202X版高考生物一輪復(fù)習(xí)第三單元第10講光合作用課件

1、第第1010講講 光合作用光合作用考點一光合作用的發(fā)現(xiàn)過程及光合色素與光能的捕獲考點二光合作用的過程總總綱綱目目錄錄高考再現(xiàn)考點三環(huán)境因素對光合作用的影響及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用考點四提取和分離葉綠體中的光合色素(實驗)考點一光合作用的發(fā)現(xiàn)過程及光合色素與光能的捕獲考點一光合作用的發(fā)現(xiàn)過程及光合色素與光能的捕獲一、光合作用的發(fā)現(xiàn)過程一、光合作用的發(fā)現(xiàn)過程年代和科學(xué)家實驗設(shè)計思路及現(xiàn)象結(jié)論17世紀中葉,比利時范海爾蒙特第一次嘗試用定量的方法研究植物的營養(yǎng)來源植物生長所需的養(yǎng)料主要來自水,而不是土壤年代和科學(xué)家實驗設(shè)計思路及現(xiàn)象結(jié)論1771年,英國普利斯特萊點燃的蠟燭與綠色植物放在密閉玻璃罩內(nèi),現(xiàn)象是蠟

2、燭不容易熄滅;小鼠與綠色植物放在密閉的玻璃罩內(nèi),現(xiàn)象是小鼠不容易窒息死亡植物生長吸收CO2,同時釋放O21779年,荷蘭揚英根豪斯把帶葉枝條放入水里,發(fā)現(xiàn)葉在陽光下產(chǎn)生O2,在黑暗處不產(chǎn)生O2植物需要陽光才能制造出O2181822218222HO ,OHC O ,OOC O、釋放、釋放年代和科學(xué)家實驗設(shè)計思路及現(xiàn)象結(jié)論1864年,德國薩克斯把綠色葉片放在暗處幾小時,目的是消耗掉綠葉內(nèi)原有的淀粉,然后一半曝光,另一半遮光。一段時間后,用碘蒸氣處理葉片,發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈藍色,遮光的一半則沒有顏色變化證明光合作用產(chǎn)物除了O2外還有淀粉1940年,美國魯賓和卡門實驗方法是同位素標記法向植物提供光合作用

3、釋放的O2、糖類中的氫都來自水年代和科學(xué)家實驗設(shè)計思路及現(xiàn)象結(jié)論1948年,美國卡爾文用14C標記CO2追蹤光合作用過程中碳元素的行蹤,發(fā)現(xiàn)CO2被用于合成糖類等有機物CO2中的碳在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑是14CO214C3(14CH2O)二、光合色素與光能的捕獲二、光合色素與光能的捕獲(一一)植物葉片吸收的光譜植物葉片吸收的光譜白色的可見光在通過三棱鏡時會形成7種顏色的連續(xù)光譜,而照射植物葉片卻呈現(xiàn)綠色;植物葉片中含有多種光合色素,光合色素吸收光的能力很強,除了部分橙光、黃光和大部分綠光被反射外,其他波長的光如藍紫光和紅光基本上都能被光合色素所吸收。(二二)色素的種類和吸收光譜色素的種類和吸收

4、光譜1.色素的種類和吸收光譜色素種類顏色主要吸收光譜濾紙條位置葉綠素(約占3/4)葉綠素a藍綠色紅光、藍紫光中下層葉綠素b黃綠色最下層類胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素橙黃色藍紫光最上層葉黃素黃色中上層2.色素的功能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能。三、捕獲光能的結(jié)構(gòu)三、捕獲光能的結(jié)構(gòu)葉綠體葉綠體1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):2.功能功能:進行光合作用的主要場所。3.恩吉爾曼的實驗恩吉爾曼的實驗:好氧細菌只分布于葉綠體被光束照射的部位周圍。1.普利斯特萊的實驗證明了植物可以更新空氣。()2.薩克斯的實驗證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉。()3.1940年,美國人魯賓和卡門用14C標記CO2,追蹤光合作用中碳元素的行蹤,

5、歷經(jīng)10年,終于發(fā)現(xiàn)CO2被用于合成糖類等有機物。( )4.恩吉爾曼的實驗定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量。( )5.恩吉爾曼的實驗表明,葉綠體中的光合色素能有效地吸收和利用紅光和藍光。()6.通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用。( )7.植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因之一是光合色素能有效地吸收綠光。( )8.在葉綠體的類囊體薄膜上,有進行光合作用所需的色素和酶。 ()如圖是光合作用探究歷程中恩吉爾曼和薩克斯的實驗示意圖,請分析回答:(1)恩吉爾曼實驗在實驗材料的選取上的巧妙之處是。(2)恩吉爾曼實驗在沒有空氣的黑暗環(huán)境中進行可以排除和的干擾。(3)薩克斯實驗中進行“黑暗”處理的

6、目的是。(4)薩克斯實驗中在染色前通常用酒精對葉片進行脫色處理,目的是防止葉片中具有的顏色對實驗結(jié)果的干擾。(5)恩吉爾曼的實驗中,、形成對照;薩克斯的實驗中,暗處理的葉片、形成對照。答案答案(1)選擇水綿和好氧細菌,水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察;用好氧細菌可以確定釋放氧氣多的部位。(2)氧氣光照(3)消耗掉葉片中原有的淀粉,防止對實驗結(jié)果造成干擾。(4)色素(5)照光處理與不照光黑暗與完全曝光一半曝光一半遮光解析解析(1)水綿的葉綠體大,且呈帶狀螺旋式排列,便于觀察,好氧細菌需要氧氣,通過觀察好氧細菌聚集情況,可以確定釋放氧氣多的部位。(2)沒有空氣的黑暗環(huán)境可以排除氧氣和光照的影響。

7、(3)薩克斯實驗中進行“黑暗”處理的目的是消耗掉葉片中原有的淀粉,防止對實驗結(jié)果造成干擾。(4)葉綠體中色素具有顏色,會對實驗的觀察造成干擾。(5)恩吉爾曼的實驗中,照光處理與不照光、黑暗與完全曝光形成對照;薩克斯的實驗中,暗處理的葉片一半曝光一半遮光形成對照?？枷蛞还夂献饔锰骄繗v程的相關(guān)實驗分析考向一光合作用探究歷程的相關(guān)實驗分析1.(2018江蘇蘇州質(zhì)量調(diào)研)下列有關(guān)光合作用探究歷程的敘述,正確的是(D)A.英根豪斯認為密閉玻璃罩中蠟燭熄滅的根本原因是缺乏足夠的氧氣B.薩克斯的實驗中葉片曝光的一半變藍,說明葉綠體在光下產(chǎn)生了淀粉C.魯賓和卡門只用18O標記H2O,證明了光合作用釋放的氧氣都

8、來自水D.恩吉爾曼的水綿實驗利用了好氧細菌的生理特點作為因變量觀測指標解析解析英根豪斯認為植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣,A錯誤;薩克斯將暗處理的葉片一半曝光、一半遮光,一段時間后用碘蒸汽處理,發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍色,遮光的一半沒有顏色變化,證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉,B錯誤;魯賓和卡門用18O分別標記CO2和H2O,進行了兩組實驗,一組向植物提供C18O2和H2O,另一組向同種植物提供CO2和O,分析兩組植物釋放的O2,證明了光合作用釋放的氧氣都來自水,C錯誤;恩吉爾曼將載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在黑暗、無空氣的環(huán)境中,用極細光束照射水綿,發(fā)現(xiàn)細菌只向葉綠體被光束照182H射

9、的部位集中,如果臨時裝片暴露在光下,細菌則分布在葉綠體所有受光部位,證明了O2是由葉綠體釋放出來的,葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所,可見,恩吉爾曼的水綿實驗利用了好氧細菌的生理特點作為因變量觀測指標,D正確。2.在光合作用的探究歷程中,德國科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,曾提出了植物在進行光合作用時發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的假說。以下科學(xué)實驗?zāi)茏C明這一假說的是(C)A.英根豪斯證明植物在光照條件下可以改變空氣成分的實驗B.恩吉爾曼證明光合作用的有效光是紅橙光和藍紫光的實驗C.薩克斯證明綠葉在光下進行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的實驗D.魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水的實驗解析解析薩克斯證明綠葉在光下

10、進行光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉,即光能轉(zhuǎn)化為儲存在淀粉等有機物中的化學(xué)能,因此該實驗?zāi)茏C明“植物在進行光合作用時發(fā)生能量轉(zhuǎn)化”的假說。考向二捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)考向二捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)3.將可見光通過三棱鏡后照射到綠色植物葉片的某種色素提取液上,可獲得該吸收光譜(圖中的數(shù)字表示光的波長,單位為nm,暗帶表示溶液吸收該波長的光后形成的光譜)。則該色素是(D)A.類胡蘿卜素B.葉黃素C.胡蘿卜素D.葉綠素a解析解析葉綠體中的色素包括葉綠素和類胡蘿卜素。其中,葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b,主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素,主要吸收藍紫光。從圖中可以看出,該色素主要吸收紅光和

11、藍紫光,所以該色素為葉綠素。4.如圖是在電子顯微鏡下觀察到的高等植物葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖,下列有關(guān)敘述錯誤的是(D) A.和均為選擇透過性膜B.上分布有與光反應(yīng)有關(guān)的色素和酶C.在上形成的產(chǎn)物H和ATP進入中為暗反應(yīng)提供物質(zhì)和能量D.中進行的反應(yīng)消耗ADP解析解析所示結(jié)構(gòu)分別是葉綠體外膜和內(nèi)膜,都是選擇透過性膜,A正確;圖中表示基粒,基粒是光合作用光反應(yīng)的場所,因此在基粒的類囊體薄膜上分布有與光反應(yīng)有關(guān)的色素和酶,B正確;光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基粒上,暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,并且光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了H和ATP,C正確;表示葉綠體基質(zhì),在其上進行的暗反應(yīng)需要消耗ATP,D錯誤。影響葉綠素合成的主要因素

12、影響葉綠素合成的主要因素(1)光照:是影響葉綠素合成的主要條件,一般植物在黑暗中不能合成葉綠素,因而葉片發(fā)黃。(2)溫度:通過影響與葉綠素合成有關(guān)酶的活性,進而影響葉綠素的合成。(3)必需元素:葉綠素中含N、Mg等必需元素,它們有的是葉綠素的組成元素,有的是有關(guān)酶的活化劑,缺乏N、Mg等將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成,葉片變黃。(4)水:缺水不但影響葉綠素的合成,還會促進葉綠素的分解。歸納拓展歸納拓展考點二光合作用的過程考點二光合作用的過程一、光合作用的概念一、光合作用的概念綠色植物通過葉綠體吸收光能,將CO2和H2O合成為有機物并釋放出O2,同時也將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在有機物中,這一過程稱為光合作用

13、。二、光合作用的過程二、光合作用的過程1.總反應(yīng)式總反應(yīng)式:CO2+H2O(CH2O)+O2。2.過程過程根據(jù)反應(yīng)過程是否需要光能,可以將光合作用中一系列化學(xué)反應(yīng)概括地分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。(1)圖解(2)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較比較項目光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別場所葉綠體的類囊體膜上葉綠體的基質(zhì)中條件光、色素、酶等有光或無光、多種酶物質(zhì)變化a.水的光解:2H2O 4H+O2b.ATP的生成: ADP+Pi+能量 ATPc.CO2的固定:CO2+ C5 2C3d.C3的還原:2C3 (CH2O)+C5能量變化光能ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能比較項目光反應(yīng)暗反應(yīng)聯(lián)系

14、兩者緊密聯(lián)系,缺一不可。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和ATP;暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和磷酸三、光合作用的意義三、光合作用的意義(1)光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝:制造有機物;將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,儲存在有機物中。(2)維持大氣中O2和CO2含量相對穩(wěn)定。(3)促進生物的進化:無氧呼吸生物有氧呼吸生物;水生生物陸生生物。項目光合作用化能合成作用區(qū)別能量來源光能環(huán)境中無機物的氧化釋放出的能量代表生物綠色植物硝化細菌相同點都能將CO2和H2O等無機物合成有機物四、光合作用和化能合成作用的比較四、光合作用和化能合成作用的比較1.光反應(yīng)必須在光照條件下才能進行,暗反應(yīng)必須在黑暗條件下才能進行。(

15、)2.H2O在光下分解為H和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。( )3.光合作用過程中,催化ATP合成的酶分布在葉綠體的類囊體薄膜上。()4.光合作用過程中,色素吸收光能不需要酶的催化。()5.離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、H和CO2后,可完成暗反應(yīng)過程。()6.正常生長的綠藻,照光培養(yǎng)一段時間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,其葉綠體內(nèi)CO2的固定立即停止。( )7.光反應(yīng)和暗反應(yīng)總是同時進行,二者是緊密聯(lián)系、缺一不可的整體。( )8.土壤中的硝化細菌可將CO2和H2O合成為糖類。 ()請分析光合作用的過程圖解,回答下列問題:(1)圖中的甲表示階段,發(fā)生在葉綠體的上。(2)乙表示階段,發(fā)生在葉綠體的中

16、,又稱作循環(huán)。(3)圖中的物質(zhì)a是,物質(zhì)c是。(4)圖中的ATP(填“能”或“不能”)運出所在的細胞器,用于其他生命活動。答案答案(1)光反應(yīng)類囊體薄膜(2)暗反應(yīng)基質(zhì)卡爾文(3)HCO2(4)不能解析解析(1)甲過程有H2O的參與和O2的生成,故表示光反應(yīng)階段,發(fā)生場所是葉綠體的類囊體薄膜上。(2)乙過程有(CH2O)和H2O的生成,故表示暗反應(yīng)階段,發(fā)生場所是葉綠體的基質(zhì)中,美國科學(xué)家卡爾文等用小球藻做實驗:用14C標記的14CO2,供小球藻進行光合作用,然后追蹤檢測其放射性,最終探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑,這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。(3)圖中的物質(zhì)a是光反應(yīng)產(chǎn)生的

17、H,作為暗反應(yīng)還原C3的還原劑,物質(zhì)c是參與暗反應(yīng)的CO2。(4)光反應(yīng)過程產(chǎn)生的ATP,只能用于暗反應(yīng)為C3的還原提供能量,不能運出所在的細胞器,用于其他生命活動。1.光合速率光合速率(1)光合速率的表示方法:通常以單位時間內(nèi)CO2等原料的消耗量或O2等產(chǎn)物的生成量表示。(2)真正(總)光合速率與表觀(凈)光合速率真正(總)光合速率即實際光合速率,常用單位時間內(nèi)植物O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機物的合成量表示。表觀光合速率即凈光合速率,常用單位時間內(nèi)植物O2釋放量、CO2吸收量或有機物的積累量表示。(3)表觀光合速率與真正光合速率的關(guān)系真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率。如上圖:在不考慮光

18、照強度對呼吸速率影響的情況下,OA段表示植物呼吸速率,曲線上某點對應(yīng)的縱坐標為表觀光合速率,最大真正光合速率為OA+OD。知能拓展知能拓展植物在光下實際合成有機物的速率為實際(總/真正)光合速率;光照下測定的CO2吸收速率(或O2釋放速率)則為凈(表觀)光合速率。當(dāng)凈(表觀)光合速率0時,植物積累有機物而生長;當(dāng)凈光合速率=0時,植物不能積累有機物;當(dāng)凈光合速率0時,長時間處于此種狀態(tài),植物將死亡。在有光條件下,植物同時進行光合作用和細胞呼吸,實驗容器中O2增加量、CO2減少量或有機物的增加量用于表示表觀光合速率,而植物真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率。呼吸速率:將植物置于黑暗中,單位時間

19、內(nèi)實驗容器中CO2增加量、O2減少量或有機物減少量,表示細胞呼吸速率。2.光合速率的測定方法光合速率的測定方法(1)以氣體體積變化量為測量指標測定方法光合速率可用如圖所示裝置進行測定,NaHCO3溶液可以維持容器內(nèi)CO2濃度穩(wěn)定,小液滴的移動量表示植物光合作用釋放氧氣量(凈光合量)。物理實驗誤差的校正為了防止氣壓、溫度等非光合作用因素所引起的誤差,應(yīng)設(shè)置對照實驗,將所測的生物材料滅活(如死的幼苗),其他條件均不變。利用裝置進行光合速率的測定,測出的直接結(jié)果是凈光合速率,要得到真正的光合速率,還需要在黑暗環(huán)境中測出其呼吸速率,二者相加即為真正光合速率。(2)以有機物變化量為測量指標半葉法如右圖,

20、可在同一片葉主脈兩側(cè)對稱位置取等大的兩部分A、B。若給B照光,A取下并放置在與B溫度、濕度等條件相同,但無光的環(huán)境中保存,一段時間后,與取下的B同時烘干、稱重,二者重量差值與時間的比值表示真正光合速率假設(shè)最初A、B初始重量為X,實驗處理t時間后A、B稱重分別為WA、WB,則(X-WA)表示呼吸消耗量,(WB-X)表示凈光合量,真正光合量=(WB-X)+(X-WA),真正光合速率=(WB-WA)/t。若先將A取下烘干、稱重,B照光一段時間后再取下烘干、稱重,則重量差值與時間比值表示凈光合速率A、B初始干重相等,故(WB-WA)表示有機物積累量?？枷蛞还夂献饔玫倪^程考向一光合作用的過程1.如圖為高

21、等綠色植物光合作用圖解,以下說法正確的是()A.是光合色素,分布在葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)中B.是氧氣,可參與有氧呼吸的第三階段C.是三碳化合物,能被氧化為(CH2O)D.是ATP,在葉綠體基質(zhì)中生成答案答案 B解析解析葉綠體中的色素分布在葉綠體的類囊體膜上,A錯誤;分析題圖可知,光反應(yīng)階段,水分解形成了和還原氫,因此是氧氣,B正確;三碳化合物被還原氫還原形成有機物,不是被氧化形成有機物,C錯誤;是ATP,ATP形成于光反應(yīng)階段,場所在葉綠體的類囊體膜上,D錯誤。2.在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)2C3。為測定RuBP羧化酶的活性,某學(xué)習(xí)小組從菠菜葉中提取該酶,用其催化

22、C5與14CO2的反應(yīng),并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是(B)A.菠菜葉肉細胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)B.RuBP羧化酶催化的上述反應(yīng)需要在無光條件下進行C.測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法D.單位時間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高解析解析RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)即為二氧化碳的固定,屬于暗反應(yīng),其場所是葉綠體基質(zhì),A正確;暗反應(yīng)不需要光,有光和無光條件下都可進行,B錯誤;實驗中利用14C標記CO2并檢測產(chǎn)物放射性強度,采用同位素標記法,C正確;單位時間內(nèi)產(chǎn)物生成量可代表化學(xué)反應(yīng)的催化效率, 酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率即可反映酶

23、活性,D正確。(1)H:3H2O3H(C3H2O)。(2)C:14CO214C3(14CH2O)。(3)O:O18O2;C18O2C3(CO)。182H182H根據(jù)同位素示蹤法判斷光合作用過程中C、H、O的轉(zhuǎn)移途徑技能提煉技能提煉考向二條件驟變對葉綠體中物質(zhì)含量的影響考向二條件驟變對葉綠體中物質(zhì)含量的影響3.在其他條件適宜的情況下,在供試植物正常進行光合作用時突然停止光照,并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析,在短時間內(nèi)葉綠體中C3和C5化合物含量的變化是(C)A.C3和C5都迅速減少B.C3和C5都迅速增加C.C3迅速增加,C5迅速減少D.C3迅速減少,C5迅速增加解析解析由題意可知,在其他條件適

24、宜的情況下,在供試植物正常進行光合作用時突然停止光照后,光反應(yīng)停止,H和ATP合成停止,C3的還原減弱直至停止,而CO2的固定則繼續(xù)進行,但由于缺少H和ATP,C3不能被還原而積累,使C3迅速增加;C5是植物體細胞內(nèi)具有一定數(shù)量且能循環(huán)利用的物質(zhì),當(dāng)CO2+C5C3后,C3又不能被還原再形成C5時,C5將迅速減少。所以,在供試植物正常進行光合作用時突然停止光照,并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析,此時葉綠體中C3迅速增加,C5迅速減少。4.(2018江蘇高郵中學(xué)階段測試)如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A.t1t2,葉綠體類囊體膜上的色素吸收光

25、能增加,基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B.t2t3,暗反應(yīng)限制光合作用;若在t2時刻增加光照,光合速率將再提高C.t3t4,光照強度不變,光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強的結(jié)果D.t4后短暫時間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低答案答案D解析解析水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體類囊體膜上,而不是葉綠體基質(zhì)中,A錯誤;t2t3,限制光合速率的因素為CO2濃度,此時光照充足且恒定,若增加光照,光合速率不會提高,B錯誤;t3t4,暗反應(yīng)增強,一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化,同時促進了光反應(yīng),C錯誤;突然停止光照,光反應(yīng)減弱甚至停止,類囊體膜上ATP合

26、成受阻,ATP含量減少,ADP和Pi含量升高,缺少光反應(yīng)提供的H和ATP,C3化合物還原受阻,還原后的直接產(chǎn)物含量降低,D正確。環(huán)境因素驟變對光合作用過程中各物質(zhì)量的變化分析環(huán)境因素驟變對光合作用過程中各物質(zhì)量的變化分析1.當(dāng)外界因素中光照強度、CO2濃度改變時,光合作用過程中C3、C5、H、ATP、ADP及(CH2O)的含量變化分析分析的方法:聯(lián)系光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程中的物質(zhì)變化來分析。分析時,可借助圖示進行分析:類題通法類題通法(1)停止光照時:光停,ATP,ADP,C3,C5,分析如下:(2)CO2供應(yīng)停止時:CO2停,C5,C3,ATP,ADP,分析如下:2.物質(zhì)含量變化總結(jié)條件C3 含

27、量 C5 含量 H和ATP含量 (CH2O) 合成量模型分析光照由強到弱,CO2供應(yīng)不變增加減少減少或沒有減少甚至停止光照由弱到強,CO2供應(yīng)不變減少增加增加增加條件C3 含量 C5 含量 H和ATP含量 (CH2O) 合成量模型分析光照不變,CO2由充足到不足減少增加增加減少甚至停止光照不變,CO2由不足到充足增加減少減少增加上述的變化是發(fā)生的“瞬時的變化”,若“變化”穩(wěn)定下來后,上述物質(zhì)就會達到一個新的動態(tài)平衡。特別提醒特別提醒考點三環(huán)境因素對光合作用的影響及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用考點三環(huán)境因素對光合作用的影響及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用一、光照強度一、光照強度1.原理原理:光照強度通過影響植物的光反應(yīng)階

28、段進而影響光合速率。光照強度增加,光反應(yīng)速率加快,產(chǎn)生的H和ATP增多,使暗反應(yīng)中還原過程加快,從而使光合作用產(chǎn)物增加。2.曲線分析曲線分析(1)A點:光照強度為0,此時只進行細胞呼吸。細胞內(nèi)的代謝特點如圖甲所示,釋放的CO2量可表示此時細胞呼吸的強度。(2)AB段(不含A、B兩點):隨光照強度增強,光合作用強度也逐漸增強,CO2釋放量逐漸減少,這是因為細胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用,此時細胞呼吸強度大于光合作用強度(如圖乙所示)。(3)B點:為光補償點,細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用,即光合作用強度等于細胞呼吸強度(如圖丙所示)。(4)BC段:表明隨著光照強度不斷加強,光合作

29、用強度不斷增強,到C點后就不再增強了,B點以后的細胞代謝特點可用圖丁表示。(5)D點:為光飽和點,限制D點以后光合作用強度不再增加的內(nèi)部因素是光合色素含量、酶的數(shù)量和酶活性,外部因素是CO2濃度等除光照強度之外的環(huán)境因素。3.應(yīng)用應(yīng)用(1)溫室生產(chǎn)中,適當(dāng)增強光照強度,以提高光合速率,使作物增產(chǎn)。(2)陰生植物的光補償點和光飽和點都較陽生植物低,間作套種農(nóng)作物,林帶樹種的配置,可合理利用光能。2.曲線分析曲線分析二、二、CO2濃度濃度1.原理原理:CO2影響暗反應(yīng)階段,制約C3的形成。(1)圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi),光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大,但當(dāng)CO2濃度超出一定范圍后,光合作

30、用速率不再增加。(2)圖1中A點表示CO2補償點,即光合速率等于呼吸速率時的CO2濃度。圖2中的A點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。(3)圖1和圖2中的B和B點對應(yīng)的CO2濃度都表示CO2飽和點。3.應(yīng)用應(yīng)用:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行,通其風(fēng)”,增施農(nóng)家肥、大棚中施用干冰等增大CO2濃度,提高光合作用速率。三、溫度三、溫度1.原理原理:溫度主要通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率,主要制約暗反應(yīng)。2.曲線分析曲線分析(1)AB段,隨著溫度升高,光合速率逐漸增強。(2)B點對應(yīng)的溫度為酶的最適溫度,光合速率最大.(3)BC段,隨著溫度升高,酶的活性逐漸下降,光合速率逐漸降低

31、,50左右光合速率幾乎為零。3.應(yīng)用應(yīng)用冬季白天將蔬菜大棚的溫度調(diào)到光合作用最適溫度,以提高光合作用速率;晚上適當(dāng)降低溫室內(nèi)溫度,以降低細胞呼吸速率,保證植物有機物的積累。四、水分四、水分1.原理原理:水既是光合作用的原料,又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì),缺水既可直接影響光合作用,又會導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉,限制CO2進入葉片,從而間接影響光合作用。如植物缺水導(dǎo)致萎蔫,使光合速率下降。2.曲線曲線3.應(yīng)用應(yīng)用:根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。五、礦質(zhì)元素五、礦質(zhì)元素1.原理原理:礦質(zhì)元素通過影響與光合作用有關(guān)的化合物的合成,對光合作用產(chǎn)生直接或間接的影響。如鎂可以影響葉綠素的合成從而影響光反應(yīng)。2.曲線分析

32、曲線分析在一定濃度范圍內(nèi),增大必需元素的供應(yīng),可提高光合作用速率,但當(dāng)超過一定濃度后,會因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物滲透失水而萎蔫。3.應(yīng)用應(yīng)用:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,可根據(jù)作物的生長規(guī)律,合理施肥。六、葉齡對光合作用的影響及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用六、葉齡對光合作用的影響及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用1.曲線分析曲線分析(1)隨幼葉不斷生長,葉面積不斷增大,葉內(nèi)葉綠體不斷增多,葉綠素含量不斷增加,光合作用速率不斷增加(OA段)。(2)壯葉時,葉面積、葉綠體、葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài),光合速率基本穩(wěn)定(AB段)(3)老葉時,隨葉齡增加,葉內(nèi)葉綠素被破壞,光合速率下降(BC段)。2.應(yīng)用應(yīng)用:適當(dāng)摘除老葉、殘葉,可降低其細胞呼吸

33、消耗的有機物。七、多因子對光合作用的影響七、多因子對光合作用的影響1.曲線分析曲線分析(1)P點時,限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標所表示的因子,隨著該因子的不斷加強,光合速率不斷提高。(2)當(dāng)?shù)絈點時,橫坐標所表示的因素,不再是影響光合速率的因子,要想提高光合速率,可適當(dāng)提高圖示中的其他因子。2.應(yīng)用應(yīng)用:溫室栽培時,在一定光照強度下,白天適當(dāng)提高溫度的同時也可適當(dāng)提高CO2濃度,提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時,可適當(dāng)增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率。1.光照強度由強變?nèi)鯐r,短時間內(nèi)C5含量會上升。( )2.溫室栽培時,在晴朗的白天適當(dāng)提高溫度,可增加作物的光合作用強度。()3.水是光合作用的

34、原料,又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)運輸?shù)闹饕橘|(zhì),停止供水,植物光合速率下降。()4.夏季連續(xù)陰天,大棚中白天適當(dāng)增加光照,夜晚適當(dāng)降溫,可以提高作物產(chǎn)量。()5.在相同光照和溫度條件下,空氣中CO2濃度越高,光合作用的強度就越大。( )6.將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi),在適宜條件下光照培養(yǎng),隨培養(yǎng)時間的延長,玻璃容器內(nèi)CO2濃度一直保持穩(wěn)定,不變化。( )7.夏季晴朗的中午植物出現(xiàn)“光合午休”的主要原因是暗反應(yīng)受阻。()8.一次施肥過多造成“燒苗”的主要原因是作物吸收礦質(zhì)元素過多,影響了光合作用。 ( )如圖為多種因素對光合作用的影響,請分析回答:(1)三條曲線在P點之前限制光合速

35、率的因素分別是、和。(2)三條曲線在Q點之后橫坐標所表示的因子(填“是”或“不是”)影響光合速率的主要因素,此時的限制因素分別是、和。(3)在北方的冬暖大棚中施用有機肥是利用土壤中的微生物將有機物分解為各種礦質(zhì)元素,增加了土壤的肥力,另外還釋放出熱量和CO2,提高了大棚內(nèi)的溫度和CO2濃度,為大棚中植物光合作用的進行提供了適宜的和。答案答案(1)光照強度光照強度溫度(2)不是溫度CO2濃度光照強度(3)溫度CO2濃度解析解析(1)P點之前,隨著橫坐標表示的因子的增強,光合速率也不斷增強,因此限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標所表示的因子。(2)Q點之后光合速率不再隨著橫坐標所表示的因子的增加而增強,

36、因此橫坐標所表示的因子不再是影響光合速率的主要因素,從圖中可以看出,主要影響因素依次為溫度、CO2濃度和光照強度。(3)有機肥中的有機物被土壤中的微生物分解,增加了土壤的肥力,另外還釋放出熱量和CO2,增加了大棚內(nèi)的溫度和CO2濃度,有利于光合作用的進行。考向一單因素對光合作用的影響考向一單因素對光合作用的影響1.(2018江蘇海門中學(xué)調(diào)研)某同學(xué)以小球藻為材料探究光照對光合作用速率的影響,得出在不同光照強度下(燈泡距離玻璃缸0.3m處,光照1h)玻璃缸內(nèi)氧氣濃度的變化(單位是mg/mL),實驗結(jié)果如表所示。下列有關(guān)敘述中,錯誤的是()燈泡功率(W)15202530354045甲缸-6-4-1

37、02510乙缸(遮光處理)-10-10-10-10-10-10-10A.根據(jù)實驗可知,一定范圍內(nèi)光照強度越強光合作用越強B.在20W光下,小球藻線粒體利用的氧氣來自小球藻葉綠體和外界水溶液C.在30W光下,小球藻無有機物的積累,不利于小球藻的生長D.在45W光下,小球藻光合作用產(chǎn)生氧氣的速率為10mgmL-1h-1答案答案 D甲缸中氧氣濃度的變化代表凈光合速率,乙缸中氧氣濃度的變化代表呼吸速率,根據(jù)表中信息可知,一定范圍內(nèi)光照強度越強光合作用越強,A正確;在20W光下,小球藻光合速率小于呼吸速率,小球藻線粒體利用的氧氣來自小球藻葉綠體和外界水溶液,B正確;在30W光下,小球藻凈光合速率為0,無

38、有機物的積累,不利于小球藻的生長,C正確;在45W光下,小球藻光合作用產(chǎn)生氧氣的速率為10+10=20mgmL-1h-1,D錯誤。2.陽光穿過森林中的空隙形成光斑,如圖表示一株生長旺盛的植物在光斑照射前后光合作用吸收CO2和釋放O2量的變化,據(jù)此下列分析正確的是()A.光斑照射前,光合作用無法進行B.光斑照射后,光反應(yīng)和暗反應(yīng)迅速同步增加C.光斑照射后,暗反應(yīng)對光反應(yīng)有限制作用D.光斑移開后,光反應(yīng)和暗反應(yīng)迅速同步減弱答案答案C解析解析氧氣釋放速率代表光反應(yīng)速率(虛線),CO2吸收速率代表暗反應(yīng)速率(實線),光斑照射前,有氧氣釋放,說明植物細胞在進行光合作用,A錯誤;光斑照射后,氧氣釋放速率急

39、劇增大,CO2吸收速率相對較慢,說明光反應(yīng)和暗反應(yīng)不是同步增加的,B錯誤;光斑照射后,二氧化碳吸收速率增加的同時,氧氣的釋放量下降,說明暗反應(yīng)對光反應(yīng)有限制作用,原因是暗反應(yīng)不能及時消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H,C正確;光斑移開后,氧氣的釋放量迅速減弱,而二氧化碳的吸收速率過一段時間后才減弱,二者不同步,D錯誤?？枷蚨嘁蛩貙夂献饔玫挠绊懣枷蚨嘁蛩貙夂献饔玫挠绊?.科學(xué)家研究CO2濃度、光照強度和溫度對同一植物光合作用強度的影響,得到的實驗結(jié)果如圖所示。請據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是 ()A.光照強度為a時,造成曲線和光合作用強度差異的原因是CO2濃度不同B.光照強度為b時,造成曲線和光合作

40、用強度差異的原因是溫度不同C.光照強度為ab,曲線、光合作用強度隨光照強度升高而升高D.光照強度為bc,曲線、光合作用強度隨光照強度升高而升高答案答案D解析解析曲線和只有CO2濃度不同,因此光照強度為a時,造成曲線和光合作用強度差異的原因是CO2濃度不同,A正確;曲線和只有溫度不同,因此光照強度為b時,造成曲線和光合作用強度差異的原因是溫度不同,B正確;由曲線圖可知,光照強度為ab,曲線、光合作用強度隨光照強度升高而升高,C正確;光照強度為bc,曲線光合作用強度隨光照強度升高而升高,但曲線光合作用強度隨著光照強度的升高不再變化,D錯誤。4.(2018江蘇徐州一中階段測試)電場會對植物的生長發(fā)育

41、產(chǎn)生一種“無形”的影響。在溫室中同時增補電場和增施CO2,蔬菜產(chǎn)量可提高70%左右,這就是著名的“電場產(chǎn)量倍增效應(yīng)”?？茖W(xué)家根據(jù)電場強度與CO2濃度對黃瓜幼苗光合作用強度影響的實驗,繪制如下曲線。據(jù)圖回答下列問題:(1)第1組實驗的作用是。在飽和光照強度下,該實驗的自變量是。(2)第1組實驗和第2組實驗的曲線比較,說明。(3)根據(jù)實驗曲線可知,在相同光照強度下,為了最大限度地增加作物產(chǎn)量,可以采取的措施是。答案答案(1)對照電場強度和CO2濃度(2)強電場可以提高植物的光合作用強度(3)增補電場和增施CO2解析解析(1)第1組實驗的實驗條件為大氣電場和大氣CO2濃度,屬于對照組,起對照作用。飽

42、和光照強度下,實驗的自變量是電場強度和CO2濃度。(2)第1組和第2組對比,二者的自變量為電場強度,第2組的凈光合作用強度大于第1組,而二者的細胞呼吸強度相等,因此說明強電場可以提高植物的光合作用強度。(3)分析曲線可知,同一光照強度下凈光合作用強度最大的是第4組,因此為了最大限度地增加作物產(chǎn)量,可增加電場強度和提高CO2濃度。受多因素影響的光合作用曲線題的解法受多因素影響的光合作用曲線題的解法解答受多因素影響的光合作用曲線題時,找出曲線的限制因素是關(guān)鍵。具體方法是對縱坐標或橫坐標畫垂線或者只看某一條曲線的變化,將多因素轉(zhuǎn)變?yōu)閱我灰蛩?從而確定限制因素。當(dāng)曲線上標有條件時,說明因變量受橫坐標和

43、曲線上條件的共同影響。若題干中描述了曲線的影響因素,如最適溫度下測得,則應(yīng)該考慮溫度以外的影響因素。類題通法類題通法考點四提取和分離葉綠體中的光合色素考點四提取和分離葉綠體中的光合色素( (實驗實驗) )一、實驗原理一、實驗原理1.提取提取:綠葉中的色素不溶于水,但能溶于有機溶劑如無水乙醇(或丙酮)中,故可以用無水乙醇(或丙酮)提取綠葉中的色素(磨碎細胞,放出色素,并被溶解)。2.分離分離:綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快,溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散得慢,因此綠葉中的色素就會隨著層析液在濾紙上的擴散而分離開。二、實驗步驟二、實驗步驟1.提取色素提取色素

44、:稱取綠葉、剪碎(1)研磨:綠葉碎片+少許二氧化硅和碳酸鈣+5mL無水乙醇。(2)過濾:用基部放入單層尼龍布的小漏斗過濾,將濾液收集到小試管中,并及時用棉塞塞緊試管口。2.制備濾紙條制備濾紙條:將干燥的定性濾紙剪成長略短于燒杯高度、寬1cm的濾紙條,剪去一端的兩個角,在距離該端大約1cm處用鉛筆畫一條細線。3.畫濾液細線畫濾液細線:用毛細吸管吸取少量濾液,沿鉛筆畫的細線畫一條細而直的濾液細線,吹干后重復(fù)畫濾液細線若干次。4.分離色素分離色素:將畫好濾液細線的濾紙條(有濾液細線的一端朝下)輕輕地插入盛有3mL層析液的燒杯(或試管)中,用培養(yǎng)皿覆蓋燒杯。濾液細線不能觸及層析液。色素種類 色素顏色色

45、素含量溶解度擴散速度胡蘿卜素 橙黃色最少 最高 最快葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a藍綠色最多 較低較慢葉綠素b黃綠色較多最低 最慢三、實驗結(jié)果三、實驗結(jié)果1.綠葉中色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中這是本實驗的分離原理。( )2.剪碎的綠葉放入研缽后應(yīng)該依次加入二氧化硅、碳酸鈣和無水乙醇。()3.提取綠葉中的色素過程中,加入CaCO3的目的是充分研磨,以利于綠葉中的色素的提取。( )4.在畫出一條濾液細線后緊接著重復(fù)畫曲線23次。( )5.提取綠葉中的色素過程中,研磨時加入石英砂可使葉片研磨更充分。()6.綠葉中的色素分離的結(jié)果胡蘿卜素處于濾紙條最上方,是因為其在提取液中的溶解度最高。 ( )如

46、圖所示為葉綠體色素的提取和分離實驗的部分材料和用具。據(jù)圖回答:(1)圖中步驟加入研缽內(nèi)的物質(zhì):A.10mL,作用是;B.少許,作用是有助于研磨得充分;C.少許,作用是。(2)圖中步驟將研磨液倒入漏斗中,漏斗底部放有。(3)圖中步驟剪去兩角的作用是,畫濾液細線的要求是。(4)圖中步驟中關(guān)鍵應(yīng)注意;加蓋的目的是;色素帶最寬的是,擴散速度最快的是。答案答案(1)無水乙醇溶解色素二氧化硅碳酸鈣防止色素被破壞(2)單層尼龍布(3)防止色素帶不整齊細、齊、直(4)層析液不能觸及濾液細線防止層析液揮發(fā)葉綠素a胡蘿卜素解析解析(1)研磨時加入的物質(zhì)是10mL無水乙醇,作用是溶解色素;少許二氧化硅,作用是使研磨

47、得充分;少許碳酸鈣,作用是防止色素被破壞。 (2)過濾時漏斗底部應(yīng)放有單層尼龍布,不能用濾紙過濾,濾紙吸附性太大,而色素含量又很少。(3)將濾紙條一端剪去兩角的作用是使層析液同時在濾紙條上擴散,避免色素帶重疊,畫濾液細線的要求是細、齊、直。(4)層析時應(yīng)注意層析液不能觸及濾液細線,否則色素會溶解到層析液中,導(dǎo)致實驗失敗;加蓋的目的是防止層析液揮發(fā);色素帶最寬的是含量最多的葉綠素a;擴散速度最快的是在層析液中溶解度最大的胡蘿卜素?？枷蛞粚嶒灮A(chǔ)考向一實驗基礎(chǔ)1.(2018江蘇蘇北四市調(diào)研)用新鮮菠菜葉進行色素提取和分離的實驗。下列敘述正確的是(A)A.將濾液收集到試管中,應(yīng)及時用棉塞將試管口塞緊

48、B.畫濾液細線時,在點樣線上需連續(xù)重復(fù)多次畫線C.濾液細線浸入層析液,可導(dǎo)致濾紙條上色素帶重疊D.濾紙條上4條色素帶通常都是平齊的,且彼此之間的距離明顯解析解析提取色素所用的是有機溶劑,易揮發(fā),所以將濾液收集到試管后,應(yīng)及時用棉塞將試管口塞緊,A正確;畫濾液細線要等上一次所畫濾液細線干燥再重復(fù)畫一次,B錯誤;色素濾液細線浸入層析液,可能會因色素溶解于層析液中而導(dǎo)致色素不能在濾紙條上擴散,C錯誤;濾紙條上4條色素帶通常都是不平齊的,盡管濾紙條一端要減去兩角,最終得到的色素帶一般也不是很齊整的,D錯誤。2.甲、乙、丙、丁四位同學(xué),在利用新鮮綠色菠菜葉為實驗材料,用層析法進行葉綠體中色素的提取和分離

49、實驗時,由于操作不同,得到了四種不同的層析結(jié)果(如圖所示)。下列分析錯誤的是(C)A.甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液B.乙可能是因為研磨時加入無水乙醇過多C.丙可能是正確操作得到的理想結(jié)果D.丁可能是研磨時未加入CaCO3解析解析光合色素不能溶于水,甲沒有色素,可能是誤用蒸餾水作提取液和層析液,A正確;乙結(jié)果中每種色素都有,但含量很少,可能是無水乙醇過多,色素濃度太低導(dǎo)致的,B正確;丙結(jié)果中每種色素都有,但是胡蘿卜素和葉黃素含量較多,葉綠素a和葉綠素b含量較少,這不是正確操作得到的理想結(jié)果,C錯誤;丁結(jié)果中葉綠素a和葉綠素b含量很少,可能是研磨時未加入CaCO3,破壞了葉綠素類物質(zhì)造成的,因

50、為與類胡蘿卜素相比,葉綠素更易受到破壞,D正確。濾液中色素提取和分離實驗異?，F(xiàn)象分析濾液中色素提取和分離實驗異?，F(xiàn)象分析(1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。使用放置數(shù)天的綠葉,濾液色素(葉綠素)太少。一次加入大量的無水乙醇,提取濃度太低(正確做法:分次加入少量無水乙醇提取色素)。未加碳酸鈣或加入過少,色素分子被破壞。歸納拓展歸納拓展(2)濾紙條色素帶重疊:未經(jīng)干燥處理,濾液線不能達到細、齊、直的要求,使色素擴散不一致造成的。(3)濾紙條看不到色素帶忘記畫濾液細線。濾液細線接觸到層析液,且時間較長,色素全部溶解到層析液中。(4)濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素

51、帶:忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”?？枷蚨嶒炌卣箍枷蚨嶒炌卣?.在圓形濾紙的中央滴上葉綠體色素濾液進行色素分離,看到近似同心環(huán)狀的四個色素圈,排列在最外圈的一個呈(D)A.藍綠色B.黃綠色C.黃色D.橙黃色解析解析綠葉中的色素能夠在濾紙上彼此分離的原因是色素在層析液中的溶解度不同,在濾紙上的擴散速度不同。其中胡蘿卜素(橙黃色) 的溶解度最大,故其擴散速度最快,排列在最外圈。4.(2018江蘇海安高中月考)利用乙醇提取出葉綠體中的色素,設(shè)法分離得到各種色素后,并將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如圖所示),當(dāng)濾紙下方浸入層

52、析液后,濾紙條上各色素正確位置應(yīng)為(B)解析解析1位置上的葉綠素b溶解度最低,在濾紙條的最下面;2位置上的葉綠素a溶解度是第三,從上到下,排列在第三位;3位置上的葉黃素的溶解度第二,在濾紙條的第二位;4位置上的胡蘿卜素的溶解度最高,在濾紙條的最上面;5位置上的混合液形成四個點,B正確。高考再現(xiàn)高考再現(xiàn)1.(2018江蘇單科,18,2分)下圖為某一植物在不同實驗條件下測得的凈光合速率,下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是()A.橫坐標是CO2濃度,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度B.橫坐標是溫度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度C.橫坐標是光波長,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度D.橫坐標是

53、光照強度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度答案答案D解析解析由圖中信息可知:當(dāng)橫坐標是光照強度,即該實驗的自變量是光照強度時,溫度是該實驗的無關(guān)變量,所以曲線起點相同,即呼吸強度相同,當(dāng)光照強度達到一定強度時,CO2濃度越高,凈光合速率越大,當(dāng)光照強度達到一定值即光飽和點時,凈光合速率不變,D項正確;若橫坐標是溫度,在一定溫度范圍內(nèi),凈光合速率隨溫度升高而升高,超過某一最適溫度,凈光合速率隨溫度升高而下降,B選項錯誤;當(dāng)橫坐標是CO2濃度或光波長時,凈光合速率與溫度的關(guān)系不一定呈正相關(guān),A、C選項錯誤。2.(2017江蘇單科,29,9分)科研人員對獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進

54、行了系列研究。圖1為光合放氧測定裝置示意圖,圖2為不同光照條件下果肉隨時間變化的光合放氧曲線。請回答下列問題:圖1圖2(1)取果肉薄片放入含乙醇的試管,并加入適量,以防止葉綠素降解。長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色,原因是。(2)圖1中影響光合放氧速率的因素有。氧電極可以檢測反應(yīng)液中氧氣的濃度,測定前應(yīng)排除反應(yīng)液中的干擾。(3)圖1在反應(yīng)室中加入NaHCO3的主要作用是。若提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度,果肉放氧速率的變化是(填“增大”、“減小”、“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”)。(4)圖2中不同時間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對1520min曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是;若在20m

55、in后停止光照,則短時間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有(填序號:C5ATPHC3),可推測2025min曲線的斜率為(填“正值”、“負值”或“零”)。答案答案(1)CaCO3光合色素溶解在乙醇中(2)光照、溫度、CO2 (NaHCO3)濃度溶解氧(3)提供CO2增大后穩(wěn)定(4)光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等負值解析解析本題綜合考查了光合色素的提取原理和環(huán)境因素對光合速率的影響。(1)CaCO3可中和果肉薄片細胞產(chǎn)生的有機酸,防止葉綠素降解;光合色素可溶于有機溶劑(如乙醇),所以果肉薄片長時間浸泡在乙醇中會因光合色素溶解而變成白色。(2)圖1裝置中的光照強度、水浴室的溫度、NaHCO3的濃度(可提供不同

56、濃度的CO2)均可影響光合速率;該實驗的因變量是反應(yīng)液中溶解氧的濃度變化,所以測定前應(yīng)除去反應(yīng)液中原有的溶解氧,以排除其對實驗結(jié)果的影響。(3)提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度即提高CO2濃度,可使光合速率增大后穩(wěn)定。(4)1520min曲線的斜率幾乎不變,即光合放氧速率為0,說明光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等;停止光照后,光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP減少,C5合成速率下降,短時間內(nèi)C3合成速率不變但消耗減少,所以C3含量會增加;停止光照后光合速率下降,所以2025min曲線的斜率為負值。3.(2016江蘇單科,17,2分)下列用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述,正確的是(B)A.應(yīng)該在研磨葉片后立即加入

57、CaCO3,防止酸破壞葉綠素B.即使菜葉剪碎不夠充分,也可以提取出4種光合作用色素C.為獲得10mL提取液,研磨時一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D.層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果,否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發(fā)消失解析解析應(yīng)該在研磨葉片前加入碳酸鈣,A項錯誤;即使菜葉剪碎不夠充分,葉綠體色素也可以溶解在無水乙醇中進而提取光合色素,B項正確;鮮菠菜中含有較多水分,因此不能為獲得10mL提取液而一次性加入10mL乙醇,C項錯誤;層析完畢后,葉綠素條帶不會隨溶劑揮發(fā)而消失,D項錯誤。4.(2016江蘇單科,32,8分)為了選擇適宜栽種的作物品種,研究人員在相同的條件下分別測定了3個品種S1、S2、S3的光補償點和光飽和點,結(jié)果如圖1和圖2。請回答以下問題:圖1圖2(1)最適宜在果樹林下套種的品種是,最適應(yīng)較高光強的品種是。(2)增加環(huán)境中CO2濃度后,測得S2的光飽和點顯著提高,但S3的光飽和點卻沒有顯著改變,原因可能是:在超過原光飽和點的光強下,S2的光反應(yīng)產(chǎn)生了過剩的,而S3在光飽和點時可能(填序號)。光反應(yīng)已基本飽和暗反應(yīng)已基本飽和光、暗反應(yīng)都已基本飽和(3)葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的能量既用于固定CO2,也參與葉綠體中生物大分子的合成。(4)在光合作用過程中,CO2與Ru