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专题6光合作用挖命题【考情探究】考点内容要求5年考情预测热度考题示例素养要素难度一、叶绿体色素的种类及提取与分离色素的种类、颜色和吸收光谱a2017浙江4月选考,30,7分科学思维科学探究中活动:光合色素的提取与分离b二、光合作用原理及应用光合作用的概念、阶段、场所和产物b2015浙江10月选考,30,7分科学思维科学探究中光反应和碳反应的过程b环境因素对光合速率的影响c2015浙江10月选考,26,2分科学思维科学探究难活动:探究环境因素对光合作用的影响c三、光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与细胞呼吸的异同b分析解读本专题涵盖了光合作用的基本原理和相关实验探究等知识,是高中生物学的核心内容。历次选考均以选择题、非选择题的形式考查光合色素、光反应和碳反应过程等知识以及相关环境因素对光合作用的影响。复习时,不仅要理解光合作用基本过程、光合色素提取实验的基本原理及操作,更要注重分析各种环境因素变化对光合作用产生的影响。【真题典例】破考点考点一叶绿体色素的种类及提取与分离【考点集训】考向叶绿体色素的种类及提取与分离1.(2017浙江杭州期中,13,2分)把新鲜的叶绿素溶液放在光源与分光镜之间,在光谱中可以看到最强的吸收区在()A.绿光部分B.红光和蓝紫光部分C.蓝紫光部分D.黄橙光部分答案B2.(2019届浙江稽阳8月联考,30,7分)下图为菠菜叶肉细胞进行光合作用的示意图,A、B、C代表反应的场所,表示相关物质。据图回答:(1)B和C表示;图中的接受水光解产生的将NADP+还原成NADPH;C过程要形成1分子葡萄糖至少需要分子的参与卡尔文循环。(2)为了研究光强度对菠菜光合速率的影响,制备了多份等大的菠菜叶圆片,叶圆片经抽气后分别置于适宜浓度的NaHCO3溶液中,改变光强度,通过观察即可比较叶片光合速率的大小。(3)为了进行光合色素的提取和分离,可取适量烘干的菠菜叶片,剪碎后放到研钵中,并加入适量的试剂进行充分研磨,其中的可防止色素被破坏,研磨后的液体经过滤得到色素提取液。在纸层析时,滤液细线要高于,分离后,从下往上第二条色素带的颜色为。答案(1)叶绿体基质氢(H+和e-)6(2)叶圆片上浮到液面的平均时间(或一定时间上浮到液面的叶圆片数量)(3)CaCO3层析液蓝绿色考点二光合作用原理及应用【考点集训】考向1光合作用过程1.(2019届浙江绿色评估联盟10月联考,30,7分)如图为光合产物在植物细胞中的利用示意图。请回答下列问题:(1)图中的主要组成成分是。为中发生的卡尔文循环提供能量的结构是。(2)CO2首先与结合生成三碳酸,然后被还原为三碳糖。形成一分子三碳糖,需要进行次卡尔文循环,需要由光反应产生的提供氢。(3)三碳糖在中能够转化为淀粉、蛋白质、脂质,说明中有许多起催化作用的。X表示,能被植物体细胞利用。答案(1)磷脂和蛋白质类囊体(基粒)(2)RuBP(核酮糖二磷酸)3NADPH(3)酶蔗糖2.(2019届浙江超级全能生8月联考,30,7分)如图甲表示水稻叶肉细胞中光合作用的部分过程;图乙表示在适宜的温度下测定金鱼藻光合作用强度装置(氧气传感器可监测氧气浓度的变化,滤光片有多种可选,且位置固定)。据图回答问题:甲乙(1)图甲方框内的结构可表示,其中CO2的受体是。(2)卡尔文循环产物三碳糖磷酸大量运出叶绿体,却没有导致叶绿体内的Pi越来越少,据图甲推测,补充叶绿体内Pi的途径是。据研究,夜间卡尔文循环停止后,叶肉细胞仍有蔗糖运出,其来源最可能是。(3)图乙装置可探究对金鱼藻光合速率的影响;金鱼藻光合速率的大小可用装置中来表示;若该装置在其他条件适宜且不变的情况下,前后分别用无色滤光片和红色滤光片进行实验,后者实验时植物叶肉细胞叶绿体内的RuBP含量在短时间内将。答案(1)叶绿体基质核酮糖二磷酸(或RuBP)(2)三碳糖磷酸转变成蔗糖时脱下的Pi可运回叶绿体(叶绿体外Pi回运)叶绿体内的淀粉分解转化(3)光质(不同色光或光的波长)氧气传感器在单位时间内监测的氧气浓度增加量降低考向2环境因素对光合作用的影响1.【加试题】(2019届浙江七彩阳光9月联考,26,2分)为了研究两个小麦新品种P1、P2的光合作用特性,研究人员分别测定了新品种与原品种(对照)叶片的表观光合速率,结果如图所示。以下说法错误的是()A.实验过程中光照强度和CO2初始浓度必须一致B.可用单位时间内进入叶绿体的CO2量表示表观光合速率C.每组实验应重复多次,并取平均值作为绘图数据D.三个品种达到最大表观光合速率时的温度没有显著差异答案B2.【加试题】(2019届浙江丽衢湖9月联考,26,2分)在适宜温度条件下,研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响,结果如下。下列叙述正确的是()组别处理(Q光强度)表观光合速率(molCO2m-2s-1)相对气孔开度(%)水分利用效率A对照大气CO2浓度121001.78B干旱7.5621.81C对照CO2浓度倍增15833.10D干旱9.5473.25A.CO2浓度倍增、光强度增加均能使光饱和点增大B.干旱胁迫下,叶绿体内形成三碳糖磷酸的速率上升C.CO2浓度倍增,黄瓜幼苗可能通过提高水分利用效率来增强抗旱能力D.当C组表观光合速率为15molCO2m-2s-1时,温度制约了光合作用答案C考点三光合作用与呼吸作用的关系【考点集训】考向光合作用和细胞呼吸的关系1.(2019届浙江宁波十校9月联考,19,2分)下图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程,下列叙述正确的是()A.过程中类胡萝卜素主要吸收的是红光和蓝紫光B.过程只发生在叶绿体基质,过程只发生在线粒体C.过程释放的能量大部分贮存于ATP中D.过程一般与吸能反应相联系答案D2.(2019届浙江金、丽、衢十二校9月联考,30,7分)如图是某植物净光合速率受光质与CO2浓度影响的曲线(不考虑光质对呼吸作用的影响)。请分析并回答问题:(1)该实验的自变量是。若用绿光替代黄光一组的实验,则所得曲线位于原曲线(填“之上”“之下”或“同位置”),因为叶绿体中的色素会透过或反射某些波长的光。叶绿体中色素提取后分离的方法是。(2)研究CO2在植物体内的转移途径用法,光合作用产生的有机物(C6H12O6)中的氧经细胞需氧呼吸后到终产物中。(3)图中,黄光、CO2浓度为300LL-1时,该植物细胞内合成ATP的细胞器是;当植物由b点状态转为a点状态时,短时间内叶绿体中的RuBP含量将会。答案(1)光质和CO2浓度之下纸层析法(2)同位素标记CO2(3)线粒体和叶绿体增加炼技法方法一光照与CO2浓度变化对植物细胞内三碳酸、RuBP、NADPH、ATP、三碳糖合成量的影响【方法集训】1.(2017浙江温州十校高三期末,30)绿色植物是主要的能量转换者,因为它们均含有叶绿体(图甲)这一完成能量转换的细胞器,图乙是图甲中的色素分离结果,图丙是在图甲结构中进行的生化反应,图甲分别代表叶绿体的结构。请根据图示回答下列问题:(1)观察图甲叶绿体的结构,中具有膜结构的是(填数字),吸收光能的结构是,该结构中发生的能量变化是。(2)获得图乙结果是利用光合色素在中溶解度不同,其中1和2主要吸收光。(3)图丙中离开卡尔文循环的三碳糖磷酸在叶绿体内除了合成淀粉外,还可合成。(4)图丙中的CO2供应突然减少,其他条件不变,短时间内,3-磷酸甘油酸含量将。答案(1)类囊体膜光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能(或光能转变为电能再转变为ATP和NADPH中活跃的化学能)(2)层析液蓝紫(3)蛋白质、脂质(4)降低2.(2017浙江金丽衢十二校8月联考,30)图1为某植物体内发生的代谢过程示意图,图2表示A、B两种植物随着光强度的变化,CO2吸收量或CO2释放量的变化曲线图,据图回答:图1图2(1)图1所示生理过程实质为循环,过程b发生时,物质乙会接受来自ATP的和能量。(2)图1过程的三碳糖在叶绿体内绝大部分用于。(3)图2中当光照强度达到Z后,限制A植物光合作用的因素主要是(答出两点)。如果在图中M点突然停止光照,短期内叶绿体内物质乙的含量将会。(4)当平均光强度在X和Y之间(白天和黑夜的时间各为12h)时,白天A植物叶肉细胞中产生ATP的场所有,在此条件下B植物一昼夜中有机物积累量的变化是(减少或增加)。答案(1)卡尔文磷酸基团(2)RuBP再生(3)CO2浓度和温度增加(4)叶绿体、线粒体和细胞溶胶增加方法二光合速率及其测定方法【方法集训】(2019届浙江五校9月联考,30)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了一系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为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)提取果肉中的光合色素时,取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量CaCO3,以防止被破坏。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是。若需绘制果肉中光合色素的吸收光谱,需以为纵坐标。(2)图1所示的装置放于恒温环境中,如果光源及位置固定,且光照充足,果肉薄片数量保持不变,拆去滤光片,单位时间内,氧电极检测到的O2浓度(填“高于”“等于”或“低于”)单色光下O2浓度。此外,还可以通过改变来改变氧电极检测的数据。(3)图2中的515min内,若该段时间内光照、温度均保持恒定,容器内氧气增加的速率逐渐减小,最可能的原因是,猕猴桃果肉在515min实际光合作用的平均速率(用氧气产生量表示)是mol/min。答案(1)光合色素光合色素溶解在乙醇中吸光率(2)高于CO2(NaHCO3)浓度(3)光合作用使密闭容器中NaHCO3浓度(二氧化碳浓度)下降,光合作用速率逐渐下降,呼吸速率无显著变化,故氧气增加速率逐渐减小610-8过专题【五年高考】A组自主命题浙江卷题组考点一叶绿体色素的种类及提取与分离1.(2017浙江4月选考,30,7分)为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响,进行了相关实验,结果如图所示。回答下列问题:(1)本实验的因变量是。由图中曲线对比可知,经处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显,这将直接导致光反应中叶绿素吸收的光减少而降低了光合速率。由此推知,若遇较低温天气,除升温外,可对该植物进行处理以减少叶绿素的损失。(2)提取上述四组该植物叶片中的色素时,为防止色素被破坏,研磨时可加入适量的。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离,结果发现,第4组得到的色素带中,从上到下的第条色素带均明显变窄。(3)若用不同波长的光照射叶绿素a的提取液并测定,可得到叶绿素a的吸收光谱。答案(1)叶绿素的含量光照和低温红光和蓝紫遮光(2)CaCO33、4(3)吸光率2.(2016浙江4月选考,30,7分)叶绿体中的色素、蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下。请回答:(1)该膜是膜,其上含有色素和催化光反应的。光反应中,色素吸收的光能转换为ATP等物质中的。(2)光反应的产物除图中所示的物质外,还有电子和。ATP为碳反应提供了能量和。(3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时,应注意滤纸条上的滤液细线要高于的液面。滤纸条上最宽色素带中所含的色素是。答案(1)类囊体(光合)酶化学能(2)NADPH磷酸基团(3)层析液叶绿素a教师用书专用(3)3.(2014浙江6月学考,38,10分)图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图,其中、表示不同的部位;图乙是光合作用的碳反应过程示意图,其中表示物质。请回答下列问题:甲乙(1)利用新鲜菠菜叶片进行“光合色素的提取和分离”活动。在菠菜叶片研磨过程中,95%乙醇的作用是;分离色素的过程中,应注意滤纸上的滤液细线要高于的液面;分离后,在滤纸条上会呈现四条色素带,其中离滤液细线最远的色素是(填相应的色素名称)。(2)光合色素存在于图甲的中,其中叶绿素主要吸收红光和光。图乙过程发生在图甲的中。(在内填写图中的相应编号)(3)图乙中,物质是,该物质在光反应产物的作用下形成物质。若3个CO2分子进入卡尔文循环可形成6个物质分子,其中有个物质分子经过一系列变化再生成RuBP,其余的离开循环,可在叶绿体内作为合成、蛋白质和脂质等大分子物质的原料。答案(1)作为提取色素的溶剂层析液胡萝卜素(2)光合膜(类囊体膜)蓝紫叶绿体基质(3)3-磷酸甘油酸ATP和NADPH5淀粉考点二光合作用原理及应用1.【加试题】(2018浙江11月选考,26,2分)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程:将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,产生氧气等,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应,实验结果如图所示。下列叙述正确的是()A.相同浓度除草剂处理下,单位时间内溶液颜色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著B.与品种乙相比,除草剂抑制品种甲类囊体膜的功能较强C.除草剂浓度为K时,品种乙的叶绿体能产生三碳糖D.不用除草剂处理时,品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲答案B2.(2018浙江11月选考,30,7分)光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题:(1)为研究光合作用中碳的同化与去向,用的CO2供给小球藻,每隔一定时间取样,并将样品立即加入煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析,使标记化合物。根据标记化合物出现的时间,最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的,但当后,发现RuBP的含量快速升高,由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。(2)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中,选用某植物幼苗,用含有100mmol/LNaCl的完全营养液进行培养,测定其光合作用速率和气孔导度,结果如图所示。本实验可推出的实验结论是。实验中设置了前后自身对照,还可设置作为空白对照。测量光合作用速率的指标除本实验采用的之外,还可采用(答出两点即可)。答案(1)同位素14C标记提取分离突然降低CO2浓度(2)NaCl处理导致光合作用速率及气孔导度下降,且随处理时间的延长,抑制作用越明显不加NaCl的完全营养液单位时间单位叶面积的O2释放量、单位时间单位叶面积的干物质积累量3.【加试题】(2015浙江10月选考,26,2分)某小组进行了低温弱光对番茄幼苗光合作用影响的实验,对照组:25、600molm-2s-1(光强单位),处理16天;实验组:5、60molm-2s-1,先处理8天,再恢复到对照组条件处理8天。实验结果如图所示。下列叙述正确的是()A.实验组植株光合速率与气孔导度呈负相关B.实验组植株第16天的光饱和点比第8天的高C.5低温处理番茄幼苗,对其光合作用造成的影响是不可恢复的D.若在第4天给实验组植株提供对照组条件,则瞬间叶肉细胞中核酮糖二磷酸的含量上升答案B4.(2018浙江4月选考,30,7分)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中,选用某植物A、B两个品种,在正常光照和弱光照下进行实验,部分实验内容与结果见下表。品种光照处理叶绿素a含量(mg/cm2)叶绿素b含量(mg/cm2)类胡萝卜素总含量(mg/cm2)光合作用速率(molCO2/m2s)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回答下列问题:(1)据表推知,经弱光照处理,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照,导致其卡尔文循环中再生出的量改变,从而影响光合作用速率。(2)表中的光合色素位于叶绿体的膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素,再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比,弱光照处理的滤纸条上,自上而下的第4条色素带变,这有利于品种B利用可见光中较短波长的光。(3)实验结果表明,经弱光照处理,该植物可通过改变光合色素的含量及其来适应弱光环境。品种的耐荫性较高。答案(1)下降RuBP(2)类囊体宽蓝紫(3)比例B5.(2017浙江11月选考,30,7分)为探究环境因素对光合作用的影响,进行了相关实验。取去除淀粉的某植物叶片打成大小相等的圆片,并将相同数量的叶圆片分别放入AD四组烧杯中,在25环境中进行实验,实验内容与结果见下表。组别烧杯中液体成分处理条件检测结果A富含CO2的纯水光照+B富含CO2的纯水黑暗-C富含CO2的葡萄糖溶液光照+D富含CO2的葡萄糖溶液黑暗+注:“+”表示检出淀粉,“+”表示检出淀粉含量较高,“-”表示未检出淀粉回答下列问题:(1)本实验的可变因素是。(2)如何去除植物叶片中的淀粉?。(3)据表分析,将CO2作为光合作用原料的是组。在植物体内,CO2转变为有机物的途径为循环,其产物可运至叶绿体外转变成,并运到植物体其他部位供细胞利用。(4)检测结果表明离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合成淀粉。叶肉细胞合成淀粉的场所是,而在块茎中,淀粉长期储存在中。答案(1)葡萄糖和光照(2)暗处理(3)A、C卡尔文蔗糖(4)叶绿体基质白色体6.(2016浙江理综,30,14分)下面是关于植物光合作用的问题。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,H218O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(1)类囊体膜H+、O2和电子(2)三碳酸(或3-磷酸甘油酸)磷酸基团(3)C18O2中的部分氧转移到H218O中(4)光强度7.(2016浙江1月选考,38,9分)图甲表示叶绿体的局部结构,其中、表示不同的部位;图乙是卡尔文循环的示意图,其中、表示物质。请回答:(在内填写图中的相应编号,上填写适当的内容的文字)(1)光合色素存在于图甲的上,主要吸收红光和,其中(填相应的色素名称)的合成速率变慢,会使叶片呈现黄色。(2)卡尔文循环在图甲的中进行。图乙中,若3分子CO2进入卡尔文循环,可形成6分子物质,其中有分子物质经过一系列变化再生成3分子RuBP,其余的离开循环。(3)离开卡尔文循环的物质(填“大部分”或“少部分”)运到叶绿体外,并且转变成,供植物体所有细胞利用。(4)夏季正午,部分气孔关闭,图乙中的合成最先受到影响,其主要原因是。答案(1)类囊体膜蓝紫光叶绿素(2)叶绿体基质5(3)大部分蔗糖(4)三碳酸(或3-磷酸甘油酸)气孔关闭,吸收的CO2减少,三碳酸(或3-磷酸甘油酸)合成减少8.(2015浙江10月选考,30,7分)图甲是探究光对黑藻光合作用影响的实验装置,光源位置固定,且光照时间一定,反应室的溶液中含有适量NaHCO3。图乙为黑藻叶绿体中的某生理过程。请回答:(1)本实验中黑藻的光合速率可用单位时间的表示。(2)若变换图甲中的光源,可改变光的或。(3)图乙所示的生理过程为循环,该循环从一个开始,每形成1分子三碳糖磷酸需经过轮该循环。三碳糖磷酸大部分运至叶绿体外转变成,供植物细胞利用。答案(1)氧气释放量(2)强度波长(3)卡尔文RuBP3蔗糖9.(2015浙江理综,30,14分)某植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。图中叶绿体内膜上磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi(无机磷酸)。请回答:(1)磷除了是光合作用相关产物的组分外,也是叶绿体内核酸和的组分。(2)卡尔文循环中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应属于。(3)若蔗糖合成或输出受阻,则进入叶绿体的数量减少,使三碳糖磷酸大量积累于中,也导致了光反应中合成的数量下降,卡尔文循环减速。上述这种三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于。此时过多的三碳糖磷酸将用于,以维持卡尔文循环运行。答案(1)磷脂(2)吸能反应(3)Pi叶绿体基质ATP负反馈调节淀粉合成教师用书专用(1011)10.(2015浙江1月学考,38,9分)研究小组为探究pH对某种绿藻光合作用的影响,设计了以下实验:将生长旺盛的绿藻等量分成5组,各组藻液pH分别设置为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0,然后在光照等适宜且相同的条件下培养,多次测定各组氧气释放量并计算表观光合速率得到如表数据:设定的pH6.07.08.09.010.0表观光合速率(O2)(molmg-1h-1)+160+195+165+90-50(注:表观光合速率是指在光照条件下,一定量的植物在单位时间内释放到外界的O2量;“+”表示释放,“-”表示吸收)请回答:(1)光合作用过程中释放的O2来源于(填物质名称),该物质分解时还能产生。(2)表观光合速率还可以通过测定CO2的吸收量来表示。CO2吸收后,与RuBP结合形成六碳分子,六碳分子随即分解成分子,然后被还原。(3)实验分组时,每组绿藻的量要相等,其目的是。(4)据表中数据,在下列的坐标系中绘出表观光合速率随pH变化的曲线图。(5)在上述实验的基础上,若要更精确地测定影响该绿藻表观光合速率的最适pH,应如何设置自变量?。答案(1)水H+、e-(2)三碳酸(3-磷酸甘油酸)NADPH(3)控制无关变量(4)(5)在pH为68之间设置一系列的pH梯度11.(2014浙江1月学考,37,9分)如图表示叶绿体中光合作用的过程,其中表示结构,表示物质。请回答下列问题:(1)图中表示,表示。(2)光反应过程中,水在光下裂解产生和氧气。碳反应生成的三碳糖大部分运至叶绿体外,转变成供植物体所有细胞利用。(3)光合作用正常进行时,若光照突然减弱,则在较短时间内叶绿体中RuBP的含量将,其主要原因是。(4)研究小组探究不同浓度的NaCl溶液对某种幼苗光合作用的影响,获得的实验数据见下表。NaCl溶液浓度(mmolL-1)02550100150200250表观光合速率(molCO2m-2s-1)6.06.37.06.05.52.01.8(注:表观光合速率是指在光照条件下,植物从外界环境吸收CO2的速率)据表中数据,在下列坐标系中绘出表观光合速率变化曲线。答案(1)类囊体3-磷酸甘油酸(三碳酸)(2)H+、电子蔗糖(3)减少光照减弱,光反应生成的ATP和NADPH减少,碳反应中RuBP减少(4)如图考点三光合作用与呼吸作用的关系(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。细胞分裂素浓度(gL-1)叶绿素含量(mgchlgFW-1)光合速率(molCO2m-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。(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(1)光反应氢载体氧气释放速率(2)叶片氮(3)根(或根尖分生组织)叶片衰老呼吸(量)B组统一命题、省(区、市)卷题组考点一叶绿体色素的种类及提取与分离1.(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D2.(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答案A3.(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B考点二光合作用原理及应用1.(2018北京理综,3,6分)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下,向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中()A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化C.不需要光合色素参与D.会产生氧气答案D2.(2018江苏单科,18,2分)下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()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浓度答案D3.(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D教师用书专用(4)4.(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(1)湿度(或答相对湿度)在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率变化较大(其他合理答案可酌情给分)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(其他合理答案可酌情给分)(3)不需要不需要考点三光合作用与呼吸作用的关系(2017北京理综,2,6分)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此,对该植物生理特性理解错误的是()A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高B.净光合作用的最适温度约为25C.在025范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D.适合该植物生长的温度范围是1050答案D【三年模拟】一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2019届浙江名校协作体高三联考,6)对如图装置中单位时间、单位叶面积气泡的产生数目影响最小的是()A.光强度B.植物的叶片数目C.溶液的温度和pHD.水中的CO2浓度答案B2.【加试题】(2019届浙江名校协作体高三联考,27)研究小组在某地夏日晴天将生长状态一致的某品种小麦植株分为5组,其中实验组14在人工气候室中生长,并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。实验人员于中午同时测定各组的光合速率,实验处理及结果如下表所示。以下相关叙述错误的是()对照组实验组1实验组2实验组3实验组4实验处理温度/3636363125相对湿度/%2737525252实验结果光合速率/mgCO2dm-2h-111.115.122.123.720.7A.应该以田间生长的小麦植株作为对照组B.实验目的是探究中午时温度和相对湿度对小麦光合作用的影响C.在实验组中,若适当提高第4组的环境温度能提高小麦的光合速率D.小麦的最适温度为31答案D3.【加试题】(2019届浙江超级全能生9月联考,26)研究人员研究了摩西球囊霉(Gm)对铜胁迫下白术幼苗光合特性的影响,部分结果如图。(Pn代表光合速率,Gs代表气孔导度)下列分析合理的是()A.铜胁迫下,接种Gm不能使白术幼苗光合速率完全恢复正常水平B.铜胁迫下,Gm促进光合作用的机理之一是促使气孔导度增大C.实验过程中,光强度,CO2浓度等无关变量只需保持相同即可D.若研究膜脂质的分解产物丙二醛(MDA)含量,则可能铜离子相对浓度400组的MDA比200组的要低答案B4.【加试题】(2019届浙江十校10月联考,26)将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中,保持适宜的pH和温度,改变其他条件,测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度,结果如图所示。下列有关绿藻细胞代谢的说法正确的是()A.黑暗条件下绿藻的呼吸速率为2mol/minB.光照开始后溶解氧增加缓慢,限制因素可能是CO2浓度或温度C.第7分钟,3-磷酸甘油酸含量瞬间增加D.912分钟光反应产生O2的速率大于呼吸作用消耗O2的速率答案C5.【加试题】(2019届浙江绍兴9月联考,26)研究人员对2年生香榧苗进行不同程度的遮阴处理,一段时间后测定其叶片的各项生理特征,结果如表。有关叙述错误的是()不遮阴(对照)50%遮阴75%遮阴90%遮阴叶绿素a含量(mgdm-2)2.033.424.154.04叶绿素b含量(mgdm-2)0.751.321.611.65类胡萝卜素含量(mgdm-2)1.051.491.711.72最大光合速率(molm-2s-1)4.526.046.524.93A.遮阴会导致香榧苗对镁离子的需求量增加B.随着遮阴程度增加,叶肉细胞中RuBP生成速率逐渐减小C.75%遮阴会提高香榧苗利用早晨和傍晚弱光的能力D.90%遮阴处理时限制香榧苗光合速率的主要因素是光强度答案B二、非选择题(共35分)6.(2019届浙江七彩阳光联考,30)(7分)为研究环境因素对水稻突变型植株和野生型植株光合速率的影响,进行了相关实验,结果如图所示。(图1是在30下测得的光强度对两种植株光合速率的影响;图2在光强度为1000molm-2s-1下测得温度对光合速率的影响)图1图2回答下列问题:(1)本实验的因变量检测指标是O2的释放量。水稻叶肉细胞产生O2的过程:在有光条件下,H2O在中的色素和酶的作用下裂解为和O2。(2)30条件下水稻的突变型植株的呼吸强度(填“大于”“等于”“小于”)野生型植株的呼吸强度。(3)若突变型植株在1000molm-2s-1光强度条件下进行图2相关实验时,突然将光强度减小到400molm-2s-1,短时间内叶绿体内的RuBP含量将。(4)若要进一步研究突变型植株在高光照条件下光合速率大于野生型植株是否是光合色素含量增加引起的,可用(试剂)对光合色素提取液进行层析分离,观察并比较色素带的宽度。答案(1)单位时间单位叶面积类囊体膜H+、电子(2)等于(3)减少(4)层析液7.(2019届浙江绍兴9月联考,30)(7分)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中,选择不同pH(3.42、4.27、4.75、5.84、6.83)土壤种植蓝莓,测定叶绿素含量、光合速率、胞间CO2浓度和气孔导度的变化。结果如表。组别pH叶绿素含量(mgg-1)光合速率(molm-2s-1)气孔导度(molm-2s-1)胞间CO2浓度(molmol-1)T13.420.753.230.108202T24.270.934.360.112184T34.751.215.180.119175T45.840.793.660.103192T56.830.642.660.093198请回答:(1)对蓝莓叶片叶绿素含量的测定,需先提取其中的色素。在提取蓝莓叶绿体色素时,为获得更多的色素,可在研钵中加入,再加入粉碎的叶片和95%的乙醇。对T5组的叶片进行光合色素纸层析分离,滤纸条上从点样处开始数的第条色素带比T3组明显要窄。(2)实验表明,土壤pH偏高和偏低,光合速率均下降,其原因可能是叶绿素含量下降,这不利于对可见光中的的吸收,水在光下裂解产生的减少。(3)实验还表明,土壤pH偏高和偏低,气孔导度均下降,大气中的CO2进入细胞间的速率减小,CO2扩散进入叶肉细胞的速率(增加、减小)。CO2在酶的催化下,与RuBP结合形成,该分子随即分解成2个3-磷酸甘油酸,进而还原为糖。T3组细胞间CO2浓度最低,光合速率最高,请解释原因:。答案(1)SiO2、CaCO3一、二(2)红光和蓝紫光O2、H+、e-(电子)(3)减小六碳分子T3组叶绿素含量高,光反应速率快,为碳反应提供更多的ATP和NADPH,使碳反应速率加快,消耗CO2的速率加快,导致细胞间CO2浓度最低8.(2019届浙江名校协作体高三联考,30)(7分)在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,选择不同处理的A、B两种沙枣,在不同盐浓度下进行实验,部分实验内容与结果如下表:组别盐处理浓度(mmol/L)叶绿素a含量(mg/g鲜重)叶绿素b含量(mg/g鲜重)类胡萝卜素/叶绿素A01.790.720.16A1001.710.680.17A2001.300.430.21B01.600.580.15B1001.210.400.19B2000.780.210.30(1)据表推知,此实验的自变量有。在同一个盐浓度下,A种沙枣的叶绿素测量值均比B种。随着盐浓度增加A种沙枣总叶绿素含量呈趋势。(2)表中类胡萝卜素是由组成的分子,在光合色素分离的实验中,主要位于滤纸条由上而下的第条色素带。(3)实验结果推断,盐处理后,可能导致沙枣的叶绿素,从而导致叶绿素含量变化。综合判断种沙枣耐盐性好。答案(1)盐浓度和沙枣种类高下降(2)碳氢链一和第二(3)降(分)解A9.(2019届浙江超级全能生9月联考,30)(7分)科研人员研究了LED补光条件下小白菜的光合特性,设置了白光(W,对照)、白光红光=41(WR)、白光蓝光=41(WB)、白光蓝光红光=311(WRB)和白光绿光=41(WG)5个光配方,光照强度均调节为25010molm-2s-1。相关指标及光合速率如表,请分析并回答:表补光对小白菜叶片光合速率及相关指标的影响处理叶绿素a含量mgg-1叶绿素b含量mgg-1叶绿素a/b值光合速率mol(CO2)m-2s-1RuBP羧化酶活性IUL-1W(对照)1.00.3472.884.41273WB1.340.4482.997.35298WRB1.50.4993.009.28336WR1.320.4472.957.18311WG1.330.4572.914.43?注:RuBP羧化酶为催化二氧化碳与RuBP结合的酶。(1)光合作用中光反应的产物有;叶绿体中NADP+的移动方向是,其作用是。(2)若对叶绿素a进行可见光范围(400700nm)内的吸收光谱分析,则将出现的吸收峰有处。据表可得,补光对叶绿素a的增加比重(填“大于”“小于”或“等于”)对叶绿素b的增加比重。(3)综合分析可得,表中的“?”最可能接近(处理组)的值,理由是。答案(1)O2、ATP、NADPH从叶绿体基质向类囊体膜氢(H+、e-)的受体(或接受H+、e-,生成NADPH)(2)2大于(3)W组WG组的色素指标均高于W组,但WG组光合速率与W组基本相同,因此RuBP羧化酶活性可能未明显提高10.(2018浙江温州联考,30)(7分)在4月下旬一个晴天的9:0011:30,研究龙井茶树的光合速率及其影响因素,实验结果如图所示。请回答下列问题:(1)研究表明,中层叶光合速率显著小于上层叶的原因是。若大量采摘上层叶、中层叶,则下层叶的叶绿素含量将会,呈现上层叶的特征。(2)叶绿素分布于叶绿体的中,其参与的光反应可以把转变为NADPH,同时在NADPH中储存。(3)叶温能通过影响的活性来影响光合速率。若要研究叶温对茶树上层叶光合速率的影响,请简要说明控制自变量的方法:。答案(1)光强度小增大(升高)(2)类囊体膜NADP+能量(化学能)(3)(光合作用有关)酶(各组)上层叶置于不同温度环境中
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