专题6 光合作用探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度高考示例素养要素难度1 光合作用和叶绿体光合色素及其提取与分离2018北京理综,3,6分科学思维易★☆☆叶绿体结构2 光合作用过程和影响因素光合作用的过程2019北京理综,31,16分科学思维科学探究易★★☆影响光合作用的因素3 光合作用和细胞呼吸的综合光合作用和细胞呼吸的联系2017北京理综,2,6分科学思维易★☆☆分析解读本专题是高考的重点和易考点,需要同学们掌握光合作用的过程、反应场所、有机物在植物不同器官间进行运输等生物学主干知识,准确说出光合作用的反应场所、过程、影响因素等基础知识,熟练分析光合作用相关图像,并能联系光合作用和细胞呼吸分析生命现象。
通过综合分析光合作用和细胞呼吸的过程及影响因素,建立局部与整体、结构与功能、物质与能量等生命观念。
【真题探秘】破考点练考向考点一光合作用和叶绿体【考点集训】考向1 光合色素及其提取与分离1.下列实验操作可达到预期目的的是()A.提取绿叶色素,研磨时加入70%的乙醇用于溶解色素B.将甘蔗研磨液过滤后加入适量斐林试剂,可观察到砖红色沉淀C.洋葱根尖分生区细胞解离后经龙胆紫染色,显微镜下可观察到深色的染色体D.加入二苯胺试剂后加热,通过观察是否变蓝判断有无目的PCR产物生成答案 C2.下列关于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10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL无水乙醇研磨效果最好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考向2 叶绿体结构考点二光合作用过程和影响因素【考点集训】考向1 光合作用的过程1.下列关于光合作用的叙述,正确的是()A.蓝藻细胞的光合作用发生在叶绿体中B.水在叶绿体中分解需要ATP提供能量C.叶肉细胞中合成葡萄糖时需要ATP提供能量D.二氧化碳固定生成C3需要消耗ATP答案 C2.研究者使用稳定同位素18O标记水和碳酸盐/碳酸氢盐中的氧,加入三组小球藻培养液中,记录反应起始时水和碳酸盐/碳酸氢盐中18O的比例,光照一段时间后,分别检测小球藻释放的氧气中18O 的比例,实验结果如表所示。
下列相关叙述,不正确．．．的是()组别水中18O的比例(%)HC O3-和C O32-中18O的比例(%)反应时间(min)释放的O2中18O的比例(%)10.850.41450.84 20.850.551100.8530.850.612250.85A.小球藻光合作用所需的CO2可由HC O3-和C O32-提供B.HC O3-和C O32-中18O的比例不同导致放氧速率不同C.释放的O2中18O的比例不受光合作用反应时间影响D.释放的O2中18O比例与水相近,推测氧气来自水答案 B考向2 影响光合作用的因素3.以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。
下列分析正确的是()A.光照相同时间,35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等B.光照相同时间,在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于25 ℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等答案 A考点三光合作用和细胞呼吸的综合【考点集训】考向光合作用和细胞呼吸的联系的是()1.如图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。
下列有关分析不正确．．．A.发生在生物膜上的过程有③④B.人体细胞中也可发生的过程有②④C.②过程形成的ATP可用于③过程D.在光照充足等适宜条件下,①消耗的CO2可能多于②产生的CO2答案 C2.叶肉细胞内的下列生理过程,一定在生物膜上进行的是()A.O2的产生B.H2O的生成C.[H]的消耗D.ATP的合成答案 A炼技法提能力方法探究光合作用与细胞呼吸的速率测定【方法集训】1.从水体中取得一定量的水样,首先测定其初始溶解氧量。
然后将水样灌入两个相同的瓶子中,一个白瓶完全透光,另一个黑瓶完全不透光,然后放回原来水层。
24小时后取出,分别测量白瓶和黑瓶中的溶解氧量,从而可以计算水体生物的总光合量、净光合量和呼吸量。
某次实验中意外损坏了黑瓶,那么无法获得的数据是()①总光合量②净光合量③呼吸量④黑瓶盛水量A.①②B.①③C.②③D.①③④答案 B2.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含量在照光后比照光前低D.此图反映了光合作用强度与光照强度的关系答案 B【五年高考】A组自主命题·北京卷题组考点一光合作用和叶绿体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 D考点二光合作用过程和影响因素2.(2016北京理综,5,6分)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48 h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。
两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。
叙述是()与本实验相关的错误．．A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物B.生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到营养器官C.遮光70%条件下,分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响答案 C3.(2019北京理综,31,16分)光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的。
在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3。
影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括(写出两个);内部因素包括(写出两个)。
(2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。
高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的中与L 组装成有功能的酶。
(3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物。
有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。
研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。
转基因植株能够存活并生长。
检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测?请说明理由。
②基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同答案(1)光能温度、CO2浓度R酶活性、R酶含量、C5含量、pH(其中两个)(2)细胞质基质(3)①不能转入蓝藻S、L基因的同时没有去除甲的S基因,无法排除转基因植株R酶中的S是甲的S基因表达产物的可能性②a、b、c4.(2015北京理综,31,16分)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光—暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2 s 记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
(1)在开始检测后的200 s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解,同化CO2。
而在实验的整个过程中,叶片可通过将储藏在有机物中稳定的化学能转化为和热能。
(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在μmol·m-2·s-1范围内,在300 s时CO2达到2.2 μmol·m-2·s-1。
由此得出,叶片的总(真正)光合速率大约是μmol CO2·m-2·s-1。
(本小题所填数值保留至小数点后一位)(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100 s以后,叶片的CO2释放,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。
(4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用技术进行研究。
答案(1)水(H2O)细胞呼吸ATP中活跃的化学能(2)0.2~0.6释放量 2.4~2.8(3)逐渐减少(4)14C同位素示踪5.(2013北京理综,29,16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。
图1图2(1)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。
答案(1)[H](或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,光合速率上升考点三光合作用和细胞呼吸的综合6.(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25 ℃C.在0~25 ℃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10~50 ℃答案 DB组统一命题、省(区、市)卷题组考点一光合作用和叶绿体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。
以月季成熟的紫红达到目的的是()色叶片为材料,下列实验无法．．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 D的是()2.(2016课标全国Ⅱ,4,6分)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误．．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叶绿素合成受阻引起的答案 C考点二光合作用过程和影响因素3.(2019课标全国Ⅰ,3,6分)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到40 g,其增加的质量来自()A.水、矿质元素和空气B.光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤D.光、矿质元素和空气答案 A4.(2019江苏单科,28,8分)叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如图所示。