1、A组 自主命题天津卷题组,五年高考,考点1 捕获光能的色素与结构,(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 D 本题考查绿叶中色素的提取与分离、细胞有丝分裂等相关知识。叶绿体色素为脂 溶性,可溶于有机溶剂如无水乙醇,A可达到目的;花青苷为水溶性,类比叶绿体色素的分离方 法,可用水作为层析液观察花青苷的色素带,B 可达到目
2、的;质壁分离和复原实验可用于探究细 胞的吸水和失水,C可达到目的;细胞中的染色质只在有丝分裂或减数分裂过程中形成染色体, 而表皮细胞无分裂能力,细胞中无染色体,D符合题意。,素养解读 本题通过考查绿叶中色素的提取与分离、细胞有丝分裂等实验,考查学生科学实 践能力(科学探究),易错警示 染色质与染色体是同种物质在细胞不同时期的两种不同形态。在细胞分裂过程 中,染色质丝螺旋缠绕,成为染色体;在细胞分裂末期,染色体解螺旋恢复为染色质状态,而无分 裂能力的细胞中不出现染色体。,考点2 光合作用的原理及应用,1.(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
3、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 本题考查影响光合作用的因素及光反应与暗反应的特点。光合作用的光反应与暗 反应相互制约,相互影响。从图示可以看出,在曲线图P点以前,野生型水稻光合速率大于突变 型,而P点后野生型水稻光合速率小于突变型,说明在P点前,野生型水稻光反应速率较高,P点 后,突变型水稻
4、暗反应速率较高,A、B正确;在P点前和P点后至光饱和点前,突变型水稻光合速 率随光照强度增加而增加,即限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度,当光照强度大 于光饱和点时,限制光合速率的主要因素是CO2浓度,C 正确,D 错误。,素养解读 本题通过影响光合作用的因素等相关知识应用,考查学生解释生物学相关现象(生 命观念)及模型分析能力(科学思维)。,方法技巧 影响光合作用主要因素的判断 光合速率主要受光照强度和环境中CO2浓度的影响。 当实验自变量为光照强度时,在光饱和点以前,影响光合速率的主要环境因素是光照强度;当光 照强度大于光饱和点时,影响光合速率的主要环境因素是CO2浓度。 当实验自
5、变量为CO2浓度时,CO2浓度小于CO2饱和点时,影响光合速率的主要环境因素为CO2 浓度;当CO2浓度高于CO2饱和点时,影响光合速率的主要环境因素是光照强度。,2.(2016天津理综,2,6分)在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改 用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的 是 ( ) A.红光,ATP下降 B.红光,未被还原的C3上升 C.绿光,H下降 D.绿光,C5上升,答案 C 植物光合作用主要利用的是红光和蓝紫光,对绿光的利用很少。突然改用光照强 度与白光相同的红光照射后,光反应速率加快,产物H和ATP上升,进而C3的
6、还原过程加快,未 被还原的C3下降,A、B项错误;而改用光照强度与白光相同的绿光照射后,光反应速率减慢,产 物H和ATP下降,进而C3的还原过程减慢,C5下降,C项正确、D项错误。,素养解读 本题通过光源变化引起光合作用相应物质变化,考查学生运用科学思维解决相应 问题的能力。,3.(2014天津理综,2,6分)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是 ( ) A.过程只在线粒体中进行,过程只在叶绿体中进行 B.过程产生的能量全部储存在ATP中 C.过程产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O D.过程和中均能产生H,二者还原的物质不同,答案 D 分析示意图,过程应为有氧呼吸,它发生
7、的场所是细胞质基质和线粒体,过程应 为光合作用或化能合成作用,它发生的场所是真核细胞的叶绿体、原核细胞的细胞质或进行 化能合成作用的生物细胞中;过程产生的能量一部分储存在ATP中,还有一部分以热能的形 式散失;过程产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2;有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生 H,光合作用的光反应阶段也能产生H,但过程产生的H用于还原O2,过程产生的H用 于还原C3化合物。,素养解读 本题通过考查光合和呼吸作用相关知识,考察学生理解生物学概念的能力(生命观 念),考点3 光合作用和呼吸作用的综合 (2012天津理综,5,6分)设置不同CO2浓度,分组光照培养蓝藻,测定净光合速率和
8、呼吸速率(光合 速率=净光合速率+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K1K2K3 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,答案 A 本题综合考查了光合作用、呼吸作用及种群数量等相关知识。由图示信息获知,d1 与d3浓度相比,净光合速率相等,d1浓度下呼吸速率高,光合速率大,光反应生成的H多,A正确; 与d2浓度相比,d3浓度下细胞呼吸
9、速率低,产生的ATP少,B不正确;密闭光照下,蓝藻进行光合作 用产生氧气,不能判断其是否为兼性厌氧生物,D不正确。,素养解读 本题通过考查光合作用、呼吸作用及种群数量等相关知识,考查学生运用科学思 维解决实际问题的能力。,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,考点1 捕获光能的色素与结构,1.(2019江苏单科,17,2分)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶 和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是 ( ) A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素 B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C.在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作 D.实验验证了该种蓝藻没
10、有叶绿素b,答案 D 本题以光合色素提取分离的相关知识为信息载体,考查了验证简单的生物学事实, 对实验现象进行分析、解释的能力;试题通过对实验试剂、操作、结果的设问,体现了对科学 探究素养中的结果分析要素的考查。 光合色素提取过程中加入的CaCO3可保护叶绿素,过量不会破坏叶绿素,A错误;光合色素溶于 有机溶剂,层析液可用石油醚、丙酮和苯的混合物,也可用92号汽油,但不可用生理盐水或磷酸 盐缓冲液,B错误;实验中要用棉塞塞紧盛有层析液的试管口,C错误;对比两条滤纸条,可知蓝藻 无叶绿素b,D正确。,2.(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(
11、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640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的,答案 A 本题主要考查光合作用过程中光合色素的吸收光谱等相关知识。类胡萝卜素主要 吸收蓝紫光而不吸收红光,A错误;不同光合色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,B正确;光合作用光反应阶段色素对光的吸收会影响暗反应阶段对CO2的利用,所 以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸
12、收速率随光波长的变化来表示,C正确; 640660 nm波 长光是红光区,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,所以叶片在640 660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的,D正确。,解后反思 不熟悉各种光合色素的吸收光谱是对A、D选项误判的主要原因。,3.(2016课标全国,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叶绿素合成受阻引起的,答案 C 叶
13、绿体中的色素是有机物,可溶于无水乙醇中,A正确;Mg2+是构成叶绿素的成分,可 由植物的根从土壤中吸收,B正确;一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光,叶绿体中的色 素主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用,C错误;叶绿素的合成需要光照,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,D正确。,知识归纳 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光等可见光。叶绿素的形成除需要有正常 基因外,还需要有光、水、适宜的温度以及N、Mg等矿质元素。,4.(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.
14、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 应该在研磨叶片前加入碳酸钙,A项错误;即使菜叶剪碎不够充分,叶绿体色素也可 以溶解在无水乙醇中进而提取光合色素,B项正确;鲜菠菜中含有较多水分,因此不能为获得 10 mL提取液而一次性加入10 mL乙醇,C项错误;层析完毕后,叶绿素条带不会随溶剂挥发而消 失,D项错误。,易错提醒 (1)叶绿体色素的提取和分离过程中加入的试剂的作用:SiO2,为了研磨充分; CaCO3,防止叶绿素被破坏;无水乙醇,
15、溶解色素;层析液,用于分离各种色素。(2)叶绿体中 的色素不会随层析液挥发而消失。,5.(2016上海单科,16,2分)从种植于室内普通光照和室外强光光照下的同种植物分别提取叶片 的叶绿体色素,用纸层析法分离,结果如图。下列判断正确的是 ( ) A.室内植物叶片偏黄 B.室外植物叶片偏绿 C.室外植物叶片胡萝卜素含量叶黄素含量 D.室内植物叶片叶绿素a含量叶绿素b含量,答案 D 用纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸条上色素由上到下依次为胡萝卜素、叶黄 素、叶绿素a、叶绿素b。由题中纸层析分离结果可知,室内普通光照和室外强光光照下得到 的色素带有区别,室外植物的叶绿素a和叶绿素b的含量降低。分析可知
16、,D正确。,考点2 光合作用的原理及应用,1.(2019课标全国,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 A 本题借助光合作用的原理与应用等知识,考查学生运用所学知识与观点,对生物学 问题进行推理、判断的能力;试题融合了组成生物体的元素、化合物及光合作用等相关知识, 体现了对生命观念素养中物质与能量观的考查。 该黄瓜幼苗质量增加部分可分为干重的增加和含水量的增加,干重增加量来源于从土壤中吸 收的矿质元素及利用CO2
17、(空气)和H2O合成的有机物。故选A。,2.(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 光反应过程中,光合色素利用光能,将水分解成H和氧气,同时在有关酶的催化作 用下,ADP与Pi发生化学反应,生成ATP,A、C错误,D正确;H将DCIP还原,使之由蓝色逐渐变 为无色,B错误。,易错警示 此H非彼H 光反应过程中产生的H是还原型辅酶(NADPH),而细胞呼吸过程中产生的H是还
18、原型辅 酶(NADH)。,3.(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 D 由图中信息可知:当横坐标是光照强度,即该实验的自变量是光照强度时,温度是该 实验的无关变量,所以曲线起点相同,即呼吸强度相同,当光照强度达到一定强度时,CO2浓度越 高,净光合速率越大,当光照强度达
19、到一定值即光饱和点时,净光合速率不变,D项正确;若横坐 标是温度,在一定温度范围内,净光合速率随温度升高而升高,超过某一最适温度,净光合速率 随温度升高而下降,B选项错误;当横坐标是CO2浓度或光波长时,净光合速率与温度的关系不 一定呈正相关,A、C选项错误。,解题规律 坐标曲线图解题突破 解答坐标曲线图类试题时准确把握曲线的起点、交点、拐点是解题关键。,方法技巧 坐标曲线图的分析方法 (1)横坐标是自变量,纵坐标是因变量。 (2)无关变量保持一致,结合图中信息,甲、乙两曲线的起点相同,温度相同时,呼吸速率相同。,4.(2017海南单科,10,2分)将叶绿体悬浮液置于阳光下,一段时间后发现有氧
20、气放出。下列相关 说法正确的是 ( ) A.离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气 B.若将叶绿体置于红光下,则不会有氧气产生 C.若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生 D.水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量,答案 A 叶绿体是光合作用的场所,在自然光下,叶绿体能进行光合作用将水分解产生氧气, A正确;叶绿体中的光合色素能吸收红光和蓝紫光,因此在红光和蓝紫光下,叶绿体会产生氧气, B、C错误;水在叶绿体中分解产生氧气需要的能量是光能,D错误。,易错警示 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,光合色素能把光能转 化成活跃的化学能储存在ATP中。光反应阶段产生的ATP只
21、能用于暗反应,不能用于其他生 命活动。,5.(2019课标全国,29,12分)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理, 该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。回答下 列问题。 (1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力 。 (2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会 ,出现这种变化的主要原因是 。 (3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该 种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要 写出实验思路和预期结果。,答案 (1)增强 (2)降低
22、 气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少 (3)取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期 结果是干旱处理前后气孔开度不变。 将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组 作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小, 对照组气孔开度不变。,解析 本题借助影响光合作用的因素的相关知识,考查考生设计实验验证简单生物学事实的 能力;通过对气孔开度减小原因的分析与探究,体现了科学探究素养中的方案探讨要素。 (1)干旱处理后,该植物根细胞中溶质浓度增大,使根细胞的吸水能力增强。
23、(2)干旱处理后,叶 片气孔开度减小,从外界吸收的CO2减少,使该植物的光合速率降低。(3)要验证干旱条件下 ABA引起气孔开度减小,需要取ABA缺失突变体植株,在正常条件下测定其气孔开度,经干旱处 理后,再测定其气孔开度,预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。再将上述干旱处理后的 ABA缺失突变体植株随机分为两组,一组不做处理(对照组),一组进行ABA处理(实验组),在干 旱条件下培养一段时间后,测定两组的气孔开度,预期结果是实验组气孔开度减小,对照组气孔 开度不变。,6.(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
24、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
25、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。 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。,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)不能。转入蓝藻S、L基因的
26、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。 a、b、c,解析 本题借助光合作用与核糖体相关知识,考查考生获取信息、解决问题的能力;通过与暗 反应相关酶的分析体现了科学思维素养中的演绎与推理要素。 (1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应中色素分子吸收的光能;影响暗反应的外部 因素有CO2浓度和温度等,内部因素有C5含量和R酶含量、R酶活性等。(2)S蛋白由核基因编 码,在细胞质中由核糖体合成后进入叶绿体;R酶在暗反应中发挥作用,其存在于叶绿体基质中, 所以在叶绿体基质中S与L组装成有功能的酶。(3)去除甲的L基因后,甲的S基因仍存在,所 以转基因
27、植株中有活性的R酶可能是由甲的S基因表达出来的S蛋白与蓝藻L基因表达出来的 L蛋白组装而成的。蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质、蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固 定、蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成均可体现生物统一性,在蓝藻与甲的叶肉细 胞中R酶组装的位置不同,不能体现生物统一性。据此选a、b、c。,知识拓展 线粒体和叶绿体都含有少量的DNA和RNA,它们具有半自主性,能合成一部分蛋白 质和酶,因此线粒体和叶绿体被称为半自主性细胞器。,7.(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
28、径如下图所示。请回答下列 问题: (1)合成酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息 到RNA上,RNA进入细胞质基质 后指导多肽链合成;在叶绿体中,参与大亚基肽链合成的RNA中,种类最多的是 。,(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在 上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-),C3-还原为三碳糖( C3-),这一步骤需要 作为还原剂。在叶绿体中C3-除了进一步合成淀粉外,还必须合 成化合物X以维持卡尔文循环,X为 。 (3)作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢 过程,与X浓度
29、相关的有 (填序号)。 外界环境的CO2浓度 叶绿体接受的光照强度 受磷酸根离子浓度调节的C3-输出速度 酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度 (4)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大 量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体 。,答案 (1)转录 tRNA (2)类囊体 H C5(五碳化合物) (3) (4)吸水涨破,解析 本题借助叶绿体内相关酶的合成及光合作用基本过程,考查考生运用获取的图示信息 解决生物学问题的能力;通过对暗反应过程中有关物质变化过程的分析,体现了对科学思维素 养中的归纳与概括要素的考查。 (1)基因表达过程中,遗传信息通过
30、转录过程由基因传递到mRNA上,rRNA、mRNA和tRNA参 与翻译过程,参与大亚基肽链合成的RNA中tRNA种类多于作为模板的mRNA和参与核糖体组 成的rRNA的种类数。(2)光能在类囊体膜上转化为ATP中活跃的化学能。光反应过程中产生 的H将C3-还原为C3-,C3-在叶绿体中除进一步合成淀粉外,还必须合成C5用于再次参与 CO2的固定。(3)外界环境CO2浓度改变、叶绿体接受的光照强度改变将影响光合作用速率进 而影响C5含量,C3-在细胞中积累将抑制C3还原进而影响C5浓度,酶R催化C5与O2结合会消耗C5 而影响C5含量。(4)可溶性糖为小分子物质,若大量淀粉转化为可溶性糖形式储存
31、在叶绿体 中,叶绿体则会因浓度过高而吸水涨破。,8.(2018课标全国,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,
32、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,解析 本题考查光照强度对光合作用的影响及其规律。(1)曲线显示,当光照强度大于a时,相 同光强下,甲植物净光合速率较乙植物高,即此条件下甲植物对光能利用率较高。(2)种植密度 较大时,植株接受的光照强度较弱,曲线显示,在光强减弱过程中,甲植物净光合速率下降幅度 较乙大。(3)林下为弱光环境,曲线显示,在弱光条件下,乙植物净光合速率较甲植物高,故乙植 物更适合在林下种植。(4)气孔是叶片水分散失和CO2进入叶片的通道。夏季晴天12:00,植物 为减少蒸腾作用失水量而关闭部分气孔,同时也阻碍了CO2进入叶片,从而影
33、响了叶片光合速 率。,9.(2017江苏单科,29,9分)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研 究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下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)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量 ,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙 醇中的果肉薄片会变成白色,原因是 。 (2)图1中影响光合放氧速率的因素有 。氧电极可以检测反应液中 氧气的浓度,测定前应排除反应液中 的干扰。,(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是 。若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉 放氧速率的变化是 (填“增大”“减小”“增大后稳定
34、”或“稳定后减小”)。 (4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对1520 min曲线的斜率几乎不变的合 理解释是 ;若在20 min后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有 (填序号:C5 ATP H C3),可推测2025 min曲线的斜率为 (填 “正值”“负值”或“零”)。,答案 (9分)(1)CaCO3 光合色素溶解在乙醇中 (2)光照、温度、CO2(NaHCO3)浓度 溶解氧 (3)提供CO2 增大后稳定 (4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等 负值,解析 本题综合考查了光合色素的提取原理和环境因素对光合速率的影响。(1)CaCO3可中 和果肉薄片细胞产生的有机酸,防止
35、叶绿素降解;光合色素可溶于有机溶剂(如乙醇),所以果肉 薄片长时间浸泡在乙醇中会因光合色素溶解而变成白色。(2)图1装置中的光照强度、水浴室 的温度、NaHCO3的浓度(可提供不同浓度的CO2)均可影响光合速率;该实验的因变量是反应 液中溶解氧的浓度变化,所以测定前应除去反应液中原有的溶解氧,以排除其对实验结果的影 响。(3)提高反应液中NaHCO3浓度即提高CO2浓度,可使光合速率增大后稳定。(4)1520 min 曲线的斜率几乎不变,即光合放氧速率为0,说明光合产氧量与呼吸耗氧量相等;停止光照后,光 反应产生的H和ATP减少,C5合成速率下降,短时间内C3合成速率不变但消耗减少,所以C3含
36、量 会增加;停止光照后光合速率下降,所以2025 min曲线的斜率为负值。,10.(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:,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
37、”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 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 (3)不需要 不需要,解析 本题主要考查影响光合速率的因素及CO2进入叶肉细胞的方式。(1)分析对照组、实验 组一和实验组二可知,高温条件下(温度均为36 ),适当增加相对湿度时,叶片光合速率的增加 量相对较大,而分析实验组二、三、
38、四可知,在相对湿度较高的条件下(相对湿度均为52%),适 当降低温度时,叶片光合速率的增加量较小,甚至降低。所以,中午时对小麦光合速率影响较大 的环境因素是相对湿度;并由增加相对湿度,叶片的光合速率增大可推知,增加麦田环境的相对 湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)对比实验组三和实验组四可知:因温度降低,叶 片的光合速率下降,所以适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2进入叶 肉细胞的方式为自由扩散,既不需要载体蛋白,也不需要消耗ATP。,11.(2015课标全国,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
39、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135 s,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67.5 s;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7.5 s;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3.75 ms(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135 s;光合作用产物的相对含量为100%。 回答下列问题: (1)
40、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 (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 (2)光照和黑暗交替频率 ATP和还原型辅酶 ,解析 本题综合考查了暗反应的条件及场所、光照和黑暗交替的频率对光合作用产物的影 响等。(1)对比C、D两组实验,C组光照和黑暗交替处
41、理,D组只有光照,故单位光照时间内,C组 植物合成有机物的量高于D组。分析C组和D组实验,可推知光合作用中有些反应不需要光照, 这些反应发生在叶绿体的基质中。(2)对比A、B、C三组实验,在总光照时间相同的情况下,随 着光照和黑暗交替频率的增加,光合作用产物的相对含量也增加。究其根本原因是光照与黑 暗的交替频率越高,光下产生的还原型辅酶和ATP越能及时利用并及时再生,从而提高了光 合作用中CO2的同化量。,题后反思 短时间光照后再短时间黑暗,黑暗中依然进行暗反应生成有机物,交替时间间隔越 短,H 和ATP越能及时利用和再生,生成的有机物越多。,考点3 光合作用和细胞呼吸的综合,1.(2018海
42、南单科,4,2分)高等植物细胞中,下列过程只发生在生物膜上的是 ( ) A.光合作用中的光反应 B.光合作用中CO2的固定 C.葡萄糖分解产生丙酮酸 D.以DNA为模板合成RNA,答案 A 高等植物细胞中,光合作用中的光反应只能发生在类囊体薄膜上,A正确;光合作用 中CO2的固定发生在叶绿体基质中,B错误;葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中,C错 误;以DNA为模板合成RNA为转录过程,可发生在细胞核、叶绿体基质和线粒体基质中,D错 误。,2.(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
43、用的高 B.净光合作用的最适温度约为25 C.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 本题主要考查影响光合作用和呼吸作用的环境因素以及识图能力。由图可知,该 植物呼吸作用的最适温度约为55 ,而光合作用的最适温度约为30 ,呼吸作用的最适温度 比光合作用的最适温度高,A正确;由图可知,净光合作用的最适温度约为25 ,B正确;观察题 图中曲线可知,在025 范围内,总光合速率上升快于呼吸速率,温度变化对光合速率的影响 比对呼吸速率的大,C正确;净光合速率大于零时,植物才能生长,温度为50 时,净光合速率为 负值,植物不能生长
44、,D错误。,3.(2015重庆理综,4,6分)将题图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外 的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是 ( ) 适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图 A.黑暗条件下,增大、减小 B.光强低于光补偿点时,、增大 C.光强等于光补偿点时,、保持不变 D.光强等于光饱和点时,减小、增大,答案 B 当光强低于光补偿点或黑暗条件下,水稻叶肉细胞消耗胞外和胞内O2,释放CO2,故 增大,减小;当光强等于光补偿点时,水稻叶肉细胞呼吸速率等于光合作用速率, 保持不变;当光强等于光饱和点时,水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率,减 小,增大
45、。,4.(2015海南单科,9,2分)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太阳能 B.叶温在3650 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、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0,答案 D 植物进行光合作用所需能量均来自太阳能,A正确;叶温在3650 时,植物甲的曲 线在植物乙曲线上方,所以植物甲的净光合速率比植物乙的高,B正确;叶温为25 时,植物甲 和乙的曲线没有相交,即二者的净光合速率不同,C正确;叶
46、温为35 时,甲、乙两种植物的净 光合速率相同且大于零,所以这两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均大于0,D错误。,5.(2019课标全国,31,11分)回答下列与生态系统相关的问题。 (1)在森林生态系统中,生产者的能量来自 ,生产者的能量可以直接流向 (答出2点即可)。 (2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物 的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总 初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2 含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中
47、,密闭后放回取样处,若干小时 后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。 在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这 段时间内 ;C与B的差值表示这段时间内 ;A与B的差值表示这段时间内 。,答案 (1)太阳能 初级消费者、分解者 (2)生产者净光合作用的放氧量 生产者光合作用 的总放氧量 生产者呼吸作用的耗氧量,解析 本题主要借助光合作用与细胞呼吸相关知识,考查考生对实验现象的分析,并对收集到 的数据进行处理的能力;试题设置的“黑白瓶”实验对照,体现了对科学探究素养中结果分析 要素的考查。 (1)生产者通过光合作用将太阳能
48、转化成化学能,固定在所制造的有机物中,生产者制造的有机 物中的能量可以通过被初级消费者摄入而直接流向初级消费者,其残枝败叶和初级消费者粪 便(属于生产者的同化量)中的能量可直接流向分解者。(2)此为“黑白瓶法”测定植物的光 合速率,A为甲、乙两瓶中O2起始含量,甲瓶不透光,生产者只进行呼吸作用,若干小时后测定甲 瓶中O2含量为B,A与B的差值为这段时间内生产者呼吸作用消耗的O2量;乙瓶透光,生产者既进 行光合作用又进行呼吸作用,若干小时后测定乙瓶中O2含量为C,C与A的差值表示这段时间内 生产者净光合作用释放的O2量;乙瓶与甲瓶中的O2含量进行比较,C与B的差异是由生产者的光 合作用造成的,所以C与B的差值表示这段时间内生产者光合作用的总放氧量(产生O2量)。,6.(2018江苏单科,29,9分)如图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量 代谢途径示意图(NADPH指H),请回答下列问题: (1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为 ,其 中大多数高等植物的 需在光照条件下合成
