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1、. 模型07 光合作用的過程分析 植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)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，甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的。答復(fù)以下問題： 〔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〕假設(shè)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_________________。

2、【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(jī)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(dāng)O2增多時，有氧呼吸會增加 【解析】〔1〕從題干信息可知，適宜條件下照光培養(yǎng)，由于進(jìn)展光合作用，且光合速率大于呼吸速率，使密閉小室內(nèi)的CO2濃度下降，兩植物光合速率下降；甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)，所以甲種植物的凈光合速率為0時環(huán)境中的CO2濃度大于乙種植物的凈光合速率為0時所需的CO2濃度，所以甲種植物凈

3、光合速率為0時，乙種植物凈光合速率大于0?！?〕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(jī)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(dāng)O2增多時，有氧呼吸會增加。 1．光反響與暗反響的過程分析 光合作用過程包括光反響和暗反響兩個階段，兩階段的物質(zhì)變化和能量變化是分析各種與光合作用有關(guān)的問題的根底。光合作用圖解如下： 〔1〕光反響為暗反響提供[H]、ATP，暗反響為光反響提供NADP+、ADP和Pi。 〔2〕沒有光反響，暗反響無法進(jìn)展；沒有暗反響，有機(jī)物無法合成，光反響也會受到抑制。 2．光照強(qiáng)度或CO2濃度等因素的改變導(dǎo)致短時間內(nèi)C3、C5等

4、物質(zhì)的含量變化分析 在分析光合作用過程中相關(guān)物質(zhì)的含量變化規(guī)律時，應(yīng)該把光反響和暗反響聯(lián)系起來考慮，同時分析該物質(zhì)的“來源〞和“去路〞。如C3產(chǎn)生于CO2的固定，消耗于C5的復(fù)原；C5產(chǎn)生于C3的復(fù)原，消耗于CO2的固定；[H]和ATP產(chǎn)生于光反響，消耗于暗反響C3的復(fù)原。當(dāng)環(huán)境條件改變時，應(yīng)注意分清楚改變的環(huán)境條件影響的是CO2的固定還是C3的復(fù)原，只有這樣才能避開試題陷阱。舉例如下： 〔1〕當(dāng)光照強(qiáng)度減弱時，光反響減弱，ATP和[H]的形成減少，導(dǎo)致C3復(fù)原過程〔C3的去路〕減弱，而CO2固定〔C3的來源〕繼續(xù)進(jìn)展，故短時間內(nèi)C3含量增加；同理，C5形成減少，而消耗過程正常進(jìn)展，故短時

5、間內(nèi)C5含量減少。 〔2〕當(dāng)CO2濃度降低時，短時間內(nèi)CO2固定減弱，C3生成量減少，而C3復(fù)原繼續(xù)進(jìn)展；C5消耗量減少而生成量不變，故C5含量短時間內(nèi)增加，C3含量短時間內(nèi)減少。 3．光合作用過程影響因素的分析 〔1〕原理分析 ①光照強(qiáng)度影響光合速率的原理是通過影響光反響階段，制約[H]和ATP產(chǎn)生，進(jìn)而制約暗反響階段； ②溫度通過影響酶活性進(jìn)而影響光合速率； ③CO2濃度影響光合速率的原理是通過影響暗反響階段，制約C3生成。 〔2〕曲線分析 ①對于甲、乙、丙三圖來說，圖中P點(diǎn)及P點(diǎn)之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)竭_(dá)Q

6、點(diǎn)時，橫坐標(biāo)的因子不再是限制光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖中其他因子強(qiáng)度的方法。 ②對于乙圖來說，圖中P點(diǎn)及P點(diǎn)之前可表示不同條件下，溫度對光合速率的影響一樣；圖中Q點(diǎn)對應(yīng)的溫度為光合作用最適溫度，光合速率到達(dá)最大；Q點(diǎn)之后，隨溫度繼續(xù)升高，光合速率逐漸下降，甚至為0。 〔3〕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，增加光合作用相關(guān)酶的活性，提高光合速率，也可同時充入適量的CO2進(jìn)一步提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時，要適當(dāng)提高光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。 1．2016年，由袁隆平選育的第五期超級雜交稻“超優(yōu)千號〞于XX南川區(qū)收割，并實(shí)測出三塊水稻田

7、的平均畝產(chǎn)為954．93公斤，高產(chǎn)田塊平均畝產(chǎn)那么為1028．02公斤，此為XX市目前單季水稻最高產(chǎn)量。以下圖為該超級雜交水稻光合作用圖解，以下說法正確的選項(xiàng)是 A．①是葉綠體中的色素，分布在葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 B．②是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段 C．③是三碳化合物，能被氧化為〔CH2O〕 D．④是ATP，在葉綠體基質(zhì)中生成 【答案】B 【解析】葉綠體中的色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上，A錯誤；分析題圖可知，光反響階段，水分解形成了②和[H]，因此②是氧氣，B正確；三碳化合物被復(fù)原氫復(fù)原成有機(jī)物，而不是被氧化形成有機(jī)物，C錯誤；④是ATP，ATP是在光反響階段形成的，場所是

8、葉綠體的類囊體的薄膜上，D錯誤。 2．如圖甲為研究光照強(qiáng)度對某植物光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖乙表示其細(xì)胞氣體交換情況，圖丙表示光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系，圖丁表示夏季晴朗的一天，某種綠色植物在24小時內(nèi)O2吸收速率的變化示意圖〔單位：mg/h〕。A、B點(diǎn)對應(yīng)時刻分別為6點(diǎn)和19點(diǎn)。 〔1〕圖乙中光反響的具體部位字母及名稱是[ ]___________，反響中的能量變化是 ______________________。 〔2〕圖丙中限制A~C段光合速率的主要因素是___________。假設(shè)提高溫度，曲線的變化是___________〔填“上移〞、“下移〞、“不動〞或“信息缺乏，無

9、法確定〞〕。 〔3〕圖丁中24小時內(nèi)不進(jìn)展光合作用的時段是______________________。 〔4〕圖丁中測得該植物一晝夜的O2凈釋放量為300 mg，假設(shè)該植物在24小時內(nèi)呼吸速率不變，那么該植物一天通過光合作用產(chǎn)生的O2總量是___________mg。光合作用速率最高時，光合作用每小時利用CO2的量是___________mg。圖丁中陰影局部所表示的O2釋放量___________〔填“大于〞、“等于〞或“小于〞〕300 mg。 【答案】〔1〕[a]類囊體薄膜 光能轉(zhuǎn)化為ATP中活潑的化學(xué)能 〔2〕光照強(qiáng)度 信息缺乏，無法確定 〔3〕0~5 h和20~24 h

10、 〔4〕588 77 大于 【解析】〔1〕圖乙中，光反響是在葉綠體的類囊體薄膜即a上進(jìn)展的，光反響中的能量變化是光能轉(zhuǎn)化為ATP中活潑的化學(xué)能?！?〕圖丙中限制A~C段光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度，由于得到圖丙曲線的其他條件沒有說明，因而無法確定提高溫度曲線的變化情況?！?〕植物不進(jìn)展光合作用時，O2吸收速率不會發(fā)生變化，與圖丁中0~5 h和20~24 h段相對應(yīng)?！?〕該植物一天通過光合作用產(chǎn)生的O2總量=該植物一晝夜的O2凈釋放量+呼吸作用消耗的O2總量=300+12×24=588〔mg〕；從圖丁中可知，光合作用速率最高時，植物產(chǎn)生的O2總量為12+44=56〔mg〕，然后根據(jù)光合作

11、用化學(xué)反響方程式可計(jì)算出利用的CO2的量是77〔mg〕。圖丁中陰影局部所表示的O2釋放量大于300 mg。 1．科學(xué)是在實(shí)驗(yàn)和爭論中前進(jìn)的，光合作用的探究歷程就是如此。在下面幾個關(guān)于光合作用的實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是 A．揚(yáng)·英根豪斯通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)為植物生長所需養(yǎng)料主要來自水，而不是土壤 B．薩克斯的實(shí)驗(yàn)證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉 C．普利斯特萊的實(shí)驗(yàn)證明了植物可以更新CO2并產(chǎn)生O2 D．魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)中，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣來自CO2而不是H2O 2．甲、乙、丙三圖分別表示探究幾種環(huán)境因素對馬鈴薯光合作用速率影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以下分析中

12、正確的選項(xiàng)是 A．甲圖所示實(shí)驗(yàn)主要研究光照強(qiáng)度和溫度對馬鈴薯光合作用速率的影響 B．甲圖P點(diǎn)時，限制馬鈴薯光合作用速率的因素為光照強(qiáng)度和溫度 C．乙圖Q點(diǎn)時高CO2濃度條件下，可通過進(jìn)一步增加光照強(qiáng)度來提高馬鈴薯光合作用速率 D．丙圖Q點(diǎn)之后三條曲線的走勢為保持平穩(wěn) 3．如圖為高等綠色植物光合作用過程圖解，以下說法正確的選項(xiàng)是 A．A是光合色素，分布在葉綠體內(nèi)膜和類囊體薄膜上 B．E是ADP，在葉綠體類囊體薄膜上產(chǎn)生 C．G是三碳化合物，F(xiàn)是五碳化合物 D．光合作用光反響和暗反響過程均有酶的參與 4．以下圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。以下有關(guān)表達(dá)

13、，正確的選項(xiàng)是 A．t1→t2，葉綠體類囊體薄膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多 B．t2→t3，暗反響限制光合作用。假設(shè)在t2時刻增加光照，光合速率將再提高 C．t3→t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反響速率不變、暗反響增強(qiáng)的結(jié)果 D．t4后短暫時間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物復(fù)原后的直接產(chǎn)物含量降低 5．陽光穿過森林中的空隙形成“光斑〞，如圖表示一株生長旺盛的植物在“光斑〞照射前后光合作用吸收CO2和釋放O2量的變化，據(jù)此分析正確的選項(xiàng)是 A．光斑照射前，光合作用無法進(jìn)展 B．光斑照射后，光反響和暗反響迅速同步增加 C．光斑照射

14、后，暗反響對光反響有限制作用 D．光斑移開后，光反響和暗反響迅速同步減弱 6．光合作用過程中，能量傳遞的途徑是 A．光能→葉綠體色素→水中的化學(xué)能 B．光能→葡萄糖→ATP中活潑的化學(xué)能 C．光能→ATP中活潑的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 D．光能→葡萄糖→淀粉中的化學(xué)能 7．夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在一樣條件下CO2吸收速率的變化如下圖。以下說法正確的選項(xiàng)是 A．甲植株在A點(diǎn)開場進(jìn)展光合作用 B．乙植株在E點(diǎn)有機(jī)物積累量最多 C．曲線B～C段和D～E段下降的原因一樣 D．兩曲線B～D段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉 8．以下為有關(guān)環(huán)境因素對植物光合作用影

15、響的關(guān)系圖，有關(guān)描述錯誤的選項(xiàng)是 A．圖1中，假設(shè)光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，可使a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移 B．圖2中，假設(shè)CO2濃度適當(dāng)增大，也可使a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移 C．圖3中，與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)時葉綠體中C3含量相對較多 D．圖4中，當(dāng)溫度高于25°C時，光合作用制造的有機(jī)物的量開場減少 9．根據(jù)所學(xué)知識，答復(fù)以下關(guān)于光合作用的問題: 〔1〕光合作用過程包括______和______兩個階段，前者為后者提供了______。 〔2〕在光照最強(qiáng)的夏季中午，由于氣孔的關(guān)閉，______供給缺乏，導(dǎo)致暗反響中三碳化合物含量______，最終光合作用速率下降。 〔3〕當(dāng)陰雨連綿、光照缺乏時，應(yīng)將溫室溫

16、度______〔填“調(diào)高〞或“調(diào)低〞〕，以降低農(nóng)作物的____________。 〔4〕研磨綠葉過程中，需要參加____________。通過紙層析法別離葉綠體中的色素的原理是 ________________________，結(jié)果在濾紙條上出現(xiàn)4條色素帶，在濾紙條上擴(kuò)散速度最慢的是 ________________________。 10．某小組為探究鎂離子對光合作用的影響，將水稻幼苗分為A、B兩組，A組在完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)，B組 在缺少鎂離子的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，其他條件適宜且一樣。請答復(fù)以下問題： 〔1〕組成生物體的元素根據(jù)含量的多少可分為大量元素和微量元素，其中鎂屬于_______

17、_____。 〔2〕葉綠素主要分布在水稻葉肉細(xì)胞葉綠體的____________上，主要吸收____________和____________。 〔3〕該實(shí)驗(yàn)中的“其他條件〞主要是指〔至少答兩項(xiàng)〕________________________。 〔4〕在實(shí)驗(yàn)過程中，假設(shè)突然停頓光照，那么此時兩組實(shí)驗(yàn)中C5的含量均會____________。 〔5〕經(jīng)檢測，B組幼苗積累的有機(jī)物的量比A組低，原因是___________________________________。 11．圖1表示某綠色植物X葉肉細(xì)胞中進(jìn)展的兩個相關(guān)的生理過程，其中a、b、c表示物質(zhì)，甲和乙分別表示某種細(xì)胞器；圖2

18、表示在適宜溫度、水分和一定的光照強(qiáng)度下，丙、丁兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關(guān)系。請答復(fù)以下問題： 〔1〕圖1中產(chǎn)生a的過程進(jìn)展的場所是______________，b的產(chǎn)生和分解為c的場所分別是 ____________________________。 〔2〕假設(shè)將該植物X從CO2濃度為0．03%的環(huán)境中轉(zhuǎn)移到CO2濃度為1%的環(huán)境中，在其他條件不變的情況下，葉綠體中[H]的含量將______________。假設(shè)對該植物突然停頓光照，但充分供給CO2，那么細(xì)胞內(nèi)C3的含量將會______________。 〔3〕物質(zhì)c假設(shè)不進(jìn)入乙，那么可在缺氧條件下繼續(xù)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

19、中進(jìn)展反響，請寫出總反響式： ____________________________。 〔4〕對綠葉中色素進(jìn)展別離時，所用的試劑是______________。屢次取等量丙、丁葉片，對其中的色素提取和別離，觀察到丙的葉片的濾紙條上以濾液細(xì)線為起點(diǎn)的第1、2條色素帶寬度與丁的葉片相當(dāng)，而第3、4條色素帶寬度那么明顯較小。那么相對于丁葉片而言，丙吸收的______________色的光較少。 〔5〕假設(shè)適當(dāng)增強(qiáng)光照，圖2中的a點(diǎn)將______________。〔填“左移〞、“右移〞或“不動〞〕 12．如圖是水綿在不同環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖，據(jù)圖答復(fù)： 〔1〕t1→t2期間，

20、葉綠體___________上的色素捕獲的光能增加，光反響產(chǎn)生的ATP和NADPH增多，加速了______〔場所〕中C3的復(fù)原，進(jìn)而使光合作用速率增大。 〔2〕t2→t3期間，限制水綿光合速率的外界因素主要是______，此時進(jìn)一步增加光照強(qiáng)度，光合作用速率將______〔填“增加〞“減少〞或“不變〞〕。 〔3〕t3→t4期間，光合速率的提高的原因是__________________________。 〔4〕t4后短暫時間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量______〔填“增加〞“減少〞或“不變〞〕。 〔5〕科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)光反響和暗反響之間存在時間上的“延擱〞，由此，相對于一直保持光照的條件

21、，提高單位光照時間內(nèi)制造有機(jī)物的量的措施是__________________。 13．夏季某晴朗的一天對一密閉蔬菜大棚中的某種氣體的含量進(jìn)展24小時的檢測，結(jié)果如以下圖1。以下圖2是葉肉細(xì)胞內(nèi)兩種細(xì)胞器間的氣體關(guān)系圖解。請答復(fù)以下問題： 〔1〕圖1中所測氣體為________；該大棚內(nèi)的蔬菜經(jīng)過一晝夜后是否積累有機(jī)物.________〔填“是〞或“否〞〕。原因是_________________________。 〔2〕與它們各自的前一階段相比，EC段和DB段葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3含量的變化趨勢分別是__________、________，圖1中CD段變化的原因可能是 _______________________________________________________________________________。 〔3〕處于圖1中的B點(diǎn)時，圖2中應(yīng)該進(jìn)展的氣體轉(zhuǎn)移途徑有________；處于圖1中的CD段，圖2中應(yīng)該進(jìn)展的氣體轉(zhuǎn)移途徑有________。 . v