2013年高考冲刺生物总复习课件：5光合作用

1、专题5 光合作用光合作用的基本过程理解光合作用发生的场所、条件、物质变化和能量变化影响光合作用速率的环境因素理解各种因素影响光合作用的原理及其在生产中的应用叶绿体色素的提取和分离掌握色素提取和分离的原理、方法和现象分析 光合作用的原理【典例1】(2011新课标全国卷)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(碳)反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势如图，回答问题：(1)图中物质A是_(C3、C5)。(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A低，原因是_；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因

2、是_。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_(低、高)。(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_(高、低)，其原因是_。【审题视角】解答本题的关键思路如下：(1)当光合作用在某一环境中达到稳定时，根据反应式C5+CO22C3可知，C3的含量约是C5的2倍。(2)准确推测各物质的变化：【精讲精析】(1)由图可以看出，当CO2浓度由1%降低到0.003%时，在短时间内，暗反应中发生的反应是CO2+C52C3，所以CO2浓度降低时，C3含量降低，故物质A是C3。(2)在C

3、O2浓度较高时，C5固定CO2形成C3，因此C3的含量高于C5，当CO2浓度降低时，C5转化为C3的速率减慢，C3转化为C5和有机物的速率基本不变，因此物质B即C5的含量增加。(3)CO2浓度为0.003时，C3和C5的浓度保持稳定后，暗反应保持稳定，此时仍根据暗反应中CO2的固定的反应式确定，C3的量应是C5的量的2倍。故持续在CO2浓度为0.003%的环境中时，A浓度比 B浓度高。(4)当CO2浓度为0.003%时，影响CO2的固定，产生C3的量较少，所需H和ATP量减少，所需光照强度较低。答案：(1)C3(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定。根据暗反应的特点，此时

4、C3的分子数是C5的2倍当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累(3)高(4)低 CO2浓度低，暗反应生成的C3的浓度低，所需H和ATP量减少【命题人揭秘】命题规律：该考点主要考查对光合作用的条件和过程的理解，常结合一定的图表、曲线进行命题，主要考查光合作用与其他知识之间的内在联系，运用光合作用的知识对生产生活中常见现象的解释、推理。预测该考点的命题模式应多以非选择题的模式呈现，多与生产实际相联系命制题目。备考策略：解答该类题目应从以下几个方面突破：(1)明确光合作用两个阶段发生的条件、场所、反应过程；(2)通过比较光反应和暗反应之间的关系，分析光合作用过程中各

5、反应物和产物之间的量的变化；注意运用图形或表格等形式直观形象地描述光合作用过程中的能量和物质的转化规律，如图。(3)将图表曲线信息转变为光合作用中各种物质的变化信息，推导出对整个过程的影响，特别是对光合作用速率的影响。解答题目时，特别注意对于问题的分析，应综合考虑多方面因素的作用，切忌只注重一方面的作用而影响对问题的分析。 影响光合作用的因素【典例2】(2012浙江高考)某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。请回答：(1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水是_的原料，又是光合产物在植物体内_的主要介质。(2)在温度、光照相同的条件下，图中A点与

6、B点相比，光饱和点低的是_点，其主要原因是_。(3)停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是_。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的_减少。(4)生产实践中，可适时喷施植物激素中的_，起到调节气孔开度的作用。【审题视角】解答本题的关键是：(1)明确气孔开度与光合作用原料的关系。(2)明确水在生物体内的各种作用。(3)脱落酸的作用是可以在植株失水时使气孔关闭。 【精讲精析】本题通过坐标图考查光合作用。(1)光合作用的光反应发生水的光解，所以水是光合作用的原料；光合作用的产物为有机物，水的作用是可以作为各种生理活动的介质，所以又是光合作用的产物在植物体内运输的介质。(2)图中A点水分充足，气孔开度大，C

7、O2吸收多，光合作用强；B点缺水，气孔开度小，CO2吸收少，光合作用弱，光饱和点低。(3)停止供水，叶绿素不能继续合成，显现类胡萝卜素的颜色，所以叶片变黄；光反应在类囊体薄膜上进行，为碳反应提供NADPH和ATP。(4)脱落酸在植株失水时可以使气孔关闭，所以生产中可以通过适时喷施脱落酸调节气孔开度。答案：(1)光合作用 运输(2)B 气孔开度降低，CO2吸收减少(答出一项即可)(3)叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解)，类胡萝卜素的颜色显露出来(答出一项即可) NADPH和ATP(4)脱落酸【命题人揭秘】命题规律：本考点主要考查对影响光合作用的各种因素的分析，常结合一些实验测定的光合作用速

8、率的变化值，来分析各因素的影响效果。预测该考点在今后的命题形式既可能为选择题，也可能为非选择题，但应都会结合一定的表格数据或曲线走势进行命题，难度中档。备考策略：解答该类题目时应从以下几个方面突破：(1)结合各影响因素的变化曲线，明确变化规律；(2)坚持“单一因素”原则。在分析某一影响因素的影响效果时，应确保其他影响因素保持适宜且相同的状态；(3)坚持“多因素综合”原则。光合作用速率的变化受多种影响因素的控制，分析原因时，应综合多种因素的影响，如光照强度、CO2浓度、温度等；(4)分析表格或曲线数据时，注意多分析“节点”数据，即图表或曲线中的最值，如最大值、最小值或峰值等，还要注意曲线的变化趋

9、势。 总光合量与净光合量的判断【典例3】(2010四川高考)有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究，结果如下表(净光合速率以CO2的吸收速率表示，其他条件适宜且相对恒定)。下列相关分析，不正确的是A.光强大于0.1 mmol光子 / m2s ，随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减小B.光强小于0.5 mmol光子/ m2s ，限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量C.光强大于0.7 mmol光子/ m2s，限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度D.龙眼的最大光能利用率大于芒果，但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果【审题视角】解答本题的关键是掌握光合作用生成物量的计算方法：真正光合速率=净

10、光合速率+呼吸速率，本题具体可表述为：总光合量(CO2的吸收量)=净光合量(CO2的吸收量)+呼吸作用CO2释放量。【精讲精析】选B。解答本题的具体分析如下：选项 内容分析 A项正确 表格数据显示，光强大于0.1 mmol光子/m2s时，光照增强，两种果树的光能利用率逐渐减小 B项错误 对龙眼来说，光强从0.1 mmol光子/m2s到0.7 mmol光子/m2s，净光合速率一直在增加，因此光强为0.5 mmol光子/m2s时，限制净光合速率的因素是光强，而不是叶绿素含量,同理可以判断芒果也是如此 C项正确 光强大于0.7 mmol光子/m2s时，龙眼、芒果的净光合速率都不再增加，限制因素是二氧

11、化碳浓度 D项正确 龙眼的最大光能利用率(2.30)大于芒果(1.20)，但龙眼的最大总光合速率(8.50+0.60=9.10)反而小于芒果(7.60+2.10=9.70) 【命题人揭秘】命题规律：光合作用和呼吸作用的知识是新陈代谢部分的主干知识，且从近些年各地高考题的统计分析来看，这部分内容始终是高考考查的重点，尤其是光合作用和呼吸作用速率的综合题，更是高考考查的难点。备考策略：(1)明确光合速率与呼吸速率的含义和测定方法。(2)掌握总光合量与净光合量的判断方法：如果实验中用CO2和O2的实测值来表示光合速率，则该数值为净光合速率；如果实验中用叶片重量的增加来表示光合速率，则该数值为净光合速

12、率；如果题目涉及有机物时用“合成”“制造”“产生”等字眼，则该数值表示真正光合速率；如果用“积累”“增加”“剩余”等字眼，则表示净光合速率。 探究影响光合作用强度的因素【典例4】(2011安徽高考)保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。方法步骤：选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂(60 kghm-2)、氮肥(255 kghm-2)、保水剂(60 kghm-2)+氮肥(255 kghm-2),置于相同的轻度干旱

13、条件下培养，其他培养条件相同且适宜。在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10:0011:00 从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。结果(均值)如表：实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。组号CO2吸收量/molm-2s-1叶绿素含量/mgg-1A10.663.07B13.043.02C15.913.05(1)请指出上述方法步骤的缺陷并改正：步骤_；步骤_。(2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是_。(3)实验测得的CO2 吸收量_(大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量，

14、理由是_。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定_释放量计算。【审题视角】解答本题的思路是：【精讲精析】(1)实验中设计三组作为实验组并无不妥，但这三组测得的结果都是在施加自变量的情况下得出的，在没有施加自变量的情况下会是什么结果并不清楚。只有将实验组的结果与没有施加变量的情况下的结果相比较，才能说明自变量的施加对实验结果带来的影响。因此，步骤中必须增加空白对照的实验。步骤是对因变量的检测。题中检测的步骤考虑到了实验材料对实验结果的影响，强调了相同数量的叶片，但却忽略了“质”的相同，即必须是相同部位的叶片，否则就无法排除检测材料的差异给实验结果带来的影响。(2)光合作用暗(碳)反应

15、过程中CO2的吸收量增加，从内在因素考虑是暗反应的过程得到了促进与加强，影响这一过程的有光反应产生的ATP、H以及暗反应所需的相关酶等，联系保水剂与氮肥配施的原因，推测可能是影响了与暗反应相关酶的含量与活性。(3)在光合作用过程中，测得的光合作用强度数据都属于净光合强度(表观光合强度)，实际光合强度(或总光合强度)还应该包括呼吸作用的因素。以CO2的吸收量为例，实际的光合作用利用的CO2包含了测得的从环境中吸收的CO2以及呼吸作用产生的CO2。答案：(1)没有对照组，应另设一组不施保水剂和氮肥的作为对照组 取材方法不科学，选取的叶片还应取自植株的相同部位(2)提高了光合作用有关酶的含量与活性

16、(3)小于 实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2实际消耗量与呼吸作用释放量之差 O2失分警示 (1)只体现对照组的设置，没有指出步骤的缺陷(“设置一组不施保水剂和氮肥”)；或只指出步骤的缺陷，不体现改正的处理(“没有对照组”)；(2)未注意题干中从“内在因素”的角度分析，而错误地叙述为“增加了植物所需的水、肥量”；(3)最后一个空，只能填写“O2”，不能填写“淀粉”或“有机物”。 【阅卷人点拨】备考策略 有关光合作用的实验是历年高考中考查频率最高的考点之一，在2011年的14套生物卷中(包括理综生物)，各卷几乎都涉及了该考点的考查。这些试题或考查光合作用的相关知识及应用，或以光合作用为

17、背景考查实验探究的能力与方法。(1)复习本部分内容时，应注重实验设计的理论知识与光合作用过程及影响因素内容的联系。(2)要认真研读题干信息，明确实验目的，以便于确定自变量、因变量和无关变量。(3)注意运用对照实验思想合理设置对照组和实验组，合理控制实验条件平衡无关变量，即避免(或排除)无关变量对实验结果(现象)的影响。 光合作用的原理高考指数:1.(2012山东高考)夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是( )A.甲植株在a点开始进行光合作用B.乙植株在e点有机物积累量最多C.曲线bc段和de段下降的原因相同D.两曲线bd段不同的原因可能是

18、甲植株气孔无法关闭【解析】选D。具体分析如下：选项 具体分析 结论 A项 从图中可以看出，a点时光合作用速率等于呼吸作用速率，并非从此处开始进行光合作用 错误B项 有机物的积累量等于光合作用制造的有机物量减去呼吸作用消耗的有机物量，所以有机物的积累量最多是在e点前与横坐标的交点，不是e点 错误选项 具体分析 结论 C项 bc段下降是因为光照过强，气孔关闭，CO2吸收速率降低；de段下降是因为光照强度降低，CO2吸收速率降低 错误D项 由图中曲线可知，甲、乙两株同种植物在夏季晴朗的一天同种条件下bd段曲线不同，乙曲线bd段出现的原因是光照过强，气孔关闭，甲曲线出现bd段的原因，可能是甲植株气孔无

19、法关闭 正确 2.(2011海南高考)红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是( )A.红枫叶片不含叶绿素 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D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用【解析】选C。A项,红枫叶片含有叶绿素，只是液泡中的红色素遮盖了叶绿素的颜色，呈现了红色；B项,红枫叶片呈红色是由于反射了红光，不是吸收了红光；C项,在红枫叶片中含有光合色素，能吸收光能，可以进行光合作用；D项,液泡中的色素不能将吸收的光能转化用于光合作用。3.(2011浙江高考)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是( )A.破坏叶绿体外膜后，O

20、2不能产生B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗(碳)反应【解析】选D。A项，叶绿体类囊体薄膜上产生O2，不是外膜；B项，不同季节各色素的比例不同，秋季叶绿素少而胡萝卜素和叶黄素多；C项，影响光合作用速率的因素有光照强度、CO2浓度、温度等，与夏季相比，冬季温度低是光合速率低的主要原因；D项，暗(碳)反应不仅需要CO2，还需要光反应提供ATP、NADPH，只要离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2，就可以完成暗(碳)反应。4.(2010海南高考)某同

21、学从杨树叶片中提取并分离得到4种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素b的是( )【解析】选A。杨树叶片中提取并分离得到的色素主要是叶绿素和类胡萝卜素。其中叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b。类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。且叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收的是蓝紫光。红光的波长范围是605 nm700 nm，蓝光的波长范围是450 nm480 nm，紫光的波长范围是400 nm435 nm 。A项中，吸收高峰为450 nm 和650 nm。450 nm 介于450 nm480 nm范围内，属蓝光；650 nm介于605 nm700 nm范围内，属红光。故

22、A项正确。B项中，吸收高峰为440 nm和480 nm。440 nm和480 nm介于450 nm480 nm 内，所以B中的吸收高峰只涉及蓝光，故B项不选。同理可推断不选C、D。5.(2010海南高考)光反应为暗(碳)反应提供的物质是( )A.H和H2O B.H和ATPC.ATP和CO2 D.H2O和CO2【解析】选B。光合作用的光反应包括水的光解和ATP的合成，前者产生H与O2；后者是ADP、Pi反应并吸收能量形成ATP。光反应阶段所产生的H和ATP用于暗反应中C3的还原，故B项正确。H2O和CO2都不是光反应的产物，故A、C、D项错误。6.(2010天津高考)在叶肉细胞中，CO2的固定和

23、产生场所分别是( )叶绿体基质 类囊体薄膜线粒体基质 线粒体内膜A. B. C. D.【解析】选A。CO2的固定是指C5和CO2反应形成2C3的过程。它发生在光合作用的暗反应阶段，是在叶绿体基质中进行的，故应选。CO2生成发生在有氧呼吸的第二阶段，即丙酮酸在水的参与下分解成CO2和H并生成少量ATP的过程。此过程发生在线粒体基质中，故应选。类囊体薄膜是水的光解、ATP合成、H合成、光能转化为电能再转化为化学能的过程等发生的场所，故不选。线粒体内膜是ATP合成、有氧呼吸第三阶段等发生的场所，故不选。7.(2010海南高考)下列关于叶绿体的描述，错误的是( )A.基粒由类囊体堆叠而成B.叶绿体被膜

24、由双层膜组成C.暗反应发生在类囊体膜上D.类囊体膜上具有叶绿素和酶【解析】选C。许多类囊体像圆盘一样叠在一起，称为基粒，组成基粒的类囊体，叫做基粒类囊体，构成内膜系统的基粒片层。叶绿体被膜由双层膜组成，A、B正确。在暗反应中,叶绿体利用光反应产生的ATP和NADPH这两个高能化合物分别作为能源和还原的动力将CO2固定,使之转变成葡萄糖, 由于这一过程不需要光所以称为暗反应。碳固定反应在叶绿体基质中进行。所以C错。8.(2012广东高考)荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。注：“-”表示未测数据。 叶片发育时期叶面积(最大面积的%)总叶绿素含量(mg/gfw)气孔相对开放度(%

25、)净光合速率(molCO2/m2s)A新叶展开前19-2.8B新叶展开中871.1551.6C新叶展开完成1002.9812.7D新叶已成熟10011.11005.8(1)B的净光合速率较低，推测原因可能是：叶绿素含量低，导致光能吸收不足；_，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_。(3)与A相比，D合成生长素的能力_；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是_。(4)叶片发育过程中，叶面积逐渐增大，是_的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是_。【解题指南】解答本

26、题的关键是：(1)纵向分析表格数据，明确叶片发育过程中各指标的变化规律。(2)横向分析表格数据，明确叶片每个发育阶段净光合速率和其他各指标的关系。【解析】(1)影响光合速率的因素有外因(光照强度、温度、二氧化碳浓度等)和内因(叶绿素的含量、酶等)，结合表格中的信息，B组叶绿素含量为1.1 mg/gfw，叶绿素含量低，气孔开放程度比较低，仅为55%，二氧化碳吸收量比较少，导致光合速率较低。(2)A叶片净光合速率为2.8 mol CO2/m2s，即光合速率小于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸，产生酒精。D叶片中，光合速率大于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内

27、二氧化碳越来越少，暗反应减弱，而光反应不变，导致ATP增多。(3)相比成熟叶片，幼嫩的叶是合成生长素的主要部分之一；叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上，从表中可推知，由于总叶绿素含量增加，因此D的叶肉细胞的叶绿体中，基粒明显增多。(4)细胞分裂使细胞数目增多，导致叶面积增大；细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。答案：(1)气孔开放度相对低 二氧化碳供应不足(2)酒精 增多(3)低 基粒(4)细胞分裂 基因的选择性表达 影响光合作用的因素高考指数:9.(2011新课标全国卷)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是( )A.光反应强度升高，暗反应

28、强度降低B.光反应强度降低，暗反应强度降低C.光反应强度不变，暗反应强度降低D.光反应强度降低，暗反应强度不变【解析】选B。缺镁叶绿素合成不足，影响了光反应的进行，因此光反应强度降低；由于光反应产生的H和ATP减少，间接影响了暗反应的进行，因此暗反应强度也降低。10.(2011江苏高考)某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。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(多选)( )遮光比例(%)叶绿素a/b叶绿素含量(mg/g)净光合速率(molm-2s-1)植株干重(g)04.82.18.07.5105.32.39.69.9305.22.48.99.2504.42.65.2

29、7.2704.12.92.74.8903.33.003.2A.适当的遮光处理,可提高其干重B.叶绿素含量与净光合速率呈正相关C.叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标D.遮光90%时,铁线莲不进行光合作用【解题指南】注意识表，把握行标题和列标题是自变量，数据标题是因变量。分析表格时，按照同列不同行间对比，同行不同列间对比。【解析】选A、C。由表格信息可知：遮光比例由030，植株干重提高，A正确。叶绿素含量与净光合速率无特定关系，B项错误。遮光比例由1090，叶绿素ab不断降低，叶绿素ab可作为其利用弱光能力的判断指标，C项正确。遮光90时，净光合速率为0，此时铁线莲光合作用很弱，没有有机物

30、的积累，D项错误。11.(2012四川高考)科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答：(1)提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入_，以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的_。(2)该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系如图所示。当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率_。当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定CO2形成_的速率更快，对光反应产生的_消耗也更快，进而提高了光合放氧速率。(3)如果水稻出现叶绿素a完全

31、缺失的突变，将无法进行光合作用，其原因是_。【解析】本题主要考查光合作用的条件与原理，考查知识的分析与应用能力。(1)在研磨水稻的叶片时，加入CaCO3能中和酸性物质，可以防止色素被破坏。因为水稻突变体缺失叶绿素b，但叶绿素b在滤纸条上扩散速率最慢，所以缺失的色素带位于滤纸条的最下端。(2)据坐标曲线图分析可知，当光照强度为n时，突变体和野生型净光合速率相同，但由于突变体呼吸速率更大，总光合速率更强，因此突变体氧气产生速率较大。当光照强度为m时，通过气孔吸收CO2较多，与C5结合产生较多C3，而C3还原成糖类时，消耗ATP和NADPH的速率更快。(3)突变体水稻缺失叶绿素a，将影响光能的转化，

32、所以无法进行光合作用。答案：(1)CaCO3 最下端(2)较大 C3 NADPH、ATP(3)缺失叶绿素a不能完成光能转换12.(2012全国卷)金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示)。据图回答下列问题：(1)该研究探讨了_对金鱼藻_的影响。其中，因变量是_。(2)该研究中净光合速率达到最大时的光照强度为_lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气_mol。(3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是_。【解题指南】本题主要是通过实验和曲线的形式考查光合作用、酶等相关知识点，

33、同时考查识图能力、数据处理能力和实验分析能力。解答本题的关键是抓住坐标轴和曲线特殊转折点的含义及实验的目的。【解析】(1)NaHCO3能提供CO2，不同浓度的NaHCO3提供的CO2浓度不同，因此图c反映的是CO2浓度对净光合速率的影响；pH可以影响酶的活性，进而影响光合作用和呼吸作用的速率，所以图d反映的是pH 对净光合速率的影响。实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的量称为自变量，如图a和b中的光照强度、图c中的CO2浓度和图d中的pH。随着自变量的变化而变化的量称为因变量，如图a、b、c和d中净光合速率(或每小时每克鲜重释放氧气的微摩尔数)就是因变量。(2)由图b可以直接看出，

34、光照强度为12.5103 lx时，金鱼藻的净光合速率达到最大。当光照强度为0时，金鱼藻只能进行呼吸作用，从图a可以直接看出，每克鲜重每小时消耗氧气8 mol。(3)pH对净光合速率的影响主要是通过影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性来实现的。答案：(1)光照强度、二氧化碳浓度和pH 净光合速率O2的释放速率(2)12.5103 8(3)pH的大小会影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性13.(2010安徽高考).为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25 条件下培养，实验结果如图所示。请回答：(1)与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_，C点条件下限制玉米CO2

35、吸收量的主要因素是_。(2)实验结果表明，在_的条件下施肥效果明显，除本实验所涉及的因素外，从增加光合作用面积的角度考虑，采取_措施能提高玉米的光能利用率。.面对初春我国西南部分地区严重旱情，生物兴趣小组同学查阅资料发现，摩西球囊霉菌可以与植物根系形成共生体，能提高干旱条件下植物体内活性氧的清除能力，增强抗旱性。请完成实验设计，探究接种摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。材料用具：紫花苜蓿幼苗，摩西球囊霉菌菌种，栽培土(经灭菌处理的田间土与河沙混合，体积比91)，大小一致的花盆方法步骤：(1)每个花盆中放置栽培土3 kg，并将花盆平均分成A、B两组。(2)A组各花盆中_，B组各

36、花盆中_。(3)将等数量的幼苗移栽于各花盆中，置于_条件下培养。(4)6周后，_处理10d，每天观察、记录并统计_。结果预期与分析：_。【解题指南】(1)光照强度、温度、土壤含水量、肥料供应情况等外界因素均可影响植物光合作用强度；(2)若单独改变某一条件，可以使光合作用强度继续增强，则该条件为此时光合作用的限制因素；(3)在设计对照实验时，除自变量不同外，所有无关变量应相同；(4)应确定适合于观察的因变量，以对实验结果进行统计与分析。【解析】.(1)与D点相比，B点的光照强度较弱，光合作用强度也较弱，因此B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是光照强度；C点土壤含水量较少，光合作用强度较低，因此

37、C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是土壤含水量。(2)根据图示，同一光照条件下，当土壤含水量在40%60%之间时，施肥的效果才能显现出来；从增加光合作用面积的角度考虑，采取合理密植的措施能提高玉米的光能利用率。.方法步骤：(2)实验的自变量是是否接种摩西球囊霉菌菌种，因此应在A、B两个花盆中一个接种摩西球囊霉菌菌种，一个不接种摩西球囊霉菌菌种；(3)栽上幼苗后，应将两个花盆放在相同且适宜的条件下培养，以避免无关变量的干扰；(4)接种摩西球囊霉菌是否能够提高紫花苜蓿的抗旱能力，可以采用停止浇灌的方法，观察统计紫花苜蓿的死亡率或存活天数。结果预期与分析：比较A、B两组紫花苜蓿的死亡率或存活天

38、数，可以推测出接种摩西球囊霉菌是否能提高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。答案：.(1)光照强度 土壤含水量(2)土壤含水量为40%60% 合理密植.(2)接种等量的摩西球囊霉菌菌种 不接种 (或接种与A组等量的经灭菌处理的摩西球囊霉菌菌种)(3)相同且适宜(4)干旱(或停止浇水)紫花苜蓿死亡率(存活率，或存活天数)结果预期与分析：A组紫花苜蓿死亡率低于B组，则可能是接种摩西球囊霉菌能提高紫花苜蓿的抗旱能力；A组紫花苜蓿死亡率等于或高于B组，则可能是接种摩西球囊霉菌不能提高紫花苜蓿的抗旱能力14.(2010新课标全国卷)请回答下列问题：(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

39、_，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_。【解析】(1)生物体生命活动的直接能源物质为ATP，构成ATP的化学元素为C、H、O、N、P；细胞膜主要是由磷脂双分子层(脂双层)和蛋白质分子构成的，元素组成主要为C、H、O、N、P。(2)镁是构成叶绿素的化学元素，缺镁时导致叶绿素不能合成。(3)叶绿体中色素的提取和分离过程中，研磨叶片时通常需加入少量二氧化硅是为了研磨充分，加入少许碳

40、酸钙是为了防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏，加入适量的丙酮，目的是提取叶绿体中的色素。答案：(1)氮、磷 氮、磷(2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻(其他合理答案也可)(3)有助于磨碎植物细胞 防止研磨过程中叶绿体色素被破坏 色素的提取溶剂(其他合理答案也可)(4)叶绿素a 光合作用与呼吸作用的关系高考指数:15.(2012天津高考)设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率(光合速率=净光合速率+呼吸速率)，结果见图。据图判断，下列叙述正确的是( )A.与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的H多B.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻

41、细胞呼吸过程产生的ATP多C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1K2K3D.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物【解题指南】解答本题的思路如下： d1净光合速率=d3净光合速率 d1光合 d3光合(1) d1呼吸速率d3呼吸速率 速率 速率(2)d2呼吸速率d3呼吸速率 d2浓度下细胞呼吸过程产生的ATP多。(3)蓝藻净光合速率越大，蓝藻的种群数量越多。(4)判断生物的代谢类型需根据有氧和无氧条件下代谢的产物来验证。【解析】选A。d1浓度下光合速率大于d3浓度下的，因此d1浓度下蓝藻细胞光反应产生的H多，故A选项正确；d2浓度下

42、呼吸速率大于d3浓度下的，因此d3浓度下的蓝藻细胞呼吸产生的ATP少，故B选项错误；由于d2浓度下净光合速率最大，d1、d3浓度下的净光合速率相等，因此，三种浓度下的蓝藻种群的K值大小关系为K2K1K3，故C选项错误；若要判断蓝藻是否是兼性厌氧生物，需要设置有氧、无氧两种条件，在没有光合作用影响氧气的产生，其他条件相同且适宜的情况下进行验证，故D选项错误。16.(2011福建高考)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( )A.在9：3011：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓B.在11：0012：30之间，

43、花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同D.在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应【解析】选B。A项，9:3011:00光照强度增强，光反应提供的ATP和H增多，但净光合速率降低说明暗反应跟不上光反应，反应缓慢；B项，有机物的积累量可代表净光合速率，从图知花生的净光合速率即有机物的积累量比玉米少；C项，从图知，17:00时净光合速率相同，氧气释放量代表净光合速率，即氧气释放量相同；D项，18:30时，玉米净光合速率为零，说明光合作用速率等于呼吸作用速率，仍进行光合作用，即有光反应和暗反应。17.(2011广东高考)观赏植物蝴蝶

44、兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。 (1)据图1分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在04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_；1016时无明显CO2吸收的直接原因是_。(2)从图2可知，栽培蝴蝶兰应避免_，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当_。(3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的_，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是_。【解析】本题考查光合作用、呼吸作用及植物组织培养的有关知识。长期干旱条件下的蝴蝶兰在04时，要进行

45、呼吸作用，所以有ATP和H的合成，原因是呼吸作用的第一、二阶段均有H产生，第一、二、三阶段均有ATP生成；此时段无光，不能进行光合作用的光反应阶段，无法给暗反应提供ATP和H，所以无暗反应发生。因长期生活在干旱条件下，植物含水较少，要保水，所以1016时关闭气孔，降低蒸腾作用，也无法吸收CO2。由图2可知，在正常情况下，干重增重较多，所以栽培蝴蝶兰应给其充足的水分，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当遮阴。蝴蝶兰的种苗可利用植物组织培养技术大规模生产，此过程中利用了细胞的全能性，细胞分化的根本原因是基因选择性表达。答案：(1)有 此时段细胞进行呼吸作用，呼吸作用的第一、

46、二阶段均有H产生，第一、二、三阶段均有ATP生成无 此时段没有光反应，而暗反应必须要由光反应提供ATP和H，故不存在暗反应 气孔关闭(2)干旱 遮阴 (3)全能性 基因选择性表达18.(2010浙江高考)试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。请回答：(1)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养中_和_更高。(2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24 h内CO2浓度变化曲线。图中bc段CO2浓度升高缓慢是因为_，

47、cd段CO2浓度急剧下降是因为试管苗_。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率_。(3)根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、_和_可缩短试管苗的适应过程。【解析】本题主要考查影响光合作用的因素,考查学生对曲线的解读能力。(1)从甲图来看,不加蔗糖的培养基中在相同的光照强度下光合速率要比加蔗糖的培养基高,且光饱和点也比加蔗糖的培养基高。(2)图乙表示一昼夜中CO2浓度变化曲线, bc段上升缓慢的原因是凌晨温度较低，酶活性降低,呼吸速率较慢导致CO2释放减少所致；cd段急剧下降是因为光合作用消耗大量CO2所致，d点时光照强度不再是限制光合作用的因素, CO2才是影响光合作用的因素,而大气CO2浓

48、度比瓶内高，所以更有利于提高光合速率。(3)从甲、乙两图中可以得出：不加蔗糖的培养基,适当增加CO2浓度,延长光照时间,适当增加光照强度等可以提高光合作用强度。答案：(1)光合速率 光饱和点(2)温度较低，酶的活性降低,细胞呼吸较弱，产生的CO2较少 光合作用增强,消耗大量的CO2,所以CO2浓度急剧下降 升高(3)延长光照时间 增加光照强度增加CO2浓度(任选两个)【实验探究体验】 19.(2011江苏高考)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。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B.光吸收差异不显

49、著，色素带缺第2条C.光吸收差异显著，色素带缺第3条D.光吸收差异不显著，色素带缺第3条【解析】选B。因为题干中水稻为叶黄素缺失突变体，对其所在叶片进行实验后，色素层析带一定缺第2条，即叶黄素。但光吸收差异不显著，因为叶黄素主要吸收蓝紫光，红光被叶绿素a和叶绿素b吸收，故B项符合题意。20.(2012江苏高考)为探究低浓度NaHSO3溶液对水稻光合速率的影响，某研究小组做了如下实验，请完成实验报告并回答下列问题：(1)实验报告：材料用具：乳熟期的温室盆栽水稻，1 mmol/L NaHSO3溶液，蒸馏水，喷壶，光合分析测定仪等。实验步骤：第一步：选取若干_的水稻植株随机平均分成甲、乙两组，甲组为

50、对照组，乙组为实验组。第二步：每天傍晚分别将等量的_、_喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上，次日上午测定光合速率。结果与分析：实验结果见图1，经分析可以得出的结论是_。(2)研究发现NaHSO3增加了叶片内叶绿体形成ATP的能力，推测其作用部位是叶绿体的_，进而加快对图2中_(填字母AD)物质的利用。(3)研究小组利用上述条件设计实验，证明了0.2 mol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1 mmol/L NaHSO3效应相同，两者共同处理既不存在累加效应，也无抑制效应。请用柱形图绘制出实验结果(实验光照强度为1 000 molm-2s-1)。【解析】(1)对照实验中实验组和对照组所采用的材料的生理状况都

51、应该是一样的，即大小、长势等都应该相同；该实验中的自变量为NaHSO3，因此实验组应喷洒NaHSO3，对照组喷洒蒸馏水。根据图示可知喷洒低浓度NaHSO3的实验组的净光合速率较大，因此，可说明低浓度NaHSO3可提高水稻的光合速率。(2)光合作用中产生ATP的场所是叶绿体的类囊体薄膜，产生的ATP用于暗反应促进C3的还原。(3)本实验应设置四组，分别为对照组和实验组：0.2 mol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)、1 mmol/L NaHSO3及两者的混合物，其中对照组的光合速率较低，其他三组的光合速率相等。答案：(1)株型、长势、叶片均一 蒸馏水1 mmol/L NaHSO3溶液不同光照强度下低浓

52、度NaHSO3溶液均可提高水稻光合速率(2)类囊体 A、B、D(3)见图21.(2011全国卷)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，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，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。编号组1组2组3组4组5组6组7组8处理葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入CO2和N2 蒸馏水浸泡，水中通入空气蒸馏水浸泡，水中通入CO2和N2 光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗检测结果有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉回答问题：(1)光照条件下，组5叶片通过_作用产生淀粉；叶

53、肉细胞释放出的氧气来自于_的光解。(2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是_。(3)组2叶片中合成淀粉的原料是_，直接能源物质是_，后者是通过_产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是_。(4)如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中_(有、无)淀粉。【解析】本题考查光合作用的过程及外界因素对光合作用的影响。(1)光照条件下，组5叶片通过光合作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自光反应中水的光解。(2)进行有氧呼吸必须有氧气的存在，组1、组2、组5、组6中有氧气可以进行有氧呼吸，同时要满足黑暗条件则只有组2和组6。(3)组2叶片处于黑暗环境中不能进行光合作用，但是可以通过主动

54、运输吸收环境中的葡萄糖，然后在细胞内合成淀粉。合成淀粉的原料是葡萄糖，直接能源物质是ATP，ATP在组2的条件下是通过有氧呼吸产生的。组2和组4实验条件的区别是溶液中是否通入空气，组2条件下细胞有氧呼吸产生大量ATP吸收大量葡萄糖，吸收的葡萄糖除供给呼吸作用利用以外剩余部分可以合成淀粉；组4条件下叶片细胞只能进行无氧呼吸，产生少量ATP，只能吸收少量葡萄糖，供给呼吸作用后，没有剩余的葡萄糖可以合成淀粉。(4)组7的蒸馏水中只通入N2，叶片光合作用只能利用呼吸产生的CO2，合成的葡萄糖只能供呼吸作用利用，没有有机物剩余，无淀粉积累。答案：(1)光合 H2O (2)组2和组6(3)葡萄糖 ATP

55、有氧呼吸 组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP (4)无22.(2010江苏高考)不同生态环境对植物光合速率会产生影响。某课题组测定生长于A地(平原)和B地(山区)银杏叶片不同时间的光合速率，结果如图。(1)植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素。在某些环境因素影响下，部分结合型叶绿素与蛋白质分离，成为游离型叶绿素。A、B两地银杏叶片中叶绿素含量测定结果见下表：采样日期(月-日)A地银杏叶绿素含量(mg/g)B地银杏叶绿素含量(mg/g)总量游离型结合型总量游离型结合型7-12.340.112.232.430.212.228-12.300.122.182.360.292.079

56、-11.920.211.712.110.581.5310-11.580.291.291.750.810.9411-11.210.410.801.441.050.39请画出总叶绿素含量与采样日期关系的二维曲线图。从表中数据分析，导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是_。(2)为提取银杏叶片中的叶绿素，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还应加入_。经快速研磨、过滤，将滤液收集到试管中，塞上橡皮塞；将试管置于适宜的光照下2 min3 min后,试管内的氧含量_。 (3)a、b是7月1日和10月1日B地银杏叶绿体亚显微结构典型照片，推测_(填字母)是10月1日的叶绿体照片，理由是_。【解析】(1)绘图时

57、要注意：a.横坐标与纵坐标的标识与单位；b.在绘图过程中取点要准确；c.两种不同曲线的标识。在光合作用中起关键作用的是结合型叶绿素，据表可知，随时间的增加，游离型叶绿素含量不断增加，结合型叶绿素含量不断降低，则导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是结合型叶绿素含量降低。(2)在叶绿素提取的实验中，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还应加入酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅)，加入酒精(丙酮)的目的是使色素溶解；加入碳酸钙的目的是防止色素受到破坏，加入石英砂(二氧化硅)的目的是使研磨更加充分。经快速研磨、过滤，将滤液收集到试管中，塞上橡皮塞；将试管置于适当的光照下2 min3 min后，试管内

58、仅有色素不能进行光合作用，因而氧含量基本不变。(3)a图中叶绿体类囊体膜结构破坏，b图中叶绿体类囊体膜结构正常，据图可知：10月1日的光合速率较7月1日低，则a是10月1日的叶绿体照片。答案：(1)结合型叶绿素含量降低(2)酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅) 基本不变(3)a 10月1日的光合速率低，a中叶绿体类囊体膜结构破坏23.(2009广东高考)小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多。请设计一个实验方案，探究不同光照强度对大豆植株高度的影响，并预测实验结果。实验材料和用具：大豆种子(200粒)、光照培养箱(光照强度范围010 000 Lux，温度、湿度等均可自行设

59、定)、培养皿、直尺等。(1)实验方案：(2)实验结果测试：【解析】首先明确本实验的目的是“探究不同光照强度对大豆植株高度的影响”，所以实验的自变量是“不同的光照强度”，处理方法是将大豆种子分别种在不同光照强度的光照培养箱中，因变量是大豆植株的高度。另外根据实验的等量原则，所以每个光照培养箱的大豆种子、温度、湿度、培养时间等条件都应相同。根据对照原则，该实验至少分成三组，并且有黑暗作对照。由于该实验的前提是“小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多”，所以据此预测的实验结果是随着光照强度增加，植株高度下降。答案：(1)实验方案：实验材料：选出180粒大小一致的种子，分成六组，每组

60、30粒，在培养皿中培养。培养条件：光照强度 0、2 000、4 000、6 000、8 000、10 000 Lux，温度25 ，培养一周。测定指标:用直尺测量植株高度，计算每组的平均值。注：要求至少分为三组(三个处理)，每组有一定的种子数量，光照强度必须有0 Lux(黑暗)(2)实验结果测试：随光照强度增加，植株高度下降。 光合色素的作用及提取与分离1.叶绿素和其他色素色素种类叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素色素颜色蓝绿色黄绿色橙黄色黄色分布叶绿体基粒的类囊体膜上化学特性不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂分离方法纸层析法植物叶色正常绿色一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例