202X版高考生物一輪復(fù)習(xí)專題6光合作用課件

1、專題6光合作用高考生物高考生物 (山東省選考專用)A A組山東省卷、課標(biāo)組山東省卷、課標(biāo)卷題組卷題組五年高考1.(2019課標(biāo)全國(guó),3,6分)將一株質(zhì)量為20 g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中,一段時(shí)間后植株達(dá)到40 g,其增加的質(zhì)量來(lái)自()A.水、礦質(zhì)元素和空氣B.光、礦質(zhì)元素和水C.水、礦質(zhì)元素和土壤D.光、礦質(zhì)元素和空氣答案答案A該黃瓜幼苗質(zhì)量增加部分可分為干重的增加和含水量的增加,干重增加量來(lái)源于從土壤中吸收的礦質(zhì)元素及利用CO2(空氣)和H2O合成的有機(jī)物。故選A。素養(yǎng)解讀素養(yǎng)解讀 本題借助光合作用的原理與應(yīng)用等知識(shí),考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn),對(duì)生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行推理、判斷的能力;

2、試題融合了組成生物體的元素、化合物及光合作用等相關(guān)知識(shí),體現(xiàn)了對(duì)生命觀念素養(yǎng)中物質(zhì)與能量觀的考查。2.(2019課標(biāo)全國(guó),29,12分)將生長(zhǎng)在水分正常土壤中的某植物通過(guò)減少澆水進(jìn)行干旱處理,該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大,葉片中的脫落酸(ABA)含量增高,葉片氣孔開(kāi)度減小?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)經(jīng)干旱處理后,該植物根細(xì)胞的吸水能力 。(2)與干旱處理前相比,干旱處理后該植物的光合速率會(huì) ,出現(xiàn)這種變化的主要原因是 。(3)有研究表明:干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。請(qǐng)以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思

3、路和預(yù)期結(jié)果。答案答案(1)增強(qiáng)(2)降低氣孔開(kāi)度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少(3)取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開(kāi)度,經(jīng)干旱處理后,再測(cè)定氣孔開(kāi)度。預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開(kāi)度不變。將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在干旱條件下,一組進(jìn)行ABA處理,另一組作為對(duì)照組,一段時(shí)間后,分別測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度。預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開(kāi)度減小,對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變。解析解析(1)干旱處理后,該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大,使根細(xì)胞的吸水能力增強(qiáng)。(2)干旱處理后,葉片氣孔開(kāi)度減小,從外界吸收的CO2減少,使該植物的光合速率降低。(3)要驗(yàn)證干旱條件下ABA引起氣孔開(kāi)度減

4、小,需要取ABA缺失突變體植株,在正常條件下測(cè)定其氣孔開(kāi)度,經(jīng)干旱處理后,再測(cè)定其氣孔開(kāi)度,預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開(kāi)度不變。再將上述干旱處理后的ABA缺失突變體植株隨機(jī)分為兩組,一組不做處理(對(duì)照組),一組進(jìn)行ABA處理(實(shí)驗(yàn)組),在干旱條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度,預(yù)期結(jié)果是實(shí)驗(yàn)組氣孔開(kāi)度減小,對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變。素養(yǎng)解讀素養(yǎng)解讀 本題借助影響光合作用的因素的相關(guān)知識(shí),考查考生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力;通過(guò)對(duì)氣孔開(kāi)度減小原因的分析與探究,體現(xiàn)了科學(xué)探究素養(yǎng)中的方案探討要素。3.(2018課標(biāo)全國(guó),30,9分)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示?；卮鹣?/p>

5、列問(wèn)題:(1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí), 甲、乙兩種植物中,對(duì)光能的利用率較高的植物是 。(2)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí),如果種植密度過(guò)大,那么凈光合速率下降幅度較大的植物是 ,判斷的依據(jù)是 。(3)甲、乙兩種植物中,更適合在林下種植的是 。(4)某植物夏日晴天中午12:00時(shí)葉片的光合速率明顯下降,其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的 (填“O2”或“CO2”)不足。答案答案(1)甲(2)甲光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過(guò)大,植株接受的光照強(qiáng)度減弱,導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2 解析解析(1)曲線顯示,當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí),相同光強(qiáng)下,甲植物凈光合速率較乙植物

6、高,即此條件下甲植物對(duì)光能利用率較高。(2)種植密度較大時(shí),植株接受的光照強(qiáng)度較弱,曲線顯示,在光強(qiáng)減弱過(guò)程中,甲植物凈光合速率下降幅度較乙大。(3)林下為弱光環(huán)境,曲線顯示,在弱光條件下,乙植物凈光合速率較甲植物高,故乙植物更適合在林下種植。(4)氣孔是葉片水分散失和CO2進(jìn)入葉片的通道。夏季晴天12:00,植物為減少蒸騰作用失水量而關(guān)閉部分氣孔,同時(shí)也阻礙了CO2進(jìn)入葉片,從而影響了葉片光合速率。素養(yǎng)解讀素養(yǎng)解讀 本題通過(guò)對(duì)凈光合速率變化曲線的分析考查科學(xué)思維中的演繹與推理能力。4.(2017課標(biāo)全國(guó),30,9分)植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制,光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO

7、2濃度。已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)將正常生長(zhǎng)的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中,適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低,原因是 。甲種植物凈光合速率為0時(shí),乙種植物凈光合速率 (填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)若將甲種植物密閉在無(wú)O2、但其他條件適宜的小室中,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加,原因是 。答案答案(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量,使密閉小室中CO2濃度降低,光合速率也隨之降低大于0(2)甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加,而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)

8、生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié),所以當(dāng)O2增多時(shí),有氧呼吸會(huì)增加解析解析(1)甲、乙植物在同一密閉小室中適宜條件下照光培養(yǎng),由于植物進(jìn)行光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用釋放的CO2量,因此密閉小室中的CO2濃度降低,植物的光合速率也隨之降低;甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的,當(dāng)甲種植物凈光合速率為0時(shí),對(duì)應(yīng)的CO2濃度大于乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn),故乙種植物凈光合速率大于0。(2)在光照條件下植物進(jìn)行光合作用釋放O2,使小室中的O2濃度升高,而有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH在有氧呼吸第三階段中需與O2結(jié)合而形成水,所以O(shè)2增多時(shí),有氧呼吸會(huì)增加。素養(yǎng)解讀素養(yǎng)解讀 本題通過(guò)對(duì)植物CO2補(bǔ)償點(diǎn)的相

9、關(guān)現(xiàn)象分析考查科學(xué)探究中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析能力。易錯(cuò)警示易錯(cuò)警示 植物補(bǔ)償點(diǎn)通常分為光補(bǔ)償點(diǎn)和CO2補(bǔ)償點(diǎn)兩種。植物光合作用需要光,原料之一是CO2。光照較強(qiáng)、CO2充足時(shí),光合作用吸收CO2的速率大于呼吸作用釋放CO2的速率。當(dāng)光照強(qiáng)度降低時(shí),光合速率降低,當(dāng)光合速率降至與呼吸速率相等時(shí)達(dá)到“光補(bǔ)償點(diǎn)”。同理CO2濃度降低時(shí),光合速率也會(huì)降低,當(dāng)光合速率降至與呼吸速率相等時(shí)達(dá)到“CO2補(bǔ)償點(diǎn)”。5.(2016課標(biāo)全國(guó),30,8分)為了探究生長(zhǎng)條件對(duì)植物光合作用的影響,某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組,置于人工氣候室中,甲組模擬自然光照,乙組提供低光照,其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長(zhǎng)一段時(shí)

10、間(T)后,測(cè)定兩組植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度(即單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量),光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示。回答下列問(wèn)題:(1)據(jù)圖判斷,光照強(qiáng)度低于a時(shí),影響甲組植物光合作用的限制因子是 。(2)b光照強(qiáng)度下,要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高,可以考慮的措施是提高 (填“CO2濃度”或“O2濃度”)。(3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子,得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時(shí)間后,再測(cè)定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度,得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是 。答案答案(1)光照強(qiáng)度(2)CO2濃度(3)乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的

11、,而非遺傳物質(zhì)的改變?cè)斐傻慕馕鼋馕?1)在光飽和點(diǎn)(b點(diǎn))之前,甲組植物光合作用的限制因子是光照強(qiáng)度。(2)光飽和點(diǎn)之后,光合作用的限制因子是溫度、CO2濃度等。(3)對(duì)比甲組、乙組曲線可知,在低光照下培養(yǎng)后乙組植物的光合能力比甲組的低,但其子代在甲組的條件下培養(yǎng),光合能力與甲組相同,這說(shuō)明低光照培養(yǎng)未能改變植物的遺傳特性,乙組光合作用強(qiáng)度與甲組不同是由環(huán)境因素引起的,而不是遺傳物質(zhì)改變?cè)斐傻?。素養(yǎng)解讀素養(yǎng)解讀 本題通過(guò)光照強(qiáng)度等對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響曲線考查科學(xué)思維中的演繹與推理能力。評(píng)分細(xì)則評(píng)分細(xì)則 表達(dá)出光合作用強(qiáng)度受光照強(qiáng)度(或環(huán)境)影響給2分;表達(dá)出遺傳物質(zhì)未改變的意思給2分。A、環(huán)境

12、條件未改變植物的遺傳物質(zhì)(遺傳性、DNA、固有屬性以及類似表述的)(4分)。B、表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境 (以此為依據(jù)的表述)(4分)。6.(2015課標(biāo)全國(guó),29,9分)為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響,科學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定,每組處理的總時(shí)間均為135 s,處理結(jié)束時(shí)測(cè)定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:A組:先光照后黑暗,時(shí)間各為67.5 s;光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%。B組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5 s;光合作用產(chǎn)物的相

13、對(duì)含量為70%。C組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75 ms(毫秒);光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%。D組(對(duì)照組):光照時(shí)間為135 s;光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%。回答下列問(wèn)題:(1)單位光照時(shí)間內(nèi),C組植物合成有機(jī)物的量 (填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量,依據(jù)是 ;C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要 ,這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的 。(2)A、B、C三組處理相比,隨著 的增加,使光下產(chǎn)生的 能夠及時(shí)利用與及時(shí)再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。答案答案(9分)(1)高于C組只用了D組一半的光照時(shí)間,其光合作

14、用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的94%光照基質(zhì)(2)光照和黑暗交替頻率ATP和還原型輔酶解析解析(1)對(duì)比C、D兩組實(shí)驗(yàn),C組光照和黑暗交替處理,D組只有光照,故單位光照時(shí)間內(nèi)C組植物合成有機(jī)物的量高于D組。分析C組和D組實(shí)驗(yàn),可推知光合作用中有些反應(yīng)不需要光照,這些反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中。(2)對(duì)比A、B、C三組實(shí)驗(yàn),在總光照時(shí)間相同的情況下,隨著光照和黑暗交替頻率的增加,光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量也增加。究其根本原因是光照與黑暗的交替頻率越高,光下產(chǎn)生的還原型輔酶和ATP越能及時(shí)利用并及時(shí)再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。素養(yǎng)解讀素養(yǎng)解讀 本題通過(guò)探究不同光照處理對(duì)光合作用的影響考查科學(xué)探

15、究中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析能力。題后反思題后反思 短時(shí)間光照后再短時(shí)間黑暗,黑暗中依然進(jìn)行暗反應(yīng)并生成有機(jī)物,交替時(shí)間間隔越短,H 和ATP越能及時(shí)利用和再生,生成的有機(jī)物越多。7.(2015山東理綜,26,11分)油菜果實(shí)發(fā)育所需的有機(jī)物主要來(lái)源于果皮的光合作用。(1)油菜果皮細(xì)胞內(nèi)通過(guò)光合作用固定CO2的細(xì)胞器是 。光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物主要以蔗糖的形式運(yùn)輸至種子。種子細(xì)胞內(nèi)的蔗糖濃度比細(xì)胞外高,說(shuō)明種子細(xì)胞吸收蔗糖的跨(穿)膜運(yùn)輸方式是 。(2)圖甲表示在適宜條件下油菜果實(shí)凈光合速率與呼吸速率的變化。分析可知,第24天的果實(shí)總光合速率 (填“大于”或“小于”)第12天的果實(shí)總光合速率。第36天后果

16、皮逐漸變黃,原因是葉綠素含量減少而 (填色素名稱)的含量基本不變。葉綠素含量減少使光反應(yīng)變慢,導(dǎo)致光反應(yīng)供給暗反應(yīng)的 和 減少,光合速率降低。(3)圖乙表示油菜種子中儲(chǔ)存有機(jī)物含量的變化。第36天,種子內(nèi)含量最高的有機(jī)物可用 染液檢測(cè);據(jù)圖分析,在種子發(fā)育過(guò)程中該有機(jī)物由 轉(zhuǎn)化而來(lái)。答案答案(1)葉綠體主動(dòng)運(yùn)輸(2)小于類胡蘿卜素(或:葉黃素和胡蘿卜素)H(或:NADPH)ATP(注:兩空可顛倒)(3)蘇丹(或:蘇丹)可溶性糖和淀粉解析解析(1)油菜果皮細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是葉綠體,種子細(xì)胞內(nèi)的蔗糖濃度比細(xì)胞外高,則推出種子細(xì)胞吸收蔗糖的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸。(2)總光合速率=凈光合速率+

17、呼吸速率,比較第24天和第12天的凈光合速率和呼吸速率可判斷第24天的總光合速率較低;第36天后果皮逐漸變黃的原因是葉綠素含量降低,呈現(xiàn)的是類胡蘿卜素的顏色。(3)由圖乙可知,第36天時(shí)種子內(nèi)含量最高的有機(jī)物是脂肪,可用蘇丹或蘇丹染液進(jìn)行檢測(cè);據(jù)圖分析,在種子發(fā)育過(guò)程中可溶性糖和淀粉含量減少、蛋白質(zhì)含量基本不變、脂肪含量升高,故可判斷脂肪由可溶性糖和淀粉轉(zhuǎn)化而來(lái)。素養(yǎng)解讀素養(yǎng)解讀 本題通過(guò)對(duì)果實(shí)干重、呼吸速率、凈光合速率的變化曲線分析考查科學(xué)思維中的演繹與推理能力。知識(shí)拓展知識(shí)拓展 相比類胡蘿卜素,低溫時(shí)葉綠素更易分解,故秋天溫度降低,植物葉片呈黃色。B B組課標(biāo)卷、其他自主命題省組課標(biāo)卷、其

18、他自主命題省( (區(qū)、市區(qū)、市) )卷題組卷題組考點(diǎn)考點(diǎn)1 1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1.(2019江蘇單科,17,2分)如圖為某次光合作用色素紙層析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍(lán)藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是()A.研磨時(shí)加入CaCO3過(guò)量會(huì)破壞葉綠素B.層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C.在敞開(kāi)的燒杯中進(jìn)行層析時(shí),需通風(fēng)操作D.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該種藍(lán)藻沒(méi)有葉綠素b答案答案D本題以光合色素提取分離的相關(guān)知識(shí)為信息載體,考查了驗(yàn)證簡(jiǎn)單的生物學(xué)事實(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、解釋的能力;試題通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)試劑、操作、結(jié)果的設(shè)問(wèn),體現(xiàn)了對(duì)科學(xué)探究素養(yǎng)中的結(jié)果分析要素的

19、考查。光合色素提取過(guò)程中加入的CaCO3可保護(hù)葉綠素,過(guò)量不會(huì)破壞葉綠素,A錯(cuò)誤;光合色素溶于有機(jī)溶劑,層析液可用石油醚、丙酮和苯的混合物,也可用92號(hào)汽油,但不可用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液,B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中要用棉塞塞緊盛有層析液的試管口,C錯(cuò)誤;對(duì)比兩條濾紙條,可知藍(lán)藻無(wú)葉綠素b,D正確。2.(2017課標(biāo)全國(guó),3,6分)植物光合作用的作用光譜是通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)(如O2的釋放)來(lái)繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B.葉綠素的吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化

20、來(lái)表示D.葉片在640660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的答案答案A本題考查光合作用過(guò)程中光合色素的吸收光譜等相關(guān)知識(shí)。類胡蘿卜素不吸收紅光,A錯(cuò)誤。光合色素的吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制,B正確。光合作用的作用光譜既可用O2的釋放速率隨光波長(zhǎng)的變化來(lái)表示,也可用CO2的吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化來(lái)表示,C正確。葉片在640660 nm波長(zhǎng)光下只有葉綠素能吸收光能,進(jìn)行光合作用,釋放O2,D正確。3.(2017天津理綜,5,6分)葉綠體中的色素為脂溶性,液泡中紫紅色的花青苷為水溶性。以月季成熟的紫紅色葉片為材料,下列實(shí)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到目的的是()A.用無(wú)水乙醇提取葉

21、綠體中的色素B.用水作層析液觀察花青苷的色素帶C.用質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞的失水與吸水D.用光學(xué)顯微鏡觀察表皮細(xì)胞染色體的形態(tài)和數(shù)目答案答案D本題主要考查綠葉中色素的提取與分離、細(xì)胞有絲分裂等相關(guān)知識(shí)。葉綠體色素為脂溶性,可溶于有機(jī)溶劑如無(wú)水乙醇,A可達(dá)到目的;花青苷為水溶性,類比葉綠體色素的分離方法,可用水作層析液觀察花青苷的色素帶,B 可達(dá)到目的;質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)可用于探究細(xì)胞的吸水和失水,C可達(dá)到目的;細(xì)胞中的染色質(zhì)只在有絲分裂或減數(shù)分裂過(guò)程中形成染色體,而表皮細(xì)胞無(wú)分裂能力,細(xì)胞中無(wú)染色體,D符合題意。4.(2016課標(biāo)全國(guó),4,6分)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯(cuò)誤的是()

22、A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中B.構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C.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D.黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的答案答案C葉綠體中的色素是有機(jī)物,可溶于無(wú)水乙醇中,A正確;Mg2+是構(gòu)成葉綠素的成分,可由植物的根從土壤中吸收,B正確;一般情況下,光合作用所利用的光都是可見(jiàn)光,葉綠體中的色素主要吸收紅光、藍(lán)紫光用于光合作用,C錯(cuò)誤;葉綠素的合成需要光照,黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的,D正確。知識(shí)歸納知識(shí)歸納 葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光等可見(jiàn)光。葉綠素的形成除需要有正?；蛲?/p>

23、,還需要有光、水、適宜的溫度以及N、Mg等元素。5.(2016上海單科,16,2分)從種植于室內(nèi)普通光照和室外強(qiáng)光光照下的同種植物中分別提取葉片的葉綠體色素,用紙層析法分離,結(jié)果如圖。下列判斷正確的是()A.室內(nèi)植物葉片偏黃B.室外植物葉片偏綠C.室外植物葉片胡蘿卜素含量葉黃素含量D.室內(nèi)植物葉片葉綠素a含量葉綠素b含量答案答案D用紙層析法分離葉綠體色素時(shí),濾紙條上色素由上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。由題中紙層析分離結(jié)果可知,室內(nèi)普通光照和室外強(qiáng)光光照下得到的色素帶有區(qū)別,室外植物的葉綠素a和葉綠素b的含量降低。分析可知,D正確。搶分妙招搶分妙招 色素帶的數(shù)目和寬窄分別代表

24、色素的種類數(shù)與含量多少?？键c(diǎn)考點(diǎn)2 2光合作用的原理及應(yīng)用光合作用的原理及應(yīng)用1.(2018北京理綜,3,6分)光反應(yīng)在葉綠體類囊體上進(jìn)行。在適宜條件下,向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP,照光后DCIP由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色。該反應(yīng)過(guò)程中()A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化C.不需要光合色素參與D.會(huì)產(chǎn)生氧氣答案答案D光反應(yīng)過(guò)程中,光合色素利用光能,將水分解成H和氧氣,同時(shí)在有關(guān)酶的催化作用下,ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成ATP,A、C錯(cuò)誤,D正確;H將DCIP還原,使之由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色,B錯(cuò)誤。易錯(cuò)警示易錯(cuò)警示 此H非彼H光反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的H是還原型輔酶(NADPH),而細(xì)胞

25、呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的H是還原型輔酶(NADH)。2.(2018江蘇單科,18,2分)下圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)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(biāo)是CO2濃度,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度B.橫坐標(biāo)是溫度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度C.橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng),甲表示較高溫度,乙表示較低溫度D.橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度答案答案D由圖中信息可知,當(dāng)橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,即該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度時(shí),溫度是該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量,所以曲線起點(diǎn)相同,即呼吸強(qiáng)度相同,當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí),CO2濃度越高,凈光合速率越大,當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到

26、一定值即光飽和點(diǎn)時(shí),凈光合速率不變,D項(xiàng)正確;若橫坐標(biāo)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(guò)某一最適溫度,凈光合速率隨溫度升高而下降,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)橫坐標(biāo)是CO2濃度或光波長(zhǎng)時(shí),凈光合速率與溫度的關(guān)系不一定呈正相關(guān),A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤。解題規(guī)律解題規(guī)律 坐標(biāo)曲線圖解題突破解答坐標(biāo)曲線圖類試題時(shí)準(zhǔn)確把握曲線的起點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn)是解題關(guān)鍵。方法技巧方法技巧 坐標(biāo)曲線圖的分析方法(1)橫坐標(biāo)是自變量,縱坐標(biāo)是因變量。(2)無(wú)關(guān)變量保持一致,結(jié)合圖中信息,甲、乙兩曲線的起點(diǎn)相同,溫度相同時(shí),呼吸速率相同。3.(2017海南單科,10,2分)將葉綠體懸浮液置于陽(yáng)光下,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)有氧氣放

27、出。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A.離體葉綠體在自然光下能將水分解產(chǎn)生氧氣B.若將葉綠體置于紅光下,則不會(huì)有氧氣產(chǎn)生C.若將葉綠體置于藍(lán)紫光下,則不會(huì)有氧氣產(chǎn)生D.水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量答案答案A葉綠體是光合作用的場(chǎng)所,在自然光下,葉綠體能進(jìn)行光合作用將水分解產(chǎn)生氧氣,A正確;葉綠體中的光合色素能吸收紅光和藍(lán)紫光,因此在紅光和藍(lán)紫光下,葉綠體會(huì)產(chǎn)生氧氣,B、C錯(cuò)誤;水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要的能量是光能,D錯(cuò)誤。易錯(cuò)警示易錯(cuò)警示 葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,光合色素能把光能轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中。光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng),不能用

28、于其他生命活動(dòng)。4.(2017天津理綜,6,6分)某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半,但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率。敘述錯(cuò)誤的是( )A.光照強(qiáng)度低于P時(shí),突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型B.光照強(qiáng)度高于P時(shí),突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型C.光照強(qiáng)度低于P時(shí),限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D.光照強(qiáng)度高于P時(shí),限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度答案答案D本題主要考查影響光合作用的因素。光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)相互制約,相互影響。從圖示可以看出,在曲線圖P點(diǎn)以前,野生型水稻光合速率大于突變型,而P點(diǎn)后野生型水稻光合速

29、率小于突變型,說(shuō)明在P點(diǎn)前,野生型水稻光反應(yīng)速率較高,P點(diǎn)后,突變型水稻暗反應(yīng)速率較高,A、B正確;在P點(diǎn)前和P點(diǎn)后至光飽和點(diǎn)前,突變型水稻光合速率隨光照強(qiáng)度增加而增加,即限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度,當(dāng)光照強(qiáng)度大于光飽和點(diǎn)時(shí),限制光合速率的主要因素是CO2濃度,C 正確,D 錯(cuò)誤。方法技巧方法技巧 影響光合作用主要因素的判斷光合速率主要受光照強(qiáng)度和環(huán)境CO2濃度的影響。當(dāng)實(shí)驗(yàn)自變量為光照強(qiáng)度時(shí),在光飽和點(diǎn)以前,影響光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度;當(dāng)光照強(qiáng)度大于光飽和點(diǎn)時(shí),影響光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度。當(dāng)實(shí)驗(yàn)自變量為CO2濃度時(shí),CO2濃度小于CO2飽和點(diǎn)時(shí),影響光合

30、速率的主要環(huán)境因素為CO2濃度;當(dāng)CO2濃度高于CO2飽和點(diǎn)時(shí),影響光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。5.(2016天津理綜,2,6分)在適宜反應(yīng)條件下,用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時(shí)間后,突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì),組合正確的是()A.紅光,ATP下降B.紅光,未被還原的C3上升C.綠光,H下降D.綠光,C5上升答案答案C植物光合作用主要利用的是紅光和藍(lán)紫光,對(duì)綠光的利用很少。突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光照射后,光反應(yīng)速率加快,產(chǎn)物H和ATP上升,進(jìn)而C3的還原過(guò)程加快,未被還原的C3下降,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;而改用光照強(qiáng)度與白光相同的綠光照射

31、后,光反應(yīng)速率減慢,產(chǎn)物H和ATP下降,進(jìn)而C3的還原過(guò)程減慢,C5下降,C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。評(píng)析評(píng)析 本題考查捕獲光能的色素、光反應(yīng)和暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化等相關(guān)知識(shí)。6.(2016四川理綜,5,6分)三倍體西瓜由于含糖量高且無(wú)籽,備受人們青睞。如圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率(Pn,以CO2吸收速率表示)與胞間CO2濃度(Ci)的日變化曲線,以下分析正確的是()A.與11:00時(shí)相比,13:00時(shí)葉綠體中合成C3的速率相對(duì)較高B.14:00后葉片的Pn下降,導(dǎo)致植株積累有機(jī)物的量開(kāi)始減少C.17:00后葉片的Ci快速上升,導(dǎo)致葉片暗反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于光反應(yīng)速率D.葉片的Pn先后兩次下降,

32、主要限制因素分別是CO2濃度和光照強(qiáng)度答案答案D與11:00時(shí)相比,13:00時(shí)葉片凈光合速率下降,此現(xiàn)象是13:00時(shí)氣孔關(guān)閉導(dǎo)致吸收CO2減少引起的“光合午休”,此時(shí)葉綠體中合成C3的速率相對(duì)較低,A項(xiàng)錯(cuò)誤;14:00后葉片的Pn下降,但仍大于零,植株積累有機(jī)物的量仍在增多,B項(xiàng)錯(cuò)誤;17:00后因光照強(qiáng)度的降低,光反應(yīng)減弱,產(chǎn)生的H和ATP均減少,暗反應(yīng)速率也降低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Pn第一次下降,是因氣孔關(guān)閉,CO2濃度限制了光合速率,Pn第二次下降是光照強(qiáng)度降低引起的,D項(xiàng)正確。試題點(diǎn)評(píng)試題點(diǎn)評(píng) 本題以植物凈光合速率及胞間CO2濃度變化為信息載體,以環(huán)境因素對(duì)光合作用過(guò)程的影響為考查點(diǎn),考查

33、了獲取信息及知識(shí)綜合運(yùn)用能力。難度適中。7.(2016北京理綜,5,6分)在正常與遮光條件下向不同發(fā)育時(shí)期的豌豆植株供應(yīng)14CO2,48 h后測(cè)定植株?duì)I養(yǎng)器官和生殖器官中14C的量。兩類器官各自所含14C量占植株14C總量的比例如圖所示。與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的錯(cuò)誤敘述是()A.14CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)后被轉(zhuǎn)化為光合產(chǎn)物B.生殖器官發(fā)育早期,光合產(chǎn)物大部分被分配到營(yíng)養(yǎng)器官C.遮光70%條件下,分配到生殖器官和營(yíng)養(yǎng)器官中的光合產(chǎn)物量始終接近D.實(shí)驗(yàn)研究了光強(qiáng)對(duì)不同發(fā)育期植株中光合產(chǎn)物在兩類器官間分配的影響答案答案CCO2被固定形成C3,進(jìn)而被還原為光合產(chǎn)物,是在葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中完成的,A正

34、確;分析圖示可知,該植物生殖器官發(fā)育早期,營(yíng)養(yǎng)器官中含14C量的比例相對(duì)較高,說(shuō)明此期光合產(chǎn)物大部分被分配到營(yíng)養(yǎng)器官,B正確;由圖示可知遮光70%條件下,在生殖器官發(fā)育早期,分配到營(yíng)養(yǎng)器官的光合產(chǎn)物較多,只有在生殖器官發(fā)育晚期,分配到生殖器官和營(yíng)養(yǎng)器官的光合產(chǎn)物量才較為接近,C錯(cuò)誤;分析題干信息和圖示均可看出本實(shí)驗(yàn)研究了光強(qiáng)對(duì)不同發(fā)育期植株中光合產(chǎn)物在兩類器官間分配的影響,D正確。審題方法審題方法 該題以柱形圖的形式呈現(xiàn)了光強(qiáng)對(duì)植株的不同發(fā)育期中光合產(chǎn)物在生殖器官和營(yíng)養(yǎng)器官間分配的影響。解題時(shí),可通過(guò)比較分析,尋找單一變量對(duì)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,以獲取解題的關(guān)鍵信息。8.(2019北京理綜,31,

35、16分)光合作用是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng),發(fā)生在高等植物、藻類和光合細(xì)菌中。(1)地球上生命活動(dòng)所需的能量主要來(lái)源于光反應(yīng)吸收的 。在碳(暗)反應(yīng)中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2與RuBP(C5)結(jié)合,生成2分子C3。影響該反應(yīng)的外部因素,除光照條件外還包括 (寫出兩個(gè));內(nèi)部因素包括 (寫出兩個(gè))。(2)R酶由8個(gè)大亞基蛋白(L)和8個(gè)小亞基蛋白(S)組成。高等植物細(xì)胞中L由葉綠體基因編碼并在葉綠體中合成,S由細(xì)胞核基因編碼并在 中由核糖體合成后進(jìn)入葉綠體,在葉綠體的 中與L組裝成有功能的酶。(3)研究發(fā)現(xiàn),原核生物藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)R酶的活性高于高等植物。有人設(shè)想通過(guò)基因工程技術(shù)將藍(lán)藻R酶

36、的S、L基因轉(zhuǎn)入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人員將藍(lán)藻S、L基因轉(zhuǎn)入某高等植物(甲)的葉綠體DNA中,同時(shí)去除甲的L基因。轉(zhuǎn)基因植株能夠存活并生長(zhǎng)。檢測(cè)結(jié)果表明,轉(zhuǎn)基因植株中的R酶活性高于未轉(zhuǎn)基因的正常植株。由上述實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸觥稗D(zhuǎn)基因植株中有活性的R酶是由藍(lán)藻的S、L組裝而成”的推測(cè)?請(qǐng)說(shuō)明理由?；谏鲜鰧?shí)驗(yàn),下列敘述中能夠體現(xiàn)生物統(tǒng)一性的選項(xiàng)包括 。a.藍(lán)藻與甲都以DNA作為遺傳物質(zhì)b.藍(lán)藻與甲都以R酶催化CO2的固定c.藍(lán)藻R酶大亞基蛋白可在甲的葉綠體中合成d.在藍(lán)藻與甲的葉肉細(xì)胞中R酶組裝的位置不同答案答案(16分)(1)光能溫度、CO2濃度R酶活性、R酶含量、C5含量、pH

37、(其中兩個(gè))(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(3)不能。轉(zhuǎn)入藍(lán)藻S、L基因的同時(shí)沒(méi)有去除甲的S基因,無(wú)法排除轉(zhuǎn)基因植株R酶中的S是甲的S基因表達(dá)產(chǎn)物的可能性。a、b、c解析解析本題借助光合作用與核糖體相關(guān)知識(shí),考查考生獲取信息、解決問(wèn)題的能力;通過(guò)與暗反應(yīng)相關(guān)酶的分析體現(xiàn)了科學(xué)思維素養(yǎng)中的演繹與推理要素。(1)地球上生命活動(dòng)所需的能量主要來(lái)源于光反應(yīng)中色素分子吸收的光能;影響暗反應(yīng)的外部因素有CO2濃度和溫度等,內(nèi)部因素有C5含量和R酶含量、R酶活性等。(2)S蛋白由核基因編碼,在細(xì)胞質(zhì)中由核糖體合成后進(jìn)入葉綠體;R酶在暗反應(yīng)中發(fā)揮作用,其存在于葉綠體基質(zhì)中,所以在葉綠體基質(zhì)中S與L組裝成有功能的酶。(3)去

38、除甲的L基因后,甲的S基因仍存在,所以轉(zhuǎn)基因植株中有活性的R酶可能是由甲的S基因表達(dá)出來(lái)的S蛋白與藍(lán)藻L基因表達(dá)出來(lái)的L蛋白組裝而成的。藍(lán)藻與甲都以DNA作為遺傳物質(zhì)、藍(lán)藻與甲都以R酶催化CO2的固定、藍(lán)藻R酶大亞基蛋白可在甲的葉綠體中合成均可體現(xiàn)生物統(tǒng)一性,在藍(lán)藻與甲的葉肉細(xì)胞中R酶組裝的位置不同,不能體現(xiàn)生物統(tǒng)一性。據(jù)此選a、b、c。知識(shí)拓展知識(shí)拓展線粒體和葉綠體都含有少量的DNA和RNA,它們具有半自主性,能合成一部分蛋白質(zhì)和酶,因此線粒體和葉綠體被稱為半自主性細(xì)胞器。9.(2019江蘇單科,28,8分)葉綠體中催化CO2固定的酶R由葉綠體DNA編碼的大亞基和細(xì)胞核DNA編碼的小亞基共同

39、組裝而成,其合成過(guò)程及部分相關(guān)代謝途徑如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)合成酶R時(shí),細(xì)胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息 到RNA上,RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)后指導(dǎo)多肽鏈合成;在葉綠體中,參與大亞基肽鏈合成的RNA中,種類最多的是 。(2)進(jìn)行光合作用時(shí),組裝完成的酶R需ATP參與激活,光能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能是在 上(填場(chǎng)所)完成的?；罨拿窻催化CO2固定產(chǎn)生C3化合物(C3-),C3-還原為三碳糖(C3-),這一步驟需要 作為還原劑。在葉綠體中C3-除了進(jìn)一步合成淀粉外,還必須合成化合物X以維持卡爾文循環(huán),X為 。(3)作為光合作用的重要成分,X在葉綠體中的濃度受多種因素調(diào)控,下列環(huán)境條件和物

40、質(zhì)代謝過(guò)程,與X濃度相關(guān)的有 (填序號(hào))。外界環(huán)境的CO2濃度葉綠體接受的光照強(qiáng)度受磷酸根離子濃度調(diào)節(jié)的C3-輸出速度酶R催化X與O2結(jié)合產(chǎn)生C2化合物的強(qiáng)度(4)光合作用旺盛時(shí),很多植物合成的糖類通常會(huì)以淀粉的形式臨時(shí)儲(chǔ)存在葉綠體中,假如以大量可溶性糖的形式存在,則可能導(dǎo)致葉綠體 。答案答案(8分)(1)轉(zhuǎn)錄tRNA (2)類囊體HC5(五碳化合物)(3) (4)吸水漲破解析解析本題借助葉綠體內(nèi)相關(guān)酶的合成及光合作用基本過(guò)程,考查考生運(yùn)用獲取的圖示信息解決生物學(xué)問(wèn)題的能力;通過(guò)對(duì)暗反應(yīng)過(guò)程中有關(guān)物質(zhì)變化過(guò)程的分析,體現(xiàn)了對(duì)科學(xué)思維素養(yǎng)中的歸納與概括要素的考查。(1)基因表達(dá)過(guò)程中,遺傳信息通

41、過(guò)轉(zhuǎn)錄過(guò)程由基因傳遞到mRNA上,rRNA、mRNA和tRNA參與翻譯過(guò)程,參與大亞基肽鏈合成的RNA中,tRNA種類多于作為模板的mRNA和參與核糖體組成的rRNA的種類數(shù)。(2)光能在類囊體膜上轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能。光反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的H將C3-還原為C3-,C3-在葉綠體中除進(jìn)一步合成淀粉外,還必須合成C5用于再次參與CO2的固定。(3)外界環(huán)境CO2濃度改變、葉綠體接受的光照強(qiáng)度改變將影響光合作用速率進(jìn)而影響C5含量,C3-在細(xì)胞中積累將抑制C3還原進(jìn)而影響C5濃度,酶R催化C5與O2結(jié)合會(huì)消耗C5而影響C5含量。(4)可溶性糖為小分子物質(zhì),若大量淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖形式儲(chǔ)存在葉綠體

42、中,葉綠體則會(huì)因濃度過(guò)高而吸水漲破。規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)影響光合速率的因素:光合作用是光驅(qū)動(dòng)下的有機(jī)化學(xué)反應(yīng),常見(jiàn)的影響光合速率的因素有光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度、水分和礦質(zhì)元素的供應(yīng)等。另外光合產(chǎn)物正常輸出也是光合作用正常進(jìn)行的基礎(chǔ)。若光合作用產(chǎn)物外運(yùn)受阻,則C3還原將減慢,進(jìn)而整個(gè)光合速率也將減慢。10.(2018課標(biāo)全國(guó),30,8分)為了研究某種樹(shù)木樹(shù)冠上下層葉片光合作用的特性,某同學(xué)選取來(lái)自樹(shù)冠不同層的A、B兩種葉片,分別測(cè)定其凈光合速率,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答問(wèn)題:(1)從圖可知,A葉片是樹(shù)冠 (填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是 。(2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí),A葉片的凈光合速率

43、開(kāi)始下降,但測(cè)得放氧速率不變,則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的 反應(yīng)受到抑制。(3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量,在提取葉綠素的過(guò)程中,常用的有機(jī)溶劑是 。答案答案(1)下層A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需光照強(qiáng)度低于B葉片(2)暗(3)無(wú)水乙醇解析解析(1)樹(shù)冠上層葉片適宜接受強(qiáng)光照,下層葉片適宜接受弱光照,故樹(shù)冠下層葉片的光飽和點(diǎn)較低,即A來(lái)自樹(shù)冠下層。(2)根據(jù)題意,測(cè)得放氧速率不變,說(shuō)明光反應(yīng)速率不變,但其凈光合速率下降,主要原因是光合作用的暗反應(yīng)受到了抑制。(3)常用于葉綠體色素提取的有機(jī)溶劑是無(wú)水乙醇。知識(shí)拓展知識(shí)拓展 植物“三率”間的內(nèi)在關(guān)系(1)呼吸速率:植物

44、非綠色組織或綠色組織在黑暗條件下測(cè)得的值單位時(shí)間一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。(2)凈光合速率:植物綠色組織在“有光”條件下測(cè)得的值單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積吸收的CO2量或釋放的O2量。(3)真正(總)光合速率=凈光合速率+呼吸速率。11.(2017江蘇單科,29,9分)科研人員對(duì)獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進(jìn)行了系列研究。圖1為光合放氧測(cè)定裝置示意圖,圖2為某光照條件下果肉隨時(shí)間變化的光合放氧曲線。請(qǐng)回答下列問(wèn)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(zhǎng)時(shí)間浸泡在乙醇中的果肉薄片會(huì)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

45、極可以檢測(cè)反應(yīng)液中氧氣的濃度,測(cè)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(shí)間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對(duì)1520 min曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是 ;若在20 min后停止光照,則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有 (填序號(hào):C5ATPHC3),可推測(cè)2025 min曲線的斜率為 (填“正值”“負(fù)值”或“零”)。答案答案(9分)(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C

46、O2增大后穩(wěn)定(4)光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等負(fù)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(duì)光合速率的影響。(1)CaCO3可中和果肉薄片細(xì)胞產(chǎn)生的有機(jī)酸,防止葉綠素降解;光合色素可溶于有機(jī)溶劑(如乙醇),所以果肉薄片長(zhǎng)時(shí)間浸泡在乙醇中會(huì)因光合色素溶解而變成白色。(2)圖1裝置中的光照強(qiáng)度、水浴室的溫度、NaHCO3的濃度(可提供不同濃度的CO2)均可影響光合速率;該實(shí)驗(yàn)的因變量是反應(yīng)液中溶解氧的濃度變化,所以測(cè)定前應(yīng)除去反應(yīng)液中原有的溶解氧,以排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)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)1520 min曲線的斜率幾乎不變

47、,即光合放氧速率為0,說(shuō)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(shí)間內(nèi)C3合成速率不變但消耗減少,所以C3含量會(huì)增加;停止光照后光合速率下降,所以2025 min曲線的斜率為負(fù)值。12.(2016課標(biāo)全國(guó),29,10分)為了探究某地夏日晴天中午時(shí)氣溫和相對(duì)濕度對(duì)A品種小麥光合作用的影響,某研究小組將生長(zhǎng)狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組,1組在田間生長(zhǎng)作為對(duì)照組,另4組在人工氣候室中生長(zhǎng)作為實(shí)驗(yàn)組,并保持其光照和CO2濃度等條件與對(duì)照組相同。于中午12:30測(cè)定各組葉片的光合速率,各組實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如表所示: 對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組一實(shí)驗(yàn)組二實(shí)驗(yàn)組三實(shí)驗(yàn)組

48、四實(shí)驗(yàn)處理溫度/3636363125相對(duì)濕度/%1727525252實(shí)驗(yàn)結(jié)果光合速率/mg CO2dm-2h-111.115.122.123.720.7回答下列問(wèn)題:(1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以推測(cè)中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是 ,其依據(jù)是 ;并可推測(cè), (填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)在實(shí)驗(yàn)組中,若適當(dāng)提高第 組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率,其原因是 。(3)小麥葉片氣孔開(kāi)放時(shí),CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的過(guò)程 (填“需要”或“不需要”)載體蛋白, (填“需要”或“不需要”)消耗ATP。答案答案(1)濕度(或答相對(duì)濕度)(1分)在相同溫度條

49、件下,相對(duì)濕度改變時(shí)光合速率變化較大(2分,其他合理答案可酌情給分)增加(1分)(2)四(1分)該實(shí)驗(yàn)組的環(huán)境溫度未達(dá)到光合作用的最適溫度(3分,其他合理答案可酌情給分)(3)不需要不需要(每空1分,共2分)解析解析本題主要考查影響光合速率的因素及CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式。(1)分析對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組一和實(shí)驗(yàn)組二可知,高溫條件下(溫度均為36 ),適當(dāng)增加相對(duì)濕度時(shí),葉片光合速率的增加量相對(duì)較大,而分析實(shí)驗(yàn)組二、三、四可知,在相對(duì)濕度較高的條件下(相對(duì)濕度均為52%),適當(dāng)降低溫度時(shí),葉片光合速率的增加量較小,甚至降低。所以,中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對(duì)濕度;并由增加相對(duì)濕度,葉片

50、的光合速率增大可推知,增加麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)組三和實(shí)驗(yàn)組四可知:因溫度降低,葉片的光合速率下降,所以適當(dāng)提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散,既不需要載體蛋白,也不需要消耗ATP。方法總結(jié)方法總結(jié) 分析多因子變量時(shí),一定要遵循單一變量原則,分析溫度對(duì)光合速率的影響時(shí),溫度為單一變量,相對(duì)濕度為無(wú)關(guān)變量,其應(yīng)該相同,同理,相對(duì)濕度為單一變量時(shí),溫度應(yīng)該相同?？键c(diǎn)考點(diǎn)3 3光合作用與細(xì)胞呼吸光合作用與細(xì)胞呼吸1.(2017北京理綜,2,6分)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖。據(jù)此,對(duì)該植物生理特性

51、理解錯(cuò)誤的是()A.呼吸作用的最適溫度比光合作用的高B.凈光合作用的最適溫度約為25 C.在025 范圍內(nèi),溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大D.適合該植物生長(zhǎng)的溫度范圍是1050 答案答案D本題主要考查影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素以及識(shí)圖能力。由圖可知,該植物呼吸作用的最適溫度約為55 ,而光合作用的最適溫度約為30 ,呼吸作用的最適溫度比光合作用的最適溫度高,A正確;由圖可知,凈光合作用的最適溫度約為25 ,B正確;觀察題圖中曲線可知,在025 范圍內(nèi),總光合速率上升快于呼吸速率,溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大,C正確;凈光合速率大于零時(shí),植物才能生長(zhǎng),溫度為50 時(shí),

52、凈光合速率為負(fù)值,植物不能生長(zhǎng),D錯(cuò)誤。2.(2016四川理綜,1,6分)葉肉細(xì)胞內(nèi)的下列生理過(guò)程,一定在生物膜上進(jìn)行的是()A.O2的產(chǎn)生B.H2O的生成C.H的消耗D.ATP的合成答案答案A葉肉細(xì)胞內(nèi)O2是在光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生的,光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜,A項(xiàng)正確;在核糖體上氨基酸經(jīng)脫水縮合形成肽鏈的過(guò)程中能產(chǎn)生H2O,核糖體為無(wú)膜細(xì)胞器,B項(xiàng)錯(cuò)誤;光合作用中H的消耗發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,沒(méi)有在生物膜上,C項(xiàng)錯(cuò)誤;葉肉細(xì)胞有氧呼吸的第一、二、三階段均能合成ATP,第一、二階段分別在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行,D項(xiàng)錯(cuò)誤。疑難突破疑難突破 識(shí)記生物體各

53、主要生理過(guò)程中的物質(zhì)變化及發(fā)生部位是解答本題的關(guān)鍵。3.(2019課標(biāo)全國(guó),31,11分)回答下列與生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的問(wèn)題。(1)在森林生態(tài)系統(tǒng)中,生產(chǎn)者的能量來(lái)自 ,生產(chǎn)者的能量可以直接流向 (答出2點(diǎn)即可)。(2)通常,對(duì)于一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),可根據(jù)水體中含氧量的變化計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量(生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物總量)。若要測(cè)定某一水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量,可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處取水樣,將水樣分成三等份,一份直接測(cè)定O2含量(A);另兩份分別裝入不透光(甲)和透光(乙)的兩個(gè)玻璃瓶中,密閉后放回取樣處,若干小時(shí)后測(cè)定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量

54、(C)。據(jù)此回答下列問(wèn)題。在甲、乙瓶中生產(chǎn)者呼吸作用相同且瓶中只有生產(chǎn)者的條件下,本實(shí)驗(yàn)中C與A的差值表示這段時(shí)間內(nèi) ;C與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi) ;A與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi) 。答案答案(1)太陽(yáng)能初級(jí)消費(fèi)者、分解者(2)生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量生產(chǎn)者光合作用的總放氧量生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量解析解析本題主要借助光合作用與細(xì)胞呼吸相關(guān)知識(shí),考查考生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,并對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力;試題設(shè)置的“黑白瓶”實(shí)驗(yàn)對(duì)照,體現(xiàn)了對(duì)科學(xué)探究素養(yǎng)中結(jié)果分析要素的考查。(1)生產(chǎn)者通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,固定在所制造的有機(jī)物中,生產(chǎn)者制造的有機(jī)物中的能量可以通過(guò)被初級(jí)消費(fèi)者攝入而直接流

55、向初級(jí)消費(fèi)者,其殘枝敗葉和初級(jí)消費(fèi)者糞便(屬于生產(chǎn)者的同化量)中的能量可直接流向分解者。(2)此為“黑白瓶法”測(cè)定植物的光合速率,A為甲、乙兩瓶中O2起始含量,甲瓶不透光,生產(chǎn)者只進(jìn)行呼吸作用,若干小時(shí)后測(cè)定甲瓶中O2含量為B,A與B的差值為這段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者呼吸作用消耗的O2量;乙瓶透光,生產(chǎn)者既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用,若干小時(shí)后測(cè)定乙瓶中O2含量為C,C與A的差值表示這段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者凈光合作用釋放的O2量;乙瓶與甲瓶中的O2含量進(jìn)行比較,C與B的差異是由生產(chǎn)者的光合作用造成的,所以C與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者光合作用的總放氧量(產(chǎn)生O2量)。知能拓展知能拓展植物“三率”間的關(guān)系(1)

56、呼吸速率:植物非綠色組織或綠色組織在黑暗條件下測(cè)得的值單位時(shí)間一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。(2)凈光合速率:植物綠色組織在有光條件下測(cè)得的值單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積吸收的CO2量或釋放的O2量。(3)總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。4.(2018課標(biāo)全國(guó),29,9分)回答下列問(wèn)題:(1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的 上,該物質(zhì)主要捕獲可見(jiàn)光中的 。(2)植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切。葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示。由圖可知:當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時(shí),隨葉面積系數(shù)增加,群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均 。

57、當(dāng)葉面積系數(shù)超過(guò)b時(shí),群體干物質(zhì)積累速率降低,其原因是 。(3)通常,與陽(yáng)生植物相比,陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時(shí)所需要的光照強(qiáng)度 (填“高”或“低”)。答案答案(1)類囊體膜藍(lán)紫光和紅光(2)增加群體光合速率不變,但群體呼吸速率仍在增加,故群體干物質(zhì)積累速率降低(3)低解析解析(1)高等植物光合作用過(guò)程中捕獲光能的物質(zhì)是葉綠體色素,這些色素分布在類囊體膜上,主要吸收可見(jiàn)光中的藍(lán)紫光和紅光。(2)由圖可知,當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時(shí),隨著葉面積系數(shù)增加,群體光合速率與干物質(zhì)積累速率均增加。群體干物質(zhì)積累速率等于群體光合速率與群體呼吸速率之差,當(dāng)葉面積系數(shù)超過(guò)b時(shí),群體呼吸速率升

58、高,群體光合速率不變,導(dǎo)致群體干物質(zhì)積累速率降低。(3)通常,陰生植物利用弱光能力強(qiáng),且陰生植物呼吸作用強(qiáng)度低,所以陰生植物光合作用吸收與呼吸作用釋放的CO2量相等時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比陽(yáng)生植物低。5.(2018江蘇單科,29節(jié)選,7分)下圖為某植物葉肉細(xì)胞中有關(guān)甲、乙兩種細(xì)胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖(NADPH指H),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)甲可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,參與這一過(guò)程的兩類色素為 ,其中大多數(shù)高等植物的 需在光照條件下合成。(2)在甲發(fā)育形成過(guò)程中,細(xì)胞核編碼的參與光反應(yīng)中心的蛋白,在細(xì)胞質(zhì)中合成后,轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi),在 (填場(chǎng)所)組裝;核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)

59、小亞基轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi),在 (填場(chǎng)所)組裝。(3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為 后進(jìn)入乙,繼而在乙的 (填場(chǎng)所)徹底氧化分解成CO2;甲中過(guò)多的還原能可通過(guò)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH,NADPH中的能量最終可在乙的 (填場(chǎng)所)轉(zhuǎn)移到ATP中。答案答案(1)葉綠素、類胡蘿卜素葉綠素(2)類囊體膜上基質(zhì)中(3)丙酮酸基質(zhì)中內(nèi)膜上解析解析本題主要考查葉綠體和線粒體的結(jié)構(gòu)和功能以及光合作用和呼吸作用的過(guò)程。(1)甲為葉綠體,甲中能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的色素有葉綠素和類胡蘿卜素,其中大多數(shù)高等植物葉綠素的合成需要光。(2)參與光反應(yīng)中心的蛋白分布于葉綠體的類囊體膜上,參與催化CO2固定的

60、酶分布于葉綠體的基質(zhì)中。(3)由甲(葉綠體)輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為丙酮酸后進(jìn)入乙(線粒體),在線粒體的基質(zhì)中被徹底分解成CO2;甲中過(guò)多的還原能可通過(guò)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH,其中的能量最終可在乙(線粒體)的內(nèi)膜上經(jīng)有氧呼吸的第三階段轉(zhuǎn)移到ATP中。6.(2017課標(biāo)全國(guó),29,9分)如圖是表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題:(1)圖中、代表的物質(zhì)依次是 、 、 、 ,H代表的物質(zhì)主要是 。(2)B代表一種反應(yīng)過(guò)程,C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),D代表線粒體,則ATP合成發(fā)生在A過(guò)程,還發(fā)生在 (填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙