2022-2023年老高考生物一輪復(fù)習(xí)第9講　能量之源-光與光合作用

1、2023第三單元第9講能量之源光與光合作用01強(qiáng)基硼埴分策略內(nèi)容索引02增素能精準(zhǔn)突破03悟考精演練真題04研專項(xiàng)前沿命題知考向明考情提素養(yǎng)重考能全國(guó) 卷內(nèi) 容要 求.光合作用的基本過程.影響光合速率的環(huán)境因素.實(shí)驗(yàn):葉綠體色素的提取 與分離生命觀念通過比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)及 它們之間的關(guān)系，建立對(duì)立統(tǒng) 一、結(jié)構(gòu)決定功能的觀點(diǎn)科學(xué)思維理解C3、C5等物質(zhì)變化和光 合作用的相關(guān)曲線近五 年全 國(guó)卷 考情2021全國(guó)乙(29)、2020全國(guó) 1(30)、2020全國(guó) 111(29)、 2019全國(guó) I (3,29)、2019全 國(guó) H(31)、2018全國(guó) I (30)、 2018全國(guó) H (30)

2、、2018全國(guó) 111(29) 2017全國(guó) I (30)科學(xué)探究探究光照強(qiáng)度、CO2濃度等對(duì) 光合作用強(qiáng)度的影響社會(huì)責(zé)任關(guān)注光合作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及 生活的聯(lián)系一、葉綠體中的色素及其提取和分離1.色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)原理 如果實(shí)驗(yàn)室沒有無水乙醇，也可以 用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇，但需要 加入適量的無水碳酸鈉方注_ _用數(shù)經(jīng)算或丙酮提取相似相溶原理(提取)_ 4一遮理_葉綠體中的色素不溶于水，溶于有機(jī)溶劑，J，/； 方法 加日土匚什 波電中的色素可溶于水醺L葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同,色素隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同、提取劑X層析宸才散速度越快，沈明其涔解度越大,L結(jié)果一獲

3、得多種光合色素的混合溶液二氧化硅：增大摩擦，使研磨 更加充分碳酸鈣：防止色素被破壞提取 色素一加無水乙醇：溶解色素 L結(jié)果一獲得多種光合色素的混合溶液二氧化硅：增大摩擦，使研磨 更加充分碳酸鈣：防止色素被破壞提取 色素一加無水乙醇：溶解色素 X也可用丙酮茨92號(hào)夫油皆代，但不可用水-磨：迅速研磨L濾：用單層尼龍峰過濾,收集濾液無水乙醇選：選擇濃綠葉片色素含量高-剪：剪碎葉片研磨前加入廠步驟-(2)實(shí)驗(yàn)流程二氧性碳酸鈣制：制備濾紙條制：制備濾紙條操作-在濾紙條剪去兩角的一 端1 cm處用鉛筆一畫線_日的保證色素在濾紙上均勻 擴(kuò)散，防止出現(xiàn)弧形帶用毛細(xì)吸管吸取色素濾液,操作-沿鉛筆線均勻畫一條細(xì)線

4、,畫,畫待濾液干后再圓一兩次濾液細(xì)線保證濾液細(xì)線細(xì)、直目的使濾液細(xì)線含有較多色素，同時(shí)保證各色素?cái)U(kuò) 散的起點(diǎn)相同r_析：色 素紙層析r_析：色 素紙層析棉塞 )-濾紙條/一試管一濾液細(xì)線 層析液d鐵架臺(tái)I-操作一管一插入濾紙條一用棉 塞塞緊試管口 加棉塞是為了防止 層析液揮發(fā)一目的一濾液細(xì)線不觸及層析液, L是為了防止色素溶解在 層析液中,而導(dǎo)致濾紙條 上無色素帶(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析含量最少,(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析含量最少,實(shí)驗(yàn)結(jié)果濾紙條上呈 現(xiàn)四條顏色、 寬度不同的、色素帶獷數(shù)最快.、工一胡蘿卜素:橙黃色二一葉簧素：黃色一=一葉綠素a：藍(lán)綠色目葉綠素應(yīng)、黃綠色、一.色素帝最色素帶的條數(shù)與色素種

5、類 有關(guān),寬，含量i四條色素帶說明有四種色素最多金色素帶的寬窄與色素含量 有關(guān),一色素帶越寬說明此種色素含量越多色素帶擴(kuò)散速度與辿復(fù)_有關(guān)，擴(kuò)散速度越快說明溶解度越高2.葉綠體的結(jié)構(gòu)及其中的色素光合作用的結(jié)構(gòu)一一葉綠體葉綠體外腕、內(nèi)胰和美囊體騫胰均是 -A以確脂及分子層為基本骨架的生物胰 外膜將葉綠體內(nèi)部與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分、隔開，保證光合作用高效有序 地進(jìn)行基粒：由一系列囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成, 擴(kuò)大了膜面積，有利于光合色素和- 與還亶相關(guān)的酶的附著光反 應(yīng)的 場(chǎng)所基質(zhì)：分布著大量與謔相關(guān)的酶反應(yīng)暗反 +應(yīng)的場(chǎng)所J葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所(2)色素的吸收光譜loot吸收光能的百分比loot吸收光能的百

6、分比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0 400 450 500 550 600 650 700長(zhǎng)/皿旁欄邊角（必修1 P99與社會(huì)的聯(lián)系”改編）生產(chǎn)上，用何種顏色的玻璃、塑料薄膜做 溫室大棚的頂棚產(chǎn)量高？陰天時(shí)，在功率相同的情況下，應(yīng)選擇什么顏色的 照明燈為蔬菜補(bǔ)充光源？提示無色,因?yàn)槿展庵懈鞣N顏色的光均能通過，作物光合效率高。應(yīng)選擇 補(bǔ)紅光和藍(lán)紫光的照明燈。易錯(cuò)辨析(1)(2020江蘇,6B)采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn), 研磨時(shí)加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞。(X )該實(shí)驗(yàn)中研磨時(shí)加入CaCO3可以防止葉綠素被破壞。(2)2020江蘇,27(1

7、)在葉綠體中，光合色素分布在類囊體薄膜上。(V ) (3)(2020山東,3D)探究黑藻葉片中光合色素的種類時(shí)，可用無水乙醇作提取 液。(J )(4)液泡中紫紅色的花青甘為水溶性，可用水作層析液觀察花青甘的色素帶, (V)(5)若將葉綠體置于藍(lán)紫光下,則不會(huì)有氧氣產(chǎn)生。(X )將葉綠體置于藍(lán)紫光下，會(huì)有氧氣產(chǎn)生,因?yàn)槿~綠體中的色素可較多地吸收 藍(lán)紫光。(6)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。(V )長(zhǎng)句應(yīng)答.（必修1 Po“拓展題2”）海洋中的藻類植物,習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐 藻和紅藻,它們?cè)诤Ｋ械拇怪狈植家话阋来问菧\、中、深，這種現(xiàn)象與 有關(guān)，即。提示光能的捕獲

8、不同顏色的藻類吸收不同波長(zhǎng)的光.植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因是什么？提示 植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因是葉片中的色素對(duì)綠光的吸收少,綠光被 反射出來。.（必修1P98“實(shí)驗(yàn)拓展”）分離葉綠體中的色素也可用下圖所示的方法:即 在圓心處滴加適量濾液，待干燥后再滴加適量層析液進(jìn)行層析，結(jié)果會(huì)出現(xiàn) 4個(gè)不同顏色的同心圓，則依次對(duì)應(yīng)哪種色素及顏色？提示胡蘿卜素（橙黃色），葉黃素（黃色），葉綠素a（藍(lán)綠色），葉綠素 b（黃綠色）。二、光合作用的過程.光合作用的探究歷程（按時(shí)間順序排列）實(shí)驗(yàn)過程（方法）及現(xiàn)象科學(xué)家實(shí)驗(yàn)分析1771年英國(guó)1771年英國(guó)科學(xué)家普利 斯特利沒有發(fā)現(xiàn)光在植物更新 空氣中的作用，而將空 氣的更新

9、歸因于植物的 生長(zhǎng)點(diǎn)燃蠟燭+綠色 植物蜜駕蠟燭 不熄滅； V 小鼠+綠色植 物蜜叢小鼠 不易窒息死亡做了 500做了 500多次 植物更新空氣 的實(shí)驗(yàn)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化 與守恒定律1779年荷蘭一科學(xué)家英格一 豪斯1845年德國(guó)丁科學(xué)家梅耶廠陽(yáng)光只有在照射下植物 才能更新空氣。尚不 了解植物吸收和釋放的 究竟是什么氣體植物光合作用把光能轉(zhuǎn) 換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來綠葉號(hào)篝綠葉號(hào)篝一半曝光一半遮光J J 尚&曝光處 變藍(lán)，遮光處無 顏色變化1864年德 國(guó)植物學(xué) 家薩克斯,該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是饑餓 處理，目的是使葉片中 的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，增強(qiáng) 了實(shí)驗(yàn)的說服力，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更明顯, 在用碘蒸氣處理之前應(yīng) 用熱酒精

10、對(duì)葉片進(jìn)行脫 色處理。本實(shí)驗(yàn)證明 了光合作用的產(chǎn)物有淀 粉,還證明光是進(jìn)行光合 作用的必要條件水綿好氧細(xì)菌黑暗1r 無空氣極細(xì)光束一好 氧細(xì)菌只分布 在葉綠體被光 照射到的部位 周圍完全曝光一好 氧細(xì)菌分布在 葉綠體所有受 光的部位1880年德 國(guó)科學(xué)家 恩格爾曼,結(jié)論：葉綠體是光合 作用的場(chǎng)所，光合作用過程能產(chǎn)生氧氣該實(shí)驗(yàn)設(shè)置極細(xì)光束 和黑暗、完全曝光和黑 暗兩組對(duì)照。自變量為 光照因變量為好氧細(xì)菌聚集 的部位該實(shí)驗(yàn)利用該實(shí)驗(yàn)利用了同位素 標(biāo)記法,是對(duì)比實(shí)驗(yàn)。結(jié)論:光合作用釋放的 氧氣全部來自水H2O+C18O2: 植物一。2 - H218O+CO2： 植物一 18021941年美國(guó) 科學(xué)家

11、魯賓 和卡門X20世紀(jì)20世紀(jì)40 年代美國(guó) 科學(xué)家卡 爾文/光合產(chǎn)物中的碳來自 二氧化碳用14c標(biāo)記的 14co2供小球 藻進(jìn)行光合 作用，追蹤一 檢測(cè)其放射 性：14co2- 14c3f (MCH2O)提醒恩格爾曼在選材及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上的四大巧妙處:實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和 好氧細(xì)菌,水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧細(xì)菌可確定釋放 氧氣多的部位。沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾。用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組 對(duì)比實(shí)驗(yàn)。臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,等等。.光合作用的過程條件:光、色素、酶 場(chǎng)所:類囊體薄膜水外光解： 瞿 2H2。彩 4

12、H+C)2 條件:光、色素、酶 場(chǎng)所:類囊體薄膜水外光解： 瞿 2H2。彩 4H+C)2 $5ATP的合成：/ ADP+P1+能量吟ATP 能量變化：光能f ATP中活躍的化學(xué)能;光反應(yīng) 主題二 主題三答案D解析圖中葉綠素b、葉綠素a主要分布在葉綠體的類囊體薄膜上,A項(xiàng) 錯(cuò)誤;利用紙層析法分離色素時(shí)，葉綠素b應(yīng)位于濾紙條的最下端,B項(xiàng)錯(cuò) 誤;植物葉片呈現(xiàn)綠色是由于吸收綠光最少，透射光下呈綠色,C項(xiàng)錯(cuò)誤; 在適當(dāng)遮光條件下,葉綠素a/葉綠素b的值會(huì)降低，以適應(yīng)環(huán)境，可知弱光下 葉綠素b的相對(duì)含量增高有利于植物對(duì)弱光的利用,D項(xiàng)正確?？枷?葉綠體結(jié)構(gòu)、功能微觀分析4.如圖所示，圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式

13、圖，圖乙是圖甲的部分結(jié)構(gòu)放大圖,下列相關(guān)敘述正確的是（）光告 NADPH hVADPH2GH+ H+工可。2 H甲 乙A.所示物質(zhì)中含有鎂元素B.圖乙所示的結(jié)構(gòu)來自圖甲中的C.圖中ATP的能量來自物質(zhì)氧化分解D.中含有四種色素，四種色素比例決定了葉的顏色主題一 T 主題二主題三答案A解析 為光合色素，而葉綠素分子中含鎂元素,A項(xiàng)正確;圖乙可進(jìn)行光反 應(yīng)，應(yīng)為甲中（類囊體薄膜）,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖乙可知，圖中ATP的能量來自光 能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;色素存在于上而不存在于（葉綠體基質(zhì)）中,D項(xiàng)錯(cuò)誤。方法突破1方法突破1.影響葉綠素 合成的三大 因素一般植物在黑喑中不能合成葉 綠素,因而葉片發(fā)黃溫度可影響與葉

14、綠、n汨素合成有關(guān)的酶的 素/J溫度力活性，進(jìn)而影響葉 綠素的合成必需元素)葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉片變黃2.色素與葉片的顏色角度二、圍繞葉綠體中色素的提取、分離考查科學(xué)探究能力考向探究考向1實(shí)驗(yàn)過程1.（2020江蘇）采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，下列 敘述錯(cuò)誤的是（）A.提取葉綠體色素時(shí)可用無水乙醇作為溶劑B.研磨時(shí)加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞C研磨時(shí)添加石英砂有助于色素提取D.畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)盡量減少樣液擴(kuò)散答案B解析 色素易溶于有機(jī)溶劑，故用無水乙醇作為溶劑來提取，故A項(xiàng)正確。 研磨時(shí)加入CaC03而非CaO,故B項(xiàng)錯(cuò)

15、。研磨時(shí)加入石英砂,有助于研磨充 分，有助于色素的提取，故C項(xiàng)正確。為了得到整齊的色素帶,濾液細(xì)線盡量 細(xì)、齊，故D項(xiàng)正確?？枷?對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋2 提取葉片中的光合色素，進(jìn)行紙層析分離，下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)中各種現(xiàn)象的解 釋，正確的是（）A.未見色素帶，說明材料可能為黃化葉片B.色素始終在濾紙上，是因?yàn)樯夭蝗苡趯游鲆篊.提取液呈綠色是由于該葉片含葉綠素a和葉綠素b較多D.胡蘿卜素處于濾紙條最上方,是因?yàn)槠湓谔崛∫褐械娜芙舛茸罡叽鸢竎解析未見色素帶，其原因是操作失誤，若選用黃化葉片，如果操作正確也會(huì) 觀察到兩條色素帶,A項(xiàng)錯(cuò)誤;葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇、 層析液等有機(jī)溶劑中,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由

16、于葉綠素含量比類胡蘿卜素多且葉綠素 呈現(xiàn)綠色,所以提取液呈綠色,C項(xiàng)正確;葉綠體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(kuò)散得快，如胡蘿卜素在層析液中擴(kuò) 散得最快，是因?yàn)槠湓趯游鲆褐械娜芙舛茸罡?D項(xiàng)錯(cuò)誤?？枷?實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析3.在做提取和分離葉綠體中的光合色素實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對(duì)相關(guān)試劑的使用情況如下表所示C+表示使用表示未使用），其余操作均正常，他們所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為（試劑甲乙正常，他們所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為（試劑甲乙丙T無水乙醇+CaCO3+SiO2+)A.B.C.D.答案B方法突破綠葉中色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象分析色素提取收集的濾液綠色過淺（未加石

17、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，提取液濃度、 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、 破壞濾紙條色素帶重疊沒經(jīng)干燥處理Z濾液細(xì)線沒有達(dá)到細(xì)、齊、直的要求， 使色素?cái)U(kuò)散不一致V,/色素分離條件暗反應(yīng)能量變化活躍的 化學(xué)能有光、 光均可N活躍的化學(xué)能一、 有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光合作用過程ADP、Pi能量變化主題二|光合作用的原理和過程能力解讀主題二主題三考向探究考向1光合作用探究歷程1.經(jīng)過許多科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場(chǎng)所、條件、原料和產(chǎn) 物。下列關(guān)于幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn)的敘述正

18、確的是()A.恩格爾曼實(shí)驗(yàn)中,利用好氧細(xì)菌觀察水綿光合作用生成氧氣的部位B.魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)中，用180標(biāo)記C18()2,證明了光合作用釋放的氧氣來自h2oC.卡爾文用14c標(biāo)記14co2,發(fā)現(xiàn)光合作用中糖類的14c是從NADPH和三碳 化合物轉(zhuǎn)移而來的D.薩克斯的實(shí)驗(yàn)中,葉片在暗處放置幾個(gè)小時(shí)的目的是檢測(cè)葉片中原有五 碳化合物的含量答案A解析 恩格爾曼實(shí)驗(yàn)中,利用好氧細(xì)菌觀察水綿光合作用生成氧氣的部位 是葉綠體,A項(xiàng)正確;魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)立了兩組實(shí)驗(yàn),一組向植物提 供HJ8。和CO9另一組向同種植物提供H2。和C18()2,證明了光合作用釋放 的氧氣來自H20,B項(xiàng)錯(cuò)誤;卡爾文用14c

19、標(biāo)記14co2,發(fā)現(xiàn)光合作用中糖類的 14c是從三碳化合物轉(zhuǎn)移而來的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;薩克斯的實(shí)驗(yàn)中,葉片在暗處放 置幾個(gè)小時(shí)的目的是消耗掉葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。考向2光合作用過程 2.（2021遼寧大連期末 聯(lián)考）下圖是綠色植物 光合作用過程的圖解, 下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的 是（）A.光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上B.暗反應(yīng)的物質(zhì)變化為CO2T甲一 （CH2。）或乙C.突然停止光照，甲的含量減少,乙的含量增多D.光反應(yīng)是將光能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能答案c解析光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,A項(xiàng)正確;暗反應(yīng)的物質(zhì)變化 為C02一C3TCH2O）或Cs，B項(xiàng)正確;突然停止光照,C3還原受抑制

20、，而C02固 定不受影響,甲的含量增加，乙的含量減少,C項(xiàng)錯(cuò)誤;光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為 活躍的化學(xué)能，暗反應(yīng)將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能,D項(xiàng) 正確。考向3過程“微觀”分析3.（2021湖南）圖a為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖b為葉綠體中某種生物膜的部分 結(jié)構(gòu)及光反應(yīng)過程的簡(jiǎn)化示意圖?；卮鹣铝袉栴}。H+圖a基 粒圖b圖a基 粒圖b主題一 主題二主題三(1)圖b表示圖a中的 結(jié)構(gòu)，膜上發(fā)生的光反應(yīng)過程將水分解成。2、H+和e:光能轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化為 和ATP中活躍的化學(xué)能。若CO?濃度降低，暗反應(yīng)速率減慢，葉綠體中電子受 體NADP+減少，則圖b中電子傳遞速率會(huì)(填“加快”或減慢 為研究葉

21、綠體的完整性與光反應(yīng)的關(guān)系，研究人員用物理、化學(xué)方法制 備了 4種結(jié)構(gòu)完整性不同的葉綠體，在離體條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用Fecy或DCIP 替代NADP+為電子受體，以相對(duì)放氧量表示光反應(yīng)速率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目葉綠體A: 雙層膜結(jié) 構(gòu)完整葉綠體B:雙層 膜局部受損，類 囊體略有損傷葉綠體C:雙層 膜瓦解，類囊體 松散但未斷裂葉綠體D:所有膜 結(jié)構(gòu)解體破裂成 顆粒或片段實(shí)驗(yàn)一:以Fecy為 電子受體時(shí)的放 氧量100167.0425.1281.3實(shí)驗(yàn)二:以DCIP為 電子受體時(shí)的放 氧量100106.7471.1109.6注:Fecy具有親水性,DCIP具有親脂性。據(jù)此分析：葉綠體A和葉綠體

22、B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，葉綠體雙層膜對(duì)以 （填“Fecy”或“DCIP”）為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用，得出該結(jié)論的推理過程是 o該實(shí)驗(yàn)中,光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C,表明在無雙層膜阻礙、類囊體 又松散的條件下，更有利于從而提高光反應(yīng)速率。以DCIP為電子受體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率 的相對(duì)值分別為1、0.66、0.58和0.41。結(jié)合圖b對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋：答案（1）類囊體膜 NADPH（H）減慢（2）Fecy實(shí)驗(yàn)一中葉綠體B 雙層膜局部受損時(shí)，以Fecy為電子受體的放氧量明顯大于雙層膜完整時(shí)，實(shí) 驗(yàn)二中葉綠體B雙層膜局部受損時(shí)，以DCIP為電子受體的放氧量與雙層膜

23、完整時(shí)無明顯差異 類囊體上的色素吸收光能、轉(zhuǎn)化光能 ATP的 合成依賴于水光解的電子傳遞和H+順濃度梯度通過類囊體薄膜上的ATP 合酶,葉綠體A、B、C、D類囊體薄膜的受損程度依次增大，因此ATP的產(chǎn) 生效率逐漸降低考題點(diǎn)睛結(jié)功適生念.囊增面利素和光 囊散了遮有色收 用與相的觀解類膜膜有色布收.，類松免互，于吸能 運(yùn)構(gòu)能應(yīng)命理體大積于分吸能體避相擋利素光核心素養(yǎng)考向4光合作用過程中C3、C5v ATP、NADPH等 物質(zhì)含量變化分析4.光合作用通過密切關(guān)聯(lián)的兩大階段光反應(yīng) 和暗反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于改變反應(yīng)條件而引起的變化， 下列說法錯(cuò)誤的是（）A.突然中斷CO?供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C5/C 比

24、值及ATP/ADP比值均增大B.倘若在夏季晴朗的白天植物細(xì)胞內(nèi)C3和C5的相對(duì)含量發(fā)生了圖中所示 變化,則改變的環(huán)境因素可能是增加了光照強(qiáng)度C.突然將紅光改變?yōu)榫G光會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5比值減小D.突然將綠光改變?yōu)榧t光會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增大答案c解析 突然中斷CC)2供應(yīng)會(huì)導(dǎo)致CC)2的固定速率降低，葉綠體中C5含量增加、 C3含量減少,進(jìn)而使ATP和H含量增多，所以ATP/ADP比值增大,A項(xiàng)正確； 增加光照強(qiáng)度，光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP+曾多，被還原的C3增多,生成的C5增 多，而CO?被C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對(duì)含量將減少、C5的相對(duì) 含量將增

25、加,B項(xiàng)正確;突然將紅光改變?yōu)榫G光后，光能利用率降低,ATP和H 含量減少,進(jìn)而使C3含量增多、C5含量減少,C3/C5比值增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;突然 將綠光改變?yōu)榧t光后光能利用率提高,ATP和H含量增加,ATP/ADP比值 增大,D項(xiàng)正確?？枷?特殊光合途徑分析5.（2021內(nèi)蒙古包頭一模）玉米起源于中美洲，玉米葉片有花環(huán)形結(jié)構(gòu)的兩層細(xì)胞, 在進(jìn)行光合作用時(shí)，外層葉肉細(xì)胞中的PEP酶催化CO2固定產(chǎn)生四碳化合物（CQ, 隨后進(jìn)入內(nèi)層的維管束鞘細(xì)胞中分解,釋放出CO?用于卡爾文循環(huán)，具體過程 如下圖所示。小麥葉片沒有花環(huán)形結(jié)構(gòu)，光合作用過程只發(fā)生在葉肉細(xì)胞。科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，圖中PEP酶對(duì)CO?的親和

26、力遠(yuǎn)大于Rubisco酶，因而玉米產(chǎn)量比小麥產(chǎn)量要高很多，結(jié)合材料和圖示回答下列問題。表皮 維管束 鞘細(xì)胞葉肉 細(xì)胞葉肉細(xì)胞 的細(xì)胞質(zhì) CO2PEP 酶C麥產(chǎn)量要高很多，結(jié)合材料和圖示回答下列問題。表皮 維管束 鞘細(xì)胞葉肉 細(xì)胞葉肉細(xì)胞 的細(xì)胞質(zhì) CO2PEP 酶C3（PEP）維管束鞘細(xì)胞 中的葉綠體 aC4coc_2rzADP+Pi ATP（丙酮酸）T酶參 加催夕(CH2O)玉米葉肉細(xì)胞中的葉綠體進(jìn)行光反應(yīng)可將光能轉(zhuǎn)化為，同時(shí)分解 產(chǎn)生。2,這一過程發(fā)生在（填場(chǎng)所）O（2）在玉米維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中,CO?通過卡爾文循環(huán)合成糖，其主要步 驟是:C02在Rubisco酶的催化下與C5結(jié)合產(chǎn)生

27、C3,繼而消耗將C3還原成糖。通過玉米和小麥兩種植物結(jié)構(gòu)的對(duì)比可知,若在夏季晴朗的白天中午， 玉米植株光合作用（填會(huì)”或壞會(huì)”）明顯減弱，判斷的理由7E o答案（l）ATP中活躍的化學(xué)能 H20 類囊體薄膜 ATP和H不 會(huì) 由于PEP酶對(duì)CO?的親和力遠(yuǎn)大于Rubisco酶，故雖然氣孔關(guān)閉導(dǎo)致 CO2濃度降低，但是對(duì)玉米葉肉細(xì)胞中CO2的固定影響不明顯解析（1）玉米葉肉細(xì)胞中的葉綠體進(jìn)行光反應(yīng)可將光能轉(zhuǎn)化為ATP中的化 學(xué)能，同時(shí)分解水產(chǎn)生。2,該過程發(fā)生于葉綠體的類囊體薄膜上。（2）CC）2在 Rubisco酶的催化下與C5結(jié)合產(chǎn)生C3,繼而消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H,從 而將C3還原成糖

28、。（3）由題干、題圖信息可知，玉米在進(jìn)行光合作用時(shí)，外 層葉肉細(xì)胞中的PEP酶催化CO2固定產(chǎn)生四碳化合物（C。隨后進(jìn)入內(nèi)層 的維管束鞘細(xì)胞中分解，再釋放出CO2用于卡爾文循環(huán)。而PEP酶對(duì)CO?的 親和力遠(yuǎn)大于Rubisco酶，故在夏季晴朗的白天中午，高溫導(dǎo)致部分氣孔關(guān) 閉,CO2進(jìn)入量減少時(shí)，對(duì)玉米葉肉細(xì)胞中CO2的固定影響不明顯。方法突破1.光反應(yīng)和暗反應(yīng)比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件必須在光下有光、無光都可以場(chǎng)所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化H2oiH+O2；ADP+Pi+能量逑JVTPCO2+C5 其 2c3；2c3 衛(wèi)咨CH2CO+C5 酶比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化光能一ATP中活

29、躍的化學(xué) 能ATP中活躍的化學(xué)能一有機(jī)物中 穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供LH、ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、PiH20C02光能一光反應(yīng)丹t暗反應(yīng) / 2 ADP+Pi (CH2O)2.環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化主題二光虻弱一 一ICO2I供應(yīng)減少ID光虻弱一 一ICO2I供應(yīng)減少ID隨后減弱I暫不變 H f , ATP tI 變?nèi)?aH I , ATP I出減弱產(chǎn)消耗減少，合成暫不與c3 tTT暫示變，C5消耗暫不變，合成減少r C5 IC3合成減少，消耗暫不變 n 減弱jc31出暫不變消耗減少，合成暫不變A Q5 I(2)“模型法”四類模型光照光照弱一強(qiáng) y-cC5、H、

30、ATP、 卜一(CH2。)合成量光照強(qiáng)X-一光照-*眼察。C5. H、ATP、 (CH2O)合成量C3 ,co2!co2充足C5、H、ATPC3、(CHzO);合成量r時(shí)間2H(C量、成C3合5足fC充L5星 rc不一三條規(guī)律變化一致者A C$、H、ATP變化相反者A(3與C5(H、ATP)C3、C5起始值A(chǔ) Q高于Cs偽期面(CHzO)變化對(duì)光合作用有利，(CH2O) 合成增加，反之則減少能力解讀能力解讀光合作用的影響因素及應(yīng)用內(nèi)因：遺傳特性（陽(yáng)生植物、陰、生植物、C3植物、C4植物）等,外因：光照、C02濃度、溫度、水和礦質(zhì)元素等，光照適宜時(shí)，適當(dāng)增加C02濃度,、及溫度提高光合效率，溫度

31、適宜時(shí)，適當(dāng)增加光照強(qiáng)度、和C02濃度提高光合效率,命題解讀,廣光合作用影響因素原理分析:關(guān)注老教期 ”望譽(yù)T -T光合作用影響因素模型解讀局頻考問J:1（與光合作用影響因素相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，探究單一或多種 因素對(duì)光合速率的影響考向探究考向1單因素影響1.如圖表示在一定的光照強(qiáng)度和溫度下，植物 光合作用增長(zhǎng)速率隨C02濃度變化的情況， 下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A.與。點(diǎn)相比,。點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)H的含量較高B.與A點(diǎn)相比,3點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)的C5含量較低C.圖中。點(diǎn)時(shí)光合作用速率達(dá)到最大值D.圖中。以后限制光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度或溫度答案c解析由。點(diǎn)到。點(diǎn)光合作用增長(zhǎng)速率一直大于0,說明

32、。點(diǎn)光合作用速率大 于。點(diǎn)，因此與。點(diǎn)相比C點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)CO2含量少,CO2固定產(chǎn)生的C3少,消耗 的H少，故。點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)H的含量較高,A項(xiàng)正確方點(diǎn)的光合作用增長(zhǎng)速率 和光合作用速率均大于A點(diǎn),CO2固定消耗的C5多，故3點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)的C5含量 較低,B項(xiàng)正確;。點(diǎn)至。點(diǎn)期間光合作用增長(zhǎng)速率一直大于0,0點(diǎn)時(shí)光合作 用增長(zhǎng)速率為0,說明。點(diǎn)光合作用速率最大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;。點(diǎn)光合作用速率最 大,光合作用速率不再隨CO?濃度增大而增大，說明。點(diǎn)以后限制光合速率 的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度或溫度,D項(xiàng)正確。考向2多因素影響2.(2014全國(guó)H)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示。據(jù)圖回答下列問題。3考向2多

33、因素影響2.(2014全國(guó)H)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示。據(jù)圖回答下列問題。3當(dāng)CO?濃度為A時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合J速率為0 。CO2濃度在A與之間時(shí)，曲線期a、b、c表示了凈光合速率隨CO?濃度的o| 一、J 4 | 一、J 中嫡&；低光強(qiáng)力 C增局而增身。毋 _(,(2)C()2濃度大于。時(shí)，曲線人和。所表示的凈光合 B CC5濃度速率不再增加.限制其增加的環(huán)境因素是光強(qiáng) 。當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于A時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量-i_(填大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO?量。(4)據(jù)圖可推測(cè)，在溫室也若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物

34、的產(chǎn) 量,還應(yīng)該同時(shí)考慮先強(qiáng)這一因素的影響,并采取相應(yīng)措施?？碱}點(diǎn)睛、b、C三曲線的變量在于“光強(qiáng)”不同,濃度及光強(qiáng) 故當(dāng)濃度及光強(qiáng) 故當(dāng)C02濃 度較高時(shí)，C02濃度大于。時(shí)，b、c已超過C02飽和點(diǎn)， 表明C02已不再為限制因子，但凈光合速率 、卻為3方“，故此時(shí):光強(qiáng)”應(yīng)為限制因子 ，好,02濃度為那卜小于4時(shí)，恚速率為二;+中光強(qiáng)以一量，即CO2三線均處 于。以下、b、c不同光強(qiáng)下的凈光合 速率均隨CO2濃度增大而增加 Z溫度為小C5濃度為微溫度為小C5濃度為微工方d光照強(qiáng)晶D溫度為& CO減度為耀i-I溫度為小co*度為g.下圖表示光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度對(duì)植 物光合速率的影響。根

35、據(jù)圖形分析，下列有 關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）ACO2濃度直接影響光合作用C3的生成速率 B.在。4區(qū)間限制光合速率的環(huán)境因素主要 是光照強(qiáng)度C.在5C區(qū)間限制II組實(shí)驗(yàn)光合速率的環(huán)境 因素一定有光照強(qiáng)度、溫度D.圖中所示溫度一定是4大于馬答案D解析 分析題圖，該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度、溫度和CO2濃度，因變量是 光合速率。光合作用過程中,C02與C5結(jié)合生成C3,故CO2濃度直接影響光 合作用中C3的生成速率,A項(xiàng)正確;圖中在。4區(qū)間，曲線處于上升階段，限制 圖示三組實(shí)驗(yàn)光合速率的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度,B項(xiàng)正確;光照強(qiáng)度在 3。區(qū)間時(shí),n組還沒有達(dá)到光飽和點(diǎn)，且n組與I組相比，除溫度不同外其 他條

36、件相同，而n組光合速率低于I組，此時(shí)限制II組實(shí)驗(yàn)光合速率的環(huán)境 因素一定有光照強(qiáng)度、溫度,c項(xiàng)正確;溫度可通過影響光合作用相關(guān)酶的 活性來影響光合速率，圖中曲線I與n對(duì)應(yīng)的co2濃度相同、溫度不同，光 合速率不同，據(jù)此無法判斷，1和，2的大小,d項(xiàng)錯(cuò)誤?？枷?影響因素實(shí)驗(yàn)探究后奉M頭NaOH溶液 圖二實(shí)驗(yàn)裝置圖.某植物的葉片如圖一所示， 實(shí)驗(yàn)前放在黑暗中兩天后，再 根據(jù)圖二所示，處理其中一塊 葉片。然后將整株植物置于 陽(yáng)光下4h,后奉M頭NaOH溶液 圖二實(shí)驗(yàn)裝置圖脫色處理后，滴加碘液（棕黃色）顯色其中X和Y是原葉片的綠色部分，有關(guān)該 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象的描述不正確的是（）A.顯色后X為藍(lán)色,W

37、為棕黃色B.顯色后Y為棕黃色C.X和Y兩部分對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用需要CO。D.W和Y兩部分對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用需要葉綠素答案D解析據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置可知，只有X部分條件充分且適宜，能進(jìn)行光合作用，遇到 碘呈藍(lán)色，其他部分都是棕黃色,A、B兩項(xiàng)正確;X和Y兩部分對(duì)照實(shí)驗(yàn)，因 NaOH溶液吸收CO2，使丫部分缺少CO2,則能證明光合作用需要CCC項(xiàng)正 確;W和X兩部分對(duì)照實(shí)驗(yàn),W部分為白色，缺少葉綠素，不能吸收和轉(zhuǎn)化光 能，能證明光合作用需要葉綠素,D項(xiàng)錯(cuò)誤?？枷?影響因素及其實(shí)踐應(yīng)用綜合5 .一般認(rèn)為,草莓比較耐陰，生長(zhǎng)在光照強(qiáng)度較弱的溫室大棚里可能更加適 宜。以豐香草莓為材料，研究了遮陰處理對(duì)草莓

38、葉片光合作用的影響，旨在 為草莓栽培提供理論依據(jù)。材料用具:2葉期草莓幼苗，遮陽(yáng)網(wǎng)(網(wǎng)內(nèi)光強(qiáng)為自然光強(qiáng)的1/3左右)，光合分 析測(cè)定儀等。(1)實(shí)驗(yàn)步驟:選取若干生長(zhǎng)狀況相似的豐香草莓幼苗隨機(jī)均分為對(duì)照組和 實(shí)驗(yàn)組，實(shí)驗(yàn)組用 進(jìn)行處理，在相同且適宜條件下培養(yǎng)至植株長(zhǎng)出6張葉片左右,測(cè)定兩種環(huán)境下各項(xiàng)指標(biāo)如下表：圖1遮陰對(duì)豐香草莓光合速率的影響 圖2遮陰對(duì)豐香草莓固定圖1遮陰對(duì)豐香草莓光合速率的影響 圖2遮陰對(duì)豐香草莓固定CO2 的效率和CO2補(bǔ)償點(diǎn)的影響處理葉綠樂a葉綠系b類胡蘿卜素對(duì)照0.450.130.32遮陰0.520.170.38(2)表中數(shù)據(jù)顯示，遮陰提高草莓葉片的，進(jìn)而提 高草莓適

39、應(yīng)弱光的能力。圖1中，對(duì)照組草莓凈光合速率曲線呈現(xiàn)“雙峰”型的原因是 o遮陰組實(shí)驗(yàn)時(shí)間段內(nèi)光合積累總量顯著 對(duì)照組，推測(cè)遮陰可能影響反應(yīng),并據(jù)此繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到圖2的結(jié)果。(4)由圖2可知實(shí)驗(yàn)處理顯著提高其CO2補(bǔ)償點(diǎn)，固定CO2的效率，可 能的原因是遮陰使葉片溫度降低，導(dǎo)致。綜上所述,1/3左右的自然光強(qiáng)提高了草莓葉片利用光的能力，但CO?的利用率下降。欲進(jìn)一步研究本課題，可改變 進(jìn)行研究。答案 遮陽(yáng)網(wǎng)（2）光合色素含量（3）中午氣孔關(guān)閉,CO?吸收減少 低 于 暗（4）降低 催化CO2固定的相關(guān)酶活性降低（5）遮陰比例解析（1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄空陉幪幚韺?duì)草莓葉片光合速率的影響，實(shí) 驗(yàn)變量應(yīng)

40、為是否給予遮陰處理，故實(shí)驗(yàn)組應(yīng)給予“遮陽(yáng)網(wǎng)”處理。（2）由表格 數(shù)據(jù)分析可知，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組中各種色素含量均有所提升,故而可 提高弱光適應(yīng)能力。（3）圖1中對(duì)照組草莓凈光合速率曲線在中午11:00附 近出現(xiàn)光合午休現(xiàn)象，其成因是氣孔關(guān)閉,CO?吸收減少,從而制約了暗反應(yīng)。 遮陰組實(shí)驗(yàn)時(shí)間段內(nèi)光合積累總量顯著低于對(duì)照組,可能是暗反應(yīng)受到影 響。（4）由圖2可知，與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組CO2補(bǔ)償點(diǎn)顯著提高，推測(cè)其固定 CO2的效率有所降低,其可能原因是遮陰使葉片溫度降低，導(dǎo)致相關(guān)酶活性 降低。（5）因?yàn)?/3左右的自然光強(qiáng)提高了草莓葉片利用光的能力，但CO?的 利用率下降，所以進(jìn)一步的課題應(yīng)為

41、探究在多大比例的自然光強(qiáng)時(shí)，草莓葉 片的光合作用最強(qiáng),可改變遮陰比例進(jìn)行研究。方法突破.影響光合作用的外部因素歸納光照強(qiáng)度通過直接影響H和ATP的合成速率,進(jìn)而影響暗反應(yīng)速率通過影響C3的合成速率，進(jìn)而影響光 反應(yīng)速率及C3的還原速率溫度工主要通過影響暗反應(yīng)速率而影響整個(gè)反應(yīng)進(jìn)程的順利進(jìn)行間接間接影響其他環(huán)境因素大都通過影響光照強(qiáng)度、CO2吸 收量、溫度來影響光合速率，如干旱通過影響 氣孔開閉來影響光合速率、種植密度通過影響 光照強(qiáng)度來影響光合速率等.提高農(nóng)作物產(chǎn)量的四大“農(nóng)耕措施”原理分析合理密植、間作套種：增大光合作用面積，合理利用光能+合理灌溉：既間接影響氣孔開閉、無機(jī)鹽 律的吸收，又有

42、利于根系進(jìn)行有氧呼吸 笆廠+增施農(nóng)家肥：可提高二氧化碳濃度和礦氏質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，還可以改善土壤結(jié)構(gòu)+治蟲除草：調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使能量 更多地流向農(nóng)作物/格考精演練真題/.（2021廣東）在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成 C3的酶被稱為Rubisco,下列敘述正確的是（）A.Rubisco存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B.激活Rubisco需要黑暗條件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2結(jié)合答案D解析CO2的固定屬于暗反應(yīng)階段,場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤。CO2的固 定過程在有光和無光條件下都能進(jìn)行，但Rubisco需要光激活,B項(xiàng)錯(cuò)誤。 CO2的固

43、定過程需要酶的參與,不消耗ATP,C項(xiàng)錯(cuò)誤。由題干信息可知，催 化CO,固定形成C?的酶是Rubisco,D項(xiàng)正確。.（2021湖南）綠色植物的光合作用是在葉綠體內(nèi)進(jìn)行的一系列能量和物質(zhì) 轉(zhuǎn)化過程。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.弱光條件下植物沒有。2的釋放，說明未進(jìn)行光合作用B.在暗反應(yīng)階段,CO?不能直接被還原C.在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會(huì)暫時(shí)下降D.合理密植和增施有機(jī)肥能提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度答案A解析弱光條件下植物沒有。2的釋放，有可能是光合作用強(qiáng)度小于或等于 細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，光合作用產(chǎn)生的。2被細(xì)胞呼吸消耗完,此時(shí)植物雖然進(jìn)行了 光合作用，但是沒有。2的釋放，A項(xiàng)錯(cuò)誤;

44、CO2性質(zhì)不活潑,在暗反應(yīng)階段，一 個(gè)CO2分子被一個(gè)C5分子固定以后，很快形成兩個(gè)C3分子，在有關(guān)酶的催化 作用下,C3接受ATP釋放的能量并且被H還原，因此C02不能直接被還原,B 項(xiàng)正確;在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，光合作用產(chǎn)物輸出受阻，葉片 的光合速率會(huì)暫時(shí)下降,C項(xiàng)正確;合理密植可以充分利用光照，增施有機(jī)肥 可以為植物提供礦質(zhì)元素和C02,這些措施均能提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng) 度,D項(xiàng)正確。.（2021廣東）與野生型擬南芥WT相比,突變體tl和t2在正常光照條件下，葉綠體在 葉肉細(xì)胞中的分布及位置不同（圖a,示意圖），造成葉綠體相對(duì)受光面積的不同（圖 b）,進(jìn)而引起光合速率差異，但

45、葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運(yùn)動(dòng)的前提下，下列敘述錯(cuò)誤的是（太陽(yáng)a)體運(yùn)動(dòng)的前提下，下列敘述錯(cuò)誤的是（太陽(yáng)a)A.t2比tl具有更高的光飽和點(diǎn)（光合速率不再隨光強(qiáng)增加而增加時(shí)的光照 強(qiáng)度）B.tl比t2具有更低的光補(bǔ)償點(diǎn)（光合吸收CO?與呼吸釋放CO2等量時(shí)的光照 強(qiáng)度）C,三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)D.三者光合速率的差異隨光照強(qiáng)度的增加而變大答案D解析由題圖可知口的葉綠體相對(duì)受光面積大于t2,因此在較低的光照強(qiáng) 度下就能達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn),A、B兩項(xiàng)正確。由題干“葉綠素含量 及其他性狀基本一致”可知，葉綠素的含量與三者光合速率的高低無關(guān),C項(xiàng) 正確。由題圖可知，

46、三者光合速率的差異是由葉綠體在細(xì)胞中的分布及位 置不同引起的，與光照強(qiáng)度無關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.（2020全國(guó)I ）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng)，促 進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的?；卮鹣铝袉栴}。中耕是指作物生長(zhǎng)期中，在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措 施,該栽培措施對(duì)作物的作用有（答出2點(diǎn)即可）。（2）農(nóng)田施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水，此時(shí)澆水的原因是（答出1點(diǎn)即可）。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作（同一生長(zhǎng)期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作 物）的方法提高農(nóng)田的光能利用率。現(xiàn)有四種作物，在正常條件下生長(zhǎng)能達(dá) 到的株高和光飽和點(diǎn)（光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度）見下表。從 提

47、高光能利用率的角度考慮，最適合進(jìn)行間作的兩種作物是，選擇 這兩種作物的理由是 O作 物ABCD株高/cm1706559165光飽和點(diǎn)/(|imol.m-2si)1 2001 180560623答案（1）減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng);增加土壤中的氧氣含量, 促進(jìn)根系的呼吸作用（2）肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物 根系吸收（3）A和C作物A光飽和點(diǎn)高且長(zhǎng)得高，可利用上層光照進(jìn)行光 合作用;作物C光飽和點(diǎn)低且長(zhǎng)得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進(jìn) 行光合作用解析（1）中耕能夠除去雜草,減少雜草與農(nóng)作物對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的 競(jìng)爭(zhēng);可以增加土壤中的氧氣含量，促進(jìn)根系的呼吸作用，進(jìn)而

48、促進(jìn)根對(duì)礦 質(zhì)元素的吸收;促進(jìn)土壤微生物對(duì)腐殖質(zhì)的分解，加速物質(zhì)的循環(huán)利用。（2） 澆水可以降低土壤溶液的濃度，防止植物因過度失水而死亡;肥料中的礦質(zhì) 元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收。（3）不同株高的農(nóng)作物間作可 避免相互遮擋，且植株高的農(nóng)作物接受的光照多，光飽和點(diǎn)應(yīng)較高,植株矮 的農(nóng)作物接受的光照少，光飽和點(diǎn)應(yīng)較低。結(jié)合表中信息可知,A和C符合 條件。5.（2020山東）人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽(yáng)能合成糖類，相關(guān)裝置及過程 如下圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖 類的合成過程相同。一太陽(yáng)能/為電極則也由h2o模塊1模塊2太陽(yáng)能/為電極則也由h2o模塊1模塊2

49、氣泵P酶系統(tǒng)毒;法維糖類 開關(guān)模塊3該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為 O若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將（填 “增加”或“減少若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會(huì)發(fā) 生改變?cè)匆蚴?o在與植物光合作用固定的CO?量相等的情況下,該系統(tǒng)糖類的積累量（填“高于，”氐于，或“等于，）植物,原因是 O（4）干旱條件下,很多植物光合作用速率降低，主要原因是 o人工光合作用系統(tǒng)由于對(duì)環(huán)境中水的依賴程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景。答案（1）模塊1和模塊2五碳化合物（或CJ （2）減少 模塊3為模塊2提供 的ADP、Pi和NA

50、DP+不足（3）高于人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消 耗糖類（4）葉片氣孔開放程度降低,CO2的吸收量減少解析（1）分析圖示可知，模塊1為將光能轉(zhuǎn)化為電能的過程，模擬的是色素 吸收光能的過程，模塊2模擬的是水分子氧化產(chǎn)生氧分子和氫離子，并合成 ATP的過程，因此模塊1和模塊2模擬的是光反應(yīng)過程。模塊3模擬的是暗反 應(yīng)過程。（2）模塊3模擬暗反應(yīng)過程,氣泵泵入的是CO2，其中甲表示C5,乙表 示C3,若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則輸入暗反應(yīng)系統(tǒng)中的CO2濃度下 降,CO2固定減少，則C3的含量會(huì)減少，若氣泵停轉(zhuǎn)的時(shí)間較長(zhǎng)，則暗反應(yīng)過 程為光反應(yīng)提供的ADP、Pi和NADP+不足，會(huì)導(dǎo)致模塊2中的

51、能量轉(zhuǎn)換效 率下降。(3)在與植物光合作用固定的CO?量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量與 植物的總光合作用量相等,由于該系統(tǒng)未模擬細(xì)胞呼吸，不會(huì)通過呼吸作用 消耗糖類，而植物會(huì)進(jìn)行呼吸作用消耗糖類，因此該系統(tǒng)積累的糖類多于植 物。(4)干旱條件下，植物的光合作用速率降低的主要原因是干旱導(dǎo)致植物 的蒸騰作用力強(qiáng)，植物為了防止水分散失會(huì)關(guān)閉氣孔,葉片氣孔開放程度降 低,CO?吸收量減少。/研專項(xiàng)前沿命題/光合作用特殊途徑及分析應(yīng)用把握方法1.C4植物光合作用途徑的特殊性（1y3植物（如小麥）光合作用圖解全過程發(fā)生于葉綠體中基粒基質(zhì)（2廳4植物（如玉米）的光合作用特點(diǎn):在C4植物中有C4途徑也有C

52、3途徑,C4途徑發(fā)生在葉肉細(xì)胞的葉綠體 中,C3途徑發(fā)生在維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中。C4途徑起到傳遞、集中C02 作用,將外界的光合原料傳遞到維管束鞘細(xì)胞葉綠體內(nèi)合成有機(jī)物。圖解（PEP酶與CC2的親和力很強(qiáng)）葉肉細(xì)胞中維管束鞘細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的葉綠體CO2 廣C4 C4CO2 2C3 x HPEP酶|/多種酶Y，3EP）；（催化 Latp C3（丙酮酸）C、 /ADP+PiADP+Pi ATPCH2O2,CC)2的PEP酶與CC2有很強(qiáng)的親和力,可使葉肉細(xì)胞有效地固定、濃縮CO2,.熱帶植物(如景天科植物)光合作用途徑的特殊性(1)植物特點(diǎn):莖肉質(zhì)，葉片表面有較厚的角質(zhì)層，葉肉細(xì)胞有很大的液泡，

53、形 態(tài)結(jié)構(gòu)上對(duì)高溫、干旱有很強(qiáng)的適應(yīng)性。(2)特殊的碳固定代謝途徑景天酸代謝(CAM)途徑。特點(diǎn):在夜間葉肉細(xì)胞中磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)作為CO2受體，在PEP竣化 酶催化下,形成草酰乙酸，再還原成蘋果酸，并儲(chǔ)存于液泡中;白天蘋果酸則 由液泡轉(zhuǎn)入葉綠體中進(jìn)行脫歿釋放CO?，再通過卡爾文循環(huán)轉(zhuǎn)變成糖。.光呼吸與細(xì)胞呼吸的比較(1)光呼吸光呼吸是植物在光下吸收。2,分解有機(jī)物產(chǎn)生光呼吸是植物在光下吸收。2,分解有機(jī)物產(chǎn)生CO?但不產(chǎn)生ATP的過程，如下圖所示。葉綠體RuBP竣化,加氧酶注:光呼吸過程需消耗ATP o(2)光呼吸意義:在O2/CO2比值較高時(shí),RuBP裝化加氧酶可催化一部分C5化

54、 合物與。2結(jié)合產(chǎn)生乙醇酸，乙醇酸中75%的碳又重新生成C02和C3,強(qiáng)光照 射下,光呼吸可補(bǔ)充由于氣孔部分關(guān)閉而造成的CO2不足問題及消耗光反 應(yīng)產(chǎn)生的過多的。2和能量，保護(hù)光反應(yīng)有關(guān)的結(jié)構(gòu)，并有利于植物適應(yīng)高氧 低碳的環(huán)境。(3)光呼吸與細(xì)胞呼吸比較比較項(xiàng)目光呼吸細(xì)胞呼吸場(chǎng)所葉綠體、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體條件有光、有。2(高。2、低CC2)有光、無光均可能量不產(chǎn)生ATP產(chǎn)生ATP專項(xiàng)突破一關(guān)鍵信息一(1)光合作用途徑 光合過程圖解 不同光合作用途 、徑適應(yīng)的環(huán)境條件(1)C4植物特殊光合作 用途徑及探究景天科植物特殊光 合作用途徑及探究光呼吸與細(xì)胞呼吸 、比較或探究SI素養(yǎng)1：利用結(jié)構(gòu)與

55、功能 觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀理解特 殊環(huán)境條件下植物的生存 策略素養(yǎng)2：通過真實(shí)、具體的 問題解決情境形成驅(qū)動(dòng)性 任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生解決任務(wù), 構(gòu)建新知識(shí)、新理解、新 、應(yīng)用專項(xiàng)訓(xùn)練1.（景天科植物特殊光合作用途徑）（2021全國(guó)乙）生活在干旱地區(qū)的一些植 物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收co?, 吸收的CO?通過生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中;白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲(chǔ)存的蘋 果酸脫竣釋放的CO?可用于光合作用?；卮鹣铝袉栴}。白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有 o光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫痰和 釋放的CO?。氣孔白天關(guān)閉、晚上打開是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式,這種方 式既能

56、防止，又能保證 正常進(jìn)行。若以pH作為檢測(cè)指標(biāo)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這 種特殊的CO2固定方式。（簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果）答案（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、（葉綠體的）類囊體薄膜呼吸作用（2）植 物蒸騰作用過強(qiáng)而導(dǎo)致失水過多光合作用（3）實(shí)驗(yàn)思路:植物甲在干旱 的環(huán)境條件下（其他條件適宜）培養(yǎng)一段時(shí)間;分別在白天和晚上測(cè)定植物 甲液泡內(nèi)的pH;統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。預(yù)期結(jié)果:晚上液泡內(nèi)的pH明顯低于白天。解析（1）白天葉肉細(xì)胞可以進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所包括細(xì)胞質(zhì)基 質(zhì)、線粒體;也可以進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為葉綠體的類囊體薄膜 蘋果酸脫粉和呼吸作用釋放的CO?可作為

57、光合作用的原料。（2）植物蒸騰 作用散失水分和光合作用吸收二氧化碳都離不開氣孔。干旱條件下，氣孔 白天關(guān)閉，晚上打開，既可防止白天因蒸騰作用過強(qiáng)使植物過度失水，又可 保證植物光合作用的正常進(jìn)行。（3）欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境 中存在這種特殊的CO2固定方式，可選取植物甲在干旱條件下進(jìn)行培養(yǎng)，檢 測(cè)白天和晚上液泡內(nèi)的pH;晚上液泡內(nèi)的pH低于白天液泡內(nèi)的pH,即可驗(yàn) 證該實(shí)驗(yàn)。2.（光呼吸）Rubisco普遍分布于玉米、大豆等植物的葉綠體中，它是光呼吸（細(xì)胞在有光、高。2、低CO2情況下發(fā)生的生化反應(yīng)）中不可缺少的加氧酶, 也是卡爾文循環(huán)中固定CO2最關(guān)鍵的竣化酶。Rubisco能以五碳

58、化合物 （RuBP）為底物，在CO2/。2值高時(shí)，使其結(jié)合CO2發(fā)生酸化，在82/。2值低時(shí)， 使其結(jié)合。2發(fā)生氧化，具體過程如下圖所示。C02 02”糖類 /rRuBP 7 RuBP、 C02丫卡爾文循環(huán)光呼吸Y器J c2+C3 靄 PH（1）玉米、大豆等植物的葉片中消耗。2的場(chǎng)所有 c從能量代謝的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是 O科研人員利用大豆來探究光呼吸抑制劑亞硫酸氫鈉的增產(chǎn)效果。亞硫酸氫鈉可通過改變二碳化合物（乙醇酸）氧化酶的來抑制該酶的活性，從而抑制光呼吸的進(jìn)行。另外，亞硫酸氫鈉還能促進(jìn)色素對(duì)光能的捕捉，從而促進(jìn) 的進(jìn)行。為探究亞硫酸氫鈉使大豆增產(chǎn)的適宜濃度,一般要先進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，目的ZH o噴施適宜濃度的亞硫酸氫鈉溶液后,大豆單位時(shí)間內(nèi)釋放。2的量較噴施 前（填增多”減少”或不變”）,原因是答案（1）葉綠體（基質(zhì)）、線粒體（內(nèi)膜）光呼吸消耗ATP（能量），有氧呼吸 產(chǎn)生ATP（能量）（2）空間結(jié)構(gòu) 光反應(yīng)（光合作用）為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn) 探究條件;檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性;避免盲目開展實(shí)驗(yàn)造成人力、 物力、財(cái)力的浪費(fèi)增多光能利用增加，水的光解加快;亞硫酸氫鈉通 過抑制乙醇酸氧化酶的活性，進(jìn)而抑制了光呼吸進(jìn)行解析（1）玉米、大豆等植物通過有氧