考点19 光合作用备战高考生物考点一遍过Word下载.docx
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据图可知，用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确；
由550nm波长的光转为670nm波长的光后，色素吸收光能增强，光反应增强，C3还原加速，叶绿体中C3的量将减少，C错误；
叶绿素b主要吸收420~470nm波长的光，缺镁时叶绿素合成减少，所以此波段的光的利用量显著减少，D正确。
解题必备
色素与叶片颜色
正常绿色
正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色
叶色变黄
寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄
叶色变红
秋天降温时，植物体为适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色
2．如图为叶绿体的结构与功能示意图，下列说法错误的是
A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能
B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C．光合作用过程中ADP和Pi从B向A处移动
D．[H]产生于B处，在暗反应中起还原作用
【答案】D
【解析】分析图中叶绿体结构，A为光反应的场所类囊体薄膜，物质甲为光合作用暗反应的产物糖类等有机物。
结构A类囊体薄膜中进行光反应，能量变化是光能转变为ATP中的化学能，A正确；
图中甲表示（CH2O），根据暗反应过程可知，暗反应中供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲（CH2O），B正确；
光合作用过程中，光反应合成ATP，暗反应消耗ATP，所以ADP和Pi从B向A处移动，C正确；
[H]产生于A处光反应阶段过程中，在B处暗反应中起还原作用，D错误。
故选D。
考向二探究光合作用历程的实验分析
3．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，如图所示。
在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，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dB．a、c和e
C．c、d和eD．b、c和e
【参考答案】B
【试题解析】部位c、e被锡箔纸遮盖，所以不能进行光合作用，而a部位为黄白色，没有叶绿素，不能进行光合作用产生淀粉，所以加碘液不会变蓝。
4．某植物（其叶片如图一所示）放在黑暗中两天后，根据图二所示，处理其中一块叶片。
然后将整株植物置于阳光下4h，取该叶片经酒精脱色处理后，滴加碘液（棕黄色）显色，下列有关该实验结果和现象的描述正确的是
①X和Y两部分对照实验能证明光合作用需要CO2
②W和Y两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素
③显色后X为蓝色，Y为棕黄色
④木塞处所显颜色证明光合作用需要光
A．①②B．①③
C．②④D．③④
【答案】B
【解析】X处可进行光合作用，Y处不能，因此实验后的结果显示出X为蓝色，Y为棕黄色；
W和X两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素；
X和Y两部分对照实验能证明光合作用需要二氧化碳；
Y处缺少二氧化碳，木塞夹着的叶片缺少光和二氧化碳，不能形成对照实验，不能证明光合作用需要光。
考向三分析光合作用的过程
5．如图为绿色植物光合作用过程示意图（图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示）。
下列判断错误的是
A．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解
B．c为ATP，f为[H]
C．将b物质用18O标记，最终在（CH2O）中能检测到放射性
D．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能
【试题解析】图中a~g分别代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH（[H]）、NADP＋、CO2，①~⑥分别代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的还原、有机物的合成，A项正确、B项错误；
18O2
H
O
C18O2
（CH
O），C项正确；
光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用，D项正确。
解题技巧
利用光合作用简图理解光反应和暗反应之间的关系
（1）光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。
（2）没有光反应，暗反应无法进行；
没有暗反应，有机物无法合成，光反应也会受到抑制。
6．科学家们在二十世纪六十年代利用同位素示踪法研究光合作用时发现，玉米、高粱等植物固定二氧化碳的第一产物不是三碳化合物，而是一种四碳化合物，从而发现了C4途径，并把这一类植物称为C4植物。
下图是C4植物光合作用的部分过程简图，请回答有关问题：
（1）据图分析，C4植物叶肉细胞中的CO2受体是___________，维管束鞘细胞中的CO2受体是_______。
（2）科学家发现C4植物的叶肉细胞与维管束鞘细胞中的叶绿体结构有显著差异，这一差异导致只有叶肉细胞能发生光反应。
据此分析，与叶肉细胞相比，C4植物的维管束鞘细胞的叶绿体在结构上最显著的特点是__________________________________。
（3）C4植物叶肉细胞内催化CO2固定的酶活性很高，且生成的苹果酸通常很少流失到细胞外。
若假设不同植物在相同环境条件下的呼吸速率基本一致，则C4植物的二氧化碳补偿点应________（大于、等于、小于）C3途径的植物，判断的主要理由是________________。
【答案】
（1）PEPC5
（2）没有基粒/类囊体
（3）小于C4植物固定CO2的效率更高，利用低浓度CO2的能力更强
【解析】据图分析，C4植物通过磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）固定二氧化碳的反应是在叶肉细胞中进行的，生成的四碳化合物在NADPH的作用下生成苹果酸，然后转移到维管束鞘薄壁细胞中，苹果酸放出二氧化碳并产生三碳化合物，其中二氧化碳参与卡尔文循环形成糖类，而三碳化合物进入叶肉细胞并在ATP的作用下生成PEP。
（1）由图可知C4植物的叶肉细胞中CO2首先与PEP反应生成C4化合物；
维管束鞘细胞中的CO2进入卡尔文循环，与C5反应生成C3。
（2）题干提示“只有叶肉细胞能发生光反应”，可知维管束鞘细胞的叶绿体不能发生光反应，又由光反应的场所是类囊体可推测维管束鞘细胞的叶绿体缺少类囊体结构。
（3）根据题意可知，C4植物固定二氧化碳的能力很强，固定后生成的苹果酸不易流失，暗示了苹果酸的积累可以起到“积累二氧化碳”的作用，因而可在外界二氧化碳浓度较低的情况下仍为维管束鞘细胞提供较多的二氧化碳，从而使C4植物在外界二氧化碳不足时仍保持较强的光合作用，因此C4植物的二氧化碳补偿点应小于C3途径的植物。
考向四分析条件骤变对光合作用物质含量变化的影响
7．如图曲线Ⅰ表示黄豆在适宜温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。
在y点时改变某条件，结果发生了如图曲线Ⅱ的变化。
下列分析合理的是
A．与y点相比较，x点时叶绿体中C3含量低
B．在y点时，适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C．制约x点时光合作用速率的因素主要是叶绿体中色素的含量
D．制约z点时光合作用速率的因素可能是二氧化碳浓度
【解析】x点时，光照强度较弱，光反应提供的[H]和ATP较少，C3的含量较y点时高，A项不正确；
题目中已提到是适宜温度，如果再提高温度，会降低光合作用速率，B项不正确；
制约x点光合作用速率的因素主要是光照强度，C项不正确；
一般情况下，在适宜温度和同等光照强度下，提高CO2浓度可提高光合作用速率，D项正确。
模型法分析物质的量的变化
（1）以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。
（2）以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP含量变化是一致的。
8．图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线。
请据图回答问题：
（1）图1中A表示的物质是________，它是由______________产生的，其作用主要是______________。
（2）图1中ATP形成所需的能量最终来自于__________。
若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是____________。
（3）图2中曲线a表示的化合物是______，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：
_____________________________________________________________________________。
（4）曲线b表示的化合物是______，在无光照时，其含量下降的原因是：
________________________。
（1）[H] 水在光下分解 用于C3的还原
（2）太阳光能 （CH2O）
（3）C3 CO2与C5结合形成C3，而C3不能被还原
（4）C5 C5与CO2结合形成C3，而C3不能被还原为C5
【解析】
（1）光反应为暗反应提供的物质是[H]和ATP，由此可确定A是[H]，[H]是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于C3的还原。
（2）光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中，14CO2的同化途径为14CO2→14C3→（14CH2O）。
（3）（4）题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化，光照停止后，光反应停止，[H]和ATP含量下降，C3的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍将进行，因此C3含量相对升高，C5含量相对下降，即a表示C3，b表示C5。
考向五影响光合作用的因素
9．下列①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。
下列各选项中，不正确的是
A．①图中的X因素可表示CO2浓度
B．②图中Y因素有可能代表温度
C．③图中，b点是曲线与横轴的交点，阴生植物的b点值一般比阳生植物的高
D．④图中Z因素（Z3>
Z2>
Z1）可以表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度
【试题解析】图中的X因素可表示CO2浓度，因为a点表示CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用，A正确；
图中的Y因素有可能是温度，因为温度超过一定限度后，酶的活性会降低，导致光合速率降低，B正确；
图中，b点是光补偿点，阴生植物对光的利用能力弱，光补偿点的值一般要比阳生植物的低，C错误；
图④中，当光照强度小于c值时，随着光照强度的增强光合作用速率逐渐加快，因此光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度，D正确。
规律总结
1．多因子对光合速率影响的分析
P点：
限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。
Q点：
横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。
2．关于环境因素影响光合作用强度的两点提醒
（1）温度改变对光合作用强度的影响：
当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。
（2）CO2浓度对光合作用强度的影响：
CO2浓度很低时，光合作用不能进行，但CO2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用强度。
10．为研究低钾条件对某种农作物2个品种光合作用的影响，科研人员进行了实验，结果如表。
数值 指标
分组
叶绿素含量
（相对值）
呼吸速率
（μmol·
m－2·
s－1）
光补偿点
最大净
光合速率
甲品种
低钾处理组
18
3.0
89.8
16.4
正常处理组
25
2.5
49.8
24.4
乙品种
26
3.2
72.7
18.5
28
2.9
42.0
25.5
注：
光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。
（1）提取叶绿素时，为了使研磨充分，应加入________。
（2）当乙品种的最大净光合速率为25.5μmol·
s－1时，光合速率是__μmol·
s－1。
此时增大光照强度，光合速率不再增加，这主要是受光合作用过程_____反应的限制。
（3）低钾处理后，2个品种光补偿点均增大，主要原因是________________
（4）据表分析，为提高产量，在缺钾土壤中种植该种农作物时，可采取的相应措施是______（写出两点即可）。
（1）二氧化硅（SiO2）
（2）28.4暗
（3）低钾处理后，2个品种叶绿素含量均减少，光反应减弱，光合速率降低，且呼吸速率均升高，需要增大光照强度才能维持光合速率与呼吸速率相等，因此光补偿点增大
（4）选择种植乙品种；
施加适量钾肥
【解析】根据题意可知，该实验的目的是研究低钾条件对2个品种农作物的光合作用的影响，其自变量是含钾是否正常与作物品种，因变量有叶绿素含量、呼吸速率、光补偿点和最大净光合速率。
通过对表格的数据分析可知：
对品种甲而言，低钾可抑制叶绿素合成，促进其呼吸作用，提高光补偿点和降低光合作用速率；
对品种乙而言，低钾对叶绿素的合成和呼吸作用有一定的抑制作用但没有对甲品种明显，同时对光合作用的补偿点和光合速率的抑制也没有甲明显。
（1）提取叶绿素时，应加入SiO2，以增大摩擦力，使研磨更充分。
s－1时，而此时其呼吸速率为2.9μmol·
s－1，故此时光合速率=净光合速率+呼吸速率=25.5+2.9=28.4（μmol·
s－1）。
在最大净光合速率下再增大光照强度，光合速率不再增加，这主要是受光合作用过程暗反应速率的限制。
（3）据表分析，低钾处理后，2个品种光补偿点均增大，主要原因是农作物的叶绿素合成减少，光反应速率减慢，导致光合速率降低，但是两品种的呼吸速率均升高，所以需要增大光照强度才能维持光合速率与呼吸速率相等，因此光补偿点增大。
（4）据表分析，在缺钾土壤中种植该种农作物时，为提高产量，一是选择乙品种；
二是适量施加钾肥。
1．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
2．如图表示在一定范围内，不同环境因素与水稻叶片光合速率速的关系，对其描述不正确的是
A．如果横坐标是CO2含量，则a为红光，b为白光
B．如果横坐标是CO2含量，则a为强光，b为弱光
C．如果横坐标是光照强度，a的CO2含量较高，b的CO2含量较低
D．如果横坐标是光照强度，a温度较适宜，b温度可能较低
3．将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在一定的光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示），测定结果如图。
下列相关叙述，正确的是
A．如果光照强度适当降低，A点左移，B点左移
B．如果光照强度适当降低，A点左移，B点右移
C．如果光照强度适当增强，A点右移，B点右移
D．如果光照强度适当增强，A点左移，B点右移
4．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降至低水平（其他条件不变），则a、b在叶绿体中含量的变化将会是
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
5．在适宜温度条件下，研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响，结果如下。
下列叙述正确的是
组别
处理（Q光照强度）
净光合速率
（μmolCO2·
m-2.s-l）
相对气孔开度
（%）
水分利用效率
A
对照
大气CO2浓度
12
100
1.78
B
干旱
7.5
62
1.81
C
CO2浓度倍增
15
83
3.10
D
9.5
47
3.25
A．CO2浓度倍增、光照强度增加均能使光饱和点增大
B．干旱胁迫下，叶绿体内形成三碳化合物的速率上升
C．CO2浓度倍增，黄瓜幼苗可能通过提高水分利用效率来增强抗旱能力
D．当C组净光合速率为15μmolCO2·
m-2.s-1时，温度制约了光合作用
6．在玻璃温室中，研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源（补光）实验，结果如图所示。
补光的光照强度为150μmol·
m-2·
s-1，补光时间为上午7：
00~10：
00，温度适宜。
A．给植株补充580nm光源，对该植株的生长有促进作用
B．若680nm补光后，植株的光合作用增加，则光饱和点将下降
C．若450nm补光组在9：
00时突然停止补光，则植株释放的O2量增大
D．当对照组和450nm补光组CO2吸收速率都达到6μmol·
s-1时，450nm补光组从温室中吸收的CO2量总量比对照组少
7．不同质量分数的Cu2+对白蜡幼苗叶绿素含量及光合作用的影响如下表，相关说法正确的是
Cu2+质量分数
叶绿素总量
（mg•Kg-1）
叶绿素a/b
（μmol•m-2•s-1）
气孔导度
（μmol•m-2•s-1）s-1）
胞间CO2浓度
（μmol•mol-1）
2.27
3.83
5.92
0.073
237.20
2.5×
10-4
2.33
3.84
6.18
0.079
243.21
5.0×
2.06
4.00
5.27
0.064
219.78
1.0×
10-3
1.87
4.18
4.26
0.059
225.56
2.0×
1.79
2.58
0.050
227.12
A．Cu2+对白蜡幼苗的生长具有抑制作用
B．Cu2+质量分数与叶绿素a的含量呈正相关
C．Cu2+质量分数大于1.0×
10-3时，净光合速率下降与气孔导度降低无关
D．Cu2+质量分数为2.0×
10-3时，叶绿素含量下降是导致净光合速率下降的唯一因素
8．图甲表示某光强度和适宜温度下，该植物光合强度增长速率随CO2浓度变化的情况，图乙表示在最适温度及其他条件保持不变的情况下某植物叶肉细胞CO2释放量随光强度变化的曲线。
A．图甲中，与F点相比，E点C3的含量较高
B．图甲中，与G点相比，F点植物光饱和点较高
C．图乙中若其他条件不变，CO2浓度下降则A点将向右移动
D．若图乙中的B点骤变为C点，短时间内NADPH含量将下降
9．黄瓜的靶斑病主要危害黄瓜叶片，该病初期，叶片上出现黄点，而后黄点逐渐扩大甚至连成片，导致叶片失绿、干化变脆，严重影响黄瓜叶片的光合作用。
研究人员研究了不同程度的靶斑病对黄瓜叶片光合作用的影响，得到的结果如下表所示。
请分析并回答下列问题：
病级指黄瓜叶片患靶斑病的不同程度；
气孔导度指气孔张开的程度
（1）在提取到黄瓜叶片光合色素后，可通过对比各组黄瓜叶片对某种颜色的光的吸收率来计算叶片中的叶绿素含量。
为减少其他光合色素的干扰，“某种颜色的光”最可能是____________（填“红光”“蓝紫光”或“绿光”），原因是___________________。
（2）随着病斑面积的增大，黄瓜叶片的气孔导度______________，导致黄瓜从外界吸收的CO2量___________。
（3）在实验过程中，黄瓜叶肉细胞内O2移动的方向是_______________。
根据表中提供的数据推测，靶斑病通过影响光合作用的_____________阶段使黄瓜的净光合速率降低。
10．北京平谷区是全国著名的大桃之乡，温室栽培与露天栽培相结合是果农提高收益的有效措施。
请回答下列有关问题；
（1）某科研小组在温室栽培某品种桃树时，探究不同光照强度对叶片光合作用的影响，实验期间分别于第11h和第15h打开和关闭通风口，结果如图1。
①上述实验中，通过改变_________来设置不同的弱光环境。
图中第10h到11h，限制各组光合速率的主要因素是______________。
②第10h，实验组除去遮阳网，短时间内C3的含量将_________。
第17h，T2组叶肉细胞产生ATP的细胞器有____________。
（2）桃农发现干旱较正常灌水的桃树幼苗根系数量多且分布深。
科研人员对干旱及干旱恢复后桃树幼苗光合产物分配进行了研究，将长势一致的桃树幼苗平均分成正常灌水、干旱、干旱后恢复供水三组，只在幼苗枝条中部成熟叶片给以14CO2，检测光合产物的分布，结果如图2。
①由图2可知，干旱处理后，14CO2供给叶的光合产物________减少，与幼叶和茎尖相比，细根获得光合产物的量高，表明干旱处理的细根比幼叶和茎尖________。
②幼叶和茎尖干旱恢复供水后，____________。
③干旱后恢复供水，短期内细根的生长速度比对照组快。
若要证明此推测，则下列观测指标中应选择______________。
A．细根数量
B．细根长度
C．根尖每个细胞的DNA含量
D．细胞周期时间
11．（2019全国卷Ⅰ·
3）将一株质量为20g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40g，其增加的质量来自于
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
12．（2018·
北京卷）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
13．（2019全国卷Ⅰ·
29）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
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