（江蘇專用）2020版新高考生物 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用 第9講 光合作用的探究歷程與基本過(guò)程學(xué)案

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1、第9講　光合作用的探究歷程與基本過(guò)程 考綱考情——知考向 核心素養(yǎng)——提考能 最新考綱 1.光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程(B) 2.影響光合作用速率的環(huán)境因素(C) 3.實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取與分離(b) 生命觀念 通過(guò)比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)及它們之間的關(guān)系，建立對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn) 近三年江蘇考情 2017年T29(2分)；2016年T17(2分)、T32(2分)；2015年T21(3分) 科學(xué)思維 理解C3、C5等物質(zhì)變化和光合作用的相關(guān)曲線 科學(xué)探究 探究光照強(qiáng)度、CO2濃度等對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響 考點(diǎn)一　葉綠體中色素及提取和分離 1.色素的提取與分離 (1

2、)實(shí)驗(yàn)原理 (2)實(shí)驗(yàn)流程 2.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能 (1)結(jié)構(gòu)模式圖 3.色素的種類與吸收光譜 (1)分布：葉綠體類囊體薄膜上。 (2)功能：吸收、傳遞(四種色素)和轉(zhuǎn)換光能(只有少量葉綠素a)。 由圖可以看出： ①葉綠體中的色素只吸收可見光，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，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大。 1.進(jìn)行色素提取時(shí)濾紙條上的濾液細(xì)線為何不能被層析液沒(méi)及？ 提示　層析液為脂溶性有機(jī)溶劑，倘若層析液沒(méi)及濾液細(xì)線，則會(huì)使濾紙條上色素溶解于層析液中，從而導(dǎo)致濾紙條上無(wú)色素帶。 2.提取葉綠體中的色素，也可用下

3、圖所示的方法：即在圓心處滴加適量濾液，待干燥后再滴加適量層析液進(jìn)行層析，結(jié)果會(huì)出現(xiàn)不同顏色的4個(gè)同心圓，則①～④依次對(duì)應(yīng)哪種色素及顏色？ 提示　①——胡蘿卜素(橙黃色)?、凇~黃素(黃色)?、邸~綠素a(藍(lán)綠色)　④——葉綠素b(黃綠色)。 　結(jié)合色素的提取與分離，考查科學(xué)思維和科學(xué)探究能力 1.(2016·全國(guó)卷Ⅱ，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(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成

4、受阻引起的 解析　葉綠體中的色素能夠溶解在包括無(wú)水乙醇在內(nèi)的有機(jī)溶劑中，A正確；葉綠素分子中含有鎂元素，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錯(cuò)誤；葉綠素的合成需要光，黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗，因沒(méi)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(lái)，因而葉片呈黃色，D正確。 答案　C 2.(2018·蘇北四市一模)用新鮮菠菜葉進(jìn)行色素提取和分離的實(shí)驗(yàn)。下列敘述正確的是(　　) A.將濾液收集到試管中，應(yīng)及時(shí)用棉塞將試管口塞緊 B.畫濾液細(xì)線時(shí)，在點(diǎn)樣線上需連續(xù)重復(fù)多次畫線 C.濾液細(xì)

5、線浸入層析液，可導(dǎo)致濾紙條上色素帶重疊 D.濾紙條上4條色素帶通常都是平齊的，且彼此之間的距離明顯 解析　濾液收集到試管后，為防止色素隨無(wú)水乙醇揮發(fā)，應(yīng)及時(shí)用棉塞將試管口塞緊；畫濾液細(xì)線時(shí)，需重復(fù)多次畫線，但應(yīng)等上次畫線干燥后再畫；濾液細(xì)線浸入層析液，色素溶解在層析液中，導(dǎo)致濾紙條上無(wú)色素帶；濾紙條上色素帶是平齊的，但葉綠素a(藍(lán)綠色)和葉綠素b(黃綠色)兩條色素帶之間距離不明顯。 答案　A 色素提取分離四個(gè)常見異?，F(xiàn)象原因分析 1.濾液綠色過(guò)淺的原因 ①未加石英砂(二氧化硅)，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； ③一次加入大量的無(wú)水乙醇，提取液

6、濃度太低(正確做法：分次加入少量無(wú)水乙醇)； ④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子被破壞 2.濾紙條色素帶重疊的原因 ①濾液細(xì)線不直；②濾液細(xì)線過(guò)粗。 3.濾紙條無(wú)色素帶的原因 ①忘記畫濾液細(xì)線； ②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。 4.濾紙條上只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶的原因 ①忘記加CaCO3，導(dǎo)致葉綠素被破壞； ②所用葉片為黃葉。 　圍繞捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)，考查科學(xué)思維能力 3.(2017·全國(guó)卷Ⅲ，3)植物光合作用的作用光譜是通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)(如O2的釋放)來(lái)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

7、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(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)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(zhǎng)的變化來(lái)表示 D.葉片在640～660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 解析　類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，不吸收紅光，所以在藍(lán)紫光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成，A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(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制，B正確；CO2的吸收速率和O2的釋放速率隨光波長(zhǎng)的變化均可表示光合作用的作用光譜，C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(zhǎng)光下釋放O2是由

8、葉綠素參與光合作用引起的，D正確。 答案　A 4.(多選)如圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況。據(jù)圖判斷，以下說(shuō)法正確的是(　　) A.由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400～500 nm波長(zhǎng)的光 B.用450 nm波長(zhǎng)的光比600 nm波長(zhǎng)的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度 C.由550 nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670 nm波長(zhǎng)的光后，葉綠體中C3的量增加 D.土壤中缺乏鎂時(shí)，植物對(duì)420～470 nm波長(zhǎng)的光的利用量顯著減少 解析　由圖可知，類胡蘿卜素吸收峰在400～500 nm，A正確；葉綠體中的色素吸收450 nm波長(zhǎng)的光比吸收600 nm波長(zhǎng)的光要多，B正確；由550 nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為

9、670 nm波長(zhǎng)的光后，葉綠體中色素吸收的光變多，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]增多，暗反應(yīng)中C3的還原量增多，則葉綠體中C3的量減少，C錯(cuò)誤；葉綠素吸收420～470 nm波長(zhǎng)的光較多，當(dāng)缺鎂時(shí)，葉綠素的合成受到影響，葉綠素吸收420～470 nm波長(zhǎng)的光變少，D正確。 答案　ABD 影響葉綠素合成的三大因素 　　　 考點(diǎn)二　光合作用的探究歷程與光合作用的過(guò)程 1.光合作用的探究歷程(連線) 答案?、佟狝—b?、凇狢—a?、邸狤—f?、堋狣—c　⑤—F—e?、蕖狟—d?、摺狦—g 如圖1、2、3所示為光合作用探索歷程中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的分析及拓展(圖1中葉片黃白色部分不含

10、葉綠體)請(qǐng)思考： (1)圖1中a～e可構(gòu)成哪些對(duì)照組？其驗(yàn)證的結(jié)論分別是什么？進(jìn)行圖1所示實(shí)驗(yàn)應(yīng)事先對(duì)葉片作何處理，目的是什么？ (2)圖2所示實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了何種技術(shù)？可得出何種推論？ (3)圖3所示實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)材料的選取上有什么巧妙之處？該實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境有何特殊要求？其目的是什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)果怎樣？可得出何種結(jié)論？ 提示　(1)圖1中b和c部位都是綠色葉片，即都含有葉綠體，二者的區(qū)別在于有無(wú)光照，通過(guò)對(duì)比可以說(shuō)明光合作用需要光照；a和b部位都有光照，二者的區(qū)別在于有無(wú)葉綠體，通過(guò)對(duì)照可以說(shuō)明光合作用需要葉綠體；進(jìn)行圖1所示實(shí)驗(yàn)應(yīng)事先將植株置于暗處作饑餓處理，以排除原有淀粉對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。

11、(2)圖2所示實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了同位素標(biāo)記技術(shù)，該對(duì)比實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)源于H2O，而不是來(lái)自CO2。 (3)圖3實(shí)驗(yàn)選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣多的部位。該實(shí)驗(yàn)要在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中進(jìn)行以排除氧氣和極細(xì)光束外的其他光的干擾，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是好氧細(xì)菌分布于葉綠體被光束照射的部位，由此證明葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，氧氣是由葉綠體釋放出來(lái)的。 2.光合作用的過(guò)程 (1)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。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。 (2)光合作用反應(yīng)式及元素去向分析：

12、 ①O：HOO C18O2C3(CHO)＋HO ②C：14CO214C3(14CH2O) ③H：3H2O→[3H]→(C3H2O)＋3H2O [巧學(xué)助記](méi)　光合作用過(guò)程的“一、二、三、四” 3.環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化分析 (1)“過(guò)程法”分析各物質(zhì)變化 下圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時(shí)，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化： (2)“模型法”表示C3和C5的含量變化 ■助學(xué)巧記 　結(jié)合光合作用的探究歷程，考查科學(xué)探究能力 1.在光合作用的探究歷程中，德國(guó)科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和

13、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(shuō)。以下科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明這一假說(shuō)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(lái)自于水的實(shí)驗(yàn) 解析　薩克斯證明綠葉在光下進(jìn)行光合作用產(chǎn)物除氧氣外還可以產(chǎn)生淀粉，即光能轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)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(shuō)。 答案　C 2.(2018·蘇州一模)下列有關(guān)光合作用探究歷程的敘述，正確的是(　　) A.英格豪

14、斯認(rèn)為密閉玻璃罩中蠟燭熄滅的根本原因是缺乏足夠的氧氣 B.薩克斯的實(shí)驗(yàn)中葉片曝光的一半變藍(lán)，說(shuō)明葉綠體在光下產(chǎn)生了淀粉 C.魯賓和卡門只用18O標(biāo)記H2O，證明了光合作用釋放的氧氣都來(lái)自于水 D. 恩格爾曼的水綿實(shí)驗(yàn)利用了好氧細(xì)菌的生理特點(diǎn)作為因變量觀測(cè)指標(biāo) 解析　英格豪斯認(rèn)為密閉玻璃罩中蠟燭熄滅的根本原因是空氣沒(méi)有更新，當(dāng)時(shí)還不知道空氣的組成；薩克斯的實(shí)驗(yàn)中葉片曝光的一半變藍(lán)，說(shuō)明葉片在光下產(chǎn)生了淀粉；魯賓和卡門用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明了光合作用釋放的氧氣中的氧都來(lái)自于水。 答案　D 　圍繞光合作用過(guò)程的分析，考查科學(xué)思維能力 3.(2018·北京卷，3)光反應(yīng)在葉

15、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(wú)色。該反應(yīng)過(guò)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(huì)產(chǎn)生氧氣 解析　光合作用中的光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上，光合色素吸收光能，一方面使水光解，釋放出氧氣和形成[H]，另一方面在有關(guān)酶的催化作用下，促使ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成ATP，D正確，A、C錯(cuò)誤；結(jié)合題干信息，加入氧化還原指示劑DCIP后，DCIP會(huì)被[H]還原，B錯(cuò)誤。 答案　D 4.(多選)下列關(guān)于光合作用的敘述，正確的是(　　) A.光反應(yīng)階段不需要酶的參與

16、B.暗反應(yīng)階段既有C5的生成又有C5的消耗 C.光合作用過(guò)程中既有[H]的產(chǎn)生又有[H]的消耗 D.光合作用過(guò)程將光能轉(zhuǎn)換成有機(jī)物中的化學(xué)能 解析　光反應(yīng)過(guò)程需要酶的參與；暗反應(yīng)階段既有C5的生成又有C5的消耗；光合作用過(guò)程中光反應(yīng)階段產(chǎn)生[H]，暗反應(yīng)階段消耗[H]；光合作用過(guò)程將光能轉(zhuǎn)換成有機(jī)物中的化學(xué)能。 答案　BCD 突破光合作用過(guò)程的4個(gè)誤區(qū) (1)綠色植物中參與光合作用的色素只存在于葉綠體類囊體薄膜上，液泡中的色素不參與光合作用。 (2)綠色植物中參與光合作用的酶存在于葉綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。 (3)不要認(rèn)為暗反應(yīng)不需要光。光合作用的過(guò)程可以分為兩個(gè)階

17、段，即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。前者在光下才能進(jìn)行，并在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)；后者在有光、無(wú)光的條件下都可以進(jìn)行，但需要光反應(yīng)的產(chǎn)物[H]和ATP，因此在無(wú)光條件下不可以長(zhǎng)期進(jìn)行。 (4)葉綠體并不是進(jìn)行光合作用的必要場(chǎng)所：進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定含葉綠體，如藍(lán)藻、光合細(xì)菌能進(jìn)行光合作用，但沒(méi)有葉綠體?！　　? 　圍繞條件驟變時(shí)對(duì)葉綠體中物質(zhì)含量的影響，考查科學(xué)思維的能力 5.(2018·淮安、宿遷市上學(xué)期期中卷)下圖為在一定溫度和最適光照強(qiáng)度下，測(cè)得甲、乙兩種植物的光合速率隨環(huán)境中CO2濃度的變化情況，相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A.適當(dāng)降低光照強(qiáng)度，D點(diǎn)將向左移動(dòng) B.甲植物

18、的CO2補(bǔ)償點(diǎn)比乙植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)高 C.當(dāng)CO2吸收量為C時(shí)，植物甲比植物乙合成的有機(jī)物量多 D.當(dāng)CO2濃度短時(shí)間內(nèi)由B點(diǎn)上升到D點(diǎn)時(shí)，甲植物細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C3的含量降低 解析　根據(jù)題意，圖中曲線是在最適的光照強(qiáng)度條件下測(cè)得的CO2吸收量，因此光照強(qiáng)度減弱，CO2的吸收量降低，導(dǎo)致D點(diǎn)將向左移動(dòng)；根據(jù)曲線圖可知，甲植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)比乙植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)高；由于植物甲的呼吸速率高于植物乙，所以當(dāng)CO2吸收量為C時(shí)，植物甲比植物乙合成的有機(jī)物量多；當(dāng)CO2濃度短時(shí)間內(nèi)由B點(diǎn)上升到D點(diǎn)時(shí)，甲植物細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C3的含量升高。 答案　D 6.在其他條件適宜的情況下，在供試植物正常進(jìn)行

19、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 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

20、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。 答案　C 考點(diǎn)三　影響光合作用的因素及應(yīng)用 1.內(nèi)部因素 (1)植物自身的遺傳特性(如植物品種不同)，以陰生植物、陽(yáng)生植物為例，如圖所示。 (2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶 2.外部因素 (1)單因子變量對(duì)光合作用影響的曲線分析 ①光照強(qiáng)度 ②CO2濃度 ③溫度 ④水分和礦質(zhì)元素 (2)多因子對(duì)光合速率的影響 　單因子對(duì)光合作用的影響 1.(2018·全國(guó)卷Ⅰ，30)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖

21、所示?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于A時(shí)，甲、乙兩種植物中，對(duì)光能的利用率較高的植物是________。 (2)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過(guò)大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是________，判斷的依據(jù)是____________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是________。 (4)某植物夏日晴天中午12：00時(shí)葉片的光合速率明顯下降，其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的

22、________(填“O2”或“CO2”)不足。 解析　(1)由題圖可知，乙的光飽和點(diǎn)及光補(bǔ)償點(diǎn)都比甲低，因此甲、乙兩種植物在光照強(qiáng)度較低時(shí)乙更具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)光照強(qiáng)度大于A時(shí)，甲種植物光合作用強(qiáng)度高于乙種植物，因此甲種植物對(duì)光能的利用率較高。(2)根據(jù)曲線圖可知，甲種植物的光飽和點(diǎn)較高，對(duì)光照的需求大。當(dāng)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過(guò)大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，甲種植物凈光合速率下降幅度較大。(3)乙種植物的光補(bǔ)償點(diǎn)較低，所以更適合在光照較弱的林下種植。(4)夏日晴天中午溫度過(guò)高，氣孔部分關(guān)閉，因此進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2不足，葉片的光合速率明顯下降。 答案　(1)甲　(2)甲　光

23、照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過(guò)大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大 (3)乙　(4)CO2 　結(jié)合多因素對(duì)光合作用的影響，考查綜合分析問(wèn)題能力 2.(2014·全國(guó)卷Ⅱ，29)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示。 據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)當(dāng)CO2濃度為A時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為________。CO2濃度在A～B之間時(shí)，曲線________表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。 (2)CO2濃度大于C時(shí)，曲線b和c所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是________________________

24、_________________________________ _____________________________________________________________________。 (3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于A時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量________(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。 (4)據(jù)圖可推測(cè)，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來(lái)提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮____________這一因素的影響，并采取相應(yīng)措施。 [慧眼識(shí)圖　獲取信息] 答案　(1)0　a、b、c　(2)光強(qiáng)　(3

25、)大于　(4)光強(qiáng) 　結(jié)合教材實(shí)驗(yàn)拓展，考查科學(xué)探究能力 3.(2018·通、泰、揚(yáng)、徐、淮、宿二模)為了解紅松光合特性，研究人員對(duì)某良種基地的紅松進(jìn)行光合指標(biāo)日變化的相關(guān)測(cè)定，結(jié)果如下圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)影響紅松凈光合速率日變化的主要環(huán)境因素有____________。 (2) 在6點(diǎn)時(shí)紅松葉肉細(xì)胞中合成ATP的細(xì)胞器有________。紅松體內(nèi)一晝夜中有機(jī)物積累最多的時(shí)刻是________。 (3) 結(jié)合圖1、圖2分析，11～13點(diǎn)間紅松凈光合速率發(fā)生變化的主要原因是____________________，在此時(shí)間段，葉綠體中C5的含量變化趨勢(shì)是_________

26、___________。 (4) 從圖3可知，胞間CO2濃度在12～16點(diǎn)間基本沒(méi)有變化，這是因?yàn)開___________________。17點(diǎn)后胞間CO2濃度迅速上升，主要原因是________________________。 (5) 在某些農(nóng)作物栽培過(guò)程中，中午時(shí)段也會(huì)出現(xiàn)與紅松相似的現(xiàn)象。為緩解此現(xiàn)象，可采取的措施有__________________________________________________ _____________________________________________________________________。 解析　(1)一

27、日之內(nèi)光照強(qiáng)度、溫度等會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，植物周圍小環(huán)境中CO2濃度也會(huì)發(fā)生變化；這些都會(huì)影響紅松的凈光合速率。(2)圖1顯示，6點(diǎn)時(shí)紅松凈光合速率為0，說(shuō)明此時(shí)呼吸速率與光合速率相等，因此此時(shí)能夠合成ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體。從6點(diǎn)開始，紅松體內(nèi)有機(jī)物開始積累至18點(diǎn)時(shí)停止，故18時(shí)積累的有機(jī)物最多。(3)結(jié)合圖1、2可知，11～13點(diǎn)凈光合速率下降是隨氣孔導(dǎo)度下降而下降。氣孔導(dǎo)度下降導(dǎo)致CO2供應(yīng)減少，故C5的含量增加。(4)當(dāng)植物從環(huán)境中吸收CO2的量與葉肉細(xì)胞光合作用吸收的量平衡時(shí)，胞間CO2濃度保持基本平衡。當(dāng)光照減弱，光合作用隨之減弱，消耗CO2減少，導(dǎo)致胞間CO2濃度升高。(

28、5)植物“午休”現(xiàn)象的發(fā)生主要是蒸騰作用增強(qiáng)使得氣孔導(dǎo)度下降，CO2供應(yīng)減少所致，因此可適當(dāng)遮陰、灌溉，補(bǔ)充CO2等。 答案　(1)光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度等　(2)線粒體和葉綠體　18時(shí)　(3)葉片氣孔導(dǎo)度降低　增加　(4)從環(huán)境中吸收的CO2量與葉肉細(xì)胞吸收的CO2量基本相等　光照減弱，光合速率下降，消耗的CO2量減少　(5)適當(dāng)補(bǔ)充水分、適當(dāng)遮陰、補(bǔ)充CO2等 澄清易錯(cuò)易混·強(qiáng)化科學(xué)思維 [易錯(cuò)易混] 易錯(cuò)點(diǎn)1　混淆塑料大棚中“塑料顏色”與“補(bǔ)光類型”的選擇 點(diǎn)撥　為提高光能利用率，塑料大棚栽培時(shí)常選擇“無(wú)色塑料”以便透過(guò)各色光。然而，為避免白熾燈光中黃、綠光利用率較低，陰天

29、或夜間給溫室大棚“人工補(bǔ)光”時(shí)，則宜選擇植物吸收利用效率最高的“紅光或藍(lán)紫光”燈泡。 易錯(cuò)點(diǎn)2　同一植物光照時(shí)間相等光合產(chǎn)量不一定相等 點(diǎn)撥　若同一植物處于兩種不同情況下進(jìn)行光合作用。甲：一直光照10分鐘(暗反應(yīng)時(shí)間為10分鐘)；乙：光照5秒，黑暗5秒，持續(xù)20分鐘，則光合作用制造的有機(jī)物：甲<乙(暗反應(yīng)時(shí)間為20分鐘)。 易錯(cuò)點(diǎn)3　CO2中C進(jìn)入C3但一定不進(jìn)入C5 點(diǎn)撥　可用放射性同位素標(biāo)記法證明，CO2中的C進(jìn)入C3但一定不進(jìn)入C5，最后進(jìn)入(CH2O)，C5中的C一定不進(jìn)入(CH2O)。即：14CO2→14C3→(14CH2O) 易錯(cuò)點(diǎn)4　光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]≠細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[

30、H] 點(diǎn)撥　光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]為還原型輔酶Ⅱ(NADPH)，其可還原C3；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]為還原型輔酶Ⅰ(NADH)，其可還原O2。 [規(guī)范答題] (2015·全國(guó)卷Ⅰ，29改編)回答下列問(wèn)題： (1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的________上，該物質(zhì)主要捕獲可見光中的________。由此，在大棚生產(chǎn)中為保證作物的最大光合速率常選用(如遇陰雨天)________色塑料或玻璃作棚頂，室內(nèi)補(bǔ)光時(shí)則宜選用________(填“白熾”“綠色”或“紅色與藍(lán)紫色”)燈泡。 (2)為研究補(bǔ)光措施與效率，科學(xué)家以生長(zhǎng)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)，

31、每組處理的總時(shí)間均為135秒，請(qǐng)分析： 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_______________________________ _____________________________________________________________________。 ②A、B、C三組處理相比，隨著________________的增加，使光下產(chǎn)生的ATP和________(填“NADH”或“NADPH”)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。 答卷采樣 錯(cuò)因分析

32、 忽略大棚“補(bǔ)光效率”與照光“成本”的關(guān)系 正確答案：紅色與藍(lán)紫色 誤認(rèn)為C組摻雜黑暗處理導(dǎo)致合成有機(jī)物大量減少 正確答案：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(duì)含量卻是D組的94% 混淆光合作用與細(xì)胞呼吸中“[H]” 正確答案：NADPH 探索高考命題的奧秘(三) [教材原型] 1.(必修1 P106　T8)假如白天突然中斷了CO2的供應(yīng)，葉綠體內(nèi)首先積累起來(lái)的物質(zhì)是什么？ 提示　白天若突然中斷CO2的供應(yīng)，葉綠體內(nèi)首先積累起來(lái)的物質(zhì)是五碳化合物。 2.(必修1 P106拓展題)下圖是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。分析

33、曲線圖并回答： (1)為什么7～10時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)？ (2)為什么12時(shí)左右的光合作用強(qiáng)度明顯減弱？ (3)為什么14～17時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷下降？ 提示　(1)根據(jù)圖中的曲線表明，7～10時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，這是因?yàn)樵谝欢囟群投趸脊?yīng)充足的情況下，光合作用的強(qiáng)度是隨著光照加強(qiáng)而增強(qiáng)的。 (2)在12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱，是因?yàn)榇藭r(shí)溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔大量關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度明顯減弱。 (3)14～17時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷下降的原因，是因?yàn)榇藭r(shí)光照強(qiáng)度不斷減弱。 [轉(zhuǎn)換視角] 轉(zhuǎn)換視角1　結(jié)合曲線模型考查CO2或光照強(qiáng)度

34、對(duì)光合速率及C3、C5等物質(zhì)變化的影響 1.(2013·重慶理綜)如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)(碳反應(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 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錯(cuò)誤；t2

35、→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(huì)提高，B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正確。 答案　D 2.(2018·江蘇卷，18)如圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)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

36、C.橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng)，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 解析　由題圖可知，甲、乙兩曲線剛開始重疊，之后又分開，A項(xiàng)所述條件不會(huì)出現(xiàn)圖示結(jié)果，A項(xiàng)不符合題意；橫坐標(biāo)為溫度，則相應(yīng)曲線應(yīng)存在最適溫度下的最高凈光合速率，呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，B項(xiàng)不符合題意；葉綠體中的葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。若橫坐標(biāo)表示光波長(zhǎng)，隨著波長(zhǎng)增大植物的凈光合速率不應(yīng)是先增大后趨于穩(wěn)定，C項(xiàng)不符合題意；隨著光照強(qiáng)度的增加，凈光合速率先增加后趨于穩(wěn)定，在某一光照強(qiáng)度下，較高濃度的CO2條件下植物凈光合速率大，D項(xiàng)符合題意。 答案　

37、D 3.(2018·全國(guó)卷Ⅱ，30)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性，某同學(xué)選取來(lái)自樹冠不同層的A、B兩種葉片，分別測(cè)定其凈光合速率，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)從圖可知，A葉片是樹冠________(填“上層”或“下層”)的葉片，判斷依據(jù)是___________________________________________________________________。 (2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，A葉片的凈光合速率開始下降，但測(cè)得放氧速率不變，則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的________反應(yīng)受到抑制。 (3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素

38、的含量，在提取葉綠素的過(guò)程中，常用的有機(jī)溶劑是________。 解析　(1)樹冠下層葉片達(dá)到最大凈光合速率時(shí)所需的光照強(qiáng)度會(huì)低于上層葉片，故由圖中曲線可得出A葉片是樹冠下層葉片。(2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，A葉片的凈光合速率開始下降，說(shuō)明CO2的吸收量減少，但測(cè)得放氧速率不變，由此可知，光反應(yīng)速率基本不變，因此，凈光合速率下降的主要原因是光合作用的暗反應(yīng)受到抑制。(3)常用有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇對(duì)葉綠素進(jìn)行提取。 答案　(1)下層　A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需光照強(qiáng)度低于B葉片　(2)暗　(3)無(wú)水乙醇 轉(zhuǎn)換視角2　逆向思維——根據(jù)變化結(jié)果逆推“改變因子” 4.(2020·高考預(yù)測(cè))

39、如圖表示在夏季晴朗的白天且氣溫適宜，植物細(xì)胞內(nèi)C3和C5的相對(duì)含量隨一種環(huán)境因素改變的變化情況，下列對(duì)這一環(huán)境因素改變的分析正確的是(　　) A.突然停止光照 B.突然增加CO2濃度 C.降低環(huán)境溫度 D.增加光照強(qiáng)度 解析　突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，被還原的C3減少，生成的C5減少，而CO2被C5固定形成C3的過(guò)程不變，故C3的相對(duì)含量將增加、C5的相對(duì)含量將減少，A錯(cuò)誤；突然增加CO2濃度，CO2被C5固定形成C3的量增加、消耗的C5量增加、C3還原速率不變，植物細(xì)胞內(nèi)C3相對(duì)含量增加、C5相對(duì)含量減少，B錯(cuò)誤；降低環(huán)境溫度，CO2固定速率和C3還原速

40、率均下降，C5的相對(duì)含量不會(huì)大幅度地增加，C錯(cuò)誤；增加光照強(qiáng)度，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP增多，被還原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的過(guò)程不變，故C3的相對(duì)含量將減少、C5的相對(duì)含量將增加，D正確。 答案　D 轉(zhuǎn)換視角3　思維變通——將“變化因子”切入試題綜合考查 5.(2017·全國(guó)卷Ⅰ，30) 植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制，光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度，已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的，回答下列問(wèn)題： (1)將正常生長(zhǎng)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_____

41、_______________________ ____________________________________________________________________， 甲種植物凈光合速率為0時(shí)，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(wú)O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加，原因是_______________________________________ _________________________________________________________

42、___________。 解析　(1)在適宜條件下照光培養(yǎng)時(shí)，由于光合速率大于呼吸速率，導(dǎo)致密閉容器內(nèi)CO2 濃度下降，進(jìn)而導(dǎo)致光合作用速率降低。題干信息表明甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的，因此甲種植物凈光合速率為0時(shí)(即CO2補(bǔ)償點(diǎn)時(shí))的二氧化碳濃度已超過(guò)乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)，因此其凈光合速率大于0。 (2)若將甲種植物密閉在無(wú)O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，由于植物進(jìn)行光合作用能釋放氧氣，因此植物的有氧呼吸增加。 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

43、光下進(jìn)行光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的[H]發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以當(dāng)O2增多時(shí)，有氧呼吸增加 課后·分層訓(xùn)練 (時(shí)間：35分鐘) 1.(2016·江蘇卷，17)下列用鮮菠菜進(jìn)行色素提取、分離實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A.應(yīng)該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素 B.即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素 C.為獲得10 mL提取液，研磨時(shí)一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D.層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會(huì)很快隨溶液揮發(fā)消失 解析　CaCO3可防止酸破壞葉綠素，應(yīng)在研磨時(shí)加入，A

44、錯(cuò)誤；即使菜中葉剪碎不夠充分，但色素種類并沒(méi)有減少，也可提取出4種光合色素，B正確；由于研磨時(shí)乙醇揮發(fā)，故為獲得10 mL提取液，研磨時(shí)加入多于10 mL乙醇，C錯(cuò)誤；葉綠素條帶不會(huì)隨層析液揮發(fā)消失，D錯(cuò)誤。 答案　B 2.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種完全缺失了葉綠素b的水稻突變體。在適宜的條件下，該突變體和野生型水稻CO2吸收速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A.該突變體細(xì)胞呼吸速率較大，對(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng) B.用紙層析法分離突變體的光合色素，濾紙條上缺失了黃綠色的色素帶 C.當(dāng)光照強(qiáng)度為a時(shí)，突變體和野生型水稻光合作用固定CO2的速率相等 D.當(dāng)光照強(qiáng)度為

45、b時(shí)突變體吸收CO2的速率較大，其原因可能是氣孔開度較大 解析　本題考查影響光合作用速率的因素，主要考查理解能力和獲取信息的能力。據(jù)圖分析，該突變體細(xì)胞呼吸速率較大，對(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)，A正確；葉綠素b呈黃綠色，濾紙條上缺失了黃綠色的色素帶，B正確；當(dāng)光照強(qiáng)度為a時(shí)，突變體和野生型水稻光合作用吸收CO2的速率相等，但突變體固定CO2的速率較大，C錯(cuò)誤。 答案　C 3.(2018·蘇北四市一模)下圖表示某植物葉肉細(xì)胞中部分物質(zhì)變化途徑，其中①～④代表有關(guān)生理過(guò)程。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.過(guò)程③④不在生物膜上進(jìn)行 B.過(guò)程①②④都有ATP生成 C.過(guò)程③產(chǎn)生的C6H1

46、2O6中的氧來(lái)自H2O和CO2 D.過(guò)程④產(chǎn)生的[H]并不全都來(lái)自于C6H12O6 解析　由圖可知，過(guò)程①是光反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，過(guò)程②是有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，過(guò)程③是暗反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，過(guò)程④是有氧呼吸的第一、二階段，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中；過(guò)程①②④都有ATP生成，過(guò)程③消耗ATP；過(guò)程③產(chǎn)生的C6H12O6中的氧來(lái)自CO2；過(guò)程④產(chǎn)生的[H]來(lái)自C6H12O6和H2O。 答案　C 4.(2018·揚(yáng)州上學(xué)期期中卷)關(guān)于葉綠體中色素提取分離實(shí)驗(yàn)及光合作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A.在綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，可以使用紙層析法分離

47、綠葉中的色素 B.進(jìn)入葉綠體中的CO2不能被[H]直接還原成有機(jī)物 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.農(nóng)業(yè)上可以采取增施農(nóng)家肥的措施來(lái)提高作物光合作用的產(chǎn)量 解析　在綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，可以使用紙層析法分離綠葉中的色素；進(jìn)入葉綠體中的CO2不能被[H]直接還原成有機(jī)物，需要先與C5結(jié)合生成C3后，才能被[H]還原成有機(jī)物；與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是溫度低，光照時(shí)間縮短影響的不是光合速率；農(nóng)家肥通過(guò)微生物的分解為農(nóng)作物提供CO2和礦質(zhì)元素，所以農(nóng)業(yè)上可以采取增施農(nóng)家肥的措施來(lái)提高作物光合作

48、用的產(chǎn)量。 答案　C 5.(2018·常州一模)科研工作者利用位于江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)小紀(jì)鎮(zhèn)良種場(chǎng)作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究高二氧化碳濃度、高溫對(duì)水稻光合日變化特征的影響，設(shè)置了環(huán)境CO2和環(huán)境溫度(ACAT)、環(huán)境CO2和高溫度(ACET)、高CO2和環(huán)境溫度(ECAT)、高CO2和高溫度(ECET)等4個(gè)處理，從9：00到17：00每隔1 h測(cè)定某晴天水稻的光合作用。下圖為4種不同方式處理水稻后的凈光合作用速率(Pn)變化圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是________，ACAT組在本實(shí)驗(yàn)中的作用是________________。 (2) 從圖中可看出，________

49、升高，顯著增加了水稻凈光合作用速率(Pn)，而________升高呈相反趨勢(shì)。 (3) 從圖中可看出，Pn在________(時(shí)間)兩個(gè)峰值間出現(xiàn)了明顯的下降，產(chǎn)生了光合“午休”。另一個(gè)科研小組利用本平臺(tái)進(jìn)行研究，每隔2 h記錄一次，并未發(fā)現(xiàn)水稻的該現(xiàn)象，可能的原因是________________________。對(duì)于葉片光合“午休”的機(jī)理存在不同的觀點(diǎn)，有學(xué)者研究認(rèn)為，自然條件下晴天中午過(guò)飽和光強(qiáng)抑制及________的增強(qiáng)，是植物光合作用效率降低的主要原因。也有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，中午強(qiáng)光高溫影響________過(guò)程，進(jìn)而影響到ATP和________的產(chǎn)生。但也有研究認(rèn)為，“午休”的發(fā)生

50、與維持主要由________(結(jié)構(gòu))限制引起的，與胞間CO2的濃度密切相關(guān)。 解析　(1)該實(shí)驗(yàn)是研究二氧化碳濃度、溫度對(duì)水稻光合日變化特征的影響，自變量是二氧化碳濃度和溫度變化，ACAT組是環(huán)境CO2和環(huán)境溫度，起對(duì)照作用。(2)從圖中可看出，高CO2和環(huán)境溫度(ECAT)及高CO2和高溫度(ECET)水稻凈光合作用速率(Pn)較大，說(shuō)明CO2濃度升高能顯著增加水稻凈光合作用速率，而溫度升高降低了水稻凈光合作用速率。(3)從圖中可看出，Pn在12：00～14：00間出現(xiàn)了明顯的下降，而每隔2 h記錄一次，測(cè)定間隔時(shí)間較長(zhǎng)，可能無(wú)法發(fā)現(xiàn)水稻的光合“午休”現(xiàn)象。自然條件下晴天中午過(guò)飽和光強(qiáng)造

51、成光抑制及呼吸作用的增強(qiáng)，這是植物光合作用效率降低的主要原因；中午強(qiáng)光高溫會(huì)影響光反應(yīng)過(guò)程，進(jìn)而影響到ATP和[H]的產(chǎn)生，從而影響光合作用效率；中午的強(qiáng)光高溫條件下，蒸騰作用較強(qiáng)，會(huì)引起氣孔導(dǎo)度下降，氣孔部分關(guān)閉限制胞間CO2的濃度，進(jìn)而影響光合作用效率。 答案　(1)二氧化碳和溫度變化　對(duì)照　(2)CO2濃度　溫度　(3)12：00、14：00　測(cè)定間隔時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)法觀察到光合“午休”現(xiàn)象　呼吸作用　光反應(yīng)　[H]　氣孔 6.(2018·蘇錫常鎮(zhèn)三模)如圖為科研人員測(cè)定獼猴桃果肉的光合放氧特性時(shí)的裝置示意圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.實(shí)驗(yàn)前需測(cè)定反應(yīng)室中的溶解氧濃度

52、 B.NaHCO3能為果肉細(xì)胞光合作用提供充足的CO2 C.進(jìn)水口在下，出水口在上，有利于維持反應(yīng)室溫度 D.若反應(yīng)室中的氧氣濃度保持不變，表明果肉細(xì)胞不進(jìn)行光合作用 解析　若反應(yīng)室中的氧氣濃度保持不變，可能是果肉細(xì)胞的光合作用速率與有氧呼吸速率相等。 答案　D 7.(2018·南通、徐州六市二模)(多選)右圖是某植物葉肉細(xì)胞光合作用與有氧呼吸過(guò)程中的物質(zhì)變化圖解，其中①～④表示過(guò)程。相關(guān)敘述正確的是(　　) A.過(guò)程①③④都能合成ATP B.過(guò)程①②③④總是同時(shí)進(jìn)行 C.過(guò)程①③都在生物膜上進(jìn)行 D.過(guò)程④產(chǎn)生的[H]還來(lái)自于水 解析　據(jù)圖可知，過(guò)程①～④依次是光合作用的

53、光反應(yīng)階段、光合作用的暗反應(yīng)階段、有氧呼吸的第三階段、有氧呼吸的第一、二階段，其中①③④都能合成ATP，A正確；過(guò)程①②③④不一定同時(shí)進(jìn)行，如晚上僅進(jìn)行③④(有氧呼吸)而不進(jìn)行①②(光合作用)，B錯(cuò)誤；過(guò)程①是光合作用的光反應(yīng)階段，場(chǎng)所是類囊體薄膜；過(guò)程③是有氧呼吸的第三階段，場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜，C正確；過(guò)程④是有氧呼吸的第一、二階段，產(chǎn)生的[H]除了來(lái)自葡萄糖之外，還來(lái)自于水，D正確。 答案　ACD 8.(2018·徐州市上學(xué)期期中卷)下列有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的說(shuō)法，正確的是(　　) A.包扎傷口應(yīng)選用透氣的敷料，能促進(jìn)傷口附近細(xì)胞的有氧呼吸 B.連續(xù)陰雨，白天適當(dāng)降低大棚內(nèi)

54、的溫度，不利于提高作物產(chǎn)量 C.合理密植、保證行間通風(fēng)有利于提高農(nóng)作物產(chǎn)量 D.提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)閯×疫\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的大量乳酸使內(nèi)環(huán)境pH明顯下降 解析　包扎傷口應(yīng)選用透氣的敷料，能抑制傷口附近厭氧菌的無(wú)氧呼吸，不能大量繁殖，A錯(cuò)誤；連續(xù)陰雨，白天適當(dāng)降低大棚內(nèi)的溫度，可以降低呼吸消耗，因此是有利于提高作物產(chǎn)量的，B錯(cuò)誤；合理密植、保證行間通風(fēng)，可以提高光合作用強(qiáng)度，有利于提高農(nóng)作物產(chǎn)量，C正確；由于血漿中有緩沖物質(zhì)的存在，所以劇烈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸不會(huì)導(dǎo)致血漿pH明顯下降，D錯(cuò)誤。 答案　C 9.(2018·無(wú)錫一模)野生川貝母是一類珍貴的藥用植物，多生長(zhǎng)在高海拔的林間灌叢。研究人員

55、采用人工遮陰的方法模擬高原群落灌叢下的遮陰度，研究遮陰和全光對(duì)野生川貝母光合作用的影響，為人工引種提供理論支持。下圖為研究人員對(duì)遮陰和全光條件下川貝母光合速率部分研究數(shù)據(jù)的曲線圖，請(qǐng)分析回答： (1)在高海拔地區(qū)，灌叢與野生川貝母之間結(jié)構(gòu)分布顯著提高了________利用環(huán)境資源的能力。 (2)光照強(qiáng)度為a時(shí)，川貝母葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有________。研究表明，川貝母人工引種的適宜條件是________，理由是_________________________ ________________________________________________________

56、___________。 (3)研究人員進(jìn)一步檢測(cè)了川貝母葉片光合作用的相關(guān)參數(shù)。結(jié)果如下表： 參數(shù) 遮陰 全光 能量捕獲效率/(F′v/F′m) 0.563 0.491 氣孔導(dǎo)度/(mol H2O·m－2·s－1) 0.456 0.201 胞間CO2濃度/(μmol CO2 molair) 261 210 葉綠體中光反應(yīng)捕獲的能量既用于暗反應(yīng)，也參與葉綠體中淀粉和____________等生物大分子的合成。同時(shí)，遮陰條件下，____________(填表中參數(shù))更高，有利于提高川貝母葉肉細(xì)胞中CO2固定速率。 解析　(1)在高海拔地區(qū)，灌叢與野生川貝母之間結(jié)

57、構(gòu)分布體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu)，顯著提高了群落利用環(huán)境資源的能力。(2)由圖可知，光照強(qiáng)度為a時(shí)，川貝母細(xì)胞已開始進(jìn)行光合作用，且光合作用速率小于呼吸作用速率，因此葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體。由圖可知，遮陰條件下，川貝母光合速率比全光條件下光合速率更高，有利于有機(jī)物的積累。(3)光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP既可以用于暗反應(yīng)，也可以用于葉綠體中淀粉、核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的合成。由表中數(shù)據(jù)可知，遮陰條件下川貝母葉肉細(xì)胞的氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度更高，有利于CO2固定。 答案　(1)群落　(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體　遮陰 遮陰條件下川貝母光合速率更高，更有利于有機(jī)

58、物的積累 (3)核酸、蛋白質(zhì)　氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度 10.(2018·蘇州一模)隨著全球氣候變化的加劇，土壤鹽漬化已成為影響生態(tài)和農(nóng)業(yè)的主要問(wèn)題。摩西球囊霉(G.mosseae)廣泛分布于鹽堿土壤中，能侵染植物并提高植物抗鹽能力。研究人員將2年生盆栽“鳳丹”牡丹幼苗接種摩西球囊霉，測(cè)定葉片的凈光合速率(Pn)隨光合有效輻射及日變化的影響，CK為對(duì)照組，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)繪制有關(guān)曲線如下圖所示。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題： (1) 接種摩西球囊霉能促進(jìn)牡丹等植物對(duì)________________的吸收，提高植物的抗鹽能力。從生物群落的種間關(guān)系來(lái)看，摩西球囊霉與牡丹等植物之間的關(guān)系為_______

59、_________。 (2) 由圖1分析可知，在較大光合有效輻射時(shí)，相同____________條件下接種摩西球囊霉的牡丹的凈光合速率高于未接種植株，說(shuō)明鹽脅迫下摩西球囊霉能提高牡丹的凈光合速率，且與24%鹽濃度脅迫相比，在12%鹽濃度脅迫下摩西球囊霉對(duì)牡丹凈光合速率的提升效果____________。 (3) 由圖2可知，接種摩西球囊霉的牡丹凈光合速率日變化呈明顯的“雙峰型”曲線，導(dǎo)致中午凈光合速率出現(xiàn)“低谷”的主要原因是____________________，導(dǎo)致對(duì)葉綠體基粒產(chǎn)生的________利用率降低，進(jìn)而影響對(duì)光能的轉(zhuǎn)化利用。 (4) 科學(xué)家推測(cè)，摩西球囊霉對(duì)鹽脅迫作

60、用下綠色植物的光合作用具有積極的影響，最可能的原因是它能________(選填“提高”“降低”或“保持不變”)植物葉片中的葉綠素水解酶的活性。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在高于24%鹽濃度時(shí)，接種摩西球囊霉的牡丹提升凈光合速率效果有限，原因可能是隨鹽濃度的增大，____________________，無(wú)法充分發(fā)揮菌株的作用。 解析　(1)接種摩西球囊霉能促進(jìn)植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收，增大細(xì)胞液濃度，增強(qiáng)植物的抗鹽能力。摩西球囊霉能提高植物的抗鹽能力，植物能為摩西球囊霉提供有機(jī)物，兩者之間的關(guān)系為互利共生。(2)由圖1可知，在較大光合有效輻射時(shí)，相同鹽濃度和光合有效輻射條件下接種摩西球囊霉的牡丹的凈光合速率高于

61、未接種植株，說(shuō)明鹽脅迫下摩西球囊霉能提高牡丹的凈光合速率。接種摩西球囊霉的牡丹在12%鹽濃度脅迫下凈光合速率比24%鹽濃度脅迫下高，說(shuō)明12%鹽濃度脅迫下摩西球囊霉對(duì)牡丹凈光合作用的提升效果更好。(3)由圖2可知，接種摩西球囊霉的牡丹凈光合速率在中午出現(xiàn)“低谷”，這是因?yàn)橹形缯趄v作用過(guò)強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，生成的C3較少，利用的ATP和[H]減少，進(jìn)而影響光反應(yīng)。(4)摩西球囊霉在鹽脅迫作用下能提升綠色植物的光合作用，最可能的原因是降低葉綠素水解酶的活性，提升了葉綠素含量，從而提升了光合作用。在高于24%鹽濃度時(shí)，隨鹽濃度的增大，G.mosseae真菌的生理活性或侵染率可能下降，無(wú)法充

62、分發(fā)揮菌株的作用，所以接種摩西球囊霉的牡丹提升凈光合速率效果有限。 答案　(1)礦質(zhì)元素(或NaCl、無(wú)機(jī)鹽)　互利共生　(2)鹽(脅迫)濃度和(光合)有效輻射　更顯著(更好)　(3)蒸騰作用過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足　ATP和[H]　(4)降低　G.mosseae真菌的生理活性下降(或G.mosseae真菌的侵染率下降) 11.(2018·南通泰州一模)植物根際促生細(xì)菌(PGPR)是指生存在植物根系周圍，可促進(jìn)植物生長(zhǎng)、拮抗病原菌的有益菌?？蒲腥藛T研究了核桃幼苗在干旱環(huán)境下接種PGPR后對(duì)幼苗光合特性的影響，結(jié)果如下圖，其中氣孔導(dǎo)度指單位時(shí)間、單位面積葉片上通過(guò)氣孔的氣體量。請(qǐng)回答

63、下列問(wèn)題： (1)圖1的凈光合速率是采用葉齡一致的葉片，在________等相同的實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)得的單位時(shí)間、單位葉面積________的吸收量。 (2)測(cè)定葉綠素含量時(shí)，可先用________(化學(xué)試劑)提取葉片中的色素。葉片中葉綠素含量的變化會(huì)影響光反應(yīng)階段產(chǎn)生________的量，進(jìn)而影響整個(gè)光合作用過(guò)程。 (3)根據(jù)結(jié)果分析，與正常澆水組相比，干旱脅迫18天之前，導(dǎo)致核桃幼苗凈光合速率顯著下降的環(huán)境因素主要是____________。干旱脅迫19天后，核桃幼苗凈光合速率顯著下降主要受非氣孔因素限制，判斷的理由是____________________，導(dǎo)致其凈光合速率下降

64、的原因是____________________ (4) 本研究表明，干旱環(huán)境中接種PGPR可減緩植株凈光合速率的下降，其作用機(jī)制可能有____________________。 解析　(1)在科學(xué)研究中，不僅要設(shè)置好自變量，還要控制好無(wú)關(guān)變量，對(duì)不同實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組自變量的測(cè)定也要注意在相同的條件下進(jìn)行，得到的數(shù)據(jù)才具有可比性，所以選用的葉片的葉齡、所處的環(huán)境條件(如溫度、光照強(qiáng)度等)要相同。根據(jù)圖1信息，凈光合速率的測(cè)定是指單位時(shí)間、單位葉面積二氧化碳的吸收量。(2)葉綠素能溶解于無(wú)水乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑中。葉綠素能吸收光能，用于光合作用的光反應(yīng)，因此，葉綠素含量的變化直接影響光反應(yīng)的

65、進(jìn)行，光反應(yīng)階段的產(chǎn)物中[H]和ATP可用于暗反應(yīng)。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，干旱脅迫18天之前，葉綠素的含量上升，氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度下降，由此可見，凈光合速率下降的原因是干旱造成氣孔導(dǎo)度下降，從空氣中獲得的二氧化碳減少，影響了暗反應(yīng)的進(jìn)行。根據(jù)圖4，干旱脅迫19天之后，胞間二氧化碳濃度上升，說(shuō)明二氧化碳已經(jīng)不是光合作用的限制因素。從圖2可以看出，干旱脅迫19天之后葉綠素含量開始下降，從而影響了光合作用的光反應(yīng)，導(dǎo)致光合速率下降。(4)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，接種PGPR之后，可以緩解干旱對(duì)光合作用的影響。氣孔導(dǎo)度有所上升，葉綠素的破壞也有所減少，這可能是PGPR促進(jìn)了植物根系的發(fā)育，有利于植物從土壤中吸收更多的水分和無(wú)機(jī)鹽，以緩解植物缺水和缺少無(wú)機(jī)鹽的狀態(tài)。 答案　(1)光照強(qiáng)度、溫度　CO2　(2)無(wú)水乙醇(或丙酮)　[H]和ATP　(3)CO2濃度　胞間CO2濃度增加　葉綠素含量下降　(4)接種PGPR可促進(jìn)根系生長(zhǎng)，促進(jìn)吸收水分和無(wú)機(jī)鹽，從而調(diào)節(jié)氣孔導(dǎo)度、減少葉綠素流失(破壞)等 28