2022版高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用第10讲光与光合作用2课时学案苏教版

1、2021版高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用第10讲光与光合作用（2课时）学案苏教版PAGE PAGE 35第2课时光合作用的影响因素及与呼吸作用的关系考点一影响光合作用的因素及应用1.单因子对光合作用速率的影响(1)光照强度原理:光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增强,光反应速率加快,产生的H和ATP增多,使暗反应中C3还原过程加快,从而使光合作用产物增加。曲线分析图3-10-11A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,CO2释放量表示此时的细胞呼吸强度,该强度不随光照强度的改变而改变;AB段:光照强度加强,光合速率逐渐加强,但细胞呼吸强度大于光合作用强度;B点

2、:光补偿点(光合强度等于呼吸强度时的光照强度),细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用;BC段:随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,光合作用强度大于细胞呼吸强度; C点:光饱和点(光合强度达到最大时的最低光照强度),继续增加光照强度,光合作用强度不再增加。应用:阴生植物(适合在弱光下生长的植物)的B点前移,C点较低,如图3-10-11中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置等。(2)CO2浓度原理:影响暗反应阶段,制约C3的形成。曲线分析图3-10-12图甲中A点:光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点;图乙中A点:进行光合作用所需CO2的最低浓度;B和B点

3、:CO2饱和点(光合作用强度达到最大时的最低CO2浓度),继续增加CO2的浓度,光合速率不再增大;AB段和AB段:在一定范围内,光合速率随CO2浓度的增加而增大。应用a.合理密植,保持作物间良好的通风状态;b.使用农家肥,或采取其他措施增大CO2浓度。(3)温度原理:通过影响酶的活性来影响光合作用。曲线分析图3-10-13AB段:在B点之前,随着温度升高,光合速率增大;B点:酶的最适温度,光合速率最大;BC段:随着温度升高,酶的活性下降,光合速率减小,50 左右光合速率几乎为零。应用:冬天适当提高温室温度,夏天适当降低温室温度。2.多因子对光合作用速率的影响(1)常见曲线图3-10-14(2)

4、曲线分析P点:限制光合作用速率的因素为横坐标所表示的因子,随其因子强度的不断加强,光合作用速率不断提高。Q点:横坐标所表示的因子不再是影响光合作用速率的因素,要提高光合作用速率,可适当提高图示中的其他因子。(3)应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度的同时也可适当提高CO2浓度以提高光合作用速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。角度1考查影响光合作用的环境因素1.2017北京卷 某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图3-10-15所示。据此,对该植物生理特性理解错误的是()图3-10-15A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高B.净光合作用的最适温

5、度约为25 C.在025 范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D.适合该植物生长的温度范围是1050 2.将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中,保持适宜的pH和温度,改变其他条件,测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度,结果如图3-10-16所示。下列有关绿藻细胞代谢的说法正确的是()图3-10-16A.前5分钟只进行呼吸作用B.第4分钟只发生光能转化为化学能C.第7分钟C5的含量瞬间增加D.912分钟光合作用速率等于呼吸作用速率角度2考查环境条件改变与补偿点、饱和点移动的关系3.2015重庆卷 将如图3-10-17所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外的CO2和O2浓度在短时间

6、内发生了相应变化。下列叙述错误的是()适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图图3-10-17A.黑暗条件下,增大、减小B.光强低于光补偿点时,增大C.光强等于光补偿点时,保持不变 D.光强等于光饱和点时,减小、增大4.2017山东师大附中一模 如图3-10-18为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,下列叙述中不正确的是()图3-10-18A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B.当植物缺镁时,b点将向左移动C.大气中CO2浓度可影响c点的位置D.已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 和30 ,如图表示该植物处于25 环境中,若将温度提高到30 时,则a点上移,b点右移,d点

7、上移技法提炼光合作用曲线中补偿点和饱和点移动规律(1)补偿点的移动呼吸速率增加,其他条件不变时,光(或CO2)补偿点应右移,反之左移。呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光(或CO2)补偿点应右移,反之左移。(2)饱和点的移动相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时,饱和点应右移,反之左移。角度3自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析5.某生物研究小组对栽培在密闭玻璃温室中的植物进行研究,用红外线测量仪测出室内CO2浓度变化,并绘制出与时间关系的曲线(如图3-10-19所示)。根据曲线所得到的结论是()图3-10-19A.光合速率等于呼吸速率的点是b点

8、和c点B.d点植物体内有机物含量比a点多C.光合速率最大的是b点,最小的是c点D.呼吸速率最高的是b点,最低的是c点6.2017四川绵阳中学模拟 将两棵生长状况基本相同的同种植物,分别置于透明的玻璃罩内,如图3-10-20中甲、乙所示;在相同自然条件下,测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁中曲线所示。回答下列问题:(1)ab段和cd段,引起曲线下降的主要环境因素分别是和。(2)一昼夜中,装置甲、乙中植物积累的有机物较多的是(填“甲”或“乙”)。图3-10-20(3)e点(12时左右)时光合作用强度明显减弱的主要原因是。(4)装置甲的植物叶绿体中,在14点时C5含量比10点时(填“高”或“

9、低”)。技法提炼(1)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线图3-10-21开始进行光合作用的点:b。光合作用与呼吸作用相等的点:c、e。开始积累有机物的点:c。有机物积累量最大的点:e。(2)密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线图3-10-22光合作用强度与呼吸作用强度相等的点:D、H。该植物一昼夜表现为生长,其原因是I点CO2浓度低于A点CO2浓度。考点二光合作用与细胞呼吸的关系及综合应用 1.光合作用与细胞呼吸的过程图解图3-10-232.物质转化关系(1)元素转移途径C:CO2C6H12O6C3H4O3CO2O:H2OO2H2OH:H2OHC6H12O6HH2O(2)H的来源和去路比较图3-10

10、-243.能量转化关系(1)能量形式的转变图3-10-25(2)ATP的来源与去路比较图3-10-26角度1综合考查光合作用与细胞呼吸过程1.如图3-10-27是绿色植物叶肉细胞的部分代谢过程图解,相关叙述正确的是()图3-10-27A.过程表示光合作用暗反应阶段,无光条件下能正常进行B.过程发生在细胞质基质中,所有活细胞都能进行C.过程表示有氧呼吸第二阶段,无氧条件下能正常进行D.过程产生的H、ATP、CO2都用于过程2.如图3-10-28表示菠菜叶肉细胞光合与呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径,其中代表有关生理过程。相关叙述不正确的是()图3-10-28A.过程不在生物膜上进行B.参与过程

11、的酶种类相同C.过程都有ATP产生D.过程产生的H不全都来自于丙酮酸角度2考查光合作用与细胞呼吸过程中的元素追踪3.2017辽宁五校协作体期中 用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的“来龙去脉”,下列错误的结论是()A.光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2OB.光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2C.有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2D.有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O64.2017辽宁锦州质检 如图3-10-29表示光照较强时,水稻的叶肉细胞内物质转化过程。图3-10-29(1)过程与(填“a”“b”“c”或“d”)相

12、同,过程与(填“a”“b”“c”或“d”)相同。(2)用14C标记CO2,14C在植物体内转移的途径是14CO2(14CH2O)14CO2。(3)a、b、c、d中消耗ATP的过程是,中合成ATP的过程是。(4)过程产生的H的移动方向是,过程产生的H的移动方向是。考点三光合速率、呼吸速率及二者之间的关系1.光合速率与呼吸速率的常用表示方法总光合速率O2产生速率CO2固定(或消耗)速率有机物产生(或制造、生成)速率净光合速率O2释放速率CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得的数值为呼吸速率(

13、如图3-10-30中A点)。(2)绿色组织在有光条件下,光合作用与呼吸作用同时进行,测得的数值为净光合速率。(3)总光合速率=净光合速率+呼吸速率2.光合作用和细胞呼吸综合曲线解读图3-10-30(1)A点:只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合量小于0,如图甲所示。(2)AB段:真正光合速率小于呼吸速率,净光合量小于0,如图乙所示。(3)B点:真正光合速率等于呼吸速率,净光合量等于0,如图丙所示。(4)B点以后:真正光合速率大于呼吸速率,净光合量大于0,如图丁所示。3.确认净光合速率与植物生长的关系(1)当净光合速率0时,植物因积累有机物而生长。(2)当净光合速率=0时,植物不能生长。(3)

14、当净光合速率乙甲 B.甲=乙=丙 C.丙甲乙 D.甲乙丙难点三与光合速率有关的计算1.与光合速率有关的计算公式(1)光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量。(2)光合作用实际二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳吸收量+呼吸作用二氧化碳释放量。(3)光合作用实际葡萄糖生产量=光合作用葡萄糖积累量+呼吸作用葡萄糖消耗量。(4)总光合量=净光合量+呼吸量。2.有关植物生长的计算公式(1)光照条件下,净光合速率0,植物因积累有机物而生长;净光合速率=0,植物不能生长;净光合速率黑暗时间呼吸速率,植物生长。【典题示导】5.2017吉林九校模拟 如图3-10-39所示,图甲表示水稻的叶肉细胞在光照

15、强度分别为A、B、C、D时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系,下列说法正确的是()图3-10-39A.图甲中,光照强度为B时,细胞光合速率等于呼吸速率B.图甲中,光照强度为D时,单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2C.图乙中,当光照强度为X时,细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.图乙中,限制E、F、G点光合作用速率的因素主要是光照强度6.2017湖南衡阳五校联考 从经过“饥饿”处理的某植物的同一叶片上陆续取下面积相同的叶圆片,称其干重,如图3-10-40所示。在不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下分析(实验过程中光照适宜

16、,温度不变):图3-10-40(1)叶圆片Y比叶圆片X(填“轻”或“重”),原因是。(2)在下午4时至晚上10时这段时间里,叶圆片Z的呼吸作用消耗量可表示为g。(3)如果实验过程中叶片的呼吸作用速率不变,则从上午10时到下午4时这段时间里,叶圆片Y制造的有机物的量可表示为g。1.某生物小组以状态相同的某种植物为材料设计了甲、乙、丙、丁四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135 s,具体处理方法和实验结果如下表所示:组别处理方法光合作用产物的相对含量甲先光照后黑暗,时间各为67.5 s50%乙先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时

17、间各为7.5 s70%丙先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒)94%丁光照时间为135 s100%下列相关叙述中,错误的是()A.光照相同的时间,甲组光合作用产物的相对含量少于丙组B.实验表明,光合作用的某些过程不需要光照,该过程发生于叶绿体基质C.该实验表明光合作用的暗反应与光反应无关D.实验中叶绿体产生的ATP和H没有被光照时的暗反应全部消耗2.取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器将叶片打出若干圆片,将圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即进行烘干处理并测得圆片干重为a,乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内,丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予

18、适宜强度的光照。乙组和丙组其他条件一致,一小时后,测得乙装置内圆片干重为b,丙装置内圆片干重为c。下列叙述正确的是()A.c-a为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率B.c-b为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率C.a-b为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率D.实验过程中,乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定3.将生长状况相同的某种植物的叶片均分成4等份,在不同温度下分别暗处理1 h,再光照1 h(光照强度相同),测其有机物变化,得到如图3-10-41所示数据。下列说法正确的是()图3-10-41A.该植物在27 时生长最快,在29 和30 时不表现生长现象B.该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的4

19、个温度中都是29 C.在27 、28 和29 时光合作用制造的有机物的量相等D.30 时光合作用制造的有机物量等于呼吸作用消耗的有机物量,都是1 mg/h4.2017吉林长春二模 用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙,同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样,立即测定甲瓶中的氧气含量,并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶,分别测定两瓶中的氧气含量,结果如下表(不考虑化能合成作用)。下列有关分析,合理的是 ()透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9 mg5.6 mg3.8 mgA.丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所是线粒体内膜B.在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1

20、mgC.在一昼夜后,乙瓶水样的pH比丙瓶的低D.在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用产生的氧气量约为0.7 mg5.某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内,测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响(用容器内CO2的变化量表示),结果如下表(“+”表示增加,“-”表示减少),下列说法正确的是()温度()1015202530354045适宜光照-12-17-23-26-35-26-24-15黑暗+6+11+18+25+35+40+32+20A.由表中数据可知,光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度相同B.在适宜光照下,35 时光合速率小于呼吸速率C.由表可知,在适宜光照下,最有利于植物生长的温度是30 D.在黑

21、暗情况下,叶肉细胞内无ATP的形成6.某研究小组做了如下实验:在密闭的玻璃钟罩内测定玉米幼苗在不同温度条件下净光合速率(用植物的氧气释放量表示)的变化(注:不同温度下该植物的呼吸速率是已知的,其他环境条件恒定不变),实验结果如下表。请分析回答下列问题:处理温度()202530354045净光合速率(mol O2mm-2h-1)2.212.432.352.121.800呼吸速率(mol O2mm-2h-1)0.300.370.440.550.330.30(1)该实验的自变量是,无关变量是(至少写出两个)。(2)在温度为45 时,植物体内产生ATP的场所有。 (3)该植物真正光合作用的最适温度(填

22、“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用的最适温度,真正光合速率与净光合速率、呼吸速率之间的关系为(用关系式表示)。 (4)如果一昼夜之内,将该植物放置在实验光照条件下和黑暗条件下各12 h,则在温度为时,植物体内积累的有机物最多。第2课时光合作用的影响因素及与呼吸作用的关系考点一【命题角度】1.D解析 本题考查光合作用和细胞呼吸综合的有关知识及学生获取信息的能力。据图可知,该植物光合作用的最适温度在30 左右,而呼吸作用的最适温度在55 左右,净光合作用的最适温度约为25 ,A、B项正确。在025 范围内,随温度的升高,光合作用比呼吸作用增加明显,C项正确。净光合大于0时,植物才能正常生长,故适

23、合该植物生长的温度范围约为-845 ,D项错误。2.D解析 由题图可知,前4分钟处于黑暗环境中,细胞只进行呼吸作用,第4分钟开始进行光照,4分钟之后,细胞开始进行光合作用,A错误;第4分钟,绿藻既进行光合作用也进行细胞呼吸,既有光能转变成化学能,也有有机物中的化学能转变成活跃的化学能(储存在ATP中)和热能,B错误;由曲线可知,第7分钟添加二氧化碳,二氧化碳浓度增大,二氧化碳固定的速度加快,消耗的五碳化合物增加,三碳化合物还原产生的五碳化合物暂时不变,因此五碳化合物含量下降,C错误;由题图曲线可知,912分钟,溶解氧浓度不变,说明光合作用产生的氧气与呼吸作用消耗的氧气的速率相等,即光合速率与呼

24、吸速率相等,D正确。3.B解析 本题考查植物细胞的光合作用与呼吸作用,意在考查学生的理解能力和图示信息获取应用能力。黑暗条件下,图示密闭装置中培养的细胞只进行细胞呼吸而不能进行光合作用,导致细胞外CO2浓度增大,O2浓度减小,A项正确。光照强度低于光补偿点时,图示细胞的光合作用强度低于细胞呼吸强度,细胞表现为向外界释放CO2、从外界吸收O2,但从外界吸收的O2被用于有氧呼吸消耗,因此不会导致细胞内O2浓度增大,B项错误。光照强度等于光补偿点时,图示细胞的光合作用强度等于细胞呼吸强度,细胞表现为不向外界释放CO2、也不从外界吸收O2,细胞中CO2浓度和O2浓度保持不变,C项正确。光照强度等于光饱

25、和点时, 图示细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度,细胞表现为向外界释放O2、从外界吸收CO2, D项正确。4.B解析 a点时没有光照,叶肉细胞只进行呼吸作用,因此叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体,A正确。b点表示光合速率等于呼吸速率,当植物缺镁时,光合速率降低,只有增大光照强度才能提高光合速率,才能使光合速率等于呼吸速率,即植物缺镁时,b点将向右移动,B错误。由于CO2浓度也能影响光合作用强度,所以大气中CO2浓度可影响c点的位置,C正确。由于植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 和30 ,所以当温度从25 提高到30 后,光合速率减慢,呼吸速率加快。题图中a点代表呼吸速率,现呼吸速率

26、加快,故a点上移;由于光合速率减慢,呼吸速率加快,所以b点右移;d点表示最大净光合速率,故d点上移,D正确。5.A解析 依据密闭透明的玻璃温室内CO2浓度的变化情况可知,6时和18时,即对应于曲线上的b点和c点,光合速率等于呼吸速率,A项正确;密闭透明的玻璃温室内,0时即曲线上a点对应的CO2浓度低于24时即曲线上d点对应的CO2浓度,说明经过一昼夜的新陈代谢后,光合作用吸收的CO2总量低于呼吸作用释放的CO2总量,因此d点植物体内有机物含量比a点少,B项错误;b点和c点的光合速率等于呼吸速率,但不能说明b点的光合速率最大,c点光合速率最小,也不能说明b点的呼吸速率最高,c点的呼吸速率最低,C

27、、D项错误。6.(1)二氧化碳浓度光照强度(2)乙(3)温度高,导致部分气孔关闭,二氧化碳供应减少(4)高解析 (1)题图丙中,ab段曲线下降,原因是密闭装置中二氧化碳被光合作用消耗,浓度降低;图丁中cd段曲线下降,原因是光照强度减弱。(2)根据图丙和图丁,一昼夜中,图丁中曲线和横轴围成的面积,上部与下部的差值远大于图丙,说明装置乙中植物积累的有机物较多。(3)e点(12时左右)时,温度高,蒸腾作用强,为减少水分散失,部分气孔关闭,二氧化碳供应减少,导致光合作用强度明显减弱。(4)装置甲中14点时光照强度比10点时强,可提供较多的ATP和H用于三碳化合物的还原,生成较多的五碳化合物,故14点时

28、植物叶绿体中C5含量高。考点二【命题角度】1.B解析 过程表示的是光合作用的暗反应阶段,其中三碳化合物的还原需要消耗光反应阶段产生的H和ATP,A错误;过程表示的是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,B正确;过程是有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中,有氧呼吸需要氧气,C错误;过程是有氧呼吸的第二阶段,产生的H用于有氧呼吸的第三阶段还原氧气,不能用于过程,过程产生的ATP也不能用于过程,D错误。2.B解析 过程分别为光合作用暗反应中C3的还原、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第二阶段,三者进行的场所分别为叶绿体基质、细胞质基质、线粒体基质,A项正确;过程为光合作用光反应阶段,参与过程

29、的酶种类不同,B项错误;过程为有氧呼吸第三阶段,过程都有ATP产生,C项正确;过程产生的H还来自于参加反应的水,D项正确。3.D解析 光合作用过程中产生的O2来自光反应过程中水的光解,因此O2中的O全部来自原料中的H2O,A正确;光合作用过程中葡萄糖产生于暗反应阶段,其中的O全部来自原料中的CO2,B正确;有氧呼吸的产物H2O产生于有氧呼吸的第三阶段,是H与氧气结合形成的,因此有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2,C正确;有氧呼吸过程中二氧化碳是丙酮酸与水反应产生的,丙酮酸是葡萄糖分解产生的,因此有氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和水,D错误。4.(1)cb(2)1

30、4C3丙酮酸(3)a(4)类囊体薄膜叶绿体基质细胞质基质与线粒体基质线粒体内膜解析 (1)根据题图分析可知,过程与c过程都表示光反应阶段,过程与b过程都表示有氧呼吸第一和第二阶段。(2)根据暗反应过程和有氧呼吸过程分析,二氧化碳中碳元素的转移途径为二氧化碳三碳化合物有机物丙酮酸二氧化碳。(3)已知a表示暗反应阶段,b表示有氧呼吸第一和第二阶段,c表示光反应阶段,d表示有氧呼吸第三阶段,其中只有暗反应阶段消耗ATP,其余过程都产生ATP。同理在过程中,只有过程消耗ATP,其余过程都产生ATP。(4)表示光反应阶段,发生在叶绿体的类囊体薄膜上,产生的H移动到叶绿体基质中参与暗反应过程。表示有氧呼吸

31、第一和第二阶段,发生于细胞质基质和线粒体基质,产生的H移动到线粒体内膜参与有氧呼吸第三阶段。考点三【命题角度】1.A解析 虚线表示光照下二氧化碳的吸收量,代表净光合速率,因此m点表示净光合速率=呼吸作用速率,A符合题意;m点之前二氧化碳浓度逐渐升高,m点之后二氧化碳浓度逐渐降低,说明m点时,光合速率=呼吸作用速率,B不符合题意;m点是光合作用速率曲线与呼吸作用速率曲线相交的点,表明m点时,光合速率=呼吸作用速率,C不符合题意;m表示光补偿点,此时光合速率=呼吸作用速率,D不符合题意。2.D解析 虽然光合速率与呼吸速率相等时,A植物的光照强度比B植物的光照强度小,但本题没有给出界定阴生植物和阳生

32、植物的光照强度标准,故不能判定A是阴生植物,B是阳生植物,A错误;B植物的光合作用的光饱和点为9 klx,如果再增加光照强度,也不会影响光合作用速率,因为此时影响光合作用速率的因素是二氧化碳浓度或温度等,B错误;根据植物总光合速率=净光合速率+呼吸作用速率可知,当光照强度为9 klx时,B植物的总光合速率为30+15=45 mg CO2/(100 cm2叶h),C错误;当光照强度为3 klx时,A植物固定二氧化碳的速率为11+5.5=16.5 mg CO2/(100 cm2叶h),而此时B植物光合速率等于呼吸速率,固定二氧化碳的速率为15 mg CO2/(100 cm2叶h),D正确。3.C解

33、析 依题意可知,甲不透光,其中的植物不能进行光合作用,在短期内只进行有氧呼吸,在有氧呼吸过程中,植物每吸收1 mol的氧气就会释放1 mol的二氧化碳,所以甲中植物减轻,装置内气体的量不变。乙无色透明可透光,其中的植物既能进行光合作用,也能进行有氧呼吸,而且光合作用强度大于有氧呼吸强度,在光合作用过程中,植物每吸收1 mol的二氧化碳就会释放1 mol的氧气,所以乙中植物增重,气体的量不变。综上所述,A、B、D三项均错误,C项正确。4.D解析 每天交替光照、黑暗各12小时,该植物积累的有机物应为光照时积累的有机物减去黑暗中消耗的有机物,设处理前叶圆片干重为X,则各温度下X与黑暗后叶圆片干重的差

34、值代表黑暗中呼吸作用消耗的有机物,光照后叶圆片干重与黑暗后叶圆片干重之差代表光照时积累的有机物,25 时该植物积累的有机物最多,为2(6.75-X),A项错误,D项正确;若昼夜不停地光照,30 时光照时积累的有机物最多,故30 为该植物生长的最适宜温度,B项错误;红光有利于光反应产生较多的ATP、H,利于C3的还原,将实验中白光突然改为强度相同的红光,则短时间内,植株叶绿体中C3含量下降,C项错误。历年真题明考向1.D解析 由图示可知,突变型和野生型在光照强度为0时CO2的释放速率相同,表明二者呼吸速率相同。光照强度低于P时,突变型CO2吸收速率低于野生型,因此,突变型的光合作用强度(光反应和

35、暗反应强度)低于野生型,A项正确。光照强度高于P时,突变型CO2吸收速率高于野生型,突变型的光合作用强度(光反应和暗反应强度)高于野生型,B项正确。光照强度低于P时,限制突变型和野生型光合速率的主要环境因素为横坐标所表示的因素,即光照强度, C项正确。光照强度高于P,突变型未达到光饱和点前,限制突变型光合速率的主要环境因素仍是光照强度,D项错误。2.D解析 本题考查光合作用的过程和学生从图中获取信息的能力。C3的合成速率与胞间CO2浓度呈正相关,与11:00时相比,13:00时胞间CO2浓度相对较低,合成C3的速率也相对较低,A项错误。净光合速率大于0,有机物的积累量增加,14:00后叶片的P

36、n虽然下降,但大于0,有机物的积累量仍增加,B项错误。暗反应要利用光反应产生的H和ATP,17:00后限制光合作用速率的因素是光照强度,CO2浓度增加,并不会使暗反应速率加快,C项错误。根据图中信息可知,叶片的Pn第一次下降是由于Ci下降,而第二次下降是下午14:00,是由于光照强度降低,D项正确。3.(1)O2NADP+ADP+PiC5NADH(或还原型辅酶)(2)C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸解析 (1)图中由H2O光解生成,同时转化生成了NADPH,转化生成了ATP,所以分别代表O2、NADP+、ADP+Pi;可以将CO2固定成C3,所以代表C5(五碳化合物);D中H代表的物质主要

37、是还原型辅酶,即NADH。(2)B为暗反应阶段,消耗ATP;C代表细胞质基质,是进行有氧呼吸第一阶段的场所;D代表线粒体,是进行有氧呼吸第二、三阶段的场所。有氧呼吸的三个阶段均有ATP生成。(3)在缺氧条件下,丙酮酸在酶的催化下会转变为酒精,并放出二氧化碳。4.(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低大于0(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加解析 (1)植物在适宜条件下照光,光合速率大于呼吸速率,植物

38、光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低。甲种植物净光合速率为0时,此时的CO2浓度为甲种植物CO2补偿点,由于甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的,也就是说此时CO2浓度高于乙种植物的CO2补偿点,所以乙种植物的净光合速率大于0。(2)将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,题目暗示了密闭小室中有CO2,并且给予了光照,植物可以进行光合作用,放出O2,使得小室中的O2浓度越来越高,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加。1.2017吉林延边质检 下列关于叶绿体色素的叙

39、述,错误的是()A.菠菜叶肉细胞内光合色素中含量最多的是叶绿素aB.叶绿体中色素分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中C.光合作用过程中叶绿素吸收光能不需要酶的参与D.叶绿体色素的提取实验中加入少许CaCO3可避免叶绿素被破坏解析 B叶绿体中的色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上,B错误。2.2017福建厦门一中模拟 将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率如图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析,下列叙述正确的是()A.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C.间作

40、虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D.大豆植株开始积累有机物时的光照强度单作大于间作解析 D由题图分析可知,与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度都受到影响,故A错误。与单作相比,间作时桑树的光饱和点增大,大豆的光饱和点变小,故B错误。光照强度较高时,间作提高了桑树的光合速率,降低了大豆的光合速率,故C错误。大豆植株开始积累有机物时的光照强度是光补偿点,由题图可知,单作的光补偿点大于间作,故D正确。3.如图表示光合作用过程,a、b、c表示物质,甲、乙表示场所,下列有关分析错误的是()A.物质b可能是ADP和PiB.物质c直接被还原生成(CH2O)和C5C.甲中色素不溶于水,只溶于有机

41、溶剂D.乙中生理过程在有光、无光条件下都可进行解析 B根据题图可看出,甲是叶绿体的类囊体薄膜,其上可发生光合作用的光反应,乙为叶绿体基质,是暗反应的场所,物质b可能是暗反应为光反应提供的ADP和Pi,A正确;物质c为CO2,不可以直接被还原生成(CH2O)和C5,B错误;类囊体薄膜上的色素不溶于水,能溶于有机溶剂,C正确;暗反应在有光、无光条件下均可进行,但需要光反应提供的H和ATP,D正确。4.2017福州一中四模 某同学取7株有5个叶片、株高相近的西红柿植株,分别放在密闭的玻璃容器内进行实验,实验结果见表格。序号温度()光照强度(%)开始时CO2浓度(%)12 h后CO2浓度(%)叶片数1

42、2500.350.3685225100.350.3425325200.350.3065425400.350.2895525600.350.2825625800.350.2805725950.350.2795(1)该同学的实验目的是。实验的自变量是,无关变量是(至少回答2点)等。(2)表中序号1的目的是。序号2至7,实验前后用CO2浓度的变化值来表示。(3)若实验中7种光照强度各只用1株植物,则该同学在实验设计时,遵循了原则和原则。答案 (1)探究光照强度对西红柿植株光合作用速率的影响光照强度温度、开始时CO2浓度、植物叶片数和高度(2)作对照西红柿植株的净光合速率(3)单因子变量对照解析 (1

43、)根据表格可以看出,自变量是光照强度,因变量是二氧化碳的变化量,其代表净光合作用强度,所以实验的目的是探究光照强度和光合作用速率的关系,以便为西红柿植株生长提供最佳光照强度。无关变量是温度、开始时CO2浓度、植物叶片数和高度等。(2)表中序号1的目的是作空白对照,以便分析结果。序号2至7,实验前后用CO2浓度的变化值来表示西红柿植株的净光合速率。(3)实验中7种光照强度各只用1株植物,说明该同学在实验设计时,考虑了单因子变量原则和对照原则,但忽略了平行重复原则。5.2017安徽宣城二模 植物各器官生长发育消耗的有机物都是通过叶片光合作用合成的。研究人员在不同条件下,对某一时刻番茄叶肉细胞中叶绿

44、素a和叶绿素b含量的比值、C3的最大消耗速率及有机物的含量进行了研究,实验结果如下表所示(土壤含水量是指土壤最大含水量的百分比)。请回答下列问题:光照强度土壤含水量(%)叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值C3的最大消耗速率(molm-2s-1)有机物含量 (gL-1)正常光804.4631.71.9403.9725.41.6弱光804.0711.21.2403.7311.81.4(1)叶肉细胞中的叶绿素a和叶绿素b分布在上,在通过纸层析法分离色素时表中所列色素在滤纸条上形成的色素带依次呈色。秋天当叶片逐渐由绿变黄后,叶绿体中(填“有”或“无”)色素。(2)据表中数据可知,弱光下叶肉细胞中(填色素

45、名称)的相对含量有所升高,但是C3的最大消耗速率却明显降低,究其原因是弱光下产生的(填物质名称)减少,限制了暗反应。(3)当土壤含水量为40%时,植物表现为缺水,此时,弱光条件下其叶肉细胞中的有机物含量反而多于土壤含水量为80%时,从水分供应角度分析原因可能是。(4)叶肉细胞的净光合作用量等于光合作用合成的有机物减去叶肉细胞呼吸作用消耗的有机物。表中所示有机物含量是否是叶肉细胞净光合作用量?,说明理由:。答案 (1)叶绿体类囊体薄膜蓝绿色和黄绿有(2)叶绿素bH和ATP(3)土壤缺水对呼吸作用的影响大于对光合作用的影响(4)不是表中所示叶肉细胞中的有机物量=光合作用合成量-细胞呼吸消耗量-运到

46、其他器官的量解析 (1)叶肉细胞中叶绿体中的色素存在于叶绿体的类囊体薄膜上。其中叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,颜色分别为蓝绿色和黄绿色。秋天叶片逐渐由绿变黄是由于叶绿素减少,叶片表现出类胡萝卜素的颜色。(2)根据表格中结果可知,光照强度变弱,叶绿素a含量和叶绿素b含量的比值变小,这表明叶绿素b的含量相对增多,从而能更有效地吸收弱光环境中含量较多的波长较短的蓝紫光。在光反应生成的ATP和H作用下,C3发生还原而被消耗,在土壤含水量相同的情况下,弱光处理,C3被消耗的速率降低,说明光反应生成的ATP和H较少。(3)当土壤含水量为40%时,植物表现为缺水,此时,弱光条件下其叶肉细胞中的有机物含量反而

47、多于土壤含水量为80%时,从水分供应角度分析原因可能是土壤缺水对呼吸作用的影响大于对光合作用的影响。(4)净光合作用量=总光合作用量-呼吸作用消耗量。由于叶肉细胞光合作用合成有机物后,一部分用于自身呼吸作用,一部分运输到植物体其他部位,剩余的部分即叶片的“有机物含量”,因此该值不能表示叶肉细胞的净光合作用量。6.2017吉林长春一模 某植物夜间通过气孔吸收CO2,CO2经一系列反应合成苹果酸并储存在液泡中,白天液泡中的苹果酸可以被运送至细胞质基质,经过反应产生CO2,进而参与卡尔文循环(如图所示)。请据图回答:(1)叶绿体中的色素主要吸收光。 (2)该植物细胞进行卡尔文循环的场所是叶绿体。参与

48、卡尔文循环的CO2直接来源于过程和过程,被固定后生成的化合物是(填“C3”或 “C5”)(3)经研究发现,该植物夜晚虽然能吸收CO2,却不能合成(CH2O),原因是。(4)在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是。(5)根据题干信息可以推测,该植物很有可能生活在(填“干热”或“湿冷”)的环境中。答案 (1)红光和蓝紫(2)基质苹果酸分解有氧呼吸(或细胞呼吸)C3(3)夜晚没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供H和ATP(4)颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构(5)干热解析 (1)叶绿体中的色素包括叶绿素

49、和类胡萝卜素,主要吸收红光和蓝紫光。(2)图中该植物细胞的卡尔文循环发生在叶绿体的基质中;据图分析可知,卡尔文循环需要的二氧化碳可以来自于苹果酸的分解,也可以来自于主要发生于线粒体的有氧呼吸。(3)夜晚没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供H和ATP,所以该植物夜晚虽然能吸收CO2,却不能合成(CH2O)。(4)根据题干信息可知,叶绿体内部有一些颗粒被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,说明其缩小与叶绿体的长大有关,可能的原因是颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构。(5)由题意可知,此类植物夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,白天气孔关闭,由此推测其生

50、活在炎热干旱的环境中。拓展微课光合速率的测定方法及计算【专题讲解破难点】1.B解析 1组中没有光照,液滴向左移2.24 mL/h,说明植物呼吸作用消耗了密闭小室内的氧气,A正确;6组在光照强度为1500 lx,CO2浓度为0.03%时,既进行光合作用又进行呼吸作用,液滴向右移动9.00 mL/h,说明植物光合作用产生氧气量大于有氧呼吸消耗氧气量,B错误;2组和3组相比,CO2浓度都为0.03%,光照强度分别是800 lx和1000 lx,故限制2组液滴移动的主要环境因素是光照强度,C正确;3组和4组相比,光照强度都为1000 lx,CO2浓度分别是0.03%和0.05%,故限制3组液滴移动的主

51、要环境因素是CO2浓度,D正确。2.C解析 由题意可知,a-b为该处生物24 h呼吸作用消耗氧气量,c-a为该处生物24 h净光合作用的氧气积累量,则总光合作用值=净光合作用值+呼吸作用值=c-a+a-b=c-b,因此A、B正确。如果没有3号瓶,也可以测出该处生物24 h内光合作用产生的氧气量和呼吸作用消耗的氧气量,先测量1、2号瓶刚取出时的溶氧量,然后再测量24 h后1、2号瓶中的溶氧量,那么1号瓶溶氧量的差值就是呼吸作用消耗的氧气量,2号瓶溶氧量的差值是光合作用净产氧量,两者相加为该处生物总光合作用产生的氧气量,因此C错误,D正确。3.A解析 设在A、B的对应部位截取相等面积的叶片的初始重

52、量为E,由题意可知,MA=E-A叶片被截取部分6小时呼吸作用消耗的有机物总量,MB=E-A叶片被截取部分6小时呼吸作用消耗的有机物总量+B叶片被截取部分6小时光合作用制造的有机物总量,所以M=MB-MA=(E-A叶片被截取部分6小时呼吸作用消耗的有机物总量+B叶片被截取部分6小时光合作用合成的有机物总量)-(E-A叶片被截取部分6小时呼吸作用消耗的有机物总量)=B叶片被截取部分6小时光合作用合成的有机物总量,A项正确,B、C、D三项错误。4.A解析 停止光照后,光反应产生的ATP和H还能维持暗反应进行一小段时间,所以制造的有机物含量丙乙甲。5.B解析 分析图甲可知,光照强度为B时,CO2释放量和O2产生总量相等,都为3单位,细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用,剩余部分释放到外界,说明此时细胞呼吸作用大于光合作用,A项错误;光照强度为D时,水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率,光照强度为A时,CO2释放量可表示呼吸速率,则光照强度为D时,O2产生总量为8单位,需要消耗的CO2量也为8单位,所以单位时间内需从外界吸