2019年高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題3.3 光與光合作用教學(xué)案.doc

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專題3.3 光與光合作用 1．光合作用的基本過程(Ⅱ)。 2．影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)。 3．實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和分離。 一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 1．葉綠體 (1)結(jié)構(gòu)示意圖 (2)結(jié)構(gòu) (3)功能：葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所 (4)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)：好氧細(xì)菌集中分布于葉綠體被光束照射的部位 2．葉綠體中色素的提取和分離 (1)實(shí)驗(yàn)原理 (2)分離結(jié)果 二、光合作用的過程 1．完善光合作用過程 2．寫出光合作用的總反應(yīng)式并標(biāo)出各元素的來源和去向 高頻考點(diǎn)一　捕獲光能的色素分析 例1．(2017海南，10)將葉綠體懸浮液置于陽光下，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)有氧氣放出。下列相關(guān)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(lán)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 解析　光合作用的場所是葉綠體，離體的葉綠體在自然光下通過光反應(yīng)能將水分解產(chǎn)生氧氣，A項(xiàng)正確；葉綠體中的色素既能吸收紅光，也能吸收藍(lán)紫光，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣不需要ATP提供能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【變式探究】將可見光通過三棱鏡后照射到綠色植物葉片的某種色素提取液上，可獲得該吸收光譜(圖中的數(shù)字表示光的波長，單位為nm，暗帶表示溶液吸收該波長的光后形成的光譜)。則該色素是(　　) A．類胡蘿卜素 B．葉黃素 C．胡蘿卜素 D．葉綠素a 答案　D 高頻考點(diǎn)二　探究光合作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析 例2．在光合作用的探究歷程中，德國科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，曾提出了植物在進(jìn)行光合作用時(shí)發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的假說。以下科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明這一假說的是(　　) A．英格豪斯證明植物在光照條件下可以改變空氣成分的實(shí)驗(yàn) B．恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅橙光和藍(lán)紫光的實(shí)驗(yàn) C．薩克斯證明綠葉在光下進(jìn)行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn) D．魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水的實(shí)驗(yàn) 答案　C 解析　薩克斯證明綠葉在光下進(jìn)行光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉，即光能轉(zhuǎn)變成儲存在淀粉等有機(jī)物中的化學(xué)能，因此該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明“植物在進(jìn)行光合作用時(shí)發(fā)生能量轉(zhuǎn)化”的假說。 【變式探究】下面表示較強(qiáng)光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下，小球藻進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)示意圖。一段時(shí)間后，以下與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的比較不正確的是(　　) A．Y2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量 B．④中小球藻的質(zhì)量大于①中小球藻的質(zhì)量 C．②中水的質(zhì)量大于④中水的質(zhì)量 D．試管①的質(zhì)量大于試管②的質(zhì)量 答案　C 高頻考點(diǎn)三　光合作用的過程分析 例3．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(xué)習(xí)小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應(yīng)，并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強(qiáng)度。下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A．菠菜葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì) B．RuBP羧化酶催化的上述反應(yīng)需要在無光條件下進(jìn)行 C．測定RuBP羧化酶活性的過程中運(yùn)用了同位素標(biāo)記法 D．單位時(shí)間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高 答案　B 解析　RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)即為二氧化碳的固定，屬于暗反應(yīng)，其場所是葉綠體基質(zhì)，A項(xiàng)正確；暗反應(yīng)不需要光，有光和無光條件下都可進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中利用14C標(biāo)記CO2并檢測產(chǎn)物放射性強(qiáng)度，采用同位素標(biāo)記法，C項(xiàng)正確；單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物生成量可代表化學(xué)反應(yīng)的催化效率，酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率即可反映酶活性，D項(xiàng)正確。 【變式探究】下圖為綠色植物光合作用過程示意圖(圖中a～g為物質(zhì)，①～⑥為反應(yīng)過程，物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實(shí)線表示，能量傳遞用虛線表示)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解 B．c為ATP，f為[H] C．將b物質(zhì)用18O標(biāo)記，最終在(CH2O)中能檢測到放射性 D．圖中a物質(zhì)主要吸收紅光和藍(lán)紫光，綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能 答案　B 解析　圖中a～g分別代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH([H])、NADP＋、CO2，①～⑥分別代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的還原、有機(jī)物的合成，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；18O2HOC18O2(CHO)，C項(xiàng)正確；光合色素具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用，D項(xiàng)正確。 高頻考點(diǎn)四　分析條件驟變對葉綠體中物質(zhì)含量的影響 例4．在其他條件適宜的情況下，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3和C5化合物含量的變化是(　　) A．C3和C5都迅速減少 B．C3和C5都迅速增加 C．C3迅速增加，C5迅速減少 D．C3迅速減少，C5迅速增加 答案　C 解析　由題意知，在其他條件適宜的情況下，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)突然停止光照后，光反應(yīng)停止，[H]和ATP下降，C3的還原減弱直至停止，而CO2 的固定則繼續(xù)進(jìn)行，但由于缺少[H]和ATP，C3不能被還原而積累，使C3迅速增加；C5是植物體細(xì)胞內(nèi)具有一定數(shù)量且能循環(huán)利用的物質(zhì)，當(dāng)CO2＋C5→C3后，C3又不能被還原再形成C5時(shí)，C5將迅速減少。所以，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，此時(shí)葉綠體中C3迅速增加，C5迅速減少。 【變式探究】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。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) 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，暗反應(yīng)限制光合作用；若在t2時(shí)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應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果 D．t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低 答案　D 解析　水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t2→t3，限制光合速率的因素為CO2濃度，此時(shí)光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不會提高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t3→t4，暗反應(yīng)增強(qiáng)，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，同時(shí)促進(jìn)了光反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；突然停止光照，光反應(yīng)減弱甚至停止，類囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的C3化合物減少，直接產(chǎn)物含量降低，D項(xiàng)正確。 高頻考點(diǎn)五　連續(xù)光照和間隔光照條件下的有機(jī)物的合成量分析 例5．(2015全國Ⅰ，29)為了探究不同光照處理對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)物的相對含量為94%。 D組(對照組)：光照時(shí)間為135 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為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(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　C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%　光照　基質(zhì) (2)光照和黑暗交替頻率　ATP和[H] 解析　(1)C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%，說明C組黑暗條件下進(jìn)行了部分光合作用，暗反應(yīng)消耗了ATP和[H]，為下一次的光照時(shí)間內(nèi)光反應(yīng)提供了充足的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以單位光照時(shí)間內(nèi)，C組合成有機(jī)物的量高于D組。光合產(chǎn)物的生成場所為葉綠體基質(zhì)。 (2)A、B、C三組實(shí)驗(yàn)中光照時(shí)間之和均為67.5 s，但是處理方法不同，結(jié)果也不一樣，并且是單位時(shí)間內(nèi)光照和黑暗交替頻率越高，光合作用產(chǎn)物相對量越高，可知光照時(shí)產(chǎn)生的ATP和[H]在光照時(shí)沒有用完，可以在黑暗中繼續(xù)利用，還原C3化合物生成糖類等有機(jī)物及C5化合物，C5化合物繼續(xù)與CO2結(jié)合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。 高頻考點(diǎn)六　單因素對光合作用的影響分析 例6．陽光穿過森林中的空隙形成“光斑”，下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)此下列分析正確的是(　　) A．光斑照射前，光合作用無法進(jìn)行 B．光斑照射后，光反應(yīng)和暗反應(yīng)迅速同步增加 C．光斑照射后，暗反應(yīng)對光反應(yīng)有限制作用 D．光斑移開后，光反應(yīng)和暗反應(yīng)迅速同步減弱 答案　C 【變式探究】將桑樹和大豆分別單獨(dú)種植(單作)或兩種隔行種植(間作)，測得兩種植物的光合速率如圖所示(注：光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(　　) A．與單作相比，間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒有受到影響 B．與單作相比，間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大 C．間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率 D．大豆植株開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于間作 答案　D 解析　當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知，桑樹間作時(shí)的呼吸強(qiáng)度比單作時(shí)的大，大豆間作時(shí)的呼吸強(qiáng)度比單作時(shí)的??；A項(xiàng)錯(cuò)誤；由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知，與單作相比，間作時(shí)桑樹光合作用的光飽和點(diǎn)增大，大豆光合作用的光飽和點(diǎn)減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知，在較低光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，大豆間作時(shí)的光合速率比單作時(shí)增強(qiáng)，在較高光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，大豆間作時(shí)的光合速率比單作時(shí)減弱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知，單作時(shí)大豆開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度大于間作時(shí)的，D項(xiàng)正確。 高頻考點(diǎn)七　多因素對光合作用的影響分析 例7．科學(xué)家研究CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對同一植物光合作用強(qiáng)度的影響，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是(　　) A．光照強(qiáng)度為a時(shí)，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度不同 B．光照強(qiáng)度為b時(shí)，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度不同 C．光照強(qiáng)度為a～b，曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高 D．光照強(qiáng)度為b～c，曲線Ⅰ、Ⅲ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高 答案　D 解析　曲線Ⅱ和Ⅲ的CO2濃度不同，因此光照強(qiáng)度為a時(shí)，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度不同，A項(xiàng)正確；曲線Ⅰ和Ⅱ的溫度不同，因此光照強(qiáng)度為b時(shí)，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度不同，B項(xiàng)正確；由曲線圖可知，光照強(qiáng)度為a～b，曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高，C項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度為b～c，曲線Ⅰ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高，但曲線Ⅲ光合作用強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度的升高不再變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【變式探究】電場會對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生一種“無形”的影響。在溫室中同時(shí)增補(bǔ)電場和增施CO2，蔬菜產(chǎn)量可提高70%左右，這就是著名的“電場產(chǎn)量倍增效應(yīng)”?？茖W(xué)家根據(jù)電場強(qiáng)度與CO2濃度對黃瓜幼苗光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)，繪制如下曲線。據(jù)圖回答下列問題： (1)第1組實(shí)驗(yàn)的作用是_________________________________________________。 在飽和光照強(qiáng)度下，該實(shí)驗(yàn)的自變量是____________________________。 (2)第1組實(shí)驗(yàn)和第2組實(shí)驗(yàn)的曲線比較，說明________________________________________。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)曲線可知，在相同光照強(qiáng)度下，為了最大限度地增加作物產(chǎn)量，可以采取的措施是______________________________________________。 答案　(1)對照　電場強(qiáng)度和CO2濃度　(2)強(qiáng)電場可以提高植物的光合作用強(qiáng)度　(3)增補(bǔ)電場和增施CO2 加電場強(qiáng)度和提高CO2濃度。 高頻考點(diǎn)八　綠葉中色素的提取和分離 例8．某同學(xué)在進(jìn)行“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了以下操作： ①將5 g新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中，加入無水乙醇后直接進(jìn)行研磨；②將預(yù)備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端1 cm處用鋼筆畫一條橫線；③為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，將濾液細(xì)線畫粗些；④將濾紙條畫有濾液細(xì)線的一端朝下，輕輕插入層析液中，讓濾液細(xì)線浸入層析液中。該同學(xué)的操作有誤的是(　　) A．① B．①② C．①②③ D．①②③④ 答案　D 解析　①提取綠色葉片中的色素時(shí)，在將5 g新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中后，應(yīng)加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入10 mL無水乙醇，進(jìn)行迅速、充分地研磨；②制備濾紙條時(shí)，應(yīng)將預(yù)備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端1 cm處用鉛筆畫一條橫線，而不是用鋼筆；③畫濾液細(xì)線時(shí)，為確保色素帶分離整齊、不重疊，應(yīng)保證濾液細(xì)線細(xì)、直、齊，為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)重復(fù)畫線使濾液細(xì)線處積累較多色素；④分離色素時(shí)，應(yīng)將濾紙條畫有濾液細(xì)線的一端朝下，輕輕插入層析液中，注意不能讓濾液細(xì)線觸及層析液。 【變式探究】甲、乙、丙、丁四位同學(xué)，在利用新鮮綠色菠菜葉為實(shí)驗(yàn)材料，用層析法進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于操作不同，得到了四種不同的層析結(jié)果(如圖所示)。下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A．甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液 B．乙可能是因?yàn)檠心r(shí)加入無水乙醇過多 C．丙可能是正確操作得到的理想結(jié)果 D．丁可能是研磨時(shí)未加入CaCO3 答案　C 解析　甲圖中看不到色素帶，葉綠體中的色素屬于有機(jī)物，易溶于酒精等有機(jī)溶劑，難溶于水，所以出現(xiàn)甲圖結(jié)果可能是誤用蒸餾水作提取液和層析液導(dǎo)致的，A項(xiàng)正確；乙結(jié)果中每種色素都有，但含量很少，可能是無水乙醇過多，色素濃度太低導(dǎo)致的，B項(xiàng)正確；丙結(jié)果中每種色素都有，但是胡蘿卜素和葉黃素含量較多，葉綠素a和葉綠素b含量較少，這不是正確操作得到的理想結(jié)果，C項(xiàng)錯(cuò)誤；丁結(jié)果中葉綠素a和葉綠素b含量很少，可能是研磨時(shí)未加入CaCO3，破壞了葉綠素類物質(zhì)造成的，因?yàn)榕c類胡蘿卜素相比，葉綠素更易受到破壞，D項(xiàng)正確。 【變式探究】利用無水乙醇提取出葉綠體中的色素，設(shè)法分離得到各種色素，并將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點(diǎn)樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如下圖所示)。當(dāng)濾紙下方浸入層析液后，濾紙條上各色素正確的位置應(yīng)為(　　) 答案　B 高頻考點(diǎn)九　光合作用與呼吸作用的測定 例9、下圖甲為測定光合作用速率的裝置，在密封的試管內(nèi)放一新鮮葉片和CO2緩沖液，試管內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細(xì)刻度管內(nèi)紅色液滴的移動(dòng)距離測得。在不同強(qiáng)度的光照條件下，測得氣體體積變化如圖乙所示。 (1)標(biāo)記實(shí)驗(yàn)開始時(shí)毛細(xì)刻度管中紅色液滴所在位置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，試管內(nèi)變化的氣體是____________。 (2)若此時(shí)圖甲植物光照強(qiáng)度為15 klx，則1 h光合作用產(chǎn)生的氣體量為________mL。若此時(shí)植物葉片的呼吸熵(CO2/O2)為0.8(呼吸時(shí)產(chǎn)生的CO2和消耗的O2的比值)，那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，還需從外界吸收________mL CO2。 (3)為了防止無關(guān)因子對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，本實(shí)驗(yàn)還應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，對照組實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)裝置的區(qū)別是____________。如果對照組在相同光照條件下，毛細(xì)刻度管中的紅色液滴較實(shí)驗(yàn)組向右移了5 mL，其原因是________________________________。 【解析】本題考查細(xì)胞呼吸和光合作用的實(shí)驗(yàn)探究，明確“紅色液滴移動(dòng)”的實(shí)質(zhì)是正確解題的關(guān)鍵。由于圖甲中存在CO2緩沖液，所以在不同光照強(qiáng)度下，液滴位置改變的本質(zhì)是O2的消耗和釋放。光合作用產(chǎn)生O2的氣體量應(yīng)包括積累量和葉片消耗量(15 klx時(shí)為150＋50＝200 mL)，若呼吸熵為0.8，則植物自身呼吸作用產(chǎn)生的CO2為0.850＝40(mL)，植物光合作用產(chǎn)生的O2量等于消耗的CO2量，故植物還需從外界吸收160 mL CO2；設(shè)置對照時(shí)可將新鮮葉片改為經(jīng)消毒的死葉片；除葉片本身會影響實(shí)驗(yàn)外，環(huán)境因素也可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 【答案】(1)O2　(2)200　160　(3)新鮮葉片改為經(jīng)消毒的死葉片　環(huán)境因素(如溫度變化等)對實(shí)驗(yàn)的影響 【方法技巧】光合作用和細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)探究中常用實(shí)驗(yàn)條件的控制 1．增加水中O2——泵入空氣或吹氣或放入綠色水生植物； 2．減少水中O2——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水； 3．除去容器中CO2——?dú)溲趸c溶液； 4．除去葉中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境中； 5．除去葉中葉綠素——酒精隔水加熱； 6．除去光合作用對呼吸作用的干擾——給植株遮光； 7．如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光； 8．線粒體提取——細(xì)胞勻漿離心。 【變式探究】用等體積的三個(gè)玻璃瓶甲、乙、丙，同時(shí)從某池塘水深0.5 m處的同一位置取滿水樣，立即測定甲瓶中的氧氣含量，并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶，分別測定兩瓶中的氧氣含量，結(jié)果如下(不考慮化能合成作用)。有關(guān)分析不合理的是(　　) 透光玻璃瓶甲 透光玻璃瓶乙 不透光玻璃瓶丙 4.9 mg 5.6 mg 3.8 mg A.丙瓶中浮游植物的細(xì)胞產(chǎn)生[H]的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì) B．在一晝夜內(nèi)，丙瓶生物細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量約為1.1 mg C．在一晝夜后，乙瓶水樣的pH比丙瓶的低 D．在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實(shí)際光合作用釋放的氧氣量約為1.8 mg 解析：選C。本題主要考查細(xì)胞呼吸、光合作用以及影響它們的因素，丙瓶不透光，生物只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，產(chǎn)生[H]的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，A項(xiàng)正確；甲瓶與丙瓶氧氣量的差表示丙瓶細(xì)胞呼吸消耗氧氣的量，B項(xiàng)正確；丙瓶不透光，一晝夜的時(shí)間內(nèi)水樣中生物均在進(jìn)行呼吸作用，乙瓶透光，有光照時(shí)水樣中生物會進(jìn)行光合作用，消耗部分呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳，因此一晝夜后，乙瓶水樣pH比丙瓶的高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；乙、丙瓶取自同一處，生物的種類和數(shù)量基本相同，細(xì)胞呼吸速率相同，乙瓶一晝夜的凈光合量用氧氣表示為0.7 mg，細(xì)胞呼吸的量用氧氣表示為1.1 mg，所以一晝夜乙瓶中生產(chǎn)者實(shí)際光合作用釋放的氧氣量為1.8 mg，D項(xiàng)正確。 1．（2018北京卷，3）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．會產(chǎn)生氧氣 【答案】D 【解析】光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體類囊薄膜上，有光時(shí)，產(chǎn)生氧氣、NADPH和ATP，A錯(cuò)誤；DCIP照光后由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色，是因?yàn)镈CIP被［H］還原成無色，B錯(cuò)誤；光合作用光反應(yīng)階段需要光合色素吸收光能，C錯(cuò)誤；光合作用光反應(yīng)階段會產(chǎn)生氧氣，D正確。 2．（2018海南卷，4）高等植物細(xì)胞中，下列過程只發(fā)生在生物膜上的是（　?。? A．光合作用中的光反應(yīng) B．光合作用中CO2的固定 C．葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸 D．以DNA為模板合成RNA 【答案】A 3．（2018江蘇卷，18）如圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測得的凈光合速率，下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是（　?。? A．橫坐標(biāo)是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度 B．橫坐標(biāo)是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度 C．橫坐標(biāo)是光波長，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度 D．橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度 【答案】D 【解析】若橫坐標(biāo)是CO2濃度，較高溫度下，呼吸速率高，較低溫度下，呼吸速率低，所以甲乙與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)不一樣，A錯(cuò)誤；若橫坐標(biāo)是溫度，則隨著溫度的升高光合速率與呼吸速率都會表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢，B錯(cuò)誤；若橫坐標(biāo)是光波長，則凈光合曲線的變化趨勢為先升高后降低，與圖中甲乙曲線變化不符，C錯(cuò)誤；若橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，較高濃度的二氧化碳有利于光合作用的進(jìn)行，因此甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度，D正確。 1．(2017全國Ⅲ，3)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(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640～660 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 解析　類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，在紅光區(qū)不吸收光能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，其吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B項(xiàng)正確；CO2的吸收速率和O2的釋放速率隨光波長的變化均可表示光合作用的作用光譜，C項(xiàng)正確；根據(jù)葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜可知，葉片在640～660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D項(xiàng)正確。 2．(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照強(qiáng)度下的CO2吸收速率。下列敘述錯(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 解析　由于突變型水稻葉片的葉綠素含量較少，由圖可知，光照強(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；由于突變型水稻中固定CO2酶的活性顯著高于野生型，由圖可知，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，B項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度低于P時(shí)，光照強(qiáng)度沒有達(dá)到光飽和點(diǎn)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，C項(xiàng)正確；P點(diǎn)并未達(dá)到突變型水稻光合作用的光飽和點(diǎn)，故光照強(qiáng)度高于P點(diǎn)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環(huán)境因素是CO2濃度，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 1.（2016上海卷.24）在光合作用的光反應(yīng)中 A.電子受體是水 B.電子供體是NADPH C.反映場所位于葉綠體膜 D.H+濃度差驅(qū)動(dòng)ATP合成 【答案】D 【解析】在光合作用的光反應(yīng)中，電子供體是水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電子受體是NADPH，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反映場所位于葉綠體類囊體薄膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H+濃度差驅(qū)動(dòng)ATP合成，D項(xiàng)正確。 2.（2016海南卷.10）下列敘述錯(cuò)誤的是 A.溫度和光照會影響CO2的同化速率 B.光合作用中O2的產(chǎn)生發(fā)生在光反應(yīng)階段 C.光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH不參與暗反應(yīng) D.土壤中的硝化細(xì)菌可利用CO2和H2O合成糖 【答案】C 3.（2016天津卷.2）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 B.綠光，[H]下降 D.綠光，C5 上升 【答案】C 【解析】葉綠體中的色素主要吸收利用紅光和藍(lán)紫光。若由白光突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光，則可利用的光增加，光反應(yīng)增強(qiáng)，ATP含量增加，未被還原的C3減少，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；葉綠體色素對綠光吸收最少，若由白光突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的綠光，可導(dǎo)致光反應(yīng)速率減慢，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，而短時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)仍以原來的速率進(jìn)行，消耗[H]和ATP，故短時(shí)間內(nèi)[H]含量會下降，C項(xiàng)正確；同理，綠光下由于[H]和ATP含量下降，導(dǎo)致C3被還原為C5的速率減慢，而暗反應(yīng)中CO2的固定仍以原來的速率消耗C5，故短時(shí)間內(nèi)C5的含量會下降，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.（2016新課標(biāo)2卷.4)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是 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 【解析】葉綠體中的色素能夠溶解在包括乙醇在內(nèi)的有機(jī)溶劑中，A項(xiàng)正確；鎂屬于組成細(xì)胞的無機(jī)鹽，可以離子狀態(tài)由植物的根從土壤中吸收，進(jìn)而參與葉綠素的合成，B項(xiàng)正確；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光，可見光不包括紅外光和紫外光，C項(xiàng)錯(cuò)誤；葉綠素的合成需要光，黑暗中生長的植物幼苗，因沒有光照而導(dǎo)致葉綠素合成受阻，使類胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來，因而葉片呈黃色，D項(xiàng)正確。 5.（2016四川卷.1） 葉內(nèi)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生成 C．[H]的消耗 D．ATP的合成 【答案】A 【解析】氧氣是在光合作用光反應(yīng)中產(chǎn)生的，場所在葉綠體類囊體薄膜，A正確；光合作用暗反應(yīng)生成水、消耗[H]的場所在葉綠體基質(zhì)中，B、C錯(cuò)誤；細(xì)胞呼吸第一階段產(chǎn)生ATP在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行， D錯(cuò)誤。 6.（2016四川卷.5）三倍體西瓜由于含糖量高且無籽，備受人們青睞。下圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率（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.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 光照減弱引起的，D正確。 7.（2016北京卷.5）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)14CO2，48h后測定植株?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 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】C 【解析】光合作用的暗反應(yīng)階段在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，消耗二氧化碳生成有機(jī)物(光合產(chǎn)物）；A正確。由圖可看出：發(fā)育早期，正常光照和遮光70%條件下，營養(yǎng)器官中所含14C量占植株14C總量的比例均高于生殖器官中所含14C量占植株14C總量的比例，由此推出生殖器官發(fā)育早期，光合產(chǎn)物大部分被分配到營養(yǎng)器官；B正確。遮光70%條件下，發(fā)育早期（1—2）分配到營養(yǎng)器官的光合產(chǎn)物量遠(yuǎn)大于分配到生殖器官的光合產(chǎn)物量，而到了發(fā)育的中后期（3—5），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；C錯(cuò)誤。由圖示可知該實(shí)驗(yàn)的自變量有：光強(qiáng)和發(fā)育時(shí)期，因變量是兩類器官各自所含14C量占植株14C總量的比例即光合產(chǎn)物在兩類器官間的分配情況；D正確。答案選C。 8.（2016課標(biāo)1卷.1） 下列與細(xì)胞相關(guān)的敘述，正確的是 A. 核糖體、溶酶體都是具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器 B. 酵母菌的細(xì)胞核內(nèi)含有DNA和RNA兩類核酸 C. 藍(lán)藻細(xì)胞的能量來源于其線粒體有氧呼吸過程 D. 在葉綠體中可進(jìn)行CO2的固定但不能合成ATP 【答案】B 【解析】核糖體無膜結(jié)構(gòu)，溶酶體具有單層膜結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酵母菌為真核生物，其細(xì)胞核內(nèi)含有DNA和RNA兩類核酸，B項(xiàng)正確；藍(lán)藻細(xì)胞為原核細(xì)胞，其細(xì)胞中無線粒體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在葉綠體的類囊體薄膜上所進(jìn)行的光反應(yīng)過程中，會有ATP生成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.（2016浙江卷.30)（14分)下面是關(guān)于植物光合作用的問題。請回答： （1）光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的 中,H20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C1802和H20,釋放的氧氣中含有18O是由于 ，H218O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)可通過測定不同的 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,推測該植物在光照充足時(shí)的光合作用最適溫度 (選填: ＜、≤、＝、≥、＞)25℃。 【答案】 （1）類囊體膜 氧氣、H+和電子 （2)三碳酸 磷酸基團(tuán) （3）C1802的部分氧轉(zhuǎn)移到H2180中 （4）光強(qiáng)度 ≥ 【解析】 （1）光合作用的光反應(yīng)場所是葉綠體的基粒或類囊體，水在光反應(yīng)中裂解為O2、H+和電子。 （2)卡爾文循環(huán)的第一個(gè)反應(yīng)是RuBP和二氧化碳結(jié)合形成三碳酸，然后三碳酸在NADPH中的氫和ATP的磷酸基團(tuán)的作用下被還原為三碳糖磷酸。 （3）碳反應(yīng)的過程也有水的產(chǎn)生，所以C1802參與光合作用會產(chǎn)生部分帶有放射性的水，水又作為原料參與了光合作用。 （4）植物光合作用光飽和點(diǎn)可通過測定不同光強(qiáng)度下的光合速率來確定。某植物在溫度由25℃降為5℃的過程中光飽和點(diǎn)逐漸減小,推測該植物在光照充足時(shí)的光合作用最適溫度≥25℃。 10.（2016課標(biāo)1卷.30） 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(shí)間（T）后，測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、單位面積吸收CO2的量），光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖所示?；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_(dá)__________（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)的改變造成的 【解析】（1）題圖顯示：光照強(qiáng)度低于a時(shí)，甲組植物的光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增加，因此影響甲組植物光合作用的限制因子是光照強(qiáng)度。 （2）b光照強(qiáng)度下，甲組植物的光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加，因此限制甲組植物光合作用的因子不再是光照強(qiáng)度，而是CO2濃度等。所以，要使甲組的光合作用強(qiáng)度繼續(xù)升高，可以考慮的措施是提高CO2濃度。 （3）依題意可知：導(dǎo)致甲、乙兩組光合作用強(qiáng)度差異的原因是光照強(qiáng)度不同，即甲組模擬自然光照，乙組提供低光照；播種乙組植株產(chǎn)生的種子所得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時(shí)間后，其植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度曲線與甲組的相同。據(jù)此能夠得到的初步結(jié)論是：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)的改變造成的。 11.（2016江蘇卷.32）（8分）為了選擇適宜栽種的作物品種，研究人員在相同的條件下分別測定了3個(gè)品種S1、S2、S3的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)，結(jié)果如圖1和圖2。請回答以下問題： （1）最適宜在果樹林下套種的品種是▲ ，最適應(yīng)較高光強(qiáng)的品種是▲。 （2）增加環(huán)境中CO2濃度后，測得S2的光飽和點(diǎn)顯著提高，但S3的光飽和點(diǎn)卻沒有顯著改變，原因可能是：在超過原光飽和點(diǎn)的光強(qiáng)下，S2的光反應(yīng)產(chǎn)生了過剩的▲，而S3在光飽和點(diǎn)時(shí)可能▲（填序號）。 ①光反應(yīng)已基本飽和 ②暗反應(yīng)已基本飽和 ③光、暗反應(yīng)都已基本飽和 （3）葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的能量既用于固定CO2，也參與葉綠體中生物大分子▲的合成。 （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)。下圖為葉肉細(xì)胞中部分代謝途徑示意圖。 淀粉是暫時(shí)存儲的光合作用產(chǎn)物，其合成場所應(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▲糖構(gòu)成的蔗糖，運(yùn)出葉肉細(xì)胞。 【答案】（1）S2 S3 （2）[H]和ATP ①②③ （3）核酸、蛋白質(zhì) （4）基質(zhì)中 葡萄糖 葡萄糖和果糖 （3）葉綠體中有機(jī)物大分子如核酸、蛋白質(zhì)的合成需要消耗ATP。 （4）淀粉合成場所位于葉綠體基質(zhì)，根據(jù)圖示，葉綠體膜上存在六碳糖載體，淀粉運(yùn)出葉綠體時(shí)先水解成TP或六碳糖，后者通過葉綠體膜上的載體運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中。蔗糖由葡萄糖和果糖結(jié)合而成。 【考點(diǎn)定位】光合作用，光補(bǔ)償點(diǎn)，光飽和點(diǎn)，光反應(yīng)，暗反應(yīng) 12.（2016上海卷.五）回答下列有關(guān)光合作用的問題。 玉米葉肉細(xì)胞中有CO2“泵”，使其能在較低的CO2濃度下進(jìn)行光合作用，水稻沒有這種機(jī)制。圖19顯示了在相同的光照和溫度條件下，不同植物在不同胞間CO2濃度下的光合速率。各曲線代表的植物情況見表4，其中人工植物B數(shù)據(jù)尚無。 （1） CO2可參與水稻光合作用暗反應(yīng)的_______過程，此過程發(fā)生的場所是______。 （2）在胞間CO2濃度0~50時(shí)，玉米的光合速率升高，此階段發(fā)生的變化還有____。 A.經(jīng)氣孔釋放的CO2增多 B.單個(gè)葉綠素a分子的氧化性不斷增強(qiáng) C.供給三碳化合物還原的氫增多 D.單個(gè)葉綠素a分子吸收的光能持續(xù)增多 （3）在胞間CO2濃度200~300之間，水稻的光合速率逐漸上升而玉米的不再變化的原因是______________。 （4）根據(jù)曲線①、②、③及影響光合作用的因素推測，表4中人工植物B在不同胞間CO2濃度下的光合速率（曲線④）最可能是______。 （5）根據(jù)表4及相關(guān)信息，圖19中曲線②和曲線③所示光合速率的差異可說明______。 （6）現(xiàn)代工業(yè)使得大氣中CO2的濃度不斷提高，這一環(huán)境變化趨勢更有利于______。 A.水稻生長，因?yàn)槌^一定的胞間CO2濃度后玉米的酶活性不再增加 B.水稻生長，因?yàn)樵谳^低胞間CO2濃度范圍內(nèi)水稻的酶活性較高 C.玉米生長，因?yàn)樗鼈兊墓夂闲蕵O高 D.玉米生長，因?yàn)樗鼈儞碛蠧O2泵 【答案】（1）二氧化碳的固定 葉綠體基質(zhì) （2）C （3）玉米和水稻光合作用速率達(dá)到最大時(shí)，對應(yīng)的二氧化碳濃度不同 （4）A （5）在水稻葉肉細(xì)胞內(nèi)，玉米的與暗反應(yīng)相關(guān)酶的活性比水稻的暗反應(yīng)相關(guān)酶活性低 （6）A 【解析】（1）.CO2在暗反應(yīng)中被固定為三碳化合物，發(fā)生場所為葉綠體基質(zhì)。 （2）. 在胞間CO2濃度0~50時(shí)，玉米的光合速率升高，此時(shí)不會經(jīng)氣孔釋放較多的CO2；單個(gè)葉綠素a分子失去電子的同時(shí)又可以得到電子，氧化性不會不斷增強(qiáng)；單個(gè)葉綠素a分子吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，不會持續(xù)增多。 （3）. 在胞間CO2濃度200~300之間，受酶量的限制，已達(dá)到玉米的二氧化碳飽和點(diǎn)，但還未達(dá)到水稻的二氧化碳飽和點(diǎn)。 （4）. 人工植物B的葉肉細(xì)胞來自玉米，其中有CO2“泵”，使其能在較低的CO2濃度下進(jìn)行光合作用，故曲線④起點(diǎn)與①相同；人工植物B暗反應(yīng)相關(guān)酶的來源為水稻，使其具有較高的光合速率。 （5）.對比曲線②和曲線③代表的植物，二者暗反應(yīng)相關(guān)酶的來源不同導(dǎo)致二者光合速率不同，說明玉米的與暗反應(yīng)相關(guān)酶的活性比水稻的暗反應(yīng)相關(guān)酶活性低。 （6）.據(jù)圖可知水稻可利用更高濃度的CO2，大氣中CO2的濃度不斷提高更有利于水稻生長。超過一定的胞間CO2濃度后玉米的光合速率不再增加。 【考點(diǎn)定位】光合作用的過程和影響因素 （2015年安徽卷.2）下圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖，下列敘述正確的是 A.CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為C5中的化學(xué)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(guān)酶的作用下，可再形成C5 D.光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，短時(shí)間內(nèi)C5含量會升高 【答案】C （2015年海南卷.24）將一株生長正常的某種植物里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。在上述整時(shí)間段內(nèi)，玻璃容器內(nèi)CO2濃度表現(xiàn)出的變化趨勢是（ ） A．降低至一定水平時(shí)再升高 B．持續(xù)保持相對穩(wěn)定狀態(tài) C．降低至一定水平時(shí)保持不變 D．升高至一定水平時(shí)保持相對穩(wěn)定 【答案】C 【解析】密閉容器內(nèi)的植物在光照條件下既能進(jìn)行光合作用也能進(jìn)行有氧呼吸，植物凈光合速率=實(shí)際光合速率-呼吸速率，凈光合速率只要大于0，則光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸釋放的CO2量；根據(jù)題意，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。說明密閉容器內(nèi)的CO2濃度從光照開始就下降，當(dāng)凈光合速率隨著時(shí)間延長逐漸下降直至為0時(shí)，密閉容器內(nèi)的CO2濃度停止下降下降，然后凈光合速率為0保持不變，密閉容器內(nèi)的CO2濃度保持不變，所以C正確。 （2015年海南卷.9）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。錯(cuò)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(shí)，植物甲的凈光合速率比植物乙的高 C．葉溫為25℃時(shí)，植物甲的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值不同于植物乙的 D．葉溫為35℃時(shí)，甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值均為0 【答案】D （2015年福建卷.3）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(xué)習(xí)小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應(yīng)，并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強(qiáng)度。下列分析錯(cuò)誤的是( ) A．菠菜葉肉細(xì)胞內(nèi)BuBP羧化酶催化上述反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì) B．RuBP羧化酶催化的上述反應(yīng)需要在無光條件下進(jìn)行 C．測定RuBP羧化酶活性的過程中運(yùn)用了同位素標(biāo)記法 D．單位時(shí)間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高 【答案】B 【解析】由題意可知，該酶催化的過程為光合作用暗反應(yīng)過程中的CO2的固定，反應(yīng)場所是葉綠體基質(zhì)，A正確；暗反應(yīng)指反應(yīng)過程不依賴光照條件，有沒有光，反應(yīng)都可進(jìn)行，B錯(cuò)誤；對14CO2中的C元素進(jìn)行同位素標(biāo)記，檢測14C3的放射性強(qiáng)度，可以用來測定RuBP羧化酶的活性，C正確；單位時(shí)間內(nèi) 14C3的生成量的多少表示固定反應(yīng)的快慢，可以說明該酶活性的高低，D正確。 ( 2015年四川卷.4)在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下，測得某森林中林冠層四種主要喬木的幼苗葉片的生理指標(biāo)（見下表）。下列分析正確的是（　?。? A．光強(qiáng)大于140μmolm-2s-1，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的O2全部進(jìn)入線粒體 B．光強(qiáng)小于1255μmolm-2s-1，影響苦儲幼苗光合速率的環(huán)境因素是CO2濃度 C．森林中生產(chǎn)者積累有機(jī)物的能量總和，即為輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 D．在群落演替過程中，隨著林冠密集程度增大青岡的種群密度將會增加 【答案】D 【解析】140μmolm-2s-1為馬尾松植株的光補(bǔ)償點(diǎn)，當(dāng)光強(qiáng)大于140μmolm-2s-1時(shí)，馬尾松的光合速率大于呼吸速率，因此馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的O2除進(jìn)入線粒體外，還擴(kuò)散至細(xì)胞外部；A錯(cuò)誤。光強(qiáng)小于1255μmolm-2s-1，結(jié)合題干信息可知影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度；B錯(cuò)誤。森林中生產(chǎn)者制造有機(jī)物的能量總和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；C錯(cuò)誤。由表格信息可知，青岡的光補(bǔ)償點(diǎn)較低，因而更適應(yīng)弱光環(huán)境，因此在群落演替過程中隨著林冠密集程度增大青岡的種群密度將會增加；D正確。 ( 2015年重慶卷.4)將題4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（　?。? 　　　　　　　　　　　 A．黑暗條件下，①增大、④減小 B．光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，①、③增大 C．光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，②、③保持不變 D．光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí)，②減小、④增大 【答案】B 【解析】黑暗條件下，細(xì)胞只有呼吸作用，呼吸作用消耗氧氣產(chǎn)生的CO2擴(kuò)散至細(xì)胞外，因此①增大、④減小；A正確。光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，即光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，此時(shí)①增大、③減小；B錯(cuò)誤。光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，②、③保持不變；C正確。D．光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，②減小、④增大；D正確。 (2014課標(biāo)全國理綜Ⅱ，6)關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物 B．光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C．人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的能量由乳酸分解提供 D．病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量 【答案】C (2014四川理綜，6)將桑樹和大豆分別單獨(dú)種植(單作)或兩種隔行種植(間作)，測得兩種植物的光合速率如下圖所示(注：光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(　　) A．與單作相比，間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒有受到影響 B．與單作相比，間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大 C．間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率 D．大豆植株開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于間作 【解析】由圖可知，兩種植物單作和間作時(shí)的呼吸速率(與縱軸的交點(diǎn))不同，桑樹間作時(shí)呼吸速率較大，大豆單作時(shí)呼吸速率較大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；桑樹間作時(shí)光飽和點(diǎn)大，大豆單作時(shí)光飽和點(diǎn)大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；間作提高了桑樹的光合速率，在較低光照強(qiáng)度下，間作提高了大豆的光合速率，但在較高光照強(qiáng)度下，間作降低了大豆的光合速率，C項(xiàng)錯(cuò)誤；大豆開始積累有機(jī)物的最低光照強(qiáng)度(與橫軸的交點(diǎn))單作大于間作，D項(xiàng)正確。 【答案】D (2014課標(biāo)Ⅰ，2)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比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降 【解析】用黑布將培養(yǎng)瓶罩上，光反應(yīng)停止，氧氣的產(chǎn)生停止，A項(xiàng)正確；同時(shí)ATP的生成減少，ADP積累，使ATP/ADP比值下降，NADPH([H])的產(chǎn)生減少，NADP＋積累，NADPH/NADP＋比值下降，C、D項(xiàng)正確；光反應(yīng)停止后，[H]和ATP的產(chǎn)生減少，導(dǎo)致暗反應(yīng)C3的還原速度減慢，C3在葉綠體內(nèi)積累導(dǎo)致CO2的固定減慢，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】B (2014廣東理綜，26)觀測不同光照條件下生長的柑橘，結(jié)果見下表。請回答下列問題： 光照強(qiáng)度 葉色 平均葉面積/cm2 強(qiáng) 淺綠 13.6(100%) 826(100%) 4.33(100%) 中 綠 20.3(149%) 768(93%) 4.17(96%) 弱 深綠 28.4(209%) 752(91%) 3.87(89%) 注：括號內(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__________。對強(qiáng)光下生長的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀察葉色、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________。 【解析】(1)CO2等氣體是以自由擴(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(個(gè))，弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為75228.4100＝2 135 680(個(gè))；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(μmol)，弱光下單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量為3.8728.410－4＝1.110－2(μmol)，對強(qiáng)光下生長的柑橘適度遮陰，柑橘的光反應(yīng)強(qiáng)度降低，光合速率相對下降。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。 【答案】(1)自由擴(kuò)散　五碳化合物　[H]/NADPH和ATP (2)增加葉面積　提高葉綠素含量 (3)較少　較少　凈光合速率　葉面積 (2013江蘇單科，5)關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是(　　) A．使用定性濾紙過濾研磨液 B．將干燥處理過的定性濾紙條用于層析 C．在劃出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)劃線2～3次 D．研磨葉片時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素 【答案】B (2013海南高考)某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48 h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。在日光下照光一段時(shí)間，去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍(lán)色，有的沒有出現(xiàn)藍(lán)色。其中，沒有出現(xiàn)藍(lán)色的部位是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．a(chǎn)、b和d B．a(chǎn)、c和e C．c、d和 e D．b、c和e 【解析】綠色植物光合作用合成淀粉，淀粉遇碘變藍(lán)。a側(cè)黃白色，沒有葉綠素，特別是沒有葉綠素a，不能進(jìn)行光合作用，b側(cè)有葉綠體和光，能進(jìn)行光合作用，c、e遮光，不能進(jìn)行光合作用，d側(cè)有葉綠素和光，能進(jìn)行光合作用。 【答案】B (2013課標(biāo)Ⅱ，2)關(guān)于葉綠素的敘述，錯(cuò)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 【解析】本題主要考查葉綠素的相關(guān)知識。鎂是合