（浙江選考）2018屆高三生物二輪專題復(fù)習(xí) 專題三 細(xì)胞呼吸與光合作用 考點(diǎn)2 光合作用學(xué)案 新人教版

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1、 考點(diǎn)2　光合作用 1．光合作用的概念及其過程的正誤判斷 (1)適宜條件下光合作用過程中RuBP/三碳酸分子的比值在停止供應(yīng)CO2后比停止前高(　√　) (2)光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與(　√　) (3)光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的NADPH可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑(　√　) (4)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，光反應(yīng)強(qiáng)度會(huì)降低，碳反應(yīng)強(qiáng)度也降低(　√　) (5)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反應(yīng)(　√　) 2．(加試)環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響的正誤判斷 (1)夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí)，小麥光合速率最高(　×　) 提示　夏季晴

2、天光照最強(qiáng)時(shí)，小麥葉片的氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，導(dǎo)致光合作用的原料減少，小麥光合速率反而下降。 (2)提高溫度一定能促進(jìn)三碳糖的生成(　×　) (3)水分虧缺主要是通過影響CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞內(nèi)而影響光合作用的(　√　) (4)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞內(nèi)的NADPH/NADP＋的比值下降(　√　) 3．(加試)光合作用與細(xì)胞呼吸的異同的正誤判斷 (1)光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能和ATP(　×　) 提示　ATP是物質(zhì)不是能量。 (2)夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當(dāng)增加光照，夜晚適當(dāng)降低溫度，可提高作

3、物產(chǎn)量(　√　) (3)凈光合速率長期為零時(shí)會(huì)導(dǎo)致幼苗停止生長(　√　) (4)將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時(shí)間的延長，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢是降低至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定(　√　) (5)如圖是夏季晴朗的一天，甲、乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化，則甲植株在a點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用；乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多；曲線b～c段和d～e段下降的原因相同(　×　) 提示　甲植株在a點(diǎn)光合速率＝呼吸速率，乙植株在18時(shí)有機(jī)物積累量最多，曲線b～c段和d～e段下降的原因分別是部分氣孔關(guān)閉、光強(qiáng)減弱。 4．(綜合應(yīng)用)某

4、研究小組進(jìn)行某植物的栽培試驗(yàn)，圖1表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下測得的光合曲線和黑暗條件下的呼吸曲線；圖2為在恒溫密閉玻璃溫室中，連續(xù)24 h測定的溫室內(nèi)CO2濃度以及植物CO2吸收速率的變化曲線。據(jù)圖判斷相關(guān)敘述并思考相關(guān)問題： (1)圖1中，當(dāng)溫度達(dá)到55 ℃時(shí)，植物光合作用相關(guān)的酶失活(　√　) (2)18 h時(shí)，圖2葉肉細(xì)胞中葉綠體產(chǎn)生的O2量大于線粒體消耗的O2量(　√　) (3)該植株在進(jìn)行光合作用且吸收CO2的量為0時(shí)，在兩圖中的描述點(diǎn)共有4個(gè)(　×　) (4)依據(jù)圖1可推知若溫度保持在35 ℃的條件下，長時(shí)間每天交替進(jìn)行12 h光照、12 h黑暗，該植物能

5、正常生長(　×　) (5)圖2中經(jīng)過連續(xù)24 h的培養(yǎng)，與0 h時(shí)相比，24 h時(shí)該植物的有機(jī)物量增多了(　×　) (6)圖2中一晝夜溫室中氧氣濃度最高時(shí)在18時(shí)，而最低是6時(shí)(　√　) (7)圖1中實(shí)線在40 ℃時(shí)的代謝特點(diǎn)是什么？在原題坐標(biāo)圖1中繪出40 ℃之前和40 ℃之后的真正的光合作用的相對(duì)強(qiáng)度。 答案　40 ℃時(shí)光合速率與細(xì)胞呼吸速率相等。40 ℃之前某溫度條件下真正的光合作用的相對(duì)強(qiáng)度等于該溫度條件下兩曲線縱坐標(biāo)值之和，40 ℃之后某溫度條件下真正的光合作用的相對(duì)強(qiáng)度等于虛線縱坐標(biāo)值減掉實(shí)線所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)值，如圖所示。 (8)圖1中，40 ℃與60 ℃時(shí)，CO2的吸

6、收量均為0，二者的機(jī)理有區(qū)別嗎？ 答案　有區(qū)別，前者光合速率等于呼吸速率，后者光合速率和呼吸速率均為0(植物死亡)。 一、光反應(yīng)、碳反應(yīng)的過程和物質(zhì)變化 1．光合作用的原理 (1)光合作用基本過程圖解 (2)光反應(yīng)與碳反應(yīng)的關(guān)系 ①光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供NADPH、ATP，碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP＋、ADP和Pi。 ②沒有光反應(yīng)，碳反應(yīng)無法進(jìn)行；沒有碳反應(yīng)，有機(jī)物無法合成，光反應(yīng)也會(huì)受到抑制。 2．外界條件變化對(duì)光合作用產(chǎn)物的影響 變化條件 三碳酸 RuBP NADPH和ATP 三碳糖 CO2供 應(yīng)不變 光照強(qiáng)→弱 ↑ ↓ ↓ ↓ 光照弱→強(qiáng)

7、↓ ↑ ↑ ↑ 光照不變 CO2充足→不足　　　 ↓ ↑ ↑ ↓ CO2不足→充足　　　 ↑ ↓ ↓ ↑ 注：此表只是對(duì)變化后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)的相對(duì)量的變化作討論，而不是長時(shí)間。用“↑”代表上升，“↓”代表下降。 二、葉綠體色素的種類及提取與分離 1．填寫濾紙條上色素的種類 2．填寫圖中3條曲線代表的3種色素的吸收光譜 3．光合色素的提取與分離的原理、試劑 (1)實(shí)驗(yàn)原理 ①提?。壕G葉中的色素能夠溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用95%的乙醇等有機(jī)溶劑提取色素。 ②分離：各種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，反之則慢

8、，從而使各種色素相互分離。 (2)“光合色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)中的試劑、材料的作用 95%的乙醇：溶解葉綠體色素；層析液：分離色素；SiO2：增加杵棒與研缽間的摩擦力，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使研磨更充分；CaCO3：防止研磨過程中色素被破壞。 4．光合色素提取與分離實(shí)驗(yàn)的異常現(xiàn)象分析 (1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析 ①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。 ②使用放置數(shù)天的葉片，濾液色素(葉綠素)太少。 ③一次加入大量95%的乙醇(正確做法：分次加入少量95%的乙醇提取色素)。 ④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。 (2)濾紙條色素帶重疊：濾紙條上的濾液細(xì)線畫的不整齊或較粗。

9、 (3)濾紙條看不見色素帶 ①忘記畫濾液細(xì)線或沒有提取出色素。 ②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長，色素全部溶解到層析液中。 三、環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響(加試) 1．光強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響 (1)圖像分析：A點(diǎn)時(shí)，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；AB段隨著光強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合速率也增強(qiáng)，但仍小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；B點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，即光補(bǔ)償點(diǎn)；BC段隨著光強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合速率增強(qiáng)；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)，限制C點(diǎn)的環(huán)境因素可能有溫度或二氧化碳濃度等。 (2)下面的四幅圖表示A點(diǎn)、AB段、B點(diǎn)和B點(diǎn)之后的O2和CO2轉(zhuǎn)移方向，但順序已打亂，請(qǐng)具體填出對(duì)應(yīng)區(qū)段。 (3

10、)應(yīng)用分析：欲使植物正常生長，則必須使光強(qiáng)度大于光補(bǔ)償點(diǎn)；適當(dāng)提高光強(qiáng)度可增加大棚作物產(chǎn)量。 2．CO2濃度 (1)圖像分析：圖1中縱坐標(biāo)表示凈光合速率，A點(diǎn)時(shí)光合速率等于細(xì)胞呼吸速率，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)，而圖2中縱坐標(biāo)表示總光合速率，A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。兩圖中的B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)；兩圖都表示在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度增加而增大。 (2)應(yīng)用分析：大氣中的CO2濃度處于OA′段時(shí)，植物無法進(jìn)行光合作用；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過“正其行，通其風(fēng)”和增施農(nóng)家肥等措施增加CO2濃度，提高光合速率。 3．溫度 (1)原理分析：通過影響酶活性進(jìn)而影響光合

11、作用。 (2)圖像分析：低溫導(dǎo)致酶的活性降低，引起植物的光合速率降低，在一定范圍內(nèi)隨著溫度的升高酶活性升高，進(jìn)而引起光合速率也增強(qiáng)；溫度過高會(huì)引起酶活性降低，植物光合速率降低。 (3)應(yīng)用分析：溫室中白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)降低溫室的溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證植物的有機(jī)物積累。 四、關(guān)于光合作用的易錯(cuò)點(diǎn)分析 1．涉及光合作用的過程與條件雖然基礎(chǔ)，但易錯(cuò)，主要有以下幾個(gè)方面： (l)葉綠體中ATP與ADP的轉(zhuǎn)移場所：在光反應(yīng)中，合成ATP，所以ADP由葉綠體基質(zhì)中轉(zhuǎn)移到類囊體膜上；在碳反應(yīng)中，ATP被水解利用，所以ATP由類囊體膜上轉(zhuǎn)移到葉綠體基質(zhì)中。 (2

12、)光反應(yīng)與碳反應(yīng)的關(guān)系：這是兩個(gè)既相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系的生理過程。光反應(yīng)必須在有光的條件下進(jìn)行，碳反應(yīng)在有光無光條件下都可以進(jìn)行。光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供ATP和NADPH，還原三碳酸，碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、磷酸、NADP＋等物質(zhì)。如果沒有光反應(yīng)產(chǎn)物的提供，盡管CO2充足也不能進(jìn)行光合作用。同樣如果缺乏CO2，即使有較強(qiáng)的光照也不能大量地產(chǎn)生O2。 (3)分析三碳酸、RuBP相對(duì)含量變化的技巧是當(dāng)光強(qiáng)度變化時(shí)，主要分析：2三碳酸→RuBP＋三碳糖；當(dāng)CO2含量變化時(shí)，主要分析RuBP＋CO2→三碳酸。 2．基本知識(shí)易錯(cuò)、易混點(diǎn)主要表現(xiàn)在： (1)對(duì)于植物來說，只有綠色部分可進(jìn)行光合作用，非

13、綠色部分不能進(jìn)行光合作用，如根細(xì)胞、萌發(fā)的種子等，而任何器官均可進(jìn)行細(xì)胞呼吸。 (2)只有在光照條件下才可進(jìn)行光合作用，但細(xì)胞呼吸一天24 h均可進(jìn)行。 (3)植物一般在白天進(jìn)行光合作用吸收二氧化碳，但是有的沙漠植物或有的植物在非常干旱的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)夜晚氣孔開放吸收二氧化碳，而白天會(huì)呈現(xiàn)二氧化碳吸收量出現(xiàn)負(fù)值的情況。這類植物白天氣孔關(guān)閉是為了減少水分散失，晚上吸收的二氧化碳暫時(shí)儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)，仍是在白天有光的時(shí)候才進(jìn)行光合作用。 題型一　光合作用的過程及其影響因素 1．將小麥植株置于密閉玻璃罩內(nèi)，下圖是在不同溫度條件下測定小麥對(duì)氧氣的吸收或釋放量隨光強(qiáng)度的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答

14、下列問題： (1)b點(diǎn)的生物學(xué)含義是_________________________________________________________ ___________________________________________。 此時(shí)小麥根尖細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所為____________________________。適當(dāng)提高CO2濃度后再測定，圖中的b點(diǎn)將向________移動(dòng)。 (2)由圖可知，影響c點(diǎn)變動(dòng)的主要因素是__________________。 (3)若適當(dāng)提高CO2濃度，d點(diǎn)將向________移動(dòng)。此時(shí)葉綠體產(chǎn)生的O2的去向是_________

15、_____(填“線粒體”“細(xì)胞外”或“兩者都有”)。 答案　(1)光合作用產(chǎn)生氧氣的速率等于需氧呼吸消耗氧氣的速率　細(xì)胞溶膠和線粒體　左　(2)光強(qiáng)度和溫度　(3)右下　兩者都有 解析　(1)分析題圖發(fā)現(xiàn)，縱坐標(biāo)表示氧氣吸收速率即凈光合速率，橫坐標(biāo)表示光強(qiáng)度；b點(diǎn)氧氣吸收速率為0，即凈光合速率為0，其含義為：光合作用產(chǎn)生氧氣的速率等于需氧呼吸消耗氧氣的速率；此時(shí)小麥根尖(根尖中無葉綠體)只能進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生ATP，呼吸作用產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞溶膠和線粒體。圖中適當(dāng)提高CO2濃度后，光合速率增加，光補(bǔ)償點(diǎn)減小，b點(diǎn)將向左移動(dòng)。 (2)由題圖可知，變量只有兩個(gè)：光強(qiáng)度、溫度。分析25 ℃曲

16、線可知，隨著光強(qiáng)度增強(qiáng)，氧氣釋放速率增強(qiáng)，光強(qiáng)度是限制因素影響c點(diǎn)變動(dòng)；分析15 ℃曲線可知，c點(diǎn)時(shí)雖然二者溫度不同，但凈光合速率相同，由于二者的呼吸速率不同，說明二者總光合速率不同，進(jìn)而說明溫度也影響光合速率，進(jìn)而影響c點(diǎn)的變動(dòng)。 (3)提高二氧化碳濃度后，植物的最大光合速率增加，d點(diǎn)會(huì)向下移，最大光合速率增加，需要的光強(qiáng)度會(huì)增加，所以d點(diǎn)會(huì)向右移；因此d點(diǎn)向右下移。 思維延伸　(1)原題中若b點(diǎn)時(shí)玻璃罩內(nèi)該氣體量保持不變的情況下，其葉肉細(xì)胞中該氣體的產(chǎn)生量________(填“大于”“等于”或“小于”)消耗量。已知該植物的光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25 ℃和30 ℃，若將溫度從2

17、5 ℃提高到30 ℃時(shí)，a點(diǎn)將________移。 答案　大于　上 (2)將生長發(fā)育狀況相同的某經(jīng)濟(jì)作物分為兩組，Ⅰ組用遮光網(wǎng)處理以降低光強(qiáng)度，Ⅱ組不做處理，分別測定凈光合速率的日變化情況，結(jié)果如圖，則________點(diǎn)時(shí)體內(nèi)有機(jī)物總量最少；若增加Ⅰ組的透光量(其他條件不變)，c點(diǎn)應(yīng)向________移。 答案　c　左 (3)如圖表示棉田內(nèi)，棉葉在一天內(nèi)吸收二氧化碳速率的情況，如果C、F時(shí)間所合成的葡萄糖速率相等，均為36 mg·dm－2·h－1，則A、C、F三點(diǎn)的呼吸強(qiáng)度的比較結(jié)果是___________，如果土壤中長期缺乏Mg2＋，則圖中G點(diǎn)向________移動(dòng)。 答案

18、　F>C>A　左 (4)如圖1是在圖2的m點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件下測得的曲線，圖2是在圖1的c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件下測得的陽生植物的光合作用曲線，若在圖2的n點(diǎn)條件下，測繪陽生植物光強(qiáng)度與光合CO2同化速率關(guān)系曲線，則該曲線與圖1的陽生植物曲線比較 b點(diǎn)向____(”左”或“右”)移，a點(diǎn)上下移動(dòng)的主要影響因素是________。 答案　左　溫度 面積法快速分析坐標(biāo)圖中光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)的移動(dòng) 據(jù)圖可知，OA表示細(xì)胞呼吸釋放的CO2量，由光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)到光(CO2)飽和點(diǎn)圍成△BCD面積代表凈光合作用有機(jī)物的積累量。改變影響光合作用某一因素，對(duì)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)會(huì)有一定的影響，因此凈光合作用

19、有機(jī)物的積累量也會(huì)隨之變化。具體分析如下表所示： 條件改變 △面積 光(CO2) 補(bǔ)償點(diǎn) 光(CO2) 飽和點(diǎn) 適當(dāng)提高溫度 減小 右移 左移 適當(dāng)增大光強(qiáng)度(CO2濃度) 增加 左移 右移 適當(dāng)減少光強(qiáng)度(CO2濃度) 減小 右移 左移 植物缺少M(fèi)g元素 減小 右移 左移 注：適當(dāng)提高溫度指在最適光合作用溫度的基礎(chǔ)上；光強(qiáng)度或CO2濃度的改變均是在飽和點(diǎn)之前。 題型二　總光合速率與凈光合速率的相關(guān)計(jì)算 2．(2017·嘉興模擬)以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某植物光合作用與呼吸作用的影響(其余實(shí)驗(yàn)條件均適宜)，結(jié)果如下表。下列對(duì)該

20、表數(shù)據(jù)分析正確的是(　　) 溫度(℃) 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO2(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 黑暗下釋放CO2(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 A.晝夜不停地光照，溫度在35 ℃時(shí)該植物不能生長 B．晝夜不停地光照，該植物生長的最適宜溫度是30 ℃ C．在恒溫條件下，每天光照、黑暗各12小時(shí)，20 ℃時(shí)該植物積累的有機(jī)物最多 D．每天光照、黑暗各12小時(shí)，在35 ℃、5 ℃的晝夜溫差下，該植物積累的有

21、機(jī)物最多 答案　C 解析　題表中“光照下吸收CO2(mg/h)”代表的是凈光合速率，“黑暗中釋放CO2(mg/h)”代表的是呼吸速率。由題表可知，在晝夜不停地光照條件下，只要凈光合速率大于0，植物就可以正常生長，A錯(cuò)誤；晝夜不停地光照，該植物生長的最適溫度為凈光合速率最大點(diǎn)，故最適溫度為25 ℃，B錯(cuò)誤；有機(jī)物積累量＝光照下積累的有機(jī)物量－黑暗下消耗的有機(jī)物量，故每天光照12小時(shí)，黑暗12小時(shí)，在20 ℃時(shí)該植物的有機(jī)物積累量最大，C正確；植物積累的有機(jī)物最多，要求白天積累的有機(jī)物最多，夜間消耗的有機(jī)物最少。25 ℃時(shí)凈光合速率最大，說明積累的有機(jī)物最多，5 ℃呼吸速率最低，說明消耗的有機(jī)

22、物最少。因此每天光照、黑暗各12小時(shí)，在25 ℃、5 ℃的晝夜溫差下，該植物積累的有機(jī)物最多，D錯(cuò)誤。 3．某科研小組為研究溫度變化對(duì)某栽培植物生長的影響，在光照、CO2濃度及其他外界條件適宜且恒定的條件下，測得植物葉肉細(xì)胞凈光合速率及在黑暗條件下呼吸速率的相對(duì)值如下表；在不同溫度下該植物葉肉細(xì)胞間的CO2濃度相對(duì)值如下圖。請(qǐng)分析回答： 溫度(℃) 20 25 30 35 40 45 50 55 凈光合速率相對(duì)值 2 4 5 3 0 －4 －3 －2 呼吸速率相對(duì)值 2 3 3.5 4.5 5 4.5 3 2 (1)表中數(shù)據(jù)表明

23、：該植物在溫度為________℃時(shí)，光合產(chǎn)物的積累最快；溫度對(duì)葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的影響不完全相同，其原因是__________________________。 (2)在40 ℃條件下，該植物葉肉細(xì)胞的胞間CO2濃度應(yīng)處在圖中的________點(diǎn)，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 圖中d點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞所處的溫度是

24、________℃(填表中溫度)。 (3)每天交替進(jìn)行12 h光照、12 h黑暗，該植物能長期正常生長的溫度為________(填表中溫度)，理由是______________________________________。 答案　(1)30　光合酶和呼吸酶的最適溫度不同 (2)c　因40 ℃條件下光合速率等于呼吸速率，葉肉細(xì)胞無CO2的吸收和釋放　45 (3)25 ℃和30 ℃　24 h內(nèi)有機(jī)物的積累量大于零 解析　(1)凈光合速率最大時(shí)，光合產(chǎn)物的積累最快，此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度是表中的30 ℃。表中數(shù)據(jù)顯示：40 ℃時(shí)呼吸速率的相對(duì)值最大，說明呼吸酶的最適溫度是40 ℃左右；實(shí)際光合

25、速率＝凈光合速率＋呼吸速率，分析表中各溫度下的數(shù)據(jù)可知，30 ℃時(shí)，實(shí)際光合速率為5＋3.5＝8.5，高于其他溫度，說明光合酶的最適溫度是30 ℃左右。綜上所述，光合酶和呼吸酶的最適溫度不同，所以溫度對(duì)葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的影響不完全相同。(2)在40 ℃條件下，凈光合速率相對(duì)值為零，說明此時(shí)光合速率等于呼吸速率，葉肉細(xì)胞無CO2的吸收和釋放，所以該植物葉肉細(xì)胞的胞間CO2濃度應(yīng)處在圖中的c點(diǎn)。圖中d點(diǎn)時(shí)，胞間CO2的相對(duì)值最高，說明凈光合速率的相對(duì)值最小，所以葉肉細(xì)胞所處的溫度是45 ℃。(3)只有一晝夜有有機(jī)物積累，植物才能正常生長。若每天交替進(jìn)行12 h光照、12 h黑暗，則該植物

26、有機(jī)物積累量＝凈光合速率×12－呼吸速率×12＝(凈光合速率－呼吸速率)×12，據(jù)此分析表中數(shù)據(jù)可知：在25 ℃和30 ℃時(shí)，24 h內(nèi)有機(jī)物積累量均大于零，該植物能長期正常生長。 題型三　光合作用相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究與分析 4．(2016·全國甲，31)BTB是一種酸堿指示劑，BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍(lán)變綠再變黃。某同學(xué)為研究某種水草的光合作用和呼吸作用，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍(lán)色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色，之后將等量的淺綠色溶液分別加入到7支試管中，其中6支加入生長狀況一致的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管

27、。各試管的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果見下表。 試管編號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 水草 無 有 有 有 有 有 有 距日光燈的 距離(cm) 20 遮光* 100 80 60 40 20 50 min后試管中溶液的顏色 淺綠色 X 淺黃色 黃綠色 淺綠色 淺藍(lán)色 藍(lán)色 注：*遮光是指用黑紙將試管包裹起來，并放在距日光燈100 cm的地方。 若不考慮其他生物因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，回答下列問題： (1)本實(shí)驗(yàn)中，50 min后1號(hào)試管的溶液是淺綠色，則說明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由__________________引起的；若1號(hào)試

28、管的溶液是藍(lán)色，則說明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是____________(填“可靠的”或“不可靠的”)。 (2)表中X代表的顏色應(yīng)為____________(填“淺綠色”“黃色”或“藍(lán)色”)，判斷依據(jù)是____________________________________________________________。 (3)5號(hào)試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明在此條件下水草________________ ____________________________________________。 答案　(1)不同光強(qiáng)度下水草的光合作用與呼吸作用　不可靠的 (2)黃色　水草

29、不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，溶液中CO2濃度高于3號(hào)試管 (3)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，吸收與釋放的CO2量相等 解析　(1)依題意并結(jié)合表中信息可知：距日光燈的距離表示光照的強(qiáng)弱。2號(hào)試管遮光，其內(nèi)的水草不能進(jìn)行光合作用，但能進(jìn)行呼吸作用；3～7號(hào)試管內(nèi)的水草在有光的條件下，溶液顏色的變化是光合作用吸收的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量的綜合作用的結(jié)果；1號(hào)試管為對(duì)照組，其中的NaHCO3可維持CO2濃度的相對(duì)穩(wěn)定，2～7號(hào)試管為實(shí)驗(yàn)組。綜上所述，若50 min后，1號(hào)試管的溶液是淺綠色，則說明2～7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由水草在不同光強(qiáng)度下光合作用與呼吸作用引起的；若1號(hào)試管

30、的溶液是藍(lán)色，表明即使無水草，也會(huì)引起溶液顏色變化，因而2～7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不可靠的。(2)2號(hào)試管因遮光，其內(nèi)的水草不能進(jìn)行光合作用消耗CO2，但能通過呼吸作用釋放CO2，所以試管內(nèi)CO2濃度最高，X代表的顏色應(yīng)為黃色。(3)5號(hào)試管中的溶液顏色與對(duì)照組1號(hào)試管的相同，均為淺綠色，說明在此條件下水草并未引起溶液中CO2含量變化，這意味著其光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等。 專題強(qiáng)化練 一、選擇題 1．(加試)(2018·“七彩陽光”聯(lián)盟)為了研究兩個(gè)小麥新品種P1、P2的光合作用特性，研究人員分別測定了新品種與原種(對(duì)照)葉片的凈光合速率，結(jié)果如圖所示。以下說法錯(cuò)誤的是(

31、　　) A．實(shí)驗(yàn)過程中光強(qiáng)度和CO2初始濃度必須一致 B．可用單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入葉綠體的CO2量表示凈光合速率 C．每組實(shí)驗(yàn)應(yīng)重復(fù)多次，并取平均值作為繪圖數(shù)據(jù) D．三個(gè)品種達(dá)到最大凈光合速率時(shí)的溫度沒有顯著差異 答案　B 2．植物葉肉細(xì)胞的部分代謝過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．圖中H＋通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)從類囊體膜內(nèi)運(yùn)到膜外 B．通常，在光強(qiáng)度達(dá)到全日照之前，物質(zhì)A的釋放速率已達(dá)到最大值 C．每個(gè)三碳酸分子接受來自物質(zhì)N的氫和來自ATP的磷酸基團(tuán) D．葉綠素呈綠色，是因?yàn)樗罅课站G光，而幾乎不吸收其他顏色的光 答案　B 解析　圖中H＋從類囊體膜內(nèi)運(yùn)到膜外為易

32、化擴(kuò)散，A錯(cuò)誤；通常，在光強(qiáng)度達(dá)到全日照之前，物質(zhì)A(O2)的釋放速率已達(dá)到最大值，B正確；每個(gè)三碳酸分子接受來自物質(zhì)NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團(tuán)，C錯(cuò)誤；葉綠素呈綠色，是因?yàn)樗罅课占t光和藍(lán)紫光，幾乎不吸收綠光，D錯(cuò)誤。 3．(2017·“吳越聯(lián)盟”)下列關(guān)于葉綠體內(nèi)光合色素的描述，正確的是(　　) A．植物生長過程中，葉綠體內(nèi)各種色素的比例保持不變 B．葉綠素a吸收的光能可在類囊體膜上轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能 C．層析液中溶解度最大的光合色素是葉綠素a D．葉綠素呈綠色是因?yàn)樗罅课站G光，幾乎不吸收其他顏色的光 答案　B 解析　植物生長過程中，葉綠體內(nèi)各

33、種色素的比例是會(huì)發(fā)生變化的，秋天葉子變黃，說明葉綠素分解了，葉黃素沒有分解，比例明顯發(fā)生了改變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；葉綠素a等色素吸收的光能可在類囊體膜上轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能，B項(xiàng)正確；層析液中溶解度最大的光合色素是胡蘿卜素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；葉綠素呈綠色是因?yàn)樗鼛缀醪晃站G光，綠光被反射回來，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．(加試)(2017·寧波模擬)為探究某植物生長的最佳光強(qiáng)度，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是(　　) A．光合作用產(chǎn)生 O2的速率可以用單位時(shí)間內(nèi)裝置中液滴移動(dòng)距離來表示 B．給予黑暗條件，圖中液滴移動(dòng)距離即為細(xì)胞呼吸消耗的 O2量 C．為使測得的 O2變化量

34、更精確，該裝置燒杯中應(yīng)盛放 CO2緩沖液，還應(yīng)增加對(duì)照裝置，換死亡的同種植物幼苗替代裝置中的植物幼苗 D．為了探究光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，調(diào)節(jié)白熾燈的光強(qiáng)度，只有在達(dá)到全日照光強(qiáng)時(shí)液滴向右移動(dòng)量才最大 答案　C 解析　實(shí)驗(yàn)過程中，單位時(shí)間內(nèi)裝置中液滴移動(dòng)距離來表示凈光合作用速率，A錯(cuò)誤；如果用裝置測細(xì)胞呼吸消耗的O2量，燒杯中應(yīng)放入氫氧化鈉溶液，吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，并對(duì)植物進(jìn)行遮光處理，B錯(cuò)誤；若測量指標(biāo)為裝置中O2含量的變化，則氧氣為自變量，二氧化碳為無關(guān)變量，所以裝置中的小燒杯中的蒸餾水應(yīng)該換成二氧化碳緩沖液或碳酸氫鈉溶液，以保證單一變量是氧氣濃度。該實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，具

35、體為該裝置的容器和小燒杯中應(yīng)分別放入死的植物幼苗和二氧化碳緩沖液，C正確；調(diào)節(jié)白熾燈的光強(qiáng)，可以探究光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，當(dāng)一定光強(qiáng)度下，光合作用強(qiáng)度－呼吸作用強(qiáng)度最大時(shí)，液滴向右移動(dòng)量才最大，D錯(cuò)誤。 5．(2017·浙江模擬)為研究高光強(qiáng)對(duì)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，如圖為濾紙層析的結(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溶解度大小是Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ＜Ⅳ D．色素分離過程中如果濾液線觸及石油醚，會(huì)縮短

36、得到四條色素帶的時(shí)間 答案　B 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(cuò)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(cuò)誤；色素分離過程中如果濾液線觸及石油醚，色素會(huì)溶解在層析液中，D錯(cuò)誤。 6．(2017·嘉興模擬)下列對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)中，將已解離、漂洗、染色的洋蔥根尖置于載玻片上，滴一滴清水后蓋上蓋玻片，即可鏡檢 B．觀察黑藻葉綠體實(shí)驗(yàn)中，宜選擇深綠色的成熟葉片，因?yàn)槿~綠體數(shù)

37、量越多觀察越清晰 C．在提取菠菜葉綠體色素的實(shí)驗(yàn)中，取新鮮葉片的干粉，加少許SiO2和CaCO3再加適量95%乙醇后，迅速、充分研磨成勻漿，過濾后得到色素濾液 D．在檢測試管中的梨汁是否有還原糖的實(shí)驗(yàn)中，加入適量本尼迪特試劑，搖勻后即可觀察到出現(xiàn)紅黃色 答案　C 解析　觀察植物細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)中，將已解離、漂洗、染色的洋蔥根尖壓片后，再用顯微鏡進(jìn)行觀察，A錯(cuò)誤；黑藻的葉較薄，葉綠體少而大，是觀察葉綠體的良好材料，B錯(cuò)誤；在提取菠菜葉綠體色素的實(shí)驗(yàn)中，取新鮮葉片的干粉，加少許SiO2和CaCO3再加適量95%的乙醇后，迅速、充分研磨成勻漿，過濾后得到色素濾液，C正確；試管中梨汁是否有還

38、原糖，檢測時(shí)加入適量本尼迪特試劑搖勻后還需要水浴加熱才能觀察到顏色變化，D錯(cuò)誤。 7．(加試)(2017·郴州二模)甲圖中，A、B分別為培植于無色透明氣球內(nèi)、質(zhì)量相等的某植物幼苗，氣球可膨脹、收縮；其中B已死亡。氣球內(nèi)的培養(yǎng)液中均含CO2緩沖液(維持氣球內(nèi)CO2濃度不變)，初始時(shí)指針指向正中零的位置。乙圖為相同時(shí)間內(nèi)測得的燈泡到水面的距離與指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)的關(guān)系曲線，每次實(shí)驗(yàn)后指針復(fù)零。下列對(duì)于相關(guān)描述，不正確的是(　　) A．在適宜光照條件下，指針將向右偏轉(zhuǎn) B．該實(shí)驗(yàn)的自變量為光強(qiáng)度，c點(diǎn)的含義為單位時(shí)間內(nèi)O2釋放量最大 C．ce段說明隨燈光距離的增大，單位時(shí)間內(nèi)O2釋放量減少

39、D．f點(diǎn)與a、b、c、d點(diǎn)的指針的偏轉(zhuǎn)方向相同，但數(shù)值較小 答案　D 解析　在適宜光照條件下，光合作用大于呼吸作用，有氧氣的凈釋放，此時(shí)A側(cè)浮力增大，指針將向右偏轉(zhuǎn)，A正確；實(shí)驗(yàn)研究光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)的自變量為光強(qiáng)度，c點(diǎn)表示單位時(shí)間內(nèi)O2釋放量最大，凈光合速率最大，B正確；據(jù)曲線圖分析可知，ce段隨燈光距離的增大，O2釋放量減少，C正確；f點(diǎn)與a、b、c、d點(diǎn)相比，細(xì)胞呼吸速率大于光合速率，氣球內(nèi)氣體量減少，因此指針的偏轉(zhuǎn)方向相反，D錯(cuò)誤。 8．(加試)(2017·南通模擬改編)某生物興趣小組為探究溫度對(duì)某綠色植物光合速率與呼吸速率的影響進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。下面說法

40、正確的是(　　) A．5 ℃時(shí)，光合速率約為呼吸速率的3倍 B．25 ℃時(shí)，光合速率最大 C．30 ℃時(shí)，增強(qiáng)光照，葉綠體內(nèi)三碳酸的量會(huì)增多 D．35 ℃時(shí)，光照一段時(shí)間，植物體中干物質(zhì)量將減少 答案　A 解析　5 ℃時(shí)，光合速率為1＋0.5＝1.5 mg·h－1，呼吸速率為0.5 mg·h－1，A正確；25 ℃時(shí)，光合速率為3.7(左右)＋2＝5.7 mg·h－1左右，30 ℃時(shí)，光合速率為3.5＋3＝6.5 mg·h－1左右，B錯(cuò)誤；30 ℃時(shí)，增強(qiáng)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和NADPH增多，促進(jìn)三碳酸的還原，但CO2的固定過程不變，故葉綠體內(nèi)三碳酸的量將減少，C錯(cuò)誤；35 ℃

41、時(shí)，凈光合作用強(qiáng)度大于0，光照一段時(shí)間，植物體中干物質(zhì)量將增加，D錯(cuò)誤。 9．(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強(qiáng)度下的CO2吸收速率。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．光強(qiáng)度低于P時(shí)，突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型 B．光強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型的碳反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型 C．光強(qiáng)度低于P時(shí)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光強(qiáng)度 D．光強(qiáng)度高于P時(shí)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度 答案　D 解析　由于突變型水稻葉片的葉綠素較少，由圖可知，光強(qiáng)度低于P時(shí)，突變型的光合作用光反應(yīng)強(qiáng)度低

42、于野生型，A項(xiàng)正確；突變型水稻中固定CO2酶的活性顯著高于野生型，當(dāng)光強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型的碳反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型，B項(xiàng)正確；光強(qiáng)度低于P時(shí)，光強(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)境因素是光強(qiáng)度，C項(xiàng)正確；P點(diǎn)未達(dá)到突變型水稻光合作用的光飽和點(diǎn)，故光強(qiáng)度高于P小于光飽和點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的主要環(huán)境因素是光強(qiáng)度，當(dāng)光強(qiáng)度大于光飽和點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10．(加試)(2017·浙江11月選考，26)在黑暗條件下，將分離得到的類囊體放在pH 4的緩沖溶液中，使類囊體內(nèi)外的pH相等，然后迅速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH 8的緩沖溶液中，結(jié)果檢測到有AT

43、P的生成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，下列敘述正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)中溶液的H＋均來自于水的裂解 B．黑暗條件下植物葉肉細(xì)胞的葉綠體可產(chǎn)生ATP C．光照條件下植物細(xì)胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)H＋濃度較高 D．若使類囊體的脂雙層對(duì)H＋的通透性增大，ATP生成量不變 答案　C 解析　本實(shí)驗(yàn)是在黑暗條件下完成的，實(shí)驗(yàn)中溶液的H＋不僅僅來自于光下時(shí)水的裂解，也來自于緩沖液中，A錯(cuò)誤；黑暗條件下，植物葉肉細(xì)胞中的葉綠體不能產(chǎn)生ATP，B錯(cuò)誤；光照條件下，植物細(xì)胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)發(fā)生水的光解產(chǎn)生H＋，使類囊體腔內(nèi)的H＋濃度較高，C正確；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，在類囊體內(nèi)H＋濃度大于外面時(shí)會(huì)有ATP產(chǎn)生，H＋的

44、濃度差和ATP的產(chǎn)生有關(guān)，若使類囊體的脂雙層對(duì)H＋的通透性增大，ATP生成量會(huì)發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 11．(2017·浙江4月選考，30)為探究不同環(huán)境因素對(duì)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。 回答下列問題： (1)本實(shí)驗(yàn)的因變量是______________。由圖中曲線對(duì)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，若遇到較低溫天氣，除升溫方法外，可對(duì)植物進(jìn)行________處理以減少葉綠素的損失。 (2)提取上述四組該植物葉片中的色素時(shí)，為

45、防止色素被破壞，研磨時(shí)可加入適量的________。對(duì)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 提取液并測定________，可得到葉綠素a 的吸收光譜。 答案　(1)葉綠素含量　光＋0 ℃　紅光和藍(lán)紫　遮光(2)碳酸鈣　三、四　(3)吸光率 解析　(1)因變量是植物葉片中葉綠素的含量。由圖可知，在光＋0 ℃處理時(shí)該植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯，而葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，因此光合速率降低。若遇較低溫天氣，還可對(duì)該植物進(jìn)行遮光處理以減少葉綠素的損失。 (2)光合色素

46、的提取過程，需加碳酸鈣防止色素被破壞，分離結(jié)果從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b，葉綠素含量降低直接導(dǎo)致相應(yīng)色素帶明顯變窄。 (3)可通過測定吸光率得到葉綠素a的吸收光譜。 12．(2018·“七彩陽光”聯(lián)盟)圖甲表示高等植物光合作用過程的示意圖，圖中數(shù)字表示反應(yīng)過程，字母表示有關(guān)物質(zhì)。圖乙表示研究環(huán)境因素對(duì)光合速率影響的實(shí)驗(yàn)處理。據(jù)圖回答下列問題： (1)從能量變化看，F(xiàn)到E的反應(yīng)稱為________反應(yīng)。在光反應(yīng)時(shí)，圖甲中物質(zhì)C的作用是____________。 (2)提取綠葉中光合色素時(shí)，除綠葉等，還需向研缽中加入____________，作為溶解光合色素

47、的溶劑。光合色素吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在____________(填圖甲中字母)中，這些物質(zhì)在④過程中起的作用是________________________。 (3)利用圖乙的實(shí)驗(yàn)處理可用于研究________________________等環(huán)境隨對(duì)光合速率的影響。該實(shí)驗(yàn)可通過觀察__________________________________________，即可比較各組實(shí)驗(yàn)光合速率的大小。 答案　(1)放能　作為氫(或H＋、e－)的受體 (2)95%的乙醇　D、F　提供磷酸基團(tuán)、氫和能量 (3)光強(qiáng)度、光波長、CO2濃度　試管中單位時(shí)間產(chǎn)生氣泡的數(shù)量 19