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1、專題6光合作用,高考生物 (北京市專用),考點(diǎn)1捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 1.(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(shí)驗(yàn)無法達(dá)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(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞的失水與吸水 D.用光學(xué)顯微鏡觀察表皮細(xì)胞染色體的形態(tài)和數(shù)目,五年高考,答案D本題考查綠葉中色素的提取與分離、細(xì)胞有絲分裂等相關(guān)知識(shí)。葉綠體色素為脂溶性,可溶于有機(jī)溶劑,如無水乙醇,A可達(dá)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(dá)

2、到目的;質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)可用于探究細(xì)胞的吸水和失水,C可達(dá)到目的;細(xì)胞中的染色質(zhì)只在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中形成染色體,而表皮細(xì)胞無分裂能力,細(xì)胞中無染色體,D符合題意。,易錯(cuò)警示染色質(zhì)與染色體是同種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種不同形態(tài)。在細(xì)胞分裂過程中,染色質(zhì)絲螺旋纏繞,成為染色體;在細(xì)胞分裂末期,染色體解螺旋恢復(fù)為染色質(zhì)狀態(tài),而無分裂能力的細(xì)胞中不出現(xiàn)染色體。,2.(2017課標(biāo)全國,3,6分)植物光合作用的作用光譜是通過測(cè)量光合作用對(duì)不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯(cuò)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(yīng)中ATP的合成 B.葉綠素的吸收光譜可通過測(cè)量其對(duì)

3、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640660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的,答案A本題考查光合作用過程中光合色素的吸收光譜等相關(guān)知識(shí)。類胡蘿卜素不吸收紅光,A錯(cuò)誤。光合色素的吸收光譜可通過測(cè)量其對(duì)不同波長光的吸收值來繪制,B正確。光合作用的作用光譜既可用O2的釋放速率隨光波長的變化來表示,也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示,C正確。葉片在640660 nm波長光下只有葉綠素能吸收光能,進(jìn)行光合作用,釋放O2,D正確。,3.(2016課標(biāo)全國,4,6分)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯(cuò)誤的是()

4、A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中 B.構(gòu)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(jī)物,可溶于無水乙醇中,A正確;Mg2+是構(gòu)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(lán)紫光用于光合作用,C錯(cuò)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。,3.(2016課標(biāo)全國,4,6分)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯(cuò)誤的是() A

5、.葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中 B.構(gòu)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(jī)物,可溶于無水乙醇中,A正確;Mg2+是構(gòu)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(lán)紫光用于光合作用,C錯(cuò)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(shí)歸納葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光等可見光。葉綠素的形成除需要有正?；蛲?

6、還需要有光、水、適宜的溫度以及N、Mg等礦質(zhì)元素。,4.(2016江蘇單科,17,2分)下列用鮮菠菜進(jìn)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(shí)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(huì)很快隨溶劑揮發(fā)消失,答案B應(yīng)該在研磨葉片前加入碳酸鈣,防止研磨過程中色素被破壞,A項(xiàng)錯(cuò)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(jìn)而提取出光合色素,B項(xiàng)正確;鮮菠菜中含有較多水分,因此不能為獲得10 mL提取

7、液而一次性加入10 mL乙醇,C項(xiàng)錯(cuò)誤;層析完畢后,葉綠素條帶不會(huì)隨溶劑揮發(fā)而消失, D項(xiàng)錯(cuò)誤。,易錯(cuò)提醒(1) 葉綠體色素的提取和分離過程中加入的試劑的作用: SiO2:為了研磨充分;CaCO3:為了防止葉綠素被破壞;無水乙醇:溶解色素;層析液:用于分離各種色素。 (2)葉綠體中的色素不會(huì)隨層析液揮發(fā)而消失。,5.(2015四川理綜,1,6分)下列在葉綠體中發(fā)生的生理過程,不需要蛋白質(zhì)參與的是() A.Mg2+吸收B.O2擴(kuò)散C.光能轉(zhuǎn)換D.DNA復(fù)制,答案BO2以自由擴(kuò)散方式通過葉綠體的內(nèi)膜和外膜,該過程不需要載體蛋白的參與;參與Mg2+吸收的載體、催化光能轉(zhuǎn)換和DNA復(fù)制所需的酶均為蛋白

8、質(zhì),故選B。,6.(2014課標(biāo),2,6分,0.735)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值下降D.NADPH/NADP+值下降,答案B用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,導(dǎo)致綠藻細(xì)胞葉綠體內(nèi)的光反應(yīng)停止,不再產(chǎn)生O2、ATP和NADPH,使ATP/ADP、NADPH/NADP+值下降,A、C、D正確;光反應(yīng)停止,使暗反應(yīng)中的C3還原受阻,導(dǎo)致C5含量減少,從而使CO2的固定減慢,B錯(cuò)誤。,7.(2014山東理綜,26,11分)我省某經(jīng)濟(jì)植物光合作用的研究結(jié)果如圖。,(1)圖甲

9、表示全光照和不同程度遮光對(duì)該植物葉片中葉綠素含量的影響。葉綠素存在于葉綠體中的上。需先用(填溶劑名稱)提取葉片中的色素,再測(cè)定葉綠素含量。用紙層析法進(jìn)一步分離色素時(shí),葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是。據(jù)圖分析,該植物可通過以增強(qiáng)對(duì)弱光的適應(yīng)能力。 (2)圖乙表示初夏某天在遮光50%條件下,溫度、光照強(qiáng)度、該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度(氣孔張開的程度)的日變化趨勢(shì)。8:00到12:00光照強(qiáng)度增強(qiáng)而凈光合速率降低,主要原因是 。18:00時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有。 (3)實(shí)驗(yàn)過程中,若去除遮光物,短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞的葉綠體中C3化合物含量。,答案(1)類囊體膜(或類囊體,基粒)無水

10、乙醇(或丙酮)葉綠素a增加葉綠素含量(2)呼吸作用增強(qiáng),光合速率與呼吸速率的差值減小線粒體、葉綠體(3)減少,解析(1)葉綠體中的色素存在于類囊體膜(或類囊體、基粒)上;葉綠體中的色素易溶于有機(jī)溶劑,常用無水乙醇(或丙酮)來提取;溶解度越大的色素在濾紙上擴(kuò)散得越快,葉綠素a與葉綠素b相比,葉綠素a擴(kuò)散快,溶解度較大;從圖中可知,遮光越多,葉綠素含量越高。(2)8:00到12:00光照強(qiáng)度增強(qiáng),8:00-12:00氣孔導(dǎo)度相對(duì)穩(wěn)定,CO2供應(yīng)受限制,實(shí)際光合速率增大,但幅度不大,呼吸作用也增強(qiáng),總光合速率與呼吸速率的差值減小,即凈光合速率降低;18:00凈光合速率為0,說明該植物的呼吸作用強(qiáng)度=

11、光合作用強(qiáng)度,故葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有葉綠體、線粒體。(3)去除遮光物,短時(shí)間內(nèi)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng),產(chǎn)生更多的H和ATP,使C3還原加快,C3含量減少。,考點(diǎn)2光合作用的原理及應(yīng)用 1.(2018北京理綜,3,6分)光反應(yīng)在葉綠體類囊體上進(jìn)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(lán)色逐漸變?yōu)闊o色。該反應(yīng)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(huì)產(chǎn)生氧氣,答案D光反應(yīng)過程中,光合色素利用光能,將水分解成H和氧氣,同時(shí)在有關(guān)酶的催化作用下,ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成ATP,A、C錯(cuò)誤,D正確;H將DCIP還原,使

12、之由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色,B錯(cuò)誤。,易錯(cuò)警示此H非彼H 光反應(yīng)過程中產(chǎn)生的H是還原型輔酶(NADPH),而細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的H是還原型輔酶(NADH)。,2.(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(qiáng)度下的CO2吸收速率。敘述錯(cuò)誤的是() A.光照強(qiáng)度低于P時(shí),突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型 B.光照強(qiáng)度高于P時(shí),突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型 C.光照強(qiáng)度低于P時(shí),限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度 D.光照強(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本題考查影響光合作用的因

13、素及光反應(yīng)與暗反應(yīng)的特點(diǎn)。光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)相互制約,相互影響。從圖示可以看出,在曲線圖P點(diǎn)以前,野生型水稻光合速率大于突變型,而P點(diǎn)后野生型水稻光合速率小于突變型,說明在P點(diǎn)前,野生型水稻光反應(yīng)速率較高,P點(diǎn)后,突變型水稻暗反應(yīng)速率較高,A、B正確;在P點(diǎn)前和P點(diǎn)后至光飽和點(diǎn)前,突變型水稻光合速率隨光照強(qiáng)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(qiáng)度,當(dāng)光照強(qiáng)度大于光飽和點(diǎn)時(shí),限制光合速率的主要因素是CO2濃度,C 正確,D 錯(cuò)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(qiáng)度和環(huán)境中CO2濃度的影響。當(dāng)實(shí)驗(yàn)自變量為光照強(qiáng)度時(shí),在光飽和點(diǎn)以前,影響光合速率的主

14、要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度;當(dāng)光照強(qiáng)度大于光飽和點(diǎn)時(shí),影響光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度。當(dāng)實(shí)驗(yàn)自變量為CO2濃度時(shí),CO2濃度小于CO2飽和點(diǎn)時(shí),影響光合速率的主要環(huán)境因素為CO2濃度;當(dāng)CO2濃度高于CO2飽和點(diǎn)時(shí),影響光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。,3.(2016北京理綜,5,6分)在正常與遮光條件下向不同發(fā)育時(shí)期的豌豆植株供應(yīng)14CO2,48 h后測(cè)定植株?duì)I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(shí)驗(yàn)相關(guān)的錯(cuò)誤敘述是() A.14CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)后被轉(zhuǎn)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

15、 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(shí)驗(yàn)研究了光強(qiáng)對(duì)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(jìn)而被還原為光合產(chǎn)物,是在葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)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)器官中所含14C量占植株14C總量的比例較高,說明此時(shí)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(cuò)誤;分析題干信息和圖示均可看出本實(shí)驗(yàn)的目的是研究光強(qiáng)對(duì)不同發(fā)育期植株中光合產(chǎn)

16、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(qiáng)(光照強(qiáng)度)對(duì)植株的不同發(fā)育期中光合產(chǎn)物在生殖器官和營養(yǎng)器官間分配的情況。解題時(shí),可通過比較分析,尋找單一變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,以獲取解題的關(guān)鍵信息。,4.(2016天津理綜,2,6分)在適宜反應(yīng)條件下,用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時(shí)間后,突然改用光照強(qiáng)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(zhì),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(lán)紫光,對(duì)綠光的利用很少。突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光照射后,

17、光反應(yīng)速率加快,產(chǎn)物H和ATP上升,進(jìn)而C3的還原過程加快,未被還原的C3下降,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;而改用光照強(qiáng)度與白光相同的綠光照射后,光反應(yīng)速率減慢,產(chǎn)物H和ATP下降,進(jìn)而C3的還原過程減慢,C5下降,C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。,知識(shí)歸納,5.(2009北京理綜,4,6)小麥和玉米的CO2固定量隨外界CO2濃度的變化而變化(如圖)。下列相關(guān)敘述不正確的是() A.小麥的CO2固定量與外界CO2濃度呈正相關(guān) B.CO2濃度在100 mgL-1時(shí)小麥幾乎不固定CO2 C.CO2濃度大于360 mgL-1后玉米不再固定CO2 D.C4植物比C3植物能更有效地利用低濃度CO2,答案C由圖示相關(guān)數(shù)據(jù)可看出:在

18、圖示的CO2濃度范圍內(nèi),小麥的CO2固定量與外界CO2濃度呈正相關(guān)。CO2濃度在100 mgL-1時(shí),C3植物小麥幾乎不固定CO2,而C4植物玉米固定CO2量較高,可見C4植物比C3植物能更有效地利用低濃度CO2。當(dāng)CO2濃度大于360 mgL-1時(shí),玉米的CO2固定量已達(dá)到CO2最大固定量,不再增加,而不是不再固定CO2。,6.(2008北京理綜,3,6)在光照下,小麥(C3植物)葉片的葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞都能發(fā)生的生理過程是() A.水光解釋放O2B.固定CO2形成三碳化合物 C.產(chǎn)生ATP和HD.光合色素吸收并轉(zhuǎn)換光能,答案C小麥植物葉片的葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞都是活細(xì)胞,都能進(jìn)行呼吸

19、作用,但C3植物維管束鞘細(xì)胞沒有葉綠體不能進(jìn)行光合作用,所以A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。光合作用的光反應(yīng)階段和呼吸作用的第一階段(糖酵解)和第二階段(三羧酸循環(huán))都能產(chǎn)生ATP 和H,C項(xiàng)正確。,7.(2018課標(biāo)全國,30,9分)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示。 回答下列問題: (1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí), 甲、乙兩種植物中,對(duì)光能的利用率較高的植物是。 (2)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí),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(shí)葉片的光合速率明顯下降,其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞

20、的(填“O2”或“CO2”)不足。,答案(1)甲(2)甲光照強(qiáng)度降低導(dǎo)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(qiáng)度減弱,導(dǎo)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(qiáng)度對(duì)光合作用的影響及其規(guī)律。(1)曲線顯示,當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí),相同光強(qiáng)下,甲植物凈光合速率較乙植物高,即此條件下甲植物對(duì)光能利用率較高。(2)種植密度較大時(shí),植株接受的光照強(qiáng)度較弱,曲線顯示,在光強(qiáng)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(jìn)入葉

21、片的通道。夏季晴天12:00,植物為減少蒸騰作用失水量而關(guān)閉部分氣孔,同時(shí)也阻礙了CO2進(jìn)入葉片,從而影響了葉片光合速率。,8.(2017江蘇單科,29,9分)科研人員對(duì)獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進(jìn)行了系列研究。圖1為光合放氧測(cè)定裝置示意圖,圖2為不同光照條件下果肉隨時(shí)間變化的光合放氧曲線。請(qǐng)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(shí)間浸泡在乙醇中的果肉薄片會(huì)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(cè)反應(yīng)液中氧氣的濃度,測(cè)定前應(yīng)排除反應(yīng)液中的干擾。,(3)圖1在反應(yīng)室中加入NaHCO3的主要作用是。若提高

22、反應(yīng)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(shí)間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對(duì)1520 min曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是;若在20 min后停止光照,則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有(填序號(hào):C5ATPHC3),可推測(cè)2025 min曲線的斜率為(填“正值”、“負(fù)值”或“零”)。,答案(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負(fù)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(duì)光合速率的影響。(1)CaC

23、O3可中和果肉薄片細(xì)胞產(chǎn)生的有機(jī)酸,防止葉綠素降解;光合色素可溶于有機(jī)溶劑(如乙醇),所以果肉薄片長時(shí)間浸泡在乙醇中會(huì)因光合色素溶解而變成白色。(2)圖1裝置中的光照強(qiáng)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(shí)驗(yàn)的因變量是反應(yīng)液中溶解氧的濃度變化,所以測(cè)定前應(yīng)除去反應(yīng)液中原有的溶解氧,以排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。(3)提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度即提高CO2濃度,可使光合速率先增大后穩(wěn)定。(4)1520 min 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(yīng)產(chǎn)生的H和ATP減少,C5合成速率下降,短時(shí)間內(nèi)C3合

24、成速率不變但消耗減少,所以C3含量會(huì)增加;停止光照后光合速率下降,所以2025 min曲線的斜率為負(fù)值。,9.(2013北京理綜,29,16分)為研究棉花去棉鈴(果實(shí))后對(duì)葉片光合作用的影響,研究者選取至少具有10個(gè)棉鈴的植株,去除不同比例棉鈴,3天后測(cè)定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。結(jié)果如圖。 圖1圖2 (1)光合作用碳(暗)反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和, 在中將CO2轉(zhuǎn)化為三碳糖,進(jìn)而形成淀粉和蔗糖。 (2)由圖1可知,隨著去除棉鈴百分率的提高,葉片光合速率。本實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組(空白對(duì)照組)植株的CO2固定速率相對(duì)值是。,(3)由圖2可知,去除棉鈴后,植株葉片中增加。

25、已知葉片光合產(chǎn)物會(huì)被運(yùn)到棉鈴等器官并被利用,因此去除棉鈴后,葉片光合產(chǎn)物利用量減少, 降低,進(jìn)而在葉片中積累。 (4)綜合上述結(jié)果可推測(cè),葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì) 光合作用。 (5)一種驗(yàn)證上述推測(cè)的方法為:去除植株上的棉鈴并對(duì)部分葉片遮光處理,使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官,檢測(cè)葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比,若檢測(cè)結(jié)果是,則支持上述推測(cè)。,答案(1)H(或NADPH)葉綠體基質(zhì)(2)逐漸下降28(3)淀粉和蔗糖含量輸出量(4)抑制(5)未遮光的光合產(chǎn)物含量下降,光合速率上升,解析(1)光合作用過程中碳(暗)反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,需要光反應(yīng)為其提供ATP和H。

26、(2)由圖1信息可知,隨去除棉鈴的百分率提高,葉片光合速率降低;本實(shí)驗(yàn)用不去除棉鈴的一組作為對(duì)照組,其CO2固定速率相對(duì)值是28。(3)由于光合產(chǎn)物會(huì)被運(yùn)輸?shù)矫掴彽绕鞴俨⒈焕?去除棉鈴后,葉片光合產(chǎn)物的輸出量降低、利用量減少,進(jìn)而在葉片中積累,因此葉片中淀粉和蔗糖的含量增加。(4)由1、2兩圖信息可知,去除棉鈴后光合產(chǎn)物積累,而CO2固定速率降低,說明葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì)抑制光合作用。(5)為驗(yàn)證光合產(chǎn)物能抑制光合作用,需設(shè)置一組及時(shí)運(yùn)走光合產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行對(duì)照,即去除棉鈴(保證單一變量)且對(duì)部分葉片遮光處理(消耗和利用未遮光葉片的光合產(chǎn)物),若未遮光葉片與只去除棉鈴植株的葉片相比,其光合

27、產(chǎn)物含量下降、光合速率上升,則可驗(yàn)證上述結(jié)論是正確的。,10.(2016課標(biāo)全國,29,10分)為了探究某地夏日晴天中午時(shí)氣溫和相對(duì)濕度對(duì)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(duì)照組,另4組在人工氣候室中生長作為實(shí)驗(yàn)組,并保持其光照和CO2濃度等條件與對(duì)照組相同。于中午12:30測(cè)定各組葉片的光合速率,各組實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如表所示:,回答下列問題: (1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以推測(cè)中午時(shí)對(duì)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(cè),(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。 (2)在實(shí)驗(yàn)組中,若適當(dāng)

28、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(shí),CO2進(jìn)入葉肉細(xì)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(duì)濕度)(1分)在相同溫度條件下,相對(duì)濕度改變時(shí)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(shí)驗(yàn)組的環(huán)境溫度未達(dá)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(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式。(1)分析對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組一和實(shí)驗(yàn)組二可知,高溫條件下(溫度均為36 ),適當(dāng)增加相對(duì)濕度時(shí),葉片

29、光合速率的增加量相對(duì)較大,而分析實(shí)驗(yàn)組二、三、四可知,在相對(duì)濕度較高的條件下(相對(duì)濕度均為52%),適當(dāng)降低溫度時(shí),葉片光合速率的增加量較小,甚至降低。所以,中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對(duì)濕度;并由增加相對(duì)濕度,葉片的光合速率增大可推知,增加麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)組三和實(shí)驗(yàn)組四可知:因溫度降低,葉片的光合速率下降,所以適當(dāng)提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散,既不需要載體蛋白,也不需要消耗ATP。,方法總結(jié)分析多因子變量時(shí),一定要遵循單一變量原則,分析溫度對(duì)光合速率的影響時(shí),溫度為單一變量,

30、相對(duì)濕度為無關(guān)變量,其應(yīng)該相同;同理,相對(duì)濕度為單一變量時(shí),溫度應(yīng)該相同。,11.(2015天津理綜,7,15分)DHA對(duì)腦神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要。以A、B兩種單細(xì)胞真核藻為親本,利用細(xì)胞融合技術(shù)選育高產(chǎn)DHA融合藻。兩種藻特性如下表。,據(jù)表回答: (1)選育的融合藻應(yīng)具有A藻與B藻的優(yōu)點(diǎn)。 (2)誘導(dǎo)融合前需用纖維素酶處理兩種藻,其目的是獲得。 (3)通過以下三步篩選融合藻,步驟可淘汰B藻,步驟可淘汰生長速率較慢的藻落,再通過步驟獲取生產(chǎn)所需的融合藻。 步驟a:觀察藻落的大小 步驟b:用不含有機(jī)碳源(碳源生物生長的碳素來源)的培養(yǎng)基進(jìn)行光照培養(yǎng) 步驟c:測(cè)定DHA含量,甲組條件下,融合藻產(chǎn)生H的細(xì)

31、胞器是;丙組條件下產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是。 與甲、丙兩組相比,乙組融合藻生長速率較快,原因是在該培養(yǎng)條件下。 甲、乙兩組DHA產(chǎn)量均較高,但實(shí)際生產(chǎn)中往往采用甲組的培養(yǎng)條件,其原因是。,(4)以獲得的融合藻為材料進(jìn)行甲、乙、丙三組試驗(yàn),結(jié)果如下圖。,答案(1)產(chǎn)生DHA、自養(yǎng)特性快速生長(2)原生質(zhì)體(3)bac(4)線粒體、葉綠體線粒體融合藻既能光能自養(yǎng)又能異養(yǎng)融合藻利用光能和簡(jiǎn)單的無機(jī)物即能生長,不需添加葡萄糖,可降低成本,也可防止雜菌生長,解析(1)根據(jù)題干信息,“利用細(xì)胞融合技術(shù)選育高產(chǎn)DHA融合藻”及表中信息可推斷融合藻應(yīng)既具有A藻的“自養(yǎng)”和產(chǎn)“DHA”的特點(diǎn),又具有B藻快速生長的優(yōu)

32、點(diǎn)。(2)誘導(dǎo)融合前需利用纖維素酶去掉兩種藻的細(xì)胞壁,從而獲得原生質(zhì)體。(3)由于B藻是異養(yǎng)生物,只能利用有機(jī)碳源,故通過步驟b可以淘汰B藻。由于A藻生長慢、藻落小而B藻生長快、藻落大,因此,可以依據(jù)藻落大小淘汰生長速率較慢的藻落。最后能在不含有機(jī)碳源的培養(yǎng)基生長并且DHA含量較高的藻落即為生產(chǎn)所需的融合藻。(4)分析坐標(biāo)圖可知,甲組的融合藻既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行呼吸作用,因此,產(chǎn)生H的細(xì)胞器有葉綠體和線粒體。丙組融合藻在黑暗中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是線粒體。乙組融合藻既能利用光能又能利用葡萄糖,屬于既能光能自養(yǎng)又能異養(yǎng)的生物,因此乙組培養(yǎng)條件下融合藻較甲、丙兩組生長快。實(shí)際生產(chǎn)中采用甲組的培養(yǎng)

33、條件而不采用乙組培養(yǎng)條件的原因是:甲組融合藻在不添加葡萄糖的情況下就能利用光能和簡(jiǎn)單的無機(jī)物生長,因此降低了成本,也可防止雜菌生長。,知識(shí)歸納植物體細(xì)胞雜交技術(shù)操作流程,以下為教師用書專用,12.(2016四川理綜,5,6分)三倍體西瓜由于含糖量高且無籽,備受人們青睞。如圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率(Pn,以CO2吸收速率表示)與胞間CO2濃度(Ci)的日變化曲線,以下分析正確的是() A.與11:00時(shí)相比,13:00時(shí)葉綠體中合成C3的速率相對(duì)較高 B.14:00后葉片的Pn下降,導(dǎo)致植株積累有機(jī)物的量開始減少 C.17:00后葉片的Ci快速上升,導(dǎo)致葉片暗反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于光反應(yīng)速率 D.

34、葉片的Pn先后兩次下降,主要限制因素分別是CO2濃度和光照強(qiáng)度,答案D與11:00時(shí)相比,13:00時(shí)葉片凈光合速率下降,此現(xiàn)象是因13:00時(shí)氣孔關(guān)閉導(dǎo)致吸收CO2減少引起的“光合午休”,此時(shí)葉綠體中合成C3的速率相對(duì)較低,A項(xiàng)錯(cuò)誤;14:00后葉片的Pn下降,但仍大于零,植株積累有機(jī)物的量仍在增多,B項(xiàng)錯(cuò)誤;17:00后因光照強(qiáng)度的降低,光反應(yīng)減弱,產(chǎn)生的H和ATP均減少,暗反應(yīng)速率也降低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Pn第一次下降,是因氣孔關(guān)閉,CO2濃度限制了光合速率,Pn第二次下降是光照強(qiáng)度降低引起的,D項(xiàng)正確。,疑難突破依據(jù)光合作用原理,弄清圖示中Pn兩次下降的原因是解答本題的關(guān)鍵。,13.(201

35、6四川理綜,1,6分)葉肉細(xì)胞內(nèi)的下列生理過程,一定在生物膜上進(jìn)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(xì)胞內(nèi)O2是在光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生的,光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜,A項(xiàng)符合題意;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(xì)胞器,B項(xiàng)不符合題意;光合作用中H的消耗發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,沒有在生物膜上,C項(xiàng)不符合題意;葉肉細(xì)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行,D項(xiàng)不符合題意。,疑難突破識(shí)記生物體各主要生理過程中的物質(zhì)變化及發(fā)生部位是

36、解答本題的關(guān)鍵。,14.(2014海南單科,7,2分)關(guān)于小麥光合作用的敘述,錯(cuò)誤的是() A.類囊體膜上產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng) B.夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí),小麥光合速率最高 C.進(jìn)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(shí)會(huì)導(dǎo)致幼苗停止生長,答案B類囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng),A正確;夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí),由于高溫導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,CO2吸收減少,小麥光合速率下降,B錯(cuò)誤;進(jìn)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(shí),有機(jī)物積累量為零,導(dǎo)致幼苗停止生長,D正確。,15.(2015課標(biāo),29,9分,0.426)為

37、了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響,科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定,每組處理的總時(shí)間均為135 s,處理結(jié)束時(shí)測(cè)定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下: A組:先光照后黑暗,時(shí)間各為67.5 s;光合作用產(chǎn)物的相對(duì)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(shí)間各為7.5 s;光合作用產(chǎn)物的相對(duì)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(shí)間各為3.75 ms(毫秒);光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%。 D組(對(duì)照組):光照時(shí)間為1

38、35 s;光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%。 回答下列問題: (1)單位光照時(shí)間內(nèi),C組植物合成有機(jī)物的量(填“高于”、“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量,依據(jù)是;C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要,這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體。 (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(shí)利用與及時(shí)再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。,答案(1)高于(1分)C組只用了D組一半的光照時(shí)間,其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的94%(2分)光照基質(zhì)(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 (2分),解析本題綜合考查了暗反應(yīng)的條件及場(chǎng)所、

39、光照和黑暗交替的頻率對(duì)光合作用產(chǎn)物的影響等。(1)對(duì)比C、D兩組實(shí)驗(yàn),C組光照和黑暗交替處理,D組只有光照,故單位光照時(shí)間內(nèi),C組植物合成有機(jī)物的量高于D組。分析C組和D組實(shí)驗(yàn),可推知光合作用中有些反應(yīng)不需要光照,這些反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中。(2)對(duì)比A、B、C三組實(shí)驗(yàn),在總光照時(shí)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(duì)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)生的還原型輔酶和ATP越能及時(shí)利用并及時(shí)再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。,解后反思本題以AD四組實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)題干信息,以全新的視角對(duì)光合作用光反應(yīng)、暗反應(yīng)及其相互關(guān)系進(jìn)行考查,使試題具有較

40、高的新穎度與區(qū)分度。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生理順光反應(yīng)與暗反應(yīng)的辯證關(guān)系,并啟發(fā)學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注三組實(shí)驗(yàn)中光照和黑暗的交替頻率與光合產(chǎn)物的關(guān)系,順勢(shì)作答。,16.(2016浙江理綜,30,14分)下面是關(guān)于植物光合作用的問題。請(qǐng)回答: (1)光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的中,H2O在光反應(yīng)中裂解為。 (2)若以14CO2作為光合作用的原料,在卡爾文循環(huán)中首先出現(xiàn)含14C的三碳化合物是。該三碳化合物在NADPH的氫和ATP的等物質(zhì)存在的情況下,被還原為三碳糖磷酸。 (3)給某植物提供C18O2和H2O,釋放的氧氣中含有18O。氧氣中含有18O是由于,O又作為原料參與了光合作用之故。 (4)植物光合作用光飽和點(diǎn)可通過測(cè)定

41、不同下的光合速率來確定。在一定條件下,某植物在溫度由25 降為5 的過程中光飽和點(diǎn)逐漸減小,推測(cè)該植物在光照充足時(shí)的光合作用最適溫度(選填: )25 。,答案(14分,每空2分) (1)類囊體膜H+、O2和電子(2)三碳酸磷酸基團(tuán)(3)C18O2中的部分氧轉(zhuǎn)移到O中 (4)光強(qiáng)度,解析(1)光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,H2O在光反應(yīng)中裂解為O2、H+和電子。(2)在卡爾文循環(huán)中首先出現(xiàn)的三碳化合物是三碳酸。該三碳化合物接受來自NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團(tuán),被還原為三碳糖磷酸。(3)給植物提供C18O2,而釋放的氧氣中也含有18O,說明C18O2中的部分氧轉(zhuǎn)移到了O中,而O又作為原

42、料參與光反應(yīng),裂解為18O2。(4)植物光合 作用的光飽和點(diǎn),是指光合速率達(dá)到最大時(shí)的最低光強(qiáng)度。該植物在溫度由25 降為5 的過程中光飽和點(diǎn)逐漸減小,說明此時(shí)溫度是光合作用的限制因素,因此該植物在光照充足時(shí)的最適溫度25 。,解后反思對(duì)物質(zhì)所含元素的轉(zhuǎn)移情況的分析要聯(lián)系光反應(yīng)和碳(暗)反應(yīng)的過程。,17.(2016課標(biāo)全國,30,8分)為了探究生長條件對(duì)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(shí)間(T)后,測(cè)定兩組植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度(即單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的

43、量),光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示?；卮鹣铝袉栴}: (1)據(jù)圖判斷,光照強(qiáng)度低于a時(shí),影響甲組植物光合作用的限制因子是。 (2)b光照強(qiáng)度下,要使甲組的光合作用強(qiáng)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(shí)間后,再測(cè)定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度,得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是。,答案(1)光照強(qiáng)度(2)CO2濃度(3)乙組光合作用強(qiáng)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(zhì)的改變?cè)斐傻?解析(1)在光飽和點(diǎn)(b點(diǎn))之前,甲組植物光合作用的限制因子是光照

44、強(qiáng)度。(2)光飽和點(diǎn)之后,光合作用的限制因子是溫度、CO2濃度等。(3)對(duì)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(qiáng)度與甲組不同是由環(huán)境因素引起的,而不是遺傳物質(zhì)改變?cè)斐傻摹?方法技巧光合作用曲線中限制因子的判斷方法:光合作用的限制因子主要有光照強(qiáng)度、溫度和CO2濃度等,光合作用曲線在達(dá)到穩(wěn)定之前的限制因子是橫坐標(biāo)所示的環(huán)境因子;在達(dá)到穩(wěn)定之后限制因子是除橫坐標(biāo)之外的其他限制因子;在分析時(shí)還需要注意題干中所給的條件或要求。,18.(2014廣東理綜,26,16分)觀測(cè)

45、不同光照條件下生長的柑橘,結(jié)果見表。請(qǐng)回答下列問題:,注:括號(hào)內(nèi)的百分?jǐn)?shù)以強(qiáng)光照的數(shù)據(jù)作為參照 (1)CO2以方式進(jìn)入葉綠體后,與結(jié)合而被固定,固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供的。 (2)在弱光下,柑橘通過和來吸收更多的光能,以適應(yīng)弱光環(huán)境。 (3)與弱光下相比,強(qiáng)光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù), 單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量。對(duì)強(qiáng)光下生長的柑橘適度遮陰,持續(xù)觀測(cè)葉色、葉面積和凈光合速率,這三個(gè)指標(biāo)中,最先發(fā)生改變的是, 最后發(fā)生改變的是。,答案(1)自由擴(kuò)散(1分)五碳化合物(1分)H/NADPH和ATP(2分) (2)增加葉面積(2分)提高葉綠素含量(2分) (3)較少(2分)較少(2分)凈

46、光合速率(2分)平均葉面積(2分),解析(1)CO2等氣體以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入葉綠體,進(jìn)入葉綠體的CO2首先與C5結(jié)合生成C3,C3的還原需要光反應(yīng)提供ATP和H。(2)據(jù)題中表格數(shù)據(jù)可知,在弱光下,柑橘的葉色加深,平均葉面積增大,氣孔密度變小。故柑橘通過增加葉綠素含量和增大葉面積來適應(yīng)弱光環(huán)境。(3)分析表格數(shù)據(jù)可知,強(qiáng)光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為13.6826100=1 123 360,弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為75228.4100=2 135 680;強(qiáng)光下單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量為4.3313.610-4=5.910-3(mol),弱光下單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量為3.8

47、728.410-4=1.110-2(mol),對(duì)強(qiáng)光下生長的柑橘適度遮陰,柑橘的光反應(yīng)強(qiáng)度降低,光合速率相對(duì)下降,故最先發(fā)生改變的是凈光合速率。為適應(yīng)弱光環(huán)境,柑橘葉合成更多葉綠素來增強(qiáng)吸收光的能力,以合成相對(duì)較多的有機(jī)物,有利于葉的生長,故最后發(fā)生改變的是平均葉面積。,解后反思本題考查光合作用的過程與影響因素,屬于綜合應(yīng)用層次考查,難度較大。,19.(2014浙江理綜,30,14分)某種細(xì)胞分裂素對(duì)某植物光合作用和生長的影響如下表所示。,注:chl葉綠素;FW鮮重;DCIP Red還原型DCIP;plant植株。 希爾反應(yīng)活力測(cè)定的基本原理:將葉綠體加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光,水在

48、光照下被分解,產(chǎn)生氧氣等,而溶液中的DCIP被還原并發(fā)生顏色變化,這些變化可用儀器進(jìn)行測(cè)定。 請(qǐng)回答: (1)希爾反應(yīng)模擬了葉綠體光合作用中階段的部分變化。氧化劑DCIP既可用于顏色反應(yīng),還可作為。 希爾反應(yīng)活力可通過測(cè)定DCIP溶液的顏色變化得到,也可通過測(cè)定得到。,(2)從表中可知,施用細(xì)胞分裂素后,含量提高,使碳反應(yīng)中相關(guān)酶的數(shù)量增加。 (3)幼苗葉片中的細(xì)胞分裂素主要由產(chǎn)生。合理施用細(xì)胞分裂素可延遲,提高光合速率,使總初級(jí)生產(chǎn)量大于,從而增加植物的生物量。,答案(1)光反應(yīng)氫載體氧氣釋放速率(2)葉片氮(3)根(或根尖分生組織)葉片衰老呼吸(量),解析(1)根據(jù)題表下方的“注”中希爾反

49、應(yīng)活力測(cè)定的基本原理可推測(cè),希爾反應(yīng)模擬了葉綠體光合作用中光反應(yīng)階段的部分變化;DCIP既可用于顏色反應(yīng),還可作為氫載體;希爾反應(yīng)活力既可通過測(cè)定DCIP溶液的顏色變化得到,也可通過測(cè)定氧氣釋放速率得到。(2)根據(jù)本小題中信息,分析表格可判斷,施用細(xì)胞分裂素后,葉片氮含量提高,可使碳反應(yīng)中相關(guān)酶的數(shù)量增加。(3)細(xì)胞分裂素主要由根尖分生組織產(chǎn)生。合理施用細(xì)胞分裂素可延遲葉片衰老,提高光合速率,使總初級(jí)生產(chǎn)量大于呼吸(量),從而增加植物的生物量。,考點(diǎn)3光合作用和細(xì)胞呼吸綜合 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(guān)系如圖。據(jù)此,對(duì)該植物生理特性理解錯(cuò)誤的是() A

50、.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025 范圍內(nèi),溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大 D.適合該植物生長的溫度范圍是1050 ,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(shí)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 ,因此,呼吸作用的最適溫度比光合作用的高,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025 范圍內(nèi),總光合速率上升快于呼吸速率,因此,溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大,C正確;凈光合速率大于零時(shí),植物才能生長,溫度為50 時(shí),凈光合速率為

51、負(fù)值,植物不能生長,D錯(cuò)誤。,2.(2015重慶理綜,4,6分)將題圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強(qiáng)度下,細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯(cuò)誤的是() 適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖 A.黑暗條件下,增大、減小 B.光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),、增大 C.光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),、保持不變 D.光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí),減小、增大,答案B當(dāng)光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)或黑暗條件下,水稻葉肉細(xì)胞消耗胞外和胞內(nèi)O2,釋放CO2,故增大,減小;當(dāng)光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),水稻葉肉細(xì)胞呼吸速率等于光合作用速率,保持不變;當(dāng)光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí),水稻葉肉細(xì)胞光合作用速率大于細(xì)胞呼吸速率,減小,增

52、大。,3.(2018江蘇單科,29,9分)下圖為某植物葉肉細(xì)胞中有關(guān)甲、乙兩種細(xì)胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖(NADPH指H),請(qǐng)回答下列問題: (1)甲可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)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(xì)胞核編碼的參與光反應(yīng)中心的蛋白,在細(xì)胞質(zhì)中合成后,轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi),在(填場(chǎng)所)組裝;核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi),在(填場(chǎng)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(jìn)入乙,繼而在乙的(填場(chǎng)所)徹底氧化分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質(zhì)轉(zhuǎn)化,在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH

53、,NADPH中的能量最終可在乙的(填場(chǎng)所)轉(zhuǎn)移到ATP中。 (4)乙產(chǎn)生的ATP被甲利用時(shí),可參與的代謝過程包括(填序號(hào))。 C3的還原內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸 H2O裂解釋放O2酶的合成,答案(1)葉綠素、類胡蘿卜素葉綠素 (2)類囊體膜上基質(zhì)中 (3)丙酮酸基質(zhì)中內(nèi)膜上 (4),解析本題主要考查葉綠體和線粒體的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)化為化學(xué)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(yīng)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(zhì)中。(3)由甲(葉綠體)輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,

54、可被氧化為丙酮酸后進(jìn)入乙(線粒體),在線粒體的基質(zhì)中被徹底分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質(zhì)轉(zhuǎn)化,在細(xì)胞質(zhì)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(zhuǎn)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(zhì)的主動(dòng)運(yùn)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(yīng),可以合成ATP。,4.(2018課標(biāo)全國,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(xué)選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片,分別測(cè)定其凈光合速率,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答問題:,(1)從圖可知,A葉片是樹冠

55、(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是。 (2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí),A葉片的凈光合速率開始下降,但測(cè)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(yīng)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(jī)溶劑是。,答案(1)下層A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需光照強(qiáng)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(qiáng)光照,下層葉片適宜接受弱光照,故樹冠下層葉片的光飽合點(diǎn)較低,即A來自樹冠下層。 (2)根據(jù)題意,測(cè)得放氧速率不變,說明光反應(yīng)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(yīng)受到了抑制。 (3)常用于葉綠體

56、色素提取的有機(jī)溶劑是無水乙醇。,知識(shí)拓展植物“三率”間的內(nèi)在關(guān)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(cè)得的值單位時(shí)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(cè)得的值單位時(shí)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。,5.(2015北京理綜,31,16分)研究者用儀器檢測(cè)擬南芥葉片在光暗轉(zhuǎn)換條件下CO2吸收量的變化,每2 s記錄一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在圖中以點(diǎn)的形式呈現(xiàn)。 (1)在開始檢測(cè)后的200 s內(nèi),擬南芥葉肉細(xì)胞利用光能分解,同化CO2。而在實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程中,葉片可通過將儲(chǔ)藏在有機(jī)物中穩(wěn)

57、定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為和熱能。 (2)圖中顯示,擬南芥葉片在照光條件下CO2吸收量在molm-2s-1范圍內(nèi),在300 s時(shí)CO2達(dá)到2.2 molm-2s-1。由此得出,葉片的總(真正)光合速率大約是mol CO2m-2s-1。(本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點(diǎn)后一位) (3)從圖中還可看出,在轉(zhuǎn)入黑暗條件下100 s以后,葉片的CO2釋放,并達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平,這提示在光下葉片可能存在一個(gè)與在黑暗中不同的呼吸過程。,(4)為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的CO2中的碳元素一部分來自葉綠體中的五碳化合物,可利用技術(shù)進(jìn)行研究。,答案(1)水(H2O)細(xì)胞呼吸ATP中活躍的化學(xué)能(2)0.20.6釋放量2.42

58、.8(3)逐漸減少(4)14C同位素示蹤,解析(1)有光條件下,葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用,又進(jìn)行呼吸作用。光合作用過程分解H2O,同化CO2。呼吸作用過程則將儲(chǔ)藏在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能和熱能。(2)分析題圖,擬南芥葉片在照光條件下,CO2吸收量在0.20.6 molm-2s-1范圍內(nèi),此值為凈光合速率。在300 s 時(shí)CO2的釋放量達(dá)到2.2 molm-2s-1,該值為呼吸速率,則得出葉片的總(真正)光合速率約為2.2+(0.20.6)=2.4s-1)。(3)由圖知,轉(zhuǎn)入黑暗條件下100 s后, 葉片CO2釋放量逐漸減少,隨后達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定水平。(4)為追蹤C(jī)O2中C

59、元素的來源,可利用同位素標(biāo)記法進(jìn)行研究。,方法技巧關(guān)于坐標(biāo)系中的圖形分析類的題目,在解題時(shí),首先分析清楚自變量(橫坐標(biāo))與因變量(縱坐標(biāo))的關(guān)系,然后結(jié)合光合作用與呼吸作用的相關(guān)原理進(jìn)行分析,以獲取解題的關(guān)鍵信息,從而使題目迎刃而解。,(4)在光合作用過程中,CO2與RuBP(五碳化合物)結(jié)合的直接產(chǎn)物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三個(gè)。如圖為葉肉細(xì)胞中部分代謝途徑示意圖。 淀粉是暫時(shí)存儲(chǔ)的光合作用產(chǎn)物,其合成場(chǎng)所應(yīng)該在葉綠體的。淀粉運(yùn)出葉綠體時(shí)先水解成TP或,后者通過葉綠體膜上的載體運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中,合成由構(gòu)成的蔗糖,運(yùn)出葉肉細(xì)胞。,答案(1)S2S3(2)ATP和H(3)核酸、蛋白質(zhì)

60、(4)基質(zhì)中葡萄糖葡萄糖和果糖,解析(1)光補(bǔ)償點(diǎn)較低的作物(S2)適于生活在弱光環(huán)境中,光飽和點(diǎn)較高的作物(S3)適于生活在較高光強(qiáng)的環(huán)境中。(2)增加環(huán)境中CO2濃度后,S2的光飽和點(diǎn)顯著提高,這說明在原光飽和點(diǎn)的光強(qiáng)下,暗反應(yīng)未飽和,在超過原光飽和點(diǎn)的光強(qiáng)下,S2的光反應(yīng)可產(chǎn)生過剩的H和ATP。若光反應(yīng)飽和或暗反應(yīng)飽和或光反應(yīng)和暗反應(yīng)都飽和的情況下,CO2濃度增加后光飽和點(diǎn)都不會(huì)發(fā)生顯著改變。(3)光反應(yīng)產(chǎn)生的能量可參與CO2的固定和C3的還原,還可用于葉綠體中DNA復(fù)制和基因的表達(dá)過程。(4)淀粉是光合作用暗反應(yīng)的產(chǎn)物,進(jìn)行暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì);淀粉是生物大分子,需水解成小分子物質(zhì)

61、即圖中的TP或淀粉的基本單位葡萄糖才能運(yùn)出葉綠體;蔗糖是由葡萄糖和果糖構(gòu)成的。,7.(2016課標(biāo)全國,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(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。各試管的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)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

62、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)下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的(2)黃色水草不進(jìn)行光合作用,只進(jìn)行呼吸作用,溶液中CO2濃度高于3號(hào)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,解析本題考查光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響,用BTB(溴麝香草酚藍(lán))指

63、示CO2濃度。(1)題中距日光燈的距離表示光照的強(qiáng)弱。1號(hào)試管沒有水草,為空白對(duì)照組;2號(hào)試管遮光,其內(nèi)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)的水草在不同強(qiáng)度的光照條件下,光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度的差值大小引起各試管顏色的變化。若1號(hào)試管的溶液是藍(lán)色,說明光照導(dǎo)致CO2濃度減小,那么,2至7號(hào)試管顏色的變化并不全是光合作用和呼吸作用所致,實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不可靠。(2)2號(hào)試管在遮光條件下,水草不能進(jìn)行光合作用,但能進(jìn)行呼吸作用,50 min后試管內(nèi)CO2濃度較大,溶液顏色應(yīng)為黃色。判斷的依據(jù)是2號(hào)試管與3號(hào)試管之間只有一個(gè)自變量(是否遮光),2號(hào)試管比3號(hào)試管CO2濃度大,所以溶液顏

64、色為黃色。(3)5號(hào)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(cè)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(shí),可將表格轉(zhuǎn)化成坐標(biāo)曲線圖分析;注意表格數(shù)據(jù)的定量分析和定性分析。,8.(2017課標(biāo)全國,29,9分)下圖是表示某植物葉肉細(xì)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、、、代表的物質(zhì)依次是、、、,H代表的物質(zhì)主要是。 (2)B代表一種反應(yīng)過程,C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),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

65、丙酮酸可以轉(zhuǎn)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)(2)C和D(3)在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸,解析本題考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)。(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(yīng)和暗反應(yīng),是水光解的產(chǎn)物且不參與暗反應(yīng),為氧氣,和分別是合成NADPH、ATP的原料,即是NADP+、是ADP和Pi,參與CO2的固定,為C5,H參與了有氧呼吸過程,為還原型輔酶(NADH)。(2)在植物葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體類囊體薄膜,即除了A過程,ATP的合成還發(fā)生在C和D。(3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化為

66、酒精,是因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)基質(zhì)中存在與無氧呼吸過程相關(guān)的酶,在缺氧條件下葉肉細(xì)胞可以發(fā)生無氧呼吸。,知識(shí)拓展H的生成及種類 光合作用中的H就是NADPH;呼吸作用中的H并不是NADPH,而是NADH;H包括光合作用和呼吸作用中所生成的不同類型的還原態(tài)氫,因此,不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為H等同于NADPH。當(dāng)然,盡管H類型不同,其作用對(duì)象也不同NADPH作用對(duì)象為三碳化合物(一般寫作C3),NADH作用對(duì)象為O2,但它們都屬于強(qiáng)還原性物質(zhì),從這個(gè)角度又可將它們統(tǒng)稱為H。,以下為教師用書專用,9.(2015海南單科,24,2分)將一株生長正常的某種植物置于密閉的玻璃容器內(nèi),在適宜條件下光照培養(yǎng)。從照光開始,凈光合速率隨著時(shí)間延長逐漸下降直至為0,之后保持不變。在上述整個(gè)時(shí)間段內(nèi),玻璃容器內(nèi)CO2濃度表現(xiàn)出的變化趨勢(shì)是() A.降低至一定水平時(shí)再升高 B.降低至一定水平時(shí)保持不變 C.持續(xù)保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài) D.升高至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定,答案B本題主要考查密閉容器中植物光合速率和呼吸速率的分析等相關(guān)知識(shí)。由題干信息可知,從照光開始,凈光合速率隨著時(shí)間延長逐漸下降直至為0的過程中,光合速率大于呼吸速率,植物需要