【生物】2021届新高考生物一轮复习人教版光合作用作业（山东专用）
专题6 光合作用
【考情探究】
课标解读
考情分析
备考指导
考点
考向
1
光合色素和叶绿体
光合色素的提取和分离
考查内容:本专题为高频考点,常常结合光合作用相关实验、光合速率曲线等以非选择题的形式进行考查,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。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
命题规律:试题常常结合影响细胞呼吸的因素曲线或实验进行考查。对能力的考查多集中在模型分析、获取信息、综合运用等方面
1.复习时要将光合作用和细胞呼吸的过程与原理融会贯通,总结环境因素影响光合作用的原理和应用,利用光合作用图解或表解对比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.结合对照实验的原理,探究光合速率的原理并归纳实验方法,培养对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力,及对实验方案进行评价的能力
2
光合作用的过程及影响因素
光合作用的过程分析
光合作用的影响因素及应用
3
光合作用与细胞呼吸的关系
光合作用与细胞呼吸的过程联系
“三率”的判断与分析
【真题探秘】
基础篇
考点一 光合色素和叶绿体
【基础集训】
1.提取光合色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是( )
A.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片
B.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多
D.胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高
答案 C
2.如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图,下列有关叙述错误的是( )
A.①和②均为选择透过性膜
B.③上分布有与光反应有关的色素和酶
C.③上所含色素均含M,故缺M时这些色素都无法合成
D.在③上形成的产物[H]和ATP进入④中为暗反应提供物质和能量
答案 C
3.如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况。以下说法正确的是( )
A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B.水稻在收获时节,叶片中色素含量的多少是(甲+乙)<(丙+丁)
C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光
答案 B
考点二 光合作用的过程及影响因素
【基础集训】
1.下列有关科学家探索光合作用的实验中,叙述错误的是( )
A.与黑藻相比,水绵更适宜用作探究光合作用的场所
B.金鱼藻是水生植物,用作探究光合作用产物是O2时,利于收集气体
C.卡尔文利用小球藻,探明了CO2中的碳在光合作用中转化的途径
D.用银边天竺葵探究光合作用产物是淀粉时,不用脱色可直接加碘液使叶片边缘变蓝色
答案 D
2.如图为绿色植物光合作用过程示意图(图中a~g为物质,①~⑥为反应过程,物质转化用实线表示,能量转换用虚线表示)。下列有关叙述错误的是( )
A.图中①表示水分的吸收,③表示水的光解
B.c为ATP,f为[H]
C.将b物质用18O标记,最终在(CH2O)中能检测到放射性
D.图中a物质主要吸收红光和蓝紫光,绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能
答案 B
3.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
4.如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度的影响。下列有关叙述错误的是( )
A.a→b点,叶绿体中C3浓度降低
B.b→d点,叶绿体中C5浓度升高
C.a→b点,叶绿体中C5生成速率降低
D.d点时,限制光合作用强度的环境因素可能有CO2浓度和温度等
答案 C
5.阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”,如图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后O2释放速率和CO2吸收速率的变化,据此下列分析正确的是( )
A.“光斑”照射前,光合作用无法进行
B.“光斑”照射后,光反应和暗反应迅速同步增强
C.“光斑”照射后,暗反应对光反应有限制作用
D.“光斑”移开后,光反应和暗反应迅速同步减弱
答案 C
6.如图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图,其中①~⑤为生理过程,a~h为物质名称,请回答:
(1)物质a分布在叶绿体的 。
(2)过程②和③发生的场所分别是 、 。
(3)上述①~⑤过程中,能够产生ATP的生理过程是 (用图中数字回答),能产生[H]的过程是 (用图中数字回答)。
(4)在光合作用过程中,三碳化合物被还原成糖类等有机物过程中,需要光反应提供 (用图中字母回答)。
(5)当g物质不足时,叶绿体中的三碳化合物含量 ,五碳化合物含量 。
答案 (1)类囊体薄膜 (2)叶绿体基质 细胞质基质 (3)①③④⑤ ①③④ (4)c、e (5)下降(减少) 上升(增加)
考点三 光合作用与细胞呼吸的关系
【基础集训】
1.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
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
3.如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图,①~⑤表示有关过程,X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法错误的是( )
A.X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATP
B.①~⑤过程中能产生ATP的有①②③④
C.②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定
D.光合速率小于呼吸速率时,④过程产生的CO2会释放到细胞外
答案 B
4.在细胞能量代谢的过程中,光合作用和细胞呼吸都有[H]产生,下列有关[H]的说法,正确的是( )
A.细胞呼吸产生的[H]可以用于光合作用C3的还原
B.葡萄糖在线粒体中彻底分解能够产生大量[H]
C.光合作用产生的[H]可用于三碳化合物的还原
D.无氧呼吸的第二阶段会消耗[H]并产生大量能量
答案 C
综合篇
提升一 光合作用和呼吸作用常见曲线解读
【综合集训】
1.(2018黑龙江哈六中期中,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、适宜温度和有氧条件下,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15mg
D.适当提高CO2浓度,则图中b点右移,c点左上移
答案 C
2.(2019山东日照校际联考,20)研究小组将某亚热带绿色植物置于15℃的密闭透明玻璃容器内,测定装置中的氧气含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.ab段叶肉细胞吸收的氧气可参与水的生成
B.开始光照的时刻,叶肉细胞中C5会减少
C.由b到c,植物的光合速率逐渐降低
D.适当提高温度,可缩短达到c点的时间
答案 B
3.(2019安徽合肥九中检测,6)如图表示夏季晴天,某植物放在密闭的玻璃罩内一昼夜CO2浓度的变化情况,假设玻璃罩内的植物生理状态与自然环境中的相同。用CO2测定仪测得了一天中该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如图所示的曲线,据图判断下列有关说法正确的是( )
A.H点时植物产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
B.光合作用是从D点开始的,因为D点后CO2浓度开始下降
C.处于实线与虚线交叉点时的光合作用强度等于呼吸作用强度
D.经历一天植物体内的有机物有积累,容器内O2含量增加
答案 D
4.(经典题)某研究小组进行某植物的栽培实验,图1表示在黑暗条件下测得的呼吸曲线和在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的净光合曲线;图2为在恒温密闭玻璃温室中,连续24h测定的温室内CO2浓度以及植物CO2吸收速率的变化曲线。据图分析,下列说法错误的是( )
A.图1中,当温度达到55℃时,植物光合作用相关的酶失活
B.6h时,图2叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质
C.18h时,图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量
D.该植株进行光合作用且吸收CO2的量为0时,在两图实线曲线中的描述点共有4个
答案 D
提升二 “三率”的判断和计算
【综合集训】
1.(经典题)以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时的相等
B.光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C.温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D.两曲线的交点表示光合作用制造的有机物的量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等
答案 A
2.(2019山东济宁一中收心考,30)将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份,在不同的温度下分别暗处理1h,再光照1h(光照强度相同),测其重量变化,得到如下的数据。以下说法错误的是( )
组别
1
2
3
4
温度(℃)
27
28
29
30
暗处理后的重量变化(mg)
-1
-2
-3
-1
光照后与暗处理前的重量变化(mg)
+3
+3
+3
+1
A.轮藻细胞内呼吸酶的最适温度约为29℃
B.第三组轮藻光合作用产生的氧气量最多
C.第四组轮藻2h合成的有机物总量最多
D.四个组中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度
答案 C
3.(2018山东枣庄八中一模,29)某研究小组为了探究某种植物叶片在不同温度下的光合作用和细胞呼吸的强度,进行了如图甲所示的实验,并测出不同温度下的a、b值(如图乙)。请据图回答下列问题:
(1)根据图甲推知该植物叶片的呼吸速率为 ;净光合速率为 ;实际光合速率为 。(用1h内有机物消耗量或生成量表示)
(2)由图乙可得出:13~16℃之间,随着温度的升高,该植物叶片呼吸速率变化趋势为 ,实际光合速率的变化趋势为 ;由14℃升到15℃,其净光合速率增加了 。
(3)在16℃条件下,10小时光照,10小时黑暗,该叶片增重值约为 。
答案 (1)a a+b b+2a (2)逐渐增大 逐渐增大 0 (3)10mg
提升三 “三率”实验探究的5个方法
【综合集训】
1.(2019福建厦门期末,5)如图为测定细胞代谢相关速率的实验装置。下列叙述正确的是( )
A.测定植株的呼吸速率时,应在黑暗条件下进行
B.测定植株的呼吸速率时,小烧杯的液体应为清水
C.直接测定植株总光合速率时,小烧杯的液体应为NaHCO3溶液
D.测定植株的净光合速率时,应在光下进行,且小烧杯的液体应为NaOH溶液
答案 A
2.(经典题)某生物科研小组从鸭绿江的某一深度取得一桶水样,一部分水样分装于六对黑白瓶中,剩余的水样测得初始溶解氧的含量为10mg/L,白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下(a
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 D
11.(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14CO2,48h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
12.(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C5
D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会升高
答案 C
13.(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
14.(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
15.(2015江苏单科,21,3分)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(多选)( )
A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次
答案 ABC
16.(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
17.(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
18.(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
19.(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
20.(2013课标全国Ⅱ,2,6分,0.887)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
21.(2011课标全国,3,6分)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,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 B
22.(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-Ⅰ),C3-Ⅰ还原为三碳糖(C3-Ⅱ),这一步骤需要 作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,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)。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3-Ⅱ输出速度
④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] C5(五碳化合物) (3)①②③④ (4)吸水涨破
23.(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。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。
①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。
②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 (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)①不能。转入蓝藻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。 ②a、b、c
24.(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,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)。
①C3的还原 ②内外物质运输
③H2O裂解释放O2 ④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)①②④
25.(2018课标全国Ⅱ,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
26.(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
50min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100cm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,50min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 (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
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
28.(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 (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
【三年模拟】
时间:90分钟 分值:100分
一、单项选择题(每小题3分,共27分)
1.(2020届山东潍坊期中,12)一片干重为Xmg的叶片,经黑暗处理4h后干重变为(X-2)mg,再进行光照4h后干重为(X+4)mg,假设温度保持不变,则该叶片在光照下的总光合速率为( )
A.1mg·h-1 B.2mg·h-1
C.4mg·h-1 D.8mg·h-1
答案 B
2.(2020届山东临沭月考,1)下列关于元素与光合作用关系的叙述,正确的是( )
A.在光合作用中C元素从CO2经C5形成(CH2O)
B.Fe是组成光合色素的必需元素,缺Fe将影响光反应
C.N是构成ATP的必需元素,光反应过程有ATP的合成
D.光合作用制造的有机物中的氧来自水
答案 C
3.(2019山东烟台期末,8)秋季枫树等植物的叶片变为红色,主要是花青素增多而一些光合色素含量降低所致,实验小组对此进行实验验证:用无水乙醇提取叶片中色素,用层析液进行分离,结果滤纸条上出现四条色素带,靠近层析液的两条色素带非常窄,有关推断合理的是( )
A.低温类胡萝卜素容易被破坏
B.变窄的是叶黄素和叶绿素a
C.叶绿素难溶于无水乙醇
D.滤纸条未显现花青素的原因可能是其为水溶性色素
答案 D
4.(2019山东邹城期中,11)下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.叶绿体产生ATP一定要有光,线粒体只有在内膜上才能产生ATP
B.若呼吸作用的终产物中有水,则一定进行了有氧呼吸
C.叶绿体和液泡中都有色素,这些色素均能参与光能的捕获
D.光合作用只能在光下进行,呼吸作用只能在黑暗中进行
答案 B
5.(2019山东临沂质量检测,10)如图为绿色植物某细胞内发生的两个生理过程。下列分析正确的是( )
A.能进行②过程的细胞,在氧气充足时也能进行①过程
B.①过程产生的能量,大部分用于合成ATP
C.①、②过程中的[H]是同一种物质
D.①过程发生在线粒体内膜上,②过程发生在叶绿体内膜上
答案 A
6.(2019山东济南期中,15)某种野生型油菜存在一种突变体,叶绿素、类胡萝卜素含量均低,其叶片呈现黄化色泽。野生型和突变体的成熟叶片净光合速率、呼吸速率及相关指标见表。
指标
类型
类胡萝
卜素/
叶绿素
叶绿素
a/b
净光合速率/
(μmolCO2·
m-2·s-1)
胞间CO2浓度/
(μmolCO2·m-2·s-1)
呼吸速率/(μmolCO2·
m-2·s-1)
野生型
0.28
6.94
8.13
210.86
4.07
突变体
0.32
9.30
5.66
239.07
3.60
下列分析正确的是( )
A.叶绿素和类胡萝卜素分布于叶绿体的类囊体薄膜上,可用纸层析法提取叶片中的色素
B.与野生型相比,突变体中发生的改变可能抑制了叶绿素a向叶绿素b的转化
C.突变体成熟叶片中叶绿体消耗CO2的速率比野生型低2.47μmolCO2·m-2·s-1
D.CO2浓度、ATP与[H]产量等是导致突变体光合速率降低的限制因素
答案 B
7.(2019山东师范大学附属中学四模,8)在光照恒定、温度最适条件下,某研究小组用如图的实验装置测量1小时内密闭容器中CO2的变化量,绘成的曲线如图所示。下列叙述中,错误的是 ( )
A.a~b段,叶绿体中ADP从叶绿体基质向类囊体膜运输
B.该绿色植物前30min真正光合速率平均为50ppmCO2/min
C.适当提高温度进行实验,该植物光合作用的光饱和点将下降
D.若第10min时突然黑暗处理,叶绿体基质中三碳化合物的含量将增加
答案 B
8.(2019山东青岛期中,9)经研究发现,一定浓度的NaCl溶液会使气孔关闭。某同学研究了不同光照强度条件下,一定浓度的NaCl溶液对某种植物光合速率的影响,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.一定浓度的NaCl溶液处理后,丙组植株光合速率不变的原因可能是光照强度限制了光合速率
B.用一定浓度的NaCl溶液处理乙植株后,短时间内叶绿体中C3含量下降,[H]含量上升
C.若在A点适当提高甲组植株的光照强度,其光合速率会增大
D.一定范围内,随着NaCl溶液浓度的增大,乙组植株的光饱和点将逐渐下降
答案 C
9.(2019山东日照期末,18)如图表示将某植物叶片置于适宜条件下,不同的细胞间隙CO2相对浓度下叶肉细胞中C5的相对含量变化。以下推测不合理的是( )
A.a→b,暗反应消耗ATP的速率增加
B.a→b,CO2固定速率比C3的还原速率快
C.b→c,光合作用速率等于呼吸作用速率
D.b→c,可能是光反应限制了光合速率
答案 C
二、不定项选择题(每小题6分,共18分)
10.(2020届山东潍坊期中,11)如图表示绿色植物叶肉细胞内三碳化合物和葡萄糖的相互转化过程。下列叙述错误的是( )
三碳化合物葡萄糖
A.①②过程可以发生在同一细胞中
B.①过程发生在叶绿体基质,②过程发生在线粒体基质
C.①过程的发生需要[H]和ATP,②过程的发生不需要O2
D.种植蔬菜时,为提高产量应设法增强①过程,减弱②过程
答案 B
11.(2020届山东等级考模拟,15)龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类,既能给海洋生态系统提供光合产物,又能为人类提供食品原料。某小组研究CO2浓度和光照强度对龙须菜生长的影响,实验结果如图所示。已知大气CO2浓度约为0.03%,实验过程中温度等其他条件适宜,下列相关说法错误的是( )
图1 图2
A.实验中CO2浓度为0.1%的组是对照组
B.增加CO2浓度能提高龙须菜的生长速率
C.高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快
D.选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素
答案 AB
12.(2020届山东泰安一中期中,27)利用装置甲,在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的“圆叶”,将叶片内的空气抽出,进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是( )
图乙
A.从图乙可看出,F植物适合在较强光照下生长
B.光照强度为1klx,装置甲中放置植物E叶片进行测定时,液滴向左移动
C.光照强度为3klx时,E、F两种植物的叶片产生氧气的速率相等
D.光照强度为6klx时,装置甲中E植物叶片比F植物叶片浮到液面所需时间短
答案 BD
三、非选择题(共55分)
13.(2020届山东泰安五校联考,27)增加水稻的产量一直是科研人员研究的课题。图Ⅰ为水稻叶肉细胞中的某一结构(①~④表示结构),图Ⅱ为研究人员探索1mmol/LNaHSO3 溶液对乳熟期温室水稻净光合速率影响的研究结果。请分析回答:(13分)
图Ⅰ
图Ⅱ
(1)图Ⅰ所示发生在④的生理过程为 反应。④处给③发生的反应提供的物质有 。
(2)图Ⅰ中,③处所发生的主要能量变化: ,据图Ⅱ,当光照强度为800lx时,水稻叶肉细胞中产生[H]的场所有 。
(3)研究发现1mmol/LNaHSO3 溶液可能增加了叶片内叶绿素的含量,则其作用部位是图Ⅰ中的[ ] ;如何用简单实验证明此可能性?请写出实验思路: 。
(4)由图Ⅱ可知,1mmol/LNaHSO3 溶液对水稻呼吸作用 (有、无)影响,你的理由: ;实验组与对照组比较,由图Ⅱ可以得出的结论: 。
答案 (1)光 [H]和 ATP (2)ATP中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能 叶绿体、线粒体、细胞质基质 (3)④ 类囊体薄膜 提取光合色素并用纸层析法分离实验组(1mmol/LNaHSO3溶液处理)和对照组水稻绿叶中的光合色素,比较两组叶绿素色素带的宽度 (4)无 当光照强度为 0 时,水稻的净光合速率与对照组相同 不同光照条件下,1mmol/L的NaHSO3溶液均能提高水稻光合速率
14.(2020届山东潍坊期中,32)三株独立生长的桑树(甲、乙、丙)所处地段的含水量不同,在一个晴朗的白天,科研人员测得有关数据如图所示。请据图回答:(14分)
(1)乙和丙植株在中午光合速率出现了低谷,这一现象被称为光合作用的“午休现象”。产生这一现象的主要原因:
。
(2)图中8时和16时的光照强度、温度基本相同,但16时的光合速率比8时明显偏低,主要原因: 。
(3)据图推测三株桑树所处地段含水量由低到高依次是 。
(4)三株桑树的叶肉细胞在黑暗中 (填“有”或“无”)ATP和[H]的合成,原因: 。
(5)“午休现象”能使农作物有机物的合成量减少30%甚至更多。针对这一情况,结合图中信息分析,在实际农业生产中为提高粮食产量应采取的措施是 。
答案 (1)中午蒸腾作用旺盛,气孔关闭,植物吸收CO2量减少,引起光合速率降低
(2)16时光合产物的积累量比8时多,对光合作用的抑制更明显
(3)丙、乙、甲
(4)有 黑暗中叶肉细胞可进行呼吸作用,呼吸作用有[H]和ATP的合成
(5)适时灌溉
15.(2020届山东青岛期初调研,16)光合作用是重要的化学反应,为更好地将光合作用的原理应用于农业生产实践,研究人员进行了“环境因素对光合作用影响”的探究活动,选用甲、乙两个农作物新品种分别置于正常光照和弱光照下进行实验,获得的实验数据如表所示。请回答下列问题:(14分)
品
种
光照处理
叶绿素含量
(mg/cm2)
类胡萝卜素含量
(mg/cm2)
净光合作用速率
[μmolCO2/(m2·s)]
甲
正常光照
2.21
1.12
4.65
弱光照
1.24
0.56
2.86
乙
正常光照
1.66
0.8l
4.12
弱光照
4.84
0.76
3.03
(1)叶肉细胞中能吸收并转化光能的色素分布在叶绿体的 ,根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱,在温室大棚内常采用的增产措施: 。
(2)据表分析,在弱光照处理时,品种甲和品种乙的净光合作用速率都减慢,但品种乙比品种甲的净光合作用速率减慢程度低,原因: 。
(3)将接受正常光照的乙植株置于弱光照条件下,培养较短的时间后,测得其净光合速率 (大于、等于、小于)3.03μmolCO2/(m2·s),对此结果的合理解释: 。经过较长时间的适应后,乙植株的净光合速率 (“能”或“不能”)达到3.03μmolCO2/(m2·s)水平,推测的依据: 。
答案 (1)类囊体薄膜 用红光或蓝紫光进行补光 (2)品种乙在弱光照处理时叶绿素含量增加,提高了对光能的利用率(呼吸速率不变) (3)小于 在较短时间内,其叶绿素含量相对较低,导致植株光合速率较低,但呼吸速率不变 能 据表中叶绿素在不同光照强度下的变化,培养较长的时间后,乙植株叶绿素含量会升高,净光合速率可达到3.03μmolCO2/(m2·s)水平
16.(2019山东济南五模,41)为探究光照强度对不同植物幼苗光合作用能力的影响,某研究小组将生长状况相同的不同植物的幼苗分成A、B两组,分别栽种在温度适宜,其他条件均相同的环境中,测定结果如图所示:(14分)
(1)光照强度为150lx时,B组幼苗光合作用强度 (填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度,此时叶绿体中的ADP的移动方向是 。
(2)如果在光照强度为300lx的条件下培养这两组幼苗,则这两组幼苗的生长速度 (填“相等”或“不相等”),理由是 。
(3)当光照强度大于1500lx时,限制A组幼苗光合作用强度的环境因素主要是 ,此时若突然中断光照,短时间内叶绿体中C5的含量将 。
答案 (1)等于 由叶绿体基质移向类囊体薄膜 (2)相等 光照强度为300lx时,A、B组幼苗的净光合速率相等(或积累的有机物的量相等) (3)CO2浓度 减少
