2023年届高考生物一轮复习知识点讲解专题33光合作用（含答案）

20233-3光合作用【考情分析】光合作用的根本过程(Ⅱ)试验：叶绿体色素的提取和分别影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)【核心素养分析】生命观念：叶绿体的构造与功能相适应；物质和能量观：通过光合作用合成有机物，储存能量。CO2浓度等对光合作用的影响。科学探究：分析色素的提取与分别的结果，探究环境因素对光合作用的影响。社会责任：光合作用的原理在生产中的应用。【重点学问梳理】一、捕获光能的色素和构造1．叶绿体(1)构造示意图外表：①双层膜构造

②基质：含有与暗反响有关的酶 内部 和与光反响有关的酶功能：叶绿体是进展光合作用的场所恩格尔曼的试验：好氧细菌集中分布于叶绿体被光束照耀的部位2．叶绿体中色素的提取和分别试验原理分别结果【特别提示】绿叶中色素提取与分别试验特别现象分析影响叶绿素合成因素的分析二、光合作用的过程光合作用的探究历程光合作用过程【方法技巧】光合作用过程的“一、二、三、四”光合作用和化能合成作用的比较【学问拓展】光合作用反响式及元素去向分析环境转变时间合作用各物质含量的变化分析“过程法”分析各物质变化以下图中Ⅰ表示光反响，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的复原，当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：“模型法”C3和C5含量的变化三影响光合作用的因素及应用外部因素单因子变量对光合速率的影响①光照强度②CO2浓度③温度④水分和矿质元素多因子变量对光合速率的影响内部因素植物自身的遗传特性(如植物品种不同)：以阴生植物、阳生植物为例，如下图。植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶【典型题分析】高频考点一绿叶中色素的提取和分别例12023·浙江卷〕将某植物叶片分别得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反响介质溶液中测量其光合速率，结果如下图。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。下列表达正确的选项是〔 〕测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分别得到的叶绿体的光合速率假设分别的叶绿体中存在肯定比例的裂开叶绿体，测得的光合速率与无裂开叶绿体的相比，光合速率偏大B-C段对应的关系相像A-B段对应的关系相像【答案】A【解析】叶绿体是光合作用的场所，需要保证完整的构造，才能正常进展光合作用；外界浓度过高，导致叶绿体失水，降低光合速率；光合产物积存过多，也会导致光合速率下降。测得植物叶片的光合速率是叶片的总光合速率减去叶片的呼吸速率，而分别得到的叶绿体的光合速率，就是总光合速率，A正确；裂开叶绿体，其叶绿素释放出来，被破坏，导致消耗二氧化碳削减，测得的光合速率与无裂开叶绿体的相比，光合速率偏小，B合成始终较少，C错误；假设该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片光合作用产生的蔗糖不能运到花瓣，在叶片积存，光合速率下降，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相像，D错误。应选A。【举一反三】(2023·广东六校联考)提取光合色素，进展纸层析分别，对该试验中各种现象的解释，正确的选项是( )A．未见色素带，说明材料可能为黄化叶片B．色素始终在滤纸上，是由于色素不溶于层析液C．提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多D．胡萝卜素处于滤纸条最上方，是由于其在提取液中的溶解度最高【答案】C【解析】黄化叶片也可见叶黄素和胡萝卜素的色素带，未见色素带的缘由可能是滤液细线没及层析液而溶解于层析液，A错误；色素能溶于层析液，B错误；一般状况下，叶绿素含量比类胡萝卜素多，故提取液常呈绿色，C正确；叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上集中得快，如胡萝卜素在层析液(而不是提取液)中集中得最快，溶解度低的随层析液在滤纸上集中得慢，如叶绿素b，D错误。【变式探究】(2023·河北冀州中学模拟)以下图表示用韭菜宿根进展的相关比照试验流程。以下表达错误的选项是( )3A．提取色素时，要参加SiO2和CaCO，并进展充分研磨B．色素在滤纸条上分别的缘由是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同C．试验结果①可说明叶绿素合成需要光照D．试验结果②说明韭菜中提取的色素吸取光的种类更多3【答案】B【解析】提取色素时参加SiO2是为了研磨充分，而参加CaCO3是为了防止色素被破坏，A正确；色素在滤纸条上分别的缘由是不同色素在层析液中的溶解度不同，B错误；试验结果①色素带不同，可说明叶绿素合成需要光照，C正确；试验结果②说明韭菜中提取的色素吸取光的种类更多，D正确。高频考点二捕获光能色素的种类及功能例2.〔2023·江苏卷〕如图为某次光合作用色素纸层析的试验结果，样品分别为颖菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。以下表达正确的选项是A．研磨时参加CaCO3过量会破坏叶绿素B．层析液可承受生理盐水或磷酸盐缓冲液C．在放开的烧杯中进展层析时，需通风操作D．试验验证了该种蓝藻没有叶绿素b【答案】D【解析】绿色植物的叶绿体中含有四种色素，纸层析后，形成的色素带从上到下依次是〔橙黄色〕、叶黄素〔黄色〕a〔蓝绿色〕、叶绿素b黄绿色。由图可知，菠菜含有四种色素，蓝藻〔原核生物〕只含有叶绿素a和胡萝卜素。研磨时参加碳酸钙是为了保护叶绿素，A错误；层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92号汽油代替，B错误；层析时，为了防止层析液挥发，需要用培育皿盖住小烧杯，C错误；由图可知，蓝藻只有两条色素带，不含有叶绿色b，D正确，应选D。【变式探究】(2023·山西运城模拟)在做提取和分别叶绿体中的光合色素试验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用状况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为()试剂甲乙丙丁无水乙醇－＋＋＋水＋－－－CaCO3SiO2＋＋＋＋－＋＋－A．①②③④ B．②④①③C．④②③①【答案】B

D．③②①④32【解析】甲同学由于没有参加提取剂无水乙醇，所以提取液中不会消灭色素，色素分别的结果是②；乙同学操作正确，色素分别后得到的色素带有四条，与④状况相符；丙同学由于未加CaCO，所以叶绿素含量削减，所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄，对应①；丁同学由于未加SiO，导致叶片研磨不充分，最终导致各种色素的含量均削减，对应③。32【变式探究】(2023·河南乡质检)为争论光合色素提取试验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某争论小组利用颖的菠菜叶片进展了一系列的色素提取与定量测定试验，试验结果如下表。以下有关表达错误的选项是(二氧化硅)颗粒大小(目)叶绿素种类02050100200叶绿素a(mg/g)0.250.530.610.480.47叶绿素b(mg/g)0.160.080.090.110.12A．提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂B．参加二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益C．50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多D．假设叶片研磨过程中未参加碳酸钙，则表中数据均减小【答案】B【解析】依据光合色素易溶于有机溶剂的原理，可用无水乙醇来提取，A正确；分析表格数据可知，参加二氧化硅会使叶绿素b的含量削减，不利于叶绿素b的提取，B错误；依据表格数据可知，分别使用20、50、100、200目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量分别为0.61、0.70、0.59、0.59mg/g，故用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多，C正确；碳酸钙可保护叶绿素，防止叶绿素被有机酸分解，假设叶片研磨过程中未参加碳酸钙，则表中叶绿素a、叶绿素b数据均减小，D正确。高频考点三光合作用的过程例32023·天津卷〕争论人员从菠菜中分别类囊体，将其与16成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反响体系。该反响体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与复原，并不断产生有机物乙醇酸。以下分析正确的选项是〔〕产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质该反响体系不断消耗的物质仅是CO2类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与复原与叶绿体相比，该反响体系不含光合作用色素【答案】A【解析】光合作用的光反响阶段〔场所是叶绿体的类囊体膜上：水的光解产生[H与氧气，以及ATP〔场所是叶绿体的基质中C2被C5固定形成CC3在光反响供给的ATP和[H]的作用下复原生成糖类等有机物。乙醇酸是在光合作用暗反响产生的，暗反响场所在叶绿体基质中，所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A正确；该反响体系中能进展光合作用整个过程，不断消耗的CO2H2O，BATPC3的复原，产生的O2用于呼吸作用或释放到四周环境中，C错误；该体系含有类囊体，而类囊体的薄膜上含有光合作用色素，D错误。应选A。【举一反三】(2023·江西上饶高三模拟)以下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反响过程)，以下推断错误的选项是()A．绿色植物能利用a物质将光能转换成活泼的化学能储存在c中B．e中不储存化学能，所以e只能充当复原剂C．图中①表示水分的吸取，③表示水的光解D．在g物质供给充分时，突然停顿光照，C3的含量将会上升【答案】B2 2 【解析】a为光合色素，能吸取、传递、转化光能到ATP中，A正确；e为水光解生成的[H]，也含有活泼的化学能，可参与暗反响中C3的复原，B错误；图中①表示根系从土壤中吸取水分，③表示水的光解生成[H]和O，C正确；gCO，供给充分时，突然停顿光照，光反响生成的[H]ATP的量下降，C的复原速率下降，另一方面，CO2固定生成C3正常进展，C3的含量因消耗下降而积存，D2 2 【变式探究(2023·安徽合肥高三模拟)以下图表示绿色植物光合作用的局部过程图中A～C表示相关物质。以下有关分析错误的选项是( )图中A为O2，可局部释放到空气中图中BNADPH，外界CO2浓度上升时，B的含量临时上升该过程消耗的NADP＋和C来自叶绿体基质D．该过程将光能转化为化学能储存在BATP中【答案】BO2NADPH，假设光合作用强度大于呼吸作用强度，O2会局部释放到空气中，A正确；图中B是在NADP＋、H＋e－参与下形成的，为NADPH，当外界CO2浓度上升时，暗反响中生成的三碳化合物增多，则消耗的NADPH增多，导致NADPH的含量临时降低，B错误；叶绿体基质中，暗反响消耗NADPH、ATP产生NADP＋、ADP，C正确；光合作用光反响过程中，将光能转化成化学能储存在ATP和NADPH中，D正确。高频考点四环境转变对光合作用中物质变化的影响例4．(2023·福建厦门一中模拟)光合作用通过亲热关联的两大阶段——转变反响条件而引起的变化的说法，正确的选项是()突然中断CO2供给，会临时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小突然中断CO2供给，会临时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大C．突然将红光转变为绿光，会临时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小D．突然将绿光转变为红光，会临时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小【答案】B【解析】突然中断CO2供给，导致CO2的固定速率降低，叶绿体中C5含量增加、C3含量削减，因此会临时引起叶绿体基质中C5/C3的值增大，ACO2C3ATP和[H]含量增多，所以临时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大，B正确；突然将红光转变为绿光后光能利用率降低，ATP和[H]含量削减，进而使C3含量增大、C5含量削减，因此会临时引起叶绿体基质中C3/C5的值增大，C错误；突然将绿光转变为红光后光能利用率提高，ATP和[H]含量增加，ATP/ADP的值增大，D错误。(2023·河北衡水中学调研)C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段转变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。以下分析正确的选项是()图中物质甲转变成乙需要消耗光反响供给的ATP图中Ⅱ阶段所转变的环境条件是降低了光照强度Ⅱ阶段甲上升是由于叶绿体中[H]ATP的积存D．Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低【答案】D1molC＋1molCO2molC，所以在适宜条件下，叶肉细胞内C是C5 2 3 3 55 3 2倍，因此图中甲是C，乙是C。图中物质甲与CO结合形成乙，该过程只需要酶的催化，不需要消耗ATP，A错误；植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，假设Ⅱ阶段转变的环境条件是降低光照强度，那么C3含量增加，C5含量削减，与题图不符合，而假设转变的条件是降低CO2浓度，那么C3含量削减，C55 3 加，与题图符合，所以此题转变的条件是降低CO2浓度，B错误；CO2浓度降低，由于CO2供给量削减，C5消耗削减，而C3复原正常，所以C5(甲)含量会上升，C错误；低CO2浓度下的光饱和点也低，D正确。高频考点五影响光合作用的因素及应用例5.(2023·高考天津卷)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吸取速率。表达错误的选项是( )P时，突变型的光反响强度低于野生型P时，突变型的暗反响强度高于野生型P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度2P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO浓度2【答案】D【解析】光照强度低于P时，突变型的光合作用强度(光反响和暗反响强度)低于野生型，A项正确；光P(光反响和暗反响强度)P时，限制突变型和野生型光合速率的主要环境因素为横坐标所表示的因素，即光照强度，C项正确；光照强度高于P时，突变型光合速率随光照强度的增大而增加，因此限制其光合速率的主要环境因素仍旧为横坐标所表示的因素，即光照强度，D项错误。【变式探究】(2023·湖北武汉二中模拟)在0.03%的CO2浓度和适宜的恒定温度条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如下图。以下有关分析正确的选项是( )1klx时，植物甲开头进展光合作用3klx时，植物乙的总光合速率是0mg/(100cm2叶·h)假设在