一年创新导向2022届高考生物第二单元专题六光合作用全国通用

【大高考】（一年创新导向）2022届高考生物第二单元专题六光合作用（全国通用）考点一　光合作用的原理与过程【考查角度】角度一　光反应与暗反应的物质和能量转变关系(2022·海南卷，4、2022·课标卷，2)角度二　叶绿体结构与光合作用的过程(2022·浙江卷，1)角度三　环境条件改变对C3和C5含量的影响(2022·课标卷，29、2022·全国卷，31)角度延伸1　以曲线为载体，考查外界条件改变对[H]、ATP含量变化的影响角度延伸2　以图表信息形式，考查光合作用过程1.(改编题)光呼吸是指绿色植物在光照情况下，吸收O2而释放CO2的过程。如下图所示为高浓度CO2环境中正常光合作用与高浓度O2环境中光呼吸的简要过程。下列叙述正确的是(　　)A.图中羧化反应和加氧反应的场所分别是叶绿体基质和细胞质基质B.光呼吸发生的条件有光照、高氧和低CO2等C.光呼吸与光合作用的中间产物都有C3和C2D.光呼吸能够产生CO2，而高浓度的CO2反过来抑制光呼吸，这是正反馈调节解析　C5存在于叶绿体基质中，所以光呼吸的加氧反应也在叶绿体中进行；从图中信息可知，光呼吸的中间产物有C3、C2，而光合作用的中间产物没有C2。高浓度CO2抑制光呼吸是负反馈调节。答案　B2.(原创题)在相对封闭、温度适宜、光照充足的环境中，将生长发育状况相同的番茄分为两组，Ⅰ组用遮光网处理以降低光照强度，Ⅱ组不做处理，目的是研究番茄在不同条件下相关指标的变化情况，实验结果如下：5\n　光照强度相关指标　　　　Ⅰ组Ⅱ组叶绿素a与叶绿素b含量的比值4.074.46C3的最大消耗率/(μmol·s－1)11.231.7有机物含量/(g·L－1)1.21.9请回答下列问题：(1)探究番茄新鲜叶片中色素的种类及相对含量时，可依据_______________的原理提取色素，并采用纸层析法进行分离。通过观察________可判断叶绿素a、叶绿素b相对含量的多少。(2)多云情况下C3最大消耗速率较小的直接原因是____________________。(3)图中AB段，Ⅰ组植株叶肉细胞内合成[H]的场所有________。若增加Ⅰ组的透光量(其他条件不变)，曲线中C点应向________移动。根据实验结果，提高大棚栽种番茄产量的具体措施是________________。(4)若Ⅱ组植株在D点时线粒体产生的CO2更多，则此时Ⅱ组植株的总光合速率________(“大于”、“等于”或“小于”)Ⅰ组植株，判断的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________。解析　(2)多云情况下，光照弱，光反应产生的[H]和ATP不足，还原C3的能力弱。(3)AB段植物既能进行光合作用，又能进行有氧呼吸。C点为光补偿点，增大光照程度，C点应左移。(4)若Ⅱ组植株线粒体产生的CO2更多，说明Ⅱ组植株的呼吸速率大于Ⅰ组，由于D点时两组植株的净光合速率相等，所以Ⅱ组植株的总光合速率大于Ⅰ组。答案　(1)色素可溶于无水乙醇(有机溶剂)中　色素带的宽度(或色素带颜色的深浅)(2)光照弱，光反应产生的[H]和ATP不足5\n(3)细胞质基质、线粒体、叶绿体　左　在D～G对应的时间段(约1：30～3：30)进行遮光处理(4)大于　Ⅱ组植株线粒体中产生的CO2更多，说明Ⅱ组植株的呼吸速率大于Ⅰ组，且D点时两组植株净光合速率相等考点二　影响光合作用的环境因素【考查角度】角度一　以曲线形式考查光照强度对光合作用的影响(2022·四川卷，8)角度二　以气孔开度为素材，考查CO2浓度对光合作用的影响(2022·天津卷，8、2022·浙江卷，30)角度三　以图表形式考查叶龄对光合作用的影响(2022·广东卷，26)角度延伸　以实验分析题形式考查光照对光合作用的影响3.用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析合理的是(　　)透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9mg5.6mg3.8mgA.丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是线粒体内膜B.在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1mgC.在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低D.在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为0.8mg解析　丙瓶中浮游植物进行呼吸作用，不进行光合作用，产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质，A错误。透光玻璃瓶甲中氧气含量减去丙瓶中氧气量的值为1.1mg，代表的是丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量，B正确。一昼夜后，丙瓶水样的pH比乙瓶的低，C错误。乙瓶中生物的呼吸速率与丙相同，所以玻璃瓶乙中实际光合作用释放的氧气量＝(5.6－4.9)＋1.1＝1.8(mg)，D错误。答案　B考点三　光合作用与细胞呼吸的关系【考查角度】角度一　以过程图为载体，考查光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化5\n(2022·湖北八校联考，4)角度二　以曲线形式考查光合速率与呼吸速率的关系(2022·四川卷，5、2022·全国卷，31)角度三　以曲线形式考查植物一昼夜光合作用与呼吸作用的关系(2022·山东卷，2)角度延伸1　以曲线形式，结合数学思想，考查光合速率与呼吸速率角度延伸2　以实验设计题形式，考查光合作用与细胞呼吸的有关实验设计与分析4.如图a、b分别表示两种植物在其他条件均适宜条件下的光合速率和呼吸速率随光照强度变化而变化的研究情况。下列有关叙述不正确的是(　　)A.该项研究中两种植物所处的环境温度相同且保持不变B.两图中阴影部分代表相应光照强度时的净光合速率C.图b代表的植物可能更适宜生活于弱光照环境中D.植物处于图中CP所示光照强度时，叶肉细胞消耗的O2大多需经过5层生物膜解析　本题考查光合作用和呼吸作用及环境因素对这两个生理过程的影响，意在考查考生的图文转换能力和综合分析问题的能力。该项研究中除光照强度外，其他条件都处于两种植物生长的最适宜状态，故所处环境温度不一定相同，A错误。图中的光合速率是植物进行光合作用的总速率，而净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，B正确。图b代表的植物的光饱和点较低，所以更适宜生活于弱光照环境中，C正确。植物处于图中CP所示光照强度时，光合速率和呼吸速率相等，所以叶肉细胞中叶绿体产生的O2大多需经过5层生物膜(1层类囊体膜＋2层叶绿体膜＋2层线粒体膜)进入线粒体参与有氧呼吸，D正确。答案　A5.为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验设计、结果预测和分析。实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照强度和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。5\n实验步骤和预测实验结果：第1步：剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的甲、乙两支试管中。此时，叶片均浮在水面上。第2步：用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。第3步：将这两支试管先放在____________一段时间，结果甲试管中叶片仍在试管底部，乙试管中叶片上浮。第4步：再将这两支试管放在____________一段时间，结果甲试管中叶片仍在试管底部，乙试管中________。结果分析：(1)第3步中乙试管中出现上述现象的原因：______________________________________________________________________________________________。(2)第4步中乙试管中出现上述现象的原因：______________________________________________________________________________________________。(3)第3、4步中甲试管中叶片均不变化的原因：___________________________________________________________________________________________。解析　此实验要验证光合作用有气体产生和消耗，也要验证呼吸作用有气体消耗和产生。由实验材料和用具及步骤1、2可知：两支试管分别盛等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液，即遵循等量原则和对照原则；叶肉细胞间隙有气体积累叶片就上浮，没有气体就下沉；NaHCO3稀溶液可以为光合作用提供CO2，也可以吸收呼吸作用产生的CO2。叶肉细胞在光下进行光合作用产生O2，同时光合作用强度大于呼吸作用强度，所以叶片上浮；叶肉细胞在黑暗中进行呼吸作用消耗O2产生CO2，同时CO2被NaHCO3稀溶液吸收，所以叶片下沉。答案　第3步：日光灯下　第4步：暗培养箱中　叶片下沉(1)光照下，叶片进行光合作用产生的O2多于呼吸作用消耗的O2(叶肉细胞间隙O2增加，叶片上浮)(2)黑暗中，叶片只进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞中的O2(放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉)(3)蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸(叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部)5