高考课标版高考生物专题6 光合作用.docx
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高考课标版高考生物专题6光合作用
专题6 光合作用
挖命题
【考情探究】
考点
考向
要求
5年考情
预测热度
考题示例
素养要素
难度
1
捕获光能的色素与结构
光合色素与叶绿体
Ⅱ
2017课标全国Ⅲ,3,6分
生命观念、科学思维
中
★★☆
叶绿体色素的提取与分离
实验与
探究
2017天津理综,5,6分
科学探究
易
★★☆
2
光合作用的原理与应用
光合作用的过程
Ⅱ
2018北京理综,3,6分
科学思维
中
★★★
影响光合作用的因素
Ⅱ
2018课标全国Ⅰ,30,9分
社会责任、科学探究
中
★★★
光合速率的测定
Ⅱ
2016课标全国Ⅲ,29,10分
中
★★★
3
光合作用与细胞呼吸
光合作用与细胞呼吸过程综合
Ⅱ
2017课标全国Ⅱ,29,9分
生命观念、科学思维
中
★★★
光合作用与细胞呼吸曲线综合
Ⅱ
2018课标全国Ⅲ,29,9分
难
★★★
分析解读 考纲对光合作用的基本过程、影响光合作用速率的环境因素的要求均为Ⅱ。
本专题内容是高考的重点和难点,在每年的高考中都占有较大比重,主要以光合作用相关实验、曲线等形式进行考查,侧重考查色素的种类和作用、光合作用过程中物质和能量变化特点、环境因素对光合速率的影响等,还常将光合作用与细胞呼吸的原理相结合,考查两者之间的联系以及在生产生活中的应用。
复习时要通过整合教材要点,达到对光合作用过程和原理的融会贯通,另外还应归纳光合作用的相关曲线,重点掌握关键点的含义。
【真题典例】
破考点
考点一 捕获光能的色素与结构
【考点集训】
考向1 光合色素与叶绿体
1.(2019届黑龙江哈尔滨师大附中开学考,28,1分)图为叶绿体亚显微结构图,下列关于其结构与功能的叙述,不正确的是( )
A.①和②均为选择透过性膜
B.光反应的产物有O2、NADPH、ATP
C.③上的反应需要光,不需要酶,④上的反应不需要光,需要多种酶
D.光能转变为活跃的化学能在③上进行;活跃的化学能转变为稳定的化学能在④中完成
答案 C
2.(2018湖北重点中学一调,20,2分)下列有关叶绿体中色素的说法,正确的是( )
A.色素的作用是吸收、传递和转换光能
B.叶绿体的膜结构上都有色素分布
C.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中可用无水乙醇作为层析液
D.秋天有些植物叶片变黄是因为叶绿素转化为类胡萝卜素
答案 A
考向2 叶绿体色素的提取与分离
3.(2019届黑龙江大庆实验中学第一次月考,23,1分)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,正确的是( )
A.绿叶中的色素只能溶解在无水乙醇中
B.层析分离时必须确保滤液细线不触及层析液
C.制备滤纸条时用圆珠笔画横线更方便
D.若研磨绿叶时没有加入碳酸钙,则提取不到光合色素
答案 B
4.(2019届江苏安宜中学期初测试,9,2分)如图是利用新鲜的菠菜叶进行“叶绿体中色素提取和分离”的实验,滤液经层析后,色素带在滤纸条上的分布情况,下列说法正确的是( )
A.①是叶黄素,②是胡萝卜素,它们是类胡萝卜素
B.③是叶绿素b,其含量最多
C.④的溶解度最高扩散速度最慢
D.菠菜叶如果摆放时间过长,实验中③④色素带宽度会变窄
答案 D
考点二 光合作用的原理与应用
【考点集训】
考向1 光合作用的过程
1.(2019届河北武邑中学上学期一调,2,2.5分)百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。
下面为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图,据图分析错误的是( )
A.图中B物质可能是葡萄糖
B.线粒体和细胞质基质均能产生CO2
C.PEP、RuBP均能与CO2结合
D.夜间细胞液pH可能会下降
答案 A
考向2 影响光合作用的因素
2.(2019届黑龙江哈尔滨师大附中开学考,29,1分)如图曲线Ⅰ表示黄豆在最适温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。
在y点时改变某条件,结果发生了如曲线Ⅱ的变化。
下列分析合理的是( )
A.与y点相比较,x点时叶绿体中C3化合物含量低
B.在y点时,适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C.制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D.制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度
答案 D
3.(2019届安徽合肥高三调研,5,2分)科学家研究小麦在适宜温度时光合作用强度与光照强度的关系,得到如图曲线,下列有关叙述,错误的是( )
A.当环境温度升高时,cd段位置上移
B.a点时叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体
C.其他条件适宜,当植物缺Mg时,b点将向右移动
D.c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与光合色素的量有关
答案 A
4.(2018河北邢台第一次月考,47,1分)如图表示某种植物在最适温度和最适CO2浓度条件下,光合作用合成量随着光照强度的变化曲线,若在B点时改变某种条件,结果发生了如曲线b的变化,则改变的环境因素可能是( )
A.适当提高温度B.适当增大光照强度
C.适当增加CO2浓度D.适当增加水的供应量
答案 D
考向3 光合速率的测定
5.(2019届福建厦门湖滨中学第一次阶段检测,29,1分)如图为研究NaHCO3溶液浓度对光合作用速率的影响的实验。
下列说法错误的是( )
A.将整个装置放在光下,毛细刻度管内的红色液滴向左移动
B.将整个装置置于暗室中,一段时间后检查红色液滴是否移动,可以证明光是光合作用的必要条件
C.当NaHCO3溶液浓度不变时,在乙内加入少量蠕虫,对红色液滴的移动不产生明显影响
D.为使对照更具说服力,甲中也应放置等量相同的伊尔藻
答案 C
6.(2018湖南名校入学联考,47,1分)利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验,下列叙述正确的是( )
A.试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量
B.在光下,如果有气泡产生,可说明光合作用产生氧气
C.为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响,可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验
D.为了探究光照强度对光合作用的影响,用一套装置慢慢向光源靠近,观察气泡产生速率的变化
答案 C
考点三 光合作用与细胞呼吸
【考点集训】
考向1 光合作用与细胞呼吸过程综合
1.(2019届广西南宁三中开学考,25,1.5分)如图所示为甘蔗一叶肉细胞内的系列反应过程,下列有关说法正确的是( )
A.过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光
B.过程①产生[H],过程②消耗[H],过程③既产生也消耗[H]
C.过程②只发生在叶绿体基质中,过程③只发生在线粒体中
D.若过程②的速率大于过程③的速率,则甘蔗的干重就会增加
答案 B
2.(2019届黑龙江大庆实验中学第一次月考,21,1分)如图表示大豆叶肉细胞光合作用和呼吸作用的过程示意图,其中A~D为不同的反应过程,①~④代表不同物质。
下列相关叙述正确的是( )
A.过程A和过程D的生物化学反应均发生在生物膜上
B.强光时,NADPH的合成速率明显大于物质②的生成速率
C.过程D产生的CO2用于过程B至少要穿过4层生物膜
D.过程D产生的ATP能在过程B中大量用于(CH2O)的合成
答案 C
3.(2019届北师大广东石竹附校第一次月考,24,2分)[H]是细胞代谢过程中产生的一种还原剂,下列有关[H]的叙述,正确的是( )
A.细胞呼吸和光合作用过程中产生的[H]是同种物质
B.细胞呼吸和光合作用过程中都在生物膜上产生[H]
C.光合作用中的[H]都来自水,呼吸作用中的[H]都来自有机物
D.细胞呼吸和光合作用产生[H]的过程都伴随ATP的产生
答案 D
考向2 光合作用与细胞呼吸曲线综合
4.(2019届黑龙江哈尔滨三中上学期一调,38,1分)玻璃温室里栽培植物,对室内空气中CO2含量进行了24小时测定,图中曲线能正确表示结果的是(横轴为时间,纵轴为CO2浓度)( )
答案 D
5.(2019届四川成都石室中学高三入学考,26,1分)图甲中试管A与试管B敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小球藻氧气产生量的影响,试管A的结果如图乙曲线所示。
据图分析,下列叙述正确的是( )
A.Q点O2净释放量为零,此点光合作用强度为零
B.在图乙上绘制装置B的曲线,Q点应该向右移
C.P为负值,是细胞呼吸消耗的氧气;适当降低温度P点将下降
D.降低CO2浓度时,在图乙上绘制装置A的曲线,R点应右移
答案 B
6.(2019届安徽合肥九中暑期检测,6,2分)如图表示夏季晴天,某植物放在密闭的玻璃罩内一昼夜CO2浓度的变化情况,假设玻璃罩内的植物生理状态与自然环境中的相同。
用CO2测定仪测得了一天中该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如图所示的曲线,据图判断下列有关说法正确的是( )
A.H点时植物产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
B.光合作用是从D点开始的,因为D点后CO2浓度开始下降
C.处于实线与虚线交叉点时的光合作用强度等于呼吸作用强度
D.经历一天植物体内的有机物有积累,容器内O2含量增加
答案 D
炼技法
方法一 “模型法”分析光合作用中的物质量的变化
【方法集训】
1.(2019届福建厦门湖滨中学第一次阶段检测,35,2分)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。
对于改变反应条件而引起的变化,说法正确的是( )
A.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小
B.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大
C.突然将红光改变为绿光,会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小
D.突然将绿光改变为红光,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小
答案 B
2.(2018湖北孝感期末,2,2分)一定浓度的NaHSO3溶液喷洒到小麦的叶片上,短期内检测到叶绿体中C3的含量下降,C5的含量上升。
NaHSO3溶液的作用可能是( )
A.促进叶绿体中CO2的固定
B.抑制叶绿体中C3的还原
C.促进叶绿体中ATP的合成
D.抑制叶绿体中有机物的输出
答案 C
方法二 细胞代谢的“三率”判断与计算
【方法集训】
1.(2019届福建厦门湖滨中学第一次阶段检测,15,1分)某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率,绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图。
除哪幅图外,其余三幅图中“a”点都可表示光合作用速率与呼吸作用速率相等( )
A.图甲B.图乙C.图丙D.图丁
答案 A
2.(2019届山东济宁一中期初检测,22,1分)将若干生长状况相同的某植株平均分成6组,设置不同的温度,每组黑暗处理6h,然后给予适宜白光照射6h,在暗处理后和光照后分别截取同等面积的叶圆片,烘干称重,获得下表数据。
请根据表中数据分析,下列有关说法正确的是( )
温度(℃)
15
20
25
30
35
40
黑暗后叶圆片干重(mg/dm2)
4.25
4.00
3.50
2.75
2.00
1.50
光照后叶圆片干重(mg/dm2)
6.00
6.50
6.75
6.50
5.50
4.50
A.若每天交替光照、黑暗各12小时,则30℃时该植物积累的有机物最多
B.若昼夜不停地光照,则25℃时为该植物生长的最适宜温度
C.若将实验中白光突然改为强度相同的红光,则短时间内,植株叶绿体中C3上升
D.该实验结果由于缺乏黑暗处理前的叶圆片的干重数据,故无法得出呼吸量的数据
答案 D
3.(2018安徽六安一中三模,2,6分)用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙,同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样,立即测定甲瓶中的氧气含量,并将乙、丙瓶密封后沉回原处。
一昼夜后取出玻璃瓶,分别测定两瓶中的氧气含量,结果如下(不考虑化能合成作用)。
有关分析合理的是( )
透光玻璃瓶甲
透光玻璃瓶乙
不透光玻璃瓶丙
4.9mg
5.6mg
3.8mg
A.丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体内膜
B.在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1mg
C.在一昼夜后,乙瓶水样的pH比丙瓶的低
D.在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.1mg
答案 B
过专题
【五年高考】
A组 统一命题·课标卷题组
考点一 捕获光能的色素与结构
1.(2017课标全国Ⅲ,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640~660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
答案 A
2.(2016课标全国Ⅱ,4,6分,0.51)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
答案 C
教师用书专用(3—4)
3.(2013课标全国Ⅱ,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 D
4.(2010全国,31,10分)请回答下列问题:
(1)氮、磷、镁3种元素中,构成生命活动所需直接能源物质的元素是 ,构成细胞膜的元素是 。
(2)缺镁时植物叶片发黄,其原因是 。
(3)在提取叶绿体色素的过程中,研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。
二氧化硅的作用是 ; 碳酸钙的作用是 ; 丙酮的作用是 。
(4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特殊状态的 。
答案
(1)氮、磷 氮、磷(每空2分,共4分)
(2)镁是叶绿素的组成成分,缺镁导致叶绿素合成受阻(其他合理答案也给分)(2分)
(3)有助于磨碎植物细胞 防止研磨过程中叶绿体色素被破坏 色素的提取溶剂(其他合理答案也给分)(每空1分,共3分)
(4)叶绿素a(1分)
考点二 光合作用的原理与应用
1.(2014课标全国Ⅰ,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 B
2.(2018课标全国Ⅰ,30,9分)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题:
(1)当光照强度大于a时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是 。
(2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是 ,判断的依据是 。
(3)甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是 。
(4)某植物夏日晴天中午12:
00时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的 (填“O2”或“CO2”)不足。
答案
(1)甲
(2)甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大 (3)乙 (4)CO2
3.(2018课标全国Ⅱ,30,8分)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、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 。
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
4.(2016课标全国Ⅰ,30,8分,0.643)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
。
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
5.(2016课标全国Ⅲ,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/℃
36
36
36
31
25
相对湿度/%
17
27
52
52
52
实验
结果
光合速率/
mgCO2·
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 ,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)(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)
(3)不需要 不需要(每空1分,共2分)
6.(2015课标全国Ⅰ,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。
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Ⅱ(2分)
教师用书专用(7—9)
7.(2011课标全国,3,6分)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是( )
A.光反应强度升高,暗反应强度降低
B.光反应强度降低,暗反应强度降低
C.光反应强度不变,暗反应强度降低
D.光反应强度降低,暗反应强度不变
答案 B
8.(2011课标全国,29,9分)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,其叶片碳反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。
回答问题:
(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,碳反应中C3化合物和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
。
答案
(1)C3化合物
(2)碳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。
根据碳反应的特点,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,碳反应的强度低,所需ATP和[H]少
9.(2011全国,33,11分)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响,将某植物在黑暗中放置一段时间,耗尽叶片中的淀粉。
然后取生理状态一致的叶片,平均分成8组,实验处理如下表所示。
一段时间后,检测叶片中有无淀粉,结果如下表。
编号
组1
组2
组3
组4
组5
组6
组7
组8
处理
葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气
葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和N2
蒸馏
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