考点18 光合作用的原理及其应用-备战2022年高考生物一轮复习考点帮

考点18 光合作用的原理及其应用 【命题趋势】 既有对叶绿体色素的提取、分离、光合作用过程等基础知识的考查，也有以光合作用实验为载体，对影响光合作用的因素及光合作用与细胞呼吸综合的考查。 常以生产实例或某特定环境下的光合作用实验为背景，对分析、推理及实验探究能力等多维度的考查。题型多为非选择题形式。 近几年高考对本专题知识考查频率和考查难度趋于平稳，预计 2022 年试题仍将从光合作用过程及影响光合作用与细胞呼吸环境因素的视角命题，体现对生命观念、科学思维素养的考查。 【重要考向】 1、 捕获光能的色素和叶绿体的结构 2、 探究光合作用历程的实验分析 3、 分析光合作用的过程 4、 分析条件骤变对光合作用物质含量变化的影响 5、 影响光合作用的因素 捕获光能的色素和叶绿体的结构考向一 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。 【典例】 1．如图表示某高等生物细胞的部分结构，下列有关叙述不正确的是（　　） A．图中能产生ATP的结构有1 2 5 B．1中产生的一分子CO2扩散出来进入2中被利用，穿过的磷脂双分子层的层数为8层 C．2含有叶绿素和类胡萝卜素等色素 D．3是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心 【答案】B 【分析】 根据题意和图示分析可知：1是线粒体、2是叶绿体、3是细胞核、4是液泡、5细胞质基质。能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，叶绿体含有叶绿素和类胡萝卜素，部分植物细胞的液泡中含有花青素。 【详解】 A、图中能产生ATP的结构有1线粒体（有氧呼吸产生ATP）、2叶绿体（光反应产生ATP）、5细胞质基质（呼吸作用第一阶段产生ATP），A正确； B、线粒体有2层膜，叶绿体也有2层膜，故1中产生的一分子CO2扩散出来进入2中被利用，穿过4层膜（4层磷脂双分子层），B错误； C、2是叶绿体，叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，C正确； D、3细胞核是遗传物质DNA储存和复制的主要场所，是细胞遗传和细胞代谢活动的控制中心，D正确。 故选B。 2．下列有关光合色素的提取与分离的叙述，正确的是（ ） A．提取色素需要用层析液 B．用新鲜菠菜叶片提取到的滤液可以进行光反应 C．提取液呈绿色是由于含有叶绿素 D．随提取液扩散最快的胡萝卜素位于滤纸最上方 【答案】D 【分析】 1、叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如：丙酮（酒精）等。所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素。 2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。 【详解】 A、提取色素需要用无水乙醇，A错误； B、光反应需要在膜上进行，用新鲜菠菜叶提取到的滤液含有光合色素，但是没有膜结构及相关酶，不能进行光反应，B错误； C、提取液呈绿色是由于叶片中叶绿素含量高于类胡萝卜素，C错误； D、胡萝卜素在层析液中溶解度最高，随层析液在滤纸上扩散的速率最快，位于滤纸最上方，D正确。 故选D。 3．叶绿体中吸收光能的色素分布于（ ） A．叶绿体的类囊体膜上 B．叶绿体的外膜上 C．叶绿体的内膜上 D．叶绿体的基质中 【答案】A 【分析】 叶绿体中含有绿色素(包括叶绿素a和叶绿素b) 和黄色素(包括胡萝卜素和叶黄素)两大类。叶绿体色素分布于类囊体薄膜上，具有吸收、传递和转化光能的作用。 【详解】 叶绿体色素分布于类囊体薄膜上，具有吸收、传递和转化光能的作用。A符合题意。 故选A。 探究光合作用历程的实验分析考向二 光合作用的探究历程(连线) 【典例】 4．下列关于光合作用探究历程的叙述，错误的是（　　） A．普里斯特利的实验证明了植物可以更新空气 B．鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，通过实验证明光合作用释放的氧气来自水 C．萨克斯将绿叶置暗处几小时后进行曝光与遮光及碘蒸气处理，证明光合作用产生淀粉 D．卡尔文用14C标记的CO2追踪光合作用中碳原子，其转移途径是CO2→C3→C5 【答案】D 【分析】 光合作用的发现历程： （1）1648比利时，范•海尔蒙特：植物生长所需要的养料主要来自于水，而不是土壤。 （2）1771英国，普利斯特莱：植物可以更新空气。 （3）1779荷兰，扬•英根豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要阳光才能更新空气。 （4）1864德国，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉。 （5）1880美国，恩吉（格）尔曼：光合光合作用的场所在叶绿体。 （6）1940美国，鲁宾和卡门（用同位素标记法）：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。（糖类中的氢也来自水）。 （7）1948美国，梅尔文•卡尔文（用同位素标记法）：用14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。 【详解】