高考生物讲义第10讲 光合作用.docx

1、高考生物讲义第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1,2,3,112.光合作用的过程及探究4,5,6,7,123.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;

2、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

3、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400 nm500 nm波长的光B.用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度C.由550 nm转为670 nm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420 nm470 nm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400 nm500 nm波长的光;叶绿体中色素吸收450 nm波长的光比吸收600 nm波长的

4、光要多,因此用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度;由550 nm转为670 nm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420 nm470 nm波长的光较多,当缺镁时,叶绿素的合成受到影响,则 植物对420 nm470 nm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

5、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(%)10

6、.850.410.8420.850.550.8530.850.610.85A.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CO2C.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AC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.

7、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

8、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

9、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

10、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,

11、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;

12、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150 molm-2s-1,补光时间为上午7:0010:00,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

13、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680 nm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)680 nm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

14、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

15、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

16、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、

17、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1 200 molm-2s-1,B叶片净光合速率最大时,对应的光照强度至少为2 000 molm-2s-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

18、检测)正常土壤盐分含量约为2 g/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AAABBB土壤盐分含量/gkg-1259259CO2吸收速率/molm-2s-124.423.317.326.123.016.6有效穗数/穗株-119.819.017.122.618.612.1穗粒数/粒穗-129.427.126.429.529.016.6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

19、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9 g/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9 g/kg的土壤中,A品种穗粒总数为17.126.4=451.44,B品种穗粒总数为12.116.6=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)CO2H和ATP(3)与B品种相比,该条件下A品种穗粒总数更多