新高考生物（中圖）復(fù)習(xí)課件必修一第四單元細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用第8講

第8講光能的捕獲和利用考綱考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能最新考綱1.光合作用的基本過(guò)程(Ⅱ)2.實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取與分離生命觀念通過(guò)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)一的觀點(diǎn)近三年考情2018全國(guó)卷Ⅰ(30)、2018全國(guó)卷Ⅱ(30)、2018全國(guó)卷Ⅲ(30)、2017全國(guó)卷Ⅰ(30)、2016全國(guó)卷Ⅰ(30)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1.色素的提取與分離(1)實(shí)驗(yàn)原理考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)：葉綠體中色素的提取和分離有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇無(wú)水乙醇溶解度溶解度高層析液(2)實(shí)驗(yàn)流程防止色素被破壞研磨充分色素保證色素?cái)U(kuò)散均勻,否則會(huì)形成弧形帶分離出的色素帶平整不重疊清晰橙黃色最少最高黃色藍(lán)綠色最多黃綠色最低

2.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能(1)結(jié)構(gòu)模式圖

光反應(yīng)暗反應(yīng)外膜內(nèi)膜葉綠體基質(zhì)暗反應(yīng)類囊體膜色素光反應(yīng)光合作用葉綠體3.色素的種類與吸收光譜(1)分布：______________________。(2)功能：

_____________________________________________________。由圖可以看出：①葉綠體中的色素只吸收可見光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。②葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大。

葉綠體類囊體薄膜上吸收、傳遞(四種色素)和轉(zhuǎn)換光能(只有少量葉綠素a)1.進(jìn)行色素提取時(shí)濾紙條上的濾液細(xì)線為何不能被層析液沒及？提示層析液為脂溶性有機(jī)溶劑，倘若層析液沒及濾液細(xì)線，則會(huì)使濾紙條上色素溶解于層析液中，從而導(dǎo)致濾紙條上無(wú)色素帶。2.提取葉綠體中的色素，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)不同顏色的4個(gè)同心圓，則①～④依次對(duì)應(yīng)哪種色素及顏色？

提示

①——胡蘿卜素(橙黃色)

②——葉黃素(黃色)

③——葉綠素a(藍(lán)綠色)

④——葉綠素b(黃綠色)。結(jié)合色素的提取與分離，考查科學(xué)思維和科學(xué)探究能力1.(2016·全國(guó)卷Ⅱ，4)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是(

)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于葉綠素合成受阻引起的解析葉綠體中的色素能夠溶解在包括無(wú)水乙醇在內(nèi)的有機(jī)溶劑中，A正確；葉綠素分子中含有鎂元素，可以離子狀態(tài)由植物的根從土壤中吸收，進(jìn)而參與葉綠素的合成，B正確；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光，可見光不包括紅外光和紫外光，C錯(cuò)誤；葉綠素的合成需要光，黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗，因沒有光照而導(dǎo)致葉綠素合成受阻，使類胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來(lái)，因而葉片呈黃色，D正確。答案C2.(2019·焦作市新高三入學(xué)檢測(cè))遷移率(Rf)是用紙層析法分離混合色素中各種成分的重要指標(biāo)，也可用于各色素的鑒定，遷移率＝色素移動(dòng)距離/溶劑移動(dòng)距離。下表是葉綠體中色素層析結(jié)果(部分?jǐn)?shù)據(jù))。相關(guān)敘述正確的是(

)葉綠體中色素層析結(jié)果(部分?jǐn)?shù)據(jù))項(xiàng)目溶劑移動(dòng)距離色素1移動(dòng)距離色素2移動(dòng)距離色素3移動(dòng)距離色素4移動(dòng)距離實(shí)驗(yàn)組17.8

1.9

實(shí)驗(yàn)組28.2

1.5

實(shí)驗(yàn)組38.0

1.4

平均移動(dòng)距離8.07.6

0.8遷移率

0.950.53

0.10A.可用無(wú)水乙醇、丙酮、石油醚等的混合試劑對(duì)色素進(jìn)行分離B.色素3的遷移率為0.2，若植物體缺Mg2＋，其含量會(huì)減少C.在層析液中的溶解度最大的是色素1，在濾紙條上擴(kuò)散速度最快的是色素4D.可用根尖細(xì)胞作為該實(shí)驗(yàn)的材料解析無(wú)水乙醇和丙酮是提取色素使用的試劑，應(yīng)用層析液分離色素，A錯(cuò)誤；根據(jù)色素3的實(shí)驗(yàn)組1、2、3三組數(shù)據(jù)可求出平均移動(dòng)距離為1.6，即Rf為0.2。根據(jù)Rf的大小可知，色素1是胡蘿卜素，色素2是葉黃素，色素3是葉綠素a，色素4是葉綠素b，鎂是合成葉綠素的原料，缺鎂時(shí)葉綠素的含量會(huì)減少，B正確；溶解度越高，隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散速度越快，即胡蘿卜素的溶解度最高，擴(kuò)散速度最快，C錯(cuò)誤；根尖細(xì)胞沒有葉綠體，因此不含有進(jìn)行光合作用的色素，不能用來(lái)作為提取和分離色素的實(shí)驗(yàn)材料，D錯(cuò)誤。答案

B色素提取分離四個(gè)常見異?，F(xiàn)象原因分析1.濾液綠色過(guò)淺的原因①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分；②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少；③一次加入大量的無(wú)水乙醇，提取液濃度太低(正確做法：分次加入少量無(wú)水乙醇)；④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子被破壞

2.濾紙條色素帶重疊的原因 ①濾液細(xì)線不直；②濾液細(xì)線過(guò)粗。3.濾紙條無(wú)色素帶的原因 ①忘記畫濾液細(xì)線； ②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。4.濾紙條上只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶的原因 ①忘記加CaCO3，導(dǎo)致葉綠素被破壞； ②所用葉片為黃葉。

圍繞捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)，考查科學(xué)思維能力3.(2017·全國(guó)卷Ⅲ，3)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)的變化來(lái)表示 D.葉片在640～660nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的解析類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，不吸收紅光，所以在藍(lán)紫光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成，A錯(cuò)誤；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，其吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制，B正確；CO2的吸收速率和O2的釋放速率隨光波長(zhǎng)的變化均可表示光合作用的作用光譜，C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(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D正確。答案A4.(2019·山東濰坊模擬)葉綠體中的類囊體有兩種：基粒類囊體和基質(zhì)類囊體(如下圖)，基質(zhì)類囊體能將單個(gè)基粒類囊體連接起來(lái)。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.葉綠體中的色素主要分布于類囊體腔內(nèi)B.H2O在光下分解為[H]和O2的過(guò)程發(fā)生在基質(zhì)類囊體上C.CO2的固定過(guò)程發(fā)生在基粒類囊體上D.在類囊體上含有與光反應(yīng)有關(guān)的酶和色素解析葉綠體中的色素分布于類囊體薄膜上，A錯(cuò)誤；H2O的光解在兩種類囊體上都能發(fā)生，因?yàn)轭惸殷w上含有與光反應(yīng)有關(guān)的酶和色素，B錯(cuò)誤，D正確；CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，C錯(cuò)誤。答案

D影響葉綠素合成的三大因素1.光合作用的探究歷程(連線)考點(diǎn)二光合作用的探究歷程與光合作用的過(guò)程答案

①—A—b

②—C—a

③—E—f

④—D—c

⑤—F——e

⑥—B—d

⑦—G—g如圖1、2、3所示為光合作用探索歷程中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的分析及拓展(圖1中葉片黃白色部分不含葉綠體)請(qǐng)思考：(1)圖1中a～e可構(gòu)成哪些對(duì)照組？其驗(yàn)證的結(jié)論分別是什么？進(jìn)行圖1所示實(shí)驗(yàn)應(yīng)事先對(duì)葉片作何處理，目的是什么？(2)圖2所示實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了何種技術(shù)？可得出何種推論？(3)圖3所示實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)材料的選取上有什么巧妙之處？該實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境有何特殊要求？其目的是什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)果怎樣？可得出何種結(jié)論？提示

(1)圖1中b和c部位都是綠色葉片，即都含有葉綠體，二者的區(qū)別在于有無(wú)光照，通過(guò)對(duì)比可以說(shuō)明光合作用需要光照；a和b部位都有光照，二者的區(qū)別在于有無(wú)葉綠體，通過(guò)對(duì)照可以說(shuō)明光合作用需要葉綠體；進(jìn)行圖1所示實(shí)驗(yàn)應(yīng)事先將植株置于暗處作饑餓處理，以排除原有淀粉對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(2)圖2所示實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了同位素標(biāo)記技術(shù)，該對(duì)比實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)源于H2O，而不是來(lái)自CO2。(3)圖3實(shí)驗(yàn)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。該實(shí)驗(yàn)要在沒有空氣的黑暗環(huán)境中進(jìn)行以排除氧氣和極細(xì)光束外的其他光的干擾，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是好氧細(xì)菌分布于葉綠體被光束照射的部位，由此證明葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，氧氣是由葉綠體釋放出來(lái)的。

2.光合作用的過(guò)程光、色素、酶葉綠體類囊體薄膜ATP中活躍的化學(xué)能

酶葉綠體基質(zhì)

C3有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成。(2)光合作用反應(yīng)式及元素去向分析：[巧學(xué)助記]光合作用過(guò)程的“一、二、三、四”3.環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化分析 (1)“過(guò)程法”分析各物質(zhì)變化

下圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時(shí)，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化：

(2)“模型法”表示C3和C5的含量變化■助學(xué)巧記結(jié)合光合作用的探究歷程，考查科學(xué)探究能力答案

C2.(2019·長(zhǎng)郡中學(xué)新高三實(shí)驗(yàn)班選拔考試)銀邊天竺葵葉片的邊緣呈白色，中間呈綠色(如圖所示)。不考慮葉片中光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移，請(qǐng)以銀邊天竺葵的葉片為材料，設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，簡(jiǎn)要寫出(1)實(shí)驗(yàn)思路，(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果即可。解析為了排除葉片內(nèi)原來(lái)所含有的淀粉對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，應(yīng)先將葉片置于暗處一段時(shí)間進(jìn)行“饑餓”處理，以消耗原來(lái)積累的淀粉；然后將葉片置于光照下一段時(shí)間，最后分別檢測(cè)白色部分和綠色部分中是否有淀粉生成。綠色部分含有葉綠體，而白色部分不含葉綠體，因此，在光照下應(yīng)只有綠色部分生成淀粉。答案

(1)實(shí)驗(yàn)思路：先把葉片在暗處放置一段時(shí)間，然后再將其置于光下一段時(shí)間，最后用碘液分別檢測(cè)白色部分和綠色部分中是否有淀粉生成(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：葉片白色部分不變藍(lán)，沒有淀粉生成，綠色部分變藍(lán)，有淀粉生成。圍繞光合作用過(guò)程的分析，考查科學(xué)思維能力3.(2018·北京卷，3)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)生氧氣解析光合作用中的光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上，光合色素吸收光能，一方面使水光解，釋放出氧氣和形成[H]，另一方面在有關(guān)酶的催化作用下，促使ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成ATP，D正確，A、C錯(cuò)誤；結(jié)合題干信息，加入氧化還原指示劑DCIP后，DCIP會(huì)被[H]還原，B錯(cuò)誤。答案

D4.(2019·廣東省中山市調(diào)研)如圖所示為葉肉細(xì)胞中葉綠體進(jìn)行光合作用的過(guò)程，A、B代表物質(zhì)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.葉綠體能將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中B.①上產(chǎn)生的B物質(zhì)移動(dòng)到②參與C3的還原C.②中產(chǎn)生的NADP＋移動(dòng)到①上參與水的光解D.①上產(chǎn)生的A物質(zhì)可用于CO2的固定和C3的還原解析光合作用的場(chǎng)所是葉綠體，葉綠體通過(guò)光合作用將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中，A正確；①類囊體膜上產(chǎn)生的B物質(zhì)[H]移動(dòng)到②葉綠體基質(zhì)中，參與C3的還原，形成糖類等有機(jī)物，B正確；②葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生的NADP＋移動(dòng)到①類囊體膜上參與水的光解，C正確；①類囊體膜上產(chǎn)生的A物質(zhì)ATP可用于C3的還原，而CO2的固定不需要消耗能量，D錯(cuò)誤。答案D突破光合作用過(guò)程的4個(gè)誤區(qū)(1)綠色植物中參與光合作用的色素只存在于葉綠體類囊體薄膜上，液泡中的色素不參與光合作用。(2)綠色植物中參與光合作用的酶存在于葉綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。(3)不要認(rèn)為暗反應(yīng)不需要光。光合作用的過(guò)程可以分為兩個(gè)階段，即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。前者在光下才能進(jìn)行，并在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)；后者在有光、無(wú)光的條件下都可以進(jìn)行，但需要光反應(yīng)的產(chǎn)物[H]和ATP，因此在無(wú)光條件下不可以長(zhǎng)期進(jìn)行。(4)葉綠體并不是進(jìn)行光合作用的必要場(chǎng)所：進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定含葉綠體，如藍(lán)藻、光合細(xì)菌能進(jìn)行光合作用，但沒有葉綠體。圍繞條件驟變時(shí)對(duì)葉綠體中物質(zhì)含量的影響，考查科學(xué)思維的能力5.(2019·長(zhǎng)春市質(zhì)檢)光合作用通過(guò)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，說(shuō)法正確的是(

) A.突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3比值減小 B.突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增加 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，A錯(cuò)誤；突然中斷CO2供應(yīng)使C3含量減少，進(jìn)而使ATP和[H]含量增多，所以ATP/ADP比值增加，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含量增多、C5含量減少，C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比值增加，D錯(cuò)誤。答案

B1.內(nèi)部因素 (1)植物自身的遺傳特性(如植物品種不同)以陰生植物、陽(yáng)生植物為例，如圖所示。

考點(diǎn)三影響光合作用的因素及應(yīng)用陰生植物(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶2.外部因素(1)單因子變量對(duì)光合作用影響的曲線分析①光照強(qiáng)度

②CO2濃度③溫度④水分和礦質(zhì)元素(2)多因子對(duì)光合速率的影響單因子對(duì)光合作用的影響1.(2018·全國(guó)卷Ⅰ，30)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?；卮鹣铝袉?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。解析

(1)由題圖可知，乙的光飽和點(diǎn)及光補(bǔ)償點(diǎn)都比甲低，因此甲、乙兩種植物在光照強(qiáng)度較低時(shí)乙更具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)光照強(qiáng)度大于A時(shí)，甲種植物光合作用強(qiáng)度高于乙種植物，因此甲種植物對(duì)光能的利用率較高。(2)根據(jù)曲線圖可知，甲種植物的光飽和點(diǎn)較高，對(duì)光照的需求大。當(dāng)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過(guò)大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，甲種植物凈光合速率下降幅度較大。(3)乙種植物的光補(bǔ)償點(diǎn)較低，所以更適合在光照較弱的林下種植。(4)夏日晴天中午溫度過(guò)高，氣孔部分關(guān)閉，因此進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2不足，葉片的光合速率明顯下降。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)CO22.(2019·天一大聯(lián)考)溫度是影響植物光合作用的一個(gè)重要的外部因素。在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的變化，植物的光合速率呈“鐘形”曲線(如圖所示)。據(jù)圖回答下列相關(guān)問(wèn)題：(1)溫度主要通過(guò)影響光合作用的________階段來(lái)影響光合速率。據(jù)圖可知，影響光合作用的溫度應(yīng)該存在三個(gè)重要的基點(diǎn)，即最低溫度、最適溫度和最高溫度，超過(guò)最適溫度，光合速率下降的主要原因是__________________________________________。(2)據(jù)圖可知，影響光合作用的另一個(gè)外部因素是________。對(duì)圖中兩條光合速率曲線進(jìn)行比較，可以得出的結(jié)論是________________________。所以大田種植時(shí)，在光照充足、溫度適宜的情況下，可以采取________的措施提高光合速率。(3)炎熱的夏季，某些多肉植物在一段時(shí)期內(nèi)幾乎停止生長(zhǎng)，處于“休眠”期，據(jù)圖推測(cè)，可能的原因是__________________________________________________________。(4)水是植物生長(zhǎng)不可缺少的物質(zhì)。深夜時(shí)我們把一盆綠色植物放在透明玻璃鐘罩內(nèi)，給它提供一定量的18O2，第二天再把該裝置放在陽(yáng)光下，夜晚在根系的有機(jī)物中檢測(cè)到了放射性物質(zhì)，請(qǐng)用簡(jiǎn)單的文字或箭頭加簡(jiǎn)單文字的方式說(shuō)明原因。_____________________________________________________________________________________。

結(jié)合多因素對(duì)光合作用的影響，考查綜合分析問(wèn)題能力3.(2014·全國(guó)卷Ⅱ，29)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(wèn)題：(1)當(dāng)CO2濃度為A時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為________。CO2濃度在A～B之間時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(cè)，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來(lái)提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮____________這一因素的影響，并采取相應(yīng)措施。

[慧眼識(shí)圖獲取信息]答案

(1)0

a、b、c

(2)光強(qiáng)(3)大于(4)光強(qiáng)

結(jié)合教材實(shí)驗(yàn)拓展，考查科學(xué)探究能力

4.(2018·河南頂級(jí)名校考前最后一卷)為探究氮元素對(duì)小麥植株成熟葉片光合速率的影響，一科技小組在外界環(huán)境因素適宜的條件下測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示(假設(shè)不同實(shí)驗(yàn)組中小麥植株的呼吸速率相同)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：氮素水平/(mmol·L－1)5(低氮)10(中氮)15(中高氮)20(高氮)葉綠素含量/(μg·cm－2)8699103103凈光合速率/(O2μmol·m2·s－1)19.420.721.422.0(1)實(shí)驗(yàn)中光照強(qiáng)度和CO2濃度屬于________，故需要保持相同且適宜；實(shí)驗(yàn)中各組需要測(cè)量多株小麥并進(jìn)行多次測(cè)定，其目的是____________________________________。(2)從表格分析可知，低氮條件下小麥植株凈光合速率較低，其機(jī)理為：①缺乏氮元素，影響葉綠素含量和葉綠體膜的形成；②缺乏氮元素，影響________的合成，進(jìn)而影響光合作用中的能量轉(zhuǎn)化；③缺乏氮元素會(huì)影響合成與光合作用有關(guān)的酶及________的合成進(jìn)而影響葉綠體內(nèi)遺傳信息傳遞。(3)實(shí)驗(yàn)中若要測(cè)定各組實(shí)驗(yàn)條件下小麥植株的總光合速率，還需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)為____________________________________________________________________。(4)為增加小麥產(chǎn)量，給小麥植株增施氮肥時(shí)，施肥濃度過(guò)大會(huì)引起小麥植株萎蔫甚至死亡，其原因是___________________________________________________________。

解析

(1)實(shí)驗(yàn)中光照強(qiáng)度和CO2濃度均適宜，屬于無(wú)關(guān)變量；實(shí)驗(yàn)中各組需要測(cè)量多株小麥并進(jìn)行多次測(cè)定，其目的是排除偶然誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。(2)缺乏氮元素會(huì)降低光合速率，主要原因有：①缺乏氮元素，影響葉綠素含量和葉綠體膜的形成；②缺乏氮元素，影響ATP和NADPH的合成，進(jìn)而影響光合作用中的能量轉(zhuǎn)化；③缺乏氮元素會(huì)影響合成與光合作用有關(guān)的酶及DNA與RNA的合成。(3)總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，實(shí)驗(yàn)中若要測(cè)定各組實(shí)驗(yàn)條件下小麥植株的總光合速率，還需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)為在黑暗條件下重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)出各組實(shí)驗(yàn)條件下的細(xì)胞呼吸速率。(4)給小麥植株增施氮肥時(shí)，施肥濃度過(guò)大會(huì)引起小麥植株萎蔫甚至死亡，原因是土壤中氮肥濃度過(guò)大使小麥根細(xì)胞滲透失水而影響正常的生理活動(dòng)。答案

(1)無(wú)關(guān)變量排除偶然誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響(2)ATP和NADPH

DNA與RNA(3)在黑暗條件下重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)出各組實(shí)驗(yàn)條件下的細(xì)胞呼吸速率(4)土壤中氮肥濃度過(guò)大使小麥根細(xì)胞滲透失水而影響正常的生理活動(dòng)

澄清易錯(cuò)易混·強(qiáng)化科學(xué)思維[易錯(cuò)易混]易錯(cuò)點(diǎn)1混淆塑料大棚中“塑料顏色”與“補(bǔ)光類型”的選擇

點(diǎn)撥為提高光能利用率，塑料大棚栽培時(shí)常選擇“無(wú)色塑料”以便透過(guò)各色光。然而，為避免白熾燈光中黃、綠光利用率較低，陰天或夜間給溫室大棚“人工補(bǔ)光”時(shí)，則宜選擇植物吸收利用效率最高的“紅光或藍(lán)紫光”燈泡。易錯(cuò)點(diǎn)2同一植物光照時(shí)間相等光合產(chǎn)量不一定相等

點(diǎn)撥若同一植物處于兩種不同情況下進(jìn)行光合作用。甲：一直光照10分鐘(暗反應(yīng)時(shí)間為10分鐘)；乙：光照5秒，黑暗5秒，持續(xù)20分鐘，則光合作用制造的有機(jī)物：甲<乙(