（全國版）2019版高考生物一輪復習 第3單元 細胞的能量供應和利用 第4講 光合作用(Ⅱ)學案

《（全國版）2019版高考生物一輪復習 第3單元 細胞的能量供應和利用 第4講 光合作用(Ⅱ)學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（全國版）2019版高考生物一輪復習 第3單元 細胞的能量供應和利用 第4講 光合作用(Ⅱ)學案（25頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 第4講　光合作用(Ⅱ) 考綱要求 全國卷五年考情 影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ) 2017·卷ⅠT30,2016·卷ⅠT30,2016·卷ⅡT31 2016·卷ⅢT29,2014·卷ⅡT29, 考點一| 影響光合作用的環(huán)境因素及應用 (對應學生用書第60頁) [識記—基礎梳理] 1．光合作用強度 (1)含義：植物在單位時間單位面積內，通過光合作用制造糖類的數量。 (2)兩種表示方法 ①一定時間內原料的消耗量。 ②一定時間內產物的生成量。 2．影響光合作用強度的因素 (1)空氣中CO2濃度。 (2)土壤中水分的多少，溫度的高低。 (3)光

2、照的強弱，光的成分。 1．生長于較弱光照條件下的植物，當提高CO2濃度時，其光合速率未隨之增加，主要限制因素是光反應。(√) 2．延長光照時間能提高光合作用強度。(×) 【提示】　延長光照時間只能提高光合作用的量，不能提高光合作用強度。 3．植物體從土壤中吸收的水分主要用于光合作用。(×) 【提示】　植物體從土壤中吸收的水分主要用于蒸騰作用。 4．停止供水，植物光合速率下降，這是由于水是光合作用的原料，又是光合產物在植物體內運輸的主要介質。(√) 5．夏季晴天，植物出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象的主要原因是環(huán)境中CO2濃度過低。 (×) 【提示】　出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象是因為夏

3、季中午溫度高，引起氣孔關閉，二氧化碳吸收減少，而不是環(huán)境中CO2濃度過低。 [理解—深化探究] 1．說明光照強度、CO2濃度、溫度影響光合作用強度的原理。 【提示】　光照強度通過影響植物的光反應，進而影響光合速率；CO2濃度是通過影響暗反應制約光合速率；溫度是通過影響酶的活性來影響光合作用。 2．大棚生產中，為什么多施有機肥能夠提高作物的產量？ 【提示】　有機肥中的有機物被微生物分解產生了CO2和無機鹽，能夠增加大棚中的CO2濃度并為作物提供礦質營養(yǎng)。 3．解讀光照強度對光合作用強度影響的曲線 A點：光照強度為0，只進行細胞呼吸； AB段：光合作用強度小于細胞呼吸強

4、度； B點：光補償點(光合作用強度與細胞呼吸強度相等時的光照強度)； BD段：光合作用強度大于細胞呼吸強度； C點：光飽和點(光照強度達到C點后，光合作用強度不再隨著光照強度的增大而加強)。 4．解讀CO2濃度對光合作用強度影響的曲線 圖1中A點表示CO2補償點，即光合作用速率等于呼吸作用速率時的CO2濃度，圖2中A′點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。B和B′點都表示CO2飽和點。 5．解讀溫度對光合作用強度影響的曲線 光合作用是在酶催化下進行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在10～35 ℃下正常進行光合作用，其中AB段(10～35 ℃)隨溫度的升高而逐

5、漸加強，B點(35 ℃)以上由于光合酶活性下降，光合作用開始下降，50 ℃左右光合作用停止。 6．解讀水影響光合作用的曲線 (1)原理：水既是光合作用的原料，又是體內各種化學反應的介質，如植物缺水導致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分還能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入植物體內。 (2)曲線分析 圖1　　　　　　　　　　　圖2 圖1表明在農業(yè)生產中，可根據作物的需水規(guī)律，合理灌溉。 圖2曲線中間E處光合作用強度暫時降低，是因為溫度高，氣孔關閉，影響了CO2的供應。 7．舉例說明光照強度、溫度、CO2濃度影響光合速率的應用。 【提示】　(1)光照強度：溫室生產中，適

6、當增強光照強度，以提高光合速率，使作物增產。 (2)溫度：溫室栽培植物時，白天調到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當降低溫室內溫度，以降低細胞呼吸速率，保證植物有機物的積累。 (3)CO2濃度：大田要“正其行，通其風”，多施有機肥；溫室內可適當補充CO2，即適當提高CO2濃度可提高農作物產量。 [運用—考向對練] 考向1　考查環(huán)境因素影響光合作用的曲線分析 1．(2018·德州市二模)科研人員利用溫室栽培作物進行了探究實驗，結果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}： (1)本實驗的自變量是________________。由實驗結果可知，該作物光合作用相關酶活性的最適溫度在_

7、_________℃之間。 (2)當CO2濃度低于0.06%時，暗反應中____________的生成速率限制了光合作用速率。 (3)與20 ℃相比，溫度為10 ℃時，增加CO2濃度對提高光合作用速率的效果________(填“顯著”或“不顯著”), 原因是________________________。 [解析]　(1)分析曲線圖可知，本實驗的自變量是溫度和CO2濃度。由實驗結果可知，四種溫度相比，30 ℃比較適宜，因此該作物光合作用相關酶活性的最適溫度在20～40 ℃之間。 (2)當CO2濃度低于0.06%時，二氧化碳濃度是限制光合速率的主要因素，二氧化碳參與光合作用暗

8、反應中二氧化碳的固定并產生三碳化合物，即暗反應中三碳化合物(或C3)的生成速率限制了光合作用速率。 (3)與20 ℃相比，溫度為10 ℃時，增加CO2濃度對提高光合作用速率的效果不顯著，原因是10 ℃時酶活性低。 [答案]　(1)溫度和CO2濃度　20～40　(2)三碳化合物(或C3)　(3)不顯著　 10 ℃時酶活性低 2．(2018·青島市一模)為探究某觀賞植物的A、B兩個品種在干旱條件下生理活動的變化，研究者在溫度適宜的條件下采用控水方法模擬干旱條件進行實驗，結果如圖。請回答相關問題： (1)根據光合作用過程推測，干旱條件下A、B兩品種的光飽和點比正常供水條件下__

9、______(填“高”或“低”)，推測理由是_____________________ ________________________________________________________________。 (2)研究發(fā)現(xiàn)，該植物的A、B兩個品種在干旱條件下能引起植物激素的合成發(fā)生變化，進而通過對____________________________進行調節(jié)，使植物細胞內與光合作用相關蛋白的含量發(fā)生變化，以適應環(huán)境的改變。 (3)據圖分析，在干旱條件下______________________品種更適于在弱光環(huán)境下生存，做出判斷的依據是_______________

10、__________________________ _______________________________________________________________。 [解析]　(1)由于干旱條件下氣孔開度降低(氣孔關閉)，CO2吸收減少，暗反應減弱，需要光反應提供的[H]和ATP少，因此較弱的光照即可滿足暗反應的需求，因此干旱條件下A、B兩品種的光飽和點比正常供水條件下低。 (2)外界因素會引起包括植物激素在內的多種變化，進而對植物基因組的表達進行調節(jié)。 (3)據圖分析，B品種光補償點低于A品種，說明該品種在干旱條件下利用弱光的能力更強(4 klx至6 klx

11、 B品種凈光合速率較高)，在干旱條件下B品種更適于在弱光環(huán)境下生存。 [答案]　(1)低　干旱條件下氣孔開度降低(氣孔關閉)，CO2吸收減少，暗反應減弱，需要光反應提供的[H]和ATP少，因此較弱的光照即可滿足暗反應的需求　(2)(相關)基因的表達(基因組的表達) (3)B　B品種光補償點低于A品種，說明該品種在干旱條件下利用弱光的能力更強(4 klx至6 klx B品種凈光合速率較高) 1．當在P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標表示的因子，隨其因子的不斷加強，光合速率不斷提高。 2．當在Q點時，橫坐標所表示的因素不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速

12、率，可采取適當提高圖示中的其他因子的方法。 考向2　考查環(huán)境因素影響光合作用的實驗分析 3．(2018·綿陽質檢)為了探究不同遮光和溫度處理對水稻光合作用的影響，研究小組將生長發(fā)育狀況一致的A品種水稻均分為6組并置于人工氣室中培養(yǎng)。1組模擬田間環(huán)境(對照組)，另5組分別如下表處理(實驗組)，在維持CO2濃度等條件與對照組相同的條件下培養(yǎng)一段時間。測定各組葉片的凈光合速率結果如下： 實驗編號 對照組 實驗組一 實驗組二 實驗組三 實驗組四 實驗組五 實驗處理 遮光比例 不遮光 不遮光 遮光30% 遮光30% 遮光50% 遮光50% 溫度℃ 25 30

13、25 30 25 30 實驗結果 凈光合速率/mgCO2·dm－2·h－1 11.25 9.12 24.90 21.50 13.51 10.40 (注：A品種水稻光合作用的最適溫度為25 ℃，呼吸作用的最適溫度為35 ℃) 回答下列問題： (1)根據本實驗結果，可以推測對水稻光合速率影響較大的環(huán)境因素是____________， 其依據是_________________________________________。 (2)在實驗中，為使實驗組三的水稻光合強度升高，可考慮的措施是適當提高________(填“光照強度”、“CO2濃度”或“溫度”)。

14、 (3)從細胞代謝角度分析，在遮光比例相同時，溫度由25 ℃升高到30 ℃時凈光合速率降低的原因是________________________。 (4)某小組研究弱光脅迫水稻光合產物向籽粒轉運的影響情況，做了如下實驗：在灌漿期，當對照組、實驗組二、實驗組四的水稻葉片分別固定等量 的14CO2后，在24 h內對三組水稻的等量葉片和籽粒進行放射性強度檢測，結果發(fā)現(xiàn)對照組與實驗組二、實驗組四相比，葉片放射性強度低、籽粒放射性強度高。根據這一結果能夠得到的初步結論是_____________________。 [解析]　(1)本實驗控制兩個自變量，一個是溫度，另一個是遮光比例即光照強

15、度，判定哪一因素對水稻的光合作用速率影響較大，應比較相同溫度下不同光照強度對水稻光合速率影響的和相同光照強度下不同溫度對光合速率影響的大小。在溫度不變的情況下，改變遮光比例凈光合速率變化比相同光照下改變溫度對水稻的光合速率影響大。 (2)將實驗三組和實驗一組對照，可以看出增強光照強度不能提高光合速率；將實驗三組和實驗二組對照，可以看出提高溫度不能提高光合速率，因此應提高CO2濃度，才能提高光合速率。 (3)因為A品種水稻光合作用的最適溫度為25 ℃，呼吸作用的最適溫度為 35 ℃，在遮光比例相同時，溫度由25 ℃升高到30 ℃時，光合速率(強度)減弱，呼吸速率(強度)增強，因此凈光

16、合速率降低。 (4)對照組、實驗組二、實驗組四的溫度都是25 ℃，對照組不遮光，實驗組二遮光30%，實驗組四遮光50%。三組水稻片分別固定等量的14CO2后，在24 h內對三組水稻的等量葉片和籽粒進行放射性強度檢測，結果發(fā)現(xiàn)對照組與實驗組二、實驗四相比，葉片放射性強度低、籽粒放射性強度高，說明弱光(遮光)脅迫水稻光合產物向籽粒的轉運減弱。 [答案]　(1)光照強度　在溫度不變的情況下，改變遮光比例凈光合速率變化較大　(2)CO2濃度　(3)光合作用速率(強度)減弱，呼吸作用速率(強度)增強　(4)弱光(遮光)脅迫水稻光合產物向籽粒的轉運減弱 　(2018·汕頭市一模)水葫蘆的學名

17、叫鳳眼藍，在我國南方有廣泛分布，是主要的外來入侵種。有人研究水葫蘆的光合作用與水體pH的關系，實驗結果如表所示。 pH 黑暗條件下CO2釋放 量[umol/(mg·h)] 光照條件下CO2吸收量 [umol/(mg·h)] 5.0 40 100 6.0 45 150 7.0 60 200 8.0 50 180 9.0 40 108 10.0 40 35 (1)當水體中pH為5.0時，水葫蘆的呼吸速率是______________umol/(mg·h)，光合作用固定CO2的速率為________umol/(mg·h)。 (2)實驗條件下，水葫

18、蘆生長的最適pH為________，判斷的依據是________________________________。 (3)分析表中數據可知，當pH改變時，對水葫蘆的____________影響更顯著。若其他條件不變，當pH由9.0增大到10.0時水葫蘆的光補償點最可能____________________(填“左移”、“右移”或“不移動”)。 [解析]　(1)根據表格中數據，黑暗條件下CO2釋放量為呼吸作用速率，光照條件下CO2吸收量為凈光合作用速率，則當水體中pH為5.0時，水葫蘆的呼吸速率是40 umol/(mg·h)，光合作用固定CO2的速率為40＋100＝140 umol/(

19、mg·h)。 (2)由表可知，光照條件下CO2吸收量在pH為7時吸收量最大，水葫蘆光合作用的最適pH值為7.0(7)。 (3)分析表中數據可知，當pH改變時，黑暗條件下CO2釋放量變化不大，但光照條件下CO2吸收量變化較大，因此可推測pH對水葫蘆的光合作用影響更顯著。若其他條件不變，當pH由9.0增大到10.0時水葫蘆的呼吸作用速率不變，但是凈光合作用強度減弱，因此可以推導出水葫蘆的光補償點最可能右移。 [答案]　(1)40　140　(2)7　光照條件下CO2吸收量在pH為7時吸收量最大　(3)光合作用　右移 考點二| 光合作用與細胞呼吸的關系及綜合應用 (對應學生

20、用書第62頁) [識記—基礎梳理] 1．光合作用與有氧呼吸的區(qū)別 光合作用 有氧呼吸 物質變化 無機物有機物 有機物無機物 能量變化 光能―→穩(wěn)定的化學能(儲能) 穩(wěn)定的化學能―→ATP中活躍的化學能、熱能(放能) 實質 合成有機物，儲存能量 分解有機物、釋放能量，供細胞利用 場所 葉綠體 活細胞(主要在線粒體) 條件 只在光下進行 有光、無光都能進行 2．光合作用與有氧呼吸的聯(lián)系 (1)物質方面 C：CO2C6H12O6丙酮酸CO2 O：H2OO2H2O H：H2O[H]C6H12O6[H]H2O (2)能量方面 光能A

21、TP中活躍化學能C6H12O6中穩(wěn)定的化學能 3．光合速率和呼吸速率 (1)凈光合速率和總光合速率的關系：總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。 凡是進行光合作用的植物，同時也在進行著呼吸作用。在不考慮光照強度對呼吸速率影響的情況下，C點時，OA段代表植物呼吸速率，OD段代表植物凈光合速率，OA＋OD表示總光合速率，故總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。圖中B點既不吸收也不釋放二氧化碳，表示總光合速率＝呼吸速率，凈光合速率為_0_。在考題中，常需根據圖表中的信息找出凈光合速率和呼吸速率，進而推出總光合速率。 (2)凈光合速率和總光合速率的判定方法： ①若為坐標曲線形式，當光照強

22、度為0時，CO2吸收值為0，則為總光合速率，若是負值則為凈光合速率。 ②若所給數值為有光條件下綠色植物的測定值，則為凈光合速率。 ③有機物積累量為凈光合速率，制造量為總光合速率。 1．判斷正誤 (1)在葉肉細胞中，CO2的固定和產生場所分別是類囊體薄膜和線粒體內膜。 (×) 【提示】　CO2固定的場所是葉綠體基質，CO2產生的場所是線粒體基質。 (2)CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H12O6分解成CO2的過程發(fā)生在線粒體中。(×) 【提示】　C6H12O6分解成丙酮酸的過程發(fā)生在細胞質基質中，丙酮酸分解成CO2的過程發(fā)生在線粒體中。 (3)光合作用過程

23、中光能轉變成化學能，細胞呼吸過程中C6H12O6中的化學能轉變成ATP中的化學能。(×) 【提示】　細胞呼吸過程中C6H12O6中的部分化學能轉化成了熱能。 (4)凈光合速率長期為零時會導致幼苗停止生長。(√) (5)適宜光照下，植物吸收CO2的總量等于固定的CO2的總量。(×) 【提示】　適宜光照下，植物固定的CO2總量等于植物吸收CO2的量與細胞呼吸產生CO2的量之和。 (6)ATP和[H]在葉綠體中隨水的分解而產生，在線粒體中隨水的生成而產生。 (×) 【提示】　在線粒體中隨水的生成，消耗[H]，產生ATP。 2．據圖思考 (1)寫出下列物質名稱：b：

24、O2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH([H])，f：C5，g：CO2，h：C3。 (2)填寫下表生理過程及場所 序號 ① ② ③ ④ ⑤ 生理 過程 光反應 暗反應 有氧呼吸 第一階段 有氧呼吸 第二階段 有氧呼吸 第三階段 場所 葉綠體 類囊體薄膜 葉綠體 基質 細胞質 基質 線粒體 基質 線粒體 內膜 [理解—深化探究] 1．探究光合作用和有氧呼吸中[H]、ATP來源和去路 比較項目 來源 去路 [H] 光合 作用 光反應中水的光解 作為暗反應階段的還原劑，用于還原C3合成有機物等 有氧 呼吸 第一

25、、二階段產生 用于第三階段與氧氣結合產生水，同時釋放大量能量 ATP 光合 作用 在光反應階段合成ATP，其合成所需能量來自色素吸收、轉換的太陽能 用于暗反應階段C3還原時的能量之需，以穩(wěn)定的化學能形式儲存在有機物中 有氧 呼吸 第一、二、三階段均產生，其中第三階段產生最多，能量來自有機物的分解 作為直接能源用于各項生命活動 2．探究光合作用與細胞呼吸之間的氣體變化 下列為葉肉細胞內線粒體與葉綠體之間的氣體變化圖示，據圖判斷生理過程。 圖①：表示黑暗中，只進行細胞呼吸； 圖②：表示細胞呼吸速率_＞_光合作用速率； 圖③：表示細胞呼吸速率_＝_光合作用速

26、率； 圖④：表示細胞呼吸速率_＜_光合作用速率。 [運用—考向對練] 考向1　綜合考查光合作用和細胞呼吸的過程 1．(2018·唐山市一模)下列關于光合作用和有氧呼吸過程的敘述，錯誤的是 (　　) 【導學號：67110035】 A．光合作用光反應階段的產物可為有氧呼吸第三階段提供原料 B．有氧呼吸第三階段的產物可為光合作用光反應階段提供原料 C．兩者產生氣體的階段都有水參與 D．兩者產生氣體的階段都與生物膜有關 D　[光合作用光反應階段的產物——氧氣可為有氧呼吸第三階段提供原料，生成水，釋放大量能量，A正確；有氧呼吸第三階段的產物——水可為光合作用光反應階段提

27、供原料，光解后產生[H]和氧氣，B正確；光合作用水光解后產生氧氣，有氧呼吸第二階段水參與反應產生二氧化碳氣體，C正確；光合作用水光解后產生氧氣發(fā)生在類囊體薄膜上，有氧呼吸第二階段產生二氧化碳氣體發(fā)生在線粒體基質中，與生物膜無關，D錯誤。] 2．(2018·濰坊期末統(tǒng)考)如圖表示可在植物細胞內發(fā)生的一些生理過程，下列分析錯誤的是(　　) A．不同條件下發(fā)生a過程的場所可能不同 B．a、c、d均發(fā)生在生物膜上 C．在光照充足的條件下，a

28、體中，無氧時發(fā)生在細胞質基質中，A正確；在生物膜上發(fā)生的生理過程是d光反應(場所是葉綠體的類囊體薄膜上)和c有氧呼吸的第三階段(線粒體內膜)；b暗反應過程發(fā)生在葉綠體基質中，a有氧呼吸的第一、第二階段場所是細胞質基質和線粒體基質，B錯誤；在光照充足，條件適宜的情況下，光合作用強度大于呼吸作用強度，所以a

29、P，B結構不能產生ATP C．植物正常生長時，B結構產生的O2全部被A結構利用 D．白天適當升溫，夜晚適當降溫能增加農作物的產量 D　[無光照時，植物仍能進行呼吸作用產生CO2；A結構為線粒體，B結構為葉綠體，A、B結構都能產生ATP；植物正常生長時，B結構產生的O2除被A結構利用，還有一部分釋放到外界環(huán)境中。] 考向2　光合作用和細胞呼吸的綜合考查 3．(2018·山西名校聯(lián)考)將一綠色植物置于密閉容器中，給予適宜且恒定的溫度，分別進行如下處理：①給予一定強度的光照；②黑暗放置一段時間；③維持光照，添加NaHCO3溶液。測定裝置中O2濃度變化如圖所示，回答相關問題：

30、 (1)施加上述3個條件所對應的圖上的點分別為______________。 (2)AB段呼吸速率是否恒定________(填“是”或“否”)，如果B點所對應的時間是t，A和B分別代表圖上縱坐標的值，AB段的平均呼吸速率值為________。 (3)BC段曲線減緩上升的原因為____________________________________； C點O2濃度不再上升的原因為____________________________。 [解析]　從題圖可以看出AB段O2濃度下降，植物是放在黑暗下只進行呼吸作用的結果，曲線斜率不變，呼吸速率不變，用這段的O2濃度差值(A－B)

31、/t可以代表這段的平均呼吸速率；B點O2增加，所以B點開始進行光合作用，但隨著裝置中CO2濃度降低，導致植物光合速率降低，所以曲線上升減慢，直到C點O2濃度不變，說明此時光合速率和呼吸速率相等，D點添加NaHCO3溶液，光合速率增加，說明之前影響光合作用的限制因素是CO2濃度。 [答案]　(1)B、A、D(順序不可顛倒)　(2)是　(A－B)/t (3)光合作用強度大于呼吸作用強度，裝置中CO2濃度降低，導致植物光合速率降低　密閉容器內，受CO2濃度限制，光合作用強度等于呼吸作用強度(或者光合速率等于呼吸速率或者凈光合速率為0) 　(2018·名校沖刺卷)25 ℃條件下，將綠藻置

32、于密閉玻璃容器中，每2 h測一次CO2濃度，結果如下圖(假設細胞呼吸強度恒定)。請據圖回答下列問題： (1)圖中8～10 h，細胞中能產生ATP的場所有_________________________。 (2)圖中所示實驗中有2 h是沒有光照的，這個時間區(qū)間是________h，實驗12 h，此時綠藻干重與實驗前比較________。 (3)圖示實驗過程中4～6 h平均光照強度________(填“小于”“等于”或“大于”)8～10 h平均光照強度，判斷依據是_________________________。 [解析]　密閉玻璃容器中CO2濃度的變化，反映的是其內的綠

33、藻光合作用吸收的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量的差值，即表示的是凈光合作用速率，據此分析柱形圖中CO2濃度的變化并結合題意作答。 (1)圖中8～10小時，呼吸作用(細胞呼吸)和光合作用都能進行，因此能產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體。 (2)沒有光照，綠藻的光合作用不能進行，但能進行呼吸作用，因此密閉玻璃容器中的CO2濃度會逐漸增加，據此可推知：在實驗進行到2～4 h之間沒有光照。實驗12 h時，密閉玻璃容器中CO2濃度與實驗開始時(0 h)的基本相同，此時綠藻干重與實驗前比較基本不變。 (3)4～6 h內密閉玻璃容器中CO2濃度保持恒定，說明此時間段內細胞呼吸與光合

34、作用速率相等，同理8～10 h時間段內細胞呼吸與光合作用速率也相等，但由于4～6 h內密閉玻璃容器中CO2較大，說明其光合作用速率較低，進而推知：4～6 h平均光照強度小于8～10 h平均光照強度。 [答案]　(1)細胞質基質、線粒體和葉綠體　(2)2～4　基本不變　(3)小于　兩時間段內細胞呼吸與光合作用速率相等，但是4～6小時CO2濃度較大，所以光照強度較小 考向3　考查光合速率和呼吸速率的計算 4．下圖為從植物的同一葉片上陸續(xù)取下面積、厚薄相同的葉圓片，稱其干重。假定在整個實驗過程中溫度不變，葉片內有機物不向其他部位轉移。以下分析正確的是(　　) A．三個葉圓片

35、的質量大小關系一定是z＞x＞y B．葉圓片Z在4小時內的有機物積累量為(z－x－2y)g C．葉圓片Z在后2小時內的有機物制造量為(z＋x－2y)g D．整個實驗過程中呼吸速率可表示為(x－y)/4 g/h C　[本題以實驗為載體考查光合作用與細胞呼吸的綜合。在上午10時移走的葉圓片的質量為x g，上午10時移動整個裝置于黑暗中，中午12時移走的葉圓片質量為y g，在2小時黑暗中，葉圓片只進行細胞呼吸，葉圓片的細胞呼吸量為x－y。下午14時移走的葉圓片質量為z g，因此在下午2小時 葉圓片同時進行光合作用和細胞呼吸，下午2小時葉圓片的凈光合量為z－y。三個葉圓片質量關系為x

36、＞y，z＞y，但z和x的大小沒法比較。葉圓片Z在4小時內的有機物積累量為(z－x)g。葉圓片Z在后2小時內的有機物制造量為葉圓片的總光合量，葉圓片Z在后2小時內總光合量等于2小時葉圓片的凈光合量＋2小時葉圓片的細胞呼吸量，為(z－y＋x－y)g＝(z＋x－2y)g。整個實驗過程中呼吸速率可表示為(x－y)/2 g/h。] 5．(2018·銀川九中模擬)某研究小組從當地一湖泊的某一深度取得一桶水樣，分裝于六對黑白瓶中，剩余的水樣測得原初溶解氧的含量為10 mg/L，白瓶為透明玻璃瓶。黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，分別在起始和24小時后以溫克碘量法測定各組培養(yǎng)瓶中的

37、氧含量，記錄數據如下： 光照強度(klx) 0(黑暗) a b c d e 白瓶溶氧量(mg/L) 3 10 16 24 30 30 黑瓶溶氧量(mg/L) 3 3 3 3 3 3 (1)黑瓶中溶解氧的含量降低為3 mg/L的原因是______________________________________；該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的O2量為________mg/L·24 h。 (2)當光照強度為c時，白瓶中植物產生的氧氣量為________mg/L·24 h。 (3)光照強度至少為________(填字母) klx時，該水層產氧量才能

38、維持生物正常生活耗氧量所需。 [解析]　(1)黑瓶中溶解氧的含量降低為3 mg/L的原因是：黑瓶沒有光照，植物不能進行光合作用產生氧，其中的生物呼吸消耗氧氣，該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的O2量為：原初溶解氧減24小時后氧含量，即10－3＝7(mg/L·24 h)。 (2)當光照強度為c時，白瓶中植物光合作用產生的氧氣 量即為總光合作用量＝凈光合作用量＋呼吸作用消耗量＝(24－10)＋7＝21 （mg/L·24 h）。 (3)光照強度為a klx時，白瓶中溶氧量不變，說明植物光合作用產生的氧剛好用于所有生物的呼吸作用消耗，故光照強度為a klx時，該水層生物產氧量與生物耗氧量可維

39、持動態(tài)平衡。 [答案]　(1)黑瓶中植物不能進行光合作用產生氧，其中的生物呼吸作用消耗氧氣　7 (2)21　(3) a 項目 表示方法 凈光合速率 CO2吸收量、O2釋放量、C6H12O6積累量 真正光合速率 CO2固定量、O2產生量、C6H12O6制造量 呼吸速率(遮光條件下測得) CO2釋放量、O2吸收量、C6H12O6消耗量 真題驗收| 感悟高考　淬煉考能 (對應學生用書第64頁) 1．(2014·全國卷Ⅱ)關于光合作用和呼吸作用的敘述，錯誤的是(　　) A．磷酸是光反應中合成ATP所需的反應物 B．光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與

40、 C．人體在劇烈運動時所需要的能量由乳酸分解提供 D．病毒核酸的復制需要宿主細胞的呼吸作用提供能量 C　[A項，光合作用的光反應中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸。B項，光合作用中葉綠素吸收光能的過程與酶的催化作用無關。C項，乳酸是無氧呼吸的產物，在人體內不能繼續(xù)分解供能，人體在劇烈運動時所需的能量是由葡萄糖分解提供的。D項，病毒無獨立的代謝系統(tǒng)，病毒核酸的復制所需要的能量由宿主細胞的呼吸作用提供。] 2．(2017·全國卷Ⅰ)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?；卮鹣铝袉栴}： (1

41、)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_______________________________ _______________________________________________________________。 [解析]　考查影響光合作用與呼吸

42、作用的因素。 (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)，剛開始時小室內CO2濃度較高，光合作用強度大于呼吸作用強度，一段時間后，CO2濃度降低，暗反應受阻，進而使兩種植物的光合速率都降低。甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的，因此當甲種植物的凈光合速率為0時，CO2濃度達到甲種植物的CO2補償點，此時乙種植物光合作用強度仍大于呼吸作用強度，凈光合速率大于0。 (2)將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中，該小室內是有CO2的，植物可以進行光合作用，甲種植物在光下進行光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機物分解產生的NADH發(fā)生作用形

43、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。 [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 3．(2017·全國卷Ⅱ)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

44、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______________ ________________________________________________________________。 [解析]　考查光合作用的過程、有氧呼吸和無氧呼吸的過程。 (1)分析圖示，A過程為光合作用的光反應階段，B過程是光合作用的暗反應階段。圖中①為水光解產生的O2；由②和H2O產生①

45、與NADPH([H]，即還原型輔酶Ⅱ)可知，②是NADP＋；由③轉化成ATP可知，③是ADP＋Pi；由④與CO2結合生成C3可知，④為C5。呼吸作用過程中的[H]代表的物質主要是NADH(還原型輔酶Ⅰ)。 (2)光合作用的光反應階段(A)可產生ATP，而暗反應階段(B)不產生ATP。有氧呼吸的三個階段都產生ATP，其中細胞質基質中進行有氧呼吸的第一階段(C)，線粒體中進行有氧呼吸的第二和第三階段(D)。 (3)在缺氧條件下，植物細胞可進行無氧呼吸，將丙酮酸轉化成酒精。 [答案]　(1)O2　NADP＋　ADP＋Pi　C5　NADH(或答：還原型輔酶Ⅰ)　(2)C和D　(3)在缺氧條

46、件下進行無氧呼吸 4．(2016·全國卷Ⅰ)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)

47、播種乙組植株產生的種子，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。根據這一結果能夠得到的初步結論是____________________________ _______________________________________________________________。 [解析]　(1)根據圖示信息，對于甲組植物而言，當光照強度低于a時，隨光照強度的增加，光合作用強度逐漸升高，說明限制其光合作用強度的主要因素為光照強度。(2)根據圖示信息，對于甲組植物而言，當光照強度高于b時， 隨光照強度的增加，光合作

48、用強度不變，說明受其他環(huán)境因素的限制。由于光合作用需要不斷消耗環(huán)境中的CO2，故提高CO2濃度可使b光照強度下甲組的光合作用強度升高。(3)由題目信息可知，乙組和甲組是同一種植物，只是環(huán)境中的光照強度不同，雖然乙組植物在低光照環(huán)境中的光合作用強度低，但其子代在模擬自然光照下其光合作用強度仍然能夠升高，說明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。 [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 5．(2016·全國卷Ⅱ)BTB是一種酸堿指示劑。BTB的弱堿性溶液顏色可隨

49、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。 試管編號 1 2 3 4 5 6 7 水草 無 有 有 有 有 有 有 距日光燈的 距離(cm) 20 遮光* 100 80 60 40 20 50 min后試管 中溶液的顏色 淺綠 色 X 淺黃 色

50、黃綠 色 淺綠 色 淺藍 色 藍 色 *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實驗結果的影響，回答下列問題： (1)本實驗中，50 min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______________________________________________________ ________________________________________________________________ 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

51、“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 ________________________________________________________________ ___________

52、____________________________________________________。 [解析]　(1)1號試管中沒有加水草，50 min后1號試管的溶液顏色仍為淺綠色，說明無關變量不會引起溶液顏色的變化，2至7號試管的實驗結果應是由水草的光合作用、呼吸作用引起的；若1號試管的溶液是藍色，說明無水草的光照條件下溶液中CO2含量減少了，無關變量對實驗結果有影響，則說明2至7號試管的實驗結果是不可靠的。(2)2號試管進行了遮光，水草不能進行光合作用，只能進行呼吸作用產生CO2，而且與3號試管(光合作用強度小于呼吸作用強度)相比，2號試管溶液中的CO2含量更多，顏色應為黃色。

53、(3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明在此條件下溶液中CO2含量沒有變化，水草的光合作用強度與呼吸作用強度相等，吸收與釋放的CO2量相等。 [答案]　(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號試管　(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 6．(2016·全國卷Ⅲ)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

54、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： 對照 組 實驗 組一 實驗 組二 實驗 組三 實驗 組四 實驗 處理 溫度/℃ 36 36 36 31 25 相對濕度/% 17 27 52 52 52 實驗 結果 光合速率/mg CO2·dm－2·h－1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 回答下列問題： (1)根據本實驗結果，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________，其依據是____________________________________

55、__________；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

56、需要”)消耗ATP。 [解析]　(1)根據表格信息可知，對照組、實驗組一、實驗組二在相同溫度條件下，相對濕度改變時光合速率變化較大；實驗組二、實驗組三、實驗組四在相同濕度條件下，隨溫度的變化，光合速率變化不大。因此可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是濕度。根據上述結論，增加麥田環(huán)境的相對濕度可提高小麥的光合速率，降低小麥光合作用“午休”的程度。(2) 與實驗組四相比，實驗組三的溫度高6 ℃，光合速率有所提高，說明實驗組四的環(huán)境溫度未達到光合作用的最適溫度，故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是自由擴散，不需要載體蛋白，不需要消耗AT

57、P。 [答案]　(1)濕度(或相對濕度)　在相同溫度條件下，相對濕度改變時光合速率變化較大　增加　(2)四　該實驗組的環(huán)境溫度未達到光合作用的最適溫度　(3)不需要　不需要 1．光照強度直接影響光反應的速率，光反應產物[H]和ATP的數量多少會影響暗反應的速率。 2．溫度影響光合作用過程，特別是影響暗反應中酶的催化效率，從而影響光合速率。 3．CO2是暗反應的原料，CO2濃度高低直接影響光合速率。 4．礦質元素：直接或間接影響光合作用。例如鎂是葉綠素的組成成分，氮對酶的含量有影響，磷是ATP的組成成分。 5．光合速率與呼吸速率的關系：(1)綠色植物組織在黑暗條件下測得的數值表

58、示呼吸速率。(2)綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數值表示凈光合速率。(3)真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。 (四)　光合作用的相關實驗探究 (對應學生用書第66頁) 1．實驗法測定光合速率 (1)測定裝置 (2)測定方法及解讀 ①測定凈光合速率 a．裝置燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液(NaHCO3溶液)，用于保證容器內CO2濃度恒定，滿足光合作用需求。 b．必須給予較強光照處理，且溫度適宜。 c．紅色液滴向右移動(單位時間內右移距離代表凈光合速率)。 ②測定呼吸速率 a．裝置燒杯中放入適宜濃度NaOH溶液用

59、于吸收CO2。b.玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用的干擾。 c．置于適宜溫度環(huán)境中。 d．紅色液滴向左移動(單位時間內左移距離代表呼吸速率)。 ③計算得出總光合速率 2．光合作用實驗的常用研究方法 (1)“黑白瓶法”：用黑瓶(無光照的一組)測得呼吸作用強度值，用白瓶(有光照的一組)測得凈光合作用強度值，綜合兩者即可得到真光合作用強度值。 (2)“半葉法”：測定時，葉片一半遮光，一半曝光，分別測定兩半葉的干物質重量，進而計算葉片的真正光合速率、呼吸速率和凈光合速率。 (3)梯度法：用一系列不同光照強度、溫度或CO2濃度的裝置，可探究光照強度、溫度或CO2濃度對光合作用強

60、度的影響。 　(2018·湖北模擬)下圖是一個利用脫淀粉植物進行光合作用實驗的裝置示意圖。請分析回答下列問題： (1)將植物事先進行“脫淀粉”處理是為了____________________。使植物“脫淀粉”的具體做法是______________________。 (2)實驗一段時間后取下兩片葉進行顏色比較，操作方法是：______________。預期的實驗結果是______________________。 (3)另取如圖裝置若干，植物經“脫淀粉”處理后光照5小時，對葉片光合作用強度進行測定，取A、B容器內葉片的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為WA、WB

61、，分析處理數據，計算出葉片光合作用強度[單位：mg/(dm2·h)]。如果ΔW＝WB－WA，則ΔW表示_______________________ ________________________________________________________________。 (4)再提供如圖裝置一套和紅、綠玻璃紙各一張，若要探究光質對光合作用的影響，應對裝置做怎樣的改動： ①______________________________________________________________； ②___________________________________

62、___________________________。 [解析]　本題目主要考查光合作用所需要的原料和條件的相關知識。(1)葉片中存在淀粉會對實驗產生干擾，在進行光合作用相關的實驗前，要將植物放在黑暗中1～2天，使其將淀粉消耗完。(2)由于需要驗證光合作用產生淀粉，要用碘液檢驗，淀粉遇碘變藍，但由于葉片為綠色不易觀察到實驗現(xiàn)象，在檢測前需要使用加熱的酒精對葉片進行脫綠處理。(3)A容器的植物葉片由于沒 有二氧化碳供應只能進行呼吸作用，消耗有機物，B容器的植物葉片可以進行光合作用，積累有機物，WB－WA表示(光照下葉片被截取部分在5小時內)光合作用合成有機物的總量。(4)若要探究光質對

63、光合作用的影響，根據對照實驗的要求，那么除了紅色玻璃紙與綠色玻璃紙是一對變量外，其他條件要適宜，要有充足的二氧化碳供應，因此要除去容器A、B中的NaOH和蒸餾水，通入容器A中的氣體改為通入空氣。 [答案]　(1)避免葉片中存留的淀粉對實驗的干擾　將植物放在黑暗中1～2天(或將植物放在黑暗中一段時間) (2)將葉片置于酒精中，水浴加熱后取出葉片滴加碘液進行比色　容器A中葉片不變藍，容器B中葉片變藍 (3)(光照下葉片被截取部分在5小時內)光合作用合成有機物的總量(或總光合量、總光合作用速率) (4)①除去容器A、B中的NaOH和蒸餾水，通入容器A中的氣體改為通入空氣 ②容器A

64、表面蒙一張紅色玻璃紙，容器B表面蒙一張綠色玻璃紙，其余條件不變 (2018·黃岡檢測)某同學為探究光照強度和光合作用速率的關系，取幾株有5個葉片、株高相近的西紅柿植株，分別放在密閉的玻璃容器內。實驗開始先測定CO2濃度，12小時后，再測定CO2濃度，且以7種不同光照強度進行實驗。實驗裝置如下圖，實驗結果見表格。 序號 溫度℃ 光照強度(%) 開始時CO2濃度(%) 12 h后CO2 濃度(%) 植物葉 片數 1 25 0 0.35 0.368 5 2 25 10 0.35 0.342 5 3 25 20 0.35 0.306 5

65、 4 25 40 0.35 0.289 5 5 25 60 0.35 0.282 5 6 25 80 0.35 0.280 5 7 25 95 0.35 0.279 5 (1)該同學的實驗目的是________________________。實驗的單因子變量是________，無關變量是________________________等。(至少回答2點) (2)表中序號1的目的是________。序號2至7，實驗前后CO2濃度的變化值來表示________________________________________。 (3)若實驗

66、中7種光照強度各都只用3株植物，則該同學在實驗設計時，遵循了________________原則。 [解析]　(1)根據表格分析可知，實驗的單一變量(自變量)是光照強度，因變量是12 h后CO2濃度，而溫度、開始時的CO2濃度，植物葉片數和高度等在7組實驗中都相同，屬于無關變量。根據自變量可知該實驗目的是研究光照強度與光合作用速率的關系。 (2)表中序號1的光照強度是0，不能發(fā)生光合作用，只有呼吸作用，目的是作為空白對照，以便分析結果。序號2至7，實驗前后CO2濃度的變化值為光合作用與呼吸作用的差值，即表示西紅柿植株的凈光合速率。 (3)該實驗遵循了實驗的單一變量原則和對照性原則。 [答案]　(1)研究光照強度與光合作用速率的關系　光照強度　溫度、開始時CO2濃度、植物葉片數和高度 (2)作為空白對照，以便分析結果(答“對照”即可)　西紅柿植株的凈光合速率 (3)單一變量和對照(性)(順序可交換) [對點練習] 1．某研究小組采用“半葉法”對番茄葉片的光合速率進行測定。將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當的方法阻止兩部分的物質和能