北京市2024高考生物一轮复习专题6光合作用精练含解析

PAGE18-专题6光合作用探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预料热度高考示例素养要素难度1光合作用和叶绿体光合色素及其提取与分别2024北京理综,3,6分科学思维易★☆☆叶绿体结构2光合作用过程和影响因素光合作用的过程2024北京理综,31,16分科学思维科学探究易★★☆影响光合作用的因素3光合作用和细胞呼吸的综合光合作用和细胞呼吸的联系2024北京理综,2,6分科学思维易★☆☆分析解读本专题是高考的重点和易考点,须要同学们驾驭光合作用的过程、反应场所、有机物在植物不同器官间进行运输等生物学主干学问,精确说出光合作用的反应场所、过程、影响因素等基础学问,娴熟分析光合作用相关图像,并能联系光合作用和细胞呼吸分析生命现象。通过综合分析光合作用和细胞呼吸的过程及影响因素,建立局部与整体、结构与功能、物质与能量等生命观念。【真题探秘】破考点练考向考点一光合作用和叶绿体【考点集训】考向1光合色素及其提取与分别1.下列试验操作可达到预期目的的是()A.提取绿叶色素,研磨时加入70%的乙醇用于溶解色素B.将甘蔗研磨液过滤后加入适量斐林试剂,可视察到砖红色沉淀C.洋葱根尖分生区细胞解离后经龙胆紫染色,显微镜下可视察到深色的染色体D.加入二苯胺试剂后加热,通过视察是否变蓝推断有无目的PCR产物生成答案C2.下列关于用鲜菠菜进行色素提取、分别试验的叙述,正确的是()A.应当在研磨叶片后马上加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素C.为获得10mL提取液,研磨时一次性加入10mL无水乙醇研磨效果最好D.层析完毕后应快速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消逝答案B考向2叶绿体结构考点二光合作用过程和影响因素【考点集训】考向1光合作用的过程1.下列关于光合作用的叙述,正确的是()A.蓝藻细胞的光合作用发生在叶绿体中B.水在叶绿体中分解须要ATP供应能量C.叶肉细胞中合成葡萄糖时须要ATP供应能量D.二氧化碳固定生成C3须要消耗ATP答案C2.探讨者运用稳定同位素18O标记水和碳酸盐/碳酸氢盐中的氧,加入三组小球藻培育液中,记录反应起始时水和碳酸盐/碳酸氢盐中18O的比例,光照一段时间后,分别检测小球藻释放的氧气中18O的比例,试验结果如表所示。下列相关叙述,不正确的是()组别水中18O的比例(%)HCO3-和C18O的比例(%)反应时间(min)释放的O2中18O的比例(%)10.850.41450.8420.850.551100.8530.850.612250.85A.小球藻光合作用所需的CO2可由HCO3-和CB.HCO3-和CO3C.释放的O2中18O的比例不受光合作用反应时间影响D.释放的O2中18O比例与水相近,推想氧气来自水答案B考向2影响光合作用的因素3.以测定的CO2汲取量与释放量为指标,探讨温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是()A.光照相同时间,35℃时间合作用制造的有机物的量与30℃时相等B.光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量起先削减D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等答案A考点三光合作用和细胞呼吸的综合【考点集训】考向光合作用和细胞呼吸的联系1.如图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。下列有关分析不正确的是()A.发生在生物膜上的过程有③④B.人体细胞中也可发生的过程有②④C.②过程形成的ATP可用于③过程D.在光照足够等相宜条件下,①消耗的CO2可能多于②产生的CO2答案C2.叶肉细胞内的下列生理过程,肯定在生物膜上进行的是()A.O2的产生 B.H2O的生成C.[H]的消耗 D.ATP的合成答案A炼技法提实力方法探究光合作用与细胞呼吸的速率测定【方法集训】1.从水体中取得肯定量的水样,首先测定其初始溶解氧量。然后将水样灌入两个相同的瓶子中,一个白瓶完全透光,另一个黑瓶完全不透光,然后放回原来水层。24小时后取出,分别测量白瓶和黑瓶中的溶解氧量,从而可以计算水体生物的总光合量、净光合量和呼吸量。某次试验中意外损坏了黑瓶,那么无法获得的数据是()①总光合量②净光合量③呼吸量④黑瓶盛水量A.①② B.①③ C.②③ D.①③④答案B2.取某种植物生长状态一样的簇新叶片,用打孔器打出若干绿叶圆片后平均分成甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭装置内,分别赐予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件一样。照光相同时间后,测得各装置内氧气的增加量如图所示。下列叙述错误的是()A.装置内增加的氧气来自水B.光照强度为a时,光合作用停止C.丙组装置内的CO2含量在照光后比照光前低D.此图反映了光合作用强度与光照强度的关系答案B【五年高考】A组自主命题·北京卷题组考点一光合作用和叶绿体1.(2024北京理综,3,6分)光反应在叶绿体类囊体上进行。在相宜条件下,向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色渐渐变为无色。该反应过程中()A.须要ATP供应能量 B.DCIP被氧化C.不须要光合色素参加 D.会产生氧气答案D考点二光合作用过程和影响因素2.(2024北京理综,5,6分)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48h后测定植株养分器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。与本试验相关的错误叙述是()A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物B.生殖器官发育早期,光合产物大部分被安排到养分器官C.遮光70%条件下,安排到生殖器官和养分器官中的光合产物量始终接近D.试验探讨了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间安排的影响答案C3.(2024北京理综,31,16分)光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、藻类和光合细菌中。(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应汲取的。在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3。影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括(写出两个);内部因素包括(写出两个)。

(2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的中与L组装成有功能的酶。

(3)探讨发觉,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。探讨人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。①由上述试验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推想?请说明理由。②基于上述试验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括。

a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同答案(1)光能温度、CO2浓度R酶活性、R酶含量、C5含量、pH(其中两个)(2)细胞质基质(3)①不能转入蓝藻S、L基因的同时没有去除甲的S基因,无法解除转基因植株R酶中的S是甲的S基因表达产物的可能性②a、b、c4.(2024北京理综,31,16分)探讨者用仪器检测拟南芥叶片在光—暗转换条件下CO2汲取量的变更,每2s记录一个试验数据并在图中以点的形式呈现。(1)在起先检测后的200s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解,同化CO2。而在试验的整个过程中,叶片可通过将贮存在有机物中稳定的化学能转化为和热能。

(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下CO2汲取量在μmol·m-2·s-1范围内,在300s时CO2达到2.2μmol·m-2·s-1。由此得出,叶片的总(真正)光合速率大约是μmolCO2·m-2·s-1。(本小题所填数值保留至小数点后一位)

(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100s以后,叶片的CO2释放,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。

(4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用技术进行探讨。

答案(1)水(H2O)细胞呼吸ATP中活跃的化学能(2)0.2~0.6释放量2.4~2.8(3)渐渐削减(4)14C同位素示踪5.(2013北京理综,29,16分)为探讨棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,探讨者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。图1图2(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和,

在中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。

(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率。本试验中比照组(空白比照组)植株的CO2固定速率相对值是。

(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量削减,降低,进而在叶片中积累。(4)综合上述结果可推想,叶片中光合产物的积累会

光合作用。(5)一种验证上述推想的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为须要光合产物输入的器官,检测叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是,则支持上述推想。

答案(1)[H](或NADPH)叶绿体基质(2)渐渐下降28(3)淀粉和蔗糖含量输出量(4)抑制(5)未遮光的光合产物含量下降,光合速率上升考点三光合作用和细胞呼吸的综合6.(2024北京理综,2,6分)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此,对该植物生理特性理解错误的是()A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高B.净光合作用的最适温度约为25℃C.在0~25℃范围内,温度变更对光合速率的影响比对呼吸速率的大D.适合该植物生长的温度范围是10~50℃答案DB组统一命题、省(区、市)卷题组考点一光合作用和叶绿体1.(2024天津理综,5,6分)叶绿体中的色素为脂溶性,液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料,下列试验无法达到目的的是()A.用无水乙醇提取叶绿体中的色素B.用水做层析液视察花青苷的色素带C.用质壁分别和复原试验探究细胞的失水与吸水D.用光学显微镜视察表皮细胞染色体的形态和数目答案D2.(2024课标全国Ⅱ,4,6分)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是()A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中汲取C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素汲取用于光合作用D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的答案C考点二光合作用过程和影响因素3.(2024课标全国Ⅰ,3,6分)将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等相宜的环境中,一段时间后植株达到40g,其增加的质量来自()A.水、矿质元素和空气 B.光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤 D.光、矿质元素和空气答案A4.(2024江苏单科,28,8分)叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如图所示。请回答下列问题:(1)合成酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息到RNA上,RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成;在叶绿体中,参加大亚基肽链合成的RNA中,种类最多的是。

(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参加激活,光能转化为ATP中的化学能是在上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-Ⅰ),C3-Ⅰ还原为三碳糖(C3-Ⅱ),这一步骤须要作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必需合成化合物X以维持卡尔文循环,X为。

(3)作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有(填序号)。

①外界环境的CO2浓度②叶绿体接受的光照强度③受磷酸根离子浓度调整的C3-Ⅱ输出速度④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度(4)光合作用旺盛时,许多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体。

答案(1)转录tRNA(2)类囊体[H]C5(五碳化合物)(3)①②③④(4)吸水涨破考点三光合作用和细胞呼吸的综合5.(2024课标全国Ⅲ,29,9分)回答下列问题:(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的上,该物质主要捕获可见光中的。

(2)植物的叶面积与产量关系亲密。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均。当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其缘由是。

(3)通常,与阳生植物相比,阴生植物光合作用汲取与呼吸作用放出的CO2量相等时所须要的光照强度(填“高”或“低”)。

答案(1)类囊体膜蓝紫光和红光(2)增加群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低(3)低6.(2024课标全国Ⅱ,29,9分)如图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题:(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是、、、,[H]代表的物质主要是。

(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。

(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种状况的缘由是。

答案(1)O2NADP+ADP+PiC5NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ)(2)C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸【三年模拟】时间:55分钟分值:90分一、选择题(每题5分,共45分)1.(2025届北京海淀期中,11)某同学将簇新金鱼藻置于盛有NaHCO3溶液的烧杯中,变更灯泡与烧杯的距离,测定得到如图所示结果。下列叙述正确的是()A.本试验目的是探究CO2浓度对光合速率的影响B.15~45cm之间,气泡产生速率代表净光合速率C.小于60cm时,限制光合速率的主要因素是CO2浓度D.60cm时,光照强度太弱导致光合作用完全停止答案B2.(2025届北京朝阳期中,5)用簇新菠菜叶和蓝藻研磨后的乙醇提取液进行纸层析,试验结果如图所示。下列叙述正确的是()A.研磨过程中加入CaCO3会破坏叶绿素B.层析液可采纳生理盐水或磷酸盐缓冲液C.不同色素在层析液中的溶解度均相同D.该种蓝藻细胞中不含叶黄素和叶绿素b答案D3.(2024北京海淀零模,2)科研人员探究了补充蓝光对油桃叶片色素含量的影响,结果如下表。下列分析不正确的是()叶绿素a(mg/g)叶绿素b(mg/g)叶绿素总量(a+b)(mg/g)试验组2.60.93.5比照组2.30.73.0A.可用无水乙醇提取光合色素B.蓝光处理使叶绿素a、b的量均增加C.蓝光使叶绿素a/b的比值增加D.蓝光对叶绿素b合成的作用更显著答案C4.(2024北京东城一模,2)以下有关叶绿体中类囊体的叙述不正确的是()A.类囊体膜的基本支架是磷脂双分子层B.类囊体可增大叶绿体的受光面积C.类囊体上有可以催化形成ATP的酶D.类囊体上可发生C3的还原过程答案D5.(2024北京平谷一模,2)Rubisco是催化CO2与C5反应的酶,其活性远远低于其他酶;该酶有两个CO2结合位点a、b,CO2分子与位点a结合,激活该酶,进而催化位点b上的CO2固定。关于Rubisco叙述错误的是()A.Rubisco分布在叶绿体基质中B.CO2分子可以调整Rubisco的活性C.Rubisco是叶肉细胞中含量最多的酶D.Rubisco同时催化a、b上的CO2固定答案D6.(2024北京丰台一模,2)某课外小组用传感器测定了不同条件下250mL有鱼和无鱼池塘水的溶解氧变更,获得如下数据。下列说法正确的是()编号12345条件26℃光照26℃黑暗26℃光照10℃光照10℃黑暗材料池水池水池水+鱼池水池水+鱼2小时后的溶解氧变更(μg)0.378-0.065-0.758-0.03-0.215A.1号瓶池水中藻类光合作用产生的氧气量为0.378μgB.4号瓶池水中藻类不能进行光合作用C.26℃光照条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为1.136μgD.池水中藻类光合作用的最适温度为26℃答案C7.(2024北京朝阳一模,3)磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构,可将暗反应过程中产生的磷酸丙糖运出,同时将释放的Pi运回,Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输,严格根据1∶1的反向交换方式进行,该过程如图所示。下列叙述正确的是()A.光合色素汲取、传递和转换光能后激发A的进入B.叶绿体基质中的CO2干脆被光反应产生的[H]还原C.磷酸转运器运输Pi会造成叶绿体基质中的Pi积累D.磷酸转运器可协调蔗糖合成速率与CO2固定速率答案D8.(2024北京大兴一模,3)将叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别放置在相同的、温度相宜且恒定的密闭小室中,赐予足够的光照,利用红外测量仪每隔5min测定一次小室中的CO2浓度,结果如图所示。对此试验叙述正确的是()A.30min以后,两种植物叶片光合作用强度都与其呼吸作用强度相等B.当CO2浓度约为0.8mmol/L时,A、B两种植物的光合作用强度相等C.此试验可用于推想A植物比B植物具有更强的固定CO2的实力D.若第5min时间照强度突然降低,A植物密闭小室中C5含量将增加答案A9.(2024北京房山一模,2)将玉米叶片以叶脉为界分为左半叶和右半叶(如图1),用14CO2处理左半叶,成熟后收获果穗逐行测其14C放射性强度和每行子粒总重量,如图2所示。图1图2注:黑白柱:每行子粒总重量(mg) 黑柱:每行子粒14C总放射性(cpm)下列相关叙述不正确的是()A.CO2经碳(暗)反应最终生成淀粉等有机物B.该试验应加一个用14CO2处理右半叶的比照组C.14CO2处理左半叶,含14C的光合产物在果穗行间的分布差异大D.该试验的结果显示,植物光合产物的运输具有半侧分布的现象答案B二、非选择题(共45分)10.(2025届北京海淀期中,22)(15分)为探讨草本植物骆驼刺在灌木层下方荫蔽环境中不易生长的缘由,科研人员利用黑网遮光进行试验,测定得到如表所示结果。试验条件叶绿素a含量(mg·g-1)叶绿素b含量(mg·g-1)呼吸速率(μmolCO2·m-2·s-1)最大净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)荫蔽1.530.682.0919.02自然光1.240.673.4317.67(1)骆驼刺叶肉细胞的光合色素分布于叶绿体的膜上。测定光合色素含量时,将骆驼刺叶片剪碎,放入研钵中,加入少许二氧化硅和碳酸钙,再加入适量进行充分研磨,获得色素提取液,测定不同种类色素的含量。

(2)由试验结果可知,荫蔽条件下叶肉细胞中的含量明显增加,推想这一变更有利于叶片汲取和利用光能,促进阶段的能量转换。

(3)与自然光下的结果相比较,骆驼刺叶片在荫蔽条件下真(总)光合速率的变更是,据表中数据分析,其缘由是:

。

(4)虽然荫蔽条件下骆驼刺发生这样的适应性变更,但进一步试验表明荫蔽条件下骆驼刺死亡率远高于自然光照组。科研人员推想骆驼刺在荫蔽环境所出现的适应性特征可能导致其蒸腾作用失水过度而死亡。为验证此推想,可初步对自然光和荫蔽条件下骆驼刺叶片的形态结构特征进行测定、比较,可比较的形态特征有

。

答案(1)类囊体无水乙醇(2)叶绿素a光反应(3)无明显变更虽然在荫蔽条件下光照不足,但是骆驼刺叶片的叶绿素含量有增加,产生的[H]和ATP含量较多,所以荫蔽条件下真(总)光合速率与自然光下结果没有明显区分(4)气孔开放程度、叶片卷曲程度、叶片萎蔫程度等(合理即可)11.(2025届北京东城练习,6)(15分)光合作用是生物干脆或间接获得有机物及能量的重要代谢途径。(1)图1所示的生物学过程为,在光能的驱动下,蛋白质及色素分子进行电子传递,将来源于的电子传递给NADP+合成了[H](NADPH),同时将H+运输进入类囊体。H+通过方式运出类囊体的同时,将其电能转变成。

注:NADP++H++e-→NADPH;NADPH为还原氢图1图2(2)为探讨暗反应过程,卡尔文变更了供应小球藻14CO2浓度,并检测了相关放射性产物的相对含量。结果显示,二氧化碳固定过程受阻后,C3含量明显下降,C5含量明显上升。(填“二磷酸核酮糖C5”或“磷酸核酮糖C5”)干脆参加CO2固定过程,依据是。

(3)卡尔文将小球藻暴露在14CO2中一段时间后,关掉灯光,检测了放射性C3、C5、C6和蔗糖的含量变更。结果表明,为光合作用的最终产物。关掉灯光后,由于过程受阻,从而使C3含量显著上升而C5含量明显下降。

图