【生物】2019届一轮复习人教版专题19光合作用教案

【生物】2019届一轮复习人教版专题19光合作用教案

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 ‎（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)‎ ‎4．光合作用的过程 ‎（1）反应式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。‎ ‎（2）过程 ‎5．光合作用强度 ‎（1）含义：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。‎ ‎（2）两种表示方法 ‎①一定时间内原料的消耗量。‎ ‎②一定时间内产物的生成量。‎ ‎6．影响光合作用强度的因素 ‎（1）空气中CO2的浓度。‎ ‎（2）土壤中水分的多少，温度的高低。‎ ‎（3）光照的长短与强弱，光的成分。‎ 考向一 捕获光能的色素和叶绿体的结构 ‎1．如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断，以下说法不正确的是 A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光 B．用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度 C．由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加 D．土壤中缺乏镁时，植物对420~470 nm波长的光的利用量显著减少 ‎【参考答案】C 解题必备 色素与叶片颜色 正常绿色 正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色 叶色变黄 寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄 叶色变红 秋天降温时，植物体为适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色 ‎2．下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是 A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中 C．CO2的固定过程发生在叶绿体类囊体薄膜上 D．光合作用的产物淀粉是在叶绿体基质中合成的 ‎【答案】D 考向二 探究光合作用历程的实验分析 ‎3．某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48 h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，学科*网观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是 A．a、b和d B．a、c和e C．c、d和e D．b、c和e ‎【参考答案】B ‎【试题解析】部位c、e被锡箔纸遮盖，所以不能进行光合作用，而a部位为黄白色，没有叶绿素，不能进行光合作用产生淀粉，所以加碘液不会变蓝。‎ ‎4．如图所示，某植物的绿叶经黑暗处理后再经适宜阳光照射24小时，经脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆盖部位不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。本实验证明了 ‎①光合作用需要CO2 ‎ ‎②光合作用需要光 ‎ ‎③光合作用需要叶绿素 ‎④光合作用放出O2 ‎ ‎⑤光合作用制造淀粉 A．①② B．③⑤ ‎ C．②⑤ D．①③‎ ‎【答案】C 考向三 分析光合作用的过程 ‎5．如图为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。下列判断错误的是 A．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解 B．c为ATP，f为[H]‎ C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性 D．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能 ‎【参考答案】B 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．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是 A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质 B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行 C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法 D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高 ‎【答案】B ‎【解析】RuBP羧化酶催化上述反应即为二氧化碳的固定，属于暗反应，其场所是叶绿体基质，A正确；暗反应不需要光，有光和无光条件下都可进行，B错误；实验中利用14C标记CO2并检测产物放射性强度，即采用同位素标记法，C正确；单位时间内产物生成量可代表化学反应的催化效率，酶对化学反应的催化效率即可反映酶活性，D正确。‎ 考向四 分析条件骤变对光合作用物质含量变化的影响 ‎7．光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。下列对于改变反应条件而引起的变化，说法正确的是 A．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小 B．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加 C．突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5比值减小 D．突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小 ‎【参考答案】B 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____________。学科&网 ‎（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：_____________________________________________________________________________。‎ ‎（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）C3　 CO2与C5结合形成C3，而C3不能被还原 ‎（4）C5　 C5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．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图。请据图判断下列叙述不正确的是 A．光照强度为A时，造成曲线e和f光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同 B．光照强度为B时，造成曲线d和e光合作用强度差异的原因是温度不同 C．光照强度为A~B时，曲线d、e光合作用强度随光照强度升高而升高 D．光照强度为A~C时，曲线 d、f光合作用强度随光照强度升高而升高 ‎【参考答案】D 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．如图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图回答下列问题：‎ ‎（1）图甲表示在光照弱的情况下，光合作用随______________________________________的增加成正比增加，这种情况下，可以认为此时主要影响光合作用的________阶段。‎ ‎（2）‎ 从图甲可见，光照强度超过某一强度时，光合作用速率不再增加，且有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于__________，此时光合作用的____________阶段受到限制。‎ ‎（3）图乙中C点表示光照强度为B时，植物生长的______________；出现CD段的原因是________________________________。‎ ‎（4）请在图甲中绘制50 ℃时植物光合作用速度变化的曲线。‎ ‎（5）根据图甲，在图乙中绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化曲线。‎ ‎【答案】（1）光照强度　 光反应 ‎（2）温度　 暗反应 ‎（3）最适温度　 酶活性降低，光合作用速率降低 ‎（4）如图1‎ ‎（5）如图2‎ ‎　‎ ‎1．下列化合物与植物光合作用的关系，错误的是 化合物 主要生理作用 A ATP 参与CO2的固定 B 酶 催化光合作用中的化学反应 C 叶绿素 捕获光能 D H2O 参与O2和(CH2O)的形成 A．A B．B ‎ C．C D．D ‎2．某植物(其叶片如图一所示)放在黑暗中两天后，根据图二所示，处理其中一块叶片。然后将整株植物置于阳光下4 h，取该叶片经酒精脱色处理后，滴加碘液(棕黄色)显色，下列有关该实验结果和现象的描述正确的是 ‎①X和Y两部分对照实验能证明光合作用需要CO2　‎ ‎②W和Y两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素 ‎③显色后X为蓝色，Y为棕黄色 ‎④木塞处所显颜色证明光合作用需要光 A．①② B．①③‎ C．②④ D．③④‎ ‎3．下列有关光合作用的叙述中，正确的是 A．光反应不需要酶，暗反应需要酶 ‎ B．光反应在光下进行，暗反应在黑暗中进行 C．光反应固定CO2，暗反应还原CO2 ‎ D．光反应产生ATP，暗反应利用ATP ‎4．如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是 A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能 B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲 C．结构A释放的O2可进入线粒体中 D．如果突然停止CO2的供应，短时间内C3的含量将会增加 ‎5．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 ‎6．如图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是 A．Y2的质量大于Y3的质量 B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量 C．②中水的质量大于④中水的质量 D．试管①的质量大于试管②的质量 ‎7．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还原后的直接产物含量降低 ‎8．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Ⅱ C．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 ‎9．某同学通过以下实验探究光合作用速率与CO2浓度的关系；学&科*网用打孔器从新鲜菠菜植株的叶片打取直径1cm的小圆片40片，用针筒抽去叶圆片叶肉细胞间隙的气体后，随即均分为4组并分别放入A、B、C、D四个各装有60 mL蒸馏水的锥形瓶中，叶圆片全部沉入水底。随后按下表操作，并记录实验结果。（蒸馏水中的溶解氧忽略不计）‎ 编号 加入NaHCO3（g）‎ 与200 W灯泡的距离(m)‎ ‎30 min后叶圆片上浮数 A ‎0‎ ‎0.5‎ ‎0‎ B ‎1‎ ‎0.5‎ ‎2‎ C ‎3‎ ‎0.5‎ ‎5‎ D ‎5‎ ‎0.5‎ ‎6‎ ‎（1）本探究实验的自变量是_________________，因变量用__________________来直观表示。‎ ‎（2）分析表中实验数据可得出的实验结论是_______________________________。‎ ‎（3）另一同学重复上述实验时，将D锥形瓶与200W灯泡的距离设置过远，其他操作不变，30 min后发现无叶圆片上浮。原因是______________________________________。‎ ‎（4）若要探究光合作用速率与光照强度的关系，需对上述实验方案作出适当的调整。请补充完整调整思路：‎ ‎①往A、B、C、D四个锥形瓶中加入的NaHCO3应_____________________________；‎ ‎②A、B、C、D四个锥形瓶与200W灯泡的距离应_____________________________。‎ ‎10．在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势如图。请据图回答问题：‎ ‎（1）图中物质A是__________(填“C3”或“C5”)。‎ ‎（2）在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是______________________________。将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是________________________。‎ ‎（3）若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的__________(填“低”或“高”)。‎ ‎（4）CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(填“低”或“高”)，其原因是_______________________________________________。‎ ‎11．（2017·新课标Ⅲ卷）植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应（如O2的释放）来绘制的。下列叙述错误的是 A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成 B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制 C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示 D．叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的 ‎12．（2017·天津卷）某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是 A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型 B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型 C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度 D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度 ‎13．（2017·新课标Ⅰ卷）植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：‎ ‎（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是_________________，甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率_________________（填“大于0”“等于0”或“小于0”）。‎ ‎（2）若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是__________________________________________________________。‎ ‎1．【答案】A ‎【解析】二氧化碳的固定不需要消耗能量，ATP用于暗反应中三碳化合物的还原，A错误；光反应和暗反应中化学反应都需要酶的催化，B正确；叶绿素的作用的是吸收、传递和转化光能，C正确；水分子参与光反应中水的光解和暗反应，D正确。‎ ‎2．【答案】B ‎3．【答案】D ‎【解析】光反应和暗反应都需要酶，A错误；光反应在光下进行，暗反应在光下或者黑暗中都可以进行，B错误；CO2的固定和还原都发生在暗反应，C错误；光反应产生ATP，暗反应消耗ATP，D正确。‎ ‎4．【答案】D ‎【解析】结构A表示叶绿体类囊体薄膜，结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能，A正确；供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→(CH2O)，B正确；叶绿体类囊体薄膜释放的O2可进入线粒体中，C正确；在光合作用中，CO2首先和C5结合生成C3，如果突然停止CO2的供应，则C3的生成量减少，而其消耗量不变，因此短时间内C3的含量将会减少，D错误。‎ ‎5．【答案】B ‎【解析】根据光合作用的过程可知，a、b为光反应产生的ATP和[H]，c为CO2。若CO2降至极低水平，则暗反应中C3产生量降低，从而导致光反应产生的ATP和[H]积累。‎ ‎6．【答案】C ‎【解析】Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3；④中小球藻中含有(CHO)有机物，而①中小球藻含有(CH2O)有机物，故④中小球藻质量大于①中小球藻质量；④和②中的水都为HO，且含量相同，因此质量相等；在试管①和②中原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O2，而①中释放出的是O2，故剩余质量①大于②。‎ ‎7．【答案】D ‎8．【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。‎ ‎9．【答案】（1）CO2浓度（或NaHCO3浓度） 叶圆片上浮数 ‎ ‎（2）在一定范围内，植物光合速率随CO2浓度升高而升高 ‎ ‎（3）光照强度弱，光合速率低，产生的O2不足 ‎ ‎（4）①等量（或适量且等量） ②有一定的差距梯度（或不等）‎ ‎【解析】（1）据表可知，本实验的装置离灯泡的距离相等，即光照强度相等，不同的是加入NaHCO3的量不同，即本探究实验的自变量是CO2浓度（或NaHCO3浓度），因变量用单位时间内叶圆片上浮数来直观表示。（2）据表可知CO2浓度（或NaHCO3浓度）增加， 30 min后叶圆片上浮数增加，可得出在一定范围内，植物光合速率随CO2浓度升高而升高。（3）将D锥形瓶200 W灯泡的距离设置过远，会导致光照强度过低，光合速率低，产生的O2不足，30 min后无叶圆片上浮。（4）探究光合作用速率与光照强度的关系，自变量为光照强度，①往A、B、C、D四个锥形瓶中加入的NaHCO3应等量（或适量且等量）；②A、B、C、D四个锥形瓶与200 W灯泡的距离应有一定的差距梯度（或不等）。‎ ‎10．【答案】（1）C3　‎ ‎（2）暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定，根据暗反应的特点，此时C3的分子数是C5的2倍　 当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累　‎ ‎（3）高　‎ ‎（4）低　 CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需的ATP和[H]少 ‎【解析】（1）CO2浓度降低时，C3合成速率降低而消耗继续，故C3的浓度降低，所以物质A代表的是C3。（2）在正常情况下，1 mol CO2与1 mol C5结合形成2 mol C3，即C3的浓度是C5浓度的2倍。CO2浓度迅速下降到0.003%后，C5的产生量不变而消耗量减少，故C5的浓度升高。（3）CO2‎ 浓度继续处于0.003%时，因光反应产物[H]和ATP的积累而抑制光反应过程，引起暗反应中C5的浓度又逐渐降低，而C3的浓度逐渐升高，在达到相对稳定时，C3的浓度仍是C5浓度的2倍。（4）CO2浓度较低时，暗反应减弱，需要的[H]和ATP量减少，故CO2浓度为0.003%时，在较低的光照强度时就能达到最大光合速率。‎ ‎11．【答案】A ‎12．【答案】D ‎【解析】突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型，光照强度低于P时，对光照的吸收能力低于野生型，则光反应强度低于野生型，A正确；突变型水稻叶片固定CO2酶的活性显著高于野生型，光照强度高于P时，突变型的CO2吸收速率大于野生型，则暗反应强度高于野生型，B正确；光照强度低于P时，由于突变型水稻叶片叶绿素含量低，则限制其光合速率的因素主要是光照强度，C正确；光照强度高于P时，由于突变型水稻叶片固定CO2酶的活性高，则限制其光合速率的因素是除CO2浓度外的其他因素，D错误。学&科.网 ‎13．【答案】（1）植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低 大于0‎ ‎（2）甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加 ‎【解析】（1）从题干信息可知，适宜条件下照光培养，由于进行光合作用，且光合速率大于呼吸速率，使密闭小室内的CO2浓度下降，两植物光合速率下降；甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的CO2补偿点，所以甲种植物的净光合速率为0时环境中的CO2浓度大于乙种植物的净光合速率为0时所需的CO2浓度，所以甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率大于0。（2）甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加。‎