2012高考真题 光与光合作用.doc

2012高考真题 光与光合作用1. （山东）夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是A. 甲植株在a点开始进行光合作用B.乙植株在e点有机物积累量最多C.曲线bc 段和de段下降的原因相同D.两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭答案：D解析；本题考查运用影响光合作用的因素分析曲线，获得信息，解决问题的能力。由图可知，CO2吸收速率代表净光合作用速率，a点的含义为光合作用速率等于呼吸作用速率，开始进行光合作用的时间是在a点以前水平线转折点；e点代表此刻开始光照消失，只进行呼吸作用，而有机无积累最多时，应发生在傍晚时光合作用速率等于呼吸作用速率，据图应在18时；18时以后，呼吸作用强于光合作用；夏季晴朗的中午，乙植物在bc段，为了减少水分蒸发，有些气孔关闭，从而使CO2供应不足，光合作用速率降低；而甲植物无此现象可能是与自身气孔无法关闭有关；bd段随时间的的进行，光照强度逐渐降低，从而使光合作用速率逐渐降低。2. （2012海南T8，2分）将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是A.一直降低，直至为零 B.一直保持稳定，不变化C.降低至一定水平时保持相对稳定 D.升高至一定水平时保持相对稳定答案：C解析：在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定，故本题选C。3. （2012海南T9，2分）关于叶绿体色素的叙述，错误的是A.叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光 B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同 C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能答案：D解析：叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光， A正确；叶绿体中叶绿素含量为3/4，类胡萝卜素含量为1/4，B正确；不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度不同，可用纸层析法对其进行分离，C正确；乙醇提取的叶绿素只要结构没有被破坏，仍是可以吸收光能的。综上，本题选D。二、非选择题1. （广东）荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化间下表。叶片发育情况叶面积（最大面积的%）总叶绿素含量气孔相对开放度净光合速率A新叶展开前19-2.8B新叶展开中871.1551.6C新叶展开完成1002.9812.7D新叶已成熟10011.11005.8注：“_”表示未测数据.（1）B的净光合速率较低，推测原因可能是：叶绿素含量低，导致光能吸收不足；_，导致_。（2）将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累_；D的叶肉细胞中，ATP含量将_。（3）与A相比，D合成生长素的能力_；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是_。（4）叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大，是_的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是_。答案：（1）气孔开放度相对低 二氧化碳供应不足 （2）酒精增多 （3）低 基粒 4）细胞分裂基因的选择性表达解析：（1）影响光合速率的因素有外因（光照强度、温度、二氧化碳深度等）和内因（叶绿素的含量、酶等），结合表格中的信息，B组叶绿素含量为1.1mg/g.fw，叶绿素含量低，气孔开放程度为55%，开放程度比较低，二氧化碳吸收量比较少，导致光合效率较低。（）叶片净光合速率为.mg/g.fw，即光合速率小于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸，产生酒精。叶片中，光合速率大于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内二氧化碳越来越少，暗反应减弱，而光反应不变，导致增多。（）相比成熟叶片，幼嫩的叶是合成生长素的主要部分之一；叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上，从表格中可推知，由于总叶绿素含量增长，因此的叶肉细胞的叶绿体中，基粒明显增多。（）细胞分裂使个体增大；细胞分化的根本原因是基因的选性表达。2. （2012全国11分）金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示（途中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放CO2的微摩尔数表示）。据图回答下列问题：（1）该研究探讨了 对金鱼藻 的影响，其中，因变量是 。（2）该研究中净光合速率达到最大时的光照度为 lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气 mol。（3）该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是 。答案：光照强度、CO2浓度、PH值 净光合速率 O2的释放速率12.5X103 8PH的大小会影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性解析：根据题目中所给的四个曲线的纵轴和横轴可以看出，本研究探讨的是光照强度、CO2的浓度、和pH值对净光合速率的影响。同时，本实验的因变量是通过测定释放O2的速率来体现的。根据曲线2可以判断出，在光照强度达到12.5X103后，净光合速率不再增加，此为光的饱和点。而呼吸速率的值也可以通过曲线1中与y轴的交点得出，为8pH值对净光合速率的影响，主要是通过影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性来实现的。3. （2012四川7分）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和色素，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，突变体固定的形成 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气速率。（3）如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变，将无法进行光合作用，其原因是 答案：（1）CaCO2 最下端 （2）较大 C3 NADPH、ATP （3）缺失叶绿素a不能完成光能转换解析：提取色素时一般加入碳酸钙防止叶绿素中Mg2+被置换，色素被破坏活动。叶绿体色素被层析后，定性滤纸条上的色素带从上至下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以叶绿素b缺失的水稻突变体缺失色素带位于滤纸条最下端。由图可知，突变体叶片单位面积产生氧气速率较大，光照强度为m时，突变体叶片气孔较大，所以吸收二氧化碳较多，合成的三碳化合物量多，消耗H和ATP的量增加，光化学反应是少数特殊状态的叶绿素a得失电子引起的光能转换，如果缺失叶绿素a，则光合作用无法进行。评析：本题着重考查学生对光合作用全过程的掌握情况，即光反应为暗反应提供H和ATP，有去无回，参与暗反应的是CO2。4. （2012上海12分）回答下列有关光合作用的问题。 表3为某地夏季晴朗的某天，玉米和花生净光合速率测定值。图17表示玉米CO2同化途径。玉米叶肉细胞中有一种酶，通过系列反应将CO2“泵”入维管束鞘细胞，使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2，保证卡尔文循环顺利进行。这种酶被形象地称为“CO2泵”。而花生缺乏类似的“CO2泵”。49. 11：00时，光照增强，温度过高，叶片气孔开度下降，作为光合原料之一的_减少，导致花生光合作用速率明显下降；而此时玉米光合作用速率反而有所升高，原因是_。50如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂使“CO2泵的活性降低，则在短时间内，维管束鞘细胞中ATP的含量变化呈_趋势，原因是_。51与11：00时相比，17：00时，玉米光合作用速率的限制因素是_。52假设用表中11：00对应的光照强度连续照射两种作物10分钟，则玉米积累的葡萄糖总量比花生多_mgm2。(相对原子量：C-12，O-16，H-1)53卡尔文循环需要光反应过程中产生的H+，H+最初来源于物质_。54NH4+能增加类囊体膜对H+的通透性，从而消除类囊体膜两侧的H+浓度差。若将NH4+注入叶绿体基质，下列过程中会被抑制的是_。A电子传递 BATP的合成 CNADPH的合成 D光能的吸收答案：49. CO2 50. 上升 此时卡尔文循环（或暗反应、或C3的还原）受阻，ATP的消耗降低，而光反应产生的ATP的过程不受影响 51. 光照强度 52. 360 53. 水54. B解析：49. 叶孔开度下降，CO2进入叶肉细胞受阻，故CO2减少，导致花生光合作用速率降低。玉米内有CO2泵，故在进入植物内CO2减少的情况下，玉米仍可以维持较高的细胞内CO2浓度；此时光照强度增强，促进光合作用加强。50. 当注入抑制剂后，卡尔文循环（或暗反应、或C3的还原）受阻，ATP的消耗降低，而光反应产生的ATP的过程不受影响，故ATP的含量呈上升趋势。51. 与11：00时相比，17：00时，外界环境中光照强度较小，温度和CO2浓度基本相同。故光合作用速率受光照强度限制。52. 从外界吸收的CO2是植物积累的葡萄糖的量是相对应的，两者物质的量之比为1:6。由表3可知每小时每平方米玉米比花生吸收CO2的物质的量为72mmol，所以在10分钟内玉米多吸收CO212mmol，产生的葡萄糖为2mmol，即360 mg/m253. 在光反应中，叶绿体利用光能将水分解为氧气和还原态的氢。54. 光反应过程中，ATP的中的能量来源于H+的电化学势能。本题中，注射NH4+后消除了膜内外的H+的浓度差，电化学势能为零，所以无法合成ATP。5.（2012浙江14分）某植物在停止供水和恢复供水条件下,气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。（）停止供水后，光合速率下降。这是由于水是的原料，又是光合产物在植物体内的主要介质。（）在温度、光照相同的条件下，图中点与点相比，光饱和点低的是 点，其主要原因是。（）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是。此时类囊体结构破坏，提供给暗反应的减少。（）生产实验中，可适时喷洒植物激素中的，起到调节气孔开度的作用。答案：（）光合作用（或光反应）物质运输（）缺水，气孔开度降低，二氧化碳的吸收减少（）缺水，叶绿素合成受阻，类胡萝卜素含量增加而呈现黄色和H（）脱落酸解析：（）水是光合作用的原料，同时又是良好溶剂，是细胞内及细胞间物质运输的介质；（）由图可知，点时叶片缺水，气孔开度值小，叶片二氧化碳的吸收量少，光饱和点低；（）水分越多，细胞的代谢越旺盛，停止供水，导致叶片细胞内水分减少，代谢减慢，叶绿素合成速率变慢，叶绿素被分解，类胡萝卜素含量相对增加，因此呈现黄色，此时类囊体结构破坏，光反应无法发生，和H减少；（）在缺水情况下，脱落酸可以使植物气孔关闭，使植物保持休眠状态，这样有利于植物抵抗不利环境。6. （2012江苏6分）蓝藻、绿藻和硅藻是湖泊中常见藻类。某课题组研究了不同pH对3种藻类的生长及光合作用的影响，实验结果见图1、图2，请回答下列问题：（1）根据图1和图2分析，3种藻类中pH适应范围最广的是 ，在pH为8.0时，3种藻类中利用CO2能力最强的是 。（2）在培养液中需加入缓冲剂以稳定pH，其原因是 。（3）在实验中需每天定时对藻细胞进行取样计数，请回答下列问题：取出的样液中需立即加入固定液，其目的是 。在计数前通常需要将样液稀释，这是因为 。将样液稀释100倍，采用血球计数板(规格为1mm1mm0.1mm)计数，观察到的计数室中细胞分布图见图3，则培养液中藻细胞的密度是 个/mL。答案：（1）绿藻 蓝藻 （2）藻类生长代谢会改变培养液pH （3）维持藻细胞数目不变 藻细胞密度过大 1X108解析：（1）由图1、图2可知，PH改变后绿藻的生长速率和光合速率变化不大，其次是蓝藻。由图2在PH为8.0时，蓝藻的光合速率最大，利用CO2能力最强。（2）藻类植物在光合作用时大量吸收CO2，代谢过程产生一些物质会改变培养液的pH。（3）取样后向样液中加入固定液来杀死细胞，维持藻类细胞数目不变；由于样液藻类细胞的密度比较高，稀释后方便计数；血球计数板规格为1mmX1mmX0.1mm，采用五点取样法，取四角和最中间的5个中方格计数，采取“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则处理，平均每个中方格内有4个酵母菌。计数区有25个中方格，共计有酵母菌425=100个。计数区体积为1mmX1mmX0.1mm=0.1mm3=0.110-3 mL，换算成1mL，则有酵母菌100104个，再乘以稀释倍数100，结果为108个。7. （2012重庆6分）长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图（题30图）。 （1）据图分析：光合作用消耗ATP最快的时刻是_。根吸水能力最强的时刻是_。直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_；推测导致1200时光合速率出现低谷的环境因素主要是_（填“光照”或“CO2”）。在1400时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中H含量的变化是_。（2）若该地土壤缺钙，一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是_（填“老叶”或“幼叶”）。（3）假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地，与原产地长叶刺葵杂交不育，原因是地理隔离导致了_。答案：10:00 12:00 气孔导度 光照 降低 幼叶 生殖隔离解析：光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段产生ATP和H为暗反应阶段提供能量和还原剂，光合速率越大消耗ATP也就越快，从图中可见10:00时光合速率最大；蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收，蒸腾作用越强，根吸水能力越强，从图中可见蒸腾作用在12:00时蒸腾作用最强。蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失，气孔导度的大小直接引起蒸腾速率大小的变化，通过图中可知，在12:00时气孔导度最大，而CO2是通过气孔进入叶肉细胞的，说明CO2供应充足，推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光照。H用于暗反应对C3的还原，CO2增多，使生成C3增多，这时会消耗更多的H，使H的含量降低。钙在植物体内形成稳定的化合物，不能转移利用，当缺钙时，首先引起幼叶出现症状。长期的地理隔离使两个种群的基因频率向不同的方向发展，使种群的基因库变得很不相同，并出现生殖隔离。8. （2012海南10分）取生理状态相同的某植物叶片，分离得到大量的叶肉细胞，将等量的叶肉细胞分别悬浮在