（浙江專版）2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第7講 光合作用學(xué)案

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1、 第7講　光合作用 考點(diǎn) 知識內(nèi)容 考試屬性及要求 考查頻率 必考 加試 光合作用 (1)色素的種類、顏色和吸收光譜 (2)活動：光合色素的提取和分離 (3)光合作用的概念、階段與場所 (4)光反應(yīng)和碳反應(yīng)的過程 (5)活動：探究環(huán)境因素對光合作用的影響 (6)環(huán)境因素對光合速率的影響 (7)光合作用與細(xì)胞呼吸的異同 a b b b c a b b b c c c 2017年4月第30題(7分) 2016年10月第30題(1)(3分) 2016年4月第30題(3)(2分)

2、 2016年10月第30題(2)(3分) 2016年4月第30題(1、2)(5分) 2015年10月第30題(3)(4分) 2016年10月第26題(2分) 2016年10月第30題(3)(2分) 2015年10月第26題、30題(2)(4分) 考點(diǎn)一　葉綠體色素的種類　光合色素的提取和分離實(shí)驗(yàn) 1.色素的種類、顏色和吸收光譜 色素種類 葉綠素(約3/4) 類胡蘿卜素(約1/4) 葉綠素a 葉綠素b 胡蘿卜素 葉黃素 顏色 藍(lán)綠色 黃綠色 橙黃色 黃色 分布 葉綠體的類囊體薄膜上 吸收光譜 紅光和藍(lán)紫光 藍(lán)紫光 功能 吸收光能并

3、轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 分離方法 紙層析法 2.光合色素的提取與分離 (1)原理解讀 ①提?。喝~綠體中的色素溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用95%的乙醇等有機(jī)溶劑提取綠葉中的色素。 ②分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。 (2)實(shí)驗(yàn)流程 1.[2017·浙江4月選考，30]為探究不同環(huán)境因素對某植物葉片中葉綠素含量的影響，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。 回答下列問題： (1)本實(shí)驗(yàn)的因變量是________。由圖中曲線對比可知，經(jīng)________處理的該植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯，這將直接

4、導(dǎo)致光反應(yīng)中葉綠素吸收的________光減少而降低了光合速率。由此推知，若遇較低溫天氣，除升溫外，可對該植物進(jìn)行________處理以減少葉綠素的損失。 (2)提取上述四種該植物葉片中的色素時，為防止色素被破壞，研磨時可加入適量的________。對上述四組色素提取液分別進(jìn)行紙層析分離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第4組得到的色素 帶中，從上到下的第________條色素帶均明顯變窄。 (3)若用不同波長的光照射葉綠素a的提取液并測定________，可得到葉綠素a的吸收光譜。 答案　(1)葉綠素的含量　光照和低溫　紅光和藍(lán)紫　遮光　(2)碳酸鈣　三、四　(3)吸光率 2.[2016·浙江4月選考卷

5、30題(3)]分離新鮮菠菜葉片中的光合色素時，應(yīng)注意濾紙條上的濾液細(xì)線要高于________的液面，濾紙條上最寬色素帶所含的色素是________。 答案　層析液　葉綠素a 本題組對應(yīng)必修一P87光合色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，主要考查該實(shí)驗(yàn)的原理、操作過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。 1.實(shí)驗(yàn)試劑的作用 碳酸鈣：保護(hù)葉綠素，防止被破壞；二氧化硅：使研磨充分，有利于色素釋放出來；95%酒精：提取色素。 2.實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn) 選材：新鮮、顏色深綠的葉片；提取色素；研磨要迅速充分；制備濾紙條：剪去兩角；點(diǎn)樣：干燥后重復(fù)畫幾次；分離色素：濾液細(xì)線不要觸及層析液。 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 色素

6、種類 色素顏色 色素含量 溶解度 擴(kuò)散速度 a.胡蘿卜素 橙黃色 最少 最大 最快 b.葉黃素 黃色 較少 較高 較快 c.葉綠素a 藍(lán)綠色 最多 較低 較慢 d.葉綠素b 黃綠色 較多 最小 最慢 4.葉綠素的吸收光譜 葉綠素a的吸收光譜 葉綠體中的主要色素是葉綠素，這種色素吸收藍(lán)紫光和紅光而幾乎不吸收綠光，所以呈綠色。以某種物質(zhì)對不同波長光的吸收率(可用百分率表示)為縱坐標(biāo)，以波長為橫坐標(biāo)作圖，所得的曲線就是該物質(zhì)的吸收光譜(如上圖)。在光合作用中，這些被吸收的光能被轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能。 5.深秋葉片變黃的原因 葉綠素的合成速度變慢

7、或停止，類胡蘿卜素的顏色顯露出來。 角度1　葉綠體色素的種類與吸收光譜 1.在溫室中栽培作物，下列光照不能提高作物的產(chǎn)量的是(　　) A.白光 B.綠光 C.藍(lán)光 D.紅光 解析　葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)主要吸收紅光和藍(lán)紫光；類胡蘿卜素(胡蘿卜素和葉黃素)主要吸收藍(lán)紫光。因此，在溫室中栽培作物，選擇白光、藍(lán)光或紅光都能提高蔬菜產(chǎn)量；只有綠光，植物幾乎不吸收，因而不能提高作物的產(chǎn)量。 答案　B 2.(2017·湖州市上學(xué)期期末)如圖表示葉綠體中各色素的吸收光譜，據(jù)圖判斷，下列判斷錯誤的是(　　) A.在研究葉綠素的過程中，為避免類胡蘿卜素的干擾，應(yīng)該選用紅橙光

8、區(qū) B.進(jìn)入秋季，植物對420 nm～450 nm波長的光的利用量減少 C.用450 nm波長的光比用600 nm波長的光更能提高光合作用強(qiáng)度 D.用550 nm波長的光改用670 nm波長的光后短時間內(nèi)葉綠體中三碳酸含量增加 解析　由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400 nm～500 nm波長的光，研究葉綠素應(yīng)選紅橙光區(qū)，A正確；秋季葉綠素的合成受到影響，葉綠素吸收420 nm～470 nm波長的光變少，則植物對420 nm～470 nm波長的光的利用量顯著減少，B正確；由圖可知，葉綠體中色素吸收450 nm波長的光比吸收600 nm波長的光要多，因此用450 nm波長的光比600 nm

9、波長的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度，C正確；由圖可知，由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為670 nm波長的光后，葉綠體中色素吸收的光變多，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH變多，碳反應(yīng)中三碳酸消耗量增加，則葉綠體中三碳酸量減少，D錯誤。 答案　D 角度2　光合色素提取與分離的實(shí)驗(yàn)分析 1.(2016·杭州七校聯(lián)考)關(guān)于如圖所示光合色素分離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，敘述正確的是(　　) A.距濾液細(xì)線最近的色素帶中不含鎂元素 B.距濾液細(xì)線最遠(yuǎn)的色素帶，主要吸收紅光和藍(lán)紫光 C.若實(shí)驗(yàn)過程中未添加碳酸鈣，則離濾液細(xì)線較遠(yuǎn)的兩條色素帶會變窄 D.顏色為橙黃色的色素帶中的色素在層析液中的溶解度最大 解析　距

10、濾液細(xì)線最近的色素帶為葉綠素b，它與葉綠素a均含Mg2＋；距濾液細(xì)線最遠(yuǎn)的色素帶為胡蘿卜素，它主要吸收藍(lán)紫光；碳酸鈣主要保護(hù)的是葉綠素，故研磨時未加碳酸鈣時可導(dǎo)致葉綠素含量變小，其相應(yīng)色素帶距濾液細(xì)線較近。 答案　D 2.最適合作為“提取植物葉綠體色素”實(shí)驗(yàn)材料的是(　　) A.番茄果實(shí) B.西瓜皮 C.暗培養(yǎng)的綠豆芽 D菠菜葉片 解析　提取色素應(yīng)選用含有葉綠體的植物組織，番茄果實(shí)不含葉綠體，A錯誤；西瓜皮含有色素少，且不易提取，B錯誤；暗培養(yǎng)的綠豆芽不含有葉綠素，不適合作為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料，C錯誤；菠菜葉片含有葉綠體，且葉綠素含量高，D正確。 答案　D 3.下列用鮮菠菜進(jìn)

11、行色素提取、分離實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A.應(yīng)該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素 B.即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素 C.為獲得10 mL提取液，研磨時一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D.層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會很快隨溶液揮發(fā)消失 解析　CaCO3可防止酸破壞葉綠素，應(yīng)在研磨時加入，A錯誤；即使菜中葉剪碎不夠充分，但色素并沒有減少，也可提取出4種光合作用色素，B正確；由于研磨時乙醇揮發(fā)，故為獲得10 mL提取液，研磨時加入多于10 mL乙醇，C錯誤；葉綠素條帶不會隨層析液揮發(fā)消失，D錯誤。 答案　B 光合色素提

12、取和分離實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)及原因分析 過程 注意事項(xiàng) 操作目的 色素提取 1 選新鮮綠色的葉片 使濾液中色素含量高 2 研磨時加95%乙醇 溶解色素 3 加少量SiO2和CaCO3 研磨充分和保護(hù)色素 色素提取 4 迅速、充分研磨 防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素 5 盛放濾液的試管管口加棉塞 防止乙醇揮發(fā)和色素氧化 色素分離 1 濾紙預(yù)先干燥處理 增強(qiáng)濾紙的吸收能力，使層析液在濾紙上快速擴(kuò)散 2 濾液細(xì)線要直、細(xì)、勻 使分離出的色素帶平整不重疊 3 濾液細(xì)線干燥后再畫一次，共畫3～4次 增加色素濃度，使分離出的色素帶清晰分明 4 濾液細(xì)線

13、不觸及層析液 防止色素直接溶解到層析液中 考點(diǎn)二　光合作用的概念及過程 1.光合作用的概念 (1)概念：植物、藻類等以CO2和H2O為原料，通過葉綠體，利用光能合成糖類等有機(jī)物。 (2)總方程式(以葡萄糖為產(chǎn)物) 6CO2＋12H2OC6H12O6＋6H2O＋6O2。 2.光合作用的過程圖解 光合作用中光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH除具有與ATP相同的作用，即作為能源物質(zhì)，還能作為還原劑，并且與NADH都是氫的載體。 1.(2016·浙江4月選考30題)葉綠體中的色素、蛋白質(zhì)等在某種膜上的分布及部分反應(yīng)的示意圖如下，請回答： (1)該膜是________膜，其上

14、含有色素和催化光反應(yīng)的________。光反應(yīng)中，色素吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP等物質(zhì)中的________。 (2)光反應(yīng)的產(chǎn)物除圖中所示的物質(zhì)外，還有電子和________。ATP為碳反應(yīng)提供了能量和________。 答案　(1)類囊體(光合)　酶　化學(xué)能　(2)NADPH　磷酸基團(tuán) 2.[2015·10月浙江30題(3)]圖甲是探究光對黑藻光合作用影響的實(shí)驗(yàn)裝置，光源位置固定，且光照時間一定，反應(yīng)室的溶液中含有適量NaHCO3。圖乙為黑藻葉綠體中的某生理過程。 請回答： 圖乙所示的生理過程為________循環(huán)，該循環(huán)從一個________開始，每形成1分子三碳糖磷酸需經(jīng)過__

15、______輪該循環(huán)。三碳糖磷酸大部分運(yùn)至葉綠體外轉(zhuǎn)變成________，供植物細(xì)胞利用。 答案　卡爾文　RuBP　3　蔗糖 本題組對應(yīng)必修一教材P86第三段內(nèi)容：葉綠體的結(jié)構(gòu)；P90光反應(yīng)和碳反應(yīng)，考查了光反應(yīng)和碳反應(yīng)的過程和聯(lián)系。 光反應(yīng)和碳反應(yīng)的過程 (1)光反應(yīng)發(fā)生的主要變化 ①光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能 ②水在光下裂解為H＋、O2和電子 ③水中的氫在光下將NADP＋還原為NADPH (2)碳反應(yīng)發(fā)生的主要過程 ①CO2的固定：RuBP與CO2結(jié)合形成2個三碳酸分子 ②三碳酸的還原：三碳酸接受來自NADPH的氫和ATP的磷酸基團(tuán)，形成三碳糖，這樣

16、光能就轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。 ③RuBP的再生：三碳糖在卡爾文循環(huán)中經(jīng)過復(fù)雜變化再生為RuBP。 (3)光反應(yīng)與碳反應(yīng)的反應(yīng)場所和聯(lián)系 ①為外膜，②為內(nèi)膜。③為基粒，由許多類囊體疊聯(lián)而成，其膜上分布有色素和酶，稱為光合膜。④為液態(tài)的葉綠體基質(zhì)，含有許多酶。光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供NADPH和ATP；碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi、NADP＋，兩者相輔相成。 角度1　光合作用的基本過程 (2017·臺州市選考教學(xué)質(zhì)量評估)美國科學(xué)家卡爾文利用同位素標(biāo)記法對小球藻的光合作用進(jìn)行研究，最終探明了光合作用中碳的轉(zhuǎn)化途徑，因此獲得了1961年的諾貝爾化學(xué)獎。下圖為簡化的卡爾文循環(huán)示意圖，①②③表示相

17、關(guān)物質(zhì)，請回答問題： (1)卡爾文循環(huán)中，3－磷酸甘油酸在①和ATP的作用下被還原為③____________，其中的①為3－磷酸甘油酸的還原提供了________和能量，②在____________(場所)重新形成①，所以卡爾文循環(huán)只有在________條件下才能一輪一輪循環(huán)不已。 (2)對培養(yǎng)小球藻的試管，先進(jìn)行一定強(qiáng)度的光照后，再黑暗處理，暗處理后短時間內(nèi)3－磷酸甘油酸的含量會________。如果加入18O標(biāo)記CO2，則會形成________，進(jìn)而產(chǎn)生18O2。 (3)提取并分離小球藻中的光合色素，濾紙條上從上至下第二個色素帶的顏色是________。 解析　(1)3－磷酸

18、甘油酸在NADPH和ATP作用下被還原為三碳糖(③)，在此過程中NADPH既提供氫，又提供能量。光反應(yīng)只有在有光的條件下才能進(jìn)行。 (2)暗處理后，NADPH和ATP減少，3－磷酸甘油酸消耗減少，其含量會增加。加入C18O2，在碳反應(yīng)中先生成HO，進(jìn)而在光反應(yīng)中生成18O2。 答案　(1)三碳糖　氫　類囊體　有光 (2)增加　HO (3)黃色 ■助學(xué)巧記 光合作用過程的“一、二、三、四” 角度2　光反應(yīng)和碳反應(yīng)的聯(lián)系 1.利用小球藻培養(yǎng)液進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)時，在其中加入抑制碳反應(yīng)的藥物后，發(fā)現(xiàn)在同樣的光照條件下釋放氧氣的速率下降。主要原因是(　　) A.葉綠素吸收光能的效率

19、下降 B.NADPH等的積累，光反應(yīng)速率減慢 C.合成ATP所需酶的活性受到抑制 D.碳反應(yīng)中生成水減少，使光反應(yīng)的原料不足 解析　變化的條件是影響了碳反應(yīng)，沒有影響光反應(yīng)，所以葉綠素吸收光能的效率沒有下降，A錯誤；由于碳反應(yīng)效率下降，會降低對NADPH和ATP的消耗，導(dǎo)致NADPH和ATP積累，B正確；ATP的合成是在光反應(yīng)形成的，ATP合成酶屬于光反應(yīng)的物質(zhì)，而題干只是影響的是碳反應(yīng)的酶，C錯誤；光反應(yīng)的原料水主要來自環(huán)境，不是來自碳反應(yīng)，D錯誤。 答案　B 2.(2017·嘉興一中期末)下列關(guān)于綠色植物光合作用的敘述中，錯誤的是(　　) A.光反應(yīng)在類囊體薄膜上進(jìn)行，碳反應(yīng)

20、在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行 B.光反應(yīng)需要光、不需要酶，碳反應(yīng)不需要光、需要多種酶 C.光反應(yīng)吸收光能，碳反應(yīng)將化學(xué)能儲存在糖類等有機(jī)物中 D.光反應(yīng)分解水并放出O2，碳反應(yīng)最終將CO2還原成糖類等有機(jī)物 解析　光反應(yīng)在類囊體薄膜上進(jìn)行，碳反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行，A正確；光反應(yīng)需要酶，例如ATP的合成需要ATP合成酶，B錯誤；光反應(yīng)吸收光能形成ATP，碳反應(yīng)將ATP中活躍的化學(xué)能貯存在有機(jī)物中，C正確；光反應(yīng)分解水生成NADPH并放出O2，碳反應(yīng)最終將CO2還原成三碳糖，D正確。 答案　B 對光反應(yīng)與碳反應(yīng)認(rèn)識的幾個誤區(qū) (1)光合作用中光反應(yīng)和碳反應(yīng)不是獨(dú)立的，而是息息相關(guān)的兩

21、個過程，沒有光反應(yīng)，碳反應(yīng)也無法進(jìn)行。 (2)光合作用的場所在真核生物中一定為葉綠體，在原核生物中為質(zhì)膜。 (3)碳反應(yīng)所需要的ATP僅來自光反應(yīng)，而不能由細(xì)胞呼吸提供。 (4)光合作用中，ATP提供能量和磷酸基團(tuán)；NADPH提供能量和作為還原劑，也是氫的載體，提供氫。 (5)三碳糖或戊糖(RuBP)組成元素中含有磷。 角度3　外界因素變化對三碳酸、RuBP等含量的影響 【典例】 (2017·浙江溫州選考模擬)離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用，如果突然停止光照，短暫時間內(nèi)葉綠體中三碳酸與RuBP相對含量的變化是(　　) A.三碳酸增多，RuBP減少 B.三碳酸增多，R

22、uBP增多 C.三碳酸減少，RuBP增多 D.三碳酸減少，RuBP減少 解析　離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定光合作用時，如果突然中斷光照，光反應(yīng)停止，導(dǎo)致NADPH和ATP減少，三碳酸的消耗減少，RuBP的生成減少，所以，三碳酸的含量增多，RuBP的含量減少。 答案　A 1.模型法 (1)模型構(gòu)建 (2)從物質(zhì)生成和消耗兩個方面分析 2.外界條件變化與物質(zhì)含量對照表 項(xiàng)目 光照變強(qiáng)CO2不變 光照變?nèi)魿O2不變 光照不變CO2增多 光照不變CO2減少 三碳酸 ↓ ↑ ↑ ↓ RuBP ↑ ↓ ↓ ↑ ATP ↑ ↓ ↓ ↑ 三

23、碳糖 ↑ ↓ ↑ ↓ NADPH ↑ ↓ ↓ ↑ 【對點(diǎn)小練】 (2017·溫州選考模擬)適宜的光照、溫度條件下，在0.003% CO2和1% CO2兩種不同環(huán)境中某植物葉肉細(xì)胞卡爾文循環(huán)中三碳酸和RuBP微摩爾濃度的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖分析合理的是(　　) A.AB段碳反應(yīng)速率越來越小 B.BC段甲物質(zhì)濃度降低是因?yàn)樯伤俾首冃? C.CD段光合作用較弱是因?yàn)楣夥磻?yīng)產(chǎn)物不足 D.AE段葉肉細(xì)胞的光飽和點(diǎn)穩(wěn)定不變 解析　AB段甲、乙兩物質(zhì)含量相對穩(wěn)定，因此，碳反應(yīng)速率保持基本不變，A錯誤；BC段CO2濃度降低，生成的三碳酸(甲物質(zhì))減少，含量降低，B正確

24、；CD段是因?yàn)樘挤磻?yīng)產(chǎn)物不足，C錯誤；AE段隨CO2濃度上升，光飽和點(diǎn)上升，反之則下降，D錯誤。 答案　B 考點(diǎn)三　環(huán)境因素對光合速率的影響 環(huán)境因素 (1)單因子變量對光合作用影響的曲線分析 ①光照強(qiáng)度 ②CO2濃度 ③溫度 ④無機(jī)鹽(N、P、Mg、K等) (2)多因子對光合速率的影響 ①曲線分析： OP段：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。 PQ段：限制因子受橫坐標(biāo)所表示的因子與坐標(biāo)曲線中另一因子的共同控制，如A圖的PQ階段受光照強(qiáng)度與溫度的共同影響。 Q點(diǎn)之后的線段：橫坐標(biāo)所表示的因子不再影響光

25、合速率，要想提高光合速率，可適當(dāng)提高圖中的其他因子。 ②應(yīng)用：溫室栽培時，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當(dāng)增加CO2濃度，進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。 (2015·10月浙江26題)某小組進(jìn)行了低溫弱光對番茄幼苗光合作用影響的實(shí)驗(yàn)，對照組：25 ℃、600 (μmol·m－2·s－1)(光照單位)，處理16天；實(shí)驗(yàn)組：5 ℃、60 (μmol· m－2·s－1)，先處理8天，再恢復(fù)到對照組條件處理8天。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述中，正確的是(　　) A.實(shí)驗(yàn)組植株光合速率與氣

26、孔導(dǎo)度呈負(fù)相關(guān) B.實(shí)驗(yàn)組植株第16天的光飽和點(diǎn)比第8天的高 C.5 ℃低溫處理番茄幼苗，對其光合作用造成的影響是不可恢復(fù)的 D.若在第4天給實(shí)驗(yàn)組植株提供對照組條件，則瞬間葉肉細(xì)胞中核酮糖二磷酸的含量上升 [慧眼識圖] 答案　B 本題B、C選項(xiàng)對應(yīng)必修一P95環(huán)境因素影響光合速率內(nèi)容。 1.光強(qiáng)度和溫度對光合速率的影響 (1)光合速率隨光強(qiáng)度增加而增加，但在強(qiáng)度達(dá)到光飽和點(diǎn)時，光強(qiáng)度再增加光合速率也不會增加。 (2)光合作用速率隨溫度的升高而加快，但超過最適溫度，光合酶的活性會減弱或喪失。 2.光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)的移動規(guī)律 (1)規(guī)律 (2)光補(bǔ)償點(diǎn)、飽和

27、點(diǎn)移動對照表 光補(bǔ)償點(diǎn) 光飽和點(diǎn) 提高CO2濃度 左移 右移 降低CO2濃度 右移 左移 土壤缺Mg2＋ 右移 左移 角度　環(huán)境因素對光合速率的影響 【典例】 某植物表觀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)下該植物的表觀光合速率為________。CO2濃度在A～B之間時，曲線________表示了表觀光合速率隨CO2濃度的增高而增高。 (2)CO2濃度大于C時，曲線b和c所表示的表觀光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是_______________________________________

28、______________。 (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。 [慧眼識圖] 答案　(1)0　a、b、c　(2)光強(qiáng)　(3)大于　(4)光強(qiáng) 【對點(diǎn)小練】 1.為研究大豆幼苗光合速率與光強(qiáng)度的關(guān)系，科研人員在適宜溫度、大氣CO2濃度條件下做了一組實(shí)驗(yàn)，得到圖中曲線Ⅰ。改變某一實(shí)驗(yàn)條件后，他們又做了一組實(shí)驗(yàn)，得到圖

29、中曲線Ⅱ。下列分析正確的是(　　) A.A點(diǎn)葉肉細(xì)胞中NADPH的合成速率大于B點(diǎn) B.B點(diǎn)葉肉細(xì)胞中RuBP的再生速率大于C點(diǎn) C.題中改變的實(shí)驗(yàn)條件是溫度或CO2濃度 D.不同實(shí)驗(yàn)條件下大豆幼苗的光飽和點(diǎn)不同 解析　A點(diǎn)與B點(diǎn)相比，光照強(qiáng)度較弱，光反應(yīng)較慢，生成NADPH的速率較小，A錯誤；B點(diǎn)的光合速率低于C點(diǎn)，所以B點(diǎn)葉肉細(xì)胞中RuBP的再生速率小于C點(diǎn)，B錯誤；題中改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是溫度或CO2濃度或成熟的大豆苗，C錯誤；影響光合作用的因素較多，不同實(shí)驗(yàn)條件下大豆幼苗的光飽和點(diǎn)不同，D正確。 答案　D 2.(2017·臺州模擬)如圖為在最適溫度和光照強(qiáng)度下，測得

30、甲、乙兩種植物的光合速率隨環(huán)境中CO2濃度的變化情況。下列說法中，不正確的是(　　) A.植物乙比植物甲對CO2濃度更敏感 B.當(dāng)CO2吸收量為C時，植物甲與植物乙合成有機(jī)物的量相等 C.D點(diǎn)時植物甲細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞溶膠、線粒體、葉綠體 D.適當(dāng)降低光強(qiáng)度，B點(diǎn)將向右移動 解析　由圖可知，環(huán)境中CO2濃度升高到一定程度后，植物乙的CO2吸收量降低幅度較大，植物甲的CO2吸收量基本保持不變，可見植物乙比植物甲對CO2濃度更敏感。當(dāng)CO2吸收量為C時，植物甲與植物乙的表觀光合速率相等，由于植物甲比植物乙的呼吸速率大，根據(jù)真正光合速率＝表觀光合速率＋呼吸速率可知，植物甲合成

31、有機(jī)物的量比植物乙多。D點(diǎn)時植物甲細(xì)胞既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行細(xì)胞呼吸，因此，產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞溶膠、線粒體、葉綠體。根據(jù)題意可知，圖中曲線是在最適光強(qiáng)度條件下測得的，因此若光強(qiáng)度減弱，CO2吸收量降低，B點(diǎn)時光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，降低光強(qiáng)度后，需要環(huán)境中提供較高濃度的CO2才能使光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，因此B點(diǎn)將向右移動。 答案　B 1.CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的移動方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)B是曲線與橫軸的交點(diǎn)，CO2(或光)飽和點(diǎn)C則是最大光合速率對應(yīng)的CO2濃度(或光照強(qiáng)度)，位于橫軸上。 (1)呼吸速率增加，其他條件不變

32、時，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)右移，反之左移。 (2)呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)右移，反之左移。 (3)陰生植物與陽生植物相比，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都應(yīng)向左移動。 2.曲線上其他點(diǎn)(補(bǔ)償點(diǎn)之外的點(diǎn))的移動方向：在外界條件的影響下，通過分析光合速率和呼吸速率的變化，進(jìn)而對曲線上某一點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)進(jìn)行具體分析，確定橫坐標(biāo)左移或右移，縱坐標(biāo)上移或下移，最后得到該點(diǎn)的移動方向。 (1)呼吸速率增加，其他條件不變時，曲線上的A點(diǎn)下移、其他點(diǎn)向左下方移動，反之A點(diǎn)上移、其他點(diǎn)向右上方移動。 (2)呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降

33、時，曲線上的A點(diǎn)不動，其他點(diǎn)向左下方移動，反之向右上方移動。 考點(diǎn)四　光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 1.光合作用與細(xì)胞呼吸的區(qū)別與聯(lián)系 項(xiàng)目 光合作用 細(xì)胞呼吸 范圍 植物的綠色細(xì)胞；少數(shù)原核生物 所有活細(xì)胞 場所 植物細(xì)胞的葉綠體 藍(lán)細(xì)菌的質(zhì)膜 細(xì)胞溶膠和線粒體 好氧細(xì)菌的質(zhì)膜 物質(zhì)轉(zhuǎn)化 無機(jī)物(CO2和H2O)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物 分解有機(jī)物產(chǎn)生CO2和H2O或其他小分子 能量變化 光能→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能＋熱能 實(shí)質(zhì) 合成有機(jī)物，貯存能量 分解有機(jī)物，釋放能量 代謝類型

34、 同化作用(或合成作用) 異化作用(或分解作用) 聯(lián)系 2.NADPH/NADH與ATP來源、去路的比較 來源 去路 NADPH/ NADH 光合作用 光反應(yīng)中水的光解 作為碳反應(yīng)階段的還原劑，用于還原三碳酸 需氧呼吸、厭氧呼吸 需氧呼吸第一階段、第二階段及厭氧呼吸第一階段產(chǎn)生 需氧呼吸用于第三階段還原氧氣產(chǎn)生水，同時釋放大量能量；厭氧呼吸用于第二階段還原丙酮酸生成相應(yīng)產(chǎn)物 ATP 光合作用 在光反應(yīng)階段合成ATP，其合成所需能量來自色素吸收轉(zhuǎn)化的太陽能 用于碳反應(yīng)階段三碳酸還原，其中活躍的化學(xué)能最終以穩(wěn)定的化學(xué)能形式貯存在有機(jī)物中 需氧呼吸、厭氧呼吸

35、 需氧呼吸第一、二、三階段均產(chǎn)生，其中第三階段產(chǎn)生最多，其中的能量來自有機(jī)物的分解；厭氧呼吸第一階段產(chǎn)生 分解釋放的能量直接用于各項(xiàng)生命活動 角度　光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 1.(2017·杭州市高三七校質(zhì)檢)下列關(guān)于檸檬酸循環(huán)和卡爾文循環(huán)的敘述，錯誤的是(　　) A.檸檬酸循環(huán)與卡爾文循環(huán)都無需O2直接參與 B.檸檬酸循環(huán)在線粒體中進(jìn)行，有CO2產(chǎn)生，無[H]釋放 C.三碳糖磷酸是CO2進(jìn)入卡爾文循環(huán)后形成的第一個糖 D.卡爾文循環(huán)是在葉綠體基質(zhì)中將CO2還原為糖的一系列反應(yīng) 解析　卡爾文循環(huán)進(jìn)行CO2的固定和還原生成有機(jī)物，消耗ATP，檸檬酸循環(huán)進(jìn)行丙酮酸和水反應(yīng)生成

36、CO2和[H]，生成ATP，都無需O2直接參與，A正確；檸檬酸循環(huán)進(jìn)行丙酮酸和水反應(yīng)生成CO2和[H]，B錯誤；三碳糖磷酸是CO2進(jìn)入卡爾文循環(huán)后形成的第一個糖，C正確；卡爾文循環(huán)即碳反應(yīng)是在葉綠體基質(zhì)中將CO2還原為糖的一系列反應(yīng)，D正確。 答案　B 2.(2017·紹興市適應(yīng)性考試)下圖表示某高等綠色植物的部分生理過程，字母表示物質(zhì)，①～⑤數(shù)字表示具體物質(zhì)變化過程，請回答： (1)①是________上進(jìn)行的________過程，其產(chǎn)生的物質(zhì)A除了為三碳糖的生成提供氫外，還能提供________。 (2)檸檬酸循環(huán)發(fā)生于________(用標(biāo)號回答)過程中，場所是_______

37、_。 (3)過程②產(chǎn)生的三碳糖大部分是運(yùn)至________外，并且轉(zhuǎn)變?yōu)開_______，供植物體所有細(xì)胞利用。 解析　(1)A為NADPH，在碳反應(yīng)中既提供氫又提供能量。(2)檸檬酸循環(huán)是需氧呼吸第二階段，(④)發(fā)生于線粒體基質(zhì)和嵴中。(3)在高等植物細(xì)胞中，在葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的三碳糖被運(yùn)輸出來，大部分合成蔗糖。 答案　(1)光合膜(類囊體膜)　光反應(yīng)　能量　(2)④　線粒體基質(zhì)和嵴　(3)葉綠體　蔗糖 (時間：40分鐘　分?jǐn)?shù)：100分) 1.在用紙層析法分離色素的實(shí)驗(yàn)中，一段時間后在濾紙條上遷移的最遠(yuǎn)的條帶顏色及色素名稱是(　　) A.黃色，葉黃素 B.橙黃色，胡蘿卜素

38、 C.藍(lán)綠色，葉綠素a D.黃綠色，葉綠素b 解析　在葉綠體色素分離的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：濾紙條從上到下依次是：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)。因此一段時間后在濾紙條上遷移的最遠(yuǎn)的條帶是胡蘿卜素，顏色是橙黃色。 答案　B 2.(2017·紹興段考)卡爾文等人在小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2，再給予不同的光照時間后，從小球藻中提取并分析放射性物質(zhì)。預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果是(　　) A.光照時間越長，三碳酸的積累越多 B.光照時間越長，戊糖的積累越多 C.光照時間越長，產(chǎn)生的放射性物質(zhì)的種類越多 D.無論光照時間長短，放射性物質(zhì)都會集中分布在類囊體膜上

39、 解析　光合作用過程中，由C元素的轉(zhuǎn)移途徑可知，戊糖(RuBP)與三碳酸的變化是一個循環(huán)過程，正常情況下，會保持相對平衡的狀態(tài)，光照時間延長不會使三碳酸和戊糖積累更多，A、B錯誤；類囊體膜進(jìn)行光反應(yīng)階段，二氧化碳的固定和還原是在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的，如果光照時間短，類囊體膜上無放射性，D錯誤。 答案　C 3.(2017·臺州市質(zhì)檢)光照增強(qiáng)，光合作用也增強(qiáng)，但在光照最強(qiáng)的夏季中午，由于葉片部分氣孔關(guān)閉，光合作用不繼續(xù)增強(qiáng)，反而下降，主要原因是(　　) A.夏季光照太強(qiáng)，葉綠素分解 B.夏季氣溫太高，酶活性降低 C.氣孔關(guān)閉，CO2固定減少 D.光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH減少

40、解析　夏季正午太陽光強(qiáng)，植物為減少蒸騰作用的水分散失，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致二氧化碳吸收量減少，因此三碳酸減少，RuBP增加，光合作用下降。 答案　C 4.(2017·杭州市期末)葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，下面有關(guān)葉綠體的敘述正確的是(　　) A.葉綠體中的色素都分布在囊狀結(jié)構(gòu)的膜上 B.葉綠體中的色素分布在外膜和內(nèi)膜上 C.光合作用的酶只分布在葉綠體基質(zhì)中 D.光合作用的酶只分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上 解析　類囊體是光反應(yīng)的場所，葉綠體中色素都分布在類囊體結(jié)構(gòu)的膜上。 答案　A 5.(2017·溫州市十校聯(lián)合體期末聯(lián)考)如圖是新鮮菠菜葉中的光合色素紙層析的結(jié)果，下列描述中正確

41、的是(　　) A.能夠吸收紅光和藍(lán)紫光的色素位于色素帶①② B.色素帶③④是含鎂的有機(jī)分子 C.紙層析的原理是光合色素易溶于95%乙醇 D.色素帶①②是僅由碳?xì)滏溄M成的分子 解析?、佗谌~綠素色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，A正確；色素帶①②是含鎂的有機(jī)分子，B錯誤；紙層析的原理是光合色素在層析液中的溶解度不同，導(dǎo)致其隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同；光合色素提取的原理是光合色素不溶于水易溶于無水乙醇，C錯誤；①②色素帶對應(yīng)的色素分子是葉綠素，含有C、H、O、N和Mg元素，D錯誤。 答案　A 6.葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是(　　) A.葉綠

42、體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi) B.H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中 C.CO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上 D.光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在葉綠體基質(zhì)中合成的 解析　葉綠體的色素分布在類囊體薄膜上，不是分布在類囊體腔內(nèi)，A錯誤；H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在類囊體薄膜上，B錯誤；CO2的固定過程屬于碳反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)內(nèi)，C錯誤；光合作用的產(chǎn)物淀粉是在葉綠體基質(zhì)中形成的，D正確。 答案　D 7.(2017·浙江溫州市選考模擬)下列圖解中甲是在有光照條件下，驗(yàn)證綠色植物能夠釋放O2的裝置；乙和丙是另外2個裝置，通?？勺鳛榧椎膶φ諏?shí)驗(yàn)裝置的是(　　)

43、 A.只有乙 B.只有丙 C.乙和丙都是 D.乙和丙都不是 解析　根據(jù)題意和圖示分析可知：甲、乙構(gòu)成一組對照實(shí)驗(yàn)，變量是光照，得出的結(jié)論是光照是綠色植物產(chǎn)生氧的條件；甲、丙構(gòu)成一組對照實(shí)驗(yàn)，變量是綠色植物，得出的結(jié)論是：氧是綠色植物光合作用產(chǎn)生的。乙與丙的變量是光和綠色植物，不可作為對照實(shí)驗(yàn)。因此，可作為甲的對照實(shí)驗(yàn)裝置的是丙。 答案　B 8.(2017·杭州質(zhì)檢)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＝色素移動距離/溶劑移動距離。下表是葉綠體中色素層析的部分結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) 溶劑移動距離 色素甲

44、移動距離 色素乙移動距離 色素丙移動距離 色素丁移動距離 實(shí)驗(yàn)組1 7.8 1.9 實(shí)驗(yàn)組2 8.2 1.5 實(shí)驗(yàn)組3 8.0 1.4 平均移動距離 8.0 7.6 0.8 遷移率(Rf) 無 0.53 0.10 A.色素甲的遷移率(Rf)是0.95 B.色素丙主要吸收紅光和藍(lán)紫光 C.色素乙的擴(kuò)散速度比色素甲快 D.葉片衰老過程中色素丁含量逐漸減少 解析　遷移率＝色素移動距離/溶劑移動距離，因此色素甲的遷移率(Rf)＝7.6/8.0＝0.95，A項(xiàng)正確；色素丙的遷移率(Rf)＝(1.9＋1.

45、5＋1.4)/(7.8＋8.2＋8.0)＝0.2，故為葉綠素a，其主要吸收紅光和藍(lán)紫光，葉片衰老過程中葉綠素含量逐漸減少，B、D項(xiàng)正確；色素乙的遷移率小于色素甲，表明色素甲的擴(kuò)散速度比色素乙快，C項(xiàng)錯誤。 答案　C 9.(2017·綠色聯(lián)盟高三適應(yīng))為研究高光強(qiáng)對移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進(jìn)行紙層析，右圖為濾紙層析的結(jié)果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是(　　) A.強(qiáng)光下的幼苗相比正常光照下的綠色更深 B.強(qiáng)光照可能抑制葉綠素的合成，促進(jìn)類胡蘿卜素的合成 C.四種色素在層析液中的溶解度大小是Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ＜Ⅳ D.色素分離過程中如果濾

46、液線觸及石油醚，會縮短得到四條色素帶的時間 解析　根據(jù)題圖來看：強(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低，綠色變淺，A錯誤；強(qiáng)光照和正常光照相比，明顯葉綠素含量降低，類胡蘿卜素含量增加，可見強(qiáng)光照可抑制葉綠素的合成，促進(jìn)類胡蘿卜素的合成，B正確；四種色素在層析液中溶解度大小是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，C錯誤；色素分離過程中如果濾液線觸及石油醚，色素會溶解在層析液，D錯誤。 答案　B 10.(2017·寧波期末聯(lián)考)下表是在最適溫度條件下測得某植物葉綠體中色素吸收光能的情況，下列分析錯誤的是(　　) 波長/nm 400 450 500 550 600 670 700 吸收光能百分比/%

47、 葉綠素a 40 68 5 15 16 40 16 全部色素 75 93 50 35 45 75 35 A.O2的釋放速率變化與全部色素吸收光能百分比的變化基本一致 B.由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為670 nm波長的光時，葉綠體中三碳酸的量會增加 C.該植物缺乏鎂時，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降低 解析　植物光合作用吸收光能，發(fā)生水的光解產(chǎn)生O2，因此O2的釋放速率變化與全部色素吸收光能百分比的變化基本一致，A項(xiàng)正確；由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為670 nm波長的光時，植物吸收的光能增加，光反應(yīng)加快，為

48、碳反應(yīng)提供的NADPH和ATP增加，三碳酸的還原速率加快，葉綠體中三碳酸的含量減少，B項(xiàng)錯誤；鎂是葉綠素的重要構(gòu)成成分，植物缺乏鎂時，葉綠素a含量降低，吸收的光能百分比的減少幅度更大，C項(xiàng)正確；表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在最適溫度條件下所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此環(huán)境溫度降低，該植物對光能的利用能力降低，D項(xiàng)正確。 答案　B 11.(2017·溫州市選考模擬)植物光合作用的部分反應(yīng)及光合產(chǎn)物在葉綠體外利用的示意圖如下，圖中A、B均為糖類。請回答： (1)虛線方框內(nèi)的一系列反應(yīng)稱為________循環(huán)，A物質(zhì)是________，CO2進(jìn)入循環(huán)后形成的第一個糖是________。 (2)圖中NADPH和A

49、TP在________反應(yīng)中生成，它們參與碳反應(yīng)中三碳酸的________反應(yīng)。 (3)B物質(zhì)是__________，可以供植物體所有細(xì)胞利用。植物在穩(wěn)定環(huán)境中，合成一分子B物質(zhì)至少需要發(fā)生________輪上述循環(huán)。 解析　(1)虛線方框內(nèi)的反應(yīng)為卡爾文循環(huán)，CO2進(jìn)入循環(huán)后生成三碳糖。(2)ATP和NADPH在光反應(yīng)中生成，在碳反應(yīng)中將三碳酸還原。(3)B為蔗糖，生成一分子的蔗糖需要固定12分子的CO2。 答案　(1)卡爾文　RuBP/戊糖/核酮糖二磷酸　三碳糖/三碳糖磷酸　(2)光　還原　(3)蔗糖　12 12.(2017·嘉興市3月測試)在適宜條件下對黃瓜施以不同氮含量的肥料，

50、在不同生育期測得黃瓜葉綠素含量如下表所示。請回答： 表：不同氮含量對黃瓜葉片葉綠素含量的影響 氮含量/ (kg·hm－2) 葉綠素含量/(mg·g－1) 苗期 開花坐果期 盛果期 末果期 0 3.38 7.30 9.52 7.12 180 3.38 7.53 11.37 7.88 360 3.48 8.06 12.31 8.34 540 3.54 7.23 11.48 9.62 (1)黃瓜的葉綠素中含有的無機(jī)鹽是________，葉綠素存在于葉綠體的________，主要吸收可見光中的__________________________

51、_______________。 (2)黃瓜的葉綠素吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存在________中，這些物質(zhì)在3－磷酸甘油酸的還原中起的作用____________________________________________。 (3)從表中數(shù)據(jù)可以得出，葉綠素含量隨著生育期的推進(jìn)呈________的趨勢。在氮含量為________kg·hm－2時，最有利于葉綠素的形成。 解析　(1)鎂(Mg2＋)是組成葉綠素的重要元素，葉綠素存在于葉綠體的類囊體膜，主要吸收可見光中的紅光和藍(lán)紫光。(2)黃瓜的葉綠素吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存在NADPH和ATP中，NADPH在3-磷酸甘油酸的還原中起

52、的作用是提供能量和作還原劑。ATP在3-磷酸甘油酸的還原中起的作用是提供能量。(3)從表中數(shù)據(jù)可以得出，葉綠素含量在苗期、開花坐果期、盛果期逐漸增加，但是末果期時反而減少，可知葉綠素含量隨著生育期的推進(jìn)呈先增加后降低的趨勢。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在氮含量為360(kg·hm－2)時，最有利于葉綠素的形成。 答案　(1)鎂(Mg2＋)　類囊體膜　紅光和藍(lán)紫光(2)NADPH和ATP　提供能量和作還原劑 (3)先增加后降低　 360 13.(加試探究)為研究不同濃度X溶液對黃瓜離體綠色子葉的鮮重增加和保綠的影響，請根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料和用具寫出實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)材料和用具：

53、黃瓜離體綠色子葉260片、10(μg·mL－1)的X溶液、蒸餾水、13個培養(yǎng)皿。(要求與說明：實(shí)驗(yàn)持續(xù)72 h，實(shí)驗(yàn)開始和每24 h測定一次；置于黑暗及其他適宜條件下培養(yǎng)；鮮重和葉綠素含量的測定方法不作要求) 請回答： (1)實(shí)驗(yàn)思路(其中實(shí)驗(yàn)分組用表格形式表示)： (2)若5(μg·mL－1)的X溶液能促進(jìn)離體綠色子葉的鮮重增加和保綠，請繪圖表示該組實(shí)驗(yàn)結(jié)果(設(shè)計一個坐標(biāo)系，并繪制鮮重、葉綠素含量相對值的變化曲線) 答案　(1)實(shí)驗(yàn)思路： ①取培養(yǎng)皿13個，進(jìn)行編號。 ②實(shí)驗(yàn)分組： 表：不同濃度X溶液對黃瓜離體子葉的鮮重增加和保綠效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)分組 時間 前測 X溶液濃度/(

54、μg·mL－1) 乙(10) 丙(5) 丁(0.5) 戊(0) 0 h 1.甲 — — — — 24 h — 2.乙＋24 h 3.丙＋24 h 4.?。?4 h 5.戊＋24 h 48 h — 6.乙＋48 h 7.丙＋48 h 8.?。?8 h 9.戊＋48 h 72 h — 10.乙＋72 h 11.丙＋72 h 12.丁＋72 h 13.戊＋72 h ③按上述分組，在各培養(yǎng)皿中分別加入20片綠色子葉。甲組依次測定鮮重和葉綠素含量并記錄。其他組蓋上培養(yǎng)皿蓋，置于黑暗及其他適宜條件下培養(yǎng)，再依次測定鮮重和葉綠素含量并記錄。 ④對所

55、得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計與分析。 (2) (時間：40分鐘　分?jǐn)?shù)：100分) 1.植物的光合作用受光強(qiáng)度、CO2濃度等環(huán)境因素的影響(如圖)。下列敘述錯誤的是(　　) A.A點(diǎn)條件下NADPH的合成速率大于B點(diǎn) B.B點(diǎn)條件下RuBP的再生速率小于C點(diǎn) C.x一般大于大氣中CO2濃度 D.A點(diǎn)對應(yīng)的光強(qiáng)度一般大于全日照 解析　A點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，此光照強(qiáng)度為光合作用最強(qiáng)時對應(yīng)的光照強(qiáng)度，但全日照的光強(qiáng)度，根據(jù)題意無法判斷。 答案　D 2.(2017·紹興市諸暨期中)如圖表示光照強(qiáng)度和CO2濃度對某植物光合作用強(qiáng)度的影響。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.曲線A點(diǎn)

56、轉(zhuǎn)向B點(diǎn)時，葉綠體中三碳酸濃度降低 B.曲線中D點(diǎn)轉(zhuǎn)向B點(diǎn)時，葉綠體中RuBP濃度升高 C.AB段影響光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度 D.BC段影響光合速率的限制性因素可能是溫度等其他條件 解析　曲線中A點(diǎn)轉(zhuǎn)向B點(diǎn)時，光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP增加，促進(jìn)碳反應(yīng)還原三碳酸，葉綠體中三碳酸濃度降低，A正確；曲線中D點(diǎn)轉(zhuǎn)向B點(diǎn)時，CO2濃度增加，CO2用于碳反應(yīng)中和RuBP固定生成三碳酸，因此葉綠體中RuBP濃度降低，三碳酸濃度增加，B錯誤；AB段光合作用反應(yīng)速率未達(dá)到最高點(diǎn)，主要受橫坐標(biāo)光照強(qiáng)度影響，C正確；BC段影響光合作用速率的限制性因素可能是溫度等其他條件，與橫坐標(biāo)的

57、影響因素?zé)o關(guān)，D正確。 答案　B 3.右圖表示光合作用的碳反應(yīng)過程。下列敘述錯誤的是(　　) A.①是3-磷酸甘油酸 B.②和③在類囊體膜上產(chǎn)生 C.⑤是核酮糖二磷酸 D.⑥可在葉綠體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榘被? 解析　圖中①為3-磷酸甘油酸，②為ATP，③為NADPH，④為NADP＋，⑤為三碳糖磷酸。 答案　C 4.(2017·新高考研究聯(lián)盟高三聯(lián)考)如圖所示為光合作用的部分代謝過程，圖中A、B、M表示某種物質(zhì)。請回答下列問題。 (1)光合色素存在于圖中的________中，其中呈黃色、橙色、紅色的色素合稱為________。ATP、RuBP、NADPH共有的組成元素是____

58、____。 (2)圖中水裂解產(chǎn)生________。據(jù)圖分析，膜蛋白具有________功能。 (3)圖中M代表________，NADPH和ATP分別為碳反應(yīng)中三碳酸的還原提供了________。 解析　(1)光合色素存在于圖中的類囊體膜中，其中呈黃色、橙色、紅色的色素合稱為類胡蘿卜素。ATP和NADPH的元素組成為C、H、O、N、P，而RuBP的組成元素是C、H、O、P。(2)圖中水裂解產(chǎn)生O2、H＋、e－。據(jù)圖分析，膜蛋白具有控制物質(zhì)進(jìn)出和催化功能。(3)圖中M代表NADP＋，NADPH和ATP分別為碳反應(yīng)中三碳酸的還原提供了氫、能量和磷酸基團(tuán)、能量。 答案　(1)類囊體膜　類胡蘿

59、卜素　C、H、O、P (2)O2、H＋、e－　控制物質(zhì)進(jìn)出和催化 (3)NADP＋　氫、能量和磷酸基團(tuán)、能量 5.(2017·浙江名校協(xié)作體高三試題)下圖為葉肉細(xì)胞中部分代謝途徑示意圖。請回答以下問題： (1)上圖所示的生理過程為__________循環(huán)，該循環(huán)的關(guān)鍵步驟是__________，NADPH在該循環(huán)中的作用為________。 (2)淀粉運(yùn)出葉綠體時先水解成TP或葡萄糖，后者通過葉綠體膜上的載體運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中，然后與________一起合成蔗糖，再運(yùn)出葉肉細(xì)胞。 (3)若將光照撤離，短時間內(nèi)葉綠體中RuBP的含量________(填“下降”“上升”或“不變”)，此

60、時葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所是________。 (4)在供給C18O2較長時間后，光合產(chǎn)物中含18O的除糖類外，還有________。 解析　(1)題圖生理過程為卡爾文循環(huán)，該循環(huán)的關(guān)鍵步驟是三碳酸的還原，NADPH既供氫又供能。(3)若將光照撤離，NADPH和ATP無法生成，短時間內(nèi)RuBP的含量會下降，此時葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所是線粒體和細(xì)胞溶膠。 (4)供給C18O2較長時間后，會生成HO和含18O的蔗糖，HO在光反應(yīng)中生成18O2。 答案　(1)卡爾文　三碳酸的還原(CO2的還原、每個三碳酸分子接受來自NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團(tuán)，形成三碳糖均可)　供氫(作還原劑

61、)和供能 (2)果糖　(3)下降　線粒體和細(xì)胞溶膠 (4)H2O、O2(或HO、18O2) 6.(2017·慈溪市期中)如圖所示，原來置于黑暗環(huán)境中的綠色植物移至光下后，CO2的吸收量發(fā)生了改變。下列敘述中，正確的是(　　) A.曲線AB段表示綠色植物沒有進(jìn)行光合作用 B.曲線BC段表示綠色植物只進(jìn)行光合作用 C.在B點(diǎn)顯示綠色植物光合作用和呼吸作用速率相等 D.整段曲線表明，隨光照強(qiáng)度遞增，光合作用增強(qiáng)，呼吸作用減弱 解析　曲線AB段光照強(qiáng)度較低，綠色植物光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，植物表現(xiàn)為釋放CO2，A錯誤；曲線BC段表示光照強(qiáng)度較高，綠色植物光合作用強(qiáng)度大于呼

62、吸作用強(qiáng)度，植物表現(xiàn)為吸收CO2，B錯誤；B點(diǎn)表示綠色植物光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，植物表現(xiàn)為不吸收CO2也不釋放CO2，C正確；由曲線可知，隨光照強(qiáng)度遞增，光合作用增強(qiáng)，但達(dá)到一定程度時，光合作用強(qiáng)度不再隨之增強(qiáng)，在整個過程中可認(rèn)為呼吸作用強(qiáng)度不變，D錯誤。 答案　C 7.(2017·臺州市高三2月選考)某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長作為對照組，另4組在人工氣候室中生長作為實(shí)驗(yàn)組，其他條件相同且適宜，測定中午12：30時各組葉片的表觀光合速率，各組實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如下表所示，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) 組別 對照組 實(shí)驗(yàn)組1 實(shí)驗(yàn)組2 實(shí)驗(yàn)

63、組3 實(shí)驗(yàn)組4 溫度/℃ 36 36 36 31 25 相對濕度/% 17 27 52 52 52 表觀光合速率/ (mg CO2·dm－2·h－1) 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 A.中午對小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是溫度 B. 增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度 C.若適當(dāng)提高實(shí)驗(yàn)組4的環(huán)境濕度能提高小麥的光合速率 D. 若給小麥提供C18O2，產(chǎn)生的O2中不可能含有放射性 解析　根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，相同溫度條件下，小麥光合速率隨相對濕度增加而明顯加快，但相對濕度相同時小麥光合速率隨著溫度的

64、變化不明顯，由此可推知中午時對小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度，增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度，A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)2、3、4組相對濕度相同，隨著溫度升高，表觀光合速率先增大后減小，故C項(xiàng)錯誤；C18O2經(jīng)光合作用碳反應(yīng)生成HO，后者再經(jīng)光反應(yīng)生成18O2，故D項(xiàng)錯誤。 答案　B 8.(2017·溫州市十校聯(lián)合體期末聯(lián)考)如圖是研究某高等植物光合作用相關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，其中Rubisco酶系催化CO2與RuBP結(jié)合生成三碳酸的酶。下列相關(guān)說法正確的是(　　) A.據(jù)圖可知，CO2濃度對該植物還原糖含量的影響不如光照強(qiáng)度影響顯著 B.氣孔開度直接影

65、響葉片的水分散失，說明該植物在低濃度CO2條件下對干旱環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng) C.Rubisco酶催化CO2與RuBP結(jié)合生成三碳酸需要光反應(yīng)提供ATP和NADPH的能量 D.該植物在葉綠體內(nèi)合成的三碳糖可在葉綠體外進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成蔗糖，并轉(zhuǎn)移至其他器官 解析　據(jù)圖可知，無法得出CO2濃度對該植物還原糖含量的影響不如光照強(qiáng)度影響顯著，A錯誤；較高CO2濃度下植物的氣孔開放度降低，能減少水分蒸騰，有利于度過干旱環(huán)境，B錯誤；Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定過程，不需要光反應(yīng)提供ATP和NADPH的能量，C錯誤；該植物在葉綠體內(nèi)合成的三碳糖可在葉綠體外進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成蔗糖，并轉(zhuǎn)移至其他器官，D

66、正確。 答案　D 9.(2016·嘉興市秀州期中)下列關(guān)于光合作用的敘述正確的是(　　) A.能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞一定含有葉綠體 B.光合作用中的產(chǎn)物三碳糖大部分在葉綠體內(nèi)作為合成淀粉等原料而被利用 C.如果將葉綠體的所有色素提取出來，并放于有光條件下，那么水的光解依舊進(jìn)行 D.若類囊體結(jié)構(gòu)被破壞，則三碳酸的合成速率將減慢 解析　藍(lán)細(xì)菌等原核生物能進(jìn)行光合作用但沒有葉綠體，A錯誤；光合作用中的產(chǎn)物三碳糖大部分用于RuBP的再生，B錯誤；葉綠體中色素有的與類囊體膜上的蛋白質(zhì)相結(jié)合，而成為色素蛋白復(fù)合體，如果將葉綠體的所有色素提取出來，會使它們失去作用，水的光解無法進(jìn)行，C錯誤；三碳酸的合成發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，但受到類囊體中光反應(yīng)提供的還原氫和ATP的影響，D正確。 答案　D 10.(2016·臺州市臨海六中高三期中)如圖為大豆葉片光合作用碳反應(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)槿妓嶂械幕瘜W(xué)能 B.CO2可直接被NADPH還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類 C.被還原的三碳酸在有關(guān)酶的催化作用下，可再形成Ru