2020版高考生物第五单元细胞的生命历程探索高考命题的奥秘（三）学案中图版必修1.docx

探索高考命题的奥秘(三)教材原型1.(中图版必修1 P66“暗反应过程”)假如白天突然中断了CO2的供应，叶绿体内首先积累起来的物质是什么？提示白天若突然中断CO2的供应，叶绿体内首先积累起来的物质是五碳化合物。2.(中图版必修1 P67“巩固提高”2题)下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答：(1)为什么710时的光合作用强度不断增强？(2)为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？(3)为什么1417时的光合作用强度不断下降？提示(1)根据图中的曲线表明，710时光合作用强度不断增强，这是因为在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用的强度是随着光照加强而增强的。(2)在12时左右光合作用强度明显减弱，是因为此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。(3)1417时光合作用强度不断下降的原因，是因为此时光照强度不断减弱。转换视角转换视角1结合曲线模型考查CO2或光照强度对光合速率及C3、C5等物质变化的影响1.(2013重庆理综)如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，正确的是()A.t1t2，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.t2t3，暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高C.t3t4，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解析水的光解、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错误；t2t3，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错误；t3t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，同时促进了光反应，C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正确。答案D2.(2011全国卷)在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。(1)图中物质A是_(填“C3”或“C5”)。(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_(填“低”或“高”)。(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_(填“低”或“高”)，其原因是_。解析(1)CO2浓度降低后，直接影响暗反应中CO2的固定，导致C3量减少，确定物质A是C3，物质B是C5。(2)CO2浓度为1%时，暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定，根据暗反应的特点，此时C3的分子数是C5的2倍；当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累。(3)CO2浓度为0.003%时，C3和C5的浓度保持稳定后，暗反应保持稳定，此时根据暗反应中CO2的固定的反应式确定，C3分子数应是C5分子数的2倍。(4)CO2浓度降低，达到最大光合速率时所需的光照强度降低，因为暗反应减弱，所需的ATP和H减少，光反应强度减弱。答案(1)C3(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3的分子数是C5的2倍当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累(3)高(4)低CO2浓度低时，暗反应强度低，所需ATP和H少3.(2018全国卷，30)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_。解析(1)树冠下层叶片达到最大净光合速率时所需的光照强度会低于上层叶片，故由图中曲线可得出A叶片是树冠下层叶片。(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，说明CO2的吸收量减少，但测得放氧速率不变，由此可知，光反应速率基本不变，因此，净光合速率下降的主要原因是光合作用的暗反应受到抑制。(3)常用有机溶剂无水乙醇对叶绿素进行提取。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)无水乙醇转换视角2逆向思维根据变化结果逆推“改变因子”4.(2020高考预测)如图表示在夏季晴朗的白天且气温适宜，植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素改变的变化情况，下列对这一环境因素改变的分析正确的是()A.突然停止光照 B.突然增加CO2浓度C.降低环境温度 D.增加光照强度解析突然停止光照，光反应产生的H和ATP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将增加、C5的相对含量将减少，A错误；突然增加CO2浓度，CO2被C5固定形成C3的量增加、消耗的C5量增加、C3还原速率不变，植物细胞内C3相对含量增加、C5相对含量减少，B错误；降低环境温度，CO2固定速率和C3还原速率均下降，C5的相对含量不会大幅度地增加，C错误；增加光照强度，光反应产生的H和ATP增多，被还原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将减少、C5的相对含量将增加，D正确。答案D转换视角3思维变通将“变化因子”切入试题综合考查5.(2017全国卷，30) 植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，回答下列问题：(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养，培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是_，甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率_(填“大于0”、“等于0”或“小于0”)。(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_。解析(1)在适宜条件下照光培养时，由于光合速率大于呼吸速率，导致密闭容器内CO2 浓度下降，进而导致光合作用速率降低。题干信息表明甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，因此甲种植物净光合速率为0时(即CO2补偿点时)的二氧化碳浓度已超过乙种植物的CO2补偿点，因此其净光合速率大于0。(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，由于植物进行光合作用能释放氧气，因此植物的有氧呼吸增加。答案(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低大于0(2)甲种植物在光下进行光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的H发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸增加课后分层训练(时间：35分钟)1.(2019河南名校联盟联考)下列关于叶绿素和类胡萝卜素的说法，不正确的是()A.类胡萝卜素主要存在于水绵和蓝藻中B.叶绿素和类胡萝卜素易溶于有机溶剂中C.叶绿素在红光区吸收的光能可用于光合作用D.叶绿素和类胡萝卜素在蓝紫光区的吸收峰值不同解析本题考查色素的性质和作用，主要考查理解能力。蓝藻细胞中含有叶绿素和藻蓝素，不含类胡萝卜素，A错误；B、C和D项均正确。答案A2.(2019江西金太阳全国大联考)如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，A错误；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除氧气之外的产物，所以两实验均需要光的照射，B正确；恩格尔曼的实验中，照光与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，经过暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照，C错误；恩格尔曼的实验可证明氧气是光合作用的产物，萨克斯的实验可以证明淀粉是光合作用的产物，D错误。答案B3.(2019河南八市第二次测评)科学家发现了一种完全缺失了叶绿素b的水稻突变体。在适宜的条件下，该突变体和野生型水稻CO2吸收速率与光照强度的关系如图所示。下列分析错误的是()A.该突变体细胞呼吸速率较大，对强光照环境的适应能力更强B.用纸层析法分离突变体的光合色素，滤纸条上缺失了黄绿色的色素带C.当光照强度为a时，突变体和野生型水稻光合作用固定CO2的速率相等D.当光照强度为b时突变体吸收CO2的速率较大，其原因可能是气孔开度较大解析本题考查影响光合作用的速率的因素，主要考查理解能力和获取信息的能力。据图分析，该突变体细胞呼吸速率较大，对强光照环境的适应能力较强，A正确；叶绿素b呈黄绿色，滤纸条上缺失了黄绿色的色素带，B正确；当光照强度为a时，突变体和野生型水稻光合作用吸收CO2的速率相等，但突变体固定CO2的速率较大，C错误。答案C4.(2019安徽名校联考)下图是细胞中糖类分解与合成过程示意图。下列叙述正确的是()(CH2O)O2CO2H2O能量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.产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD.过程中产生NADPH用于C3的还原解析过程代表糖类氧化分解的过程，在细胞进行有氧呼吸时，对于有线粒体的生物来说，葡萄糖先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体氧化分解，而对于没有线粒体的生物来说，该反应可以在细胞质基质和细胞膜上完成；过程代表光合作用过程，可以发生在没有叶绿体的生物中，如蓝藻，也可以发生在有叶绿体的生物中，如绿色植物，A错误；有氧呼吸过程中，有机物释放的能量大部分以热能的形式散失，只有小部分储存在ATP中，B错误；光合作用过程中水中的氧全部转移至氧气，所以产生的(CH2O)中的氧只能来自二氧化碳，C错误；过程光反应阶段产生的NADPH用于暗反应阶段C3的还原，D正确。答案D5.(2019全国百所名校联考卷)如图为植物细胞代谢的部分过程简图，为相关生理过程。下列有关叙述错误的是()A.若植物缺Mg，则首先会受到显著影响的是B.的进行与密切相关，与无直接关系C.蓝藻细胞中发生在类囊体薄膜上，发生在叶绿体基质中D.叶肉细胞内中O2的产生量小于中O2的消耗量，则该细胞内有机物的总量将减少解析Mg是合成叶绿素的成分。光合作用光反应阶段需要叶绿素吸收、传递、转化光能，若植物缺Mg则叶绿素的合成受阻，首先会受到显著影响的生理过程是(光反应过程)，A正确；一般情况下，植物细胞吸收无机盐的方式是主动运输，需要消耗能量，故与(细胞呼吸过程)密切相关，与(光反应过程)无直接关系，B正确；蓝藻细胞是原核细胞，没有叶绿体，因此也没有类囊体，C错误；图中光反应过程中O2的产生量小于有氧呼吸过程中O2的消耗量，则该叶肉细胞净光合作用量0，该细胞内有机物总量将减少，D正确。答案C6.(2018郑州市平顶山市三测)叶绿体基质是进行光合作用暗反应的场所，它含有还原CO2与合成淀粉的全部酶系。叶绿体进行暗反应的中间产物磷酸丙糖的代谢途径如下图所示。请回答下列问题：(1)磷酸丙糖从叶绿体输出的同时伴随着无机磷(Pi)进入叶绿体，当无机磷缺乏时，磷酸丙糖从叶绿体中输出_(填“增多”或“减少”)，在生产上可以采取_措施增加蔗糖的合成，从而使果实更甜。(2)叶绿体中产生ATP的场所是_，叶绿体产生的ATP除用于合成淀粉外，还参与叶绿体中生物大分子_的合成。(3)研究表明：TPT(载体蛋白)活性是限制光合速率大小的重要因素，CO2充足时，TPT活性降低，磷酸丙糖从叶绿体输出受阻，淀粉合成增多。由此推测生产上可采取_措施来提高小麦淀粉产量。(4)某同学从资料中看到“生长素可以影响玉米叶片和果穗中的蔗糖分配”，请简要写出验证该结论的实验思路。答案(1)减少增施无机磷肥(2)类囊体核酸和蛋白质(3)适当增加CO2含量(增施农家肥)(4)将实验所用玉米随机平均分成两组，一组使用生长素溶液处理，一组不处理，一段时间后，分别检测两组叶片和果实中的蔗糖含量，然后对比分析。7.(2018河南八市下学期第一次测评)在光合作用的探究历程中，人们利用离体的叶绿体进行实验，逐渐探明了水的光解和H的产生过程，如图所示(e为负电子)。下列分析正确的是()A.完成过程需要叶绿体色素和酶的共同作用B.过程发生在类囊体膜上并存在能量的转换C.NADPH进入叶绿体基质并参与合成C3的反应D.自养生物细胞的过程均发生在叶绿体中解析本题考查光合作用的过程，主要考查理解能力和获取信息的能力。完成过程需要叶绿体色素吸收的光能，不需要酶的作用，A错误；过程发生在类囊体膜上，电能转化为NADPH中活跃的化学能，B正确；CO2和C5结合形成C3的过程只需要酶的催化，不需要NADPH，C错误；光能自养生物可能是原核生物，也可能是真核生物，原核生物细胞中无叶绿体，D错误。答案B8.(2019豫西南示范性高中联考)下列有关用鲜菠菜的绿叶进行色素的提取和分离实验的叙述，正确的是()A.应在研磨绿叶后立即加入CaCO3，防止酸破坏叶绿素B.即使绿叶剪碎的不够充分，也可以提取出4种色素C.为获得10 mL提取液，研磨时一次性加入10 mL无水乙醇可使研磨效果最好D.层析完毕后应迅速记录结果，否则色素条带会很快随层析液的挥发而消失解析CaCO3可防止酸破坏叶绿素，应在研磨时加入，A错误；即使绿叶剪碎的不够充分，但色素种类并没有减少，也可提取出4种色素，B正确；由于无水乙醇易挥发，故要获得10 mL提取液，研磨时需加入多于10 mL的无水乙醇，C错误；色素条带不会随层析液的挥发而消失，D错误。答案B9.(2019东北育才学校联考)某生物小组利用图1装置在光合作用最适温度(25 )下培养某植株幼苗，通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O2释放速率来测量光合速率，结果如图2所示，以下说法错误的是()A.若用缺镁的完全培养液培养一段时间，光合作用的光反应减弱，暗反应也减弱B.曲线中t1t4时段，玻璃罩内CO2浓度最高点和最低点依次是t1和t4C.t4时补充CO2，此时叶绿体内C3的含量将增多D.若t4时玻璃罩内O2的量比t0时增加了128 mg，则此阶段植株积累葡萄糖的量为120 mg解析若培养液缺镁，则会影响叶绿素的合成，进而影响光反应的进行，而光反应能为暗反应提供ATP和H，从而又会影响暗反应的进行，A正确；在t1到t2时段，氧气释放速率为负值，此时二氧化碳浓度还会增加，即在t2时二氧化碳浓度最高，B错误；在t4时补充二氧化碳后，被固定的二氧化碳增多，使C3含量增加，C正确；在此时间段中氧气的积累量对应于葡萄糖的积累量为6 mol O2对应于1 mol葡萄糖，则氧气增加128 mg，葡萄糖的积累量为180128(632)120(mg)，D正确。答案B10.(2019合肥质检)在最适CO2浓度下用红外测量仪测量光照强度、温度对某植物光合作用强度的影响，数据均在标准状况下测得，结果如下图所示。请分析回答：(1)若该植物光合作用积累的有机物都是葡萄糖，在25 、4 klx条件下，1小时总共积累葡萄糖_毫克。(2)B点是两曲线的交点，影响B点光合速率的环境因素是_。A点后光合作用速率不再增加，最可能的决定因素是_，此时主要是光合作用的_阶段受到限制。(3)若向植物提供18O标记的O2，首先出现18O的物质是_，该物质经_(具体生理过程)生成_，最终才能在叶肉细胞中检测到放射性的淀粉。答案(1)60(2)温度和光照强度温度暗反应(3)水有氧呼吸第二阶段(只答呼吸作用或有氧呼吸不得分)二氧化碳11.(2019福建省高三质检)在光合作用中NADP与NADPH可相互转化(如图1)。为探究外界因素对植物绿叶中NADP含量的影响，取某双子叶植物小圆叶片等量分为3组，进行以下实验：组别处理甲组乙组丙组25 ，光照1 h黑暗5 min重新光照25 ，光照1 h黑暗5 min不再光照42 ，光照1 h黑暗5 min重新光照各组均在黑暗处理5 min后开始测定NADP含量，结果如图2。回答下列问题：(1)NADPH转化为NADP的过程发生在叶绿体的_中(填场所)。(2)图2中_(填“a与d”“d与e”或“c与f”)NADP含量的差异，反映出高温(42 )抑制该植物的暗反应。(3)ab段NADP含量下降的原因是_。(4)资料显示：抗霉素A能够影响该植物的光合作用，导致NADP含量减少。请在上述实验的基础上，补充实验加以验证(简要写出实验思路即可)：_。解析(1)NADPH在暗反应C3的还原过程中转化为NADP，该过程发生在叶绿体基质中。(2)要反映高温(42 )抑制该植物的暗反应，需要将高温(42 )与常温(25 )下的实验结果进行对照，其他条件应相同，因此应将丙组与甲组作对照，即比较图2中a与d NADP含量的差异。(3)NADP在光合作用的光反应中参与生成NADPH，导致NADP含量下降；暗反应中NADPH可以转换为NADP，导致NADP含量上升。黑暗处理初期暗反应中NADPH转换为NADP积累了NADP，重新光照时，光反应迅速进行水的光解，生成O2和NADPH，大量消耗NADP，而暗反应C3的还原过程中生成NADP较少，因此黑暗5 min后再重新光照，ab段NADP含量下降。(4)要验证抗霉素A能够影响该植物的光合作用，导致NADP含量减少，可增设1组实验，加入抗霉素A，其他条件与甲组相同，测定NADP含量并与甲组比较。答案(1)基质(2)a与d(3)黑暗处理初期暗反应积累了NADP，重新光照时，光反应迅速将水分解，生成O2和NADPH，消耗NADP，暗反应中C3还原消耗的NADPH较少(4)增设1组实验，加入抗霉素A，其他条件与甲组相同，测定NADP含量，与甲组进行比较(或者：取同种植物小圆叶片若干，等量分为2组：一组加入抗霉素A，另一组不加；在光照、25 等适宜条件下，测定叶片中的NADP含量，比较两组的结果)12.(科学探究)(2019湖南师大附中调研)有人对培养农作物的密闭温室中的氧气进行测定，在早上某一段时间，氧气含量不变，随后氧气含量逐渐增加。近中午时，农作物的蒸腾作用正常，但氧气含量不再增