（浙江選考）2018屆高三生物二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí) 專(zhuān)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

考點(diǎn)2光合作用1光合作用的概念及其過(guò)程的正誤判斷(1)適宜條件下光合作用過(guò)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(guò)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(zhǎng)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(guò)程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過(guò)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，可提高作物產(chǎn)量()(3)凈光合速率長(zhǎng)期為零時(shí)會(huì)導(dǎo)致幼苗停止生長(zhǎng)()(4)將一株生長(zhǎng)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(zhǎng)，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢(shì)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(kāi)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bc段和de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bc段和de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(cè)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(cè)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(wèn)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(zhǎng)時(shí)間每天交替進(jìn)行12 h光照、12 h黑暗，該植物能正常生長(zhǎng)(×)(5)圖2中經(jīng)過(guò)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(guò)程和物質(zhì)變化1光合作用的原理(1)光合作用基本過(guò)程圖解(2)光反應(yīng)與碳反應(yīng)的關(guān)系光反應(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。沒(méi)有光反應(yīng)，碳反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行；沒(méi)有碳反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)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RuBPNADPH和ATP三碳糖CO2供應(yīng)不變光照強(qiáng)弱光照弱強(qiáng)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(zhǎng)時(shí)間。用“”代表上升，“”代表下降。二、葉綠體色素的種類(lèi)及提取與分離1填寫(xiě)濾紙條上色素的種類(lèi)2填寫(xiě)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。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，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(guò)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(guò)淺的原因分析未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。使用放置數(shù)天的葉片，濾液色素(葉綠素)太少。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)。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：濾紙條上的濾液細(xì)線畫(huà)的不整齊或較粗。(3)濾紙條看不見(jiàn)色素帶忘記畫(huà)濾液細(xì)線或沒(méi)有提取出色素。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。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)應(yīng)用分析：欲使植物正常生長(zhǎng)，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。2CO2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(wú)法進(jìn)行光合作用；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過(guò)“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(guò)影響酶活性進(jìn)而影響光合作用。(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(guò)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(guò)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(chǎng)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(lèi)囊體膜上；在碳反應(yīng)中，ATP被水解利用，所以ATP由類(lèi)囊體膜上轉(zhuǎn)移到葉綠體基質(zhì)中。(2)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(guò)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(wú)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(méi)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RuBPCO2三碳酸。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(lái)說(shuō)，只有綠色部分可進(jìn)行光合作用，非綠色部分不能進(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(kāi)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(lèi)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(guò)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(cè)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)回答下列問(wèn)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(chǎng)所為_(kāi)。適當(dāng)提高CO2濃度后再測(cè)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_(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(wú)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(chǎng)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(shuō)明二者總光合速率不同，進(jìn)而說(shuō)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25 提高到30 時(shí)，a點(diǎn)將_移。答案大于上(2)將生長(zhǎng)發(fā)育狀況相同的某經(jīng)濟(jì)作物分為兩組，組用遮光網(wǎng)處理以降低光強(qiáng)度，組不做處理，分別測(cè)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·dm2·h1，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(zhǎng)期缺乏Mg2，則圖中G點(diǎn)向_移動(dòng)。答案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(cè)得的曲線，圖2是在圖1的c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件下測(cè)得的陽(yáng)生植物的光合作用曲線，若在圖2的n點(diǎn)條件下，測(cè)繪陽(yáng)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(yáng)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)該表數(shù)據(jù)分析正確的是()溫度()5101520253035光照下吸收CO2(mg/h)1.001.752.503.253.753.503.00黑暗下釋放CO2(mg/h)0.500.751.001.502.253.003.50A.晝夜不停地光照，溫度在35 時(shí)該植物不能生長(zhǎng)B晝夜不停地光照，該植物生長(zhǎng)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(zhǎng)，A錯(cuò)誤；晝夜不停地光照，該植物生長(zhǎng)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(shuō)明積累的有機(jī)物最多，5 呼吸速率最低，說(shuō)明消耗的有機(jī)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(zhǎng)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(cè)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()2025303540455055凈光合速率相對(duì)值24530432呼吸速率相對(duì)值233.54.554.532(1)表中數(shù)據(jù)表明：該植物在溫度為_(kāi)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_(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(zhǎng)期正常生長(zhǎng)的溫度為_(kāi)(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(wú)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(shuō)明呼吸酶的最適溫度是40 左右；實(shí)際光合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53.58.5，高于其他溫度，說(shuō)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(shuō)明此時(shí)光合速率等于呼吸速率，葉肉細(xì)胞無(wú)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(shuō)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(zhǎng)。若每天交替進(jìn)行12 h光照、12 h黑暗，則該植物有機(jī)物積累量?jī)艄夂纤俾?#215;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(zhǎng)期正常生長(zhǎng)。題型三光合作用相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究與分析4(2016·全國(guó)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(zhǎng)狀況一致的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果見(jiàn)下表。試管編號(hào)1234567水草無(wú)有有有有有有距日光燈的距離(cm)20遮光*1008060402050 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(lái)，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(wèn)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(shuō)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)試管的溶液是藍(lán)色，則說(shuō)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_(kāi)(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(méi)有變化，說(shuō)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；37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，27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(shuō)明27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)試管的溶液是藍(lán)色，表明即使無(wú)水草，也會(huì)引起溶液顏色變化，因而27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(guò)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(shuō)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(zhuān)題強(qiáng)化練一、選擇題1(加試)(2018·“七彩陽(yáng)光”聯(lián)盟)為了研究?jī)蓚€(gè)小麥新品種P1、P2的光合作用特性，研究人員分別測(cè)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(shuō)法錯(cuò)誤的是()A實(shí)驗(yàn)過(guò)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(méi)有顯著差異答案B2植物葉肉細(xì)胞的部分代謝過(guò)程如圖所示。下列敘述正確的是()A圖中H通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)從類(lèi)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(lái)自物質(zhì)N的氫和來(lái)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(lèi)囊體膜內(nèi)運(yùn)到膜外為易化擴(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(lái)自物質(zhì)NADPH的氫和來(lái)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(zhǎng)過(guò)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(lèi)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aD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(zhǎng)過(guò)程中，葉綠體內(nèi)各種色素的比例是會(huì)發(fā)生變化的，秋天葉子變黃，說(shuō)明葉綠素分解了，葉黃素沒(méi)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(lèi)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(lái)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4(加試)(2017·寧波模擬)為探究某植物生長(zhǎng)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(lái)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(cè)得的 O2變化量更精確，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(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)裝置中液滴移動(dòng)距離來(lái)表示凈光合作用速率，A錯(cuò)誤；如果用裝置測(cè)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(cè)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(wú)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(、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(lèi)胡蘿卜素的合成C四種色素在層析液中溶解度大小是D色素分離過(guò)程中如果濾液線觸及石油醚，會(huì)縮短得到四條色素帶的時(shí)間答案B解析根據(jù)題圖來(lái)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(lèi)胡蘿卜素含量增加，可見(jiàn)強(qiáng)光照可抑制葉綠素的合成，促進(jìn)類(lèi)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，C錯(cuò)誤；色素分離過(guò)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)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(guò)濾后得到色素濾液D在檢測(cè)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(guò)濾后得到色素濾液，C正確；試管中梨汁是否有還原糖，檢測(cè)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(wú)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(cè)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Cce段說(shuō)明隨燈光距離的增大，單位時(shí)間內(nèi)O2釋放量減少Df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(shuō)法正確的是()A5 時(shí)，光合速率約為呼吸速率的3倍B25 時(shí)，光合速率最大C30 時(shí)，增強(qiáng)光照，葉綠體內(nèi)三碳酸的量會(huì)增多D35 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10.51.5 mg·h1，呼吸速率為0.5 mg·h1，A正確；25 時(shí)，光合速率為3.7(左右)25.7 mg·h1左右，30 時(shí)，光合速率為3.536.5 mg·h1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(guò)程不變，故葉綠體內(nèi)三碳酸的量將減少，C錯(cuò)誤；35 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(méi)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(lèi)囊體放在pH 4的緩沖溶液中，使類(lèi)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(cè)到有ATP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(lái)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ATPC光照條件下植物細(xì)胞葉綠體中類(lèi)囊體的腔內(nèi)H濃度較高D若使類(lèi)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(lái)自于光下時(shí)水的裂解，也來(lái)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(lèi)囊體的腔內(nèi)發(fā)生水的光解產(chǎn)生H，使類(lèi)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(lèi)囊體內(nèi)H濃度大于外面時(shí)會(huì)有ATP產(chǎn)生，H的濃度差和ATP的產(chǎn)生有關(guān)，若使類(lèi)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(wèn)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(zhǎng)的光照射葉綠素a 提取液并測(cè)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)光合色素的提取過(guò)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(guò)測(cè)定吸光率得到葉綠素a的吸收光譜。12(2018·“七彩陽(yáng)光”聯(lián)盟)圖甲表示高等植物光合作用過(guò)程的示意圖，圖中數(shù)字表示反應(yīng)過(guò)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(wèn)題：(1)從能量變化看，F(xiàn)到E的反應(yīng)稱為_(kāi)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)在過(guò)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(guò)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(zhǎng)、CO2濃度試管中單位時(shí)間產(chǎn)生氣泡的數(shù)量19