世紀(jì)金榜2017版高考生物一輪總復(fù)習(xí)PPT課件5.4(二)

第4節(jié)能量之源——光與光合作用(二)

考點(diǎn)一影響光合作用強(qiáng)度的因素【核心知識通關(guān)】1.光合作用強(qiáng)度：(1)概念：指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造_______的量。(2)表示方法：一定時間內(nèi)_________或_________的量。有機(jī)物原料消耗產(chǎn)物生成2.影響光合作用強(qiáng)度的因素：(1)光照強(qiáng)度。①影響原理：光照強(qiáng)度通過影響植物的___反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。②曲線分析：光a.細(xì)胞呼吸與光合作用之間的關(guān)系：表觀光合速率=_____________-呼吸速率。實(shí)際光合速率b.曲線各段分析：代謝過程細(xì)胞氣體交換圖解A點(diǎn)只有_________AB段光合作用強(qiáng)度__細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度__細(xì)胞呼吸強(qiáng)度細(xì)胞呼吸<=代謝過程細(xì)胞氣體交換圖解B點(diǎn)后光合作用強(qiáng)度__細(xì)胞呼吸強(qiáng)度C′點(diǎn)光飽和點(diǎn)：光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度_________>不再增加③應(yīng)用。a.間作套種時農(nóng)作物的種類搭配。b.林間帶樹種的配置。c.冬季溫室栽培等。(2)二氧化碳濃度。①影響原理：CO2是植物進(jìn)行光合作用的原料，CO2通過影響_______階段C3的合成進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。暗反應(yīng)②曲線分析：代謝過程A點(diǎn)細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用AB段光合作用強(qiáng)度__細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B點(diǎn)CO2補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度__細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B點(diǎn)后光合作用強(qiáng)度__細(xì)胞呼吸強(qiáng)度C′點(diǎn)CO2飽和點(diǎn)：增加CO2濃度，光合作用強(qiáng)度_________<=>不再增加③應(yīng)用。a.大田要“正其行，通其風(fēng)”，多施有機(jī)肥。b.溫室內(nèi)可通過放干冰、使用CO2生成器、施用農(nóng)家肥與豬舍雞舍連通等方法適當(dāng)提高CO2濃度。(3)溫度。①原理：溫度通過影響_________影響光合作用速率。②曲線分析：光合速率和呼吸速率都受溫度的影響，但________________對溫度反應(yīng)更為敏感。酶的活性光合作用相關(guān)酶③應(yīng)用：溫室栽培植物時，白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)降低溫室內(nèi)溫度，以降低細(xì)胞呼吸速率，保證植物有機(jī)物的積累。(4)水。①原理：植物缺水會導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，___供應(yīng)不足，影響光合速率。②應(yīng)用：預(yù)防干旱，合理灌溉。CO2(5)礦質(zhì)元素。①原理：礦質(zhì)元素是參與光合作用的許多重要化合物的_________，缺乏會影響光合作用的進(jìn)行。如：N是酶的組成元素；N、P是ATP的組成元素；Mg是葉綠素的組成元素等。組成成分②曲線分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合速率；但當(dāng)超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物光合速率下降。③應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。【特別提醒】(1)光照強(qiáng)度：隨光照強(qiáng)度增大光反應(yīng)生成的[H]和ATP增多，但是由于受到CO2濃度及內(nèi)在因素的限制，光合作用將會達(dá)到飽和點(diǎn)。(2)限制光合作用的內(nèi)部因素：酶的活性、色素的數(shù)量、C5的含量等。①由于色素具有吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能的作用，限制光能吸收的主要內(nèi)部因素是色素的數(shù)量。②當(dāng)其他條件適宜，CO2達(dá)到飽和點(diǎn)時，限制因素最可能是C5的含量?！旧罨骄俊?1)分析多因子變量影響光合作用曲線：P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為_______所表示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。Q點(diǎn)：影響因子主要為_______所表示的因子。橫坐標(biāo)各曲線(2)溫室栽培時，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合作用相關(guān)酶的活性，可以有效提高光合速率；還可以采取的措施是_____________等。當(dāng)溫度適宜時，要適當(dāng)提高_(dá)________________以提高光合速率。充入適量的CO2光照強(qiáng)度和CO2濃度【典題技法歸納】(2015·江蘇高考)為了研究2個新育品種P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人員分別測定了新育品種與原種(對照)葉片的凈光合速率、蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量，結(jié)果如下圖所示。請回答下列問題：(1)圖1的凈光合速率是采用葉齡一致的葉片，在___________________相同的實(shí)驗(yàn)條件下，測得的單位時間、單位葉面積____的釋放量。(2)光合作用過程中，CO2與C5結(jié)合生成__________，消耗的C5由__________經(jīng)過一系列反應(yīng)再生。(3)由圖可知，P1的葉片光合作用能力最強(qiáng)，推斷其主要原因有：一方面是其葉綠素含量較高，可以產(chǎn)生更多的________；另一方面是其蛋白質(zhì)含量較高，含有更多的__________。(4)栽培以后，P2植株干重顯著大于對照，但籽實(shí)的產(chǎn)量并不高，最可能的生理原因是________________________________________________________________。【解題指南】圖示信息：從圖1中看出，溫度影響凈光合速率；從圖2中看出，P1和P2的葉綠素和蛋白質(zhì)含量高于對照組?！窘馕觥勘绢}考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識。(1)在光照強(qiáng)度、CO2濃度相同的實(shí)驗(yàn)條件下，可采用葉齡一致的葉片，測得其單位時間、單位葉面積O2的釋放量或干物質(zhì)的增加量來表示凈光合速率。(2)暗反應(yīng)過程中CO2與C5結(jié)合生成C3，C3經(jīng)過還原一部分形成葡萄糖，一部分形成C5。(3)P1的葉片光合作用能力最強(qiáng)，主要原因是其葉綠素含量較高，光反應(yīng)強(qiáng)烈，形成比較多的ATP和[H]用于暗反應(yīng)；蛋白質(zhì)含量高，說明參與光合作用的酶含量高，這兩點(diǎn)都利于暗反應(yīng)的進(jìn)行。(4)P2植株干重顯著大于對照，籽實(shí)產(chǎn)量不高，最可能的生理原因是光合作用產(chǎn)物更多地積累在莖稈等營養(yǎng)器官中，向籽實(shí)運(yùn)輸?shù)纳?。答案?1)光照強(qiáng)度、CO2濃度O2

(2)C3

C3(3)[H]和ATP參與光合作用的酶(4)P2光合作用能力強(qiáng)，但向籽實(shí)運(yùn)輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物少【母題變式】(1)新育品種與原種光合酶的最適溫度都是_____。(2)凈光合速率除可檢測O2釋放量外，還可檢測________________________。(3)若突然轉(zhuǎn)為陰天，則該植物的C3含量_____，C5含量_____。25℃CO2吸收量(有機(jī)物積累量)增加減少【方法規(guī)律】“三步法”分析組合圖第一步：先單獨(dú)分析每個圖的生物學(xué)意義。(1)圖1為溫度對不同品種幼苗凈光合速率的影響。(2)圖2為不同品種幼苗葉綠素含量和蛋白質(zhì)含量的比較。第二步：建立不同圖解之間的聯(lián)系。一定范圍內(nèi)，葉綠素和蛋白質(zhì)含量越高，凈光合速率越快。第三步：聯(lián)系所學(xué)知識，解釋不同圖解之間的關(guān)系。(1)葉綠素是光反應(yīng)中捕獲光能的色素，光反應(yīng)的產(chǎn)物是ATP和[H]，因此一定范圍內(nèi)，葉綠素含量越高，幼苗的凈光合速率越快。(2)光合作用相關(guān)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此一定范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)含量越高，光合作用相關(guān)酶越多，則幼苗凈光合速率越快。【高考模擬精練】1.(2015·重慶高考)將如圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強(qiáng)度下細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯誤的是(

)A.黑暗條件下，①增大、④減小B.光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時，①、③增大C.光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時，②、③保持不變D.光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時，②減小、④增大【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：“密閉容器”“短時間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化”。(2)思維流程：根據(jù)選項(xiàng)所給條件判斷細(xì)胞生理狀態(tài)，即細(xì)胞呼吸大于光合作用、細(xì)胞呼吸等于光合作用、細(xì)胞呼吸小于光合作用→細(xì)胞對O2和CO2的利用和產(chǎn)生情況?！窘馕觥窟xB。本題考查光合作用和細(xì)胞呼吸過程中O2和CO2的產(chǎn)生和消耗情況。A項(xiàng)條件下只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，B項(xiàng)條件下細(xì)胞呼吸大于光合作用，表觀只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，這兩項(xiàng)均消耗O2，產(chǎn)生CO2，則①②增大，③④減小，故A項(xiàng)敘述正確，B項(xiàng)敘述錯誤。C項(xiàng)條件下，細(xì)胞呼吸等于光合作用，O2和CO2產(chǎn)生、消耗動態(tài)平衡，②③保持不變，故該敘述正確。D項(xiàng)條件下，光合作用大于細(xì)胞呼吸，表觀只進(jìn)行光合作用，①②減小、③④增大，故該敘述正確。2.(2015·四川高考)在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下，測得某森林中林冠層四種主要喬木的幼苗葉片的生理指標(biāo)(見下表)。下列分析正確的是(

)物種指標(biāo)馬尾松苦櫧石櫟青岡光補(bǔ)償點(diǎn)(μmol·m-2·s-1)140663722光飽和點(diǎn)(μmol·m-2·s-1)14251255976924

(光補(bǔ)償點(diǎn)：光合速率等于呼吸速率時的光強(qiáng)；光飽和點(diǎn)：達(dá)到最大光合速率所需的最小光強(qiáng))A.光強(qiáng)大于140μmol·m-2·s-1，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的O2全部進(jìn)入線粒體B.光強(qiáng)小于1255μmol·m-2·s-1，影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素是CO2濃度C.森林中生產(chǎn)者積累有機(jī)物的能量總和，即輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D.在群落演替過程中，隨著林冠密集程度增大青岡的種群密度將會增加【解析】選D。本題考查光合作用的影響因素。光強(qiáng)大于140μmol·m-2·s-1，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率，產(chǎn)生的O2部分進(jìn)入線粒體，其余釋放到細(xì)胞外，故A項(xiàng)錯誤；題干條件“適宜溫度和大氣CO2濃度”，1255μmol·m-2·s-1是苦櫧的光飽和點(diǎn)，小于1255μmol·m-2·s-1時影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素是光照，故B項(xiàng)錯誤；輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量=生產(chǎn)者積累有機(jī)物的能量總和+生產(chǎn)者的呼吸消耗，故C項(xiàng)錯誤；相對其他植物，青岡的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均較低，屬陰生植物，所以隨著林冠密集程度增大，更適宜其生存，故D項(xiàng)正確。3.(2015·海南高考)植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自太陽能B.葉溫在36～50℃時，植物甲的凈光合速率比植物乙的高C.葉溫為25℃時，植物甲的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值不同于植物乙的D.葉溫為35℃時，甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值均為0【解題指南】(1)題干關(guān)鍵信息：“凈光合速率”“隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢”。(2)圖示信息：從曲線可看出兩種植物的凈光合速率隨溫度的變化先增后減，不同溫度下影響不同?！窘馕觥窟xD。本題考查溫度對光合作用的影響。植物的光合作用所需要的能量來自太陽能，A項(xiàng)正確；由曲線可知在36～50℃時，植物甲的凈光合速率高于植物乙，B項(xiàng)正確；植物光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值即凈光合速率，由曲線可知在葉溫為25℃時，植物甲的凈光合速率小于植物乙，C項(xiàng)正確；由曲線可知，葉溫為35℃時，甲、乙兩種植物的凈光合速率相等，但不為0，故D項(xiàng)錯誤。4.(2014·全國卷Ⅱ)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖回答下列問題：(1)當(dāng)CO2濃度為a時，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為______。CO2濃度在a～b時，曲線______________表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。(2)CO2濃度大于c時，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是_______________。(3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量__________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)據(jù)圖可推測，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時考慮__________這一因素的影響，并采取相應(yīng)措施?！窘忸}指南】(1)關(guān)鍵知識：凈光合速率=光合速率-呼吸速率。(2)圖示信息：坐標(biāo)圖中凈光合速率小于0時，光合速率<呼吸速率；凈光合速率為0時，光合速率=呼吸速率；凈光合速率大于0時，光合速率>呼吸速率?！窘馕觥勘绢}考查環(huán)境因素對光合速率的影響。(1)圖中CO2濃度為a時，高光強(qiáng)(曲線A)下的縱坐標(biāo)為0，即凈光合速率為0；CO2濃度在a～b時，曲線A、B、C均表現(xiàn)為上升，即凈光合速率均隨CO2濃度的增高而增高。(2)CO2濃度大于c時，高光強(qiáng)條件下(曲線A)的凈光合速率仍然能夠隨著CO2濃度的增加而增加，由此可知限制B、C凈光合速率增加的環(huán)境因素是光強(qiáng)。(3)CO2濃度小于a時，3種光強(qiáng)下，凈光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，也就是說呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)圖中CO2濃度和光強(qiáng)會影響凈光合速率從而影響植物的產(chǎn)量，故為提高植物的產(chǎn)量，應(yīng)綜合考慮CO2濃度和光強(qiáng)對植物產(chǎn)量的影響。答案：(1)0

A、B和C

(2)光強(qiáng)(3)大于(4)光強(qiáng)【加固訓(xùn)練】1.(2015·欽州模擬)下表是在適宜條件下測得的某植物葉綠體色素吸收光能的情況，有關(guān)分析不正確的是

(

)波長(nm)400450500550600670700吸收光能百分比(%)葉綠素a4068515164016全部色素75935035457535A.O2的釋放速率變化與全部色素吸收光能百分比變化基本一致B.由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光時，葉綠體中C3含量會減少C.該植物缺乏Mg時，葉綠素a吸收的光能百分比的減少幅度更大D.環(huán)境溫度降低，該植物對光能的利用能力升高【解析】選D。色素分子吸收光能進(jìn)行光反應(yīng)釋放O2，所以O(shè)2的釋放速率變化與全部色素吸收光能百分比變化基本一致；由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光時，光反應(yīng)增強(qiáng)，葉綠體中C3的還原會增強(qiáng)，所以CO2濃度一定時，C3的含量會減少；該植物缺乏Mg時，影響葉綠素的合成，所以葉綠素a吸收的光能百分比的減少幅度更大；環(huán)境溫度降低，影響酶的活性，該植物對光能的利用能力會降低。2.(2015·洛陽模擬)下圖曲線Ⅰ表示黃豆光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系(適宜溫度、CO2濃度為0.03%)。在y點(diǎn)時改變某條件，曲線變?yōu)棰?。下列分析合理的?

)A.與y點(diǎn)相比，x點(diǎn)葉綠體中的C3含量較低B.在y點(diǎn)時，升高溫度導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰駽.制約x點(diǎn)光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量D.制約z點(diǎn)光合作用的因素可能是CO2濃度【解析】選D。x點(diǎn)的光照強(qiáng)度比y點(diǎn)弱，所以x點(diǎn)的C3含量較y點(diǎn)高；y點(diǎn)本來處于適宜溫度下，升高溫度會導(dǎo)致酶的活性降低，則曲線Ⅱ應(yīng)在曲線Ⅰ的下方；x點(diǎn)限制其光合作用的因素主要是光照強(qiáng)度；在大于光飽和點(diǎn)的光照強(qiáng)度處(z點(diǎn))增加CO2濃度，可能會加大光合作用強(qiáng)度?？键c(diǎn)二探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響【核心知識通關(guān)】1.實(shí)驗(yàn)原理：(1)在光照下，綠色植物通過_________產(chǎn)生O2。光合作用(2)若葉片中的氣體逸出，細(xì)胞間隙充滿了水，浮力減小，葉片就會沉到水底；若光合作用產(chǎn)生的__充斥在葉片的細(xì)胞間隙中，浮力增大，葉片會從水底浮起。(3)光照強(qiáng)度不同，則光反應(yīng)產(chǎn)生__的速率不同，葉片上浮的時間也不同。O2O22.實(shí)驗(yàn)步驟及操作：實(shí)驗(yàn)步驟主要操作(1)制備小圓形葉片將綠色菠菜葉片用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片30片(2)排出細(xì)胞間隙中的氣體將小圓形葉片和適量_____置于注射器中，用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出，重復(fù)幾次清水實(shí)驗(yàn)步驟主要操作(3)分裝小圓形葉片將小圓形葉片各10片，分別放入暗處盛有20mL富含___的清水的3個小燒杯中。這時的葉片因?yàn)開________________，所以全部沉到水底(4)控制自變量(光照強(qiáng)度)把三個燒杯分別放在距離臺燈位置10cm、20cm、30cm(對應(yīng)編號為1、2、3)的三個位置上，打開臺燈(5)觀察并記錄一定時間內(nèi)_______________的數(shù)量CO2細(xì)胞間隙充滿了水小圓形葉片浮起【特別提醒】(1)選擇葉片的厚薄、顏色、鮮嫩程度要盡可能一致。(2)打孔時要避開大的葉脈，因?yàn)槿~脈中沒有葉綠體，而且會延長小圓形葉片上浮的時間，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。(3)燒杯放置時前一個燒杯不能給后一個燒杯造成光照阻擋?！緞?chuàng)新探究】(1)為確保溶液中CO2含量充足，小圓形葉片可以放入______溶液中。(2)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)如下圖所示：將盛水玻璃柱隔在燈與試管之間的作用是________________________________________。NaHCO3排除光照引起的溫度變化對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響(3)利用下列簡易裝置中氣體的變化量來測量某植物的呼吸作用和光合作用強(qiáng)度(以單位時間內(nèi)產(chǎn)生O2的量表示)。①若測量植物的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，裝置應(yīng)放在_____環(huán)境中，將圖中B三角瓶內(nèi)放置_____溶液，此時CD兩側(cè)的液面變化是_______。②若測量植物的光合作用強(qiáng)度，裝置應(yīng)放在_____下并將圖中B三角瓶內(nèi)放置______溶液，此時CD兩側(cè)的液面變化情況_________。黑暗NaOHC高D低光照NaHCO3不能判斷【高考模擬精練】1.(2016·南京模擬)下圖表示測定金魚藻光合作用強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)密閉裝置，氧氣傳感器可監(jiān)測O2濃度的變化，下列敘述錯誤的是(

)A.該實(shí)驗(yàn)探究不同單色光對光合作用強(qiáng)度的影響B(tài).加入NaHCO3溶液是為了吸收細(xì)胞呼吸釋放的CO2C.拆去濾光片，單位時間內(nèi)氧氣傳感器測到的O2濃度高于單色光下O2濃度D.若將此裝置放在黑暗處，可測定金魚藻的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度【解析】選B。分析圖示裝置可知，自變量是不同的單色光，因變量為盛氣裝置中O2的多少，因而該實(shí)驗(yàn)可探究不同單色光對光合作用強(qiáng)度的影響，A項(xiàng)正確；加入NaHCO3溶液是為了給金魚藻進(jìn)行光合作用提供原料CO2，B項(xiàng)錯誤；拆去濾光片，給以自然光照，光合作用較任一單色光照的光合作用都強(qiáng)，因而單位時間內(nèi)氧氣傳感器測到的O2濃度高于單色光下O2濃度，C項(xiàng)正確；若將此裝置放在黑暗處，金魚藻只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行光合作用，因而可通過測定盛氣裝置中O2的減少量，測定金魚藻的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，D項(xiàng)正確。2.(2016·孝感模擬)某一生物興趣小組利用如圖裝置(若干個)開展了有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)開始時，打開活塞開關(guān)使水柱液面平齊，然后關(guān)閉活塞開關(guān)，4小時后，觀察記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。下列敘述錯誤的是(

)組號植物部位光質(zhì)(強(qiáng)度相同且適宜)溫度(℃)兩側(cè)水柱高度差(mL/4h)a天竺葵葉紅25240b天竺葵葉黃2530c紫羅蘭葉紅25160d紫羅蘭葉黃2520A.實(shí)驗(yàn)的自變量是植物的種類和光質(zhì)B.若要研究不同植物的光合作用，應(yīng)選a組和c組C.若燒杯中加入的是CO2的緩沖液，則U型管兩側(cè)的高度差是由于O2的變化引起的D.a組天竺葵的凈光合速率為120mL/h【解析】選D。分析表格可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是植物的種類和光質(zhì)，A項(xiàng)正確；若要研究不同植物的光合作用，植物的種類為自變量，其他無關(guān)變量都應(yīng)相同且適宜，所以選表格中的a組和c組，B項(xiàng)正確；若燒杯中加入CO2緩沖液，則U型管兩側(cè)的高度差是由于光合作用釋放O2和呼吸作用消耗O2的差值引起的，C項(xiàng)正確；4h后a組兩側(cè)水柱高度差為240mL，O2釋放量為120mL，因此植物的凈光合作用速率是120÷4=30mL/h，D項(xiàng)錯誤?！狙由焯骄俊咳衾脠D示裝置測量天竺葵的呼吸速率，則如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？提示：對裝置進(jìn)行遮光處理，燒杯中盛放NaOH溶液(或能吸收CO2的液體)，測量單位時間內(nèi)兩側(cè)水柱高度差。3.(2016·南平模擬)如圖甲為研究光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個圓葉片，再用氣泵抽出氣體直至葉片沉入水底，然后將等量的圓葉片轉(zhuǎn)至含有不同濃度的NaHCO3溶液中，給予一定的光照，測量每個玻璃皿中圓葉片上浮至液面所用的平均時間(如圖乙)，以研究光合作用速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。有關(guān)分析正確的是(

)A.在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用速率逐漸減小B.在bc段，單獨(dú)增加NaHCO3溶液濃度，可以縮短葉圓片上浮的時間C.在c點(diǎn)以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降D.因NaHCO3溶液中不含O2，所以整個實(shí)驗(yàn)過程中葉圓片不能進(jìn)行呼吸作用【解析】選C。ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用速率逐漸增強(qiáng)，釋放的氧氣量增多，圓葉片上浮至液面所用的平均時間減少，A項(xiàng)錯誤；NaHCO3溶液可以提供CO2，光合作用受到CO2、光照等條件影響，單獨(dú)增加NaHCO3溶液濃度，光合作用速率不一定發(fā)生變化，B項(xiàng)錯誤；在c點(diǎn)以后，因?yàn)镹aHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降，產(chǎn)生氧氣量減少，圓葉片上浮至液面所用的平均時間增加，C項(xiàng)正確；整個實(shí)驗(yàn)過程中葉片都在進(jìn)行呼吸作用，D項(xiàng)錯誤。4.(2015·全國卷Ⅰ)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長狀態(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，每組處理的總時間均為135s，處理結(jié)束時測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，時間各為67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。D組(對照組)：光照時間為135s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%。回答下列問題：(1)單位光照時間內(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________________________能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量?！窘馕觥?1)在該實(shí)驗(yàn)中，作為對照組的D組接受全光照135s，而C組實(shí)驗(yàn)是光照和黑暗交替進(jìn)行，其僅用了D組的一半時間的光照，但合成的有機(jī)物的量是94%(D組為100%)，故單位光照時間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量高于D組植物合成有機(jī)物的量。C組光照時間的縮短，說明在光合作用過程中，暗反應(yīng)不需要光照，而這個過程發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中。(2)光合作用過程有兩個階段：光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段必須在光下進(jìn)行，其將水分解，產(chǎn)生ATP和還原型輔酶Ⅱ([H])用于暗反應(yīng)。A、B、C三組處理相比，隨著光照時間間隔的減少，光照頻率的增加，使光下產(chǎn)生的ATP和[H]能夠及時被利用與再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。答案：(1)高于C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%(其他合理答案也可)光照基質(zhì)(2)光照和黑暗交替頻率(其他合理答案也可)

ATP和還原型輔酶Ⅱ【加固訓(xùn)練】1.下圖所示是測定金魚藻光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置，下表數(shù)據(jù)是在適宜(恒定)溫度條件下，改變光源與燒杯距離測得的金魚藻放出的氣泡數(shù)。下列敘述錯誤的是

(

)光源與燒杯的距離(cm)1015202530354045氣泡數(shù)(個/min.該實(shí)驗(yàn)是研究光照強(qiáng)度對光合速率的影響B(tài).15cm處，光照較長時間后，產(chǎn)生的氣泡數(shù)逐漸減少的原因是溶液中CO2逐漸減少C.45cm處，金魚藻不能進(jìn)行光合作用D.從圖和表中可以得出的結(jié)論是在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用速率加快【解析】選C。該實(shí)驗(yàn)是通過改變燒杯與光源的距離控制光照強(qiáng)度的，A項(xiàng)正確；由于溶液中CO2的量有限，隨著光合作用的進(jìn)行，溶液中CO2逐漸減少，光合作用越來越弱，產(chǎn)生的氣泡數(shù)逐漸減少，B項(xiàng)正確；45cm處，金魚藻不能釋放O2，原因是光合作用產(chǎn)生的O2正好供給呼吸作用，C項(xiàng)錯誤；由實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知，光源與燒杯的距離越大，氣泡產(chǎn)生的數(shù)量越少，得出的結(jié)論是在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用速率加快，D項(xiàng)正確。2.(2015·南通模擬)科研人員采用人工遮蔭的方法，探究遮蔭強(qiáng)度對苦丁茶樹葉片生長及光合作用的影響，結(jié)果如下表。下列敘述錯誤的是(

)遮蔭強(qiáng)度葉片厚度(μm)葉面積(cm2)葉綠素總量(mg·g-1)葉綠素a/b凈光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)實(shí)際光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)0%(對照)127.357.839.062.138.329.2320%遮蔭175.116.1610.152.038.269.0640%遮蔭202.029.8811.911.979.149.8360%遮蔭144.728.1213.631.806.557.03A.適當(dāng)遮蔭后苦丁茶樹葉片增厚、葉色加深B.測定葉片中葉綠素含量時應(yīng)先用無水乙醇提取色素C.若葉綠素a的形成與藍(lán)光有關(guān)，葉綠素b的形成與紅光有關(guān)，則遮蔭條件下藍(lán)光成分相對增加D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在苦丁茶園間種一些高稈兒作物或果樹，可有效提高作物產(chǎn)量【解析】選C。根據(jù)表格可判斷，適當(dāng)遮蔭后苦丁茶樹葉片增厚、葉面積增大、葉色加深，因此適當(dāng)遮蔭更有利于苦丁茶的增產(chǎn)，A、D項(xiàng)正確；色素應(yīng)先提取再測定含量，B項(xiàng)正確；部分遮光后葉綠素a/b降低，說明遮光更有利于葉綠素b的合成，根據(jù)C項(xiàng)信息判斷，遮蔭條件下紅光成分相對增加，C項(xiàng)錯誤。閱卷案例5

影響光合作用的環(huán)境因素【找錯·糾錯】——請找出題目中的錯誤答案并糾正錯答1：序號______正答：____________________錯答2：序號______正答：___________②無水乙醇(或丙酮)③葉綠素a錯答3：序號______正答：_______________________________________________錯答4：序號____