生物第3單元 細胞的能量供應(yīng)和利用 第10講 光與光合作用

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1、第10講PART 10光與光合作用考試說明1.光合作用的基本過程()。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素()。3.實驗:葉綠體色素的提取和分離。第1課時光合作用的探究歷程與基本過程考點互動探究考點互動探究知識梳理考點一捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)1.葉綠體中色素的種類和顏色色素的種類色素的顏色葉綠素葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素黃色橙黃色藍綠色黃綠色葉黃素胡蘿卜素2.色素的分布與功能考點互動探究圖3-10-1(1)功能:。由圖3-10-1可以看出:葉綠體中的色素只吸收光,而對紅外光和紫外光等不吸收。類胡蘿卜素主要吸收,葉綠素a和葉綠素b主要吸收,類胡蘿卜素和葉綠素吸收最少。(2)分布:?？键c互動探究吸

2、收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能可見藍紫光紅光和藍紫光綠光葉綠體類囊體薄膜上3.葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能(1)結(jié)構(gòu):、,其中是由堆疊形成的。(2)與光合作用有關(guān)的酶:分布在上和中。(3)功能:葉綠體是綠色植物進行的場所。(4)功能驗證:恩格爾曼的實驗,好氧細菌只分布在葉綠體被光束照射的部位?？键c互動探究圖3-10-2 外膜內(nèi)膜基質(zhì)基粒類囊體類囊體薄膜基質(zhì)光合作用理性思維1.歸納與概括遇到連續(xù)陰雨天氣,溫室或大棚補充光源時在相同光強條件下應(yīng)補充什么顏色的光?2.歸納與概括玉米田里的白化苗,在長出幾片葉片時就會死亡,原因是什么?考點互動探究答案補充紅光或藍紫光,因為這兩種顏色的光是植物光合作用吸收最多的,而相同強度的

3、白光中只有一定比例的紅光和藍紫光。答案玉米白化苗中不含葉綠素,不能進行光合作用,待玉米胚乳中的營養(yǎng)物質(zhì)被消耗盡后,無法產(chǎn)生新的有機物,因此玉米白化苗在長出幾片葉片時就會死亡。1.2016全國卷關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是 ()A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中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考點互動探究命題角度答案 C解析葉綠體中的色素能夠溶于有機溶劑乙醇、丙酮等物質(zhì)中,A項正確。根可通過主動運輸從土壤中吸收鎂,B項正確。葉綠體中的色素吸收的是可

4、見光,而不是紅外光和紫外光,C項錯誤。葉綠素的合成需要光照,黑暗中生長的植物幼苗葉片因不能合成葉綠素而呈黃色,D項正確。2.2017全國卷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640660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的考點互動探究答案 A考點互動探究解析類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,不吸收紅光,A項錯誤。通過測量葉綠素對不同波長

5、光的吸收百分比,可以繪制吸收光譜,B項正確。由題干中信息“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”可知,光合作用的作用光譜可用O2的釋放速率、CO2的吸收速率表示,C項正確。640660nm波長的光為紅光,葉綠素吸收的紅光能用于水的光解,釋放O2,D項正確。3.下列對葉綠體和光合作用的分析正確的是()A.沒有葉綠體的細胞不能進行光合作用B.用8%的鹽酸處理葉綠體有利于各種色素的提取C.將葉綠體粉碎加工成勻漿并給予一定的光照,光合作用仍能正常進行D.葉綠體能產(chǎn)生和消耗ATP,兩個過程完全在葉綠體內(nèi)完成考點互動探究答案 D解析藍藻沒有葉綠體,但細胞內(nèi)含藻

6、藍素和葉綠素,可以進行光合作用,A錯誤。葉綠體色素是脂溶性色素,可以通過加入無水乙醇溶解色素,便于提取;色素不溶于鹽酸,不能用鹽酸提取色素,B錯誤。3.下列對葉綠體和光合作用的分析正確的是()A.沒有葉綠體的細胞不能進行光合作用B.用8%的鹽酸處理葉綠體有利于各種色素的提取C.將葉綠體粉碎加工成勻漿并給予一定的光照,光合作用仍能正常進行D.葉綠體能產(chǎn)生和消耗ATP,兩個過程完全在葉綠體內(nèi)完成考點互動探究將葉綠體粉碎加工成勻漿后,其中色素分子可能被破壞,光合作用相關(guān)酶的活性可能喪失,所以即便給予一定的光照,光合作用也不一定能正常進行,C錯誤。葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP,完全被葉綠體內(nèi)暗反應(yīng)所利用

7、,D正確。題后歸納影響葉綠素合成的三大因素考點互動探究考點互動探究實驗梳理考點二葉綠體色素的提取和分離1.實驗原理2.實驗步驟考點互動探究考點互動探究3.實驗結(jié)果圖3-10-3考點互動探究4.實驗注意事項及操作目的注意事項操作目的提取色素選新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高研磨時加無水乙醇溶解色素加少量SiO2和CaCO3研磨充分、保護色素迅速、充分研磨防止乙醇過度揮發(fā),充分溶解色素盛放濾液的試管管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化分離色素濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴散濾液細線要直、細、勻使分離出的色素帶平整不重疊濾液細線干燥后再畫一兩次使分離出的色素帶清晰分明濾液細線不觸及層析液防止色素

8、直接溶解到層析液中考查色素提取和分離的過程及結(jié)果1.2017福建廈門一中月考下列關(guān)于葉綠體色素提取和分離實驗的說法,不正確的是()A.實驗中需要加入SiO2進行研磨,以破碎細胞和葉綠體B.在研磨過程中加入CaCO3的目的是防止葉綠素被破壞C.色素分離后在濾紙條上形成的4條色素帶從上至下分別呈橙黃色、黃色、藍綠色、黃綠色D.色素帶的寬度反映了色素在層析液中溶解度的大小考點互動探究命題角度答案 D解析濾紙條上色素帶的寬度反映了色素的含量,D錯誤。2.某班學(xué)生完成對新鮮菠菜葉進行葉綠體中色素的提取和分離實驗時,由于各組操作不同,出現(xiàn)了以下四種不同的層析結(jié)果,如圖3-10-4所示。下列分析不合理的是(

9、)A.甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液 B.乙可能是因為研磨時未加入SiO2C.丙是正確操作得到的理想結(jié)果 D.丁可能是因為研磨時未加入CaCO3考點互動探究圖3-10-4 考點互動探究答案 C解析葉綠體色素能溶解在有機溶劑中,幾乎不溶于蒸餾水中,A正確;未加入SiO2,導(dǎo)致研磨不充分,獲得的色素少,B正確;在濾紙條上距離點樣處近的葉綠素含量比類胡蘿卜素多,C錯誤;CaCO3可防止葉綠素被破壞,未加入CaCO3會導(dǎo)致葉綠素提取量減少,D正確。方法提煉色素的提取與分離異?，F(xiàn)象分析(1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。使用放置數(shù)天的菠菜葉,綠葉中色素(葉綠素)太少

10、。一次加入大量的無水乙醇,提取的色素濃度太低(正確做法:分次加入少量無水乙醇提取色素)。未加碳酸鈣或加入過少,色素分子被破壞。(2)濾紙條色素帶重疊:濾液細線過粗、不直?？键c互動探究(3)濾紙條上看不到色素帶忘記畫濾液細線。濾液細線接觸到層析液,且時間較長,色素全部溶解到層析液中。(4)濾紙條上只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶:忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”?？键c互動探究考點互動探究考點三光合作用的過程1.光合作用的探究歷程(連一連)知識梳理答案 -(a)-(2)-(c)-(1)-(e)-(5)-(d)-(3)-(b)-(4)2.卡爾文的實驗(1)實驗方法:。(2)實驗思路:。(

11、3)實驗結(jié)論:光合作用中碳的轉(zhuǎn)移途徑:,這一途徑稱為。3.光合作用的過程(1)反應(yīng)式:。考點互動探究同位素標記法用14C標記14CO2,供小球藻進行光合作用,然后追蹤其放射性CO2C3(CH2O)卡爾文循環(huán)(2)過程圖解a.根據(jù)圖示寫出各標號所代表的物質(zhì)或過程名稱 ,。b.光合作用過程光反應(yīng)進行的場所是,物質(zhì)變化是;能量變化是將光能轉(zhuǎn)化為?？键c互動探究圖3-10-5HATPCO22C3光反應(yīng)暗反應(yīng)葉綠體類囊體薄膜水的光解、ATP的合成ATP中活躍的化學(xué)能暗反應(yīng)進行的場所是,發(fā)生的物質(zhì)變化有,能量變化是將ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成?？键c互動探究葉綠體基質(zhì)CO2固定、C3還原和ATP水解有機物中穩(wěn)

12、定的化學(xué)能理性思維1.歸納與概括CO2濃度為0.003%時,某植物光合速率最大時所需要的光照強度比CO2濃度為1%時的低,其原因是什么?2.歸納與概括冬季應(yīng)及時清理大棚膜上的水珠,目的是什么?考點互動探究答案CO2濃度低時,暗反應(yīng)的強度低,所需ATP和H少。答案增大光照強度和升高溫度,以提高作物產(chǎn)量。科學(xué)探究銀邊天竺葵葉片的邊緣呈白色,中間呈綠色(如圖3-10-6所示)。不考慮葉片中光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移,請以銀邊天竺葵的葉片為材料,設(shè)計一組實驗,驗證葉綠體是進行光合作用的場所,簡要寫出實驗思路并預(yù)測結(jié)果?？键c互動探究答案實驗思路:先把葉片在暗處放置一段時間,然后再將其置于光下一段時間,最后分別檢測葉

13、片白色部分和綠色部分是否有淀粉生成。預(yù)測結(jié)果:葉片白色部分沒有淀粉生成,綠色部分有淀粉生成。圖3-10-61.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系考點互動探究核心講解項目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件 需要光、色素、酶、H2O、ADP、Pi不需要葉綠素和光,需要多種酶、ATP、H、CO2場所 葉綠體的類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)考點互動探究考點互動探究項目光反應(yīng)暗反應(yīng)聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H、ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi等,如圖:考點互動探究2.光合作用過程中元素轉(zhuǎn)移途徑分析(1)光合作用總反應(yīng)式及各元素去向圖3-10-7 考點互動探究考點互動探究3.光合作用過程中一些物質(zhì)含量變化的分析技巧:需在繪制光合作用模式簡

14、圖的基礎(chǔ)上借助圖形進行分析。需從物質(zhì)的生成和消耗兩個方面綜合分析。(1)析圖圖3-10-8生成消耗影響因素C3產(chǎn)生于CO2的固定過程消耗于C3的還原過程CO2濃度改變直接影響的是CO2的固定過程。光照強度改變后間接影響C3的還原過程C5產(chǎn)生于C3的還原過程消耗于CO2的固定過程ATP和H產(chǎn)生于光反應(yīng)過程消耗于C3的還原過程(CH2O)產(chǎn)生于C3的還原過程考點互動探究(2)光合作用過程中物質(zhì)含量變化分析條件H和ATPC3C5(CH2O)合成量模型分析光照強度由強到弱,CO2供應(yīng)不變減少增加減少減少考點互動探究光照強度由弱到強,CO2供應(yīng)不變增加 減少 增加 增加光照不變,CO2量由充足到不足增加

15、 減少 增加 減少考點互動探究光照不變,CO2量由不足到充足減少增加減少增加角度1考查光合作用的探究歷程1.如圖3-10-9是光合作用探索歷程中恩格爾曼和薩克斯的實驗示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是()A.兩實驗均需進行“黑暗”處理,以消耗細胞中原有的淀粉B.兩實驗均需要光的照射C.兩實驗中只有恩格爾曼的實驗設(shè)置了對照D.兩實驗均可證明光合作用的產(chǎn)物有氧氣考點互動探究命題角度圖3-10-9考點互動探究答案 B解析題圖所示的兩實驗中,只有薩克斯的實驗需進行“黑暗”處理,目的是消耗掉細胞中原有的淀粉。恩格爾曼實驗的目的是探究光合作用進行的場所,薩克斯實驗的目的是探究光合作用產(chǎn)物,所以兩實驗均需要光的照

16、射。恩格爾曼的實驗中,照光處理與不照光處理、黑暗與完全曝光形成對照;薩克斯的實驗中,暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成對照。恩格爾曼的實驗可證明氧氣是光合作用的產(chǎn)物,薩克斯的實驗可證明淀粉是光合作用的產(chǎn)物。2.下列有關(guān)科學(xué)家探索光合作用的實驗中,敘述錯誤的是()A.與黑藻相比,水綿更適宜用作探究光合作用的場所B.金魚藻是水生植物,用作探究光合作用產(chǎn)物有O2時,利于收集氣體C.卡爾文利用小球藻,探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化的途徑D.用銀邊天竺葵探究光合作用產(chǎn)物有淀粉時,不用脫色可直接加碘液使葉片邊緣變藍色考點互動探究解析光合作用產(chǎn)物之一是淀粉,淀粉遇碘液變藍色。要檢驗是否生成淀粉,首先要用

17、酒精使綠色的葉片脫去顏色,再滴加碘液,防止綠葉本身顏色對實驗現(xiàn)象的干擾。銀邊天竺葵葉片邊緣不含葉綠體,無法進行光合作用合成淀粉,D錯誤。答案 D題后歸納恩格爾曼實驗方法的巧妙之處(1)巧選實驗材料:選擇水綿和好氧細菌,水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察;用好氧細菌可以確定釋放氧氣多的部位。(2)妙法排除干擾因素:沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾。(3)巧妙設(shè)計對照實驗:用極細的光束照射,葉綠體上可分為光照多和光照少的部位,相當于一組對照實驗;臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結(jié)果?？键c互動探究角度2考查光合作用中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化3.2018湖北荊州中學(xué)月考(二)用高速離心法打破葉綠體

18、膜后,類囊體薄膜和基質(zhì)都釋放出來。在缺二氧化碳的條件下,給予光照,然后再用離心法去掉類囊體薄膜。黑暗條件下,在去掉類囊體薄膜的基質(zhì)中加入14CO2,結(jié)果在基質(zhì)中檢測到含14C的光合產(chǎn)物。為證明:光照條件下,在類囊體薄膜上產(chǎn)生ATP、H等物質(zhì);CO2被還原成光合產(chǎn)物的過程不需要光。在上述實驗進行的同時,應(yīng)追加一個怎樣的實驗(已知肯定要加14CO2)來說明問題()A.準備無類囊體薄膜的基質(zhì),在無任何光照的條件下加入ATP、HB.準備有類囊體薄膜的基質(zhì),在無任何光照的條件下加入ATP、HC.準備無類囊體薄膜的基質(zhì),在有光照的條件下加入ATP、HD.準備有類囊體薄膜的基質(zhì),在有光照的條件下加入ATP、

19、H考點互動探究考點互動探究答案 A解析光反應(yīng)必須在光下進行,其場所是類囊體薄膜,可為暗反應(yīng)提供H、ATP等物質(zhì);暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進行,有光、無光都可進行。據(jù)此結(jié)合題意可知,在題述實驗進行的同時,應(yīng)追加一個對照實驗即另準備無類囊體薄膜的基質(zhì),在無任何光照的條件下,加入ATP、H和14CO2。若結(jié)果均檢測出含14C的光合產(chǎn)物,說明CO2被還原成光合產(chǎn)物的過程不需要光。綜上分析,A項正確,B、C、D三項均錯誤。4.在適宜光照下,給密閉玻璃裝置中的小麥提供用14C標記的14CO2,下列對暗反應(yīng)階段的敘述正確的是()A.14CO2固定后14C直接進入C5中B.CO2固定的同時將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為

20、C3中的化學(xué)能C.暗反應(yīng)產(chǎn)生的14C6H12O6可在線粒體中氧化分解再產(chǎn)生14CO2D.若氣孔關(guān)閉,則短時間內(nèi)會導(dǎo)致葉肉細胞中的C3含量下降考點互動探究解析CO2的固定是CO2與C5在酶的催化作用下合成C3的過程,14CO2固定后14C直接進入C3中,A錯誤;C3還原需要能量,而CO2的固定不需要消耗ATP,B錯誤;葡萄糖的初步分解是在細胞質(zhì)基質(zhì)中完成的,C錯誤;氣孔關(guān)閉,14CO2吸收減少,所以短時間內(nèi)C3含量下降,D正確。答案 D易錯提醒光合作用過程的4點注意(1)光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)階段C3的還原,不能用于其他生命活動。(2)光反應(yīng)必須在光照下進行,暗反應(yīng)有光、無光均能進

21、行。(3)暗反應(yīng)停止時,ATP和H積累,光反應(yīng)也要停止。(4)H既不是H+,也不是H,而是還原型輔酶(NADPH)?？键c互動探究角度3考查環(huán)境條件變化對光合作用中物質(zhì)變化的影響5.如圖3-10-10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的固定實質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3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.C3在有關(guān)酶的催化作用下可再形成C5D.光照強度由強變?nèi)鯐r,短時間內(nèi)C5含量會升高考點互動探究圖3-10-10 考點互動探究答案 C解析CO2的固定實質(zhì)上是CO2與C5結(jié)合生成C3,該過程在酶的催化作用下完成,不需要消耗ATP

22、,故A項錯誤;CO2不能直接被H還原,而是C3被H還原,故B項錯誤;C3在有關(guān)酶的催化作用下可再形成C5,維持C5含量的穩(wěn)定,故C項正確;光照強度減弱,光反應(yīng)減弱,光反應(yīng)形成的H和ATP減少,這樣C3被還原生成的(CH2O)和C5減少,而在短期內(nèi),之前已經(jīng)生成的C5仍然會與CO2結(jié)合生成C3(速率不變),故C5的相對含量會減少,故D項錯誤。6.光合作用通過密切關(guān)聯(lián)的兩大階段光反應(yīng)和暗反應(yīng)實現(xiàn)。對于改變反應(yīng)條件而引起的變化,正確的說法是()A.突然中斷CO2供應(yīng)會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3的值減小B.突然中斷CO2供應(yīng)會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值增加C.突然將紅光改變?yōu)榫G光會暫時

23、引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5的值減小D.突然將綠光改變?yōu)榧t光會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值減小考點互動探究考點互動探究答案 B解析突然中斷CO2供應(yīng)導(dǎo)致CO2的固定速率降低,葉綠體中C5含量增加、C3含量減少,A錯誤;突然中斷CO2供應(yīng)使C3含量減少,進而使ATP和H含量增多,所以ATP/ADP的值增加,B正確;突然將紅光改變?yōu)榫G光后光能利用率降低,ATP和H含量減少,進而使C3含量增多、C5含量減少,C錯誤;突然將綠光改變?yōu)榧t光后光能利用率提高,ATP和H含量增加,ATP/ADP的值增加,D錯誤?？键c互動探究1.2017海南卷關(guān)于生物體內(nèi)能量代謝的敘述,正確的是()A.淀粉水解成葡萄

24、糖時伴隨有ATP的生成B.人體大腦活動的能量主要來自脂肪的有氧氧化C.葉肉細胞中合成葡萄糖的過程是需要能量的過程D.硝化細菌主要從硝酸還原成氨的過程中獲取能量歷年真題明考向解析淀粉水解過程不生成ATP,A項錯誤。大腦主要是利用血液提供的葡萄糖氧化供能,B項錯誤。葉肉細胞利用光能合成葡萄糖,C項正確。硝化細菌從氨氧化成硝酸鹽的過程中獲取能量,D項錯誤。答案 C考點互動探究2.2017海南卷將葉綠體懸浮液置于陽光下,一段時間后發(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.若將葉綠體置于藍紫光下,則不會有氧氣產(chǎn)生D.水

25、在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量解析離體葉綠體在自然光下能進行光合作用,A項正確。葉綠體中的色素能吸收紅光和藍紫光用于光合作用,B、C項錯誤。水在葉綠體中分解所需能量來自葉綠體吸收的光能,D項錯誤。答案 A考點互動探究3.2016天津卷在適宜反應(yīng)條件下,用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后,突然改用光照強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上升解析本題考查光合作用的有關(guān)知識。相同光照強度下,紅光較白光更有利于光合作用的進行,因此改用紅光之后,葉綠體吸收的光能增多,光反

26、應(yīng)增強,ATP生成量增多,被還原的C3增加,未被還原的C3下降,A、B項錯誤。葉綠體中的色素幾乎不吸收綠光,因此改用綠光后,光反應(yīng)強度降低,H含量下降,被還原的C3減少,生成的C5減少,C5總量下降,C項正確,D項錯誤。答案 C考點互動探究4.2016海南卷下列敘述錯誤的是()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.土壤中的硝化細菌可利用CO2和H2O合成糖解析本題考查光合作用的過程、環(huán)境因素對光合速率的影響以及化能合成作用。CO2的同化主要由光合作用實現(xiàn),溫度和光照會影響光合作用的速率,A項正確。光合作用中

27、光反應(yīng)產(chǎn)生O2,B項正確。光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH分別為暗反應(yīng)提供能量和還原劑,C項錯誤。硝化細菌可利用氧化氨釋放的化學(xué)能將CO2和H2O合成糖,D項正確。答案 C考點互動探究知識小體系第2課時光合作用的影響因素及與呼吸作用的關(guān)系考點互動探究教師備用習(xí)題考點互動探究核心講解考點一影響光合作用的因素及應(yīng)用1.單因子對光合作用速率的影響(1)光照強度原理:光照強度通過影響植物的光反應(yīng)進而影響光合速率。光照強度增強,光反應(yīng)速率加快,產(chǎn)生的H和ATP增多,使暗反應(yīng)中C3還原過程加快,從而使光合作用產(chǎn)物增加。曲線分析圖3-10-11 A點:光照強度為0,此時只進行細胞呼吸,CO2釋放量表示此時的細

28、胞呼吸強度,該強度不隨光照強度的改變而改變;AB段:光照強度加強,光合速率逐漸加強,但細胞呼吸強度大于光合作用強度;B點:光補償點(光合強度等于呼吸強度時的光照強度),細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用;BC段:隨著光照強度不斷加強,光合作用強度不斷加強,光合作用強度大于細胞呼吸強度;C點:光飽和點(光合強度達到最大時的最低光照強度),繼續(xù)增加光照強度,光合作用強度不再增加?？键c互動探究應(yīng)用:陰生植物(適合在弱光下生長的植物)的B點前移,C點較低,如圖3-10-11中虛線所示。間作套種時農(nóng)作物的種類搭配,林帶樹種的配置等。(2)CO2濃度原理:影響暗反應(yīng)階段,制約C3的形成。曲線分析考點互動

29、探究圖3-10-12圖甲中A點:光合速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度,即CO2補償點;圖乙中A點:進行光合作用所需CO2的最低濃度;B和B點:CO2飽和點(光合作用強度達到最大時的最低CO2濃度),繼續(xù)增加CO2的濃度,光合速率不再增大;AB段和AB段:在一定范圍內(nèi),光合速率隨CO2濃度的增加而增大。應(yīng)用a.合理密植,保持作物間良好的通風狀態(tài);b.使用農(nóng)家肥,或采取其他措施增大CO2濃度?？键c互動探究(3)溫度原理:通過影響酶的活性來影響光合作用。曲線分析AB段:在B點之前,隨著溫度升高,光合速率增大;B點:酶的最適溫度,光合速率最大;BC段:隨著溫度升高,酶的活性下降,光合速率減小,50左

30、右光合速率幾乎為零。應(yīng)用:冬天適當提高溫室溫度,夏天適當降低溫室溫度?？键c互動探究圖3-10-132.多因子對光合作用速率的影響(1)常見曲線考點互動探究圖3-10-14 (2)曲線分析P點:限制光合作用速率的因素為橫坐標所表示的因子,隨其因子強度的不斷加強,光合作用速率不斷提高。Q點:橫坐標所表示的因子不再是影響光合作用速率的因素,要提高光合作用速率,可適當提高圖示中的其他因子。(3)應(yīng)用:溫室栽培時,在一定光照強度下,白天適當提高溫度的同時也可適當提高CO2濃度以提高光合作用速率。當溫度適宜時,可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合作用速率。考點互動探究角度1考查影響光合作用的環(huán)境因素1

31、.2017北京卷某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖3-10-15所示。據(jù)此,對該植物生理特性理解錯誤的是()A.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25C.在025范圍內(nèi),溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大D.適合該植物生長的溫度范圍是1050考點互動探究命題角度圖3-10-15答案 D考點互動探究解析本題考查光合作用和細胞呼吸綜合的有關(guān)知識及學(xué)生獲取信息的能力。據(jù)圖可知,該植物光合作用的最適溫度在30左右,而呼吸作用的最適溫度在55左右,凈光合作用的最適溫度約為25,A、B項正確。在025范圍內(nèi),隨溫度的升高,光合作用比呼吸作用增加明顯,C項正確。凈光合大

32、于0時,植物才能正常生長,故適合該植物生長的溫度范圍約為-845,D項錯誤。2.將某綠藻細胞懸浮液放入密閉容器中,保持適宜的pH和溫度,改變其他條件,測定細胞懸浮液中溶解氧的濃度,結(jié)果如圖3-10-16所示。下列有關(guān)綠藻細胞代謝的說法正確的是()A.前5分鐘只進行呼吸作用B.第4分鐘只發(fā)生光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.第7分鐘C5的含量瞬間增加D.912分鐘光合作用速率等于呼吸作用速率考點互動探究圖3-10-16答案 D考點互動探究解析由題圖可知,前4分鐘處于黑暗環(huán)境中,細胞只進行呼吸作用,第4分鐘開始進行光照,4分鐘之后,細胞開始進行光合作用,A錯誤;第4分鐘,綠藻既進行光合作用也進行細胞呼吸,既有光

33、能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,也有有機物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能(儲存在ATP中)和熱能,B錯誤;由曲線可知,第7分鐘添加二氧化碳,二氧化碳濃度增大,二氧化碳固定的速度加快,消耗的五碳化合物增加,三碳化合物還原產(chǎn)生的五碳化合物暫時不變,因此五碳化合物含量下降,C錯誤;由題圖曲線可知,912分鐘,溶解氧濃度不變,說明光合作用產(chǎn)生的氧氣與呼吸作用消耗的氧氣的速率相等,即光合速率與呼吸速率相等,D正確。3.2015重慶卷將如圖3-10-17所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強度下,細胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯誤的是()A.黑暗條件下,增大、減小B.光強低于光補償點時,增大

34、C.光強等于光補償點時,保持不變 D.光強等于光飽和點時,減小、增大考點互動探究適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細胞示意圖圖3-10-17 答案 B考點互動探究解析本題考查植物細胞的光合作用與呼吸作用,意在考查學(xué)生的理解能力和圖示信息獲取應(yīng)用能力。黑暗條件下,圖示密閉裝置中培養(yǎng)的細胞只進行細胞呼吸而不能進行光合作用,導(dǎo)致細胞外CO2濃度增大,O2濃度減小,A項正確。光照強度低于光補償點時,圖示細胞的光合作用強度低于細胞呼吸強度,細胞表現(xiàn)為向外界釋放CO2、從外界吸收O2,但從外界吸收的O2被用于有氧呼吸消耗,因此不會導(dǎo)致細胞內(nèi)O2濃度增大,B項錯誤。光照強度等于光補償點時,圖示細胞的光合作用強度等

35、于細胞呼吸強度,細胞表現(xiàn)為不向外界釋放CO2、也不從外界吸收O2,細胞中CO2濃度和O2濃度保持不變,C項正確。光照強度等于光飽和點時,圖示細胞的光合作用強度大于細胞呼吸強度,細胞表現(xiàn)為向外界釋放O2、從外界吸收CO2,D項正確。4.2017山東師大附中一模如圖3-10-18為植物光合作用強度隨光照強度變化的坐標圖,下列敘述中不正確的是()A.a點葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體B.當植物缺鎂時,b點將向左移動C.大氣中CO2濃度可影響c點的位置D.已知某植物光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25和30,如圖表示該植物處于25環(huán)境中,若將溫度提高到30 時,則a點上移,b點右移,d點上移考點

36、互動探究圖3-10-18答案 B考點互動探究解析a點時沒有光照,葉肉細胞只進行呼吸作用,因此葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體,A正確。b點表示光合速率等于呼吸速率,當植物缺鎂時,光合速率降低,只有增大光照強度才能提高光合速率,才能使光合速率等于呼吸速率,即植物缺鎂時,b點將向右移動,B錯誤。由于CO2濃度也能影響光合作用強度,所以大氣中CO2濃度可影響c點的位置,C正確。由于植物光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25和30,所以當溫度從25提高到30后,光合速率減慢,呼吸速率加快。題圖中a點代表呼吸速率,現(xiàn)呼吸速率加快,故a點上移;由于光合速率減慢,呼吸速率加快,所以b點右移;d點表示最大凈

37、光合速率,故d點上移,D正確。技法提煉光合作用曲線中補償點和飽和點移動規(guī)律(1)補償點的移動呼吸速率增加,其他條件不變時,光(或CO2)補償點應(yīng)右移,反之左移。呼吸速率基本不變,相關(guān)條件的改變使光合速率下降時,光(或CO2)補償點應(yīng)右移,反之左移。(2)飽和點的移動相關(guān)條件的改變(如增大光照強度或增大CO2濃度)使光合速率增大時,飽和點應(yīng)右移,反之左移。考點互動探究角度3自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析5.某生物研究小組對栽培在密閉玻璃溫室中的植物進行研究,用紅外線測量儀測出室內(nèi)CO2濃度變化,并繪制出與時間關(guān)系的曲線(如圖3-10-19所示)。根據(jù)曲線所得到的結(jié)論是 ()A.光合速

38、率等于呼吸速率的點是b點和c點B.d點植物體內(nèi)有機物含量比a點多C.光合速率最大的是b點,最小的是c點D.呼吸速率最高的是b點,最低的是c點考點互動探究圖3-10-19 答案 A考點互動探究解析依據(jù)密閉透明的玻璃溫室內(nèi)CO2濃度的變化情況可知,6時和18時,即對應(yīng)于曲線上的b點和c點,光合速率等于呼吸速率,A項正確;密閉透明的玻璃溫室內(nèi),0時即曲線上a點對應(yīng)的CO2濃度低于24時即曲線上d點對應(yīng)的CO2濃度,說明經(jīng)過一晝夜的新陳代謝后,光合作用吸收的CO2總量低于呼吸作用釋放的CO2總量,因此d點植物體內(nèi)有機物含量比a點少,B項錯誤;b點和c點的光合速率等于呼吸速率,但不能說明b點的光合速率最

39、大,c點光合速率最小,也不能說明b點的呼吸速率最高,c點的呼吸速率最低,C、D項錯誤。6.2017四川綿陽中學(xué)模擬將兩棵生長狀況基本相同的同種植物,分別置于透明的玻璃罩內(nèi),如圖3-10-20中甲、乙所示;在相同自然條件下,測得一晝夜中植物氧氣釋放速率分別如圖丙、丁中曲線所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)ab段和cd段,引起曲線下降的主要環(huán)境因素分別是和。(2)一晝夜中,裝置甲、乙中植物積累的有機物較多的是(填“甲”或“乙”)?？键c互動探究圖3-10-20(3)e點(12時左右)時光合作用強度明顯減弱的主要原因是。(4)裝置甲的植物葉綠體中,在14點時C5含量比10點時(填“高”或“低”)?？键c互動探究

40、答案 (1)二氧化碳濃度光照強度(2)乙(3)溫度高,導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉,二氧化碳供應(yīng)減少(4)高考點互動探究解析(1)題圖丙中,ab段曲線下降,原因是密閉裝置中二氧化碳被光合作用消耗,濃度降低;圖丁中cd段曲線下降,原因是光照強度減弱。(2)根據(jù)圖丙和圖丁,一晝夜中,圖丁中曲線和橫軸圍成的面積,上部與下部的差值遠大于圖丙,說明裝置乙中植物積累的有機物較多。(3)e點(12時左右)時,溫度高,蒸騰作用強,為減少水分散失,部分氣孔關(guān)閉,二氧化碳供應(yīng)減少,導(dǎo)致光合作用強度明顯減弱。(4)裝置甲中14點時光照強度比10點時強,可提供較多的ATP和H用于三碳化合物的還原,生成較多的五碳化合物,故14點時

41、植物葉綠體中C5含量高。技法提煉(1)自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線開始進行光合作用的點:b。光合作用與呼吸作用相等的點:c、e。開始積累有機物的點:c。有機物積累量最大的點:e。考點互動探究圖3-10-21(2)密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線光合作用強度與呼吸作用強度相等的點:D、H。該植物一晝夜表現(xiàn)為生長,其原因是I點CO2濃度低于A點CO2濃度?？键c互動探究圖3-10-22考點互動探究核心講解考點二光合作用與細胞呼吸的關(guān)系及綜合應(yīng)用 1.光合作用與細胞呼吸的過程圖解圖3-10-23考點互動探究考點互動探究(2)H的來源和去路比較圖3-10-24 考點互動探究3.能量轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)能量

42、形式的轉(zhuǎn)變圖3-10-25考點互動探究(2)ATP的來源與去路比較圖3-10-26角度1綜合考查光合作用與細胞呼吸過程1.如圖3-10-27是綠色植物葉肉細胞的部分代謝過程圖解,相關(guān)敘述正確的是()A.過程表示光合作用暗反應(yīng)階段,無光條件下能正常進行B.過程發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中,所有活細胞都能進行C.過程表示有氧呼吸第二階段,無氧條件下能正常進行D.過程產(chǎn)生的H、ATP、CO2都用于過程考點互動探究命題角度圖3-10-27考點互動探究答案 B解析過程表示的是光合作用的暗反應(yīng)階段,其中三碳化合物的還原需要消耗光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H和ATP,A錯誤;過程表示的是有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段,發(fā)生在細胞質(zhì)

43、基質(zhì)中,B正確;過程是有氧呼吸的第二階段,發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,有氧呼吸需要氧氣,C錯誤;過程是有氧呼吸的第二階段,產(chǎn)生的H用于有氧呼吸的第三階段還原氧氣,不能用于過程,過程產(chǎn)生的ATP也不能用于過程,D錯誤。2.如圖3-10-28表示菠菜葉肉細胞光合與呼吸過程中碳元素和氫元素的轉(zhuǎn)移途徑,其中代表有關(guān)生理過程。相關(guān)敘述不正確的是()A.過程不在生物膜上進行B.參與過程的酶種類相同C.過程都有ATP產(chǎn)生D.過程產(chǎn)生的H不全都來自于丙酮酸考點互動探究圖3-10-28考點互動探究答案 B解析過程分別為光合作用暗反應(yīng)中C3的還原、有氧呼吸第一階段、有氧呼吸第二階段,三者進行的場所分別為葉綠體基質(zhì)、細胞質(zhì)

44、基質(zhì)、線粒體基質(zhì),A項正確;過程為光合作用光反應(yīng)階段,參與過程的酶種類不同,B項錯誤;過程為有氧呼吸第三階段,過程都有ATP產(chǎn)生,C項正確;過程產(chǎn)生的H還來自于參加反應(yīng)的水,D項正確。角度2考查光合作用與細胞呼吸過程中的元素追蹤3.2017遼寧五校協(xié)作體期中用同位素標記法研究光合作用和有氧呼吸過程中氧原子的“來龍去脈”,下列錯誤的結(jié)論是()A.光合作用的產(chǎn)物O2中的O全部來自原料中的H2OB.光合作用的產(chǎn)物C6H12O6中的O全部來自原料中的CO2C.有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來自原料中的O2D.有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O全部來自原料中的C6H12O6考點互動探究考點互動探究答案 D解析光

45、合作用過程中產(chǎn)生的O2來自光反應(yīng)過程中水的光解,因此O2中的O全部來自原料中的H2O,A正確;光合作用過程中葡萄糖產(chǎn)生于暗反應(yīng)階段,其中的O全部來自原料中的CO2,B正確;有氧呼吸的產(chǎn)物H2O產(chǎn)生于有氧呼吸的第三階段,是H與氧氣結(jié)合形成的,因此有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來自原料中的O2,C正確;有氧呼吸過程中二氧化碳是丙酮酸與水反應(yīng)產(chǎn)生的,丙酮酸是葡萄糖分解產(chǎn)生的,因此有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O來自原料中的C6H12O6和水,D錯誤。4.2017遼寧錦州質(zhì)檢如圖3-10-29表示光照較強時,水稻的葉肉細胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。(1)過程與(填“a”“b”“c”或“d”)相同,過程與(填“a”“b

46、”“c”或“d”)相同。(2)用14C標記CO2,14C在植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的途徑是14CO2(14CH2O)14CO2。(3)a、b、c、d中消耗ATP的過程是,中合成ATP的過程是。(4)過程產(chǎn)生的H的移動方向是,過程產(chǎn)生的H的移動方向是?？键c互動探究圖3-10-29考點互動探究答案 (1)cb(2)14C3丙酮酸(3)a(4)類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)與線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜解析(1)根據(jù)題圖分析可知,過程與c過程都表示光反應(yīng)階段,過程與b過程都表示有氧呼吸第一和第二階段。(2)根據(jù)暗反應(yīng)過程和有氧呼吸過程分析,二氧化碳中碳元素的轉(zhuǎn)移途徑為二氧化碳三碳化合物有機物丙酮酸二氧化碳。(3)已知a

47、表示暗反應(yīng)階段,b表示有氧呼吸第一和第二階段,c表示光反應(yīng)階段,d表示有氧呼吸第三階段,其中只有暗反應(yīng)階段消耗ATP,其余過程都產(chǎn)生ATP。同理在過程中,只有過程消耗ATP,其余過程都產(chǎn)生ATP。考點互動探究(4)表示光反應(yīng)階段,發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,產(chǎn)生的H移動到葉綠體基質(zhì)中參與暗反應(yīng)過程。表示有氧呼吸第一和第二階段,發(fā)生于細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì),產(chǎn)生的H移動到線粒體內(nèi)膜參與有氧呼吸第三階段。考點互動探究考點三光合速率、呼吸速率及二者之間的關(guān)系1.光合速率與呼吸速率的常用表示方法核心講解總光合速率O2產(chǎn)生速率CO2固定(或消耗)速率有機物產(chǎn)生(或制造、生成)速率凈光合速率O2釋放速率C

48、O2吸收速率有機物積累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2釋放速率有機物消耗速率考點互動探究(1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進行呼吸作用,測得的數(shù)值為呼吸速率(如圖3-10-30中A點)。(2)綠色組織在有光條件下,光合作用與呼吸作用同時進行,測得的數(shù)值為凈光合速率。(3)總光合速率=凈光合速率+呼吸速率2.光合作用和細胞呼吸綜合曲線解讀圖3-10-30考點互動探究(1)A點:只進行呼吸作用,不進行光合作用,凈光合量小于0,如圖甲所示。(2)AB段:真正光合速率小于呼吸速率,凈光合量小于0,如圖乙所示。(3)B點:真正光合速率等于呼吸速率,凈光合量等于0,如圖丙所示。(4)B點以

49、后:真正光合速率大于呼吸速率,凈光合量大于0,如圖丁所示。3.確認凈光合速率與植物生長的關(guān)系(1)當凈光合速率0時,植物因積累有機物而生長。(2)當凈光合速率=0時,植物不能生長。(3)當凈光合速率0時,植物不能生長,長時間處于此狀態(tài),植物將死亡。角度1考查光合速率和呼吸速率的關(guān)系1.2017山東師大附中一模某校生物興趣小組以玉米為實驗材料,研究不同條件下細胞光合作用速率和呼吸速率的關(guān)系,并繪制了A、B、C、D四幅圖。其中圖中m點不能表示光合作用速率與細胞呼吸速率相等的是()考點互動探究命題角度 A B C D圖3-10-31考點互動探究答案 A解析虛線表示光照下二氧化碳的吸收量,代表凈光合速

50、率,因此m點表示凈光合速率=呼吸作用速率,A符合題意;m點之前二氧化碳濃度逐漸升高,m點之后二氧化碳濃度逐漸降低,說明m點時,光合速率=呼吸作用速率,B不符合題意;m點是光合作用速率曲線與呼吸作用速率曲線相交的點,表明m點時,光合速率=呼吸作用速率,C不符合題意;m表示光補償點,此時光合速率=呼吸作用速率,D不符合題意。2.在一定濃度的CO2和一定的溫度條件下,測定A植物和B植物在不同光照條件下的光合速率,結(jié)果如下表。以下有關(guān)說法正確的是()A.由實驗結(jié)果可以斷定A是陰生植物,B是陽生植物B.當光照強度超過9klx時,B植物光合速率的限制因素主要是H2OC.當光照強度為9klx時,B植物固定C

51、O2的速率是30mgCO2/(100cm2葉h)D.當光照強度為3klx時,A植物的真光合速率比B植物高考點互動探究光合速率與呼吸速率相等時光照強度(klx)光飽和時光照強度(klx)光飽和時CO2吸收量mg/(100cm2葉h)黑暗條件下CO2釋放量mg/(100cm2葉h)A植物13115.5B植物393015考點互動探究答案 D解析雖然光合速率與呼吸速率相等時,A植物的光照強度比B植物的光照強度小,但本題沒有給出界定陰生植物和陽生植物的光照強度標準,故不能判定A是陰生植物,B是陽生植物,A錯誤;B植物的光合作用的光飽和點為9klx,如果再增加光照強度,也不會影響光合作用速率,因為此時影響

52、光合作用速率的因素是二氧化碳濃度或溫度等,B錯誤;根據(jù)植物總光合速率=凈光合速率+呼吸作用速率可知,當光照強度為9klx時,B植物的總光合速率為30+15=45mgCO2/(100cm2葉h),C錯誤;當光照強度為3klx時,A植物固定二氧化碳的速率為11+5.5=16.5mgCO2/(100cm2葉h),而此時B植物光合速率等于呼吸速率,固定二氧化碳的速率為15mgCO2/(100cm2葉h),D正確。技法提煉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,當光照強度為0時,CO2吸收量為0,則為總(真正)光合速率,若是負值,則為凈(表觀)光合速率。(2)若所給數(shù)值為有光條件下綠色植

53、物的測定值,則為凈光合速率。(3)有機物積累量或CO2的吸收量為凈光合速率,有機物的制造量(合成量)或CO2的利用量(同化量)為總光合速率?？键c互動探究角度2考查植物生長的條件3.2017湖北荊州中學(xué)月考(二)如圖3-10-32所示的兩盆植物被完全密封,甲不透光,乙無色透明可透光。光照兩小時后,其結(jié)果可能是()A.甲植物增重,裝置內(nèi)氣體的量減少B.乙植物增重,裝置內(nèi)氣體的量減少C.甲植物減輕,裝置內(nèi)氣體的量不變D.乙植物減輕,裝置內(nèi)氣體的量不變考點互動探究圖3-10-32考點互動探究答案 C解析依題意可知,甲不透光,其中的植物不能進行光合作用,在短期內(nèi)只進行有氧呼吸,在有氧呼吸過程中,植物每吸

54、收1mol的氧氣就會釋放1mol的二氧化碳,所以甲中植物減輕,裝置內(nèi)氣體的量不變。乙無色透明可透光,其中的植物既能進行光合作用,也能進行有氧呼吸,而且光合作用強度大于有氧呼吸強度,在光合作用過程中,植物每吸收1mol的二氧化碳就會釋放1mol的氧氣,所以乙中植物增重,氣體的量不變。綜上所述,A、B、D三項均錯誤,C項正確。4.2018安徽江淮十校聯(lián)考將若干生長狀況相同的某種植株平均分成6組,設(shè)置不同的溫度,每組黑暗處理6h,然后給予適宜白光照射6h,在暗處理后和光照后分別截取同等面積的葉圓片,烘干稱重,獲得下表數(shù)據(jù)。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,下列有關(guān)說法正確的是()A.若每天交替光照、黑暗各12小時

55、,則30時該植物積累的有機物最多B.若晝夜不停地光照,則25為該植物生長的最適宜溫度C.若將實驗中白光突然改為強度相同的紅光,則短時間內(nèi),植株葉綠體中C3含量上升D.該實驗結(jié)果由于缺乏黑暗處理前的葉圓片的干重數(shù)據(jù),故無法得出呼吸量的數(shù)據(jù)考點互動探究溫度()152025303540黑暗后葉圓片干重(mg/dm2) 4.25 4.00 3.50 2.75 2.00 1.50光照后葉圓片干重(mg/dm2) 6.00 6.50 6.75 6.50 5.50 4.50考點互動探究答案 D解析每天交替光照、黑暗各12小時,該植物積累的有機物應(yīng)為光照時積累的有機物減去黑暗中消耗的有機物,設(shè)處理前葉圓片干重

56、為X,則各溫度下X與黑暗后葉圓片干重的差值代表黑暗中呼吸作用消耗的有機物,光照后葉圓片干重與黑暗后葉圓片干重之差代表光照時積累的有機物,25時該植物積累的有機物最多,為2(6.75-X),A項錯誤,D項正確;若晝夜不停地光照,30時光照時積累的有機物最多,故30為該植物生長的最適宜溫度,B項錯誤;紅光有利于光反應(yīng)產(chǎn)生較多的ATP、H,利于C3的還原,將實驗中白光突然改為強度相同的紅光,則短時間內(nèi),植株葉綠體中C3含量下降,C項錯誤?？键c互動探究1.2017天津卷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。圖3-10-33顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收

57、速率。敘述錯誤的是 ()A.光照強度低于P時,突變型的光反應(yīng)強度低于野生型B.光照強度高于P時,突變型的暗反應(yīng)強度高于野生型C.光照強度低于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度D.光照強度高于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度歷年真題明考向圖3-10-33 考點互動探究答案 D解析由圖示可知,突變型和野生型在光照強度為0時CO2的釋放速率相同,表明二者呼吸速率相同。光照強度低于P時,突變型CO2吸收速率低于野生型,因此,突變型的光合作用強度(光反應(yīng)和暗反應(yīng)強度)低于野生型,A項正確。光照強度高于P時,突變型CO2吸收速率高于野生型,突變型的光合作用強度(光反應(yīng)和暗反

58、應(yīng)強度)高于野生型,B項正確。光照強度低于P時,限制突變型和野生型光合速率的主要環(huán)境因素為橫坐標所表示的因素,即光照強度,C項正確。光照強度高于P,突變型未達到光飽和點前,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素仍是光照強度,D項錯誤?？键c互動探究2.2016四川卷三倍體西瓜由于含糖量高且無籽,備受人們青睞。圖3-10-34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時相比,13:00時葉綠體中合成C3的速率相對較高B.14:00后葉片的Pn下降,導(dǎo)致植株積累有機物的量開始減少C.17:00后葉片的Ci快速上升,導(dǎo)致

59、葉片暗反應(yīng)速率遠高于光反應(yīng)速率D.葉片的Pn先后兩次下降,主要限制因素分別是CO2濃度和光照強度圖3-10-34考點互動探究答案 D解析本題考查光合作用的過程和學(xué)生從圖中獲取信息的能力。C3的合成速率與胞間CO2濃度呈正相關(guān),與11:00時相比,13:00時胞間CO2濃度相對較低,合成C3的速率也相對較低,A項錯誤。凈光合速率大于0,有機物的積累量增加,14:00后葉片的Pn雖然下降,但大于0,有機物的積累量仍增加,B項錯誤。暗反應(yīng)要利用光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP,17:00后限制光合作用速率的因素是光照強度,CO2濃度增加,并不會使暗反應(yīng)速率加快,C項錯誤。根據(jù)圖中信息可知,葉片的Pn第一次下降

60、是由于Ci下降,而第二次下降是下午14:00,是由于光照強度降低,D項正確?？键c互動探究3.2017全國卷圖3-10-35是表示某植物葉肉細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中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精,出現(xiàn)這種情況的原因是。圖3-10-35 考點互動探究答案 (1)O2NADP+ADP+PiC5NADH(或還原型輔酶)(2)C和D(3)在缺氧條件下進行無氧呼吸解析(1)圖中由H2O光解生成,同時

61、轉(zhuǎn)化生成了NADPH,轉(zhuǎn)化生成了ATP,所以分別代表O2、NADP+、ADP+Pi;可以將CO2固定成C3,所以代表C5(五碳化合物);D中H代表的物質(zhì)主要是還原型輔酶,即NADH。(2)B為暗反應(yīng)階段,消耗ATP;C代表細胞質(zhì)基質(zhì),是進行有氧呼吸第一階段的場所;D代表線粒體,是進行有氧呼吸第二、三階段的場所。有氧呼吸的三個階段均有ATP生成。(3)在缺氧條件下,丙酮酸在酶的催化下會轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭?并放出二氧化碳?？键c互動探究4.2017全國卷植物的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)將正常生長

62、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?？键c互動探究答案 (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,有氧呼吸會增加考點互動探

63、究解析(1)植物在適宜條件下照光,光合速率大于呼吸速率,植物光合作用吸收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。甲種植物凈光合速率為0時,此時的CO2濃度為甲種植物CO2補償點,由于甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的,也就是說此時CO2濃度高于乙種植物的CO2補償點,所以乙種植物的凈光合速率大于0。(2)將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中,題目暗示了密閉小室中有CO2,并且給予了光照,植物可以進行光合作用,放出O2,使得小室中的O2濃度越來越高,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

64、呼吸會增加。1.2017吉林延邊質(zhì)檢下列關(guān)于葉綠體色素的敘述,錯誤的是()A.菠菜葉肉細胞內(nèi)光合色素中含量最多的是葉綠素aB.葉綠體中色素分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中C.光合作用過程中葉綠素吸收光能不需要酶的參與D.葉綠體色素的提取實驗中加入少許CaCO3可避免葉綠素被破壞教師備用習(xí)題解析葉綠體中的色素只分布在葉綠體的類囊體薄膜上,B錯誤。答案 B2.2017福建廈門一中模擬將桑樹和大豆分別單獨種植(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:光飽和點是光合速率達到最大值時所需的最低光照強度)。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是 ()A.與單作相比,間作時兩種植物的呼吸強度均

65、沒有受到影響B(tài).與單作相比,間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大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物時的光照強度單作大于間作教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題答案 D解析由題圖分析可知,與單作相比,間作時兩種植物的呼吸強度都受到影響,故A錯誤。與單作相比,間作時桑樹的光飽和點增大,大豆的光飽和點變小,故B錯誤。光照強度較高時,間作提高了桑樹的光合速率,降低了大豆的光合速率,故C錯誤。大豆植株開始積累有機物時的光照強度是光補償點,由題圖可知,單作的光補償點大于間作,故D正確。3.如圖表示光合作用過程,a、b、c表示物質(zhì),甲、乙表示場所,下列有關(guān)分析錯誤的是()

66、A.物質(zhì)b可能是ADP和PiB.物質(zhì)c直接被還原生成(CH2O)和C5C.甲中色素不溶于水,只溶于有機溶劑D.乙中生理過程在有光、無光條件下都可進行教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題答案B解析根據(jù)題圖可看出,甲是葉綠體的類囊體薄膜,其上可發(fā)生光合作用的光反應(yīng),乙為葉綠體基質(zhì),是暗反應(yīng)的場所,物質(zhì)b可能是暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供的ADP和Pi,A正確;物質(zhì)c為CO2,不可以直接被還原生成(CH2O)和C5,B錯誤;類囊體薄膜上的色素不溶于水,能溶于有機溶劑,C正確;暗反應(yīng)在有光、無光條件下均可進行,但需要光反應(yīng)提供的H和ATP,D正確。4.2017福州一中四模某同學(xué)取7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(nèi)進行實驗,實驗結(jié)果見表格。教師備用習(xí)題序號溫度()光照強度(%)開始時CO2濃度(%)12h后CO2濃度(%)葉片數(shù)12500.350.3685225100.350.3425325200.350.3065425400.350.2895525600.350.2825625800.350.2805725950.350.2795(1)該同學(xué)的實驗?zāi)康氖?。實驗的自變量?無關(guān)變量是(至少