高考北京版高考生物 专题6 光合作用.docx
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高考北京版高考生物专题6光合作用
专题6 光合作用
挖命题
【考情探究】
考点
考向
5年考情
预测热度
高考示例
素养要素
难度
1
光合色素及其提取和分离实验
光合色素的功能
2017天津理综,5,6分
科学思维
科学探究
易
★☆☆
提取分离光合色素的原理和过程
2
光合作用的原理
光合作用的过程
2018北京理综,3,6分
生命观念
科学思维
易
★★☆
光合作用的影响因素
2016北京理综,5,6分
易
3
光合作用和呼吸作用的综合
光合作用和呼吸作用的综合
2017北京理综,2,6分
科学思维
生命观念
科学探究
易
★☆☆
2015北京理综,31,16分
中
分析解读 本专题讲述的是新陈代谢的重要部分,光合作用是生物体固定的太阳能进入生物群落的方式,没有光合作用,也就几乎没有地球上的生命,光合作用有着非常重要的意义。
所以此专题是高考的热门考点,需要熟练掌握光合作用的过程、影响因素以及光合作用和呼吸作用的综合训练,辨析总光合作用和净光合作用的区别,建立物质和能量的生命观念。
【真题典例】
破考点
考点一 光合色素及其提取和分离实验
【考点集训】
考向1 光合色素的功能
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640~660nm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.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
考向2 提取分离光合色素的原理和过程
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.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
【考点集训】
考向1 光合作用的过程
1.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
O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
2.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
考向2 光合作用的影响因素
3.图甲表示某光照强度和适宜温度下,该植物光合强度增长速率随CO2浓度变化的情况,图乙表示在最适温度及其他条件保持不变的情况下,某植物叶肉细胞CO2释放量随光强度变化的曲线。
下列叙述正确的是（ ）
A.图甲中,与F点相比,E点三碳化合物的含量较高
B.图甲中,与G点相比,F点植物光合速率和光饱和点均较高
C.图乙中若其他条件不变,CO2浓度下降则A点将向右移动
D.若图乙中的B点骤变为C点时,短时间内NADPH含量将下降
答案 C
4.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,短时间内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200mg·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）二氧化碳浓度在300~400mg·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）
[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充足的情况下,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
考点三 光合作用和呼吸作用的综合
【考点集训】
考向 光合作用和呼吸作用的综合
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H2OB.H2O、丙酮酸和H2O
C.CO2、丙酮酸和O2D.O2、丙酮酸和H2O
答案 A
2.如图表示大豆叶肉细胞光合作用和呼吸作用的过程示意图,其中A~D为不同的反应过程,①~④代表不同物质。
下列相关叙述正确的是（ ）
A.过程A和过程D的生物化学反应均发生在生物膜上
B.强光时,NADPH的合成速率明显大于物质②的生成速率
C.过程D产生的CO2用于过程B至少要穿过4层生物膜
D.过程D产生的ATP能在过程B中大量用于（CH2O）的合成
答案 C
3.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呼吸作用的影响,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与呼吸作用消耗的有机物的量相等
答案 A
4.将生长状况相同的某种植物的绿叶分成四等份,在不同温度下分别暗处理1h,再光照1h（光照强度相同）,测其重量变化,得到如下表的数据。
分析表中数据,可以得出的结论是（ ）
组别
一
二
三
四
温度（℃）
27
28
29
30
暗处理后重量变化（mg）
-1
-2
-3
-1
光照后与暗处理前重量变化（mg）
+3
+3
+3
+1
A.该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的四个温度中都是29℃
B.30℃时光合作用1小时积累的有机物等于呼吸作用消耗的有机物,都是1mg/h
C.27℃、28℃和29℃光合作用1小时制造的有机物的量相等
D.27℃、28℃、29℃下光合作用1小时积累的有机物相等
答案 A
炼技法
方法 实验探究类——光合作用和细胞呼吸实验探究综合
【方法集训】
1.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
2.从水体中取得一定水样,首先测定其初始溶解氧量。
然后将水样灌入两个相同的瓶子中,一个白瓶完全透光,另一个黑瓶完全不透光,然后放回原来水层。
24小时后取出,分别测量白瓶和黑瓶中的溶解氧量,从而可以计算水体生物的总光合量、净光合量和呼吸量。
某次实验中意外损坏了黑瓶,那么无法获得的数据是（ ）
①总光合量 ②净光合量 ③呼吸量 ④黑瓶盛水量
A.①②B.①③C.②③D.①③④
答案 B
过专题
【五年高考】
A组 自主命题·北京卷题组
考点一 光合色素及其提取和分离实验
考点二 光合作用的原理
1.（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
教师用书专用
（2）
2.（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]（或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
考点三 光合作用和呼吸作用的综合
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.（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2s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200s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300s时CO2 达到2.2μmol·m-2·s-1。
由此得出,叶片的总（真正）光合速率大约是 μmolCO2·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100s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叶绿体中的五碳化合物,可利用 技术进行研究。
答案
（1）水（H2O） 细胞呼吸 ATP中活跃的化学能
（2）0.2~0.6 释放量 2.4~2.8 （3）逐渐减少 （4）14C同位素示踪
B组 统一命题、省（区、市）卷题组
考点一 光合色素及其提取和分离实验
1.（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
2.（2016课标全国Ⅱ,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苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
答案 C
3.（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
考点二 光合作用的原理
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 C3.（2018课标全国Ⅰ,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
（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
4.（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/
mgCO2·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）
考点三 光合作用和呼吸作用的综合
1.（2017课标全国Ⅱ,29,9分）下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
2.（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
3.（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,结果如下图所示。
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
（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
4.（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O2④酶的合成
答案
（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
教师用书专用（5）
5.（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
【三年模拟】
一、选择题（每题3分,共27分）
1.（2018北京东城一模,3）科研人员以番茄为实验材料,研究按一定比例组合的红
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