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2.[解析] 该题是细胞呼吸的探究实验内容: 温度。
人运动时呼吸会加深加快,所以产生的CO2 也增多。 [答案] (2)热能 升高 (4)③备用的葡萄糖
CO2 是酸性气体,溶于水会使pH下降,由题目表格 溶液 ④适量的酵母菌培养液和液体石蜡油 与 A
中的数据看出,随着运动强度的增强,呼出气体吹入 等量的酵母菌培养液 与 A等量的蒸馏水 (5)升
蒸馏水后pH逐渐下降,说明随运动强度的增加呼出 高少 酵母菌在无氧条件下无氧呼吸放出的能量少
气体中CO2 的含量也逐渐增加,人体呼吸作用分解 升高多 酵母菌在有氧条件下有氧呼吸释放的能
的三大有机物是糖类、脂肪和蛋白质,其中主要的能 量多 不升高 无酵母菌,没有呼吸作用释放能量
源物质是糖类。有氧呼吸的第二阶段是在线粒体基 (6)酵母菌的细胞呼吸方式包括有氧呼吸和无氧呼吸
质中完成的。 两种,有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
[答案] (1)由于人体在运动时耗能增加,呼吸 专题6 光合作用的基本过
作用加强,产生CO2 的量增加,所以呼出CO2 的浓 程及影响因素
度增加 (2)CO2 在水中溶解后使水的pH 下降,人
组
在不同运动状态下产生的CO2 不同,溶于水后也会 A
导致pH不同,通过测定水pH的变化可以推测呼出 题源1 光合作用的基本过程
气体中CO2 浓度的变化 (3)运动强度 pH 随着 1.D 此题的图是课本上图的再现,略有改编,
运动强度的增加,呼出的CO2 浓度增加 (4)糖类、 首先要识图弄清U、V、W、X、Y代表参与光能转换的
脂肪和蛋白质 线粒体 物质分别是除少数特殊状态的叶绿素a外的其他色
3.[解析] (1)甲装置小烧杯内放置 NaOH,吸 素、少数特殊状态的叶绿素a、NADPH、NADP+、糖
收呼吸作用释放的CO2,锥形瓶内气体的减少是呼吸 类,结合光能在叶绿体中的转换过程(光能先转化为
作用吸收 O2 造成的;乙装置与甲装置相同,反应瓶 电能然后转换为活跃的化学能而后转化为稳定的化
中同样放一定浓度葡萄糖溶液、微生物悬浮液 各 学能)可知,答案A、B、C正确;其中光能先转化为电
1mL,但小烧杯内需放等量的蒸馏水,此时锥形瓶内 能然后转换为活跃的化学能为光反应过程,在叶绿体
气体的变化是呼吸释放的CO2 与O2 消耗量的差值。 囊状结构薄膜上所完成,活跃的化学能而后转化为稳
(2)如果甲装置锥形瓶中气体减少,而乙装置锥形瓶 定的化学能则是暗反应过程,在叶绿体的基质中完
中气体不变,这说明微生物只进行有氧呼吸;如果甲 成,故答案D错。
装置锥形瓶中气体体积不变,而乙装置锥形瓶中气体 2.B 叶肉细胞在光照条件下进行的且能产生
增加,这说明微生物只进行产生酒精和CO2 的无氧 ATP的生理过程有光合作用的光反应和呼吸作用。
呼吸;如果甲装置锥形瓶中气体体积减少,而乙装置 光合作用光反应产生的 ATP,只用于光合作用的暗
锥形瓶中气体增加,这说明微生物同时进行有氧呼吸 反应,而不能用于其他活动。在叶肉细胞的细胞质基
和产生酒精、CO2 的无氧呼吸;如果甲、乙两装置锥 质中可进行无氧呼吸,其合成的 ATP用于各项生命
形瓶中气体体积不变,这说明微生物只进行产生乳酸 活动。在有氧条件下,细胞质基质和线粒体共同完成
的无氧呼吸。 有氧呼吸且都可产生ATP。除光合作用外的细胞生
[答案] (1)①细 胞 呼 吸 时 O2 的 消 耗 量 命活动,所需要的 ATP都来源于细胞质基质和线
②(一定浓度)葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1mL 粒体。
③等量蒸馏水 (2)④只进行有氧呼吸 ⑤不变 3.B 叶绿体中的色素能够吸收、传递和转化光
⑥同时进行有氧呼吸和产生酒精、CO2 的无氧呼吸 能;少数特殊状态的叶绿素a吸收光能,将光能→电
⑦不变 能→活跃的化学能,储存在ATP和NADPH中,同时
4.[解析] 本题实验目的为探究酵母菌的细胞 将水光解生成氧气和[H]。
呼吸方式,故控制好单一变量(有氧或无氧环境)是关 4.B 本题主要考查植物进行光合作用释放氧
键。具体表述实验步骤时,要注意体现出等量原则, 气的条件,题干涉及的内容是人教版教材中的一个光
对于实验结果的分析,由于酵母菌有氧呼吸放出的能 合作用探究历程中的实验。解答本题时必须注意:因
量比无氧呼吸释放的能量多,故 A瓶温度小于B瓶 叶绿体在光照条件下通过光反应产生并释放氧气,故
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需要光照条件;光合作用需要CO2,可由NaHCO3 溶 素);菠菜发黄是因为叶绿体被破坏,而类胡萝卜素较
液提供;本题要求用好氧细菌来检测有无氧气的存 稳定,导致叶片发黄。
在,故需隔绝空气,以排除空气中O2 的影响。 题源2 影响光合作用速率的环境因素
5.D 叶片中的色素对可见光中不同波长的光 1.C 在植物进行光合作用的过程中突然停止
吸收量不同,主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收量 光照,使光反应产生的 ATP、[H]减少,C3 不能被还
最少。 原,因而C3 化合物的量增加,同时CO2 与C5 化合物
6.A 叶绿素形成的必要条件是光,因此黑暗条 的结合不受影响,导致C5 量迅速减少。
件下生长的水稻幼苗缺少叶绿素a和叶绿素b。 2.C 虽然阳光充足,温度和水分条件适宜,但
7.C 叶绿体中的色素具有吸收光能、传递光能 玻璃温室是密闭的,温室中的CO2 浓度随着玉米光
等作用。所有色素都能够吸收可见太阳光(吸收光 合作用的进行逐渐降低,光合速率仍然较低。
能),但具有转化光能作用的只有少量叶绿素a。即 3.C 若五碳化合物含量突然上升,原因可能有
其他色素吸收的光能都传递给叶绿素a,激发叶绿素 两个,一是光反应提供的ATP和[H]突然增多(光照
a中的电子从低能级跃迁到高能级,当高能级电子回 突然增强引起),二是与五碳化合物结合的CO2 浓度
到低能级时,释放出能量,将水光解和合成ATP。 降低。
8.CD 生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶 4.D 图4中“光照下CO2的吸收量”为植物净
片,都含有类胡萝卜素,B正确;绿色叶片的叶绿体中 光合量(植物有机物积累量),“黑暗中CO2的释放量”
都含有叶绿素a,而黄色叶片不含有,C错;两种叶片 为植物呼吸量,故当温度高于25℃ 时,植物光合作用
都能吸收蓝紫光,A正确;黄绿色叶片的叶绿体含有 积累的有机物的量开始减少,而不是植物光合作用制
叶绿素和类胡萝卜素,在光反应中也会产生 ATP,D 造的有机物的量(植物总光合量)开始减少。
错误。 5.C O 点无光,不进行光合作用,但进行细胞
9.C 植物为鱼的生存提供氧气,A正确;鱼可 呼吸。a点光强度下,光合作用强度最大,植物生长
为植物的光合作用提供CO2,B正确,能量流动可以 状态最好,a点以前就已能正常生活。a点以后,光照
从植物到鱼,不可以由鱼到植物,能量不能循环,C 强度增大,光合作用强度不变,光照强度不再是限制
错;若该玻璃缸长期置于黑暗中,鱼和植物将会死亡, 因素。
D正确。 6.[解析] 本题考查细胞代谢及图文转换能力。
10.B 类囊体上产生的 ATP可用于暗反应,A 据图1可知,a点时光照强度为0,此时植物只进行细
正确;夏季晴天光照最强时,小麦叶片的气孔关闭而 胞呼吸,该植物的呼吸速率为6CO2mg/(100cm2叶
出现午休现象,导致光合作用的原料减少,小麦光合 ·小时),光照强度为4klx时,该植物的净光合速率
速率 反 而 下 降,B 错;进 入 叶 绿 体 的 CO2 不 能 被 为6CO2mg/(100cm2叶·小时),则真正光合速率应
NADPH直接还原,C正确;净光合速率为零时,会导 为6+6=12CO2 mg/(100cm2叶·小时)。图2表
致幼苗停止生长,D正确。 示光合速率与呼吸速率相等,外界CO2的含量无变
11.D 过程①为有氧呼吸过程,反应场所是细 化,应对应图1中的b点。c点以后随光照强度的增
胞质基质和线粒体;过程②是光合作用,真核生物在 强,光合速率不再增加,此时影响光合速率的环境因
叶绿体中进行,原核生物在细胞质基质中进行,A项 素应为CO2浓度或温度等。将植物从光下移到黑暗
错误;有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散 中,光反应产生的 H、ATP减少,C3的还原减慢,而
失,少部分储存在 ATP中,B项错误;光合作用产物 CO2的固定仍正常进行,所以C3含量在短时间内应
糖类中的氧来自CO2,C项错误;过程①和②都能产 上升。图1中的c点所示条件下,植物既进行光合作
生[H],前者主要与氧结合产生水并释放大量能量, 用又进行细胞呼吸,故能产生ATP的结构有叶绿体、
后者主要用于C3还原,D项正确。 细胞质基质和线粒体。
12.C 根据柱形图中甲、乙、丙、丁的色素相对 [答案] (1)6 12 (2)CO2浓度(或温度等)
含量可判断甲为叶绿素b,乙为叶绿素a,丙为叶黄 (3)叶绿体、细胞质基质和线粒体 (4)右移 下移
素,丁为胡萝卜素;其中溶解度最大的为丁(胡萝卜 (5)上升 b
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7.[解析] 本题考查光合作用和呼吸作用的知 10.[解析] (1)吸收光能的四种色素分布在类
识。根据图示分析0~4分钟绿藻只进行呼吸作用, 囊体薄膜上,一个个圆饼状的类囊体堆叠成基粒;绿
发生场所是细胞质基质和线粒体,呼吸速率是(210- 叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,可以用无水乙醇
200)/4=2.5微摩尔/分;在乙处给予光照,光反应产 (或丙酮)提取绿叶中的色素;绿叶中的溶解度高的色
生的 ATP增加;在丙处添加CO2时,暗反应阶段增 素随层析液在滤纸上扩散得快,层析后叶绿素a比叶
强,CO2的固定增加,短时间内C5的数量减少。 绿素b扩散得更远说明叶绿素a在层析液中溶解度
[答案] (1)0~4分钟 细胞质基质和线粒体 较大;由图甲可知,叶绿素含量随着遮光面积的增加
2.5 (2)增加 类囊体(薄膜) 减少 暗反应 而升高,因此植物是通过增加叶绿素含量来增加对弱
(3)由于暗处理使环境中积累了较多的CO2,在光照 光的适应能力。(2)8:00到12:00气温升高呼吸速
开始时,光合速率大于呼吸速率,氧浓度稍有增加;一 度增强,光照强度增加,但气孔导度相对稳定,由于受
段时间后,容器中CO2减少,光合作用速率下降,最后 到CO2供应的限制,光合速率升高远不如呼吸速率升
光合速率与呼吸速率相等,氧浓度不再变化 (4)d 高的幅度大,光合速率与呼吸速率的差值减小,净光
e 合速率降低。18:00时光合速率=呼吸速率,既进行
8.[解析] 本题考查的是光合作用影响因素这 光合作用也进行呼吸作用,叶肉细胞中的线粒体和叶
个知识点。(1)据图可知当CO2浓度为a时,高光强 绿体都能产生ATP。(3)突然去除遮光物,光反应加
下该植物的净光合速率为0,曲线 A、B、C中CO2浓 强,为暗反应提供更多的 ATP和[H],导致较多的
度在a~b之间时,都是净光合速率随CO2浓度的增 C3被还原,C3含量减少。
高而增高。(2)CO2浓度大于c时,曲线B和C中的 [答案] (1)类囊体膜(或类囊体,基粒) 无水
限制因素不是暗反应的CO 乙醇(或丙酮) 叶绿素2,而是光反应中的光照强 a 增加叶绿素含量 (2)呼
度。(3)当环境中CO 浓度小于a时,净光合速率小 吸作用增强,光合速率与呼吸速率的差值减小 线粒2
于0,表示植物呼吸作用产生的CO 量大于光合作用 体、叶绿体 (3)减少2
吸收的CO2量。(4)图中看出,光照强度会影响净光 11.[解析] (1)可调光源可改变光照强度、光的
合速率大小,影响植物的产量。 波长(光质),从而可以研究光强和光质对光合作用的
[答案] (1)0 A、B和C (2)光强 (3)大于 影响。(2)温度是无关变量,温度过高或过低都会影
(4)光强 响酶的活性而影响光合作用,使得难以确定光照对
9.[解析] (1)题中研究外源激素对棉花光合产 Pn影响,因此在实验过程中要使无关变量相同且适
物调配的影响,光合产物用碳元素标记。首先标记 宜,以便排除对实验的干扰。(3)由图可以看出,达到
CO ,CO 被固定为C ,C 被光反应提供的[H]还原 最大Pn值的最低 NaHCO3浓度为120mg·L
-1;在
2 2 3 3
为糖类和C 。原光饱和点在适宜条件下测得的,若 更高NaHCO3浓度下,外界因素是 浓度达到了5 CO2
提高温度,酶活性降低,能固定的CO 量和利用的光 CO2饱和点,不能吸收更多的CO2;内部因素是2 CA
能减少,光饱和点降低。(2)由题干可知,幼铃脱落是 量不足,不能催化分解更多的 HCO
-
3 。(4)由题意可
光合产物不足导致,对比A、B、C三组,发现C组幼铃 知,pH 一方面会影响 HCO-3 的含量,从而影响Pn;
中有机物占比最高,因而幼铃脱落显著减少。B组中 另一方面pH也会影响CA酶的活性,从而影响Pn。
叶片的放射性强度的百分比较高,说明有机物占比较 [答案] (1)光 强 光 质 (2)难 以 确 定
多,输出较少。由题中数据可知,激素可抑制叶片有 (3)120mg·L-1 达到了CO2饱和点 CA量有限
机物的输出,有利于幼铃有机物的输入,因而用激素 (4)CO -2(或HCO3 )供应量不同 CA(细胞)活性变化
处理叶片,导致叶片有机物输出明显减少,且小于B 12.[解析] 本题以气体交换的通道———气孔作
组,因而幼铃的放射性强度百分比由高到低依次为C 为情境材料,综合考查了学生的识图、绘图能力、对光
>A>B>D。(3)促进种子萌发和植株增高,但不能 合作用过程的理解能力及提取信息和综合分析问题
促进扦插枝条生根的激素为赤霉素。 的能力。由于长期自然选择的原因,沙漠植物形成了
[答案] (1)碳 NADPH([H]) 降低 (2)C 白天利用夜间吸收并储存的二氧化碳进行光合作用
输出减少 C>A>B>D (3)赤霉素 的特点,这样可以有效地避免白天气孔张开导致水分
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的大量丢失。凌晨3:00时,由于没有光照植物不能 提高至0.08%,则植物的光合作用强度增强,而呼吸
进行光合作用,植物Ⅰ和植物Ⅱ都只能进行呼吸作 作用强度不变,故B点左移。因CO2 含量增加,故短
用,因此进行的过程的生理过程有①②,过程①产生 时间内C3,含量增加。(2)由图丙知:40℃时,植物的
的C3的具体名称是丙酮酸。 真正光合速率小于呼吸速率,故此温度下植物不能显
[答案] 示出生长现象。5℃时真正光合速率曲线与呼吸速率
(1) 曲线交叉,说明此温度下的光合作用强度与呼吸作用
强度相等,故与甲图B点意义相同。(3)真正光合速
率曲线与呼吸速率曲线在25℃时差值最大,即此温
度时对作物增产最有利。
[答案] (1)温度 向左 增加 无光(黑暗)
(2)不能 B (3)C 25
(2)植物Ⅰ主要在夜间吸收CO2,植物Ⅱ主要在 3.[解析] (1)二氧化碳进入细胞的方式是自由
白天吸收CO2 (3)Ⅰ 光照、温度、无机盐 (4)① 扩散;在光合作用的暗反应过程中,二氧化碳与细胞
② 丙酮酸 [H]和ATP 中的C5结合生成C3,该过程叫做二氧化碳的固定,
题源3 叶绿体中色素的提取和分离 C3在ATP功能下,被[H]还原成有机物或C5。(2)
1.D 考查叶绿素提取的有关知识。在叶绿素 据表可知,弱光下,柑橘可以通过增加叶绿素的含量
的提取过程中,将新鲜的菠菜叶(若不新鲜,叶片中的 和增大平均叶面积来吸收更多的光能。(3)强光比弱
叶绿素可能部分被破坏,使色素的含量下降)剪碎,加 光的气孔总数多;单位时间内平均每片叶CO2吸收量
入适量的碳酸钙和石英砂进行研磨,加入碳酸钙主要 高;据表可知,弱光下,色素吸收的光能少,净光合作
目的是防止叶绿素被破坏,加入石英砂的目的是为了 用速率下降,首先发生变化,表明其最先发生改变,平
研磨充分,使细胞中的叶绿素尽可能多地释放出来。 均叶面积是最后发生改变。
加入无水酒精的目的是溶解叶绿素,若加入无水酒精 [答案] (1)自由扩散 C5 ATP和[H]
过多,会造成叶绿素的浓度降低,出现色浅现象。 (2)增加叶片 中 叶 绿 素 含 量 增 大 平 均 叶 面 积
2.D 叶绿体是光合作用的场所(完整单位),不 (3)多 高 净光合速率 平均叶面积
仅提供叶绿素,还提供与光合作用有关的酶。只有叶 4.[解析] (1)与15d幼苗相比,30d幼苗的
绿素没有酶,植物是不可能合成有机物(淀粉)的,因 CO2吸收量更大,说明30d幼苗的净光合速率更大。
此加碘液后溶液不呈蓝色。 三种光照射,蓝光处理组吸收的CO2更多,胞间CO2
B 组 浓度更低,说明对CO2的利用率更高,而蓝光处理组
题源1 光合作用的基本过程 气孔导度也最大,说明蓝光通过促进了气孔开放,使
1.[解析] 图1中A植物较B植物在较强光照 CO2供 应 充 分,加 快 暗 反 应,最 终 提 高 光 合 速 率。
下才能生长得好,故光照不足先受影响的是 A植物。 (2)CO2固定部位在叶绿体基质,因此叶肉细胞间隙
在c点光合作用快速进行,ADP应由叶绿体基质移 的CO2至少需要穿过细胞膜、叶绿体外膜、内膜共3
向基粒。图2中e较d点光合速度快,而CO 浓度相 层膜(即3层磷 脂 双 分 子 层)才 能 到 达 作 用 部 位。2
同,故e点C3的含量低;e与f光照相同,而CO 浓度 (3)2 为了实验数据的可信度,可做到随机取样,并进行
不同,故e点C3含量高。CO2中的O进入葡萄糖中, 重复测定,避免偶然性。
经呼吸作用产生CO2,又被叶绿体利用,即q。细胞 [答案] (1)高 蓝 蓝光促进了气孔开放,
质遗传为母系遗传,故F1为绿色。 CO2供应充分,暗反应加快 (2)3 (3)随机取样,进
[答案] (1)A (2)从叶绿体基质移向叶绿体 行重复测定
囊状结构薄膜 (3)低 高 (4)q (5)绿色 5.[解析] (1)光合作用分光反应和暗反应,光
2.[解析] (1)图甲中A点代表呼吸强度,影响 反应吸收光能,其中光反应的场所是叶绿体的类囊体
呼吸作用的主要外界因素是温度。B点光合作用强 薄膜。(2)本题是考查考生对实验设计的相关实验知
度等于呼吸作用强度,若a曲线的CO2浓度由0.03% 识。完全培养液的A组即标准对照组与B组缺硫的
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实验组相比,产氢总量结果是B组>A组,说明B组 洲蕨更缺水分,影响了其生长,从而影响了光合作
缺硫组产氢多,说明缺硫促进产氢。实验设计中应遵 用,也就是说干旱对石 楠 光 合 作 用 的 影 响 大 于 欧
循单因子变量和等量原则。在探究CCCP有无对莱 洲蕨。
茵衣藻产氢的影响时,可设置完全培养液和加CCCP 4.B 突然停止供给CO2,暗反应受到抑制,消
培养液二个培养实验,为探究CCCP、缺硫两种因素 耗光反应产生的[H]的量减少,[H]积累增多。
对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系,可在此基础上 5.C a点时光照强度为零,叶肉细胞不进行光
再添加CCCP的缺硫培养液的培养实验。(3)结合题 合作用,但进行细胞呼吸。影响细胞呼吸的因素除温
意,根据光合作用的全过程,若反应产氢的话,会导致 度外,还有氧气浓度、含水量等;b点时真正光合作用
光反应产生的[H]减少,则暗反应中即C3→(CH2O) 强度=呼吸作用强度,此时净光合作用量为零;若将
减弱,导致还原产物减少,从而莱茵衣藻生长不良。 温度从25℃提高到30℃,光合作用强度下降,呼吸作
(4)莱茵衣藻的氢化酶对氧气极为敏感,当有氧存在 用强度上升,因此a、d点均上移;当光照强度为c时,
时抑制了氢化酶的活性,使氢产生减少。 O2 产生量应为 O2 释放量和 O2 吸收量之和,即为
[答案] (1)类 囊 体 薄 膜 (2)促 进 添 加 V1+V2。
CCCP的完全培养液 添加CCCP的缺硫培养液 6.B 本题考查一昼夜中光合作用与呼吸作用
(3)莱茵衣藻光反应产生的[H]转变化 H2,参与暗反 的变化。注意题中“密闭的玻璃罩”这一条件,AD段
应的[H]减少,有机物的生成量减少 (4)氧气抑制 是呼吸作用强度大于光合作用强度,FG段是部分气
产氢酶的活性 孔关闭,光合作用减弱。因Ⅰ点比 A点低,即一昼夜
题源2 影响光合作用速率的环境因素 中光合作用利用的二氧化碳量大于呼吸作用释放的
1.A 该题的纵坐标分别是光照下二氧化碳的 二氧化碳量,故一昼夜中有机物量应增加。
吸收量,也就是植物积累的有机物量(特别注意:这里 7.B 本题考查生物必修一中关于光合作用应
不是光合作用需要的二氧化碳量)和二氧化碳的释放 用的相关内容,由甲图可知,若图甲曲线表示的是阴
量(呼吸作用)。因此,光合作用制造的有机物应该是 生植物的光合速率受光照强度的影响,b点表示光补
两条曲线的数值之和。所以,光照相同时间,35℃时 偿点,c点表示光饱和点,阳生植物的曲线与此曲线
光合作用制造的有机物的量为(3.5+3)mg/h,30℃ 比较,阳生植物利用阳光的能力不如阴生植物强,所
时光合作用制造的有机物的量为(3+3.5)mg/h,故 以阳生植物的曲线中的b点应该往右移,c点应该往
光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与 左移。若图丙代表两类色素的吸收光谱,叶绿素在红
30℃时相等。制造有机物最多的应该不是25℃而是 橙光和蓝紫光吸收量比较大,所以f代表叶绿素,e代
30~35℃,积累量最多的才是25℃。光合作用制造 表类胡萝卜素。用塑料大棚种植蔬菜时,选用绿色的
的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等的点应 塑料大棚效果不好,选择橙红色或者白色的塑料大棚
该是光照下植物不吸收二氧化碳的点,而不是图中二 比较好。
者曲线的交点。 8.B 图1表示八月份某一晴天一昼夜中某棉
2.C 考查影响植物光合作用强度的因素。影 花植株CO2的吸收和释放曲线,由图可知,a、b、c、d
响植物光合作用强度的因素有光照强度、二氧化碳浓 四点的情况依次是a点表示只进行呼吸作用,不进行
度、温 度 等。将 植 物 的 叶 肉 细 胞 放 在 低 浓 度 的 光合作用;b点表示既有光合作用又进行呼吸作用,
NaHCO3溶液中,并用石蜡油覆盖液面,实际上创设 但是呼吸作用强度比较大;c点表示光合作用强度和
了一个二氧化碳总含量固定的环境。所以在光照强 呼吸作用强度相等;d点表示既有光合作用又进行呼
度和温度相同的情况下,一段时间内容器中的二氧化 吸作用,但是光合作用强度比较大。所以可以判断出
碳量随着时间的延长而减少,植物光合作用的强度会 图1中时间a、b、c、d依次发生了图2所示的④③
随之下降。 ②①。
3.C 从表中两种 CO2 浓度下不施磷肥和施 9.D ②图中Y因素最有可能代表温度,而不是
磷肥的条件下,石楠比欧洲蕨蒸腾比率变化大,在 光照强度;光照强度增加到一定程度时,光合速率不
干旱的情况下,蒸腾作用散失的水分多,石楠比欧 再增加,但是不会下降。
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10.B 表格中测得的CO2 变化量是净光合作 为在白天的正午,蒸腾作用旺盛,水分散失过多,气孔
用,只要有光照,植物就进行光合作用,光照强度为 关闭,造成光合作用的原料二氧化碳的供应不足,使
1klx时,容器内CO2 增多是因为呼吸作用大于光合 光合作用强度降低。
作用;在光照强度为2klx时,植物在进行光合作用, 专题7 细胞的增殖、分化、
速率不可能为0。C选项具有较大的迷惑性,注意合
衰老和凋亡
成速率和含量不要混淆。
11.[解析] 植物一天中有机物积累最多的时 A 组
刻是日落时。B点光合作用强度最大,通过气孔吸收 题源1 细胞的生长和增殖的周期性
的CO2 最多,因此叶肉细胞之间 CO2 浓度相对较
1.A 细胞周期一定要能连续分裂,有些细胞增
高。C时刻由于气孔关闭,通过气孔吸收的CO2 少,
殖后就不再进行了,故 A正确。细胞分化遗传物质
叶肉细胞叶绿体中C5 化合物含量将升高。土壤缺 没有改变,只是基因的选择性表达,故B错误。细胞
水,土壤溶液的浓度就高,导致气孔关闭。(4)的实验
衰老在多细胞生物体内是不同步的,故C错误。细胞
中取3片叶片,样本数量太小,应取叶片若干,等分成 癌变是因为原癌基因和抑癌基因的突变,故D错误。
三组,同时应设置空白对照。
2.A 一条染色体上含有姐妹染色单体的时候,
[答案] (1)19:30(或E点) (2)B点(或10: 染色体和DNA是1∶2的关系,当不含姐妹染色单体
00)C点(或12:00) (3)C点(或12:00) (4)①a.样 的时候,染色体和DNA是1∶1的关系。
本量太小。应“取叶片若干,等分为三组”。b.缺乏
题源2 细胞的增殖
空白对照。增加1组,将叶片的叶柄下部浸在不含X
的培养液中。 ②降低 1.D 高尔基体与植物细胞有丝分裂末期细胞
壁形成有关。植物细胞壁的成分是纤维素和果胶。
12.[解析] 分析曲线图可知,6~8h间,光合
人体体细胞内有同源染色体,但在有丝分
速率大于呼吸速率,则容器内的 O2 含量增加,CO 2.C 2
裂过程中同源染色体无联会行为,不形成四分体。有
含量下降,植株干重增加。9~10h间,光合速率迅速
丝分裂的间期完成 的复制,使 数目加倍,
下降,因CO 充足,光合速率下降的原因只能是光照 DNA DNA2
, 有丝分裂的后期着丝点分裂导致染色体数目加倍
。
突然减弱 如晴转阴。10h时光合速率为零,叶绿体
制作有丝分裂装片的第一步解离时,细胞已被杀死,
不再产生ATP和O2,但呼吸继续消耗O2,导致容器
故在显微镜视野中不能看到细胞的连续分裂变化。
内的 O2 耗尽,有氧呼吸无法进行,只能在细胞质基
3.C 染色体是在分裂前期才出现的,是由染色
质中进行无氧呼吸,此时线粒体无法产生 ATP,只有
质螺旋缠绕,缩短变粗而成,且到了分裂末期染色体又
细胞质基质可以合成ATP。若8h时,将容器置于冰
会逐渐解旋为染色质。有丝分裂过程中,染色体数量
浴中,由于温度降低,导致酶活性下降,而致使呼吸速
增加出现在后期,是由于染色单体分开导致的,此时染
率下降。
色单体数目为零。DNA数在有染色单体时等于染色
[答案] (1)大于 上升 下降 增加 (2)光
单体数,不存在染色单体时则等于染色体数,因此细胞
照强度 叶绿体 线粒体 细胞质基质 (3)呼吸速
分裂后期和末期核DNA分子数与染色体数相同。
率下降,相关酶的活性因降温而下降。
4.C 洋葱细胞无中心体,细胞分裂时纺锤体是
题源3 叶绿体中色素的提取和分离 通过细胞两极发出纺锤丝形成的。
A Mg是合成叶绿素的原材料,而图2中在缺 5.D 紫色洋葱鳞片叶细胞已高度分化不再进
Mg的培养液中长期培养番茄,叶绿素不能正常合 行有丝分裂,绿叶中色素的提取和分离宜选择绿色叶
成,叶绿体中色素层析的结果缺少叶绿素a和叶绿素 肉细胞研磨并提取。
b;C项中a、b是不同光照强度下的光合作用曲线,在 6.[解析] 胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成 DNA
达到光合作用的最高点以前二氧化碳是光合作用的 分子的原料。DNA分子的主要载体是细胞核内的染
限制因素,此时光照强度不是限制光合作用的因素, 色体,此外,动物细胞中的线粒体中也含有少量的
所以在这一区段内a、b曲线是重叠的;水稻在夏季白 DNA。细胞利用3H TdR合成DNA分子的过程发
天晴天的光合作用曲线应是图中所示的阴天曲线,因 生在有丝分裂间期 DNA分子复制时。由于乙组加
·23·专题6 光合作用的基本过程及影响因素
考纲·题型解读
1.以选择题的形式考查叶绿体及色素的结构、组成及功能,也可采用填空简答题的形式考查。
2.以选择题和综合题的形式考查光合作用的基本过程,常以图表曲线作为信息载体,考查对光合作用过程的理解程度。
3.以选择题、简答题、实验题等多种题型考查影响光合作用速率的环境因素,题干信息丰富多彩,常常要采用综合的方法进
行思维的加工和推断。
4.以综合题的形式考查光合作用和细胞呼吸的综合问题,常常在新情境中设题,考查分析问题和解决问题的能力。
5.以选择题、简答题和实验题的形式考查叶绿体中色素的提取和分离的实验原理、材料处理、操作过程和结果分析等,也可
在新情境中考查对实验技能的迁移运用能力。
题源1 光合作用的基本过程
解题模型1.1
光合作用的探究历程
时间 实施者 实验过程、方法 实验现象 实验结论
点燃的蜡烛与绿色植物、密闭 →蜡烛不熄
1771年 普里斯特利(英) 小鼠与绿色植物、密闭 →小鼠不易窒息 植物更新空气
(空白对照)
只有在光照下且只有绿叶才能更
1779年 英格豪斯(荷) 植物更新空气 植物更新空气需要绿叶和阳光
新空气
植物进行 光 合 作 用 时,把 光 能 转
1845年 梅耶(德) 根据能量转化与守恒定律推测
换成化学能储存起来
黑暗 é 碘蒸气曝光 →深蓝色
1864年 萨克斯(德) 绿叶 → êê 绿色叶片光合作用产生淀粉12h 碘蒸气
(自身对照) 遮光 →无颜色变化
好氧菌只分布在光束
黑暗 éê极细光束 →
( ) 水绵 } → 照射部位的周围 O2 是叶绿体释放出来的,叶绿体1880年 恩格尔曼 美 无空气好氧菌 ê( ) 好氧菌分布在所有 是光合作用的场所自身对照 ê完全曝光 →受光部位
(放射性同位素示踪法、对照法) H18 18
1939 2
O、CO2 →释放 O2
年 鲁宾、卡门(美) [ 光合作用释放的氧全部来自于水 向植物提供 H2O、C18O2 →释放O2
[真题1] 下列关于光合作用发现实验中对照实验设置的 带状叶绿体,且螺旋状分布,便于观察和分析研究;②实验环境
说法正确的是 ( ) 设置巧妙:黑暗且没有空气,排除了环境中的光和氧的影响,确
A.普里斯特利实验缺少空白对照,并未影响实验的可信度 保实验的正常进行;③选用的实验手段巧妙:选用极细的光束照
B.萨克斯实验采用自身对照,一半遮光和一半曝光,自变量 射,选用好氧性细菌进行检测,从而能准确地判断出水绵细胞中
是颜色变化 释放氧的部位;④绝妙的对照设置:进行黑暗(局部光照)和曝光
C.恩格尔曼实验有多处巧妙设计,加上绝妙的对照设置,实 的对比,明确验证实验结果是由光照引起的。自身对照,自变量
验很有说服力 是光照,因变量是好氧性细菌的分布。鲁宾和卡门实验采用了
D.鲁宾和卡门实验采用先进的同位素示踪法研究元素的去 相互对照,自变量是标记物质(H 182 O与C18O2),因变量是O2 的
向,没有对照实验 放射性。
[解析]普里斯特利实验缺少空白对照,实验结果说服力不 [答案] C
强。萨克斯实验充分运用了对照实验的思想,但自变量是光照。
恩格尔曼实验设计巧妙,①材料选择巧妙:水绵,具有细而长的
·65·
解题模型1.2 叶片不同时间的光合速率,结果如下图。
叶绿体中色素的种类与作用
(1)绿叶中色素种类及其吸收光谱
色素种类 吸收光 吸收光谱图示
叶绿素a 吸收红光和
叶绿素 (蓝绿色) 蓝紫光
(含量约
3
占 ) 叶绿素b 吸收红光和4 (黄绿色) 蓝紫光
类 胡 萝 胡萝卜素 吸 收 蓝 紫
卜素(含 (橙黄色) 光 (1)植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素。
量约占 在某些环境因素影响下,部分结合型叶绿素与蛋白质分离,成为
1 叶黄素 吸 收 蓝 紫) 游离型叶绿素。 、 两地银杏叶片中叶绿素含量测定结果见
4 (黄色) 光 A B
下表:
(2)色素的分布、功能及特性
采样日期 A地银杏叶绿素含量(mg/g) B地银杏叶绿素含量(mg/g)
①分布:叶绿体类囊体的薄膜上。
(月 日) 总量 游离型 结合型 总量 游离型 结合型
②功能:吸 收 光 能、传 递 光 能(四 种 色 素)、转 化 光 能
( a)。 7 1 2.34 0.11 2.23 2.43 0.21 2.22只有少量叶绿素
③特性:不溶于水,能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机 8 1 2.30 0.12 2.18 2.36 0.29 2.07
溶剂。 9 1 1.92 0.21 1.71 2.11 0.58 1.53
(3)影响叶绿素合成的因素 10 1 1.58 0.29 1.29 1.75 0.81 0.94
①光照:光是叶绿素合成的必要条件,植物在黑暗中 11 1 1.21 0.41 0.80 1.44 1.05 0.39
不能合成叶绿素,因此呈现黄色。 ①在下侧坐标系上完成总叶绿素含量与采样日期关系的二
②温度:叶绿素的合成需要酶的催化。叶绿素形成的 维曲线图。
最低温 度 为2~4°C,最 适 宜 的 温 度 为30°C,最 高 温 度 为
40°C,秋天叶片变黄,是由于低温抑制叶绿素合成,同时原
有的叶绿素分解的结果。
③矿质元素:镁是构成叶绿素的成分之一,缺镁时叶
绿素合成受阻;铁、锰、铜、锌等是叶绿素形成过程中某些
酶的辅助成分,因此缺少铁、锰、铜、锌等矿质元素时,也不
能合成叶绿素。
(4)植物叶子颜色的变化
植物叶子 呈 现 的 颜 色 是 叶 子 各 种 色 素 的 综 合 表 现。 ②从表中数据分析,导致银杏叶片光合速率下降的主要原
其中主要是绿色的叶绿素和黄色的类胡萝卜素之间的比 因是 。
例。一般来说,正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比 (2)为提取银杏叶片中的叶绿素,研磨前在研钵中除加入剪
例约为4∶1,叶绿素a与叶绿素b之比约为3∶1,叶黄素 碎的叶片外,还应加入 。经快速研磨、过滤,将滤液收
与胡萝卜素之比约2∶1。由于叶绿素比黄色的类胡萝卜 集到试管中,塞上橡皮塞;将试管置于适当的光照下2~3min
素多,所以正常的叶子总是呈绿色。秋天,因低温、紫外线 后,试管内的氧含量 。
强烈等外界因素和叶片衰老等内部因素,叶绿素的合成速 [解析] (1)由表中数据分析,叶片光合速率下降的主要原
度低于分解的速度,叶绿素含量相对减少,而类胡萝卜素 因是结合型叶绿素含量降低。
分子比较稳定,不易被破坏。所以叶片逐渐呈现类胡萝卜 (2)研磨时要加入叶片、酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧
素的颜色———黄色。 化硅),酒精(丙酮)的作用是溶解色素,碳酸钙的作用是保护色
至于红叶,是因为秋天降温,植物体内积累较多的糖 素,石英砂(二氧化硅)的作用是使叶片研磨充分。研磨后叶绿
分以适应寒冷,体内可溶性糖多了,就形成了较多的花青 体已被破坏,仅有叶绿素不能进行光合作用。
素,同时秋天叶子内的pH 值改变,叶内呈现酸性,使花青 本题以光合作用知识为切入点,考查学生的实验分析能力
素表现出红色。 和获取信息能力,难度适中,解题关键在于正确分析坐标图和
表格。
[真题2] (2022·江苏)不同生态环境对植物光合速率会
。 ( ) [答案] ()产生影响 某课题组测定生长于A地 平原 和B地(山区)银杏 1 ①
·66·
(1)氮、磷、镁3种元素中,构成生命活动所需直接能源物质
的元素是 ,构成细胞膜的元素是 。
(2)缺镁时植物叶片发黄,其原因是 。
(3)在提取叶绿体色素的过程中,研磨叶片时通常需加少量
二氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。
二氧化硅的作用是 ;
碳酸钙的作用是 ;
丙酮的作用是 。
(4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特
殊状态的 。
②结合型叶绿素含量降低 [解析] (1)生命活动所需的直接能源物质是ATP,其元素
(2)酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅) 基本不变
组成是C、H、O、N、P,构成细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂,
[真题3] (2020·江苏)下列关于叶绿体和光合作用的描
其元素组成为C、H、O、N、P。(2)镁是叶绿素的组成成分,叶绿
述中,正确的是 ( )
素的合成必须要有镁参与。
A.叶片反射绿光故呈绿色,因此日光中绿光透过叶绿体的 [答案] (1)氮、磷 氮、磷
比例最小 (2)镁是叶绿素的组成成分,缺镁导致叶绿素合成受阻
B.叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素 (3)有助于磨碎植物细胞 防止研磨过程中叶绿体色素被
C.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经 破坏 色素的提取溶剂
有氧呼吸产生的 (4)叶绿素a
D.光合作用强烈时,暗反应过程直接将3个CO2 分子合成 [真题6] (2003·江苏、广东)阳光通过三棱镜能显示出七
一个三碳化合物 种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱
[解析] 叶绿体中的色素基本不吸收绿光,因此叶片反射 镜之间,连续光谱中就会出现一些黑色条带,这些条带应位于
绿光故呈绿色。与光合作用有关的各种色素分布在叶绿体的类 ( )
囊体薄膜上。光照下叶绿体中的 ATP主要来自光合作用的光 A.绿光区
反应阶段。在光合作用的暗反应阶段,1个CO2 分子与体内原 B.红光区和绿光区
有的1个C5 化合物结合形成2分子C3 化合物。 C.蓝紫光区和绿光区
[答案] B D.红光区和蓝紫光区
[真题4] (2020·山东)下图所示为叶绿体中色素蛋白等 [解析] 叶绿素包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜
成分在膜上的分布。在图示结构上 ( ) 素,这些色素对不同光质的光吸收不同:叶绿素a、叶绿素b主要
吸收蓝紫光和红橙光;叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光。所
以该光谱通过叶绿素后,红橙光、蓝紫光被大量吸收,不能透射
而形成黑色条带。
[答案] D
[真题7] (2003·北京)下列关于叶绿素合成和功能的叙
述,错误的是 ( )
A.光是叶绿素合成的必要条件
B.低温抑制叶绿素的合成
A.生物膜为叶绿体内膜 C.矿质元素影响叶绿素的合成
B.可完成光合作用的全过程 D.提取的叶绿素溶液,给予适宜的温度、光照和CO2,可进
C.发生的能量转换是:光能 →电能 →化学能 行光合作用
D.产生的ATP可用于植物体的各项生理活动 [解析] 本题直接运用叶绿素的相关知识分析问题,根据
[解析] 由图可知,该膜结构上可完成光能的吸收和转化 所学知识对各选项逐一判断。叶绿素的合成需要光照,低温抑
过程,即该膜结构为叶绿体基粒囊状结构(类囊体)的薄膜,在这 制叶绿素的合成,矿质元素影响叶绿素的合成,所以 A、B、C选
里可以完成光反应过程,能完成光能 →电能 →化学能的能量 项均是正确的。但是植物体进行光合作用不仅需要叶绿素吸收
转化,该过程所产生的ATP全部用于光合作用的暗反应。 转换光能,而且光合作用需要酶,所以光合作用的场所是叶绿
[答案] C 体,只给予适宜的温度、光照和CO2 还是不能进行光合作用。
[真题5] (2022·全国Ⅱ)请回答下列问题: [答案] D
·67·
D.在C3 植物叶肉组织和C4 植物维管束鞘的C3 中可检测
解题模型1.3 到14C
光合作用的基本过程 [解析] CO2 是光合作用的原料,14CO2 进入C3 植物的叶
1.光反应和暗反应的区别与联系 肉细胞后,其变化的基本过程为:
比较
光反应 暗反应
项目 (包括葡萄糖和淀粉等);
14CO2 进入C4 植物叶片后,其变化的
需要 基 本 过 程 为:
光、色素、酶 有光无光都能进行、酶
条件
(包括葡萄糖和淀粉等)。故C3 植物的淀粉、C4 植物的葡萄糖
反应 叶绿体囊状结构薄膜上(基 及C3 植物的叶肉组织和C4 植物的维管束鞘的C3 中都能检测
) 叶绿体基质场所 粒 到14C,即选项 A、D正确;含14C的葡萄糖在C3 植物和C4 植物
呼吸过程产生的丙酮酸等中间产物中也可检测到14C。随光照
物质 2H2O →4[
CO +C →2C
H]+O 2 5 32 强度增加,C4 植物的光合作用强度也随之增大,对14 的利用加2C (CH O)
C
+C
变化 →ADP+Pi+能量 →ATP
3 2 5 ,
ATP ADP+Pi+能量 快 不会出现C4 的大量积累,故C项错误。→
本题以“同位素示踪法”来追踪14C在植物体内的转移途径,
活跃的化学能 稳定的化
能量 光能 →活跃的化学能
→ 主要考查C3 植物和C4 植物叶片的结构特点及光合作用和呼吸
变化 (
学能
储存在ATP中) ( ) 作用过程中的物质转化,属于应用层次,较难题。熟练掌握光合储存在糖类等有机物中
作用、呼吸作用的物质转化是得分关键。
完成
O2 释放、ATP和[H]的生成 葡萄糖等有机物的生成 [答案] C
标志
[真题10] (2021·安徽)叶绿体是植物进行光合作用的场
两者 光反应为暗反应提供能量(ATP)、还原剂[H]; 所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是 ( )
关系 暗反应为光反应提供ADP和Pi
A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
2.叶绿体中能量的转换 B.H2O在光下分解为[H]和O2 的过程发生在基质中
C.CO2 的固定过程发生在类囊体薄膜上
D.光合作用的产物———淀粉是在基质中合成的
[解析] 叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上,是进行
光反应阶段的必需 条 件。叶 绿 体 基 质 是 进 行 暗 反 应 阶 段 的 场
所,而淀粉就是暗反应阶段合成的。
[答案] D
[真题11] (2023·福建)如图是夏季晴朗的白天,玉米和
花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化
曲线,下列叙述错误的是 ( )
在ATP和NADPH中都储存着活跃的化学能,都可为
C3 的还原提供能量,同时NADPH还是C3 的强还原剂。
[真题8] (2022·天津)在叶肉细胞中,CO2 的固定和产生
场所分别是 ( )
①叶绿体基质 ②类囊体薄膜 ③线粒体基质 ④线粒体
内膜
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
[解析] CO2 的固定发生在光合作用暗反应阶段,进行场
所是叶绿体基质。CO2 产生于有氧呼吸的第二阶段,进行场所
是线粒体基质。
该题考查光合作用与呼吸作用过程,题目难度较小。对以 A. 在9:30~11:00之间,花生净光合速率下降的原因是暗
上反应过程及发生场所的掌握是解答本题的关键。 反应过程减缓
[答案] A B.在11:00~12:30之间,花生的单位叶面积有机物积累量
[真题9] (2022·全国Ⅰ)光照条件下,给C3 植物和C4 植 比玉米的多
物叶片提供14CO2,然后检测叶片中的14C。下列有关检测结果 C.在17:00时,玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同
的叙述,错误的是 ( ) D. 在18:30时,玉米既能进行光反应,也能进行暗反应
A.从C3 植物的淀粉和C4 植物的葡萄糖中可检测到14C [解析] 曲线图中横坐标为时间,纵坐标为净光合速率,在
B.在C3 植物和C4 植物呼吸过程产生的中间产物中可检测 9:30~11:00之间,花生净光合速率下降是由于水分供应不足导
到14C 致气孔部分关闭,影响二氧化碳进入,进而使暗反应变慢,A正
C.随光照强度增加,从C 植物叶片中可检测到含14C的C 确。在11:00~12:30之间,玉米的曲线比花生的高,即此时玉4 4
大量积累 米的净光合速率比花生的净光合速率高,故花生的单位叶面积
·68·
有机物积累量比玉米的少,B错。在17:00时,玉米和花生的曲 细胞
线交叉于同一点,即净光合速率相同,故单位叶面积释放 O2 速 [解析] 光合作用可以分为光反应和暗反应,两者进行部
率也相同,C正确。从曲线图可以看出,在18:30时,玉米的净光 位不同是因为催化光反应和暗反应酶的分布不同,前者分布在
合速率为零,光合速率等于呼吸速率,故玉米既能进行光反应,
叶绿体囊状结构薄膜上,后者分布在叶绿体基质中。光反应首
又能进行暗反应,D正确。
[答案] 先将光能转化成电能
,再转化成 ATP中活跃的化学能,暗反应 B
[真题12] (2004·广东、广西)(多选)在光合作用的暗反 把ATP中活跃的化学能转化成有机物中稳定的化学能。现在
应中发生的反应过程有 ( ) 使用的化石燃料都来自古代植物光合作用固定的太阳能。玉米
A.CO 的固定,O 的释放 是C4 植物,其叶肉细胞和维管束鞘细胞内都有叶绿体的分布,2 2
, 都能进行光合作用。B.CO2 的固定 糖的生成
[
, 答案
]
的分解 的释放 ACDC.H2O O2
[真题
( ) 16
] (2020·北京)在光照下,小麦(C3 植物)叶片
D.CO2 的固定产物 C3 化合物 的还原
的叶肉细胞和维管束鞘细胞都能发生的生理过程是 ( )[解析] 考查光合作用暗反应过程中的物质变化。暗反应
A.水光解释放O
, 2首先是二氧化碳的固定 即二氧化碳与五碳化合物结合形成2
B.固定CO
, [ ] , 2
形成三碳化合物
个三碳化合物 三碳化合物接受光反应阶段产生的 H 和ATP
C.产生ATP和[H]
再经过一系列变化形成糖(有机物),并贮存能量,氧气是在光反
D.光合色素吸收并转换光能
应阶段释放出来的,不符合题意。
[解析] 小麦是C3 植物。C3 植物的叶肉细胞中有正常的
[答案] BD
叶绿体并能进行光合作用,故其叶肉细胞叶绿体基粒上的光合
[真题13] (2004·江苏)光合作用的过程可分为光反应和
色素能吸收并转化光能,并通过水的光解和 ATP的合成而释放
暗反应两个阶段,下列说法正确的是 ( )
O2、产生[H]和 ATP;叶 绿 体 基 质 中 能 通 过 酶 的 作 用 来 固 定
A.叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应 CO2 而形成三碳化合物。C3 植物的维管束鞘细胞中因不存在
B.叶绿体的类囊体膜上进行暗反应,不进行光反应 叶绿体而不能进行光合作用,但其与叶肉细胞都具有线粒体,都
C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 能进行呼吸作用,呼吸作用过程中能产生ATP和[H]。
D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应 [答案] C
[解析] 考查了光合作用过程进行的场所。光反应是在叶 [真题17] (2021·上海)回答下列有关高等植物光合作用
绿体囊状结构的薄膜上进行的,该过程必须在有光的条件下才 的问题。
能进行;暗反应是在叶绿体内的基质中进行的,该过程有光无光
均可。
[答案] D
[真题14] (2004·广东、广西)光合作用暗反应阶段中直
接利用的物质是 ( )
A.O2 和C3 化合物 图1
B.叶绿体色素
C.H2O和O2
D.氢[H]和ATP
[解析] 考查光合作用暗反应进行的条件。光合作用的暗
反应是在叶绿体基质中进行的,需要光反应提供氢[H]和ATP,
将二氧化碳还原成储存能量的有机物。
[答案] D
[真题15] (2018·江苏)(多选)下列关于光合作用说法正
确的是 ( )
A.光反应在叶绿体内的囊状薄膜上进行,暗反应在叶绿体
内的基质中进行
图
B.光反应是把光能转化为电能,暗反应是把电能转化为化 2
学能 (1)图1中分子Z的名称是 。
C.我们今天使用的煤、石油等化石燃料源自于光合作用的 (2)Z物质的形成过程是:光能活化位于 上的
产物 分子,释放出 ,并经传递最终生成Z。
D.玉米叶片中参与光合作用的细胞是叶肉细胞和维管束鞘 (3)在暗反应中,CO2 必须与RuBP(五碳化合物)结合,这是
·69·
CO2 被固定的第一步。RuBP可循环使用,使光合作用不断进
; ()[ ]、 、行 但O2 也可与RuBP结合,生成一个三碳化合物和一个二碳 2 H ATP
来源 去路的比较
化合物,此二碳化合物不参与光合作用。图2为不同O 浓度下 来源 去路2
作 为 暗 反 应 阶 段 的
叶表面温度与光合作用速率的关系。回答下列问题。
光合作用 光反应中水的光解 还 原 剂,用 于 还 原
①据图2,该植物在25°C、适宜光照、1.5%与21%的 O2 浓 C3 合成有机物等[H]
度下,每小时单位叶面积积累的葡萄糖量的差值是 mg。 用 于 第 三 阶 段 还 原
有氧呼吸 第一、二阶段产生 氧气产生水,同时释
(相对分子质量:CO2—44,葡萄糖—180。计算结果保留一位小 放大量能量
数。)结合暗反应的过程,解释不同氧浓度葡萄糖积累量产生差 在 光 反 应 阶 段 合 成 用于暗反应阶段C3
异的原因: 。 ATP,其合成所需能 还原时的能量之需,光合作用
量 来 自 色 素 吸 收 转 以 稳 定 的 化 学 能 形
②图2说明不同叶表面温度、不同氧浓度与光合作用速率 换的太阳能 式储存在有机物中
的关系是 。 ATP 第一、二、三 阶 段 均
[解析] (1)光 反 应 为 暗 反 应 提 供 的 物 质 为 ATP 和 产生,其中第三阶段 作 为 能 量 直 接 用 于
有氧呼吸
NADPH。 (2)形成NADPH的反应为光反应,发生在类囊体薄 产生最多,能量来自 各项生命活动
有机物的分解
膜上,光反应中产生了氧气,同时经电子传递产生了 NADPH。
(3)在25°C时,两 种 不 同 氧 浓 度 下 的 CO2 吸 收 速 率 差 为 [真题18] (2023·海南)关于真核细胞中生命活动与能量
29mg/h·单位叶面积-15mg/h·单位叶面积=14mg/h·单 关系的叙述,错误的是 ( )
位叶面积。
A.DNA复制需要消耗能量
据题意,在较高浓度的氧气环境中,O2 与CO2 竞争RuBP B.光合作用的暗反应阶段需要消耗能量
从而降低暗反应速率是高氧条件限制光合作用的机理。 C.物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP
根据曲线判断,在高温下,高氧浓度 对 光 合 作 用 的 抑 制 更 D.细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生
明显。 [解析] 协助扩散需要载体,不需要能量,光合作用的暗反
[答案] (1)还原型辅酶Ⅱ(NADPH) (2)叶绿体的类囊 应阶段,需要光反应提供能量。
体膜 叶绿素a 高能电子(e-) (3)①9.5 O2 与 RuBP结 [答案] C
合,减少了用于还原的C3 化合物,从而降低了光合作用速率,高 [真题19] (2021·上海)下列关于叶肉细胞能量代谢的叙
O2 浓度抑制了光合作用速率 ②当CO2 浓度一定时,较高氧浓 述中,正确的是 ( )
度对光合作用速率的抑制作用在较高温度下更为显著 A.适宜光照下,叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2
B.只要提供O
解题模型1.4 2
,线粒体就能为叶绿体提供CO2 和ATP
C.无光条件下,线粒体和叶绿体都产生ATP
光合作用与呼吸作用的综合 D.叶绿体和线粒体都有 ATP合成酶,都能发生氧化还原
(1)光合作用与呼吸作用的区别与联系 反应
光合作用 呼吸作用 [解析] 适宜光照下,在叶绿体内进行光合作用,在其光反
细 胞 质 基 质 和 线 粒 体
场所 叶绿体 应阶段可产生ATP,但不消耗O2。因可以合成ATP,故叶绿体
或细胞质基质
内有ATP合成酶。若提供 O2,在线粒体内可以进行有氧呼吸
条件 只在光下进行 有光、无光都能进行
产生CO2,提供给叶绿体,但不能为叶绿体提供ATP。无光条件
物质变化 合成 分解无机物 →有机物 有机物 →无机物 下,叶绿体内不能进行光合作用,故不产生ATP。线粒体内进行
有氧呼吸产生 ,发生氧化还原反应。
光能 →ATP中 活 跃 有 机 物 中 稳 定 的 化 学 ATP
能量变化 的化 学 能 →有 机 物 能 →ATP中 活 跃 的 [答案] D
中稳定的化学能 化学能+热能 [真题20] (2021·浙江)下列关于植物光合作用和细胞呼
实质 合成有机物,储存能量 分解有机物,释放能量 吸的叙述,正确的是 ( )
同 化 作 用(或 合 成 作 异 化 作 用(或 分 解 作
代谢类型 A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
用) 用)
B.CO2 的固定过程发生在叶绿体中,C6H12O6 分解成CO2
范围 绿色植物细胞 几乎所有活细胞
的过程发生在线粒体中
C.光合作用的过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中
化学能转变为热能和ATP
联系 D.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低
温度,可提高作物产量
[解析] 无氧条件下植物细胞无氧呼吸产生酒精对水果细
胞有毒害作用,零下低温易引起细胞结冰,二者均不利于水果的
·70·
保鲜;C6H12O6 在细胞质基质中分解产生丙酮酸,丙酮酸进入线 难了,或找不着切入点,其实平常我们经常做类似的题目,如池
粒体中进一步分解产生CO2 和 H2O;光合作用过程包括光反应 塘中的水草白天浮到水面,晚上则又沉入水下。
和暗反应,可将光能转变为稳定的化学能,细胞呼吸过程是将有 [答案] 实验步骤和预测实验结果:
机物中稳定的化学能转变成 ATP和热能,因 ATP也属于化学 (3)这 两 支 试 管 放 在 日 光 灯 下,光 照 一 段 时 间。结 果:
能,故C项不确切;夏季连续阴雨天,限制光合作用的主要因素 NaHCO3稀溶液中的叶片上浮,蒸馏水中的叶片仍在试管底部。
是光照,适当增加光照能够提高光合速率,夜间适当降低温度可 (4)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果NaHCO3
降低呼吸速率,二者结合起来,可提高作物产量。 稀溶液中的叶片下沉,蒸馏水中的叶片仍在试管底部。
[答案] D 分析预测的结果:
[真题21] (2022·海南)下列关于叶绿体的描述,错误的是 (1)光照下,NaHCO3 稀溶液中的叶片进行光合作用,释放出的
( ) O2 多于呼吸作用消耗的O2,叶肉细胞间隙中的O2 增加,叶片上
A. 基粒由类囊体堆叠而成 浮。而蒸馏水中缺乏CO2 和O2,叶片不能进行光合作用和有氧呼
B. 叶绿体被膜由双层膜组成 吸,叶肉细胞间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。
C. 暗反应发生在类囊体膜上 (2)黑暗中,NaHCO3 稀溶液中的叶片进行呼吸作用,消耗了叶
D. 类囊体膜上具有叶绿素和酶 肉细胞间隙中的O2,放出的CO2 溶于NaHCO3 稀溶液中,叶肉细胞
[解析] 叶绿体的基粒是由类囊体膜堆叠而成的,上面分 间隙缺乏气体,叶片下沉。而蒸馏水中缺乏O2,叶片不能进行有氧
布着色素及与光反应阶段有关的酶,是光反应阶段进行的场所,
呼吸,叶肉细胞间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。
但是暗反应阶段进行的场所是叶绿体的基质。
[答案] C 题源2 影响光合作用速率的环境因素
[真题22] (2018·全国理综Ⅰ)为了验证叶片在光合作用
和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗,请用所提供的实验材料与 解题模型2.1
用具,在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上,继续完成实验 叶龄与光合作用
步骤的设计和预测实验结果,并对你的预测结果进行分析。 (1)规律:叶片由小到大的过程,叶面积逐渐增大,叶
实验材料与用具:烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3 稀 肉细胞中叶绿体逐渐增多,光合色素逐渐增加,光合作用
溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过 效率不断增强。生长到一定程度,叶片面积和光合色素等
程中光照和温度条件适宜,空气中 O2 和CO2 在水中的溶解度 达到稳定状态,光合作用效率也基本稳定。伴随着叶片的
及无氧呼吸忽略不计)。 衰老,部分色素遭到破坏,光合速率有所下降(如图1和图
实验步骤和预测实验结果: 2)。
(1)剪取两小块相同的烟草叶片,分别放入盛有等量蒸馏水
和NaHCO3 稀溶液的两支试管中。此时,叶片均浮在液面上。
(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的
气体后,敞开试管口,可观察到叶片均下沉到试管底部。
(3)
分析预测的结果:
[ ] ,
图1 图2
解析 本题为一验证性实验题 实验目的是验证叶片在
光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗,要求补充完 (2)农业生产启示:在农业生产中,通过合理密植、适当
整实验步骤分析预测结果。根据题干提示,可考虑设计两组实 间苗、修剪以增加有效光合作用面积,提高光能利用率。
验进行验证:一是有光条件下,观察叶片的沉浮;二是黑暗条件
, [ ] ( · )( )下 观察 叶 片 的 沉 浮。光 照 下,叶 肉 细 胞 进 行 光 合 作 用 吸 收 真题23 2021 江苏 多选 某研究性学习小组采用盆
CO2,释放O2,光照和黑暗条件下叶肉细胞均可进行呼吸作用, 栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验
吸收O2 释 放CO2。NaHCO 稀 溶 液 可 为 光 合 作 用 提 供 原 料 开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条3
CO , 。2,而蒸馏水中缺乏CO2 和 O2,叶片不能进行光合作用和有 件保持适宜 实验结果如下图所示 下列有关分析正确的是
氧呼吸。光照下NaHCO3 稀溶液中的叶片进行光合作用,释放 ( )
出的O2 多于呼吸作用消耗的 O2,叶肉细胞间隙中的 O2 增加,
叶片上浮。黑暗中,NaHCO3 稀溶液的叶片进行呼吸作用,消耗
了叶肉细胞间隙中的O2,放出的CO2 溶于NaHCO3 稀溶液中,
叶肉细胞间隙缺乏气体,叶片下沉。
实验过程中要注意实验设计原则以及实验材料用具的合理
运用。分析预测实验 结 果 时 要 运 用 光 合 作 用 和 有 氧 呼 吸 的 原
理,用专业语言加以解释。从答题情况看,许多同学把题目考虑 A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势
·71·
B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降
C.实验2~4天,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引
起的
D.实验2~4天,光合速率下降可能是由叶片内CO2 浓度
下降引起的
[解析] 由图示曲线信息可知,实验条件下,随干旱时间的
延长叶片的光合速率呈下降趋势;对比甲、乙图示可知,叶片光
合速率下降先于叶片叶绿素含量下降;由于2~4天光合速率下
降早于叶绿素含量下降,因此,光合速率的下降不是叶绿素含量
(2)易错易混概念:光补偿点和光饱和点
下降引起的;实验条件下,随时间推移,植物缺水 严 重、叶 片 失
①概念
水、气孔关闭,导致CO2 吸收减少,使光合速率下降。 植物光合作用所吸收的CO2 与该温度条件下呼吸作
[答案] ABD 用所释放的CO2 量达到平衡时的光照强度叫做光补偿点。
[真题24] (2020·重庆)下列有关番茄代谢或调节的变化 当光照强度增加到一定强度后,植物的光合作用强度
趋势图,正确的是 ( ) 不再增加或增加很少时的光照强度就称为光饱和点。
②不同的植物的光补偿点和光饱和点不同
不同植物的光补偿点不同,主要与该植物的呼吸作用
强度有关,与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比
阴生植物高。
不同植物的光饱和点不同。阳生植物的光饱和点高
于阴生植物。
(3)农业生产启示
①温 室 大 棚 适 当 提 高 光 照 强 度 可 以 增 加 光 合 作 用
强度。
②延长光合作用时间。
③增加光合作用面积(合理密植)。
④对温室大棚采用无色透明玻璃。
⑤若要降低光合作用则用有色玻璃,如用红色玻璃,
则透红光,吸收其他波长的光,光合能力比白光弱,但比其
他单色光强。
2.探究光照强度对光合作用强度的影响及相关分析
[解析] 考查植物代谢与调节的有关知识。影响光合作用 (1)实验流程
强度的因素主要有光照强度、CO2 浓度、温度和矿质营养。在植 打出小圆形叶片(30片):用打孔器在生长旺盛的绿叶
物的根部完全被水淹的情况下,根不能进行有氧呼吸,吸收矿质
上打出(直径=1cm)
元素不足,光合作用受阻(如氮是催化光合作用过程各种酶以及
NADP+和ATP的重要组成成分,磷也是 NADP+ 和 ATP的重 ↓
要组成成分等)。钾元素属于植物的可再利用元素,当外部钾供 抽出叶片内气体,用注射器(内有清水、小圆形叶片)
应不足时,老叶中的钾元素会逐渐转移至新生叶中,老叶中的含 抽出叶片内气体(O2 等)
钾量逐渐降低。生长素的作用是促进果实发育,所以在幼果期
↓
的含量应该是很高的;而乙烯的作用是促进果实成熟,在成熟期
小圆形叶片沉到水底:将内部气体逸出的小圆形叶片
的含量最高。A项中由于植物迅速成长,密植的作物的叶片相 放入 黑 暗 处 盛 有 清 水 的 烧 杯
互遮挡,使光合作用强度低于稀植作物的光合作用强度。
中,小圆形叶片全部沉到水底
[答案] A 对照实验及结果:
解题模型2.2 项目 小圆形 加富含CO2 光照 叶片浮
烧杯 叶片 的清水 强度 起数量
1.光照强度对光合作用的影响
(1)光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合效 甲 10片 20mL 强 多
率。植物的光合效率在一定范围内随着光照强度的增加 乙 10片 20mL 中 中
而增强,但当光照强度达到一定程度时,光合效率不再随 丙 10片 20mL 弱 少
着光照强度的增加而增强。(此时影响光合效率的主要因
素为CO2 浓度,详见图)
·72·
[解析] 叶绿体中色素的主要功能为:类胡萝卜素(包括胡
(2)实 验 结 论:在 一 定 范 围 内,随 着 光 照 强 度 不 断 增 萝卜素和叶黄素)主要吸收蓝紫光,而叶绿素(包括叶绿素a和
强,光合作 用 强 度 也 不 断 增 强(小 圆 形 叶 片 中 产 生 的 O2 叶绿素b)主要吸收红橙光与蓝紫光。
多,浮起的多)。 [答案] A
[真题27] ([ ] ( · ) 2021
·广东理基)在晴天中午,密闭的玻璃温
真题25 2023 新课标全国Ⅰ 某油料作物种子中脂肪
室中栽培的玉米,即使温度及水分条件适宜,光合速率仍然较
含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及
, (
, 低 其主要原因是
)
脂肪的含量变化 某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、
浓度过低
通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检查萌发种子(含幼 A.O2
) 浓度过高苗 的脂肪含量和干重,结果表明:脂肪含量逐渐减少,到第11d B.O2
时减少了90%,干重变化如图所示。 C.CO2
浓度过低
D.CO2 浓度过高
[解析] 影响光合速率的因素有光照强度、CO2 浓度、温
度、水分和矿质元素等。晴天中午,光照过强,气孔关闭,CO2 进
入叶片困难,导致CO2 浓度过低。
[答案] C
[真题28] (2021·海南)取某种植物生长状态一致的新鲜
叶片,用打孔器打出若干圆片,圆片平均分成甲、乙、丙三组,每
回答下列问题: 组各置于一个密闭装置内,并分别给予a、b、c三种不同强度的
(1)为了观察胚乳中的脂肪,常用 染液对种子胚乳 光照,其他条件一致。照光相同时间后,测得各装置内氧气的增
切片染色,然后再显微镜下观察,可见 色的脂肪微粒。 加量如图所示。下列叙述错误的是 ( )
(2)实验过程中,导致种子干重增加的主要元素是
(填“C”、“N”或“O”)。
(3)实验第11d如果使萌发种子的干重(含幼苗)增加,必须
提供的条件是 和 。
[解析] (1)在脂肪染色观察实验中苏丹Ⅲ使脂肪染成橘
黄色,苏丹Ⅳ使脂肪染成红色。
(2)种子萌发过程中,油料种子中的脂肪要转化为糖,糖和
脂肪最大的区别在于O含量的问题,所以填O。 A.装置内增加的氧气来自于水
(3)干重想要增加,只能通过光合作用大于呼吸作用来实 B.光照强度为a时,光合作用停止
现,根据题目所示“将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件 C.丙组装置内的CO2 含量照光后比照光前低
适宜的黑暗环境中培养”,可推测出提供的条件应该是适宜的光 D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系
照和所需要的矿质元素。 [解析] 由图示可知,在a、b、c 不同的光照强度下植物叶
[答案] (1)苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ) 橘黄(红) (2)O (3)适宜
片光合作用释放到密闭装置内氧气的量不相同。a 光照强度条
的光照 所需的矿质元素离子
件下O2 释放量为0,表明叶片的光合强度与呼吸强度相等。[真题26] (2022·海南)某同学从杨树叶片中提取并分离
[
, , 答案
] B
得到4种色素样品 经测定得到下列吸收光谱图 其中属于叶绿
( ) [真题29] (2023·广东)荔枝叶片发育过程中,净光合速素b的是
率及相关指标的变化见下表。
叶面积(最大 总叶绿素含 气孔相对开 净光合速率
叶片 发育情况
面积的%) 量(mg/g·fw) 放度(%) (μmolCO 22/m ·s)
A. B. A 新叶展开前 19 — — -2.8
B 新叶展开中 87 1.1 55 1.6
C 新叶展开完成 100 2.9 81 2.7
D 新叶已成熟 100 11.1 100 5.8
注:“—”表示未测数据。
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,
C. D.
导致光能吸收不足;② ,导致 。
(2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,
A的叶肉细胞中,将开始积累 ;D的叶肉细胞中,ATP
含量将 。
·73·
(3)与A相比,D合成生长素的能力 ;与C相比,D [真题32] (2021·广东)小王发现黑暗中生长的大豆幼苗
的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是 。 比阳光下生长的大豆幼苗高得多。请设计一个实验方案,探究
(4)叶片发育过程中,叶面积逐渐增大,是 的结果; 不同光照强度对大豆植株高度的影响,并预测实验结果。
D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本 实验材料和用具:大豆种子(200粒)、光照培养箱(光照强度范
原因是 。 围0~10000Lux,温度、湿度等均可自行设定)、培养皿、直尺等。
[解析] (1)净光合速率较低还可能是由于气孔开放度相 (1)实验方案:
对低、CO2 供应不足。(2)A、D在密闭容器中进行无氧呼吸会产 (2)实验结果预测:
生酒精,D中会形成更多的 ATP,因为光合速率大于呼吸速率, [解析] 写实验方案时,应注意自变量是不同光照强度,因
但是密闭容器导致容器CO2 越来越少,暗反应减弱,光反应不 变量是幼苗高度,写步骤时注意遵循单一变量原则、对照原则和
变,导致ATP会增加。(3)与A比D的合成生长素能力低,叶绿 等量原则。
素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,但由于叶绿素含量增长,所以 [答案] (1)实验方案:①实验材料:选出180粒大小一致
D的叶肉细胞中基粒增多。(4)叶片面积增大是由于细胞分裂, 的种子,分成6组,每组30粒,在培养皿中培养。
基因的选择性表达是细胞分化的根本原因。 ②培养条件:光照强 度 分 别 为0、2000、4000、6000、8000、
[答案] (1)气孔开放度相对低 二氧化碳供应不足 (2) 10000Lux;温度25°C,培养一周。
酒精 增加 (3)低 基粒 (4)细胞分裂 基因的选择性表达 ③测定指标:用直尺测量植株高度,计算每组的平均值。
[真题30] (2023·海南)红枫是一种木本观赏植物,在生 注:要求至少分三组(三个处理),每组有一定的种子数量,
长季节叶片呈红色,下列关于该植物的叙述,正确的是 ( ) 光照强度必须有0Lux(黑暗)。
A. 红枫叶片不含叶绿素 (2)实验结果预测:随光照强度增加,植株高度下降。
B. 红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
C. 红枫叶片能吸收光能进行光合作用 解题模型2.3
D. 液泡中的色素吸收的光能用于光合作用
二氧化碳浓度对光合作用的影响
[解析] 植物处于生长季节,所以将通过吸收光能进行光 (1)二氧化碳浓度对光合作用的影响规律
合作用来合成有机物。红枫叶片含有叶绿素,能进行光合作用。
①二氧化碳是光合作用的原料,通过影响暗反应来影
其红色掩盖了叶绿素的颜色。
响光合效率。植物的光合效率在一定范围内随着CO 浓
[ 2答案] C
度的增加而增强,但当 浓度达到一定浓度时,光合效
[真题31] (2023·浙江)
CO2
下列有关叶绿体及光合作用的叙
率不再增强。如果 浓度继续升高,光合作用不但不会
述, CO2正确的是 ( )
增加,反而要下降,甚至引起植物CO2 中毒而影响植物正
A. 破坏叶绿体外膜后,O2不能产生
常的生长发育。
B. 植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变
②植物光合作用的最适CO 浓度为0.1%,而空气中
C. 与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照 2
时间缩短 CO2 浓度仅为0.03%,因此适当增加空气中CO2 浓度,可
D. 离体的叶绿体基质中添加 ATP、NADPH 和CO 后,可 提高光合作用速率。2
完成暗反应 (2)易错易混概念:CO2 补偿点和CO2 饱和点
[解析] 叶绿体外膜破坏后,仍有内膜起到一定保护作用, 植物光合作用吸收的CO2 与呼吸作用释放的CO2 相等
且其内部结构和物质并未发生改变,故当其他条件合适时仍可 时的CO2 浓度称为CO2 补偿点。CO2 达到一定浓度后,光合
发生光反应产生氧气,故 A选项错误;在植物生长过程中,细胞
作用强度就不再增加,这时的CO 浓度称为CO 饱和点。
有分裂、生长、成熟、 2 2衰老、死亡的过程,在整个过程中,叶肉细胞
()农业生产启示
内的叶绿体中的各种色素会随着年龄的改变而改变,通常情况 3
叶绿素与类胡萝卜素的比例是先增大后减小,故B选项错误;光 温室栽培植物时适当提高室内CO2 的浓度,如放一定
合作用速率与植物本身特性和一定的环境条件有关,包括光照 量的干冰或多施有机肥,使其吸收CO2 增多。
强度、CO2 浓度、温度、矿质元素等,但与光照时间没有关系,故
选项C错误;正 常 情 况 完 成 暗 反 应 的 条 件 是 光 反 应 的 产 物 和 [真题33] (2021·北京)小麦和玉米的CO2 固定量随外
CO 界 浓度的变化而变化(如下图)。下列相关叙述不正确的是2、酶等物质和叶绿体基质这个结构,在D选项中用 ATP和 CO2
NADPH直接可以加入,其他条件都符合,故选项D正确。 ( )
[知识拓展] 影响叶绿素合成的因素有以下三个方面。
(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中
不能合成叶绿素,因而叶片发黄。(2)温度:温度可影响与叶绿
素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。低温时,叶绿
素分子易被破坏,而使叶子变黄。(3)必需元素:叶绿素中含 N、
Mg等必需元素,缺乏 N、Mg将导致叶绿素无法合成,叶变黄。
另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导
致叶绿素合成受阻,叶变黄。
[答案] D
·74·
A.小麦的CO2 固定量与外界CO2 浓度呈正相关 [真题35] (2023·新课标)番茄幼苗在缺镁的培养液中培
B.CO 浓度在100mg·L-12 时小麦几乎不固定CO2 养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是
C.CO2 浓度大于360mg·L-1后玉米不再固定CO2 ( )
D.C4 植物比C3 植物能更有效地利用低浓度CO2 A. 光反应强度升高,暗反应强度降低
[解析] CO2 是光合作用暗反应的底物,增加底物的量就 B. 光反应强度降低,暗反应强度降低
会增加CO2 的固定量,进而生成更多光合产物,所以 A正确。 C. 光反应强度不变,暗反应强度降低
小麦属于C3 植物不能利用较低浓度的CO2,B正确。由于C4 D. 光反应强度降低,暗反应强度不变
植物能通过C4 途径固定CO2,所以C4 植物比C3 植物能更有效 [解析] 镁是合成叶绿素必需的矿质元素,在缺镁培养液
地利用低浓度的CO2。CO2 浓度大于360mg·L-1后,玉米仍 中培养一段时间后的番茄幼苗,叶绿素含量比对照组的少,光反
在固定CO2,且一直保持在最大值。 应强度降低。光反应强度降低,ATP和[H]的生成量减少,进而
[答案] C 导致暗反应强度降低。
[真题34] (2023·大纲版全国)某研究小组测得在适宜条 [答案] B
件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释 [真题36] (2023·海南)某同学设计了一个探究实验,把
放CO2的速率。吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意 培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别
图如下(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间 放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内(如下图所示),其中 A
内吸收或释放CO2的量),回答下列问题: 不密封,B、C密封。B内培养皿中盛有Ba(OH)2溶液,A、C内培
养皿中盛有蒸馏水,各培养皿中液体的体积相同。该实验在光
照充足、温度适宜的环境中进行。
回答问题:
(1)在光照条件下,图形 A+B+C的面积表示该植物在一
(1)根据上述实验设计判断,该实验的目的是
定时间内单位面积叶片光合作用 ,其中图形B的面积
。
表示 ,从图形C可推测该植物存在另一个 的
(2)从理论上讲,培养一段时间后,预期的实验结果是:B中
途径,CO2进出叶肉细胞都是通过 的方式进行的。
的幼苗生长量比C中的 (填“大”或“小”),原因是
(2)在上述实验中,若提高温度、降低光照,则图形
;A中的幼苗生长量比C中的 (填“大”
(填“A”或“B”)的面积变小,图形 (填“A”或“B”)的面积
或“小”),原因是 。
增大,原因是 。 [解析] 分析三个装置的自变量,A不密封,正常二氧化碳
[解析] (1)根据坐标图所示,B+C表示的是植物自身产
供应,B密封且其中二氧化碳被吸收无二氧化碳,C密封,二氧化
生的CO2的量,A为植物从外界吸收的CO2的量,所以三者相加 碳浓度较低,因此该实验是探究二氧化碳浓度对幼苗光合强度
表示的是植物光合作用所固定的全部的CO2的量。遮光后,植 (或生长量)的影响。预计B中的幼苗生长量比C中的小,因为
物主要进行呼吸作用产生CO2,根据图像所示,B表示的是植物 缺二氧化碳,影响暗反应的进行,也就影响了生长。A中的幼苗
呼吸作用CO2的释放量,而C则表示植物通过 其 他 途 径 产 生 生长量比C中的大,二氧化碳较为充足,光合作用强。
CO2。CO2属于气体小分子,通过自由扩散的方式进出细胞。 [答案] (1)探究CO2 浓度对幼苗生长的影响 (2)小 B
(2)根据题干所示,光合作用是在适宜条件下进行的,所以 中的Ba(OH)2 溶液吸收CO2,使钟罩中CO2 减少,B中幼苗光
提高温度和降低光照都会使光合作用减弱,所以 A的面积必然 合作用强度小于C中的 大 A中的CO2 浓度高于C中的,A
减小,而呼吸作用的最适宜温度比光合作用的最适宜温度要高, 中幼苗光合作用强度大于C中的
所以提高温度会增加呼吸作用的速率,因此B的面积会增加。 [真题37] (2023·全国)为探究不同条件对叶片中淀粉合
[答案] (1)固定的CO2 总量 呼吸作用释放出的CO2 成的影响,将某植物在黑暗中放置一段时间,耗尽叶片中的淀
释放CO2 自由扩散 (2)A B 光合作用速率下降,呼吸作 粉,然后取生理状态一致的叶片,平均分成8组,实验处理如下
用速率增加 表所示。一段时间后,检测叶片中有无淀粉,结果如下表。
·75·
编号 组1 组2 组3 组4 组5 组6 组7 组8 B的浓度 (填“低”或“高”)。
(4)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要葡萄糖溶液浸泡 蒸馏水浸泡
葡萄糖溶液浸泡 蒸馏水浸泡
溶液中通入CO2 水中 通 入 CO2 的光照强度比CO2浓度为1%时的 (填“高”或“低”),其
处理 溶液中通入空气 水中通入空气和N2 和N2 原因是 。
光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 [解析] 从1%CO2 环境转移到0.003%CO2 环境中,暗反
检测
有淀粉 有淀粉 有淀粉 无淀粉 有淀粉 无淀粉 有淀粉 无淀粉 应的CO2 固定反应“CO2+C5 →2C3”会因CO2 的供应减少而
结果
减慢。所以,C3 化合物的生成减少而含量降低;C5 化合物的生
回答问题: 成不减少而消耗减少,C5 化合物的含量上升。该植物在CO2 浓度
(1)光照条件下,组5叶片通过 作用产生淀粉;叶 低时,暗反应强度低,所需ATP和[H]少,限制了光反应的进行,光
肉细胞释放出的氧气来自于 的光解。 合速度最大值比CO2 浓度高时的最大值低,所需光照强度减小。
(2)在黑暗条件下,叶片能进行有氧呼吸的组别是 [答案] (1)C3化合物 (2)暗反应速率在该环境中达到稳
。
定,即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点,此时C3化
(3)组2叶片中合成淀粉的原料是 ,直接能源物质
合物的分子数是C5化合物的2倍 当CO2的浓度突然降低时,C5
是 ,后者是通过 产生的。与组2相比,组4叶
化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致C5化合物积累
片无淀粉的原因是 。 (3)高 (4)低 CO2浓 度 低 时,暗 反 应 强 度 低,所 需 ATP 和
(4)如果组7的蒸馏水中只通入 N2,预期实验结果是叶片 [H]少
中 (填“有”或“无”)淀粉。
[解析] (1)组5叶片有光照、CO2,可进行光合作用产生淀 解题模型2.4
粉。叶肉细胞释放出的氧气来自于光反应中 H2O的光解。(2) 温度对光合作用的影响
进行有氧呼吸的条件是有氧气,还要注意题中条件是“黑暗条件 (1)温度对光合作用的影响规律
下”,组2和组6符合要求。(3)组2叶片没有CO2,不能进行光 ①温度直接影响光合作用中所需酶的活性,对光合作
合作用,但可以利用葡萄糖合成淀粉,此过程需要有氧呼吸产生
用的影响很大。在低温中,植物酶促反应速率下降,限制
的ATP作为直接能源物质。与组2相比,组4叶片不同的条件 了光合作用的进行;在高温中,叶绿体和细胞质的结构会
是组4叶片无氧气,所以组4叶片无淀粉的原因是组4无氧气, 遭到破坏,叶绿体的酶发生钝化。
不能进行有氧呼吸,淀粉合成缺少ATP。(4)如果组7的蒸馏水 ②低温会影响光合酶的活性,植物净光合速率较低;
中只通入N2,无CO2,不能进行光合作用,预期实验结果是叶片 较高温度使呼吸作用加强,净光合速率下降。(详见图)
中无淀粉。
[答案] (1)光合 H2O (2)组2和组6 (3)葡萄糖
ATP 有氧呼吸 组4无氧气,不能进行有氧呼吸,淀粉的合成
缺少ATP (4)无
[真题38] (2023·新课标)在光照等适宜条件下,将培养
在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速 转 移 到 CO2浓 度 为
0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度
的变化趋势如图。回答问题:
(2)最适温度
一般植物可在10~35°C正常地进行光合作用,其中以
25~30°C最 适 宜,在35°C以 上 时 光 合 作 用 就 开 始 下 降,
40~50°C时即完全停止。
(3)农业生产启示
①适时播种。
②温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降
(1)图中物质A是 (填“C3化合物”或“C5化合物”)。 低温度。
(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比物质A的 [真题39] (2023·江苏)某研究组获得了水稻的叶黄素缺
浓度低,原因是 ;将CO2浓度从1%迅速 失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条
降低到0.003%后,物质B的浓度升高的原因是 带分析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果是 ( )
。 A. 光吸收差异显著,色素带缺第2条
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗 B. 光吸收差异不显著,色素带缺第2条
反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比物质 C. 光吸收差异显著,色素带缺第3条
·76·
D. 光吸收差异不显著,色素带缺第3条 根据所学知识和实验结果,请回答:
[解析] 叶黄素不能吸收红橙光,所以有无叶黄素,对红光 (1)提取食用叶绿素的 X应该为 ,原因
吸收差异不明显,色素带缺失第2条。 是 。
[答案] B
(2)表中Y应该为[ ] (
,原因是 。
真题40 2023·重庆)下图是水生植物黑藻在光照等环
境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述,正确的是 (3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于
( ) 食品,否则 。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提
供检测方法并写出主要步骤。
[解析] (1)提取食用叶绿素应该用食用酒精(利用相似相
溶原理),因为丙酮有毒。(2)由表格数据可看出该实验设置的
自变量pH的梯度差为1.0,Y应该是8.0。(3)由表格信息可以
看出,食用叶绿素在酸性环境中会被分解。(4)用纸层析法可以
检测叶绿素产品中是否含有其他色素。
A.t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中
水光解加快、O2释放增多
[答案] (1)对人无害的有机溶剂(如食用酒精) 叶绿素
B.t2→t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t 时刻增 溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响2
加光照,光合速率将再提高 (2)8.0 实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH
C.t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速 对叶绿素稳定性的影响(或“以1.0作为pH梯度进行实验”)
率不变、暗反应增强的结果
(3)酸性 叶绿素会被破坏造成食品失绿而影响品质
D.t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合
(4)纸层析法;其主要步骤:①制备滤纸条;②画色素液细
物还原后的直接产物含量降低
[解析] 水的光解和 O2 的释放都属于光合作用的光反应 线;③用层析液分离色素;④观察色素带。
阶段,是在类囊体膜上进行的,不是在叶绿体的基质中进行,所 [真题42] (2020· 上 海)请回答下列有关光合作用的
以A错误;t2→t3时间内,限制光合作用的因素为CO2 的浓度, 问题。
此时光照充足并且恒定,若增加光照不能使光合作用的速率上 (1)光合作用受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。其
升,因此B错误;t3→t4暗反应若是增强,则需要更多的[H]和
中,光照强度直接影响光合作用的 过程;二氧化碳浓度
ATP,需要由光反应来提供,所以光反应的速率必然加快,因此
。
C错误;突然停止光照,[ ]
直接影响光合作用的 过程
H 和ATP的数量下降,光合作用中C3
→C 过程减慢,所以C 减少,即C 化合物还原后的产物减少。 (2)甲图表示在二氧化碳充足的条件下,某植物光合速度与5 5 3
[答案] D 光照强度和温度的关系。
[真题41] (2023·广东)中国的饮食讲究“色香味”,颜色 ①在温度为10°C、光照强度大于 千勒克司时,光合
会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快
速率不再增加。当温度为30°C、光照强度小于L3 千勒克司时,
的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
光合速度的限制因素是 。
Ⅰ. 提取叶绿素
②根据甲图,在乙图的坐标上标出光照强度为L3 千勒克
司,温度分别为10°C、20°C和30°C时的光合速度。
Ⅱ. 探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约
25℃)下进行实验,方法和结果如下表。
实验组号 叶绿素溶液(mL) 调pH至 处理时间(min) 溶液颜色
① 3.0 Y 10 绿色
② 3.0 7.0 10 绿色
③ 3.0 6.0 10 黄绿色
④ 3.0 5.0 10 黄褐色
注:叶绿素被破坏后变成黄褐色。 甲 乙
·77·
解题模型2.5
矿质元素对光合作用的影响
(1)矿质元素在光合作用中的作用
①N是各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分。
②P是NADP+和ATP的重要组成成分。
③Mg是叶绿素的重要组成成分。
④K对光合产物的运输和转化起促进作用。
(2)矿质元素对光合作用的影响规律
丙
(3)丙图表示A、B两种植物光合速度与光照强度的关系。
①当在 千勒克司光照强度条件下,A、B两种植物
水稻叶片氮、磷、钾含量与光合速率的关系
的光合速度相同。
②A植物在光照强度为9千勒克司时,2小时单位叶面积可
积累葡萄糖 mg。(计算结果保留一位小数。相对原子
质量C—12,H—1,O—16) 在一定范围内,矿质元素越多,光合速率就越快;超过
③A植物在1天内(12小时白天,12小时黑夜),要使有机 一定浓度,光合速率不再增强,甚至由于渗透失水反而使
物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于 千勒 光合速率下降。
克司。 (3)农业生产启示
[解析] 考查光合作用的有关知识。光合作用的全过程分 适时适量施肥,注意施肥不要过量,否则会造成土壤
为光反应和暗反应两个阶段,影响光反应的直接因素主要是光 溶液浓度大于细胞液浓度导致细胞失水。
照强度,影响暗反应的主要因素是二氧化碳浓度和温度。分析
题图中曲线可知当光照强度大于L1 千勒克司时,光合作用强度 [真题43] (2019·上海理综)某学生实验小组应用组织培
不再增加,通过对比曲线可知此时温度成为限制光合作用的因 养的原理和技术,设计了一种“植物宝宝”(如图所示)。“植物宝
素。当温度为30°C时,光照强度小于L3 千勒克司时,曲线随光 宝”是生长在密闭容器中的微型植物,能生长开花,真可谓“缩灵
照强度的增强而升高,说明了此时限制光合作用的因素是光照
动生命于微景之中”。
强度。由图丙可知,无光照时,A、B两植物CO2 释放量分别为
4mg和2mg,当光照强度为6千勒克司时,光合作用所利用CO (1)容器底部是培养基,其中含有植物生长2
均为8mg,此时光合速度相同。当光照强度为9千勒克司时,此 所需的全部养分。如果有人在配制培养基的矿
时光合作用净吸收二氧化碳的速率为8mg/(小时·单位叶面 质元 素 时 使 用 了 NH4NO3、KNO3、CaCl2·
积),则2小 时 内 单 位 叶 面 积 净 吸 收 二 氧 化 碳16mg,由6CO2 2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素
→1(C6H12O6)得出单位 叶 面 积 产 生 的 葡 萄 糖 为180×16÷
( 溶液,但缺少了一种必需元素,为补充这种元44×6)=10.9mg。要使A植物通过光合作用制造的有机物在
一昼夜中有积累,且白天光照时间与夜晚无光时间相等,分析图 素,应添加的化合物是 ( )
可得出无光照时A单位叶面积每小时呼吸作用释放的二氧化碳 A.Ca(NO3)2 B.KCl
是4mg,光照强度为6千勒克司时,单位叶面积每小时净吸收二 C.KH2PO4 D.K2SO4
氧化碳4mg,这样一昼夜消耗的有机物恰好与白天光合作用制 (2)“植物宝宝”制成后,要使其中的微型植物正常生长,容
造的有机物的量相等,所以光照必须大于6千勒克司才能保证
。 器外必须具备的条件是 ( )有机物有积累
[答案] (1)光反应 暗反应 (2)①L 光照强度 ①一定的光照 ②肥沃的土壤 ③充足的水分 ④适当的1
② 温度
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
(3)微型植物在密闭的容器里能长期正常呼吸,是因为
。
[解析] (1)考查植物所需的矿质元素、光合作用和呼吸作
用。植物必需的矿质元素有 N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、
Cu、Mo、Cl、Ni等。在配制的培养基中缺少P这种矿质元素。
(3)①6 ②10.9 ③6 (2)影响植物光合作用强度的因素有光照强度、温度、二氧
化碳浓度、水和矿质元素等。在有光的条件下,植物在密闭的容
·78·
器中可以进行光合作用,并且光合作用强度大于呼吸作用强度。 [解析] 光照在一定范围内能够促进光合作用的进行,同
(3)微型植物在密闭容器里能长期正常呼吸是因为植物的 时也是叶绿素形成的一个必要条件。在有光照到达一定程度的
光合作用不断产生氧气,而呼吸作用又不断产生二氧化碳供植 情况下,光合作用大于呼吸作用,有机物的干重增加。无光条件
。 下,不能进行光合作用,呼吸作用消耗有机物,同时由于无光照物进行光合作用
存在,叶片会因为新的叶绿素不能合成,原有叶绿素又被分解,
[答案] (1)C (2)B (3)植物能通过光合作用不断产生
造成叶片发黄。绿叶中的色素主要是以吸收红橙光和蓝紫光为
氧气(合理即可,要点为光合作用放出氧)
主,对绿光的吸收很少,因此在红光下光合作用强,有机物的积
累量多。
解题模型2.6 [答案] (1)甲 甲组能进行光合作用,积累有机物;乙组
水对光合作用的影响 不能进行光合作用,同时呼吸作用消耗有机物 (2)乙 无光条
(1)水影响光合作用的规律 件下,不能进行光合作用,呼吸作用消耗有机物,同时由于无光
缺水时气孔关闭,影响二氧化碳进入叶肉细胞;缺水, 照存在,叶片会因为新的叶绿素不能合成,原有叶绿素又被分
则叶片淀粉水解减弱,糖类堆积,光合产物输出缓慢。因 解,造成叶片发黄 (3)光 光合作用 (4)甲组吸收光能多,光
此,植物体水分减少会使光合效率下降。 合作用强;乙组吸收光能少,光合作用弱
(2)农业生产启示:合理浇灌。 [真题46] (2023·四川)有人通过实验探究某海藻的最佳
培养条件,以获得最大生物量(注:生物量指单位体积的藻体干重)。
[真题44] (2023·江苏)(多选)某种铁线莲的根茎可作中
药,有重要的经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影
响的结果,相关叙述正确的是 ( )
遮光比例 叶绿素含量 净光合速率
叶绿素 / 植株干重()
(%)
ab (mg/g) (μmol·m-2·s-1)
g
0 4.8 2.1 8.0 7.5
10 5.3 2.3 9.6 9.9
30 5.2 2.4 8.9 9.2
50 4.4 2.6 5.2 7.2
70 4.1 2.9 2.7 4.8 (1)在有光条件下培养海藻时,培养液中必须含有
90 3.3 3.0 0 3.2 ,还需定时向培养液中通入空气,目的是提供 。
A. 适当的遮光处理,可提高其干重 海藻光合速率随不同光照强度的变化曲线如图,图中B点表示
B. 叶绿素含量与净光合速率成正相关 最佳的 培养条件。
C. 叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标 (2)该海藻在无光条件下仍能生长,但需在培养液中添加葡
D. 遮光90%时,铁线莲不进行光合作用 萄糖等有机物,目的是提供 。
[解析] 由表中数据可知,不遮光时,植株干重为7.5g,遮
(3)向培养液中添加葡萄糖配成不同浓度的培养液,在一定
, :
光比例为10%时,植株干重为9.9g,可见适当的遮光处理能提
光照条件下培养该海藻 测定海藻的生物量如下表
高其干重;由表中数据可知,随着叶绿素含量的增加,净光合速 葡萄糖浓度(g/L) 0 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0
率先增大后又逐渐变小,故叶绿素含量与净光合速率并不成正 海藻生物量(g/L) 0.84 0.93 1.00 1.03 0.79 0.67
相关;分析表中叶绿素a/b的值,与净光合速率成正相关,故其 要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度,还需设计
可作为利用弱光能力的判断指标;遮光90%时净光合速率为0, 的实验。
植株仍进行光合作用,只是光合速率等于呼吸速率。 (4)综合上述实验,获得该海藻最大生物 量 的 培 养 条 件
[答案] AC 是 。
[真题45] (2023·海南)某同学将生长一致的小麦幼苗平 [解析] 光合作用除光照外,还需矿质元素,无光时,不能
均分为甲、乙两组,甲组置于阳光下培养,乙组置于黑暗中培养, 进行光合作用,所以要加入糖来维持生命活动。
其他条件适宜。一段时间后,测定麦苗的干重,发现两组存在明 [答案] (1)各种必需矿质元素 CO2 光照 (2)碳源和
显差异。 能源 (3)在0.2~0.6g/L之间更细分的浓度梯度 (4)适宜光
回答下列问题: 照,添加适宜浓度的葡萄糖
(1)两组麦苗中,干重较大的是 组,原因是
。 解题模型2.7
(2)观察叶片颜色,出现黄化现象的是 组,其主要 多种环境因素对光合作用速率的影响
原因是 。 空气中CO2 的浓度、土壤中水分的多少,光照的长短
(3)该实验探究了环境因子中的 对小麦 与强弱、光的成分及温度的高低等,都是影响光合作用的
的影响。 外界因素,光合作用强度往往同时受多种因素的制约,现
(4)若将甲组置于红光下,乙组置于绿光下,培养一段时间 归纳如下:
后,两组麦苗中干重较大的是甲组,原因是 。
·79·
测 叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植
株的叶片相比,若检测结果是 ,则支持上述推测。
[解析] (1)光合作用的光反应为暗反应提供[H]和ATP;
CO2 转化为C3 的过程发生在暗反应阶段,场所为叶绿体基质。
(2)从图1中可以直接看出,随着去除棉铃百分率的增加,
CO2 固定的速度相对下降,当棉铃去除百分比为0时,CO2 固定
关键点的含义 的相对速率为28。
P点:
() ,
此点之前,限制光合作用速率的因素为横坐标所 3 从图2中可以看出 棉铃去除后叶片中的淀粉和蔗糖含
量都在上升,说明光合作用的产物不能被及时运出。
标示的因子,随着该因子的不断加强,光合作用速率不断
(4)去除棉铃后,有机物在叶片积累,CO2 固定的相对速率
提高。
下降。
Q点:此时横坐标所标示的因子不再是影响光合作用 (5)部分叶片遮光后,未遮光叶片制造的有机物输出增多,
速率的因子,影响因素为坐标图中三条曲线所标示的其他 其中有机物的含量下降;积累的有机物对光合作用的抑制减弱,
因子。 光合速率增强。
[答案] (1)[H] 叶绿体基质 (2)逐渐下降 28 (3)蔗
[真题47] (2023·北京)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶 糖和淀粉的含量 输出量 (4)抑制 (5)未遮光的 光合产物
片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去 含量下降,光合速率上升
除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和
。 。 解题模型淀粉含量 结果如图 2.8
关于光合作用基本过程的解题规律
(1)根据同位素示踪法判断C、H、O的转移途径
光反应 暗反应
3H 3 3 32O →[H] →(CH2O)+ H2O
14 CO2 固定 CO2 还原C18 O 14 14 182 →2 C3 → ( CH2O)
+H182O
(2)根据淀粉的性质判断光合作用中淀粉的生成
暗处理 曝光
①叶片 →叶片 →叶片+碘蒸气 →深蓝色(产
图1 生淀粉)
暗处理 遮光
②叶片 →叶片 →叶片+碘蒸气 →棕色(未产
生淀粉)
(3)根据光照强度、CO2 浓度和温度的变化判断光合
速率
①光照强度:较弱 →增强 →最强 →减弱。
光合速率:较低 →增大 →降低 →降低。
②CO2 浓 度:0.033% →增 大 →0.1% →大 于
0.1%。
图2
光合速率:正常 →增大 →最大 →降低。
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和 , 适合 最适合 不适合
在 中将CO 转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。 ③
温度:10°C →25°C →30°C →高温。
2
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速 光合速率:正常 →最高 →降低 →降为零。
率 。本实验中对照组(空白对照组)植株CO2固定速率 (4)光 照 与 CO2 浓 度 变 化 对 植 物 细 胞 内 C3、C5、
相对值是 。 NADPH、ATP、C6H12O6 合成量的影响
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中 增加。
已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉
铃后,叶片光合产物利用量减少, 降低,进而在叶片中
积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片光合产物的积累会
光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部
分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检
·80·
作用,净光合作用大于零,所以13时比11时制造有机物(淀粉)
由于各 种 因 素 的 变 化,如 温 度 变 化、光 照 强 度 变 化、 多,用碘蒸气处理后,颜色深。
CO2 浓度的变化会影响C3、C5、NADPH、ATP、C6H12O6 这 (2)用膜盖着,光照强度和空气中的CO2 量都会受到影响;
些物质的含量,遵 照 化 学 平 衡 的 原 理 进 行 分 析,可 以 获
曲线c高于b的原因是白天补充光照,形成的[H]和ATP多,用
得它们之间变化的关系如下表:
于CO2 还原;如果用豆科植物做绿肥,制造的蛋白质多,含 N
光照变强 光照变弱 光照不变 光照不变 多,主要用于促进植株体内蛋白质、核酸的合成。
项目
CO2 不变 CO2 不变 CO2 增多 CO2 减少 (3)6~9时,16~18时,曲线b高于曲线a,主要原因是此时
C3 段棚内温度高,有利于光合作用进行。
C [答案] (1)C5 深 (2)光照强度、空气中5 CO2 含量
ATP ATP、NADPH([H]) 氮(N) 蛋白质 核酸 (3)温度
[
C H O 真题
] ( ·广东)观赏植物蝴蝶兰可通过改变
6 12 6 49 2023 CO2
吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下,蝴蝶兰在夜间吸
NADPH
此表只是对 变 化 后 短 时 间 内 各 物 质 的 相 对 量 的 变 化 做 讨 收CO2并贮存在细胞中。
论,而不是 长 时 间。其 中 的“ ”代 表 上 升,“ ”代 表 下 降。同
时提醒同学们要学会独立推导,而不要死记硬背。
(5)当 外 界 条 件 变 化 时,CO2(光)补 偿 点 的 移 动
规律
①若呼吸 速 率 增 加,CO2(光)补 偿 点 应 右 移;若 呼
吸速率减小,CO2(光)补偿点应左移。
②若呼吸速率基本不变,条 件 的 改 变 使 光 合 速 率 下
降时,CO2(光)补 偿 点 应 右 移;条 件 的 改 变 使 光 合 速 率
增加时,CO2(光)补偿点应左移。
甲 正常和长期干旱条件下蝴蝶兰CO2 吸收速率的日变化
[真题48] (2021·重庆)在春末晴朗白天,重庆某蔬菜
基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度(实
际光合作用强度与呼吸作用强度之差),结果如图(假设塑料
大棚外环境条件相同;植株大小一致、生长正常,栽培管理条
件相同)。
乙 正常和长期干旱条件下蝴蝶兰的干重增加量
(1)依图甲分析,长期干旱条件下的蝴蝶兰在0~4时
(填“有”或“无”)ATP和[H]的合成,原因是 ;
此时段 (填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生,原因
是 ;10~16时无明显CO2吸收的
(1)在曲线a中,与11时相比,13时植株叶绿体内C3 与 直接原因是 。
C5 化合物相对含量较高的是 (C3 或C5);在11时和 (2)从图乙可知,栽培蝴蝶兰应避免 ,以利于其较
13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理,13时所取 快生长。此外,由于蝴蝶兰属阴生植物,栽培时还需适当
叶片显色较 (深或浅)。 。
(2)曲线b的峰值低于曲线a,其两个主要决定因素是 (3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的 ,通过植物组
(光照强度、环境温度、空气中CO2 含量)。曲线c高于曲线b, 织培养技术大规模生产,此过程中细胞分化的根本原因是 。
原因是补充光照能使叶绿体产生更多的 用于CO2 还原;若 [解析] (1)0~4时,光照强度为0,光反应不能进行,但植
在棚内利用豆科植物做绿肥,可明显增加土壤中 元素的 物细胞可进行呼吸作用,产生 ATP和[H],此时由于叶绿体中
含量,主要促进植株体内 和 等生物大分子的 不能合成[H]和 ATP,暗反应由于缺乏 ATP和[H],不能正常
合成。 进行。在干旱环境中,植物缺水,为了减少蒸腾作用散失水分,
(3)6~9时和16~18时,曲线b高于曲线a,主要原因是此 气孔会关闭,外界CO2 不能被吸收。(2)由图乙可以看出,在干
时段棚内 较高。 旱环境中,干重增加量较少,不利于植物较快生长,阴生植物适
[解析] (1)13时,气孔关闭,CO2 不能进入叶绿体,CO2 宜在弱光环境中生存。
固定不能进行,所以C5 含量高,从11时到13时,仍能进行光合 [答案] (1)有 呼吸作用合成 无 叶绿体在无光时不
·81·
能合成ATP和[H] 气孔关闭 (2)长期干旱(或长期缺水) C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
遮阴 (3)全能性 基因的选择性表达 D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
[解析] 植物叶片之所以能够呈现出绿色,是因为叶绿素
题源3 叶绿体中色素的提取和分离
本身不能够吸收绿光,反射光反射某种颜色,就是因为这种颜色
的光照不能被吸收,植物叶片主要吸收红橙光和蓝紫光。
解题模型3.1 [答案] D
叶绿体中色素的提取和分离 [真题51] (2023·海南)关于叶绿素提取的叙述,错误的是
(1)提取叶绿体色素的原理及方法 ( )
①提取原理:叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无 A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料
水乙醇中,所以,可以在叶片被磨碎以后用无水乙醇提取 B.加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏
叶绿体中的色素。 C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素
②提取方法与步骤:剪 →加药品 →磨 →过滤。 D.研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
a.剪:越细越好,尽量去除叶脉等部分。 [解析] 叶绿体中的色素含有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a
b.加药品:二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。前两种是 和叶绿素b。
粉末状药品,各加少许,后者是有机溶剂,研磨时分多次加 [答案] C
约10mL。二氧化硅的作用是使研磨更加充分;碳酸钙的 [真题52] (2022·全国Ⅱ)请回答下列问题:
作用是保护叶绿素不分解;无水乙醇用来溶解提取叶绿体 (1)氮、磷、镁3种元素中,构成生命活动所需直接能源物质
中的色素。 的元素是 ,构成细胞膜的元素是 。
c.磨:研 磨 要 领 是 不 能 一 下 一 下 地 砸,而 是 要 用 力 (2)缺镁时植物叶片发黄,其原因是
地压。 。
d.过滤:用纱布、漏斗和试管,最后将提取液置于试管 (3)在提取叶绿体色素的过程中,研磨叶片通常需加少量二
中待用。 氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。二氧化硅的作用是
(2)分离叶绿体色素的原理及方法 ;碳酸钙的作用是 ;
①分离原理:叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不 丙酮的作用是 。
同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的 (4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特
随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶 殊状态的 。
绿体中不同的色素分离开来。 [解析] (1)生命活动所需直接能源物质是ATP,构成细胞
②层析方法与步骤:制备滤纸条 →画滤液细线 → 膜的化合物主要是磷脂、蛋白质,以上物质均含氮、磷。(2)镁是
层析分离叶绿体中的色素 →观察实验结果。 叶绿素的主要组成元素,缺镁导致叶绿素合成受阻而类胡萝卜
a.制备滤纸条:将预备在实验桌上的滤纸条一端剪去 素合成正常,故叶片呈黄色。(3)通过研磨可以破坏细胞,使其
两个角使之呈梯形。 释放出色素,丙酮是有机溶剂,可以溶解提取色素。因色素易被
b.画滤液细线:细、匀、直、浓。最好之前用铅笔轻轻地 细胞中的有机酸破坏,故加入碳酸钙可中和因细胞结构被破坏
划一道线,用提取液反复划好几次,每次画完尽量吹干,不 而释放的有机酸进而保护色素。(4)光反应中叶绿体色素均能
要弄破纸条。 吸收光能,而只有少数处于特殊状态的叶绿素a可以将光能转
c.层析分离叶绿体中的色素:将纸条画有滤液细线的 换成电能。
一端置于烧杯中的层析液中,注意千万不要将滤液细线浸 该题为识记类型,难度较小,对教材相关知识的准确记忆是
没在层析液中,否则会使色素溶解而导致实验失败。层析 正确解答本题的关键。
液是挥发性较强的有机溶剂,并且具有一定的毒性,所以 [答案] (1)氮、磷 氮、磷
在操作过程中要尽量用培养皿盖盖住烧杯口。 (2)镁是叶绿素的组成成分,缺镁导致叶绿素合成受阻(其
d.观察实验结果:最后滤纸条上将分离出四条色素带, 他合理答案也可)
颜色由上到下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色,四种 (3)有助于磨碎植物细胞 防止研磨过程中叶绿体色素被
色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。 破坏 色素的提取溶剂(其他合理答案也可)
()
[ 4 叶绿素a真题50] (2023·新课标全国Ⅱ)关于叶绿素的叙述,错
误的是 ( )
A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用
·82·
解题模型3.2 [真题55] (2003·江苏、广东)分别在A、B、C三个研钵中
加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶,并按下表所示添加试剂,经研磨、叶绿体色素提取分离实验现象及异常实验现象分析
(1)实验现象 过滤得到三种不同颜色的溶液,即:深绿色、黄绿色(或褐色)、几
在色素提取分离实验中:色素带最宽的是叶绿素a;色 乎无色。
素带最整齐的是胡萝卜素;在滤纸上相邻色素带中,距离 处理 A B C
最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b,距离最远的两 SiO2(少量) + + +
条色素带是胡萝卜素与叶黄素。具体如图。
CaCO3(少量) - + +
95%乙醇(10毫升) + - +
蒸馏水(10毫升) - + -
注:“+”表示加;“-”表示不加。
请回答:
(1)A处理得到的溶液颜色是 ,原因是 。
(2)异常实验现象原因分析 (2)B处理得到的溶液颜色是 ,原因是 。
①收集到的滤液绿色过浅的原因分析:未加石英砂, (3)C处理得到的溶液颜色是 ,原因是 。
研磨不充分;使用放置数天的菠菜叶滤液,色素(叶绿素) [解析] (1)因为 A中未加CaCO3,使其中的部分叶绿素
太少,绿色过浅;一次加入大量的无水乙醇提取,浓度太低 受到破坏,所 以 溶 液 颜 色 为 黄 绿 色。(2)B中 加 入 了SiO2 和
(正确做法:分多次每次加入少量无水乙醇提取色素)。 CaCO3,研磨出的叶绿素等色素不能溶解于蒸馏水中,故溶液几
②滤纸条色素带重叠:滤纸条上的滤液细线接触到层 乎无色。(3)B中加入了SiO2 和CaCO3,研磨出的叶绿素等色
析液。 素能溶解于有机溶剂乙醇中,故溶液为深绿色。
[答案] (1)黄绿色 部分叶绿素受到破坏 (2)几乎无色
[真题53] (2022·上海)右图中①代表 叶绿素不溶于水 (3)深绿色 大量叶绿素溶于乙醇中
新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果,则右图②
题源 自养生物与异养生物
所示结果最有可能来自于 ( ) 4
A.水培的洋葱叶
生长的柳树幼叶 解题模型B. 4.1
C.培养的衣藻 自养生物、异养生物及化能合成作用
D.秋冬的银杏落叶 类型 代谢特征 举例
[解析] 新鲜菠菜叶中的光合色素含量充足完整,据图①
, , 、 绿色植物和少数种类的细菌以光可知 滤纸上的四条色素带完整 从上到下依次为胡萝卜素 叶 光能
为能量来源,以环境中的CO2 为 绿色植物、蓝藻及
黄素、叶绿素a、叶绿素b。图②滤纸上的色素带不完整,只有胡 自养 原料,合成有机物,并且储存能量 少数细菌
自 型
萝卜素、叶黄素。秋冬的银杏落叶呈黄色(或橙黄色),这是由于 (光合作用)
养
低温破坏了叶绿素所致,因此叶片中几乎不含叶绿素。其他选 生
一些细菌,不能进行光合作用,但
项中的材料中都含有充足的四种色素。 物 化能 能利用体外环境中的某些无机物 硝 化 细 菌、硫 细
自养
[答案] D 氧化时所释放的能量来制造有机 菌、铁细菌等型
[真题54] (2020·广东理基)提取光合色素,进行纸层析 物,储存能量(化能合成作用)
分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是 ( ) 异养 只能利用环境中现成的有机物来 人、动 物、真 菌 以
A.未见色素带,说明材料可能为黄色叶片 生物 维持自身的生命活动 及大多数细菌
B.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b
D.胡萝卜素处于滤纸最前方,是因为其在提取液中的溶解
度最高
(★代表高考出现的频次)
[解析] 叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中,由于叶
绿素含量比类胡萝卜素多且叶绿素呈现绿色,所以,提取液呈绿
组
色。 A 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随
层析液在滤纸上扩散得快,如胡萝卜素在层析液中扩散得最快; 题源1 光合作用的基本过程(★★★★★)
溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢,如叶绿素b。A选项中
( ·重庆)下图为光能在叶绿体中转换的示意图, 、
未见色素带,其原因是操作失误,不可能是选材不正确。 1.2022 U
[答案] C V、W、X、Y代表参与光能转换的物质。
下列选项中错误的是 ( )
·83·
B.两种叶片均含有类胡萝卜素
C.两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素a
D.黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP
9.(2023·海南)将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸
中,密闭后置于光照、温度等适宜条件下。下列相关叙述,错误
的是 ( )
A.植物为鱼的生存提供氧气
A.U在光合作用中的作用是吸收和传递光能 B.鱼可为植物的光合作用提供CO2
B.V吸收光能后被激发,使 H2O分解,产生电子流 C.能量流动可以从植物到鱼,也可以由鱼到植物
C.W为CO2 的还原剂,其能量是稳定的化学能来源之一 D.若该玻璃缸长期置于黑暗中,鱼和植物将会死亡
D.U至Y的能量转换在叶绿体囊状结构薄膜上进行 10.(2023·海南)关于小麦光合作用的叙述,错误的是
2.(2020·广东)关于叶肉细胞在光照条件下产生 ATP的 ( )
描述,正确的是 ( ) A.类囊体上产生的ATP可用于暗反应
A.无氧条件下,光合作用是细胞ATP的唯一来源 B.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高
B.有 氧 条 件 下,线 粒 体、叶 绿 体 和 细 胞 质 基 质 都 能 产 C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原
生ATP D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长
C.线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧 11.(2023·天津)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意
D.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 图。下列叙述正确的是 ( )
3.(2020·海南)关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的
描述,错误的是 ( )
A.叶绿体色素与ATP的合成有关 A.过程①只在线粒体中进行,过程②只在叶绿体中进行
B.叶绿体色素参与ATP的分解 B.过程①产生的能量全部储存在ATP中
C.叶绿体色素与O2 和[H]的形成有关 C.过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自 H2O
D.叶绿体色素能吸收和传递光能 D.过程①和②中均能产生[H],二者还原的物质不同
4.(2020·宁夏理综)为证实叶绿体有放氧功能,可利用含 12.下图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸
有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验,装片需要给予一定的 条上的分离情况。下列说法不正确的是 ( )
条件,这些条件是 ( )
A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3 稀溶液
B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3 稀溶液
C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3 稀溶液
D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3 稀溶液
5.(2020·海南)在日光下,植物叶片中的叶绿素 ( ) A.叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上
A.大量吸收绿光 B.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中
B.等量吸收不同波长的光 C.四种色素在层析液中溶解度最大的是甲
C.主要吸收蓝紫光和绿光 D.发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙
D.主要吸收蓝紫光和红光 题源2 影响光合作用速率的环境因素
6.(2020·广东文基)黑暗条件下生长的水稻幼苗缺少的光 (★★★★★)
合色素有 ( )
A.叶绿素a与叶绿素b B.叶绿素a与叶黄素 1.(2021·海南)在其他条件适宜的情况下,在植物正常进
C.叶绿素b与胡萝卜素 D.叶绿素a与胡萝卜素 行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分
7.(2020·上海)叶绿体含多种色素,其中一种色素能接受 析,在短时间内叶绿体中C3 和C5 化合物含量的变化是 ( )
其他色素所吸收的光能,该色素是 ( ) A.C3 和C5 都迅速减少
A.胡萝卜素 B.叶黄素 B.C3 和C5 都迅速增加
C.叶绿素a D.叶绿素b C.C3 迅速增加,C5 迅速减少
8.(2023·海南)(多选)下列关于生长在同一植株上的绿色 D.C3 迅速减少,C5 迅速增加
叶片和黄色叶片的叙述,错误的是 (
) 2.(2021·广东理基)在晴天中午,密闭的玻璃温室中栽培
A.两种叶片都能吸收蓝紫光 的玉米,即使温度及水分条件适宜,光合速率仍然较低,其主要
·84·
原因是 ( )
A.O2 浓度过低 B.O2 浓度过高
C.CO2 浓度过低 D.CO2 浓度过高
3.在正常条件下进行光合作用的某植物,突然改变某条件
后,发现该植物叶肉细胞内五碳化合物含量突然上升,则改变的
条件可能是 ( )
A.停止光照
B.升高CO2 浓度
图1
C.降低CO2 浓度
D.停止光照并降低CO2 浓度
4.下列为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图,有
关描述错误的是 ( ) 图2
(1)根据图1,该植物叶片的呼吸速度是 (CO2mg/
100cm2叶 小时)。当光照强度为4klx时,该植物叶片总(真正)光
合作用速率是每100cm2叶每小时吸收CO2 mg。
(2)c点以后影响光合速率的环境因素可能有
(
图 回答一种即可)。1 图2
(3)在图1中c点所示的条件下,该植物叶肉细胞内能够产
生ATP的部位有 。
(4)若已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为
25℃和30℃,上图曲线表示该植物在25℃时光合作用速度与光
照强度的关系。若将温度提高到30℃的条件下(原光照强度和
图3 图4
CO2浓度不变),理论上分析曲线图中b点的位置如何变化:
A.图1中,若光照强度适当增强,a点左移,b点右移
(填“左移”或“右移”),c点的位置如何变化:
B.图2中,若CO2 浓度适当增大,a点左移,b点右移 (填“上移”或“下移”)。
C.图3中,a点与b点相比,a点时叶绿体中C3;含量相对 (5)将该植物叶片从光下移到黑暗中,叶绿体中C3含量短时
较多 间内的变化将是 。若该植物叶肉细胞处于图2状态
D.图4中,当温度高于25°C时,光合作用制造的有机物的 时,则对应图1的曲线中 点。
量开始减少 7.为研究影响绿色植物光合作用和呼吸作用的因素,将某
5.如图表示某植物光照强度与光合作用强度的关系,下列 绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中,保持一定的pH 和温度并
说法正确的是 ( ) 改变其他条件,所测定细胞悬浮液中溶解氧浓度变化如图。请
回答下列问题:
A.O 点的生物学含义是光合作用与细胞呼吸达到动态
平衡
B.光照强度在a点以前,植物不能正常生活
C.a点以后,光照强度不再是光合作用的限制因素
D.此图不能表示植物光照强度与光合作用强度的关系 (1)据图分析,绿藻细胞只进行呼吸作用的时间段为 ,
6.在一定浓度的CO2和适当温度条件下,测定植物叶片在 发生该反应的场所是 ;该绿藻细胞的呼吸速率为
不同光照条件下的光合作用速率,如图1给出了光照强度与该 微摩尔/分。
植物叶片光合作用速率的关系,如图2表示CO2和 O2的转移方 (2)在乙处给予光照时,瞬间ATP的数量变化为 ,
向。请据图回答: 发生的具体部位是 ;在丙处添加CO2时,短时间内C5
·85·
的数量 ,此时光合作用的 阶段增强。 一步提高温度,则该叶片光饱和点的变化是 。
(3)在乙处光照开始后,溶解氧浓度稍有增加,但稍后不再 (2)由实验结果推断,幼铃脱落显著减少的是 组。
变化,原因是 . B组幼铃放射性强度百分比最低,说明B组叶片的光合产物
(4)若在丁处给予光补偿点(此时光合速率等于呼吸速率) 。为优化实验设计,增设了D组(激素处理叶片),
的光强照射,则正确表示溶解氧变化的曲线是a~g中的 ; 各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是 。
若在丁处加入光反应抑制剂,则可以表示溶解氧变化的曲线是 由此可知,正确使用该激素可改善光合产物调 配,减 少 棉 铃
a~g中的 。 脱落。
8.(2023· 新 课 标Ⅱ)某植物净光合速率变化 趋 势 如 图 (3)若该激素不能促进插条生根,却可促进种子萌发和植株
所示。 增高,其最可能是 。
10.(2023·山 东)我省某经济植物光合作用的研究结果
如图。
据图回答下列问题:
(1)当CO2浓度为a时,高光强下该植物的净光合速率为
图甲
。CO2浓度在a~b之间时,曲线 表示了净光
合速率随CO2浓度的增高而增高。
(2)CO2浓度大于c时,曲线B和C所表示的净光合速率不
再增加,限制其增加的环境因素是 。
(3)当环境中CO2浓度小于a时,在图示的3种光强下,该
植物呼吸作用产生的CO2量 (填“大于”、“等于”或“小
于”)光合作用吸收的CO2量。
(4)据图可推测,在温室中,若要采取提高CO2浓度的措施
来提高该种植物的产量,还应该同时考虑 这一因素的
影响,并采取相应措施。 图乙
9.(2014·重庆)棉花幼铃(幼果)获得光合产物不足会导致 (1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿
其脱落。为研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响,某 素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的 上。需
课题组选择生长整齐的健壮植株,按下图1步骤进行实验,激素 先用 (填溶剂名称)提取叶片中的色素,再测定叶绿素
处理方式和实验结果如下图2所示(上述处理不影响叶片光合 含量。用纸层析法进一步分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在
与呼吸强度)。 层析液中溶解度较大的是 。据图分析,该植物可通
过 以增强对弱光的适应能力。
图1 (2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、
该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋
势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低,主要原因
是 。
18:00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有 。
A组(对照) B组(激素处理全株) C组(激素处理幼铃) (3)实验过程中,若去除遮光物,短时间内叶肉细胞的叶绿
注:数字分别为叶片和幼铃的放射性强度占全株总放射性 体中C3 化合物含量 。
强度的百分比 11.(2023·江苏)为研究浮游藻类的光合作用,将一种绿藻
图2 培养至指数生长期,并以此为材料,测定了藻细胞在不同条件下
(1)该放射性物质中被标记的元素是 。光合作用 的净光合速率(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图;图2
过程中,含标记元素的化合物被光反应提供的 还原 是不同NaHCO3浓度(pH8.5,25℃)条件下测得的Pn曲线图。
成糖类。在适宜温度下测得叶片光饱和点,若其他条件不变,进 请回答下列问题:
·86·
(2)据表分析可知,一天中植物Ⅰ和植物Ⅱ吸收CO2的主要
差异是 。
(3)沙漠植物的气孔导度变

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