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第4讲光合作用()李仕才考纲要求全国卷五年考情影响光合作用速率的环境因素()2017卷T30,2016卷T30,2016卷T312016卷T29,2014卷T29,考点一| 影响光合作用的环境因素及应用(对应学生用书第60页)识记基础梳理1光合作用强度(1)含义：植物在单位时间单位面积内，通过光合作用制造糖类的数量。(2)两种表示方法一定时间内原料的消耗量。一定时间内产物的生成量。2影响光合作用强度的因素(1)空气中CO2浓度。(2)土壤中水分的多少，温度的高低。(3)光照的强弱，光的成分。1生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光反应。()2延长光照时间能提高光合作用强度。()【提示】延长光照时间只能提高光合作用的量，不能提高光合作用强度。3植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。()【提示】植物体从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用。4停止供水，植物光合速率下降，这是由于水是光合作用的原料，又是光合产物在植物体内运输的主要介质。()5夏季晴天，植物出现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。()【提示】出现光合“午休”现象是因为夏季中午温度高，引起气孔关闭，二氧化碳吸收减少，而不是环境中CO2浓度过低。理解深化探究1说明光照强度、CO2浓度、温度影响光合作用强度的原理。【提示】光照强度通过影响植物的光反应，进而影响光合速率；CO2浓度是通过影响暗反应制约光合速率；温度是通过影响酶的活性来影响光合作用。2大棚生产中，为什么多施有机肥能够提高作物的产量？【提示】有机肥中的有机物被微生物分解产生了CO2和无机盐，能够增加大棚中的CO2浓度并为作物提供矿质营养。3解读光照强度对光合作用强度影响的曲线A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸；AB段：光合作用强度小于细胞呼吸强度；B点：光补偿点(光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度)；BD段：光合作用强度大于细胞呼吸强度；C点：光饱和点(光照强度达到C点后，光合作用强度不再随着光照强度的增大而加强)。4解读CO2浓度对光合作用强度影响的曲线图1中A点表示CO2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度，图2中A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B点都表示CO2饱和点。5解读温度对光合作用强度影响的曲线光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在1035 下正常进行光合作用，其中AB段(1035 )随温度的升高而逐渐加强，B点(35 )以上由于光合酶活性下降，光合作用开始下降，50 左右光合作用停止。6解读水影响光合作用的曲线(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CO2进入植物体内。(2)曲线分析图1图2图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，气孔关闭，影响了CO2的供应。7举例说明光照强度、温度、CO2浓度影响光合速率的应用。【提示】(1)光照强度：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。(2)温度：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)CO2浓度：大田要“正其行，通其风”，多施有机肥；温室内可适当补充CO2，即适当提高CO2浓度可提高农作物产量。运用考向对练考向1考查环境因素影响光合作用的曲线分析1(2018德州市二模)科研人员利用温室栽培作物进行了探究实验，结果如图所示。回答下列问题：(1)本实验的自变量是_。由实验结果可知，该作物光合作用相关酶活性的最适温度在_之间。(2)当CO2浓度低于0.06%时，暗反应中_的生成速率限制了光合作用速率。(3)与20 相比，温度为10 时，增加CO2浓度对提高光合作用速率的效果_(填“显著”或“不显著”), 原因是_。解析(1)分析曲线图可知，本实验的自变量是温度和CO2浓度。由实验结果可知，四种温度相比，30 比较适宜，因此该作物光合作用相关酶活性的最适温度在2040 之间。(2)当CO2浓度低于0.06%时，二氧化碳浓度是限制光合速率的主要因素，二氧化碳参与光合作用暗反应中二氧化碳的固定并产生三碳化合物，即暗反应中三碳化合物(或C3)的生成速率限制了光合作用速率。(3)与20 相比，温度为10 时，增加CO2浓度对提高光合作用速率的效果不显著，原因是10 时酶活性低。答案(1)温度和CO2浓度2040(2)三碳化合物(或C3)(3)不显著10 时酶活性低2(2018青岛市一模)为探究某观赏植物的A、B两个品种在干旱条件下生理活动的变化，研究者在温度适宜的条件下采用控水方法模拟干旱条件进行实验，结果如图。请回答相关问题：(1)根据光合作用过程推测，干旱条件下A、B两品种的光饱和点比正常供水条件下_(填“高”或“低”)，推测理由是_。(2)研究发现，该植物的A、B两个品种在干旱条件下能引起植物激素的合成发生变化，进而通过对_进行调节，使植物细胞内与光合作用相关蛋白的含量发生变化，以适应环境的改变。(3)据图分析，在干旱条件下_品种更适于在弱光环境下生存，做出判断的依据是_。解析(1)由于干旱条件下气孔开度降低(气孔关闭)，CO2吸收减少，暗反应减弱，需要光反应提供的H和ATP少，因此较弱的光照即可满足暗反应的需求，因此干旱条件下A、B两品种的光饱和点比正常供水条件下低。(2)外界因素会引起包括植物激素在内的多种变化，进而对植物基因组的表达进行调节。(3)据图分析，B品种光补偿点低于A品种，说明该品种在干旱条件下利用弱光的能力更强(4 klx至6 klx B品种净光合速率较高)，在干旱条件下B品种更适于在弱光环境下生存。答案(1)低干旱条件下气孔开度降低(气孔关闭)，CO2吸收减少，暗反应减弱，需要光反应提供的H和ATP少，因此较弱的光照即可满足暗反应的需求(2)(相关)基因的表达(基因组的表达)(3)BB品种光补偿点低于A品种，说明该品种在干旱条件下利用弱光的能力更强(4 klx至6 klx B品种净光合速率较高) 1当在P点时，限制光合速率的因素应为横坐标表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。2当在Q点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。考向2考查环境因素影响光合作用的实验分析3(2018绵阳质检)为了探究不同遮光和温度处理对水稻光合作用的影响，研究小组将生长发育状况一致的A品种水稻均分为6组并置于人工气室中培养。1组模拟田间环境(对照组)，另5组分别如下表处理(实验组)，在维持CO2浓度等条件与对照组相同的条件下培养一段时间。测定各组叶片的净光合速率结果如下：实验编号对照组实验组一实验组二实验组三实验组四实验组五实验处理遮光比例不遮光不遮光遮光30%遮光30%遮光50%遮光50%温度253025302530实验结果净光合速率/mgCO2dm2h111.259.1224.9021.5013.5110.40(注：A品种水稻光合作用的最适温度为25 ，呼吸作用的最适温度为35 )回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测对水稻光合速率影响较大的环境因素是_， 其依据是_。(2)在实验中，为使实验组三的水稻光合强度升高，可考虑的措施是适当提高_(填“光照强度”、“CO2浓度”或“温度”)。(3)从细胞代谢角度分析，在遮光比例相同时，温度由25 升高到30 时净光合速率降低的原因是_。(4)某小组研究弱光胁迫水稻光合产物向籽粒转运的影响情况，做了如下实验：在灌浆期，当对照组、实验组二、实验组四的水稻叶片分别固定等量的14CO2后，在24 h内对三组水稻的等量叶片和籽粒进行放射性强度检测，结果发现对照组与实验组二、实验组四相比，叶片放射性强度低、籽粒放射性强度高。根据这一结果能够得到的初步结论是_。解析(1)本实验控制两个自变量，一个是温度，另一个是遮光比例即光照强度，判定哪一因素对水稻的光合作用速率影响较大，应比较相同温度下不同光照强度对水稻光合速率影响的和相同光照强度下不同温度对光合速率影响的大小。在温度不变的情况下，改变遮光比例净光合速率变化比相同光照下改变温度对水稻的光合速率影响大。(2)将实验三组和实验一组对照，可以看出增强光照强度不能提高光合速率；将实验三组和实验二组对照，可以看出提高温度不能提高光合速率，因此应提高CO2浓度，才能提高光合速率。(3)因为A品种水稻光合作用的最适温度为25 ，呼吸作用的最适温度为35 ，在遮光比例相同时，温度由25 升高到30 时，光合速率(强度)减弱，呼吸速率(强度)增强，因此净光合速率降低。(4)对照组、实验组二、实验组四的温度都是25 ，对照组不遮光，实验组二遮光30%，实验组四遮光50%。三组水稻片分别固定等量的14CO2后，在24 h内对三组水稻的等量叶片和籽粒进行放射性强度检测，结果发现对照组与实验组二、实验四相比，叶片放射性强度低、籽粒放射性强度高，说明弱光(遮光)胁迫水稻光合产物向籽粒的转运减弱。答案(1)光照强度在温度不变的情况下，改变遮光比例净光合速率变化较大(2)CO2浓度(3)光合作用速率(强度)减弱，呼吸作用速率(强度)增强(4)弱光(遮光)胁迫水稻光合产物向籽粒的转运减弱(2018汕头市一模)水葫芦的学名叫凤眼蓝，在我国南方有广泛分布，是主要的外来入侵种。有人研究水葫芦的光合作用与水体pH的关系，实验结果如表所示。pH黑暗条件下CO2释放量umol/(mgh)光照条件下CO2吸收量umol/(mgh)5.0401006.0451507.0602008.0501809.04010810.04035(1)当水体中pH为5.0时，水葫芦的呼吸速率是_umol/(mgh)，光合作用固定CO2的速率为_umol/(mgh)。(2)实验条件下，水葫芦生长的最适pH为_，判断的依据是_。(3)分析表中数据可知，当pH改变时，对水葫芦的_影响更显著。若其他条件不变，当pH由9.0增大到10.0时水葫芦的光补偿点最可能_(填“左移”、“右移”或“不移动”)。解析(1)根据表格中数据，黑暗条件下CO2释放量为呼吸作用速率，光照条件下CO2吸收量为净光合作用速率，则当水体中pH为5.0时，水葫芦的呼吸速率是40 umol/(mgh)，光合作用固定CO2的速率为40100140 umol/(mgh)。(2)由表可知，光照条件下CO2吸收量在pH为7时吸收量最大，水葫芦光合作用的最适pH值为7.0(7)。(3)分析表中数据可知，当pH改变时，黑暗条件下CO2释放量变化不大，但光照条件下CO2吸收量变化较大，因此可推测pH对水葫芦的光合作用影响更显著。若其他条件不变，当pH由9.0增大到10.0时水葫芦的呼吸作用速率不变，但是净光合作用强度减弱，因此可以推导出水葫芦的光补偿点最可能右移。答案(1)40140(2)7光照条件下CO2吸收量在pH为7时吸收量最大(3)光合作用右移考点二| 光合作用与细胞呼吸的关系及综合应用(对应学生用书第62页)识记基础梳理1光合作用与有氧呼吸的区别光合作用有氧呼吸物质变化无机物有机物有机物无机物能量变化光能稳定的化学能(储能)稳定的化学能ATP中活跃的化学能、热能(放能)实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所叶绿体活细胞(主要在线粒体)条件只在光下进行有光、无光都能进行2光合作用与有氧呼吸的联系(1)物质方面C：CO2C6H12O6丙酮酸CO2O：H2OO2H2OH：H2OHC6H12O6HH2O(2)能量方面光能ATP中活跃化学能C6H12O6中稳定的化学能3光合速率和呼吸速率(1)净光合速率和总光合速率的关系：总光合速率净光合速率呼吸速率。凡是进行光合作用的植物，同时也在进行着呼吸作用。在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下，C点时，OA段代表植物呼吸速率，OD段代表植物净光合速率，OAOD表示总光合速率，故总光合速率净光合速率呼吸速率。图中B点既不吸收也不释放二氧化碳，表示总光合速率呼吸速率，净光合速率为_0_。在考题中，常需根据图表中的信息找出净光合速率和呼吸速率，进而推出总光合速率。(2)净光合速率和总光合速率的判定方法：若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为总光合速率，若是负值则为净光合速率。若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。有机物积累量为净光合速率，制造量为总光合速率。1判断正误(1)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是类囊体薄膜和线粒体内膜。()【提示】CO2固定的场所是叶绿体基质，CO2产生的场所是线粒体基质。(2)CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中。()【提示】C6H12O6分解成丙酮酸的过程发生在细胞质基质中，丙酮酸分解成CO2的过程发生在线粒体中。(3)光合作用过程中光能转变成化学能，细胞呼吸过程中C6H12O6中的化学能转变成ATP中的化学能。()【提示】细胞呼吸过程中C6H12O6中的部分化学能转化成了热能。(4)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长。()(5)适宜光照下，植物吸收CO2的总量等于固定的CO2的总量。()【提示】适宜光照下，植物固定的CO2总量等于植物吸收CO2的量与细胞呼吸产生CO2的量之和。(6)ATP和H在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而产生。()【提示】在线粒体中随水的生成，消耗H，产生ATP。2据图思考(1)写出下列物质名称：b：O2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH(H)，f：C5，g：CO2，h：C3。(2)填写下表生理过程及场所序号生理过程光反应暗反应有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜理解深化探究1探究光合作用和有氧呼吸中H、ATP来源和去路比较项目来源去路H光合作用光反应中水的光解作为暗反应阶段的还原剂，用于还原C3合成有机物等有氧呼吸第一、二阶段产生用于第三阶段与氧气结合产生水，同时释放大量能量ATP光合作用在光反应阶段合成ATP，其合成所需能量来自色素吸收、转换的太阳能用于暗反应阶段C3还原时的能量之需，以稳定的化学能形式储存在有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均产生，其中第三阶段产生最多，能量来自有机物的分解作为直接能源用于各项生命活动2探究光合作用与细胞呼吸之间的气体变化下列为叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化图示，据图判断生理过程。图：表示黑暗中，只进行细胞呼吸；图：表示细胞呼吸速率_光合作用速率；图：表示细胞呼吸速率_光合作用速率；图：表示细胞呼吸速率_光合作用速率。运用考向对练考向1综合考查光合作用和细胞呼吸的过程1(2018唐山市一模)下列关于光合作用和有氧呼吸过程的叙述，错误的是() 【导学号：67110035】A光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料B有氧呼吸第三阶段的产物可为光合作用光反应阶段提供原料C两者产生气体的阶段都有水参与D两者产生气体的阶段都与生物膜有关D光合作用光反应阶段的产物氧气可为有氧呼吸第三阶段提供原料，生成水，释放大量能量，A正确；有氧呼吸第三阶段的产物水可为光合作用光反应阶段提供原料，光解后产生H和氧气，B正确；光合作用水光解后产生氧气，有氧呼吸第二阶段水参与反应产生二氧化碳气体，C正确；光合作用水光解后产生氧气发生在类囊体薄膜上，有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳气体发生在线粒体基质中，与生物膜无关，D错误。2(2018潍坊期末统考)如图表示可在植物细胞内发生的一些生理过程，下列分析错误的是()A不同条件下发生a过程的场所可能不同Ba、c、d均发生在生物膜上C在光照充足的条件下，ab，cdD根尖分生区细胞内能发生a、c过程Ba过程为细胞呼吸，不同条件下发生a过程的场所可能不同，有氧时发生在细胞质基质线粒体中，无氧时发生在细胞质基质中，A正确；在生物膜上发生的生理过程是d光反应(场所是叶绿体的类囊体薄膜上)和c有氧呼吸的第三阶段(线粒体内膜)；b暗反应过程发生在叶绿体基质中，a有氧呼吸的第一、第二阶段场所是细胞质基质和线粒体基质，B错误；在光照充足，条件适宜的情况下，光合作用强度大于呼吸作用强度，所以ab，cd，C正确；根尖分生区细胞内不含叶绿体，不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，所以能发生a、c过程，D正确。(2017潍坊联考)如图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换，下列有关叙述正确的是()A在黑暗中A将停止生理作用BA结构能产生ATP，B结构不能产生ATPC植物正常生长时，B结构产生的O2全部被A结构利用D白天适当升温，夜晚适当降温能增加农作物的产量D无光照时，植物仍能进行呼吸作用产生CO2；A结构为线粒体，B结构为叶绿体，A、B结构都能产生ATP；植物正常生长时，B结构产生的O2除被A结构利用，还有一部分释放到外界环境中。考向2光合作用和细胞呼吸的综合考查3(2018山西名校联考)将一绿色植物置于密闭容器中，给予适宜且恒定的温度，分别进行如下处理：给予一定强度的光照；黑暗放置一段时间；维持光照，添加NaHCO3溶液。测定装置中O2浓度变化如图所示，回答相关问题：(1)施加上述3个条件所对应的图上的点分别为_。(2)AB段呼吸速率是否恒定_(填“是”或“否”)，如果B点所对应的时间是t，A和B分别代表图上纵坐标的值，AB段的平均呼吸速率值为_。(3)BC段曲线减缓上升的原因为_；C点O2浓度不再上升的原因为_。解析从题图可以看出AB段O2浓度下降，植物是放在黑暗下只进行呼吸作用的结果，曲线斜率不变，呼吸速率不变，用这段的O2浓度差值(AB)/t可以代表这段的平均呼吸速率；B点O2增加，所以B点开始进行光合作用，但随着装置中CO2浓度降低，导致植物光合速率降低，所以曲线上升减慢，直到C点O2浓度不变，说明此时光合速率和呼吸速率相等，D点添加NaHCO3溶液，光合速率增加，说明之前影响光合作用的限制因素是CO2浓度。答案(1)B、A、D(顺序不可颠倒)(2)是(AB)/t(3)光合作用强度大于呼吸作用强度，装置中CO2浓度降低，导致植物光合速率降低密闭容器内，受CO2浓度限制，光合作用强度等于呼吸作用强度(或者光合速率等于呼吸速率或者净光合速率为0)(2018名校冲刺卷)25 条件下，将绿藻置于密闭玻璃容器中，每2 h测一次CO2浓度，结果如下图(假设细胞呼吸强度恒定)。请据图回答下列问题：(1)图中810 h，细胞中能产生ATP的场所有_。(2)图中所示实验中有2 h是没有光照的，这个时间区间是_h，实验12 h，此时绿藻干重与实验前比较_。 (3)图示实验过程中46 h平均光照强度_(填“小于”“等于”或“大于”)810 h平均光照强度，判断依据是_。解析密闭玻璃容器中CO2浓度的变化，反映的是其内的绿藻光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量的差值，即表示的是净光合作用速率，据此分析柱形图中CO2浓度的变化并结合题意作答。(1)图中810小时，呼吸作用(细胞呼吸)和光合作用都能进行，因此能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。(2)没有光照，绿藻的光合作用不能进行，但能进行呼吸作用，因此密闭玻璃容器中的CO2浓度会逐渐增加，据此可推知：在实验进行到24 h之间没有光照。实验12 h时，密闭玻璃容器中CO2浓度与实验开始时(0 h)的基本相同，此时绿藻干重与实验前比较基本不变。(3)46 h内密闭玻璃容器中CO2浓度保持恒定，说明此时间段内细胞呼吸与光合作用速率相等，同理810 h时间段内细胞呼吸与光合作用速率也相等，但由于46 h内密闭玻璃容器中CO2较大，说明其光合作用速率较低，进而推知：46 h平均光照强度小于810 h平均光照强度。 答案(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体(2)24基本不变(3)小于两时间段内细胞呼吸与光合作用速率相等，但是46小时CO2浓度较大，所以光照强度较小考向3考查光合速率和呼吸速率的计算4下图为从植物的同一叶片上陆续取下面积、厚薄相同的叶圆片，称其干重。假定在整个实验过程中温度不变，叶片内有机物不向其他部位转移。以下分析正确的是()A三个叶圆片的质量大小关系一定是zxyB叶圆片Z在4小时内的有机物积累量为(zx2y)gC叶圆片Z在后2小时内的有机物制造量为(zx2y)gD整个实验过程中呼吸速率可表示为(xy)/4 g/hC本题以实验为载体考查光合作用与细胞呼吸的综合。在上午10时移走的叶圆片的质量为x g，上午10时移动整个装置于黑暗中，中午12时移走的叶圆片质量为y g，在2小时黑暗中，叶圆片只进行细胞呼吸，叶圆片的细胞呼吸量为xy。下午14时移走的叶圆片质量为z g，因此在下午2小时叶圆片同时进行光合作用和细胞呼吸，下午2小时叶圆片的净光合量为zy。三个叶圆片质量关系为xy，zy，但z和x的大小没法比较。叶圆片Z在4小时内的有机物积累量为(zx)g。叶圆片Z在后2小时内的有机物制造量为叶圆片的总光合量，叶圆片Z在后2小时内总光合量等于2小时叶圆片的净光合量2小时叶圆片的细胞呼吸量，为(zyxy)g(zx2y)g。整个实验过程中呼吸速率可表示为(xy)/2 g/h。5(2018银川九中模拟)某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10 mg/L，白瓶为透明玻璃瓶。黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，分别在起始和24小时后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下：光照强度(klx)0(黑暗)abcde白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量(mg/L)333333(1)黑瓶中溶解氧的含量降低为3 mg/L的原因是_；该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为_mg/L24 h。 (2)当光照强度为c时，白瓶中植物产生的氧气量为_mg/L24 h。(3)光照强度至少为_(填字母) klx时，该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。解析(1)黑瓶中溶解氧的含量降低为3 mg/L的原因是：黑瓶没有光照，植物不能进行光合作用产生氧，其中的生物呼吸消耗氧气，该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为：原初溶解氧减24小时后氧含量，即1037(mg/L24 h)。(2)当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量即为总光合作用量净光合作用量呼吸作用消耗量(2410)721 （mg/L24 h）。(3)光照强度为a klx时，白瓶中溶氧量不变，说明植物光合作用产生的氧刚好用于所有生物的呼吸作用消耗，故光照强度为a klx时，该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡。答案(1)黑瓶中植物不能进行光合作用产生氧，其中的生物呼吸作用消耗氧气7(2)21(3) a项目表示方法净光合速率CO2吸收量、O2释放量、C6H12O6积累量真正光合速率CO2固定量、O2产生量、C6H12O6制造量呼吸速率(遮光条件下测得)CO2释放量、O2吸收量、C6H12O6消耗量真题验收| 感悟高考淬炼考能 (对应学生用书第64页)1(2014全国卷)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是()A磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量CA项，光合作用的光反应中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸。B项，光合作用中叶绿素吸收光能的过程与酶的催化作用无关。C项，乳酸是无氧呼吸的产物，在人体内不能继续分解供能，人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解提供的。D项，病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。2(2017全国卷)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是_。甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率_(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_。解析考查影响光合作用与呼吸作用的因素。(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养，刚开始时小室内CO2浓度较高，光合作用强度大于呼吸作用强度，一段时间后，CO2浓度降低，暗反应受阻，进而使两种植物的光合速率都降低。甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，因此当甲种植物的净光合速率为0时，CO2浓度达到甲种植物的CO2补偿点，此时乙种植物光合作用强度仍大于呼吸作用强度，净光合速率大于0。(2)将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，该小室内是有CO2的，植物可以进行光合作用，甲种植物在光下进行光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加。答案(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低大于0(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加3(2017全国卷)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：(1)图中、代表的物质依次是_、_、_、_，H代表的物质主要是_。(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_。解析考查光合作用的过程、有氧呼吸和无氧呼吸的过程。(1)分析图示，A过程为光合作用的光反应阶段，B过程是光合作用的暗反应阶段。图中为水光解产生的O2；由和H2O产生与NADPH(H，即还原型辅酶)可知，是NADP；由转化成ATP可知，是ADPPi；由与CO2结合生成C3可知，为C5。呼吸作用过程中的H代表的物质主要是NADH(还原型辅酶)。(2)光合作用的光反应阶段(A)可产生ATP，而暗反应阶段(B)不产生ATP。有氧呼吸的三个阶段都产生ATP，其中细胞质基质中进行有氧呼吸的第一阶段(C)，线粒体中进行有氧呼吸的第二和第三阶段(D)。(3)在缺氧条件下，植物细胞可进行无氧呼吸，将丙酮酸转化成酒精。答案(1)O2NADPADPPiC5NADH(或答：还原型辅酶)(2)C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸4(2016全国卷)为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是_。(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高_(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_。解析(1)根据图示信息，对于甲组植物而言，当光照强度低于a时，随光照强度的增加，光合作用强度逐渐升高，说明限制其光合作用强度的主要因素为光照强度。(2)根据图示信息，对于甲组植物而言，当光照强度高于b时，随光照强度的增加，光合作用强度不变，说明受其他环境因素的限制。由于光合作用需要不断消耗环境中的CO2，故提高CO2浓度可使b光照强度下甲组的光合作用强度升高。(3)由题目信息可知，乙组和甲组是同一种植物，只是环境中的光照强度不同，虽然乙组植物在低光照环境中的光合作用强度低，但其子代在模拟自然光照下其光合作用强度仍然能够升高，说明乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的。答案(1)光照强度(2)CO2浓度(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的5(2016全国卷)BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。试管编号1234567水草无有有有有有有距日光灯的距离(cm)20遮光*1008060402050 min后试管中溶液的颜色浅绿色X浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：(1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由_起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是_(填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的颜色应为_(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判断依据是_。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草_。解析(1)1号试管中没有加水草，50 min后1号试管的溶液颜色仍为浅绿色，说明无关变量不会引起溶液颜色的变化，2至7号试管的实验结果应是由水草的光合作用、呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，说明无水草的光照条件下溶液中CO2含量减少了，无关变量对实验结果有影响，则说明2至7号试管的实验结果是不可靠的。(2)2号试管进行了遮光，水草不能进行光合作用，只能进行呼吸作用产生CO2，而且与3号试管(光合作用强度小于呼吸作用强度)相比，2号试管溶液中的CO2含量更多，颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下溶液中CO2含量没有变化，水草的光合作用强度与呼吸作用强度相等，吸收与释放的CO2量相等。答案(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的(2)黄色水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号试管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等6(2016全国卷)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：对照组实验组一实验组二实验组三实验组四实验处理温度/3636363125相对湿度/%1727525252实验结果光合速率/mgCO2dm2h111.115.122.123.720.7回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是_，其依据是_；并可推测，_(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)在实验组中，若适当提高第_组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是_。(3)小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程_(填“需要”或“不需要”)载体蛋白，_(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。解析(1)根据表格信息可知，对照组、实验组一、实验组二在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大；实验组二、实验组三、实验组四在相同湿度条件下，随温度的变化，光合速率变化不大。因此可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是湿度。根据上述结论，增加麦田环境的相对湿度可提高小麦的光合速率，降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)与实验组四相比，实验组三的温度高6 ，光合速率有所提高，说明实验组四的环境温度未达到光合作用的最适温度，故适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2进入叶肉细胞的方式是自由扩散，不需要载体蛋白，不需要消耗ATP。答案(1)湿度(或相对湿度)在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大增加(2)四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(3)不需要不需要1光照强度直接影响光反应的速率，光反应产物H和ATP的数量多少会影响暗反应的速率。2温度影响光合作用过程，特别是影响暗反应中酶的催化效率，从而影响光合速率。3CO2是暗反应的原料，CO2浓度高低直接影响光合速率。4矿质元素：直接或间接影响光合作用。例如镁是叶绿素的组成成分，氮对酶的含量有影响，磷是ATP的组成成分。5光合速率与呼吸速率的关系：(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。(3)真光合速率净光合速率呼吸速率。(四)光合作用的相关实验探究 (对应学生用书第66页)1实验法测定光合速率(1)测定装置(2)测定方法及解读测定净光合速率a装置烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液(NaHCO3溶液)，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。b必须给予较强光照处理，且温度适宜。c红色液滴向右移动(单位时间内右移距离代表净光合速率)。测定呼吸速率a装置烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。b.玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰。c置于适宜温度环境中。d红色液滴向左移动(单位时间内左移距离代表呼吸速率)。计算得出总光合速率2光合作用实验的常用研究方法(1)“黑白瓶法”：用黑瓶(无光照的一组)测得呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得净光合作用强度值，综合两者即可得到真光合作用强度值。(2)“半叶法”：测定时，叶片一半遮光，一半曝光，分别测定两半叶的干物质重量，进而计算叶片的真正光合速率、呼吸速率和净光合速率。(3)梯度法：用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。(2018湖北模拟)下图是一个利用脱淀粉植物进行光合作用实验的装置示意图。请分析回答下列问题：(1)将植物事先进行“脱淀粉”处理是为了_。使植物“脱淀粉”的具体做法是_。(2)实验一段时间后取下两片叶进行颜色比较，操作方法是：_。预期的实验结果是_。(3)另取如图装置若干，植物经“脱淀粉”处理后光照5小时，对叶片光合作用强度进行测定，取A、B容器内叶片的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为WA、WB，分析处理数据，计算出叶片光合作用强度单位：mg/(dm2h)。如果WWBWA，则W表示_。(4)再提供如图装置一套和红、绿玻璃纸各一张，若要探究光质对光合作用的影响，应对装置做怎样的改动：_；_。解析本题目主要考查光合作用所需要的原料和条件的相关知识。(1)叶片中存在淀粉会对实验产生干扰，在进行光合作用相关的实验前，要将植物放在黑暗中12天，使其将淀粉消耗完。(2)由于需要验证光合作用产生淀粉，要用碘液检验，淀粉遇碘变蓝，但由于叶片为绿色不易观察到实验现象，在检测前需要使用加热的酒精对叶片进行脱绿处理。(3)A容器的植物叶片由于没有二氧化碳供应只能进行呼吸作用，消耗有机物，B容器的植物叶片可以进行光合作用，积累有机物，WBWA表示(光照下叶片被截取部分在5小时内)光合作用合成有机物的总量。(4)若要探究光质对光合作用的影响，根据对照实验的要求，那么除了红色玻璃纸与绿色玻璃纸是一对变量外，其他条件要适宜，要有充足的二氧化碳供应，因此要除去容器A、B中的NaOH和蒸馏水，通入容器A中的气体改为通入空气。答案(1)避免叶片中存留的淀粉对实验的干扰将植物放在黑暗中12天(或将植物放在黑暗中一段时间)(2)将叶片置于酒精中，水浴加热后取出叶片滴加碘液进行比色容器A中叶片不变蓝，容器B中叶片变蓝(3)(光照下叶片被截取部分在5小时内)光合作用合成有机物的总量(或总光合量、总光合作用速率)(4)除去容器A、B中的NaOH和蒸馏水，通入容器A中的气体改为通入空气容器A表面蒙一张红色玻璃纸，容器B表面蒙一张绿色玻璃纸，其余条件不变(2018黄冈检测)某同学为探究光照强度和光合作用速率的关系，取几株有5个叶片、株高相近的西红柿植株，分别放在密闭的玻璃容器内。实验开始先测定CO2浓度，12小时后，再测定CO2浓度，且以7种不同光照强度进行实验。实验装置如下图，实验结果见表格。序号温度光照强度(%)开始时CO2浓度(%)12 h后CO2浓度(%)植物叶片数12500.350.3685225100.350.3425325200.350.3065425400.350.2895525600.350.2825625800.350.2805725950.350.2795(1)该同学的实验目的是_。实验的单因子变量是_，无关变量是_等。(至少回答2点)(2)表中序号1的目的是_。序号2至7，实验前后CO2浓度的变化值来表示_。(3)若实验中7种光照强度各都只用3株植物，则该同学在实验设计时，遵循了_原则。解析(1)根据表格分析可知，实验的单一变量(自变量)是光照强度，因变量是12 h后CO2浓度，而温度、开始时的CO2浓度，植物叶片数和高度等在7组实验中都相同，属于无关变量。根据自变量可知该实验目的是研究光照强度与光合作用速率的关系。(2)表中序号1的光照强度是0，不能发生光合作用，只有呼吸作用，目的是作为空白对照，以便分析结果。序号2至7，实验前后CO2浓度的变化值为光合作用与呼吸作用的差值，即表示西红柿植株的净光合速率。(3)该实验遵循了实验的单一变量原则和对照性原则。答案(1)研究光照强度与光合作用速率的关系光照强度温度、开始时CO2浓度、植物叶片数和高度(2)作为空白对照，以便分析结果(答“对照”即可)西红柿植株的净光合速率(3)单一变量和对照(性)(顺序可交换)对点练习1某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两
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