生物6 光合作用 新人教版.ppt

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1、专题6光合作用考点考点1 1捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构1.(2017课标全国,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640660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的五年高考答案答案A本题考查光合作用过程中光合色素的吸收光谱等相关知识。类胡萝卜素不吸收红光,A错误。光合色素的吸收光谱可

2、通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制,B正确。光合作用的作用光谱既可用O2的释放速率随光波长的变化来表示,也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示,C正确。叶片在640660nm波长光下只有叶绿素能吸收光能,进行光合作用,释放O2,D正确。2.(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答案D本题考查绿叶中色素的提取与分离、细胞

3、有丝分裂等相关知识。叶绿体色素为脂溶性,可溶于有机溶剂如无水乙醇,A可达到目的;花青苷为水溶性,类比叶绿体色素的分离方法,可用水做层析液观察花青苷的色素带,B可达到目的;质壁分离和复原实验可用于探究细胞的吸水和失水,C可达到目的;细胞中的染色质只在有丝分裂或减数分裂过程中形成染色体,而表皮细胞无分裂能力,细胞中无染色体,D符合题意。易错警示易错警示染色质与染色体是同种物质在细胞不同时期的两种不同形态。在细胞分裂过程中,染色质丝螺旋缠绕,成为染色体;在细胞分裂末期,染色体解螺旋恢复为染色质状态,而无分裂能力的细胞中不出现染色体。3.(2016课标全国,4,6分)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错

4、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答案C叶绿体中的色素是有机物,可溶于无水乙醇中,A正确;Mg2+是构成叶绿素的成分,可由植物的根从土壤中吸收,B正确;一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光,叶绿体中的色素主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用,C错误;叶绿素的合成需要光照,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,D正确。知识归纳知识归纳叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光等可见光。叶绿素的形成除需要

5、有正常基因外,还需要有光、水、适宜的温度以及N、Mg等矿质元素。4.(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答案B应该在研磨叶片前加入碳酸钙,A项错误;即使菜叶剪碎不够充分,叶绿体色素也可以溶解在无水乙醇中进而提取光合色素,B项正确;鲜菠菜中含有较多水分,因此不能为获得10mL提取液而一次性加入10mL乙醇,

6、C项错误;层析完毕后,叶绿素条带不会随溶剂挥发而消失,D项错误。评析评析本题考查叶绿体色素的提取和分离实验,意在考查学生的识记和理解能力。难度适中。易错提醒易错提醒(1)叶绿体色素的提取和分离过程中加入的试剂的作用:SiO2:为了研磨充分;CaCO3:为了防止叶绿素的破坏;无水乙醇:溶解色素,层析液:用于分离各种色素。(2)叶绿体中的色素不会随层析液挥发。5.(2015四川理综,1,6分)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复制答案答案BO2以自由扩散方式通过叶绿体的内膜和外膜,该过程不需要载体蛋白的参与;参与Mg2+吸收的载

7、体、催化光能转换和DNA复制所需的酶均为蛋白质,故选B。6.(2014课标,2,6分,0.735)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+比值下降答案答案B用黑布迅速将培养瓶罩上,导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止,不再产生O2、ATP和NADPH,使ATP/ADP、NADPH/NADP+比值下降,A、C、D正确;光反应停止,使暗反应中的C3还原受阻,导致C5含量减少,从而使CO2的固定减慢,B错误。7.(2

8、013江苏单科,5,2分)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是()A.使用定性滤纸过滤研磨液B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线23次D.研磨叶片时,用体积分数为70%的乙醇溶解色素答案答案B本题考查叶绿体色素的提取和分离实验的相关知识。实验过程中用单层尼龙布过滤研磨液;在滤纸条上划出一条滤液细线后,待干燥后再重复划线23次;研磨叶片时,用无水乙醇溶解色素。以下为教师用书专用8.(2013课标,2,6分,0.887)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

9、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答案答案D本题主要考查叶绿素的相关知识。镁是合成叶绿素a和叶绿素b的必需元素;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,用于光合作用的光反应过程;叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同;叶绿素不能有效地吸收绿光,绿光被反射出去,使植物呈现绿色。9.(2013海南单科,10,2分)某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色。其中,没有出现蓝色的部位是()A.a、b和dB.a、c和eC.c、d和eD.b、c和

10、e答案答案B光合作用需要光照,c部位被锡箔纸遮盖,所以c部位的叶肉细胞不能进行光合作用;而a、e部位为黄白色,没有叶绿素,故也不能进行光合作用,所以加碘液后,a、c、e部位不会变蓝。10.(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

11、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)减少解析解析(1)叶绿体中的色素存在于类囊体膜(或类囊体、基粒)上;叶绿体中的色素易溶于有机溶剂,常用无水乙醇(丙酮)来提取;溶解度越大的色素在滤纸上扩散得越快,叶绿素a与叶绿素b相比,叶绿素a扩散快,溶解度较大;从图中可知,遮光

12、越多,叶绿素含量越高。(2)8:00到12:00光照强度增高,8:0012:00气孔导度相对稳定,CO2供应受限制,实际光合速率增大但幅度不大,呼吸作用也增强,总光合速率与呼吸速率的差值减小,即净光合速率降低;18:00净光合速率为0,说明该植物呼吸作用强度=光合作用强度,故叶肉细胞内产生ATP的细胞器有叶绿体、线粒体。(3)去除遮光物,光照强度增强,产生更多的H和ATP,使C3还原加快,C3含量减少。考点考点2 2光合作用的原理及应用光合作用的原理及应用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

13、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浓度答案答案D本题考查影响光合作用的因素及光反应与暗反应的特点。光合作用的光反应与暗反应相互制约,相互影响。从图示可以看出,在曲线图P点以前,野生型水稻光合速率大于突变型,而P点后野生型水稻光合速率小于突变型,说明在P点前,野生型水稻光反应速率较高,P点后,突变型水稻暗反应速率较高,A、B正确;在P点前和P点后至光饱和点前,突变型水稻

14、光合速率随光照强度增加而增加,即限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度,当光照强度大于光饱和点时,限制光合速率的主要因素是CO2浓度,C正确,D错误。方法技巧方法技巧影响光合作用主要因素的判断光合速率主要受光照强度和环境CO2浓度的影响。当实验自变量为光照强度时,在光饱和点以前,影响光合速率的主要环境因素是光照强度;当光照强度大于光饱和点时,影响光合速率的主要环境因素是CO2浓度。当实验自变量为CO2浓度时,CO2浓度小于CO2饱和点时,影响光合速率的主要环境因素为CO2浓度;当CO2浓度高于CO2饱和点时,影响光合速率的主要环境因素是光照强度。2.(2016北京理综,5,6分)在正常与遮

15、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答案CCO2被固定形成C3,进而被还原为光合产物,是在叶肉细胞的叶绿体基质中完成的,A正确;分析图示可知,该植物生殖器官发育早期,营养器官中含14C量的比例较高,说明此期光合

16、产物大部分被分配到营养器官,B正确;由图示可知遮光70%条件下,在生殖器官发育早期,分配到营养器官的光合产物较多,只有在生殖器官发育晚期,分配到生殖器官和营养器官的光合产物量才较为接近,C错误;分析题干信息和图示均可看出本实验的目的是研究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,D正确。审题方法审题方法该题以柱形图的形式呈现了光强对植株的不同发育期中光合产物在生殖器官和营养器官间分配的影响。解题时,可通过比较分析,寻找单一变量对其实验结果的影响,以获取解题的关键信息。3.(2016四川理综,1,6分)叶肉细胞内的下列生理过程,一定在生物膜上进行的是()A.O2的产生B.H2O的生成

17、C.H的消耗D.ATP的合成答案答案A叶肉细胞内O2是在光合作用的光反应阶段产生的,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,A项正确;在核糖体上氨基酸经脱水缩合形成肽链的过程中能产生H2O,核糖体为无膜细胞器,B项错误;光合作用中H的消耗发生在叶绿体基质中,没有在生物膜上,C项错误;叶肉细胞有氧呼吸的第一、二、三阶段均能合成ATP,第一、二阶段分别在细胞质基质和线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行,D项错误。疑难突破疑难突破识记生物体各主要生理过程中的物质变化及发生部位是解答本题的关键。4.(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

18、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上升答案答案C植物光合作用主要利用的是红光和蓝紫光,对绿光的利用很少。突然改用光照强度与白光相同的红光照射后,光反应速率加快,产物H和ATP上升,进而C3的还原过程加快,未被还原的C3下降,A、B项错误;而改用光照强度与白光相同的绿光照射后,光反应速率减慢,产物H和ATP下降,进而C3的还原过程减慢,C5下降,C项正确、D项错误。评析评析本题考查捕获光能的色素、光反应和暗反

19、应过程的能量变化和物质变化等相关知识。难度适中。知识归纳知识归纳条件光照由强到弱,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含量增加减少减少增加C5含量减少增加增加减少H和ATP的含量减少或没有增加增加减少(CH2O)的合成量减少增加减少增加5.(2015安徽理综,2,6分)如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在有关酶的催化作用下,可再形成C5D.光照强度由强变弱时,短时间

20、内C5含量会升高答案答案C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项、B项错误;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项正确;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项错误。6.(2017江苏单科,29,9分)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题:图1图2(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是。(2

21、)图1中影响光合放氧速率的因素有。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中的干扰。(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是。若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉放氧速率的变化是(填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”)。(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对1520min曲线的斜率几乎不变的合理解释是;若在20min后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有(填序号:C5ATPHC3),可推测2025min曲线的斜率为(填“正值”、“负值”或“零”)。答案答案(9分)(1)CaCO3光合色素溶解在乙醇中(2)光照、温度、CO2(NaHCO

22、3)浓度溶解氧(3)提供CO2增大后稳定(4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等负值解析解析本题综合考查了光合色素的提取原理和环境因素对光合速率的影响。(1)CaCO3可中和果肉薄片细胞产生的有机酸,防止叶绿素降解;光合色素可溶于有机溶剂(如乙醇),所以果肉薄片长时间浸泡在乙醇中会因光合色素溶解而变成白色。(2)图1装置中的光照强度、水浴室的温度、NaHCO3的浓度(可提供不同浓度的CO2)均可影响光合速率;该实验的因变量是反应液中溶解氧的浓度变化,所以测定前应除去反应液中原有的溶解氧,以排除其对实验结果的影响。(3)提高反应液中NaHCO3浓度即提高CO2浓度,可使光合速率增大后稳定。(4)1520

23、min曲线的斜率几乎不变,即光合放氧速率为0,说明光合产氧量与呼吸耗氧量相等;停止光照后,光反应产生的H和ATP减少,C5合成速率下降,短时间内C3合成速率不变但消耗减少,所以C3含量会增加;停止光照后光合速率下降,所以2025min曲线的斜率为负值。7.(2016课标全国,30,8分)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

24、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。答案答案(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解析解析(1)在光饱和点(b点)之前,甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。(2)光饱和点之后,光合作用的限制因子是温度、C

25、O2浓度等。(3)对比甲组、乙组曲线可知,在低光照下培养后乙组植物的光合能力比甲组的低,但其子代在甲组的条件下培养,光合能力与甲组相同,这说明低光照培养未能改变植物的遗传特性,乙组光合作用强度与甲组不同是由环境因素引起的,而不是遗传物质改变造成的。方法技巧方法技巧光合作用曲线中限制因子的判断方法:光合作用的限制因子主要有光照强度、温度和CO2浓度等,光合作用曲线在达到稳定之前的限制因子是横坐标所示的环境因子;在达到稳定之后限制因子是除横坐标之外的其他限制因子;在分析时还需要注意题干中所给的条件或要求。8.(2015课标,29,9分,0.426)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以

26、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

27、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。答案答案(9分)(1)高于(1分)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%(2分)光照基质(每空1分,共2分)(2)光照和黑暗交替频率(2分)ATP和还原型辅酶(2分)解析解析本题综合考查了暗反应的条件及场所、光照和黑暗交替的频率对光合作用产物的影响等。(1)对比C、D两

28、组实验,C组光照和黑暗交替处理,D组只有光照,故单位光照时间内C组植物合成有机物的量高于D组。分析C组和D组实验,可推知光合作用中有些反应不需要光照,这些反应发生在叶绿体的基质中。(2)对比A、B、C三组实验,在总光照时间相同的情况下,随着光照和黑暗交替频率的增加,光合作用产物的相对含量也增加。究其根本原因是光照与黑暗的交替频率越高,光下产生的还原型辅酶和ATP越能及时利用并及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。评析评析本题以AD四组实验呈现题干信息,以全新的视角对光合作用光反应、暗反应及其相互关系进行考查,使试题具有较高的新颖度与区分度。教师应引导学生理顺光反应与暗反应的辩证关系,并

29、启发学生重点关注三组实验中光照和黑暗的交替频率与光合产物的关系,顺势作答。9.(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

30、,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。答案答案(16分)(1)H/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,光合速率上升解析解析(1)光合作用过程中碳(暗)反应发生在叶绿体基质中,需要光反应为其提供ATP和H。(2)由图1信息可知随去除棉铃的百分率提高,叶片光合速率

31、降低;本实验用不去除棉铃的一组作为对照组,其CO2固定速率相对值是28。(3)由于光合产物会被运输到棉铃等器官并被利用,去除棉铃后叶片光合产物的输出量降低、利用量减少,进而在叶片中积累,因此叶片中淀粉和蔗糖的含量增加。(4)由1、2两图信息可知,去除棉铃后光合产物积累,而CO2固定速率降低,说明叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。(5)为验证光合产物能抑制光合作用,需设置一组及时运走光合产物的实验组进行对照,即去除棉铃(保证单一变量)且对部分叶片遮光处理(消耗和利用未遮光叶片的光合产物),若未遮光叶片与只去除棉铃植株的叶片相比,其光合产物含量下降、光合速率上升,则可验证上述结论是正确的。以下为

32、教师用书专用10.(2016四川理综,5,6分)三倍体西瓜由于含糖量高且无籽,备受人们青睐。如图是三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn,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浓度和光照强度答案答案D与11:00时相比,13:00时叶片净光合速率下降,此现象是因13:00时气孔关闭导致吸收CO2减少引起的“光合午休

33、”,此时叶绿体中合成C3的速率相对较低,A项错误;14:00后叶片的Pn下降,但仍大于零,植株积累有机物的量仍在增多,B项错误;17:00后因光照强度的降低,光反应减弱,产生的H和ATP均减少,暗反应速率也降低,C项错误;Pn第一次下降,是因气孔关闭,CO2浓度限制了光合速率,Pn第二次下降是光照强度降低引起的,D项正确。疑难突破疑难突破依据光合作用原理,弄清图示中Pn两次下降的原因是解答本题的关键。评析评析本题以植物净光合速率及胞间CO2浓度变化为信息载体,以环境因素对光合作用过程的影响为考查点,考查了获取信息及知识综合运用能力,难度适中。11.(2015福建理综,3,6分)在光合作用中,R

34、uBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)2C3。为测定RuBP羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与14CO2的反应,并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错 误的是()A.菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高答案答案BCO2固定过程属于暗反应,发生在叶绿体基质中,有光、无光条件下均可进行;该实验利用了同位素标记法,C3为CO2固定的产物,故单位时间内14C3生成量越多,说明RuBP羧化

35、酶的活性越高。故选B。12.(2014海南单科,7,2分)关于小麦光合作用的叙述,错误的是()A.类囊体膜上产生的ATP可用于暗反应B.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长答案答案B类囊体膜上进行光反应产生的ATP可用于暗反应,A正确;夏季晴天光照最强时,由于高温导致气孔关闭,CO2吸收减少,小麦光合速率下降,B错误;进入叶绿体中的CO2必须先经过固定,形成C3后才被NADPH还原,C正确;净光合速率长期为零时,有机物积累量为零,导致幼苗停止生长,D正确。13.(2016浙江理综,30,14分)下面是关于植

36、物光合作用的问题。请回答:(1)光反应发生在叶绿体的中,H2O在光反应中裂解为。(2)若以14CO2作为光合作用的原料,在卡尔文循环中首先出现含14C的三碳化合物是。该三碳化合物在NADPH的氢和ATP的等物质存在的情况下,被还原为三碳糖磷酸。(3)给某植物提供C18O2和H2O,释放的氧气中含有18O。氧气中含有18O是由于,O又作为原料参与了光合作用之故。(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同下的光合速率来确定。在一定条件下,某植物在温度由25降为5的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度(选填:)25。答案答案(14分,每空2分)(1)类囊体膜H+、O2和电子

37、(2)三碳酸磷酸基团(3)C18O2中的部分氧转移到O中(4)光强度解析解析(1)光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上,H2O在光反应中裂解为O2、H+和电子。(2)在卡尔文循环中首先出现的三碳化合物是三碳酸。该三碳化合物接受来自NADPH的氢和来自ATP的磷酸基团,被还原为三碳糖磷酸。(3)给植物提供C18O2,而释放的氧气中也含有18O,说明C18O2中的部分氧转移到了O中,而O又作为原料参与光反应,裂解为18O2。(4)植物光合作用的光饱和点,是指光合速率达到最大时的最低光强度。该植物在温度由25降为5的过程中光饱和点逐渐减小,说明此时温度是光合作用的限制因素,因此该植物在光照充足时的最适温

38、度25。题后反思题后反思对物质所含元素的转移情况的分析要联系光反应和碳反应的过程。14.(2016课标全国,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/3636363125相对湿度/%1727525252实验结果光合速率/mgCO2dm-2h-111.115.122.123.720.7

39、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

40、)(3)不需要不需要(每空1分,共2分)解析解析本题主要考查影响光合速率的因素及CO2进入叶肉细胞的方式。(1)分析对照组、实验组一和实验组二可知,高温条件下(温度均为36),适当增加相对湿度时,叶片光合速率的增加量相对较大,而分析实验组二、三、四可知,在相对湿度较高的条件下(相对湿度均为52%),适当降低温度时,叶片光合速率的增加量较小,甚至降低。所以,中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度;并由增加相对湿度,叶片的光合速率增大可推知,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)对比实验组三和实验组四可知:因温度降低,叶片的光合速率下降,所以适当提高第四组的环境温

41、度能提高小麦的光合速率。(3)CO2进入叶肉细胞的方式为自由扩散,既不需要载体蛋白,也不需要消耗ATP。方法总结方法总结分析多因子变量时,一定要遵循单一变量原则,分析温度对光合速率的影响时,温度为单一变量,相对湿度为无关变量,其应该相同,同理,相对湿度为单一变量时,温度应该相同。评析评析本题主要考查光合作用的原理和影响因素的相关基础知识,重点考查考生获取信息的能力,难度较小。15.(2015天津理综,7,15分)DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本,利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。据表回答:(1)选育的融合藻应具有A藻与B藻的优点。(2)诱导融合前

42、需用纤维素酶处理两种藻,其目的是获得。(3)通过以下三步筛选融合藻,步骤可淘汰B藻,步骤可淘汰生长速率较慢的藻落,再通过步骤获取生产所需的融合藻。步骤a:观察藻落的大小步骤b:用不含有机碳源(碳源生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养步骤c:测定DHA含量(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验,结果如下图。亲本藻优势代谢类型生长速率(g/L天)固体培养基上藻落直径DHA含量()A藻自养0.06小0.7B藻异养0.14大无甲组条件下,融合藻产生H的细胞器是;丙组条件下产生ATP的细胞器是。与甲、丙两组相比,乙组融合藻生长速率较快,原因是在该培养条件下。甲、乙两组DHA产量均较高,但实

43、际生产中往往采用甲组的培养条件,其原因是。答案答案(15分)(1)产生DHA,自养特性快速生长(2)原生质体(3)bac(4)线粒体、叶绿体线粒体融合藻既能光能自养又能异养融合藻利用光能和简单的无机物即能生长,不需添加葡萄糖,可降低成本,也可防止杂菌生长解析解析(1)根据题干信息,“利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻”及表中信息可推断融合藻应既具有A藻的“自养”和产“DHA”的特点,又具有B藻快速生长的优点。(2)诱导融合前需利用纤维素酶去掉两种藻的细胞壁,从而获得原生质体。(3)由于B藻是异养生物,只能利用有机碳源,故通过步骤b可以淘汰B藻。由于A藻生长慢、藻落小而B藻生长快、藻落大,因此

44、可以依据藻落大小淘汰生长速率较慢的藻落。最后能在不含有机碳源的培养基生长并且DHA含量较高的藻落即为生产所需的融合藻。(4)分析坐标图可知甲组的融合藻既能进行光合作用又能进行呼吸作用,因此,产生H的细胞器有叶绿体和线粒体。丙组融合藻在黑暗中产生ATP的细胞器是线粒体。乙组融合藻既能利用光能又能利用C6H12O6,属于既能光能自养又能异养的生物,因此乙组培养条件下融合藻较甲、丙两组生长快。实际生产中采用甲组的培养条件而不采用乙组培养条件的原因是:甲组融合藻在不添加C6H12O6的情况下就能利用光能和简单的无机物生长,因此降低了成本,也可防止杂菌生长。知识归纳知识归纳植物体细胞杂交技术操作流程:1

45、6.(2014广东理综,26,16分)观测不同光照条件下生长的柑橘,结果见表。请回答下列问题:注:括号内的百分数以强光照的数据作为参照(1)CO2以方式进入叶绿体后,与结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供的。(2)在弱光下,柑橘通过和来吸收更多的光能,以适应弱光环境。(3)与弱光下相比,强光下柑橘平均每片叶的气孔总数,单位时间内平均每片叶CO2吸收量。对强光下生长的柑橘适度遮阴,持续观测叶色、叶面积和净光合速率,这三个指标中,最先发生改变的是,最后发生改变的是。光照强度叶色平均叶面积(cm2)气孔密度(个mm-2)净光合速率(molCO2m-2s-1)强浅绿13.6(100%)826(1

46、00%)4.33(100%)中绿20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深绿28.4(209%)752(91%)3.87(89%)答案答案(16分)(1)自由扩散(1分)五碳化合物(1分)H/NADPH和ATP(2分)(2)增加叶面积(2分)提高叶绿素含量(2分)(3)较少(2分)较少(2分)净光合速率(2分)叶面积(2分)解析解析(1)CO2等气体以自由扩散的方式进入叶绿体,进入叶绿体的CO2首先与C5结合生成C3,C3的还原需要光反应提供ATP和H。(2)据题中表格数据可知,在弱光下,柑橘的叶色加深,平均叶面积增大,气孔密度变小。故柑橘通过增加叶绿素含量和增大叶面积来适应弱

47、光环境。(3)分析表格数据可知,强光下平均每片叶的气孔总数为13.6826100=1123360,弱光下平均每片叶的气孔总数为75228.4100=2135680;强光下单位时间内平均每片叶CO2吸收量为4.3313.610-4=5.910-3(mol),弱光下单位时间内平均每片叶CO2吸收量为3.8728.410-4=1.110-2(mol),对强光下生长的柑橘适度遮阴,柑橘的光反应强度降低,光合速率相对下降。为适应弱光环境,柑橘叶合成更多叶绿素来增强吸收光的能力,以合成相对较多的有机物,有利于叶的生长,故最后发生改变的是平均叶面积。评析评析本题考查光合作用的过程与影响因素,属于综合应用层次

48、考查,难度较大。17.(2014浙江理综,30,14分)某种细胞分裂素对某植物光合作用和生长的影响如下表所示。注:chl叶绿素;FW鲜重;DCIPRed还原型DCIP;plant植株。希尔反应活力测定的基本原理:将叶绿体加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光,水在光照下被分解,产生氧气等,而溶液中的DCIP被还原并发生颜色变化,这些变化可用仪器进行测定。请回答:(1)希尔反应模拟了叶绿体光合作用中阶段的部分变化。氧化剂DCIP既可用于颜色反应,还可作为。希尔反应活力可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到,也可通过测定得到。细胞分裂素浓度(gL-1)叶绿素含量(mgchlgFW-1)光合速率(mol

49、CO2m-2s-1)希尔反应活力(molDCIPRedmgchl-1h-1)叶片氮含量(%)生物量(gplant-1)01.586.5213.551.8317.650.51.827.8225.661.9422.951.02.348.6432.261.9827.442.02.158.1527.541.9623.56(2)从表中可知,施用细胞分裂素后,含量提高,使碳反应中相关酶的数量增加。(3)幼苗叶片中的细胞分裂素主要由产生。合理施用细胞分裂素可延迟,提高光合速率,使总初级生产量大于,从而增加植物的生物量。答案答案(14分,每空2分)(1)光反应氢载体氧气释放速率(2)叶片氮(3)根(或根尖分生

50、组织)叶片衰老呼吸(量)解析解析(1)根据题表下方的“注”中希尔反应活力测定的基本原理可推测希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化;DCIP既可用于颜色反应,还可作为氢载体;希尔反应活力既可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到,也可通过测定氧气释放速率得到。(2)根据本小题中信息,分析表格可判断,施用细胞分裂素后,叶片氮含量提高,可使碳反应中相关酶的数量增加。(3)细胞分裂素主要由根尖分生组织产生。合理施用细胞分裂素可延迟叶片衰老,提高光合速率,使总初级生产量大于呼吸(量),从而增加植物的生物量。考点考点3 3光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与细胞呼吸的关系1.(2017北京理综,2