版高考生物一轮总复习 高考AB卷 专题6 光合作用.docx
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版高考生物一轮总复习高考AB卷专题6光合作用
专题6光合作用
A卷 全国卷
光合作用的色素结构及过程
1.（2016·全国课标卷Ⅱ，4）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
解析 叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A正确；镁作为细胞中的无机盐，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D正确。
答案 C
2.（2014·新课标Ⅰ，2）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比值下降D.NADPH/NADP＋比值下降
解析 正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和[H]（即NADPH）停止产生，所以A、C、D项所叙述现象会发生；光照停止，暗反应中C3还原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B项所叙述现象不会发生。
答案 B
3.（2013·新课标卷Ⅱ，2）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
解析 本题考查叶绿素的组成元素、功能等知识，意在考查考生的识记能力和理解能力。
叶绿素a和叶绿素b都含有Mg，A正确；叶绿素a和叶绿素b吸收的光能可用于光合作用的光反应，B正确；叶绿素a在红光区的吸收峰值高于叶绿素b，C正确；植物呈现绿色是由于叶绿素吸收绿光最少，绿光被反射出来，D错误。
答案 D
4.（2011·全国新课标卷，29）在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。
回答下列问题。
（1）图中物质A是 （C3化合物、C5化合物）。
（2）在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_______________________________________________________________；
将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_______________________________________________________________。
（3）若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的 （低、高）。
（4）CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的 （高、低），其原因是_________________________
______________________________________。
解析
（1）由题干提供的信息可推知，植物由1%CO2浓度环境转移到0.003%CO2浓度的环境中后，植物暗反应阶段的CO2固定速率减小，因此C3产生量减小，C5相对增加，由此可确定A为C3化合物，B为C5化合物。
（2）在CO2浓度为1%的环境中物质B的浓度（C5化合物）比A的低，原因是CO2浓度相对高，CO2固定与C3化合物的还原达到动态平衡，根据暗反应中CO2固定和C3化合物还原的反应式：
CO2＋C5―→2C3；2C3
（CH2O）＋C5，可知C3化合物分子数比C5化合物分子数多。
将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，影响了CO2的固定，C5化合物的消耗减少而合成速率不变，因此C5化合物浓度升高。
（3）若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，根据反应式可知，物质A的浓度要比B的浓度高。
（4）由于0.003%CO2浓度下的暗反应强度比1%CO2浓度下的低，所以所需ATP和[H]少，因此所需的光照强度也较低。
答案
（1）C3化合物
（2）暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。
根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍 当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累 （3）高 （4）低 CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和[H]少
光合速率的影响因素及应用
5.（2016·全国课标卷Ⅰ，30）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___________________________
________________________________。
解析
（1）甲组在a点条件下，增加光照强度，光合作用强度继续增加，故光合作用的限制因子是光照强度。
（2）甲组在b点条件下，光照强度不再是光合作用的限制因子，要增加光合作用强度，需增加光合作用原料，而O2是光合作用产物，CO2才是光合作用的原料，故应该增加CO2浓度。
（3）个体的表现型受遗传因素与环境因素共同影响。
若乙组的光合作用强度变化受遗传因素影响，则在甲组的光照条件下，乙组的子代光合作用强度随光照强度变化情况应与甲组不同，此与题干矛盾，故可排除遗传因素影响，因此乙组光合作用强度的变化应由环境因素（即低光照）引起，并非遗传物质改变所致。
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
6.（2016·全国课标卷Ⅱ，31）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 （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______________________________________________________________。
解析
（1）依题意并结合表中信息可知：
距日光灯的距离表示光照的强弱。
2号试管遮光，其内的水草不能进行光合作用，但能进行呼吸作用；3～7号试管内的水草在有光的条件下，溶液颜色的变化是光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量的综合作用的结果；1号试管为对照组，其中的NaHCO3可维持CO2浓度的相对稳定，2～7号试管为实验组。
综上所述，若50min后，1号试管的溶液是浅绿色，则说明2～7号试管的实验结果是由水草光合作用与呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，表明既使无水草，也会引发溶液颜色变化，因而2～7号试管的实验结果是不可靠的。
（2）2号试管因遮光，其内的水草不能进行光合作用消耗CO2，但能通过呼吸作用释放CO2，所以试管内CO2浓度最高，X代表的颜色应为黄色。
（3）5号试管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同，均为浅绿色，说明在此条件下水草并未引发溶液中CO2含量变化，这意味着其光合作用强度与呼吸作用强度相等。
答案
（1）光合作用与呼吸作用 不可靠的
（2）黄色 水草不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，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
7.（2016·全国课标卷Ⅲ，29）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，与中午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/°C
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 ，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。
解析
（1）根据本实验结果可知，相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，但相对湿度相同时，小麦光合速率随温度的变化不明显，由此可推知中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度；并可推测，增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
（2）比较实验组二、三、四可知小麦光合速率在31°C时高于另两组，由此推知，小麦光合作用的最适温度在31℃左右，而第四组的25℃还远低于最适温度，所以在实验组中，若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。
（3）CO2是以自由扩散方式进入叶肉细胞的，所以该过程不需要载体蛋白，也不需要消耗ATP。
答案
（1）相对湿度 相同温度条件下，相对湿度改变时，光合速率变化较大 增加
（2）四 该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度 （3）不需要 不需要
8.（2015·全国卷Ⅰ，29）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135s，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67.5s；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7.5s；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3.75ms（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135s；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。
解析
（1）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%，说明C组黑暗条件下进行了部分光合作用，暗反应消耗了ATP和[H]，为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以C组单位光照时间内，合成有机物的量较高。
光合产物生成在叶绿体基质中进行。
（2）A、B、C三组实验中光照时间之和均为67.5s，但是处理方法不同，结果也不一样，并且是单位时间内光照和黑暗交替频率越高，光合作用产物相对量越高，可知光照时产生的ATP和[H]在光照时没有用完，可以在黑暗中继续利用，还原C3化合物生成糖类等有机物及C5化合物，C5化合物继续与CO2结合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。
答案
（1）高于 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% 光照 基质
（2）光照和黑暗交替频率 ATP和[H]
9.（2014·课标卷，29）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。
解析
（1）由图可知，当CO2浓度为a时，高光强下对应的净光合速率为0。
CO2浓度在a～b之间时，三条曲线均呈上升趋势。
（2）由图可知，CO2浓度大于c时，B、C两条曲线均不再上升，说明CO2已不是限制净光合速率的因素。
CO2浓度相同时，净光合速率：
高光强＞中光强＞低光强，故此时的限制因素是光强。
（3）净光合速率为0时，植物光合作用强度与呼吸作用强度相等；低于0时，则呼吸作用强度大于光合作用强度。
（4）题图曲线反映了光强和CO2浓度对植物真正光合作用速率的影响，故温室中提高该种植物的产量，应考虑提高CO2浓度和增强光强。
答案
（1）0 A、B和C
（2）光强 （3）大于 （4）光强
B卷 地方卷
光合作用的色素结构及过程
1.（2016·江苏卷，17）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液挥发消失
解析 CaCO3可防止酸破坏叶绿素，应在研磨时加入，A错误；即使菜中叶剪碎不够充分，但色素并没有减少，也可提取出4种光合作用色素，B正确；由于研磨时乙醇挥发，故为获得10mL提取液，研磨时加入多于10mL乙醇，C错误；叶绿素条带不会随层析液挥发消失，D错误。
答案 B
2.（2016·天津卷，2）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
解析 叶绿体中的色素对红光的吸收率高，光反应快，对绿光的吸收率很低，光反应慢，A错误，C正确；光反应快，C3被还原的量多，剩余的少，B错误；绿光照射时，光反应速率降低，C5下降，故D不正确。
答案 C
3.（2016·北京卷，5）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
解析 光合作用暗反应阶段发生在叶绿体基质中，C5与二氧化碳结合形成C3，进而被还原为有机物，A正确；通过分析图像可知，生殖器官发育早期，光合产物大部分分配到“0”线以下的营养器官中，B正确；在植株发育早期光合产物更多的分配到营养器官中，发育的中期在生殖器官和营养器官中分配比例接近，后期光合产物更多地分配到生殖器官中，C错误；本实验的自变量是正常光照和70%遮光条件、不同发育期豌豆植株，因变量是光合产物在生殖器官和营养器官中的分配比例，D正确。
答案 C
4.（2015·四川卷，1）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
解析 叶绿体对Mg2＋的吸收，需要细胞膜上载体蛋白的协助，也需要消耗ATP供能，A不符合题意；O2的扩散是自由扩散，既不需要载体协助，也不需要消耗能量，也就不需要蛋白质的参与，B符合题意；光能转换为化学能的过程中需要酶（蛋白质）作催化剂，C不符合题意；DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，也需要消耗ATP供能，D不符合题意。
答案 B
5.（2015·安徽卷，2）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在相关酶的催化作用下，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
解析 由图解可知，光反应产生的ATP和[H]参与C3的还原，而不参与CO2的固定，A、B错误；被还原的C3在有关酶的催化作用下一部分合成了（CH2O），另一部分又形成了C5，C正确；光照强度变弱时，光反应产生的ATP和[H]减少，故短时间内C5含量会降低，D错误。
答案 C
6.（2015·江苏卷，21）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，右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
解析 A项对，由图示可知，强光下，Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄，说明叶绿体含量降低；B项对，强光照条件下，类胡萝卜素含量增加，说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照；C项对，Ⅲ是叶绿素a，Ⅳ是叶绿素b，都是主要吸收蓝紫光和红光，但吸收光谱的吸收峰波长不同；D项错，画滤液线时，滤液在点样线上画2～3次。
答案 ABC
7.（2016·江苏卷，32）为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2。
请回答以下问题：
（1）最适宜在果树林下套种的品种是 ，最适应较高光强的品种是 。
（2）增加环境中CO2浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却没有显著改变，原因可能是：
在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的 ，而S3在光饱和点时可能 （填序号）。
①光反应已基本饱和
②暗反应已基本饱和
③光、暗反应都已基本饱和
（3）叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2，也参与叶绿体中生物大分子 的合成。
（4）在光合作用过程中，CO2与RuBP（五碳化合物）结合的直接产物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有三个。
下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。
淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的 。
淀粉运出叶绿体时先水解成TP或 ，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由 糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞。
解析
（1）果树林下光照较弱，适合光补偿点较低的植物生长。
最适应较高光强的品种光饱和点较高。
（2）光反应的产物为[H]和ATP；增加环境中CO2浓度后，S3的光饱和点却没有显著改变，可能是光反应已基本饱和、暗反应已基本饱和，或二者已基本饱和。
（3）叶绿体中有机物大分子如核酸、蛋白质的合成需要消耗ATP。
（4）淀粉合成场所位于叶绿体基质，根据图示，叶绿体膜上存在六碳糖载体，淀粉运出叶绿体时先水解成TP或六碳糖，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中。
蔗糖由葡萄糖和果糖结合而成。
答案
（1）S2 S3
（2）[H]和ATP ①②③ （3）核酸、蛋白质
（4）基质中 葡萄糖 葡萄糖和果糖
光合速率的影响因素及应用
8.（2016·四川卷，5）三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。
下图是三倍体西瓜叶片净光合速率（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
解析 与11：
00相比，13：
00时Ci低，CO2固定减弱，C3合成速率相对较低，A错误；14：
00后Pn下降，有机物的合成速率下降，但有机物仍有积累，B错误；17：
00后叶片的Ci快速上升是光合速率小于呼吸速率的原故，光反应与暗反应相互制约，不会形成速率差别很大，C错误；叶片的Pn先后两次下降，第一次是气孔关闭，CO2浓度下降引起，第二次是光照强度减弱引起光反应速率降低导致的，D正确。
答案 D
9.（2014·福建卷，26）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
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