1、考点考点1 1 捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构 1.(2020江苏单科,6,2分)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验,下列叙述错误 的是( ) A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂 B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏 C.研磨时添加石英砂有助于色素提取 D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散 答案答案 B 叶绿体色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,故可以用无水乙醇提取叶绿体色素,A正 确;研磨时加入应CaCO3,其可以中和酸性物质,防止叶绿素被破坏,B错误;研磨时添加石英砂(SiO2) 有助于对菠菜叶的充分研磨,易于提取色素,C正确;在滤纸条上画滤液细线时,要
2、用毛细吸管吸取 少量滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线,吹干后,再重复画若干次,画滤液细线时要细且齐,若滤液 扩散会导致细线不齐,可能出现色素带重叠现象,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(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 答案答案 A 本题通过基础判断的形
3、式考查生命观念素养中的结构与功能观。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640660 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。 3.(2016课标全国,4,6分)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错
4、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 答案答案 C 本题通过基础判断的形式考查生命观念素养中的结构与功能观。叶绿体中的色素是 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。
5、知识归纳知识归纳 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.(2020浙江7月选考,27,7分)以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题: (1)欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞,可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3 g/ mL的蔗糖溶液,用吸水纸从另一侧吸水,重复几次后,可根据是否发生 现象来判断。 (2)取新鲜菠菜叶片烘干粉碎,提取光合色素时,若甲组未加入碳酸钙,与加入碳酸钙的乙组相比,甲 组的提取液会偏 色。分离光合色素时,由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸 上的吸附能力不
6、同,导致4种色素随层析液在滤纸条上的 不同而出现色素带分层的现 象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液,测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率,可绘制出 该色素的 。 (3)在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段,切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时,经染色后, 有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时,通常选用处于有丝分裂 期细胞的 染色体,原因是 。 答案答案 (1)质壁分离 (2)黄 移动速率 吸收光谱 (3)轻压盖玻片 中 中期的染色体缩短到最 小的程度,最便于观察和研究 解析解析 (1)分析本题中的信息可知,本小题考查的是质壁分离实验的应用,结合所学的质壁分离知 识,可直接作答。当洋葱外表皮细
7、胞浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中时,由于蔗糖溶液浓度大于细胞 液浓度,因此活细胞会失水而发生质壁分离,即原生质层与细胞壁分离,故可根据是否发生质壁分 离来判断细胞死活。(2)由于碳酸钙可以防止叶绿素被破坏,因此未加碳酸钙的甲组的提取液中叶 绿素会因破坏而减少,提取液因类胡萝卜素的含量相对增多而偏黄色。不同光合色素在层析液中 的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同,因而随层析液在滤纸条上移动的速率不同,据此特点可 将4种光合色素分离。叶绿素a对不同波长光的吸收率不同,因而可绘制出该色素的吸收光谱。(3) 制作植物根尖细胞有丝分裂临时装片的流程是解离漂洗染色和制片,制片时在载玻片上加一 盖玻片,
8、用手指轻压盖玻片,有利于根尖细胞分散开。制作染色体组型图时,通常选择处于有丝分 裂中期的细胞观察染色体的形态和数目,因为中期的染色体缩短到最小的程度,染色体形态稳定、 数目清晰,最便于观察和研究。 5.(2019海南单科,9,2分)下列关于高等植物光合作用的叙述,错误的是( ) A.光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能 B.红光照射时,胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a C.光反应中,将光能转变为化学能需要有ADP的参与 D.红光照射时,叶绿素b吸收的光能可用于光合作用 以下为教师用书专用 答案答案 B 本题通过对光合色素及其相关知识的考查体现了生命观念中的物质与能量观、结构 与功能观。光合作
9、用的暗反应阶段不能直接利用光能,但需要利用光反应阶段产生的H和ATP,A 正确;胡萝卜素不能吸收红光,B错误;光反应中,将光能转变为ATP中活跃的化学能,需要有ADP和 Pi及ATP合成酶的参与,C正确;红光照射时,叶绿素b吸收的光能可用于光合作用,光能可以转变为 ATP中活跃的化学能,D正确。 知识总结知识总结 光合色素对光的吸收利用及能量转化 叶绿体中的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素,前者包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫 光;后者包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光。 6.(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
10、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 水做层析液观察花青苷的色素带,B 可达到目的;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。
11、易错警示易错警示 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。 考点考点2 2 光合作用的原理及应用光合作用的原理及应用 1.(2020浙江7月选考,25,2分)将某植物叶片分离得到的叶绿体,分别置于含不同蔗糖浓度的反应介 质溶液中,测量其光合速率,结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二 氧化碳量表示。下列叙述正确的是( ) A.测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率 B.若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶
12、绿体,测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比,光合速 率偏大 C.若该植物较长时间处于遮阴环境,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似 D.若该植物处于开花期,人为摘除花朵,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相 似 答案答案 A 该植物叶片同时进行光合作用和呼吸作用,测得的该植物叶片的光合速率表示净光合 速率,该叶片分离得到的叶绿体的光合速率表示总光合速率,净光合速率=总光合速率-呼吸速率,A 正确;若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体,说明部分叶绿体被破坏无法进行光合作用, 与无破碎叶绿体相比,光合速率偏小,B错误;若该植物长时间处于遮阴环境,光合速率
13、慢,叶片内蔗 糖不可能出现高浓度积累的现象,二者的关系不同于图中B-C段对应的关系,C错误;花朵为光合产 物的贮存场所,若该植物处于开花期,摘除花朵后,蔗糖的贮存器官减少,叶片内蔗糖积累会抑制光 合作用的正常进行,二者的关系与图中B-C段对应的关系相似,D错误。 2.(2020天津,5,4分)研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹 成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2 固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是( ) A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质 B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2 C.类囊
14、体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原 D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合作用色素 答案答案 A 绿色植物光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜,产物有O2、NADPH、ATP,暗反应的场 所是叶绿体基质,产物有糖类等有机物,据此推理该半人工光合作用反应体系中产生乙醇酸的场所 相当于叶绿体基质,A正确;该反应体系不断消耗的物质不仅有CO2,还有水,B错误;类囊体膜上产生 的NADPH、ATP参与C3的还原,C错误;该反应体系含有从菠菜中分离出的类囊体,吸收光能的色 素分布在类囊体的薄膜上,故该反应体系中含有光合作用色素,D错误。 3.(2019课标全国,3,6分)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种
15、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 答案答案 A 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(空气)和H2O合成的有机物。故选A。 4.(2020课标全国,30,10分)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生 长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题: (1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物 的作用有 (答出2点即可)。 (2)
16、农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是 (答出1点即可)。 (3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光 能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需 的光照强度)见表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是 ,选择这 两种作物的理由是 。 作物 A B C D 株高/cm 170 65 59 165 光饱和点/molm-2 s-1 1 200 1 180 560 623 答案答案 (1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用 (2) 肥料中的矿
17、质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 (3)A和C 作物A光饱和点高且长得 高,可利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光 进行光合作用 解析解析 (1)中耕时去除杂草可降低作物与杂草之间在光照、水分、矿质元素等方面的竞争;中耕时 松土可增加土壤氧气含量,利于根的呼吸,从而促进根对矿质元素的吸收。(2)矿质元素通常以离 子的形式被作物根系吸收,故施肥的同时适当浇水,使肥料中的矿质元素溶解在水中,可促进根对 矿质元素的吸收。(3)为提高光能利用率,进行间作的两种作物应该一高一矮,其中较高的作物利 用上层较强的光照,故要求光饱和点较高,如作物A;另一种
18、作物植株较矮,利用下层较弱的光照,故 要求光饱和点较低,如作物C,因此最适合进行间作的两种作物是A和C。 5.(2020山东,21,9分)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如图所示,其中 甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。 (1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是 ,模块3中的甲可与CO 2结合,甲为 。 (2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将 (填:“增加”或“减少”)。 若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是 。 (3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量 (填
19、:“高于” “低于”或“等于”)植物,原因是 。 (4)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是 。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的 应用前景。 答案答案 (1)模块1和模块2 五碳化合物(或:C5) (2)减少 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足 (3)高于 人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或:植物呼吸作用消耗糖类) (4)叶片气孔开放程度降低,CO2的吸收量减少 解析解析 (1)该系统中的模块1和模块2的功能相当于光合作用光反应阶段的光合色素对光能的吸收 和水的光解,同时,通过模块1和模块2将光能转化为电能再转化为化学能储存
20、在ATP和NADPH 中。所以该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是模块1和模块2。模块3的功能相当于 光合作用的暗反应,甲与CO2结合完成CO2的固定,甲为五碳化合物(或:C5)。(2)正常运转过程中气 泵突然停转,系统中CO2突然减少,CO2的固定减弱,但短时间内C3的还原不变,则短时间内乙(C3)的 含量将减少。若气泵停转时间较长,则模块3为模块2提供的原料ADP、Pi和NADP+就会不足,进而 影响模块2中的能量转换效率。(3)在与植物光合作用固定CO2量相等的情况下,该系统只进行光 合作用,不进行呼吸作用,只有糖类的积累,没有糖类的消耗,所以该系统糖类的积累量高于植物。 (4)
21、干旱条件下,很多植物为了减弱蒸腾作用,减少水分散失,会降低叶片气孔开放程度,叶片气孔的 开放程度会影响对CO2的吸收,CO2的吸收量减少,会使植物光合作用速率降低。 6.(2020天津,13,10分)鬼箭锦鸡儿(灌木)和紫羊茅(草本)是高寒草甸生态系统的常见植物。科研人 员分别模拟了温室效应加剧对两种植物各自生长的影响。研究结果见图。 注:相对生物量=单株干重/对照组(C1T1)单株干重 据图回答: (1)CO2浓度和温度都会影响光合作用。植物通过光合作用将大气中的CO2转变为有机物,同时将 光能转变为有机物中的化学能,体现了植物在生态系统 和 中的重要作 用。 (2)本研究中,仅CO2浓度升
22、高对两种植物的影响分别为 ,仅温度升高 对两种植物的影响分别为 。 (3)两个实验的C2T2组研究结果表明温室效应加剧对两种植物各自生长的影响不同。科研人员据 此推测,在群落水平,温室效应加剧可能会导致生活在同一高寒草甸中的这两种植物比例发生改 变。为验证该推测是否成立,应做进一步实验。 请给出简单的实验设计思路: 。若推测成立,说明温室效应 加剧可能影响群落 的速度与方向。 答案答案 (共10分)(1)物质循环 能量流动 (2)促进两种植物生长 抑制鬼箭锦鸡儿生长,促进紫羊 茅生长 (3)将紫羊茅与鬼箭锦鸡儿种在一起,比较温室效应加剧前后相对生物量的变化 演替 解析解析 (1)题干信息“植物
23、通过光合作用将大气中的CO2转变为有机物”体现了植物在生态系统 物质循环中的重要作用;“将光能转变为有机物中的化学能”体现了植物在生态系统能量流动中 的重要作用。(2)分析题图,比较常温条件下,常态CO2浓度和高CO2浓度条件下两种植物的相对生 物量可知,两种植物在高CO2浓度条件下相对生物量均比在常态CO2浓度条件下高,由此可得出仅 CO2浓度升高对两种植物的影响均为促进植物生长。比较常态CO2浓度条件下,常温和高温条件 下两种植物的相对生物量可知,鬼箭锦鸡儿在高温条件下的相对生物量比常温条件下低,可知仅温 度升高会抑制鬼箭锦鸡儿的生长,而紫羊茅在高温条件下的相对生物量比常温条件下高,可知仅
24、温 度升高会促进紫羊茅的生长。(3)分析题图中的鬼箭锦鸡儿实验和紫羊茅实验中C2T2组,会发现鬼 箭锦鸡儿实验中的相对生物量与常态CO2浓度+常温时的几乎相同,紫羊茅实验中的相对生物量却 显著高于常态CO2浓度+常温时的相对生物量。根据题中信息及高温与高CO2浓度条件下植物相 对生物量的有关分析可知,若要验证温室效应加剧可能会导致生活在同一高寒草甸中的这两种植 物比例发生改变,则可将紫羊茅与鬼箭锦鸡儿种在一起,通过升高CO2浓度和温度,比较温室效应加 剧前后两种植物相对生物量的变化情况。若推测成立,说明温室效应加剧可能影响群落演替的速 度与方向。 7.(2020江苏单科,27,8分)大豆与根瘤
25、菌是互利共生关系,如图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质 的代谢、运输途径,请据图回答下列问题: (1)在叶绿体中,光合色素分布在 上;在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O 和 。 (2)如图所示的代谢途径中,催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶在 中,PGA还 原成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖,催化TP合成蔗糖的酶存在于 。 (3)根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成,氨基酸合成蛋白质时,通过脱水缩合形成 键。 (4)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自 ;根瘤中合成 ATP的能量主要源于 的分解。 (5)蔗糖是大多数植物长距离运输
26、的主要有机物,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是 。 答案答案 (8分)(1)类囊体(薄)膜 C5 (2)叶绿体基质 细胞质基质 (3)肽 (4)光能 糖类 (5)非 还原糖较稳定(或蔗糖分子为二糖,对渗透压的影响相对小) 解析解析 (1)(2)在叶绿体中,类囊体(薄)膜是光反应的场所,其上含有光合色素,可吸收、传递、转换 光能,叶绿体基质中发生光合作用的暗反应,第一步为CO2的固定,即一分子C5与一分子CO2结合形 成两分子C3。据图可知,TP合成蔗糖的场所在细胞质基质。(3)氨基酸之间通过脱水缩合形成肽 键,多个氨基酸聚合形成的多肽(肽链)经盘曲折叠形成蛋白质。(4)光反应将光能转化
27、成ATP中活 跃的化学能。根瘤菌与大豆共生,大豆将光合作用合成的糖类等物质提供给根瘤菌进行细胞呼吸 及其他代谢活动,根瘤菌通过细胞呼吸将糖类等有机物中稳定的化学能转化成热能和ATP中活跃 的化学能。(5)植物同化产物由源器官运输到库器官大多以蔗糖的形式进行,原因可能是蔗糖是非 还原糖,比较稳定,且在水中溶解度较大;或是蔗糖分子为二糖,对渗透压的影响相对小,可以更好地 维持植物细胞渗透压的相对稳定。 8.(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)
28、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。 答案答案 (1)增强 (2)降低 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
29、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实验设计要素和生命观念 素养中的物质与能量观要素。(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。(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
30、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,一组不进行处理(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。 9.(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
31、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 解析解析 (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
32、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, 从而影响了叶片光合速率。 10.(2018课标全国,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
33、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 解析解析 本题通过对不同冠层叶片净光合速率的比较分析,考查科学思维中的模型与建模和演绎与 推理要素。(1)树冠上层叶片适宜接受强光照,下层叶片适宜接受弱光照,故树冠下层叶片的光饱 和点较低,即A来自树冠下层。(2)根据题意,测得放氧速率不变,说明光反应速率不变,但其净光合 速率下降,主要原因是光合作用的暗反应受到了抑制。(3)常用于叶绿体色素提取的有机溶剂是无 水乙醇。 11.(2016课标全
34、国,30,8分)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
35、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 解析解析 本题通过对光合作用强度的曲线分析,考查科学思维中的模型与建模和演绎与推理要素。 (1)在光饱和点(b点)之前,甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。(2)光饱和点之后,光合作用 的限制因子是温度、CO2浓度等。(3)对比甲组、乙组曲线可知,在低光照下培养后乙组植物的光 合能力比甲组的低,但其子代在甲组的条件下培养,光合能力与甲组相同,这说明低光照培养未
36、能 改变植物的遗传特性,乙组光合作用强度与甲组不同是由环境因素引起的,而不是遗传物质改变造 成的。 12.(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
37、降低小麦光合作用“午休”的程度。 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/mg CO2 dm-2 h-1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 (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
38、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) 解析解析 本题以表格数据为信息载体,考查获取信息及实验探究能力;通过数据分析处理体现了对 科学探究素养中结果分析要素的考查。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、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
39、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。 13.(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
40、合色素参与 D.会产生氧气 以下为教师用书专用 答案答案 D 本题以光合作用光反应过程的相关知识为载体,考查考生对光反应过程相关反应的理 解与迁移,体现了对生命观念中结构与功能以及科学思维素养中归纳与概括要素的考查。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。 14.(2018江苏单科,18,2分)如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
41、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 答案答案 D 本题通过对光合作用影响因素的分析探讨,考查了科学思维素养中的归纳与概括要 素。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,一定范围内CO2浓度越 高,净光合速率越大,当光照强度达到一定值即光饱和点时,净光合速率不变,D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
42、,净光合速率随温度升高 而下降,B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。 方法技巧方法技巧 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。 15.(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
43、 答案答案 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只能用于暗反应,不能用于其他生命活动。 16.(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
44、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,野生型水稻光反应强度较高,P点后,突变型水 稻暗反应强度较高,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
45、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 光合速率的主要环境因素是CO2浓度等,C正确,D错误。 17.(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
46、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。 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
47、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 答案答案 (16分)(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
