最新高考生物总复习真题专练第10讲 光合作用的探究历程与基本过程 真题演练.docx

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最新高考生物总复习真题专练第10讲光合作用的探究历程与基本过程真题演练

第10讲　光合作用的探究历程与基本过程真题演练

1.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液挥发消失

解析　CaCO3可防止酸破坏叶绿素，应在研磨时加入，A错误；即使菜中叶剪碎不够充分，但色素并没有减少，也可提取出4种光合色素，B正确；由于研磨时乙醇挥发，故为获得10mL提取液，研磨时加入多于10mL乙醇，C错误；叶绿素条带不会随层析液挥发消失，D错误。

答案　B

2.植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。

下列叙述错误的是（　　）

A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能

B.叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高

C.叶温为25℃时，植物甲的光合作用与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的

D.叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合作用与呼吸作用强度的差值均为0

解析　植物光合作用所需能量的最终源头是来自太阳能，A正确；由题图可知：

叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率始终比植物乙的高，B正确；植物进行光合作用时，总光合速率—呼吸速率＝净光合速率，叶温为25℃时，植物甲的净光合速率小于植物乙的净光合速率，所以C正确；同理，叶温为35℃时，植物甲与植物乙的净光合速率相同，但不为0，D错误。

答案　D

3.某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。

将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比，实验结果是（　　）

A.光吸收差异显著，色素带缺第2条

B.光吸收差异不显著，色素带缺第2条

C.光吸收差异显著，色素带缺第3条

D.光吸收差异不显著，色素带缺第3条

解析　叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以当水稻叶黄素缺失突变体进行红光照射时，光吸收差异不显著；对正常叶片叶绿体中的色素提取后，层析的结果自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，故B正确。

答案　B

4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。

解析　

（1）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%，说明C组黑暗条件下进行了部分光合作用，暗反应消耗了ATP和[H]，为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以C组单位光照时间内，合成有机物的量较高。

光合产物生成在叶绿体基质中进行。

（2）A、B、C三组实验中光照时间之和均为67.5s，但是处理方法不同，结果也不一样，并且是单位时间内光照和黑暗交替频率越高，光合作用产物相对量越高，可知光照时产生的ATP和[H]在光照时没有用完，可以在黑暗中继续利用，还原C3化合物生成糖类等有机物及C5化合物，C5化合物继续与CO2结合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。

答案　

（1）高于　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%　光照　基质

（1）光照和黑暗交替频率　ATP和[H]

课后·分层训练

（时间：

25分钟　满分：

100分）

达B必练

1.关于“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验的叙述，正确的是（　　）

A.色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散速度越快

B.研磨叶片时，加入CaCO3是为了研磨充分

C.用无水乙醇作溶剂，提取的叶绿体色素中无胡萝卜素

D.在滤纸条上画出一条滤液细线后，紧接着重复画线2～3次

解析　不同色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。

色素在层析液中的溶解度越大，扩散速度越快，溶解度越小，扩散速度越慢，A正确；加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏，B错误；色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素，C错误；在滤纸条上画出一条滤液细线，等干燥后，才接着画，D错误。

答案　A

2.下列关于植物光合作用的叙述中，正确的是（　　）

A.暗反应在细胞质基质中进行

B.光合作用产生的葡萄糖中的碳和氧都来自二氧化碳

C.光反应产生的ATP可以用于暗反应，也可以用于其他生命活动

D.光反应只进行能量代谢，不进行物质代谢；暗反应则刚好相反

解析　暗反应的场所是叶绿体基质；光反应产生的ATP只用于暗反应，为C3还原提供能量，不能用于其他生命活动；光反应和暗反应过程中都存在能量代谢和物质代谢。

答案　B

3.2，6-二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色，从叶绿体中分离出类囊体，置于2，6-二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色，并有O2释放。

此实验证明（　　）

A.光合作用在类囊体上进行

B.光合作用产物O2中的氧元素来自CO2

C.光反应能产生还原剂和O2

D.光合作用与叶绿体基质无关

解析　依据题中信息判断，光照后溶液变成无色，说明有还原剂产生，有O2释放，说明该过程有O2产生；而类囊体是光合作用光反应阶段进行的场所，故该实验说明光反应能产生还原剂和O2。

答案　C

4.如图为光合作用示意图。

下列说法错误的是（　　）

A.①表示O2，④表示CO2

B.暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为（CH2O）

C.C3的还原过程中，需要光反应提供的物质只有②

D.增加光照强度，C3的含量将减少

解析　在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应阶段，这一阶段中产生[H]（即NADPH）、ATP和氧气，因此，①表示氧气，④表示暗反应阶段中与C5反应的CO2，A正确；CO2先与C5反应生成C3，然后C3在光反应阶段提供的ATP和[H]的参与下被还原成（CH2O），B正确、C错误；增加光照强度，则光反应阶段产生的ATP和[H]增多，则在暗反应阶段有更多的C3被还原，故增加光照强度，C3含量减少，D正确。

答案　C

5.光合作用的产物中，氧气、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧依次来自（　　）

①二氧化碳　②气孔直接吸收　③水的光解　④叶绿素的分解

A.①②④③B.③①②④

C.③①③①D.①③①③

解析　氧气在光合作用光反应阶段生成，来源于水的光解，即来源于③；光合作用的原料包括二氧化碳和水，因此葡萄糖中的碳来源于二氧化碳，即来源于①；光合作用的原料是二氧化碳和水，只有水中含有氢元素，因此葡萄糖中的氢来源于水，即来源于③；由于原料水在光解时产生[H]和氧气，即水中的氧均以氧气的形式扩散到叶绿体外，因此葡萄糖中的氧来源于二氧化碳，即来源于①。

答案　C

6.（多选）实验发现将叶绿体从叶肉细胞中分离出来，破坏其外膜，仍然可以在光下利用二氧化碳生产有机物、放出氧气。

以下分析正确的是（　　）

A.光合作用所需的酶和色素主要位于叶绿体内膜和基质中

B.叶绿体内膜具有选择透过性，外膜是全透的，起保护作用

C.没有叶绿体的生物也可能进行光合作用

D.叶绿素被破坏则不能进行光合作用

解析　与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质中，色素仅分布在类囊体薄膜上，A错误；叶绿体内膜和外膜都具有选择透过性，B错误；蓝藻没有叶绿体，也能进行光合作用，C正确；叶绿素在光反应中吸收和转化光能，叶绿素被破坏，则不能进行光合作用，D正确。

答案　CD

7.（多选）如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程，下列叙述不正确的是（　　）

A.图示膜结构为叶绿体内膜

B.A侧为叶绿体基质，其中含有少量DNA

C.甲表示色素，在层析液中溶解度最高的是叶绿素a

D.图示过程为光反应，该过程不需酶的催化

解析　分析图示过程可知，该生理过程为光反应，场所为类囊体薄膜，A项错误。

光反应生成的ATP进入叶绿体基质参与暗反应，故A侧为叶绿体基质，叶绿体基质中含有少量DNA，B项正确。

在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素，C项错误。

光反应过程需要酶的参与，D项错误。

答案　ACD

8.图1表示大豆叶肉细胞内的部分代谢，①～④表示不同过程。

为探究大豆光合作用的适宜光照强度，研究小组将长势相同的大豆幼苗分别放入密闭的玻璃罩中，在不同光照强度（单位：

klx）下，8小时后测得玻璃罩中CO2浓度（%）的变化情况如图2所示。

请回答下列问题：

（1）温度是本实验的________变量，各实验组中需提供________的温度条件以保证相关酶的活性且减少实验误差。

（2）实验中大豆根部细胞内可发生图1中________过程（填数字）；实验中大豆叶肉细胞完成②过程需要①过程提供ATP和________。

（3）实验8小时后光照强度为0.2klx的玻璃罩内的CO2浓度与实验起始相比增加，这种变化表明大豆光合作用消耗CO2的速率________（填“小于”、“等于”或“大于”）细胞呼吸产生CO2的速率。

（4）为进一步探究大豆光合作用的适宜光照强度，还需在光照强度________范围内设置若干实验组继续进行实验。

解析　

（1）本实验的自变量是光照强度，温度是本实验的无关变量，在各实验组中需保持相同且适宜的温度条件，以保证酶的活性且减少实验误差。

（2）图1中①表示光合作用光反应，②表示光合作用暗反应，③表示细胞呼吸，④表示细胞呼吸产生的能量用于各项生命活动。

实验中大豆根部细胞不能进行光合作用而能进行细胞呼吸，故可发生图1中的③④过程；大豆叶肉细胞中进行暗反应时需光反应提供ATP与[H]。

（3）实验中光照强度为0.2klx时，8小时后密闭玻璃罩中CO2浓度增加，表明此组大豆细胞呼吸产生CO2的速率大于光合作用消耗CO2的速率。

（4）由图2中实验结果可以看出，光照强度为1klx～5klx时，光合作用强度随光照强度增大而增大，不能得出大豆光合作用的适宜光照强度，若要探究大豆光合作用的适宜光照强度，需在光照强度大于5klx的范围内设置若干实验组继续进行实验。

答案　

（1）无关　相同且适宜　

（2）③④　[H]（NADPH）

（3）小于　（4）大于5klx

冲A提升

1.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（　　）

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；分离色素时不能将滤液细线置于层析液中，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不变，来自不同材料叶绿体中的四种色素含量可能不同，经过纸层析后，在滤纸上的排序相同，色素带粗细可能不同。

答案　B

2.下列有关绿叶中色素的叙述中，错误的是（　　）

A.试管中的叶绿素溶液在透射光下呈红色

B.胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱主要在蓝紫光区域

C.无土栽培青菜幼苗时，营养液中缺少Mg将导致叶片变黄

D.色素分离实验中，滤纸条上不同色素带的宽度一般可以表示色素的含量

解析　由于绿光被吸收的最少，故试管中的叶绿素溶液在透射光下呈绿色，A错误；胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱主要在蓝紫光区域，B正确；由于镁元素是合成叶绿素的元素，营养液中缺少Mg将导致叶片变黄，C正确；色素分离实验中，滤纸条上不同色素带的宽度一般可以表示色素的含量，D正确。

答案　A

3.在置于黑暗条件下叶绿体悬浮液中加入适量NaH14CO3溶液，再给予瞬时光照。

下列说法正确的是（　　）

A.黑暗条件下，叶绿体基质中不存在C3和C5

B.黑暗条件下，叶绿体悬浮液不能合成ATP和[H]

C.瞬时光照后，（CH2O）出现放射性比C3化合物早

D.光照瞬间，C3含量迅速增加而C5含量迅速减少

解析　黑暗条件下，叶绿体基质中可含一定量的C3和C5，瞬时光照后（CH2O）出现放射性应在C3之后，即14CO2→14C3→（14CH2O）；光照瞬间，C3可因被[H]还原含量短时减少，C5则有所增加（有新C5生成）。

答案　B

4.某中学生物兴趣小组的师生利用小青菜绿叶提取出光合色素溶液，然后在30℃的温室条件下进行了如下实验，以此来探究pH对叶绿素稳定性的影响。

下列对实验的叙述错误是（　　）

实验组号

操作步骤

①

②

③

④

色素溶液（mL）

3.0

3.0

3.0

3.0

pH

8.0

7.0

6.0

5.0

处理时间

10

10

10

10

溶液颜色

绿色

绿色

黄绿色

黄绿色

A.酸性环境下的叶绿素可能因稳定性较差而被分解

B.提取色素时加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏

C.该实验结果表明叶绿素在碱性环境中不会被破坏

D.纸层析法分离色素后可得出②④两组出现颜色差异的原因

解析　根据表中数据可知，酸性环境下色素溶液的颜色由绿色变成黄绿色或黄褐色，说明酸性环境下的叶绿素可能因稳定性较差而被分解，A正确；提取色素时加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏，B正确；在pH为7或8的环境中，色素溶液的颜色均为绿色，但这不能说明叶绿素在碱性环境中不会被破坏，提取的粗品可能含有其他的物质，没有做对照试验，碱性增强时色素可能会被破坏，C错误；可用纸层析法分离各种色素来分析色素的种类，因此可用纸层析法分析②④两组出现颜色差异的原因，D正确。

答案　C

5.（多选）取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干绿叶圆片后平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。

照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示。

下列叙述错误的是（　　）

A.装置内增加的氧气来自于水

B.光照强度为a时，光合作用停止

C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前高

D.此图反映了光合作用强度与光照强度的关系

解析　光照强度为a时，装置内氧气增加量为“0”意味着叶片光合作用强度与呼吸作用强度相同；丙组净光合速率＞0需消耗CO2。

答案　BC

6.某科研小组在测定某种植物在不同温度下的总光合速率时，根据记录数据绘制的柱状图如图1所示。

图2为该植物叶肉细胞内进行的暗反应示意图。

请回答下列问题：

图1

图2

（1）据图1分析，该实验中光照强度属于________变量，温度属于________变量。

（2）其他因素不变的情况下，据图1可知，在光照下该植物较适合生长在________℃的环境中；在15℃时，总光合作用速率为呼吸作用速率的________倍。

（3）当温度从5℃升至20℃时，图2中a、b过程均会加速，原因是__________________________；

当光照强度由强变弱时，图2中A、B、C的含量较先受到影响的是________。

解析　

（1）据图1可知，该实验的自变量为有无光照和不同温度，而光照强度则为无关变量。

（2）光照下植物吸收CO2的速率反映的是净光合速率，黑暗条件下植物释放CO2的速率反映的是呼吸速率。

从图1可知，25℃时该植物的净光合速率最大，最适宜植物生长。

总光合作用速率＝净光合速率＋呼吸速率，可见15℃时，总光合作用速率为呼吸作用速率的（2.5＋1）/1＝3.5（倍）。

（3）在最适温度之前，酶的活性随着温度的升高而增加。

图2反映的是暗反应过程，其中A、B、C依次为C5、C3、[H]，光照强度由强变弱直接导致光反应变弱，致使[H]的含量减少，进而才会影响C5和C3的含量。

答案　

（1）无关　自　

（2）25　3.5　（3）温度升高，相应酶活性增加　C

7.（原创）图1表示该植物固定和还原CO2的过程，图2是外界环境因素对光合作用速率的影响。

图1

图2

请据图回答：

（1）从图2中可以看出，除了光照强度外影响光合速率的因素还有________。

当图2中的乙图中D点对应的光照强度突然降至C点对应的光照强度，则图1中的物质A在短时间会________（增加/减少）。

（2）如果将某植物在缺乏镁元素的土壤中栽种，________合成不足，会直接影响图1中的物质________（A/B/C）的生成。

（3）使用农家肥或合理控制作物的种植密度可以提高产量，请结合图2中的甲图进行解释：

___________________________________________________________

____________________________________________________________________。

（4）如果30℃是某作物的光合作用的最适温度，则该植株在30℃________（一定/不一定）生长最快，理由是_______________________________________________

_____________________________________________________________________。

解析　

（1）从图2中横坐标中可以看出，光照强度影响光合速率，CO2浓度和温度也是影响光合速率的因素，图1中的A为C5，B为C3，C为[H]，当光照强度由强→弱时，短时间内C5减少。

（2）叶绿素合成需要镁元素，所以缺乏了镁元素会影响叶绿素的合成。

叶绿素在光反应过程中能吸收并转换光能，直接影响图1中ATP和物质C（[H]）的生成。

（3）从图2中的甲图可以看出，两条曲线的差异是由于CO2浓度引起的，在一定范围内提高CO2的浓度可以提高光合速率。

农家肥中的有机肥可以被微生物分解产生CO2被植株所利用，合理密植可以保持良好的通风状况，增加农田中的CO2浓度。

（4）图2中的横坐标表示的是实际光合作用速率，而植物的生长速率取决于植物的净光合速率，净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，虽然30℃是光合作用的最适速率，但不知此温度下呼吸速率的大小，所以无法确定净光合速率是最大的。

答案　

（1）温度、CO2浓度　减少　

（2）叶绿素　C　（3）在一定范围内提高CO2的浓度会提高光合作用的速率，使用农家肥和合理控制种植密度可以增加CO2的浓度（其他合理答案也给分）　（4）不一定　植物生长速率与净光合速率大小有关，从图2乙中不能确定30℃时净光合速率最大（其他合理答案也给分）