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【步步高】2016版高考生物(全国专用)大二轮总复习与增分策略 专题二 必考点6


必考点 6

“食物源泉”的光合作用
依纲排查

1.光合作用的基本过程(Ⅱ) (1)光合色素有哪些种类?如何分布?有怎样的功能? (2)光反应与暗反应有怎样的区别和联系? (3)写出光合作用的过程图解和反应式。 2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ) (1)影响光合作用的因素有哪些? (2)怎样通过影响光合作用的因素提高农作物的产

量?

1.理清光合色素的种类与作用 (1)四种色素在滤纸条上的位置及所吸收的光 ①最上:胡萝卜素,________色,主要吸收蓝紫光。 ②稍上:叶黄素,黄色,主要吸收____________。 ③稍下:叶绿素 a,蓝绿色,主要吸收红光和蓝紫光。 ④最下:叶绿素 b,黄绿色,主要吸收________________________。 (2)光合色素吸收的光能有 2 大重要用途 ①分解 H2O 为 O2 和[H];②合成 ATP。 2.明确光合作用 2 大阶段 (1)光反应(叶绿体类囊体薄膜): H2O― ― →________________;ADP+Pi― ― →ATP。 (2)暗反应(叶绿体基质):CO2+C5→2C3→(CH2O)+C5。 3.辨清参与光合作用的色素和酶的场所 (1)参与光合作用的色素:只存在于叶绿体类囊体薄膜上,液泡中的色素不参与光合作用。 (2)参与光合作用的酶:存在于________________________________________________。 4.把握光合作用中 C3、C5、[H]、ATP 含量和(CH2O)合成量变化的四条曲线 (1)CO2 供应不变
光能 光能

(2)光照不变

5.关注光合作用影响因素中的 2 个易忽略点 (1)温度:主要影响暗反应,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:过高时会抑制植物的细胞呼吸,进而影响到光合作用。

题组一 光合作用的相关判断 1.判断下列关于光合作用的相关叙述 (1)磷酸是光反应中合成 ATP 所需的反应物(2014· 新课标Ⅱ,6A)( (2)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与(2014· 新课标Ⅱ,6B)( (3)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光(2013· 新课标Ⅱ,2D)( (4)叶绿素 a 和叶绿素 b 在红光区的吸收峰值不同(2013· 新课标Ⅱ,2C)( (5)光反应为暗反应提供[H]和 H2O(2010· 海南,4A)( ) ) ) ) ) )

(6)H2O 在光下分解为[H]和 O2 的过程发生在叶绿体基质中(2009· 安徽,1B)(

(7) 番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,光反应强度会降低,暗反应强度也降低 (2011· 新课标,3 改编)( ) )

(8)离体的叶绿体基质中添加 ATP、[H]和 CO2 后,可完成暗反应(2011· 浙江,1D)(

(9) 适宜条件下光合作用过程中 C5/C3 的比值,停止供应 CO2 后比停止前高 (2015· 山东, 4D)( )

题组二 光合作用的过程分析 2.(2015· 四川,1)下列在叶绿体中发生的生理过程,不需要蛋白质参与的是( A.Mg2 吸收


)

B.O2 扩散 D.DNA 复制

C.光能转换

3.(2014· 新课标Ⅰ,2)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上, 此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( A.O2 的产生停止 B.CO2 的固定加快 C.ATP/ADP 比值下降 D.NADPH/NADP 比值下降 4.(2015· 安徽,2)右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )


)

A.CO2 的固定实质上是将 ATP 中的化学能转变为 C3 中的化学能 B.CO2 可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类 C.被还原的 C3 在相关酶的催化作用下,可再形成 C5 D.光照强度由强变弱时,短时间内 C5 含量会升高

光照强度、CO2 浓度变化引起 C5、C3 的变化判断 (1)光照强度变化 依据反应式 2C3+[H]― ― →(CH2O)+C5 进行判断。 ATP (2)二氧化碳浓度变化 依据反应式 C5+CO2― ― →2C3 进行判断。 题组三 影响因素很重要,曲线分析离不了 5.下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述,正
酶 酶

确的是(

)

A.t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2 释放增多 B.t2→t3,暗反应限制光合作用。若在 t2 时刻增加光照,光合速率将再提高 C.t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果 D.t4 后短暂时间内,叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高,C3 化合物还原后的直接产物含量降低 6.(2015· 资阳三模)研究者探究不同光强(即光照强度)条件下,两种不同浓度 CO2 对某种蓝藻 生长的影响,结果如下图所示。下列关于该实验的叙述,不正确的是( )

A.“●”和“■”分别依次表示较高浓度和低浓度 CO2 下的测量结果 B.该探究活动中若测量 O2 释放量,可得到相似的实验结果 C.低光强时,不同的 CO2 浓度对干重增加的影响不显著 D.高浓度 CO2 时,不同的光强对干重增加的影响不显著

曲线图上限制因素分析 (1)饱和点以前,限制因素为横坐标所表示的因素。 (2)饱和点以后,限制因素为横坐标以外的因素。 题组四 叶绿体中色素的提取和分离 7.色素提取和分离的相关判断 (1)用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素(2014· 四川,4C 改编)( ) ) )

(2)在 25° C 的实验条件下可顺利完成光合色素的提取与分离(2014· 北京,5A)( (3)叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散就越慢(2014· 重庆,1C)( (4)利用纸层析法可分离出 4 种叶绿体色素(2012· 海南,9C)( )

(5)叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收红光和蓝紫光(2012· 海南,9A)(

)

8. (2015· 江苏, 21)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响, 某同学用乙醇提取叶绿体色素, 用石油醚进行纸层析,下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确 的是(多选)( )

A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低 B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照 C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同 D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次 9.下列是某实验小组在完成叶绿体中色素提取和分离实验时所遇到的有关问题,分析回答: (1)剪碎 5g 新鲜浓绿的菠菜叶片放在研钵中,加入 SiO2 后,经迅速研磨成糊状,发现糊状的 研磨液呈现浅绿色,其原因是没有加入______________________________________, 使得________________________________________________________________________。 (2)甲同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条(已重复几次画线)插入层析液,几分钟后取 出观察,发现滤纸条上无色素分带现象,而用同一滤液做实验的乙同学的滤纸条上却色素分 带明显。甲同学实验失败的原因可能是__________________________________________。 (3)若选用在缺 Mg 的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材料,层析后滤纸条上只出现了两 条色素带,其原因是_____________________________________________________。 (4)实验结束几天后,甲、乙两同学发现部分预留叶片已变黄。甲同学认为这是由于叶片中叶 绿素降解所造成的,乙同学则认为是类胡萝卜素含量增加所致。根据所学知识,设计实验来 判断哪个同学的观点正确。 实验步骤: ①从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近的已变黄叶片和绿色鲜嫩的叶片,分 别编号为 A、B 两组。 ②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验结论: ①与 B 组相比, 若 A 组滤纸只有上面两条色素带或上面两条色素带较 B 组的窄, 则__________ 的观点是正确的。 ②________________________________________________________________________, 则________的观点是正确的。 提醒:完成作业 考点过关练 6

二轮专题强化练
考点过关练 6

“食物源泉”的光合作用
1. 下图为光合作用联系示意图, 如果在适宜条件下栽培的小麦, 突然将 c 降低至极低水平(其 他条件不变),则 a、b 在叶肉细胞中的含量将( )

A.a 上升、b 下降 C.a、b 都将下降

B.a、b 都将上升 D.a 下降、b 上升

2. (2015· 张家港调研)下列图①~图④均表示光合作用与某些影响因素的关系。 下列选项中合 理的是( )

A.①中 X 可为 CO2 浓度,适当增强光照,a 会偏低 B.②中 Y 因素最有可能代表光照强度或光的波长 C.③中阴生植物的 b 点值一般要比阳生植物的大 D.④中 c 点以前限制光合速率的因素是 CO2 浓度 3. (2015· 福建, 3)在光合作用中, RuBP 羧化酶能催化 CO2+C5(即 RuBP)→2C3。 为测定 RuBP

羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化 C5 与 14CO2 的反应,并检测产物
14

C3 的放射性强度。下列分析错误的是(

)

A.菠菜叶肉细胞内 RuBP 羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质 B.RuBP 羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行 C.测定 RuBP 羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法 D.单位时间内 14C3 生成量越多说明 RuBP 羧化酶活性越高

4. 植物的光合作用受温度和光照强度的影响, 如图表示植物在三种不同光照强度下消耗 CO2 的情况。下列分析正确的是( )

A.在-5~0 ℃时,温度和光照强度都是限制光合作用的因素 B.在 10~30 ℃时,温度是限制光合作用的主要因素 C.在光照强度相同的情况下,0 ℃时的光合作用强度一定小于 15 ℃时的光合作用强度 D. 在温度相同的情况下, 4 倍光照强度时的光合作用强度一定大于 1 倍光照强度时的光合作 用强度 5. (2015· 江西南昌十中一模)某研究性学习小组采用盆栽实验, 探究土壤干旱对某种植物叶片 光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保 持适宜,实验结果如下图所示。下列有关分析错误的是( )

A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势 B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降 C.实验 2~4 天,光合速率下降主要是水分含量下降引起的 D.实验 2~4 天,光合速率下降主要是由叶片内 CO2 引起的 6.(2015· 全国Ⅰ,29)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)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。

学生用书答案精析
必考点 6 “食物源泉”的光合作用
核心提炼 1.(1)①橙黄 ②蓝紫光 ④红光和蓝紫光 2.(1)O2+[H] 3.(2)叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中 题组突破 1.(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× 2.B 3.B [正常生长的绿藻,照光培养一段时间,说明绿藻可以正常进行光合作用,用黑布遮光 后, 改变了绿藻光合作用的条件, 此时光合作用的光反应停止, 光反应的产物 O2、 ATP 和[H](即 NADPH)停止产生,所以 A、C、D 项所叙述现象会发生;光照停止,暗反应中 C3 还原受影 响,C5 减少,CO2 的固定减慢,B 项所叙述现象不会发生。] 4.C [ATP 中的能量转化到有机物中,成为稳定的化学能,不参与 CO2 的固定,A 错误;CO2 的固定必须先与 C5 反应形成 C3 方可被[H]还原,B 错误;C3 化合物被[H]还原后可再形成 C5, 此过程中需要酶参与,C 正确;光照强度由强变弱时,会造成[H]和 ATP 在短时间内减少, C5 的合成速率下降,而其分解速率不变,所以 C5 的含量会下降,D 错误。] 5.D [水的光解、O2 释放发生在叶绿体类囊体薄膜上,而不是叶绿体基质中,A 项错误;t2 (6)× (7)√ (8)√ (9)√

→t3,限制光合速率的因素为 CO2 浓度,此时光照充足且恒定,若增加光照,光合速率不会 提高,B 项错误;t3→t4,暗反应增强,一定程度上加快 ATP 和 ADP 的相互转化,同时促进了 光反应,C 项错误;突然停止光照,光反应减弱甚至停止,类囊体薄膜上 ATP 合成受阻,ATP 含量减少,ADP 和 Pi 含量升高,被还原的 C3 化合物减少,直接产物含量降低,D 项正确。] 6.D [CO2 浓度是限制光合作用的一个重要因素,在一定 CO2 浓度的范围内,光合作用强度

会随着 CO2 浓度的升高而增大, 分析图示可知, 在相同光照强度下, “●”的光合作用强度比“■” 高,因此“●”和“■”应分别表示高浓度和低浓度 CO2 下的测量结果,A 项正确;光照强度可用 单位时间内氧气的释放量来表示,所以,若在该探究活动中测量 O2 释放量,可得到相似的实 验结果,B 项正确;分析图示可知,低光强下,不同的 CO2 浓度对干重增加的影响不显著, 而高光强下高浓度的 CO2 对干重增加的影响显著,C 项正确,D 项错误。]

7.(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ 8.ABC [A 项对,由图示可知,强光下,Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄,说明叶绿素含

量降低;B 项对,强光照条件下,类胡萝卜素含量增加,说明类胡萝卜素含量增加有利于植 物抵御强光照;C 项对,Ⅲ是叶绿素 a,Ⅳ是叶绿素 b,都是主要吸收蓝紫光和红光,但吸收 光谱的吸收峰波长不同;D 项错,画滤液线时,滤液在点样线上画 2~3 次。] 9.(1)碳酸钙和无水乙醇 叶绿素分子受到破坏、色素没有被提取出来 (2)层析液触及滤液细线 (3)缺 Mg 植物不能合成叶绿素 (4)实验步骤:②在相同条件下,进行叶片中色素的提取和分离实验,测定和记录实验结果, 比较这两种叶片中色素的组成和含量 实验结论: ①甲同学 ②与 B 组相比,若 A 组滤纸条 上面的两条色素带较宽 乙同学 解析 (1)在色素的提取过程中,研磨时要加入碳酸钙,防止叶绿素在研磨过程中被破坏,加 入无水乙醇,让色素溶解并提取出来。(2)乙同学滤纸条上无色素带,说明滤液细线中的色素 溶解到层析液中,即层析液触及滤液细线。(3)Mg 是合成叶绿素的必需元素,无 Mg 不能合 成叶绿素 a 和叶绿素 b。(4)通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是否因降解而减 少,某些色素是否含量增加。对照组选取绿色鲜嫩的叶片,实验组选取已变黄的叶片,通过 提取分离这两种叶片中的色素,比较各种色素的含量,得出结论。

二轮专题强化练答案精析
考点过关练 6 “食物源泉”的光合作用
1.B [由图示可知,a 为[H],b 为 ATP,c 为二氧化碳。在适宜条件下栽培的小麦,突然将 二氧化碳降低至极低水平(其他条件不变),短时间内 C3 的生成量降低,则 C3 消耗的 ATP 和 [H]减少,而 ATP 和[H]的产量不变,则 ATP 和[H]的量都将上升,因此 B 项正确。] 2.A 3.B

4.C [由图可知,在-5~0 ℃时,温度是限制光合作用的因素;在 10~30 ℃时,光照强度 是限制光合作用的主要因素;光照强度相同,0 ℃时植物体内光合作用酶的活性低于 15 ℃ 时酶的活性,所以 0 ℃时的光合作用强度一定小于 15 ℃时的光合作用强度;由图可知,在 较低温度时,相同温度条件下,4 倍光照强度和 1 倍光照强度下,光合作用强度相同,另外 如果温度较高,蒸腾作用增强,植物会出现气孔关闭的现象,所以在温度相同的情况下, 4 倍光照强度时的光合作用强度不一定大于 1 倍光照强度时的光合作用强度。] 5.D [由题中图示曲线信息可知,实验条件下,随干旱时间的延长叶片的光合速率呈下降

趋势,A 正确;对比甲、乙图示可知,叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降,B 正确; 由于 2~4 天光合速率下降早于叶绿素含量下降, 因此, 光合速率的下降主要是水分含量下降, 导致叶片气孔关闭,CO2 吸收减少引起的,C 正确;实验条件下,2~4 天光合速率下降,主 要是叶片气孔关闭,外界 CO2 无法快速进入叶片内,不是由叶片内的 CO2 引起的,D 错误。] 6.(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[H] 解析 (1)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%, 说明 C 组黑暗条件下进行了部分光合作用,暗反应消耗了 ATP 和[H],为下一次的光照时间 内光反应提供了充足的原料 ADP、Pi 和 NADP 等,所以 C 组单位光照时间内,合成有机物 的量较高。光合产物生成在叶绿体基质中进行。(2)A、B、C 三组实验中光照时间之和均为 67.5s,但是处理方法不同,结果也不一样,并且是单位时间内光照和黑暗交替频率越高,光 合作用产物相对量越高,可知光照时产生的 ATP 和[H]在光照时没有用完,可以在黑暗中继 续利用,还原 C3 化合物生成糖类等有机物及 C5 化合物,C5 化合物继续与 CO2 结合,因此提 高了光合作用中 CO2 的同化量。



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