第9講光合作用的探究歷程與基本過(guò)程考綱考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能最新考綱1.光合作用的基本過(guò)程(Ⅱ)2.實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取與分離生命觀念通過(guò)比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)及它們之間的關(guān)系，建立對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)全國(guó)卷考情2018全國(guó)卷Ⅰ(30)、2018全國(guó)卷Ⅱ(30)、2018全國(guó)卷Ⅲ(30)、2017全國(guó)卷Ⅰ(30)、2017全國(guó)卷Ⅲ(3)、2016全國(guó)卷Ⅰ(30)、2016全國(guó)卷Ⅲ(29)科學(xué)思維辨析C3、C5等物質(zhì)變化，進(jìn)行光合作用的相關(guān)曲線(xiàn)模型分析科學(xué)探究探究光照強(qiáng)度、CO2濃度等對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響考點(diǎn)一葉綠體色素及其提取和分離1.色素提取與分離(1)實(shí)驗(yàn)原理(2)實(shí)驗(yàn)流程2.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能(1)結(jié)構(gòu)模式圖3.葉綠體中色素的種類(lèi)與吸收光譜(1)分布：葉綠體類(lèi)囊體薄膜上。(2)功能：吸收、傳遞(四種色素均吸收)、轉(zhuǎn)化(只有極少數(shù)葉綠素a分子可轉(zhuǎn)化)光能。(3)吸光狀況①葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。②葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類(lèi)胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光的吸收量大。1.進(jìn)行色素提取時(shí)濾紙條上的濾液細(xì)線(xiàn)為何不能被層析液沒(méi)及？提示層析液為脂溶性有機(jī)溶劑，倘若層析液沒(méi)及濾液細(xì)線(xiàn)，則會(huì)使濾紙條上色素溶解于層析液中，從而導(dǎo)致濾紙條上無(wú)色素帶。2.提取葉綠體中的色素，也可用右圖所示的方法：即在圓心處滴加適量濾液，待干燥后再滴加適量層析液進(jìn)行層析，結(jié)果會(huì)出現(xiàn)不同顏色的4個(gè)同心圓，則①～④依次對(duì)應(yīng)哪種色素及顏色？提示①——胡蘿卜素(橙黃色)②——葉黃素(黃色)③——葉綠素a(藍(lán)綠色)④——葉綠素b(黃綠色)。結(jié)合色素的提取與分離，考查科學(xué)思維和科學(xué)探究能力1.(2013·海南卷，8)關(guān)于葉綠素提取的敘述，錯(cuò)誤的是()A.菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料B.加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞C.用乙醇提取的葉綠體色素中無(wú)胡蘿卜素D.研磨時(shí)加入石英砂可使葉片研磨更充分解析菠菜綠葉富含葉綠素，可用作提取葉綠素的材料，A正確；加入碳酸鈣可避免研磨過(guò)程中液泡中的有機(jī)酸等物質(zhì)對(duì)葉綠素的破壞，B正確；用乙醇提取到的葉綠體色素含有胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，C錯(cuò)誤；研磨加石英砂的目的是為了研磨更充分，D正確。答案C2.(2019·焦作市新高三入學(xué)檢測(cè))遷移率(Rf)是用紙層析法分離混合色素中各種成分的重要指標(biāo)，也可用于各色素的鑒定，遷移率＝色素移動(dòng)距離/溶劑移動(dòng)距離。下表是葉綠體中色素層析結(jié)果(部分?jǐn)?shù)據(jù))。相關(guān)敘述正確的是()葉綠體中色素層析結(jié)果(部分?jǐn)?shù)據(jù))項(xiàng)目溶劑移動(dòng)距離色素1移動(dòng)距離色素2移動(dòng)距離色素3移動(dòng)距離色素4移動(dòng)距離實(shí)驗(yàn)組17.81.9實(shí)驗(yàn)組28.21.5實(shí)驗(yàn)組38.01.4平均移動(dòng)距離8.07.60.8遷移率0.950.530.10A.可用無(wú)水乙醇、丙酮、石油醚等的混合試劑對(duì)色素進(jìn)行分離B.色素3的遷移率為0.2，若植物體缺Mg2＋，其含量會(huì)減少C.在層析液中的溶解度最大的是色素1，在濾紙條上擴(kuò)散速度最快的是色素4D.可用根尖細(xì)胞作為該實(shí)驗(yàn)的材料解析無(wú)水乙醇和丙酮是提取色素使用的試劑，應(yīng)用層析液分離色素，A錯(cuò)誤；根據(jù)色素3的實(shí)驗(yàn)組1、2、3三組數(shù)據(jù)可求出平均移動(dòng)距離為1.6，即Rf為0.2。根據(jù)Rf的大小可知，色素1是胡蘿卜素，色素2是葉黃素，色素3是葉綠素a，色素4是葉綠素b，鎂是合成葉綠素的原料，缺鎂時(shí)葉綠素的含量會(huì)減少，B正確；溶解度越高，隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散速度越快，即胡蘿卜素的溶解度最高，擴(kuò)散速度最快，C錯(cuò)誤；根尖細(xì)胞沒(méi)有葉綠體，因此不含有進(jìn)行光合作用的色素，不能用來(lái)作為提取和分離葉綠體中色素的實(shí)驗(yàn)材料，D錯(cuò)誤。答案B葉綠體中色素的提取與分離四個(gè)常見(jiàn)異常現(xiàn)象原因分析1.濾液綠色過(guò)淺的原因①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分；②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少；③一次加入大量的無(wú)水乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無(wú)水乙醇)；④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子被破壞2.濾紙條色素帶重疊的原因①濾液細(xì)線(xiàn)不直；②濾液細(xì)線(xiàn)過(guò)粗。3.濾紙條無(wú)色素帶的原因①忘記畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)；②濾液細(xì)線(xiàn)接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。4.濾紙條上只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶的原因①忘記加CaCO3，導(dǎo)致葉綠素被破壞；②所用葉片為黃葉。圍繞捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)，考查科學(xué)思維能力3.(2017·全國(guó)卷Ⅲ，3)植物光合作用的作用光譜是通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)(如O2的釋放)來(lái)繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.類(lèi)胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B.葉綠素的吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化來(lái)表示D.葉片在640～660nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的解析類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，所以在藍(lán)紫光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成，A錯(cuò)誤；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，其吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制，B正確；CO2的吸收速率和O2的釋放速率隨光波長(zhǎng)的變化均可表示光合作用的作用光譜，C正確；根據(jù)葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的吸收光譜可知，葉片在640～660nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D正確。答案A4.(2016·全國(guó)卷Ⅱ，4)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是()A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中B.構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C.通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的解析葉綠體中的色素能夠溶解在包括乙醇在內(nèi)的有機(jī)溶劑中，A正確；鎂作為細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽，可以離子狀態(tài)由植物的根從土壤中吸收，進(jìn)而參與葉綠素的合成，B正確；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見(jiàn)光，可見(jiàn)光不包括紅外光和紫外光，C錯(cuò)誤；葉綠素的合成需要光，黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗，因沒(méi)有光照而導(dǎo)致葉綠素合成受阻，使類(lèi)胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來(lái)，因而葉片呈黃色，D正確。答案C影響葉綠素合成的三大因素考點(diǎn)二光合作用的探究歷程與光合作用的過(guò)程1.光合作用的探究歷程(連線(xiàn))答案①—A—b②—C—a③—E—f④—D—c⑤—F—e⑥—B—d⑦—G—g如圖1、2、3所示為光合作用探索歷程中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的分析及拓展(圖1中葉片黃白色部分不含葉綠體)請(qǐng)思考：(1)圖1中a～e可構(gòu)成哪些對(duì)照組？其驗(yàn)證的結(jié)論分別是什么？進(jìn)行圖1所示實(shí)驗(yàn)應(yīng)事先對(duì)葉片作何處理，目的是什么？(2)圖2所示實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了何種技術(shù)？可得出何種推論？(3)圖3所示實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)材料的選取上有什么巧妙之處？該實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境有何特殊要求？其目的是什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)果怎樣？可得出何種結(jié)論？提示(1)圖1中b和c部位都是綠色葉片，即都含有葉綠體，二者的區(qū)別在于有無(wú)光照，通過(guò)對(duì)比可以說(shuō)明光合作用需要光照；a和b部位都有光照，二者的區(qū)別在于有無(wú)葉綠體，通過(guò)對(duì)照可以說(shuō)明光合作用需要葉綠體；進(jìn)行圖1所示實(shí)驗(yàn)應(yīng)事先將植株置于暗處作饑餓處理，以排除原有淀粉對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(2)圖2所示實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了同位素標(biāo)記技術(shù)，該對(duì)比實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)源于H2O，而不是來(lái)自CO2。(3)圖3實(shí)驗(yàn)選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣多的部位。該實(shí)驗(yàn)要在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中進(jìn)行，其目的是排除氧氣和除極細(xì)光束外的其他光的干擾，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是好氧細(xì)菌分布于葉綠體被光束照射的部位，由此證明葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。2.光反應(yīng)與暗反應(yīng)關(guān)系圖中顯示光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供NADP＋和ADP、Pi。由此可得出沒(méi)有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行；沒(méi)有暗反應(yīng)，光反應(yīng)也將受抑制。■助學(xué)巧記光合作用過(guò)程的“一、二、三、四”3.光合作用和化能合成作用的比較項(xiàng)目光合作用化能合成作用區(qū)別能量光能氧化無(wú)機(jī)物放出的能量代表生物綠色植物硝化細(xì)菌相同點(diǎn)都能將CO2和H2O等無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物[重點(diǎn)·串講整合]1.光合作用C、H、O的轉(zhuǎn)移途徑2.環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化分析(1)“過(guò)程法”分析各物質(zhì)變化下圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時(shí)，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化：(2)“模型法”表示C3和C5的含量變化■助學(xué)巧記結(jié)合光合作用的探究歷程，考查科學(xué)探究能力1.下列關(guān)于光合作用探究歷程的敘述，錯(cuò)誤的是()A.普利斯特利的實(shí)驗(yàn)證明了植物可以更新空氣B.薩克斯的實(shí)驗(yàn)證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉C.恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量D.魯賓和卡門(mén)的實(shí)驗(yàn)中，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣來(lái)自H2O而不是CO2解析恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明氧氣是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，但不能定量分析光合作用生成的氧氣量，C錯(cuò)誤。答案C2.下列有關(guān)光合作用的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，哪一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不可能出現(xiàn)的()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果A綠葉eq\o(→,\s\up7(饑餓處理))移至玻璃罩內(nèi)eq\o(→,\s\up7(供應(yīng)14CO2),\s\do5(光照3小時(shí)))檢驗(yàn)放射性葉內(nèi)淀粉含14CB綠葉eq\o(→,\s\up7(提取和分離))葉綠素→檢驗(yàn)吸收光譜吸收了紅光和藍(lán)紫光C綠葉eq\o(→,\s\up7(丙酮提取))色素溶液eq\o(→,\s\up7(光照5小時(shí)))加碘液檢驗(yàn)溶液不呈藍(lán)色D綠葉eq\o(→,\s\up7(部分遮光))處理后的綠葉eq\o(→,\s\up7(光照5小時(shí)))碘蒸氣檢驗(yàn)遮光處不呈藍(lán)色解析淀粉中的C來(lái)自參與光合作用的CO2；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光；只含色素的提取液在光下不能合成淀粉，故加碘液檢驗(yàn)時(shí)溶液不呈藍(lán)色；由于實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有對(duì)綠葉進(jìn)行饑餓處理，綠葉中可能仍留有淀粉，故用碘蒸氣檢驗(yàn)遮光處時(shí)遮光處可能呈藍(lán)色。答案D圍繞光合作用過(guò)程及相關(guān)物質(zhì)變化，考查科學(xué)思維能力3.(2018·北京卷，3)光反應(yīng)在葉綠體類(lèi)囊體上進(jìn)行。在適宜條件下，向類(lèi)囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP，照光后DCIP由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色。該反應(yīng)過(guò)程中()A.需要ATP提供能量 B.DCIP被氧化C.不需要光合色素參與 D.會(huì)產(chǎn)生氧氣解析光合作用中的光反應(yīng)發(fā)生在類(lèi)囊體薄膜上，光合色素吸收光能，一方面使水光解，釋放出氧氣和形成[H]，另一方面在有關(guān)酶的催化作用下，促使ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成ATP，D項(xiàng)符合題意，A、C項(xiàng)不符合題意。結(jié)合題干信息，加入氧化還原指示劑DCIP后，DCIP會(huì)被[H]還原，B項(xiàng)不符合題意。答案D4.(2019·廣東省中山市調(diào)研)如圖所示為葉肉細(xì)胞中葉綠體進(jìn)行光合作用的過(guò)程，A、B代表物質(zhì)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.葉綠體能將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中B.①上產(chǎn)生的B物質(zhì)移動(dòng)到②參與C3的還原C.②中產(chǎn)生的NADP＋移動(dòng)到①上參與水的光解D.①上產(chǎn)生的A物質(zhì)可用于CO2的固定和C3的還原解析光合作用的場(chǎng)所是葉綠體，葉綠體通過(guò)光合作用將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中，A正確；①類(lèi)囊體膜上產(chǎn)生的B物質(zhì)[H]移動(dòng)到②葉綠體基質(zhì)中，參與C3的還原，形成糖類(lèi)等有機(jī)物，B正確；②葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生的NADP＋移動(dòng)到①類(lèi)囊體膜上參與水的光解，C正確；①類(lèi)囊體膜上產(chǎn)生的A物質(zhì)ATP可用于C3的還原，而CO2的固定不需要消耗能量，D錯(cuò)誤。答案D考點(diǎn)三光合作用的影響因素及應(yīng)用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(yáng)生植物為例，如圖所示。eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(補(bǔ)償點(diǎn)：A′＜A,飽和點(diǎn)：B′＜B,應(yīng)用：間作套種))(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶。2.外部因素(1)單因子變量對(duì)光合作用影響的曲線(xiàn)分析①光照強(qiáng)度②CO2濃度③溫度④水分和礦質(zhì)元素(2)多因子變量對(duì)光合速率的影響曲線(xiàn)分析結(jié)合曲線(xiàn)模型考查單因素或多因素對(duì)光合速率的影響1.(2014·全國(guó)卷Ⅱ，29)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)當(dāng)CO2濃度為A時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為_(kāi)_______。CO2濃度在A～B之間時(shí)，曲線(xiàn)________表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。(2)CO2濃度大于C時(shí)，曲線(xiàn)b和c所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于A時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)據(jù)圖可推測(cè)，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來(lái)提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮__________這一因素的影響，并采取相應(yīng)措施。[慧眼識(shí)圖獲取信息]答案(1)0a、b和c(2)光強(qiáng)(3)大于(4)光強(qiáng)2.(2018·全國(guó)卷Ⅰ，30)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí)，甲、乙兩種植物中，對(duì)光能的利用率較高的植物是________。(2)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過(guò)大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是________，判斷的依據(jù)是_________________________________________________________________________________________________________。(3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是________。(4)某植物夏日晴天中午12：00時(shí)葉片的光合速率明顯下降，其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。解析(1)由題圖可知，乙的光飽和點(diǎn)及光補(bǔ)償點(diǎn)都比甲低，因此甲、乙兩種植物在光照強(qiáng)度較低時(shí)乙更具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí)，甲種植物光合作用強(qiáng)度高于乙種植物，因此甲種植物對(duì)光能的利用率較高。(2)根據(jù)曲線(xiàn)圖可知，甲種植物的光飽和點(diǎn)較高，對(duì)光照的需求大。當(dāng)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過(guò)大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，甲種植物凈光合速率下降幅度較大。(3)乙種植物的光補(bǔ)償點(diǎn)較低，所以更適合在光照較弱的林下種植。(4)夏日晴天中午溫度過(guò)高，氣孔部分關(guān)閉，因此進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2不足，葉片的光合速率明顯下降。答案(1)甲(2)甲光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過(guò)大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2巧借光合速率的影響因素及其應(yīng)用考查科學(xué)探究能力3.(2019·四川南充診斷)大棚果蔬種植是一種比較常見(jiàn)的技術(shù)，它因有較好的保溫性能、利于提高作物產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)而深受人們喜愛(ài)，具有較好的市場(chǎng)前景。請(qǐng)分析回答：(1)大棚種植蔬菜水果時(shí)，最好應(yīng)選擇________顏色(白色、紅色、藍(lán)色)的玻璃或塑料薄膜作棚頂。(2)有些果蔬大棚內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色光的燈管，并且在陰雨天的白天也會(huì)開(kāi)燈，這樣做的好處是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為達(dá)到增產(chǎn)的目的，晴天對(duì)大棚內(nèi)溫度控制的方法是__________________，這樣操作白天可盡量提高光合作用強(qiáng)度，夜晚可盡量降低呼吸作用強(qiáng)度。(4)有機(jī)食品是國(guó)標(biāo)上對(duì)無(wú)污染天然食品比較統(tǒng)一的提法。大棚有機(jī)蔬菜種植時(shí)，菜農(nóng)廣施農(nóng)家肥(有機(jī)肥)，這樣既減少污染，又可以通過(guò)________達(dá)到增產(chǎn)的目的。(5)合理密植有利于獲得高產(chǎn)。如下圖所示，要想獲得果蔬高產(chǎn)，葉面積指數(shù)(單位土地面積上葉面積的數(shù)量，指數(shù)越大表示植物交錯(cuò)程度越大)應(yīng)控制在________左右。答案(1)白色(2)葉綠素吸收最多的是光譜中的紅光和藍(lán)紫光，這樣有助于光的吸收，提高光合作用強(qiáng)度(答到提高光合作用強(qiáng)度即可)(3)適當(dāng)提高晝夜溫差(或白天適當(dāng)提高溫度，夜晚適當(dāng)降低溫度)(答到增大晝夜溫差即可)(4)適當(dāng)提高二氧化碳濃度，增大光合作用(答到補(bǔ)充二氧化碳濃度即可)(5)44.(2019·山西太原模擬)某生物興趣小組為探究綠色植物的光合作用和呼吸作用，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)分析作答：(1)甲和乙構(gòu)成對(duì)照試驗(yàn)，自變量是________，探究的是________；甲和丙可構(gòu)成一組對(duì)照試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的變量是________，可以證明________。(2)氧氣有________的特性，甲裝置試管中收集的氣體可以使________，說(shuō)明綠色植物的光合作用釋放出氧氣。(3)有同學(xué)利用甲裝置進(jìn)行了進(jìn)一步探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表：光源與試管的距離/cm1020304050每分鐘產(chǎn)生的氣泡數(shù)/個(gè)65351561據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，得出的結(jié)論是________________。據(jù)此結(jié)論，若要提高大棚作物的產(chǎn)量，可以采取的措施是________________。(4)利用丁裝置探究綠色植物的呼吸作用時(shí)，應(yīng)對(duì)裝置進(jìn)行________處理。一段時(shí)間后，玻璃管中的紅墨水滴向________(填“左”或“右”)移動(dòng)。原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)光照光照對(duì)金魚(yú)藻光合作用的影響植物在有光條件下氧氣是由綠色植物釋放出來(lái)的(2)助燃帶火星衛(wèi)生香復(fù)燃(3)光照越強(qiáng)，光合作用越強(qiáng)適當(dāng)增加光照強(qiáng)度(4)遮光向右(或右方)在遮光時(shí)，葉片細(xì)胞呼吸作用消耗一定量的O2，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收了澄清易混易錯(cuò)·強(qiáng)化科學(xué)思維[易錯(cuò)易混]易錯(cuò)點(diǎn)1混淆塑料大棚中“塑料顏色”與“補(bǔ)光類(lèi)型”的選擇點(diǎn)撥為提高光能利用率，塑料大棚栽培時(shí)常選擇“無(wú)色塑料”以便透過(guò)各色光。然而，為避免白熾燈光中黃、綠光利用率較低，陰天或夜間給溫室大棚“人工補(bǔ)光”時(shí)，則宜選擇植物吸收利用效率最高的“紅光或藍(lán)紫光”燈泡。易錯(cuò)點(diǎn)2同一植物光照時(shí)間相等光合產(chǎn)量不一定相等點(diǎn)撥若同一植物處于兩種不同情況下進(jìn)行光合作用。甲：一直光照10分鐘(暗反應(yīng)時(shí)間為10分鐘)；乙：光照5秒，黑暗5秒，持續(xù)20分鐘，則光合作用制造的有機(jī)物：甲<乙(暗反應(yīng)時(shí)間為20分鐘)。易錯(cuò)點(diǎn)3CO2中C進(jìn)入C3但一定不進(jìn)入C5點(diǎn)撥可用放射性同位素標(biāo)記法證明，CO2中的C進(jìn)入C3但一定不進(jìn)入C5，最后進(jìn)入(CH2O)，C5中的C一定不進(jìn)入(CH2O)。即：14CO2→14C3→14(CH2O)易錯(cuò)點(diǎn)4光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]≠細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]點(diǎn)撥光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]為還原形輔酶Ⅱ(NADPH)，其可還原C3；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]為還原型輔酶Ⅰ(NADH)，其可還原O2。[規(guī)范答題](2015·全國(guó)卷Ⅰ，29改編)回答下列問(wèn)題：(1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的________上，該物質(zhì)主要捕獲可見(jiàn)光中的________。由此，在大棚生產(chǎn)中為保證作物的最大光合速率常選用________色塑料或玻璃作棚頂，如遇陰雨天，室內(nèi)補(bǔ)光時(shí)則宜選用________(填“白熾”“綠色”或“紅色或藍(lán)紫色”)燈泡。(2)為研究補(bǔ)光措施與效率，科學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)，每組處理的總時(shí)間均為135秒，請(qǐng)分析：①單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量________(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量，依據(jù)是_______________________________。②A、B、C三組處理相比，隨著________________的增加，使光下產(chǎn)生的ATP和________(填“NADH”或“NADPH”)能夠及時(shí)利用與及時(shí)再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。答卷采樣錯(cuò)因分析忽視天然光中除紅光、藍(lán)紫光外其他色光也可少量吸收正確答案：無(wú)色誤認(rèn)為C組摻雜黑暗處理導(dǎo)致合成有機(jī)物大量減少正確答案：高于C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的94%混淆光合作用與細(xì)胞呼吸中“[H]”正確答案：NADPH探索高考命題的奧秘(三)[教材原型]1.(必修1P106T8)假如白天突然中斷了CO2的供應(yīng)，葉綠體內(nèi)首先積累起來(lái)的物質(zhì)是什么？提示白天若突然中斷CO2的供應(yīng)，葉綠體內(nèi)首先積累起來(lái)的物質(zhì)是五碳化合物。2.(必修1P106拓展題1)下圖是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線(xiàn)圖。分析曲線(xiàn)圖并回答：(1)為什么7～10時(shí)的光合用作強(qiáng)度不斷增強(qiáng)？(2)為什么12時(shí)左右的光合作用強(qiáng)度明顯減弱？(3)為什么14～17時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷下降？提示(1)根據(jù)圖中的曲線(xiàn)表明，7～10時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，這是因?yàn)樵谝欢囟群投趸脊?yīng)充足的情況下，光合作用的強(qiáng)度是隨著光照加強(qiáng)而增強(qiáng)的。(2)在12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱是因?yàn)榇藭r(shí)溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔大量關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度明顯減弱。(3)14～17時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷下降的原因是此時(shí)光照強(qiáng)度不斷減弱。[轉(zhuǎn)換視角]轉(zhuǎn)換視角1結(jié)合曲線(xiàn)模型考查CO2或光照變化對(duì)光合速率及C3、C5等物質(zhì)變化的影響1.(2011·全國(guó)卷)在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如下圖。(1)圖中物質(zhì)A是________(填“C3”或“C5”)。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，原因是_________________________________________________________________________________；將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度升高的原因是____________________________________________________________________。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，物質(zhì)A的濃度將比B的________(填“低”或“高”)。(4)CO2濃度為0.003%時(shí)，該植物光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時(shí)的________(填“低”或“高”)，其原因是_____________________________________________________________________________________________。解析(1)CO2濃度降低后，直接影響暗反應(yīng)中CO2的固定，導(dǎo)致C3量減少，確定物質(zhì)A是C3，物質(zhì)B是C5。(2)CO2濃度為1%時(shí)，暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5的含量穩(wěn)定，根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時(shí)C3的分子數(shù)是C5的2倍；當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí)，C5的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5積累。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，C3和C5的濃度保持穩(wěn)定后，暗反應(yīng)保持穩(wěn)定，此時(shí)根據(jù)暗反應(yīng)中CO2的固定的反應(yīng)式確定，C3分子數(shù)應(yīng)是C5分子數(shù)的2倍。(4)CO2濃度降低，達(dá)到最大光合速率時(shí)所需的光照強(qiáng)度降低，因?yàn)榘捣磻?yīng)減弱，所需的ATP和[H]減少，光反應(yīng)強(qiáng)度減弱。答案(1)C3(2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5的含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時(shí)C3的分子數(shù)是C5的2倍當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí)，C5的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5積累(3)高(4)低CO2濃度低時(shí)，暗反應(yīng)強(qiáng)度低，所需ATP和[H]少2.(2018·全國(guó)卷Ⅱ，30)為了研究某種樹(shù)木樹(shù)冠上下層葉片光合作用的特性，某同學(xué)選取來(lái)自樹(shù)冠不同層的A、B兩種葉片，分別測(cè)定其凈光合速率，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)從圖可知，A葉片是樹(shù)冠________(填“上層”或“下層”)的葉片，判斷依據(jù)是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，A葉片的凈光合速率開(kāi)始下降，但測(cè)得放氧速率不變，則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的________反應(yīng)受到抑制。(3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量，在提取葉綠素的過(guò)程中，常用的有機(jī)溶劑是________。解析(1)樹(shù)冠下層葉片達(dá)到最大凈光合速率時(shí)所需的光照強(qiáng)度會(huì)低于上層葉片，故由圖中曲線(xiàn)可得出A葉片是樹(shù)冠下層葉片。(2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，A葉片的凈光合速率開(kāi)始下降，說(shuō)明CO2的吸收量減少，但測(cè)得放氧速率不變，由此可知，光反應(yīng)速率基本不變，因此，凈光合速率下降的主要原因是光合作用的暗反應(yīng)受到抑制。(3)常用有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇對(duì)葉綠素進(jìn)行提取。答案(1)下層A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需光照強(qiáng)度低于B葉片(2)暗(3)無(wú)水乙醇轉(zhuǎn)換視角2思維變通——將“變化因子”切入CO2或光補(bǔ)償點(diǎn)予以相關(guān)考查3.(2017·全國(guó)卷Ⅰ，30)植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制，光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度，已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的，回答下列問(wèn)題：(1)將正常生長(zhǎng)的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)，培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，原因是___________________________，甲種植物凈光合速率為0時(shí)，乙種植物凈光合速率________(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)若將甲種植物密閉在無(wú)O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加，原因是__________________________________________________________________________________________________________。解析(1)在適宜條件下照光培養(yǎng)時(shí)，由于光合速率大于呼吸速率，導(dǎo)致密閉容器內(nèi)CO2濃度下降，進(jìn)而導(dǎo)致光合作用速率降低。題干信息表明甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的，因此甲種植物凈光合速率為0時(shí)(即CO2補(bǔ)償點(diǎn)時(shí))的二氧化碳濃度已超過(guò)乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)，因此其凈光合速率大于0。(2)若將甲種植物密閉在無(wú)O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，由于植物進(jìn)行光合作用能釋放氧氣，因此植物的有氧呼吸增加。答案(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量，使密閉小室中CO2濃度降低，光合速率也隨之降低大于0(2)甲種植物在光下進(jìn)行光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的[H]發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以當(dāng)O2增多時(shí)，有氧呼吸增加轉(zhuǎn)換視角3逆向思維——先展示變化結(jié)果由此逆推“改變因子”4.(2020·高考預(yù)測(cè))如圖表示在夏季晴朗的白天植物細(xì)胞內(nèi)C3和C5的相對(duì)含量隨一種環(huán)境因素的改變的變化情況，下列對(duì)這一環(huán)境因素改變的分析正確的是()A.突然停止光照 B.突然增加CO2濃度C.降低環(huán)境溫度 D.增加光照強(qiáng)度解析突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，被還原的C3減少，生成的C5減少，而CO2被C5固定形成C3的過(guò)程不變，故C3的相對(duì)含量將增加、C5的相對(duì)含量將減少，A錯(cuò)誤；突然增加CO2濃度，CO2被C5固定形成C3的量增加、消耗的C5量增加、C3還原速率不變，植物細(xì)胞內(nèi)C3相對(duì)含量增加、C5相對(duì)含量減少，B錯(cuò)誤；降低環(huán)境溫度，CO2固定速率和C3還原速率均下降，C5的相對(duì)含量不會(huì)大幅度地增加，C錯(cuò)誤。答案D

eq\a\vs4\al\co1(課后·分層訓(xùn)練)(時(shí)間：35分鐘)1.(2019·廣東百校聯(lián)考)光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)中，能進(jìn)入線(xiàn)粒體并參與有氧呼吸的是()A.C6H12O6 B.ATPC.[H] D.O2解析葡萄糖不能直接進(jìn)入線(xiàn)粒體被分解，光合作用光反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的[H]和ATP被葉綠體暗反應(yīng)直接利用，不進(jìn)入線(xiàn)粒體，故A、B、C均不正確。答案D2.(2019·江西金太陽(yáng)全國(guó)大聯(lián)考)如圖是光合作用探索歷程中恩格爾曼和薩克斯的實(shí)驗(yàn)示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是()A.兩實(shí)驗(yàn)均需進(jìn)行“黑暗”處理，以消耗細(xì)胞中原有的淀粉B.兩實(shí)驗(yàn)均需要光的照射C.兩實(shí)驗(yàn)中只有恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)設(shè)置了對(duì)照D.兩實(shí)驗(yàn)均可證明光合作用的產(chǎn)物有氧氣解析圖示的兩實(shí)驗(yàn)中，只有薩克斯的實(shí)驗(yàn)需進(jìn)行“黑暗”處理，目的是消耗掉細(xì)胞中原有的淀粉，A錯(cuò)誤；恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的目的是探究光合作用進(jìn)行的場(chǎng)所，薩克斯實(shí)驗(yàn)的目的是探究光合作用除氧氣之外的產(chǎn)物，所以?xún)蓪?shí)驗(yàn)均需要光的照射，B正確；恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)中，照光與不照光、黑暗與完全曝光形成對(duì)照；薩克斯的實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過(guò)暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成對(duì)照，C錯(cuò)誤；恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)可證明氧氣是光合作用的產(chǎn)物，薩克斯的實(shí)驗(yàn)可以證明淀粉是光合作用的產(chǎn)物，D錯(cuò)誤。答案B3.將某植物置于密閉的容器中，測(cè)量其CO2的吸收量與光照強(qiáng)度、溫度等的關(guān)系，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖判斷下列說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A.D點(diǎn)時(shí)該植物只進(jìn)行呼吸作用，且在25℃條件下呼吸速率更大B.A、B兩點(diǎn)CO2吸收量相同，故兩點(diǎn)光合作用合成有機(jī)物的量也相同C.分析圖示可知，限制A、B兩點(diǎn)光合速率的主要因素都是光照強(qiáng)度D.為了提高大棚內(nèi)該植物的凈光合速率，在陰雨天可以適當(dāng)降低溫度或提高光強(qiáng)解析分析圖示可知，D點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度為0，該植物只進(jìn)行呼吸作用，且在25℃條件下呼吸速率更大，A正確；雖然A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2吸收量(表觀光合作用量)相同，但A點(diǎn)所處條件下植物的呼吸速率小于B點(diǎn)所處條件下植物的呼吸速率，所以與B點(diǎn)相比，A點(diǎn)所處條件下，真正光合速率較小及合成的有機(jī)物量較小，B錯(cuò)誤；分析圖示可知，限制A、B兩點(diǎn)光合速率的主要因素都是光照強(qiáng)度，C正確；在連續(xù)陰雨天可適當(dāng)降低大棚內(nèi)的溫度，降低呼吸作用強(qiáng)度，減少有機(jī)物的消耗，提高凈光合速率；同樣也可以通過(guò)提高大棚內(nèi)的光照強(qiáng)度來(lái)提高光合作用強(qiáng)度、提高凈光合速率.D正確。答案B4.如圖甲、乙分別為A、B兩個(gè)同學(xué)做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.兩同學(xué)提取色素使用的試劑可能為無(wú)水乙醇B.與圖甲相比，出現(xiàn)圖乙所示色素帶的原因是SiO2加入過(guò)少C.色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同D.a、b分別為胡蘿卜素和葉黃素解析綠葉中的色素可溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中，A正確；實(shí)驗(yàn)中加入SiO2有助于充分研磨，從而使色素充分釋放，而加入CaCO3可防止研磨中色素(主要是葉綠素)被破壞，與圖甲相比，圖乙色素帶中葉綠素a和葉綠素b的色素帶偏窄，而胡蘿卜素和葉黃素的色素帶寬度基本沒(méi)有發(fā)生變化，故原因可能是CaCO3加入過(guò)少，B錯(cuò)誤；不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度越大的在濾紙條上擴(kuò)散得越快，從而使色素在濾紙條上得到分離，C正確：a為胡蘿卜素，b為葉黃素，D正確。答案B5.(2018·洛陽(yáng)一模)下列關(guān)于提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施中，不合理的是()A.蔬菜大棚采用藍(lán)紫色的薄膜，有利于提高農(nóng)作物光合效率B.施用農(nóng)家肥有利于土壤微生物的代謝，可為農(nóng)作物提供更多的CO2C.維持蔬菜大棚中適當(dāng)?shù)臅円箿夭睿蓽p少有機(jī)物消耗，提高產(chǎn)量D.合理密植有利于提高農(nóng)作物對(duì)光、水、肥等資源的利用率解析綠色植物對(duì)其他顏色的光也有吸收，蔬菜大棚采用藍(lán)紫色的薄膜，不利于提高農(nóng)作物光合效率，A錯(cuò)誤；農(nóng)家肥含有較多的有機(jī)物，施用農(nóng)家肥有利于土壤微生物的代謝，通過(guò)微生物的呼吸作用可為農(nóng)作物提供更多的CO2，B正確；適當(dāng)?shù)臅円箿夭羁梢允雇砩嫌袡C(jī)物消耗減少，C正確；合理密植有利于提高農(nóng)作物對(duì)光、水、肥等資源的利用率，D正確。答案A6.將某植物放在透明密閉容器內(nèi)，給予不同的光照條件，不同時(shí)間內(nèi)測(cè)定密閉容器中CO2的含量(ppm)如表所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()時(shí)間/s條件050100150黑暗340347354361遮光75%340342344346遮光25%340332324316全光照340336332328A.該實(shí)驗(yàn)不同組別的溫度和初始時(shí)CO2含量必須相同B.本實(shí)驗(yàn)中適宜該植物生長(zhǎng)的光照條件是遮光25%C.在遮光75%的條件下，光照強(qiáng)度是限制該植物光合作用的主要因素D.100～150s全光照條件下植物固定的CO2量為4ppm解析由題干和表格信息可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，溫度和初始CO2含量均為無(wú)關(guān)變量，應(yīng)控制相同，A正確；分析表格數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，遮光25%的條件下，容器內(nèi)CO2含量最低，說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)中適宜該植物生長(zhǎng)的光照條件是遮光25%，B正確；由表格數(shù)據(jù)可知，從黑暗條件，到遮光75%，再到遮光25%，光照強(qiáng)度逐漸增加，且三種條件下經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，隨光照強(qiáng)度的增加，容器內(nèi)CO2含量逐漸降低，說(shuō)明光合作用逐漸增強(qiáng)，因此在遮光75%的條件下，光照強(qiáng)度是限制該植物光合作用的主要因素，C正確；100～150s全光照條件下植物積累的CO2量為4ppm，D錯(cuò)誤。答案D7.(2019·河南八市下學(xué)期第一次測(cè)評(píng))在光合作用的探究歷程中，人們利用離體的葉綠體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，逐漸探明了水的光解和[H]的產(chǎn)生過(guò)程，如圖所示(e－為負(fù)電子)。下列分析正確的是()A.綠色植物對(duì)光能的吸收需要葉綠體色素和酶的共同作用B.過(guò)程②發(fā)生在類(lèi)囊體膜上并存在能量的轉(zhuǎn)換C.NADPH進(jìn)入葉綠體基質(zhì)并參與合成C3的反應(yīng)D.自養(yǎng)生物細(xì)胞的過(guò)程①②均發(fā)生在葉綠體中解析本題考查光合作用的過(guò)程，主要考查理解能力和獲取信息的能力。綠色植物對(duì)光能的吸收需要葉綠體色素的作用，不需要酶的作用，A錯(cuò)誤；過(guò)程②發(fā)生在類(lèi)囊體膜上，電能轉(zhuǎn)化為NADPH中活躍的化學(xué)能，B正確；CO2和C5結(jié)合形成C3的過(guò)程只需要酶的催化，不需要NADPH，C錯(cuò)誤；光能自養(yǎng)生物可能是原核生物，也可能是真核生物，原核生物細(xì)胞中無(wú)葉綠體，D錯(cuò)誤。答案B8.(2019·沈陽(yáng)質(zhì)檢)某科研小組研究光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度對(duì)植物光合速率的影響，其實(shí)驗(yàn)條件及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)寫(xiě)出光合作用過(guò)程化學(xué)反應(yīng)式，其中糖類(lèi)用(CH2O)表示________。(2)CO2濃度大小直接影響光合作用生成________的速率，而光照強(qiáng)度直接影響光合作用生成的________速率。(3)據(jù)圖分析，光照強(qiáng)度在O～A區(qū)間，限制上述三組實(shí)驗(yàn)光合速率的環(huán)境因素主要是________；光照強(qiáng)度在B～C區(qū)間，限制Ⅱ組實(shí)驗(yàn)光合速率的環(huán)境因素一定有________。(4)比較圖中所示的溫度數(shù)值，t1________t2(填大小關(guān)系)。解析(1)光合作用過(guò)程化學(xué)反應(yīng)式為CO2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(葉綠體))(CH2O)＋O2，注意要標(biāo)明反應(yīng)物、生成物、條件和方向。(2)二氧化碳直接參與暗反應(yīng)中CO2的固定，CO2固定可生成三碳化合物；光照強(qiáng)度直接影響光反應(yīng)，光反應(yīng)的產(chǎn)物有O2、ATP、NADPH。(3)據(jù)圖可知，在O～A區(qū)間限制三組實(shí)驗(yàn)光合速率的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度。Ⅱ組實(shí)驗(yàn)與Ⅲ組實(shí)驗(yàn)對(duì)照：光照強(qiáng)度和CO2濃度是自變量，在相同光照強(qiáng)度條件下CO2濃度m1較m2更有利于光合作用進(jìn)行；Ⅰ組實(shí)驗(yàn)與Ⅲ組實(shí)驗(yàn)對(duì)照：溫度和光照強(qiáng)度是自變量，在相同光照強(qiáng)度下，溫度t1℃較t2℃更有利于光合作用進(jìn)行；綜合分析三組實(shí)驗(yàn)，在B～C區(qū)間限制Ⅱ組實(shí)驗(yàn)光合速率的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度和溫度。(4)由于酶具有作用的最適溫度，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響酶活性，故t1有可能大于t2，也有可能小于t2。答案(1)CO2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(葉綠體))(CH2O)＋O2(2)C3O2、ATP、NADPH([H])(3)光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度、溫度(4)>或<9.(2019·唐山期末)為探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響，某小組進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。取去除淀粉的某植物葉片打成大小相等的圓片，并將相同數(shù)量的葉圓片分別放入A～D四組燒杯中，在25℃環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果見(jiàn)下表。組別燒杯中液體成分處理?xiàng)l件檢測(cè)結(jié)果A富含CO2的純水光照＋B富含CO2的純水黑暗－C富含CO2的葡萄糖溶液光照＋＋D富含CO2的葡萄糖溶液黑暗＋注：“＋”表示檢出淀粉，“＋＋”表示檢出淀粉含量較高，“－”表示未檢出淀粉下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.去除植物葉片中淀粉的方法可以是不光照饑餓處理B.離體葉肉細(xì)胞可直接利用葡萄糖合成淀粉C.淀粉合成所需直接能源物質(zhì)只能來(lái)自光反應(yīng)階段D.若僅將D組CO2替換成N2，可推測(cè)葉片中仍有淀粉解析根據(jù)B組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，欲去除植物葉片中的淀粉，可以在黑暗條件下進(jìn)行饑餓處理，A正確；將B組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作對(duì)比可知，兩組實(shí)驗(yàn)的自變量為葡萄糖的有無(wú)，因變量是淀粉含量，離體葉肉細(xì)胞可直接利用葡萄糖合成淀粉，B正確；由C組和D組可知，光照條件下淀粉含量較高，但黑暗條件下也有淀粉合成，說(shuō)明淀粉合成所需直接能源物質(zhì)不是只來(lái)自光反應(yīng)階段，還可以來(lái)自細(xì)胞呼吸，C錯(cuò)誤；D組為黑暗環(huán)境，若將D組CO2替換成N2，葡萄糖仍可合成淀粉，因此推測(cè)葉片中仍有淀粉，D正確。答案C10.研究發(fā)現(xiàn)，將新疆雪蓮中的sikRbcs2基因?qū)霟煵莺螳@得的轉(zhuǎn)基因煙草具有較高的抗寒能力。為探究其機(jī)理，研究者以25℃、16℃、10℃、6℃、4℃的溫度梯度處理非轉(zhuǎn)基因煙草和轉(zhuǎn)基因煙草，3天后分別測(cè)定二者的光合速率(圖1)和表觀電子傳遞效率(圖2)，其中，表觀電子傳遞效率是光合作用中光能轉(zhuǎn)化最大效率的一種度量方式，可以反映光合作用中光反應(yīng)階段的強(qiáng)度。下列各項(xiàng)敘述錯(cuò)誤的是()A.低溫可能導(dǎo)致煙草葉片部分氣孔關(guān)閉，進(jìn)而降低了光合速率B.表觀電子傳遞效率越高，說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的NADPH越多C.由圖1和圖2的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)分析，低溫只影響光合作用的暗反應(yīng)階段D.與非轉(zhuǎn)基因煙草相比，低溫處理對(duì)轉(zhuǎn)基因煙草的表觀電子傳遞效率影響較小解析根據(jù)題干信息可知，圖2體現(xiàn)的是光反應(yīng)強(qiáng)度隨溫度的變化，綜合分析圖1和圖2可知，低溫可影響煙草的光反應(yīng)強(qiáng)度，且隨處理溫度的降低，轉(zhuǎn)基因煙草的表觀電子傳遞效率降幅低于非轉(zhuǎn)基因煙草的，C錯(cuò)誤、D正確；在光反應(yīng)中電子傳遞的結(jié)果是產(chǎn)生[H](NADPH)和ATP，B正確；綜合分析圖1和圖2可知，低溫可能影響光反應(yīng)階段(如影響色素對(duì)光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換)，也可能影響酶的活性，還可能影響暗反應(yīng)的原料(CO2)供應(yīng)，即使葉片氣孔關(guān)閉，A正確。答案C11.(2019·廣東惠州模擬)(1)圖1、圖2分別代表煙草和玉米葉片利用CO2的兩條途徑。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。①圖中過(guò)程a稱(chēng)為_(kāi)_______；玉米的光合葉片用碘蒸氣處理，________(填“葉肉”或“維管束鞘”)細(xì)胞出現(xiàn)深藍(lán)色(不考慮有機(jī)物的轉(zhuǎn)移)。②以對(duì)CO2的利用情況來(lái)看，________(填“玉米”或“煙草”)更適于在高溫、干旱等環(huán)境中生活。(2)探究不同氮素水平對(duì)青花菜葉片光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。分析表格數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：氮素水平/(mmol·L－1)葉綠素含量/(μg·cm－2)凈光合速率/(μmol·m－2·s－1)氣孔導(dǎo)度/(