資源簡(jiǎn)介 生物學(xué)高考備考教案第三章 細(xì)胞代謝課時(shí)5 影響光合作用的因素及其應(yīng)用教師尊享·命題分析課標(biāo)要求 核心考點(diǎn) 五年考情 核心素養(yǎng)對(duì)接探究不同環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響 探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響 海南T3; 浙江1月T27; 2019:浙江4月 ; 2018:浙江11月 1.科學(xué)思維——建立模型:通過曲線分析影響光合作用的因素。 2.科學(xué)探究——通過設(shè)計(jì)、分析與光合作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)考生的科學(xué)探究能力。 3.社會(huì)責(zé)任——明確影響光合作用的因素并將其運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中,培養(yǎng)考生解決實(shí)際問題的能力影響光合作用的因素及其應(yīng)用 2022:湖北T21、北京T2、江蘇 、河北T19、全國卷乙T2、全國卷甲 、廣東T18、湖南T13、浙江6月T27、浙江1月T27; 2021:湖南T7、全國卷乙T29、北京T3、海南T21、河北T19、廣東T15、江蘇 、遼寧T2、福建T17、重慶 、浙江6月T23和T27、浙江1月T27; 2020:天津 、全國卷Ⅰ 、海南T21、浙江7月T25; 2019:北京 、全國卷Ⅰ 、海南 ; 2018:浙江4月T26、江蘇T18、全國卷Ⅰ 、全國卷Ⅱ 、全國卷Ⅲ命題分析預(yù)測(cè) 1.光合作用的影響因素是高考的常考點(diǎn),常結(jié)合實(shí)驗(yàn)以表格、曲線等形式進(jìn)行考查,側(cè)重考查影響光合作用的內(nèi)因和外因等,也常將影響光合作用與細(xì)胞呼吸的因素綜合在一起進(jìn)行考查。 2.預(yù)計(jì)2024年高考命題仍將借助圖、表格等考查影響光合作用的因素及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用,考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,同時(shí)還要關(guān)注以生產(chǎn)實(shí)踐或最新科技進(jìn)展為命題材料的試題,以落實(shí)社會(huì)責(zé)任這一核心素養(yǎng)知識(shí)導(dǎo)圖 教材讀薄考點(diǎn)1 探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響教材幫 讀透教材 融會(huì)貫通知識(shí)整合 教材讀厚探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響1.實(shí)驗(yàn)原理葉片的葉肉細(xì)胞間含有空氣,上浮 葉片下沉 細(xì)胞間隙充滿 ,葉片上浮。2.變量分析自變量 光照強(qiáng)度 控制方法:通過調(diào)節(jié)光源與實(shí)驗(yàn)裝置間的距離或光源功率的大小來設(shè)置因變量 光合作用強(qiáng)度 觀察指標(biāo):相同時(shí)間內(nèi) 圓形小葉片浮起的數(shù)量無關(guān)變量 如溫度、 濃度等 需相同且適宜3.實(shí)驗(yàn)流程知識(shí)活用 教材讀活深度思考1. 用打孔器打圓形小葉片時(shí)為什么要避開葉脈?提示 因?yàn)槿~脈中沒有葉綠體,而且會(huì)延長圓形小葉片上浮的時(shí)間,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。2. 如何獲得富含 的清水?提示 可以事先通過吹氣的方法補(bǔ)充 ,也可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 的 溶液來提供 。3. 葉片上浮的原因是什么?提示 光合作用產(chǎn)生的 大于有氧呼吸消耗的 ,葉片釋放 ,使葉肉細(xì)胞間隙充滿了氣體,浮力增大,葉片上浮。高考幫 研透高考 明確方向命題點(diǎn) 探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)分析1. 如圖表示測(cè)定金魚藻光合作用強(qiáng)度的密閉實(shí)驗(yàn)裝置,多組裝置使用不同顏色濾光片進(jìn)行實(shí)驗(yàn),氧氣傳感器可監(jiān)測(cè) 濃度的變化,下列敘述錯(cuò)誤的是( B )A. 該實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同單色光對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響B. 加入 溶液是為了吸收呼吸作用釋放的C. 拆去濾光片,單位時(shí)間內(nèi)氧氣傳感器測(cè)到的 濃度高于單色光下的 濃度D. 若將此裝置放在黑暗處,可測(cè)定金魚藻的呼吸作用強(qiáng)度[解析]該實(shí)驗(yàn)的自變量是不同單色光,因變量是釋放的 的量(代表光合作用強(qiáng)度),故實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坎煌瑔紊鈱?duì)光合作用強(qiáng)度的影響,A正確;加入 溶液是為了給金魚藻的光合作用提供 ,B錯(cuò)誤;濾光片會(huì)吸收其他波長的可見光,拆去濾光片,光照強(qiáng)度增大,單位時(shí)間內(nèi)氧氣傳感器測(cè)到的 濃度高于單色光下的 濃度,C正確;若將此裝置放在黑暗處,通過比較單位時(shí)間內(nèi) 濃度的變化,可測(cè)定金魚藻的呼吸作用強(qiáng)度,D正確。2. [2022海南]某小組為了探究適宜溫度下 對(duì)光合作用的影響,將四組等量菠菜葉圓片排氣后,分別置于盛有等體積不同濃度 溶液的燒杯中,從燒杯底部給予適宜光照,記錄葉圓片上浮所需時(shí)長,結(jié)果如圖。下列有關(guān)敘述正確的是( B )A. 本實(shí)驗(yàn)中,溫度、 濃度和光照都屬于自變量B. 葉圓片上浮所需時(shí)長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率C. 四組實(shí)驗(yàn)中, 溶液中葉圓片光合速率最高D. 若在 條件下進(jìn)行本實(shí)驗(yàn),則各組葉圓片上浮所需時(shí)長均會(huì)縮短[解析]本實(shí)驗(yàn)的目的是探究適宜溫度下 對(duì)光合作用的影響,自變量是 濃度,溫度、光照等屬于無關(guān)變量,應(yīng)保持相同且適宜,A錯(cuò)誤;葉圓片通過光合作用釋放氧氣的速率越大,葉圓片上浮所需時(shí)間越短,B正確;四組實(shí)驗(yàn)中, 溶液中葉圓片上浮平均時(shí)長最長,表明該組實(shí)驗(yàn)的葉圓片光合速率最低,C錯(cuò)誤;若將溫度從適宜溫度降低到 ,則與光合作用相關(guān)的酶的活性降低,導(dǎo)致光合速率降低,各組葉圓片上浮所需時(shí)長均會(huì)延長,D錯(cuò)誤。考點(diǎn)2 影響光合作用的因素及其應(yīng)用教材幫 讀透教材 融會(huì)貫通知識(shí)整合 教材讀厚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、陽生植物為例,如圖所示:(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶(3)葉面積指數(shù)2.外部因素(1)單因素對(duì)光合作用的影響因素 曲線分析及應(yīng)用光照強(qiáng)度 ①補(bǔ)償點(diǎn):使光合速率與呼吸速率相等的光照強(qiáng)度(或二氧化碳濃度)叫光補(bǔ)償點(diǎn)(或二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn))。 ②飽和點(diǎn):使光合速率達(dá)到最大時(shí)的最小光照強(qiáng)度(或二氧化碳濃度)叫光飽和點(diǎn)(或二氧化碳飽和點(diǎn))濃度 ①圖1中 點(diǎn)表示 補(bǔ)償 點(diǎn),即光合速率等于呼吸速率時(shí)的 濃度。 ②圖2中 點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需 的最低濃度。 ③ 點(diǎn)和 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 濃度都表示 飽和 點(diǎn)。溫度水分或礦質(zhì)元素(2)多因素對(duì)光合作用的影響圖像曲線分析 ① 點(diǎn)前,限制光合速率的因素應(yīng)為 自變量1 所表示的因素,隨該因素的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高。 ② 間的主要影響因素有兩個(gè),一是橫軸表示的因素(自變量1),二是多條曲線上標(biāo)注的因素(自變量2)。 ③ 點(diǎn)及之后,橫軸所表示的因素不再是限制光合速率的因素,要想繼續(xù)提高光合速率,可適當(dāng)改變自變量1以外的其他因素的強(qiáng)度應(yīng)用 ①溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)提高溫度,增加光合作用相關(guān)酶的活性,提高光合速率;同時(shí)也可適當(dāng)增加 濃度,進(jìn)一步提高光合速率。 ②當(dāng)溫度適宜時(shí),可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和 濃度,以提高光合速率知識(shí)活用 教材讀活情境應(yīng)用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為提高作物產(chǎn)量,常常進(jìn)行松土、施用有機(jī)肥,并適時(shí)進(jìn)行澆水。(1) 中耕松土主要是防止土壤板結(jié)而引起光合速率下降,其原因是土壤板結(jié)導(dǎo)致土壤缺氧,根細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和少量的ATP,一方面會(huì)影響根細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收,另一方面還會(huì)影響根系的生長發(fā)育,從而影響光合作用的進(jìn)行。(2) 在農(nóng)田中施用有機(jī)肥益處很多:有機(jī)肥中的有機(jī)物被土壤中的微生物分解成無機(jī)物,增加了土壤的肥力;有機(jī)肥被分解時(shí)釋放出 和熱量,增加了大棚內(nèi)的 濃度,提高了溫度,有利于光合作用的進(jìn)行。(3) 科學(xué)研究表明,在不同光質(zhì)下光合作用的產(chǎn)物也有差異,例如,植物在藍(lán)紫光照射下,其光合作用產(chǎn)物中蛋白質(zhì)和脂肪的含量增加;在紅光照射下,其光合作用產(chǎn)物中糖類的含量會(huì)增加,因此在植物工廠中若種植大豆,則最好用藍(lán)紫光照射,若種植甘蔗,最好用紅光照射。(4) 隨著全球氣候變暖,干旱災(zāi)害時(shí)常發(fā)生,因此種植作物時(shí)需要及時(shí)澆水。干旱對(duì)光合作用的影響主要有:① 缺水初期,氣孔開度降低, 供應(yīng)不足。② 嚴(yán)重缺水時(shí): .光反應(yīng)產(chǎn)生的 、ATP、 減少; .影響植物體內(nèi)與光合作用有關(guān)的酶的活性; .破壞葉綠體的結(jié)構(gòu),葉綠素含量減少,葉片變黃; .影響植物體光合產(chǎn)物的運(yùn)輸,使光合產(chǎn)物在葉片中積累進(jìn)而影響暗反應(yīng)的進(jìn)行。深度思考研究表明,鈣 與脫落酸 都能提高棉花的抗旱能力,并且混合使用效果更佳,請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出證明該觀點(diǎn)的思路。提示 在干旱條件下分別用清水、 、 及 處理棉花,測(cè)量并比較四種情況下棉花的凈光合速率大小。教師尊享·備考教案1.影響光合作用的因素多種多樣,關(guān)鍵是透過現(xiàn)象看本質(zhì),找出內(nèi)因和外因2.歸納影響光合作用強(qiáng)度的四個(gè)要素(1)結(jié)構(gòu):病蟲害會(huì)損傷葉綠體,自身葉綠素或酶等含量降低,均會(huì)使光合作用強(qiáng)度降低;(2)動(dòng)力:光照為光合作用提供動(dòng)力,影響光照強(qiáng)度或光質(zhì)的因素會(huì)影響光合作用強(qiáng)度;(3)原料:導(dǎo)致水、 低于正常值的因素,均會(huì)影響光合作用強(qiáng)度;(4)條件:影響酶活性的環(huán)境因子也會(huì)影響光合作用強(qiáng)度。高考幫 研透高考 明確方向命題點(diǎn)1 光合作用影響因素的綜合分析1. [2022湖南,不定項(xiàng)]在夏季晴朗無云的白天,10時(shí)左右某植物光合作用強(qiáng)度達(dá)到峰值,12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱。光合作用強(qiáng)度減弱的原因可能是( AD )A. 葉片蒸騰作用強(qiáng),失水過多使氣孔部分關(guān)閉,進(jìn)入體內(nèi)的 量減少B. 光合酶活性降低,呼吸酶不受影響,呼吸釋放的 量大于光合固定的 量C. 葉綠體內(nèi)膜上的部分光合色素被光破壞,吸收和傳遞光能的效率降低D. 光反應(yīng)產(chǎn)物積累,產(chǎn)生反饋抑制,葉片轉(zhuǎn)化光能的能力下降[解析]夏季晴朗無云的白天12時(shí)左右,光照強(qiáng)度和溫度較高,葉片蒸騰作用強(qiáng),組成氣孔結(jié)構(gòu)的保衛(wèi)細(xì)胞失水過多導(dǎo)致氣孔部分關(guān)閉,進(jìn)入植物葉肉細(xì)胞的 量減少,光合作用強(qiáng)度減弱,A項(xiàng)符合題意。12時(shí)左右,光合作用強(qiáng)度減弱,但是光合作用強(qiáng)度依然大于呼吸作用強(qiáng)度,B項(xiàng)不符合題意。光合色素位于類囊體薄膜上,而不是葉綠體內(nèi)膜上,C項(xiàng)不符合題意。根據(jù)化學(xué)平衡原理,光反應(yīng)產(chǎn)物積累,對(duì)光反應(yīng)過程的抑制作用會(huì)加強(qiáng),使葉片轉(zhuǎn)化光能的能力下降,D項(xiàng)符合題意。2. [2022北京]光合作用強(qiáng)度受環(huán)境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、 濃度的關(guān)系如圖。據(jù)圖分析不能得出( D )A. 低于最適溫度時(shí),光合速率隨溫度升高而升高B. 在一定的范圍內(nèi), 濃度升高可使光合作用最適溫度升高C. 濃度為 時(shí),溫度對(duì)光合速率影響小D. 條件下,光合速率隨 濃度的升高會(huì)持續(xù)提高[解析]分析可知,本實(shí)驗(yàn)的自變量是葉片溫度和 濃度,因變量是光合速率。低于最適溫度時(shí),隨溫度升高,光合作用相關(guān)酶的活性增大,光合速率升高,A正確。由題圖可看出,當(dāng) 濃度為 時(shí),光合作用最適溫度約為 ;當(dāng) 濃度為 時(shí),光合作用最適溫度約為 ,B正確。據(jù)圖可知, 濃度為 時(shí),光合速率隨溫度的變化幅度較小,C正確。 條件下, 濃度為 和 時(shí),光合速率相差很小,推測(cè) 條件下,若持續(xù)增加 濃度,達(dá)到 飽和點(diǎn)后,光合速率不會(huì)持續(xù)提高,D錯(cuò)誤。3. [2022廣東,14分]研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養(yǎng)10天后(圖a),測(cè)定相關(guān)指標(biāo)(圖b),探究遮陰比例對(duì)植物的影響。回答下列問題:(1) 結(jié)果顯示,與 組相比, 組葉片葉綠素含量較高,原因可能是遮陰條件減弱了葉綠素的降解,同時(shí)增加了葉綠素的合成。[解析]分析圖b可知,與 組相比, 組葉片葉綠素含量較高,原因可能是遮陰條件一方面減弱了葉綠素的降解,另一方面增加了葉綠素的合成。(2) 比較圖b中B1與 組指標(biāo)的差異,并結(jié)合B2相關(guān)數(shù)據(jù),推測(cè) 組的玉米植株可能會(huì)積累更多的糖類等光合產(chǎn)物,因而生長更快。[解析]由圖b可知, 組的凈光合速率大于 組和 組的,推測(cè) 組的玉米植株可能會(huì)積累更多的糖類等光合產(chǎn)物,因而生長更快。(3) 某興趣小組基于上述 組條件下玉米生長更快的研究結(jié)果,作出該條件可能會(huì)提高作物產(chǎn)量的推測(cè),由此設(shè)計(jì)了初步實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究:實(shí)驗(yàn)材料:選擇前期光照等培養(yǎng)條件一致、生長狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。實(shí)驗(yàn)方法:按圖a所示的條件,分 、 、 三組培養(yǎng)玉米幼苗,每組30株;其中以A組為對(duì)照,并保證除遮陰比例外其他環(huán)境條件一致。收獲后分別測(cè)量各組玉米的籽粒質(zhì)量。結(jié)果統(tǒng)計(jì):比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。分析討論:如果提高玉米產(chǎn)量的結(jié)論成立,下一步探究實(shí)驗(yàn)的思路是探究能提高作物產(chǎn)量的最適遮陰比例。[解析]結(jié)合題意可知,該實(shí)驗(yàn)的目的是探究遮陰比例對(duì)植物的影響。因此,應(yīng)選擇前期光照等培養(yǎng)條件一致、生長狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。按圖a所示的條件,分 、 、 三組培養(yǎng)玉米幼苗,每組30株;其中以 組作為對(duì)照,并保證除遮陰比例外其他環(huán)境條件一致。收獲后分別測(cè)量各組玉米的籽粒質(zhì)量。然后比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。如果提高玉米產(chǎn)量的結(jié)論成立,下一步探究實(shí)驗(yàn)的思路是探究能提高作物產(chǎn)量的最適遮光比例。命題點(diǎn)2 光合作用影響因素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用分析4. [2021福建,12分]大氣中濃度持續(xù)升高的 會(huì)導(dǎo)致海水酸化,影響海洋藻類生長,進(jìn)而影響海洋生態(tài)。龍須菜是我國重要的一種海洋大型經(jīng)濟(jì)藻類,生長速度快,一年可多次種植和收獲。科研人員設(shè)置不同 濃度(大氣 濃度 和高 濃度 )和磷濃度(低磷濃度 和高磷濃度 )的實(shí)驗(yàn)組合進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示。圖1圖2回答下列問題:(1) 本實(shí)驗(yàn)的目的是探究在一定光照強(qiáng)度下,不同 濃度和磷濃度對(duì)龍須菜ATP水解酶活性和凈光合速率的影響。[解析]據(jù)題圖可知,該實(shí)驗(yàn)的目的是探究在一定光照強(qiáng)度下,不同 濃度和磷濃度對(duì)龍須菜ATP水解酶活性和凈光合速率的影響。(2) ATP水解酶的主要功能是催化ATP水解。ATP水解酶活性可通過測(cè)定單位時(shí)間磷酸的生成量(單位時(shí)間ADP的生成量或單位時(shí)間ATP的消耗量)表示。[解析]ATP水解酶可催化ATP水解。酶活性可用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。(3) 由圖1、 可知,在較強(qiáng)的光照強(qiáng)度下, 處理比 處理的龍須菜凈光合速率低,推測(cè)原因是在酸化環(huán)境中,龍須菜維持細(xì)胞酸堿度的穩(wěn)態(tài)需要吸收更多的礦質(zhì)元素,因而細(xì)胞呼吸作用增強(qiáng),導(dǎo)致有機(jī)物消耗增加。[解析]在較強(qiáng)的光照強(qiáng)度下, 處理組的 濃度比 處理組的高,但 處理組的凈光合速率比 處理組的低,原因可能是在酸化環(huán)境中,龍須菜維持細(xì)胞酸堿度的穩(wěn)定需要吸收更多的礦質(zhì)元素,因而細(xì)胞呼吸作用增強(qiáng),導(dǎo)致有機(jī)物消耗增加。(4) 由圖2可知,大氣 條件下,高磷濃度能提高龍須菜的凈光合速率。磷等礦質(zhì)元素的大量排放導(dǎo)致了某海域海水富營養(yǎng)化,有人提出可以在該海域種植龍須菜。結(jié)合以上研究結(jié)果,從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的角度分析種植龍須菜的理由是龍須菜在高磷條件下能快速生長,收獲經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),能降低海水中的磷等礦質(zhì)元素的濃度,保護(hù)海洋生態(tài)。[解析]據(jù)圖2可知,在相同光照強(qiáng)度下, 處理組的凈光合速率大于 處理組的,說明在大氣 條件下,高磷濃度能提高龍須菜的凈光合速率。龍須菜在高磷條件下能快速生長,可收獲經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)還能降低海水中的磷等礦質(zhì)元素的濃度,保護(hù)海洋生態(tài),故可以在富營養(yǎng)化的海域種植龍須菜。5. [2022浙江1月,8分]不同光質(zhì)及其組合會(huì)影響植物代謝過程。以某高等綠色植物為實(shí)驗(yàn)材料,研究不同光質(zhì)對(duì)植物光合作用的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1,其中氣孔導(dǎo)度大表示氣孔開放程度大。該高等植物葉片在持續(xù)紅光照射條件下,用不同單色光處理( 次),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2,圖中“藍(lán)光+綠光”表示先藍(lán)光后綠光處理,“藍(lán)光+綠光+藍(lán)光”表示先藍(lán)光再綠光后藍(lán)光處理。圖1圖2回答下列問題:(1) 高等綠色植物葉綠體中含有多種光合色素,常用紙層析方法分離。光合色素吸收的光能轉(zhuǎn)化為ATP和 中的化學(xué)能,可用于碳反應(yīng)中 磷酸甘油酸的還原。[解析]可用紙層析法分離光合色素。光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和 可用于碳反應(yīng)中 磷酸甘油酸的還原。(2) 據(jù)圖1分析,相對(duì)于紅光,藍(lán)光照射下胞間 濃度低,其原因是光合速率大,消耗的 多。 氣孔主要由保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成,保衛(wèi)細(xì)胞吸收水分,氣孔開放,反之關(guān)閉。由圖2可知,綠光對(duì)藍(lán)光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用,但這種作用可被藍(lán)光逆轉(zhuǎn)。由圖1、圖2可知藍(lán)光可刺激氣孔開放,其機(jī)理是藍(lán)光可使保衛(wèi)細(xì)胞光合產(chǎn)物增多,也可以促進(jìn) 、 的吸收等,最終保衛(wèi)細(xì)胞溶質(zhì)濃度升高,細(xì)胞吸水,氣孔開放。[解析]由圖1可知,藍(lán)光條件下植物的光合速率大于紅光條件下的,因此會(huì)消耗更多的 ,導(dǎo)致胞間 濃度降低。由圖2可知,藍(lán)光+綠光組氣孔導(dǎo)度明顯低于藍(lán)光組,表明綠光對(duì)藍(lán)光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用;而藍(lán)光+綠光+藍(lán)光組氣孔導(dǎo)度比藍(lán)光+綠光組的大,且比藍(lán)光組更大,說明先藍(lán)光后綠光再藍(lán)光處理可逆轉(zhuǎn)綠光的阻止作用。(3) 生產(chǎn)上選用不同顏色 燈或?yàn)V光性薄膜獲得不同光質(zhì)環(huán)境,已用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍(lán)光以合理比例的光強(qiáng)度或光照時(shí)間、合理的光照次序照射,利于次生代謝產(chǎn)物的合成。[解析]可采用不同顏色的 燈或者利用濾光性薄膜來獲得不同的光質(zhì)環(huán)境。教師尊享·備課題組1. [2021湖南]綠色植物的光合作用是在葉綠體內(nèi)進(jìn)行的一系列能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。下列敘述錯(cuò)誤的是( A )A. 弱光條件下植物沒有 的釋放,說明未進(jìn)行光合作用B. 在暗反應(yīng)階段, 不能直接被還原C. 在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗,葉片的光合速率會(huì)暫時(shí)下降D. 合理密植和增施有機(jī)肥能提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度[解析]綠色植物在光下可進(jìn)行光合作用,弱光條件下植物沒有 的釋放,此時(shí)光合作用強(qiáng)度可能小于或等于呼吸作用強(qiáng)度,A錯(cuò)誤;在光合作用的暗反應(yīng)階段, 首先和 結(jié)合形成 , 在 和ATP的作用下被還原,B正確;植物開花期光合作用的產(chǎn)物優(yōu)先供應(yīng)生殖器官的生長,若剪掉部分花穗,光合產(chǎn)物輸出受阻,葉片的光合速率會(huì)暫時(shí)下降,C正確;合理密植可為農(nóng)作物提供充足的光照和 ,增施的有機(jī)肥被微生物分解后可為農(nóng)作物提供 和無機(jī)鹽,二者均能提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度,D正確。2. [2022全國卷甲,9分]根據(jù)光合作用中 的固定方式不同,可將植物分為 植物和 植物等類型。 植物的 補(bǔ)償點(diǎn)比 植物的低。 補(bǔ)償點(diǎn)通常是指環(huán)境 濃度降低導(dǎo)致光合速率與呼吸速率相等時(shí)的環(huán)境 濃度。回答下列問題。(1) 不同植物(如 植物和 植物)光合作用光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是相同的,光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是 、ATP和 (或 )(答出3點(diǎn)即可)。[解析]光反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)是在類囊體薄膜上進(jìn)行的,在光反應(yīng)階段,葉綠體中光合色素吸收的光能一方面將水分解成氧氣和 (或 ),另一方面在有關(guān)酶的催化作用下,促成ADP與 發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成ATP。(2) 正常條件下,植物葉片的光合產(chǎn)物不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课?原因是自身呼吸作用要消耗一部分(答出1點(diǎn)即可)。[解析]植物葉片細(xì)胞也要通過呼吸作用消耗一部分光合產(chǎn)物,故正常條件下,植物葉片的光合產(chǎn)物不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课弧?br/>(3) 干旱會(huì)導(dǎo)致氣孔開度減小,研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條件下, 植物比 植物生長得好。從兩種植物 補(bǔ)償點(diǎn)的角度分析,可能的原因是干旱條件下,植物胞間二氧化碳濃度低, 植物的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)比 植物的低, 植物能利用較低濃度的二氧化碳進(jìn)行光合作用(合理即可)。[解析]干旱導(dǎo)致氣孔開度減小,通過氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞的二氧化碳減少, 植物的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)比 植物的低, 植物能利用較低濃度的二氧化碳進(jìn)行光合作用,故在同等程度干旱條件下, 植物比 植物生長得好。3. [2021河北,10分]為探究水和氮對(duì)光合作用的影響,研究者將一批長勢(shì)相同的玉米植株隨機(jī)均分成三組,在限制水肥的條件下做如下處理:(1)對(duì)照組; (2)施氮組,補(bǔ)充尿素 ;(3)水+氮組,補(bǔ)充尿素 同時(shí)補(bǔ)水。檢測(cè)相關(guān)生理指標(biāo),結(jié)果見下表。注:氣孔導(dǎo)度反映氣孔開放的程度回答下列問題:(1) 植物細(xì)胞中自由水的生理作用包括反應(yīng)介質(zhì)、良好溶劑、參與物質(zhì)運(yùn)送和生化反應(yīng)等(寫出兩點(diǎn)即可)。補(bǔ)充水分可以促進(jìn)玉米根系對(duì)氮的吸收,提高植株氮供應(yīng)水平。[解析]自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑;細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)都需要水的參與;水在生物體內(nèi)流動(dòng),可以運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。分析題表數(shù)據(jù)可知,與施氮組相比,水 氮組各項(xiàng)生理指標(biāo)都增大,說明補(bǔ)充水分可以促進(jìn)玉米根系對(duì)氮的吸收,提高植株氮供應(yīng)水平。(2) 參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與鎂離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能,用于驅(qū)動(dòng)ATP和 兩種物質(zhì)的合成以及水的分解; 羧化酶將 轉(zhuǎn)變?yōu)轸然拥?分子上,反應(yīng)形成的產(chǎn)物被還原為糖類。[解析]氮與鎂離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能,在光合作用的光反應(yīng)階段,吸收的光能可用于水的分解,產(chǎn)生 和 ,還可促使ADP和 發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成ATP。在暗反應(yīng)階段,在 羧化酶的催化下, 和 結(jié)合,生成 。(3) 施氮同時(shí)補(bǔ)充水分增加了光合速率,這需要足量的 供應(yīng)。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,葉肉細(xì)胞 供應(yīng)量增加的原因是氣孔導(dǎo)度增大,植株從外界吸收更多的 。[解析]分析題表數(shù)據(jù)可知,與施氮組相比,水+氮組氣孔導(dǎo)度明顯增大,有利于植株從外界吸收 。4. [2021浙江6月,8分]不同光強(qiáng)度下,無機(jī)磷濃度對(duì)大豆葉片凈光合速率的影響如圖甲; 光照、 黑暗條件下,無機(jī)磷濃度對(duì)大豆葉片淀粉和蔗糖積累的影響如圖乙。回答下列問題:(1) 葉片細(xì)胞中,無機(jī)磷主要貯存于液泡,還存在于細(xì)胞溶膠、線粒體和葉綠體等結(jié)構(gòu)。光合作用過程中,磷酸基團(tuán)是光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和 的組分,也是卡爾文循環(huán)產(chǎn)生并可運(yùn)至葉綠體外的化合物三碳糖的組分。[解析]葉片細(xì)胞中,無機(jī)磷主要貯存于液泡中,還有在線粒體、葉綠體、細(xì)胞溶膠等結(jié)構(gòu)中。光反應(yīng)的產(chǎn)物有 、ATP和 ,其中ATP和 中含有磷酸基團(tuán)。卡爾文循環(huán)產(chǎn)生的三碳糖也含有磷酸基團(tuán),其大部分會(huì)運(yùn)到葉綠體外合成蔗糖。(2) 圖甲的 段表明無機(jī)磷不是光合作用中光反應(yīng)過程的主要限制因素。由圖乙可知,光照下,與高磷相比,低磷條件的蔗糖和淀粉含量分別是較低、較高;不論高磷、低磷, 內(nèi)淀粉含量的變化是光照下淀粉含量增加,黑暗下淀粉含量減少。[解析]光強(qiáng)度通過影響光反應(yīng)過程來改變光合速率,由圖甲可知, 段低磷和高磷曲線變化一致,說明無機(jī)磷不是光合作用中光反應(yīng)過程的主要限制因素。由圖乙可知,無論低磷、高磷, 內(nèi),光照下淀粉含量增加,黑暗下淀粉含量減少。(3) 實(shí)驗(yàn)可用光電比色法測(cè)定淀粉含量,其依據(jù)是淀粉遇碘顯藍(lán)色,其顏色深淺與淀粉含量在一定范圍內(nèi)成正比。為確定葉片光合產(chǎn)物的去向,可采用 的同位素示蹤法。[解析]光電比色法是通過比較或測(cè)量有色物質(zhì)溶液顏色深度來確定待測(cè)組分含量的方法,這是利用有色物質(zhì)對(duì)特定波長光的吸收特性來進(jìn)行定量分析的一種方法,其原理是基于被測(cè)物質(zhì)溶液的顏色或加入顯色劑后生成的有色溶液的顏色,顏色深度和物質(zhì)含量成正比,根據(jù)光被有色溶液吸收的強(qiáng)度,即可測(cè)定溶液中物質(zhì)的含量。淀粉遇碘顯藍(lán)色,其顏色深淺與淀粉含量在一定范圍內(nèi)成正比,因此可采用光電比色法測(cè)定淀粉含量。可采用 的同位素示蹤法來確定葉片光合產(chǎn)物的去向。作業(yè)幫 練透好題 精準(zhǔn)分層基礎(chǔ)過關(guān)一、選擇題1. [2023長沙模擬]取某植物生長旺盛的綠葉,用打孔器打出許多葉圓片,再用氣泵抽出葉圓片的氣體直至葉圓片沉入水底,然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至含有不同濃度 溶液的燒杯中,給予一定的光照,記錄每個(gè)燒杯中葉圓片上浮至液面所用的平均時(shí)間。下列說法錯(cuò)誤的是( B )A. 該實(shí)驗(yàn)的目的是研究 濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響B. 葉片必須先在暗處放置幾小時(shí),消耗掉葉片中的淀粉C. 葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的 可從葉綠體擴(kuò)散到線粒體和細(xì)胞外D. 一定范圍內(nèi)增強(qiáng)光照強(qiáng)度,可以縮短葉圓片上浮的平均時(shí)間[解析]該實(shí)驗(yàn)的自變量是不同濃度的 溶液, 溶液可以為葉肉細(xì)胞的光合作用提供 ,所以該實(shí)驗(yàn)的目的是研究 濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響,A正確;該實(shí)驗(yàn)的因變量為光合作用產(chǎn)生的氧氣量,并不是淀粉的含量,所以實(shí)驗(yàn)前不需要消耗掉葉片中的淀粉,B錯(cuò)誤;葉肉細(xì)胞經(jīng)光合作用產(chǎn)生的氧氣可進(jìn)入線粒體供有氧呼吸使用,多余的氧氣可擴(kuò)散到細(xì)胞外,C正確;一定范圍內(nèi)增強(qiáng)光照強(qiáng)度可使光合速率增大,葉肉細(xì)胞通過光合作用產(chǎn)生的氧氣增多,可以縮短葉圓片上浮的平均時(shí)間,D正確。2. 近年來,越來越多的農(nóng)戶建設(shè)溫室大棚來種植綠色蔬菜,既豐富了菜籃子,也提高了收入。下列相關(guān)措施有利于農(nóng)民增產(chǎn)增收的是( B )A. 加蓋藍(lán)膜,阻止紫外光傷害植物 B. 增設(shè)日光燈,延長光照時(shí)間C. 薄膜上全天覆蓋草簾,防止低溫凍傷 D. 增施有機(jī)肥,縮小大棚內(nèi)晝夜溫差[解析]加蓋藍(lán)膜,會(huì)導(dǎo)致光合作用可以利用的光照減少,不利于光合作用的進(jìn)行,A不符合題意。增設(shè)日光燈,可以提高光照強(qiáng)度,提高光合速率,延長光照時(shí)間,有利于光合作用積累有機(jī)物,B符合題意。薄膜上全天覆蓋草簾,會(huì)阻斷光線的進(jìn)入,不利于光合作用的進(jìn)行,C不符合題意。增施有機(jī)肥,有利于提高光合速率;白天適當(dāng)升溫可以促進(jìn)光合作用,夜間適當(dāng)降溫可以抑制呼吸作用,增大大棚內(nèi)晝夜溫差,有利于有機(jī)物的積累,進(jìn)而能夠增產(chǎn)增收,D不符合題意。3. [2022福州質(zhì)檢]光合作用是影響作物產(chǎn)量的一個(gè)重要的化學(xué)反應(yīng),以下研究?jī)?nèi)容與研究目的相匹配的是( D )選項(xiàng) 研究?jī)?nèi)容 研究目的強(qiáng)光條件下類囊體結(jié)構(gòu)的變化 探究不同光質(zhì)對(duì)光反應(yīng)速率的影響遮陰處理后光合色素含量比例的變化 探究溫度對(duì)與光合作用相關(guān)酶活性的影響干旱條件下 (催化 固定的酶)活性的變化 探究干旱脅迫對(duì)氣孔開放程度的影響修剪枝條對(duì)經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量的影響 探究植物形態(tài)對(duì)光合產(chǎn)物分配的影響[解析]A項(xiàng)研究目的應(yīng)是不同強(qiáng)光條件對(duì)光反應(yīng)速率的影響,A不符合題意;B項(xiàng)研究目的應(yīng)是光照強(qiáng)度對(duì)光合色素含量比例的影響,B不符合題意;C項(xiàng)研究目的應(yīng)是干旱脅迫對(duì) 活性的影響,C不符合題意。4. [2022北京海淀區(qū)模擬]開發(fā)生物燃料替代化石燃料,可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。如圖為生物燃料生產(chǎn)裝置示意圖,據(jù)圖分析正確的是( B )A. 光照時(shí),海洋微藻產(chǎn)生ADP和 供給暗反應(yīng)B. 圖中①為 ,外源添加 可增加產(chǎn)物生成量C. 圖中②為暗反應(yīng)階段產(chǎn)生的酒精等有機(jī)物質(zhì)D. 該體系產(chǎn)油量的高低不受溫度和 等的影響[解析]光照時(shí),海洋微藻產(chǎn)生ATP和 供給暗反應(yīng),A錯(cuò)誤;圖中①為 ,外源添加 可促進(jìn)海洋微藻的光合作用,進(jìn)而增加產(chǎn)物生成量,B正確;圖中②為呼吸作用產(chǎn)生的酒精等有機(jī)物質(zhì),C錯(cuò)誤;該體系產(chǎn)油量的高低受溫度和 等的影響,D錯(cuò)誤。5. [2023重慶名校一模]紅松(陽生)和人參(陰生)均為我國北方地區(qū)的植物。如圖為兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下,光合速率與呼吸速率的比值 隨光照強(qiáng)度變化的曲線圖,下列敘述正確的是( D )A. 光照強(qiáng)度為 時(shí),每日光照12小時(shí),一晝夜后人參干重不變,紅松干重減少B. 光照強(qiáng)度在 之后,限制紅松 增大的主要外界因素是 濃度C. 光照強(qiáng)度為 時(shí),紅松和人參的凈光合速率相等D. 若適當(dāng)增加土壤中無機(jī)鹽鎂的含量,一段時(shí)間后 植物的 減小[解析]由題圖可知,光照強(qiáng)度為 時(shí),對(duì)于人參(B)而言,光合速率與呼吸速率的比值 為1,白天12小時(shí)沒有積累有機(jī)物,晚上進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物,一晝夜后干重減少,A錯(cuò)誤;光照強(qiáng)度在 之后,限制紅松 增大的主要外界因素仍然是光照強(qiáng)度,在 之后,限制其 增大的主要外界因素才是 濃度,B錯(cuò)誤;凈光合速率=光合速率-呼吸速率,當(dāng)光照強(qiáng)度為 時(shí),二者的 相同,但呼吸速率不一定相同,故凈光合速率不一定相同,C錯(cuò)誤;對(duì)于人參(B)而言,光照強(qiáng)度為 時(shí)光合速率與呼吸速率的比值 為1,對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn),若適當(dāng)增加土壤中無機(jī)鹽鎂的含量,人參合成葉綠素增多,達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)需要的光照強(qiáng)度變小,即 減小,D正確。6. [2023岳陽模擬]如圖為桑葉光合速率隨土壤水分減少的日變化曲線,圖中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為降雨后第2、 、 天測(cè)得的數(shù)據(jù)。若光照強(qiáng)度的日變化趨勢(shì)相同,則據(jù)圖判斷,下列敘述錯(cuò)誤的是( C )A. 在水分充足時(shí)桑葉沒有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象B. 曲線Ⅱ雙峰形成與光照強(qiáng)度的變化有關(guān)C. 導(dǎo)致曲線Ⅰ日變化的主要因素是土壤含水量D. 適時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解桑葉“午休”程度[解析]分析題圖中曲線Ⅰ可知,在水分充足時(shí)桑葉沒有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象,A正確;曲線Ⅱ雙峰形成與橫軸即光照強(qiáng)度的變化有關(guān),B正確;Ⅰ為降雨后第2天測(cè)得的結(jié)果,此時(shí)土壤水分是較為充足的,因此導(dǎo)致曲線Ⅰ日變化的主要因素是光照強(qiáng)度,C錯(cuò)誤;在水分充足時(shí)桑葉沒有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象,故可推知適時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解桑葉“午休”現(xiàn)象,D正確。7. 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常常施用一定量的無機(jī)肥來達(dá)到增產(chǎn)的目的。為了研究無機(jī)肥對(duì)植物生長發(fā)育的影響,科研小組將無機(jī)肥溶于土壤浸出液配制了不同濃度的鹽溶液,利用這些鹽溶液進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果見下表。下列說法正確的是( D )鹽濃度 最大光合速率 呼吸速率0(對(duì)照) 31.65 1.44100(低鹽) 36.59 1.37500(中鹽) 31.75 1.59900(高鹽) 14.45 2.63A. 細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以化合物形式存在B. 植物的呼吸速率通過根細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的 量來測(cè)定C. 與對(duì)照組相比,植物在低鹽條件下產(chǎn)生和消耗的有機(jī)物較多D. 高鹽條件下植物細(xì)胞失水,氣孔關(guān)閉,導(dǎo)致最大光合速率下降[解析]細(xì)胞中無機(jī)鹽主要以離子形式存在,A錯(cuò)誤;植物的呼吸速率應(yīng)該是測(cè)定整株植物,即所有細(xì)胞的呼吸速率,而不只是測(cè)定根細(xì)胞的呼吸速率,B錯(cuò)誤;在低鹽條件下,植物的最大光合速率比對(duì)照組大,而呼吸速率比對(duì)照組小,即產(chǎn)生的有機(jī)物較多,消耗的有機(jī)物較少,C錯(cuò)誤;高鹽條件下,植物的最大光合速率下降,可能是因?yàn)橥饨缛芤簼舛冗^高,植物細(xì)胞失水,從而使氣孔關(guān)閉, 吸收減少,D正確。二、非選擇題8. [2023大同一調(diào),10分]如圖是某興趣小組同學(xué)探究光照強(qiáng)度對(duì)小球藻光合作用速率的影響的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問題:(1) 該實(shí)驗(yàn)通過改變?cè)嚬芘c臺(tái)燈之間的距離(或相同距離用不同功率的燈泡照射)來控制光照強(qiáng)度,該實(shí)驗(yàn)可通過觀察單位時(shí)間內(nèi)試管中產(chǎn)生氣泡的多少來檢測(cè)光合作用速率。[解析]據(jù)題意可知,本實(shí)驗(yàn)探究光照強(qiáng)度對(duì)小球藻光合作用速率的影響,自變量為光照強(qiáng)度,圖中可以通過改變?cè)嚬芘c光源(臺(tái)燈)之間的距離(或相同距離用不同功率的燈泡照射)來控制光照強(qiáng)度;葉片光合作用釋放 ,該實(shí)驗(yàn)可通過觀察單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少來檢測(cè)光合作用速率。(2) 植物葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體、葉綠體類囊體薄膜(葉綠體或類囊體),葉綠體中 的來源有線粒體和 溶液。[解析]植物葉肉細(xì)胞既能進(jìn)行光合作用,又能進(jìn)行細(xì)胞呼吸,光合作用產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體類囊體薄膜,細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,因此植物葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體、葉綠體類囊體薄膜(葉綠體或類囊體)。葉綠體中 的來源一方面是葉綠體所在細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的,另一方面是從外界吸收的,即來源于線粒體和 溶液。(3) 該實(shí)驗(yàn)盛水玻璃柱的作用是有效防止試管中水溫升高。[解析]實(shí)驗(yàn)中探究光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響,要控制無關(guān)變量的影響,在臺(tái)燈與試管之間增加一個(gè)盛水玻璃柱,可避免臺(tái)燈產(chǎn)生的熱量對(duì)試管內(nèi)水溫的影響。9. [2023惠州一調(diào),12分]科學(xué)家研究了棉花田間不同持水量條件下,不同生育時(shí)期葉片葉綠素含量與光合速率的變化。以棉花新品種1號(hào)為材料,灌水量設(shè)3個(gè)處理:田間持水量的 ,田間持水量的 ,田間持水量的 (對(duì)照組 )。其他管理同大田。結(jié)果如圖及表。請(qǐng)回答以下問題。不同水分處理下光合速率的變化情況處理 單葉光合速率初花期 盛花期 盛鈴期 吐絮期22.5 31.3 24.8 9.631.2 37.5 32.3 13.828.7 34.9 31.7 14.9(1) 棉花葉片中的光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜,可用無水乙醇作溶劑進(jìn)行提取。[解析]綠色植物葉片中的光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中,故可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素。(2) 三種持水量條件下,從盛鈴期到吐絮期,棉花葉片的葉綠素含量和光合速率都呈下降趨勢(shì),原因可能是溫度降低,影響了相關(guān)酶的活性(合理即可)。[解析]從盛鈴期到吐絮期,溫度降低,影響相關(guān)酶的活性,可能抑制了葉綠素的合成,葉綠素含量下降,進(jìn)而引起光合速率下降。(3) 該實(shí)驗(yàn)的自變量為不同的水分處理(或不同持水量)及不同生育期。與其他兩組相比,持水量過低(A)組的單葉光合速率較低,原因是①葉綠素含量低,吸收的光能減少;②持水量過低,氣孔導(dǎo)度下降(氣孔部分關(guān)閉),吸收的二氧化碳減少。[解析]分析可知,該實(shí)驗(yàn)的自變量為不同的水分處理(不同持水量)及不同生育期。與其他兩組相比, 組的葉綠素含量較少,吸收的光能較少,光反應(yīng)較弱;與其他兩組相比, 組的持水量較低,氣孔部分關(guān)閉,吸收的 減少,暗反應(yīng)較弱,故與其他兩組相比,持水量過低(A)組的單葉光合速率較低。能力提升一、選擇題10. [2021遼寧]植物工廠是通過光調(diào)控和通風(fēng)控溫等措施進(jìn)行精細(xì)管理的高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),常采用無土栽培技術(shù)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( B )A. 可根據(jù)植物生長特點(diǎn)調(diào)控光的波長和光照強(qiáng)度B. 應(yīng)保持培養(yǎng)液與植物根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度相同C. 合理控制晝夜溫差有利于提高作物產(chǎn)量D. 適時(shí)通風(fēng)可提高生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的 濃度[解析]不同植物生長所需的光的波長和光照強(qiáng)度有所不同,故可根據(jù)植物生長特點(diǎn)調(diào)控光的波長和光照強(qiáng)度,A正確;采用無土栽培技術(shù)培養(yǎng)植物時(shí),為保證植物根系正常吸水,一般情況下,培養(yǎng)液的濃度應(yīng)小于植物根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度,B錯(cuò)誤;合理控制晝夜溫差可增加有機(jī)物的積累,提高作物產(chǎn)量,C正確;適時(shí)通風(fēng)可增強(qiáng)空氣流動(dòng),提高生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的 濃度,D正確。11. [2022惠州一調(diào)]某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實(shí)驗(yàn),探究土壤干旱對(duì)某種植物葉片光合速率的影響。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)土壤水分充足,然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜瑢?duì)照組土壤水分條件保持適宜,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示,下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是( C )A. 葉片光合速率隨干旱時(shí)間延長呈下降趨勢(shì)B. 實(shí)驗(yàn)組葉片光合速率下降先于葉片中葉綠素含量下降C. 第2~4天,實(shí)驗(yàn)組光合速率下降是由葉片中葉綠素含量下降引起的D. 持續(xù)嚴(yán)重干旱,對(duì)植物的光反應(yīng)和暗反應(yīng)均有可能產(chǎn)生影響[解析]據(jù)圖甲可知,隨干旱時(shí)間的延長,葉片光合速率呈下降趨勢(shì),A正確;據(jù)圖甲可知,實(shí)驗(yàn)組葉片光合速率在第2天時(shí)開始下降,據(jù)圖乙可知,實(shí)驗(yàn)組葉片中葉綠素含量在第4天時(shí)開始下降,即實(shí)驗(yàn)組葉片光合速率下降先于葉片中葉綠素含量下降,B正確;第2~4天,實(shí)驗(yàn)組葉片光合速率下降,但此時(shí)段葉片中葉綠素含量并未下降,說明第2~4天實(shí)驗(yàn)組光合速率下降不是由葉片中葉綠素含量下降引起的,C錯(cuò)誤;持續(xù)嚴(yán)重干旱,會(huì)使葉片中葉綠素含量下降、氣孔關(guān)閉,葉片中葉綠素含量下降會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)減弱,氣孔關(guān)閉會(huì)使二氧化碳供應(yīng)不足,從而導(dǎo)致暗反應(yīng)減弱,D正確。12. [2022馬鞍山模擬]為探究影響光合速率的因素,研究人員將同一品種生長狀況相同的玉米幼苗置于 條件下培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( A )A. 此實(shí)驗(yàn)共有兩個(gè)自變量:光照強(qiáng)度和施肥情況B. 點(diǎn)比 點(diǎn) 吸收速率高的原因是光照強(qiáng)度大C. 在土壤含水量為 的條件下施肥效果明顯D. 與 點(diǎn)相比,制約 點(diǎn)光合速率的因素主要是土壤含水量[解析]由曲線圖可知,本實(shí)驗(yàn)有三個(gè)自變量,即光照強(qiáng)度、施肥情況、土壤含水量,A錯(cuò)誤。由曲線圖可知, 點(diǎn)和 點(diǎn)的唯一自變量為光照強(qiáng)度, 點(diǎn)光照強(qiáng)度大于 點(diǎn),故D點(diǎn) 吸收速率高,B正確。由曲線圖可知,土壤含水量低于 時(shí),相同光照強(qiáng)度下施肥與未施肥相比, 吸收速率相同,而高于 時(shí)施肥與未施肥存在差異,且施肥時(shí) 吸收速率明顯高于未施肥時(shí)的,因此土壤含水量在 的條件下施肥效果明顯,C正確。由曲線可知, 點(diǎn)土壤含水量大于 點(diǎn)的, 點(diǎn) 吸收速率高,因此與 點(diǎn)相比,限制 點(diǎn)玉米光合速率的主要因素是土壤含水量,D正確。13. [2022吉林普通高中調(diào)研]如圖的縱軸表示某種植物氣體吸收量或釋放量的變化(不考慮橫軸和縱軸單位的具體表示形式)。下列說法正確的是( B )A. 若縱軸代表 吸收量,可以判斷該植物從 點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用B. 若縱軸代表 吸收量, 點(diǎn)表示植物的凈光合作用強(qiáng)度為0C. 若縱軸代表 釋放量,提高大氣中的 濃度, 點(diǎn)不移動(dòng)D. 若縱軸代表 釋放量, 點(diǎn)時(shí)光合作用制造的有機(jī)物總量是8[解析]若縱軸代表 吸收量, 點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,即植物的凈光合作用強(qiáng)度等于0,該植物的光合作用從 點(diǎn)前就已經(jīng)開始,A錯(cuò)誤、B正確;若縱軸代表 釋放量,提高大氣中的 濃度,光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相等時(shí)所需光照強(qiáng)度降低, 點(diǎn)左移,C錯(cuò)誤;若縱軸代表 釋放量, 點(diǎn)時(shí)光合作用制造的有機(jī)物總量是 ,D錯(cuò)誤。14. [2022衡陽一模]灌漿期是農(nóng)作物開花后有機(jī)物儲(chǔ)存在籽粒中的一個(gè)階段,當(dāng)有機(jī)物含量不再增加時(shí),灌漿期結(jié)束。研究發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)小麥籽粒干重的影響與小麥灌漿期的長短有密切關(guān)系。某科研小組在溫室條件下進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖(圖中 、 、 分別表示3組不同的晝夜溫度組合)所示。據(jù)圖分析,下列敘述錯(cuò)誤的是( D )A. 晝夜溫度組合為 時(shí),小麥灌漿期約為40天B. 若小麥在灌漿期遇到連續(xù)低溫 天氣,小麥灌漿期會(huì)延長C. 若小麥在灌漿期遇到連續(xù)高溫 天氣,小麥籽粒干重會(huì)減小D. 灌漿期遇到連續(xù)陰雨天,小麥籽粒干重減少,其主要原因是陰雨天溫度低[解析]據(jù)題圖可知,晝夜溫度組合為 的實(shí)驗(yàn)中,第0~40天,小麥籽粒干重逐漸增加,40天以后,小麥籽粒干重保持穩(wěn)定,由此可知此條件下小麥灌漿期約為40天,A正確。據(jù)題圖可知,晝夜溫度組合為 時(shí),小麥灌漿期約為70天,結(jié)合A項(xiàng)分析可說明小麥在灌漿期遇到連續(xù)低溫 天氣,灌漿期會(huì)延長,B正確。據(jù)圖可知,晝夜溫度組合為 時(shí),小麥籽粒干重最低,說明若小麥在灌漿期遇到連續(xù)高溫 天氣,小麥籽粒干重會(huì)減小,C正確。陰雨天小麥籽粒干重減少的主要原因是光照弱,光合作用強(qiáng)度降低,有機(jī)物積累量少,D錯(cuò)誤。二、非選擇題15. [2022湖北,13分]不同條件下植物的光合速率和光飽和點(diǎn)(在一定范圍內(nèi),隨光照強(qiáng)度的增加,光合速率增大,達(dá)到最大光合速率時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn))不同,研究證實(shí)高濃度臭氧 對(duì)植物的光合作用有影響。用某一高濃度 連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天,在第55天、65天、75天分別測(cè)定植物凈光合速率,結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示。圖1【注】曲線1:甲對(duì)照組,曲線2:乙對(duì)照組,曲線3:甲實(shí)驗(yàn)組,曲線4:乙實(shí)驗(yàn)組回答下列問題:(1) 圖1中,在高濃度 處理期間,若適當(dāng)增加環(huán)境中的 濃度,甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)增大(填“減小”“不變”或“增大”)。[解析]若適當(dāng)增加環(huán)境中的 濃度,會(huì)使兩種植物的光合作用增強(qiáng),所能固定的光能增多,需要在較高光照強(qiáng)度下植物才能達(dá)到最大光合速率,即在該種情況下,甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)增大。(2) 與圖3相比,圖2中甲的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的凈光合速率差異較小,表明高濃度臭氧處理甲的時(shí)間越短,對(duì)甲植物光合作用的影響越小。[解析]與圖3相比,圖2中甲的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的凈光合速率差異較小,表明高濃度 處理甲的時(shí)間越短(長),對(duì)甲植物光合作用的影響越小(大)。(3) 從圖3分析可得到兩個(gè)結(jié)論:① 處理75天后,甲、乙兩種植物的實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率均明顯小于對(duì)照組,表明長時(shí)間高濃度的 對(duì)植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制;②長時(shí)間高濃度的 對(duì)乙植物的影響大于甲植物,表明長時(shí)間高濃度臭氧對(duì)不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異。[解析]從圖3可知,一是甲、乙兩種植物實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率均明顯小于對(duì)照組,表明長時(shí)間高濃度的 對(duì)植物光合作用產(chǎn)生了明顯抑制;二是長時(shí)間高濃度的 對(duì)乙植物的影響大于甲植物,表明長時(shí)間高濃度的 對(duì)不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果不同。(4) 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),處理75天后甲、乙植物中的基因 表達(dá)量都下降。為確定 基因功能與植物對(duì) 耐受力的關(guān)系,使乙植物中 基因過量表達(dá),并用高濃度 處理75天。若實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為A基因過量表達(dá)與表達(dá)量下降時(shí),乙植物的凈光合速率相同,則說明 基因的功能與乙植物對(duì) 耐受力無關(guān)。[解析]如果 基因的功能與乙植物對(duì) 耐受力無關(guān),則乙植物的凈光合速率不會(huì)受 基因表達(dá)量的影響,即 基因過量表達(dá)與表達(dá)量下降時(shí),乙植物的凈光合速率相同。16. [2022長郡中學(xué)檢測(cè),10分]間作套種是指在同一土地上按照不同比例種植不同種類農(nóng)作物的種植方式,充分利用光能、空間和時(shí)間資源提高農(nóng)作物產(chǎn)量。科研人員在研究玉米—大豆套作種植時(shí),以凈作玉米、凈作大豆為對(duì)照,設(shè)置 和 兩種玉米與大豆行比配置,進(jìn)行了大豆產(chǎn)量和玉米產(chǎn)量(單位: )的研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示:處理 凈作大豆 凈作玉米大豆產(chǎn)量 925 1 979 2 498 —玉米產(chǎn)量 —(1) 據(jù)表可知,在一定的范圍內(nèi)不同行比配置對(duì)套作玉米、大豆產(chǎn)量的具體影響分別是行比配置越大,產(chǎn)量越低;行比配置越大,產(chǎn)量越高,該實(shí)驗(yàn)中影響大豆光合作用的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。[解析]由表可知,在一定的范圍內(nèi)不同行比配置對(duì)套作玉米、大豆產(chǎn)量的影響不同,對(duì)于玉米來說,行比配置越大,產(chǎn)量越低;對(duì)于大豆來說,行比配置越大,產(chǎn)量越高。大豆為低位作物,該實(shí)驗(yàn)中影響大豆光合作用的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。(2) 目前科研人員在研究提高作物產(chǎn)量的措施時(shí),發(fā)明了一種轉(zhuǎn)光膜,他們?cè)诖笈锬げ牧现屑尤氩煌廪D(zhuǎn)換劑,可將部分紫外光和綠光轉(zhuǎn)變成藍(lán)紫光、紅光等,能顯著提高作物的產(chǎn)量,原理是葉綠素 和葉綠素 主要吸收藍(lán)紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光,提供充足可吸收光,可提高光合作用。[解析]葉綠素 和葉綠素 主要吸收藍(lán)紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光,轉(zhuǎn)光膜將作物幾乎不吸收的紫外光和綠光轉(zhuǎn)化為藍(lán)紫光和紅光,以此來提高作物的產(chǎn)量。(3) 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,溫室大棚種植的蔬菜產(chǎn)量一般都要比露天種植的產(chǎn)量高。試從影響植物光合作用的環(huán)境因素的角度闡述其原因:露天種植的情況下,二氧化碳濃度很難控制,溫度也不易控制,但在大棚種植的情況下,這些因素都可以根據(jù)需要人工控制(至少答出2點(diǎn))。[解析]露天種植的情況下,二氧化碳濃度很難控制,溫度也不易控制,但在大棚種植的情況下,這些因素都可以根據(jù)需要人工控制,故溫室大棚種植的蔬菜產(chǎn)量一般都要比露天種植的高。創(chuàng)新應(yīng)用17. [寫出實(shí)驗(yàn)思路][2023寶雞模擬,10分]研究人員以植物甲(陽生植物)和乙(陰生植物)為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖1和圖2所示。請(qǐng)回答下列問題:(1) 圖1中, 點(diǎn)時(shí),植物甲在有關(guān)酶的催化作用下,接受光反應(yīng)提供的能量并且被 還原后,形成有機(jī)物[或糖類 ]和 (或五碳化合物)。由 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度突然升高到 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度,并在此光照強(qiáng)度下光合速率達(dá)到穩(wěn)定的過程中,植物乙光合作用中 的相對(duì)含量變化是先下降后趨于相對(duì)穩(wěn)定。[解析]圖1中, 點(diǎn)植物甲可以進(jìn)行光合作用,在光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和 的參與下,在相關(guān)酶的催化作用下, 被還原生成 和有機(jī)物;由 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度突然升高到 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度,即光照強(qiáng)度增加,而光照強(qiáng)度增加會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和 增加,進(jìn)而導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi) 的還原增加,此時(shí) 的生成不變,當(dāng)光合速率最終達(dá)到穩(wěn)定時(shí), 的含量也趨于穩(wěn)定,因此 的相對(duì)含量變化是先下降后趨于相對(duì)穩(wěn)定。(2) 植物的光補(bǔ)償點(diǎn)是植物光合作用 吸收量與植物呼吸作用 釋放量相等時(shí)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度。由圖1和圖2可知,光補(bǔ)償點(diǎn)的大小可能因植物種類和生長環(huán)境的不同而有所差異。與陽生植物相比較,陰生植物呼吸速率很低,很弱的光合作用就可以使植物光合作用 吸收量與植物呼吸作用 釋放量相等,從而可以在光照不足或弱光的環(huán)境中存活下來。[解析]植物的光補(bǔ)償點(diǎn)是植物光合作用 吸收量與植物呼吸作用 釋放量相等時(shí)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度,圖1和圖2說明光補(bǔ)償點(diǎn)的大小可能因植物種類和生長環(huán)境的不同而有所差異。根據(jù)圖1分析,陰生植物的呼吸速率較陽生植物低,很弱的光合作用就可以使植物光合作用 吸收量與植物呼吸作用 釋放量相等,即弱光下就達(dá)到了光補(bǔ)償點(diǎn),這樣可以使其在光照不足的環(huán)境中生存下來。(3) 圖2中,為驗(yàn)證在 光強(qiáng)下生長的植物甲光補(bǔ)償點(diǎn)降低是由環(huán)境因素引起的,而非遺傳物質(zhì)的改變?cè)斐傻模柙诖嘶A(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)驗(yàn),請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路:收獲在 光強(qiáng)下生長的植物甲種子種植,使其在 光強(qiáng)下生長,一段時(shí)間后,在與圖2實(shí)驗(yàn)條件完全相同的條件下(重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)),測(cè)其光補(bǔ)償點(diǎn)(合理即可)。[解析]驗(yàn)證在 光強(qiáng)下生長的植物甲光補(bǔ)償點(diǎn)降低是由環(huán)境因素引起的,而非遺傳物質(zhì)的改變?cè)斐傻模鶕?jù)實(shí)驗(yàn)的單一變量原則和對(duì)照原則分析,在圖2實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn),具體的思路為:收獲在光強(qiáng)下生長的植物甲種子種植,使其在 光強(qiáng)下生長,一段時(shí)間后,在與圖2實(shí)驗(yàn)條件完全相同的條件下(重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)),測(cè)其光補(bǔ)償點(diǎn)。18. [2022北京房山區(qū)一模,11分][提出建議并說明理由]植物的生長與氮素的吸收、同化、轉(zhuǎn)移等過程密切相關(guān)。科研人員對(duì)煙草葉片光合作用中的氮素利用進(jìn)行了相關(guān)研究。(1) 參與光合作用的很多分子都含有氮,氮與鎂離子參與組成的葉綠素能夠吸收光能并用于驅(qū)動(dòng)水的分解和ATP、 的合成; 羧化酶將 固定為 (或三碳化合物),再進(jìn)一步還原為糖類。[解析]氮與鎂離子參與組成的葉綠素能夠吸收光能,從而促進(jìn)光合作用的光反應(yīng)階段 、ATP的合成和水的分解;在暗反應(yīng)階段, 羧化酶催化 和 生成 (三碳化合物), 在 、ATP的作用下再進(jìn)一步被還原為糖類。(2) 科研工作者對(duì)烤煙品種 施加不同的氮量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:組別 氮濃度 比葉氮 葉綠素含量 葉綠體 濃度 凈光合速率低氮 0.2 0.5 1.6 75 9中氮 2 0.95 2.8 125 15高氮 20 1.1 3.0 80 14.9注:比葉氮表示單位葉面積的氮素的含量。① 從表中數(shù)據(jù)可知,氮素對(duì)烤煙葉片凈光合速率的影響是一定范圍內(nèi),氮素可顯著提高烤煙葉片的凈光合速率,高氮相對(duì)于中氮提高作用不顯著 (或中氮與高氮的提高作用無顯著差異)。[解析]分析表格可知,高氮組的凈光合速率略小于中氮組,中氮組的凈光合速率明顯大于低氮組,因此氮素對(duì)烤煙葉片凈光合速率的影響是一定范圍內(nèi),氮素可顯著提高烤煙葉片的凈光合速率,高氮相對(duì)于中氮提高作用不顯著(或中氮與高氮的提高作用無顯著差異)。② 研究人員推測(cè)出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是施氮提高了葉綠素的合成,進(jìn)而影響光合速率;但在高氮情況下,葉綠體 濃度成為光合速率持續(xù)升高的限制因素。[解析]由表格中三組的葉綠素含量可知,施氮可提高葉綠素的含量,進(jìn)而影響光合速率。與中氮組相比,高氮組葉綠素含量較高、葉綠體 濃度明顯較低,而凈光合速率也略低,說明在高氮情況下,葉綠體 濃度成為光合速率持續(xù)升高的限制因素。(3) 植物光合系統(tǒng)中的氮素分配受供氮量等因素的影響,研究人員對(duì)葉片光合系統(tǒng)中氮素的含量及分配進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果如下:注:葉片氮素可分為光合氮素和非光合氮素;前者包括捕光氮素和羧化氮素。檢測(cè)結(jié)果顯示:相對(duì)于中氮環(huán)境,高氮環(huán)境下,氮素從光合氮素向非光合氮素(兩空均選填“非光合氮素”或“光合氮素”)轉(zhuǎn)化,且羧化氮素所占比例降低,影響 羧化酶活性,進(jìn)而影響了光合作用的暗反應(yīng)階段。[解析]據(jù)題圖可知,相對(duì)于中氮環(huán)境,高氮環(huán)境下,非光合氮素增多,羧化氮素減少,說明高氮環(huán)境下,氮素從光合氮素向非光合氮素轉(zhuǎn)化,且羧化氮素所占比例降低,影響 羧化酶活性,結(jié)合 羧化酶參與 的固定,可知進(jìn)而影響了光合作用的暗反應(yīng)階段。(4) 綜合以上信息,從物質(zhì)與能量的角度對(duì)烤煙種植提出合理建議并說明理由。建議:適量施加氮肥。理由:適量施加氮肥既能提高光合速率,合成更多的有機(jī)物,儲(chǔ)存更多能量,又可避免物質(zhì)(氮)的浪費(fèi)。(合理即可)[解析]根據(jù)以上分析可知,一定范圍內(nèi),氮素可顯著提高烤煙葉片的凈光合速率,高氮相對(duì)于中氮提高作用不顯著,為了避免物質(zhì)(氮)的浪費(fèi),對(duì)烤煙種植可提出的合理建議是適量施加氮肥。理由是適量施加氮肥既能提高光合速率,合成更多的有機(jī)物,儲(chǔ)存更多能量,又可避免物質(zhì)(氮)的浪費(fèi)。微專題1 光合作用與呼吸作用的關(guān)系專題幫 聚焦重難 專項(xiàng)突破題型1 光合作用與呼吸作用的聯(lián)系題型攻略1.辨析光合作用與呼吸作用類型 光合作用 呼吸作用發(fā)生范圍 含葉綠體的植物細(xì)胞、含光合色素的藍(lán)細(xì)菌等 所有活細(xì)胞發(fā)生條件 在光下進(jìn)行 時(shí)時(shí)刻刻都進(jìn)行實(shí)質(zhì) 合成有機(jī)物、儲(chǔ)存能量 分解有機(jī)物、釋放能量圖解聯(lián)系能量聯(lián)系2.光合作用與有氧呼吸過程中 和ATP的來源與去路項(xiàng)目 來源 去路光合作用 光反應(yīng)中水的光解 還原有氧呼吸 第一、二階段產(chǎn)生 用于第三階段與 結(jié)合生成水ATP 光合作用 光反應(yīng)階段產(chǎn)生 主要用于暗反應(yīng)有氧呼吸 第一、二、三階段均能產(chǎn)生,第三階段產(chǎn)生的最多 作為能量“通貨”,用于各項(xiàng)生命活動(dòng)題型訓(xùn)練1. [2022天津一中模擬]各取非轉(zhuǎn)基因的水稻(W)和轉(zhuǎn) 基因的水稻(T)數(shù)株,分組后分別噴施蒸餾水、寡霉素和 , 后進(jìn)行干旱脅迫處理(脅迫指對(duì)植物生長和發(fā)育不利的環(huán)境因素),測(cè)得未脅迫和脅迫 時(shí)的光合速率如圖所示。已知寡霉素抑制光合作用和細(xì)胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列敘述正確的是( D )A. 寡霉素在細(xì)胞呼吸過程中抑制線粒體外膜上 的傳遞B. 寡霉素在光合作用過程中的作用部位是葉綠體基質(zhì)C. 轉(zhuǎn) 基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素對(duì)光合速率的抑制作用D. 噴施 促進(jìn)光合作用,且減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降[解析]寡霉素抑制光合作用和細(xì)胞呼吸中ATP合成酶的活性,其在細(xì)胞呼吸過程中抑制線粒體內(nèi)膜上 的傳遞,A錯(cuò)誤;光合作用過程中只有光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP,因此寡霉素在光合作用過程中的作用部位是葉綠體的類囊體薄膜,B錯(cuò)誤;對(duì)比分析 與 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,轉(zhuǎn) 基因提高光合作用的效率,對(duì)比分析( 寡霉素)與( 寡霉素)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,轉(zhuǎn) 基因可以減弱寡霉素對(duì)光合速率的抑制作用,C錯(cuò)誤;對(duì)比分析 、( 寡霉素)與 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,噴施 能夠促進(jìn)光合作用,且減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降,D正確。2. [全國卷Ⅱ,9分]如圖是某植物葉肉細(xì)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①、②、③、④代表的物質(zhì)依次是 、 、 、 , 代表的物質(zhì)主要是 (或還原型輔酶Ⅱ)。[解析]由分析可知,圖中①表示光合作用光反應(yīng)階段水光解的產(chǎn)物 ;②是生成還原型輔酶Ⅱ 的反應(yīng)物 ;③是生成ATP的原料 ;④代表光合作用暗反應(yīng)階段參與固定 的物質(zhì) ;圖中 代表的物質(zhì)是呼吸作用過程中的還原型輔酶Ⅰ 。(2) 代表一種反應(yīng)過程, 代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì), 代表線粒體,則ATP合成發(fā)生在 過程,還發(fā)生在C和 (填“ 和 ”“ 和 ”或“ 和 ”)。[解析]細(xì)胞中生成ATP的場(chǎng)所除葉綠體外還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(C)和線粒體(D)。(3) 中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精,出現(xiàn)這種情況的原因是在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸。[解析]細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精的原因是植物細(xì)胞缺氧,導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸。命題拓展[設(shè)問拓展型](1) 能吸收光能的物質(zhì)分布在葉綠體的類囊體薄膜上。[解析]光合作用過程中,能夠吸收光能的色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。(2) 假如白天突然中斷 供應(yīng),則在短時(shí)間內(nèi)④含量的變化是增多;假如該植物從光照條件下移到黑暗處,短時(shí)間內(nèi)④含量的變化是減少。[解析]若突然中斷 供應(yīng),則 的固定受阻, 的消耗減少,短時(shí)間內(nèi)其合成速率不變,最終導(dǎo)致 的含量增加。若將該植物從光照條件下移到黑暗處,光反應(yīng)停止, 的還原受阻, 的合成減少,短時(shí)間內(nèi)其消耗速率不變,最終導(dǎo)致 的含量減少。題型2 光合作用與呼吸作用曲線分析題型攻略1.開放和密閉環(huán)境中 濃度晝夜變化狀況分析甲圖:自然環(huán)境中,一晝夜植物凈光合速率的變化曲線乙圖:密閉環(huán)境中一晝夜CO2濃度變化曲線(1)甲、乙圖曲線各段變化的原因甲圖區(qū)段 甲圖曲線變化原因 乙圖區(qū)段 乙圖曲線變化原因黑暗時(shí)僅進(jìn)行細(xì)胞呼吸 細(xì)胞呼吸不斷產(chǎn)生 ,容器內(nèi) 濃度上升出現(xiàn)光照且逐漸增強(qiáng),此時(shí)光合速率小于呼吸速率 大約 點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用,但光合速率小于呼吸速率, 釋放速率減小,容器內(nèi) 濃度增加緩慢光照增強(qiáng)且光合速率大于呼吸速率 光合速率大于呼吸速率,植物吸收 ,容器內(nèi) 濃度降低中午光照強(qiáng),氣孔部分關(guān)閉, 供應(yīng)不足,光合速率下降 光合速率仍大于呼吸速率,容器內(nèi) 濃度減少速度變緩慢氣孔張開, 吸收速率增加 凈光合速率增大,容器內(nèi) 濃度減少較快光照逐漸減弱,且光合速率大于呼吸速率 光照減弱,凈光合速率減小,容器內(nèi) 濃度減少速度變緩慢光照較弱,光合速率小于呼吸速率 光合速率小于呼吸速率,凈光合速率小于零,容器內(nèi) 濃度增加黑暗時(shí)僅進(jìn)行細(xì)胞呼吸 細(xì)胞呼吸不斷產(chǎn)生 , 積累,容器內(nèi) 濃度增加(2)甲、乙圖曲線中要點(diǎn)對(duì)比項(xiàng)目 甲圖曲線 乙圖曲線光合速率與呼吸速率相等 凈光合速率等于0, 點(diǎn)和 點(diǎn) 曲線的最高點(diǎn)(C)和最低點(diǎn)(G)積累有機(jī)物的時(shí)間(光合速率大于呼吸速率) 凈光合速率大于0, 容器內(nèi) 濃度減少時(shí)有機(jī)物積累最多的點(diǎn) 點(diǎn) 點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用的時(shí)間 點(diǎn) 點(diǎn)之前(大約 點(diǎn))一晝夜后能否積累有機(jī)物 計(jì)算:Ⅱ-(Ⅰ+Ⅲ)是否大于0 比較 點(diǎn)時(shí) 濃度是否比 點(diǎn)時(shí)低2.細(xì)胞呼吸和光合作用曲線中關(guān)鍵點(diǎn)的移動(dòng)分析題型訓(xùn)練3. [2022全國卷乙]某同學(xué)將一株生長正常的小麥置于密閉容器中,在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)容器內(nèi) 含量初期逐漸降低,之后保持相對(duì)穩(wěn)定。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列解釋合理的是( D )A. 初期光合速率逐漸升高,之后光合速率等于呼吸速率B. 初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持穩(wěn)定C. 初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率D. 初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率[解析]在適宜且恒定的溫度和光照條件下,密閉容器中的小麥會(huì)同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用,初期光合速率大于呼吸速率,導(dǎo)致容器內(nèi) 含量逐漸降低;由于密閉容器內(nèi)的 含量有限,隨著光合作用持續(xù)進(jìn)行, 逐漸被消耗,其含量降低,進(jìn)而光合作用強(qiáng)度減小;當(dāng) 含量降低到一定水平時(shí),小麥的光合速率和呼吸速率相等,此時(shí)凈光合速率為0,容器內(nèi)的 含量保持相對(duì)穩(wěn)定,D正確。4. [2021海南改編,10分]植物工廠是全人工光照等環(huán)境條件智能化控制的高效生產(chǎn)體系。生菜是植物工廠常年培植的速生蔬菜。回答下列問題。(1) 植物工廠用營養(yǎng)液培植生菜過程中,需定時(shí)向營養(yǎng)液通入空氣,目的是促進(jìn)生菜根部細(xì)胞的有氧呼吸;除通氣外,還需更換營養(yǎng)液,其主要原因是營養(yǎng)液中的無機(jī)鹽在培植生菜過程中會(huì)被大量吸收,更換營養(yǎng)液可為生菜提供大量的無機(jī)鹽,以保證生菜的正常生長。[解析]用營養(yǎng)液培植生菜過程中,要定時(shí)向營養(yǎng)液通入空氣,這樣可以促進(jìn)生菜根部細(xì)胞的有氧呼吸,保證生菜正常生長。(2) 植物工廠選用紅藍(lán)光組合 燈培植生菜,選用紅藍(lán)光的依據(jù)是葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,選用紅藍(lán)光可以提高植物的光合速率,從而提高生菜的產(chǎn)量。生菜成熟葉片在不同光照強(qiáng)度下光合速率的變化曲線如圖1,培植區(qū)的光照強(qiáng)度應(yīng)設(shè)置在B點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度;為提高生菜產(chǎn)量,可在培植區(qū)適當(dāng)提高 濃度,該條件下 點(diǎn)的移動(dòng)方向是向右上方移動(dòng)。圖1[解析]葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,選用紅藍(lán)光組合 燈培植生菜可以提高植物的光合速率,從而提高生菜的產(chǎn)量。 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn),因此培植區(qū)的光照強(qiáng)度應(yīng)設(shè)置在 點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度。 是光合作用的原料,增大 濃度,可使光合速率加快,達(dá)到光飽和點(diǎn)所需的光照強(qiáng)度增大,因此,在培植區(qū)適當(dāng)提高 濃度, 點(diǎn)將向右上方移動(dòng)。(3) 將培植區(qū)的光照/黑暗時(shí)間設(shè)置為 ,研究溫度對(duì)生菜成熟葉片光合速率和呼吸速率的影響,結(jié)果如圖2,光合作用最適溫度比呼吸作用最適溫度低;若將培植區(qū)的溫度從 調(diào)至 ,培植 后,與調(diào)溫前相比,生菜植株的有機(jī)物積累量減少。圖2[解析]據(jù)題圖2可知,光合速率的最適溫度為 ,而在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)呼吸速率的最適溫度還未出現(xiàn),則光合作用最適溫度比呼吸作用最適溫度低。若將培植區(qū)的溫度從 調(diào)至 ,則光合速率減小、呼吸速率增大,培植 后,與調(diào)溫前相比,生菜植株的有機(jī)物積累量減少。題型3 植物“三率”的辨析與測(cè)定方法題型攻略1.植物“三率”的辨析2.植物“三率”的測(cè)定方法(1)液滴移動(dòng)法——測(cè)光合作用 產(chǎn)生的體積(2)黑白瓶法——測(cè)透光、不透光兩瓶中氧氣的剩余量“黑瓶”不透光,測(cè)定的是有氧呼吸量;“白瓶”給予光照,測(cè)定的是凈光合作用量。“黑白瓶”試題是一類通過凈光合作用強(qiáng)度和有氧呼吸強(qiáng)度推算總(真)光合作用強(qiáng)度的試題。一般規(guī)律為黑瓶中氧氣的減少量(或二氧化碳的增加量)為有氧呼吸量;白瓶中氧氣的增加量(或二氧化碳的減少量)為凈光合作用量;二者之和為總光合作用量。(3)半葉法——測(cè)定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量半葉法又叫半葉稱重法。在測(cè)定時(shí),葉片一半遮光,一半曝光,分別測(cè)定兩半葉的干物質(zhì)質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算葉片的呼吸速率、凈光合速率和總(真)光合速率,即曝光側(cè)葉重-遮光側(cè)葉重=總光合量,進(jìn)一步可算出總光合速率。此方法和“黑白瓶法”的原理基本相同,需要注意的是該種方法在實(shí)驗(yàn)之前需將葉片大葉脈切斷,以防止有機(jī)物的運(yùn)輸。(4)葉圓片稱重法——測(cè)定有機(jī)物的變化量本方法通過測(cè)定單位時(shí)間、單位葉面積葉片中淀粉的生成量測(cè)定光合速率。以有機(jī)物的變化量測(cè)定光合速率( 為葉圓片面積)的過程如圖所示。凈光合速率 ;呼吸速率 ;總(真)光合速率=凈光合速率+呼吸速率 。題型訓(xùn)練5. [2021北京]將某種植物置于高溫環(huán)境 下生長一定時(shí)間后,測(cè)定 植株和生長在正常溫度 下的植株在不同溫度下的光合速率,結(jié)果如圖。由圖不能得出的結(jié)論是( B )A. 兩組植株的 吸收速率最大值接近B. 時(shí)兩組植株的真正(總)光合速率相等C. 時(shí) 植株能積累有機(jī)物而 植株不能D. 植株表現(xiàn)出對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng)性[解析]由題圖可知,兩組植株的 吸收速率最大值非常接近,A項(xiàng)不符合題意;總光合速率=凈光合速率+呼吸速率, 吸收速率代表凈光合速率,由題圖可知, 時(shí)兩組植株的凈光合速率相等,而兩組植株的呼吸速率未知,故不能判斷兩組植株的總光合速率是否相等,B項(xiàng)符合題意; 時(shí) 植株的凈光合速率大于0,而 植株的凈光合速率小于0,即 時(shí) 植株能積累有機(jī)物而 植株不能,C項(xiàng)不符合題意;由題圖可知,當(dāng)葉片溫度超過 時(shí), 植株的凈光合速率大于 植株的, 植株表現(xiàn)出對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng)性,D項(xiàng)不符合題意。命題拓展[設(shè)問拓展型]已知上圖中兩曲線的交點(diǎn)為 ,與橫軸的交點(diǎn)為 ,則據(jù)圖判斷下列說法正確的是( B )A. 點(diǎn)時(shí)兩組植株產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體B. 植株最大凈光合速率時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度低于 植株的C. 隨著溫度上升, 點(diǎn)之后 植株不再進(jìn)行光合作用D. 植株中,呼吸作用相關(guān)酶和光合作用相關(guān)酶的最適溫度均上升[解析]由題圖可知 點(diǎn)時(shí)兩組植株都進(jìn)行光合作用和呼吸作用,故產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體類囊體薄膜,A錯(cuò)誤; 點(diǎn)時(shí), 植株的光合速率=呼吸速率,隨著溫度上升, 點(diǎn)之后 植株可能還可以進(jìn)行光合作用,只是光合速率小于呼吸速率,C錯(cuò)誤;與生長在正常溫度 下的植株相比, 植株凈光合速率的最適溫度上升,因?yàn)闊o法知道呼吸速率的變化情況,故 植株的呼吸作用相關(guān)酶和光合作用相關(guān)酶的最適溫度變化情況無法判斷,D錯(cuò)誤。6. 將一株綠色植物置于密閉錐形瓶中,如圖1所示。在連續(xù) 監(jiān)測(cè)的過程中,開始的一段時(shí)間以固定的光照強(qiáng)度持續(xù)照射植物,其余時(shí)間則處于完全黑暗中,其他外界條件相同且適宜,測(cè)得瓶?jī)?nèi) 濃度變化情況如圖2所示。據(jù)此分析可知( D )A. 最初 內(nèi),瓶?jī)?nèi) 濃度逐漸下降,說明植物的光合作用逐漸增強(qiáng)B. 第 ,瓶?jī)?nèi)植物光合作用逐漸減弱,呼吸作用逐漸增強(qiáng)C. 第 ,瓶?jī)?nèi)植物的光合作用速率與呼吸作用速率相等D. 瓶?jī)?nèi)植物在照光時(shí)段內(nèi)實(shí)際光合作用速率平均為[解析]最初 內(nèi),以固定的光照強(qiáng)度持續(xù)照射植物,植物的光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度,導(dǎo)致瓶?jī)?nèi) 濃度逐漸下降,曲線的斜率代表 的減少速率,斜率逐漸減小說明光合作用強(qiáng)度逐漸減弱,A錯(cuò)誤;根據(jù)瓶?jī)?nèi) 濃度的變化情況可知,在 之前一直光照, 之后光照停止,第 ,瓶?jī)?nèi) 濃度上升,這是呼吸作用的結(jié)果,B錯(cuò)誤;由分析可知,第 ,瓶?jī)?nèi)無光照,植物只進(jìn)行呼吸作用,導(dǎo)致 濃度升高,C錯(cuò)誤;瓶?jī)?nèi)在 之前一直有光照,在照光時(shí)段內(nèi)凈光合作用速率平均為 ,呼吸速率平均為 ,所以實(shí)際光合作用速率平均為 ,D正確。7. 某生物科研小組從池塘某一深度取水樣(含植物),平均分裝到六對(duì)黑白瓶中。立即測(cè)定初始溶解氧量為 。將瓶密封后有五對(duì)分別置于五種不同的光照強(qiáng)度條件下(溫度相同),一對(duì)放回原水層,24小時(shí)后,測(cè)定瓶中溶解氧量,根據(jù)下表的記錄數(shù)據(jù),下列說法正確的是( A )光照強(qiáng)度 原水層白瓶溶解氧量 3 10 19 30 30 19黑瓶溶解氧量 3 3 3 3 3 2A. 光照強(qiáng)度為 時(shí),最終白瓶和黑瓶的溶解氧量相同,說明 為0B. 光照強(qiáng)度為 時(shí),植物不能進(jìn)行光合作用C. 原水層與光照強(qiáng)度為 的白瓶溶解氧量相同,可以推測(cè)原水層的光照強(qiáng)度為D. 當(dāng)光照強(qiáng)度為 、 時(shí),白瓶中的植物產(chǎn)生的氧氣量都是[解析]黑瓶中沒有光照,植物不能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣,但細(xì)胞呼吸消耗氧氣。光照強(qiáng)度為 時(shí),黑、白瓶中溶解氧量相同,說明二者相同時(shí)間內(nèi)耗氧量一致,所以 為0,A正確。光照強(qiáng)度為 時(shí),白瓶溶解氧量與初始溶解氧量 相等,說明凈光合作用氧氣釋放量為0,即總光合作用產(chǎn)氧量與呼吸作用耗氧量相同,B錯(cuò)誤。原水層與光照強(qiáng)度為 的白瓶溶解氧量雖相同(凈光合作用氧氣釋放量相同),但呼吸作用耗氧量不同[原水層白瓶呼吸作用耗氧量 ,光照強(qiáng)度為 時(shí)的白瓶呼吸作用耗氧量,所以兩者的光合作用強(qiáng)度不同,光照強(qiáng)度也不同,C錯(cuò)誤。當(dāng)光照強(qiáng)度為 、 時(shí),白瓶中的植物產(chǎn)生的氧氣量(總光合作用產(chǎn)氧量)=凈光合作用氧氣釋放量+呼吸作用耗氧量 ,D錯(cuò)誤。8. 某同學(xué)欲測(cè)定植物葉片的總光合作用速率,做如圖所示實(shí)驗(yàn)。在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出),于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為 的葉圓片烘干后稱其質(zhì)量,測(cè)得葉圓片的總光合作用速率 (不考慮取葉圓片引起的機(jī)械損傷和溫度微小變化對(duì)葉生理活動(dòng)的影響)。則 處的實(shí)驗(yàn)條件是( C )A. 下午4時(shí)后在陽光下照射3小時(shí)再遮光3小時(shí)B. 下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)C. 下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光1小時(shí)D. 下午4時(shí)后在陽光下照射3小時(shí)[解析]上午10時(shí)葉圓片干重為 ,下午4時(shí)葉圓片干重為 ,這段時(shí)間內(nèi)葉圓片既進(jìn)行了光合作用,又進(jìn)行了呼吸作用,因此 可表示這段時(shí)間內(nèi)的凈光合作用積累的有機(jī)物總量。若 處的實(shí)驗(yàn)條件是下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光1小時(shí),然后測(cè)定葉圓片質(zhì)量為 克,則 可表示呼吸速率,而葉圓片的總光合速率=凈光合速率+呼吸速率 ;若 處的實(shí)驗(yàn)條件是下午4時(shí)后整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí),則同理可算出總光合速率為 ,與題干不符;綜上所述,C正確。9. [10分]半葉法是總光合速率測(cè)定的常用方法,其一般實(shí)驗(yàn)步驟:①用刀片將葉柄處的外皮進(jìn)行環(huán)割處理,切斷韌皮部的物質(zhì)(如有機(jī)物)運(yùn)輸,但不切斷木質(zhì)部的導(dǎo)管;②選擇對(duì)稱性較好的葉片,沿中央葉脈一半遮光,另一半不進(jìn)行任何處理;③經(jīng)一段時(shí)間 適宜的光照后,剪下葉片并將兩半對(duì)應(yīng)部位疊在一起,用大小適當(dāng)?shù)拇蚩灼髟谌~片的中部打下相同葉面積 的葉片,經(jīng)烘干后分別稱重,遮光部分葉片干重記為 ,曝光部分葉片干重記為 ;④計(jì)算總光合速率。(1) 光照處理之前將葉柄處的外皮進(jìn)行環(huán)割處理,其目的是阻止韌皮部將光合作用的產(chǎn)物運(yùn)出葉片而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。[解析]植物的木質(zhì)部中導(dǎo)管主要運(yùn)輸水和無機(jī)鹽,而韌皮部中篩管主要運(yùn)輸糖類等有機(jī)物,將葉柄處的外皮進(jìn)行環(huán)割處理的結(jié)果是切斷了糖類(光合作用產(chǎn)物)等有機(jī)物的運(yùn)輸,沒有切斷水和無機(jī)鹽的運(yùn)輸。因此,環(huán)割可以防止光合作用產(chǎn)物的輸出對(duì)葉片干重變化的影響。(2) 根據(jù)半葉法的實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)記錄整理出用有機(jī)物表示總光合速率的計(jì)算公式:?jiǎn)挝蝗~面積的總光合速率= (用題中的字母表示)。[解析]本小題需注意要求的是“單位葉面積的總光合速率”,此處需要分別得出總光合作用量(用有機(jī)物產(chǎn)生量表示)、葉面積和時(shí)間,總光合作用量 ,因此,單位葉面積的總光合速率=總光合作用量/(葉面積×?xí)r間) 。(3) 重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),同時(shí)將步驟③改為將葉片剪下經(jīng)酒精脫色處理后滴加碘液染色,比較遮光部分與曝光部分是否變藍(lán)。該實(shí)驗(yàn)不能(填“能”或“不能”)說明葉片在光下生成了淀粉,理由是葉片事先沒有經(jīng)過暗處理,無法排除葉片中原有淀粉的影響。[解析]證明光合作用產(chǎn)生淀粉時(shí)需要先對(duì)植物進(jìn)行暗處理(饑餓處理),再進(jìn)行遮光和曝光處理,本題的葉片事先沒有經(jīng)過暗處理,無法排除葉片中原有淀粉的影響。作業(yè)幫 練透好題 精準(zhǔn)分層一、選擇題1. [2022石家莊模擬]光合作用和細(xì)胞呼吸過程中出現(xiàn)的含碳化合物可用 表示,其中 代表的數(shù)值為化合物中含有的碳原子個(gè)數(shù)。下列關(guān)于小麥葉肉細(xì)胞中 的說法正確的是( A )A. (丙酮酸)轉(zhuǎn)化為 的過程與 轉(zhuǎn)化為 (三碳化合物)的過程可以同時(shí)發(fā)生B. (五碳化合物)與 結(jié)合生成 (三碳化合物)僅需要光反應(yīng)產(chǎn)生的 提供能量C. 黑暗條件下, (丙酮酸)的生成過程是一種吸能反應(yīng)D. 有氧條件下, (糖類)轉(zhuǎn)化為 的過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上[解析]丙酮酸轉(zhuǎn)化為 (即有氧呼吸的第二階段)和 轉(zhuǎn)化為 (即暗反應(yīng)中 的固定過程)可以同時(shí)發(fā)生,A正確; 與 結(jié)合生成 ,即 的固定過程,需要光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和 ,B錯(cuò)誤;黑暗條件下,丙酮酸的生成過程是一種放能反應(yīng),C錯(cuò)誤;有氧條件下,葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸,丙酮酸和水在線粒體基質(zhì)中生成 ,D錯(cuò)誤。2. 如圖表示芍藥葉肉細(xì)胞光合作用和細(xì)胞呼吸過程中 和 的變化,相關(guān)敘述正確的是( A )A. 過程①發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上,過程④發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上B. 過程⑦發(fā)生在線粒體中C. 過程⑤⑥均需要 和ATP的參與D. 過程①③產(chǎn)生的 是相同的物質(zhì),過程⑧在線粒體中進(jìn)行[解析]過程①表示光合作用的光反應(yīng),發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,過程④表示有氧呼吸的第三階段,發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上,A正確;過程⑦表示細(xì)胞呼吸的第一階段,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,B錯(cuò)誤;過程⑤是 的固定,不需要 和ATP的參與,C錯(cuò)誤;過程①③產(chǎn)生的 是不同的物質(zhì),過程⑧是有氧呼吸的第二階段,發(fā)生在線粒體中,D錯(cuò)誤。3. [2022汕頭三測(cè)]科研人員用3個(gè)相同透明玻璃容器將生長狀況相近的三株天竺葵分別罩住并形成密閉氣室,在不同的光照處理下,利用傳感器定時(shí)測(cè)量氣室中 濃度,得到如下結(jié)果。下列分析正確的是( C )A. 三組天竺葵的葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所完全相同B. Ⅰ 組氣室中 濃度逐漸增大,氣室內(nèi)氣壓必定升高C. Ⅱ組葉肉細(xì)胞葉綠體產(chǎn)生的 可擴(kuò)散到線粒體和細(xì)胞外D. 在 時(shí)段,Ⅲ組天竺葵固定 的平均速率為[解析]Ⅰ組黑暗處理,葉肉細(xì)胞不進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),Ⅱ組和Ⅲ組有光,可進(jìn)行光合作用,因此產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),A錯(cuò)誤;Ⅰ組 的濃度增大,若氧氣充足,植物進(jìn)行有氧呼吸消耗的 與產(chǎn)生的 的體積相同,裝置中氣壓不變,B錯(cuò)誤;Ⅱ組天竺葵的光合速率等于呼吸速率( 濃度不變),但由于根等很多細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用,所以葉肉細(xì)胞的光合速率大于葉肉細(xì)胞自身呼吸速率,故葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的 可擴(kuò)散到線粒體和細(xì)胞外,C正確;在 時(shí)段,Ⅲ組天竺葵凈光合速率可以表示為 ,此時(shí)段的呼吸速率為 ,因此天竺葵光合作用固定 的平均速率為 ,D錯(cuò)誤。4. 如圖是夏季晴朗的天氣,一晝夜大棚內(nèi) 含量和大棚內(nèi)番茄 吸收速率的變化曲線圖,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( D )A. 點(diǎn) 釋放速率降低可能是由于溫度降低,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱B. 點(diǎn)的形成可能是由于溫度過高,蒸騰作用過強(qiáng),部分氣孔關(guān)閉, 供應(yīng)減少C. 如果 點(diǎn)低于 點(diǎn),說明經(jīng)過一晝夜,植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加D. 番茄進(jìn)行光合作用的時(shí)間只有 段[解析] 段表示只進(jìn)行呼吸作用, 點(diǎn)可能是由于溫度降低,細(xì)胞呼吸減弱, 釋放速率降低,A正確; 點(diǎn)時(shí)可能氣溫高,蒸騰作用過強(qiáng),導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉, 供應(yīng)不足, 的吸收速率下降,B正確;如果 點(diǎn)低于 點(diǎn),說明經(jīng)過一晝夜,大棚內(nèi) 含量減少,光合作用量大于呼吸作用量,植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加,C正確;番茄在 段通過光合作用制造有機(jī)物, 段光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度,D錯(cuò)誤。5. [2023西安蓮湖區(qū)一調(diào)]下列為有關(guān)環(huán)境因素對(duì)植物光合作用影響的關(guān)系圖,有關(guān)描述錯(cuò)誤的是( C )A. 圖1中,若光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng),可使 點(diǎn)左移, 點(diǎn)右移B. 圖2中,若 濃度適當(dāng)增大,可使 點(diǎn)左移, 點(diǎn)右移C. 圖3中,條件由 點(diǎn)突然改為 點(diǎn),葉綠體中 含量短時(shí)間內(nèi)減少D. 圖4中,當(dāng)溫度高于 時(shí),光合作用積累有機(jī)物的速率減小[解析]圖1中 點(diǎn)對(duì)應(yīng) 補(bǔ)償點(diǎn), 點(diǎn)對(duì)應(yīng) 飽和點(diǎn),若光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng),則光合作用強(qiáng)度也隨之增強(qiáng),所以 點(diǎn)左移, 點(diǎn)右移,A正確;圖2中 點(diǎn)對(duì)應(yīng)光補(bǔ)償點(diǎn), 點(diǎn)對(duì)應(yīng)光飽和點(diǎn),若 濃度適當(dāng)增大,則光合作用強(qiáng)度也隨之增強(qiáng),則 點(diǎn)左移, 點(diǎn)右移,B正確;圖3中 點(diǎn) 濃度比 點(diǎn)高,條件由 點(diǎn)突然改為 點(diǎn),短時(shí)間內(nèi) 生成增多, 消耗不變,故葉綠體中 含量短時(shí)間內(nèi)增多,C錯(cuò)誤;當(dāng)溫度高于 時(shí),凈光合速率逐漸減小,光合作用積累有機(jī)物的速率減小,D正確。6. 如圖所示,將對(duì)稱葉片左側(cè)遮光,右側(cè)曝光,并采用一定的方法阻止兩部分之間的物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí),從兩側(cè)截取相等面積的葉片,烘干稱重,分別記為 和 (單位: )。下列相關(guān)敘述正確的是( B )A. 右側(cè)葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,不吸收綠光B. 葉片右側(cè)脫色后,用碘蒸氣處理呈深藍(lán)色C. 代表該葉片的呼吸速率D. 代表該葉片的總光合速率[解析]葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,較少吸收綠光,A錯(cuò)誤;照光與不照光部分的生理過程中的差別為光合作用是否進(jìn)行,但它們都進(jìn)行呼吸作用, 葉片原質(zhì)量+總光合作用量-呼吸作用量, 葉片原質(zhì)量-呼吸作用量,因此 總光合作用量, 代表該葉片的總光合速率,C、D錯(cuò)誤。7. [2022南陽一中模擬]某生物科研小組從池塘的某一深度取得一桶水樣,等量分裝于六對(duì)黑白瓶中并密封,立即測(cè)得瓶中初始溶解氧的含量為 ,白瓶為透明玻璃瓶,黑瓶為用黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下,溫度保持不變, 后,測(cè)定六對(duì)黑白瓶中溶解氧的含量,請(qǐng)根據(jù)如表所示的記錄數(shù)據(jù)分析判斷,下列說法錯(cuò)誤的是( A )組別光照強(qiáng)度 0(黑暗) 2 4 6 8 10白瓶溶氧量 5 10 20 29 35 35黑瓶溶氧量 5 5 5 5 5 5A. 由表中數(shù)據(jù)可知,光照強(qiáng)度越大,光合作用越強(qiáng)B. 黑瓶中的生物存在有氧呼吸,不存在光合作用C. 組白瓶中植物產(chǎn)生氧氣的速率為D. 若向 組白瓶中補(bǔ)充 ,則白瓶溶氧量可能會(huì)增加[解析]由表中數(shù)據(jù)可知,白瓶溶氧量的增加量是凈光合作用量,黑瓶溶氧量的減少量是呼吸作用量,光照強(qiáng)度達(dá)到 后光合作用強(qiáng)度不再增加,A錯(cuò)誤;黑瓶無光照,不進(jìn)行光合作用,其中的生物可進(jìn)行有氧呼吸,B正確; 組 產(chǎn)生的氧氣量為凈光合作用量 呼吸作用量 ,每小時(shí)產(chǎn)氧量為 ,C正確; 組與 組相比,光照強(qiáng)度增加,光合作用強(qiáng)度不再增加,限制因素可能是 濃度,故若向 組白瓶中補(bǔ)充 ,則白瓶的溶氧量可能會(huì)增加,D正確。8. [2023河南聯(lián)考]為測(cè)定棉花葉片的光合速率,某同學(xué)按以下步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作:①晴天從在田間選定的棉花植株上選擇葉片若干;②在所選的棉花葉片基部用刀片將葉柄的外皮環(huán)割約 寬;③分別剪下葉片的一半(中脈不剪下),并將葉片夾于濕潤的紗布中,置于黑暗處, 后再依次剪下另一半葉片,同樣夾于濕潤紗布中;④同時(shí)稱重各葉片并比較,得出表格所示結(jié)果。下列敘述正確的是( C )編號(hào) 第一次所剪葉片干重 第二次所剪葉片干重1 0.5 0.82A. 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該將植株置于黑暗處一段時(shí)間以除去葉片中原有的有機(jī)物B. 第①步中葉片在植株上的部位等為無關(guān)變量,光照時(shí)間為自變量C. 第②步處理的目的為切斷葉片中有機(jī)物向莖稈等處的運(yùn)輸D. 通過上表結(jié)果可以計(jì)算出葉片的真正光合速率和呼吸速率[解析]實(shí)驗(yàn)前無需黑暗處理,本實(shí)驗(yàn)是通過兩次葉片干重變化量來測(cè)定光合速率,A錯(cuò)誤;光照時(shí)間也為無關(guān)變量,B錯(cuò)誤;第②步處理的目的為切斷葉片中有機(jī)物向莖稈等處的運(yùn)輸,保證葉片干重的變化來自光合作用,C正確;第一次所剪葉片干重為置于黑暗處 后的質(zhì)量,第二次所剪葉片干重為凈光合作用積累有機(jī)物后的質(zhì)量,通過題表中數(shù)據(jù)可以計(jì)算出葉片的真正光合速率,但葉片初始干重沒有給出,無法計(jì)算出呼吸速率,D錯(cuò)誤。9. [2022臨川聯(lián)考]利用裝置甲,在相同條件下分別將綠色植物 、 的葉片制成大小相同的葉圓片,抽出空氣,進(jìn)行光合速率測(cè)定。圖乙是利用裝置甲測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制成的坐標(biāo)圖。下列敘述正確的是( D )A. 從圖乙可看出, 植物適合在較強(qiáng)光照下生長B. 光照強(qiáng)度為 時(shí),裝置甲中放置植物 的葉圓片進(jìn)行測(cè)定時(shí),液滴不移動(dòng)C. 光照強(qiáng)度為 時(shí), 、 兩種植物的葉圓片產(chǎn)生氧氣的速率相等D. 光照強(qiáng)度為 時(shí),裝置甲中 植物葉圓片比 植物葉圓片浮到液面所需時(shí)間短[解析]根據(jù)圖乙可知, 植物葉圓片的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都比較低,適合在較弱光照下生長,A錯(cuò)誤;光照強(qiáng)度為 時(shí), 植物葉圓片的呼吸速率大于光合速率,裝置甲中 植物葉圓片會(huì)吸收裝置中的氧氣,使液滴左移,B錯(cuò)誤;光照強(qiáng)度為 時(shí), 、 兩種植物葉圓片的凈光合速率相等,但 植物葉圓片的呼吸速率大于 植物葉圓片,故光照強(qiáng)度為 時(shí), 、 兩種植物的葉圓片產(chǎn)生氧氣的速率不相等,C錯(cuò)誤;光照強(qiáng)度為 時(shí), 植物葉圓片釋放氧氣的速率大,故裝置甲中 植物葉圓片比 植物葉圓片浮到液面所需時(shí)間短,D正確。二、非選擇題10. [2022湖南,12分]將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床,作為種子萌發(fā)和植株生長的基質(zhì)。某水稻品種在光照強(qiáng)度為 時(shí),固定的 量等于呼吸作用釋放的 量;日照時(shí)長短于12小時(shí)才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒,浸種1天后,播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中,保濕透氣,晝/夜溫為 ,光照強(qiáng)度為 ,每天光照時(shí)長為14小時(shí)。回答下列問題:(1) 在此條件下,該水稻種子不能(填“能”或“不能”)萌發(fā)并成苗(以株高 厘米,至少1片綠葉視為成苗),理由是在光照強(qiáng)度為 時(shí)凈光合速率小于0,該水稻種子不能成苗。[解析]該水稻品種在光照強(qiáng)度為 時(shí),固定的 量等于呼吸作用釋放的 量,即凈光合速率為0。在光照強(qiáng)度為 時(shí)凈光合速率小于0,該水稻種子不能成苗。(2) 若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上,光照強(qiáng)度為 ,其他條件與上述實(shí)驗(yàn)相同,該水稻不能(填“能”或“不能”)繁育出新的種子,理由是光照強(qiáng)度為 條件下,該水稻適齡秧苗的凈光合速率為0,不能正常生長;該水稻日照時(shí)長短于12小時(shí)才能開花,將該水稻適齡秧苗置于每天光照時(shí)長為14小時(shí)條件下,該水稻不能開花(答出兩點(diǎn)即可)。[解析]光照強(qiáng)度為 條件下,該水稻適齡秧苗的凈光合速率為0,不能正常生長;該水稻日照時(shí)長短于12小時(shí)才能開花,將該水稻適齡秧苗置于每天光照時(shí)長為14小時(shí)條件下,該水稻品種不能開花,故該水稻不能繁育出新種子。(3) 若將該水稻種子用于稻田直播(即將種子直接撒播于農(nóng)田),為預(yù)防鳥害、鼠害并減少雜草生長,須灌水覆蓋,該種子應(yīng)具有耐受酒精毒害的特性。[解析]稻田直播后灌水覆蓋,使種子在水淹條件下萌發(fā),此環(huán)境下,作物易進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,則要求該水稻種子能長時(shí)間耐受酒精毒害。11. [2023南京六校聯(lián)考,8分]如圖為某植物的葉肉細(xì)胞光合作用和細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)變化示意圖,其中 、 、 表示物質(zhì),①~④表示生理過程。請(qǐng)回答下列問題:(1) 圖中過程②為暗反應(yīng)過程,需要過程①提供ATP和 才能使 轉(zhuǎn)變成糖類等有機(jī)物。[解析]圖中過程①為光反應(yīng)過程,過程②為暗反應(yīng)過程,過程①(光反應(yīng)過程)產(chǎn)生的ATP和 可參與暗反應(yīng)過程中 的還原,將 轉(zhuǎn)變?yōu)?、 等有機(jī)物。(2) 圖中過程①、③發(fā)生的場(chǎng)所分別是(葉綠體)類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),物質(zhì) 是 ,物質(zhì) 是 。[解析]圖中過程①為光反應(yīng)過程,發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,過程③為細(xì)胞呼吸第一階段,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。物質(zhì) 為 ,物質(zhì) 為 。(3) 若用 標(biāo)記水,那么在圖中過程④的最終產(chǎn)物中,有可能檢測(cè)到 的物質(zhì)有二氧化碳、水。[解析]過程④表示有氧呼吸第二、三階段。若用 標(biāo)記水, 可參與有氧呼吸第二階段,與丙酮酸反應(yīng)生成 和 ; 光解可產(chǎn)生 , 可參與有氧呼吸第三階段,與 結(jié)合生成 。(4) 在生長旺盛時(shí)期,植物通過光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量>(填“>”“=”或“<”)細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物的量。[解析]在生長旺盛時(shí)期,植物通過光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量大于細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物的量。12. [2023廣東六校第一次聯(lián)考,12分]Ⅰ.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng),促進(jìn)作物的生長發(fā)育,達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。請(qǐng)回答下列問題:(1) 中耕是指作物生長期中,在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施,該栽培措施對(duì)作物的作用是減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng);增加土壤氧氣含量,促進(jìn)根系的細(xì)胞呼吸(答出兩點(diǎn))。[解析]中耕可減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng);可以增加土壤氧氣含量,促進(jìn)土壤中微生物的呼吸作用,從而為農(nóng)作物的生長提供二氧化碳、無機(jī)鹽;還可促進(jìn)根系細(xì)胞的有氧呼吸。(2) 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長期內(nèi),在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法以提高農(nóng)田的光能利用率。現(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進(jìn)行間作的兩種作物是A和 ,選擇這兩種作物的依據(jù)是作物 光飽和點(diǎn)高且長得高,可利用上層光照進(jìn)行光合作用;作物 光飽和點(diǎn)低且長得矮,與作物 間作時(shí),能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用。作物株高 170 65 59 165光飽和點(diǎn) 1 200 1 180 560 623[解析]作物 光飽和點(diǎn)高且長得高,可利用上層光照進(jìn)行光合作用,作物 光飽和點(diǎn)低且長得矮,與作物 間作時(shí),能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用。因此將作物 與作物 進(jìn)行間作可以充分利用光能,提高光能利用率。Ⅱ.某農(nóng)場(chǎng)在密閉容器內(nèi)用水培法栽培番茄。在 充足的條件下測(cè)得番茄的呼吸速率和光合速率變化曲線如圖。分析并回答下列問題:(3) ,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)番茄體內(nèi)有機(jī)物含量的變化是增加,容器內(nèi) 含量增加的原因是 ,番茄的光合速率大于呼吸速率,光合作用產(chǎn)生的氧氣量大于呼吸作用消耗的氧氣量,有氧氣釋放。[解析]據(jù)圖分析可知, ,番茄的光合速率幾乎不變,呼吸速率增加,但是番茄的凈光合速率大于0,光合作用產(chǎn)生的氧氣量大于呼吸作用消耗的氧氣量,有氧氣釋放,番茄體內(nèi)有機(jī)物含量增加。(4) 在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),番茄葉片上出現(xiàn)黃斑,工作人員猜測(cè)是缺少鎂元素引起的。請(qǐng)利用這些有黃斑的番茄,設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)加以證明。實(shí)驗(yàn)思路是向培養(yǎng)黃斑番茄的培養(yǎng)液中添加適當(dāng)比例的鎂元素,培養(yǎng)一段時(shí)間,觀察黃斑是否消失(或觀察新長出的幼葉上是否有黃斑)[或?qū)ⅫS斑番茄分別在含鎂元素的完全培養(yǎng)液和缺鎂元素的“完全”培養(yǎng)液中培養(yǎng),適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,觀察黃斑是否消失(或觀察新長出的幼葉上是否有黃斑)]。[解析]若要證明番茄葉片上出現(xiàn)的黃斑是由缺少鎂元素引起的,可向培養(yǎng)黃斑番茄的培養(yǎng)液中添加適當(dāng)比例的鎂元素,培養(yǎng)一段時(shí)間,觀察黃斑是否消失(或觀察新長出的幼葉上是否有黃斑),或?qū)ⅫS斑番茄分別在含鎂元素的完全培養(yǎng)液和缺鎂元素的“完全”培養(yǎng)液中培養(yǎng),適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,觀察黃斑是否消失(或觀察新長出的幼葉上是否有黃斑)。第 頁 展開更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫