(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(胡萝卜素和叶黄素)合称为类胡萝卜素。叶绿素a主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。秋天叶片变黄的现象主要与低温抑制叶绿素的合成有关。素养解读素养解读本题通过光合作用,主要考查了生命观念和科学探究。2.(2017浙江4月选考,30,7分)为探究不
4、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。对上述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。答案答案(1)叶绿素的含量光照和低温红
5、光和蓝紫遮光(2)CaCO33、4(3)吸光率解析解析本题结合曲线图,考查光合作用的相关知识,同时考查学生分析问题的能力。(1)分析曲线图可知,该题主要考查有无光照和温度的高低对叶片叶绿素含量的影响,因此实验的因变量是叶绿素的含量,由四条曲线可知,第四条曲线是经光照和0低温处理的,在此条件下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红光和蓝紫光减少,从而降低光合速率。对比图中的四条曲线可知,如遇到低温天气,为了减少叶绿素的损失,可行的措施是升高温度和进行暗处理。(2)提取植物叶片中的色素时,研磨过程中,为防止色素被破坏可加入适量的CaCO3。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离
6、,由于第4组叶绿素的含量最低,因此从上到下的第3条(叶绿素a)和第4条(叶绿素b)色素带均明显变窄。(3)若用不同波长的光照射叶绿素a的提取液并测定吸光率,可得到叶绿素a的吸收光谱。素养解读素养解读本题通过探究环境因素对光合色素的影响,考查生命观念以及科学探究。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下。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,色素吸收的光能转换为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
7、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。答案答案(1)类囊体(光合)酶化学能(2)NADPH磷酸基团(3)层析液叶绿素a解析解析本题考查光反应和碳反应的过程以及光合色素的提取和分离。(1)结合题干,判断图中所示的膜是光反应的场所,即类囊体膜(或光合膜),其上含有各种光合色素和催化光反应的酶。(2)光反应的产物有氧气、ATP和NADPH等,图中未表示出来的是电子和NADPH,ATP的作用是为碳反应提供能量和磷酸基团。(3)分离色素用纸层析法,层析时要使滤纸条的滤液细线高于层析液液面,如没入层析液,会导致色素直接溶解到层析液中,不能沿滤纸条扩散,影响实验结果。结果中出现的最宽色素带中
8、所含的色素是叶绿素a。素养解读素养解读本题通过光合色素作用及其提取和分离,考查生命观念以及科学探究。考点考点2 2光合作用原理及应用光合作用原理及应用1.(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
9、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.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答案B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生成的H较多,说明其光合作用受除草剂抑制效果较差,A错误;相同浓度除草剂处理下,品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲,说明除草剂抑制品种甲类囊体膜的功能较强,B正确;除草剂浓度为K时,品种乙的表观光合速率大于0,但水光解产生的H与DCIP结合被消耗,也缺乏二氧化碳,因此叶绿体基质中无法合成三碳糖,C错误;由题图可知,不用除草剂处理时,品种乙的叶绿体放氧速率等于品
10、种甲,D错误。素养解读素养解读本题通过希尔反应,重点考查科学探究中的结果分析以及科学思维。2.(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NaHSO3,24h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8h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NaHSO3促进光
11、合作用,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降答案答案D由题可知,寡霉素抑制细胞呼吸和光合作用中ATP合成酶的活性,因此寡霉素在细胞呼吸过程中会抑制线粒体内膜上H的传递,在光合作用中的作用部位是类囊体膜中,A、B错误;由图可知,转Z基因能提高光合作用的效率,能减少寡霉素对光合速率的抑制作用,C错误;喷施NaHSO3能促进光合作用,并且能减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降,D正确。素养解读素养解读本题通过探究环境因素对光合速率的影响,重点考查生命观念以及科学探究中的结果分析。3.(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
12、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生成量不变答案答案C该实验在黑暗中进行,此时不发生水的裂解,实验中溶液的H+可能来自此前水的裂解,也与所处缓冲液密切相关,A错误;仅在黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体不能产生ATP,B错误;由实验推测,ATP的产生与H+浓度密切相关,光照条件下植物细胞叶绿体中水的光解使得类囊体的腔内H+浓度较高,达到类似
13、本实验中的效果,由此形成了ATP,C 正确;若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大,该实验中ATP生成量会改变,D错误。素养解读素养解读本题通过探究光反应中ATP的生成,重点考查科学探究中的结果分析以及科学思维。4.(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、600molm-2s-1(光强单位),处理16天;实验组:5、60molm-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
14、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答案B实验组前8天光合速率逐渐下降,而气孔导度在第4天降到最低,48天基本保持不变,两者不呈负相关,A错误;实验组第8天时温度和光照较对照组低,第16天时已恢复到对照组处理条件,其光饱和点比第8天要高,B正确;由图可知,低温、弱光处理后恢复条件,光合作用仍会回升,C错误;若在第4天给实验组植株提供对照组条件,光照增强,三碳酸消耗量增加,则瞬间叶肉细胞中核酮糖二磷酸的含量会下降,D错误。素养解读素养解读本题通过探究环境因素对光合速率的影响,考查生命观念以及科学探究。5.(2018浙江11月选
15、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100mmol/LNaCl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
16、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)。答案答案(1)同位素14C标记提取分离突然降低CO2浓度(2)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解析解析(1)为研究光合作用中碳的同化与去向,可以用14C标记CO2,作为小球藻光合作用的原料。然后,每隔一定时间取样,用煮沸的甲醇以杀死小球藻并提取被标记的代谢产物。并采用双向纸层析分离被标记的代谢产物。为了判断固定CO2的物质是否为
17、二碳分子,可突然降低CO2浓度,观测哪些化合物的含量升高。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,而是RuBP。(2)由题图可知,在100mmol/LNaCl的完全营养液中,光合作用速率及气孔导度均下降,且随处理时间的延长,抑制作用越明显。本实验中设置了前后自身对照,还可设置不加NaCl的完全营养液作为空白对照。测量光合作用速率的指标可采用单位时间单位叶面积的O2释放量或CO2吸收量、单位时间单位叶面积的干物质积累量等。素养解读素养解读本题通过光合作用原理及其影响因素,考查了科学探究和科学思维。6.(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”
18、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下表。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molCO2/(m2s)A正常光照1.810.421.024.59A弱光照0.990.2
19、50.462.60B正常光照1.390.270.783.97B弱光照3.803.040.622.97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。答案答案(1)下降RuBP(2)类囊体宽蓝紫(3)比例B解析解析(1)由表中数据可知,弱光照处理下,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量均较正常光照下低,因此导致卡尔文循环中再生出RuBP的量改变,从而影响光合速率。(2)光合色素位于植物细胞叶绿体类囊体膜中。品种B经弱光照处理,叶绿素b含量增加,则经提取和纸层析分离,自上而下的第4条色素带变宽,
20、因此有利于B品种利用可见光中较短波长的蓝紫光。(3)表中数据表明,弱光照处理下,该植物光合色素含量及其比例发生改变,从而来适应弱光环境。相比之下,品种B在弱光下光合作用速率下降幅度小,耐荫性较高。素养解读素养解读本题通过探究环境因素对光合作用的影响,考查生命观念以及科学探究。7.(2017浙江11月选考,30,7分)为探究环境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
21、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)叶绿体基质白色体解析解析本题考查光合作用的过程、影响光合作用的因素以及分析实验问题的能力
22、。(1)由表格AD实验的设置条件知,该实验的可变因素(自变量)是光照和葡萄糖,因变量是淀粉合成量。(2)实验结果检测时,要排除原叶片中淀粉对实验结果的干扰,因此要在实验前将叶片长时间置于暗处,通过呼吸作用耗尽原来的淀粉。(3)植物只有在光照条件下,才能利用CO2进行光合作用合成淀粉,因此A、C两组的CO2均可作为植物光合作用的原料。利用CO2合成有机物的过程是卡尔文循环(注意不是碳循环),该过程的产物三碳糖可运至叶绿体外,在细胞溶胶中转变为蔗糖。(4)光合作用合成淀粉的场所是叶绿体基质,在植物的块茎中淀粉长期储存在白色体中。素养解读素养解读本题通过探究环境因素对光合色素的影响,考查生命观念以及
23、科学探究。8.(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,O又作为原料参与了光合作用。(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
24、案答案(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H218O中(4)光强度解析解析(1)光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜中,H2O在光反应中裂解为O2、H+和电子。(2)在卡尔文循环中首先出现的三碳化合物是三碳酸。该三碳化合物接受来自NADPH的氢和来自ATP的磷酸基团,被还原为三碳糖磷酸。(3)给植物提供C18O2,而释放的氧气中也含有18O,说明C18O2中的部分氧转移到了O中,而O又作为原料参与光反应,裂解为18O2。(4)植物光合作用的光饱和点,是指光合速率达到最大时的最低光强度。在一定条件下,该植物在温度由25降为5的过程中光饱和点逐渐减小,说明此
25、时温度是光合作用的限制因素,因此该植物在光照充足时的光合作用最适温度25。素养解读素养解读本题通过光合作用原理及其影响因素,考查生命观念以及科学探究。9.(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。答案答案(7分)(1)氧气释放量
26、(2)强度波长(3)卡尔文RuBP3蔗糖解析解析本题考查光合作用的生理过程。(1)由图甲中的测氧装置可知,该实验要测定氧气的释放量,故该实验的光合速率是通过单位时间内的氧气释放量来表示的。(2)不同光照强度和波长的光源对植物的光合作用会有不同的影响。(3)图乙所示的生理过程为卡尔文循环,卡尔文循环过程中,一分子RuBP与一分子CO2结合,形成2分子的三碳酸,然后被还原成2分子三碳糖磷酸。经过3轮循环,生成6分子三碳糖磷酸,其中5分子的三碳糖在卡尔文循环中经过一系列复杂的变化,再生成RuBP,故经过3轮循环才会形成1分子三碳糖磷酸。这些三碳糖磷酸大部分被运至叶绿体外转变成蔗糖,供植物细胞利用。素
27、养解读素养解读本题通过光合作用原理及其影响因素,考查生命观念以及科学探究。10.(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外,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
28、卡尔文循环运行。答案答案(14分)(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解析解析本题主要考查光合作用碳反应的有关知识。(1)磷可参与光合产物三碳糖磷酸、核酸分子的组成,同时也是生物膜的重要组分磷脂的组成元素。(2)卡尔文循环中,一分子五碳糖与一分子CO2在酶的催化作用下形成1个六碳分子,这个六碳分子随即分解成2个3-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸转化为三碳糖磷酸需光反应提供的ATP和NADPH,该反应为吸能反应。(3)三碳糖磷酸转运出叶绿体既降低了叶绿体基质中三碳糖磷酸的浓度,又保证了Pi正常运输到叶绿体内部供光反应消耗。若蔗糖合成受阻,叶绿体外运的三碳糖磷酸量减少,
29、导致叶绿体基质中三碳糖磷酸大量积累,叶绿体也因Pi不足而影响ATP的合成,导致卡尔文循环减速。此时,过多的三碳糖磷酸合成淀粉,以降低其浓度,维持卡尔文循环运行。素养解读素养解读本题通过光合作用原理,考查生命观念以及科学思维。考点考点1 1叶绿体色素的种类及提取与分离叶绿体色素的种类及提取与分离B B组统一命题、省组统一命题、省(区、市区、市)卷题组卷题组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
30、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答案答案D光合色素提取过程中加入的CaCO3可保护叶绿素,过量不会破坏叶绿素,A错误;光合色素溶于有机溶剂,层析液可用石油醚、丙酮和苯的混合物,也可用92号汽油,但不可用生理盐水或磷酸盐缓冲液,B错误;实验中要用棉塞塞紧盛有层析液的试管口,C错误;对比两条滤纸条,可知蓝藻无叶绿素b,D正确。2.(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
31、苗叶片呈黄色是由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+是参与构成叶绿素的成分,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叶绿素合成受阻引起的,D正确。3.(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
32、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,进而提取出光合色素,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。考点考点2 2光合作用原理及应用光合作用原理及应用1.(2019课标全国,3,6分)将一株质量为20g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40g,其增加的质量来自()A.水、矿质元素和空气B.光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤D
33、.光、矿质元素和空气答案答案A本题借助光合作用的原理与应用等知识,考查学生运用所学知识与观点,对生物学问题进行推理、判断的能力;试题融合了组成生物体的元素、化合物及光合作用等相关知识,体现了对生命观念素养中物质与能量观的考查。该黄瓜幼苗质量增加部分可分为干重的增加和含水量的增加,干重增加量来源于从土壤中吸收的矿质元素及利用CO2(空气)和H2O合成的有机物。故选A。2.(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
34、.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)。3.(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
35、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
36、把握曲线的起点、交点、拐点是解题关键。4.(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,
37、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(碳)反应,不能用于其他生命活动。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
38、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。6.(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
39、证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。答案答案(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。解析解析本题借助影响光合作用的因素的相关知识,考查考生设计实验验证简单生物学事实的能力;通过对气孔开度减小原因的分析与探究,体现了科学探究素养中的方案探讨要素。(1)干旱处理
40、后,该植物根细胞中溶质浓度增大,使根细胞的吸水能力增强。(2)干旱处理后,叶片气孔开度减小,从外界吸收的CO2减少,使该植物的光合速率降低。(3)要验证干旱条件下A-BA引起气孔开度减小,需要取ABA缺失突变体植株,在正常条件下测定其气孔开度,经干旱处理后,再测定其气孔开度,预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。再将上述干旱处理后的ABA缺失突变体植株随机分为两组,一组不做处理(对照组),一组进行ABA处理(实验组),在干旱条件下培养一段时间后,测定两组的气孔开度,预期结果是实验组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。7.(2019北京理综,31,16分)光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等
41、植物、藻类和光合细菌中。(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的。在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3(3-磷酸甘油酸)。影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括(写出两个);内部因素包括(写出两个)。(2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的中与L组装成有功能的酶。(3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作
42、用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测?请说明理由。基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括。a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同答案答案(16分)(1)光能温度、CO2浓度R酶活性、R酶含量、C5含量、pH(其中两个)(2)细胞质基质(3)不能。转入蓝
43、藻S、L基因的同时没有去除甲的S基因,无法排除转基因植株R酶中的S是甲的S基因表达产物的可能性。a、b、c解析解析本题借助光合作用与核糖体相关知识,考查考生获取信息、解决问题的能力;通过与碳反应相关酶的分析体现了科学思维素养中的演绎与推理要素。(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应中色素分子吸收的光能;影响碳反应的外部因素有CO2浓度和温度等,内部因素有C5含量和R酶含量、R酶活性等。(2)S蛋白由核基因编码,在细胞质中由核糖体合成后进入叶绿体;R酶在碳反应中发挥作用,其存在于叶绿体基质中,所以在叶绿体基质中S与L组装成有功能的酶。(3)去除甲的L基因后,甲的S基因仍存在,所以转基因植
44、株中有活性的R酶可能是由甲的S基因表达出来的S蛋白与蓝藻L基因表达出来的L蛋白组装而成的。蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质、蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定、蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成均可体现生物统一性,在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同,不能体现生物统一性。据此选a、b、c。知识拓展知识拓展线粒体和叶绿体都含有少量的DNA和RNA,它们具有半自主性,能合成一部分蛋白质和酶,因此线粒体和叶绿体被称为半自主性细胞器。8.(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
45、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
46、)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。夏季晴天中午12:00时,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。9.(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
47、,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(碳)(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,故树冠下层叶片的光饱合点较低,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(碳)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
48、水乙醇。10.(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,
49、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
50、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,在细胞质中合成NADPH,其中的能量最终可在乙(线粒体)的内膜上经需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、内外物质的主动转运及胞吞和胞吐、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。考点考点3 3光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与细胞呼吸的关系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