2022年高三生物一轮讲练测复习11

一、绿叶中色素的提取与分离1．实验原理(1)叶绿体中的色素容易溶解在________中。(2)各种色素在层析液中的________不同；________的色素在滤纸上扩散的速度快，位于________，________的色素在滤纸上扩散得慢，位于________。2．实验结果层析过程中，滤纸条上会出现四条色素带，自上而下依次是：________(橙黄色)、叶黄素(________)、________(蓝绿色)、叶绿素b(________)。二、叶绿体的结构和功能1．结构一般呈扁平的________，有________层膜，内部的基粒是由________堆叠而成的。吸收________的色素位于________上，与光合作用有关的酶分布在________和________中。2．功能进行光合作用的场所，利用________将无机物合成____，同时将光能转化为________储存在有机物中。三、光合作用的探究历程时间探究结果1771年植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变污浊的________1779年________在更新空气中不可缺少1785年绿叶在光下放出的气体是________，吸收的是________1864年光合作用的产物是________1993年利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自______20世纪40年代利用同位素示踪技术探明了________的转化途径四、光合作用的基本过程1．光反应(1)场所：叶绿体的________上。(2)条件：________________。(3)物质变化①水的光解：色素分子吸收光能将水分解成________。②ATP的合成：利用色素分子吸收________将ADP和Pi合成________。(4)能量变化：光能转变为________。2．暗反应(1)场所：________。(2)条件：________、________、________、CO2。(3)物质变化①CO2的固定：CO2与C5结合，形成________。②C3的还原：在有关酶的作用下，________接受ATP释放的能量并且被________还原，经过一系列的变化，形成________及________。(4)能量变化：__________转变为有机物中稳定的化学能。3．光合作用原理的应用(1)光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造________的数量。(2)影响光合作用强度的外界因素包括_____________________________、土壤中的矿质元素、水、______、______等。五、化能合成作用1．概念某些细菌能够利用体外环境中某些________时所释放的化学能来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。2．实例硝化细菌能够利用________氧化成HNO2和HNO3时所释放的化学能将________合成糖类。答案：一、1.(1)有机溶剂(2)溶解度溶解度高上方溶解度低下方2.胡萝卜素黄色叶绿素a黄绿色二、1.椭球形或球形双类囊体光能类囊体薄膜类囊体薄膜上叶绿体基质2.光能有机物化学能三、空气光和绿叶氧气二氧化碳淀粉水二氧化碳中碳四、1.(1)类囊体薄膜(2)光、色素、酶(3)[H]和氧气光能ATP

(4)ATP中活跃的化学能2.(1)叶绿体基质(2)酶ATP

[H]

(3)两个C3

C3

[H]糖类C5

(4)ATP中活跃的化学能3.(1)有机物(2)空气中的CO2浓度光照强度温度五、1.无机物氧化2.氨CO2和H2O1．原理解读(1)色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取绿叶中的色素。(2)各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。2．实验流程图示3．实验中几种化学试剂的作用(1)无水乙醇用于提取绿叶中的色素。(2)层析液用于分离绿叶中的色素。(3)二氧化硅可增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分。(4)碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。4．实验中的注意事项(1)选材：应选取新鲜、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。(2)提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。(3)画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。(4)色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。5．色素提取液呈淡绿色的原因分析(1)研磨不充分，色素未能充分提取出来。(2)称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。(3)未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。1．普利斯特利的实验(1)实验过程及现象(2)实验分析①缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。②没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。③限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。2．萨克斯的实验(1)实验过程及现象(2)实验分析①设置了自身对照，自变量为照光和遮光，因变量是颜色变化(有无淀粉生成)。②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘处理之前应用热酒精对叶片进行脱绿处理。③本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。3．水绵实验(1)实验过程及结论实验结论①叶绿体是进行光合作用的场所。②O2是由叶绿体释放的。(2)实验分析本实验设计的巧妙之处在于①选择水绵作实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细胞确定O2释放的部位，便于观察。②没有空气的黑暗环境排除了O2和光的干扰。③设置了对照实验，自变量为光照(照光处与不照光处；黑暗与完全曝光)，因变量是好氧细菌的分布。4．鲁宾和卡门的实验(1)实验过程及结论H218O＋CO2―→植物―→18O2H2O＋C18O2―→植物―→O2光合作用释放的O2全部来自水。(2)实验分析设置了对照实验，自变量是标记物质(H218O和C18O2)，因变量是O2的放射性。1．光合作用过程图解2．反应方程式及元素去向3．叶绿体处于不同条件下，C3、C5、[H]、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化项目条件C3C5[H]和ATP(CH2O)合成量光照不变停止CO2供应减少增加增加减少或没有光照不变CO2供应增加增加减少减少增加光照不变，CO2供应不变，(CH2O)运输受阻增加减少增加减少停止光照CO2供应不变增加下降减少或没有减少或没有突然光照CO2供应不变减少增加增加增加1．探究光照强度对光合作用强度的影响及相关分析(1)实验流程项目烧杯小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量甲10片20mL强多乙10片20mL中中丙10片20mL弱少(2)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强(小圆形叶片产生的O2多，浮起的多。)(3)光照强度与光合作用速率的关系曲线分析应用①曲线分析A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长)，B点所示光照强度称为光补偿点。BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。②应用：阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。2．CO2浓度对光合作用强度的影响(1)曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增强。图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。(2)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。3．温度对光合作用速率的影响(1)曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。(2)应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。4．必需元素供应对光合速率的影响(1)曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。(2)应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。5．水分的供应对光合作用速率的影响(1)影响：水是光合作用的原料，缺水即可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。1．区别与联系光合作用有氧呼吸代谢类型合成作用(或同化作用)分解作用(或异化作用)物质变化无机物有机物有机物无机物能量变化光能―→化学能(储能)化学能―→ATP、热能(放能)实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所叶绿体活细胞(主要在线粒体)条件只在光下进行有光、无光都能进行联系2.光合作用与细胞呼吸的计算(1)光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。(2)在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝表现光合速率＋呼吸速率。如图所示：(3)呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量，即表示呼吸速率。(4)一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)可用下式表示：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。(2010·东营模拟)右面是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是 (

)A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲＋乙)<(丙＋丁)C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D．四种色素中，丙和丁主要吸收红光解析：在提取色素时加入的碳酸钙是为了保护色素不被破坏；从扩散距离可知：丁、丙、乙、甲分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。水稻收获季节，叶片变黄故叶绿素含量极低；溶解度越大、扩散速度越快，故丁的溶解度最大；丙和丁主要吸收蓝紫光。答案：B如图用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素 (

)A．叶绿素、类胡萝卜素B．类胡萝卜素、叶绿素C．叶黄素、叶绿素aD．叶绿素a、叶绿素b答案：A解析：根据曲线分析可知，A主要吸收红光和蓝紫光，B主要吸收蓝紫光，因此A为叶绿素，B为类胡萝卜素。光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是 (

)A．叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应B．叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应解析：光反应是在叶绿体内囊状结构的薄膜上进行的，该过程必须在有光的条件下才能进行；暗反应是在叶绿体内的基质中进行的，该过程有光无光均可。答案：DCO2供应不足最终可影响到绿色植物释放O2减少，下列叙述中最直接的原因是 (

)A．CO2不足使固定形成的三碳化合物减少B．三碳化合物还原所消耗的ATP和NADPH减少C．ATP和NADPH减少使光反应分解水减少D．ADP、Pi、NADP＋减少使光反应分解水减少答案：D解析：根据教材中的光合作用图解可知，CO2供应不足，C3化合物减少，光反应积累的NADPH和ATP的量相对增多，细胞中ADP、Pi、NADP＋相应地减少，光反应能力下降，分解水减少，释放O2减少。在下列4种实验条件下，测定了不同光照强度对光合作用速率的影响，实验条件记录于下表中。根据实验结果绘制成的曲线如图所示：实验CO2浓度(%)温度(℃)10.103020.102030.033040.0320以上实验可知对光合作用速率的限制因素的描述正确的是 (

)ABCD实验2光强度0.1%CO2温度温度实验40.03%CO2光强度光强度0.03%CO2P点温度温度CO2浓度光强度解析：本题综合考查学生的识图、推理判断能力。比较实验1、2可知，限制实验2的因素是温度；比较实验2、4可知，限制实验4的因素是CO2浓度；实验1、2、3、4在P点时光合速率都较低，是光照强度太低的缘故。答案：D科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如下图所示曲线，下列有关叙述不正确的是 (

)A．随着环境温度的升高，cd段位置不断上移B．a点时的叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动D．外界条件均适宜时，c点后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关答案：A解析：本题考查的是光照强度、矿质元素、温度及植物内部因素对光合作用的影响情况。酶的活性受温度的影响，随着环境温度的升高，二氧化碳的吸收量会有所增加，但不会不断升高，在超过最适温度后有所下降；a点时因没有光照，叶肉细胞只进行呼吸作用，产生ATP的细胞器只有线粒体；当植物缺Mg时，叶绿素减少，光反应减弱，暗反应合成的有机物减少，b点将向右移动；c点之后限制光合作用的因素是暗反应，可能与叶绿体中酶的数量有关。实验测得一片叶子在不同光照条件下CO2吸收与释放的情况如图所示。图中所示细胞发生的情况与曲线中AB段(不包括A、B两点)相符的一项是 (

)解析：图中AB段呼吸作用大于光合作用，因此线粒体中产生的CO2一部分进入叶绿体进行光合作用，一部分释放出去。答案：A(2010·湛江模拟)下图表示在不同光照强度下某植物的氧气释放量。该植物在2000lx光照强度下，每小时光合作用所产生的氧气量(mL)是 (

)A．17

B．12

C．18

D．23答案：D解析：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。无光条件下，氧气释放速率＝呼吸速率。每小时光合作用所产生的氧气量为：17＋6＝23。1．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是 (

)A．叶绿体中的色素都分在囊状结构的膜上B．叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上答案：A解析：叶绿体中的色素都分布在囊状结构的薄膜上。2．(2010·郑州模拟)光合作用的暗反应中，三碳化合物转变成葡萄糖，需要的条件最起码是 (

)①CO2②叶绿素分子③ATP④[H]⑤多种酶⑥五碳化合物A．②③④ B．③④⑤C．①③⑥ D．①③⑤答案：B解析：三碳化合物转变成葡萄糖是一个还原过程，需要还原剂[H]；由三碳化合物转变成葡萄糖是合成代谢，需要消耗ATP；生物体内的生化反应都需要酶的催化才能完成，由三碳化合物转变成C6H12O6，要经过一系列复杂的化学变化，因而需要多种酶的催化才能完成。3．要在温室内培育出又大又甜的哈密瓜，对室内温度的控制是 (

)A．白天适当降低温度B．夜间适当降低温度C．昼夜温度保持平衡D．与室外温度保持一致答案：B解析：新疆的哈密瓜又大又甜的原因是因为该地区的光照时间长和昼夜温差大，光照时间长，有利于有机物的积累，昼夜温差大，则细胞液浓度高，细胞液浓度高是植物对低温环境的一种保护性适应现象，而室内培育哈密瓜要想达到目的，则必须要和室外条件基本相同。夜间适当地降低温度可降低呼吸作用对有机物的消耗，并能促使植物细胞液浓度变大。4．德国科学家萨克期将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。若观察时，遮光处也呈现出蓝色，原因可能是 (

)①叶片在暗处放置时间过短，有机物未被耗尽②曝光时间过长，有机物发生了转移③叶片未用酒精脱色处理，绿色对蓝色造成的干扰④曝光时间过短，有机物生成的数量过少A．①② B．②③ C．①④ D．②④答案：A解析：实验中黑暗处理的目的是耗尽原有的淀粉等有机物，若暗处理时间过短，叶片内原有的淀粉就会对实验结果造成干扰。有机物在植物体内能够转移，若曝光时间过长，曝光处的淀粉可运输到遮光处，从而使遮光处也含有淀粉等物质。绿色对蓝色虽然能造成干扰，但仅是实验现象不明显而已，而不会出现蓝色。5．如图是纸层析法分离叶绿体色素而获得的色素带，层析结束后立即在暗室中用红光照射，此时可以看到较暗的位置是 (

)A．①②B．②③C．③④D．①②③④答案：C解析：①、②、③、④分别代表的是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，所以用红光照射时，叶绿素吸收红光较多，故③④处较暗。6．图中甲表示某绿色植物在不同温度(15℃和25℃)下光照强度和氧气释放速度的关系。请回答：(1)若图乙表示的是该绿色植物的氧气释放量随时间的变化，则应当是光照强度为________千勒克斯时的测定值，若图乙表示的是植物进行光合作用制造的氧气，则应当是在光照强度为________千勒克斯下的测定值。(2)如果在阴雨天，温室内光照强度小于5千勒克斯，采取什么措施可以有助于提高光合产量？请利用图中数据阐明其原因。____________________。答案：(1)8

5(2)适当降低温室内的温度。光照强度小于5千勒克斯时，15℃下植物净光合速率大于25℃下的净光合速率解析：(1)若图乙表示植物的氧气释放量(净光合量)时，图中显示25℃时氧气释放量为50mL/h。15℃时为40mL/h，从图甲可知应当是光强为8千勒克斯时的测定值。若图乙表示植物光合作用制造的氧气量(总光合量)，综合两图：25℃下O2总产生量为50mL/h，呼吸消耗量为20mL/h，即净释放量为30mL/h；15℃下O2总产生量为40mL/h，呼吸消耗量为10mL/h，即净释放量也是30mL/h。从图甲可知是光照强度为5千勒克斯时的测定值。(2)在阴雨天，光照很弱，光反应减弱，使有机物合成减少，为保证产量，应适当减弱作物的呼吸强度，可以通过适当降低温度来实现。7．对叶绿体进行成分分析时，发现某部位的磷酸含量较多。该部位最可能是叶绿体的 (

)A．外膜 B．内膜C．基粒 D．基质答案：D解析：光合作用的暗反应阶段需消耗ATP，进行ATPADP＋Pi＋能量的过程，暗反应的场所是叶绿体基质。而光反应则消耗ADP和Pi，合成ATP。8．(2010·上海生物)右图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则右图②所示结果最有可能来自于 (

)A．水培的洋葱叶B．生长的柳树幼叶C．培养的衣藻D．秋冬的银杏落叶答案：D解析：新鲜菠菜叶中的光合色素含量充足完整，据图①可知，滤纸上的四条色素带完整，从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。图②滤纸上的色素带不完整，只有胡萝卜素、叶黄素。秋冬的银杏落叶呈黄色(或橙黄色)，这是由于低温破坏了叶绿素所致，因此叶片中几乎不含叶绿素。其他选项中的材料中都含有充足的四种色素。9．将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内，如图所示，若干天后，与丙盆相比，甲、乙两盆麦苗长势 (

)A．甲、乙、丙三盆麦苗长势相近B．甲与丙长势相近，乙比丙长势差C．乙与丙长势相近，甲比丙长势差D．甲、乙长势都比丙好答案：C解析：甲盆罩有绿色透明膜，因此罩内的麦苗得到的主要是绿光。同理，乙罩的麦苗得到的主要是红光。丙盆的透明罩能透过各种波长的光，即麦苗能得到各种波长的光，显然丙盆是该实验中的对照组，由于麦苗进行光合作用主要利用的是可见光中的红光和蓝紫光，所以乙、丙两盆的麦苗长势相近，甲盆长势较差。10．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，图示表示25℃时光合作用与光照强度的关系。若温度升到30℃时(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别为 (

)A．下移、右移、下移B．下移、左移、下移C．上移、左移、上移D．上移、右移、上移答案：A解析：30℃时光合作用速率降低，呼吸作用速率升高，因此a点下移、b点右移、d点下移。11．某班学生选取了一水体中的4种生物：栅藻(单细胞绿藻)、水绵(多细胞绿藻)、菹草(高等植物)和颤藻(蓝藻)，用其生长旺盛的新鲜材料在人工控制的条件下，A、B两组同时开展平行实验，进行有关光合作用的研究。请分析回答下列问题。(1)A组的实验结果如图所示。据图推测，一年中最早出现生长高峰的生物可能是________；夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是________。(2)B组测得的栅藻净光合放氧率明显低于A组。仔细对比发现，两组实验条件的惟一差别是B组接种栅藻的浓度明显高于A组。实验在短时间内完成，水中也不缺乏各种营养，造成B组栅藻净光合放氧率低的主要原因是_________________。(3)如图是物质转化过程示意图，a、b、c、d代表不同的代谢过程，请据图回答下列问题。①上述4种生物中，能进行a过程的是________________。②硝化细菌能进行的过程是________________________。③过程a、b的主要区别是__________________________。答案：(1)菹草颤藻(2)栅藻密度过大导致栅藻接受光照不足(3)①栅藻、水绵和菹草②b、c③a过程利用的是光能，b过程利用的是无机物氧化时释放的能量解析：(1)据图曲线比较得出，菹草的最适生长温度是15℃，水绵、栅藻的最适生长温度分别是20℃、25℃，颤藻比较耐高温，其最适温度是30℃，因此一年中最早出现生长高峰的生物可能是菹草，夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是颤藻。(2)据题干可知，A、B两组惟一差别是接种栅藻的浓度，栅藻密度越大，接受的光照强度越弱，因此，净光合速率低。(3)图中a是在叶绿体中进行的光合作用，b是化能合成作用，c是有氧呼吸，d是无氧呼吸。12．(2010·全国理综)请回答下列问题：(1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是________，构成细胞膜的元素是________。(2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是________________。(3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量无水乙醇。二氧化硅的作用是___________________________________________；碳酸钙的作用是____________________________；无水乙醇的作用是__________________________。(4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特殊状态的______________________________________。答案：(1)氮、磷氮、磷(2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻(其他合理答案也给分)(3)有助于磨碎植物细胞防止研磨过程中叶绿体色素被破坏色素的提取溶剂(其他合理答案也给分)