届高考生物大一轮复习课时强化训练第三单元第10讲 光合作用.docx

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届高考生物大一轮复习课时强化训练第三单元第10讲光合作用

第10讲　光合作用

测控导航表

知识点

题号

1.色素的种类、作用及提取

1,2,3,11

2.光合作用的过程及探究

4,5,6,7,12

3.影响光合作用的因素及应用

8,9,10,13,14

一、选择题

1.（2018·河北邢台高三质检）下列关于植物细胞叶绿体内光合色素的叙述,正确的是（　B　）

A.胡萝卜素和叶黄素主要吸收红光和蓝紫光

B.叶片呈现绿色的原因是其叶绿素吸收绿光最少,使绿光被反射出来

C.四种光合色素在层析液中的溶解度最小的是胡萝卜素

D.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变

解析:

胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光;叶片呈现绿色的原因是其叶绿素吸收绿光最少,使绿光被反射出来;四种光合色素在层析液中的溶解度最小的是叶绿素b;植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例会发生变化。

2.（2018·湖北黄石月考）下列有关绿叶中色素的提取和分离实验的叙述中,正确的是（　B　）

A.叶绿素的提取需要加入层析液作为提取液

B.过滤时应使用单层尼龙布,并用棉塞塞住试管口

C.分离色素时应将滤液细线置于层析液中

D.选材不同,四条色素带在滤纸条上的排列顺序不同

解析:

提取叶绿素使用无水乙醇或丙酮,层析液用于分离色素;过滤时使用单层尼龙布,并用棉塞塞住试管口,以防止有毒的、挥发性强的丙酮挥发;分离色素时不能让层析液没及滤液细线,否则色素会溶入层析液中;不同材料中四种色素在层析液中的溶解度相同,来自不同材料叶绿体中的四种色素含量可能不同,经过纸层析后,在滤纸上的排列顺序相同,色素带粗细可能不同。

3.（2019·山东滨州月考）下图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。

据图判断,以下说法不正确的是（　C　）

A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收400nm～500nm波长的光

B.用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度

C.由550nm转为670nm波长的光后,短时间内叶绿体中C3的量增加

D.土壤中缺乏镁时,植物对420nm～470nm波长的光利用量显著减少

解析:

由图可知,类胡萝卜素主要吸收400nm～500nm波长的光;叶绿体中色素吸收450nm波长的光比吸收600nm波长的光要多,因此用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度;由550nm转为670nm波长的光后,叶绿体中色素吸收的光变多,光反应产生的ATP和[H]变多,暗反应中C3的还原量增多,则叶绿体中C3的量减少;叶绿素吸收420nm～470nm波长的光较多,当缺镁时,叶绿素的合成受到影响,则植物对420nm～470nm波长的光的利用量显著减少。

4.下列关于光合作用探究历程的叙述,不正确的是（　A　）

A.萨克斯让叶片在暗处放置几小时,然后一半遮光、一半曝光,并用碘蒸气处理,得出光合作用需要光照才能进行

B.恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验,得出氧气是由叶绿体释放出来的

C.梅耶根据能量转化和守恒定律,指出植物在进行光合作用时把光能转换成化学能储存起来

D.鲁宾和卡门利用同位素标记法,证明光合作用释放的氧气只来自水

解析:

萨克斯让叶片在暗处放置几小时,然后一半遮光、一半曝光处理,成功证明了光合作用的产物除了氧气之外还有淀粉。

5.（2018·湖北模拟）研究者使用同位素18O标记水和碳酸氢钠中的部分氧原子,加入三组小球藻培养液中,记录反应起始时水和碳酸氢钠中18O的比例,光照一段时间后,分别检测小球藻释放的氧气中18O的比例,实验结果如下表所示。

下列相关叙述错误的是（　C　）

组别

起始时含18O

的水比例（%）

起始时含18O

的HC

比例（%）

释放的O2中

18O的比例（%）

1

0.85

0.41

0.84

2

0.85

0.55

0.85

3

0.85

0.61

0.85

A.18O2是在小球藻叶绿体的类囊体上生成的

B.HC

可为小球藻的光合作用提供CO2

C.HC

中18O的比例不同导致放氧速率不同

D.释放的O2中18O比例与水相近,推测O2来自水

解析:

由实验结果可知,HC

中18O的比例不同但释放的O2中18O的比例基本相同,可推测HC

中18O的比例不会影响放氧速率,释放的O2中18O比例基本上与起始时含18O的水比例一致,可推测释放的O2来自水。

6.（2018·山东临沂期末）下图表示绿色植物光合作用的部分过程,图中A～C表示相关物质。

有关分析错误的是（　B　）

A.图中A为氧气,可部分释放到空气中

B.图中B为NADPH,外界CO2浓度升高时,B的含量暂时升高

C.该过程消耗的NADP+和C来自叶绿体基质

D.该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中

解析:

水的光解产物是氧气和[H],若光合作用强度大于呼吸作用强度,氧气会部分释放到空气中;图中B是在NADP+、H+和电子参与下形成的,为NADPH,当外界CO2浓度升高时,暗反应中生成的三碳化合物增多,则消耗的NADPH增多,导致NADPH的含量暂时降低;叶绿体基质中,暗反应消耗NADPH、ATP产生NADP+、ADP;由图中信息可知光合作用光反应过程中,将光能转化成化学能储存在ATP和NADPH中。

7.（2018·河北唐山一模）将叶绿体悬浮液置于适宜光照下,一段时间后发现有氧气放出。

下列相关说法正确的是（　B　）

A.可测定叶绿体悬浮液的净光合速率

B.向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液[H]含量下降

C.突然改用等强度红光照射C3含量上升

D.改变悬浮液中pH对氧气释放无影响

解析:

叶绿体产生O2的量为总光合量;向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液,增大了CO2浓度,暗反应加快,[H]由于消耗加速,故其含量下降;改用等强度红光照射,叶绿体色素吸收利用的光能增多,光反应加快,产生的[H]和ATP增多,C3含量下降;pH影响酶的活性,改变悬浮液中pH影响光合作用。

8.（2018·湖南长沙高三统考）光合作用速率等于呼吸作用速率所对应的光照强度为光补偿点。

某同学将生长状态相似的番茄幼苗均分为两组,其中一组置于缺镁的培养液中培养一段时间,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,下列说法正确的是（　D　）

A.实验组光合作用下降是光反应强度降低,暗反应强度不变所导致

B.实验组的光补偿点与对照组相同

C.实验组色素带的位置和宽窄与对照组相同

D.适当增加实验组环境中CO2浓度可使其光补偿点降低

解析:

实验组光合作用下降导致光反应强度降低,由于光反应也会影响暗反应,故暗反应强度也降低;实验组的光补偿点相对对照组增大;实验组色素带的位置与对照组相同,但叶绿素a和叶绿素b的色素带会变窄;实验组的色素含量少,光反应弱,适当增加实验组环境中CO2浓度可使其光补偿点降低。

9.下图表示在适宜的光照强度、温度和水分等条件下,某实验小组所测得的甲、乙两种植株叶片CO2吸收速率与CO2浓度的关系。

下列叙述正确的是（　B　）

A.CO2浓度为B时,甲、乙植株真正光合速率相等

B.若将甲、乙植株置于玻璃钟罩内,一段时间后甲植株先死亡

C.只要有CO2,植株就能进行光合作用

D.A点时,甲植株叶肉细胞光合速率为零

解析:

由于缺少两种植株的呼吸速率数据,因此无法比较两种植株真正光合速率的大小;A点表示甲植株的光合作用与呼吸作用强度相等,即甲植株进行光合作用的CO2补偿点,其大于乙植株进行光合作用的CO2补偿点,因此在低CO2浓度条件下,将甲乙两种植株置于玻璃钟罩内,一段时间后甲先死亡;当CO2浓度达到一定值时,光合作用才能发生;A点时,甲植株叶肉细胞的净光合速率为零。

10.（2018·江苏卷）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（　D　）

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

解析:

植物体内的酶存在最适温度,在一定范围内,净光合速率随温度升高而升高,超过某一温度,净光合速率随温度升高而下降;也因为酶有最适温度,故当横坐标为CO2浓度或光波长时,净光合速率与温度不一定呈正相关;当横坐标是光照强度时,温度为无关变量,即温度相同,所以呼吸速率相同,即两曲线起始相同,在一定范围内,光照强度越大,净光合速率越大,且CO2浓度越大,净光合速率越大,当光照强度达到光饱和点后,净光合速率不再随光照强度变化。

二、非选择题

11.（2018·山东泰安一模）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行补充光源（补光）实验,结果如图所示。

补光的光强度为150μmol·m-2·s-1,补光时间为上午7:

00～10:

00,温度适宜。

请回答:

（1）补光效果最好的补光组是　　　　　　　。

若该补光组在9:

00时突然停止补光,则叶肉细胞中C5化合物含量将　　　　。

（2）根据光合色素吸收光谱分析,单色光补光后结果不同的重要原因是 

　　　　　　　　　　　　。

有人认为不同单色光补光后也会影响叶片中光合色素的含量,进而影响光合作用,请设计实验进行验证,设计思路是　 

　。

解析:

（1）由图读出680nm补光植物的CO2吸收速率最大。

该补光是在9:

00时突然停止补光,光反应减慢,[H]和ATP合成减少,C3还原减慢,C5生成减少,而C5和CO2的结合生成C3的速度不变,C5含量减少。

（2）单色光补光后结果不同,是因为光合色素对不同单色光的吸收量不同。

要证明色素含量的变化,应取四组不同光照射相同时间下的叶片,提取、分离色素并进行观察,通过比较色素带的宽窄,可得到验证。

答案:

（1）680nm补光　减少

（2）光合色素对不同单色光的吸收量不同　取以上四组不同光照射相同时间下的等量叶片,提取其中的色素,利用纸层析法分离色素,观察比较不同色素提取液层析形成的色素带（宽窄）

12.（2019·河北衡水月考）光合作用的暗反应阶段主要包括:

C5和CO2结合生成C3,C3经一系列变化生成糖类和C5。

为确定光合作用暗反应阶段哪个反应间接依赖光,科学家利用小球藻进行实验,结果如图所示。

请回答下列问题:

（1）利用热酒精处理小球藻能终止细胞内的化学反应。

欲探究14CO2中14C的转移路径,给小球藻提供14CO2后,应怎样处理?

　。

（2）暗反应阶段间接依赖光照的反应是 

　　　　　　　　,做出此判断的依据是　 

　。

（3）若其他条件不变,突然降低光照条件下CO2的浓度,短时间内细胞中C3和C5含量的变化趋势分别是　　　　　　　　　　　　　　。

解析:

（1）据题意可知,欲探究14CO2中14C的转移路径,给小球藻提供14CO2后,应每间隔段时间用热酒精终止暗反应进程,提取并鉴定含14C的物质。

（2）分析图示可知,当反应条件由光照变为黑暗时,C3含量升高而C5及各种中间产物的含量下降,说明C3的还原与光照条件有关,据此可判断,暗反应阶段间接依赖光照的反应是C3经一系列变化生成糖类和C5。

（3）若其他条件不变,突然降低光照条件下CO2的浓度,导致CO2和C5结合形成C3的CO2固定过程减弱,新生成的C3减少,而原有的C3继续被还原为C5和糖类,所以短时间内细胞中C3含量降低,C5含量升高。

答案:

（1）每间隔段时间用热酒精终止暗反应进程,提取并鉴定含14C的物质

（2）C3经一系列变化生成糖类和C5　当反应条件由光照变为黑暗时,C3含量升高而C5及各种中间产物的含量下降,说明C3的还原与光照条件有关

（3）C3含量降低,C5含量升高

13.（2018·全国Ⅱ卷）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　。

解析:

（1）根据题图中的曲线可知,A叶片净光合速率最大时,对应的光照强度约为1200μmol·m-2·s-1,B叶片净光合速率最大时,对应的光照强度至少为2000μmol·m-2·s-1,即A叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于B叶片,因此A叶片位于树冠下层。

（2）当光照强度达到一定数值时,A叶片的放氧速率不变,但净光合速率下降,原因可能是光合作用的暗反应受到抑制。

（3）常用的提取叶绿素的有机溶剂是无水乙醇。

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

14.（2018·云南昆明检测）正常土壤盐分含量约为2g/kg,土地盐碱化已成为全球性危害,选育耐盐作物有重要意义。

某研究小组将粒重相同的A、B两个品种的小麦植株各均分为3组,实验处理及结果如表（各植株生长状况良好且一致,其他培养条件相同且适宜）:

组别

一

二

三

四

五

六

小麦

品种

A

A

A

B

B

B

土壤盐分含量

/g·kg-1

2

5

9

2

5

9

CO2吸收速率

/μmol·m-2·s-1

24.4

23.3

17.3

26.1

23.0

16.6

有效穗数

/穗·株-1

19.8

19.0

17.1

22.6

18.6

12.1

穗粒数

/粒·穗-1

29.4

27.1

26.4

29.5

29.0

16.6

请分析回答:

（1）土壤盐分含量为2g/kg时,　　　　（填“能”或“不能”）判断B品种小麦的总光合速率大于A品种,原因是　 

　　　　　　　　　。

（2）随土壤盐分含量升高,小麦光合速率逐渐降低,一方面是由于失水导致叶片部分气孔关闭,供给光合作用的　　　　减少;另一方面是由于叶绿素活性降低,导致用于暗反应的　　　　　　　减少。

（3）盐分含量为9g/kg的土壤宜种植A品种小麦,理由是　。

解析:

（1）表格中CO2吸收速率代表的是植物的净光合速率,是实际光合速率与呼吸速率的差值,而该实验没有测定A、B两品种小麦的呼吸速率,所以无法判断A、B两品种小麦总光合速率的大小。

（2）随土壤盐分含量升高,土壤渗透压升高导致植物失水,引起叶片部分气孔关闭,则二氧化碳吸收不足,从而导致植物光合速率下降,同时由于叶绿素活性降低,光反应产生的[H]和ATP减少,导致暗反应变弱。

（3）在盐分含量为9g/kg的土壤中,A品种穗粒总数为17.1×26.4=451.44,B品种穗粒总数为12.1×16.6=200.86,说明A品种穗粒总数比B品种更多,所以A品种小麦更适宜种植在该土壤中。

答案:

（1）不能　实验未测定A、B两品种小麦的呼吸速率

（2）CO2　[H]和ATP　（3）与B品种相比,该条件下A品种穗粒总数更多