高考沖刺生物總復(fù)習(xí)課件：5光合作用

專題5光合作用

光合作用的原理【典例1】(2011·新課標(biāo)全國(guó)卷)在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗(碳)反應(yīng)中C3和C5微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如圖，回答問題：(1)圖中物質(zhì)A是_________(C3、C5)。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A低，原因是______________________________；將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度升高的原因是__________________________________________________________________________。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，物質(zhì)A的濃度將比B的_____(低、高)。(4)CO2濃度為0.003%時(shí)，該植物光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時(shí)的______(高、低)，其原因是___________________?！緦忣}視角】解答本題的關(guān)鍵思路如下：(1)當(dāng)光合作用在某一環(huán)境中達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，根據(jù)反應(yīng)式C5+CO2→2C3可知，C3的含量約是C5的2倍。(2)準(zhǔn)確推測(cè)各物質(zhì)的變化：【精講精析】(1)由圖可以看出，當(dāng)CO2濃度由1%降低到0.003%時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)，暗反應(yīng)中發(fā)生的反應(yīng)是CO2+C5→2C3，所以CO2濃度降低時(shí)，C3含量降低，故物質(zhì)A是C3。(2)在CO2濃度較高時(shí)，C5固定CO2形成C3，因此C3的含量高于C5，當(dāng)CO2濃度降低時(shí)，C5轉(zhuǎn)化為C3的速率減慢，C3轉(zhuǎn)化為C5和有機(jī)物的速率基本不變，因此物質(zhì)B即C5的含量增加。(3)CO2濃度為0.003％時(shí)，C3和C5的濃度保持穩(wěn)定后，暗反應(yīng)保持穩(wěn)定，此時(shí)仍根據(jù)暗反應(yīng)中CO2的固定的反應(yīng)式確定，C3的量應(yīng)是C5的量的2倍。故持續(xù)在CO2濃度為0.003%的環(huán)境中時(shí)，A濃度比B濃度高。(4)當(dāng)CO2濃度為0.003%時(shí)，影響CO2的固定，產(chǎn)生C3的量較少，所需［H］和ATP量減少，所需光照強(qiáng)度較低。答案：(1)C3(2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5的含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時(shí)C3的分子數(shù)是C5的2倍當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí)，C5的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5積累(3)高(4)低CO2濃度低，暗反應(yīng)生成的C3的濃度低，所需［H］和ATP量減少【命題人揭秘】命題規(guī)律：該考點(diǎn)主要考查對(duì)光合作用的條件和過程的理解，常結(jié)合一定的圖表、曲線進(jìn)行命題，主要考查光合作用與其他知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，運(yùn)用光合作用的知識(shí)對(duì)生產(chǎn)生活中常見現(xiàn)象的解釋、推理。預(yù)測(cè)該考點(diǎn)的命題模式應(yīng)多以非選擇題的模式呈現(xiàn)，多與生產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系命制題目。備考策略：解答該類題目應(yīng)從以下幾個(gè)方面突破：(1)明確光合作用兩個(gè)階段發(fā)生的條件、場(chǎng)所、反應(yīng)過程；(2)通過比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的關(guān)系，分析光合作用過程中各反應(yīng)物和產(chǎn)物之間的量的變化；注意運(yùn)用圖形或表格等形式直觀形象地描述光合作用過程中的能量和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律，如圖。(3)將圖表曲線信息轉(zhuǎn)變?yōu)楣夂献饔弥懈鞣N物質(zhì)的變化信息，推導(dǎo)出對(duì)整個(gè)過程的影響，特別是對(duì)光合作用速率的影響。解答題目時(shí)，特別注意對(duì)于問題的分析，應(yīng)綜合考慮多方面因素的作用，切忌只注重一方面的作用而影響對(duì)問題的分析。

影響光合作用的因素【典例2】(2012·浙江高考)某植物在停止供水和恢復(fù)供水條件下，氣孔開度(即氣孔開放程度)與光合速率的變化如圖所示。請(qǐng)回答：(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，可適時(shí)噴施植物激素中的________，起到調(diào)節(jié)氣孔開度的作用。【審題視角】解答本題的關(guān)鍵是：(1)明確氣孔開度與光合作用原料的關(guān)系。(2)明確水在生物體內(nèi)的各種作用。(3)脫落酸的作用是可以在植株失水時(shí)使氣孔關(guān)閉?！揪v精析】本題通過坐標(biāo)圖考查光合作用。(1)光合作用的光反應(yīng)發(fā)生水的光解，所以水是光合作用的原料；光合作用的產(chǎn)物為有機(jī)物，水的作用是可以作為各種生理活動(dòng)的介質(zhì)，所以又是光合作用的產(chǎn)物在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)。(2)圖中A點(diǎn)水分充足，氣孔開度大，CO2吸收多，光合作用強(qiáng)；B點(diǎn)缺水，氣孔開度小，CO2吸收少，光合作用弱，光飽和點(diǎn)低。(3)停止供水，葉綠素不能繼續(xù)合成，顯現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色，所以葉片變黃；光反應(yīng)在類囊體薄膜上進(jìn)行，為碳反應(yīng)提供NADPH和ATP。(4)脫落酸在植株失水時(shí)可以使氣孔關(guān)閉，所以生產(chǎn)中可以通過適時(shí)噴施脫落酸調(diào)節(jié)氣孔開度。答案：(1)光合作用運(yùn)輸(2)B氣孔開度降低，CO2吸收減少(答出一項(xiàng)即可)(3)葉綠素合成速度變慢或停止(或葉綠素分解)，類胡蘿卜素的顏色顯露出來(答出一項(xiàng)即可)NADPH和ATP(4)脫落酸【命題人揭秘】命題規(guī)律：本考點(diǎn)主要考查對(duì)影響光合作用的各種因素的分析，常結(jié)合一些實(shí)驗(yàn)測(cè)定的光合作用速率的變化值，來分析各因素的影響效果。預(yù)測(cè)該考點(diǎn)在今后的命題形式既可能為選擇題，也可能為非選擇題，但應(yīng)都會(huì)結(jié)合一定的表格數(shù)據(jù)或曲線走勢(shì)進(jìn)行命題，難度中檔。備考策略：解答該類題目時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面突破：(1)結(jié)合各影響因素的變化曲線，明確變化規(guī)律；(2)堅(jiān)持“單一因素”原則。在分析某一影響因素的影響效果時(shí)，應(yīng)確保其他影響因素保持適宜且相同的狀態(tài)；(3)堅(jiān)持“多因素綜合”原則。光合作用速率的變化受多種影響因素的控制，分析原因時(shí)，應(yīng)綜合多種因素的影響，如光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等；(4)分析表格或曲線數(shù)據(jù)時(shí)，注意多分析“節(jié)點(diǎn)”數(shù)據(jù)，即圖表或曲線中的最值，如最大值、最小值或峰值等，還要注意曲線的變化趨勢(shì)。

總光合量與凈光合量的判斷【典例3】(2010·四川高考)有人對(duì)不同光照強(qiáng)度下兩種果樹的光合特性進(jìn)行研究，結(jié)果如下表(凈光合速率以CO2的吸收速率表示，其他條件適宜且相對(duì)恒定)。下列相關(guān)分析，不正確的是A.光強(qiáng)大于0.1mmol光子/m2·s，隨光照增強(qiáng)兩種果樹的光能利用率逐漸減小B.光強(qiáng)小于0.5mmol光子/m2·s，限制凈光合速率的主要因素是葉綠素含量C.光強(qiáng)大于0.7mmol光子/m2·s，限制凈光合速率的主要生態(tài)因素是CO2濃度D.龍眼的最大光能利用率大于芒果，但龍眼的最大總光合速率反而小于芒果【審題視角】解答本題的關(guān)鍵是掌握光合作用生成物量的計(jì)算方法：真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率，本題具體可表述為：總光合量(CO2的吸收量)=凈光合量(CO2的吸收量)+呼吸作用CO2釋放量?！揪v精析】選B。解答本題的具體分析如下：【命題人揭秘】命題規(guī)律：光合作用和呼吸作用的知識(shí)是新陳代謝部分的主干知識(shí)，且從近些年各地高考題的統(tǒng)計(jì)分析來看，這部分內(nèi)容始終是高考考查的重點(diǎn)，尤其是光合作用和呼吸作用速率的綜合題，更是高考考查的難點(diǎn)。備考策略：(1)明確光合速率與呼吸速率的含義和測(cè)定方法。(2)掌握總光合量與凈光合量的判斷方法：①如果實(shí)驗(yàn)中用CO2和O2的實(shí)測(cè)值來表示光合速率，則該數(shù)值為凈光合速率；②如果實(shí)驗(yàn)中用葉片重量的增加來表示光合速率，則該數(shù)值為凈光合速率；③如果題目涉及有機(jī)物時(shí)用“合成”“制造”“產(chǎn)生”等字眼，則該數(shù)值表示真正光合速率；如果用“積累”“增加”“剩余”等字眼，則表示凈光合速率。

探究影響光合作用強(qiáng)度的因素【典例4】(2011·安徽高考)保水劑是一類高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物興趣小組探究“保水劑和氮肥對(duì)小麥光合作用的影響”，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：材料用具：相同土壤基質(zhì)栽培的小麥幼苗若干，保水劑，氮肥等。方法步驟：①選取長(zhǎng)勢(shì)一致的小麥幼苗若干，平均分為A、B、C三組，分別施用適量的保水劑(60kg·hm-2)、氮肥(255kg·hm-2)、保水劑(60kg·hm-2)+氮肥(255kg·hm-2),置于相同的輕度干旱條件下培養(yǎng)，其他培養(yǎng)條件相同且適宜。②在小麥灌漿期選擇晴朗無風(fēng)的上午，于10:00～11:00從每組選取相同數(shù)量的葉片，進(jìn)行CO2吸收量及葉綠素含量的測(cè)定。結(jié)果(均值)如表：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：適量的保水劑與氮肥配施有利于提高小麥光合作用強(qiáng)度。(1)請(qǐng)指出上述方法步驟的缺陷并改正：步驟①______________________________________________；步驟②______________________________________________。(2)如不考慮方法步驟中的缺陷，從影響光合作用的內(nèi)在因素分析，保水劑與氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是___________________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的CO2

吸收量________(大于、等于、小于)光合作用過程中CO2實(shí)際消耗量，理由是__________________________________。光合作用強(qiáng)度可通過測(cè)定CO2吸收量，也可以通過測(cè)定____________釋放量計(jì)算。【審題視角】解答本題的思路是：【精講精析】(1)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)三組作為實(shí)驗(yàn)組并無不妥，但這三組測(cè)得的結(jié)果都是在施加自變量的情況下得出的，在沒有施加自變量的情況下會(huì)是什么結(jié)果并不清楚。只有將實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果與沒有施加變量的情況下的結(jié)果相比較，才能說明自變量的施加對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來的影響。因此，步驟①中必須增加空白對(duì)照的實(shí)驗(yàn)。步驟②是對(duì)因變量的檢測(cè)。題中檢測(cè)的步驟考慮到了實(shí)驗(yàn)材料對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，強(qiáng)調(diào)了相同數(shù)量的葉片，但卻忽略了“質(zhì)”的相同，即必須是相同部位的葉片，否則就無法排除檢測(cè)材料的差異給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來的影響。(2)光合作用暗(碳)反應(yīng)過程中CO2的吸收量增加，從內(nèi)在因素考慮是暗反應(yīng)的過程得到了促進(jìn)與加強(qiáng)，影響這一過程的有光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、［H］以及暗反應(yīng)所需的相關(guān)酶等，聯(lián)系保水劑與氮肥配施的原因，推測(cè)可能是影響了與暗反應(yīng)相關(guān)酶的含量與活性。(3)在光合作用過程中，測(cè)得的光合作用強(qiáng)度數(shù)據(jù)都屬于凈光合強(qiáng)度(表觀光合強(qiáng)度)，實(shí)際光合強(qiáng)度(或總光合強(qiáng)度)還應(yīng)該包括呼吸作用的因素。以CO2的吸收量為例，實(shí)際的光合作用利用的CO2包含了測(cè)得的從環(huán)境中吸收的CO2以及呼吸作用產(chǎn)生的CO2。答案：(1)沒有對(duì)照組，應(yīng)另設(shè)一組不施保水劑和氮肥的作為對(duì)照組取材方法不科學(xué)，選取的葉片還應(yīng)取自植株的相同部位(2)提高了光合作用有關(guān)酶的含量與活性(3)小于實(shí)驗(yàn)測(cè)得的CO2吸收量是光合作用過程中CO2實(shí)際消耗量與呼吸作用釋放量之差O2【閱卷人點(diǎn)撥】

光合作用的原理高考指數(shù):★★★★★1.(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吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是()A.甲植株在a點(diǎn)開始進(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法關(guān)閉【解析】選D。具體分析如下：2.(2011·海南高考)紅楓是一種木本觀賞植物，在生長(zhǎng)季節(jié)葉片呈紅色，下列關(guān)于該植物的敘述，正確的是()A.紅楓葉片不含葉綠素B.紅楓葉片呈紅色是因?yàn)槲樟思t光C.紅楓葉片能吸收光能進(jìn)行光合作用D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用【解析】選C。A項(xiàng),紅楓葉片含有葉綠素，只是液泡中的紅色素遮蓋了葉綠素的顏色，呈現(xiàn)了紅色；B項(xiàng),紅楓葉片呈紅色是由于反射了紅光，不是吸收了紅光；C項(xiàng),在紅楓葉片中含有光合色素，能吸收光能，可以進(jìn)行光合作用；D項(xiàng),液泡中的色素不能將吸收的光能轉(zhuǎn)化用于光合作用。3.(2011·浙江高考)下列有關(guān)葉綠體及光合作用的敘述，正確的是()A.破壞葉綠體外膜后，O2不能產(chǎn)生B.植物生長(zhǎng)過程中，葉綠體內(nèi)各種色素的比例保持不變C.與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時(shí)間縮短D.離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗(碳)反應(yīng)【解析】選D。A項(xiàng)，葉綠體類囊體薄膜上產(chǎn)生O2，不是外膜；B項(xiàng)，不同季節(jié)各色素的比例不同，秋季葉綠素少而胡蘿卜素和葉黃素多；C項(xiàng)，影響光合作用速率的因素有光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等，與夏季相比，冬季溫度低是光合速率低的主要原因；D項(xiàng)，暗(碳)反應(yīng)不僅需要CO2，還需要光反應(yīng)提供ATP、NADPH，只要離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2，就可以完成暗(碳)反應(yīng)。4.(2010·海南高考)某同學(xué)從楊樹葉片中提取并分離得到4種色素樣品，經(jīng)測(cè)定得到下列吸收光譜圖，其中屬于葉綠素b的是()【解析】選A。楊樹葉片中提取并分離得到的色素主要是葉綠素和類胡蘿卜素。其中葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b。類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素。且葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光；胡蘿卜素和葉黃素主要吸收的是藍(lán)紫光。紅光的波長(zhǎng)范圍是605nm～700nm，藍(lán)光的波長(zhǎng)范圍是450nm～480nm，紫光的波長(zhǎng)范圍是400nm～435nm。A項(xiàng)中，吸收高峰為450nm和650nm。450nm介于450nm～480nm范圍內(nèi)，屬藍(lán)光；650nm介于605nm～700nm范圍內(nèi)，屬紅光。故A項(xiàng)正確。B項(xiàng)中，吸收高峰為440nm和480nm。440nm和480nm介于450nm～480nm內(nèi)，所以B中的吸收高峰只涉及藍(lán)光，故B項(xiàng)不選。同理可推斷不選C、D。5.(2010·海南高考)光反應(yīng)為暗(碳)反應(yīng)提供的物質(zhì)是()A.［H］和H2OB.［H］和ATPC.ATP和CO2D.H2O和CO2【解析】選B。光合作用的光反應(yīng)包括水的光解和ATP的合成，前者產(chǎn)生［H］與O2；后者是ADP、Pi反應(yīng)并吸收能量形成ATP。光反應(yīng)階段所產(chǎn)生的［H］和ATP用于暗反應(yīng)中C3的還原，故B項(xiàng)正確。H2O和CO2都不是光反應(yīng)的產(chǎn)物，故A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(2010·天津高考)在葉肉細(xì)胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場(chǎng)所分別是()①葉綠體基質(zhì)②類囊體薄膜③線粒體基質(zhì)④線粒體內(nèi)膜A.①③B.②③C.①④D.②④【解析】選A。CO2的固定是指C5和CO2反應(yīng)形成2C3的過程。它發(fā)生在光合作用的暗反應(yīng)階段，是在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的，故①應(yīng)選。CO2生成發(fā)生在有氧呼吸的第二階段，即丙酮酸在水的參與下分解成CO2和［H］并生成少量ATP的過程。此過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，故③應(yīng)選。類囊體薄膜是水的光解、ATP合成、［H］合成、光能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程等發(fā)生的場(chǎng)所，故②不選。線粒體內(nèi)膜是ATP合成、有氧呼吸第三階段等發(fā)生的場(chǎng)所，故④不選。7.(2010·海南高考)下列關(guān)于葉綠體的描述，錯(cuò)誤的是()A.基粒由類囊體堆疊而成B.葉綠體被膜由雙層膜組成C.暗反應(yīng)發(fā)生在類囊體膜上D.類囊體膜上具有葉綠素和酶【解析】選C。許多類囊體像圓盤一樣疊在一起，稱為基粒，組成基粒的類囊體，叫做基粒類囊體，構(gòu)成內(nèi)膜系統(tǒng)的基粒片層。葉綠體被膜由雙層膜組成，A、B正確。在暗反應(yīng)中,葉綠體利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH這兩個(gè)高能化合物分別作為能源和還原的動(dòng)力將CO2固定,使之轉(zhuǎn)變成葡萄糖,由于這一過程不需要光所以稱為暗反應(yīng)。碳固定反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。所以C錯(cuò)。8.(2012·廣東高考)荔枝葉片發(fā)育過程中，凈光合速率及相關(guān)指標(biāo)的變化見下表。注：“-”表示未測(cè)數(shù)據(jù)。(1)B的凈光合速率較低，推測(cè)原因可能是：①葉綠素含量低，導(dǎo)致光能吸收不足；②______________________________，導(dǎo)致_________________________________。(2)將A、D分別置于光溫恒定的密閉容器中，一段時(shí)間后，A的葉肉細(xì)胞中，將開始積累_____________；D的葉肉細(xì)胞中，ATP含量將________________。(3)與A相比，D合成生長(zhǎng)素的能力________；與C相比，D的葉肉細(xì)胞的葉綠體中，數(shù)量明顯增多的結(jié)構(gòu)是________。(4)葉片發(fā)育過程中，葉面積逐漸增大，是____________的結(jié)果；D的葉肉細(xì)胞與表皮細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能差異顯著，其根本原因是__________________________________________?！窘忸}指南】解答本題的關(guān)鍵是：(1)縱向分析表格數(shù)據(jù)，明確葉片發(fā)育過程中各指標(biāo)的變化規(guī)律。(2)橫向分析表格數(shù)據(jù)，明確葉片每個(gè)發(fā)育階段凈光合速率和其他各指標(biāo)的關(guān)系。【解析】(1)影響光合速率的因素有外因(光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等)和內(nèi)因(葉綠素的含量、酶等)，結(jié)合表格中的信息，B組葉綠素含量為1.1mg/g·fw，葉綠素含量低，氣孔開放程度比較低，僅為55%，二氧化碳吸收量比較少，導(dǎo)致光合速率較低。(2)A葉片凈光合速率為－2.8μmolCO2/m2·s，即光合速率小于呼吸速率，且由于是密閉的容器，導(dǎo)致容器內(nèi)氧氣越來越少而進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精。D葉片中，光合速率大于呼吸速率，且由于是密閉的容器，導(dǎo)致容器內(nèi)二氧化碳越來越少，暗反應(yīng)減弱，而光反應(yīng)不變，導(dǎo)致ATP增多。(3)相比成熟葉片，幼嫩的葉是合成生長(zhǎng)素的主要部分之一；葉綠素分布在葉綠體中基粒的類囊體薄膜上，從表中可推知，由于總?cè)~綠素含量增加，因此D的葉肉細(xì)胞的葉綠體中，基粒明顯增多。(4)細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多，導(dǎo)致葉面積增大；細(xì)胞分化的根本原因是基因的選擇性表達(dá)。答案：(1)氣孔開放度相對(duì)低二氧化碳供應(yīng)不足(2)酒精增多(3)低基粒(4)細(xì)胞分裂基因的選擇性表達(dá)

影響光合作用的因素高考指數(shù):★★★★★9.(2011·新課標(biāo)全國(guó)卷)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，與對(duì)照組相比，其葉片光合作用強(qiáng)度下降，原因是()A.光反應(yīng)強(qiáng)度升高，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低B.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低C.光反應(yīng)強(qiáng)度不變，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低D.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度不變【解析】選B。缺鎂葉綠素合成不足，影響了光反應(yīng)的進(jìn)行，因此光反應(yīng)強(qiáng)度降低；由于光反應(yīng)產(chǎn)生的［H］和ATP減少，間接影響了暗反應(yīng)的進(jìn)行，因此暗反應(yīng)強(qiáng)度也降低。10.(2011·江蘇高考)某種鐵線蓮的根莖可作中藥，有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值。下表為不同遮光處理對(duì)其光合作用影響的結(jié)果，相關(guān)敘述正確的是(多選)()A.適當(dāng)?shù)恼诠馓幚?可提高其干重B.葉綠素含量與凈光合速率呈正相關(guān)C.葉綠素a/b可作為其利用弱光能力的判斷指標(biāo)D.遮光90%時(shí),鐵線蓮不進(jìn)行光合作用【解題指南】注意識(shí)表，把握行標(biāo)題和列標(biāo)題是自變量，數(shù)據(jù)標(biāo)題是因變量。分析表格時(shí)，按照同列不同行間對(duì)比，同行不同列間對(duì)比?！窘馕觥窟xA、C。由表格信息可知：遮光比例由0～30％，植株干重提高，A正確。葉綠素含量與凈光合速率無特定關(guān)系，B項(xiàng)錯(cuò)誤。遮光比例由10％～90％，葉綠素a／b不斷降低，葉綠素a／b可作為其利用弱光能力的判斷指標(biāo)，C項(xiàng)正確。遮光90％時(shí)，凈光合速率為0，此時(shí)鐵線蓮光合作用很弱，沒有有機(jī)物的積累，D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.(2012·四川高考)科研人員獲得一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體，該突變體對(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。請(qǐng)回答：(1)提取水稻突變體的光合色素，應(yīng)在研磨葉片時(shí)加入_____，以防止色素被破壞。用紙層析法分離該突變體葉片的光合色素，缺失的色素帶應(yīng)位于濾紙條的___________。(2)該突變體和野生型水稻的O2釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系如圖所示。當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率__________。當(dāng)光照強(qiáng)度為m時(shí)，測(cè)得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推測(cè)，突變體固定CO2形成__________的速率更快，對(duì)光反應(yīng)產(chǎn)生的__________________消耗也更快，進(jìn)而提高了光合放氧速率。(3)如果水稻出現(xiàn)葉綠素a完全缺失的突變，將無法進(jìn)行光合作用，其原因是_______________________________________?！窘馕觥勘绢}主要考查光合作用的條件與原理，考查知識(shí)的分析與應(yīng)用能力。(1)在研磨水稻的葉片時(shí)，加入CaCO3能中和酸性物質(zhì)，可以防止色素被破壞。因?yàn)樗就蛔凅w缺失葉綠素b，但葉綠素b在濾紙條上擴(kuò)散速率最慢，所以缺失的色素帶位于濾紙條的最下端。(2)據(jù)坐標(biāo)曲線圖分析可知，當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，突變體和野生型凈光合速率相同，但由于突變體呼吸速率更大，總光合速率更強(qiáng)，因此突變體氧氣產(chǎn)生速率較大。當(dāng)光照強(qiáng)度為m時(shí)，通過氣孔吸收CO2較多，與C5結(jié)合產(chǎn)生較多C3，而C3還原成糖類時(shí)，消耗ATP和NADPH的速率更快。(3)突變體水稻缺失葉綠素a，將影響光能的轉(zhuǎn)化，所以無法進(jìn)行光合作用。答案：(1)CaCO3最下端(2)較大C3NADPH、ATP(3)缺失葉綠素a不能完成光能轉(zhuǎn)換12.(2012·全國(guó)卷)金魚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)圖回答下列問題：(1)該研究探討了___________對(duì)金魚藻___________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_____lx。在黑暗中，金魚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________________________________?！窘忸}指南】本題主要是通過實(shí)驗(yàn)和曲線的形式考查光合作用、酶等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)考查識(shí)圖能力、數(shù)據(jù)處理能力和實(shí)驗(yàn)分析能力。解答本題的關(guān)鍵是抓住坐標(biāo)軸和曲線特殊轉(zhuǎn)折點(diǎn)的含義及實(shí)驗(yàn)的目的?！窘馕觥?1)NaHCO3能提供CO2，不同濃度的NaHCO3提供的CO2濃度不同，因此圖c反映的是CO2濃度對(duì)凈光合速率的影響；pH可以影響酶的活性，進(jìn)而影響光合作用和呼吸作用的速率，所以圖d反映的是pH對(duì)凈光合速率的影響。實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素稱為變量，其中人為改變的量稱為自變量，如圖a和b中的光照強(qiáng)度、圖c中的CO2濃度和圖d中的pH。隨著自變量的變化而變化的量稱為因變量，如圖a、b、c和d中凈光合速率(或每小時(shí)每克鮮重釋放氧氣的微摩爾數(shù))就是因變量。(2)由圖b可以直接看出，光照強(qiáng)度為12.5×103lx時(shí)，金魚藻的凈光合速率達(dá)到最大。當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，金魚藻只能進(jìn)行呼吸作用，從圖a可以直接看出，每克鮮重每小時(shí)消耗氧氣8μmol。(3)pH對(duì)凈光合速率的影響主要是通過影響光合作用和呼吸作用過程中所需酶的活性來實(shí)現(xiàn)的。答案：(1)光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度和pH凈光合速率O2的釋放速率(2)12.5×1038(3)pH的大小會(huì)影響光合作用和呼吸作用過程中所需酶的活性13.(2010·安徽高考)Ⅰ.為探究影響光合作用強(qiáng)度的因素，將同一品種玉米苗置于25℃條件下培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答：(1)與D點(diǎn)相比，B點(diǎn)條件下限制玉米CO2吸收量的因素是______，C點(diǎn)條件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是________。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在________________的條件下施肥效果明顯，除本實(shí)驗(yàn)所涉及的因素外，從增加光合作用面積的角度考慮，采取________措施能提高玉米的光能利用率。Ⅱ.面對(duì)初春我國(guó)西南部分地區(qū)嚴(yán)重旱情，生物興趣小組同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，摩西球囊霉菌可以與植物根系形成共生體，能提高干旱條件下植物體內(nèi)活性氧的清除能力，增強(qiáng)抗旱性。請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，探究接種摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。材料用具：紫花苜蓿幼苗，摩西球囊霉菌菌種，栽培土(經(jīng)滅菌處理的田間土與河沙混合，體積比9∶1)，大小一致的花盆……方法步驟：(1)每個(gè)花盆中放置栽培土3kg，并將花盆平均分成A、B兩組。(2)A組各花盆中______________________________________，B組各花盆中_________________________________________。(3)將等數(shù)量的幼苗移栽于各花盆中，置于__________條件下培養(yǎng)。(4)6周后，__________________處理10d，每天觀察、記錄并統(tǒng)計(jì)____________。結(jié)果預(yù)期與分析：________________________________________________________________________________________?！窘忸}指南】(1)光照強(qiáng)度、溫度、土壤含水量、肥料供應(yīng)情況等外界因素均可影響植物光合作用強(qiáng)度；(2)若單獨(dú)改變某一條件，可以使光合作用強(qiáng)度繼續(xù)增強(qiáng)，則該條件為此時(shí)光合作用的限制因素；(3)在設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，除自變量不同外，所有無關(guān)變量應(yīng)相同；(4)應(yīng)確定適合于觀察的因變量，以對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析?！窘馕觥竣?(1)與D點(diǎn)相比，B點(diǎn)的光照強(qiáng)度較弱，光合作用強(qiáng)度也較弱，因此B點(diǎn)條件下限制玉米CO2吸收量的因素是光照強(qiáng)度；C點(diǎn)土壤含水量較少，光合作用強(qiáng)度較低，因此C點(diǎn)條件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是土壤含水量。(2)根據(jù)圖示，同一光照條件下，當(dāng)土壤含水量在40%～60%之間時(shí)，施肥的效果才能顯現(xiàn)出來；從增加光合作用面積的角度考慮，采取合理密植的措施能提高玉米的光能利用率。Ⅱ.方法步驟：(2)實(shí)驗(yàn)的自變量是是否接種摩西球囊霉菌菌種，因此應(yīng)在A、B兩個(gè)花盆中一個(gè)接種摩西球囊霉菌菌種，一個(gè)不接種摩西球囊霉菌菌種；(3)栽上幼苗后，應(yīng)將兩個(gè)花盆放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，以避免無關(guān)變量的干擾；(4)接種摩西球囊霉菌是否能夠提高紫花苜蓿的抗旱能力，可以采用停止?jié)补嗟姆椒?，觀察統(tǒng)計(jì)紫花苜蓿的死亡率或存活天數(shù)。結(jié)果預(yù)期與分析：比較A、B兩組紫花苜蓿的死亡率或存活天數(shù)，可以推測(cè)出接種摩西球囊霉菌是否能提高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。答案：Ⅰ.(1)光照強(qiáng)度土壤含水量(2)土壤含水量為40%～60%合理密植Ⅱ.(2)接種等量的摩西球囊霉菌菌種不接種(或接種與A組等量的經(jīng)滅菌處理的摩西球囊霉菌菌種)(3)相同且適宜(4)干旱(或停止?jié)菜?紫花苜蓿死亡率(存活率，或存活天數(shù))結(jié)果預(yù)期與分析：A組紫花苜蓿死亡率低于B組，則可能是接種摩西球囊霉菌能提高紫花苜蓿的抗旱能力；A組紫花苜蓿死亡率等于或高于B組，則可能是接種摩西球囊霉菌不能提高紫花苜蓿的抗旱能力14.(2010·新課標(biāo)全國(guó)卷)請(qǐng)回答下列問題：(1)氮、磷、鎂3種元素中，構(gòu)成生命活動(dòng)所需直接能源物質(zhì)的元素是_____________，構(gòu)成細(xì)胞膜的元素是_____________。(2)缺鎂時(shí)植物葉片發(fā)黃，其原因是____________________________________________。(3)在提取葉綠體色素的過程中，研磨葉片通常需加少量二氧化硅、碳酸鈣及適量丙酮。二氧化硅的作用是_____________________________________________；碳酸鈣的作用是____________________；丙酮的作用是______________________。(4)光反應(yīng)中能把光能轉(zhuǎn)換成電能的葉綠素是少數(shù)處于特殊狀態(tài)的__________________________________?！窘馕觥?1)生物體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)為ATP，構(gòu)成ATP的化學(xué)元素為C、H、O、N、P；細(xì)胞膜主要是由磷脂雙分子層(脂雙層)和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的，元素組成主要為C、H、O、N、P。(2)鎂是構(gòu)成葉綠素的化學(xué)元素，缺鎂時(shí)導(dǎo)致葉綠素不能合成。(3)葉綠體中色素的提取和分離過程中，研磨葉片時(shí)通常需加入少量二氧化硅是為了研磨充分，加入少許碳酸鈣是為了防止在研磨時(shí)葉綠體中的色素受到破壞，加入適量的丙酮，目的是提取葉綠體中的色素。答案：(1)氮、磷氮、磷(2)鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂導(dǎo)致葉綠素合成受阻(其他合理答案也可)(3)有助于磨碎植物細(xì)胞防止研磨過程中葉綠體色素被破壞色素的提取溶劑(其他合理答案也可)(4)葉綠素a

光合作用與呼吸作用的關(guān)系高考指數(shù):★★★★★15.(2012·天津高考)設(shè)置不同CO2濃度，分組光照培養(yǎng)藍(lán)藻，測(cè)定凈光合速率和呼吸速率(光合速率=凈光合速率+呼吸速率)，結(jié)果見圖。據(jù)圖判斷，下列敘述正確的是()A.與d3濃度相比，d1濃度下單位時(shí)間內(nèi)藍(lán)藻細(xì)胞光反應(yīng)生成的［H］多B.與d2濃度相比，d3濃度下單位時(shí)間內(nèi)藍(lán)藻細(xì)胞呼吸過程產(chǎn)生的ATP多C.若d1、d2、d3濃度下藍(lán)藻種群的K值分別為K1、K2、K3，則K1＞K2＞K3D.密閉光照培養(yǎng)藍(lán)藻，測(cè)定種群密度及代謝產(chǎn)物即可判斷其是否為兼性厭氧生物【解題指南】解答本題的思路如下：

d1凈光合速率=d3凈光合速率d1光合d3光合(1)＞

d1呼吸速率＞d3呼吸速率速率速率(2)d2呼吸速率＞d3呼吸速率d2濃度下細(xì)胞呼吸過程產(chǎn)生的ATP多。(3)藍(lán)藻凈光合速率越大，藍(lán)藻的種群數(shù)量越多。(4)判斷生物的代謝類型需根據(jù)有氧和無氧條件下代謝的產(chǎn)物來驗(yàn)證?！窘馕觥窟xA。d1濃度下光合速率大于d3濃度下的，因此d1濃度下藍(lán)藻細(xì)胞光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]多，故A選項(xiàng)正確；d2濃度下呼吸速率大于d3濃度下的，因此d3濃度下的藍(lán)藻細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP少，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于d2濃度下凈光合速率最大，d1、d3濃度下的凈光合速率相等，因此，三種濃度下的藍(lán)藻種群的K值大小關(guān)系為K2＞K1＝K3，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；若要判斷藍(lán)藻是否是兼性厭氧生物，需要設(shè)置有氧、無氧兩種條件，在沒有光合作用影響氧氣的產(chǎn)生，其他條件相同且適宜的情況下進(jìn)行驗(yàn)證，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。16.(2011·福建高考)如圖是夏季晴朗的白天，玉米和花生凈光合速率(單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.在9：30～11：00之間，花生凈光合速率下降的原因是暗反應(yīng)過程減緩B.在11：00～12：30之間，花生的單位葉面積有機(jī)物積累量比玉米的多C.在17：00時(shí)，玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同D.在18：30時(shí)，玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng)【解析】選B。A項(xiàng)，9:30～11:00光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光反應(yīng)提供的ATP和［H］增多，但凈光合速率降低說明暗反應(yīng)跟不上光反應(yīng)，反應(yīng)緩慢；B項(xiàng)，有機(jī)物的積累量可代表凈光合速率，從圖知花生的凈光合速率即有機(jī)物的積累量比玉米少；C項(xiàng)，從圖知，17:00時(shí)凈光合速率相同，氧氣釋放量代表凈光合速率，即氧氣釋放量相同；D項(xiàng)，18:30時(shí)，玉米凈光合速率為零，說明光合作用速率等于呼吸作用速率，仍進(jìn)行光合作用，即有光反應(yīng)和暗反應(yīng)。17.(2011·廣東高考)觀賞植物蝴蝶蘭可通過改變CO2吸收方式以適應(yīng)環(huán)境變化。長(zhǎng)期干旱條件下，蝴蝶蘭在夜間吸收CO2并貯存在細(xì)胞中。

(1)據(jù)圖1分析，長(zhǎng)期干旱條件下的蝴蝶蘭在0～4時(shí)______(填“有”或“無”)ATP和［H］的合成，原因是___________________________________________________；此時(shí)段______(填“有”或“無”)光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生，原因是___________________________________；10～16時(shí)無明顯CO2吸收的直接原因是________________________________________。(2)從圖2可知，栽培蝴蝶蘭應(yīng)避免__________，以利于其較快生長(zhǎng)。此外，由于蝴蝶蘭屬陰生植物，栽培時(shí)還需適當(dāng)_______________。(3)蝴蝶蘭的種苗可利用植物細(xì)胞的___________，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)，此過程中細(xì)胞分化的根本原因是________________。【解析】本題考查光合作用、呼吸作用及植物組織培養(yǎng)的有關(guān)知識(shí)。長(zhǎng)期干旱條件下的蝴蝶蘭在0～4時(shí)，要進(jìn)行呼吸作用，所以有ATP和［H］的合成，原因是呼吸作用的第一、二階段均有［H］產(chǎn)生，第一、二、三階段均有ATP生成；此時(shí)段無光，不能進(jìn)行光合作用的光反應(yīng)階段，無法給暗反應(yīng)提供ATP和［H］，所以無暗反應(yīng)發(fā)生。因長(zhǎng)期生活在干旱條件下，植物含水較少，要保水，所以10～16時(shí)關(guān)閉氣孔，降低蒸騰作用，也無法吸收CO2。由圖2可知，在正常情況下，干重增重較多，所以栽培蝴蝶蘭應(yīng)給其充足的水分，以利于其較快生長(zhǎng)。此外，由于蝴蝶蘭屬陰生植物，栽培時(shí)還需適當(dāng)遮陰。蝴蝶蘭的種苗可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)，此過程中利用了細(xì)胞的全能性，細(xì)胞分化的根本原因是基因選擇性表達(dá)。答案：(1)有此時(shí)段細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用，呼吸作用的第一、二階段均有［H］產(chǎn)生，第一、二、三階段均有ATP生成無此時(shí)段沒有光反應(yīng)，而暗反應(yīng)必須要由光反應(yīng)提供ATP和［H］，故不存在暗反應(yīng)氣孔關(guān)閉(2)干旱遮陰(3)全能性基因選擇性表達(dá)18.(2010·浙江高考)試管苗的光合作用能力較弱，需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽。研究人員進(jìn)行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過程”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)在適宜溫度下進(jìn)行，圖甲和圖乙表示其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)回答：(1)圖甲的實(shí)驗(yàn)是在大氣CO2濃度下進(jìn)行的。據(jù)圖分析，試管苗在不加蔗糖的培養(yǎng)中_______和_______更高。(2)圖乙是試管苗在密閉、無糖培養(yǎng)基條件下測(cè)得的24h內(nèi)CO2濃度變化曲線。圖中b～c段CO2濃度升高緩慢是因?yàn)開____________________________，c～d段CO2濃度急劇下降是因?yàn)樵嚬苊鏮_____________________。若d點(diǎn)時(shí)打開培養(yǎng)瓶塞，試管苗的光合速率________。(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果推知，采用無糖培養(yǎng)基、__________和________可縮短試管苗的適應(yīng)過程?！窘馕觥勘绢}主要考查影響光合作用的因素,考查學(xué)生對(duì)曲線的解讀能力。(1)從甲圖來看,不加蔗糖的培養(yǎng)基中在相同的光照強(qiáng)度下光合速率要比加蔗糖的培養(yǎng)基高,且光飽和點(diǎn)也比加蔗糖的培養(yǎng)基高。(2)圖乙表示一晝夜中CO2濃度變化曲線,b～c段上升緩慢的原因是凌晨溫度較低，酶活性降低,呼吸速率較慢導(dǎo)致CO2釋放減少所致；c～d段急劇下降是因?yàn)楣夂献饔孟拇罅緾O2所致，d點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度不再是限制光合作用的因素,CO2才是影響光合作用的因素,而大氣CO2濃度比瓶?jī)?nèi)高，所以更有利于提高光合速率。(3)從甲、乙兩圖中可以得出：不加蔗糖的培養(yǎng)基,適當(dāng)增加CO2濃度,延長(zhǎng)光照時(shí)間,適當(dāng)增加光照強(qiáng)度等可以提高光合作用強(qiáng)度。答案：(1)光合速率光飽和點(diǎn)(2)溫度較低，酶的活性降低,細(xì)胞呼吸較弱，產(chǎn)生的CO2較少光合作用增強(qiáng),消耗大量的CO2,所以CO2濃度急劇下降升高(3)延長(zhǎng)光照時(shí)間增加光照強(qiáng)度增加CO2濃度(任選兩個(gè))【實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)】

19.(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】選B。因?yàn)轭}干中水稻為葉黃素缺失突變體，對(duì)其所在葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，色素層析帶一定缺第2條，即葉黃素。但光吸收差異不顯著，因?yàn)槿~黃素主要吸收藍(lán)紫光，紅光被葉綠素a和葉綠素b吸收，故B項(xiàng)符合題意。20.(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)果見圖1，經(jīng)分析可以得出的結(jié)論是_______________。(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1mmol/LNaHSO3效應(yīng)相同，兩者共同處理既不存在累加效應(yīng)，也無抑制效應(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)?！窘馕觥?1)②對(duì)照實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組所采用的材料的生理狀況都應(yīng)該是一樣的，即大小、長(zhǎng)勢(shì)等都應(yīng)該相同；該實(shí)驗(yàn)中的自變量為NaHSO3，因此實(shí)驗(yàn)組應(yīng)噴灑NaHSO3，對(duì)照組噴灑蒸餾水。③根據(jù)圖示可知噴灑低濃度NaHSO3的實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率較大，因此，可說明低濃度NaHSO3可提高水稻的光合速率。(2)光合作用中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜，產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)促進(jìn)C3的還原。(3)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置四組，分別為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組：0.2μmol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)、1mmol/LNaHSO3及兩者的混合物，其中對(duì)照組的光合速率較低，其他三組的光合速率相等。答案：(1)②株型、長(zhǎng)勢(shì)、葉片均一蒸餾水1mmol/LNaHSO3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)類囊體A、B、D(3)見圖21.(2011·全國(guó)卷)為探究不同條件對(duì)葉片中淀粉合成的影響，將某植物在黑暗中放置一段時(shí)間，耗盡葉片中的淀粉，然后取生理狀態(tài)一致的葉片，平均分成8組，實(shí)驗(yàn)處理如下表所示。一段時(shí)間后，檢測(cè)葉片中有無淀粉，結(jié)果如下表?；卮饐栴}：(1)光照條件下，組5葉片通過__________作用產(chǎn)生淀粉；葉肉細(xì)胞釋放出的氧氣來自于_________的光解。(2)在黑暗條件下，葉片能進(jìn)行有氧呼吸的組別是_________。(3)組2葉片中合成淀粉的原料是___________，直接能源物質(zhì)是___________，后者是通過___________產(chǎn)生的。與組2相比，組4葉片無淀粉的原因是_________________________________。(4)如果組7的蒸餾水中只通入N2，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果是葉片中_______(有、無)淀粉?！窘馕觥勘绢}考查光合作用的過程及外界因素對(duì)光合作用的影響。(1)光照條件下，組5葉片通過光合作用產(chǎn)生淀粉；葉肉細(xì)胞釋放出的氧氣來自光反應(yīng)中水的光解。(2)進(jìn)行有氧呼吸必須有氧氣的存在，組1、組2、組5、組6中有氧氣可以進(jìn)行有氧呼吸，同時(shí)要滿足黑暗條件則只有組2和組6。(3)組2葉片處于黑暗環(huán)境中不能進(jìn)行光合作用，但是可以通過主動(dòng)運(yùn)輸吸收環(huán)境中的葡萄糖，然后在細(xì)胞內(nèi)合成淀粉。合成淀粉的原料是葡萄糖，直接能源物質(zhì)是ATP，ATP在組2的條件下是通過有氧呼吸產(chǎn)生的。組2和組4實(shí)驗(yàn)條件的區(qū)別是溶液中是否通入空氣，組2條件下細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生大量ATP吸收大量葡萄糖，吸收的葡萄糖除供給呼吸作用利用以外剩余部分可以合成淀粉；組4條件下葉片細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生少量ATP，只能吸收少量葡萄糖，供給呼吸作用后，沒有剩余的葡萄糖可以合成淀粉。(4)組7的蒸餾水中只通入N2，葉片光合作用只能利用呼吸產(chǎn)生的CO2，合成的葡萄糖只能供呼吸作用利用，沒有有機(jī)物剩余，無淀粉積累。答案：(1)光合H2O(2)組2和組6(3)葡萄糖ATP有氧呼吸組4葉片不能進(jìn)行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP(4)無22.(2010·江蘇高考)不同生態(tài)環(huán)境對(duì)植物光合速率會(huì)產(chǎn)生影響。某課題組測(cè)定生長(zhǎng)于A地(平原)和B地(山區(qū))銀杏葉片不同時(shí)間的光合速率，結(jié)果如圖。(1)植物中葉綠素通常和蛋白質(zhì)結(jié)合成為結(jié)合型葉綠素。在某些環(huán)境因素影響下，部分結(jié)合型葉綠素與蛋白質(zhì)分離，成為游離型葉綠素。A、B兩地銀杏葉片中葉綠素含量測(cè)定結(jié)果見下表：①請(qǐng)畫出總?cè)~綠素含量與采樣日期關(guān)系的二維曲線圖。②從表中數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)致銀杏葉片光合速率下降的主要原因是____________________________________________________。(2)為提取銀杏葉片中的葉綠素，研磨前在研缽中除加入剪碎的葉片外，還應(yīng)加入___________________________________。經(jīng)快速研磨、過濾，將濾液收集到試管中，塞上橡皮塞；將試管置于適宜的光照下2min～3min后,試管內(nèi)的氧含量________。(3)a、b是7月1日和10月1日B地銀杏葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)典型照片，推測(cè)_____(填字母)是10月1日的葉綠體照片，理由是___________________________________________________?！窘馕觥?1)①繪圖時(shí)要注意：a.橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的標(biāo)識(shí)與單位；b.在繪圖過程中取點(diǎn)要準(zhǔn)確；c.兩種不同曲線的標(biāo)識(shí)。②在光合作用中起關(guān)鍵作用的是結(jié)合型葉綠素，據(jù)表可知，隨時(shí)間的增加，游離型葉綠素含量不斷增加，結(jié)合型葉綠素含量不斷降低，則導(dǎo)致銀杏葉片光合速率下降的主要原因是結(jié)合型葉綠素含量降低。(2)在葉綠素提取的實(shí)驗(yàn)中，研磨前在研缽中除加入剪碎的葉片外，還應(yīng)加入酒精(丙酮)、碳酸鈣、石英砂(二氧化硅)，加入酒精(丙酮)的目的是使色素溶解；加入碳酸鈣的目的是防止色素受到破壞，加入石英砂(二氧化硅)的目的是使研磨更加充分。經(jīng)快速研磨、過濾，將濾液收集到試管中，塞上橡皮塞；將試管置于適當(dāng)?shù)墓庹障?min～3min后，試管內(nèi)僅有色素不能進(jìn)行光合作用，因而氧含量基本不變。(3)a圖中葉綠體類囊體膜結(jié)構(gòu)破壞，b圖中葉綠體類囊體膜結(jié)構(gòu)正常，據(jù)圖可知：10月1日的光合速率較7月1日低，則a是10月1日的葉綠體照片。答案：(1)①②結(jié)合型葉綠素含量降低(2)酒精(丙酮)、碳酸鈣、石英砂(二氧化硅)基本不變(3)a10月1日的光合速率低，a中葉綠體類囊體膜結(jié)構(gòu)破壞23.(2009·廣東高考)小王發(fā)現(xiàn)黑暗中生長(zhǎng)的大豆幼苗比陽(yáng)光下生長(zhǎng)的大豆幼苗高得多。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，探究不同光照強(qiáng)度對(duì)大豆植株高度的影響，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)材料和用具：大豆種子(200粒)、光照培養(yǎng)箱(光照強(qiáng)度范圍0～10000Lux，溫度、濕度等均可自行設(shè)定)、培養(yǎng)皿、直尺等。(1)實(shí)驗(yàn)方案：(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)試：【解析】首先明確本實(shí)驗(yàn)的目的是“探究不同光照強(qiáng)度對(duì)大豆植株高度的影響”，所以實(shí)驗(yàn)的自變量是“不同的光照強(qiáng)度”，處理方法是將大豆種子分別種在不同光照強(qiáng)度的光照培養(yǎng)箱中，因變量是大豆植株的高度。另外根據(jù)實(shí)驗(yàn)的等量原則，所以每個(gè)光照培養(yǎng)箱的大豆種子、溫度、濕度、培養(yǎng)時(shí)間等條件都應(yīng)相同。根據(jù)對(duì)照原則，該實(shí)驗(yàn)至少分成三組，并且有黑暗作對(duì)照。由于該實(shí)驗(yàn)的前提是“小王發(fā)現(xiàn)黑暗中生長(zhǎng)的大豆幼苗比陽(yáng)光下生長(zhǎng)的大豆幼苗高得多”，所以據(jù)此預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是隨著光照強(qiáng)度增加，植株高度下降。答案：(1)實(shí)驗(yàn)方案：①實(shí)驗(yàn)材料：選出180粒大小一致的種子，分成六組，每組30粒，在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。②培養(yǎng)條件：光照強(qiáng)度0、2000、4000、6000、8000、10000Lux，溫度25℃，培養(yǎng)一周。③測(cè)定指標(biāo):用直尺測(cè)量植株高度，計(jì)算每組的平均值。［注：要求至少分為三組(三個(gè)處理)，每組有一定的種子數(shù)量，光照強(qiáng)度必須有0Lux(黑暗)］(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)試：隨光照強(qiáng)度增加，植株高度下降。

光合色素的作用及提取與分離1.葉綠素和其他色素2.綠葉中色素的提取和分離(1)原理解讀：①色素溶于有機(jī)溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等有機(jī)溶劑提取綠葉中的色素。②各種色素在層析液中的溶解度不同，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)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(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制備濾紙條：剪去兩角，以保證色素在濾紙條上擴(kuò)散均勻、整齊，便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，否則，會(huì)形成弧形色素帶。④畫濾液細(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。⑤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?！久麕燑c(diǎn)睛】

1.原核生物中的光合作用色素(1)藻膽素是藻類進(jìn)行光合作用的主要色素；(2)光合細(xì)菌和藍(lán)藻沒有葉綠體，但有光合作用色素，能進(jìn)行光合作用。2.閃記色素在濾紙條上的分布葉綠體色素在濾紙條上的分布從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。串起來就是四個(gè)字：胡黃ab。3.色素帶上色素的分布規(guī)律之“四最”(1)最寬——葉綠素a；(2)最整齊——胡蘿卜素；(3)距離最近——葉綠素a與葉綠素b；(4)距離最遠(yuǎn)——胡蘿卜素與葉黃素。4.實(shí)驗(yàn)中幾種化學(xué)試劑的作用(1)無水乙醇用于提取綠葉中的色素。(2)層析液用于分離綠葉中的色素。(3)二氧化硅可增加杵棒與研缽間的摩擦力，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使研磨充分。(4)碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。5.異常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因(1)收集到的濾液綠色過淺的原因①未加石英砂，研磨不充分；②使用放置數(shù)天的菠菜葉濾液，色素(葉綠素)太少，綠色過淺；③一次加入大量的無水乙醇提取，濃度太低(正確做法：分多次每次加入少量無水乙醇提取色素)。(2)濾紙條色素帶重疊：濾紙條上的濾液細(xì)線接觸到層析液。

光合作用過程1.光合作用的過程圖解2.光反應(yīng)和暗(碳)反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系【名師點(diǎn)睛】

1.寫光合作用的總反應(yīng)式時(shí)，需注意的問題(1)反應(yīng)條件不能漏掉：沒有光能，沒有葉綠體中的酶和色素，反應(yīng)不能進(jìn)行。(2)有機(jī)產(chǎn)物：光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物可以是葡萄糖，再轉(zhuǎn)化成蔗糖、淀粉，也可以形成氨基酸、脂質(zhì)等。為了方便理解，通常用“(CH2O)”代表。(3)反應(yīng)式最后不要加能量：通過光合作用，植物將光能轉(zhuǎn)換為有機(jī)物中的化學(xué)能，反應(yīng)過程中沒有能量放出。2.光反應(yīng)必須在光下進(jìn)行，而暗反應(yīng)有光無光都能進(jìn)行。3.催化光反應(yīng)與暗反應(yīng)的酶，其種類和場(chǎng)所均不同，前者分布在類囊體的薄膜上，后者分布在葉綠體基質(zhì)中。

影響光合作用的因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】光合作用和細(xì)胞呼吸的兩個(gè)注意