高考生物一轮复习第三单元 第10讲Word格式.docx

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1.（2016·

衡水冀州中学月考）如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（　　）

A.由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500nm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波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加

D.土壤中缺乏镁时，植物对420～470nm波长的光的利用量显著减少

答案　C

解析　由图可知，类胡萝卜素吸收峰在400～500nm，A正确；

叶绿体中的色素吸收450nm波长的光比吸收600nm波长的光要多，B正确；

由550nm波长的光转为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]增多，暗反应中C3的还原量增多，则叶绿体中C3的量减少，C错误；

叶绿素吸收420～470nm波长的光较多，当缺镁时，叶绿素的合成受到影响，叶绿素吸收420～470nm波长的光变少，D正确。

2.将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上，可获得该吸收光谱（图中的数字表示光的波长，单位为nm，暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱）。

则该色素是（　　）

A.类胡萝卜素B.叶黄素

C.胡萝卜素D.叶绿素a

答案　D

解析　叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。

其中，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。

从图中可以看出，该色素主要吸收了红光和蓝紫光，所以该色素为叶绿素a。

影响叶绿素合成的三大因素

命题点二　探究光合作用历程的实验分析

3.（2017·

西安调研）在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律，曾提出了植物在进行光合作用时发生能量转化的假说。

以下科学实验能证明这一假说的是（　　）

A.英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验

B.恩格尔曼证明光合作用的有效光是红橙光和蓝紫光的实验

C.萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验

D.鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自于水的实验

解析　萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用产物除氧气外还可以产生淀粉，即光能转变成储存在淀粉等有机物中的化学能，因此该实验能证明“植物在进行光合作用时发生能量转化”的假说。

4.下面表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。

一段时间后，以下相关实验比较不正确的是（　　）

A.Y2的质量大于Y3的质量

B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量

C.②中水的质量大于④中水的质量

D.试管①的质量大于试管②的质量

解析　Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3；

④中小球藻中含有（CH

O）的有机物，而①中小球藻含有（CH2O）的有机物，故④中小球藻质量大于①中的小球藻质量；

④和②中的水都为H

O，且含量相同，因此质量相等；

在试管①和②中原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O2，而①中释放出的是O2，故剩余质量①大于②。

考点二　光合作用的基本过程

1.概念：

指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。

2.过程

3.反应式（写出反应式并标出元素的去向）

（1）若有机物为（CH2O）：

。

（2）若有机物为C6H12O6：

（1）细胞中不能合成ATP的部位是叶绿体中进行光反应的膜结构（　×

（2）H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中（　×

（3）离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应过程（　√　）

（4）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的原因是光反应强度和暗反应强度都降低（　√　）

下面是光合作用的图示，请分析：

（1）结构A中发生了怎样的能量转变？

提示　光能转变为ATP中活跃的化学能。

（2）当供给14CO2时，放射性出现的顺序是：

CO2→C3→甲。

（3）如果突然停止光照，短时间内C3的含量将会上升。

C3的合成速度将会降低。

1.光反应和暗反应之间的联系

（1）光反应为暗反应提供两种重要物质：

[H]（NADPH）和ATP，[H]既可作还原剂，又可提供能量；

暗反应为光反应也提供三种物质：

ADP、Pi以及NADP＋，注意产生位置和移动方向。

（2）暗反应有光无光都能进行。

若光反应停止，暗反应可持续进行一段时间，但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，不进行光合作用。

（3）相同光照时间内，光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累得多，因为[H]、ATP基本不积累，利用充分；

但一直光照会造成[H]、ATP的积累，利用不充分。

例如：

若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用，甲一直光照10分钟，黑暗处理10分钟；

乙光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：

甲＜乙（暗反应时间长）。

2.利用同位素示踪法判断光合作用C、H、O的转移途径

（1）H：

3H2O

[3H]

（C3H2O）。

（2）C：

14CO2

14C3

（14CH2O）。

（3）O：

H

O

18O2；

C18O2

C3

（CH

O）。

3.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析

（1）分析方法：

需从物质的生成和消耗两个方向综合分析。

示例：

CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化

（2）物质含量变化的比较

条件

光照由强到弱，CO2供应不变

光照由弱到强，CO2供应不变

CO2供应由充足到不足，光照不变

CO2供应由不足到充足，光照不变

C3含量

增加

减少

C5含量

[H]和ATP的含量

（CH2O）的合成量

命题点一　光合作用的过程分析

1.下列关于光合作用的叙述，错误的是（　　）

A.光反应阶段不需要酶的参与

B.暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗

C.光合作用过程中既有[H]的产生又有[H]的消耗

D.光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能

答案　A

解析　光反应过程需要酶的参与；

由上述分析可知，暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗；

光合作用过程中光反应阶段产生[H]，暗反应阶段消耗[H]；

光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能。

2.阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，下图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2和释放O2量的变化，据此正确的分析是（　　）

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加

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

解析　光斑照射前，有氧气释放，说明植物细胞在进行光合作用，A项不正确；

光斑照射，光反应迅速增加，而暗反应没有相应增加，二者不同步，B项不正确；

经过调整后光反应和暗反应开始同步，一开始光反应远高于暗反应，因此可以看出，暗反应限制了光反应的进行，C项正确；

移开光斑后，光反应迅速减弱，而暗反应过一段时间后才减弱，二者不同步，D项不正确。

3.百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。

下面为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，据图分析错误的是（　　）

A.图中B物质可能是葡萄糖

B.线粒体和细胞质基质均能产生CO2

C.PEP、RuBP均能与CO2结合

D.夜间细胞液pH可能会下降

解析　在有氧呼吸过程中，进入线粒体的是丙酮酸，而不是葡萄糖；

由图可知，光合作用（叶绿体）中CO2的来源有两个：

一是来自线粒体，二是来自细胞质基质；

由图可知，CO2与PEP或RuBP结合分别形成OAA或PGA；

液泡内的液体称为细胞液，晚间时苹果酸进入细胞液中，使细胞液pH下降。

利用简图法理顺光反应和暗反应的关系

（1）光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi以及NADP＋。

（2）没有光反应，暗反应无法进行；

没有暗反应，有机物无法合成，光反应也会受到抑制。

命题点二　分析条件骤变对叶绿体中物质含量的影响

4.在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是（　　）

A.C3和C5都迅速减少

B.C3和C5都迅速增加

C.C3迅速增加，C5迅速减少

D.C3迅速减少，C5迅速增加

解析　由题意知，在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照后，光反应停止，[H]和ATP下降，C3的还原减弱直至停止，而CO2的固定则继续进行，但由于缺少[H]和ATP，C3不能被还原而积累，使C3迅速增加；

C5是植物体细胞内具有一定数量且能循环利用的物质，当CO2＋C5→C3后，C3又不能被还原再形成C5时，C5将迅速减少。

所以，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，此时叶绿体中C3迅速增加，C5迅速减少。

5.下图是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。

下列有关叙述，正确的是（　　）

A.t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多

B.t2→t3，暗反应限制光合作用；

若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高

C.t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果

D.t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低

解析　水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质中，A项错误；

t2→t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，B项错误；

t3→t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，同时促进了光反应，C项错误；

突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3化合物减少，直接产物含量降低，D项正确。

利用模型法分析光合作用中物质的量的变化

（1）以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。

（2）以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP含量变化是一致的。

（3）具体分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”（C3产生于CO2的固定，消耗于C3的还原；

C5产生于C3的还原，消耗于CO2的固定），才能避开试题陷阱。

考点三　影响光合作用的因素及应用

1.光照强度

（1）原理：

光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。

光照强度增加，光反应速度加快，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。

（2）曲线分析

①A点：

光照强度为0，此时只进行细胞呼吸。

②AB段：

随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少。

③B点：

为光补偿点，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度。

④BC段：

表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断增强，到C点后不再增强了。

⑤C点：

为光饱和点，限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。

（3）应用：

①温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产；

②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。

2.CO2浓度

CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。

图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。

B点和B′点都表示CO2饱和点。

在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。

3.温度

温度通过影响酶的活性影响光合作用。

AB段

在B点之前，随着温度升高，光合速率增大

B点

酶的最适温度，光合速率最大

BC段

随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50℃左右光合速率几乎为零

温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；

晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。

4.水分

水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。

另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。

图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。

图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2的供应。

5.光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用

（1）常见曲线

P点：

限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。

Q点：

横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为各曲线所表示的因子。

温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；

当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。

命题点一　“光强、CO2、温度”三因素对光合作用的影响

山东齐鲁名校联考）科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到的实验结果如图所示。

请据图判断下列叙述不正确的是（　　）

A.光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同

B.光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同

C.光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高

D.光照强度为b～c，曲线Ⅱ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高

解析　曲线Ⅱ和Ⅲ的CO2浓度不同，因此光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同，A正确；

曲线Ⅰ和Ⅱ的温度不同，因此光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同，B正确；

由曲线图可知，光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高，C正确；

光照强度为b～c，曲线Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而缓慢升高，但曲线Ⅲ光合作用强度随着光照强度的升高不再变化，D错误。

2.下面为几种环境因素对植物光合作用影响的关系图，有关描述错误的是（　　）

A.图1中，若光照强度适当增强至最适状态，a点左移，b点右移

B.图2中，若CO2浓度适当增大至最适状态，a点右移，b点左移

C.图3中，a点与b点相比，a点时叶绿体中C3含量相对较多

D.图3中，限制b点光合作用的主要因素是光照强度和CO2浓度

答案　B

解析　图1和图2中的a点代表光合作用和呼吸作用相等时光合作用的强度，在曲线达到最高点之前，光照强度和CO2浓度都是限制光合作用强度的因素，当其中一个因素增大，要达到相同的生理状态，另一个因素在其相对较弱时即可满足，故图1中光照强度适当增大至最适状态时，a点会左移，图2中CO2浓度适当增大至最适状态时，a点也会左移；

图1和图2中的b点代表光合作用的饱和点，限制因素光照强度和CO2浓度适当增大时，光合作用强度也会增大，所需的CO2浓度和光照强度也会增大，b点右移；

图3中，b点时，光照强度和CO2浓度均是光合作用的限制因素，a点和b点的光照强度相同，故a点时叶绿体中C3含量比b点多。

命题点二　其他因素对光合作用的影响

3.电场会对植物的生长发育产生一种“无形”的影响。

在温室中同时增补电场和增施CO2，蔬菜产量可提高70%左右，这就是著名的“电场产量倍增效应”。

科学家根据电场强度与CO2浓度对黄瓜幼苗光合作用强度影响的实验，绘制如下曲线。

（1）第1组实验的作用是__________________________________________________________。

在饱和光照强度下，该实验的自变量是____________________________。

（2）第1组实验和第2组实验的曲线比较，说明______________________________________。

（3）根据实验曲线可知，在相同光照强度下，为了最大限度地增加作物产量，可以采取的措施是______________________________________________。

答案　

（1）对照　电场强度和CO2浓度　

（2）强电场可以提高植物的光合作用强度　（3）增补电场和增施CO2

解析　

（1）第1组实验的条件为大气电场和大气CO2浓度，属于对照组，起对照作用。

饱和光照强度下，光照强度对光合作用无影响，则实验的自变量有电场强度和CO2浓度。

（2）第1组和第2组对比，二者的自变量为电场强度，第2组的净光合作用强度大于第1组，而二者的呼吸作用强度相等，因此说明强电场可以提高植物的光合作用强度。

（3）分析曲线可知，同一光照强度下净光合作用强度最大的是第4组，因此为了最大限度地增加作物产量，可增加电场强度和提高CO2浓度。

4.某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度（即气孔开放程度）与光合速率的变化如图所示。

请回答下列问题：

（1）停止供水后，光合速率下降。

这是由于水既是_____________________________________

的原料，又是光合产物在植物体内________的主要介质。

（2）在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是________点，其主要原因是_____________________________________________________________________。

（3）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是______________________________________。

此时类囊体结构被破坏，提供给暗反应的____________________减少。

答案　

（1）光合作用　运输　

（2）B　气孔开度降低，CO2吸收减少　（3）叶绿素合成速度变慢或停止（或叶绿素分解），类胡萝卜素的颜色显露出来　[H]（或NADPH）和ATP

解析　水是光合作用的原料，同时又是良好的溶剂，是细胞内及细胞间物质运输的介质。

由图可知，B点时叶片缺水，气孔开度小，叶片对CO2的吸收量少，光饱和点低。

停止供水，导致叶片细胞内水分减少，代谢减慢，叶绿素合成速率变慢，叶绿素分解，类胡萝卜素含量相对增加，因此呈现黄色，此时类囊体结构被破坏，光反应无法发生，ATP和[H]减少。

解答受多因素影响的光合作用曲线题时，找出曲线的限制因素是关键。

具体方法是对纵坐标或横坐标画垂线或者只看某一条曲线的变化，将多因素转变为单一因素，从而确定限制因素。

当曲线上标有条件时，说明因变量受横坐标和曲线上条件的共同影响。

若题干中描述了曲线的获得前提，如最适温度下测得，则应该考虑温度以外的影响因素。

考点四　绿叶中色素的提取和分离

1.实验原理

2.实验步骤

3.实验结果

色素种类

色素颜色

色素含量

溶解度

扩散速度

胡萝卜素

橙黄色

最少

最高

最快

叶黄素

黄色

较少

较高

较快

叶绿素a

蓝绿色

最多

较低

较慢

叶绿素b

黄绿色

较多

最低

最慢

绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析

（1）收集到的滤液绿色过浅的原因分析

①未加石英砂（二氧化硅），研磨不充分。

②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素（叶绿素）太少。

③一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低（正确做法：

分次加入少量无水乙醇提取色素）。

④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。

（2）滤纸条色素带重叠：

没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。

（3）滤纸条看不到色素带

①忘记画滤液细线。

②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。

（4）滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：

忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。

问题探究

（1）为什么研磨时要迅速？

提示　叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。

（2）为什么盛放滤液的试管管口加棉塞？

提示　防止乙醇挥发和色素氧化。

（3）分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。

提示　不同种类的色素在绿叶中的含量不同，含量多的色素带宽，反之色素带窄。

命题点一　实验基础

1.（2017·

厦门一中第二次月考）下列关于叶绿体中色素提取和分离实验的说法，不正确的是（　　）

A.实验中需要加入SiO2进行研磨，以破碎细胞和叶绿体

B.在研磨过程中加入CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏

C.色素分离后在滤纸条上形成的4条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色

D.色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小

解析　滤纸条上色素带的宽度反映了色素的含量，D不正确。

2.提取绿叶中的色素，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