（北京專版）2019版高考生物一輪復習 專題6 光合作用課件.ppt

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1、專題6光合作用,高考生物 (北京市專用),考點1捕獲光能的色素和結構 1.(2017天津理綜,5,6分)葉綠體中的色素為脂溶性,液泡中紫紅色的花青苷為水溶性。以月季成熟的紫紅色葉片為材料,下列實驗無法達到目的的是() A.用無水乙醇提取葉綠體中的色素 B.用水做層析液觀察花青苷的色素帶 C.用質壁分離和復原實驗探究細胞的失水與吸水 D.用光學顯微鏡觀察表皮細胞染色體的形態(tài)和數(shù)目,五年高考,答案D本題考查綠葉中色素的提取與分離、細胞有絲分裂等相關知識。葉綠體色素為脂溶性,可溶于有機溶劑,如無水乙醇,A可達到目的;花青苷為水溶性,類比葉綠體色素的分離方法,可用水做層析液觀察花青苷的色素帶,B 可達

2、到目的;質壁分離和復原實驗可用于探究細胞的吸水和失水,C可達到目的;細胞中的染色質只在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中形成染色體,而表皮細胞無分裂能力,細胞中無染色體,D符合題意。,易錯警示染色質與染色體是同種物質在細胞不同時期的兩種不同形態(tài)。在細胞分裂過程中,染色質絲螺旋纏繞,成為染色體;在細胞分裂末期,染色體解螺旋恢復為染色質狀態(tài),而無分裂能力的細胞中不出現(xiàn)染色體。,2.(2017課標全國,3,6分)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(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中ATP的合成 B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對

3、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640660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的,答案A本題考查光合作用過程中光合色素的吸收光譜等相關知識。類胡蘿卜素不吸收紅光,A錯誤。光合色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,B正確。光合作用的作用光譜既可用O2的釋放速率隨光波長的變化來表示,也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示,C正確。葉片在640660 nm波長光下只有葉綠素能吸收光能,進行光合作用,釋放O2,D正確。,3.(2016課標全國,4,6分)關于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是()

4、A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中 B.構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,答案C葉綠體中的色素是有機物,可溶于無水乙醇中,A正確;Mg2+是構成葉綠素的成分,可由植物的根從土壤中吸收,B正確;一般情況下,光合作用所利用的光都是可見光,葉綠體中的色素主要吸收紅光、藍紫光用于光合作用,C錯誤;葉綠素的合成需要光照,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,D正確。,3.(2016課標全國,4,6分)關于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是() A

5、.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中 B.構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,答案C葉綠體中的色素是有機物,可溶于無水乙醇中,A正確;Mg2+是構成葉綠素的成分,可由植物的根從土壤中吸收,B正確;一般情況下,光合作用所利用的光都是可見光,葉綠體中的色素主要吸收紅光、藍紫光用于光合作用,C錯誤;葉綠素的合成需要光照,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,D正確。,知識歸納葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光等可見光。葉綠素的形成除需要有正?；蛲?

6、還需要有光、水、適宜的溫度以及N、Mg等礦質元素。,4.(2016江蘇單科,17,2分)下列用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述,正確的是() A.應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,研磨時一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D.層析完畢后應迅速記錄結果,否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發(fā)消失,答案B應該在研磨葉片前加入碳酸鈣,防止研磨過程中色素被破壞,A項錯誤;即使菜葉剪碎不夠充分,葉綠體色素也可以溶解在無水乙醇中進而提取出光合色素,B項正確;鮮菠菜中含有較多水分,因此不能為獲得10 mL提取

7、液而一次性加入10 mL乙醇,C項錯誤;層析完畢后,葉綠素條帶不會隨溶劑揮發(fā)而消失, D項錯誤。,易錯提醒(1) 葉綠體色素的提取和分離過程中加入的試劑的作用: SiO2:為了研磨充分;CaCO3:為了防止葉綠素被破壞;無水乙醇:溶解色素;層析液:用于分離各種色素。 (2)葉綠體中的色素不會隨層析液揮發(fā)而消失。,5.(2015四川理綜,1,6分)下列在葉綠體中發(fā)生的生理過程,不需要蛋白質參與的是() A.Mg2+吸收B.O2擴散C.光能轉換D.DNA復制,答案BO2以自由擴散方式通過葉綠體的內膜和外膜,該過程不需要載體蛋白的參與;參與Mg2+吸收的載體、催化光能轉換和DNA復制所需的酶均為蛋白

8、質,故選B。,6.(2014課標,2,6分,0.735)正常生長的綠藻,照光培養(yǎng)一段時間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,此后綠藻細胞的葉綠體內不可能發(fā)生的現(xiàn)象是() A.O2的產(chǎn)生停止B.CO2的固定加快 C.ATP/ADP值下降D.NADPH/NADP+值下降,答案B用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,導致綠藻細胞葉綠體內的光反應停止,不再產(chǎn)生O2、ATP和NADPH,使ATP/ADP、NADPH/NADP+值下降,A、C、D正確;光反應停止,使暗反應中的C3還原受阻,導致C5含量減少,從而使CO2的固定減慢,B錯誤。,7.(2014山東理綜,26,11分)我省某經(jīng)濟植物光合作用的研究結果如圖。,(1)圖甲

9、表示全光照和不同程度遮光對該植物葉片中葉綠素含量的影響。葉綠素存在于葉綠體中的上。需先用(填溶劑名稱)提取葉片中的色素,再測定葉綠素含量。用紙層析法進一步分離色素時,葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是。據(jù)圖分析,該植物可通過以增強對弱光的適應能力。 (2)圖乙表示初夏某天在遮光50%條件下,溫度、光照強度、該植物凈光合速率和氣孔導度(氣孔張開的程度)的日變化趨勢。8:00到12:00光照強度增強而凈光合速率降低,主要原因是 。18:00時葉肉細胞內產(chǎn)生ATP的細胞器有。 (3)實驗過程中,若去除遮光物,短時間內葉肉細胞的葉綠體中C3化合物含量。,答案(1)類囊體膜(或類囊體,基粒)無水

10、乙醇(或丙酮)葉綠素a增加葉綠素含量(2)呼吸作用增強,光合速率與呼吸速率的差值減小線粒體、葉綠體(3)減少,解析(1)葉綠體中的色素存在于類囊體膜(或類囊體、基粒)上;葉綠體中的色素易溶于有機溶劑,常用無水乙醇(或丙酮)來提取;溶解度越大的色素在濾紙上擴散得越快,葉綠素a與葉綠素b相比,葉綠素a擴散快,溶解度較大;從圖中可知,遮光越多,葉綠素含量越高。(2)8:00到12:00光照強度增強,8:00-12:00氣孔導度相對穩(wěn)定,CO2供應受限制,實際光合速率增大,但幅度不大,呼吸作用也增強,總光合速率與呼吸速率的差值減小,即凈光合速率降低;18:00凈光合速率為0,說明該植物的呼吸作用強度=

11、光合作用強度,故葉肉細胞內產(chǎn)生ATP的細胞器有葉綠體、線粒體。(3)去除遮光物,短時間內隨光照強度的增強,產(chǎn)生更多的H和ATP,使C3還原加快,C3含量減少。,考點2光合作用的原理及應用 1.(2018北京理綜,3,6分)光反應在葉綠體類囊體上進行。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由藍色逐漸變?yōu)闊o色。該反應過程中() A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化 C.不需要光合色素參與D.會產(chǎn)生氧氣,答案D光反應過程中,光合色素利用光能,將水分解成H和氧氣,同時在有關酶的催化作用下,ADP與Pi發(fā)生化學反應,生成ATP,A、C錯誤,D正確;H將DCIP還原,使

12、之由藍色逐漸變?yōu)闊o色,B錯誤。,易錯警示此H非彼H 光反應過程中產(chǎn)生的H是還原型輔酶(NADPH),而細胞呼吸過程中產(chǎn)生的H是還原型輔酶(NADH)。,2.(2017天津理綜,6,6分)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。如圖顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收速率。敘述錯誤的是() A.光照強度低于P時,突變型的光反應強度低于野生型 B.光照強度高于P時,突變型的暗反應強度高于野生型 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,答案D本題考查影響光合作用的因

13、素及光反應與暗反應的特點。光合作用的光反應與暗反應相互制約,相互影響。從圖示可以看出,在曲線圖P點以前,野生型水稻光合速率大于突變型,而P點后野生型水稻光合速率小于突變型,說明在P點前,野生型水稻光反應速率較高,P點后,突變型水稻暗反應速率較高,A、B正確;在P點前和P點后至光飽和點前,突變型水稻光合速率隨光照強度增加而增加,即限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度,當光照強度大于光飽和點時,限制光合速率的主要因素是CO2濃度,C 正確,D 錯誤。,方法技巧影響光合作用主要因素的判斷 光合速率主要受光照強度和環(huán)境中CO2濃度的影響。當實驗自變量為光照強度時,在光飽和點以前,影響光合速率的主

14、要環(huán)境因素是光照強度;當光照強度大于光飽和點時,影響光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度。當實驗自變量為CO2濃度時,CO2濃度小于CO2飽和點時,影響光合速率的主要環(huán)境因素為CO2濃度;當CO2濃度高于CO2飽和點時,影響光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度。,3.(2016北京理綜,5,6分)在正常與遮光條件下向不同發(fā)育時期的豌豆植株供應14CO2,48 h后測定植株營養(yǎng)器官和生殖器官中14C的量。兩類器官各自所含14C量占植株14C總量的比例如圖所示。 與本實驗相關的錯誤敘述是() A.14CO2進入葉肉細胞的葉綠體基質后被轉化為光合產(chǎn)物 B.生殖器官發(fā)育早期,光合產(chǎn)物大部分被分配到營養(yǎng)器官

15、 C.遮光70%條件下,分配到生殖器官和營養(yǎng)器官中的光合產(chǎn)物量始終接近 D.實驗研究了光強對不同發(fā)育期植株中光合產(chǎn)物在兩類器官間分配的影響,答案CCO2被固定形成C3,進而被還原為光合產(chǎn)物,是在葉肉細胞的葉綠體基質中完成的,A正確;分析圖示可知,該植物生殖器官發(fā)育早期,營養(yǎng)器官中所含14C量占植株14C總量的比例較高,說明此時期光合產(chǎn)物大部分被分配到營養(yǎng)器官,B正確;由圖示可知遮光70%條件下,在生殖器官發(fā)育早期,分配到營養(yǎng)器官的光合產(chǎn)物較多,只有在生殖器官發(fā)育晚期,分配到生殖器官和營養(yǎng)器官的光合產(chǎn)物量才較為接近,C錯誤;分析題干信息和圖示均可看出本實驗的目的是研究光強對不同發(fā)育期植株中光合產(chǎn)

16、物在兩類器官間分配的影響,D正確。,審題方法該題以柱形圖的形式呈現(xiàn)了光強(光照強度)對植株的不同發(fā)育期中光合產(chǎn)物在生殖器官和營養(yǎng)器官間分配的情況。解題時,可通過比較分析,尋找單一變量對實驗結果的影響,以獲取解題的關鍵信息。,4.(2016天津理綜,2,6分)在適宜反應條件下,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,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,答案C植物光合作用主要利用的是紅光和藍紫光,對綠光的利用很少。突然改用光照強度與白光相同的紅光照射后,

17、光反應速率加快,產(chǎn)物H和ATP上升,進而C3的還原過程加快,未被還原的C3下降,A、B項錯誤;而改用光照強度與白光相同的綠光照射后,光反應速率減慢,產(chǎn)物H和ATP下降,進而C3的還原過程減慢,C5下降,C項正確、D項錯誤。,知識歸納,5.(2009北京理綜,4,6)小麥和玉米的CO2固定量隨外界CO2濃度的變化而變化(如圖)。下列相關敘述不正確的是() A.小麥的CO2固定量與外界CO2濃度呈正相關 B.CO2濃度在100 mgL-1時小麥幾乎不固定CO2 C.CO2濃度大于360 mgL-1后玉米不再固定CO2 D.C4植物比C3植物能更有效地利用低濃度CO2,答案C由圖示相關數(shù)據(jù)可看出:在

18、圖示的CO2濃度范圍內,小麥的CO2固定量與外界CO2濃度呈正相關。CO2濃度在100 mgL-1時,C3植物小麥幾乎不固定CO2,而C4植物玉米固定CO2量較高,可見C4植物比C3植物能更有效地利用低濃度CO2。當CO2濃度大于360 mgL-1時,玉米的CO2固定量已達到CO2最大固定量,不再增加,而不是不再固定CO2。,6.(2008北京理綜,3,6)在光照下,小麥(C3植物)葉片的葉肉細胞和維管束鞘細胞都能發(fā)生的生理過程是() A.水光解釋放O2B.固定CO2形成三碳化合物 C.產(chǎn)生ATP和HD.光合色素吸收并轉換光能,答案C小麥植物葉片的葉肉細胞和維管束鞘細胞都是活細胞,都能進行呼吸

19、作用,但C3植物維管束鞘細胞沒有葉綠體不能進行光合作用,所以A、B、D項錯誤。光合作用的光反應階段和呼吸作用的第一階段(糖酵解)和第二階段(三羧酸循環(huán))都能產(chǎn)生ATP 和H,C項正確。,7.(2018課標全國,30,9分)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示。 回答下列問題: (1)當光照強度大于a時, 甲、乙兩種植物中,對光能的利用率較高的植物是。 (2)甲、乙兩種植物單獨種植時,如果種植密度過大,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時葉片的光合速率明顯下降,其原因是進入葉肉細胞

20、的(填“O2”或“CO2”)不足。,答案(1)甲(2)甲光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過大,植株接受的光照強度減弱,導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2,解析本題考查光照強度對光合作用的影響及其規(guī)律。(1)曲線顯示,當光照強度大于a時,相同光強下,甲植物凈光合速率較乙植物高,即此條件下甲植物對光能利用率較高。(2)種植密度較大時,植株接受的光照強度較弱,曲線顯示,在光強減弱過程中,甲植物凈光合速率下降幅度較乙大。(3)林下為弱光環(huán)境,曲線顯示,在弱光條件下,乙植物凈光合速率較甲植物高,故乙植物更適合在林下種植。(4)氣孔是葉片水分散失和CO2進入葉

21、片的通道。夏季晴天12:00,植物為減少蒸騰作用失水量而關閉部分氣孔,同時也阻礙了CO2進入葉片,從而影響了葉片光合速率。,8.(2017江蘇單科,29,9分)科研人員對獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進行了系列研究。圖1為光合放氧測定裝置示意圖,圖2為不同光照條件下果肉隨時間變化的光合放氧曲線。請回答下列問題: 圖1圖2 (1)取果肉薄片放入含乙醇的試管,并加入適量,以防止葉綠素降解。長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色,原因是。 (2)圖1中影響光合放氧速率的因素有。氧電極可以檢測反應液中氧氣的濃度,測定前應排除反應液中的干擾。,(3)圖1在反應室中加入NaHCO3的主要作用是。若提高

22、反應液中NaHCO3濃度,果肉放氧速率的變化是(填“增大”、“減小”、“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”)。 (4)圖2中不同時間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對1520 min曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是;若在20 min后停止光照,則短時間內葉綠體中含量減少的物質有(填序號:C5ATPHC3),可推測2025 min曲線的斜率為(填“正值”、“負值”或“零”)。,答案(1)CaCO3光合色素溶解在乙醇中(2)光照、溫度、CO2(NaHCO3)濃度溶解氧(3)提供CO2增大后穩(wěn)定(4)光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等負值,解析本題綜合考查了光合色素的提取原理和環(huán)境因素對光合速率的影響。(1)CaC

23、O3可中和果肉薄片細胞產(chǎn)生的有機酸,防止葉綠素降解;光合色素可溶于有機溶劑(如乙醇),所以果肉薄片長時間浸泡在乙醇中會因光合色素溶解而變成白色。(2)圖1裝置中的光照強度、水浴室的溫度、NaHCO3的濃度(可提供不同濃度的CO2)均可影響光合速率;該實驗的因變量是反應液中溶解氧的濃度變化,所以測定前應除去反應液中原有的溶解氧,以排除其對實驗結果的影響。(3)提高反應液中NaHCO3濃度即提高CO2濃度,可使光合速率先增大后穩(wěn)定。(4)1520 min 曲線的斜率幾乎不變,即光合放氧速率為0,說明光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等;停止光照后,光反應產(chǎn)生的H和ATP減少,C5合成速率下降,短時間內C3合

24、成速率不變但消耗減少,所以C3含量會增加;停止光照后光合速率下降,所以2025 min曲線的斜率為負值。,9.(2013北京理綜,29,16分)為研究棉花去棉鈴(果實)后對葉片光合作用的影響,研究者選取至少具有10個棉鈴的植株,去除不同比例棉鈴,3天后測定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。結果如圖。 圖1圖2 (1)光合作用碳(暗)反應利用光反應產(chǎn)生的ATP和, 在中將CO2轉化為三碳糖,進而形成淀粉和蔗糖。 (2)由圖1可知,隨著去除棉鈴百分率的提高,葉片光合速率。本實驗中對照組(空白對照組)植株的CO2固定速率相對值是。,(3)由圖2可知,去除棉鈴后,植株葉片中增加。

25、已知葉片光合產(chǎn)物會被運到棉鈴等器官并被利用,因此去除棉鈴后,葉片光合產(chǎn)物利用量減少, 降低,進而在葉片中積累。 (4)綜合上述結果可推測,葉片中光合產(chǎn)物的積累會 光合作用。 (5)一種驗證上述推測的方法為:去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理,使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官,檢測葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比,若檢測結果是,則支持上述推測。,答案(1)H(或NADPH)葉綠體基質(2)逐漸下降28(3)淀粉和蔗糖含量輸出量(4)抑制(5)未遮光的光合產(chǎn)物含量下降,光合速率上升,解析(1)光合作用過程中碳(暗)反應發(fā)生在葉綠體基質中,需要光反應為其提供ATP和H。

26、(2)由圖1信息可知,隨去除棉鈴的百分率提高,葉片光合速率降低;本實驗用不去除棉鈴的一組作為對照組,其CO2固定速率相對值是28。(3)由于光合產(chǎn)物會被運輸?shù)矫掴彽绕鞴俨⒈焕?去除棉鈴后,葉片光合產(chǎn)物的輸出量降低、利用量減少,進而在葉片中積累,因此葉片中淀粉和蔗糖的含量增加。(4)由1、2兩圖信息可知,去除棉鈴后光合產(chǎn)物積累,而CO2固定速率降低,說明葉片中光合產(chǎn)物的積累會抑制光合作用。(5)為驗證光合產(chǎn)物能抑制光合作用,需設置一組及時運走光合產(chǎn)物的實驗組進行對照,即去除棉鈴(保證單一變量)且對部分葉片遮光處理(消耗和利用未遮光葉片的光合產(chǎn)物),若未遮光葉片與只去除棉鈴植株的葉片相比,其光合

27、產(chǎn)物含量下降、光合速率上升,則可驗證上述結論是正確的。,10.(2016課標全國,29,10分)為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響,某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組,1組在田間生長作為對照組,另4組在人工氣候室中生長作為實驗組,并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同。于中午12:30測定各組葉片的光合速率,各組實驗處理及結果如表所示:,回答下列問題: (1)根據(jù)本實驗結果,可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是,其依據(jù)是;并可推測,(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。 (2)在實驗組中,若適當

28、提高第組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率,其原因是。 (3)小麥葉片氣孔開放時,CO2進入葉肉細胞的過程(填“需要”或“不需要”)載體蛋白,(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。,答案(1)濕度(或答相對濕度)(1分)在相同溫度條件下,相對濕度改變時光合速率變化較大(2分,其他合理答案可酌情給分)增加(1分) (2)四(1分)該實驗組的環(huán)境溫度未達到光合作用的最適溫度(3分,其他合理答案可酌情給分) (3)不需要不需要(每空1分,共2分),解析本題主要考查影響光合速率的因素及CO2進入葉肉細胞的方式。(1)分析對照組、實驗組一和實驗組二可知,高溫條件下(溫度均為36 ),適當增加相對濕度時,葉片

29、光合速率的增加量相對較大,而分析實驗組二、三、四可知,在相對濕度較高的條件下(相對濕度均為52%),適當降低溫度時,葉片光合速率的增加量較小,甚至降低。所以,中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度;并由增加相對濕度,葉片的光合速率增大可推知,增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)對比實驗組三和實驗組四可知:因溫度降低,葉片的光合速率下降,所以適當提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)CO2進入葉肉細胞的方式為自由擴散,既不需要載體蛋白,也不需要消耗ATP。,方法總結分析多因子變量時,一定要遵循單一變量原則,分析溫度對光合速率的影響時,溫度為單一變量,

30、相對濕度為無關變量,其應該相同;同理,相對濕度為單一變量時,溫度應該相同。,11.(2015天津理綜,7,15分)DHA對腦神經(jīng)發(fā)育至關重要。以A、B兩種單細胞真核藻為親本,利用細胞融合技術選育高產(chǎn)DHA融合藻。兩種藻特性如下表。,據(jù)表回答: (1)選育的融合藻應具有A藻與B藻的優(yōu)點。 (2)誘導融合前需用纖維素酶處理兩種藻,其目的是獲得。 (3)通過以下三步篩選融合藻,步驟可淘汰B藻,步驟可淘汰生長速率較慢的藻落,再通過步驟獲取生產(chǎn)所需的融合藻。 步驟a:觀察藻落的大小 步驟b:用不含有機碳源(碳源生物生長的碳素來源)的培養(yǎng)基進行光照培養(yǎng) 步驟c:測定DHA含量,甲組條件下,融合藻產(chǎn)生H的細

31、胞器是;丙組條件下產(chǎn)生ATP的細胞器是。 與甲、丙兩組相比,乙組融合藻生長速率較快,原因是在該培養(yǎng)條件下。 甲、乙兩組DHA產(chǎn)量均較高,但實際生產(chǎn)中往往采用甲組的培養(yǎng)條件,其原因是。,(4)以獲得的融合藻為材料進行甲、乙、丙三組試驗,結果如下圖。,答案(1)產(chǎn)生DHA、自養(yǎng)特性快速生長(2)原生質體(3)bac(4)線粒體、葉綠體線粒體融合藻既能光能自養(yǎng)又能異養(yǎng)融合藻利用光能和簡單的無機物即能生長,不需添加葡萄糖,可降低成本,也可防止雜菌生長,解析(1)根據(jù)題干信息,“利用細胞融合技術選育高產(chǎn)DHA融合藻”及表中信息可推斷融合藻應既具有A藻的“自養(yǎng)”和產(chǎn)“DHA”的特點,又具有B藻快速生長的優(yōu)

32、點。(2)誘導融合前需利用纖維素酶去掉兩種藻的細胞壁,從而獲得原生質體。(3)由于B藻是異養(yǎng)生物,只能利用有機碳源,故通過步驟b可以淘汰B藻。由于A藻生長慢、藻落小而B藻生長快、藻落大,因此,可以依據(jù)藻落大小淘汰生長速率較慢的藻落。最后能在不含有機碳源的培養(yǎng)基生長并且DHA含量較高的藻落即為生產(chǎn)所需的融合藻。(4)分析坐標圖可知,甲組的融合藻既能進行光合作用又能進行呼吸作用,因此,產(chǎn)生H的細胞器有葉綠體和線粒體。丙組融合藻在黑暗中產(chǎn)生ATP的細胞器是線粒體。乙組融合藻既能利用光能又能利用葡萄糖,屬于既能光能自養(yǎng)又能異養(yǎng)的生物,因此乙組培養(yǎng)條件下融合藻較甲、丙兩組生長快。實際生產(chǎn)中采用甲組的培養(yǎng)

33、條件而不采用乙組培養(yǎng)條件的原因是:甲組融合藻在不添加葡萄糖的情況下就能利用光能和簡單的無機物生長,因此降低了成本,也可防止雜菌生長。,知識歸納植物體細胞雜交技術操作流程,以下為教師用書專用,12.(2016四川理綜,5,6分)三倍體西瓜由于含糖量高且無籽,備受人們青睞。如圖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,導致葉片暗反應速率遠高于光反應速率 D.

34、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,答案D與11:00時相比,13:00時葉片凈光合速率下降,此現(xiàn)象是因13:00時氣孔關閉導致吸收CO2減少引起的“光合午休”,此時葉綠體中合成C3的速率相對較低,A項錯誤;14:00后葉片的Pn下降,但仍大于零,植株積累有機物的量仍在增多,B項錯誤;17:00后因光照強度的降低,光反應減弱,產(chǎn)生的H和ATP均減少,暗反應速率也降低,C項錯誤;Pn第一次下降,是因氣孔關閉,CO2濃度限制了光合速率,Pn第二次下降是光照強度降低引起的,D項正確。,疑難突破依據(jù)光合作用原理,弄清圖示中Pn兩次下降的原因是解答本題的關鍵。,13.(201

35、6四川理綜,1,6分)葉肉細胞內的下列生理過程,一定在生物膜上進行的是() A.O2的產(chǎn)生B.H2O的生成 C.H的消耗D.ATP的合成,答案A葉肉細胞內O2是在光合作用的光反應階段產(chǎn)生的,光反應的場所是葉綠體的類囊體薄膜,A項符合題意;在核糖體上氨基酸經(jīng)脫水縮合形成肽鏈的過程中能產(chǎn)生H2O,核糖體為無膜細胞器,B項不符合題意;光合作用中H的消耗發(fā)生在葉綠體基質中,沒有在生物膜上,C項不符合題意;葉肉細胞有氧呼吸的第一、二、三階段均能合成ATP,第一、二階段分別在細胞質基質和線粒體基質中進行,第三階段在線粒體內膜上進行,D項不符合題意。,疑難突破識記生物體各主要生理過程中的物質變化及發(fā)生部位是

36、解答本題的關鍵。,14.(2014海南單科,7,2分)關于小麥光合作用的敘述,錯誤的是() A.類囊體膜上產(chǎn)生的ATP可用于暗反應 B.夏季晴天光照最強時,小麥光合速率最高 C.進入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原 D.凈光合速率長期為零時會導致幼苗停止生長,答案B類囊體膜上進行光反應產(chǎn)生的ATP可用于暗反應,A正確;夏季晴天光照最強時,由于高溫導致氣孔關閉,CO2吸收減少,小麥光合速率下降,B錯誤;進入葉綠體中的CO2必須先經(jīng)過固定,形成C3后才被NADPH還原,C正確;凈光合速率長期為零時,有機物積累量為零,導致幼苗停止生長,D正確。,15.(2015課標,29,9分,0.426)為

37、了探究不同光照處理對植物光合作用的影響,科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定,每組處理的總時間均為135 s,處理結束時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實驗結果如下: A組:先光照后黑暗,時間各為67.5 s;光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。 B組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為7.5 s;光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。 C組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為3.75 ms(毫秒);光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。 D組(對照組):光照時間為1

38、35 s;光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%。 回答下列問題: (1)單位光照時間內,C組植物合成有機物的量(填“高于”、“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量,依據(jù)是;C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要,這些反應發(fā)生的部位是葉綠體。 (2)A、B、C三組處理相比,隨著的增加,使光下產(chǎn)生的能夠及時利用與及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。,答案(1)高于(1分)C組只用了D組一半的光照時間,其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%(2分)光照基質(每空1分,共2分) (2)光照和黑暗交替頻率(2分)ATP和還原型輔酶 (2分),解析本題綜合考查了暗反應的條件及場所、

39、光照和黑暗交替的頻率對光合作用產(chǎn)物的影響等。(1)對比C、D兩組實驗,C組光照和黑暗交替處理,D組只有光照,故單位光照時間內,C組植物合成有機物的量高于D組。分析C組和D組實驗,可推知光合作用中有些反應不需要光照,這些反應發(fā)生在葉綠體的基質中。(2)對比A、B、C三組實驗,在總光照時間相同的情況下,隨著光照和黑暗交替頻率的增加,光合作用產(chǎn)物的相對含量也增加。究其根本原因是光照與黑暗的交替頻率越高,光下產(chǎn)生的還原型輔酶和ATP越能及時利用并及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。,解后反思本題以AD四組實驗呈現(xiàn)題干信息,以全新的視角對光合作用光反應、暗反應及其相互關系進行考查,使試題具有較

40、高的新穎度與區(qū)分度。教師應引導學生理順光反應與暗反應的辯證關系,并啟發(fā)學生重點關注三組實驗中光照和黑暗的交替頻率與光合產(chǎn)物的關系,順勢作答。,16.(2016浙江理綜,30,14分)下面是關于植物光合作用的問題。請回答: (1)光反應發(fā)生在葉綠體的中,H2O在光反應中裂解為。 (2)若以14CO2作為光合作用的原料,在卡爾文循環(huán)中首先出現(xiàn)含14C的三碳化合物是。該三碳化合物在NADPH的氫和ATP的等物質存在的情況下,被還原為三碳糖磷酸。 (3)給某植物提供C18O2和H2O,釋放的氧氣中含有18O。氧氣中含有18O是由于,O又作為原料參與了光合作用之故。 (4)植物光合作用光飽和點可通過測定

41、不同下的光合速率來確定。在一定條件下,某植物在溫度由25 降為5 的過程中光飽和點逐漸減小,推測該植物在光照充足時的光合作用最適溫度(選填: )25 。,答案(14分,每空2分) (1)類囊體膜H+、O2和電子(2)三碳酸磷酸基團(3)C18O2中的部分氧轉移到O中 (4)光強度,解析(1)光反應發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,H2O在光反應中裂解為O2、H+和電子。(2)在卡爾文循環(huán)中首先出現(xiàn)的三碳化合物是三碳酸。該三碳化合物接受來自NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團,被還原為三碳糖磷酸。(3)給植物提供C18O2,而釋放的氧氣中也含有18O,說明C18O2中的部分氧轉移到了O中,而O又作為原

42、料參與光反應,裂解為18O2。(4)植物光合 作用的光飽和點,是指光合速率達到最大時的最低光強度。該植物在溫度由25 降為5 的過程中光飽和點逐漸減小,說明此時溫度是光合作用的限制因素,因此該植物在光照充足時的最適溫度25 。,解后反思對物質所含元素的轉移情況的分析要聯(lián)系光反應和碳(暗)反應的過程。,17.(2016課標全國,30,8分)為了探究生長條件對植物光合作用的影響,某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組,置于人工氣候室中,甲組模擬自然光照,乙組提供低光照,其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長一段時間(T)后,測定兩組植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度(即單位時間、單位葉面積吸收CO2的

43、量),光合作用強度隨光照強度的變化趨勢如圖所示。回答下列問題: (1)據(jù)圖判斷,光照強度低于a時,影響甲組植物光合作用的限制因子是。 (2)b光照強度下,要使甲組的光合作用強度升高,可以考慮的措施是提高(填“CO2濃度”或“O2濃度”)。,(3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子,得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時間后,再測定植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度,得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結果能夠得到的初步結論是。,答案(1)光照強度(2)CO2濃度(3)乙組光合作用強度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的,而非遺傳物質的改變造成的,解析(1)在光飽和點(b點)之前,甲組植物光合作用的限制因子是光照

44、強度。(2)光飽和點之后,光合作用的限制因子是溫度、CO2濃度等。(3)對比甲組、乙組曲線可知,在低光照下培養(yǎng)后乙組植物的光合能力比甲組的低,但其子代在甲組的條件下培養(yǎng),光合能力與甲組相同,這說明低光照培養(yǎng)未能改變植物的遺傳特性,乙組光合作用強度與甲組不同是由環(huán)境因素引起的,而不是遺傳物質改變造成的。,方法技巧光合作用曲線中限制因子的判斷方法:光合作用的限制因子主要有光照強度、溫度和CO2濃度等,光合作用曲線在達到穩(wěn)定之前的限制因子是橫坐標所示的環(huán)境因子;在達到穩(wěn)定之后限制因子是除橫坐標之外的其他限制因子;在分析時還需要注意題干中所給的條件或要求。,18.(2014廣東理綜,26,16分)觀測

45、不同光照條件下生長的柑橘,結果見表。請回答下列問題:,注:括號內的百分數(shù)以強光照的數(shù)據(jù)作為參照 (1)CO2以方式進入葉綠體后,與結合而被固定,固定產(chǎn)物的還原需要光反應提供的。 (2)在弱光下,柑橘通過和來吸收更多的光能,以適應弱光環(huán)境。 (3)與弱光下相比,強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù), 單位時間內平均每片葉CO2吸收量。對強光下生長的柑橘適度遮陰,持續(xù)觀測葉色、葉面積和凈光合速率,這三個指標中,最先發(fā)生改變的是, 最后發(fā)生改變的是。,答案(1)自由擴散(1分)五碳化合物(1分)H/NADPH和ATP(2分) (2)增加葉面積(2分)提高葉綠素含量(2分) (3)較少(2分)較少(2分)凈

46、光合速率(2分)平均葉面積(2分),解析(1)CO2等氣體以自由擴散的方式進入葉綠體,進入葉綠體的CO2首先與C5結合生成C3,C3的還原需要光反應提供ATP和H。(2)據(jù)題中表格數(shù)據(jù)可知,在弱光下,柑橘的葉色加深,平均葉面積增大,氣孔密度變小。故柑橘通過增加葉綠素含量和增大葉面積來適應弱光環(huán)境。(3)分析表格數(shù)據(jù)可知,強光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為13.6826100=1 123 360,弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為75228.4100=2 135 680;強光下單位時間內平均每片葉CO2吸收量為4.3313.610-4=5.910-3(mol),弱光下單位時間內平均每片葉CO2吸收量為3.8

47、728.410-4=1.110-2(mol),對強光下生長的柑橘適度遮陰,柑橘的光反應強度降低,光合速率相對下降,故最先發(fā)生改變的是凈光合速率。為適應弱光環(huán)境,柑橘葉合成更多葉綠素來增強吸收光的能力,以合成相對較多的有機物,有利于葉的生長,故最后發(fā)生改變的是平均葉面積。,解后反思本題考查光合作用的過程與影響因素,屬于綜合應用層次考查,難度較大。,19.(2014浙江理綜,30,14分)某種細胞分裂素對某植物光合作用和生長的影響如下表所示。,注:chl葉綠素;FW鮮重;DCIP Red還原型DCIP;plant植株。 希爾反應活力測定的基本原理:將葉綠體加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光,水在

48、光照下被分解,產(chǎn)生氧氣等,而溶液中的DCIP被還原并發(fā)生顏色變化,這些變化可用儀器進行測定。 請回答: (1)希爾反應模擬了葉綠體光合作用中階段的部分變化。氧化劑DCIP既可用于顏色反應,還可作為。 希爾反應活力可通過測定DCIP溶液的顏色變化得到,也可通過測定得到。,(2)從表中可知,施用細胞分裂素后,含量提高,使碳反應中相關酶的數(shù)量增加。 (3)幼苗葉片中的細胞分裂素主要由產(chǎn)生。合理施用細胞分裂素可延遲,提高光合速率,使總初級生產(chǎn)量大于,從而增加植物的生物量。,答案(1)光反應氫載體氧氣釋放速率(2)葉片氮(3)根(或根尖分生組織)葉片衰老呼吸(量),解析(1)根據(jù)題表下方的“注”中希爾反

49、應活力測定的基本原理可推測,希爾反應模擬了葉綠體光合作用中光反應階段的部分變化;DCIP既可用于顏色反應,還可作為氫載體;希爾反應活力既可通過測定DCIP溶液的顏色變化得到,也可通過測定氧氣釋放速率得到。(2)根據(jù)本小題中信息,分析表格可判斷,施用細胞分裂素后,葉片氮含量提高,可使碳反應中相關酶的數(shù)量增加。(3)細胞分裂素主要由根尖分生組織產(chǎn)生。合理施用細胞分裂素可延遲葉片衰老,提高光合速率,使總初級生產(chǎn)量大于呼吸(量),從而增加植物的生物量。,考點3光合作用和細胞呼吸綜合 1.(2017北京理綜,2,6分)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關系如圖。據(jù)此,對該植物生理特性理解錯誤的是() A

50、.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25 C.在025 范圍內,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 ,答案D本題主要考查影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素以及識圖能力。由圖可知,該植物呼吸作用的最適溫度約為55 ,而光合作用的最適溫度約為30 ,因此,呼吸作用的最適溫度比光合作用的高,A正確;由圖可知,凈光合作用的最適溫度約為25 ,B正確;觀察題圖中曲線可知,在025 范圍內,總光合速率上升快于呼吸速率,因此,溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大,C正確;凈光合速率大于零時,植物才能生長,溫度為50 時,凈光合速率為

51、負值,植物不能生長,D錯誤。,2.(2015重慶理綜,4,6分)將題圖所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強度下,細胞內外的CO2和O2濃度在短時間內發(fā)生了相應變化。下列敘述錯誤的是() 適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細胞示意圖 A.黑暗條件下,增大、減小 B.光強低于光補償點時,、增大 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,答案B當光強低于光補償點或黑暗條件下,水稻葉肉細胞消耗胞外和胞內O2,釋放CO2,故增大,減小;當光強等于光補償點時,水稻葉肉細胞呼吸速率等于光合作用速率,保持不變;當光強等于光飽和點時,水稻葉肉細胞光合作用速率大于細胞呼吸速率,減小,增

52、大。,3.(2018江蘇單科,29,9分)下圖為某植物葉肉細胞中有關甲、乙兩種細胞器的部分物質及能量代謝途徑示意圖(NADPH指H),請回答下列問題: (1)甲可以將光能轉變?yōu)榛瘜W能,參與這一過程的兩類色素為,其中大多數(shù)高等植物的需在光照條件下合成。 (2)在甲發(fā)育形成過程中,細胞核編碼的參與光反應中心的蛋白,在細胞質中合成后,轉運到甲內,在(填場所)組裝;核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉運到甲內,在(填場所)組裝。,(3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,可被氧化為后進入乙,繼而在乙的(填場所)徹底氧化分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質轉化,在細胞質中合成NADPH

53、,NADPH中的能量最終可在乙的(填場所)轉移到ATP中。 (4)乙產(chǎn)生的ATP被甲利用時,可參與的代謝過程包括(填序號)。 C3的還原內外物質運輸 H2O裂解釋放O2酶的合成,答案(1)葉綠素、類胡蘿卜素葉綠素 (2)類囊體膜上基質中 (3)丙酮酸基質中內膜上 (4),解析本題主要考查葉綠體和線粒體的結構和功能以及光合作用和呼吸作用的過程。(1)甲為葉綠體,甲中能將光能轉化為化學能的色素有葉綠素和類胡蘿卜素,其中大多數(shù)高等植物葉綠素的合成需要光。(2)參與光反應中心的蛋白分布于葉綠體的類囊體膜上,參與催化CO2固定的酶分布于葉綠體的基質中。(3)由甲(葉綠體)輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下,

54、可被氧化為丙酮酸后進入乙(線粒體),在線粒體的基質中被徹底分解成CO2;甲中過多的還原能可通過物質轉化,在細胞質中合成NADPH,其中的能量最終可在乙(線粒體)的內膜上經(jīng)有氧呼吸的第三階段轉移到ATP中。(4)由圖知,乙(線粒體)產(chǎn)生的ATP可被甲(葉綠體)內的耗能過程利用,C3的還原、內外物質的主動運輸及胞吞和胞吐、酶的合成均消耗ATP,H2O裂解釋放O2的過程屬于光反應,可以合成ATP。,4.(2018課標全國,30,8分)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性,某同學選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片,分別測定其凈光合速率,結果如圖所示。據(jù)圖回答問題:,(1)從圖可知,A葉片是樹冠

55、(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是。 (2)光照強度達到一定數(shù)值時,A葉片的凈光合速率開始下降,但測得放氧速率不變,則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的反應受到抑制。 (3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量,在提取葉綠素的過程中,常用的有機溶劑是。,答案(1)下層A葉片的凈光合速率達到最大時所需光照強度低于B葉片(2)暗(3)無水乙醇,解析(1)樹冠上層葉片適宜接受強光照,下層葉片適宜接受弱光照,故樹冠下層葉片的光飽合點較低,即A來自樹冠下層。 (2)根據(jù)題意,測得放氧速率不變,說明光反應速率不變,但其凈光合速率下降,主要原因是光合作用的暗反應受到了抑制。 (3)常用于葉綠體

56、色素提取的有機溶劑是無水乙醇。,知識拓展植物“三率”間的內在關系 (1)呼吸速率:植物非綠色組織或綠色組織在黑暗條件下測得的值單位時間一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。 (2)凈光合速率:植物綠色組織在“有光”條件下測得的值單位時間內一定量葉面積吸收的CO2量或釋放的O2量。 (3)真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。,5.(2015北京理綜,31,16分)研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光暗轉換條件下CO2吸收量的變化,每2 s記錄一個實驗數(shù)據(jù)并在圖中以點的形式呈現(xiàn)。 (1)在開始檢測后的200 s內,擬南芥葉肉細胞利用光能分解,同化CO2。而在實驗的整個過程中,葉片可通過將儲藏在有機物中穩(wěn)

57、定的化學能轉化為和熱能。 (2)圖中顯示,擬南芥葉片在照光條件下CO2吸收量在molm-2s-1范圍內,在300 s時CO2達到2.2 molm-2s-1。由此得出,葉片的總(真正)光合速率大約是mol CO2m-2s-1。(本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點后一位) (3)從圖中還可看出,在轉入黑暗條件下100 s以后,葉片的CO2釋放,并達到一個相對穩(wěn)定的水平,這提示在光下葉片可能存在一個與在黑暗中不同的呼吸過程。,(4)為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的CO2中的碳元素一部分來自葉綠體中的五碳化合物,可利用技術進行研究。,答案(1)水(H2O)細胞呼吸ATP中活躍的化學能(2)0.20.6釋放量2.42

58、.8(3)逐漸減少(4)14C同位素示蹤,解析(1)有光條件下,葉肉細胞既進行光合作用,又進行呼吸作用。光合作用過程分解H2O,同化CO2。呼吸作用過程則將儲藏在有機物中穩(wěn)定的化學能轉化為ATP中活躍的化學能和熱能。(2)分析題圖,擬南芥葉片在照光條件下,CO2吸收量在0.20.6 molm-2s-1范圍內,此值為凈光合速率。在300 s 時CO2的釋放量達到2.2 molm-2s-1,該值為呼吸速率,則得出葉片的總(真正)光合速率約為2.2+(0.20.6)=2.4s-1)。(3)由圖知,轉入黑暗條件下100 s后, 葉片CO2釋放量逐漸減少,隨后達到一個相對穩(wěn)定水平。(4)為追蹤CO2中C

59、元素的來源,可利用同位素標記法進行研究。,方法技巧關于坐標系中的圖形分析類的題目,在解題時,首先分析清楚自變量(橫坐標)與因變量(縱坐標)的關系,然后結合光合作用與呼吸作用的相關原理進行分析,以獲取解題的關鍵信息,從而使題目迎刃而解。,(4)在光合作用過程中,CO2與RuBP(五碳化合物)結合的直接產(chǎn)物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三個。如圖為葉肉細胞中部分代謝途徑示意圖。 淀粉是暫時存儲的光合作用產(chǎn)物,其合成場所應該在葉綠體的。淀粉運出葉綠體時先水解成TP或,后者通過葉綠體膜上的載體運送到細胞質中,合成由構成的蔗糖,運出葉肉細胞。,答案(1)S2S3(2)ATP和H(3)核酸、蛋白質

60、(4)基質中葡萄糖葡萄糖和果糖,解析(1)光補償點較低的作物(S2)適于生活在弱光環(huán)境中,光飽和點較高的作物(S3)適于生活在較高光強的環(huán)境中。(2)增加環(huán)境中CO2濃度后,S2的光飽和點顯著提高,這說明在原光飽和點的光強下,暗反應未飽和,在超過原光飽和點的光強下,S2的光反應可產(chǎn)生過剩的H和ATP。若光反應飽和或暗反應飽和或光反應和暗反應都飽和的情況下,CO2濃度增加后光飽和點都不會發(fā)生顯著改變。(3)光反應產(chǎn)生的能量可參與CO2的固定和C3的還原,還可用于葉綠體中DNA復制和基因的表達過程。(4)淀粉是光合作用暗反應的產(chǎn)物,進行暗反應的場所是葉綠體基質;淀粉是生物大分子,需水解成小分子物質

61、即圖中的TP或淀粉的基本單位葡萄糖才能運出葉綠體;蔗糖是由葡萄糖和果糖構成的。,7.(2016課標全國,31,8分)BTB是一種酸堿指示劑。BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍變綠再變黃。某同學為研究某種水草的光合作用和呼吸作用,進行了如下實驗:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色,之后將等量的淺綠色溶液分別加入到7支試管中。其中6支加入生長狀況一致的等量水草,另一支不加水草,密閉所有試管。各試管的實驗處理和結果見下表: *遮光是指用黑紙將試管包裹起來,并放在距日光燈100 cm的地方。,若不考慮其他生物因素對實驗結果的

62、影響,回答下列問題: (1)本實驗中,50 min后1號試管的溶液是淺綠色,則說明2至7號試管的實驗結果是由引起的;若1號試管的溶液是藍色,則說明2至7號試管的實驗結果是(填“可靠的”或“不可靠的”)。 (2)表中X代表的顏色應為(填“淺綠色”、“黃色”或“藍色”),判斷依據(jù)是。 (3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化,說明在此條件下水草。,答案(1)不同光強下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的(2)黃色水草不進行光合作用,只進行呼吸作用,溶液中CO2濃度高于3號管(3)光合作用強度等于呼吸作用強度,吸收與釋放的CO2量相等,解析本題考查光照強度對光合速率的影響,用BTB(溴麝香草酚藍)指

63、示CO2濃度。(1)題中距日光燈的距離表示光照的強弱。1號試管沒有水草,為空白對照組;2號試管遮光,其內水草不能進行光合作用,但能進行呼吸作用;37號試管內的水草在不同強度的光照條件下,光合作用強度與呼吸作用強度的差值大小引起各試管顏色的變化。若1號試管的溶液是藍色,說明光照導致CO2濃度減小,那么,2至7號試管顏色的變化并不全是光合作用和呼吸作用所致,實驗結果并不可靠。(2)2號試管在遮光條件下,水草不能進行光合作用,但能進行呼吸作用,50 min后試管內CO2濃度較大,溶液顏色應為黃色。判斷的依據(jù)是2號試管與3號試管之間只有一個自變量(是否遮光),2號試管比3號試管CO2濃度大,所以溶液顏

64、色為黃色。(3)5號試管溶液顏色在照光前后沒有變化,說明CO2濃度不變,因此推測水草光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用釋放CO2的量。,方法技巧分析表格,找出表格中自變量和因變量,再分析表格中數(shù)據(jù)變化的規(guī)律,必要時,可將表格轉化成坐標曲線圖分析;注意表格數(shù)據(jù)的定量分析和定性分析。,8.(2017課標全國,29,9分)下圖是表示某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。 據(jù)圖回答下列問題: (1)圖中、、、代表的物質依次是、、、,H代表的物質主要是。 (2)B代表一種反應過程,C代表細胞質基質,D代表線粒體,則ATP合成發(fā)生在A過程,還發(fā)生在(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。 (3)C中的

65、丙酮酸可以轉化成酒精,出現(xiàn)這種情況的原因是。,答案(1)O2NADP+ADP+PiC5NADH(或答:還原型輔酶)(2)C和D(3)在缺氧條件下進行無氧呼吸,解析本題考查光合作用和呼吸作用的相關知識。(1)根據(jù)題目示意圖可知,過程A和B分別代表光合作用的光反應和暗反應,是水光解的產(chǎn)物且不參與暗反應,為氧氣,和分別是合成NADPH、ATP的原料,即是NADP+、是ADP和Pi,參與CO2的固定,為C5,H參與了有氧呼吸過程,為還原型輔酶(NADH)。(2)在植物葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體類囊體薄膜,即除了A過程,ATP的合成還發(fā)生在C和D。(3)C中的丙酮酸可以轉化為

66、酒精,是因為細胞質基質中存在與無氧呼吸過程相關的酶,在缺氧條件下葉肉細胞可以發(fā)生無氧呼吸。,知識拓展H的生成及種類 光合作用中的H就是NADPH;呼吸作用中的H并不是NADPH,而是NADH;H包括光合作用和呼吸作用中所生成的不同類型的還原態(tài)氫,因此,不能簡單地認為H等同于NADPH。當然,盡管H類型不同,其作用對象也不同NADPH作用對象為三碳化合物(一般寫作C3),NADH作用對象為O2,但它們都屬于強還原性物質,從這個角度又可將它們統(tǒng)稱為H。,以下為教師用書專用,9.(2015海南單科,24,2分)將一株生長正常的某種植物置于密閉的玻璃容器內,在適宜條件下光照培養(yǎng)。從照光開始,凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0,之后保持不變。在上述整個時間段內,玻璃容器內CO2濃度表現(xiàn)出的變化趨勢是() A.降低至一定水平時再升高 B.降低至一定水平時保持不變 C.持續(xù)保持相對穩(wěn)定狀態(tài) D.升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定,答案B本題主要考查密閉容器中植物光合速率和呼吸速率的分析等相關知識。由題干信息可知,從照光開始,凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0的過程中,光合速率大于呼吸速率,植物需要