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2019-2020年高考生物总复习 专家把脉高考与考场零失误考点10光合作用光合作用的发现及有关证明 C3植物和C4植物光合作用色素 有关光合作用过程的实验探究光合作用过程和场所 光合作用与其他知识点的综合考查影响光合作用的因素经典易错题会诊命题角度一光合作用的发现及有关证明1 麝香草酚蓝(BTB)是一种灵敏的酸碱指示剂，对光不敏感。其一定浓度的水溶液中，偏碱时呈淡蓝色，弱酸l生时呈淡黄色。向4支试管分别注入5 mL淡蓝色BTB水溶液，根据下列的处理顺序操作。处理试管号I充入CO2至过饱和放入适量黑藻适宜光照1-十2+3+-4+ 在适宜黑藻生长的温度下放置2小时，溶液呈现淡蓝色的试管有 A试管l B试管2 C试管3 D试管4 考场错解仅选D 专家把脉对光照下黑藻(植物)在水溶液中培养时，水溶液性质的改变不清楚或者不能进一步进行思维迁移而误答。无光奈件下(试管3)因黑藻呼吸作用释放出C02而使溶液pH下降，即呈弱酸性，故呈淡黄色，2号试管因无黑藻，而充入CO2至过饱和也呈淡黄色，1、4号两试管因黑藻光合作用消耗CO2，使溶液pH上升即呈中性偏碱，故呈淡蓝色，部分同学易漏选A项。对症下药AD2 1864年，德国科学家萨克斯将叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明了叶片在光合作用中产生了淀粉。在此实验中萨克斯看到的现象是 A叶片全变蓝 B遮光一半变蓝 C曝光一半变蓝 D叶片全不变蓝 考场错解A 专家把脉不知道光合作用需要光照条件，因此误选A项，实际上萨克斯首先把绿色叶片放在暗处几小时的目的，是让叶片中原有的有机物(主要是淀粉)通过细胞呼吸耗尽。由于绿色植物进行光合作用必须有光，而曝光的一半由于进行了光合作用合成了有机物如淀粉等。根据淀粉遇碘变蓝的特性，曝光的一半变蓝。而遮光的一半无淀粉产生则不变蓝。通过此实验，较好地说明了光合作用的条件需要光。 1光合作用的概念 (1)范围绿色植物：(2)场所叶绿体；(3)动力光能；(4)原料二氧化碳和水；(5)产物储存着能量的有机物和氧气。 2发现光合作用过程中的几个重要实验 重点了解科学家如何通过设计巧妙的实验证明相关的问题。光合作用的场所、原料、条件、产物等每一点都可出一道实验设计题，来考查同学们的实验能力。考场思维训练某同学做了下列有关叶绿体和光合作用的几个简单的小实验，他得到的结果不可能的是 A叶绿体色素的丙酮提取液放于自然光和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察，连续光谱中变暗(暗带)的区域是红橙光和蓝紫光区域 B在温暖晴朗的一天下午，在某植物的向阳处采得一片叶，用酒精隔水加热脱色，并加碘液处理叶片，显微镜下观察到叶绿体被染蓝 C叶绿素的丙酮提取液在无色点光源的透射光下呈翠绿色，在反射光下呈棕红色 D晴朗的上午10时左右，以小块锡箔纸将一叶片夹住，下午3时取下该叶，酒精脱色后，碘液检验的结果是被遮盖部分为淡黄色而曝光部分为蓝色D解析：没有光就不可能进行光合作用而产生淀粉。问题是上午10时处理叶片，遮盖部分在此之前已经进行光合作用产生淀粉，用碘检测不可能为淡黄色。命题角度二光合作用色素1 体色素的纸层析结果显示，叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因是 A在层析液中的溶解度最小 B在层析液中的溶解度最大 C分子量最小 D分子量最大 考场错解D 专家把脉 不能正确理解叶绿体色素的层析原理，认为分子量大扩散速度陧而误选。叶绿体色素的层析分离原理是：不同色素在层析液中溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速度不同，溶解度大，扩散速度快，反之，扩散速度慢。 对症下药A2 关于高等植物细胞内的色素的叙述中，正确的是(多选) A植物细胞内的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类 B所有植物细胞中都只有四种色素 C叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收和传递光能 D有的植物细胞的液泡中也含有一定的色素 考场错解B 专家把脉对“细胞内色素”和“叶绿体色素”的关系搞不清导致思维障碍。光合色素主要分布在叶绿体中，包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，共四种，非光合色素如花青素，全部分布在液泡的细胞液中。光合色素都可以吸收、传递光能，有极少数处于特殊状态下的叶绿素a可以转换光能。对症下药ACD3 胡萝卜素和叶黄素在光合作用中的作用是 A传递光能、传送电子 B传递光能、转变光能 C吸收光能、转变光能 D吸收光能、传递光能考场错解BC专家把脉不知道只有少数处于特殊状态下的叶绿素 a分子具备转换光能的能力，因此误选B和C。对症下药D专家会诊1种类：光合作用色素包括叶绿素(a和b)，类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素J。 2分布：都在类囊体膜上。 3作用：吸收光能和传递光能。所有叶绿体中的色素都能吸收光能并能传递光能；光能转换，只有少数处于特殊状态下的叶绿素a分子可将光能转换成电能。 4 吸收光谱：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。考场思维训练如下图是光能在叶绿体中的转换示意图，有关叙述不正确的是A A能吸收光能并能将光能转化成电能，B能吸收和传递光能 B失去电子的A是强氧化剂，NADPH是还原剂 C C,D是传递电子的物质，A也参与电子传递D A代表叶绿素aB代表叶绿素b、叶黄素和胡萝h素D解析：叶绿素a只有少数作为中心色素分子可转换光能。绝大多数与叶绿素b和类胡萝卜素一样只能吸收和传递光能。故B应代表大多数叶绿素a和所有的叶绿素b、叶黄素及胡萝卜素。命题角度三光合作用过程和场所1 下列物质转变过程属于光反应的是 A B C D 考场错解D 专家把脉对光反应和暗反应的联系把握不准。光反应阶段产生的ATP和NADPH在暗反应阶段参与C3的还原。处于特殊状态下的少数叶绿素a分子俗称为“分子发电机”，丢失电子之后马上又从H2O中获得电子，从而恢复原状。 对症下药C2 合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参与暗反应必需的物质是 AH20、C02、ADP BC02、NADPH、ATP CH20、C02、ATP DNADPH、H20、ADP 考场错解ACD 对症下药不能熟练掌握光合作用过程，H2O参与光反应，光反应的产物ATP、NADPH参与暗反应，暗反应所需原料为C02。 对症下药 B专家会诊光合作用从总体上看，是一个氧化还原过程，在常温、常压下，在植物体外是无法实现的，但在绿色植物体内，由于叶绿体吸收了光能作为光合作用的推动力，把很难还原的C02分子变成富含能量的有机物，这一过程包括了一系列的物质变化和能量变化过程，它分为光反应和暗反应两个阶段。(如下图) (1)绿色植物进行光合作用的器官主要是绿色叶片，光合作用的场所是叶绿体，光反应是在叶绿体的类囊体的薄膜上进行的，暗反应则是在叶绿体基质中进行的。 (2)弄清C、H、O的去路：C02的C可在 C6H12 06中找到，C02中的O可在C6H12 06和反应物6H20中找到：反应物H20中的H可在 C6H1206和6H20中找到，反应物H20中的O可在602中找到。 (3)影响光合作用的条件主要包括光(可分为光照强度和光照时间长短)、环境中C02的浓度、温度(主要影响光合作用酶的催化作用)、水和必需矿质元素等。这些因素中，任何一种改变都将影响光合作用的进程。考场思维训练1在光合作用中，不需要酶参与的过程是 AC02的固定 B_叶绿素吸收光能 C三碳化合物的还原 DATP的形成1B解析：生物体的化学反应都需要酶来催化，题目的4个选项中，叶绿素吸收光能不需要酶参与。2如下图是光合作用过程中某一阶段的图解，请据图回答下列问题：(1)图中C表示的生理过程是 ，B表示的生理过程是 。(2)图中表示的物质是 它来自于的分解。(3)图中的形成所需的能量来自于 。(4)要使B过程顺利进行，除必须要有物质和C3外，还必须要有多种酶参与和 提供能量。(5)若将正常进行光合作用的植物，其他条件不变，突然停止光照，则图巾C3的数量将会 。(6)若将正常进行光合作用的植物，其他条件不变，图中的浓度突然降至极低水平，植物叶片中的含量会突然上升。2(1)C02的固定C02的还原 (2)H水(3)太阳光能 (4)ATP(5)增加(6)五碳化合物 解析：从图解可看出：图解表示生理过程的产物为C6 H12 06，即葡萄糖是光合作用暗反应的产物，而暗反应又包括C02的固定和C02的还原两部分。C02固定是指C02与植物体内的C5结合形成C3的过程，故C为C02的固定，代表的是C02；C02的还原是指C3在酶的作用下接受光反应生成的H和ATP形成葡萄糖的过程，所以B为C02的还原，为H，为ATP。均为光反应的产物，H来自于水的分解，ATP是色素吸收太阳光传递给ADP+Pi形成的，由此可看出暗反应消耗光反应的产物，若光反应不足时，暗反应也无法继续进行下去，所以当突然停止光照时H的量减少，而C02供应不变，所以C3化合物会由于无还原剂不能形成葡萄糖，数量会突然增多。如果C02供应不足，而光反应正常进行时，植物体内C3由于不能固定C02形成C3，数量也会突然增加。命题角度四影响光合作用的因素1 下图所示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系，据图分析：(1)甲图表示在光线弱的情况下，光合作用速度随 的增加，成正比例增加，这种情况下，可以认为光合作用的速度受 的限制，此时主要影响光合作用过程的 阶段。 (2)从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用的速度不再增加，且具有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于 ，此时光合作用的 阶段受到限制。 (3)乙图中C点表示光照强度为B时，植物生长的 。出现CD段的原因是 。(4)除图示之外影响光合作用的主要因素是 。(5)请根据甲图，在乙图中绘制光照强度为A时，不同温度下，光合作用速度变化的曲线。考场错解略专家把脉 不会综合分析影响光合作用的各种因素。影响光合作用的主要因素是光照强度、温度和二氧化碳的浓度。在二氧化碳充足和温度适宜的情况下，随着光照强度的增强，光合作用也会逐渐增强，直至达到最大强度；在光照和二氧化碳充足的情况下，影响光合作用的主要因素是温度，因为温度影响参与光合作用的有关酶的活性；当光照充足、温度适宜的情况下，影响光合作用的主要因素则是二氧化碳的浓度，如温室效应。因此，在解这个题目的时候要分别找出影响光合作用的主要因素。 对症下药 (1)光照强度光照强度光反应(2)温度的高低暗反应 (3)最适温度 随温度升高酶活性降低，光合作用速度降低(4)二氧化碳的浓度(5)如下图2 川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室C02浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以C02吸收速率表示)，测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是 A如果光照强度适当降低，a点左移b点左移 B如果光照强度适当降低，a点左移b点右移 C如果光照强度适当增加，a点右移，b点右移 D如果光照强度适当增加，a点左移b点右移 考场错解ABC 专家把脉 识图能力差，思维转换障碍导致错选。本题综合考查了影响光合作用的各项因素，图中a点的含义为光合作用强度等于呼吸作用强度，b点则为植物光合作用最强点。如果适当降低光照强度，由于小室控制恒温，因此呼吸作用强度不变，要达到同样的光合作用强度，必然对C02的需求加大，所以a点应右移，由于光照下降，光反应降低，所以为暗反应提供的ATP和 NADPH就少，因此限制了暗反应，故b点应向左移；而如果适当增加光照强度，由于光反应增强，所以光合作用强度要想等于呼吸作用强度必然对CO2需求下降因此 a点应向左移，而b点时由于光照增强，为暗反应提供的 ATP和NADPH增加，此时暗反应便成为光合作用的限制因素，所以对CO2的需求加大，故b点应右移。 对症下药 D专家会诊衡量光合作用强弱的指标是光合速率。光合速率通常以每小时每平方厘米叶面积吸收CO2的质量(毫克)表示。一般测定光合速率的方法都没有把叶片的呼吸速率考虑在内。影响光合速率的自然因素主要有光照强度、CO2浓度和温度高低，以及矿质营养和水等。 (1)光照：包括光照时间、光照强度和光质及光合作用面积。 在一定范围内，光合作用的效率，随光照强度的增强而增强，但是光照强度超过一定限度后，光合作用不再增强。合理增加光合作用面积也是提高光能利用率的有效方法。 (2)温度：温度主要影响参与暗反应酶的催化效率。在一定范围内，光合作用的效率随温度的增高而增强，但是温度过高会影响甚至破坏酶的活性。 (3) CO2浓度：CO2浓度主要影响暗反应。CO2是暗反应的原料，在空气中浓度很低，只占空气总体积的0.03，而植物光合作用所需CO2的最适浓度(体积分数)为0.1，所以光照充足时，植物常处于CO2 “饥饿”状态。因此适当增加空气中CO2浓度，可以提高光合速率。当空气中CO2浓度超过01，光合速率也会下降。 (4)合理施肥：光合作用的酶、ATP、NADPH及色素等需N、P、Mg等各种矿质元素。 (5)合理灌溉：水是代谢媒介，也是光合作用的原料供氢体。考场思维训练1下图表示在一定范围内，不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系，其中错误的是1A解析：白光是全色光，比单纯的红光更有利于植物的光合作用。2夏季，在晴天、阴天、多云和高温干旱四种天气条件下，猕猴桃的净光合作用强度(实际光合速率呼吸速率之差)变化曲线不同，表示晴天的曲线图是2B解析：识图能力差，思维转换出现障碍，夏季晴天中午光照最强的时候，由于温度过高导致光合作用强度略微下降，因此会出现典型的双峰曲线，而在多云天气条件下，由于光照稍弱，致使中午温度不会太高，所以不会出现双峰曲线，而阴天条件下，则光照更弱，因此其净光合速率更差，所以C和D分别为多云和阴天时的曲线，而A则为高温干旱条件下的曲线。命题角度五 C3植物和C4植物1 能鉴别野牛草是否为C4植物的简便方法是 A制作叶表皮临时装片，观察气孔大小 B制作叶横切临时装片，观察叶脉结构 C分离、测定叶片中各种色素的含量 D用碘液测定叶片中淀粉的含量 考场错解D 专家把脉 未理解题意要求“简便方法”而错选D。其实B、D两种方法都可以，但观察叶脉结构只需制临时装片，而测定叶片中淀粉含量存在两个问题：是要用酒精脱色，操作复杂；是如果未在光照一定时间后测定，维管束鞘细胞不一定有淀粉，当然叶肉细胞也没有淀粉存在，这样就没有结果。 对症下药B2 图，在光照下，供给玉米离体叶片少量的14C02，随着光合作用时间的延续，在光合作用同定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量变化示意图正确的是 考场错解C 专家把脉 不明白C4植物光合作用过程中C3化合物与C4化合物之间的关系而错选。在C3植物叶片中，开始光照时先由叶肉细胞固定CO2，形成 C4后再转移到维管束鞘细胞中分解释放CO2，CO2再次固定形成C3。因此在时间先后顺序上，先有C4，后才有C3。而且随着C3的不断形成，C4化合物不断消耗，形成更多的PEP好再固定CO2 (从周围环境中)。故C4起到“CO2”的作用，这也是为什么在低浓度CO2环境中C4植物光合效率比C3植物高的原因。 对症下药B专家会诊1明确C3植物和C4植物结构上的区别(1)叶肉细胞：C3植物叶肉细胞分为海绵组织和栅栏组织；C4植物叶肉细胞中的部分叶肉细胞与维管束鞘细胞形成花环结构。 (2)维管束鞘细胞：C3植物维管束鞘细胞不含叶绿体；C4植物维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体，且维管束鞘细胞比较大。 (3)叶绿体：C3植物的叶绿体全部是正常的叶绿体：C4植物的叶绿体有两种，正常叶绿体和不含基粒的叶绿体，前者分布在叶肉细胞中，后者分布在维管束鞘细胞中。 (4)胞问连丝：C3植物维管束鞘薄壁细胞与叶肉细胞之间胞间连丝较少；C4植物维管束鞘薄壁细胞与叶肉细胞之间含有大量的胞问连丝。 (5)淀粉粒形成积累部位：C3植物的淀粉粒位于叶肉细胞：C4植物的淀粉粒存在于维管束鞘细胞内。 2明确C3植物和C4植物在功能上的区别：C4植物在低浓度C02条件下比C3植物光合作用效率高，具有更耐旱、耐强光照等特点。考场思维训练1 如下图表示在适宜温度、水分和C02浓度的情况下，两种植物的光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是 A当光照强度达到一定程度时，光合作用强度不再增加，即达到饱和 BC3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和 CC4植物比C3植物光能利用率高 D水稻是阴生植物，玉米是阳生植物1D解析：水稻和玉米都是阳生植物。2 C4植物叶肉细胞内C02的固定方式是 A C02+C5化合物C3化合物 B C02+C3化合物C4化合物 CC02+C5化合物C3化合物 D C02+C4化合物C3化合物2B解析：C4植物与C3植物固定C02的途径不同，C4植物将从外界吸收的C02首先与C3化合物结合形成C4化合物，C4化合物进入维管束鞘细胞的叶绿体中，释放出一分子C02，C02再与C5化合物结合形成两分子C3化合物。所以C4植物叶肉细胞内C02的固定方式是：C02+C3C4。探究开放题解答综合问题一有关光合作用过程的实验探究1在光合作用研究过程中，科学实验陆续发现以下事实。在人们对光合作用的认识达到一定程度时，以反式： 表示光合作用。此时希尔(R Hill)从细胞中分离出叶绿体，并发现在没有C02时，给予叶绿体光照，就能放出O2，同时使电子受体还原。希尔反应式是：H2O+氧化态电子受体还原态电子受体+1/202在希尔反应基础上，Amon又发现在光照下的叶绿体，不供给CO2时，既积累NADPH也积累ATP；进一步实验，撤去光照，供给C02，发现NADPH和ATP被消耗，并有有机物(CH20)产生。希尔反应和Amon的发现，使当时的人们对光合作用有了新的认识。下列有关认识不正确的是 A光合作用释放的02来自于H2O，而不是来自C02 B H2O被裂解后，发生了由H20最后到NADP+的电子传递，整个过程需要光 C希尔反应与C02合成有机物是两个可以区分开来的过程 D光合作用需要光的过程为CO2合成有机物的过程提供还原剂NADPH和ATP 解题思路根据题干，希尔和Amon的实验分别证明了光反应产物和C02可消耗光反应的产物。只需结合必修与选修教材有关知识不难分析并判断：A、C、D选项都是正确的叙述。从H20到NADP-的电子传递过程中，只有叶绿素a在有光条件下才能失电子。叶绿素a得电子及电子传递的其他过程都不需光。解答B2 某人做一个实验研究光对生物的影响，如图所示，使阳光通过棱镜照到容器A中，容器A内装有葡萄糖溶液，其中生活着大量的衣藻，请分析回答： (1)衣藻在容器A中是否均匀分布?为什么? (2)在该容器中再放人大量草履虫，这些草履虫如何分布?为什么? (3)如果将草履虫换成大量乳酸菌，这些乳酸菌又如何分布?为什么? 解题思路可见光通过棱镜可分散成赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种波长的光，而衣藻中含有叶绿体色素，主要吸收红光和蓝紫光，进行光合作用放出氧气。而草履虫是需氧型生物，乳酸菌是厌氧型生物，因此，它们在不同的光照区分布是不均匀的。 解答(1)不均匀。光线通过棱镜后被分成赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种波长的光。因为衣藻含有叶绿体，其中的色素主要吸收红光和蓝紫光，故在红光和蓝紫光区域分布的多，其他区域分布的少。 (2)不均匀分布。容器内放入大量的草履虫，因草履虫以衣藻为食物；草履虫又是需氧型生物，衣藻光合作用产生氧气。因此，衣藻分布多的地方，草履虫分布也多。 (3)不均匀分布。因为乳酸菌是厌氧型细菌，有O2存在时，发酵作用会受到抑制，故乳酸菌主要分布在绿光区域。规律总结此类题重在强调对光合作用过程的考查，考点常体现在对过程中ATP、NADP+、C3和C5含量变化的分析。答题时要注意把握上述过程是一个动态的过程，就可以做到轻松突破了。综合问题二光合作用与其他知识点的综合考查1水稻是全球最重要的粮食作物，维持着世界半数以上人口的生存。普通水稻为二倍体，染色体数目为24条。我国在对水稻的育种和遗传研究方面处于世界领先地位，我国实践的水稻育种主要是杂交育种方法 A：将其花药接种在一定的培养基上获得幼苗B，经秋水仙素处理后才能正常结实。 在水稻的遗传研究方面，我国率先完成了水稻基因组的测序工作。据报道韩斌博士等采用克隆步移法，完成了对品种为“日本晴”的粳稻基因组第四号染色体全长序列的精确测定，并完整地测定了第四号染色体的着丝粒的碱基序列，这是首次完成的整个高等植物染色体着丝粒序列的测定。使水稻增产有很多途径，科学家梦想着水稻能够自生固氮或与根瘤菌共生，后一种途径难点就在于根瘤菌有很强的专一性，即使时于不同的豆科植物，也具有很强的专一性。 “杂交水稻之父”袁隆平院士在荣度人物时感言：“我曾经做过一个梦，梦见水稻长得像高粱一样高，稻穗长得像扫把一样长，米粒长得像花生那么大。然后，几个朋友坐在水稻下乘凉”。 读以上材料，回答下列问题： (1)袁隆平院士培育的杂交水稻从获得方式上看，它是一种 生殖，这种生殖方式产生的后代具有的特点是 ；文中提到的育种方法A称为 ，其优点是 ， (2)我国科学家采用克隆步移法，完成了水稻第四号染色体序列上的基因组的精确测定。那么，对水稻基因组的测序共需测定 条染色体的碱基序列。 为实现袁隆平院士的梦想，在培育“超级水稻”的过程中，采用的生物工程技术主要是 ，在此工程中经常使用的工具酶为 。 (3)实践证明矿质元素会直接或间接地影响光合作用。 下图表示水稻叶片中氮、磷含量与光合作用速度的关系。 据图分析二者之间的关系是 (4)氮元素被水稻吸收到体内后，可用于 等化合物的合成(至少答出3种)。科学家梦想着水稻能够固氮，请你畅想一下，水稻能够自主固氮或能与根瘤菌共生，将给人类带来哪些方面的好处(答出两点即可)。 解题思路 (1)水稻是进行有性生殖的生物，有性生殖产生的后代具有双亲的遗传物质，因而具有更大的生活力和变异性。 (2)水稻是xK,生植物，无性别之分，不存在性染色体，只含有性别决定基因，故基因组测定只需测其一个染色体组即可。 (3)除杂交方法外，现代育种技术中最成功也最好的是基因工程。其使用的工具酶主要有限制性内切酶和 DNA连接酶。 (4)根据曲线分析，两者在一定范围内呈正相关。 (5)N元素在植物体内可用于合成蛋白质、核酸、 ATP和NADPH等。如果水稻能固N或与固N菌共生，有诸多好处(见解答)。 解答 (1)有性具备两个亲本的遗传性状，具有更大的生活力和变异性单倍体育种 明显地缩短育种年限(2)12基因工程(或转基因技术) 限制性内切酶、 DNA连接酶 (3)在一定范围内，叶片中氮、磷含量越多，光合作用的速度越快 (4)蛋白质、核酸、ATP、叶绿素、生长素等(至少答3种) 人类可以减少农田施用氮素化肥的费用，降低粮食生产成本；减少氮素化肥的生产，以利于节省能源；可避免因过量施用化肥而造成的水体富营养化。2一学生做了这样一个实验：将小球藻放在一只玻璃容器内，使之处于密封状态。实验在保持适宜温度的暗室中进行，并从第5min起给予光照。实验中仪器记录了该容器内氧气量的变化，结果如图。请据图分析回答： (1)在O5min之间氧气量减少的原因是 。 (2)给予光照后氧气量马上增加的原因是 。 (3)在520min之间，氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为 。 (4)加人少量的NaHCOa溶液后，氧气产生量呈直线上升，这是因为 。 (5)加入NaHC03溶液后，平均每分钟产生 mol的氧气。 解题思路 此题考查植物光合作用与细胞呼吸的关系及识图、分析能力。小球藻生命活动中，既进行光合作用，又进行细胞呼吸，将小球藻放在一只密封玻璃容器内，在不见光的条件下，小球藻只进行细胞呼吸，消耗氧气产生二氧化碳，所以在黑暗时的前5 min内氧气的浓度降低；给予光照后氧气量马上增加的原因是小球藻进行光合作用产生氧气；在520 min之间氧气量增加的速率逐渐减小，这是 因为光合作用缺少二氧化碳，使光合作用速率降低；当加入少量NaHCO3后，NaHC03产生的C02使容器中的C02浓度增加，所以光合作用直线上升。读图可知，2030 min内(10 min)共产生了510-7 mol氧气。 解答(1)细胞呼吸消耗了容器中的氧气 (2)光合作用产生的氧气量大于细胞呼吸消耗的氧气量 (3)光合作用使密闭容器内的二氧化碳浓度逐渐减小，光合作用速率逐渐下降 (4)NaHCO3产生CO2使容器中的C02浓度增加 (5)51O-8规律总结光合作用与其他知识点的联系如下：(1)与水分代谢的关系，如炎热的夏季中午，植物会适当降低蒸腾作用，气孔的关闭又会导致 C02的供应不足，使光合作用强度下降。 (2)与矿质代谢的联系，如适当提高必需矿质元素的含量会提高光合作用效率。 (3)与呼吸作用的联系，经常会涉及光合作用与细胞呼吸的有关计算，需注意：光合作用实际产氧量一实测的氧气释放量+细胞呼吸耗氧量：光合作用实际二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳吸收量+细胞呼吸二氧化碳释放量考点高分解题综合训练1在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物的含量突然上升，则改变的条件是A停止光照 B停止光照并降低C02浓度 C升高C02浓度 D降低C02浓度1D解析：在暗反应中，C02和C；化合物结合生成2个C3化合物，这称为C02固定。若出现叶肉细胞中C4化合物的含量突然上升，一定是C02的浓度被降低，使C02固定受阻，而不能形成C3化合物了。2 如果在光合作用的实验中，所用的H2O中有0.20含有18O，所用的C02中有0.68含有18O，那么，植物光合作用中释放的02中含有18O的比例为 A0.20 B048 C068 D0.882A解析：本题中数据较多，但只起陪衬作用，解题时应抓住关键，去伪存真。光合作用过程中所释放的O2来自于H20的光解。题中所设参与光合作用的水中有0.20的水分子含180则释放的O2中，含18O的比例也应为0.20。3 有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲添加品红色光；乙添加绿色光；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B，经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组 A甲和乙 B乙和丙 C甲和丁 D丙和丁3C解析：光合作用与光质有很大关系。叶绿素主要吸收红橙色光和蓝紫色光(两种光混合成为品红色光)，几乎不吸收绿色光。甲盆中添加品红色光照射，光合作用效率最高，所以甲盆中植物长势最好。乙盆添加绿色光不起作用。丙盆隔滤光片后，没有影响阳光中的有效光品红色光的通过，所以乙盆和丙盆都长势正常。丁盆隔了滤光片后，通过的仅是光合作用无法利用的绿色光，因此严重影响了植 物的生长。4将某种绿色植物置于密闭的玻璃容器中，在一定条件下给予充足的光照后，容器内C02的含量每小时减少了36 mg；放在黑暗条件下，容器内C02含量每小时增加8 mg；据实验测定，此绿色植物在上述条件下每小时实际合成葡萄糖30 mg。上述光照和黑暗条件下，此绿色植物呼吸作用的强度变化情况是A光照时强于黑暗时 B光照时弱于黑暗时 C光照时与黑暗时相等 D-条件不足不能判断4C解析：本题解答的难点是要充分考虑到在光照下，光合作用与呼吸作用同时进行。光照下，产生30 mg葡萄糖需消耗C02 44 mg，而容器中C02减少了36 mg，其余8 mg来自于呼吸作用产生的C02，故光照下与暗处呼吸强度相同。5 下图表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的同种相似植株放在不同的钟罩内。以下关于本实验的叙述中最准确的是A证明光合作用的速率随C02浓度的增大而增大 B_证明光合作用的必须条件是C02 C证明过多的C02阻碍光合作用 D证明NaOH能促进光合作用5A解析：从NaHC03和NaOH的化学性质分析。6 下列关于光合作用强度的叙述，正确的是 A叶片从幼到老光合作用强度不变 B森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异 C光合作用强度是由基因决定的，因此是固定不变的 D在相同光照条件下，各种植物的光合作用强度相同6B解析：本题考查了影响光合作用的因素。光合作用是在植物有机体的内部和外部的综合条件的适当配合下进行的。因此内、外条件的改变也就一定会影响到光合作用的进程或光合作用强度的改变。7 右图为光照强度和光合作用速率之间的关系，对这一曲线的叙述，错误的是 A在A点时，光合量与呼吸量相等 B在过B点后，再提高光照强度，光合量也不再提高C在B点时总的光合量为7 mg(m2h)-1 D在A点时，总的光合量为O7D解析：A点为光补偿点，此时光合作用强度与呼吸作用强度相等。既然进行了光合作用，总光含量不可能为O。8将农田一昼夜的温度变化曲线I，光照变化曲线和植物吸收C02变化曲线的数据绘成图，如下图所示。请回答：(1)植物在 段内制造有机物。(2)植物在 段内积累有机物。(3)夏季d处凹陷，原因是 。(4)a处凸起，原因是 。(5) C02的吸收曲线(即曲线)与时间直线围成一块正面积和一块负面积。植物在一昼夜中对有机物的有效积累的多少，取决于这两块面积的 。8(1)bf(2)Ce(3)夏季中午温度过高、光照过强，叶片上气孔会部分关闭，C02吸收量减少(4)此时温度很低，呼吸作用降低，产生的C02少(5)代数和解析：曲线与横坐标相交的C、e两点为光补偿点，Ce段内为净光含量，积累有机物，从曲线可看出bf段内有光照可进行光合作用合成有机物。a点是凌晨，在全天温度最低的时刻，呼吸强度下降；d点是中午光照最强、温度最高的时段，气孔关闭，导致C02供应不足，光合速率下降。从全天看，一昼夜能否积累和积累多少有机物要看白天净光合作用量(正面积)与晚上呼吸消耗量之间的代数和。考点小资料影响光合作用、细胞呼吸的因素及其应用因素对光合作用的影响在生产上的应用对细胞呼吸的影响在生产上的应用内部因素不同种类的植物体内所含叶绿体色素的种类、数量不同同一植物的不同发育时期，光合作用强度不同同一植物的不同器官光合作用强度不同同一植物的同一器官的不同发育时期，光合作用强度不同选择优良品种，提高光合作用强度，从而提高粮食产量不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官适当修剪去除植物衰老叶片光光照强度：光照弱时减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快。但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加光质不同影响光合速率；白光为复色光，光合作用能力最强，单色光中红光作用最快，单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差日变化：光合速率在一天中的变化一般与太阳辐射进程相符合。但也有例外，如炎热的夏天，中午前后光合速率下降(气孔关闭，C02供给不足)适当提高光照强度延长光合作 用 时间套种增加光合作 用 面积合理密植温室大棚用无色透明玻璃若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光，吸收其他波长的光，光合能力较白光弱，但较其他单色光强有光无光均可进行因素对光合作用的影响在生产上的应用对细胞呼吸的影响在生产上的应用温度光合作用的暗反应是酶促反应，温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。温度过高，影响植物叶片气孔开放，影响C02供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率适时播种温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温植物“午休”现象的原因之一如图所示，细胞呼吸在最适温度(2530)时最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制，低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸强度、减少有机物的消耗，提高产量外部因素C02或02浓度二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二氧化碳浓度的高低明显影响光合速率。在一定范围内，植物的光合速率随C02浓度增加而增加，但到达一定程度时再增加C02浓度，光合速率不再增加温室栽培植物时适当提高室内C02的浓度，如释放一定量的干冰或多施有机肥，使温室中C02增多在02浓度为零时只进行无氧呼吸，一般浓度为10以下。既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，一般浓度为10以上，只进行有氧呼吸中耕松土利用降低氧的浓度能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间矿质兀素和H2O矿质元素直接或间接影响光合作用。N、Mg、Fe、Mn、Cu、P(N对酶的含量，N、Mg、Fe、Mn对叶绿素的组成或生物合成)产生直接影响；K、P、B对光合产物的运输和转化起促进作用，对光合作用产生间接影响水分是光合用原料之一，缺少时光合速率下降合理施肥合理灌溉南些矿质元素是酶的激活剂，影响与细胞呼吸有关的酶，在一定范围内。细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱种子贮藏 必须晒干