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專題6光合作用,高考生物(新課標Ⅰ專用),考點1捕獲光能的色素和結構1.(2017課標全國Ⅲ,3,6分)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(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,五年高考,答案A本題主要考查光合作用過程中光合色素的吸收光譜等相關知識。類胡蘿卜素主要吸收藍紫光而不吸收紅光,A錯誤;不同光合色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,B正確;光合作用光反應階段色素對光的吸收會影響暗反應階段對CO2的利用,所以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,C正確;640~660nm波長光是紅光區(qū),類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,所以葉片在640~660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的,D正確。解后反思不熟悉各種光合色素的吸收光譜是對A、D選項誤判的主要原因。,2.(2017天津理綜,5,6分)葉綠體中的色素為脂溶性,液泡中紫紅色的花青苷為水溶性。以月季成熟的紫紅色葉片為材料,下列實驗無法達到目的的是()A.用無水乙醇提取葉綠體中的色素B.用水做層析液觀察花青苷的色素帶C.用質壁分離和復原實驗探究細胞的失水與吸水D.用光學顯微鏡觀察表皮細胞染色體的形態(tài)和數(shù)目,答案D本題考查綠葉中色素的提取與分離、細胞有絲分裂等相關知識。葉綠體色素為脂溶性,可溶于有機溶劑如無水乙醇,A可達到目的;花青苷為水溶性,類比葉綠體色素的分離方法,可用水做層析液觀察花青苷的色素帶,B可達到目的;質壁分離和復原實驗可用于探究細胞的吸水和失水,C可達到目的;細胞中的染色質只在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中形成染色體,而表皮細胞無分裂能力,細胞中無染色體,D符合題意。易錯警示染色質與染色體是同種物質在細胞不同時期的兩種不同形態(tài)。在細胞分裂過程中,染色質絲螺旋纏繞,成為染色體;在細胞分裂末期,染色體解螺旋恢復為染色質狀態(tài),而無分裂能力的細胞中不出現(xiàn)染色體。,3.(2016課標全國Ⅱ,4,6分,0.51)關于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是()A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中B.構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.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的,答案C葉綠體中的色素是有機物,可溶于無水乙醇中,A正確;Mg2+是構成葉綠素的成分,可由植物的根從土壤中吸收,B正確;一般情況下,光合作用所利用的光都是可見光,葉綠體中的色素主要吸收紅光、藍紫光用于光合作用,C錯誤;葉綠素的合成需要光照,黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的,D正確。知識歸納葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光等可見光。葉綠素的形成除需要有正?；蛲?還需要有光、水、適宜的溫度以及N、Mg等礦質元素。,4.(2016上海單科,16,2分)從種植于室內(nèi)普通光照和室外強光光照下的同種植物分別提取葉片的葉綠體色素,用紙層析法分離,結果如圖。下列判斷正確的是()A.室內(nèi)植物葉片偏黃B.室外植物葉片偏綠C.室外植物葉片胡蘿卜素含量>葉黃素含量D.室內(nèi)植物葉片葉綠素a含量>葉綠素b含量,答案D提取葉片中的葉綠體色素,用紙層析法分離,濾紙條上從上到下分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b,兩圖相比較,室內(nèi)葉片葉綠素較多,顏色偏綠,室外葉片葉綠素較少,顏色偏黃,A、B錯誤;根據(jù)色素帶的寬度,可以看出室外植物葉片胡蘿卜素含量﹤葉黃素含量,C錯誤;室內(nèi)植物葉片葉綠素a含量>葉綠素b含量,D正確。搶分妙招色素帶的顏色和寬窄分別代表色素的種類與含量。,5.(2016江蘇單科,17,2分)下列用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述,正確的是()A.應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10mL提取液,研磨時一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D.層析完畢后應迅速記錄結果,否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發(fā)消失,答案B應該在研磨葉片前加入碳酸鈣,A項錯誤;即使菜葉剪碎不夠充分,葉綠體色素也可以溶解在無水乙醇中進而提取光合色素,B項正確;鮮菠菜中含有較多水分,因此不能為獲得10mL提取液而一次性加入10mL乙醇,C項錯誤;層析完畢后,葉綠素條帶不會隨溶劑揮發(fā)而消失,D項錯誤。易錯警示(1)葉綠體色素的提取和分離過程中加入的試劑的作用:①SiO2,為了研磨充分;②CaCO3,防止葉綠素被破壞;③無水乙醇,溶解色素;④層析液,用于分離各種色素。(2)葉綠體中的色素不會隨層析液揮發(fā)。,6.(2014海南單科,6,2分)下列關于生長在同一植株上綠色葉片和黃綠色葉片的敘述,錯誤的是()A.兩種葉片都能吸收藍紫光B.兩種葉片均含有類胡蘿卜素C.兩種葉片的葉綠體中都含有葉綠素aD.黃綠色葉片在光反應中不會產(chǎn)生ATP,答案D兩種葉片中含有類胡蘿卜素和葉綠素,二者均吸收藍紫光,A正確;當葉綠素含量高時呈現(xiàn)綠色,含量少時則呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色,B正確;葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b,C正確;黃綠色葉片在光下時仍能進行光合作用,故在光反應過程中能產(chǎn)生ATP用于暗反應,D錯誤。解題關鍵相對綠色葉片來說,黃綠色葉片的葉綠素含量稍低。,以下為教師用書專用,7.(2013課標Ⅱ,2,6分,0.887)關于葉綠素的敘述,錯誤的是()A.葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素B.被葉綠素吸收的光可用于光合作用C.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同D.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光,答案D本題主要考查葉綠素的相關知識。鎂是合成葉綠素a和葉綠素b的必需元素;葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,用于光合作用的光反應過程;葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同;葉綠素不能有效地吸收綠光,綠光被反射出去,使植物呈現(xiàn)綠色。,8.(2010全國Ⅱ,31,10分)請回答下列問題:(1)氮、磷、鎂3種元素中,構成生命活動所需直接能源物質的元素是,構成細胞膜的元素是。(2)缺鎂時植物葉片發(fā)黃,其原因是。(3)在提取葉綠體色素的過程中,研磨葉片時通常需加少量二氧化硅、碳酸鈣及適量丙酮。二氧化硅的作用是;碳酸鈣的作用是;丙酮的作用是。(4)光反應中能把光能轉換成電能的葉綠素是少數(shù)處于特殊狀態(tài)的。,答案(1)氮、磷氮、磷(每空2分,共4分)(2)鎂是葉綠素的組成成分,缺鎂導致葉綠素合成受阻(其他合理答案也給分)(2分)(3)有助于磨碎植物細胞防止研磨過程中葉綠體色素被破壞色素的提取溶劑(其他合理答案也給分)(每空1分,共3分)(4)葉綠素a(1分),解析(1)生命活動所需直接能源物質是ATP,構成細胞膜的化合物主要是磷脂、蛋白質,以上物質均含氮、磷。(2)鎂是葉綠素的組成元素,缺鎂導致葉綠素合成受阻而類胡蘿卜素合成正常,故葉片呈黃色。(3)通過研磨可以破壞細胞,使其釋放出色素,丙酮是有機溶劑,可以溶解提取色素。因色素易被細胞中的有機酸破壞,故加入碳酸鈣可中和因細胞結構被破壞而釋放的有機酸進而保護色素。(4)光反應中葉綠體色素均能吸收、傳遞光能,而只有少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a可以將光能轉換成電能。,考點2光合作用的原理及應用1.(2018北京理綜,3,6分)光反應在葉綠體類囊體上進行。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由藍色逐漸變?yōu)闊o色。該反應過程中()A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化C.不需要光合色素參與D.會產(chǎn)生氧氣,答案D光反應過程中,光合色素利用光能,將水分解成[H]和氧氣,同時在有關酶的催化作用下,ADP與Pi發(fā)生化學反應,生成ATP,A、C錯誤,D正確;[H]將DCIP還原,使之由藍色逐漸變?yōu)闊o色,B錯誤。易錯警示此[H]非彼[H]光反應過程中產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅱ(NADPH),而細胞呼吸過程中產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅰ(NADH)。,2.(2018江蘇單科,18,2分)下圖為某一植物在不同實驗條件下測得的凈光合速率,下列假設條件中能使圖中結果成立的是()A.橫坐標是CO2濃度,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度B.橫坐標是溫度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度C.橫坐標是光波長,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度D.橫坐標是光照強度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度,答案D由圖中信息可知:當橫坐標是光照強度,即該實驗的自變量是光照強度時,溫度是該實驗的無關變量,所以曲線起點相同,即呼吸強度相同,當光照強度達到一定強度時,CO2濃度越高,凈光合速率越大,當光照強度達到一定值即光飽和點時,凈光合速率不變,D項正確;若橫坐標是溫度,在一定溫度范圍內(nèi),凈光合速率隨溫度升高而升高,超過某一最適溫度,凈光合速率隨溫度升高而下降,B選項錯誤;當橫坐標是CO2濃度或光波長時,凈光合速率與溫度的關系不一定呈正相關,A、C選項錯誤。解題規(guī)律坐標曲線圖解題突破解答坐標曲線圖類試題時準確把握曲線的起點、交點、拐點是解題關鍵。方法技巧坐標曲線圖的分析方法(1)橫坐標是自變量,縱坐標是因變量。(2)無關變量保持一致,結合圖中信息,甲、乙兩曲線的起點相同,溫度相同時,呼吸速率相同。,3.(2017海南單科,10,2分)將葉綠體懸浮液置于陽光下,一段時間后發(fā)現(xiàn)有氧氣放出。下列相關說法正確的是()A.離體葉綠體在自然光下能將水分解產(chǎn)生氧氣B.若將葉綠體置于紅光下,則不會有氧氣產(chǎn)生C.若將葉綠體置于藍紫光下,則不會有氧氣產(chǎn)生D.水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量,答案A葉綠體是光合作用的場所,在自然光下,葉綠體能進行光合作用將水分解產(chǎn)生氧氣,A正確;葉綠體中的光合色素能吸收紅光和藍紫光,因此在紅光和藍紫光下,葉綠體會產(chǎn)生氧氣,B、C錯誤;水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要的能量是光能,D錯誤。易錯警示葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,光合色素能把光能轉化成活躍的化學能儲存在ATP中。光反應階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應,不能用于其他生命活動。,4.(2017天津理綜,6,6分)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。如圖顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收速率。敘述錯誤的是(),A.光照強度低于P時,突變型的光反應強度低于野生型B.光照強度高于P時,突變型的暗反應強度高于野生型C.光照強度低于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度D.光照強度高于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度,答案D本題考查影響光合作用的因素及光反應與暗反應的特點。光合作用的光反應與暗反應相互制約,相互影響。從圖示可以看出,在曲線圖P點以前,野生型水稻光合速率大于突變型,而P點后野生型水稻光合速率小于突變型,說明在P點前,野生型水稻光反應速率較高,P點后,突變型水稻暗反應速率較高,A、B正確;在P點前和P點后至光飽和點前,突變型水稻光合速率隨光照強度增加而增加,即限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度,當光照強度大于光飽和點時,限制光合速率的主要因素是CO2濃度,C正確,D錯誤。方法技巧影響光合作用主要因素的判斷光合速率主要受光照強度和環(huán)境CO2濃度的影響。當實驗自變量為光照強度時,在光飽和點以前,影響光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度;當光照強度大于光飽和點時,影響光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度。當實驗自變量為CO2濃度時,CO2濃度小于CO2飽和點時,影響光合速率的主要環(huán)境因素為CO2濃度;當CO2濃度高于CO2飽和點時,影響光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度。,5.(2016天津理綜,2,6分)在適宜反應條件下,用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后,突然改用光照強度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質,組合正確的是()A.紅光,ATP下降B.紅光,未被還原的C3上升C.綠光,[H]下降D.綠光,C5上升,答案C植物光合作用主要利用的是紅光和藍紫光,對綠光的利用很少。突然改用光照強度與白光相同的紅光照射后,光反應速率加快,產(chǎn)物[H]和ATP上升,進而C3的還原過程加快,未被還原的C3下降,A、B項錯誤;而改用光照強度與白光相同的綠光照射后,光反應速率減慢,產(chǎn)物[H]和ATP下降,進而C3的還原過程減慢,C5下降,C項正確、D項錯誤。評析本題考查捕獲光能的色素、光反應和暗反應過程的能量變化和物質變化等相關知識。難度適中。,6.(2016北京理綜,5,6分)在正常與遮光條件下向不同發(fā)育時期的豌豆植株供應14CO2,48h后測定植株營養(yǎng)器官和生殖器官中14C的量。兩類器官各自所含14C量占植株14C總量的比例如圖所示。與本實驗相關的錯誤敘述是()A.14CO2進入葉肉細胞的葉綠體基質后被轉化為光合產(chǎn)物,B.生殖器官發(fā)育早期,光合產(chǎn)物大部分被分配到營養(yǎng)器官C.遮光70%條件下,分配到生殖器官和營養(yǎng)器官中的光合產(chǎn)物量始終接近D.實驗研究了光強對不同發(fā)育期植株中光合產(chǎn)物在兩類器官間分配的影響,答案CCO2被固定形成C3,進而被還原為光合產(chǎn)物,是在葉肉細胞的葉綠體基質中完成的,A正確;分析圖示可知,該植物生殖器官發(fā)育早期,營養(yǎng)器官中含14C量的比例較高,說明此期光合產(chǎn)物大部分被分配到營養(yǎng)器官,B正確;由圖示可知遮光70%條件下,在生殖器官發(fā)育早期,分配到營養(yǎng)器官的光合產(chǎn)物較多,只有在生殖器官發(fā)育晚期,分配到生殖器官和營養(yǎng)器官的光合產(chǎn)物量才較為接近,C錯誤;分析題干信息和圖示均可看出本實驗的目的是研究光強對不同發(fā)育期植株中光合產(chǎn)物在兩類器官間分配的影響,D正確。審題方法該題以柱形圖的形式呈現(xiàn)了光強對植株的不同發(fā)育期中光合產(chǎn)物在生殖器官和營養(yǎng)器官間分配的影響。解題時,可通過比較分析,尋找單一變量對其實驗結果的影響,以獲取解題的關鍵信息。,7.(2015安徽理綜,2,6分)下圖為大豆葉片光合作用暗反應階段的示意圖。下列敘述正確的是()A.CO2的固定實質上是將ATP中的化學能轉變?yōu)镃3中的化學能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在有關酶的催化作用下,可再形成C5D.光照強度由強變?nèi)鯐r,短時間內(nèi)C5含量會升高,答案C由圖可知,光反應產(chǎn)生的ATP和[H]參與C3的還原,而不參與CO2的固定,A項、B項錯誤;被還原的C3在有關酶的催化作用下一部分合成了(CH2O),另一部分又形成了C5,C項正確;光照強度變?nèi)鯐r,光反應產(chǎn)生的ATP和[H]減少,故短時間內(nèi)C5含量會降低,D項錯誤。易錯警示暗反應中[H]直接還原的不是CO2,而是C3。,8.(2015福建理綜,3,6分)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3。為測定RuBP羧化酶的活性,某學習小組從菠菜葉中提取該酶,用其催化C5與14CO2的反應,并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是()A.菠菜葉肉細胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應的場所是葉綠體基質B.RuBP羧化酶催化的上述反應需要在無光條件下進行C.測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法D.單位時間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高,答案BCO2固定過程屬于暗反應,發(fā)生在葉綠體基質中,有光、無光條件下均可進行;該實驗利用了同位素標記法,C3為CO2固定的產(chǎn)物,故單位時間內(nèi)14C3生成量越多,說明RuBP羧化酶的活性越高。故選B。知識拓展光反應為暗反應提供[H]、ATP,暗反應為光反應提供ADP和Pi。沒有光反應,暗反應無法進行,沒有暗反應,有機物無法合成。,9.(2014課標Ⅰ,2,6分,0.735)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,此后綠藻細胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是()A.O2的產(chǎn)生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP+比值下降,答案B用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,導致綠藻細胞葉綠體內(nèi)的光反應停止,不再產(chǎn)生O2、ATP和NADPH,使ATP/ADP、NADPH/NADP+比值下降,A、C、D正確;光反應停止,使暗反應中的C3還原受阻,導致C5含量減少,從而使CO2的固定減慢,B錯誤。方法技巧分析光照強度和二氧化碳濃度突然改變后,C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量的動態(tài)變化時要將光反應和暗反應過程結合起來,從具體的反應過程提煉出模型:“來路→某物質→去路”,分析其來路和去路的變化來確定含量變化。評析本題主要考查光合作用過程的相關知識。重在考查學生的理解能力。解題關鍵是掌握光反應的物質變化及光反應與暗反應的相互關系。試題難度中等。,10.(2014海南單科,9,2分)將水生植物和小魚放入盛有水的玻璃缸中,密閉后置于光照、溫度等適宜條件下。下列相關敘述,錯誤的是()A.植物為魚的生存提供氧氣B.魚可為植物的光合作用提供CO2C.能量流動可以從植物到魚,也可以由魚到植物D.若該玻璃缸長期置于黑暗中,魚和植物將會死亡,答案C植物通過光合作用為魚的生存提供氧氣,魚可通過呼吸作用為植物的光合作用提供CO2,A、B正確,能量流動是單向的,不能循環(huán),C錯;若該玻璃缸長期置于黑暗中,沒有能量輸入,魚和植物將會死亡,D正確。,11.(2014海南單科,7,2分)關于小麥光合作用的敘述,錯誤的是()A.類囊體膜上產(chǎn)生的ATP可用于暗反應B.夏季晴天光照最強時,小麥光合速率最高C.進入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原D.凈光合速率長期為零時會導致幼苗停止生長,答案B類囊體膜上進行光反應產(chǎn)生的ATP可用于暗反應,A正確;夏季晴天光照最強時,由于高溫導致氣孔部分關閉,CO2吸收減少,小麥光合速率下降,B錯誤;進入葉綠體中的CO2必須先經(jīng)過固定,形成C3后才被NADPH還原,C正確;凈光合速率長期為零時,有機物積累量為零,導致幼苗停止生長,D正確。,12.(2018課標全國Ⅰ,30,9分)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)當光照強度大于a時,甲、乙兩種植物中,對光能的利用率較高的植物是。(2)甲、乙兩種植物單獨種植時,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。,(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時葉片的光合速率明顯下降,其原因是進入葉肉細胞的(填“O2”或“CO2”)不足。,答案(1)甲(2)甲光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過大,植株接受的光照強度減弱,導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2,解析本題考查光照強度對光合作用的影響及其規(guī)律。(1)曲線顯示,當光照強度大于a時,相同光強下,甲植物凈光合速率較乙植物高,即此條件下甲植物對光能利用率較高。(2)種植密度較大時,植株接受的光照強度較弱,曲線顯示,在光強減弱過程中,甲植物凈光合速率下降幅度較乙大。(3)林下為弱光環(huán)境,曲線顯示,在弱光條件下,乙植物凈光合速率較甲植物高,故乙植物更適合在林下種植。(4)氣孔是葉片水分散失和CO2進入葉片的通道。夏季晴天12:00,植物為減少蒸騰作用失水量而關閉部分氣孔,同時也阻礙了CO2進入葉片,從而影響了葉片光合速率。,13.(2018課標全國Ⅱ,30,8分)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性,某同學選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片,分別測定其凈光合速率,結果如圖所示。據(jù)圖回答問題:,(1)從圖可知,A葉片是樹冠(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是。(2)光照強度達到一定數(shù)值時,A葉片的凈光合速率開始下降,但測得放氧速率不變,則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的反應受到抑制。(3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量,在提取葉綠素的過程中,常用的有機溶劑是。,答案(1)下層A葉片的凈光合速率達到最大時所需光照強度低于B葉片(2)暗(3)無水乙醇,解析(1)樹冠上層葉片適宜接受強光照,下層葉片適宜接受弱光照,故樹冠下層葉片的光飽和點較低,即A來自樹冠下層。(2)根據(jù)題意,測得放氧速率不變,說明光反應速率不變,但其凈光合速率下降,主要原因是光合作用的暗反應受到了抑制。(3)常用于葉綠體色素提取的有機溶劑是無水乙醇。知識拓展植物“三率”間的內(nèi)在關系(1)呼吸速率:植物非綠色組織或綠色組織在黑暗條件下測得的值——單位時間一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。(2)凈光合速率:植物綠色組織在“有光”條件下測得的值——單位時間內(nèi)一定量葉面積吸收的CO2量或釋放的O2量。(3)真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。,14.(2018江蘇單科,29,9分)下圖為某植物葉肉細胞中有關甲、乙兩種細胞器的部分物質及能量代謝途徑示意圖(NADPH指[H]),請回答下列問題:(1)甲可以將光能轉變?yōu)榛瘜W能,參與這一過程的兩類色素為,其中大多數(shù)高等植物的需在光照條件下合成。(2)在甲發(fā)育形成過程中,細胞核編碼的參與光反應中心的蛋白,在細胞質中合成后,轉運到甲內(nèi),在(填場所)組裝;核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉運到甲內(nèi),在(填場所)組裝。,(3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為后進入乙,繼而在乙的(填場所)徹底氧化分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質轉化,在細胞質中合成NADPH,NADPH中的能量最終可在乙的(填場所)轉移到ATP中。(4)乙產(chǎn)生的ATP被甲利用時,可參與的代謝過程包括(填序號)。①C3的還原②內(nèi)外物質運輸③H2O裂解釋放O2④酶的合成,答案(9分)(1)葉綠素、類胡蘿卜素葉綠素(2)類囊體膜上基質中(3)丙酮酸基質中內(nèi)膜上(4)①②④,解析本題主要考查葉綠體和線粒體的結構和功能以及光合作用和呼吸作用的過程。(1)甲為葉綠體,甲中能將光能轉化為化學能的色素有葉綠素和類胡蘿卜素,其中大多數(shù)高等植物葉綠素的合成需要光。(2)參與光反應中心的蛋白分布于葉綠體的類囊體膜上,參與催化CO2固定的酶分布于葉綠體的基質中。(3)由甲(葉綠體)輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為丙酮酸后進入乙(線粒體),在線粒體的基質中被徹底分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質轉化,在細胞質中合成NADPH,其中的能量最終可在乙(線粒體)的內(nèi)膜上經(jīng)有氧呼吸的第三階段轉移到ATP中。(4)由圖知,乙(線粒體)產(chǎn)生的ATP可被甲(葉綠體)內(nèi)的耗能過程利用,C3的還原、內(nèi)外物質的主動運輸及胞吞和胞吐、酶的合成均消耗ATP,H2O裂解釋放O2的過程屬于光反應,可以合成ATP。知識歸納光合作用和細胞呼吸的物質和能量聯(lián)系(1)物質聯(lián)系:①C元素:CO2(CH2O)丙酮酸CO2。②H元素:H2O[H](CH2O)[H]H2O,(2)能量聯(lián)系:,15.(2017江蘇單科,29,9分)科研人員對獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進行了系列研究。圖1為光合放氧測定裝置示意圖,圖2為不同光照條件下果肉隨時間變化的光合放氧曲線。請回答下列問題:圖1圖2(1)取果肉薄片放入含乙醇的試管,并加入適量,以防止葉綠素降解。長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色,原因是。(2)圖1中影響光合放氧速率的因素有。氧電極可以檢測反應液中氧氣的濃度,測定前應排除反應液中的干擾。,(3)圖1在反應室中加入NaHCO3的主要作用是。若提高反應液中NaHCO3濃度,果肉放氧速率的變化是(填“增大”、“減小”、“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”)。(4)圖2中不同時間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對15~20min曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是;若在20min后停止光照,則短時間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質有(填序號:①C5②ATP③[H]④C3),可推測20~25min曲線的斜率為(填“正值”、“負值”或“零”)。,答案(9分)(1)CaCO3光合色素溶解在乙醇中(2)光照、溫度、CO2(NaHCO3)濃度溶解氧(3)提供CO2增大后穩(wěn)定(4)光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等①②③負值,解析本題綜合考查了光合色素的提取原理和環(huán)境因素對光合速率的影響。(1)CaCO3可中和果肉薄片細胞產(chǎn)生的有機酸,防止葉綠素降解;光合色素可溶于有機溶劑(如乙醇),所以果肉薄片長時間浸泡在乙醇中會因光合色素溶解而變成白色。(2)圖1裝置中的光照強度、水浴室的溫度、NaHCO3的濃度(可提供不同濃度的CO2)均可影響光合速率;該實驗的因變量是反應液中溶解氧的濃度變化,所以測定前應除去反應液中原有的溶解氧,以排除其對實驗結果的影響。(3)提高反應液中NaHCO3濃度即提高CO2濃度,可使光合速率增大后穩(wěn)定。(4)15~20min曲線的斜率幾乎不變,即光合放氧速率為0,說明光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等;停止光照后,光反應產(chǎn)生的[H]和ATP減少,C5合成速率下降,短時間內(nèi)C3合成速率不變但消耗減少,所以C3含量會增加;停止光照后光合速率下降,所以20~25min曲線的斜率為負值。,16.(2016課標全國Ⅰ,30,8分,0.643)為了探究生長條件對植物光合作用的影響,某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組,置于人工氣候室中,甲組模擬自然光照,乙組提供低光照,其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長一段時間(T)后,測定兩組植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度(即單位時間、單位葉面積吸收CO2的量),光合作用強度隨光照強度的變化趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)據(jù)圖判斷,光照強度低于a時,影響甲組植物光合作用的限制因子是。(2)b光照強度下,要使甲組的光合作用強度升高,可以考慮的措施是提高(填“CO2濃度”或“O2濃度”)。,(3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子,得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時間后,再測定植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度,得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結果能夠得到的初步結論是。,答案(1)光照強度(2)CO2濃度(3)乙組光合作用強度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的,而非遺傳物質的改變造成的,解析(1)在光飽和點(b點)之前,甲組植物光合作用的限制因子是光照強度。(2)光飽和點之后,光合作用的限制因子是溫度、CO2濃度等。(3)對比甲組、乙組曲線可知,在低光照下培養(yǎng)后乙組植物的光合能力比甲組的低,但其子代在甲組的條件下培養(yǎng),光合能力與甲組相同,這說明低光照培養(yǎng)未能改變植物的遺傳特性,乙組光合作用強度與甲組不同是由環(huán)境因素引起的,而不是遺傳物質改變造成的。評分細則表達出光合作用強度受光照強度(或環(huán)境)影響給2分;表達出遺傳物質未改變的意思給2分。A、環(huán)境條件未改變植物的遺傳物質(遺傳性、DNA、固有屬性以及類似表述的)(4分)。B、表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境(以此為依據(jù)的表述)(4分)。,17.(2016課標全國Ⅲ,29,10分)為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響,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驗組,并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同。于中午12:30測定各組葉片的光合速率,各組實驗處理及結果如表所示:,回答下列問題:(1)根據(jù)本實驗結果,可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是,其依據(jù)是;并可推測,(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)在實驗組中,若適當提高第組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率,其原因是。(3)小麥葉片氣孔開放時,CO2進入葉肉細胞的過程(填“需要”或“不需要”)載體蛋白,(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。,答案(1)濕度(或答相對濕度)(1分)在相同溫度條件下,相對濕度改變時光合速率變化較大(2分,其他合理答案可酌情給分)增加(1分)(2)四(1分)該實驗組的環(huán)境溫度未達到光合作用的最適溫度(3分,其他合理答案可酌情給分)(3)不需要不需要(每空1分,共2分),解析本題主要考查影響光合速率的因素及CO2進入葉肉細胞的方式。(1)分析對照組、實驗組一和實驗組二可知,高溫條件下(溫度均為36℃),適當增加相對濕度時,葉片光合速率的增加量相對較大,而分析實驗組二、三、四可知,在相對濕度較高的條件下(相對濕度均為52%),適當降低溫度時,葉片光合速率的增加量較小,甚至降低。所以,中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度;并由增加相對濕度,葉片的光合速率增大可推知,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。(2)對比實驗組三和實驗組四可知:因溫度降低,葉片的光合速率下降,所以適當提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)CO2進入葉肉細胞的方式為自由擴散,既不需要載體蛋白,也不需要消耗ATP。方法總結分析多因子變量時,一定要遵循單一變量原則,分析溫度對光合速率的影響時,溫度為單一變量,相對濕度為無關變量,其應該相同,同理,相對濕度為單一變量時,溫度應該相同。評析本題主要考查光合作用的原理和影響因素的相關基礎知識,重點考查考生獲取信息的能力,難度較小。,18.(2015課標Ⅰ,29,9分,0.426)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響,科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和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。處理方法和實驗結果如下: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組植物合成有機物的量(填“高于”、“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量,依據(jù)是;C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要,這些反,應發(fā)生的部位是葉綠體的。(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。,答案(9分)(1)高于(1分)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%(2分)光照基質(每空1分,共2分)(2)光照和黑暗交替頻率(2分)ATP和還原型輔酶Ⅱ(2分),解析本題綜合考查了暗反應的條件及場所、光照和黑暗交替的頻率對光合作用產(chǎn)物的影響等。(1)對比C、D兩組實驗,C組光照和黑暗交替處理,D組只有光照,故單位光照時間內(nèi)C組植物合成有機物的量高于D組。分析C組和D組實驗,可推知光合作用中有些反應不需要光照,這些反應發(fā)生在葉綠體的基質中。(2)對比A、B、C三組實驗,在總光照時間相同的情況下,隨著光照和黑暗交替頻率的增加,光合作用產(chǎn)物的相對含量也增加。究其根本原因是光照與黑暗的交替頻率越高,光下產(chǎn)生的還原型輔酶Ⅱ和ATP越能及時利用并及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。題后反思短時間光照后再短時間黑暗,黑暗中依然進行暗反應生成有機物,交替時間間隔越短,[H]和ATP越能及時利用和再生,生成的有機物越多。,以下為教師用書專用,19.(2011課標,3,6分)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,其葉片光合作用強度下降,原因是()A.光反應強度升高,暗反應強度降低B.光反應強度降低,暗反應強度降低C.光反應強度不變,暗反應強度降低D.光反應強度降低,暗反應強度不變,答案B鎂是葉綠素的組成成分,缺鎂會導致葉綠素缺少而使光反應強度降低,進而因[H]和ATP合成不足而使暗反應強度降低。,20.(2011課標,29,9分)在光照等適宜條件下,將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,其葉片碳反應中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢如圖?；卮饐栴}:,(1)圖中物質A是(C3化合物、C5化合物)。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中,物質B的濃度比A的低,原因是;將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后,物質B濃度升高的原因是。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,碳反應中C3化合物和C5化合物濃度達到,穩(wěn)定時,物質A的濃度將比B的(低、高)。(4)CO2濃度為0.003%時,該植物光合速率最大時所需要的光照強度比CO2濃度為1%時的(高、低),其原因是。,答案(1)C3化合物(2)碳反應速率在該環(huán)境中已達到穩(wěn)定,即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定。根據(jù)碳反應的特點,此時C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍當CO2濃度突然降低時,C5化合物的合成速率不變,消耗速率卻減慢,導致C5化合物積累(3)高(4)低CO2濃度低時,碳反應的強度低,所需ATP和[H]少,解析(1)由題干提供的信息可推知,植物由1%CO2濃度環(huán)境轉移到0.003%CO2濃度的環(huán)境中后,植物碳反應階段的CO2固定速率減小,因此,C3產(chǎn)生量減少,C5相對增加,由此可確定A為C3化合物,B為C5化合物。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中物質B的濃度(C5化合物)比A的低,原因是在CO2濃度為1%的環(huán)境中,CO2固定與C3化合物的還原達到動態(tài)平衡,根據(jù)碳反應中CO2固定和C3化合物還原的反應式:CO2+C52C3;2C3(CH2O)+C5可知C3化合物分子數(shù)比C5化合物分子數(shù)多。將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后,影響了CO2的固定,C5的消耗減少而C5化合物的合成速率不變,因此C5化合物濃度升高。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,碳反應中C3和C5化合物濃度達到穩(wěn)定時,物質A的濃度要比B的濃度高。(4)由于0.003%CO2濃度下的碳反應強度比1%CO2濃度下的低,所以所需ATP和[H]少,因此所需的光照強度也較低。評析本題考查CO2濃度對碳反應的影響,同時考查考生識圖、析圖、分析問題的能力。試題難度中等。解題的關鍵是明確碳反應中CO2固定和C3化合物還原的關系。,21.(2011全國,33,11分)為探究不同條件對葉片中淀粉合成的影響,將某植物在黑暗中放置一段時間,耗盡葉片中的淀粉。然后取生理狀態(tài)一致的葉片,平均分成8組,實驗處理如下表所示。一段時間后,檢測葉片中有無淀粉,結果如下表。,回答問題:(1)光照條件下,組5葉片通過作用產(chǎn)生淀粉;葉肉細胞釋放出的氧氣來自于的光解。(2)在黑暗條件下,葉片能進行有氧呼吸的組別是。(3)組2葉片中合成淀粉的原料是,直接能源物質是,后者是通過產(chǎn)生的。與組2相比,組4葉片無淀粉的原因是。(4)如果組7的蒸餾水中只通入N2,預期實驗結果是葉片中(有、無)淀粉。,答案(1)光合H2O(每空1分,共2分)(2)組2和組6(3)葡萄糖ATP有氧呼吸組4葉片不能進行有氧呼吸,淀粉的合成缺少ATP(其他合理答案也給分)(4)無,解析由題中信息知,植物在實驗處理前已耗盡了葉片中的淀粉,實驗處理后淀粉的生成有兩條途徑:光合作用生成淀粉和吸收培養(yǎng)液中的葡萄糖合成淀粉。(1)組5中的葉片環(huán)境中,有光照和CO2,葉片通過光合作用產(chǎn)生淀粉,光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水的光解。(2)在黑暗條件下,組2和組6的溶液中通入空氣,有氧氣存在,葉片能進行有氧呼吸。(3)組2葉片沒有光照處理,不能進行光合作用,但能以培養(yǎng)液中的葡萄糖為原料,生成淀粉;消耗的能量直接來源于ATP的水解,此時的ATP是通過有氧呼吸產(chǎn)生的。組4與組2相比,培養(yǎng)液中沒有O2,葉片不能進行有氧呼吸,缺少ATP,不能合成淀粉。(4)若組7中只通入N2,沒有CO2,葉片不能進行光合作用;溶液中也沒有葡萄糖,則葉片中無淀粉生成。,考點3光合作用與細胞呼吸1.(2017北京理綜,2,6分)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關系如圖。據(jù)此,對該植物生理特性理解錯誤的是()A.呼吸作用的最適溫度比光合作用的高B.凈光合作用的最適溫度約為25℃C.在0~25℃范圍內(nèi),溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大D.適合該植物生長的溫度范圍是10~50℃,答案D本題主要考查影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素以及識圖能力。由圖可知,該植物呼吸作用的最適溫度約為55℃,而光合作用的最適溫度約為30℃,呼吸作用的最適溫度比光合作用的最適溫度高,A正確;由圖可知,凈光合作用的最適溫度約為25℃,B正確;觀察題圖中曲線可知,在0~25℃范圍內(nèi),總光合速率上升快于呼吸速率,溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大,C正確;凈光合速率大于零時,植物才能生長,溫度為50℃時,凈光合速率為負值,植物不能生長,D錯誤。,2.(2016四川理綜,1,6分)葉肉細胞內(nèi)的下列生理過程,一定在生物膜上進行的是()A.O2的產(chǎn)生B.H2O的生成C.[H]的消耗D.ATP的合成,答案A葉肉細胞內(nèi)O2是在光合作用的光反應階段產(chǎn)生的,光反應的場所是葉綠體的類囊體薄膜,A項正確;在核糖體上氨基酸經(jīng)脫水縮合形成肽鏈的過程中能產(chǎn)生H2O,核糖體為無膜細胞器,B項錯誤;光合作用中[H]的消耗發(fā)生在葉綠體基質中,沒有在生物膜上,C項錯誤;葉肉細胞有氧呼吸的第一、二、三階段均能合成ATP,第一、二階段分別在細胞質基質和線粒體基質中進行,第三階段在線粒體內(nèi)膜上進行,D項錯誤。疑難突破識記生物體各主要生理過程中的物質變化及發(fā)生部位是解答本題的關鍵。,3.(2015重慶理綜,4,6分)將題圖所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強度下,細胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應變化。下列敘述錯誤的是()適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細胞示意圖A.黑暗條件下,①增大、④減小B.光強低于光補償點時,①、③增大C.光強等于光補償點時,②、③保持不變D.光強等于光飽和點時,②減小、④增大,答案B當光強低于光補償點或黑暗條件下,水稻葉肉細胞消耗胞外和胞內(nèi)O2,釋放CO2,故①②增大,③④減小;當光強等于光補償點時,水稻葉肉細胞呼吸速率等于光合作用速率,②③①④保持不變;當光強等于光飽和點時,水稻葉肉細胞光合作用速率大于細胞呼吸速率,②減小,④增大。解題關鍵正確理解光補償點和光飽和點是解答本題的關鍵。,4.(2015海南單科,9,2分)植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自于太陽能B.葉溫在36~50℃時,植物甲的凈光合速率比植物乙的高C.葉溫為25℃時,植物甲的光合與呼吸作用強度的差值不同于植物乙的D.葉溫為35℃時,甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強度的差值均為0,答案D植物進行光合作用所需能量均來自于太陽能,A正確;葉溫在36~50℃時,植物甲的曲線在植物乙曲線上方,所以植物甲的凈光合速率比植物乙的高,B正確;葉溫為25℃時,植物甲和乙的曲線沒有相交,即二者的凈光合速率不同,C正確;葉溫為35℃時,甲、乙兩種植物的凈光合速率相同且大于零,所以這兩種植物的光合與呼吸作用強度的差值均大于0,D錯誤。,5.(2018課標全國Ⅲ,29,9分)回答下列問題:(1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質分布在葉綠體的上,該物質主要捕獲可見光中的。(2)植物的葉面積與產(chǎn)量關系密切。葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質積累速率之間的關系如圖所示。由圖可知:當葉面積系數(shù)小于a時,隨葉面積系數(shù)增加,群體光合速率和干物質積累速率均。當葉面積系數(shù)超過b時,群體干物質積累速率降低,其原因是。,(3)通常,與陽生植物相比,陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時所需要的光照強度(填“高”或“低”)。,答案(1)類囊體膜藍紫光和紅光(2)增加群體光合速率不變,但群體呼吸速率仍在增加,故群體干物質積累速率降低(3)低,解析(1)高等植物光合作用過程中捕獲光能的物質是葉綠體色素,這些色素分布在類囊體膜上,主要吸收可見光中的藍紫光和紅光。(2)由圖可知,當葉面積系數(shù)小于a時,隨著葉面積系數(shù)增加,群體光合速率與干物質積累速率均增加。群體干物質積累速率等于群體光合速率與群體呼吸速率之差,當葉面積系數(shù)超過b時,群體呼吸速率升高,群體光合速率不變,導致群體干物質積累速率降低。(3)通常,陰生植物利用弱光能力強,且陰生植物呼吸作用強度低,所以陰生植物光合作用吸收與呼吸作用釋放的CO2量相等時所需要的光照強度比陽生植物低。,6.(2017課標全國Ⅰ,30,9分)植物的CO2補償點是指由于CO2的限制,光合速率與呼吸速率相等時環(huán)境中的CO2濃度。已知甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的。回答下列問題:(1)將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中,適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低,原因是。甲種植物凈光合速率為0時,乙種植物凈光合速率(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)若將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中,照光培養(yǎng)一段時間后,發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加,原因是。,答案(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量,使密閉小室中CO2濃度降低,光合速率也隨之降低大于0(2)甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加,而O2與有機物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個環(huán)節(jié),所以當O2增多時,有氧呼吸會增加,解析該題主要考查影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素。(1)甲、乙植物在同一密閉小室中適宜條件下照光培養(yǎng),由于植物進行光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用釋放的CO2量,因此密閉小室中的CO2濃度降低,植物的光合速率也隨之降低;甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的,當甲種植物凈光合速率為0時,對應的CO2濃度大于乙種植物的CO2補償點,故乙種植物凈光合速率大于0。(2)在光照條件下植物進行光合作用釋放O2,使小室中的O2濃度升高,而有機物分解產(chǎn)生的NADH在有氧呼吸第三階段中需與O2結合而形成水,所以O2增多時,有氧呼吸會增加。易錯警示植物補償點分為光補償點和CO2補償點兩種。植物光合作用需要光,原料之一是CO2。光照較強、CO2充足時,光合作用吸收CO2的速率大于呼吸作用釋放CO2的速率。當光照強度降低時,光合速率降低,當光合速率降至與呼吸速率相等時達到“光補償點”。同理CO2濃度降低時,光合速率也會降低,當光合速率降至與呼吸速率相等時達到“CO2補償點”。,7.(2017課標全國Ⅱ,29,9分)下圖是表示某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據(jù)圖回答下列問題:(1)圖中①、②、③、④代表的物質依次是、、、,[H]代表的物質主要是。(2)B代表一種反應過程,C代表細胞質基質,D代表線粒體,則ATP合成發(fā)生在A過程,還發(fā)生在(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以轉化成酒精,出現(xiàn)這種情況的原因是。,答案(1)O2NADP+ADP+PiC5NADH(或答:還原型輔酶Ⅰ)(2)C和D(3)在缺氧條件下進行無氧呼吸,解析本題考查的內(nèi)容涉及植物細胞的光合作用,呼吸作用過程中物質和能量的變化。(1)根據(jù)題目示意圖可知,過程A和B分別代表光合作用的光反應和暗反應。①是水光解的產(chǎn)物且不參與暗反應,則①是氧氣,②和③分別是合成NADPH、ATP的原料,即②是NADP+,③是ADP和磷酸,④參與CO2的固定,為C5,參與有氧呼吸第三階段的[H]是還原型輔酶Ⅰ(NADH)。(2)在植物的葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體,產(chǎn)生ATP的過程有光合作用的光反應(A過程),還有發(fā)生在細胞質基質(C)和D(線粒體)中的有氧呼吸過程。(3)在缺氧條件下,C中的丙酮酸可以轉化為酒精和CO2。知識拓展[H]的生成及種類光合作用中的[H]是NADPH;呼吸作用中的[H]主要是NADH,光合作用的光反應中水光解生成NADPH,作為還原劑還原C3生成(CH2O),呼吸作用中第一階段和第二階段生成NADH,作為還原劑還原O2生成H2O。,8.(2016課標全國Ⅱ,31,8分)BTB是一種酸堿指示劑。BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍變綠再變黃。某同學為研究某種水草的光合作用和呼吸作用,進行了如下實驗:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍色溶液,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。各試管的實驗處理和結果見下表。,*遮光是指用黑紙將試管包裹起來,并放在距日光燈100cm的地方。若不考慮其他生物因素對實驗結果的影響,回答下列問題:(1)本實驗中,50min后1號試管的溶液是淺綠色,則說明2至7號試管的實驗結果是由引起的;若1號試管的溶液是藍色,則說明2至7號試管的實驗結果是(填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的顏色應為(填“淺綠色”、“黃色”或“藍色”),判斷依據(jù)是。(3)5號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(8分)(1)不同光強下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的(2)黃色水草不進行光合作用,只進行呼吸作用,溶液中CO2濃度高于3號管(3)光合作用強度等于呼吸作用強度,吸收與釋放的CO2量相等,解析本題考查光照強度對光合速率的影響,用BTB(溴麝香草酚藍)指示CO2濃度。(1)題中距日光燈的距離表示光照的強弱。1號試管沒有水草,為空白對照組;2號試管遮光,其內(nèi)水草不能進行光合作用,但能進行呼吸作用;3~7號試管內(nèi)的水草在不同強度的光照條件下,光合作用強度與呼吸作用強度的差值大小引起各試管顏色的變化。若1號試管的溶液是藍色,說明光照能導致CO2減少,那么,2至7號試管顏色的變化并不全是光合作用和呼吸作用所致,實驗結果并不可靠。(2)2號試管在遮光條件下,水草不能進行光合作用,但能進行呼吸作用,50min后試管內(nèi)CO2較多,溶液顏色應為黃色。判斷的依據(jù)是2號試管與3號試管只有一個自變量(是否遮光),2號試管比3號試管CO2多。(3)5號試管溶液顏色在照光前后沒有變化,說明CO2濃度不變,因此推測水草光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用釋放CO2的量。方法技巧分析表格,找出表格中自變量和因變量,再分析表格中數(shù)據(jù)變化的規(guī)律,必要時,可將表格轉化成坐標曲線圖分析;提升對實驗結果的處理能力;注意表格數(shù)據(jù)的定量分析和定性分析。評析本題考查光照強度對水草光合速率的影響實驗,實驗結果以表格形式呈現(xiàn),考查學生獲取信息能力、實驗能力、理解能力等。,9.(2015山東理綜,26,11分)油菜果實發(fā)育所需的有機物主要來源于果皮的光合作用。圖甲,圖乙(1)油菜果皮細胞內(nèi)通過光合作用固定CO2的細胞器是。光合作用產(chǎn)生的有機物主要以蔗糖的形式運輸至種子。種子細胞內(nèi)的蔗糖濃度比細胞外高,說明種子細胞吸收蔗糖的跨(穿)膜運輸方式是。(2)圖甲表示在適宜條件下油菜果實凈光合速率與呼吸速率的變化。分析可知,第24天的果實,總光合速率(填“大于”或“小于”)第12天的果實總光合速率。第36天后果皮逐漸變黃,原因是葉綠素含量減少而(填色素名稱)的含量基本不變。葉綠素含量減少使光反應變慢,導致光反應供給暗反應的和減少,光合速率降低。(3)圖乙表示油菜種子中儲存有機物含量的變化。第36天,種子內(nèi)含量最高的有機物可用染液檢測;據(jù)圖分析,在種子發(fā)育過程中該有機物由轉化而來。,答案(1)葉綠體主動運輸(2)小于類胡蘿卜素(或:葉黃素和胡蘿卜素)[H](或:NADPH)ATP(注:兩空可顛倒)(3)蘇丹Ⅲ(或:蘇丹Ⅳ)可溶性糖和淀粉,解析(1)油菜果皮細胞進行光合作用的場所是葉綠體,種子細胞內(nèi)的蔗糖濃度比細胞外高,則推出種子細胞吸收蔗糖的跨膜運輸方式是主動運輸。(2)總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,比較第24天和第12天的凈光合速率和呼吸速率可判斷第24天的總光合速率較低;第36天后果皮逐漸變黃的原因是葉綠素含量降低,呈現(xiàn)的是類胡蘿卜素的顏色。(3)由圖乙可知,第36天時種子內(nèi)含量最高的有機物是脂肪,可用蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液進行檢測;據(jù)圖分析,在種子發(fā)育過程中可溶性糖和淀粉含量減少、蛋白質含量基本不變、脂肪含量升高,故可判