版高考生物一轮总复习模拟创新题专题6光合作用.docx
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版高考生物一轮总复习模拟创新题专题6光合作用
专题6光合作用
全国新课标区模拟精选题：
根据高考命题大数据分析，重点关注基础题1，5，7，能力题2，6。
模拟精选题
一、选择题
1.（2016·安徽淮北二模，1）下列有关叶绿体的描述，正确的是（ ）
A.叶肉细胞中的叶绿体在光下和黑暗中均可生成ATP
B.经黑暗处理后叶肉细胞内淀粉等被输出消耗，此时叶绿体内不含糖类
C.叶绿体中含有RNA聚合酶，体现了细胞内基因的选择性表达
D.叶绿体产生O2和线粒体产生H2O均在生物膜上进行
解析 叶绿体只有在光下才能发生光反应生成ATP，黑暗中叶绿体内不具有产生ATP的条件，A错误；经黑暗处理过的叶肉细胞会向其他部分输出淀粉和消耗糖类等有机物，叶绿体的DNA、RNA中分别含有脱氧核糖、核糖，B错误；RNA聚合酶在细胞中普遍存在，不是基因选择性表达的产物，C错误；叶绿体产生O2和线粒体产生H2O均在生物膜上进行，D正确。
答案 D
2.（2016·广州质检）下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A.两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉
B.两实验均需要光的照射
C.两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照
D.两实验均可证明光合作用的产物有氧气
解析 本题主要考查光合作用的发现过程。
图示的两实验中，只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理，目的是消耗掉细胞中原有的淀粉。
恩格尔曼实验的目的是探究光合作用进行的场所，萨克斯实验的目的是探究光合作用产物，所以两实验均需要光的照射。
恩格尔曼的实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。
恩格尔曼的实验可证明氧气是光合作用的产物，萨克斯的实验可证明淀粉是光合作用的产物。
答案 B
3.（2015·武汉一模，3）下图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是（ ）
A.过程①产生[H]，过程②消耗[H]，过程③既产生也消耗[H]
B.过程②只发生在叶绿体基质，过程③只发生在线粒体基质
C.过程①消耗CO2释放O2，过程③消耗O2释放CO2
D.若叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的干重必然增加
解析 过程①②③分别为光反应、暗反应和呼吸作用，光反应中水的光解产生[H]，暗反应中消耗[H]和ATP，呼吸作用中第一、二阶段产生[H]，第三阶段消耗[H]，A正确；暗反应只发生在叶绿体基质，过程③发生在细胞质基质和线粒体，B错误；光反应不消耗CO2，只是释放O2，C错误；叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的干重不一定增加，因为甘蔗干重增加的条件是整个植株的有机物合成量大于消耗量，而图示仅为叶肉细胞中能量代谢，D错误。
答案 A
4.（2016·山东烟台质检）下列对该表数据分析错误的是（ ）
温度/℃
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸收
CO2/（mg·h－1）
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
3.00
黑暗中释放
CO2/（mg·h－1）
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
3.50
A.昼夜不停的光照，在25℃时该植物生长得最快
B.昼夜不停的光照，在20℃时该植物一天固定的CO2量为78mg
C.每天交替进行12h光照、12h黑暗，在20℃时该植物积累的有机物最多
D.每天交替进行12h光照、12h黑暗，10℃时该植物积累的有机物是30℃时的2倍
解析 昼夜不停的光照，20℃时该植物一天固定的CO2量即总光合量，应为（3.25＋1.5）×24＝114（mg）。
答案 B
5.（2016·马鞍山调研）下图表示光合作用和呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法错误的是（ ）
A.②过程需多种酶参与，且需ATP供能
B.适宜条件下，③过程在活细胞中都能进行
C.⑤过程产生的能量最多
D.①③④过程产生的[H]都能与氧结合产生水
解析 过程①（光反应）中产生的[H]专用于暗反应过程中C3的还原。
答案 D
6.（2016·山东潍坊期末）下图表示光合作用过程，a、b、c表示物质，甲、乙表示场所，下列有关分析错误的是（ ）
A.物质b可能是ADP和Pi
B.物质c直接被还原生成（CH2O）和C5
C.甲中色素不溶于水，只溶于有机溶剂
D.乙中生理过程在有光、无光条件下都可进行
解析 物质c是CO2，它必须首先与C5结合，形成C3，然后C3被还原成C5和（CH2O）。
答案 B
二、非选择题
7.（2016·山东潍坊期末）探究在适合生长的氮素浓度范围内，不同氮素水平对青花菜叶片光合作用的影响，实验结果如下表所示。
请回答：
5（低氮）
86
19.4
0.68
308
10（中氮）
99
20.7
0.84
304
15（偏高）
103
21.4
0.85
301
20（高氮）
103
22.0
0.84
295
（1）表中净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在 相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积 的吸收量。
（2）光合作用过程中，叶绿素主要吸收 光，光合色素吸收的光能一部分用于将水分解为 ，还有一部分转移到 中。
（3）从表中可知，随着氮素水平的增高，叶片净光合速率逐渐 ，气孔导度 （限制/不限制）净光合速率的变化。
（4）高氮组比偏高组叶片净光合作用速率高，而叶绿素含量相同，推断其主要原因可能是参与光合作用的酶 。
（5）为使实验数据更可靠，在控制好无关变量的基础上，应针对每个氮素水平条件下设置 。
答案
（1）光照强度、CO2浓度、温度（答案不全不得分） CO2
（2）红光和蓝紫 氧和[H] ATP （3）提高 不限制 （4）数量较多（活性较强） （5）（至少有3个平行）重复实验
8.（2015·天水一模）研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响，下面两个图是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线。
回答下列问题：
（1）叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是 ，这些色素吸收光能的两个用途是________________________________________________。
（2）图甲中A点时叶肉细胞中产生ATP的场所是 ，若在CO2浓度为1%条件下进行实验，则图甲中曲线与横坐标的交点（B）位置移动情况是 。
（3）得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有 h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有 （用字母回答），限制EF段的主要环境因素为 。
当图中S1、S2和S3的面积关系为 时，说明实验结束后植株的干重增加了。
（4）在图甲实验的环境条件下，若每天光照8h，则平均光照强度至少要大于 klx时，植株才能够正常生长。
解析
（1）叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是叶绿素a，这些色素吸收光能的两个用途是水的分解和ATP的合成；
（2）图甲A点时，光合强度为0，此时植物细胞只进行呼吸作用，故产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质，若在CO2浓度为1%条件下进行实验，CO2浓度增加，光合作用增强，要保证呼吸作用强度等于光合作用强度，则需降低光照强度，故B点向左移动；（3）图乙中A点开始进行光合作用，G点时光合作用消失，因此得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有14h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有AB和CD，EF段限制因素为CO2浓度，当图中S1、S2和S3的面积关系为S2>S1＋S3时，说明实验结束后植株的干重增加了；（4）在图甲实验的环境条件下，光照强度为6klx时，净光合速率为4，呼吸速率为2，若每天光照8h，则净光合作用量＝4×8－2×16＝0，故平均光照强度至少要大于6klx时，植株才能够正常生长。
答案
（1）叶绿素a 水的分解和ATP的合成
（2）线粒体和细胞质基质 向左移动 （3）14 AB和CD CO2浓度 S2>S1＋S3 （4）6
一、选择题
1.（2016·山东青岛质检）夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行24小时的检测，结果如下图1。
图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。
请分析下列说法中错误的是（ ）
A.图1中所测气体为氧气，且该大棚内的蔬菜经过一昼夜后积累了一定量的有机物
B.图1中CD段变化的原因可能是光照过强，使温度升高，部分气孔关闭所致
C.与它们各自前一段相比，EC段和DB段叶肉细胞中的C3含量变化趋势分别是增加、减少
D.处于图1中的B点时，图2中应该进行的气体转移途径有A、C、D、E
解析 EC段与其前一阶段相比，光照强度增强，产生的[H]和ATP增多，则C3被还原的速率增大，C3将减少，DB段与其前一段（光合午休时段）相比细胞中CO2浓度上升，与C5结合形成的C3量应增加，故C选项不正确。
答案 C
2.（2016·唐山质检）如图为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的示意简图。
结合所学知识分析下列相关叙述中正确的有（ ）
①在高O2含量环境中，植物不能进行光合作用 ②卡尔文循环的具体场所应为叶绿体类囊体膜 ③将植物突然置于黑暗环境中，C5与C3之间的转化将不受影响 ④C3和葡萄糖均可在线粒体内被彻底分解成CO2和H2O
A.零项B.一项C.二项D.三项
解析 从图中信息可知，在高O2含量环境中，产生的C3也可用于卡尔文循环，进而生成糖，①错误；根据所学知识可知，卡尔文循环的具体场所应为叶绿体基质，②错误；光合作用暗反应的进行，需要光反应提供[H]和ATP，黑暗条件下，不能生成[H]和ATP，因而C5与C3之间的转化将受到影响，③错误；线粒体不能直接利用葡萄糖，④错误。
答案 A
3.（2016·沈阳调研）下图表示20℃时玉米光合速率与光照强度的关系，SA、SB、SC依次表示有关物质量的相对值，下列说法中错误的是（ ）
A.SA＋SB＋SC表示光合作用总量
B.SC－SA表示净光合作用量
C.光照强度从B到D点变化过程中，C3逐渐减少
D.若提高CO2浓度，则B点左移
解析 AB段光合作用总量应为SA，BC段光合作用总量为SB－SA＋SC，故该时段光合作用总量为SB－SA＋SC＋SA＝SB＋SC。
答案 A
4.（2015·贵州遵义模拟）下列关于曲线的描述，正确的是（ ）
A.图1中，两曲线的交点对应的是净光合速率为0时的温度
B.图2中，C点对所有进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量等于细胞呼吸产生的CO2量
C.图3中A、B两点为光合速率和呼吸速率相等的点
D.若呼吸作用的原料全部为葡萄糖，则图1中30℃时10h需消耗葡萄糖15mg
解析 本题考查对光合作用图解的分析和理解。
图1中，虚线表示的是净光合速率，实线表示的是呼吸速率，A错误；图2中C点表示整个植物体光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量，但对于进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量，B错误；图3中A、B两点都表示CO2浓度变化的转折点，此时光合速率等于呼吸速率，C正确；由图1可知，30℃时植物呼吸作用每小时产生3mgCO2，根据呼吸作用的总反应式可推知：
C6H12O6→6CO2，设1h需消耗葡萄糖xmg，则（6×44）/3＝180/x，x≈2.045mg/h，则10h约需消耗葡萄糖20.45mg，D错误。
答案 C
5.（2016·广东韶关模拟）在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，以下有关说法错误的是（ ）
项目
光合速率与呼吸速率相等时的光照强度/klx
光饱和时的光照强度/klx
光饱和时的CO2吸收速率/[mg·（102cm2叶·h）－1]
黑暗条件下CO2释放速率/[mg·（102cm2叶·h）－1]
A植物
1
3
11
5.5
B植物
3
9
30
15
A.与B植物相比，A植物是在弱光照条件下生长的植物
B.当光照强度超过9klx时，B植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗反应跟不上光反应
C.当光照强度为9klx时，B植物的总光合速率是45mgCO2/（100cm2叶·h）
D.当光照强度为3klx时，A植物与B植物固定CO2速率的差值为4mgCO2/（100cm2叶·h）
解析 第一步，理解表中各数据的含义并获取有效信息，第二步，明确总光合速率和净光合速率的异同，这是解题的关键。
由表可知，光合速率与呼吸速率相等时的光照强度是植物的光补偿点，A植物的光补偿点低，则A植物属于弱光条件下生长的植物。
B植物光饱和时的光照强度是9klx，此时光反应产生的[H]和ATP不会限制暗反应，则光照强度超过9klx时，B植物光合速率不再增加的原因是暗反应跟不上光反应。
光饱和时CO2吸收速率表示净光合速率，黑暗条件下CO2释放速率表示呼吸速率，总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此，当光照强度为9klx时，B植物的总光合速率＝30＋15＝45mgCO2/（100cm2叶·h）。
当光照强度为3klx时，对B植物来说，此光照强度是光补偿点，因此总光合速率＝呼吸速率＝15mgCO2/（100cm2叶·h），对A植物来说，此光照强度是光饱和点，因此总光合速率＝11＋5.5＝16.5mgCO2/（100cm2叶·h），因此差值为1.5mgCO2/（100cm2叶·h）。
答案 D
二、非选择题
6.（2016·河南焦作模拟）如图为豌豆幼苗无土栽培实验中光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答下列问题：
（1）在5～10℃时，豌豆幼苗的光合作用强度 （填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用强度。
（2）曲线中AB段，限制CO2吸收速率的主要因素是 。
曲线中CD段，随着温度的升高，该植物固定二氧化碳的量 （填“增多”、“减少”或“不变”），判断依据是________________________________。
（3）O2在有氧呼吸的第 阶段被利用。
如果用18O标记O2，则在产物中，最先出现18O的是 。
（4）为获得最大经济效益，大棚种植豌豆应控制的最低温度为 ℃。
解析
（1）由图可知，在5～10℃时，豌豆幼苗从空气中吸收的CO2量大于0，说明此种条件下豌豆幼苗的净光合速率大于0，光合作用强度大于呼吸作用强度。
（2）曲线中AB段显示，随着温度升高，植物从空气中吸收的CO2量逐渐增大，说明此时限制CO2吸收速率的主要因素是温度。
分析图示可知，曲线中CD段，随着温度的升高，豌豆幼苗从空气中吸收的CO2量不变，但呼吸作用消耗O2的量增大（呼吸作用产生CO2的量增大），故该植物固定二氧化碳的量增多。
（3）有氧呼吸的第三阶段[H]与O2结合形成水。
（4）分析图示可知，在20℃时植物的净光合作用强度达到最大值，故为获得最大经济效益，大棚种植豌豆应控制的最低温度为20℃。
答案
（1）大于
（2）温度 增多 净光合速率不再增加，但是呼吸速率增加，所以总光合速率增加（合理即可） （3）三 水 （4）20
7.（2016·长沙模拟）番茄喜温不耐热，适宜的生长温度为15～33℃。
研究人员在实验室控制的条件下，研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响。
实验中白天保持25℃，从每日16：
00时至次日6：
00时，对番茄幼苗进行15℃（对照组）和6℃的降温处理，在实验的第0、3、6、9天的9：
00进行相关指标的测定。
（1）图1结果显示，夜间6℃处理后，番茄植株干重 对照组。
这表明低温处理对光合作用的抑制 对呼吸作用的抑制。
（2）研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO2浓度，结果如图2所示。
图中结果表明：
夜间6℃低温处理，导致 ，使 供应不足，直接影响了光合作用过程中的暗反应，最终使净光合速率降低。
（3）光合作用过程，Rubisco是一种极为关键的酶。
①研究人员在低夜温处理的第0、9天的9：
00时取样，提取并检测Rubisco的量。
结果发现番茄叶片Rubisco含量下降。
提取Rubisco的过程在0～4℃下进行，是为了避免 。
②为研究Rubisco含量下降的原因，研究人员提取番茄叶片细胞的总RNA，经 过程获得总cDNA。
根据番茄Rubisco合成基因的 设计引物，再利用 技术扩增Rubisco合成基因。
最后根据目的基因的产量，得出样品中Rubisco合成基因的mRNA的量。
③结果发现，低夜温处理组mRNA的量，第0天与对照组无差异，第9天则显著低于对照组。
这说明低夜温抑制了Rubisco合成基因 过程，使Rubisco含量下降。
（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组，这一变化的意义是_____________________________________________
_________________________________________________________________。
答案
（1）低于 强于
（2）气孔开放度下降 CO2
（3）①高温使酶失活 ②逆转录 （特定）碱基序列 PCR ③转录
（4）适应低温环境的自我保护
创新导向题
考点一 光合作用的原理和过程
创新角度 结合图示信息，考查光合作用过程
1.如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降至极低水平（其他条件不变），则叶绿体中a、b含量的变化将会是（ ）
A.a上升、b下降B.a、b都上升
C.a、b都下降D.a下降、b上升
解析 分析题图可知：
a、b代表[H]、ATP，c代表CO2，在暗反应阶段，若CO2含量突然降低，其他条件不变，则C3的含量降低，[H]和ATP的利用减少，即a和b的含量上升。
答案 B
2.光呼吸是指绿色植物在光照情况下，吸收O2而释放CO2的过程。
如下图所示为高浓度CO2环境中正常光合作用与高浓度O2环境中光呼吸的简要过程。
下列叙述正确的是（ ）
A.图中羧化反应和加氧反应的场所分别是叶绿体基质和细胞质基质
B.光呼吸发生的条件有光照、高氧和低CO2等
C.光呼吸与光合作用的中间产物都有C3和C2
D.光呼吸能够产生CO2，而高浓度的CO2反过来抑制光呼吸，这是正反馈调节
解析 C5存在于叶绿体基质中，所以光呼吸的加氧反应也在叶绿体中进行；从图中信息可知，光呼吸的中间产物有C3、C2，而光合作用的中间产物没有C2。
高浓度CO2抑制光呼吸是负反馈调节。
答案 B
考点二 光合作用的影响因素
创新角度一 结合坐标曲线模型，考查环境因素对光合作用的影响
3.某研究小组研究了不同供水处理对青蒿净光合速率的影响，结果如图所示，下列相关叙述正确的是（ ）
A.当土壤含水量为10%时,青蒿细胞中ATP的产生场所是细胞质基质和线粒体
B.当土壤含水量为10%时，针对青蒿所有能进行光合作用的细胞来说，单位时间内叶绿体消耗的CO2量等于细胞呼吸产生的CO2量
C.分析图示可知，土壤含水量为10%～90%时，青蒿净光合速率随土壤含水量的增加而增加，之后，青蒿净光合速率随土壤含水量的增加而减小
D.当土壤含水量超过90%时，青蒿植株的光合速率小于呼吸速率
解析 分析图形，土壤含水量为10%时，青蒿净光合速率为0（μmolCO2·m－2·s－1），此时植物叶肉细胞的叶绿体中进行光合作用，光反应产生ATP。
土壤含水量为10%时，青蒿净光合速率为0（μmolCO2·m－2·s－1），对于整个植株来说，光合作用速率等于呼吸作用速率，而此时青蒿植株中有部分细胞只进行呼吸作用，故对该植物体所有能进行光合作用的细胞来说，单位时间内叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量。
分析图示可知，青蒿净光合速率随土壤含水量的变化趋势是土壤含水量为10%～90%时，青蒿净光合速率随土壤含水量的增加而增加；土壤含水量90%～100%时，青蒿净光合速率随土壤含水量的增加而减小，只要净光合速率＞0，植株光合速率就大于呼吸速率。
答案 C
创新角度二 结合图表信息，考查数据分析与处理能力
4.为探究沙棘（一种植物）生长的最佳光照强度，科研人员设计了如下实验（除光照外，其他条件都相同且适宜），相关叙述错误的是（ ）
组别
光照强度占普通光照的百分比/%
开始时CO2浓度/%
12h后CO2浓度/%
1
0
0.35
0.368
2
10
0.35
0.342
3
20
0.35
0.306
4
40
0.35
0.289
5
60
0.35
0.282
6
80
0.35
0.280
7
95
0.35
0.279
A.实验中第1组12h后CO2浓度升高的原因是无光照，不能通过光合作用消耗CO2，只有通过呼吸作用产生CO2
B.第2组到第7组在实验前后CO2浓度变化的值表示沙棘净光合作用量
C.如果将沙棘植株按照上述实验条件培养12h，再在黑暗条件下培养12h，则只有第6、7两个实验组别的沙棘才有有机物积累
D.表中数据信息表明，第3组至第7组期间，沙棘叶肉细胞中光合速率均大于呼吸速率
解析 光照12h后黑暗12h，第3、4、5、6、7五个实验组别均有有机物积累。
答案 C
考点三 光合作用与呼吸作用的关系
创新角度一 结合细胞呼吸、光合作用过程图解，考查二者关系
5.下面是绿色植物体内几项生理活动关系示意图，有关描述正确的是（ ）
A.能量a是光能，能量b、c和d中有一部分形成ATP
B.①过程是光反应，②过程是暗反应，③④过程都是无氧呼吸
C.①过程是光合作用，②、③、④过程都是有氧呼吸
D.①、②过程只能发生在植物细胞内，③、④过程只能发生在动物细胞内
解析 图中①过程是光合作用，②过程是有氧呼吸，③、④过程都是无氧呼吸。
①过程可发生在植物细胞或蓝藻等自养型生物细胞内，②过程能发生在需氧型生物细胞内，③过程可发生在动物细胞中，也能发生在一些植物细胞中（如马铃薯的块茎），④过程不能发生在动物细胞内，可发生在植物细胞或酵母菌等细胞内。
答案 A
6.图1表示番茄叶肉细胞的两个重要生理过程中C、H、O的变化，图2为大棚中番茄叶肉细胞部分代谢过程示意图，请据图回答：
（1）图1甲过程中“Ⅱ”物质是 ，该物质用于甲过程，发生的场所是 （结构名称）。
“Ⅰ”物质用于乙过程，所发生的场所是
（结构名称）。
（2）细胞器A是 ，物质③是 ，物质④是 。
光照充足条件下理论上可以完成的过程有 （用字母表示）。
（3）以测定CO2吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如表所示：
温度/℃
项目
5
10
20
25
30
35
光照条件下CO2吸收速率/（mg·h－1）
1
1.8
3.2
3.7
3.5
3
黑暗条件下CO2释放速率/（mg·h－1）
0.5
0.75
1
2.3
3
3.5
①温
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