高考生物考题解读及巩固习题7-光合作用

高考生物考题解读及巩固习题7-光合作用

【题文】我省某经济植物光合作用的研究结果如图。

（1）图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的___上。需先用___________（填溶剂名称）提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是_____________。据图分析，该植物可通过___________以增强对弱光的适应能力。

（2）图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度（气孔张开的程度）的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因是___________。18：00点时叶肉细胞内产生ATP的细胞器是___________。

（3）实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量_____________。

另外气孔导度下降，影响二氧化碳进入细胞，尽管光照强度增强，但光合速率与呼吸速率的差值减小，净光合速率降低。18：00点净光合速率为零，此时光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞内产生ATP的细胞器是线粒体与叶绿体。

1 / 14

（3）去除遮光物后，光照增强，短时间内叶绿体中光反应的产物增多，C3化合物的还原增强，由于二氧化碳固定产生的C3化合物仍是一定量，C3化合物含量减少。

【考点定位】

本题考查光合作用相关知识与色素提取和分离实验知识，意在考查考生能能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力；能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用能力。

1.科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答：

(1) 提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入 ，以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的 。

(2) 该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系如右图所示。当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率 。当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定CO2形成 的速率更快，对光反应产生的 消耗也更快，进而提高了光合放氧速率。

(3)某课题小组研究红光和蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。(注:气孔导度越大，气孔开放度越高)

与15d幼苗相比，30d幼苗的叶片净光合速率________。与对照组相比，________光处理组的叶肉细胞对C02的利用率高，据图分析，其原因是_______________________________________________。

2 / 14

【答案】(1) CaCO3 最下端 （2）较大 C3 NADPH、ATP（3）高 蓝 蓝光促进气孔开放，C02供应充分，暗反应加快

【解析】 试题分析：

（1）提取色素时，为了防止色素被破坏，应在研磨叶片时加入CaCO3；分离色素时，叶绿素b在层析液中溶解度最低，扩散的最慢，其色素带位于滤纸条的最下端。

（2）据图示曲线知，当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率较

2.束丝藻是我国淡水水体常见的水华蓝藻之一。为了研究不同无机磷浓度对其光合作用的影响，科学家进行了如下实验：取束丝藻藻液离心去上清液，藻细胞用无磷BG11培养基洗3次，转入无磷BG11培养基培养10d。再将藻细胞分别转接到不同磷浓度的BG11培养基（磷的浓度为0.00、0.05、0.50、1.00mg/L）中，在适宜条件下培养。分别测定不同生长时间的束丝藻叶绿素a的含量和培养12d的束丝藻在不同光照强度下每克干重每分钟光合放氧量。结果如以下曲线。分析回答：

图1 不同磷浓度下束丝藻的叶绿素a含量

3 / 14

图2 束丝藻在不同磷浓度下的光合放氧曲线

（1）该实验中先将获取的束丝藻在无磷培养基中培养10d的目的是____________________。

（2）图1曲线表明，随着培养液中磷浓度的增加，叶绿素a的含量________。实验中为了减少测定数据的误差，应采取的措施是_______________________。

（3）图2曲线表明了束丝藻的光合速率随着培养基中磷浓度的增加而________。从发展趋势看，如果继续提高培养液磷浓度，束丝藻光合速率将________________________________。

（4）碱性磷酸酶是一种能够将对应底物去磷酸化的酶，即通过水解磷酸单酯将核酸、蛋白质、生物碱等分子上的磷酸基团除去，并生成磷酸根离子。请推测，在缺磷培养液中培养时，束丝藻中的碱性磷酸酶催化的反应速率将____________。

（5）磷元素的缺乏影响束丝藻的光合作用，可能的原因有 、 。

（5）磷元素是光合作用中ATP和NADPH等的组成成分，也是叶绿体类囊体膜的组成成分，所以磷元素的缺乏会影响束丝藻的光合作用。

考点：本题考查光合作用相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法

4 / 14

对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理能力。

3.西南大学生科院的科研人员研究了土壤含水量对某蔬菜品种甲和乙光合作用的影响。请据图分析回答。

⑴据图1分析，比较甲、乙品种蔬菜，土壤含水量对它们的光合作用速率影响_____ 。土壤含水量_____ （填“大于”或“小于”）70%时，土壤含水量不成为限制蔬菜光合作用的因素。

（2）图2中，随着土壤含水量降低，气孔导度降低，胞间CO2并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高，对此有学者认为水分亏缺导致叶绿体类囊体结构破坏，从而直接影响_________反应，而且不能恢复。 （3）为验证上述观点，将培养在低土壤含水量条件下的番茄幼苗分为两组，实验组番茄幼苗进行 处理，对照组保持原有状态。若实验组番茄幼苗光合速率_______，则上述观点成立。

4. 科学家选择长势相似的正常植物Ⅰ，测定相关培养前（约30℃）的光合速率，然后分别放置在5℃、15℃、35℃、40℃的人工气候箱中培养，每隔两天测定1次光合指标，得到实验结果如图A；另外，测得两种正常

5 / 14

生长的植物Ⅰ、Ⅱ在某炎热的一天中气孔张开面积大小变化情况如图B。请根据图分析回答下列问题：

（1）植物Ⅰ属于 （喜热/喜冷）植物，而且对 (低温/高温)有一定的适应能力。 （2）在40℃高温胁迫下，植物Ⅰ光合速率一直下降，最后降低至负值，并且没有回升的迹象，这是因为 。

（3）15℃胁迫下第8天，限制光合作用速率的主要环境因素为 。

（4）从6：00到12：00，植物Ⅱ叶肉细胞中五碳化合物含量将 （增加/不变/减少）。 （5）若12：00时突然停止环境CO2供应， （植物Ⅰ/植物Ⅱ）仍能正常光合作用，这是因为 。

6 / 14

（5）分析图B可知, 植物Ⅱ夜间气孔开放,白天气孔关闭,可知该植物生活在高温干旱环境中,如沙漠地区；

5.图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示研究不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果。请回答

(1)图甲中光强度为d时，菠菜根尖细胞产生ATP的场所是________________________。

(2)图甲中光强度为b时，真正光合速率______ (填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸速率；光强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来源是_________________________________；如果一天中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，则菠菜能否生长？_________。

(3)由图乙可知，与A组相比，C组条件下叶绿体中[H]含量________。干旱初期，菠菜光合作用速率下降，其主要原因是所需的____________减少而导致光合速率下降，而较高CO2浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：______________________________。

【答案】（1）细胞质基质和线粒体（1分） （2）小于（1分） 线粒体（呼吸作用产生的） 不能

（3）低 CO2 较高CO2浓度使气孔开度下降，减少水分的散失

【解析】

试题分析：(1)图甲中O2产生总量表示总光合作用量，只要有O2产生总量就能进行光合作用；CO2释放量表示呼吸作用大于光合作用时的释放量，当呼吸作用小于等于光合作用时CO2释放量为0或负值，细胞只要能进行生命活动，呼吸作用就不会停止。光强度为d时，菠菜根尖细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，产

7 / 14

生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。

(2)图甲中光强度为b时，真正光合速率=O2产生总量=3，CO2释放量=3，此时根据光合作用方程式中O2和CO2的关系求得光合作用利用呼吸作用提供的CO2量=3，呼吸速率=CO2释放量+供给光合作用消耗CO2量=3+3=6，真正光合速率小于呼吸速率；光强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来源是线粒体或呼吸作用产生的；如果一天中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，光合作用总量=12×8-24×6=-48，则菠菜不能生长。

1.红掌是半阴生高等植物，下图1表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线，图2表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的温度与光合、呼吸作用的关系曲线。请回答下列相关问题：

注：曲线叶绿素a／b表示叶绿素a含量与叶绿素b含量之比。

（1）图1中当遮光比例达到10％以上时，叶绿素含量增加，其中_____________的含量增加更多。当遮光比例达到90％时，该植物____________（填“能”或“不能”）进行光合作用。遮光比例大于30％时，导致净光合速率迅速降低的环境因素主要是________________。

（2）图1中与10％遮光处理相比，不遮光处理的红掌植株干重较小，请分析其可能的原因是 。由此给予农业生产的启示是_____________________。

（3）图2中呼吸速率随温度变化的情况可用_____________（填“实线”或“虚线”）表示。当温度为60℃

8 / 14

时，CO2的吸收量与产生量均为0的原因是______________________。温度为30℃时。红掌植株叶肉细胞消耗ADP的场所为__________________。

（4）某研究小组发现，同一红掌植株的底部叶片呼吸作用比顶部叶片弱的内部原因可能是________。

度过大，引起气孔关闭，导致光合作用速率下降；由此给予农业生产的启示是要合理遮光可提高作物产量； （3）从图2分析，呼吸速率随着温度变化的情况，虚线表示是二氧化碳的产生量，因此用虚线表示；当温

2.为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响,在不同浓度NaCl 条件下,对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定,结果如图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请参照图回答下列问题:

(1) 叶绿体中色素的功能

是

9 / 14

。

(2)大气中的CO2可通过植物叶片表面的 进入植物体内。光合作用产生的有机物(C6H12O6)中的氧来源于原料中的 ,有机物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物 中。

(3)当NaCl浓度在200～250 mmol/L时净光合速率显著下降,自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。前者主要是由于 ,后者主要是由于 。

(4)总光合速率可用单位时间内单位叶面积上 表示。请在所给坐标图上绘制该实验中总光合速率变化趋势的曲线图。

【答案】(1)吸收、传递、转换光能 (2)气孔 CO2 CO2 (3)光合色素含量降低 胞间CO2浓度降低 (4)光合作用消耗的CO2量(光合作用产生的O2量或光合作用产生的有机物的量) 如图

10 / 14

3.玉米是我国重要的粮食作物，玉米幼苗易发生黄叶病，表现为叶片发黄，无光泽。科研人员对黄叶病玉米的光合作用进行了研究。下图中的甲图表示光照强度对普通型玉米（A）、黄叶病玉米（B）光合作用的影响；乙图表示栽种普通型玉米的大棚一天内CO2浓度的变化情况。据图回答下列问题：

（1）根据图甲可知黄叶病玉米光合作用力较弱，光照强度为y时，黄叶病玉米叶绿体内C3的含量_____（填“大于”、“等于”或“小于”）普通型玉米；此种光强下每天光照时间必须大于____h，黄叶病玉米才能生长。

（2）乙图b点后曲线下降的主要原因是光合作用过程中____阶段先增强所致，c点时大棚中玉米的光合作用速率______（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸作用速率。

（3）为了了解黄叶病的发病原因，可利用有机溶剂提取出的叶绿体色素，并用____法鉴定黄叶病幼苗叶绿体色素的缺陷，结果发现滤纸条上的第三、四条色素带明显变窄，说明___，黄叶病玉米对____-光的吸收能力减弱。

（4）玉米黄叶病在幼苗期发生，具有明显的地域特征，随着幼苗的生长黄叶现象也会逐渐消失，且无病虫害现象，由此可推测黄叶病可能是因_____的缺陷而引起的。

11 / 14

法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力；能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用能力。

4.为了探究外界因素与蜜柑光合作用速率之间的关系，实验人员在4月、6月测定了某地晴朗天气下蜜柑叶片的净光合速率（A图）和胞间CO2浓度（B图）的日变化．请据图回答下列问题：

(l)与蜜柑叶肉细胞净光合速率大小直接相关的细胞器是 ．

(2)影响蜜柑叶片胞间CO2浓度大小的因素较为复杂，一方面与叶片的 （结构）有关，另一方面也与 （环境因素）有关。

(3)在4月晴天的11:00-13:00时，蜜柑叶片净光合速率下降，据图分析，此时蜜柑叶片净光合速率下降的直接原因是 。

(4)在6月晴天的11:00--13:00时，蜜柑叶片胞间CO2浓度明显上升，但净光合速率却显著降低，迸一步研究发现，此时叶绿体的ATP相对含量显著降低，一方面可能是 影响有关酶的活性，另一方面可能

12 / 14

是叶肉细胞叶绿体中的 受损，进而影响了净光合速率。此时，采用向叶片喷雾的方法，则可有效提高蜜柑的净光合速率。

考点：本题考查光合作用相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力。

5.研究小组为探究某砖厂排放的废气对周边橡胶树光合作用的影响，在距离砖厂200m、400m、600m处分别选取10株橡胶树，测定其叶片的光合速率和叶绿素含量，结果如下图。请回答：

13 / 14

（1）从橡胶树叶片中提取叶绿素时，加入CaCO3的目的是 。叶绿素主要吸收 光，对每处测得的叶绿素含量应取 ，以减小实验误差。 （2）实验结果表明，样点与砖厂距离越小，橡胶树叶片的光合速率越 ，推测其原因是 ，影响了对光的吸收。

（3）氟化物是砖厂废气的主要成分之一，能影响叶绿体的功能。研究小组拟探究不同浓度KF（一种氟化物）溶液对叶绿体功能的影响。请对下列部分实验内容进行评价。 ①实验材料叶绿体拟从距离砖厂200m处的橡胶树叶片中提取。

评价：实验取材不适宜。原因是 。 ②实验拟分4组，分别用0.05、0.10、0.20、0.40mol·L的KF溶液处理叶绿体。 评价：实验分组不完善。应增设1组用 处理叶绿体作为对照。

考点：本题考查光合作用相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力；能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订能力。

－1

14 / 14