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文档介绍
【生物】2019届一轮复习人教版专题6 光合作用学案
专题6 光合作用 考纲解读 主题 考点 内容 要求 高考示例 常考题型 预测热度 光合 作用 1 光合色素和叶绿体 叶绿体色素的提取和分离 实验 与探究 2017课标全国Ⅲ,3,6分 2017天津理综,5,6分 选择题 ★★☆ 2 光合作用的原理及应用 光合作用的基本过程 Ⅱ 2017天津理综,6,6分 2016课标全国 Ⅰ,30,8分 非选择题 ★★★ 3 光合作用与细胞呼吸的关系 影响光合作用速率的环境因素 Ⅱ 2017课标全国 Ⅰ,30,9分 2017课标全国 Ⅱ,29,9分 选择题 非选择题 ★★★ 分析解读 考纲对光合作用的基本过程、影响光合作用速率的环境因素的要求均为Ⅱ。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的原理相结合,考查两者之间的联系以及在生产生活中的应用。复习时要通过整合教材要点,达到对光合作用过程和原理的融会贯通,另外还应归纳光合作用的相关曲线,重点掌握关键点的含义。 命题探究 五年高考 考点一 光合色素和叶绿体 1.(2017课标全国Ⅲ,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640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的 答案 A 2.(2017天津理综,5,6分)叶绿体中的色素为脂溶性,液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料,下列实验无法达到目的的是( ) A.用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B.用水做层析液观察花青苷的色素带 C.用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水 D.用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目 答案 D 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 4.(2014海南单科,6,2分)下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄绿色叶片的叙述,错误的是( ) A.两种叶片都能吸收蓝紫光 B.两种叶片均含有类胡萝卜素 C.两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素a D.黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP 答案 D 5.(2013课标全国Ⅱ,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 D 6.(2013江苏单科,5,2分)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是( ) A.使用定性滤纸过滤研磨液 B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析 C.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2~3次 D.研磨叶片时,用体积分数为70%的乙醇溶解色素 答案 B 7.(2013海南单科,8,2分)关于叶绿素提取的叙述,错误的是( ) A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 B.加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏 C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 D.研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分 答案 C 教师用书专用(8) 8.(2013重庆理综,3,6分)下列与实验相关的叙述,错误的是( ) A.马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质 B.光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象 C.检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式 D.在95%乙醇中加入无水Na2CO3后可提高色素的溶解度 答案 C 考点二 光合作用的原理及应用 1.(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的主要环境因素是CO2浓度 答案 D 2.(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。 与本实验相关叙述错误的是( ) 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同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响 答案 C 3.(2016四川理综,5,6分)三倍体西瓜由于含糖量高且无籽,备受人们青睐。如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.17:00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 答案 D 4.(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 B 5.(2014课标全国Ⅰ,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值下降 D.NADPH/NADP+值下降 答案 B 6.(2014海南单科,7,2分)关于小麦光合作用的叙述,错误的是( ) A.类囊体膜上产生的ATP可用于暗反应 B.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高 C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原 D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长 答案 B 7.(2016课标全国Ⅰ,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)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 8.(2016课标全国Ⅲ,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/ mg CO2· dm-2·h-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)(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) 9.(2015课标全国Ⅰ,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 ,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Ⅱ(2分) 10.(2014山东理综,26,11分)我省某经济植物光合作用的研究结果如图。 (1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的 上。需先用 (填溶剂名称)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是 。 据图分析,该植物可通过 以增强对弱光的适应能力。 (2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低,主要原因是 。18:00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有 。 (3)实验过程中,若去除遮光物,短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量 。 答案 (1)类囊体膜(或类囊体,基粒) 无水乙醇(或丙酮) 叶绿素a 增加叶绿素含量 (2)呼吸作用增强,光合速率与呼吸速率的差值减小 线粒体、叶绿体 (3)减少 教师用书专用(11—23) 11.(2015四川理综,1,6分)下列在叶绿体中发生的生理过程,不需要蛋白质参与的是( ) A.Mg2+吸收 B.O2扩散 C.光能转换 D.DNA复制 答案 B 12.(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CO2 C.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 C 13.(2013海南单科,10,2分)某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48 h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色。其中,没有出现蓝色的部位是( ) A.a、b和d B.a、c和e C.c、d和e D.b、c和e 答案 B 14.(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 (14分,每空2分) (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 ≥ 15.(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 ,以维持卡尔文循环运行。 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 16.(2015天津理综,7,15分)DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本,利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。 亲本藻 优势代 谢类型 生长速率 (g/L·天) 固体培养基 上藻落直径 DHA含 量(‰) A藻 自养 0.06 小 0.7 B藻 异养 0.14 大 无 据表回答: (1)选育的融合藻应具有A藻 与B藻 的优点。 (2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻,其目的是获得 。 (3)通过以下三步筛选融合藻,步骤 可淘汰B藻,步骤 可淘汰生长速率较慢的藻落,再通过步骤 获取生产所需的融合藻。 步骤a:观察藻落的大小 步骤b:用不含有机碳源(碳源——生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养 步骤c:测定DHA含量 (4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验,结果如图。 ①甲组条件下,融合藻产生[H]的细胞器是 ;丙组条件下产生ATP的细胞器是 。 ②与甲、丙两组相比,乙组融合藻生长速率较快,原因是在该培养条件下 。 甲、乙两组DHA产量均较高,但实际生产中往往采用甲组的培养条件,其原因是 。 答案 (15分)(1)产生DHA,自养特性 快速生长 (2)原生质体 (3)b a c (4)①线粒体、叶绿体 线粒体 ②融合藻既能光能自养又能异养 融合藻利用光能和简单的无机物即能生长,不需添加葡萄糖,可降低成本,也可防止杂菌生长 17.(2014广东理综,26,16分)观测不同光照条件下生长的柑橘,结果见下表。请回答下列问题: 光照 强度 叶色 平均叶 面积(cm2) 气孔密度 (个·mm-2) 净光合速率 (μmol CO2·m-2·s-1) 强 浅绿 13.6(100%) 826(100%) 4.33(100%) 中 绿 20.3(149%) 768(93%) 4.17(96%) 弱 深绿 28.4(209%) 752(91%) 3.87(89%) 注:括号内的百分数以强光照的数据作为参照 (1)CO2以 方式进入叶绿体后,与 结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供的 。 (2)在弱光下,柑橘通过 和 来吸收更多的光能,以适应弱光环境。 (3)与弱光下相比,强光下柑橘平均每片叶的气孔总数 ,单位时间内平均每片叶CO2吸收量 。对强光下生长的柑橘适度遮阴,持续观测叶色、叶面积和净光合速率,这三个指标中,最先发生改变的是 ,最后发生改变的是 。 答案 (16分)(1)自由扩散(1分) 五碳化合物(1分) [H]/NADPH和ATP(2分) (2)增加叶面积(2分) 提高叶绿素含量(2分) (3)较少(2分) 较少(2分) 净光合速率(2分) 叶面积(2分) 18.(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下表所示。 细胞分裂 素浓度 (g·L-1) 叶绿素含量 (mg chl· g FW-1) 光合速率 (μmol CO2· m-2·s-1) 希尔反应活力 (μmol DCIP Red· mg chl-1·h-1) 叶片氮 含量 (%) 生物量 (g·plant-1) 0 1.58 6.52 13.55 1.83 17.65 0.5 1.82 7.82 25.66 1.94 22.95 1.0 2.34 8.64 32.26 1.98 27.44 2.0 2.15 8.15 27.54 1.96 23.56 注:①chl—叶绿素;FW—鲜重;DCIP Red—还原型DCIP;plant—植株。 ②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 (14分,每空2分) (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) 19.(2014安徽理综,29Ⅰ,10分)某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响,实验结果如图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高) (1)与15 d幼苗相比,30 d幼苗的叶片净光合速率 。与对照组相比, 光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高,据图分析,其原因是 。 (2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨 层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。 (3)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量,获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mg·g-1、 3.9 mg·g-1和4.1 mg·g-1。为提高该组数据的可信度,合理的处理方法是 。 答案 (10分)(1)高 蓝 蓝光促进了气孔开放,CO2供应充分,暗反应加快 (2)3 (3)随机取样进行重复测定 20.(2014福建理综,26,12分)氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将H2O分解成[H]和O2,[H]可参与暗反应,低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气。 (1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的 。 (2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用,诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响,设完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组),在特定条件下培养莱茵衣藻,一定时间后检测产氢总量。 实验结果:B组>A组,说明缺硫对莱茵衣藻产氢有 作用。 为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系,则需增设两实验组,其培养液为 和 。 (3)产氢会导致莱茵衣藻生长不良,请从光合作用物质转化的角度分析其原因 。 (4)在自然条件下,莱茵衣藻几乎不产氢的原因是 ,因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量。 答案 (12分)(1)类囊体薄膜 (2)促进 添加CCCP的完全培养液 添加CCCP的缺硫培养液 (3)莱茵衣藻光反应产生的[H]转变为H2,参与暗反应的[H]减少,有机物生成量减少 (4)氧气抑制产氢酶的活性 21.(2013北京理综,29,16分)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。 图1 图2 (1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和 ,在 中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。 (2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率 。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是 。 (3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中 增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少, 降低,进而在叶片中积累。 (4)综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会 光合作用。 (5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测 叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是 ,则支持上述推测。 答案 (1)[H]/NADPH 叶绿体基质 (2)逐渐下降 28 (3)淀粉和蔗糖含量 输出量 (4)抑制 (5)未遮光的 光合产物含量下降,光合速率上升 22.(2013天津理综,8,16分)菌根是由菌根真菌与植物根系形成的联合体。菌根真菌从土壤中吸取养分和水分供给植物,植物为菌根真菌提供糖类等有机物。下表为不同温度下菌根对玉米幼苗光合特性影响的实验结果。 组别 光合作用速率 (μmol CO2· m-2·s-1) 气孔导度* (mmol·m-2·s-1) 细胞间CO2浓度 (μmol·mol-1) 叶绿素 相对含量 25 ℃ 有菌根 无菌根 8.8 6.5 62 62 50 120 39 33 15 ℃ 有菌根 无菌根 6.4 3.8 58 42 78 157 31 28 5 ℃ 有菌根 无菌根 4.0 1.4 44 17 80 242 26 23 *气孔导度是描述气孔开放程度的量 请回答下列问题: (1)菌根真菌与玉米的种间关系是 。 (2)25 ℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米叶肉细胞对CO2的利用率 。 (3)15 ℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米光合作用速率高,据表分析,其原因有① ,促进了光反应;② ,促进了暗反应。 (4)实验结果表明:菌根能提高玉米的光合作用速率,在 条件下提高的比例最大。 (5)在菌根形成率低的某高寒草甸试验区进行菌根真菌接种,可提高部分牧草的菌根形成率。下图为接种菌根真菌后试验区内两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结果。 ①图中种群密度数值应采用样方调查结果的 值。 ②据图推测,两种牧草中菌根依赖程度更高的是 。接种菌根真菌后,该试验区生态系统抵抗力稳定性提高,原因是 。 答案 (1)互利共生 (2)高 (3)①叶绿素相对含量高,利于吸收光能 ②气孔导度大,CO2供给充分 (4)5 ℃(或低温) (5)①平均 ②优质牧草A 物种丰富度升高,生态系统营养结构复杂,自我调节能力升高 23.(2013四川理综,8,11分)将玉米的PEPC酶基因导入水稻后,测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果,如下图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高) (1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是 ,捕获光能的色素中含量最多的是 。 (2)CO2通过气孔进入叶肉细胞后,首先与 结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供 。 (3)光照强度低于8×102 μmol·m-2·s-1时,影响转基因水稻光合速率的主要因素是 ;光照强度为10 ×102 μmol·m-2·s-1~14×102 μmol·m-2·s-1时,原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变,可能的原因是 。 (4)分析图中信息,PEPC酶所起的作用是 ;转基因水稻更适宜栽种在 环境中。 答案 (11分)(1)叶绿体(1分) 叶绿素a(1分) (2)C5(1分) [H]和ATP(2分) (3)光照强度(1分) 光照强度增加与CO2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消(或“CO2供应已充足且光照强度已达饱和点”)(2分) (4)增大气孔导度,提高水稻在强光下的光合速率(2分) 强光(1分) 考点三 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的高 B.净光合作用的最适温度约为25 ℃ C.在0~25 ℃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10~50 ℃ 答案 D 2.(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 A 3.(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.黑暗条件下,①增大、④减小 B.光强低于光补偿点时,①、③增大 C.光强等于光补偿点时,②、③保持不变 D.光强等于光饱和点时,②减小、④增大 答案 B 4.(2015海南单科,24,2分)将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养。从照光开始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0,之后保持不变。在上述整个时间段内,玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是( ) A.降低至一定水平时再升高 B.降低至一定水平时保持不变 C.持续保持相对稳定状态 D.升高至一定水平时保持相对稳定 答案 B 5.(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于太阳能 B.叶温在36~50 ℃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 D 6.(2017课标全国Ⅱ,29,9分)如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①、②、③、④代表的物质依次是 、 、 、 ,[H]代表的物质主要是 。 (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)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ) (2)C和D (3)在缺氧条件下进行无氧呼吸 7.(2016课标全国Ⅱ,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 50 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 8.(2014课标全国Ⅱ,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a~b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,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) 9.(2013课标全国,31,9分)某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率。吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)。 回答下列问题: (1)在光照条件下,图形A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用 ,其中图形B的面积表示 。从图形C可推测该植物存在另一个 的途径。CO2进出叶肉细胞都是通过 的方式进行的。 (2)在上述实验中,若提高温度、降低光照,则图形 (填“A”或“B”)的面积变小,图形 (填“A”或“B”)的面积增大,原因是 。 答案 (1)固定CO2总量(1分) 呼吸作用放出的CO2量(2分) 释放CO2(1分,其他合理答案也给分) 自由扩散(1分) (2)A(1分) B(1分) 光合速率降低,呼吸速率增强(2分,其他合理答案也给分) 教师用书专用(10—16) 10.(2015山东理综,4,5分)下列有关细胞内物质含量比值的关系,正确的是( ) A.细胞内结合水/自由水的值,种子萌发时比休眠时高 B.人体细胞内O2/CO2的值,线粒体内比细胞质基质高 C.神经纤维膜内K+/Na+的值,动作电位时比静息电位时高 D.适宜条件下光合作用过程中C5/C3的值,停止供应CO2后比停止前高 答案 D 11.(2015北京理综,31,16分)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光—暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2 s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。 (1)在开始检测后的200 s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解 ,同化CO2。而在实验的整个过程中,叶片可通过 将储藏在有机物中稳定的化学能转化为 和热能。 (2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在 μmol·m-2·s-1范围内,在300 s时CO2 达到2.2 μmol·m-2·s-1。由此得出,叶片的总(真正)光合速率大约是 μmol CO2·m-2·s-1。(本小题所填数值保留至小数点后一位) (3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100 s以后,叶片的CO2释放 ,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。 (4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物,可利用 技术进行研究。 答案 (16分)(1)水 细胞呼吸 ATP中的化学能 (2)0.2~0.6 释放量 2.4~2.8 (3)逐渐减少 (4)14C同位素示踪 12.(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Ⅲ(或:苏丹Ⅳ) 可溶性糖和淀粉 13.(2015江苏单科,27,8分)为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如图所示。请回答下列问题: 图1 图2 (1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在 相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积 的释放量。 (2)光合作用过程中,CO2与C5结合生成 ,消耗的C5由 经过一系列反应再生。 (3)由图可知,P1的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的 ; 另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的 。 (4)栽培以后,P2植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是 。 答案 (8分)(1)光照强度、CO2浓度 O2 (2)C3 C3 (3)[H]和ATP 参与光合作用的酶 (4)P2光合作用能力强,但向籽实运输的光合产物少 14.(2013浙江理综,30,14分)为研究某植物对盐的耐受性,进行了不同盐浓度对其最大光合速率、呼吸速率及根相对电导率影响的实验,结果见下表。 盐浓度 (mmol·L-1) 最大光合速率 (μmol CO2·m-2·s-1) 呼吸速率 (μmol CO2·m-2·s-1) 根相对 电导率 (%) 0(对照) 31.65 1.44 27.2 100 36.59 1.37 26.9 500 31.75 1.59 33.1 900 14.45 2.63 71.3 注:相对电导率表示处理细胞与正常细胞渗出液体中的电解质含量之比,可反映细胞膜受损程度。 请据表分析回答: (1)表中最大光合速率所对应的最小光强度称为 。与低盐和对照相比,高盐浓度条件下,该植物积累有机物的量 ,原因是CO2被还原成 的量减少,最大光合速率下降;而且有机物分解增加, 上升。 (2)与低盐和对照相比,高盐浓度条件下,根细胞膜受损,电解质外渗,使测定的 升高。同时,根细胞周围盐浓度增高,细胞会因 作用失水,造成植物萎蔫。 (3)高盐浓度条件下,细胞失水导致叶片中的 增加,使气孔关闭,从而减少水分的散失。 答案 (1)光饱和点 减少 三碳糖 呼吸速率 (2)根相对电导率 渗透 (3)脱落酸 15.(2013江苏单科,33,9分)为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响,在不同浓度NaCl条件下,对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定,结果如图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请参照图回答下列问题: (1)叶绿体中色素的功能是 。 (2)大气中的CO2可通过植物叶片表面的 进入植物体内。光合作用产生的有机物(C6H12O6)中的氧来源于原料中的 ,有机物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物 中。 (3)当NaCl浓度在200~250 mmol/L时净光合速率显著下降,自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。前者主要是由于 ,后者主要是由于 。 (4)总光合速率可用单位时间内单位叶面积上 表示。请在下面空白处绘制该实验中总光合速率变化趋势的曲线图。 答案 (1)吸收、传递、转换光能 (2)气孔 CO2 CO2 (3)光合色素含量降低 胞间CO2浓度降低 (4)光合作用消耗的CO2量(光合作用产生的O2量或光合作用产生的有机物的量) 绘图 16.(2013山东理综,25,10分)大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图: (1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显。阶段Ⅰ中,水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为 。阶段Ⅲ中,种子胚细胞内水的主要存在形式是 。 (2)阶段Ⅱ期间,大豆种子胚细胞合成的 解除种子休眠,促进种子萌发。阶段Ⅲ中根向地生长的原因是 分布不均,使根的近地侧生长受到 。 (3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3,则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为 。 (4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时,若突然停止CO2供应,短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为 、 。大田种植大豆时,“正其行,通其风”的主要目的是通过 提高光合作用强度以增加产量。 答案 (1)自由扩散 自由水 (2)赤霉素(或GA) 生长素(或IAA) 抑制 (3)6∶1 (4)升高(或增加) 升高(或增加) 增加CO2浓度 三年模拟 A组 2016—2018年模拟·基础题组 考点一 光合色素和叶绿体 1.(2018湖北部分重点中学一调,20)下列有关叶绿体中色素的说法,正确的是( ) A.色素的作用是吸收、传递和转换光能 B.叶绿体的膜结构上都有色素分布 C.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中可用无水乙醇作为层析液 D.秋天有些植物叶片变黄是因为叶绿素转化为类胡萝卜素 答案 A 2.(2018山东济南一中阶段测试,31)某兴趣小组选择了新鲜菠菜的“绿叶”、“嫩黄叶”,做绿叶中色素的提取和分离实验。色素层析结果如图,下面叙述正确的是( ) A.提取色素的原理是色素在层析液中溶解度不同 B.如果以“绿叶”为实验材料,实验中没加碳酸钙也可能出现和“嫩黄叶”相似的结果 C.如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间,则吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域 D.甲为“嫩黄叶”,乙为新鲜菠菜的“绿叶” 答案 B 考点二 光合作用的原理及应用 3.(2018江西新余四中第一次月考,26)植物叶片中有一种酶,是叶片中含量最高的蛋白质。其功能是催化反应C5+CO22C3,由此推断这种酶( ) A.主要分布在细胞质基质中 B.在低温环境中会失活,导致光合速率降低 C.是固定CO2的关键酶,其催化活性可能比其他酶低 D.由叶绿体中的基因控制合成,与细胞核基因无关 答案 C 4.(2017河北枣强中学上学期期中,17)下列有关科学家探索光合作用的实验,叙述正确的是( ) A.普利斯特利通过实验证明了植物在光下放出的气体是氧气,吸收的是CO2 B.德国科学家梅耶明确指出植物进行光合作用时,把光能转换为化学能储存起来 C.恩格尔曼利用小球藻做实验,探明了CO2中的碳在光合作用中转化的途径 D.利用银边天竺葵探究光合作用产物是淀粉时,可不用脱色直接加碘液使叶片边缘变蓝色 答案 B 5.(人教必1,5-4-5,变式)同位素标记法可应用于光合作用、呼吸作用反应机理的研究,在利用18O标记法研究相关机理的过程中,不可能出现的是( ) A.C6H1218O6→C3H418O3(丙酮酸)→C18O2 B.C18O2→C3→C5 C.H218O→C3→C6H1218O6 D.C18O2→C3→C6H1218O6 答案 C 6.(2018吉林实验中学月考,5)如图为叶绿体结构与功能示意图,下列说法错误的是( ) A.叶绿体中的色素只分布在结构A上 B.细胞吸收14CO2,放射性出现的顺序为CO2→C3→甲 C.结构A释放的O2可参与有氧呼吸第三阶段的反应 D.[H]产生于B处,在暗反应中起还原作用 答案 D 7.(2017山西怀仁第一中学高三上学期第三次月考,15)下列有关探究光合作用过程的描述,正确的是( ) A.将充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光,光照一段时间,遮光部分遇碘变蓝 B.载有水绵和好氧细菌的临时装片,用透过三棱镜的光照射一段时间,绿光区域聚集细菌最多 C.向绿色植物提供H218O和CO2,光照一段时间,释放的气体含有18O2 D.向小球藻提供14CO2,光照一段时间,14C5先于14C3出现 答案 C 8.(2018西藏拉萨中学月考,30)图1为光合作用示意图,图2表示某研究小组在探究光照强度和二氧化碳浓度对小麦幼苗光合作用影响时所得到的实验结果(lx为光照强度的单位)。回答下列问题: 图1 图2 (1)A、B、C分别代表的物质依次是 、 、 。已知光合作用暗反应的中间产物是PGAld,在叶绿体内可以继续反应生成F,或转运至细胞质基质中生成G。淀粉是植物重要的储能物质,蔗糖是糖类转运的主要形式,根据以上信息,写出F、G分别是 、 。 (2)当光照突然停止时,D/C3会 (填“增加”、“不变”或“减少”)。冬季为了增加大棚中蔬菜的产量,菜农会在夜晚将棚顶打开,原因是 。 (3)光照强度和二氧化碳浓度分别直接影响光合作用的 和 。当环境中CO2浓度为200 mg·L-1时,小麦幼苗叶肉细胞的光合速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸速率。 (4)在二氧化碳浓度在300~400 mg·L-1范围内,限制光合速率的环境因素是 。d点净光合速率大于c点,原因是 。 答案 (1)O2 [H] ATP 淀粉 蔗糖 (2)减少 降低呼吸作用消耗的有机物 (3)光反应 暗反应 大于 (4)二氧化碳浓度和光照强度(答全才给分) 在CO2充足情况下,d点光照强度较c点更强,光合速率更大,而呼吸速率相同,所以d点净光合速率大于c点 9.(2018四川内江一模,30)红椿(喜阳耐旱乔木)和铁皮石斛(喜温暖湿润和半阴半阳环境的草本植物)均为四川省保护物种。图甲为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图。图乙为红椿凋落叶对铁皮石斛幼苗的影响。回答下列问题: (1)图甲中表示铁皮石斛的曲线是 。 (2)当光照强度为b时,B植物有机物的积累速率 (填“大于零”、“小于零”或“等于零”)。光照强度超过c之后,限制B植物P/R值增大的主要外界因素是 。 (3)若其他条件不变,光照强度突然从b变为d,则短时间内A植物叶肉细胞中的C3变化趋势是 。 (4)据图乙可知,在凋落叶量为30 g/kg土壤时,主要影响了铁皮石斛幼苗光合作用过程中的 速率,判断的依据是 ;在凋落叶含量为90 g/kg土壤时,C3生成速率下降,说明铁皮石斛幼苗对 的利用率下降。 答案 (1)B (2)大于零 CO2浓度 (3)减少(或下降) (4)光反应 光合色素含量减少,C3生成速率无明显变化 CO2(或C5) 考点三 光合作用与细胞呼吸的关系 10.(2018江苏仪征中学上学期学性检测,5)水稻叶肉细胞通过光合作用合成糖类中的氧元素和通过呼吸作用分解葡萄糖产生的CO2中的氧元素分别来自( ) A.CO2、丙酮酸和H2O B.H2O、丙酮酸和H2O C.CO2、丙酮酸和O2 D.O2、丙酮酸和H2O 答案 A 11.(2018福建三明三校第一次联考,2)叶肉细胞中,下列生理过程不能发生在生物膜上的是( ) A.ATP的合成和水解过程 B.氧气的产生和消耗过程 C.二氧化碳的固定和生成过程 D.[H]的产生和消耗过程 答案 C 12.(2017河北定州中学第一学期第三次月考,15)下列是几个放射性同位素示踪实验,对其结果的叙述不正确的是( ) A.利用15N标记某丙氨酸,附着在内质网上的核糖体将出现放射性,而游离的核糖体无放射性 B.给水稻提供14CO2,则14C的转移途径大致是14CO2→14C3→(14CH2O) C.给水稻提供14CO2,则其根细胞在缺氧状态有可能出现14C2H5OH D.小白鼠吸入18O2,则在其尿液中可以检测到H218O,呼出的二氧化碳也可能含有18O 答案 A 13.(2018山东济南一中上学期期中,42)图1表示番茄叶肉细胞的两个重要生理过程中C、H、O的变化,图2为大棚中番茄叶肉细胞部分代谢过程示意图。请据图回答: (1)图1甲过程中“Ⅰ”是 ,其在 (答具体结构)上产生;该物质用于乙过程的 阶段,该阶段所发生的场所是 (答具体结构)。 (2)图2中细胞器a是 ,物质④是 。光照充足条件下理论上可以完成的过程有 (用字母表示)。 (3)以测定CO2吸收速率与释放速率为指标,探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸作用的影响,结果如表所示: 温度/℃ 5 10 20 25 30 35 光照条件下CO2 吸收速率/(mg·h-1) 1 1.8 3.2 3.7 3.5 3 黑暗条件下CO2 释放速率/(mg·h-1) 0.5 0.75 1 2.3 3 3.5 ①温度在25~30 ℃间光合作用制造的有机物总量逐渐 (填“增加”或“减少”)。 ②假设细胞呼吸昼夜不变,植物在30 ℃时,一昼夜中给植物光照14 h,则一昼夜净吸收CO2的量为 mg。 答案 (1)O2 (叶绿体)类囊体的薄膜 第三 线粒体内膜 (2)液泡 丙酮酸(丙酮酸、[H]) c、d、e、f(c、d、e、f、b) (3)①增加 ②19 B组 2016—2018年模拟·突破题组 突破1 光合作用过程中C3、C5等物质含量变化的分析 1.(2018甘肃天水一中上学期月考,20)将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下,如果在2 h时,将环境中某一条件改变,此时,叶肉细胞中的C3、C5、ATP含量变化如图。那么改变的条件是( ) A.加强光照 B.减弱光照 C.提高CO2浓度 D.降低温度 答案 A 2.(2018江西南昌二中第三次测试,15)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值减少 B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP值增加 C.突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5值减少 D.突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP值减少 答案 B 3.(2017宁夏平罗中学上学期期中,18)如图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度的影响,下列有关叙述中错误的是( ) A.曲线中a点转向b点时,叶绿体中C3浓度降低 B.曲线中d点转向b点时,叶绿体中C5浓度升高 C.ab段影响光合作用速率的主要因素是光照强度 D.bc段影响光合作用速率的限制性因素可能是温度等其他条件 答案 B 突破2 光合作用和呼吸作用过程中“三率”的判断和计算 4.(2017黑龙江虎林一中上学期期末,29)将一片新鲜叶片放在特殊的装置内,在相同温度下,给予不同强度的光照。测到氧气释放量如下表所示: 光照强度(klx) 0 2 4 6 8 10 12 14 O2[μL/(cm2 叶面积·min)] -0.2 0 0.2 0.4 0.8 1.2 1.2 1.2 对该数据分析错误的是( ) A.该叶片呼吸作用吸收O2的速率为0.2 μL/(cm2叶面积·min) B.光强为2 klx时,光合速率与呼吸速率相等 C.光强为8 klx时,光合作用产生O2的速率为0.8 μL/(cm2叶面积·min) D.不改变其他条件下,光强超过10 klx后,光合速度不再提高 答案 C 5.(2018河北武邑中学二调,34)如图表示在不同温度条件下,测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及实验结果,据图分析下列说法错误的是( ) A.从图分析可知,该植物的呼吸速率可表示为X B.从图分析可知,该植物光合速率可表示为Y+2X C.在13~16 ℃之间,随着温度的升高,呼吸作用强度增强,实际光合作用先增后降 D.恒定在14 ℃条件下,维持10 h光照,10 h黑暗,该植物叶片增重最多,增重了30 mg 答案 C 6.(2018内蒙古赤峰二中月考,24)将某种绿色植物的叶片,放在特定的实验装置中,研究在10 ℃、20 ℃的温度条件下,分别置于5 klx、10 klx光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用,结果如图所示(横坐标为时间,单位:h)。对以下结果分析正确的是( ) A.该叶片20 ℃时的呼吸速率是10 ℃时的4倍 B.在10 ℃、5 klx的光照下,每小时光合作用产生的氧气量是3 mg C.在5 klx光照下,10 ℃时积累的有机物比20 ℃时少 D.在20 ℃、10 klx光照下,每小时光合作用产生的氧气量是6 mg 答案 D 7.(2017江西名校联盟第一学期学段检测,11)对某植物测得如下数据:若该植物处于白天均温25 ℃,晚上均温15 ℃,光照(日均8 klx)12小时环境下,则该植物一昼夜中积累的葡萄糖为( ) 25 ℃ 15 ℃ 8 klx光照10 h 黑暗下5 h 8 klx光照10 h 黑暗下5 h 吸收CO2880 mg 释放CO220 mg 吸收CO2440 mg 释放CO2110 mg A.132 mg B.180 mg C.360 mg D.540 mg 答案 D 突破3 光合速率的实验探究 8.(2017河南南阳一中月考,9)如图是在一定温度下测定大豆幼苗呼吸作用和光合作用强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖,不考虑装置中微生物的影响),相关叙述正确的是( ) A.烧杯中盛放NaHCO3 溶液,可用于测定一定光强下植物的净光合速率 B.在遮光条件下,烧杯中盛放NaOH溶液,可用于测定植物无氧呼吸的强度 C.烧杯中盛放清水,可用于测定一定光照强度下真光合速率 D.在遮光条件下,烧杯中盛放清水,可用于测定植物有氧呼吸的强度 答案 A 9.(2018安徽安庆重点中学第二次联考,6)如图表示测定金鱼藻光合作用强度实验的密闭装置,氧气传感器可监测O2浓度的变化,下列有关叙述错误的是( ) A.该实验的目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响 B.加入NaHCO3溶液的主要目的是吸收呼吸作用释放的CO2 C.拆去滤光片,单位时间内氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度 D.若将此装置放在黑暗处,可测定金鱼藻的呼吸作用强度 答案 B 10.(2018北师大实验中学上学期月考,43)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器将叶片打出若干圆片,圆片平均且随机分成甲、乙、丙三组。甲组立即称量测得圆片干重为A,乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内,丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照。乙组和丙组其他条件一致,一小时后,测得乙装置内圆片干重为B,丙装置内圆片干重为C。下列叙述正确的是( ) A.C-A为圆片叶肉细胞一小时内的真光合速率 B.C-B为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率 C.A-B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率 D.实验过程中,乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定 答案 C 11.(2018安徽江淮十校第二次联考,29)图1表示生物体内的代谢过程,a~d代表不同的物质,Ⅰ~Ⅴ为不同的过程,图2为测定某植物光合速率和细胞呼吸速率的实验装置,请回答: (1)图1中,物质b在 结构中参与反应,过程Ⅱ产生C5反应时需要过程Ⅰ提供的物质是 。若2,4-二硝基苯对过程Ⅲ物质变化无影响,但使该过程所释放的能量都以热能的形式散失,这表明该物质使分布在 (填细胞结构)上的酶无法催化ATP合成。 (2)图1中,若突然降低环境中b的浓度,则短时间内,细胞中C5的含量变化为 。低温条件下叶片光合速率降低,则可能原因是 。 (3)为探究绿光是否影响植物幼苗的叶绿素含量,选取分别在 条件下培养的同种植物幼苗同一部位的叶片,提取和分离叶绿素,最终观察 。 (4)利用图2装置测定光合速率和细胞呼吸速率。25 ℃条件下,有光源时光照强度适宜,且实验开始时有色液滴在毛细刻度管的位置是2 mL。每个实验中活的植物幼苗组和消毒处理的死亡的植物幼苗组分别为1组和2组。 实验一:光照条件下,30分钟后,1组有色液体刻度为8 mL,2组有色液体刻度为3 mL。 实验二:黑暗条件下,30分钟后,1组有色液体刻度为0 mL,2组有色液体刻度为1 mL。 则实验一和实验二中的X溶液分别是 ,且实验二的2组刻度变化的原因可能是 ,该植物幼苗该实验条件下实际光合速率为 mL/h。 答案 (1)叶绿体基质 [H]和ATP 线粒体内膜 (2)升高 低温降低光合作用有关酶的活性(或低温降低了叶绿素的含量) (3)白光(或自然光)、绿光 滤纸条上叶绿素a、叶绿素b色素带的宽窄(或滤纸条上叶绿素a、叶绿素b色素带颜色深浅) (4)NaHCO3溶液(或CO2缓冲液)、NaOH溶液 环境因素(如温度变化等)对实验的影响 12 突破4 光合作用的相关曲线分析 12.(2018黑龙江哈六中上学期期中,39)植物的光合作用受CO2浓度、光照强度和温度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下,测定某植物在不同光照强度下的光合作用速率。下列有关说法正确的是( ) A.在a点所示条件下,该植物细胞只进行呼吸作用,产生ATP的场所是线粒体 B.b点时该植物的实际光合作用速率为0 C.若将该植物置于c点条件下光照9小时,其余时间置于黑暗中,则每平方米叶片一昼夜中CO2的净吸收量为15 mg D.适当提高CO2浓度,则图中b点右移,c点左上移 答案 C 13.(2018湖北孝感高中摸底,26)科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况,并将检测结果绘制成如图。下列相关说法错误的是( ) A.光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因 B.致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭 C.致使cd段上升的原因可能是将大棚的顶棚打开 D.适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施 答案 B 14.(2018江苏盐城中学第一次阶段测试,18)将叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别放置在相同的温度适宜且恒定的密闭小室中,给予充足的光照,利用红外测量仪每隔5 min测定一次小室中的CO2浓度,结果如图所示。对此实验叙述不正确的是( ) A.此实验可用于验证B植物比A植物具有更强的固定CO2的能力 B.当CO2浓度约为0.8 mmol/L 时,A、B两植物的光合作用强度相等 C.20 min以后,两种植物叶片光合作用强度都与呼吸作用强度相等 D.若A植物在第5 min时光照突然降低,C3含量将增加 答案 B 15.(2018河北衡水中学上学期二调,21)如图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线,下列叙述错误的是( ) A.光合作用中温度主要影响暗反应阶段 B.光合作用、呼吸作用都受到温度的影响,其中与呼吸作用有关的酶的适宜温度更高 C.温度在30 ℃左右时真光合作用速率最大 D.若温度保持25 ℃,长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,该植物不能正常生长 答案 D 16.(2017河南豫南九校第四次质检,26)图1表示水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。图2表示密闭容器及自然环境中某植物光合作用曲线,图3表示该植物在自然环境中处于25 ℃条件下光合作用强度随光照强度变化的坐标图(光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃)。请分析回答: (1)图1中t2→t3,限制光合速率的因素是 。t3→t4,暗反应 (填“减弱”“不变”或“增强”),光反应随之 (填“减弱”“不变”或“增强”)。 (2)图2中光合作用强度与呼吸作用强度相等的点有 个,FG段密闭容器内CO2浓度下降缓慢的原因是 。 (3)图3中b点时,叶肉细胞中产生ATP的场所有 ;若将温度从25 ℃提高到30 ℃时,d点的移动情况是 。c点时该植物的O2产生量可表示为: (用数学表达式表示)。 (4)结合图1和图3,在农业生产中应用光合作用原理时带给人们的启示是: 。 答案 (1)CO2浓度 增强 增强 (2)两 部分气孔关闭,叶肉细胞(从外界)固定(或吸收)的CO2减少(合理给分) (3)细胞质基质、线粒体、叶绿体 向左上方移动 V1+V2 (4)在农作物的生长发育时期,需要为其提供充足的光照、适宜的温度、适宜的CO2浓度等条件 C组 2016—2018年模拟·提升题组 (满分:60分 时间:30分钟) 一、选择题(每小题4分,共16分) 1.(2018海南海口调研,4)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N、Mg元素 B.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光 C.叶绿素a在层析液中的溶解度大于叶绿素b D.叶片呈现绿色是因为叶绿素对绿光吸收最少并反射出来 答案 B 2.(2018山东菏泽上学期期中,18)将甲、乙两株同样的植物放在两个密闭的装置中,甲给予光照,乙遮光处理,其他条件相同。下列关于这两株植物代谢的叙述中,正确的是( ) A.给予光照的装置中O2含量将持续增加 B.遮光处理的植株有机物的含量将减少 C.如果乙植株突然给予光照,叶绿体内C3含量将增加 D.甲、乙植株的叶肉细胞中产生ATP的场所相同 答案 B 3.(2018甘肃兰州一中月考,9)如图为某绿色植物叶肉细胞的部分生理过程示意图,下列相关叙述正确的是( ) A.①过程的反应场所是线粒体内膜 B.②过程的反应场所是细胞质基质和线粒体基质 C.细胞中①、②过程都发生时,③过程也一定发生 D.若停止光照,则①、②过程均不发生 答案 A 4.(2017安徽示范高中第三次联考,13)水稻在光合作用过程中,RuBP羧化酶能够催化二氧化碳的固定(反应过程中的原料C5,即RuBP),有关该反应的叙述正确的是( ) A.晴朗夏季的中午水稻细胞中C5的含量比上午低 B.RuBP羧化酶集中分布在水稻叶肉细胞的叶绿体基质中 C.RuBP羧化酶的活性会随该反应速度的加快而升高 D.光照强度的变化不会影响该反应过程中C3的含量 答案 B 二、非选择题(共44分) 5.(2018山东潍坊上学期期中,32)在温度、光照等适宜条件下,科研人员测定了某植物在严重缺水条件下气孔导度(指单位时间、单位面积叶片通过气孔的气体量)、净光合速率、叶肉细胞间CO2含量的变化,结果如图所示。请据图回答:(10分) (1)实验0~4 min净光合速率下降的直接因素是 ,16 min时叶肉细胞中O2的移动方向是 。 (2)进一步研究发现,严重缺水会导致叶绿体内溶物浓度增加,pH改变,一方面伤害膜系统影响 反应,另一方面会降低 从而影响暗反应。 (3)由甲图推测,乙图中16 min之后胞间CO2含量快速上升的原因是 和 。 答案 (1)CO2浓度降低 叶绿体→线粒体 (2)光 酶的活性 (3)呼吸速率大于光合速率,CO2释放量增加 气孔导度维持在较低水平,CO2散失较慢 6.(2018湖南长沙一模,29)光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O2/CO2值异常时发生的一种生理过程(如图所示),该过程是细胞在Rubisco酶的催化下,消耗O2,生成CO2,借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。请回答下列问题:(14分) (1)Rubisco酶既能催化C5和CO2反应,又能催化C5和O2反应,其专一性比一般的酶 (填“强”或“弱”)。 (2)据图可知,光呼吸和光合作用都能利用的物质是 ,光合作用利用该物质的场所是 。 (3)与光呼吸相区别,研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”,从反应场所来讲光呼吸与暗呼吸的不同是 ;从能量变化情况看它们的不同是 。 (4)白天当氧气浓度升高时,葡萄糖积累速率 (填“上升”、“下降”或“不变”),其原因是 。 (5)研究发现塑料大棚内的CO2浓度由0.03%升高到0.24%时,水稻会增产约89%,请从光合作用的原理和Rubisco酶促反应的特点解释其原因: 。 答案 (1)弱 (2)C5 叶绿体基质 (3)光呼吸在叶绿体和线粒体等处进行,暗呼吸在细胞质基质和线粒体中进行 光呼吸消耗能量,暗呼吸释放能量 (4)下降 O2与C5结合增多,只产生1个用于还原的C3,减少了暗反应过程中C3含量,使得暗反应速率下降。 (5)CO2的浓度升高可促进光合作用的暗反应;同时可促进Rubisco酶催化更多的C5与CO2结合,而减少与O2的结合,从而降低光呼吸。 7.(2017苏北四市上学期摸底,28)如图所示,图1为某绿色植物细胞内光合作用与有氧呼吸部分代谢活动图解,其中①~⑤表示代谢过程发生的场所,A~H表示代谢过程中产生的物质;图2表示大田中该植物在不同温度下CO2吸收速率或释放速率(单位:mg·h-1)。据图回答:(10分) (1)图1中物质C表示 ,物质G表示 。 (2)图1中有氧呼吸第三阶段的场所是[ ] ,②处发生的是 。在黑暗条件下,植物细胞中能产生ATP的场所有 (填标号)。 (3)图2中,与30 ℃时相比,35 ℃时光合作用制造的有机物总量 。若在25 ℃条件下提高CO2浓度,短时间内图1中物质A量的变化是 。 (4)假设细胞呼吸强度昼夜不变,植物在30 ℃时,一昼夜中给植物光照12 h,则一昼夜净吸收CO2的量 为 mg。 答案 (1)丙酮酸 水 (2)⑤ 线粒体内膜 (光合作用)暗反应 ③④⑤ (3)不变 减少 (4)6 8.(2018山东济南一中阶段测试,45)图1为某植物所在密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化,图2表示该植物在温度为A时光照强度分别为a、b、c、d时单位时间内气体的变化情况。图3为25 ℃时,m、n两种植物CO2吸收量随光照强度的变化曲线。回答下列问题:(10分) (1)图1乙丙段植物叶肉细胞中合成ATP的场所有 ,甲、乙、丙、丁中光合作用速率等于呼吸作用速率的点是 ,对应图2中的 (用a、b、c、d表示)。光照强度为d时,植物光合作用需要从外界吸收 个单位CO2。 (2)图3中,对于n植物,假如白天和黑夜各12 h,平均光照强度在 klx以上植物才能生长。对于m植物,光合作用和呼吸作用最适温度分别为25 ℃和30 ℃。若使温度提高到30 ℃(其他条件不变),图中P点向 方向移动,M点向 方向移动。 答案 (1)细胞质基质、线粒体、叶绿体 乙、丙 c 2 (2)X 右 左下查看更多