（安徽專用）版高考生物一輪復(fù)習(xí)能量之源光與光合作用新人教版必修1

1.綠葉中色素的提取與分離(1)化學(xué)試劑：提取液是

；分離液是

。(2)實(shí)驗(yàn)原理：

的色素在濾紙上擴(kuò)散的慢，反之則快。第3課時(shí)能量之源——光與光合作用無(wú)水乙醇層析液在層析液中溶解度低(3)層析的結(jié)果：四條色素帶自下而上依次為：黃綠色( )→

(葉綠素a)→

→橙黃色(胡蘿卜素)2．色素的種類(lèi)、含量及功能葉綠素b藍(lán)綠色黃色(葉黃素)色素種類(lèi)顏色吸收光譜濾紙條上的位置葉綠素(約占3/4)葉綠素a_____主要吸收______________________葉綠素b黃綠色最下層類(lèi)胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素_____主要吸收_____________葉黃素__________藍(lán)綠色橙黃色紅光和藍(lán)紫光藍(lán)紫光黃色中下層最上層中上層【思考】

1．植物體內(nèi)所有色素都參與光合作用嗎？【提示】

液泡中的色素、花瓣細(xì)胞中的色素不參與光合作用。1.結(jié)構(gòu)示意圖4．恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)：好氧細(xì)菌只分布于

被光束照射的部位。葉綠體【思考】

2．葉綠體的結(jié)構(gòu)如何與其功能相適應(yīng)？【提示】

葉綠體中吸收光能的色素分布在類(lèi)囊體膜上，類(lèi)囊體有巨大的膜面積，增大了受光面積。在類(lèi)囊體膜和基質(zhì)中分布有催化光合作用的酶，保證了光合作用的進(jìn)行。

科學(xué)家

實(shí)驗(yàn)結(jié)論或觀點(diǎn)①普利斯特里a．只有在陽(yáng)光下，植物才更新空氣②英格豪斯 b．植物可以更新空氣③梅耶c．光合作用的產(chǎn)物除O2外，還有淀粉④薩克斯d．光合作用釋放的O2來(lái)自于水⑤魯賓和卡門(mén)e．光合作用把光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能【提示】

①－b②－a③－e④－c⑤－d1.過(guò)程圖解2．反應(yīng)式：

【判斷】

(1)葉綠體中的色素主要分布在類(lèi)囊體腔內(nèi)。(×)【提示】

色素分布在類(lèi)囊體的膜上。(2)光合作用需要的酶只分布在葉綠體基質(zhì)中。(×)【提示】

光合作用需要的酶分布在類(lèi)囊體膜和葉綠體的基質(zhì)中。(3)葉綠體是光合作用的主要場(chǎng)所。(×)【提示】

光合作用的全過(guò)程都在葉綠體中進(jìn)行。1．光合作用強(qiáng)度(1)含義：植物在

內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類(lèi)的數(shù)量。(2)指標(biāo)：光合速率。單位時(shí)間2．影響光合速率的環(huán)境因素(1)原料：空氣中

；土壤中

。(2)光照條件：光照

和光的成分等。(3)其他：

、pH等。CO2的濃度水分的多少長(zhǎng)短與強(qiáng)弱溫度3．光合作用和化能合成作用的比較光合作用化能合成作用本質(zhì)都能將CO2和H2O等無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物區(qū)別能量光能氧化無(wú)機(jī)物放出的______代表生物綠色植物硝化細(xì)菌等微生物化學(xué)能【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】【備考指導(dǎo)】1．光合作用是高考的高頻考點(diǎn)之一，近3年的高考對(duì)色素的種類(lèi)、作用、提取、光合作用的過(guò)程，影響光合作用的環(huán)境因素，光合作用和呼吸作用的綜合等內(nèi)容命題很多，有選擇題，也有非選擇題。2．對(duì)本講的復(fù)習(xí)注意以下兩點(diǎn)：(1)注重概念和過(guò)程的比較。光合作用和呼吸作用，光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光合速率和呼吸速率，有機(jī)物的積累量、有機(jī)物的產(chǎn)生量及有機(jī)物的消耗量，O2的釋放量與O2的產(chǎn)生量，CO2的吸收量與CO2的固定量的比較等。(2)構(gòu)建模型解讀。如光合作用過(guò)程的模式圖的分析，光合作用和呼吸作用的關(guān)系圖表分析等；環(huán)境因素影響光合速率的坐標(biāo)曲線分析。【考情播報(bào)】3年6考(2012·海南卷T9、福建卷T1；2011·江蘇卷T4、T23、海南卷T12；2010·上海卷T26等)1．圖解(1)葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。(2)葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類(lèi)胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大，但對(duì)其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少，對(duì)綠光吸收最少。故對(duì)光合作用最有效的光是白光。2．實(shí)踐應(yīng)用(1)溫室大棚用無(wú)色薄膜最有效。(2)實(shí)驗(yàn)中黑暗處理消耗有機(jī)物時(shí)需在有光條件下操作、觀察，最好選用綠燈，而不能選紅燈或其他燈，這樣對(duì)實(shí)驗(yàn)影響最小。影響葉綠素合成的因素1．光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。2．溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時(shí)，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。3．必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過(guò)程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉變黃。1．(2012·海南高考)關(guān)于葉綠體色素的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．葉綠素a和b主要吸收紅光和藍(lán)紫光B．綠葉中葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量不同C．利用紙層析法可分離4種葉綠體色素D．乙醇提取的葉綠體色素不能吸收光能【解析】

葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，

A正確；葉綠體中葉綠素含量為3/4，類(lèi)胡蘿卜素含量為1/4，B正確；不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，可用紙層析法對(duì)其進(jìn)行分離，C正確；乙醇提取的葉綠素只要結(jié)構(gòu)沒(méi)有被破壞，仍是可以吸收光能的。【答案】

D【考情播報(bào)】3年10考

(2012·四川卷T30、浙江卷T30、上海卷T(五)、江蘇卷T33；2011·新課標(biāo)全國(guó)卷T3、T29、浙江卷T1、廣東卷T26、上海卷T6；2010·天津卷T1等)過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)圖解實(shí)質(zhì)光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，并放出O2同化CO2形成有機(jī)物條件需色素、光、酶不需色素和光，需要多種酶過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化光能→電能→活躍化學(xué)能，并儲(chǔ)存在ATP中ATP中活躍的化學(xué)能→(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能關(guān)系①光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑[H]、能量ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi②沒(méi)有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行；沒(méi)有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成1．光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)，不能用于細(xì)胞的其他生命活動(dòng)。2．光下并不是只進(jìn)行光合作用，細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，如果有氧氣釋放，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；如果有二氧化碳釋放，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。2．光照和CO2濃度變化對(duì)光合作用物質(zhì)含量變化的影響當(dāng)外界條件改變時(shí)，光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量及有機(jī)物的合成量變化，可依據(jù)化學(xué)平衡的原理，根據(jù)下圖分析。條件C3C5[H]和ATP(CH2O)合成量模型分析光照強(qiáng)度由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變?cè)黾訙p少減少或沒(méi)有減少光照強(qiáng)度由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變減少增加增加增加條件C3C5[H]和ATP(CH2O)合成量模型分析光照不變，CO2量由充足到不足減少增加增加減少光照不變，CO2量由不足到充足增加減少減少增加1．在以上各物質(zhì)的含量變化中：C3和C5含量的變化是相反的，即C3增加，則C5減少；[H]和ATP的含量變化是一致的，都增加，或都減少。2．以上分析只表示條件改變后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)相對(duì)量的變化，而非長(zhǎng)時(shí)間。2．(2013屆池州調(diào)研)把離體葉綠體加入到含ADP、磷酸、NADP＋等物質(zhì)的溶液中，用圖所示的條件進(jìn)行光合作用，實(shí)驗(yàn)后繪成曲線，該曲線表示(

)A．有機(jī)物合成量B.O2釋放量C.ATP、[H]的數(shù)量D.CO2吸收量【解析】

根據(jù)圖中所示條件和曲線走勢(shì)可知，該物質(zhì)的生成必須有光，因此應(yīng)該是光反應(yīng)的產(chǎn)物；而且加入二氧化碳后該物質(zhì)被消耗，因此該曲線應(yīng)為[H]、ATP的數(shù)量?！敬鸢浮?/p>

C【考情播報(bào)】3年15考

(2012·山東卷T2、海南卷T8、T26、天津卷T5、大綱全國(guó)卷T31、廣東卷T26、重慶卷T30、四川卷T30、浙江卷T30、江蘇卷T33；2011·安徽卷T29、廣東卷T26、大綱全國(guó)卷T33等)1．光照強(qiáng)度(1)光照強(qiáng)度影響光合作用強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)：①實(shí)驗(yàn)流程：②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)(小圓形葉片中產(chǎn)生的O2多，浮起的多)。項(xiàng)目燒杯小圓形葉片加富含CO2的清水光照強(qiáng)度葉片浮起數(shù)量甲10片20mL強(qiáng)多乙10片20mL中中丙10片20mL弱少(2)光照強(qiáng)度與光合作用速率的關(guān)系曲線：①曲線分析(如圖)：②應(yīng)用：陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽(yáng)生植物低，如圖中虛線所示。間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。2．CO2濃度圖1圖2(1)曲線分析：圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用速率等于呼吸作用速率時(shí)的CO2濃度，圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。(2)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò)“正其行，通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合作用速率。3．礦質(zhì)元素(1)曲線的含義：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作用速率，但當(dāng)超過(guò)一定濃度后，會(huì)因土壤溶液濃度過(guò)高使植物吸水困難，從而導(dǎo)致光合作用速率下降。(2)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，合理施肥，可以提高作物的光合作用。4．溫度對(duì)光合速率的影響(1)溫度主要通過(guò)影響與光合作用有關(guān)的酶的活性而影響光合作用速率。(2)應(yīng)用：冬季，溫室栽培可適當(dāng)提高溫度；晚上可適當(dāng)降低溫度，以降低細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物。外界因素對(duì)光合作用影響的實(shí)質(zhì)影響因素產(chǎn)生影響影響過(guò)程光照強(qiáng)度影響水的光解產(chǎn)生[H]影響ATP的形成主要是光反應(yīng)階段CO2濃度影響C3的合成主要是酶的活性暗反應(yīng)階段溫度影響光合作用5．水分的供應(yīng)對(duì)光合作用速率的影響(1)影響：水是光合作用的原料，缺水既可影響光合作用，又會(huì)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，限制CO2進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用。(2)應(yīng)用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。3．(2012·滁州調(diào)研)甲乙兩圖分別表示光照強(qiáng)度和空氣中的CO2含量對(duì)某綠色植物光合作用的影響，丙圖表示一天內(nèi)某時(shí)間段蔬菜大棚內(nèi)CO2濃度隨時(shí)間的變化曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

甲乙

丙(1)甲圖中的B點(diǎn)時(shí)細(xì)胞進(jìn)行的生理活動(dòng)的特點(diǎn)是_________________________________________，分別與乙、丙圖中的________點(diǎn)葉肉細(xì)胞所處的生理狀態(tài)相同，此時(shí)細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的部位有____________，如果在缺鎂的條件下，G點(diǎn)將向________方移動(dòng)。(2)C點(diǎn)與B點(diǎn)相比較，葉綠體基質(zhì)中C3的含量________。(填“較多”、“較少”或“不變”)(3)甲圖中A點(diǎn)所進(jìn)行的生理反應(yīng)表達(dá)式為_(kāi)________。(4)光合作用在遇到一定限制因素時(shí)，其速率將不再增加，圖中限制E點(diǎn)的外界因素是________。施用農(nóng)家肥能提高蔬菜的產(chǎn)量主要是因?yàn)開(kāi)_____________________?！窘馕觥?/p>

(1)甲圖中的B點(diǎn)時(shí)植物的光合速率與呼吸速率相等，乙圖中D點(diǎn)時(shí)光合速率與呼吸速率相等，丙圖中G點(diǎn)時(shí)光合速率與呼吸速率相等。B點(diǎn)時(shí)細(xì)胞產(chǎn)生ATP的部位包括線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。在缺鎂的條件下，光合速率減慢，達(dá)到與細(xì)胞呼吸速率相等時(shí)的時(shí)間增加，CO2濃度增大。(2)C點(diǎn)與B點(diǎn)相比較，光照強(qiáng)度增大，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]增多，葉綠體基質(zhì)中C3的還原加快，含量減少。(3)甲圖中A點(diǎn)所進(jìn)行的生理反應(yīng)為有氧呼吸。(4)限制E點(diǎn)的外界因素是溫度、光照強(qiáng)度等。施用農(nóng)家肥能提高蔬菜產(chǎn)量主要是因?yàn)檗r(nóng)家肥中的有機(jī)物被分解者分解產(chǎn)生二氧化碳?！究记椴?bào)】3年7考

(2012·山東卷T2、海南卷T8、天津卷T5、大綱全國(guó)卷T31；2011·廣東卷T26；2010·天津卷T1、上海卷T(六)

等)光合作用細(xì)胞呼吸物質(zhì)變化能量變化光能→化學(xué)能(儲(chǔ)能)化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能、熱能(放能)實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物、儲(chǔ)存能量分解有機(jī)物、釋放能量，供細(xì)胞利用場(chǎng)所葉綠體活細(xì)胞(主要在線粒體)條件只在光下進(jìn)行有光、無(wú)光都能進(jìn)行1．區(qū)別2.聯(lián)系光合速率與呼吸速率1．呼吸速率的測(cè)定方法：植物置于黑暗環(huán)境中，測(cè)定實(shí)驗(yàn)容器內(nèi)CO2增加量、O2減少量或有機(jī)物減少量。2．凈光合速率和真正光合速率(1)凈光合速率：常用一定時(shí)間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機(jī)物積累量表示。(2)真正光合速率：常用一定時(shí)間內(nèi)O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機(jī)物產(chǎn)生量表示。3．光合速率與呼吸速率的關(guān)系(1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測(cè)得的數(shù)值為呼吸速率(A點(diǎn))。(2)綠色組織在有光條件下光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測(cè)得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(3)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率4．表觀(凈)光合速率的測(cè)定方法(如下圖)(1)條件：整個(gè)裝置必須在光下。(2)NaHCO3溶液作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。(3)植物光合速率指標(biāo)：植物光合作用釋放氧氣，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，毛細(xì)管內(nèi)的水滴右移。單位時(shí)間內(nèi)水滴右移的體積即是光合速率。4．下圖表示某綠色植物在生長(zhǎng)階段體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變情況，圖中a、b為光合作用的原料，①～④表示相關(guān)過(guò)程，下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是(

)A．圖中①過(guò)程進(jìn)行的場(chǎng)所是葉綠體的類(lèi)囊體薄膜B．光合作用過(guò)程中[H]來(lái)源于①過(guò)程中水的光解，用于③過(guò)程C3的還原C．在有氧呼吸的第一階段，除了產(chǎn)生了[H]、ATP外，產(chǎn)物中還有丙酮酸D．②、④過(guò)程中產(chǎn)生ATP最多的是④過(guò)程【審題視點(diǎn)】

a表示H2O，b表示CO2。①表示水光解，②表示有氧呼吸第三階段，③表示暗反應(yīng)，④表示有氧呼吸的第一、第二兩階段。【解析】

在有氧呼吸的過(guò)程中產(chǎn)生ATP最多的是第三階段，②、④過(guò)程產(chǎn)生ATP最多的是②過(guò)程?！敬鸢浮?/p>

D5．(2012·山東高考)夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如右圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A．甲植株在a點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行光合作用B．乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多C．曲線b～c段和d～e段下降的原因相同D．兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無(wú)法關(guān)閉【解析】

由圖可知，a點(diǎn)是光合速率和呼吸速率相等的點(diǎn)，在a點(diǎn)之前就進(jìn)行光合作用，A錯(cuò)誤；CO2的吸收速率(凈光合速率)大于零，說(shuō)明植物在積累有機(jī)物，6時(shí)～18時(shí)，植物一直在積累有機(jī)物，所以有機(jī)物積累量最多是在18時(shí)，B錯(cuò)誤；b～c段的變化是由于溫度高，蒸騰作用旺盛，植物為了減少水分的散失而關(guān)閉氣孔，致使植物吸收CO2量減少，d～e段的變化由光照強(qiáng)度減弱引起，C錯(cuò)誤；在b～d段，甲植株沒(méi)有出現(xiàn)CO2吸收速率下降，有可能是某種原因?qū)е缕淙~片的氣孔無(wú)法關(guān)閉，D正確。【答案】

D基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)9葉綠體色素的提取和分離1．實(shí)驗(yàn)原理(1)提?。喝~綠體中的色素溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑提取色素。(2)分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。2．實(shí)驗(yàn)流程3．注意事項(xiàng)(1)選材：應(yīng)選取鮮嫩、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。(2)提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物質(zhì)的量要成比例，以保證提取較多的色素和色素濃度適宜。(3)畫(huà)濾液細(xì)線：用力要均勻，快慢要適中。濾液細(xì)線要細(xì)、直且干燥后重復(fù)畫(huà)一兩次，使濾液細(xì)線既有較多的色素，又使各色素?cái)U(kuò)散的起點(diǎn)相同。(4)色素分離：濾液細(xì)線不要觸及層析液，否則濾液細(xì)線中的色素分子將溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。提取液顏色過(guò)淺的原因1．研磨不充分，色素未能充分提取出來(lái)。2．稱取綠葉過(guò)少或加入無(wú)水乙醇過(guò)多，色素溶液濃度小。3．未加苯酚鈣或加入過(guò)少，色素分子部分被破壞。1．(2013屆合肥月考)在葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，收集到的濾液綠色過(guò)淺，其原因不可能是(

)A．未加石英砂，研磨不充分B．一次加入大量的無(wú)水酒精提取C．分次加入少量無(wú)水酒精提取D．使用放置數(shù)天的菠菜葉【解析】

此題考查葉綠體中色素的提取和分離。實(shí)驗(yàn)中收集到的濾液綠色過(guò)淺，一方面可能是綠葉放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，葉綠素分解了或研磨的不充分；另一方面可能是加入的溶劑過(guò)多，不會(huì)是分次加入少量無(wú)水酒精提取所致?！敬鸢浮?/p>

C2．(2012·上海高考改編)下圖表示葉綠體色素提取分離實(shí)驗(yàn)中紙層析的結(jié)果，據(jù)圖判斷用作實(shí)驗(yàn)材料的葉片顏色為(

)A．紅色 B．黃色C．綠色 D．紫色【解析】

葉綠體色素提取分離實(shí)驗(yàn)中，在紙層析上，從上往下(距離點(diǎn)樣處由遠(yuǎn)到近)的色素依次是：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。而從上圖可看出來(lái)，胡蘿卜素、葉黃素明顯高于葉綠素a、葉綠素b，故葉片呈黃色，B正確?！敬鸢浮?/p>

B理論方法8光合作用和細(xì)胞呼吸的相關(guān)實(shí)驗(yàn)1．細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)的類(lèi)型(1)探究細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)：常用下面的實(shí)驗(yàn)裝置探究植物或動(dòng)物細(xì)胞的有氧呼吸強(qiáng)度，用NaOH溶液吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，瓶?jī)?nèi)氣體減少量即為O2的消耗量，代表呼吸強(qiáng)度。乙瓶為對(duì)照。甲乙(2)探究細(xì)胞呼吸類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)：除教材實(shí)驗(yàn)外，常用下面的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究植物細(xì)胞或酵母菌的細(xì)胞呼吸類(lèi)型。裝置1紅色液滴左移表明細(xì)胞呼吸吸收了O2。裝置2紅色液滴右移表明細(xì)胞進(jìn)行了無(wú)氧呼吸，因?yàn)橛醒鹾粑麿2的吸收量與CO2的釋放量相等，無(wú)氧呼吸不吸收氧氣釋放CO2。裝置1裝置2(3)探究細(xì)胞呼吸過(guò)程場(chǎng)所的實(shí)驗(yàn)(一般是探究第二階段的場(chǎng)所)：常見(jiàn)方法是用離心的方法把動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體分開(kāi)，分別加入丙酮酸，檢測(cè)CO2的產(chǎn)生。2．光合作用實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型①與光合作用發(fā)現(xiàn)有關(guān)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：柳樹(shù)增重實(shí)驗(yàn)；薩克斯驗(yàn)證光合作用產(chǎn)物——淀粉(經(jīng)常考查暗處理的目的、酒精脫色處理的目的、照光與遮光對(duì)照、碘液的檢驗(yàn)鑒定等)；恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)(現(xiàn)象及結(jié)論、實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)的巧妙之處)；魯賓、卡門(mén)的實(shí)驗(yàn)(技術(shù)手段——放射性同位素標(biāo)記法)。②教材實(shí)驗(yàn)——色素的提取與分離。③影響因素——光照、CO2、溫度等。(2)實(shí)驗(yàn)試劑及作用①NaHCO3→提供CO2。②石蠟→密封。③油層→密封。④開(kāi)水冷卻→排除水中氣體。(3)實(shí)驗(yàn)材料及方法①綠色葉片、黑藻等——觀察氣泡(即O2)的冒出速度。②打孔器打取小的圓形葉片——觀察上浮的速度和數(shù)量。3．如圖所示是測(cè)定發(fā)芽種子的呼吸類(lèi)型所用的裝置(假設(shè)呼吸底物只有葡萄糖，并且不考慮外界條件的影響)，下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

)甲乙選項(xiàng)現(xiàn)象結(jié)論甲裝置乙裝置A液滴左移液滴不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸B液滴不動(dòng)液滴右移只進(jìn)行無(wú)氧呼吸C液滴不動(dòng)液滴不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸D液滴左移液滴右移既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸【解析】

本題考查細(xì)胞呼吸的類(lèi)型。甲裝置中的液體是NaOH，能將發(fā)芽種子產(chǎn)生的CO2吸收，所以著色液滴的移動(dòng)只和O2體積的變化有關(guān)，如果著色液滴左移，則說(shuō)明發(fā)芽種子進(jìn)行了有氧呼吸，如果著色液滴不移動(dòng)，說(shuō)明發(fā)芽種子沒(méi)有進(jìn)行有氧呼吸。乙裝置中的液體是蒸餾水，著色液滴的移動(dòng)和O2的消耗量與CO2的產(chǎn)生量的差有關(guān)，如果發(fā)芽種子只進(jìn)行有氧呼吸，則著色液滴不移動(dòng)；如果著色液滴右移，則說(shuō)明發(fā)芽種子同時(shí)進(jìn)行了有氧呼吸和無(wú)氧呼吸或只進(jìn)行了無(wú)氧呼吸。根據(jù)C項(xiàng)的結(jié)論，若“只進(jìn)行有氧呼吸”，則甲裝置著色液滴應(yīng)左移，現(xiàn)象與結(jié)論不符?！敬鸢浮?/p>

C4．(2013屆淮北一模)如圖是測(cè)定葉片光合作用強(qiáng)度裝置示意圖(通過(guò)該測(cè)定儀的CO2量可忽略不計(jì))，葉室為透明玻璃制成。有關(guān)分析不正確的是(

)A．將裝置放在暗處，因植物沒(méi)進(jìn)行光合作用，葉片內(nèi)只有線粒體產(chǎn)生[H]B．給植物澆HO，將該裝置放在較弱光照條件下一段時(shí)間，能夠在氣泵處檢測(cè)到C18O2C．該葉片在暗處1小時(shí)CO2釋放量為P，置于一定光照條件下1小時(shí)，測(cè)得CO2減少值為Q，則此條件下葉片1小時(shí)光合作用固定CO2的量為P＋QD．裝置放在較強(qiáng)光照條件下，葉綠體中ADP從葉綠體基質(zhì)向類(lèi)囊體薄膜方向移動(dòng)【解析】

呼吸作用時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)也可產(chǎn)生[H]；HO可以參與有氧呼吸第二階段，生成C18O2；C項(xiàng)中，光合作用固定CO2的量應(yīng)為其呼吸產(chǎn)生的CO2量與凈光合作用消耗的CO2量之和?！敬鸢浮?/p>

A光合作用與呼吸作用【考向剖析】縱觀近三年的高考，光合作用的原理、影響光合速率的環(huán)境因素及其與呼吸作用的關(guān)系的考查尤為突出。預(yù)計(jì)2014年的高考中，仍將會(huì)以某一栽培作物的大田種植或?qū)嶒?yàn)室培養(yǎng)為載體，集中考查光合速率、呼吸速率的關(guān)系，可能以曲線或圖表的形式呈現(xiàn)?！镜淅肝觥?/p>

(2012·江蘇高考)為探究低濃度NaHSO3溶液對(duì)水稻光合速率的影響，某研究小組做了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)報(bào)告①材料用具：乳熟期的溫室盆栽水稻、1mmol/LNaHSO3溶液、蒸餾水、噴壺、光合分析測(cè)定儀等。②實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：選取若干________的水稻植株隨機(jī)平均分成甲、乙兩組，甲組為對(duì)照組，乙組為實(shí)驗(yàn)組。第二步：每天傍晚分別將等量的________、________噴灑在甲、乙兩組的水稻葉片上，次日上午測(cè)定光合速率。③結(jié)果與分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1，經(jīng)分析可以得出的結(jié)論是______。圖1圖2(2)研究發(fā)現(xiàn)NaHSO3增加了葉片內(nèi)葉綠體形成ATP的能力，推測(cè)其作用部位是葉綠體的________，進(jìn)而加快對(duì)圖2中________(填字母A～D)物質(zhì)的利用。(3)研究小組利用上述條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明了0.2μmol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1mol/LNaHSO3效應(yīng)相同，兩者共同處理既不存在累加效應(yīng)，也無(wú)抑制效應(yīng)。請(qǐng)用柱形圖繪制出實(shí)驗(yàn)結(jié)果(實(shí)驗(yàn)光照強(qiáng)度為1000μmol·m－2·s－1)。【研析】

此題考查光合作用的過(guò)程，影響光合作用的因素，光合作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和獲取信息分析問(wèn)題的能力，解題過(guò)程如下：審題信息1：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄康蜐舛萅aHSO3溶液對(duì)水稻光合速率的影響。甲組為對(duì)照組，乙組為實(shí)驗(yàn)組信息2：圖1顯示在不同光照強(qiáng)度下，噴灑低濃度NaHSO3溶液的水稻比對(duì)照組的光合速率大信息3：NaHSO3能增加葉片內(nèi)葉綠體形成ATP的能力信息4：根據(jù)光合作用的過(guò)程，圖2中A、B、C、D分別表示CO2、C3、(CH2O)、C5信息5：光照強(qiáng)度為1000μmol·m－2·s－1時(shí)，0.2μmol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1mol/LNaHSO3效應(yīng)相同，兩者共同處理既不存在累加效應(yīng)，也無(wú)抑制效應(yīng)破題思考1：實(shí)驗(yàn)的自變量為水稻是否噴灑1mmol/LNaHSO3溶液。實(shí)驗(yàn)組應(yīng)噴灑1mmol/LNaHSO3溶液，對(duì)照組應(yīng)噴灑蒸餾水。為平衡無(wú)關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的水稻長(zhǎng)勢(shì)、株型、葉片情況應(yīng)相同思考2：ATP的合成在類(lèi)囊體膜上進(jìn)行思考3：ATP合成增多，暗反應(yīng)循環(huán)加快思考4：在圖1中讀出光照強(qiáng)度為1000μmol·m－2·s－1時(shí)，對(duì)照組和噴灑1mmol/LNaHSO3溶液的實(shí)驗(yàn)組的光合速率思考5：噴灑0.2μmol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與噴灑1mmol/LNaHSO3溶液的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及1mmol/LNaHSO3溶液和0.2μmol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)同時(shí)使用的結(jié)果相同答題(1)設(shè)問(wèn)(1)中的②小題第一步的答案可答為株型、長(zhǎng)勢(shì)、葉片均一，也可答為生長(zhǎng)情況相同；第二步的答案不按對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組的順序回答的不給分(2)設(shè)問(wèn)(2)中第二空的答案往往答不全面而丟分(3)設(shè)問(wèn)(3)中未注意“兩者共同處理既不存在累加效應(yīng)，也無(wú)抑制效應(yīng)”這一關(guān)鍵信息而造成不能準(zhǔn)確繪制出柱形圖【答案】

(1)②株型、長(zhǎng)勢(shì)、葉片均一蒸餾水1mmol/L的NaHSO3溶液③不同光照強(qiáng)度下低濃度NaHSO3溶液均可提高水稻光合速率(2)類(lèi)囊體A、B、D

(3)見(jiàn)下圖1．(2012·海南高考)將一株生長(zhǎng)正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢(shì)是(

)A．一直降低，直至為零B．一直保持穩(wěn)定，不變化C．降低至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定D．升高至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定【解析】

在適宜的條件下培養(yǎng)密閉容器內(nèi)的植物，密閉容器內(nèi)的二氧化碳含量有限，隨著光合作用的持續(xù)進(jìn)行，二氧化碳逐漸被消耗，濃度降低，進(jìn)而光合作用強(qiáng)度跟著降低，當(dāng)二氧化碳濃度降低到一定水平時(shí)，植物的光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等，則裝置內(nèi)的二氧化碳濃度就保持相對(duì)穩(wěn)定?！敬鸢浮?/p>

C2．(2011·江蘇高考)某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體，將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測(cè)定和色素層析條帶分析(從上至下)。與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是(

)A．光吸收差異顯著，色素帶缺第2條B．光吸收差異不顯著，色素帶缺第2條C．光吸收差異顯著，色素帶缺第3條D．光吸收差異不顯著，色素帶缺第3條【解析】

葉綠體的葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，所以當(dāng)水稻葉黃素缺失突變體進(jìn)行紅光照射時(shí)，光吸收差異不顯著；對(duì)正常葉片葉綠體中的色素提取后層析的結(jié)果，自上而下依次是胡蘿卜素帶、葉黃素帶、葉綠素a帶和葉綠素b帶，故B正確。【答案】

B3．(2012·大綱全國(guó)卷改編)金魚(yú)藻是一種高等沉水植物，有關(guān)研究結(jié)果如下圖所示(圖中凈光合速率是指實(shí)際光合速率與呼吸速率之差，以每克鮮重每小時(shí)釋放O2的微摩爾數(shù)表示)。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)該研究探討了____________________對(duì)金魚(yú)藻______________的影響，其中，因變量是_____________。(2)該研究中凈光合速率達(dá)到最大時(shí)的光照強(qiáng)度為_(kāi)______________________________________lx。在黑暗中，金魚(yú)藻的呼吸速率是每克鮮重每小時(shí)消耗氧氣________μmol。(3)該研究中凈光合速率隨pH變化而變化的主要原因是_________________________________________?！窘馕觥?/p>

解答本題時(shí)需要靈活分析不同條件對(duì)植物光合速率的影響，分析并提取題干中的信息，并注意分析所給曲線的含義，特別是橫、縱坐標(biāo)的含義。(1)從所給圖示可以看出，圖中橫坐標(biāo)分別為光照強(qiáng)度、光照強(qiáng)度、NaHCO3濃度、pH，所以研究探討的應(yīng)該是外界條件(光照強(qiáng)度、NaHCO3濃度、pH)對(duì)金魚(yú)藻凈光合速率的影響，因變量是凈光合速率。(2)從b圖可以看出，當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)12.5×103lx時(shí)，凈光合速率不再增加。從a圖可以看出，當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，金魚(yú)藻凈光合速率為－8，此時(shí)為無(wú)光條件，實(shí)際光合速率為0，由題干中所給信息可知，此時(shí)金魚(yú)藻呼吸速率為8μmol·g－1·h－1。(3)pH主要通過(guò)影響相關(guān)酶的活性來(lái)影響光合速率。【答案】

(1)光照強(qiáng)度、pH、NaHCO3濃度凈光合速率凈光合速率(2)12.5×103

8

(3)酶活性受pH的影響4．(2012·浙江高考)某植物在停止供水和恢復(fù)供水條件下，氣孔開(kāi)度(即氣孔開(kāi)放程度)與光合速率的變化如下圖所示。請(qǐng)回答下面問(wèn)題。(1)停止供水后，光合速率下降。這是由于水是_______的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)________的主要介質(zhì)。(2)在溫度、光照相同的條件下，圖中A點(diǎn)與B點(diǎn)相比，光飽和點(diǎn)低的是________點(diǎn)，其主要原因是___________。(3)停止供水一段時(shí)間后，葉片發(fā)黃，原因是_______。此時(shí)類(lèi)囊體結(jié)構(gòu)破壞，提供給碳反應(yīng)的____________減少。(4)生產(chǎn)實(shí)踐中