2015届高考生物一轮复习考点解析学案：03 能量之源-光与光合作用（解析版）

【2015考纲解读】

1.光合作用的基本过程（II）

2.影响光合作用速率的环境因素（II）

3.实验：叶绿体色素的提取和分离

【2014高考在线】

1.（2014•新课标全国卷1］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.。2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

【答案】B【解析】用黑布将培养瓶置住，光反应停止，氧气的产生停止，A项正确。光反应停止,

［H］和.UP的产生停止，导致暗反应中C：的还原速度减慢，心在叶绿体内积累导致CO：的固定减慢，B

项错误。光反应停止，ATP的生成减少，AIPADP比值下降，C项正确。光反应停止，NADPH（［H1）的产

生减少，NADPHNADP-比值下降，D项正确。

2（2014・北京卷）在25℃的实验条件下可顺利完成的是（）

A.光合色素的提取与分离

B.用斐林（本尼迪特）试剂鉴定还原糖

C.大鼠神经细胞的培养

D.制备用于植物组织培养的固体培养基

【答案】A【解析】光合色素的提取和分禽实蛉在常温下进行，即在25七的条件可顺利完成，A项

正确。用斐林试剂鉴定还原糖实蛤中需要水浴加热，才能出现穆红色沉淀，常温条件下不发生反应，B项错

误。哺乳动物和人类神经细胞的培养的生存环境温度是1〜37七，C项错误。制备用于植物组织培养的固

体培养基的温度一般是1$〜22七，D项错误。

3.（2014•重庆卷）下列与实验有关的叙述，正确的是（）

A.人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色，其细胞核呈绿色

B.剪取大蒜根尖分生区，经染色在光镜下可见有丝分裂各时期

C.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

D.在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片，可见叶绿体的结构

【答案】A【解析】人体口腔匕皮细胞DNA主要分布在细胞核，DNA被甲基绿染成

绿色，A项正确。在观察大蒜根尖细胞有丝分裂实验中，需经过解离、漂洗、染色、制片等过

程才能对细胞进行观察，B项错误。叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散的速

度越快，C项错误。在光镜卜观察新鲜菠菜叶装片，可以看到呈球形或椭球形的叶绿体，但其

亚显微结构需在电子显微镜卜才能观察到，D项错误。

4（2014・四川卷）生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是（）

A.在最基本生命系统中，比0有自由水和结合水两种存在形式

B.由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和竣基

C.有氧呼吸时，生成物HzO中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解

D.在光下分解，产生的［H］将固定的CO2还原成（CH2O）

【答案】C【解析】本题考查水在生命活动中的作用。细胞是最基本的生命系统，水以自由水和结

合水两种形式存在于细胞中，A项正确。氨基酸脱水缩合形成肽睚，此过程脱掉氨基中的一个H和覆基中

的-OH生成H:O,B项正确。有氧呼吸第三阶段［可和0：在线粒体内膜上产生水，［司来自于有氧呼吸第一

阶段葡萄糖的分解和第二阶段丙酮酸和水的分解，C项错误。在光合作用中，H：O在光下分解，形成田］用

于暗反应将固定的C。：还原成D项正确。

5（2014•四川卷）下列有关实验方法或检测试剂的叙述，正确的是（）

A.用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化

B.用健那绿和毗罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布

C.用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取粗品

D.用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度

【答案】A【解析】改良苯酚品红染流是观察细胞分裂时染色体形态的优良染色剂，可用于染色体

数目的观察，A项正确。健那绿是活细胞中线粒体染色的专一性染料，B项错误。纸层析法可用来分离色素，

而不能提取色素，C项错误。土壤小动物由于个体小，活动力强，不宜用标志重捕法，常用取样器取样的方

法进行采集、调查，D项错误。

6.（2014•海南卷）下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄绿色叶片的叙述，错误的是（）

A.两种叶片都能吸收蓝紫光

B.两种叶片中均含有类胡萝卜素

C.两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素a

D.黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP

【答案】D【解析】叶片中含有类胡萝卜素和叶绿素，二者均能吸收蓝紫光，A项正

确。当叶绿素含量高时呈现绿色，含量低时则呈现类胡萝卜素的颜色，B项正确。叶绿素包括

叶绿素a和叶绿素b,C项正确。黄绿色叶片在光下仍能进行光合作用，故在光反应过程中能

产生ATP用于暗反应的进行，D项错误。

7.（2014•海南卷）关于小麦光合作用的叙述，错误的是（）

A.类囊体膜上产生的ATP可用于暗反应

B.夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高

C.进入叶绿体的CO,不能被NADPH直接还原

D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长

【答案】3【解析】光合作用的光反应发生在叶球体的类囊体膜上，其产生的AIP用于暗反应的进

行，A项正确。小麦为G植物，当夏季晴天光照最强时，气孔关闭，CO：供应不足，此时光合速率降低，

B项错误。进入叶绿体的CO：被固定生成G化合物后才能被NADPH还原，C项正确。当净光合速率为零

时，说明此时没有有机物的积累，长期如此，会导致幼苗生长受阻，D项正确。

8.（2014・全国卷）植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题：

（1）下图表示了对某种C3植物和某种C4植物的影响。当光照强度大于p

时，C3植物和C4植物中光能利用率高的是植物。通常提高光能利用率的措施有增加

的面积，补充气体等。

粗

醺

e妾C,植物

令

妄G植物

°p

光照强度

（2）在光合作用过程中，C4植物吸收的CO2被固定后首先形成化合物。

（3纪3植物光合作用的暗反应需要光反应阶段产生的ATP和NADPH,这两种物质在叶绿

体内形成的部位是oNADPH的中文简称是,其在暗

反应中作为剂，用于糖类等有机物的形成。

【答案】（1）光照强度光合作用强度C,光合作用CO；（2）四碳（或C。（3）囊状结构薄膜:或类囊

体薄膜）还原型辅酶n还原

【解析】本题考查影响光合作用的因素及G植棚口C,植物的有关知识。（。曲线的横轴是光照强度，

即自变量，纵轴是光合作用强度，即因变量，因此曲线表示的是光照强度对某种G植物和某种a植物的光

合作用强度的影响：光照强时，绿色植物的气孔关闭，C,植物能够利用叶片内细胞间隙含量很低的co二进

行光合作用，而G植物不能；通常提高光能利用率的措施有延长光合作用时间、增加光合作用面积、增加

光照强度、增加空气中CO2含量和供应必需矿质元素等。

（2）C4植物吸收CO2首先被PEP固定生成C4化合物。

（3）光反应发生的场所是在叶绿体囊状结构的薄膜上，NADPH的中文简称是还原型辅酶

II,NADPH作为还原剂，能将C3化合物还原成糖类等有机物。

9.（2014•福建卷）氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将HzO分解成［H］和。2,［H］

可参与暗反应，低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使［H］转变为氢气。

（1）莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的。

（2）CCCP（一种化学物质）能抑制莱茵衣藻的光合作用，诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱

茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，设完全培养液（A组）和缺硫培养液（B

组），在特定条件下培养莱茵衣藻，一定时间后检测产氢总量。

实验结果：B组〉A组，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有作用。

为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，则需增设两实验组，

其培养液为和»

（3）产氢会导致莱茵衣藻生长不良，请从光合作用物质转化的角度分析其原因

（4）在自然条件下，莱茵衣藻几乎不产氢的原因是,因此可通过筛选

高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量。

【答案】⑴类囊体薄膜

G)促进添加CCCP的完全培养液

添加CCCP的缺硫培养液

(3)莱茵衣藻光反应产生的［H］转变为a，参与暗反应的［H］减少，有机物生成蚩减少

(4)氧气抑制产氢酶的活性

【解析】(1)，莱茵衣藻为真核藻类植物，其光反应阶段捕获光能的场所在叶绿体类囊体薄膜上。

(2)本题第一组实蛉探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，自变量为硫的有无，因变量为氢的产量，通过完

全培养液(A组)和缺硫培养液1B组)对照实脸，3组块硫产氢多，说明缺硫对莱茵衣着产氢有促进作用；为

探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，由于自变量不唯一，实蛉必须遵循单一变

量原则和对照原则，所以应增设添加CCCP的完全培养液组和添加CCCP的缺硫培养液组作为实蛉组。

(3)据题干分析，低氧时叶像体中的产氢酶活性提高，使［H］转变为H：,导致光合作用暗反应阶段三碳化

合物的还原由于［H］供应不足而受影响，使有机物生成量减少，衣藻生长不良。

(4)根据此题中“可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量”，以及题干“低氧时叶绿

体中的产氢随活性提高”可知，在自然条件下，莱茵衣藻儿乎不产氢的原因是氧气抑制产氢酶

的活性。

10.(2014・江苏卷)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1〜3

表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题：

图3

(1)图1表示的生理过程是,其主要的生理意义在于

(2)图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明

;若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素，那么靶器官

是。

(3)图3中ATP参与的主要生理过程是。

(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图(填图序号)中的膜结构。

(5)图1〜3中生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是

(6)图1〜3说明生物膜具有的功能有(写出3项)。

t答案】(1)有氧呼吸第三阶段为生命活动供能⑶受体蛋白具有特异性垂体⑹暗反应(4)1、2

(5)含有的蛋白质不同(6)跨膜运输、信息交'流、能量转换等

【解析】(1：®1中膜上发生反应2H-+120=-H9,可判断该生理过程为有氧呼啜第三阶段反应，图

1为线粒体内膜，有氧呼吸释放大量能量为生命活动供能。

⑵,图2中3种信号分子在细胞膜外，其中只有1种能与膜受体结合，说明受体蛋白具有特异性；下丘

脑释放的促甲状腺激素释放激素能促使垂体释放促甲状腺激素，故靶器官为垂体。

(3)图3中膜利用光能发生了水的光解及ATP的合成，可知该膜是进行了光反应的类囊体薄膜，

光反应产

生的AIP将参与暗反应，为其提供能蚩。

(4)动物和植物都具有的膜是图1线粒体膜和图2细胞膜，而图3类囊体薄膜是含有叶绿体的植物所特

有的。

各种生物膜的功能不同与其膜上蛋白质的种类和数量有关。

(6)图1和图3的IT跨膜运愉，图2的受体蛋白与外来信号分子的特异性结合，图1和图3膜都参与了

AIP的合成，说明膜的功能有跨膜运愉、信息交流、能蚩转换等。

11.(2014・江苏卷)为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以此为材

料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速度(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图；图2

是不同的NaHCO3浓度(pH8.5,25℃)条件下测得Pn曲线图。请回答下列问题：

辄电极

溶斛气传感器

山池可调肥源

透0而温

水浴优

图1

(

H

-

q

u

bnE

&

o

o

L

U

T

O

M姻-

如

文

克

图2

(1)通过变换图1中光源，可研究、对光合作用的影响。

(2)在测定不同光照对Pn的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与Pn的关系

(填“呈正相关”“呈负相关”或“难以确定”)。

(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酊酶(CA)

分解水中的HCO；获得C02=图2中达到最大Pn值的最低NaHCC>3浓度为;在更高

NaHCCh浓度下，Pn不再增加的主要原因有、.

(4)培养基中的HCO,与COT之间的离子平衡与pH有关，碱性条件下pH越高，HCC>3越

少，CO：越多，而CO：几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.0〜10.0)对光合作用的影响时，

导致Pn发生变化的因素有、。

【答案】(1)光强光质(2)难以确定

(3)120mg-L-1达到了CO：饱和点CA量有限

(4)CO:(sfiHCOf)供应量不同CA｛细胞活性变化

【解析】(1)据图分析，变换图1光源，可以调节灯光的强弱或者光质来完成。

(2)光照和温度都能显著影响光合速率,温度还能明显影响呼吸速率，净光合速率(Pn)是总光合速率与呼

吸速率的差值，若不精确控制温度则难以确定光照与净光合速率(Pn)的关系。

⑶图2中达到最大Pn值的最低NaHCO:浓度应为120mg；3在更高NaHCO：浓度下，净光合速率不

再熠加，主要原因是暗反应单位时间能利用的CO二已经饱和、蓬的胞内碳酸酊酶(CA)数量有限。

(4)弱碱性的藻培养液中胞内碳酸酊酶(A'，能分解HCOf产生CQ,pH越高，HCO「越少，说明分解产

生的CO：越少。在pH为7.0~10.0时，净光合速率CPn)变化的原因有：碳酸酊酶(CA)活性受pH影响；随着

HCO；的分解，溶液中HCO3越来越少，分解产生的CO2不足。

12.(2014・新课标全国卷H)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。

高光

#强

A

第

C

光

强

娈B

更

低光

强

mC

O

-m---------11----------------------------►

0abcCO2浓度

据图回答下列问题：

(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为。CO2浓度在a〜b之间时,

曲线表示了净光合速率随CO?浓度的增高而增高。

(2)CC)2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因

素是。

(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO?量

(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。

(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应

该同时考虑这一因素的影响，并采取相应措施。

【答案】⑴0A、B和C(2)光强(3)大于⑼光强

【解析】(1)据图可知，CO?浓度为a时，高光强(曲线A)下的纵坐标为0,即净光合速率

为0:CO?浓度在a〜b之间时，曲线A、B、C均发现为上升趋势，即三者的净光合速率均随

CO2浓度增高而增高。

(2)CC)2浓度大于c时，高光强条件下(曲线A)的净光合速率仍然能够随着CO?浓度的增高

而增高，而中光照与低光照条件下的净光合速率不再随CO?浓度的增高而增高，由此可知，

限制B、C净光合速率增加的环境因素不再是CO?浓度，而是光强。

(3)CC)2浓度小于a时，3种光强卜，净光合速率均小于0,即呼吸速率大于光合速率，也

就是说呼吸作用产生的CO?量大于光合作用吸收的CO?量。

(4)据图可知，CO2浓度和光强会影响净光合速率从而影响植物的产量，故若要提高植物

的产量，应综合考虑CO2浓度和光强对植物的影响。

13.(2014•全国卷)植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题：

(1)下图表示了对某种C3植物和某种C4植物的影响。当光照强度大于p

时，C3植物和C4植物中光能利用率高的是植物。通常提高光能利用率的措施有增加

的面积，补充气体等。

超

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P

度

光照强

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形成

后首先

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中，

过程

作用

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(2)在

绿

质在叶

两种物

H,这

ADP

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