备战2020年高考生物 考点一遍过19 光合作用（含解析）

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.考点19光合作用高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆1．叶绿体的结构与功能（1）结构模式图（2）结构外表：①双层膜内部②基质：含有与暗反应有关的酶③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有色素和与光反应有关的酶（3）功能：进行光合作用的场所。2．叶绿体中的色素及色素的吸收光谱由图可以看出：（1）叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。（2）叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。3．光合作用的探究历程(连线)24．光合作用的过程（1）反应式：CO2＋H2O――→光能叶绿体O)，C项正确；光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用，D项正确。解题技巧利用光合作用简图理解光反应和暗反应之间的关系（1）光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。（2）没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成，光反应也会受到抑制。6．科学家们在二十世纪六十年代利用同位素示踪法研究光合作用时发现，玉米、高粱等植物固定二氧化碳的第一产物不是三碳化合物，而是一种四碳化合物，从而发现了C4途径，并把这一类植物称为C4植物。下图是C4植物光合作用的部分过程简图，请回答有关问题：（1）据图分析，C4植物叶肉细胞中的CO2受体是___________，维管束鞘细胞中的CO2受体是_______。（2）科学家发现C4植物的叶肉细胞与维管束鞘细胞中的叶绿体结构有显著差异，这一差异导致只有叶肉细胞能发生光反应。据此分析，与叶肉细胞相比，C4植物的维管束鞘细胞的叶绿体在结构上最显3著的特点是__________________________________。（3）C4植物叶肉细胞内催化CO2固定的酶活性很高，且生成的苹果酸通常很少流失到细胞外。若假设不同植物在相同环境条件下的呼吸速率基本一致，则C4植物的二氧化碳补偿点应________（大于、等于、小于）C3途径的植物，判断的主要理由是________________。【答案】（1）PEPC5（2）没有基粒/类囊体（3）小于C4植物固定CO2的效率更高，利用低浓度CO2的能力更强【解析】据图分析，C4植物通过磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）固定二氧化碳的反应是在叶肉细胞中进行的，生成的四碳化合物在NADPH的作用下生成苹果酸，然后转移到维管束鞘薄壁细胞中，苹果酸放出二氧化碳并产生三碳化合物，其中二氧化碳参与卡尔文循环形成糖类，而三碳化合物进入叶肉细胞并在ATP的作用下生成PEP。（1）由图可知C4植物的叶肉细胞中CO2首先与PEP反应生成C4化合物；维管束鞘细胞中的CO2进入卡尔文循环，与C5反应生成C3。（2）题干提示“只有叶肉细胞能发生光反应”，可知维管束鞘细胞的叶绿体不能发生光反应，又由光反应的场所是类囊体可推测维管束鞘细胞的叶绿体缺少类囊体结构。（3）根据题意可知，C4植物固定二氧化碳的能力很强，固定后生成的苹果酸不易流失，暗示了苹果酸的积累可以起到“积累二氧化碳”的作用，因而可在外界二氧化碳浓度较低的情况下仍为维管束鞘细胞提供较多的二氧化碳，从而使C4植物在外界二氧化碳不足时仍保持较强的光合作用，因此C4植物的二氧化碳补偿点应小于C3途径的植物。考向四分析条件骤变对光合作用物质含量变化的影响7．如图曲线Ⅰ表示黄豆在适宜温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。在y点时改变某条件，结果发生了如图曲线Ⅱ的变化。下列分析合理的是A．与y点相比较，x点时叶绿体中C3含量低B．在y点时，适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ4C．制约x点时光合作用速率的因素主要是叶绿体中色素的含量D．制约z点时光合作用速率的因素可能是二氧化碳浓度【答案】D【解析】x点时，光照强度较弱，光反应提供的[H]和ATP较少，C3的含量较y点时高，A项不正确；题目中已提到是适宜温度，如果再提高温度，会降低光合作用速率，B项不正确；制约x点光合作用速率的因素主要是光照强度，C项不正确；一般情况下，在适宜温度和同等光照强度下，提高CO2浓度可提高光合作用速率，D项正确。解题必备模型法分析物质的量的变化（1）以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。（2）以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP含量变化是一致的。8．图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线。请据图回答问题：（1）图1中A表示的物质是________，它是由______________产生的，其作用主要是______________。（2）图1中ATP形成所需的能量最终来自于__________。若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是____________。（3）图2中曲线a表示的化合物是______，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：_____________________________________________________________________________。5（4）曲线b表示的化合物是______，在无光照时，其含量下降的原因是：________________________。【答案】（1）[H]水在光下分解用于C3的还原（2）太阳光能(CH2O)（3）C3CO2与C5结合形成C3，而C3不能被还原（4）C5C5与CO2结合形成C3，而C3不能被还原为C5【解析】（1）光反应为暗反应提供的物质是[H]和ATP，由此可确定A是[H]，[H]是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于C3的还原。（2）光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中，14CO2的同化途径为14CO2→14C3→(14CH2O)。（3）（4）题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化，光照停止后，光反应停止，[H]和ATP含量下降，C3的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍将进行，因此C3含量相对升高，C5含量相对下降，即a表示C3，b表示C5。考向五影响光合作用的因素9．下列①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。下列各选项中，不正确的是A．①图中的X因素可表示CO2浓度B．②图中Y因素有可能代表温度C．③图中，b点是曲线与横轴的交点，阴生植物的b点值一般比阳生植物的高D．④图中Z因素(Z3Z2Z1)可以表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度【参考答案】C【试题解析】图中的X因素可表示CO2浓度，因为a点表示CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用，A正确；图中的Y因素有可能是温度，因为温度超过一定限度后，酶的活性会降低，导致光合速率降低，6B正确；图中，b点是光补偿点，阴生植物对光的利用能力弱，光补偿点的值一般要比阳生植物的低，C错误；图④中，当光照强度小于c值时，随着光照强度的增强光合作用速率逐渐加快，因此光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度，D正确。规律总结1．多因子对光合速率影响的分析P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。2．关于环境因素影响光合作用强度的两点提醒（1）温度改变对光合作用强度的影响：当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。（2）CO2浓度对光合作用强度的影响：CO2浓度很低时，光合作用不能进行，但CO2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用强度。10．为研究低钾条件对某种农作物2个品种光合作用的影响，科研人员进行了实验，结果如表。数值指标分组叶绿素含量(相对值)呼吸速率(μmol·m－2·s－1)光补偿点(μmol·m－2·s－1)最大净光合速率(μmol·m－2·s－1)甲品种低钾处理组183.089.816.4正常处理组252.549.824.4乙品种低钾处理组263.272.718.5正常处理组282.942.025.57注：光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。（1）提取叶绿素时，为了使研磨充分，应加入________。（2）当乙品种的最大净光合速率为25.5μmol·m－2·s－1时，光合速率是__μmol·m－2·s－1。此时增大光照强度，光合速率不再增加，这主要是受光合作用过程_____反应的限制。（3）低钾处理后，2个品种光补偿点均增大，主要原因是________________（4）据表分析，为提高产量，在缺钾土壤中种植该种农作物时，可采取的相应措施是______（写出两点即可）。【答案】（1）二氧化硅（SiO2）（2）28.4暗（3）低钾处理后，2个品种叶绿素含量均减少，光反应减弱，光合速率降低，且呼吸速率均升高，需要增大光照强度才能维持光合速率与呼吸速率相等，因此光补偿点增大（4）选择种植乙品种；施加适量钾肥【解析】根据题意可知，该实验的目的是研究低钾条件对2个品种农作物的光合作用的影响，其自变量是含钾是否正常与作物品种，因变量有叶绿素含量、呼吸速率、光补偿点和最大净光合速率。通过对表格的数据分析可知：对品种甲而言，低钾可抑制叶绿素合成，促进其呼吸作用，提高光补偿点和降低光合作用速率；对品种乙而言，低钾对叶绿素的合成和呼吸作用有一定的抑制作用但没有对甲品种明显，同时对光合作用的补偿点和光合速率的抑制也没有甲明显。（1）提取叶绿素时，应加入SiO2，以增大摩擦力，使研磨更充分。（2）当乙品种的最大净光合速率为25.5μmol·m－2·s－1时，而此时其呼吸速率为2.9μmol·m－2·s－1，故此时光合速率=净光合速率+呼吸速率=25.5+2.9=28.4（μmol·m－2·s－1）。在最大净光合速率下再增大光照强度，光合速率不再增加，这主要是受光合作用过程暗反应速率的限制。（3）据表分析，低钾处理后，2个品种光补偿点均增大，主要原因是农作物的叶绿素合成减少，光反应速率减慢，导致光合速率降低，但是两品种的呼吸速率均升高，所以需要增大光照强度才能维持光合速率与呼吸速率相等，因此光补偿点增大。（4）据表分析，在缺钾土壤中种植该种农作物时，为提高产量，一是选择乙品种；二是适量施加钾肥。1．下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是A．光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能B．红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a8C．光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与D．红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用2．如图表示在一定范围内，不同环境因素与水稻叶片光合速率速的关系，对其描述不正确的是A．如果横坐标是CO2含量，则a为红光，b为白光B．如果横坐标是CO2含量，则a为强光，b为弱光C．如果横坐标是光照强度，a的CO2含量较高，b的CO2含量较低D．如果横坐标是光照强度，a温度较适宜，b温度可能较低3．将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在一定的光照强度下测定叶片光合作用的强度(以CO2吸收速率表示)，测定结果如图。下列相关叙述，正确的是A．如果光照强度适当降低，A点左移，B点左移B．如果光照强度适当降低，A点左移，B点右移C．如果光照强度适当增强，A点右移，B点右移D．如果光照强度适当增强，A点左移，B点右移4．如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降至低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是A．a上升、b下降B．a、b都上升C．a、b都下降D．a下降、b上升95．在适宜温度条件下，研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响，结果如下。下列叙述正确的是组别处理（Q光照强度）净光合速率（μmolCO2·m-2.s-l）相对气孔开度（%）水分利用效率A对照大