第3講能量之源——光與光合作用(時間：30分鐘)基礎對點練——考綱對點·夯基礎考點一光合作用的探究歷程及光合作用過程(Ⅱ)1．在光合作用的探究歷程中，德國科學家梅耶根據能量轉化和守恒定律，曾提出了植物在進行光合作用時能量轉化的假說。以下哪項科學實驗能證明這一假說 ()。A．英格豪斯證明植物在光照條件下可以改變空氣成分的實驗B．恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅橙光和藍紫光的實驗C．薩克斯證明綠葉在光下進行光合作用可以產生淀粉的實驗D．魯賓和卡門證明光合作用產生的氧氣來自于水的實驗解析 薩克斯證明綠葉在光下進行光合作用產物除氧氣外還可以產生淀粉，即光能轉變成儲存在淀粉等有機物中的化學能，因此該實驗能證明“植物在進行光合作用時能量轉化”的假說。答案C2．(·青島名校階段性檢測)如圖為葉綠體亞顯微結構模式圖，關于其結構與功能的不正確敘述是 ()。A．①和②均為選擇透過性膜B．光反應的產物有O2、還原氫和ATP等C．③上的反應需要光，不需要酶，④中的反應不需要光，需要多種酶D．光能轉變為活躍的化學能在③上進行；活躍的化學能轉變為穩定的化學能在④中完成解析①和②分別表示葉綠體的外膜和內膜，生物膜都具有選擇透過性，A正確；光反應的產物有O2、還原氫和ATP等，B正確；③表示葉綠體的類囊體，是光反應的場所，③上的反應需要光，也需要酶，④表示葉綠體基質，是暗反應的場所，④中反應不需要光，需要多種酶，C錯誤；光能轉變為活躍的化學能在③上進行，活躍的化學能轉變為穩定的化學能在④中完成，D正確。答案C3．自然界中，有些綠色植物的葉片，晚上氣孔開放，吸收CO2，先轉變為某種中間產物，白天再參與光合作用，而白天氣孔關閉。下列有關這些植物的說法不正確的是 ()。A．進行光合作用的細胞不一定只存在于葉片中B．白天進行光反應，積累[H]和ATP，晚上進行暗反應，將CO2還原成糖類等有機物C．光反應和暗反應可以在白天進行D．這個特點可能與植物適應干旱環境有關解析進行光合作用的細胞不一定只存在于葉片中，某些植物的幼莖皮層細胞也含有葉綠體，能進行光合作用；此類植物晚上基本上是將CO2轉變成中間產物，而不是將CO2還原成糖類等有機物，而在白天既進行光反應也進行暗反應；根據題意，此類綠色植物葉片上的氣孔白天關閉以便減少水分散失，從而適應生活在干旱地區。答案B4．炎熱夏季中午，因失水過多會導致植物氣孔關閉，此時葉肉細胞 ()。A．三碳化合物含量上升B．光反應產物不能滿足暗反應的需求C．有機物積累速率明顯下降D．葉綠體基質中ADP含量增加解析炎熱夏季中午，因失水過多會導致植物氣孔關閉，此時葉肉細胞中二氧化碳的濃度減小，這時二氧化碳的固定減弱，三碳化合物含量下降；這時光反應正常進行，ATP和[H]的量沒有變，光反應產物相對過剩，ATP的利用減少，葉綠體基質中ADP含量減少。答案C考點二實驗：葉綠體內色素的提取和分離5．(·山東濱州一模，11)某班學生完成對新鮮菠菜葉進行葉綠體中色素的提取和分離實驗時，由于各組操作不同，出現了以下四種不同的層析結果。下列分析錯誤的是 ()。A．甲可能是因為研磨時未加入SiO2B．乙可能是因為研磨時未加入CaCO3C．丙可能誤用蒸餾水做提取液和層析液D．丁是正確操作得到的理想結果解析色素的提取和分離實驗中，SiO2可使菠菜葉研磨充分，CaCO3可防止葉綠素受到破壞，未加入SiO2或CaCO3時，會發生甲、乙圖示的現象；丙圖中色素含量基本為零，可能是誤用蒸餾水做提取液和層析液的結果，C正確。丁圖顯示含量最高的是葉黃素，實際上正常綠色葉片中葉綠素a和葉綠素b多，D錯誤。答案D考點三影響光合作用的因素6．在CO2濃度一定、溫度適宜的情況下，測定某植物葉片在不同光照條件下的CO2吸收速率。下列相關敘述正確的是 ()。光照強度/klx0.02.04.06.08.09.0.10.0eq\f(CO2吸收速率,（mg·10－2cm－2·h－1)－3.0－2.02.06.010.012.012.0A.細胞內ATP的生成速率不受光照強度影響B．細胞內ADP的生成只發生在葉綠體基質中C．光照強度小于2klx時葉肉細胞只進行細胞呼吸D．限制CO2吸收速率的主要因素可能會發生變化解析通過光合作用產生的ATP，其能量來自光能，因此細胞內ATP的產生速率可受光照強度影響；細胞代謝需要消耗ATP，如合成、分泌分泌蛋白時，在內質網、高爾基體中有ADP的產生；光照強度小于2klx時，該植物能夠進行光合作用；當光照強度達到9klx時限制光合作用強度的因素不是光照強度，而是二氧化碳濃度等因素。答案D7．(創新題)現有a、b、c三種燈泡，其發出光波的波長與光輻射強度的關系如圖甲所示，現需從中選擇一種燈泡用于溫室中給植物補光，期望最大限度地增加光合作用的強度。為此某同學設計了圖乙所示的實驗裝置。(注：葉綠體中的色素主要吸收430～450nm的藍紫光和640～660nm的紅橙光)。據此分析不正確的是 ()。A．a燈泡與圖甲中曲線②對應B．b燈泡與圖甲中曲線①對應C．c燈泡與圖甲中曲線③對應D．溫室中選擇c燈泡能最大限度地增加光合作用強度解析由題意和題圖可看出，圖乙中裝置Ⅱ中光合作用最強，裝置Ⅰ中光合作用最弱，即b燈泡照射最有利于光合作用，應對應圖甲中的曲線①，a燈泡照射不利于光合作用，應對應圖甲中的曲線②，c燈泡與圖甲中曲線③對應，溫室中選擇b燈泡能最大限度地增加光合作用強度。答案D提能強化練——考點強化·重能力8．(諸城市高三月考)某活動小組為了探究光合作用產物的運輸路徑，設計如下實驗：將圖甲(a表示葉片，b表示莖、c表示果實、X表示某種氣體)放入光合作用最適的溫度和光照強度下培養，并隨時記錄a、b和c三處放射物含量的數值如圖乙。下列分析正確的是 ()。A．根據實驗要求應該用氧元素做放射性同位素實驗研究B．X中該元素轉化為三碳糖分子的途徑稱為檸檬酸循環C．t1時刻不是光合作用的結束點，S2的值表示種子的呼吸量D．若適當提高溫度，則圖乙中的S1和S2的值都將變小解析檢測光合產物的運輸途徑，應標記C元素；C元素轉化為三碳糖分子的途徑為卡爾文循環；t1表示葉片中標記的光合產物全部運輸到莖或果實內，此時光合作用并沒有停止；呼吸作用最適溫度高于光合作用的最適溫度，適當升高溫度后，呼吸作用強度大于光合作用強度，S1、S2的值均變小。答案D9．(·河南鄭州一模，8)將某綠色植物放在特定的實驗裝置中，研究溫度對光合作用和呼吸作用的影響(其他實驗條件都是理想的)，實驗以CO2的吸收量與釋放量為指標。實驗結果如表所示：溫度/℃5101520253035光照下吸收CO2/(mg·h－1)1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中釋放CO2/(mg·h－1)0.500.751.001.502.253.003.50下面對該表數據分析正確的是 ()。A．晝夜不停地光照，在35℃時該植物不能生長B．晝夜不停地光照，在20℃時該植物生長得最快C．每天光照12h，20℃D．每天光照l2h，30℃時積累的有機物是10解析植物生長速度與其有機物積累速度有關，植物光照下吸收CO2的速率代表其凈光合速率，故晝夜不停地光照，在35℃時該植物可以生長。晝夜不停照光，在25℃時該植物生長最快。每天光照12h，在20℃時該植物積累有機物最多。每天光照12h，30℃時積累的有機物是答案C10．(·衡陽聯考一)在一定濃度的CO2和適當的溫度條件下，測定A植物和B植物在不同光照條件下的光合速率，結果如表所示。據表中數據推測：當光照強度為3klx時，A植物與B植物固定的CO2量的差值為 ()。光合速率與呼吸速率相等時光照強度/klx光飽和點時光照強度/klxeq\f(\a\vs4\al(光飽和點時CO2,吸收量),（mg·10－2cm－2葉－1·h－1）)eq\f(\a\vs4\al(黑暗條件下CO2,釋放量),（mg·10－2cm－2葉－1·h－1）)A植物13206B植物393015注：當光照強度達到某一點后，再增大光照強度，光合強度不增加，這一點的光照強度稱為光飽和點。A．11 B．2 C．9 D．20解析黑暗條件下CO2釋放量表示呼吸速率，A、B植物的呼吸速率分別為6mg/(100cm2葉·h)、15mg/(100cm2葉·h)。光飽和點時CO2吸收量表示凈光合速率，等于真正光合速率與呼吸速率之差。在光照強度為3klx時，A植物的真正光合速率＝20＋6＝26[mg/(100cm2葉·/h)]，B植物的真正光合速率為15[mg/(100cm2葉·/h)]。因此，當光照強度為3klx時，A植物與B植物固定的CO2量的差值為11。答案A大題沖關練——綜合創新·求突破11．(·濟南4月)如圖所示，利用黑藻進行光合作用實驗，圖乙表示某葉肉細胞的模式圖，圖丙表示光照強度與CO2吸收速率的關系。請據圖回答：(1)當光照強度在0～a時，甲裝置收集到的氣體是________。當光照強度由0逐漸增強到b時，單位時間內甲裝置收集到的氣泡數量的變化情況為________。(2)圖乙中光反應發生在[]________，光反應中的能量變化是________，CO2在③結構中產生的場所是________。(3)在特定實驗裝置內，用黑藻研究溫度對光合作用與呼吸作用的影響(其余的實驗條件都是理想的)，實驗結果如表所示：溫度(℃)5101520253035光照下吸收CO2(mg/h)1.001.752.503.153.753.533.00黑暗中釋放CO2(mg/h)0.520.751.251.752.253.003.50①若在持續光照下，該植物生長的最適溫度是________。②若連續進行12小時光照、12小時黑暗處理，________溫度下的黑藻不能正常生長。③通過增施有機肥料可提高農作物產量，原因是_______________________。解析本題考查影響光合作用與呼吸作用的因素，意在考查考生的理解分析能力。(1)光照強度為0～a時，細胞呼吸作用強度大于光合作用強度，甲裝置收集到的氣體為CO2。當光照強度由0逐漸增強到a時，光合作用強度逐漸增強，甲裝置釋放的氣泡數量逐漸減少；當光照強度達到a時，呼吸作用強度等于光合作用強度，此時釋放的氣泡數量最少；當光照強度由a逐漸增強到b時，光合作用強度大于呼吸作用強度，釋放的氧氣逐漸增多，所以當光照強度由0逐漸增強到b時，單位時間內甲裝置收集到的氣泡數量先減少后增加。(2)光反應的場所是類囊體，能量變化是光能→ATP中活躍的化學能，葉肉細胞線粒體中CO2產生于線粒體基質。(3)光照下吸收的CO2量代表的是凈光合速率，即有機物的凈積累量，25℃下，有機物的凈積累量最大，最適合該植物生長。35℃時該植物的凈光合速率小于呼吸速率，12h光照、12h黑暗處理答案(1)CO2先減少后增加(2)①類囊體光能→ATP中活躍的化學能線粒體基質(3)①25℃35℃③微生物分解有機肥料，釋放CO2并提供礦質元素12．(·日照一模)圖甲表示在光照充足、CO2濃度適宜的條件下，溫度對某植物真正光合作用速率和呼吸作用速率的影響，其中實線表示真正光合作用速率，虛線表示呼吸作用速率。圖乙為該植物在適宜條件下，光合作用速率隨光照強度的變化示意圖，b、c點的光照強度分別是Lb、Lc。請據圖回答問題。(1)由圖甲可知，與________作用有關的酶對高溫更為敏感。溫度會影響光合作用的________階段。(2)當環境溫度為42℃時，該植物有機物的積累速率為________mg/h。理論上預計，在溫度為________條件下，植物的生長狀況達到最佳，已知圖乙是在此溫度條件下繪制而成的，理論上分析，如果溫度改變為36℃，圖中b點將向________移。(3)圖乙中c點表示________。ad段表示的生物學意義是________。解析本題考查光合作用與呼吸作用的相關內容，意在考查考生的分析能力和獲取信息的能力。由圖甲可知，與光合作用有關的酶對高溫更為敏感。溫度會影響酶的活性，因此會影響光合作用的光反應階段和暗反應階段。由圖甲可知，環境溫度為42℃時，兩曲線相交，則此時真正光合作用速率等于呼吸作用速率，有機物的積累速率為0mg/h。圖乙中C答案（1）光合光反應階段和暗反應（2）030℃光照強度大于或等于Lc時的真正光合作用速率（葉綠體光合作用釋放02的速率13．(·山東棗莊期中檢測)對農作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指導我們的農業生產。下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關實驗及其結果，請