第三單元-第9講-【高三一輪復(fù)習(xí)系列2021版步步高生物《大一輪復(fù)習(xí)講義》】(002)課件

第9講光與光合作用大一輪復(fù)習(xí)講義1.光合作用的基本過程(Ⅱ)。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)。3.實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和分離?？季V要求內(nèi)容索引考點(diǎn)一

綠葉中色素的提取和分離考點(diǎn)二

捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)及光合作用的探究歷程知識網(wǎng)絡(luò)

核心要語考點(diǎn)三

光合作用的基本過程重溫高考

演練模擬課時精練考點(diǎn)四

影響光合作用的因素及應(yīng)用01綠葉中色素的提取和分離通讀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.實(shí)驗(yàn)原理有機(jī)溶劑(如無水乙醇)溶解度2.實(shí)驗(yàn)步驟二氧化硅碳酸鈣擴(kuò)散均勻3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

色素種類色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度胡蘿卜素橙黃色_______________葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a藍(lán)綠色_____較低較慢葉綠素b黃綠色較多__________最少最高最快最多最低最慢剖析實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和目的注意事項(xiàng)操作目的提取色素選新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高研磨時加無水乙醇溶解色素加少量二氧化硅和碳酸鈣研磨充分和保護(hù)色素迅速、充分研磨防止乙醇過度揮發(fā)，充分溶解色素盛放濾液的試管管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化分離色素濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴(kuò)散濾液細(xì)線要細(xì)、齊、直使分離出的色素帶平整不重疊濾液細(xì)線干燥后再畫一兩次使分離出的色素帶清晰分明濾液細(xì)線不觸及層析液防止色素直接溶解到層析液中2.實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)異常的原因分析(1)濾紙條上色素帶顏色過淺的原因分析①未加二氧化硅或研磨不充分，色素未充分提取出來。②使用放置數(shù)天的綠葉或綠葉用量少，濾液中的色素(葉綠素)含量太少。③一次加入大量的無水乙醇，導(dǎo)致提取液濃度太低。④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。⑤畫濾液細(xì)線次數(shù)過少。⑥選用綠葉葉脈過多，葉肉細(xì)胞過少。⑦濾液細(xì)線觸及層析液。(2)濾紙條色素帶重疊：濾紙條沒經(jīng)干燥處理，濾液細(xì)線不能達(dá)到細(xì)、齊、直的要求，使色素擴(kuò)散不一致。(3)濾紙條看不到色素帶：①忘記畫濾液細(xì)線；②濾液細(xì)線觸及層析液，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”?？枷蛑鹨煌黄?.(2019·黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)第一次月考)下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是A.綠葉中的色素只能溶解在無水乙醇中B.層析分離時必須確保濾液細(xì)線不觸及層析液C.制備濾紙條時用圓珠筆畫橫線更方便D.若研磨綠葉時沒有加入碳酸鈣，則提取不到光合色素考向一實(shí)驗(yàn)的基本原理和過程分析√解析綠葉中的色素能溶解在丙酮、無水乙醇等有機(jī)溶劑中，A錯誤；層析分離時必須確保濾液細(xì)線不觸及層析液，否則色素會溶解在層析液中，B正確；圓珠筆筆油中有色素，因此制備濾紙條時應(yīng)該用鉛筆畫橫線，C錯誤；碳酸鈣的作用是防止葉綠素被破壞，因此沒有加入碳酸鈣會導(dǎo)致層析后濾紙條上的葉綠素帶顏色較淺，D錯誤。2.如圖表示新鮮菠菜葉中四種色素的相對含量及其在濾紙上的分離情況，下列分析錯誤的是A.葉綠體中的四種色素均分布在類囊體薄膜上B.四種色素均可吸收藍(lán)紫光C.四種色素在層析液中溶解度最大的是ⅢD.發(fā)黃的菠菜葉色素含量顯著減少的是Ⅲ和Ⅳ√解析葉綠體中的四種色素均分布在類囊體薄膜上，A正確；四種葉綠體色素均可吸收藍(lán)紫光，B正確；根據(jù)圖中顯示的四種色素的相對含量及其與濾液細(xì)線的距離，可以推知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所指的色素分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，四種色素在層析液中溶解度最大的是Ⅰ，C項(xiàng)錯誤；菠菜葉中的葉綠素a(呈藍(lán)綠色)和葉綠素b(呈黃綠色)分解，導(dǎo)致胡蘿卜素(呈橙黃色)、葉黃素(呈黃色)的顏色顯示出來，發(fā)黃的菠菜葉中色素含量顯著減少的是Ⅲ和Ⅳ，D正確。3.在做提取和分離葉綠體中的光合色素實(shí)驗(yàn)時，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對相關(guān)試劑的使用情況如下表所示(“＋”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)為考向二實(shí)驗(yàn)的拓展分析試劑甲乙丙丁無水乙醇－＋＋＋CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A.①②③④

B.②④①③

C.④②③①

D.③②①④√解析甲同學(xué)由于沒有加入提取劑無水乙醇，所以提取液中不會出現(xiàn)色素，色素分離的結(jié)果是②；乙同學(xué)操作正確，色素分離后得到的色素帶有四條，與④情況相符；丙同學(xué)由于未加CaCO3，所以葉綠素含量減少，所得到的色素帶中兩條葉綠素帶比正常的色素帶要窄，對應(yīng)①；丁同學(xué)由于未加SiO2，導(dǎo)致葉片研磨不充分，最終導(dǎo)致各種色素的含量均減少，對應(yīng)③，B正確。4.(2019·江蘇安宜中學(xué)測試)如圖是利用新鮮的菠菜葉進(jìn)行“綠葉中色素的提取和分離”的實(shí)驗(yàn)，濾液經(jīng)層析后，色素帶在濾紙條上的分布情況，下列說法正確的是A.①是葉黃素，②是胡蘿卜素，它們是類胡蘿卜素B.③是葉綠素b，其含量最多C.④的溶解度最高，擴(kuò)散速度最慢D.菠菜葉如果放置時間過長，實(shí)驗(yàn)中③④色素帶

寬度會變窄√解析濾紙條上色素帶①②③④依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，葉綠素a含量最多，A、B錯誤；四種色素中，①胡蘿卜素溶解度最高，擴(kuò)散速度最快，④葉綠素b溶解度最低，擴(kuò)散速度最慢，C錯誤；放置時間過長的菠菜葉葉綠素會被破壞，導(dǎo)致葉綠素a、葉綠素b色素帶寬度變窄，D正確。02捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)及光合作用的探究歷程知識自主梳理1.捕獲光能的色素及色素的吸收光譜葉綠素b葉綠素a胡蘿卜素葉黃素由圖可以看出：(1)葉綠體中的色素只吸收

，而對紅外光和紫外光等不吸收。(2)葉綠素主要吸收

光，類胡蘿卜素主要吸收

光?？梢姽饧t光和藍(lán)紫藍(lán)紫2.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能(1)結(jié)構(gòu)模式圖↓決定(3)功能：進(jìn)行

的場所。雙層膜暗反應(yīng)色素光合作用3.光合作用的探究歷程(連線)(1)溫室大棚種植蔬菜時，應(yīng)選用無色透明的玻璃、塑料薄膜或者補(bǔ)充藍(lán)紫光更有利于植物的光合作用。(P99與社會的聯(lián)系)(2)植物幼嫩的莖和果實(shí)的細(xì)胞中也含有吸收光能的色素。(P100拓展題)教材拾遺正誤辨析(1)葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素(

)(2)葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同(

)(3)秋天葉片變黃，是葉黃素含量增多導(dǎo)致的(

)(4)光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中(

)(5)葉綠體內(nèi)膜的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外膜的面積(

)√×√××關(guān)于光合色素的4點(diǎn)提醒(1)可進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定都含有葉綠體(如藍(lán)藻等)，但是都含有光合色素。(2)葉綠素對紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍(lán)紫光的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。(3)植物葉片呈現(xiàn)綠色的原因是葉片中的色素對綠光的吸收少，綠光被反射出來。(4)植物的液泡中含有的色素不參與光合作用。易錯警示考向逐一突破5.(2020·邯鄲調(diào)研)下列關(guān)于光合色素的敘述，正確的是A.變紅楓葉葉綠體中紅色的色素增加，葉綠素含量降低B.高等植物葉片中橙黃色的色素是葉黃素C.藍(lán)藻的類囊體薄膜上有葉綠素和藻藍(lán)素D.高等植物的葉綠體基質(zhì)中不含光合色素解析變紅楓葉的紅色的色素存在液泡中，不影響葉綠體中的葉綠素，A錯誤；高等植物葉片中橙黃色的色素是胡蘿卜素，B錯誤；藍(lán)藻沒有葉綠體，沒有類囊體薄膜，C錯誤；高等植物的葉綠體基質(zhì)中不含光合色素，光合色素位于類囊體薄膜上，D正確。考向一捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)分析√6.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A.①和②均為選擇透過性膜B.③上分布有與光反應(yīng)有關(guān)的色素和酶，這些色素對綠光

吸收最少C.③上所含色素均含Mg2＋，故缺Mg2＋時這些色素都無法合成D.在③上形成的產(chǎn)物[H]和ATP進(jìn)入④中為暗反應(yīng)提供物質(zhì)和能量√解析①和②分別為葉綠體的外膜和內(nèi)膜，膜結(jié)構(gòu)均具有選擇透過性，A項(xiàng)正確；③為類囊體，其上分布有與光反應(yīng)有關(guān)的色素和酶，這些色素對綠光吸收最少，所以葉片一般為綠色，B項(xiàng)正確；葉綠素中含Mg2＋，胡蘿卜素、葉黃素中不含Mg2＋，C項(xiàng)錯誤；在類囊體上形成的產(chǎn)物[H]和ATP進(jìn)入④中為暗反應(yīng)提供物質(zhì)和能量，D項(xiàng)正確?？枷蚨骄抗夂献饔玫南嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)分析熱點(diǎn)拓展右面是光合作用探究歷程中恩格爾曼和薩克斯的實(shí)驗(yàn)示意圖，請分析：(1)恩格爾曼實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)材料的選取上有什么巧妙之處？提示選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣多的部位。(2)恩格爾曼實(shí)驗(yàn)要在沒有空氣的黑暗環(huán)境中進(jìn)行的原因是什么？提示排除氧氣和極細(xì)光束外的其他光的干擾。(3)薩克斯實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行“黑暗”處理的目的是什么？提示消耗掉細(xì)胞中原有的淀粉，防止對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。(4)薩克斯實(shí)驗(yàn)中在染色前通常用酒精對葉片進(jìn)行脫色處理，目的是什么？提示防止葉片中色素顏色對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(5)兩實(shí)驗(yàn)設(shè)計中是如何形成對照的？提示恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中，暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成對照。命題示例7.(2019·吉林“五地六?！甭?lián)考)把一株牽牛花在黑暗中放置一晝夜，然后利用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)不能用于驗(yàn)證A.光合作用需要CO2

B.光合作用能產(chǎn)生O2C.光合作用需要光

D.光合作用需要葉綠體解析圖中NaOH的作用是吸收CO2，所以該裝置可以用于驗(yàn)證光合作用需要CO2，A正確；圖中沒有檢驗(yàn)O2的手段，B錯誤；圖中鋁箔的作用是遮光，從而證明光合作用需要光，C正確；圖中白斑葉片分為綠色部分和白色部分，可以用于驗(yàn)證光合作用需要葉綠體，D正確。√8.科學(xué)家往小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同時間的光照，結(jié)果如下表。實(shí)驗(yàn)組別光照時間(s)放射性物質(zhì)分布12三碳化合物22012種磷酸化糖類360除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機(jī)酸等根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，下列敘述不正確的是A.本實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的暗反應(yīng)階段B.每組光照后需將小球藻進(jìn)行處理使酶失活，才能測定放射性物質(zhì)分布C.CO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是12種磷酸化糖類D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等√解析培養(yǎng)液中通入14CO2研究有機(jī)物的種類及分布，暗反應(yīng)利用的原料是CO2，A正確；光照后對酶處理使其失活，才能阻礙反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，才能測定放射性物質(zhì)的分布，B正確；根據(jù)光照時間分析，CO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的是大量三碳化合物，C錯誤；根據(jù)表中物質(zhì)，光合作用的產(chǎn)物還有氨基酸和有機(jī)酸等，D正確。03光合作用的基本過程知識自主梳理1.光合作用概念：指綠色植物通過

，利用光能，把

轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出

的過程。2.過程葉綠體二氧化碳和水氧氣類囊體的薄膜[H]＋O2葉綠體基質(zhì)(CH2O)穩(wěn)定的化學(xué)能3.反應(yīng)式[3H](C3H2O)14C3(14CH2O)18O2C3(CH218O)4.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件光、色素、酶ATP、[H]、CO2、多種酶場所______________________物質(zhì)變化

、ATP的合成CO2的固定、

、ATP的分解能量變化光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供

，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供__________

。沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行，沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無法合成類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)水的光解C3的還原[H]和ATPNADP＋、ADP和Pi5.光合作用和化能合成作用的比較項(xiàng)目光合作用化能合成作用區(qū)別能量來源__________________________代表生物綠色植物_________相同點(diǎn)都能將

等無機(jī)物合成有機(jī)物光能無機(jī)物氧化釋放的能量硝化細(xì)菌CO2和H2O(1)同位素標(biāo)記法中使用的同位素不都具有放射性，如18O就沒有放射性，不能檢測其放射性；而14C有放射性，可被追蹤檢測。(P102)(2)光合作用過程中的[H]和呼吸作用中的[H]不同，是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的簡化表示方法。(P103相關(guān)信息)(3)綠色植物和化能合成菌為自養(yǎng)生物，人、動物、真菌以及大多數(shù)細(xì)菌屬于異養(yǎng)生物。(P105)教材拾遺正誤辨析(1)H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中(

)(2)葉肉細(xì)胞在葉綠體外膜上合成淀粉(

)(3)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(

)(4)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強(qiáng)度下降，原因是光反應(yīng)強(qiáng)度和暗反應(yīng)強(qiáng)度都降低(

)(5)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(

)(6)光合作用和細(xì)胞呼吸均能產(chǎn)生[H]，二者還原的物質(zhì)不同(

)(7)土壤中的硝化細(xì)菌可利用CO2和H2O合成糖類(

)×√×√×√√對光合作用過程的4點(diǎn)說明(1)C3和C5并不是只含有3個或5個碳原子，還有H、O等原子，如丙酮酸(C3H4O3)就是一種三碳化合物。(2)暗反應(yīng)不直接需要光，但是如果沒有光，光反應(yīng)停止后，暗反應(yīng)很快也會停止。(3)光合作用的產(chǎn)物主要是糖類，還有一些類脂、有機(jī)酸、氨基酸和蛋白質(zhì)等。(4)葉綠體產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)(C3的還原)，不能用于細(xì)胞中其他部位的生命活動。易錯警示考向逐一突破考向一光合作用過程的綜合分析右圖表示綠色植物光合作用的部分過程，圖中a～c表示相關(guān)物質(zhì)，甲、乙為結(jié)構(gòu)。(1)圖中所示的過程屬于光合作用的

階段，甲為

。(2)圖中a為

，b為

，當(dāng)外界CO2濃度升高時，b的含量會暫時

。(3)該過程將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在

中。(4)乙為葉綠體基質(zhì)，是

的場所。(5)圖中的ATP一般

(填“能”或“不能”)運(yùn)出所在的細(xì)胞器，用于其他生命活動。熱點(diǎn)拓展光反應(yīng)類囊體薄膜氧氣NADPH下降b和ATP光合作用暗反應(yīng)不能命題示例9.(2019·寧夏銀川一中模擬)植物葉片中有一種酶，其功能是催化反應(yīng)C5＋CO2→2C3。對這種酶的敘述合理的是A.提高CO2濃度，不能增強(qiáng)該酶活性B.在低溫環(huán)境中會失活，導(dǎo)致光合速率降低C.主要分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中D.由葉綠體中的基因控制合成，與細(xì)胞核基因無關(guān)√解析提高CO2濃度可以加速CO2的固定，但是不能提高酶的活性，A正確；低溫會導(dǎo)致酶的活性降低，但不會使酶失活，B錯誤；分析題干可知，該酶分布于葉綠體基質(zhì)中，催化CO2的固定過程，C錯誤；題干中沒有顯現(xiàn)該酶是葉綠體基因還是核基因控制合成的，D錯誤。10.如圖為綠色植物光合作用過程示意圖(圖中a～g為物質(zhì)，①～⑥為反應(yīng)過程，物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實(shí)線表示，能量傳遞用虛線表示)。下列有關(guān)敘述錯誤的是A.圖中①表示水分的吸收，

③表示水的光解B.c為ATP，f為[H]C.將b物質(zhì)用18O標(biāo)記，最終

在(CH2O)中能檢測到放射性D.圖中a物質(zhì)主要吸收紅光和藍(lán)紫光，綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的

化學(xué)能√解析圖中a～g分別代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH([H])、NADP＋、CO2，①～⑥分別代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的還原、有機(jī)物的合成，A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯誤；光合色素具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用，D項(xiàng)正確?？枷蚨煌瑮l件下光合作用過程中物質(zhì)含量的變化分析1.環(huán)境條件改變時光合作用中相關(guān)物質(zhì)的含量變化(1)分析方法：需從物質(zhì)的生成和消耗兩個方面綜合分析。示例：CO2供應(yīng)正常，光照停止時，C3的含量變化重點(diǎn)剖析(2)物質(zhì)含量變化條件光照由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變光照由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變CO2供應(yīng)由充足到不足，光照不變CO2供應(yīng)由不足到充足，光照不變C3含量增加減少減少增加C5含量減少增加增加減少[H]和ATP的含量減少增加增加減少(CH2O)的合成量減少增加減少增加2.連續(xù)光照和間隔光照下的有機(jī)物合成量分析(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的[H]和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累，在光反應(yīng)停止時，暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時間，有機(jī)物還能繼續(xù)合成。(2)在總光照時間、總黑暗時間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比一直連續(xù)光照處理有機(jī)物積累量要多。命題示例11.(2019·福建廈門湖濱中學(xué)第一次階段檢測)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)。對于改變反應(yīng)條件而引起的變化，下列說法正確的是A.突然中斷CO2供應(yīng)，會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3的值減小B.突然中斷CO2供應(yīng)，會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值增大C.突然將紅光改變?yōu)榫G光，會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5的值減小D.突然將綠光改變?yōu)榧t光，會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值減小√解析突然中斷CO2供應(yīng)，導(dǎo)致CO2的固定速率降低，葉綠體中C5含量增加、C3含量減少，因此會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3的值增加，A錯誤；突然中斷CO2供應(yīng)，導(dǎo)致C3含量減少，進(jìn)而使ATP和[H]含量增加，所以暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值增大，B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含量增加、C5含量減少，因此會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5的值增大，C錯誤；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的值增加，D錯誤。12.(2015·全國Ⅰ，29)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%?；卮鹣铝袉栴}：(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_____。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%光照基質(zhì)解析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%，說明C組黑暗條件下進(jìn)行了部分光合作用，暗反應(yīng)消耗了ATP和[H]，為下一次的光照時間內(nèi)光反應(yīng)提供了充足的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以單位光照時間內(nèi)，C組合成有機(jī)物的量高于D組。光合產(chǎn)物的生成場所為葉綠體基質(zhì)。(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。光照和黑暗交替頻率ATP和還原型輔酶Ⅱ(NADPH)解析A、B、C三組實(shí)驗(yàn)中光照時間之和均為67.5s，但是處理方法不同，結(jié)果也不一樣，并且單位時間內(nèi)光照和黑暗交替頻率越高，光合作用產(chǎn)物相對量越高，可知光照時產(chǎn)生的ATP和還原型輔酶Ⅱ(NADPH)在光照時沒有用完，可以在黑暗中繼續(xù)利用，還原C3生成糖類等有機(jī)物及C5，C5繼續(xù)與CO2結(jié)合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。04影響光合作用的因素及應(yīng)用知識自主梳理1.光照強(qiáng)度(1)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。光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)速度

，產(chǎn)生的[H]和ATP增多，使暗反應(yīng)中C3的還原加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。光加快(2)曲線分析①A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行

。②AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸

。③B點(diǎn)：為光補(bǔ)償點(diǎn)，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度

細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。④BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，到C點(diǎn)后不再增強(qiáng)。⑤D點(diǎn)：為光飽和點(diǎn)，限制D點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)度不再增加的內(nèi)部因素是：光合色素含量、

的數(shù)量和活性；外部因素是CO2濃度等除光照強(qiáng)度之外的環(huán)境因素。細(xì)胞呼吸減少等于酶(3)應(yīng)用：①溫室生產(chǎn)中，適當(dāng)增強(qiáng)

，以提高光合速率，使作物增產(chǎn)；②陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。光照強(qiáng)度2.CO2濃度(1)原理：CO2影響

反應(yīng)階段，制約

的形成。(2)曲線分析圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率

呼吸速率時的CO2濃度，圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B點(diǎn)和B′點(diǎn)對應(yīng)的CO2濃度都表示CO2飽和點(diǎn)。(3)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過通風(fēng)，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。暗C3等于3.溫度(1)原理：溫度通過影響

影響光合作用，主要制約暗反應(yīng)。(2)曲線(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)

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。酶的活性降低4.水分和礦質(zhì)元素(1)原理①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)，如植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分還能影響氣孔的開閉，間接影響

進(jìn)入植物體內(nèi)。②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

的合成從而影響光反應(yīng)。(2)曲線(3)應(yīng)用：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可根據(jù)作物的生長規(guī)律，合理灌溉和施肥。CO2葉綠素考向逐一突破據(jù)圖分析多因素對光合作用的影響(1)三條曲線在P點(diǎn)之前限制光合速率的因素分別是什么？熱點(diǎn)拓展提示P點(diǎn)之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因素，依次為光照強(qiáng)度、光照強(qiáng)度和溫度。考向一光合作用影響因素的相關(guān)曲線分析(2)三條曲線在Q點(diǎn)之后橫坐標(biāo)所表示的因素還是影響光合速率的主要因素嗎？此時的限制因素分別是什么？提示Q點(diǎn)之后橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的主要因素，此時的主要影響因素依次為溫度、CO2濃度和光照強(qiáng)度。(3)在北方的冬暖大棚中施用有機(jī)肥有哪些益處？提示有機(jī)肥中的有機(jī)物被土壤中的微生物分解成各種礦質(zhì)元素，增加了土壤的肥力，另外還釋放出熱量和CO2，增加了大棚內(nèi)的溫度和CO2濃度，有利于光合作用。命題示例13.(2019·黑龍江哈爾濱師大附中開學(xué)考)如圖曲線Ⅰ表示黃豆在最適溫度、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。在y點(diǎn)時改變某條件，結(jié)果發(fā)生了如圖曲線Ⅱ的變化。下列分析合理的是A.與y點(diǎn)相比較，x點(diǎn)時葉綠體中C3含量低B.在y點(diǎn)時，適當(dāng)升高溫度可導(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√解析與y點(diǎn)相比較，x點(diǎn)時，光照強(qiáng)度較弱，光反應(yīng)提供的[H]和ATP較少，C3還原減少，C3含量較高，A錯誤；題述溫度已是最適溫度，若再提高溫度，會降低光合作用速率，B錯誤；制約x點(diǎn)光合作用的因素主要是光照強(qiáng)度，C錯誤；圖Ⅰ曲線上的z點(diǎn)，已在最適溫度下，提高光照強(qiáng)度，光合速率不再提高，表明此點(diǎn)限制光合速率的因素不是溫度和光照強(qiáng)度，可能是CO2濃度，D正確。14.如圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)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(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，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√解析隨著CO2濃度的增大，凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定，但由于凈光合速率最大時對應(yīng)著一個溫度，即最適溫度，低于或高于此溫度，凈光合速率都將下降，所以無法確定在CO2濃度足夠大時，甲、乙溫度的高低，A錯誤；植物進(jìn)行光合作用存在最適溫度，高于最適溫度后，凈光合速率減小，所以隨著溫度升高，凈光合速率應(yīng)先升高后降低，B錯誤；由于光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在相應(yīng)光波長時，植物的凈光合速率存在峰值，不應(yīng)呈現(xiàn)先升高后趨于穩(wěn)定的狀態(tài)，且光波長一定時，較高溫度下的凈光合速率不一定較高，C錯誤；隨著光照強(qiáng)度的增加，凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定，在光照強(qiáng)度足夠強(qiáng)時，較高的CO2濃度下凈光合速率較大，D正確。15.電場會對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生一種“無形”的影響。在溫室中同時增補(bǔ)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(qiáng)度與CO2濃度對黃瓜幼苗光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)，繪制如下曲線。據(jù)圖回答下列問題：(1)第1組實(shí)驗(yàn)的作用是______。在飽和光照強(qiáng)度下，該實(shí)驗(yàn)的自變量是__________________。對照電場強(qiáng)度和CO2濃度解析第1組實(shí)驗(yàn)的條件為大氣電場和大氣CO2濃度，屬于對照組，起對照作用。飽和光照強(qiáng)度下，實(shí)驗(yàn)的自變量是電場強(qiáng)度和CO2濃度。(2)第1組實(shí)驗(yàn)和第2組實(shí)驗(yàn)的曲線比較，說明__________________________________。強(qiáng)電場可以提高植物的光合作用強(qiáng)度解析第1組實(shí)驗(yàn)和第2組實(shí)驗(yàn)對比，二者的自變量為電場強(qiáng)度，第2組實(shí)驗(yàn)的凈光合作用強(qiáng)度大于第1組實(shí)驗(yàn)，而二者的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，因此說明強(qiáng)電場可以提高植物的光合作用強(qiáng)度。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)曲線可知，在相同光照強(qiáng)度下，為了最大限度地增加作物產(chǎn)量，可以采取的措施是___________________________。增加電場強(qiáng)度和提高CO2濃度解析分析曲線可知，同一光照強(qiáng)度下凈光合作用強(qiáng)度最大的是第4組實(shí)驗(yàn)，因此為了最大限度地增加作物產(chǎn)量，可增加電場強(qiáng)度和提高CO2濃度?？枷蚨夂献饔糜绊懸蛩氐奶骄繉?shí)驗(yàn)分析16.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片，再用氣泵抽出氣體直至葉片沉底，然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至不同溫度的NaHCO3(等濃度)溶液中，給予一定的光照，測量每個培養(yǎng)皿葉片上浮至液面所用的平均時間(圖乙)。下列相關(guān)分析正確的是A.在ab段，隨著水溫的增加，凈光合速

率逐漸減小B.上浮至液面的時間可反映凈光合速率

的相對大小C.通過圖乙分析可以找到真正光合作用的最適溫度D.因?yàn)槌闅夂蟛缓鯕?，?shí)驗(yàn)過程中葉片不能進(jìn)行有氧呼吸√解析ab段，隨著水溫的增加，葉圓片上浮至液面所需要的時間縮短，說明氧氣產(chǎn)生速率加快，凈光合速率逐漸增大，A項(xiàng)錯誤；根據(jù)題意可知，上浮至液面的時間可反映凈光合速率的相對大小，B項(xiàng)正確；通過圖乙分析可以找到凈光合作用的最適溫度，C項(xiàng)錯誤；雖然抽氣后葉片不含氧氣，但實(shí)驗(yàn)過程中的光照可以引起光合作用產(chǎn)生氧氣，故實(shí)驗(yàn)過程中葉片能進(jìn)行有氧呼吸，D項(xiàng)錯誤?！叭~片上浮法”應(yīng)用中的三點(diǎn)注意(1)葉片上浮的原因是光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面認(rèn)為只是光合作用產(chǎn)生了O2。(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)為確保溶液中CO2含量充足，小圓形葉片可以放入NaHCO3溶液中。方法點(diǎn)撥17.圖甲為某校生物興趣小組探究光照強(qiáng)度對茉莉花光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖乙為所測得的結(jié)果。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖甲中NaHCO3溶液的作用是_______________________。維持廣口瓶內(nèi)CO2的穩(wěn)定解析由題意可知，圖甲是研究光照強(qiáng)度對茉莉花光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)裝置，圖甲中NaHCO3溶液的作用是維持廣口瓶內(nèi)CO2的穩(wěn)定。(2)請寫出控制本實(shí)驗(yàn)自變量的一種方法________________________________________。用不同瓦數(shù)的燈泡或改變燈與廣口瓶解析實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，可以用不同瓦數(shù)的電燈泡或改變燈與廣口瓶之間的距離控制光照強(qiáng)度的變化。的距離(3)為了防止無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，本實(shí)驗(yàn)還應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，請問對照裝置如何設(shè)置？____________________________________________________。將裝置中的茉莉花換成等量死花，其他設(shè)置與裝置甲一樣解析該實(shí)驗(yàn)通過液滴移動的距離表示光合作用強(qiáng)度，由于氣壓變化等物理因素也可以導(dǎo)致液滴移動，因此為了消除物理因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，可以將裝置中的茉莉花換成等量死花，其他設(shè)置與裝置甲一樣，糾正無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。(4)實(shí)驗(yàn)測得，當(dāng)用40W燈泡照射時，紅色液滴沒有發(fā)生移動，這是因?yàn)榇藭r_____________________________。光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度解析用40W燈泡照射時，紅色液滴沒有發(fā)生移動說明光合作用產(chǎn)生的氧氣量與有氧呼吸消耗的氧氣量相等，即光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等。05知識網(wǎng)絡(luò)核心要語網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要語必背1.葉綠體中的色素有4種，即葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素。2.葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。3.吸收光能的四種色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。4.葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。5.光合作用釋放的O2來自H2O。6.光反應(yīng)階段就是葉綠體中的色素吸收光能，將H2O分解成[H]和O2，同時形成ATP的過程。7.暗反應(yīng)過程是在葉綠體基質(zhì)內(nèi)，在多種酶催化下完成的，包括CO2的固定和C3的還原等過程。8.停止供水后，光合速率下降，原因是：一方面水是光合作用的原料；另一方面缺水會導(dǎo)致氣孔開度降低，CO2供應(yīng)不足，影響了光合作用的暗反應(yīng)，導(dǎo)致光合作用速率下降。06重溫高考演練模擬1.(2019·全國Ⅰ，3)將一株質(zhì)量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中，一段時間后植株達(dá)到40g，其增加的質(zhì)量來自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√解析黃瓜幼苗可以吸收水，增加鮮重；也可以從土壤中吸收礦質(zhì)元素，合成相關(guān)的化合物；還可以利用大氣中二氧化碳進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物增加細(xì)胞干重。植物光合作用將光能轉(zhuǎn)化成了有機(jī)物中的化學(xué)能，并沒有增加黃瓜幼苗的質(zhì)量，故黃瓜幼苗在光照下增加的質(zhì)量來自水、礦質(zhì)元素、空氣。綜上所述，A項(xiàng)符合題意。123452.(2017·全國Ⅲ，3)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是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測量其對不同波長光的吸收值來繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D.葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的√12345解析類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，在紅光區(qū)不吸收光能，A項(xiàng)錯誤；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，其吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B項(xiàng)正確；CO2的吸收速率和O2的釋放速率隨光波長的變化均可表示光合作用的作用光譜，C項(xiàng)正確；根據(jù)葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜可知，葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D項(xiàng)正確。123453.(2017·天津，6)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。下圖顯示兩者在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率。敘述錯誤的是A.光照強(qiáng)度低于P時，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，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，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，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度√12345解析由于突變型水稻葉片的葉綠素含量較少，由圖可知，光照強(qiáng)度低于P時，突變型的光合作用光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型，A項(xiàng)正確；由于突變型水稻中固定CO2酶的活性顯著高于野生型，由圖可知，光照強(qiáng)度高于P時，突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型，B項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度低于P時，光照強(qiáng)度沒有達(dá)到光飽和點(diǎn)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，C項(xiàng)正確；P點(diǎn)并未達(dá)到突變型光合作用的光飽和點(diǎn)，故光照強(qiáng)度高于P點(diǎn)小于光飽和點(diǎn)時限制光合速率的主要環(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，限制光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度，D項(xiàng)錯誤。123454.(2015·安徽，2)如圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是A.CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃5

中的化學(xué)能B.CO2可直接被[H]還原，再經(jīng)過一系列的變化形

成糖類C.被還原的C3在有關(guān)酶的催化作用下，可再形成C5D.光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r，短時間內(nèi)C5含量會升高√12345解析CO2的固定是CO2與C5在酶的催化下合成C3的過程，沒有ATP的消耗，A項(xiàng)錯誤；暗反應(yīng)中，CO2不能直接被[H]還原，必須經(jīng)過CO2的固定形成C3，再在有關(guān)酶的催化作用下，一部分C3被[H]還原，經(jīng)一系列變化形成糖類，另一部分C3經(jīng)一系列變化形成C5，B項(xiàng)錯誤、C項(xiàng)正確；在CO2供應(yīng)不變的情況下，光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r，光反應(yīng)提供的[H]、ATP減少，導(dǎo)致C3還原過程減弱，但此時CO2的固定仍在進(jìn)行，故短時間內(nèi)C3含量升高，C5含量下降，D項(xiàng)錯誤。123455.(2018·全國Ⅰ，30)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖所示。回答下列問題：(1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時，甲、乙兩種植物中，對光能的利用率較高的植物是____。甲解析由曲線圖可知，光照強(qiáng)度大于a時，甲植物的凈光合速率隨著光照強(qiáng)度的增加而增加的幅度更大，說明甲植物對光能的利用率較高。12345(2)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是____，判斷的依據(jù)是__________________________________________________________________________________________________________________________________。甲解析當(dāng)種植密度過大時，植株的葉片會相互遮擋，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致植物凈光合速率下降。由曲線圖可知，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。12345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)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是____。乙解析由曲線圖可知，在低光照強(qiáng)度下，乙植物的凈光合速率較高，在高光照強(qiáng)度下，乙植物的凈光合速率明顯低于甲植物，所以乙植物更適合在林下低光照強(qiáng)度的環(huán)境下種植。12345(4)某植物夏日晴天中午12：00時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。CO2解析夏日晴天中午12點(diǎn)，溫度較高，部分氣孔關(guān)閉，進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2明顯減少，抑制了暗反應(yīng)，導(dǎo)致葉片的光合速率明顯降低。1234507課時精練一、選擇題1.(2019·安徽合肥九中暑期檢測)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(jìn)行光合作用時能量轉(zhuǎn)化的假說。

以下哪項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明這一假說A.英格豪斯證明植物在光照條件下可以更新空氣的實(shí)驗(yàn)B.恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅光和藍(lán)紫光的實(shí)驗(yàn)C.薩克斯證明綠葉在光下進(jìn)行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)D.魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水的實(shí)驗(yàn)√12345678910111213解析英格豪斯通過實(shí)驗(yàn)證明了植物更新空氣必須在光下才能進(jìn)行，沒有涉及能量的轉(zhuǎn)化，A錯誤；恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域，證明了光合作用的有效光是紅光和藍(lán)紫光，該實(shí)驗(yàn)沒有涉及能量的轉(zhuǎn)化，B錯誤；薩克斯將暗處理的葉片一半曝光、一半遮光，用碘液證明了光合作用產(chǎn)生淀粉，從而證明了光能轉(zhuǎn)化為淀粉中穩(wěn)定的化學(xué)能，C正確；魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的O2來自水，沒有涉及能量的轉(zhuǎn)化，D錯誤。123456789101112132.(2019·廣東六校一模)提取光合色素，進(jìn)行紙層析分離，對該實(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含有葉綠素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∫褐械娜芙舛茸罡摺?2345678910111213解析黃化葉片也可見葉黃素和胡蘿卜素的色素帶，未見色素帶的原因可能是層析液沒及濾液細(xì)線而使色素溶解于層析液，A、B錯誤；葉綠素含量比類胡蘿卜素多，故提取液常呈綠色，C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，胡蘿卜素處于濾紙條最上方，是因?yàn)樵趯游鲆?而不是提取液)中溶解度最高，D錯誤。123456789101112133.下列有關(guān)葉綠體的敘述，正確的是A.葉肉細(xì)胞中的葉綠體在光下和黑暗中均可生成ATPB.經(jīng)黑暗處理后葉肉細(xì)胞內(nèi)淀粉等被輸出消耗，此時葉綠體內(nèi)不含糖類C.葉綠體中含有RNA聚合酶，體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)D.葉綠體產(chǎn)生O2和線粒體產(chǎn)生H2O均在生物膜上進(jìn)行√12345678910111213解析葉綠體只有在光下才能發(fā)生光反應(yīng)形成ATP，黑暗中葉綠體內(nèi)不具有形成ATP的條件，A錯誤；經(jīng)黑暗處理過的葉肉細(xì)胞會向其他部位輸出淀粉和消耗糖類等有機(jī)物，但葉綠體中的DNA、RNA中分別含有脫氧核糖、核糖，B錯誤；RNA聚合酶在細(xì)胞中普遍存在，沒有體現(xiàn)基因的選擇性表達(dá)，C錯誤；葉綠體產(chǎn)生O2在類囊體薄膜上進(jìn)行，線粒體產(chǎn)生H2O在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，D正確。123456789101112134.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，下列分析正確的是A.光斑照射前，光合作用無法進(jìn)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√12345678910111213解析光斑照射前，有O2釋放，說明植物細(xì)胞能進(jìn)行光合作用，A項(xiàng)錯誤；光斑照射后，光反應(yīng)迅速增加，而暗反應(yīng)沒有立即增加，二者不同步，B項(xiàng)錯誤；光斑照射后，O2釋放曲線變化趨勢是先增加后降低，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項(xiàng)正確；移開光斑后，光反應(yīng)迅速減弱，而暗反應(yīng)過一段時間后才減弱，二者不同步，D項(xiàng)錯誤。123456789101112135.為研究光反應(yīng)中ATP產(chǎn)生的原理，有科學(xué)家進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：將葉綠體類囊體置于pH為4的琥珀酸溶液后，琥珀酸進(jìn)入類囊體腔，腔內(nèi)的pH下降為4；然后把懸浮液的pH迅速上升為8，此時類囊體內(nèi)pH為4，類囊體外pH為8，在有ADP和Pi存在時類囊體生成ATP，對實(shí)驗(yàn)條件和結(jié)論分析正確的是A.黑暗中進(jìn)行，結(jié)果表明：H＋能通過

自由擴(kuò)散進(jìn)入類囊體B.光照下進(jìn)行，結(jié)果支持：合成ATP的

能量直接來自色素吸收的光能C.黑暗中進(jìn)行，結(jié)果支持：光反應(yīng)使類囊體內(nèi)外產(chǎn)生H＋濃度差，推動ATP合成D.光照下進(jìn)行，結(jié)果表明：光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]參與暗反應(yīng)中C3的還原√12345678910111213解析H＋通過主動運(yùn)輸進(jìn)入類囊體，A錯誤；光照下進(jìn)行，題干信息無法得出合成ATP的能量直接來自色素吸收的光能，B錯誤；題干中類囊體內(nèi)pH為4，類囊體外pH為8，在有ADP和Pi存在時類囊體生成ATP，說明ATP的合成與H＋濃度差有關(guān)，類囊體內(nèi)外產(chǎn)生H＋濃度差，從而推動ATP合成，C正確；暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)，不是類囊體，因此，此實(shí)驗(yàn)不能表明光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]參與暗反應(yīng)中C3的還原，D錯誤。123456789101112136.下列對光合作用圖解分析，不正確的是A.圖示為真核生物的光合作用過程B.若突然停止CO2供應(yīng)，則短時間內(nèi)

三碳化合物的含量將上升C.圖中①為O2，②為ATPD.若用3H標(biāo)記的H2O進(jìn)行示蹤，可發(fā)現(xiàn)H元素的轉(zhuǎn)移途徑為H2O→[H]→糖類√解析由于有葉綠體的存在，所以應(yīng)為真核生物的光合作用過程，A正確；若突然停止CO2的供應(yīng)，則短時間內(nèi)三碳化合物的形成減少，消耗不變，含量降低，B錯誤；圖中①為H2O的分解產(chǎn)物O2，②為光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP，C正確；光反應(yīng)中H2O分解產(chǎn)生[H]，為暗反應(yīng)提供還原劑，并進(jìn)入到有機(jī)物中，D正確。123456789101112137.如圖所示某陽生植物細(xì)胞在夏季晴天某一天內(nèi)，光合作用過程中C3、C5化合物的數(shù)量變化。若第二天中午天氣由光照強(qiáng)烈轉(zhuǎn)向陰天時，葉綠體中C3含量的變化、C5含量的變化分別相當(dāng)于曲線中的A.c→d段(X)，b→c段(Y)B.d→e段(X)，d→e段(Y)C.d→e段(Y)，c→d段(X)D.b→c段(Y)，b→c段(X)√12345678910111213解析由光照強(qiáng)烈轉(zhuǎn)向陰天時，光反應(yīng)提供的ATP、[H]減少，導(dǎo)致C3還原過程減弱，故葉綠體中C3含量增多，相當(dāng)于曲線中d→e段(X)；但CO2的固定仍在進(jìn)行，故C5含量減少，相當(dāng)于曲線中d→e段(Y)，B正確。8.(2019·安徽宣城調(diào)研)科研人員研究不同溫度和光照強(qiáng)度下菠菜葉片的凈光合速率的變化情況，結(jié)果如圖。下列分析不正確的是A.溫度通過影響酶活性對光合作用的

影響只與暗反應(yīng)有關(guān)B.此實(shí)驗(yàn)中CO2濃度是無關(guān)變量，各組

間需保持相同且適宜C.溫度為40℃，光照為1500lx條件下

菠菜光合速率為6μmol·m－2·s－1D.菠菜葉片進(jìn)行光合作用的最適溫度

低于細(xì)胞呼吸的最適溫度√12345678910111213解析溫度通過影響酶活性對光合作用的影響與光反應(yīng)和暗反應(yīng)均有關(guān)，A錯誤；本實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度與溫度，因變量是凈光合速率，CO2濃度等其他因素是無關(guān)變量，應(yīng)保持相等且適宜，B正確；據(jù)圖可知，溫度為40℃，光照為1500lx條件下，菠菜凈光合速率為2μmol·m－2·s－1，呼吸速率為4μmol·m－2·s－1，根據(jù)實(shí)際光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，可知，此時其光合速率為6μmol·m－2·s－1，C正確；比較30℃和40℃的光合速率和呼吸速率，可知進(jìn)行光合作用的最適溫度低于細(xì)胞呼吸的最適溫度。123456789101112139.百合以氣孔白天關(guān)閉、夜間開放的特殊方式適應(yīng)高溫干旱環(huán)境。下圖為百合葉肉細(xì)胞內(nèi)的部分代謝示意圖，據(jù)圖分析，錯誤的是A.圖中B物質(zhì)可能是葡萄糖B.線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)均能產(chǎn)生CO2C.PEP、C5均能與CO2結(jié)合D.夜間細(xì)胞液pH可能會下降√12345678910111213解析在有氧呼吸過程中，進(jìn)入線粒體的是丙酮酸，而不是葡萄糖，A錯誤；由圖可知，光合作用(葉綠體)中CO2的來源有兩個：一是來自線粒體，二是來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，B正確；由圖可知，CO2與PEP、C5結(jié)合分別形成OAA和PGA，C正確；液泡內(nèi)的液體稱為細(xì)胞液，夜間時蘋果酸進(jìn)入細(xì)胞液中，使細(xì)胞液pH下降，D正確。1234567891011121310.研究者使用同位素18O標(biāo)記水和碳酸氫鈉中的部分氧原子，加入三組小球藻培養(yǎng)液中，記錄反應(yīng)起始時水和碳酸氫鈉中18O的比例，光照一段時間后，分別檢測小球藻釋放的氧氣中18O的比例，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是組別起始時水中18O的比例(%)起始時

中18O的比例(%)釋放的O2中18O的比例(%)10.850.410.8420.850.550.8530.850.610.85A.18O2是在小球藻葉綠體的類囊體薄膜上生成的B.

可為小球藻的光合作用提供碳元素C.

中18O的比例不同導(dǎo)致放氧速率不同D.釋放的O2中18O比例與水相近，推測O2中的氧原子來自水√12345678910111213解析光合作用光反應(yīng)階段，水在光下分解釋放氧氣，該過程在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行，A正確；碳酸氫鈉釋放二氧化碳，為光合作用提供碳元素，B正確；據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，釋放的O2中18O的比例與水中18O起始比例一致，與

中18O的比例不同，C錯誤；釋放的O2中18O的比例與水中18O起始比例一致，與

中18O的比例不同，推知O2中的氧原子來自水，D正確。12345678910111213二、非選擇題11.提高植物對CO2的同化能力以提高農(nóng)作物產(chǎn)量一直是科學(xué)家關(guān)心的問題，

根據(jù)以下有關(guān)研究過程回答問題：(1)卡爾文等在研究植物對CO2的固定過程如下：首先為了探明碳的途徑：將____標(biāo)記的CO2注入培養(yǎng)小球藻的密閉容器，定時取樣，每次將小球藻浸入熱的乙醇中，其作用是_______________________________________(至少答出兩點(diǎn))，然后應(yīng)用雙向紙層析法使得提取物_____，再通過放射自顯影分析放射性上面的斑點(diǎn)，并與已知化學(xué)成分進(jìn)行比較。其次按反應(yīng)順序找到生成的各種化合物：不斷縮短時間取樣，若依次測定出的化合物種類為ABC——AB——A，找到含有放射性的化合物C3、C5和C6

等。你認(rèn)為字母A表示以上哪種化合物___。14C殺死細(xì)胞、使酶失活、提取細(xì)胞中的有機(jī)物分離C312345678910111213解析為研究CO2中C的轉(zhuǎn)移途徑，可將14C標(biāo)記的CO2注入培養(yǎng)小球藻的密閉容器，定時取樣，并檢測出現(xiàn)放射性的產(chǎn)物。乙醇能使蛋白質(zhì)變性，用熱乙醇處理細(xì)胞，會使酶變性失活，從而殺死細(xì)胞，提取細(xì)胞中的有機(jī)物。細(xì)胞內(nèi)的提取物在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，可依據(jù)此原理用雙向紙層析法使得提取物分離開來。卡爾文等向密閉容器中通入14CO2，反應(yīng)時間越短，出現(xiàn)放射性的物質(zhì)種類越少，根據(jù)光合作用暗反應(yīng)過程，可知最先出現(xiàn)的放射性物質(zhì)應(yīng)為C3化合物。12345678910111213(2)在生產(chǎn)實(shí)踐中，增施CO2是提高溫室植物產(chǎn)量的主要措施之一。研究者以黃瓜為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：增施CO2時間過長，植物光合作用反而會減弱。原因是：一方面是淀粉積累會______光合作用，另一方面是有限的氮素營養(yǎng)被優(yōu)先分配到淀粉的分解代謝中，因此造成光合作用所需的__________________________等含氮化合物合成不足。提高溫度能夠明顯促進(jìn)淀粉的分解，可能是因?yàn)檫m當(dāng)升溫提高了植物的__________。請根據(jù)本研究的結(jié)果，對解決“長時間增施CO2抑制