5年高考光合作用.docx

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5年高考光合作用

5年高考专题光合作用

考点1捕获光能的色素和结构

1．（2013课标）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

2．（2013江苏单科）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2~3次D．研磨叶片时，用体积分数为70％的乙醇溶解色素

3．（2012上海单科）图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断用作实验材料的叶片颜色为（）

A．红色

B．黄色

C．绿色

D．紫色

4．（2011江苏单科）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

5．（2011海南单科）红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色。

下列关于该植物的叙述，正确的是（）

A．红枫叶片不含叶绿素B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光

C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用

6．（2010上海单科）图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则图②所示结果最有可能来自于（）

A．水培的洋葱叶

B．生长的柳树幼叶

C．培养的衣藻

D．秋冬的银杏落叶

7．（2011广东理综16分）中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。

小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。

1．提取叶绿素

11．探究pH对叶绿素稳定性的影响

取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温（约25℃）下进行实验，方法和结果如下表。

根据所学知识和实验结果，请回答：

（l）提取食用叶绿素的X应该为，原因是。

（2）表中Y应该为，原因是。

（3）若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于食品，否则。

（4）小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。

考点2光合作用原理及应用

1．（2013重庆理综）如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。

下列有关叙述，正确的是（）

A．叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多

B．暗反应（碳反应）限制光合作用。

若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高

C．光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果

D．t4后短暂时间内叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低

2．（2013海南单科）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，如下图所示。

在日光下照光一段时间，去除锡箱纸，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d

B．a、c和e

C．c、d和e

D．b、c和e

3.（2011课标）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

4．（2011浙江理综）下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是（）

A．破坏叶绿体外膜后，O2不能产生

B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变

C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短

D．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应

5．（2010海南单科）光反应为暗反应提供的物质是（）

A．[H]和H2OB．[H]和ATPC．ATP和CO2D．H2O和CO2

6（2010天津理综）在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是（）

①叶绿体基质②类囊体薄膜③线粒体基质④线粒体内膜

A．①③B．②③C．①④D．②④

7．（2009海南单科）在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是（）

A．C3和C5都迅速减少B．C3和C5都迅速增加

C．C3迅速增加，C5迅速减少D．C3迅速减少，C5迅速增加

8．（2013北京理综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。

（l）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，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。

9．（2013四川理综11分）将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如下图所示。

（注：

气孔导度越大，气孔开放程度越高）

（l）水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是，捕获光能的色素中含量最多的是。

（2）CO2通过气孔进人叶肉细胞后，首先与结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供。

（3）光照强度低于8×102μmol·m-2·s-1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是

；光照强度为10~14×102μmol·m-2·s-1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是

。

（4）分析图中信息，PEPC酶所起的作用是；

转基因水稻更适宜栽种在环境中。

10．（2013天津理综16分）菌根是由菌根真菌与植物根系形成的联合体。

菌根真菌从土壤中吸取养分和水分供给植物，植物为菌根真菌提供糖类等有机物。

下表为不同温度下菌根对玉米幼苗光合特性影响的实验结果。

请回答下列问题：

（1）菌根真菌与玉米的种间关系是。

（2）25℃条件下，与无菌根玉米相比，有菌根玉米叶肉细胞对CO2的利用率。

（3）15℃条件下，与无菌根玉米相比，有菌根玉米光合作用速率高，据表分析，其原因有

①，促进了光反应；

②，促进了暗反应。

（4）实验结果表明：

菌根能提高玉米的光合作用速率，在条件下提高的比例最大。

（5）在菌根形成率低的某高寒草甸试验区进行菌根真菌接种，可提高部分牧草的菌根形成率。

下图为接种菌根真菌后试验区内两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结果。

①图中种群密度数值应采用样方调查结果的值。

②据图推测，两种牧草中菌根依赖程度更高的是接种菌根真菌后，该试验区生态系统抵抗力稳定性提高，原因是。

11．（2012广东理综16分）荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。

（l）B的净光合速率较低，推测原因可能是：

①叶绿素含量低，导致光能吸收不足；②，导致。

（2）将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累;D的叶肉细胞中，ATP含量将。

（3）与A相比，D合成生长素的能力；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是。

（4）叶片发育过程中，叶面积逐渐增大，是的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是。

12．（2012浙江理综14分）某植物在停止供水和伙复供水条件下，气孔开度（即气孔开放程度）与光合速率的变化如图所示。

请回答：

（l）停止供水后，光合速率下降。

这是由于水是的原

料，又是光合产物在植物体内的主要介质。

（2）在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱

和点低的是点，其主要原因是。

（3）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是。

此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的减少。

（4）生产实践中，可适时喷施植物激素中的，起到调节气孔开度的作用。

13.（2011课标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，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。

回答问题：

（l）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，暗反应中C3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

考点3光合作用和细胞呼吸的关系

1．（2012天津理综）设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率＝净光合速率十呼吸速率），结果见图。

据图判断，下列叙述正确的是（）

A．与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多

B．与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多

C．若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1＞K2＞K3

D．密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物

2．（2011福建理综）图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收CO2的量）的变化曲线，下列叙述错误的是（）

A．在9:

30一11:

00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓

B．在11:

00一12:

30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多

C．在17:

00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同

D．在18:

30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应

3（2009浙江理综）下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（）

A．无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜

B．CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中

C．光合作用过程中光能转变成化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP

D．夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高

作物产量

4．（2013山东理综10分）大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：

（l）阶段I和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显。

阶段I中，水进人种子胚细胞的穿（跨）膜运输方式为。

阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是

（2）阶段Ⅱ期间，大豆种子胚细胞合成的解除种子休眠，促进种子萌发。

阶段班中根向地生长的原因是分布不均，使根的近地侧生长受到

（3）若测得阶段Ⅲ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1:

3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为。

（4）大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为。

大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过提高光合作用强度以增加产量。

5．（2013江苏单科9分）为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响，在不同浓度NaCl条件下，对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定，结果如下图。

检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。

请参照图回答下列问题：

（l）叶绿体中色素的功能是

（2）大气中的CO2可通过植物叶片表面的进人植物体内。

光合作用产生的有机物（C6H12O6）中的氧来源于原料中的，有机物（C6H12O6）中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物中。

（3）当NaCl浓度在200~250mmol/L时净

光合速率显著下降，自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。

前者主要是由于，后者主要是由于

（4）总光合速率可用单位时间内单位叶面积上表示。

请在下面空白处绘制该实验中总光合速率变化趋势的曲线图。

6．（2013浙江理综14分）为研究某植物对盐的耐受性，进行了不同盐浓度对其最大光合速率、呼吸速率及根相对电导率影响的实验，结果见下表。

请据表分析回答：

（l）表中最大光合速率所对应的最小光强度称为。

与低盐和对照相比，高盐浓度条件下，该植物积累有机物的量，原因是CO2被还原成的量减少，最大光合速率下降；而且有机物分解增加，上升。

（2）与低盐和对照相比，高盐浓度条件下，根细胞膜受损，电解质外渗，使测定的升高。

同时，根细胞周围盐浓度增高，细胞会因作用失水，造成植物萎蔫。

（3）高盐浓度条件下，细胞失水导致叶片中的增加，使气孔关闭，从而减少水分的散失。

7．（2013大纲全国9分）某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光（完全黑暗）后释放CO2的速率。

吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下（吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量）。

回答下列问题：

（l）在光照条件下，图形A

+B+C的面积表示该植物在一

定时间内单位面积叶片光合作用，其中图形

B的面积表示。

从图形C可推测该植物存

在另一个的途径。

CO2进出叶肉细胞都是通过

的方式进行的。

（2）在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图形

（填“A”或“B"）的面积变小，图形（填“A”或

"B"）的面积增大，原因是

8．（2012全国11分）金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如图所示（图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示）。

5年高考专题6光合作用答案

据图回答下列问题：

（l）该研究探讨了对金鱼藻的影响。

其中，因变量是

（2）该研究中净光合速率达到最大时的光照度为lx。

在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气μmol。

（3）该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是

5年高考专题6光合作用答案

考点1捕获光能的色素和结构

1.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。

2.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2~3次；研磨叶片时，用无水乙醇或95％的乙醇溶解色素。

3.B本题主要考查叶绿体色素提取和分离实验及滤纸条

上各色素带的位置，粗细（含量）、颜色等方面的相关知识。

在叶绿体色素提取和分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是：

叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜素含量少，用作实验材料的叶片应呈黄色。

B选项正确。

4.B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。

5.C红枫叶片含叶绿素，可进行光合作用，红枫叶片呈红色是因液泡中含有色素，其色素是不能吸收光能进行光合作用的。

6.D新鲜菠菜叶中的光合色素种类齐全、含量丰富、完整，据图①可知，滤纸上的四条色素带完整，从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。

图②滤纸上的色素带不完整，只有胡萝卜素、叶黄素。

秋冬的银杏落叶呈黄色（或橙黄色），这是由于低温破坏了叶绿素所致，因此叶片中几乎不含叶绿素。

其他选项中的材料中都含有四种色素。

7.答案（l）对人无害的有机溶剂（食用酒精）叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响

（2）8.0实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对叶绿素稳定性的影响

（3）酸性由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质

（4）纸层析法，其主要步骤：

①制备滤纸条，②画色素液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带。

解析叶绿素易溶于有机溶剂，如丙酮或无水乙醇中；探究pH对叶绿素稳定性的影响时，要有酸性、中性和碱性等不同条件；由表格信息可知，酸性条件下可使叶绿素变成黄褐色；可借鉴课本中色素的分离方法进行色素种类的鉴定。

考点2光合作用原理及应用

1.D本题主要考查影响光合作用因素的相关知识。

光照增强叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，类囊体膜上水光解加快、O2释放增多；，暗反应限制光合作用，若在t2时刻增加光照，光合速率不会提高；，充人CO2，光反应速率、暗反应速率均增强；t4后短暂时间内，因无光照，ATP的合成停止，叶绿体中ADP和Pi含量升高，水的光解也停止，C3还原受阻，致使C3还原后的直接产物糖类含量降低。

故D项正确。

2.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。

3.B镁是叶绿素的组成成分，缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低，进而因[H]和ATP合成不足而使暗反应强度降低。

4.D植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，碳反应（暗反应）在叶绿体基质中进行，因此破坏叶绿体外膜，不影响O2的产生；离体的叶绿体基质中含有与碳反应有关的酶，获得ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应，故D正确；植物生长过程中，叶绿体中色素的比例会随植物生长期、光照、温度等的变化而变化；与夏季相比，植物在冬季光合速率降低的主要原因是温度降低和光照减弱。

5.B光反应发生的主要变化是H2O在光的作用下分解形成O2和[H]，以及在有关酶的作用下形成ATP，其中[H]和ATP为暗反应中C3的还原提供还原剂和能量。

6.ACO2的固定发生在光合作用暗反应阶段，进行场所是叶绿体基质。

CO2产生于有氧呼吸的第二阶段，进行场所是线粒体基质。

7.C突然停止光照导致光反应供给暗反应的产物ATP、NADPH减少，导致C3不能被还原成有机物和C5，所以C3积累，C5减少。

8.答案（16分）（l）[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（l）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。

9.答案（11分）（l）叶绿体（l分）叶绿素a（l分）

（2）C5（l分）[H]和ATP（2分）

（3）光照强度（1分）光照强度增加与CO2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消（或“CO2供应已充足且光照强度已达饱和点”）（2分）

（4）增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率（2分）强光（l分）

解析本题主要考查光合作用过程及其影响因素的相关知识。

（l）叶绿体是光合作用的场所。

捕获光能的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，其中含量最多的是叶绿素a。

（2）CO2在暗反应中被利用，首先与C5结合生成C3完成CO2的固定。

C3的还原需要光反应提供的[H]和ATP。

（3）在光照强度低于8x102μmol·m-2·s-1时，随着光照强度的提高，转基因水稻光合速率增加，因此影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度。

当光照强度为10~14x102μmol·m-2·s-1时，原种水稻的气孔导度降低，导致CO2供应不足，但光合速率基本不变，说明光照强度增加与CO2供应不足对光合速率的正负影响相互抵消。

（4）相同光照强度时，转基因水稻气孔导度比原种水稻高，说明PEPC酶基因编码合成的PEPC酶能增大气孔导度，从而提高水稻在强光下的光合速率。

因此，综合分析可知转基因水稻更适宜栽种在强光下。

10.答案（16分）（l）互利共生

（2）高

（3）①叶绿素相对含量高，利于吸收光能

②气孔导度大，CO2供给充分

（4）5℃（或低温）

（5）①平均②优质牧草A物种丰富度升高，生态系统营养结构复杂，自我调节能力升高

解析本题考查生物种间关系、光合作用以及种群、群落和生态系统稳定性等相关知识。

（l）从题干中的信息可以看出菌根真菌和玉米是互利共生关系。

（2）通过25℃条件下对有菌根与无菌根玉米的对比，可以看出有菌根的情况下，光合作用速率高，而细胞间CO2浓度低，因此有菌根玉米叶肉细胞对CO2的利用率高。

（3）从表格中的数据可以看出，15℃条件下，有菌根玉米叶绿素相对含量较高，能充分吸收和利用光能，促进了光反应，使光合速率提高；15℃条件下，有菌根玉米气孔导度较高，CO2供给充足，促进了暗反应，使光合速率提高。

（4）在5℃、15℃和25℃条件下，菌根提高玉米光合作用速率的比例分别为4.0/l.4≈2.86、6.4/3.8≈1.68、8.8/6.5≈1.35，因此在5℃的条件下提高比例最大。

11.答案（l）气孔相对开放度小CO2吸收不足

（2）乙醇增加（3）较低