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1、. 模型07 光合作用的過程分析 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，甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的。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】〔1〕從題干信息可知，適宜條件下照光培養(yǎng)，由于進展光合作用，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補償點大于乙種植物的CO2補償點，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。〔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。 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，暗反響無法進展；沒有暗反響，有機物無法合成，光反響也會受到抑制。 2．光照強度或CO2濃度等因素的改變導致短時間內(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〕當光照強度減弱時，光反響減弱，ATP和[H]的形成減少，導致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，而消耗過程正常進展，故短時

5、間內(nèi)C5含量減少。 〔2〕當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，進而制約暗反響階段； ②溫度通過影響酶活性進而影響光合速率； 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點及P點之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標所示的因子，隨該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當?shù)竭_Q

6、點時，橫坐標的因子不再是限制光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當提高圖中其他因子強度的方法。 ②對于乙圖來說，圖中P點及P點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點對應(yīng)的溫度為光合作用最適溫度，光合速率到達最大；Q點之后，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，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，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進一步提高光合速率；當溫度適宜時，要適當提高光照強度和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是 A．①是葉綠體中的色素，分布在葉綠體和細胞質(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)原成有機物，而不是被氧化形成有機物，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度對某植物光合作用強度影響的實驗示意圖，圖乙表示其細胞氣體交換情況，圖丙表示光照強度與光合速率的關(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點對應(yīng)時刻分別為6點和19點。 〔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中活潑的化學能 〔2〕光照強度 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中活潑的化學能?！?〕圖丙中限制A~C段光合速率的主要因素是光照強度，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。〔3〕植物不進展光合作用時，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、用化學反響方程式可計算出利用的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．科學是在實驗和爭論中前進的，光合作用的探究歷程就是如此。在下面幾個關(guān)于光合作用的實驗中，相關(guān)表達正確的選項是 A．揚·英根豪斯通過實驗認為植物生長所需養(yǎng)料主要來自水，而不是土壤 B．薩克斯的實驗證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉 C．普利斯特萊的實驗證明了植物可以更新CO2并產(chǎn)生O2 D．魯賓和卡門的實驗中，用18O分別標記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驗結(jié)果。以下分析中

12、正確的選項是 A．甲圖所示實驗主要研究光照強度和溫度對馬鈴薯光合作用速率的影響 B．甲圖P點時，限制馬鈴薯光合作用速率的因素為光照強度和溫度 C．乙圖Q點時高CO2濃度條件下，可通過進一步增加光照強度來提高馬鈴薯光合作用速率 D．丙圖Q點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

13、，正確的選項是 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)此分析正確的選項是 A．光斑照射前，光合作用無法進展 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→水中的化學能 B．光能→葡萄糖→ATP中活潑的化學能 C．光能→ATP中活潑的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能 D．光能→葡萄糖→淀粉中的化學能 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是 A．甲植株在A點開場進展光合作用 B．乙植株在E點有機物積累量最多 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)描述錯誤的選項是 A．圖1中，假設(shè)光照強度適當增強，可使a點左移，b點右移 B．圖2中，假設(shè)CO2濃度適當增大，也可使a點左移，b點右移 C．圖3中，與b點相比，a點時葉綠體中C3含量相對較多 D．圖4中，當溫度高于25°C時，光合作用制造的有機物的量開場減少 9．根據(jù)所學知識，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〕在光照最強的夏季中午，由于氣孔的關(guān)閉，______供給缺乏，導致暗反響中三碳化合物含量______，最終光合作用速率下降。 〔3〕當陰雨連綿、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胞葉綠體的____________上，主要吸收____________和____________。 〔3〕該實驗中的“其他條件〞主要是指〔至少答兩項〕________________________。 〔4〕在實驗過程中，假設(shè)突然停頓光照，那么此時兩組實驗中C5的含量均會____________。 〔5〕經(jīng)檢測，B組幼苗積累的有機物的量比A組低，原因是___________________________________。 11．圖1表示某綠色植物X葉肉細胞中進展的兩個相關(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胞器；圖2

18、表示在適宜溫度、水分和一定的光照強度下，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，那么細胞內(nèi)C3的含量將會______________。 〔3〕物質(zhì)c假設(shè)不進入乙，那么可在缺氧條件下繼續(xù)在細胞質(zhì)基質(zhì)

19、中進展反響，請寫出總反響式： ____________________________。 〔4〕對綠葉中色素進展別離時，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線為起點的第1、2條色素帶寬度與丁的葉片相當，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)適當增強光照，圖2中的a點將______________。〔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______，此時進一步增加光照強度，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展24小時的檢測，結(jié)果如以下圖1。以下圖2是葉肉細胞內(nèi)兩種細胞器間的氣體關(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點時，圖2中應(yīng)該進展的氣體轉(zhuǎn)移途徑有________；處于圖1中的CD段，圖2中應(yīng)該進展的氣體轉(zhuǎn)移途徑有________。 . v