M 高考考點2 光合作用
本類考題解答錦囊
此高考考知識點是歷年高考考查的重點，是為數(shù)不多的幾個屬于應(yīng)用層次的內(nèi)容。光合作用是生物界中最：基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，沒有光合作用，絕大多數(shù)的生物將死亡。通過光合和用，將水分代謝、礦質(zhì)代謝、：有機物的代謝有機地結(jié)合在一起，形成完整的植物代謝。解決此類題目的關(guān)鍵是要結(jié)合高三選修教材的光能：在葉綠體中的轉(zhuǎn)換這一內(nèi)容，對光合作用過程有較深入的理解。同時，還要區(qū)分C3植物和C4植物在結(jié)構(gòu)和暗i反應(yīng)過程中的不同。
Ⅰ熱門題
【例題】 下列關(guān)于葉綠素合成和功能的敘述。錯誤的是
A．光是葉綠素合成的必要條件
B．低溫抑制葉綠素的合成
C.礦質(zhì)元素影響葉綠素的合成
D．提取的葉綠素溶液，給予適宜的溫度、光照和CO2可進行光合作用
高考考目的與解題技巧：本題主要考查葉綠素的合成與相應(yīng)的功能的應(yīng)用。解題關(guān)鍵是葉綠素的合成及條件。
【解析】 在光合作用中，葉綠素分子可以吸收并轉(zhuǎn)化光能，因此影響光合作用的因素都對葉綠素的形成和功能有影響，光可以促進葉綠紊的合成，溫度低時，酶的活性降低，抑制葉綠素的合成，相關(guān)的礦質(zhì)元素(如Mg)是葉綠素的組成，如果缺少，葉綠素將不能合成，，完成整個光合作用是在完整的葉綠體中進行，它不僅要有葉綠柬等色素，還需要葉綠體中的酶，所以離開葉綠體光合作用就不能進行。
【答案】D
1下列關(guān)于作用和呼吸作用的敘述，正確的是
A．光合作用和呼吸作用總是同時進行
B．光合作用形成的糖類能在呼吸作用中被利用
C.光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于呼吸作用
D．光合作用與呼吸作用分別在葉肉細胞和根細胞中進行
答案： B 指導(dǎo)：本題主要考查對光合作用與呼吸作用的比較。光合作用是植物葉細胞只能在光照條件下進行的一項活動，而呼吸作用是所有的活細胞都可以進行的活動，它與光照沒有關(guān)系，所以光合作用與呼吸不可能總是同時進行，如夜晚只進行呼吸，不進行光合作用，A錯。光合作用合成有機物如糖，而呼吸作用分解的有機物正是光合作用所產(chǎn)生的，B對。光合作用在光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP，而ATP用于暗反應(yīng)中C3化合物的還原，C錯。光合作用只在葉肉細胞進行，而呼吸作用既可在葉肉細胞、又可在根細胞中進行，D錯。
2湘鄂)下列關(guān)于光合作用強度的敘述，正確的是
A．葉片從幼到老光合作用強度不變
B．森林或農(nóng)田中植株上部葉片和下部葉片光合作用強度有差異
C．光合作用強度是由基因決定的，因此是固定不變的
D．在相同光照條件下，各種植物的光合作用強度相同
答案： B 指導(dǎo)：本題主要考查學(xué)生對光合作用的理解。在光合作用過程中，隨著葉片不斷的成熟，光合作用強度逐漸增加，當(dāng)衰老以后，葉中的色素等各種物質(zhì)減少，使光合作用強度下降，A錯。森林或農(nóng)田中田于上部葉和下部葉得到的光不同，使得它們的光合作用強度有差異，一般上部葉光合作用強度大于下部葉的光合作用強度，B對葉片的光合作用強度不僅受基因決定，而且受葉片的成熟程度及環(huán)境因素的影響，所以它是可以改變的，C錯。自然界中不同的植物所需光照強度不同，一般有陽生植物和陰生植物之分，所以在相同的光照條件下，它們的光合強度不同。
3在相同光照和溫度條件下，空氣中C02含量與植物光合產(chǎn)量(有機物積累量)的關(guān)系如圖所示。理論上某種C3梢物能更有效的利用C02，使光合產(chǎn)量高于m點的選項是
A若a點在a2,b點在b2時
B.若a點a2,b點在b1時
C.若a點在a2,b點在b1時
D.若a點在a1,b點在b2時
答案： D 指導(dǎo)：本題主要考查學(xué)生分析光合作用的能力。
C3植物對CO2的需要量較大，在光合作用中，CO2的補償點低，飽和點高，即只有當(dāng)a在a1時，該植物就能進行光合作用，而b點在b2時，能使某植物所利用的CO2含量的范圍擴大，這樣才能使光合產(chǎn)量提高。
4過去人們以為作物播種密度越大，產(chǎn)量越高。在保證營養(yǎng)需要的情況下，有人對小麥的產(chǎn)量與播種量的關(guān)系進行了研究，結(jié)果如下圖所示
(1)根據(jù)上圖發(fā)析，當(dāng)播種密度過大時小麥產(chǎn)量將_________
(2)從影響光合作用效率的因素分析，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是__________;_______________
答案：基本穩(wěn)定(或不再增加或略有下降)
答案：植株過密，葉片接受光照不足通風(fēng)透氣差，CO2供應(yīng)不足。
指導(dǎo)：本題主要考查學(xué)生對光合作用的理解。從圖形上看出，播種量在120kg以下時，播種量越大，產(chǎn)量越高，但超過120kg以后，產(chǎn)量不再增加，甚至有所下降，因此播種密度過大時，產(chǎn)量將不再增加。根據(jù)光合作用的原理，影響光合作用效率的因素有光照強度、CO2供應(yīng)及礦質(zhì)元素的供應(yīng)，所以當(dāng)播種量過大后，①使植株量增加，而農(nóng)田中的光照量不變，這就使葉片接受到的光照不足，②植株過密，影響農(nóng)田通風(fēng)，使C02的供應(yīng)不足，由于上述原因，農(nóng)作物的產(chǎn)、量不再增加。
5)根據(jù)光合作用的過程，指山影響植物光合作用的主要因素及作用
①________________
②________________
③________________
④________________
⑤________________
①光是光合作用的能量來源。
②溫度影響酶活性的變化。
③水是光合作用的原料和反應(yīng)介質(zhì)。
④葉綠體是進行光合作用的細胞器。
⑤二氧化碳是光合用用的原料。
指導(dǎo)：本題主要考查學(xué)生的綜合能力。光合作用是生物界中最基本的反應(yīng)，影響它的因素有：光照的強弱，溫度的高低，CO2的濃度等。在光合作用中，葉綠體是反應(yīng)的場所，葉綠體將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，貯存在有機物中，CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榈矸鄣扔袡C物，溫度可以提高酶的活性，使反應(yīng)順利進行。水是電子的最初供體，同時反應(yīng)是在水環(huán)境中進行的。
Ⅱ題點經(jīng)典類型題
【例題】 擬)有甲、乙、丙、丁四盆長勢均勻的植物置于陽光下如下圖所示。甲添加品紅色光照(為紅光和藍紫光混合而成)，乙添加綠色光照，丙與陽光之間隔品紅色濾光片，丁與陽光之間隔綠色濾光片。經(jīng)過一段時間后，各盆植物長勢由好到差的順序是
A.甲—乙—丙—丁
B．甲一丙一丁一乙
C.丙一甲一乙一丁
D．乙一甲一丁一丙
高考考目的與解題技巧:本題主要考查不同的光質(zhì)對光合作用的影響，解題關(guān)鍵是掌握不同色素吸收不同波段的可見光，吸收的光能都用于光合用用。
【解析】 植物的長勢看光合用的強弱情況，而光合作用又與光質(zhì)有關(guān)。葉綠體中的色素主要吸收紅橙光和藍紫光(兩種混合成品紅光)，幾乎不吸收綠光，從圖中看，甲盆在陽光照射的基礎(chǔ)上又添加了品紅光照，因此提高了光合作用效率，乙盆在陽光照射下又添加了幾乎不起作用的綠光，丙盆隔濾光片后沒有影響有效光——品紅光的通過，因此丙盆光合作用幾乎不受影響，而丁盆隔了濾光片后通過的僅是光合作用幾乎無法利用的綠光，因此光合作用幾乎無法進行。
【答案】 A
1中模擬)取相同體積的培養(yǎng)液，分別放入透光瓶和不透光瓶中，分別加入等量的小球藻，置于相同溫度及光照下培養(yǎng)一段時間后，測得透光瓶中釋放氧氣的量為0．3 g，不透光瓶中消耗氧氣的量為0．1 g，則透光瓶中小球藻光合作用制造氧氣的量是
A．0．4 g B．0．3 g
C．0．2 g D．0．1 g
答案： A 指導(dǎo)：透光瓶內(nèi)的小球藻既進行光合作用產(chǎn)生氧氣，同時有進行呼吸作用消耗氧氣，測得透光瓶中釋放氧氣的量為0．3g是除去了小球藻本身呼吸作用消耗的氧氣量后的量，是凈量，因此，0．3g不是小球藻光合作用制造氧氣的總量，在透光瓶內(nèi)無法測的小球藻的呼吸作用消耗的氧氣量，而不透光瓶中的小球藻不能進行光合作用，只能進行呼吸作用，因此，不透光中的小球藻所消耗的氧氣量，也就是透光瓶中小球藻呼吸作用所消耗的氧氣量，因此，將兩瓶中的氧氣生成量和消耗量相加，就是透光瓶中小球藻光合作用制造氧氣的量。
2擬)1864年，德國科學(xué)家薩克斯將綠葉片放在暗處幾小時，然后把此葉片一半遮光一半曝光。經(jīng)過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，成功地證明了光合作用中產(chǎn)生了淀粉。此實驗中
A．沒有對照實驗
B．不需要對照實驗
C．曝光處為對照實驗
D．遮光處為對照實驗
答案： D 指導(dǎo)：葉片饑餓處理后遮光，則不能進行光合作用，所以無淀粉積累。
3擬)光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列說法正確的是
A．葉綠體的類囊體膜上進行光反應(yīng)和暗反應(yīng)
B．葉綠體的類囊體膜上進行暗反應(yīng)，不進行光反應(yīng)
C.葉綠體基質(zhì)中可進行光反應(yīng)和暗反應(yīng)
D．葉綠體基質(zhì)中進行暗反應(yīng)，不進行光反應(yīng)
答案： D 指導(dǎo)：考查知識點為光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的部位。葉綠體的類囊體和基質(zhì)分別只含有光反應(yīng)的酶和暗反應(yīng)的酶。
Ⅲ 新高考探究
1如下圖所示，某植物上的綠葉經(jīng)陽光照射24h后，經(jīng)脫色并用碘處理，結(jié)果有錫箔覆蓋的位置不呈藍色，而不被錫箔覆蓋的部位呈藍色，該實驗證明
①光合作用需要C02 ②光合作用需要光 ③光合作用需要葉綠素 ④光合作用放出C02 ⑤光合作用合成淀粉
A.①② B．③⑤
C．②⑤ D．①③
答案：C 指導(dǎo)：光照24h，葉片裸露部分進行光合作用，錫箔覆蓋部分因不能接受光照而不能進行光合作用，故選②。脫色后用碘處理，因進行光合作用的部分產(chǎn)生淀粉而變藍，未進行光合作用的部分沒有產(chǎn)生淀粉，不變藍。此處證明光合作用是否產(chǎn)生淀粉，利用了化學(xué)中磺遇淀粉變藍這一知識。
2用含同位素18O的水來澆灌植物，經(jīng)光照后，18O可發(fā)現(xiàn)于
A.生成的葡萄糖中 B．生成的淀粉中
C．合成的蛋白質(zhì)中 D.周圍的空氣中
答案： D 指導(dǎo)：水作為光合作用的原料，分解產(chǎn)生O2，存在于植物周圍的空氣中。
3下圖為光合作用有關(guān)的實驗，請根據(jù)圖回答下列問題：
(注：氧化型DCPIP呈藍色，還原型DCPIP無色)
0．5 M蔗糖溶液 3mL 4mL 3mL 4mL
1％PCPIP 2滴 2滴 2滴 2滴
葉綠體懸浮液 l m1 — 1 mL —
(1)此圖中______可以組成一組,目的是證明光合作用需要葉綠體。
(2)此圖中_________可以組成一組,目的是證明光合作用需要光。
(3)過一段時間,將四支度管中的液體離心，上清液為藍色的是_________
(4)有人設(shè)計了一個光合作用的實驗，實驗前在溶液中加入破損廠外膜和內(nèi)膜拜的葉綠體及一定量的ATP和[H]，然后分為連續(xù)的Ⅰ、Ⅱ陶個階段，按圖2—15所示的控制條件進行實驗，除葡萄糖外，階段Ⅰ積累的物質(zhì)有___________、_______________。
(5)請在下圖中繪出階段Ⅱ糖合成速率的可能曲線：
答案： AB
答案：AC
答案：A
答案：三碳化合物 ADP和Pi
答案：見圖2-14
指導(dǎo)：試管A中有葉綠體懸浮液，B中沒有，除此之外，A、B兩個試管的實驗條件完全相同，因此，A、B是一組對照實驗，驗證光合作用是否需要葉綠體；同理，試管A、C是一組，驗證光合作用是否需要光。一段時間后，A試管中的葉綠體在光照條件下進行光合作用，而其他試管中沒有光合作用發(fā)生，因此離心后，上清液為藍色的是A；在黑暗、有CO2的條件下加入[H]、ATP只發(fā)生光合作用的暗反應(yīng)，隨著[H]、ATP的消耗，大量積累C3和ADP、P1；再將實驗轉(zhuǎn)移至光下，無CO2條件下，則開始進行光反應(yīng)，產(chǎn)生[H]、ATP，合成有機物(主要是糖類)的速率不斷提高，隨著C3的逐漸消耗，合成速度又不斷下降。
4將一組饑餓處理(在黑暗中放置一天)的葉片中部葉脈切斷，給以光照兩小時，檢查結(jié)果葉片下部產(chǎn)生淀粉，而葉片上部無淀粉生成，這是因為切斷葉脈
A.阻斷了有機物的運輸
B．阻斷了C02的運輸
C．阻斷了水分的運輸
D．影響了上部細胞的細胞呼吸
答案：C 指導(dǎo)：葉片的葉脈中含有導(dǎo)管和篩管，其中導(dǎo)管能向上輸導(dǎo)水分和無機鹽，篩管能向下運輸有機物，而水分又是光合作用的原料，因此，切斷葉片中部的葉脈，下部的水分不能向上輸導(dǎo)，光合作用由于缺少這種原料而不能正常進行。CO2的運輸通道是葉表面的氣孔，與葉脈無關(guān)。
5下圖表示在不同條件下。光合作用速度的變化曲線，試分析：
(1)C與B相比較，光合速度慢，這是因為________。
(2)A與B相比較，光合速度快，原因是__________。但是，在弱光下，兩者光合速度基本相同，這是因為________。
(3)綜上所述，限制光合作用速度的因素有_______。在弱光下，限制光合作用的因素是_________，在較強光下，限制光合作用的因素是________。
答案： CO2不足，影響暗反應(yīng)速率
答案：提高溫度可以提高暗反應(yīng)的酶的催化效率 弱光下，光反應(yīng)的產(chǎn)物少，從而影響光合速度
答案：光照強度、溫度、CO2濃度 光照強度 溫度與C02的濃度

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