2017年度高考生物专题6（光合作用）二轮真题

2017年度高考生物专题6（光合作用）二轮真题

专题6　光合作用 ‎1．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)关于叶绿素的叙述，错误的是(　　)‎ A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可能用于光合作用 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 解析：选D。题干明确考查叶绿素的有关知识，可根据叶绿素的有关内容，逐项分析解答。‎ 叶绿素a和叶绿素b所含的化学元素相同，都由C、H、O、N、Mg组成，故A项正确。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素吸收的光能通过光合作用转变为储存在有机物中的化学能，故B项正确。叶绿素a在红光区的吸收峰值约为663 nm，叶绿素b在红光区的吸收峰值约为645 nm，故C项正确。绿叶中的色素对绿光的吸收极少，绝大多数绿光被反射出来，因此植物呈现绿色，故D项错误。‎ ‎2．(2013·高考江苏卷)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是(　　)‎ A．使用定性滤纸过滤研磨液 B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析 C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3 次 D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素 解析：选B。正确选材和操作是实验成功的关键。在提取叶绿体中的色素时，漏斗基部放单层尼龙布进行过滤，A项错误；纸层析法分离滤液中的色素时，需用干燥的定性滤纸，B项正确；划出一条滤液细线后需等滤液干后再重复划线2～3次，C项错误；研磨叶片时是用无水乙醇溶解色素，D项错误。‎ ‎3．(2013·高考重庆卷)如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是(　　)‎ A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多 ‎ B．t2→t3，暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高 ‎ C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果 ‎ D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低 解析：选D。水的光解发生在类囊体膜上，而不是叶绿体基质中，A项错误；t2→t3，限制光合作用的是暗反应，要想提高光合速率，应提高CO2浓度，B项错误；t3→t4，光合速率提高是因为暗反应增强，同时也促进了光反应的进行，光反应和暗反应是相互联系、相互依存的整体，C项错误；t4后短暂时间内，细胞原有的ATP被消耗生成ADP和Pi，但是因无光，不能合成ATP，所以ADP和Pi含量升高，且C3化合物还原后的直接产物也因不断消耗而减少，D项正确。‎ ‎4．(2013·高考北京卷)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有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。‎ ‎(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________。本实验中对照组(空白对照组)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减少，________降低，进而在叶片中积累。‎ ‎(4)综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会______光合作用。‎ ‎(5)一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需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______________________，则支持上述推测。‎ 解析：解答本题首先应对光合作用的过程及各种因素如何影响光合作用有正确理解；其次，能够从题干描述和曲线图示中获取有效信息；再次，通过有效信息获取二次实验方案的设计能力。‎ ‎(1)光反应不仅产生ATP，还产生还原性氢([H]/NADPH)。将CO2转化为三碳糖属于暗反应，发生于叶绿体基质中。‎ ‎(2)图1中随着自变量(去除棉铃的百分率)的增加，因变量(CO2固定速率)不断降低。自变量为0时(即空白对照组)，因变量为28。‎ ‎(3)图2中随自变量(去除棉铃的百分率)的增加，因变量(叶片中淀粉和蔗糖的含量)增加。这是因为随着棉铃减少，叶片光合产物利用量减少，且输出量减少，进而在叶片中积累。‎ ‎(4)由图1和图2对照可知，随着去除棉铃的百分率的增加，叶片中的光合产物不断积累，而CO2的固定速率逐渐减小，说明叶片中光合产物的积累抑制光合作用的进行。‎ ‎(5)本题的实验方案设计中，遮光的叶片代替了棉铃，需要检测的是未遮光的叶片。与只去掉棉铃的植株相比，部分叶片遮光的植株，叶片光合产物含量下降，光合速率上升。‎ 答案：(1)[H]/NADPH　叶绿体基质　(2)逐渐下降　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 ‎5.(2013·高考四川卷) 将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如下图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)‎ ‎(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是________，捕获光能的色素中含量最多的是________。‎ ‎(2)CO2通过气孔进人叶肉细胞后，首先与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供__________________。‎ ‎(3)光照强度低于8×102 μmol·m－2·s－1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是________；光照强度为(10～14)×102 μmol·m－2·s－1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是__________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________________________。‎ ‎(4)分析图中信息。PEPC酶所起的作用是__________________________；转基因水稻更适宜栽种在________环境中。‎ 解析：(1)高等植物叶肉细胞的叶绿体是光合作用进行的场所。捕获光能的四种色素(叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素)中，叶绿素a的含量最多。(2)光合作用过程分为光反应和暗反应，光反应阶段中产生的[H]和ATP为暗反应中C3的还原提供还原剂和能量；暗反应阶段C5先与CO2结合生成C3，C3再在光反应提供的[H]和ATP作用下还原生成有机物。(3)在光照强度低于8×102 μmol·m－2·s－1时，转基因水稻的光合速率随光照强度的增强而增大，所以在此光照强度范围内，限制光合速率的主要因素为光照强度。光照强度增强，产生[H]、ATP增多，会提高C3还原生成有机物的速率；而气孔导度降低，细胞中CO2浓度下降，C3减少，会使C3还原为有机物的速率下降，正负影响相互抵消，光合速率可基本保持不变。(4)由图中转基因水稻和原种水稻气孔导度的差别可以判断PEPC酶会通过增大气孔导度而提高水稻在强光下的光合速率。由图分析，转基因水稻的光合速率在(8～14)×10－2 μmol·m－2·s－1范围内随着光照强度的增强而逐渐增大，所以转基因水稻适合在强光下生长。‎ 答案：(1)叶绿体　叶绿素a　(2)C5　[H]和ATP　(3)光照强度　光照强度增加与CO2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消(或“CO2供应已充足且光照强度已达饱和点”)　(4)增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率　强光 ‎6．(2013·高考天津卷)菌根是由菌根真菌与植物根系形成的联合体。菌根真菌从土壤中吸取养分和水分供给植物，植物为菌根真菌提供糖类等有机物。下表为不同温度下菌根对玉米幼苗光合特性影响的实验结果。‎ 组别 光合作用速率(μmol CO2·m－2·s－1)‎ 气孔导度*(mmol·‎ m－2·s－1)‎ 细胞间CO2浓度(μmol·mol－1)‎ 叶绿素 相对含量 ‎25 ℃‎ 有菌根 ‎8.8‎ ‎62‎ ‎50‎ ‎39‎ 无菌根 ‎6.5‎ ‎62‎ ‎120‎ ‎33‎ ‎15 ℃‎ 有菌根 ‎6.4‎ ‎58‎ ‎78‎ ‎31‎ 无菌根 ‎3.8‎ ‎42‎ ‎157‎ ‎28‎ ‎5℃‎ 有菌根 ‎4.0‎ ‎44‎ ‎80‎ ‎26‎ 无菌根 ‎1.4‎ ‎17‎ ‎242‎ ‎23‎ ‎*气孔导度是描述气孔开放程度的量 请回答下列问题：‎ ‎(1)菌根真菌与玉米的种间关系是________。‎ ‎(2)‎25 ℃‎条件下，与无菌根玉米相比，有菌根玉米叶肉细胞对CO2的利用率________。‎ ‎(3)‎15 ℃‎条件下，与无菌根玉米相比，有菌根玉米光合作用速率高，据表分析，其原因有①________________，促进了光反应；②________________， 促进了暗反应。‎ ‎(4)实验结果表明：菌根能提高玉米的光合作用速率，在________条件下提高的比例最大。‎ ‎(5)在菌根形成率低的某高寒草甸试验区进行菌根真菌接种，可提高部分牧草的菌根形成率。下图为接种菌根真菌后试验区内两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结果。‎ ‎①图中种群密度数值应采用样方调查结果的________值。‎ ‎②据图推测，两种牧草中菌根依赖程度更高的是________。接种菌根真菌后，该试验区生态系统抵抗力稳定性提高，原因是________________________________________________________________________。‎ 解析：理解维持生态系统抵抗力稳定性的原因以及影响光合作用的因素，准确获取信息，分析、比较数据得出结论，是解答本题的关键。(1)根据题干信息可知，菌根真菌与玉米互惠互利，属于互利共生关系。(2)由表中数据可知，在‎25 ℃‎条件下，与无菌根玉米相比，有菌根玉米光合作用速率高，且细胞间CO2浓度低，说明其对CO2的利用率高。(3)分析比较表中‎15 ℃‎条件下有菌根和无菌根玉米的各项数据，可知有菌根玉米叶绿素相对含量高，利于吸收光能，促进光反应；气孔导度大，利于吸收CO2，促进暗反应。(4)分析有菌根和无菌根玉米光合作用速率可知，菌根在‎5 ℃‎条件下提高玉米光合作用速率的比例最大。(5)①采用样方法调查种群密度时，应随机选取多个样方，最后取其平均值作为种群密度。②由图可知，在接种菌根真菌后，优质牧草A的种群密度明显上升，说明其对菌根真菌依赖程度比较高。接种菌根真菌后，该试验区的物种丰富度升高，所以生态系统营养结构复杂程度提高，自我调节能力升高，抵抗力稳定性提高。‎ 答案：(1)互利共生　(2)高　(3)①叶绿素相对含量高，利于吸收光能 　②气孔导度大，CO2供给充分　 (4)‎5 ℃‎(或低温) 　(5)①平均　②优质牧草A 　物种丰富度升高，生态系统营养结构复杂，自我调节能力升高 ‎7．(2013·高考山东卷) 大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：‎ ‎(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显。阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为________。阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是________。‎ ‎(2)阶段Ⅱ期间，大豆种子胚细胞合成的________解除种子休眠，促进种子萌发。阶段Ⅲ中根向地生长的原因是________分布不均，使根的近地侧生长受到________。‎ ‎(3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为________。‎ ‎(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为________、________。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过______________提高光合作用强度以增加产量。‎ 解析：(1)水进入植物细胞的跨膜运输方式是自由扩散。阶段Ⅲ中，种子解除休眠，开始萌发，细胞代谢旺盛，自由水增多。‎ ‎(2)赤霉素具有解除种子休眠的作用，能促进种子萌发。根向地生长是由于重力作用导致生长素在根尖分布不均，使近地侧生长素浓度高，抑制根的生长。‎ ‎(3)在有氧呼吸过程中，消耗的O2与释放的CO2量相等，因此阶段Ⅱ种子有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2体积比为1∶2。设有氧呼吸释放的CO2的物质的量为x，则无氧呼吸释放的CO2的物质的量为2x。计算如下：‎ C6H12O6＋6H2O＋6O212H2O＋6CO2＋能量 ‎　x/6　　　　　　　　　　　　　　x C6H12O6‎2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 ‎　x　　　　　　　　　　　　　　　　2x 所以，种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为6∶1。‎ ‎(4)在光合作用过程中，CO2参与暗反应，1个CO2分子被1个C5固定后生成2个C3分子，当CO2供应突然停止时，此过程必然受阻，导致C5化合物的含量上升、C3化合物含量下降；而C3化合物的减少，又使暗反应中C3化合物的还原过程受阻，消耗ATP量减少，使细胞中ATP含量上升。“正其行，通其风”是通过空气流通，提高叶片周围的CO2浓度。‎ 答案：(1)自由扩散　自由水　(2)赤霉素(或GA)　生长素(或IAA)　抑制　(3)6∶1　(4)升高(或增加)　升高(或增加)　增加CO2浓度 ‎8．(2013·高考江苏卷)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，结果如下图。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____________________________________________________。‎ ‎(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－1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。请绘制该实验中总光合速率变化趋势的曲线图。‎ 解析：(1)叶绿体中色素的功能是吸收、传递和转换光能，用于光合作用。(2)大气中的CO2可通过气孔进入植物体内，用于光合作用的暗反应阶段，CO2中的氧进入到暗反应的产物葡萄糖中。葡萄糖用于有氧呼吸时，其中的氧在第二阶段进入到产物CO2中。(3)结合三幅图分析，NaCl浓度在200～250 mmol·L－1时净光合速率显著下降，这与光合色素含量降低是相对应的。夏季晴朗的中午出现净光合速率下降现象，则是由于气温较高，气孔关闭，CO2吸收减少，导致胞间CO2浓度降低引起的。(4)总光合速率可用光合作用过程中CO2的消耗量、O2的产生量或有机物的产生量来表示。绘制曲线图时需标出横纵坐标的含义，还要注意总光合速率大于净光合速率。‎ 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)　绘图如下：‎ ‎9．(2013·高考浙江卷)为研究某植物对盐的耐受性，进行了不同盐浓度对其最大光合速率、呼吸速率及根相对电导率影响的实验，结果见下表。 ‎ 盐浓度(mmol·L－1)‎ 最大光合速率(μmol CO2·m－2·s－1)‎ 呼吸速率(μmol CO2‎ ‎·m－2·s－1)‎ 根相对电导率(%)‎ ‎0(对照)‎ ‎31.65‎ ‎1.44‎ ‎27.2‎ ‎100‎ ‎36.59‎ ‎1.37‎ ‎26.9‎ ‎500‎ ‎31.75‎ ‎1.59‎ ‎33.1‎ ‎900‎ ‎14.45‎ ‎2.63‎ ‎71.3‎ 注：相对电导率表示处理细胞与正常细胞渗出液体中的电解质含量之比，可反映细胞膜受损程度。 ‎ 请据表分析回答： ‎ ‎(1)表中最大光合速率所对应的最小光强度称为________________。与低盐和对照相比， 高盐浓度条件下，该植物积累有机物的量________，原因是CO2被还原成________的量减少，最大光合速率下降；而且有机物分解增加，________上升。 ‎ ‎(2)与低盐和对照相比，高盐浓度条件下，根细胞膜受损，电解质外渗，使测定的________升高。同时，根细胞周围盐浓度增高，细胞会因________作用失水，造成植物萎蔫。 ‎ ‎(3)高盐浓度条件下，细胞失水导致叶片中的________增加，使气孔关闭，从而减少水分的散失。 ‎ 解析：(1)某植物达到最大光合速率所需的最小光强度称为该植物的光饱和点。有机物积累量＝光合速率－呼吸速率，高盐浓度条件下这个差值小，故有机物积累量减少，一方面是因为CO2被还原成三碳糖的量减少，光合速率下降，另一方面是因为有机物分解增加，呼吸速率上升。‎ ‎(2)根据表注关于相对电导率的解释可知，在高盐浓度条件下，根细胞膜受损，电解质外渗，就会使测定的根相对电导率升高，进而造成外界盐浓度升高，导致细胞因滲透作用失水而萎蔫。‎ ‎(3)脱落酸可使气孔关闭，以降低蒸腾速率。‎ 答案：(1)光饱和点　减少　三碳糖　呼吸速率　(2)根相对电导率　渗透　(3)脱落酸 ‎ ‎