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,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,4,节 能量之源,光与光合作用,第4节 能量之源光与光合作用,1,考点一 捕获光能的色素和结构及光合作用的探究历程,考点梳理,1.,捕获光能的色素及色素的吸收光谱,考点一 捕获光能的色素和结构及光合作用的探究历程考点梳理,2,(1),叶绿体中的色素只吸收,_,，而对红外光和紫外光,等不吸收。,可见光,红光和蓝紫光,(2),叶绿素主要吸收,_,，类胡萝卜素主要吸,收蓝紫光。,(1)叶绿体中的色素只吸收_，而对红外光和紫外,3,2.,叶绿体的结构与功能,(1),结构模式图。,(3),功能：进行,_,的场所。,双层膜,暗反应,类囊体,光合作用,2.叶绿体的结构与功能双层膜暗反应类囊体光合作用,4,3.,光合作用的探究历程,3.光合作用的探究历程,5,(,续表,),(续表),6,(,续表,),(续表),7,易错诊断,),1.,叶绿素,a,和叶绿素,b,都含有镁元素。,(,答案：,),2.,叶绿素,a,和叶绿素,b,在红光区的吸收峰值不同。,(,答案：,3.,秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的。,(,),答案：,4.,光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。,(,),答案：,),5.,叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积。,(,答案：,易错诊断)1.叶绿素 a 和叶绿素 b 都含有镁元素。(,8,基础测评,1.,下列关于光合色素的叙述，正确的是,(,),A.,变红枫叶叶绿体中红色的色素增加，叶绿素含量降低,B.,高等植物叶片中橙黄色的色素是叶黄素,C.,蓝细菌的类囊体薄膜上有叶绿素和藻蓝素,D.,高等植物的叶绿体基质中不含光合色素,答案：,D,基础测评1.下列关于光合色素的叙述，正确的是()A.变红,9,C,.,上所含色素均含,Mg,2,，,故缺,Mg,2,2.,如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模,式图，下列有关叙述错误的是,(,),A.,和均为选择透过性膜,B.,上分布有与光反应有关的色素和酶，这些色素对绿光,吸收最少,时这些色素都无法合成,D.,在上形成的产物,H,和,ATP,进入中为暗反应提供物,质和能量,答案：,C,C.上所含色素均含Mg2，故缺Mg22.如图是在电子显,10,考点二,光合作用的基本过程,考点梳理,1.,概念,叶绿体,二氧化碳和水,氧气,绿色植物通过,_,，利用光能，把,_,转化,成储存着能量的有机物，并且释,放出,_,的过程。,考点二光合作用的基本过程1.概念叶绿体二氧化碳和水氧气绿色,11,2.,过程,2.过程,12,3.,反应式,(C,3,H,2,O),(,14,CH,2,O),3.反应式(C3H2O)(14CH2O),13,类囊体薄膜,4.,光反应和暗反应的比较,叶绿体基质,类囊体薄膜4.光反应和暗反应的比较叶绿体基质,14,5.,光合作用和化能合成作用的比较,5.光合作用和化能合成作用的比较,15,易错诊断,1.,离体的叶绿体基质中添加,ATP,、,H,和,CO,2,后，可完成暗,反应过程。,(,),答案：,2.,番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组,相比，其叶片光合作用强度下降，原因是光反应强度和暗反应,),强度都降低。,(,答案：,易错诊断反应过程。()答案：)强度都降低。(,16,3.,正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将,培养瓶罩上，其叶绿体内,CO,2,的固定立即停止。,(,),答案：,4.,光合作用和细胞呼吸均能产生,H,，二者还原的物质不,同。,(,),答案：,),5.,土壤中的硝化细菌可利用,CO,2,和,H,2,O,合成糖类。,(,答案：,3.正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩,17,基础测评,1.,将一株质量为,20 g,的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境,),中，一段时间后植株达到,40 g,，其增加的质量来自,(,A.,水、矿质元素和空气,B.,光、矿质元素和水,C.,水、矿质元素和土壤,D.,光、矿质元素和空气,答案：,A,基础测评)中，一段时间后植株达到 40 g，其增加的质,18,2.,如图所示为叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程，,A,、,B,代表物质。下列叙述错误的是,(,),A.,叶绿体能将光能转变为化学能储存在有机物中,B.,上产生的,B,物质移动到参与,C,3,的还原,C.,中产生的,NADP,移动到上参与水的光解,D.,上产生的,A,物质可用于,CO,2,的固定和,C,3,的还原,答案：,D,2.如图所示为叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程，A、B 代,19,3.,下图是绿色植物体内能量转换过程的示意图，请据图回,答：,(1),图中,A,表示的过程为,_,，其中生成的,ATP,所含化学能来自,_,，这些,ATP,将用于,_,_,。,3.下图是绿色植物体内能量转换过程的示意图，请据图回答：(,20,(2),图中,B,表示的过程为,_,，此过程发生的场,所是在,_,。,(3),图中,C,表示的过程为,_,，产生的,ATP,中储,存的能量来自,_,，,ATP,水解释放的能量直接用于,_,，这里产生的,CO,2,是在,_,阶段形成,的，产生的水是在,_,阶段形成的，此过程的反应式可以,写成：,_,。,(2)图中 B 表示的过程为_，此,21,答案：,(1),光反应,光能,暗反应中合成葡萄糖,(C,3,的还原,),(2),暗反应,叶绿体基质,(3),有氧呼吸,葡萄糖氧化分解,植物的各项生命活动,第二,第三,C,6,H,12,O,6,6H,2,O,6O,2,6CO,2,12H,2,O,能量,答案：(1)光反应光能暗反应中合成葡萄糖(C3 的还原)(2,22,考点三,影响光合速率的因素及应用,考点梳理,1.,光照强度,光,加快,H,和,ATP,(1),原理：光照强度通过影响植物的,_,反应进而影响,光合速率。光照强,度增加，光反应速度,_,，产生的,_,增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作,用产物增加。,考点三影响光合速率的因素及应用1.光照强度光加快H和 A,23,(2),曲线分析。,A,点：光照强度为,0,，此时只进行细胞呼吸。,AB,段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，,CO,2,释放量逐渐减少。,(2)曲线分析。A 点：光照强度为 0，此时只进行细胞呼吸,24,B,点：为光补偿点，细胞呼吸释放的,CO,2,全部用于光合,作用，即光合作用强度等于呼吸作用强度。,BC,段,：表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断,增强，到,C,点后不再增,强了。,D,点：为光饱和点，限制,D,点以后光合作用强度不再增,加的内部因素是光合色素含量、酶的数量和活性，外部因素是,CO,2,浓度等除光照强度之外的环境因素。,(3),应用：温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合,速率，使作物增产；阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳,生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。,B 点：为光补偿点，细胞呼吸释放的 CO2 全部用于光合作,25,影响叶绿素合成的因素,(1),光照：光是影响叶绿素合成的主要因素，一般植物在黑,暗中不能合成叶绿素，但能合成类胡萝卜素，因而叶片发黄。,(2),温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而,影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子,变,黄。,(3),必需元素：叶绿素中含,N,、,Mg,等必需元素，缺乏,N,、,Mg,将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，,Fe,是叶绿素合成,过程中某些酶的辅助成分，缺,Fe,也将导致叶绿素合成受阻，,叶变黄。,影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要因,26,2,.,C,O,2,浓度,暗,C,3,(1),原理：,CO,2,影响,_,反应阶段，制约,_,的形成。,(2),曲线分析。,图,1,图,2,2.CO2 浓度暗C3(1)原理：CO2 影响_反,27,图,1,中,A,点表示,CO,2,补偿点，即光合速率等于呼吸速率时,的,CO,2,浓度，图,2,中,A,点表示进行光合作用所需,CO,2,的最低,浓度。,B,点和,B,点对应的,CO,2,浓度都表示,CO,2,饱和点。,(3),应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”,，增,施农家肥等增大,CO,2,浓度，提高光合速率。,图 1 中 A 点表示 CO2 补偿点，即光合速率等于呼吸,28,3.,温度,(1),原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用，主要制约,暗反应。,(2),曲线。,(3),应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，,以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸,速率，保证植物有机物的积累。,3.温度(1)原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用，主要制,29,4.,水分和矿质元素,(1),原理。,水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，,如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响,气孔的开闭，间接影响,CO,2,进入植物体内。,矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成，对,光合作用产生直接或间接的影响。如镁可以影响叶绿素的合成,从而影响光反应。,4.水分和矿质元素水既是光合作用的原料，又是体内各种化学,30,(2),曲线,(,如下图所示,),。,(3),应用：农业生产中，可根据作物的生长规律，合理灌溉,和施肥。,(2)曲线(如下图所示)。(3)应用：农业生产中，可根据作物,31,据图分析多因素对光合作用的影响,图中：,a,为高,CO,2,浓度，,b,为中,CO,2,浓度，,c,为低,CO,2,浓,度。,为高光强，为中光强，为低光强。,(1),三条曲线在,P,点之前限制光合速率的因素：,P,点之前，,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因,子，依次为光照强,度、光照强度和温度。,(2),三条曲线在,Q,点之后限制光合速率的因素：,Q,点之后横,坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主,要因素，此时的主,要影响因素依次为温度、,CO,2,浓度和光照强度。,据图分析多因素对光合作用的影响图中：a 为高 CO2 浓度，,32,易错诊断,1.,番茄幼苗在缺镁的,培养液中培养一段时间后，光反应强,度会降低，暗反应强度也降低。,(,),答案：,2.,夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降,低温度，可提高作物产量。,(,),答案：,3.,与夏季相比，植物在冬季光合速率降低的主要原因是光,),照时间缩短。,(,答案：,易错诊断度会降低，暗反应强度也降低。()答案：低温度,33,基础测评,1.,下列关于光合作用的叙述，错误的是,(,),A.,鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧,气来自水,B.,一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光,C.,在暗反应阶段，,C,3,可被,H,还原为,C,5,和糖类,D.,温度的变化不会影响光合作用的光反应阶段,答案：,D,基础测评1.下列关于光合作用的叙述，错误的是()A.鲁,34,2.,科学家发现了一种完全缺失了叶绿素,b,的水稻突变体。,在适宜的条件下，该突变体和野生型水稻,CO,2,吸收速率与光照,强度的关系如图所示。下列分析错误的是,(,),2.科学家发现了一种完全缺失了叶绿素 b 的水稻突变体。强,35,A.,该突变体细胞呼吸速率较大，对强光照环境的适应能力,更强,B.,用纸层析法分离突变体的光合色素，滤纸条上缺失了黄,绿色的色素带,C.,当光照强度为,a,时，突变体和野生型,水稻光合作用固定,CO,2,的速,率相等,D.,当光照强度为,b,时突变体吸收,CO,2,的速率较大，其原因,可能是气孔开度较大,答案：,C,A.该突变体细胞呼吸速率较大，对强光照环境的适应能力更强B.,36,考点四,光合作用与细胞呼吸的关系,考点梳理,1.,植物光合作用和有氧呼吸的区别,考点四光合作用与细胞呼吸的关系考点梳理,37,2.,光合作用与细胞呼吸中,H,和,ATP,的来源及去路分析,(1)H,的来源和去路比较。,2.光合作用与细胞呼吸中H和 ATP 的来源及去路分析,38,(2)ATP,的来源与去路比较。,(2)ATP 的来源与去路比较。,39,3.,光合作用与细胞呼吸之间物质与能量的转化关系,(,从反应,式上追踪元素的来龙去脉,),3.光合作用与细胞呼吸之间物质与能量的转化关系(从反应式上追,40,CO,2,H,2,O,H,2,O,CO2H2OH2O,41,4.,同一植物在不同条件下气体代谢的特点,(1),黑暗状况时：植物只进行细胞呼吸，不进行光合,作用。,植物从外界吸收,_,，并将细胞呼吸产生的,_,释放,到体外。,O,2,CO,2,(2),较强光照时：植物同时进行细胞呼吸和光合作用，且光,合作用强度大于呼吸作用强度。叶绿体产生的,O,2,，一部分供给,线粒体进行,_,，其余的,O,2,释放到体外。线粒体产生,的,CO,2,供给叶绿体进行光合作用，同时叶绿体还,必须从环境中,摄取一部分,CO,2,。,细胞呼吸,4.同一植物在不同条件下气体代谢的特点到体外。O2CO2,42,(3),较弱光照，光合作用速率等于细胞呼吸速率时：叶绿体,产生的,O,2,供给线粒体进行细胞呼吸，线粒体产生的,CO,2,供给叶,绿体进行,_,，叶片与外界环境不进行气体交换。,(4),微弱光照时：光合作用速率小于细胞呼吸速率。叶绿体,产生的,O,2,全部供给线粒体利用，还必须从环境中摄取一部分,O,2,。线粒体产生的,CO,2,除供给叶绿体利用外，其余释放到叶片,外。,光合作用,(3)较弱光照，光合作用速率等于细胞呼吸速率时：叶绿体光合,43,易错诊断,1.,光合作用过程中光,能转变为化学能，细胞呼吸过程中化,学能转变为热能和,ATP,。,(,),答案：,2.,有光环境中，植物只进行光合作用；无光环境中，植物,只进行呼吸作用。,(,),答案：,3.,光合作用和细胞呼吸中产生的,ATP,均可用于各项生命活,动。,(,),答案：,易错诊断学能转变为热能和 ATP。()答案：只进行呼,44,基础测评,1.,如图是细胞中糖类合,成与分解过程示意图，下列叙述正,确的是,(,),(CH,2,O),O,2,CO,2,H,2,O,能量,A.,过程产生的,CO,2,中的氧全部来自葡萄糖,B.,过程产生的,(CH,2,O),中的氧全部来自,H,2,O,C.,过程只在叶绿体中进行，过程只在线粒体中进行,D.,和过程均能产生,H,，二者还原的物质不同,答案：,D,基础测评确的是()(CH2O)O2CO2H2O能,45,),2.,下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是,(,A.,两者都与能量代谢有关,B.,两者都可以在无光条件下进行,C.,两者都必须在有水的条件下进行,D.,两者都包括一系列的氧化还原反应,答案：,B,)2.下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是(,46,考向,1,对光合作用探究实验的分析,典例,1(2019,年江西大联考,),如图是光合作用探索历程中恩,格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述正确的是,(,),A.,两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀,粉,B.,两实验均需要光的照射,C.,两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照,D.,两实验均可证明光合作用的产物有氧气,考向 1 对光合作用探究实验的分析格尔曼和萨克斯的实验示意,47,解析,图示的两,实验中，只有萨克斯的实验需进行,“黑,暗”,处理，目的是消耗掉细胞中原有的淀粉，,A,错误；恩格尔,曼实验的目的是探究光合作用进行,的场所，萨克斯实验的目的,是探究光合作用除氧气之外的产物，所以两实验均需要光的照,射，,B,正确；恩格尔曼的实验中，照光与不照光、黑暗与完全,曝光形成对照，萨克斯的实验中，经过暗处理的叶片一半曝光、,一半遮光形成对照，,C,错误；恩格尔曼的实验可证明氧气是光,合作用的产物，萨克斯的实验可以证明淀粉是光合作用的产物，,D,错误。,答案,B, 解析 图示的两实验中，只有萨克斯的实验需进行“黑答,48,考向预测,1.,植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波,长光的反应,(,如,O,2,的释放,),来绘制的。下列叙述错误的是,(,),A.,类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中,ATP,的合成,B.,叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收,值来绘制,C.,光合作用的作用光谱也可用,CO,2,的吸收速率随光波长的,变化来表示,D.,叶片在,640,660 nm,波长光下释放,O,2,是由叶绿素参与,光合作用引起的,考向预测长光的反应(如 O2 的释放)来绘制的。下列叙述,49,解析：,类胡萝卜素只吸收蓝紫光，不吸收红光，,A,错误；,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱可通过测量其对不,同波长光的吸收值来绘制，,B,正确；由于光反应产生的,H,和,ATP,能用于暗反应，直接影响暗反应阶段对,CO,2,的利用，所以,光合作用的作用光谱也可用,CO,2,的吸收速率随光波长的变化来,表示，,C,正确；根据吸收光谱可知，叶片在,640,660 nm,波长,光下释放,O,2,是由叶绿素参与光合作用引起的，,D,正确。,答案：,A,解析：类胡萝卜素只吸收蓝紫光，不吸收红光，A 错误；答案：,50,2.(2019,年吉林联考,),把一株牵牛花在黑暗中放置一昼夜，,然后利用下图装置进行实验。该实验不能用于验证,(,),A.,光合作用需要,CO,2,C.,光合作用需要光,B.,光合作用能产生,O,2,D.,光合作用,需要叶绿体,2.(2019 年吉林联考)把一株牵牛花在黑暗中放置一昼夜，,51,解析：,图中,NaO,H,溶液的作用是吸收,CO,2,，所以该装置可,以用于验证光合作用需要,CO,2,，,A,正确；图中没有检验,O,2,的手,段，,B,错误；图中铝箔的作用是遮光，从而证明光合作用需要,光，,C,正确；图中白斑叶片分为绿色部分和白色部分，可以用,于验证光合作用需要叶绿,体，,D,正确。,答案：,B,解析：图中 NaOH 溶液的作用是吸收 CO2，所以该装置,52,3.,历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现,光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中，,相关叙述错误的是,(,),A.,普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气,B.,萨克斯的实验可证明光合作用的产物有淀粉,C.,恩格尔曼的实验能证明氧气是叶绿体释放出来的,D,.,卡尔文的实验中,，,用,18,O,分别标记,H,2,O,和,CO,2,，,证明了,光合作用产生的氧气只来自,H,2,O,答案：,D,3.历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现相关叙,53,考向,2,以流程,图的形式考查光合作用的过程,典例,2,下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下,列叙述正确的是,(,),2,的固定实质上是将,ATP,中的化学能转变为,C,3,中的化,学能,2,可直接被,H,还原，再经过一系列的变化形成糖类,C.,被还原的,C,3,在有关酶的催化作用下，可再形成,C,5,D.,光照强度由强变弱时，短时间内,C,5,含量会升高,考向 2 以流程图的形式考查光合作用的过程列叙述正确的,54,解析,C,3,的还原实质是将,ATP,中的化学能转变为,(CH,2,O),中,的化学能，,A,错误；,C,3,可直接被,H,和,ATP,还原，再经过一系,列的变化形成糖类，,B,错误；据图分析，被还原的,C,3,在有关酶,的催化作用下，可再形成,C,5,，,C,正确；光照减弱时，,ATP,和,H,合成减少，,C,5,生成减少，短时间内,C,5,去路不变，最终导致,C,5,含量降低，,D,错误。,答案,C,解析C3 的还原实质是将 ATP 中的化学能转变为(C,55,考向预测,4.,在光合作用的探究历程中，人们利用离体的叶绿体进行,实验，逐渐探明了水的光解和,H,的产生过程，如图所示,(e,为,负电子,),。下列分析正确的是,(,),A.,完成过程需要叶绿体色素和酶的共同作用,B.,过程发生在类囊体膜上并存在能量的转换,C.NADPH,进入叶绿体基质并参与合成,C,3,的反应,D.,自养生物细胞的过程均发生在叶绿体中,考向预测负电子)。下列分析正确的是()A.完成过程需,56,解析：,完成过程,需要叶绿体色素吸收的光能，不需要酶,的作用，,A,错误；过程,发生在类囊体膜上，将色素分子吸收,的光能转化为,NADPH,中活跃的化学能，,B,正确；,CO,2,和,C,5,结,合形成,C,3,的过程只需要酶的催化，不需要,NADPH,，,C,错误；,光能自养生物可能是原核生物，也可能是真核生物，原核生物,细胞中无叶绿体，,D,错误。,答案：,B,解析：完成过程需要叶绿体色素吸收的光能，不需要酶答案：B,57,5.,下图为绿色植物光合作用过程示意图,(,物质转换用实线,表示，能量传递用虚线表示，图中,a,g,为物质，为反应,过程,),，下列判断错误的是,(,),A.,绿色植物能利用,a,物质将光能转换成活跃的化学能储存,在,c,中,B.e,中不储存化学能，所以,e,只能充当还原剂,C.,图中表示水分的吸收，表示水的光解,D.,在,g,物质供应充足时，突然停止光照，,C,3,的含量将会上,升,5.下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线过程),58,解析：,a,为光合色素，能将光能转换成活跃的化学能储存,在,ATP,中，,A,正确；,e,为水光解生成的,H,，其含有活跃的化学,能，参加暗反应,C,3,的还原，,B,错误；图中,表示根系从土壤中,吸收水分，表示水的光解生成,H,和氧气，,C,正确；,g(CO,2,),供,应充足时，突然停止光照，生成,H,和,ATP,量下降，,C,3,的还原,速率下降，,C,3,的消耗减少，另一方面，二氧化碳固定生成,C,3,的速率基本不变，,D,正确。,答案：,B,解析：a 为光合色素，能将光能转换成活跃的化学能储存答案：,59,6.,下面是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说,法正确的是,(,),A.,乙过程利用的,ATP,是由甲和丙过程共同提供的,B.,乙中的,ATP,用于固定,CO,2,和还原,C,3,C.,甲、丙中合成,ATP,所需的能量来源不相同,D.,丁中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖、,兴奋传导等,6.下面是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法正确的,60,解析：,从图中发生的变化可判断，甲是光反应，乙是暗反,应，丙是有氧呼吸，丁是,ATP,的水解。有氧呼吸产生的,ATP,不,能用于光合作用的暗反应，,A,错误；光反应过程中产生的,ATP,用于还原,C,3,，,CO,2,的固定不消耗能量，,B,错误；光反应合成,ATP,所需的能量来源于光能，而有氧呼吸过程合成,ATP,所需的能量,来自有机物中的化学能，,C,正确；红细胞吸收葡萄糖的方式是,协助扩散，协助扩散需要载体蛋白但不消耗,ATP,，,D,错误。,答案：,C,解析：从图中发生的变化可判断，甲是光反应，乙是暗反答案：C,61,考向,3,影响光合作用的因素及应用,典例,3,(2020,年安徽高三联考,),光照是影响植物进行光合作,用的主要因素之一。请回答下列相关问题：,(1),与正常植株相比，缺失叶黄素的植株在给予,_(,填,“蓝紫光”或“红光”,),照射时，光吸收差异不显著。光合色素,吸收光能的用途有,_,。,(2),在光照强度、总光照时间相同条件下，对甲、乙两组同,种、长势一致的植株分别进行光照和黑暗间隔,1 s,交替的处理、,一直给予光照的处理，其他条件相同且适宜，则两组植株中长,势较好的最可能是,_,，原因是,_,_,。,考向 3影响光合作用的因素及应用典例 3(2020 年,62,(3),科学家以绿藻和蓝细菌为材料，做了三个实验：单独,用红光照射；单独用远红光照射；在红光的条件下，然后,补充远红光，单位时间氧气释放量分别为,A,、,B,、,C,，结果如下,图所示。已知其他条件相同且适宜，则该实验结果说明,_,_(,答两点,),。,注：,箭头向上和向下分别表示光照的开和关。,(3)科学家以绿藻和蓝细菌为材料，做了三个实验：单独注：,63,解析,(1),叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶黄素和胡萝卜,素主要吸收蓝紫光，不吸收红光，故与正常植株相比，缺失叶,黄素的植株在给予红光照射时，光吸收差异不显著。光合色素,吸收的光能一方面可将水分解成氧和,H,，另一方面还可以转变,为储存在,ATP,中的化学能。,(2),甲组植株进行的是光照和黑暗间,隔,1 s,交替的处理，乙组一直给予光照的处理，两组其他条件相,同且适宜，由于两组光反应时间相同，但甲组暗反应时间较长，,对光反应的产物利用地更充分，合成的有机物更多，所以两组,植株中长势较好的最可能是甲组。,(,3,),单独用红光照射和单独用,远红光照射时，氧气释放量都增加，说明植物可利用红光和远,红光进行光合作用；在红光的条件下，然后补充远红光，单位,时间氧气释放量比两种光单独使用时释放的多，且大于两种光,单独使用时释放氧气的和，即可以说明红光和远红光同时照射,植物时，光合作用强度大于分别单独照射时的总和。,解析(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶黄素和胡萝卜,64,将水分解成氧和,H,，转变为储存在,ATP,中,答案,(1),红光,的化学能,(2),甲组,两组光反应时间相同，但甲组暗反应时间较长,(3),植物可利用红光和远红光进行光合作用；红光和远红光,同时照射植物时，光合作用强度大于分别单独照射时的总和,将水分解成氧和H，转变为储存在 ATP 中答案(1,65,考向预测,7.(2019,年河南郑州一模,),如图所示为研究光照强度和,CO,2,浓度对某植物光合作用强度的影响。下列有关叙述错误的是,(,),A.,曲线,a,b,点，叶绿体中,C,3,浓度降低,B.,b,d,点，叶绿体中,C,5,浓度升高,C.,曲线,a,b,点，叶绿体中,C,5,生成速率降低,D.,d,点时，限制光合作用强度的环境因素可能有,CO,2,浓度,和温度等,考向预测()A.曲线 ab 点，叶绿体中 C3 浓,66,解析：,曲线中,a,点转向,b,点时，光照强度增强，光反应产,生的,H,和,ATP,增加，促进暗反应中,C,3,的还原，导致叶绿体中,C,3,浓度降低，相对应的,C,5,生成速率升高，,A,正确、,C,错误；曲,线中,b,点转向,d,点时，,CO,2,浓度降低，,CO,2,用于暗反应中和,C,5,固定生成,C,3,的反应减弱，因此叶绿体中,C,5,浓度升高，,B,正确；,曲线中,d,点为光饱和点，限制光合作用强度的环境因素可,能有,CO,2,浓度和温度等，,D,正确。,答案：,C,解析：曲线中 a 点转向 b 点时，光照强度增强，光反应产,67,8.(2020,年山东青岛高三质检,),如图是北方某干旱地区夏日,晴朗天气，黄瓜叶片净光合速率与胞间,CO,2,浓度的日变化曲线。,请回答下列问题：,(1),据图推测,13,：,00,时，,_(,填“增加”或“降低”,),环境的相对湿度可降低黄瓜光合作用“午休”的程度,，原因是,_,_,。,8.(2020 年山东青岛高三质检)如图是北方某干旱地区夏,68,(2),有同学认为，,17,：,00,18,：,00,胞间,CO,2,浓度快速上升的,原因是呼吸速率大于光合速率，你认,为是否正确？,_(,填,“是”或“否”,),，理由是,_,_,。,(3),玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶，能通过一系列反应,将,CO,2,“,泵”入某些进行光合作用的细胞，保证暗反应顺利进,行。在干旱缺水地区，与,11,：,00,时相比，,13,：,00,时该类植物,光合作用速率反而有所升高，除光照、温度等因素外，主要原,因是,_,。,(2)有同学认为，17：0018：00 胞间 CO2 浓,69,解析：,(1),图中显示，,13,：,00,时黄瓜光合作用出现了“,午休,”,现象，是由于气孔关闭导致,CO,2,吸收不足，进而影响光合作用,暗反应,，因此适当增加环境的相对湿度可降低黄瓜光合作用,“,午休,”,的程度。,(2),据图中实验结果可知，,17,：,00,18,：,00,之,间黄瓜的净光合速率大于零，说明其光合速率大于呼吸速率。,(3),根据题意分析可知，,“,玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶，,能通过一系列反应将,CO,2,泵,入某些进行光合作用的细胞,”,，,即玉米、甘蔗等植物能利用较低浓度的,CO,2,，所以在干旱缺水,地区，与,11,：,00,时相比，,13,：,00,时该类植物光合作用速率反,而有所升高。,解析：(1)图中显示，13：00 时黄瓜光合作用出现了“午,70,避免因气孔关闭导致胞间,CO,2,浓度较低，,答案：,(1),增加,进而影响暗反应速率,(2),否,由图中实验结果可知该时间段净光合速率大于零,(3),该类植物能利用较低浓度的,CO,2,避免因气孔关闭导致胞间 CO2 浓度较低，答案：(1)增加,71,9.(2019,年广西八市,4,月联合调研,),在一定的光照强度和适,宜的温度,条件下，甲、乙两种植物的,CO,2,吸收速率随环境,CO,2,浓度变化趋势如下图所示。回答下列问题：,9.(2019 年广西八市 4 月联合调研)在一定的光照强,72,(1),植物叶片光合作用产生的,O,2,中的,O,来自,_(,填物,质,),；当环境,CO,2,浓度为,a,时，,O,2,除部分释放到外界以外，还,有部分可以参与细胞有,氧呼吸，与,_(,填“,NADH,”,或,“,NADPH,”,),结合释放出大量能量。,(2),当环境,CO,2,浓度大于,a,时，甲、乙两种植物中，对光能,利用率较低的植物是,_,。当,CO,2,浓度大于,c,时，限制植,物甲光合作用的外界因素主要是,_,。,(3),空气中,CO,2,浓度为,0.03%,，对植物的光合作用来说，一,般达不到最大光合速率。农业生产中，常常把地块作成几个畦，,(1)植物叶片光合作用产生的 O2 中的 O 来自_,73,便于灌溉与排水，畦是指用土埂、沟或走道分隔成的作物种植,小区。某地区夏季多为南风，若植物甲为夏季生长的高秆经济,类植物，作畦的走向应为南北走向，可以提高作物产量，其依,据是,_,。,解析：,(1)O,2,中的,O,来自光合作用光反应的水的光解，来自,物质水,(,或,H,2,O),；当环境,CO,2,浓度为,a,时，植物光合作用强度,大于细胞呼吸强度，故光合作用产生的,O,2,除部分释放到外界以,外，还有部分可以参与细胞有氧呼吸，有氧呼吸第三阶段,O,2,与,NADH,结合释放出大量能量。,(2),通过图示可知，乙最先达到,便于灌溉与排水，畦是指用土埂、沟或走道分隔成的作物种植,74,CO,2,饱和点，由此推断当环境,CO,2,浓度大于,a,时，乙植物对光,能利用率较低。当,CO,2,浓度大于,c,时，甲植物达到,CO,2,饱和点，,此时限制植物甲光合作用的外界因素主要是光照强度。,(3),作畦,的走向与风向一致，有利于空气流通，提高植株间的,CO,2,浓度，,增加光合速率，故可以提高作物产量。,答案：,(1),水,(,或,H,2,O) NADH,(2),乙,光照强度,(3),作畦的走向与风向一致，有利于空气流通，提高植株间,的,CO,2,浓度，增加光合速率,CO2 饱和点，由此推断当环境 CO2 浓度大于 a 时，乙,75,考向,4,光合作用与呼吸作用的比较,典例,4,(2019,年黑龙江铁人中学高三期中,),对农作物光合作,用,和呼吸作用的研究，可以指导,我们的农业生产。下面是某研,究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问,题。,图,1,图,2,考向 4光合作用与呼吸作用的比较典例 4(2019 年,76,图,3,图,4,(1),由图,1,可推知，与,P,点相比，,Q,点限制单株光合强度的,外界因素是,_(,写出两种,),，图,1,给我,们的启示是：在栽培农作物时要注意,_,_,。,图 3图 4(1)由图 1 可推知，与 P 点相比，Q 点,77,(2),种植大豆的密闭大棚内一昼夜空气中的,CO,2,含量变化如,图,2,所示。图,2,给我们的启示是：在密闭大棚种植作,物时要注,意,_,。,(3),将对称叶片左侧遮光、右侧曝光,(,如图,3),，并采用适当的,方法阻止两部分之间的物质和能量的,转移。在适宜光照下照射,12,小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为,a,和,b,(,单位：,g),。则,b,a,所代表的是,_,。,(4),图,4,中的实验装置可用来探究光照强弱对光合作用强度,的影响。根据该图的实验设置，可以,确定实验中是通过,_,_,来控制自变量的。,(2)种植大豆的密闭大棚内一昼夜空气中的 CO2 含量变化,78,解析,(1),由图,1,可推知，随种植密度增大，田间的通风、,透光条件都变差，故与,P,点比，限制,Q,点光合强度的外界因素,是,CO,2,浓度、光照强度；图,1,给我们的启示是：在栽培农作物,时要注意合理密植。,(2),据图,2,分析可知，,CO,2,含量降低会降低,光合作用强度，图,2,给我们的启示是：在密闭大棚种植作物时,要注意经常补充,CO,2,。,(3),将对称叶片左侧遮光、右侧曝光,(,如图,3),，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。,在适宜光照下照射,12,小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘,干称重，分别记为,a,和,b,(,单位：,g),，设叶片原来的质量为,x,，则,b,x,表示光照下照射,12,小时后的净光合速率，,x,a,表示光照,解析(1)由图 1 可推知，随种植密度增大，田间的通风,79,下照射,12,小时后的细胞呼吸速率，,(,b,x,),(,x,a,),b,a,，故,b,a,所代表的是,12,小时内右侧截取部分光合作用制造,的有机,物总量。,(4),图,4,中的实验装置可用来探究光照强弱对光合作用,强度的影响，根据该图的实验设置中只有,40 W,的台灯，故可,以确定实验中是通过调节台灯与实验装置间的距离来控制自变,量的。,答案,(1)CO,2,浓度、光照强度,合理密植,(2),经常补充,CO,2,(3)12 h,内右侧,截取部分光合作用制造的有机物总量,(4),调节台灯与实验装置间的距离,下照射 12 小时后的细胞呼吸速率，(bx)(xa),80,考向预测,10.,如图表示在适宜的光照、,CO,2,浓度等条件下，某植物在,不同温度下的净,光合作用速率和细胞呼吸速率曲线，下列叙述,错误的是,(,),考向预测错误的是(),81,A.,光合作用中温度主要影响暗反应阶段,B.,光合作用、细胞呼吸都受到温度的影响，其中与细胞呼,吸有关的酶的适宜温度更高,C.,温度在,30 ,左右时真正,光合作用速率最大,D.,若温度保持在,25 ,，长时间每天交替进行,12 h,光照、,12 h,黑暗，该植物不能正常生长,答案：,D,A.光合作用中温度主要影响暗反应阶段B.光合作用、细胞呼吸都,82,11.(2019,年四川乐山二模,),图,1,表示夏季晴朗的一天，某种,绿色植物在,24,小时内,O,2,吸收和释放速率的变化示意图，,a,、,b,点对应时刻分别为,6,点和,19,点。图,2,表示光照强度与植物光合,),速率的关系。下列有关说法错误的是,(,图,1,图,2,11.(2019 年四川乐山二模)图 1 表示夏季晴朗的一,83,A.,图,1,中,24 h,内不进行光合作用的时段是,0,5,点和,20,24,点,B.,图,1,的阴影部分可表示,6,19,点有机物的积累量,C.,图,2,中限制,a,c,段光合速率的主要外界因素,是光照强度,D.,图,2,的,c,点时，每个细胞合成,ATP,的场所都有细胞质基,质、线粒体、叶绿体,答案：,D,A.图 1 中 24 h 内不进行光合作用的时段是 05,84,12.,某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计,了由透明的玻璃罩构成的小室，如图甲所示。请据图回答下列,问题：,甲,乙,12.某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计甲乙,85,(1),将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜,(,零点开始,),小室内植物,O,2,释放速率的变化，得到如,图乙所示曲线，影响小,室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是,_,_(,写两点,),；观察装置中液滴的位置，,c,点时刻的液滴,位于起始位置的,_,侧，装置刻度管中液滴移到最右点是,在,一天中的,_,点。,(2),在实验过程中的某段光照时间内，记录液滴的移动情,况，获得以下数据：,该组实验数据是在图乙曲线的,_,段获得的。,(1)将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜(零点开始)(,86,(3),该组同学为测定该植物某时间段的,O,2,产生速率。如何设,置对照实验？如何处理实验数据？,简要写出对照实验设计思路：,_,_,。,数据处理：若在单位时间内，实验组读数为,M,，对照组,读数为,N,，该植物的真正光合速率为,_,。,答案：,(1),光照强,度、温度,左,18(,或,g,),(2),de,或,fg,(3),设置与甲一样的装置丙，将装置丙置于黑暗条件下，,其他条件与甲相同，测单位时间,(,或相同时间,),内甲与丙的读数,M,N,(3)该组同学为测定该植物某时间段的 O2 产生速率。如何,87,绿叶中色素的提取和分离,1.,实验原理,绿叶中色素的提取和分离1.实验原理,88,2.,实验步骤,2.实验步骤,89,3.,实验结果,3.实验结果,90,实验注意事项和目的,实验注意事项和目的,91,(,续表,),(续表),92,典例,1,如图表示,新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及其,在滤纸上的分离情况，下列分析错误的是,(,),A.,叶绿体中的四种色素均分布在类囊体薄膜上,B.,四种色素均主要吸收蓝紫光,C.,四种色素在层析液中溶解度最大的是,D.,发黄的菠菜叶色素含量显著减少的是,和,典例 1如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及其在滤纸,93,解析,在叶绿,体中，与光合作用有关的色素分布在类囊体,薄膜上，,A,正确；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，叶绿素,主要吸收红光和蓝紫光，,B,正确；溶解度高的在滤纸上扩散的,速度最快，胡萝卜素,(),在层析液中溶解度最大，,C,错误；发黄,的菠菜叶中色素含量显著减少的是,和,，即叶绿素,a,和叶绿,素,b,，,D,正确。,答案,C,解析在叶绿体中，与光合作用有关的色素分布在类囊体答案,94,举一反三,1.(2019,年湖北黄冈调研,),下列关于“绿叶中色,素的提取和分离”实验的说法，正确的是,(,),A.,提取液呈绿色是由于含有叶绿素,a,和叶绿素,b,较多,B.,胡萝卜素处于滤纸条最上方，是因为其在提取液中的溶,解度最高,C.,色素带的宽窄反映了色素在层析液中溶解度的大小,D.,滤纸条上没有色素带，说明材料可能为黄化叶片,举一反三1.(2019 年湖北黄冈调研)下列关于“绿叶中,95,解析：,叶绿体色素中绿色的叶绿素含量约占,3/4,，所以提取,液呈绿色，,A,正确；胡萝卜素在层析液中溶解度最大，在滤纸,条上扩散速度最快，所以处于滤纸条最上方，,B,错误；色素带,的宽窄反映了色素含量的多少，,C,错误；用黄化叶片进行绿叶,中色素提取与分离实验时，滤纸条上仍然会有胡萝卜素和叶黄,素的色素带，,D,错误。,答案：,A,解析：叶绿体色素中绿色的叶绿素含量约占 3/4，所以提取答,96,光合速率与细胞呼吸速率的测定,1.,光合作用、呼吸作用的“三率”图示分析,图,1,图,2,图,3,光合速率与细胞呼吸速率的测定图 1图 2图 3,97,(1),“,三率”的表示方法。,呼吸速率：绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织一定时,间内,CO,2,释放量或,O,2,吸收量，即图,1,中,A,点。,净光合速率：绿色组织在有光条件下测得的一定时间内,O,2,释放量、,CO,2,吸收量或有机物积累量，即图,1,中的,C,C,段,对应,CO,2,吸收量，也称为表观光合速率。,总,(,实际,),光合速率净光合速率呼吸速率，即图,1,中,的,AD,段对应的,CO,2,总量。,(1)“三率”的表示方法。呼吸速率：绿色组织在黑暗条件下或,98,(2),图,2,中曲线,表示总光合量，曲线,表示呼吸量，曲线,表示净光合量。交点,D,对应点,E,，此时净光合量为,0,，,B,点,时植物生长最快。,(3),图,3,中曲线,c,表示净光合速率，,d,表示呼吸速率，,c,d,表示总光合速率。在,G,点时，总光合速率是呼吸速率的,2,倍。,(4),图,1,中,B,点对整个植株而言，光合速率呼,吸速率，而,对于叶肉细胞来说，光合速率呼吸速率。,(2)图 2 中曲线表示总光合量，曲线表示呼吸量，曲线,99,2.,植物光合速率与呼吸速率的实验测定方法,(1),气体体积变化法,(,如下图所示,),。,甲,乙,装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，,NaOH,溶液,可吸收容器中细胞呼吸产生的,CO,2,；在测净光合速率时，,NaHCO,3,溶液可提供,CO,2,，保证了容器内,CO,2,浓度的恒定。,2.植物光合速率与呼吸速率的实验测定方法甲乙装置中溶液的,100,测定原理。,a.,甲装置：在黑暗条件下植物进行细胞呼吸，由于,NaOH,溶液吸收了细胞呼吸产生的,CO,2,，所以单位时间内红色液滴左,移的体积为细胞呼吸吸收,O,2,的速率，可代表呼吸速率。,b.,乙装置：在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，,由于,NaHCO,3,溶液保证了容器内,CO,2,浓度的恒定，所以单位,时间内红色液滴右移的体积为植物氧气的释放速率，可代表净,光合速率。,c.,真正光合速率净光合速率呼吸速率。,测定原理。a.甲装置：在黑暗条件下植物进行细胞呼吸，由于,101,测定方法。,a.,将植物,(,甲装置,),置于黑暗中一定时间,，记录红色液滴移动,的距离，计算呼吸速率。,b.,将同一植物,(,乙装置,),置于光下一定时间，记录,红色液滴,移动的距离，计算净光合速率。,c.,根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。,物理误差的校正：为防止气压、温度等因素所引起的误,差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。,测定方法。a.将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色,102,(2),半叶法,测,定光合作用有机物的产生量。,将植物对称叶片的一部分,(A),遮光或取下置于暗处，另,一部,分,(B),则留在光下进行光合作用,(,即不做处理,),，并采用适当的方,法阻止两部分的物质
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