山東專用高考生物一輪復習專題6光合作用-模擬檢測含解析

PAGEPAGE68專題6光合作用【5年高考】考點一光合色素和葉綠體1.(2020江蘇單科,6,2分)采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實驗,下列敘述錯誤的是 ()A.提取葉綠體色素時可用無水乙醇作為溶劑B.研磨時加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞C.研磨時添加石英砂有助于色素提取D.畫濾液細線時應盡量減少樣液擴散答案B2.(2019海南單科,9,2分)下列關于高等植物光合作用的敘述,錯誤的是 ()A.光合作用的暗反應階段不能直接利用光能B.紅光照射時,胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC.光反應中,將光能轉變?yōu)榛瘜W能需要有ADP的參與D.紅光照射時,葉綠素b吸收的光能可用于光合作用答案B3.(2019江蘇單科,17,2分)如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結果,樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍藻(藍細菌)經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是 ()A.研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素B.層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C.在敞開的燒杯中進行層析時,需通風操作D.實驗驗證了該種藍藻(藍細菌)沒有葉綠素b答案D4.(2020浙江7月選考,27,7分)以洋蔥和新鮮菠菜為材料進行實驗?；卮鹣铝袉栴}:(1)欲判斷臨時裝片中的洋蔥外表皮細胞是否為活細胞,可在蓋玻片的一側滴入質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液,用吸水紙從另一側吸水,重復幾次后,可根據(jù)是否發(fā)生現(xiàn)象來判斷。

(2)取新鮮菠菜葉片烘干粉碎,提取光合色素時,若甲組未加入碳酸鈣,與加入碳酸鈣的乙組相比,甲組的提取液會偏色。分離光合色素時,由于不同色素在層析液中的溶解度不同及在濾紙上的吸附能力不同,導致4種色素隨層析液在濾紙條上的不同而出現(xiàn)色素帶分層的現(xiàn)象。若用不同波長的光照射葉綠素a提取液,測量并計算葉綠素a對不同波長光的吸收率,可繪制出該色素的。

(3)在洋蔥根尖細胞分裂旺盛時段,切取根尖制作植物細胞有絲分裂臨時裝片時,經(jīng)染色后,有利于根尖細胞的分散。制作染色體組型圖時,通常選用處于有絲分裂期細胞的染色體,原因是。

答案(1)質壁分離(2)黃移動速率吸收光譜(3)輕壓蓋玻片中中期的染色體縮短到最小的程度,最便于觀察和研究考點二光合作用的原理及應用5.(2020浙江7月選考,25,2分)將某植物葉片分離得到的葉綠體,分別置于含不同蔗糖濃度的反應介質溶液中,測量其光合速率,結果如圖所示。圖中光合速率用單位時間內單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是()A.測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率B.若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體,測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比,光合速率偏大C.若該植物較長時間處于遮陰環(huán)境,葉片內蔗糖濃度與光合速率的關系與圖中B-C段對應的關系相似D.若該植物處于開花期,人為摘除花朵,葉片內蔗糖濃度與光合速率的關系與圖中A-B段對應的關系相似答案A6.(2020山東,21,9分)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類,相關裝置及過程如圖所示,其中甲、乙表示物質,模塊3中的反應過程與葉綠體基質內糖類的合成過程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當于葉綠體中光反應功能的模塊是,模塊3中的甲可與CO2結合,甲為。

(2)若正常運轉過程中氣泵突然停轉,則短時間內乙的含量將(填:“增加”或“減少”)。若氣泵停轉時間較長,模塊2中的能量轉換效率也會發(fā)生改變,原因是。

(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,該系統(tǒng)糖類的積累量(填:“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是。

(4)干旱條件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是。人工光合作用系統(tǒng)由于對環(huán)境中水的依賴程度較低,在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應用前景。

答案(1)模塊1和模塊2五碳化合物(或:C5)(2)減少模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP+不足(3)高于人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或:植物呼吸作用消耗糖類)(4)葉片氣孔開放程度降低,CO2的吸收量減少7.(2020課標全國Ⅰ,30,10分)農業(yè)生產中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動,促進作物的生長發(fā)育,達到增加產量等目的?；卮鹣铝袉栴}:(1)中耕是指作物生長期中,在植株之間去除雜草并進行松土的一項栽培措施,該栽培措施對作物的作用有(答出2點即可)。

(2)農田施肥的同時,往往需要適當澆水,此時澆水的原因是(答出1點即可)。

(3)農業(yè)生產常采用間作(同一生長期內,在同一塊農田上間隔種植兩種作物)的方法提高農田的光能利用率。現(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長能達到的株高和光飽和點(光合速率達到最大時所需的光照強度)見表。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進行間作的兩種作物是,選擇這兩種作物的理由是。

作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點/μmol·m-2·s-112001180560623答案(1)減少雜草對水分、礦質元素和光的競爭;增加土壤氧氣含量,促進根系的呼吸作用(2)肥料中的礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收(3)A和C作物A光飽和點高且長得高,可利用上層光照進行光合作用;作物C光飽和點低且長得矮,與作物A間作后,能利用下層的弱光進行光合作用8.(2020江蘇單科,27,8分)大豆與根瘤菌是互利共生關系,如圖所示為大豆葉片及根瘤中部分物質的代謝、運輸途徑,請據(jù)圖回答下列問題:(1)在葉綠體中,光合色素分布在上;在酶催化下直接參與CO2固定的化學物質是H2O和。

(2)如圖所示的代謝途徑中,催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶在中,PGA還原成磷酸丙糖(TP)運出葉綠體后合成蔗糖,催化TP合成蔗糖的酶存在于。

(3)根瘤菌固氮產生的NH3可用于氨基酸的合成,氨基酸合成蛋白質時,通過脫水縮合形成鍵。

(4)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。葉綠體中合成ATP的能量來自;根瘤中合成ATP的能量主要源于的分解。

(5)蔗糖是大多數(shù)植物長距離運輸?shù)闹饕袡C物,與葡萄糖相比,以蔗糖作為運輸物質的優(yōu)點是。

答案(1)類囊體(薄)膜C5(2)葉綠體基質細胞質基質(3)肽(4)光能糖類(5)非還原糖較穩(wěn)定(或蔗糖分子為二糖,對滲透壓的影響相對小)9.(2019課標全國Ⅰ,29,12分)將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理,該植物根細胞中溶質濃度增大,葉片中的脫落酸(ABA)含量增高,葉片氣孔開度減小?；卮鹣铝袉栴}。(1)經(jīng)干旱處理后,該植物根細胞的吸水能力。

(2)與干旱處理前相比,干旱處理后該植物的光合速率會,出現(xiàn)這種變化的主要原因是。

(3)有研究表明:干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料,設計實驗來驗證這一結論。要求簡要寫出實驗思路和預期結果。答案(1)增強(2)降低氣孔開度減小使供應給光合作用所需的CO2減少(3)取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度,經(jīng)干旱處理后,再測定氣孔開度。預期結果是干旱處理前后氣孔開度不變。將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在干旱條件下,一組進行ABA處理,另一組作為對照組,一段時間后,分別測定兩組的氣孔開度。預期結果是ABA處理組氣孔開度減小,對照組氣孔開度不變?？键c三光合作用與細胞呼吸的關系10.(2019課標全國Ⅱ,31,11分)回答下列與生態(tài)系統(tǒng)相關的問題。(1)在森林生態(tài)系統(tǒng)中,生產者的能量來自,生產者的能量可以直接流向(答出2點即可)。

(2)通常,對于一個水生生態(tài)系統(tǒng)來說,可根據(jù)水體中含氧量的變化計算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級生產量(生產者所制造的有機物總量)。若要測定某一水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級生產量,可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處取水樣,將水樣分成三等份,一份直接測定O2含量(A);另兩份分別裝入不透光(甲)和透光(乙)的兩個玻璃瓶中,密閉后放回取樣處,若干小時后測定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。據(jù)此回答下列問題。在甲、乙瓶中生產者呼吸作用相同且瓶中只有生產者的條件下,本實驗中C與A的差值表示這段時間內;C與B的差值表示這段時間內;A與B的差值表示這段時間內。

答案(1)太陽能初級消費者、分解者(2)生產者凈光合作用的放氧量生產者光合作用的總放氧量生產者呼吸作用的耗氧量11.(2018課標全國Ⅲ,29,9分)回答下列問題:(1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質分布在葉綠體的上,該物質主要捕獲可見光中的。

(2)植物的葉面積與產量關系密切。葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質積累速率之間的關系如圖所示。由圖可知:當葉面積系數(shù)小于a時,隨葉面積系數(shù)增加,群體光合速率和干物質積累速率均。當葉面積系數(shù)超過b時,群體干物質積累速率降低,其原因是。

(3)通常,與陽生植物相比,陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時所需要的光照強度(填“高”或“低”)。

答案(1)類囊體膜藍紫光和紅光(2)增加群體光合速率不變,但群體呼吸速率仍在增加,故群體干物質積累速率降低(3)低12.(2018江蘇單科,29,9分)如圖為某植物葉肉細胞中有關甲、乙兩種細胞器的部分物質及能量代謝途徑示意圖(NADPH指[H]),請回答下列問題:(1)甲可以將光能轉變?yōu)榛瘜W能,參與這一過程的兩類色素為,其中大多數(shù)高等植物的需在光照條件下合成。

(2)在甲發(fā)育形成過程中,細胞核編碼的參與光反應中心的蛋白,在細胞質中合成后,轉運到甲內,在(填場所)組裝;核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉運到甲內,在(填場所)組裝。

(3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為后進入乙,繼而在乙的(填場所)徹底分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質轉化,在細胞質中合成NADPH,NADPH中的能量最終可在乙的(填場所)轉移到ATP中。

(4)乙產生的ATP被甲利用時,可參與的代謝過程包括(填序號)。

①C3的還原②內外物質運輸③H2O裂解釋放O2④酶的合成答案(1)葉綠素、類胡蘿卜素葉綠素(2)類囊體膜上基質中(3)丙酮酸基質中內膜上(4)①②④[教師專用題組]【5年高考】考點一光合色素和葉綠體1.(2017天津理綜,5,6分)葉綠體中的色素為脂溶性,液泡中紫紅色的花青苷為水溶性。以月季成熟的紫紅色葉片為材料,下列實驗無法達到目的的是 ()A.用無水乙醇提取葉綠體中的色素B.用水做層析液觀察花青苷的色素帶C.用質壁分離和復原實驗探究細胞的失水與吸水D.用光學顯微鏡觀察表皮細胞染色體的形態(tài)和數(shù)目答案D本題考查綠葉中色素的提取與分離、細胞有絲分裂等相關知識。葉綠體色素為脂溶性,可溶于有機溶劑如無水乙醇,A可達到目的;花青苷為水溶性,類比葉綠體色素的分離方法,可用水做層析液觀察花青苷的色素帶,B可達到目的;質壁分離和復原實驗可用于探究細胞的吸水和失水,C可達到目的;細胞中的染色質只在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中形成染色體,而表皮細胞無分裂能力,細胞中無染色體,D符合題意。易錯警示染色質與染色體是同種物質在細胞不同時期的兩種不同形態(tài)。在細胞分裂過程中,染色質絲螺旋纏繞,成為染色體;在細胞分裂末期,染色體解螺旋恢復為染色質狀態(tài),而無分裂能力的細胞中不出現(xiàn)染色體。2.(2016四川理綜,3,6分)下列有關實驗操作或方法所導致結果的描述,不正確的是 ()A.用紙層析法分離色素時,若濾液細線畫得過粗可能會導致色素帶出現(xiàn)重疊B.用葡萄制作果醋時,若先通入空氣再密封發(fā)酵可以增加醋酸含量提高品質C.提取胡蘿卜素時,若用酒精代替石油醚萃取將會導致胡蘿卜素提取率降低D.調查人群中色盲發(fā)病率時,若只在患者家系中調查將會導致所得結果偏高答案B用紙層析法分離葉綠體色素時,濾液細線要畫得細而直,若濾液細線畫得過粗,可能會導致色素帶出現(xiàn)重疊,A項正確;用葡萄制作果醋時,所用微生物為需氧型的醋酸桿菌,在發(fā)酵過程中裝置不能密封,B項錯誤;酒精是水溶性有機溶劑,而石油醚為水不溶性有機溶劑,石油醚可充分溶解胡蘿卜素,并且不與水混溶,所以用酒精代替石油醚萃取將會導致胡蘿卜素提取率降低,C項正確;調查人群中色盲發(fā)病率時,應在人群中隨機調查,若只在患者家系中調查,將會導致所得結果偏高,D項正確。3.(2015江蘇單科,21,3分)為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響,某同學用乙醇提取葉綠體色素,用石油醚進行紙層析,如圖為濾紙層析的結果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是(多選) ()A.強光照導致了該植物葉綠素含量降低B.類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光譜的吸收峰波長不同D.畫濾液線時,濾液在點樣線上只能畫一次答案ABC分析正常光照和強光照下的不同色素帶寬度可以發(fā)現(xiàn),強光導致了葉綠素含量降低、類胡蘿卜素含量升高,這可能與類胡蘿卜素可以抵御強光照有關,A、B正確;葉綠素a的吸收波長更廣一些,C正確;為增加色素帶的色素含量,畫濾液細線時,濾液應在點樣線上重復畫幾次,D錯誤。審題方法本題的關鍵是對題圖的分析,通過對圖解的分析找出強光照下與正常光照下移栽幼苗光合色素濾紙層析結果的不同之處,理解色素帶寬窄與色素的含量及強光照的關系;同時結合已學相關知識對各選項作出準確分析判斷。4.(2014北京理綜,5,6分)在25℃的實驗條件下可順利完成的是 ()A.光合色素的提取與分離B.用斐林(本尼迪特)試劑鑒定還原糖C.大鼠神經(jīng)細胞的培養(yǎng)D.制備用于植物組織培養(yǎng)的固體培養(yǎng)基答案A用斐林(本尼迪特)試劑鑒定還原糖時需水浴加熱,B錯誤;培養(yǎng)大鼠神經(jīng)細胞時,溫度需要保持在大鼠的正常體溫37~39℃范圍內,C錯誤;制備用于植物組織培養(yǎng)的固體培養(yǎng)基需高溫滅菌,D錯誤;光合色素的提取與分離在室溫下即可完成,A正確。5.(2014四川理綜,4,6分)下列有關實驗方法或檢測試劑的敘述,正確的是 ()A.用改良苯酚品紅染色觀察低溫誘導的植物染色體數(shù)目變化B.用健那綠和吡羅紅染色觀察DNA和RNA在細胞中的分布C.用紙層析法提取菠菜綠葉中的色素和鑒定胡蘿卜素提取粗品D.用標志重捕法調查田鼠種群密度及農田土壤小動物的豐富度答案A改良的苯酚品紅染液可用于染色體著色,A正確;觀察DNA和RNA在細胞中的分布用到的試劑是甲基綠和吡羅紅染液,B錯誤;紙層析法是分離光合色素的方法,提取光合色素需要用有機溶劑,C錯誤;調查農田土壤小動物豐富度的方法是取樣器取樣法,D錯誤。6.(2013課標全國Ⅱ,2,6分)關于葉綠素的敘述,錯誤的是 ()A.葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素B.被葉綠素吸收的光可用于光合作用C.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同D.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光答案D本題主要考查葉綠素的相關知識。鎂是合成葉綠素a和葉綠素b的必需元素;葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,用于光合作用的光反應過程;葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同;葉綠素不能有效地吸收綠光,綠光被反射出去,使植物呈現(xiàn)綠色。7.(2013廣東理綜,6,4分)以下為某興趣小組獲得的實驗結果及其分析,正確的是 ()答案B將畫有濾液細線的濾紙條(有濾液細線的一端朝下)插入層析液中后(注意層析液不能觸及濾液細線),濾紙條上出現(xiàn)的色素帶從上往下依次為:胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b,選項中Ⅳ為葉綠素b,A項錯誤;在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時,剛果紅能與纖維素形成紅色復合物,當纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅—纖維素復合物就無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,題中菌Ⅲ透明圈最大,可知菌Ⅲ分解纖維素能力最強,B項正確;題中所示細胞每條染色體的著絲點排在赤道板上,該細胞處于有絲分裂中期,C項錯誤;在H2O2溶液中分別加入Fe3+和過氧化氫酶,通過觀察實驗現(xiàn)象比較兩者的催化效率,證明酶具有高效性,D項錯誤。8.(2013江蘇單科,5,2分)關于葉綠體中色素的提取和分離實驗的操作,正確的是 ()A.使用定性濾紙過濾研磨液B.將干燥處理過的定性濾紙條用于層析C.在劃出一條濾液細線后緊接著重復劃線2~3次D.研磨葉片時,用體積分數(shù)為70%的乙醇溶解色素答案B本題考查葉綠體色素的提取和分離實驗的相關知識。實驗過程中用單層尼龍布過濾研磨液;在劃出一條濾液細線后,待干燥后再重復劃線2~3次;研磨葉片時,用無水乙醇或95%的乙醇溶解色素。9.(2013海南單科,8,2分)關于葉綠素提取的敘述,錯誤的是 ()A.菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料B.加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞C.用乙醇提取的葉綠體色素中無胡蘿卜素D.研磨時加入石英砂可使葉片研磨更充分答案C菠菜綠葉中含大量的色素且易于研磨,是提取色素的良好材料,A正確;研磨時,加入石英砂可使葉片研磨得更充分,D正確;加入少許碳酸鈣可以中和液泡破壞后釋放的酸性物質,防止研磨中色素被破壞,B正確;葉綠體中的色素有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素等,四種色素均溶于乙醇,C錯誤。10.(2012海南單科,9,2分)關于葉綠體色素的敘述,錯誤的是 ()A.葉綠素a和b主要吸收紅光和藍紫光B.綠葉中葉綠素和類胡蘿卜素含量不同C.利用紙層析法可分離4種葉綠體色素D.乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能答案D本題主要考查葉綠體色素的種類、含量、吸收光的種類等方面的知識。葉綠素a、葉綠素b主要吸收紅光和藍紫光。綠葉中葉綠素約占3/4,類胡蘿卜素約占1/4。利用層析液可分離葉綠體色素,提取的葉綠體色素仍可吸收光能,但葉綠體結構被破壞,導致完整的光合作用不能進行。11.(2011江蘇單科,4,2分)某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進行了紅光照射光吸收測定和色素層析條帶分析(從上至下),與正常葉片相比,實驗結果是 ()A.光吸收差異顯著,色素帶缺第2條B.光吸收差異不顯著,色素帶缺第2條C.光吸收差異顯著,色素帶缺第3條D.光吸收差異不顯著,色素帶缺第3條答案B葉綠體中的葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光,所以當水稻葉黃素缺失突變體進行紅光照射時,光吸收差異不顯著;對正常葉片葉綠體中的色素提取后,層析的結果自上而下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b,故B正確。12.(2017課標全國Ⅲ,3,6分)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是 ()A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應中ATP的合成B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D.葉片在640~660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的答案A類胡蘿卜素主要吸收藍紫光基本不吸收紅光,A錯誤;不同光合色素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制,B正確;光合作用光反應階段色素對光的吸收會影響暗反應階段對CO2的利用,所以光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示,C正確;640~660nm波長的光屬于紅光區(qū),類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,所以葉片在640~660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的,D正確。13.(2016課標全國Ⅱ,4,6分)關于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是 ()A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中B.構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C.通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的答案C葉綠體中的色素是有機物,可溶解在有機溶劑乙醇中,A正確;Mg2+是參與構成葉綠素的成分,可由植物的根從土壤中吸收,B正確;一般情況下,光合作用所利用的光都是可見光,葉綠體中的色素主要吸收紅光、藍紫光用于光合作用,C錯誤;葉綠素的合成需要光照,黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的,D正確。14.(2014海南單科,6,2分)下列關于生長在同一植株上綠色葉片和黃綠色葉片的敘述,錯誤的是 ()A.兩種葉片都能吸收藍紫光B.兩種葉片均含有類胡蘿卜素C.兩種葉片的葉綠體中都含有葉綠素aD.黃綠色葉片在光反應中不會產生ATP答案D兩種葉片中含有類胡蘿卜素和葉綠素,二者均吸收藍紫光,A正確;當葉綠素含量高時呈現(xiàn)綠色,含量少時則呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色,B正確;葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b,C正確;黃綠色葉片在光下時仍能進行光合作用,故在光反應過程中能產生ATP用于暗反應,D錯誤。解題關鍵相對綠色葉片來說,黃綠色葉片的葉綠素含量稍低。15.(2011海南單科,12,2分)紅楓是一種木本觀賞植物,在生長季節(jié)葉片呈紅色。下列關于該植物的敘述,正確的是 ()A.紅楓葉片不含葉綠素B.紅楓葉片呈紅色是因為吸收了紅光C.紅楓葉片能吸收光能進行光合作用D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用答案C紅楓葉片含葉綠素,可進行光合作用,紅楓葉片呈紅色是因液泡中含有色素,其色素是不能吸收光能進行光合作用的。16.(2019浙江4月選考,30,7分)回答與光合作用有關的問題:(1)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中,正常光照下,用含有0.1%CO2的溶液培養(yǎng)小球藻一段時間。當用綠光照射該溶液,短期內小球藻細胞中3-磷酸甘油酸(C3)的含量會。為3-磷酸甘油酸(C3)還原成三碳糖提供能量的物質是。若停止CO2供應,短期內小球藻細胞中RuBP(C5)的含量會。研究發(fā)現(xiàn)Rubisco酶是光合作用過程中的關鍵酶,它催化CO2被固定的反應,可知該酶存在于葉綠體中。

(2)在“光合色素的提取與分離”活動中,提取新鮮菠菜葉片的色素并進行分離后,濾紙條自上而下兩條帶中的色素合稱為。分析葉綠素a的吸收光譜可知,其主要吸收可見光中的光。環(huán)境條件會影響葉綠素的生物合成,如秋天葉片變黃的現(xiàn)象主要與抑制葉綠素的合成有關。

答案(1)增加ATP和NADPH增加基質(2)類胡蘿卜素藍紫光和紅低溫解析通過對光合作用過程中相關物質的變化的考查,體現(xiàn)了生命觀念中的物質與能量觀要素。(1)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中,正常光照下,用含有0.1%CO2的溶液培養(yǎng)小球藻一段時間。當用綠光照射該溶液,光反應將減弱,ATP和NADPH的生成量減少,短期內小球藻細胞中3-磷酸甘油酸(即三碳酸,C3)的含量會增加。為3-磷酸甘油酸還原成三碳糖提供能量的物質是ATP和NADPH。若停止CO2供應,短期內RuBP(C5)的消耗量減少而合成量不變,因此短期內小球藻細胞中RuBP的含量會增加。Rubisco酶是光合作用過程中的關鍵酶,它催化CO2被固定的反應,CO2被固定的反應發(fā)生在葉綠體基質中,因此推測該酶存在于葉綠體基質中。(2)在“光合色素的提取與分離”活動中,提取新鮮菠菜葉片的色素并進行分離后,濾紙條自上而下兩條帶中的色素(胡蘿卜素和葉黃素)合稱為類胡蘿卜素。葉綠素a主要吸收可見光中的紅光和藍紫光。秋天葉片變黃的現(xiàn)象主要與低溫抑制葉綠素的合成有關。17.(2011廣東理綜,29,16分)中國的飲食講究“色香味”,顏色會影響消費。小李同學擬研發(fā)“綠色”食用色素,他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進行如下實驗。Ⅰ.提取葉綠素綠色葉片提取液過濾液濃縮液葉綠素粗產品Ⅱ.探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響取一些葉綠素粗產品,配成一定濃度的溶液,于室溫(約25℃)下進行實驗,方法和結果如下表。實驗組號葉綠素溶液(mL)調pH至處理時間(min)溶液顏色①3.0Y10綠色②3.07.010綠色③3.06.010黃綠色④3.05.010黃褐色注:葉綠素被破壞后變成黃褐色。根據(jù)所學知識和實驗結果,請回答:(1)提取食用葉綠素的X應該為,原因是。

(2)表中Y應該為,原因是

。

(3)若用作食品色素,天然葉綠素色素不適用于食品,否則。

(4)小李想了解葉綠素粗產品中是否含有其他色素,請你提供檢測方法并寫出主要步驟。答案(1)對人無害的有機溶劑(食用酒精)葉綠素溶于有機溶劑和應考慮溶劑對人體的影響(2)8.0實驗中自變量的變化應有規(guī)律和應考慮堿性pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響(3)酸性由于葉綠素被破壞造成食品失綠而影響品質(4)紙層析法,其主要步驟:①制備濾紙條,②畫色素液細線,③用層析液分離色素,④觀察色素帶。解析葉綠素易溶于有機溶劑,如丙酮或無水乙醇中;探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響時,要有酸性、中性和堿性等不同條件;由表格信息可知,酸性條件下可使葉綠素變成黃褐色;可借鑒課本中色素的分離方法進行色素種類的鑒定?？键c二光合作用的原理及應用1.(2019課標全國Ⅰ,3,6分)將一株質量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中,一段時間后植株達到40g,其增加的質量來自 ()A.水、礦質元素和空氣B.光、礦質元素和水C.水、礦質元素和土壤D.光、礦質元素和空氣答案A本題借助光合作用的原理與應用等知識,考查學生運用所學知識與觀點,對生物學問題進行推理、判斷的能力;試題融合了組成生物體的元素、化合物及光合作用等相關知識,體現(xiàn)了對生命觀念素養(yǎng)中物質與能量觀的考查。該黃瓜幼苗質量增加部分可分為干重的增加和含水量的增加,干重增加量來源于從土壤中吸收的礦質元素及利用CO2(空氣)和H2O合成的有機物。故選A。2.(2018北京理綜,3,6分)光反應在葉綠體類囊體上進行。在適宜條件下,向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP,照光后DCIP由藍色逐漸變?yōu)闊o色。該反應過程中 ()A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化C.不需要光合色素參與D.會產生氧氣答案D本題以光合作用光反應過程的相關知識為載體,考查考生對光反應過程相關反應的理解與遷移能力,體現(xiàn)了對生命觀念中結構與功能以及科學思維素養(yǎng)中歸納與概括要素的考查。光反應過程中,光合色素利用光能,將水分解成[H]和氧氣,同時在有關酶的催化作用下,ADP與Pi發(fā)生化學反應,生成ATP,A、C錯誤,D正確;[H]將DCIP還原,使之由藍色逐漸變?yōu)闊o色,B錯誤。3.(2017海南單科,10,2分)將葉綠體懸浮液置于陽光下,一段時間后發(fā)現(xiàn)有氧氣放出。下列相關說法正確的是 ()A.離體葉綠體在自然光下能將水分解產生氧氣B.若將葉綠體置于紅光下,則不會有氧氣產生C.若將葉綠體置于藍紫光下,則不會有氧氣產生D.水在葉綠體中分解產生氧氣需要ATP提供能量答案A葉綠體是光合作用的場所,在自然光下,葉綠體能進行光合作用將水分解產生氧氣,A正確;葉綠體中的光合色素能吸收紅光和藍紫光,因此在紅光和藍紫光下,葉綠體會產生氧氣,B、C錯誤;水在葉綠體中分解產生氧氣需要的能量是光能,D錯誤。4.(2016課標全國Ⅲ,2,6分)在前人進行的下列研究中,采用的核心技術相同(或相似)的一組是 ()①證明光合作用所釋放的氧氣來自水②用紫外線等處理青霉菌選育高產青霉素菌株③用T2噬菌體侵染大腸桿菌證明DNA是遺傳物質④用甲基綠和吡羅紅對細胞染色,觀察核酸的分布A.①② B.①③ C.②④ D.③④答案B①③采用的核心技術均是同位素標記法,②為用紫外線等誘導青霉菌發(fā)生基因突變,屬于誘變育種,④為用染色劑對細胞染色進而觀察特定結構,B項正確。疑難突破本題解題的關鍵是識記各實驗所采用的實驗方法,并注意進行歸納總結。5.(2016北京理綜,5,6分)在正常與遮光條件下向不同發(fā)育時期的豌豆植株供應14CO2,48h后測定植株營養(yǎng)器官和生殖器官中14C的量。兩類器官各自所含14C量占植株14C總量的比例如圖所示。與本實驗相關的錯誤敘述是 ()A.14CO2進入葉肉細胞的葉綠體基質后被轉化為光合產物B.生殖器官發(fā)育早期,光合產物大部分被分配到營養(yǎng)器官C.遮光70%條件下,分配到生殖器官和營養(yǎng)器官中的光合產物量始終接近D.實驗研究了光強對不同發(fā)育期植株中光合產物在兩類器官間分配的影響答案CCO2被固定形成C3,進而被還原為光合產物,是在葉肉細胞的葉綠體基質中完成的,A正確;分析圖示可知,該植物生殖器官發(fā)育早期,營養(yǎng)器官中含14C量的比例較高,說明此期光合產物大部分被分配到營養(yǎng)器官,B正確;由圖示可知遮光70%條件下,在生殖器官發(fā)育早期,分配到營養(yǎng)器官的光合產物較多,只有在生殖器官發(fā)育晚期,分配到生殖器官和營養(yǎng)器官的光合產物量才較為接近,C錯誤;分析題干信息和圖示均可看出本實驗的目的是研究光強對不同發(fā)育期植株中光合產物在兩類器官間分配的影響,D正確。6.(2015福建理綜,3,6分)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3。為測定RuBP羧化酶的活性,某學習小組從菠菜葉中提取該酶,用其催化C5與14CO2的反應,并檢測產物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是 ()A.菠菜葉肉細胞內RuBP羧化酶催化上述反應的場所是葉綠體基質B.RuBP羧化酶催化的上述反應需要在無光條件下進行C.測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法D.單位時間內14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高答案BCO2固定過程屬于暗反應,發(fā)生在葉綠體基質中,有光、無光條件下均可進行;該實驗利用了同位素標記法,C3為CO2固定的產物,故單位時間內14C3生成量越多,說明RuBP羧化酶的活性越高。故選B。知識拓展光反應為暗反應提供[H]、ATP,暗反應為光反應提供NADP+、ADP和Pi。沒有光反應,暗反應無法進行,沒有暗反應,有機物無法合成。7.(2013海南單科,10,2分)某植物葉片不同部位的顏色不同,將該植物在黑暗中放置48h后,用錫箔紙遮蔽葉片兩面,如下圖所示。在日光下照光一段時間,去除錫箔紙,用碘染色法處理葉片,觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍色,有的沒有出現(xiàn)藍色。其中,沒有出現(xiàn)藍色的部位是 ()A.a、b和d B.a、c和eC.c、d和e D.b、c和e答案B光合作用需要光照,c部位被錫箔紙遮蓋,所以c部位的葉肉細胞不能進行光合作用;而a、e部位為黃白色,沒有葉綠素,故也不能進行光合作用,所以加碘液后,a、c、e部位不會變藍。8.(2014福建理綜,26,12分)氫是一種清潔能源。萊茵衣藻能利用光能將H2O分解成[H]和O2,[H]可參與暗反應,低氧時葉綠體中的產氫酶活性提高,使[H]轉變?yōu)闅錃狻?1)萊茵衣藻捕獲光能的場所在葉綠體的。

(2)CCCP(一種化學物質)能抑制萊茵衣藻的光合作用,誘導其產氫。已知缺硫也能抑制萊茵衣藻的光合作用。為探究缺硫對萊茵衣藻產氫的影響,設完全培養(yǎng)液(A組)和缺硫培養(yǎng)液(B組),在特定條件下培養(yǎng)萊茵衣藻,一定時間后檢測產氫總量。實驗結果:B組>A組,說明缺硫對萊茵衣藻產氫有作用。

為探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產氫的影響及其相互關系,則需增設兩實驗組,其培養(yǎng)液為和。

(3)產氫會導致萊茵衣藻生長不良,請從光合作用物質轉化的角度分析其原因。

(4)在自然條件下,萊茵衣藻幾乎不產氫的原因是,因此可通過篩選高耐氧產氫藻株以提高萊茵衣藻產氫量。

答案(12分)(1)類囊體薄膜(2)促進添加CCCP的完全培養(yǎng)液添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液(3)萊茵衣藻光反應產生的[H]轉變?yōu)镠2,參與暗反應的[H]減少,有機物生成量減少(4)氧氣抑制產氫酶的活性解析(1)捕獲光能的色素分布在葉綠體類囊體薄膜上,所以萊茵衣藻捕獲光能的場所在葉綠體的類囊體薄膜。(2)若缺硫培養(yǎng)液中產氫總量多于完全培養(yǎng)液中的產氫總量,說明缺硫對萊茵衣藻產氫有促進作用;要探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產氫的影響及其相互關系,應增設培養(yǎng)液為添加CCCP的完全培養(yǎng)液、添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液的兩組實驗。(3)萊茵衣藻光反應產生的[H]轉變?yōu)镠2,參與暗反應的[H]減少,使有機物的生成量減少,進而生長不良。(4)在自然條件下,氧氣濃度比較高,產氫酶的活性降低,[H]不能轉變?yōu)闅錃狻?.(2018江蘇單科,18,2分)如圖為某一植物在不同實驗條件下測得的凈光合速率,下列假設條件中能使圖中結果成立的是()A.橫坐標是CO2濃度,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度B.橫坐標是溫度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度C.橫坐標是光波長,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度D.橫坐標是光照強度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度答案D本題通過對光合作用影響因素的分析探討,考查了科學思維素養(yǎng)中的歸納與概括要素。由圖中信息可知:當橫坐標是光照強度,即該實驗的自變量是光照強度時,溫度是該實驗的無關變量,所以曲線起點相同,即呼吸強度相同,當光照強度達到一定強度時,一定范圍內CO2濃度越高,凈光合速率越大,當光照強度達到一定值即光飽和點時,凈光合速率不變,D正確;若橫坐標是溫度,在一定溫度范圍內,凈光合速率隨溫度升高而升高,超過某一最適溫度,凈光合速率隨溫度升高而下降,B錯誤;當橫坐標是CO2濃度或光波長時,凈光合速率與溫度的關系不一定呈正相關,A、C選項錯誤。方法技巧坐標曲線圖的分析方法(1)橫坐標是自變量,縱坐標是因變量。(2)無關變量保持一致,結合圖中信息,甲、乙兩曲線的起點相同,溫度相同時,呼吸速率相同。10.(2017天津理綜,6,6分)某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半,但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收速率。敘述錯誤的是 ()A.光照強度低于P時,突變型的光反應強度低于野生型B.光照強度高于P時,突變型的暗反應強度高于野生型C.光照強度低于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度D.光照強度高于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度答案D本題考查影響光合作用的因素及光反應與暗反應的特點。光合作用的光反應與暗反應相互制約,相互影響。從圖示可以看出,在曲線圖P點以前,野生型水稻光合速率大于突變型,而P點后野生型水稻光合速率小于突變型,說明在P點前,野生型水稻光反應強度較高,P點后,突變型水稻暗反應強度較高,A、B正確;在P點前和P點后至光飽和點前,突變型水稻光合速率隨光照強度增加而增加,即限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度,當光照強度大于光飽和點時,限制光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度等,C正確,D錯誤。11.(2015海南單科,24,2分)將一株生長正常的某種植物置于密閉的玻璃容器內,在適宜條件下光照培養(yǎng)。從照光開始,凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0,之后保持不變。在上述整個時間段內,玻璃容器內CO2濃度表現(xiàn)出的變化趨勢是()A.降低至一定水平時再升高B.降低至一定水平時保持不變C.持續(xù)保持相對穩(wěn)定狀態(tài)D.升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定答案B本題主要考查密閉容器中光合速率和呼吸速率的分析等相關知識。由題干信息可知,從照光開始,凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0的過程中,光合速率大于呼吸速率,植物需要不斷從外界吸收CO2,因此玻璃容器內CO2濃度不斷降低。在凈光合速率為0且之后保持不變過程中,植物真光合速率等于呼吸速率,CO2濃度保持不變,B正確,A、C、D錯誤。12.(2013重慶理綜,6,6分)題6圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關敘述,正確的是 ()(注:箭頭所指為處理開始時間)題6圖A.t1→t2,葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加,基質中水光解加快、O2釋放增多B.t2→t3,暗反應(碳反應)限制光合作用。若在t2時刻增加光照,光合速率將再提高C.t3→t4,光照強度不變,光合速率的提高是由于光反應速率不變、暗反應增強的結果D.t4后短暫時間內,葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3化合物還原后的直接產物含量降低答案D本題主要考查影響光合作用因素的相關知識。t1→t2,光照增強葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加,類囊體膜上水光解加快、O2釋放增多;t2→t3,暗反應限制光合作用,若在t2時刻增加光照,光合速率不會提高;t3→t4,充入CO2,光反應速率、暗反應速率均增強;t4后短暫時間內,因無光照,ATP的合成停止,葉綠體中ADP和Pi含量升高,水的光解也停止,C3還原受阻,致使C3還原后的直接產物糖類含量降低。故D項正確。13.(2012山東理綜,2,4分)夏季晴朗的一天,甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是 ()A.甲植株在a點開始進行光合作用B.乙植株在e點有機物積累量最多C.曲線b-c段和d-e段下降的原因相同D.兩曲線b-d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關閉答案D本題主要考查了環(huán)境因素對植物光合速率影響的相關知識。圖中兩曲線可表示植物的凈光合速率,a點時光合速率等于呼吸速率,說明甲植株在a點前就已經(jīng)開始進行光合作用,A錯誤;乙植株在18時后凈光合速率小于0,該植株在18時有機物的積累量最多,B錯誤;曲線b-c段下降的原因是氣孔關閉,乙植株因二氧化碳供應不足導致光合速率下降,曲線d-e段光合速率下降的原因則是光照強度減弱,C錯誤。分析兩曲線b-d段可知,中午時乙植株出現(xiàn)凈光合速率先下降后上升的現(xiàn)象,這可能是由于乙植株氣孔發(fā)生關閉造成的,而甲植株沒有發(fā)生類似的現(xiàn)象可能是甲植株氣孔無法關閉,D正確。14.(2011課標,3,6分)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后,與對照組相比,其葉片光合作用強度下降,原因是 ()A.光反應強度升高,暗反應強度降低B.光反應強度降低,暗反應強度降低C.光反應強度不變,暗反應強度降低D.光反應強度降低,暗反應強度不變答案B鎂是葉綠素的組成成分,缺鎂會導致葉綠素缺少而使光反應強度降低,進而因[H]和ATP合成不足而使暗反應強度降低。15.(2011福建理綜,2,6分)圖是夏季晴朗的白天,玉米和花生凈光合速率(單位時間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線,下列敘述錯誤的是 ()A.在9:30~11:00之間,花生凈光合速率下降的原因是暗反應過程減緩B.在11:00~12:30之間,花生的單位葉面積有機物積累量比玉米的多C.在17:00時,玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同D.在18:30時,玉米既能進行光反應,也能進行暗反應答案B結合題干信息分析題圖,9:30~11:00之間,花生凈光合速率下降的原因是夏季晴朗的白天在該段時間內溫度過高,蒸騰作用過強,導致花生葉片的氣孔關閉,使花生吸收的CO2量減少,由此引起暗反應速率下降,故A正確;比較11:00~12:30之間花生與玉米單位葉面積有機物積累量可以看出,花生的單位葉面積有機物積累量比玉米少,故B錯誤;從題圖中可以直接看出在17:00時,玉米和花生單位葉面積凈光合速率相同,因此二者釋放O2的速率相同,故C正確;從題圖中可知18:30時玉米的凈光合速率為零,此時,光合作用速率與呼吸作用速率相等,故D正確。16.(2011江蘇單科,23,3分)某種鐵線蓮的根莖可作中藥,有重要經(jīng)濟價值。下表為不同遮光處理對其光合作用影響的結果,相關敘述正確的是(多選) ()遮光比例(%)葉綠素a/b葉綠素含量(mg/g)凈光合速率(μmol·m-2·s-1)植株干重(g)04.82.18.07.5105.32.39.69.9305.22.48.99.2504.42.65.27.2704.12.92.74.8903.33.003.2A.適當?shù)恼诠馓幚?可提高其干重B.葉綠素含量與凈光合速率呈正相關C.葉綠素a/b可作為其利用弱光能力的判斷指標D.遮光90%時,鐵線蓮不進行光合作用答案AC分析表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),遮光比例為10%、30%時,鐵線蓮的凈光合速率比全光照時都高,說明選項A正確;當遮光比例由10%增加到90%時,葉綠素a/b的值逐漸減小,鐵線蓮的凈光合速率也隨之減小,說明葉綠素a/b可作為其利用弱光能力的判斷指標,故選項C正確;葉綠素含量與凈光合速率不呈正相關,遮光90%時,鐵線蓮的凈光合速率為0,說明此時其真正光合速率與細胞呼吸速率相等,故選項B、D錯誤。17.(2020天津,13,10分)鬼箭錦雞兒(灌木)和紫羊茅(草本)是高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的常見植物?？蒲腥藛T分別模擬了溫室效應加劇對兩種植物各自生長的影響。研究結果見圖。注:相對生物量=單株干重/對照組(C1T1)單株干重據(jù)圖回答:(1)CO2濃度和溫度都會影響光合作用。植物通過光合作用將大氣中的CO2轉變?yōu)橛袡C物,同時將光能轉變?yōu)橛袡C物中的化學能,體現(xiàn)了植物在生態(tài)系統(tǒng)和中的重要作用。

(2)本研究中,僅CO2濃度升高對兩種植物的影響分別為,僅溫度升高對兩種植物的影響分別為。

(3)兩個實驗的C2T2組研究結果表明溫室效應加劇對兩種植物各自生長的影響不同?？蒲腥藛T據(jù)此推測,在群落水平,溫室效應加劇可能會導致生活在同一高寒草甸中的這兩種植物比例發(fā)生改變。為驗證該推測是否成立,應做進一步實驗。請給出簡單的實驗設計思路:。若推測成立,說明溫室效應加劇可能影響群落的速度與方向。

答案(共10分)(1)物質循環(huán)能量流動(2)促進兩種植物生長抑制鬼箭錦雞兒生長,促進紫羊茅生長(3)將紫羊茅與鬼箭錦雞兒種在一起,比較溫室效應加劇前后相對生物量的變化演替解析(1)題干信息“植物通過光合作用將大氣中的CO2轉變?yōu)橛袡C物”體現(xiàn)了植物在生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)中的重要作用;“將光能轉變?yōu)橛袡C物中的化學能”體現(xiàn)了植物在生態(tài)系統(tǒng)能量流動中的重要作用。(2)分析題圖,比較常溫條件下,常態(tài)CO2濃度和高CO2濃度條件下兩種植物的相對生物量可知,兩種植物在高CO2濃度條件下相對生物量均比在常態(tài)CO2濃度條件下高,由此可得出僅CO2濃度升高對兩種植物的影響均為促進植物生長。比較常態(tài)CO2濃度條件下,常溫和高溫條件下兩種植物的相對生物量可知,鬼箭錦雞兒在高溫條件下的相對生物量比常溫條件下低,可知僅溫度升高會抑制鬼箭錦雞兒的生長,而紫羊茅在高溫條件下的相對生物量比常溫條件下高,可知僅溫度升高會促進紫羊茅的生長。(3)分析題圖中的鬼箭錦雞兒實驗和紫羊茅實驗中C2T2組,會發(fā)現(xiàn)鬼箭錦雞兒實驗中的相對生物量與常態(tài)CO2濃度+常溫時的幾乎相同,紫羊茅實驗中的相對生物量卻顯著高于常態(tài)CO2濃度+常溫時的相對生物量。根據(jù)題中信息及高溫與高CO2濃度條件下植物相對生物量的有關分析可知,若要驗證溫室效應加劇可能會導致生活在同一高寒草甸中的這兩種植物比例發(fā)生改變,則可將紫羊茅與鬼箭錦雞兒種在一起,通過升高CO2濃度和溫度,比較溫室效應加劇前后兩種植物相對生物量的變化情況。若推測成立,說明溫室效應加劇可能影響群落演替的速度與方向。18.(2018課標全國Ⅰ,30,9分)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示。回答下列問題:(1)當光照強度大于a時,甲、乙兩種植物中,對光能的利用率較高的植物是。

(2)甲、乙兩種植物單獨種植時,如果種植密度過大,那么凈光合速率下降幅度較大的植物是,判斷的依據(jù)是。

(3)甲、乙兩種植物中,更適合在林下種植的是。

(4)某植物夏日晴天中午12:00時葉片的光合速率明顯下降,其原因是進入葉肉細胞的(填“O2”或“CO2”)不足。

答案(1)甲(2)甲光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過大,植株接受的光照強度減弱,導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2解析(1)曲線顯示,當光照強度大于a時,相同光強下,甲植物凈光合速率較乙植物高,即此條件下甲植物對光能利用率較高。(2)種植密度較大時,植株接受的光照強度較弱,曲線顯示,在光強減弱過程中,甲植物凈光合速率下降幅度較乙大。(3)林下為弱光環(huán)境,曲線顯示,在弱光條件下,乙植物凈光合速率較甲植物高,故乙植物更適合在林下種植。(4)氣孔是葉片水分散失和CO2進入葉片的通道。夏季晴天12:00,植物為減少蒸騰作用失水量而關閉部分氣孔,同時也阻礙了CO2進入葉片,從而影響了葉片光合速率。19.(2018課標全國Ⅱ,30,8分)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性,某同學選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片,分別測定其凈光合速率,結果如圖所示。據(jù)圖回答問題:(1)從圖可知,A葉片是樹冠(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是。

(2)光照強度達到一定數(shù)值時,A葉片的凈光合速率開始下降,但測得放氧速率不變,則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的反應受到抑制。

(3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量,在提取葉綠素的過程中,常用的有機溶劑是。

答案(1)下層A葉片的凈光合速率達到最大時所需光照強度低于B葉片(2)暗(3)無水乙醇解析本題通過對不同冠層葉片凈光合速率的比較分析,考查科學思維中的模型與建模和演繹與推理要素。(1)樹冠上層葉片適宜接受強光照,下層葉片適宜接受弱光照,故樹冠下層葉片的光飽和點較低,即A來自樹冠下層。(2)根據(jù)題意,測得放氧速率不變,說明光反應速率不變,但其凈光合速率下降,主要原因是光合作用的暗反應受到了抑制。(3)常用于葉綠體色素提取的有機溶劑是無水乙醇。20.(2018浙江4月選考,30,7分)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”的活動中,選用某植物A、B兩個品種,在正常光照和弱光照下進行實驗,部分實驗內容與結果見表。品種光照處理葉綠素a含量(mg/cm2)葉綠素b含量(mg/cm2)類胡蘿卜素總含量(mg/cm2)光合作用速率[μmolCO2/(m2·s)]A正常光照1.810.421.024.59A弱光照0.990.250.462.60B正常光照1.390.270.783.97B弱光照3.803.040.622.97回答下列問題:(1)據(jù)表推知,經(jīng)弱光照處理,品種A的葉綠素總含量和類胡蘿卜素總含量較正常光照,導致其卡爾文循環(huán)中再生出的量改變,從而影響光合作用速率。

(2)表中的光合色素位于葉綠體的膜中。分別提取經(jīng)兩種光照處理的品種B的光合色素,再用濾紙進行層析分離。與正常光照相比,弱光照處理的濾紙條上,自上而下的第4條色素帶變,這有利于品種B利用可見光中較短波長的光。

(3)實驗結果表明,經(jīng)弱光照處理,該植物可通過改變光合色素的含量及其來適應弱光環(huán)境。品種的耐蔭性較高。

答案(1)下降RuBP(2)類囊體寬藍紫(3)比例B解析本題通過探究環(huán)境因素對光合作用的影響,考查了科學探究素養(yǎng)中的結果分析要素。(1)由題表中數(shù)據(jù)可知,弱光照處理下,品種A的葉綠素總含量和類胡蘿卜素總含量均較正常光照下低,導致卡爾文循環(huán)中再生出RuBP的量改變,從而影響光合速率。(2)光合色素位于植物細胞葉綠體類囊體膜中。品種B經(jīng)弱光照處理,葉綠素b含量增加,則經(jīng)提取和紙層析分離,自上而下的第4條色素帶變寬,因此有利于品種B利用可見光中較短波長的藍紫光。(3)題表中數(shù)據(jù)表明,弱光照處理下,該植物光合色素含量及比例發(fā)生改變,從而適應弱光環(huán)境。相比之下,品種B在弱光下光合作用速率下降幅度小,耐蔭性較高。21.(2017江蘇單科,29,9分)科研人員對獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進行了系列研究。圖1為光合放氧測定裝置示意圖,圖2為不同光照條件下果肉隨時間變化的光合放氧曲線。請回答下列問題:圖1圖2(1)取果肉薄片放入含乙醇的試管,并加入適量,以防止葉綠素降解。長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色,原因是。

(2)圖1中影響光合放氧速率的因素有。氧電極可以檢測反應液中氧氣的濃度,測定前應排除反應液中的干擾。

(3)圖1在反應室中加入NaHCO3的主要作用是。若提高反應液中NaHCO3濃度,果肉放氧速率的變化是(填“增大”“減小”“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”)。

(4)圖2中不同時間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對15~20min曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是;若在20min后停止光照,則短時間內葉綠體中含量減少的物質有(填序號:①C5②ATP③[H]④C3),可推測20~25min曲線的斜率為(填“正值”“負值”或“零”)。

答案(1)CaCO3光合色素溶解在乙醇中(2)光照、溫度、CO2(NaHCO3)濃度溶解氧(3)提供CO2增大后穩(wěn)定(4)光合產氧量與呼吸耗氧量相等①②③負值解析本題綜合考查了光合色素的提取原理和環(huán)境因素對光合速率的影響。(1)CaCO3可中和果肉薄片細胞產生的有機酸,防止葉綠素降解;光合色素可溶于有機溶劑(如乙醇),所以果肉薄片長時間浸泡在乙醇中會因光合色素溶解而變成白色。(2)題圖1裝置中的光照強度、水浴室的溫度、NaHCO3的濃度(可提供不同濃度的CO2)均可影響光合放氧速率;該實驗的因變量是反應液中溶解氧的濃度變化,所以測定前應除去反應液中原有的溶解氧,以排除其對實驗結果的影響。(3)提高反應液中NaHCO3濃度即提高CO2濃度,可使光合速率增大后穩(wěn)定。(4)15~20min曲線的斜率幾乎不變,即光合放氧速率為0,說明光合產氧量與呼吸耗氧量相等;停止光照后,光反應產生的[H]和ATP減少,C5合成速率下降,短時間內C3合成速率不變但消耗減少,所以C3含量會增加;停止光照后光反應停止,不再產生氧氣,而呼吸作用仍在消耗氧氣,所以20~25min曲線的斜率為負值。22.(2016課標全國Ⅰ,30,8分)為了探究生長條件對植物光合作用的影響,某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組,置于人工氣候室中,甲組模擬自然光照,乙組提供低光照,其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長一段時間(T)后,測定兩組植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度(即單位時間、單位葉面積吸收CO2的量),光合作用強度隨光照強度的變化趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)據(jù)圖判斷,光照強度低于a時,影響甲組植物光合作用的限制因子是。

(2)b光照強度下,要使甲組的光合作用強度升高,可以考慮的措施是提高(填“CO2濃度”或“O2濃度”)。

(3)播種乙組植株產生的種子,得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時間后,再測定植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度,得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結果能夠得到的初步結論是

。

答案(1)光照強度(2)CO2濃度(3)乙組光合作用強度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的,而非遺傳物質的改變造成的解析(1)在光飽和點(b點)之前,甲組植物光合作用的限制因子是光照強度。(2)光飽和點之后,光合作用的限制因子是溫度、CO2濃度等。(3)對比甲組、乙組曲線可知,在低光照下培養(yǎng)后乙組植物的光合能力比甲組的低,但其子代在甲組的條件下培養(yǎng),光合能力與甲組相同,這說明低光照培養(yǎng)未能改變植物的遺傳特性,乙組光合作用強度與甲組不同是由環(huán)境因素引起的,而不是遺傳物質改變造成的。素養(yǎng)解讀本題通過對光合速率的曲線分析,考查科學思維中的模型建模與分析判斷要素。評分細則表達出光合作用強度受光照強度(或環(huán)境)影響給2分;表達出遺傳物質未改變的意思給2分。A、環(huán)境條件未改變植物的遺傳物質(遺傳性、DNA、固有屬性以及類似表述的)(4分)。B、表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境(以此為依據(jù)的表述)(4分)。23.(2016課標全國Ⅲ,29,10分)為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響,某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組,1組在田間生長作為對照組,另4組在人工氣候室中生長作為實驗組,并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同。于中午12:30測定各組葉片的光合速率,各組實驗處理及結果如表所示:對照組實驗組一實驗組二實驗組三實驗組四實驗處理溫度/℃3636363125相對濕度/%1727525252實驗結果光合速率/mgCO2·dm-2·h-111.115.122.123.720.7回答下列問題:(1)根據(jù)本實驗結果,可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是,其依據(jù)是;并可推測,(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。

(2)在實驗組中,若適當提高第組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率,其原因是。

(3)小麥葉片氣孔開放時,CO2進入葉肉細胞的過程(填“需要”或“不需要”)載體蛋白,(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。

答案(1)濕度(或答相對濕度)(1分)在相同溫度條件下,相對濕度改變時光合速率變化較大(2分,其他合理答案可酌情給分)增加(1分)(2)四(1分)該實驗組的環(huán)境溫度未達到光合作用的最適溫度(3分,其他合理答案可酌情給分)(3)不需要不需要(每空1分,共2分)解析本題主要考查影響光合速率的因素及CO2進入葉肉細胞的方式。(1)分析對照組、實驗組一和實驗組二可知,高溫條件下(溫度均為36℃),適當增加相對濕度時,葉片光合速率的增加量相對較大,而分析實驗組二、三、四可知,在相對濕度較高的條件下(相對濕度均為52%),適當降低溫度時,葉片光合速率的增加量較小,甚至降低。所以,中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度;并由增加相對濕度,葉片的光合速率增大可推知,增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)對比實驗組三和實驗組四可知:因溫度降低,葉片的光合速率下降,所以適當提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)CO2進入葉肉細胞的方式為自由擴散,既不需要載體蛋白,也不需要消耗ATP。素養(yǎng)解讀本題通過對實驗表格數(shù)據(jù)的分析,考查科學探究中的數(shù)據(jù)分析要素。方法總結分析多因子變量時,一定要遵循單一變量原則,分析溫度對光合速率的影響時,溫度為單一變量,相對濕度為無關變量,其應該相同,同理,相對濕度為單一變量時,溫度應該相同。24.(2016江蘇單科,32,8分)為了選擇適宜栽種的作物品種,研究人員在相同的條件下分別測定了3個品種S1、S2、S3的光補償點和光飽和點,結果如圖1和圖2。請回答以下問題:圖1圖2(1)最適宜在果樹林下套種的品種是,最適應較高光強的品種是。

(2)增加環(huán)境中CO2濃度后,測得S2的光飽和點顯著提高,但S3的光飽和點卻沒有顯著改變,原因可能是:在超過原光飽和點的光強下,S2的光反應產生了過剩的,而S3在光飽和點時可能(填序號)。

①光反應已基本飽和②暗反應已基本飽和③光、暗反應都已基本飽和(3)葉綠體中光反應產生的能量既用于固定CO2,也參與葉綠體中生物大分子的合成。

(4)在光合作用過程中,CO2與RuBP(五碳化合物)結合的直接產物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三個。圖為葉肉細胞中部分代謝途徑示意圖。淀粉是暫時存儲的光合作用產物,其合成場所應該在葉綠體的。淀粉運出葉綠體時先水解成TP或,后者通過葉綠體膜上的載體運送到細胞質中,合成由構成的蔗糖,運出葉肉細胞。

答案(8分)(1)S2S3(2)ATP和[H]①②③(3)核酸、蛋白質(4)基質中葡萄糖葡萄糖和果糖解析(1)光補償點較低的作物(S2)適于生活在弱光環(huán)境中,光飽和點較高的作物(S3)適于生活在較高光強的環(huán)境中。(2)增加環(huán)境中CO2濃度后,S2的光飽和點顯著提高,這說明在原光飽和點的光強下,暗反應未飽和,在超過原光飽和點的光強下,S2的光反應可產生過剩的[H]和ATP。若光反應飽和或暗反應飽和或光反應和暗反應都飽和的情況下,CO2濃度增加后光飽和點都不會發(fā)生顯著改變。(3)光反應產生的能量可參與CO2的固定和C3的還原,還可用于葉綠體中DNA復制和基因的表達過程。(4)淀粉是光合作用暗反應的產物,進行暗反應的場所是葉綠體基質;淀粉是生物大分子,需水解成小分子物質即圖中的TP或淀粉的基本單位葡萄糖才能運出葉綠體;蔗糖是由葡萄糖和果糖構成的。易錯辨析葉綠體光反應產生的ATP只能在葉綠體中發(fā)揮作用(如暗反應過程以及葉綠體中DNA的復制、轉錄和翻譯過程),不能運出葉綠體參與細胞的其他生理活動。在線粒體和細胞質基質中產生的ATP可為細胞中除葉綠體中的反應之外的所有生理活動供能。25.(2015課標全國Ⅰ,29,9分)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響,科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定,每組處理的總時間均為135s,處理結束時測定各組材料中光合作用產物的含量。處理方法和實驗結果如下:A組:先光照后黑暗,時間各為67.5s;光合作用產物的相對含量為50%。B組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為7.5s;光合作用產物的相對含量為70%。C組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為3.75ms(毫秒);光合作用產物的相對含量為94%。D組(對照組):光照時間為135s;光合作用產物的相對含量為100%?；卮鹣铝袉栴}:(1)單位光照時間內,C組植物合成有機物的量(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量,依據(jù)是;C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要,這些反應發(fā)生的部位是葉綠體的。

(2)A、B、C三組處理相比,隨著的增加,使光下產生的能夠及時利用與及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。

答案(1)高于(1分)C組只用了D組一半的光照時間,其光合作用產物的相對含量卻是D組的94%(2分)光照基質(每空1分,共2分)(2)光照和黑暗交替頻率(2分)ATP和還原型輔酶Ⅱ(2分)解析本題綜合考查了暗反應的條件及場所、光照和黑暗交替的頻率對光合作用產物的影響等。(1)對比C、D兩組實驗,C組光照和黑暗交替處理,D組只有光照,故單位光照時間內C組植物合成有機物的量高于D組。分析C組和D組實驗,可推知光合作用中有些反應不需要光照,這些反應發(fā)生在葉綠體的基質中。(2)對比A、B、C三組實驗,在總光照時間相同的情況下,隨著光照和黑暗交替頻率的增加,光合作用產物的相對含量也增加。究其根本原因是光照與黑暗的交替頻率越高,光下產生的還原型輔酶Ⅱ和ATP越能及時利用并及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。題后反思短時間光照后再短時間黑暗,黑暗中依然進行暗反應并生成有機物,交替時間間隔越短,還原型輔酶Ⅱ([H])和ATP越能及時利用和再生,生成的有機物越多。26.(2015江蘇單科,27,8分)為了研究2個新育品種P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人員分別測定了新育品種與原種(對照)葉片的凈光合速率、蛋白質含量和葉綠素含量,結果如圖所示。請回答下列問題:圖1圖2(1)圖1的凈光合速率是采用葉齡一致的葉片,在相同的實驗條件下,測得的單位時間、單位葉面積的釋放量。

(2)光合作用過程中,CO2與C5結合生成,消耗的C5由經(jīng)過一系列反應再生。

(3)由圖可知,P1的葉片光合作用能力最強,推斷其主要原因有:一方面是其葉綠素含量較高,可以產生更多的;另一方面是其蛋白質含量較高,含有更多的。

(4)栽培以后,P2植株干重顯著大于對照,但籽實的產量并不高,最可能的生理原因是。

答案(8分)(1)光照強度、CO2濃度O2(2)C3C3(3)[H]和ATP參與光合作用的酶(4)P2光合作用能力強,但向籽實運輸?shù)墓夂袭a物少解析(1)凈光合速率可用單位時間、單位葉面積O2的釋放量或CO2的吸收量來表示,一般選用葉齡一致的葉片在相同的光照強度、CO2濃度下進行測定。(2)光合作用暗反應中,CO2首先與C5結合生成C3,而后C3在[H]和ATP的作用下生成(CH2O)和C5。(3)由圖可知,P1葉片光合作用能力最強,推斷主要原因有兩個方面:一是其葉綠素含量較高,可產生更多的[H]和ATP;二是其含有更多與光合作用有關的酶。(4)P2植株干重顯著大于對照,但由于向籽實運輸?shù)墓夂袭a物較少,最終獲得的籽實產量并不高。閱卷分析大多數(shù)考生第(4)小題未能根據(jù)題意分析出“向籽實運輸?shù)墓夂袭a物少”的答案,也有不少考生第(2)小題未能答出C5由C3再生形成。第(4)小題考查的是學生邏輯思維能力,題干已告知P2光合作用能力強,植株干重大,說明該品種有較強的光合作用產物積累的能力,因此不應該再從呼吸作用(凈光合作用)能力等方面思考。第(2)小題的答案是兩個C3,不敢填寫第二個C3的原因是對基礎知識點掌握得不夠扎實。27.(2015廣東理綜,26,16分)為推動生態(tài)文明建設,國務院發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》,某科研小組開展酸雨與生態(tài)系統(tǒng)關系的研究。下表是不同pH值的酸雨對三種植物葉綠素含量(mg/g)影響的結果。pH5.8(對照)4.03.02.0桃樹2.20(100)2.19(99.55)2.13(96.82)1.83(83.18)臘梅3.65(100)3.58(98.08)3.44(94.25)2.95(80.82)木樨1.07(100)1.07(100)1.05(98.13)0.96(89.72)注:括號內為與同種植物對照實驗的相對百分比。(1)葉綠素位于葉綠體內的上,提取后經(jīng)層析分離,擴散最慢的色素帶呈色。酸雨中的SO42-破壞葉綠素,導致光反應產生的(產物)減少。由于光反應速率降低,將直接影響暗反應過程中的,最后導致(CH(2)由表可知:①隨著酸雨pH的降低,葉綠素含量受影響的程度;②;③。

(3)長期酸雨影響會導致部分生物死亡,使生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低,原因是。

答案(1)類囊體膜(2分)黃綠(2分)ATP、[H]、O2(2分)C3的還原(2分)(2)加大(1分)葉綠素含量低(高)的植物受酸雨影響較小(大)(1分)臘梅(木樨)葉綠素含量變化幅度最大(最小)(2分)(3)抵抗力(1分)營養(yǎng)結構變簡單、自我調節(jié)能力降低(3分)解析(1)葉綠體色素分布于類囊體薄膜上,提取后經(jīng)紙層析分離,從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b,最下方的黃綠色的葉綠素b擴散最慢。酸雨中的SO42-破壞葉綠素,導致光反應產生的[H]和ATP減少,這將直接影響C3的還原過程,最后導致(CH2O)生成減少。(2)分析表格數(shù)據(jù)可知,不同植物的葉綠素含量不同;不同植物葉綠素含量受酸雨的影響不同;隨著酸雨pH的降低,葉綠素含量受影響的程度加大。(3)長期酸雨導致部分生物死亡,生物種類減少,生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構變簡