高考生物第一輪復習 第三單元 第3講 能量之源-光與光合作用課件 新人教版必修1.ppt

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固基礎自我診斷,破疑難深化探究,沖關練兩級集訓,第3講 能量之源——光與光合作用 [考綱定位] 1.光合作用的基本過程(Ⅱ) 2.影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ) 3.葉綠體色素的提取和分離(實驗),課后限時自測,提能力專項培優(yōu),一、捕獲光能的色素和結構 1．葉綠體的結構示意圖,2．比較葉綠體色素的種類和功能,葉綠素a,葉綠素b,紅光和藍紫光,黃,橙黃,藍紫光,二、光合作用的探索歷程(連線),【提示】 ①－b ②－a ③－e ④－c ⑤－d,三、光合作用的基本過程(據(jù)圖填空) 1．過程圖解 2．反應式： ______________________________,四、光合作用原理的應用 1．光合作用強度 (1)概念：植物在__________內(nèi)通過光合作用制造_____的數(shù)量。 (2)表示方法：用一定時間內(nèi)__________或__________的數(shù)量來定量地表示。 2．影響因素 (1)空氣中__________ 。 (2)土壤中____________。,單位時間,糖類,原料消耗,產(chǎn)物生成,CO2的濃度,水分的含量,(3)光照的___________以及光的______。 (4) _____的高低。 3．應用 控制____________和溫度的高低、適當增加作物環(huán)境中____________ 來提高光合作用強度。,時間、強度,成分,溫度,光照的強弱,CO2的濃度,一、思考判斷 1．(2014新課標全國卷Ⅱ)光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與。( ) 2．(2013新課標全國卷Ⅱ)植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效吸收綠光。( ) 【提示】 植物主要吸收藍紫光和紅光，綠光吸收最少，反射多，所以葉片呈現(xiàn)綠色。,√,,3．(2013新課標全國卷Ⅱ)葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同。( ) 4．(2012海南高考)葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍紫光。( ) 5．(2011海南高考)液泡中色素吸收的光能用于光合作用。( ) 【提示】 液泡中色素吸收的光能不能用于光合作用。,√,√,,6．(2014海南高考)進入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原。( ) 7．(2011浙江高考)破壞葉綠體外膜后，O2不能產(chǎn)生。( ) 【提示】 O2的產(chǎn)生在類囊體膜上。 8．(2009海南高考)在其他條件適宜的情況下，植物正常進行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，短時間內(nèi)葉綠體中C3和C5化合物含量都迅速增加。( ) 【提示】 突然停止光照，C3增加，C5減少。,√,,,9．(2009安徽高考)H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。( ) 【提示】 H2O光解發(fā)生在類囊體膜上。 10．(2010天津高考)在葉肉細胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)。( ) 11．(2014海南高考)夏季晴天光照最強時，小麥光合速率最高。( ) 【提示】 由于高溫導致氣孔關閉，CO2吸收減少，小麥光合速率下降。,,√,,12．(2012海南高考)將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時間的延長，玻璃容器的CO2濃度一直保持穩(wěn)定，不變化。( ) 【提示】 玻璃容器內(nèi)CO2濃度降至一定水平后保持相對穩(wěn)定。,,13．(2012浙江高考)停止供水，植物光合速率下降，這是由于水是光合作用的原料，又是光合作用產(chǎn)物在植物體內(nèi)運輸?shù)闹饕橘|(zhì)。( ) 14．(2011新課標全國卷)番茄幼苗在缺鎂培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降的原因是光反應強度降低，暗反應強度降低。( ) 15．(2009浙江高考)夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降溫，可以提高作物產(chǎn)量。( ),√,√,√,二、圖示識讀 根據(jù)下圖回答問題： (1)圖中a、b兩個生理過程發(fā)生的場所是________，若適當提高CO2濃度，短時間內(nèi)圖中C的含量變化是________。,(2)圖中物質(zhì)D為________，D的生成量可代表光合作用的強度。除此之外，下列哪些選項也能夠代表光合作用強度？________。 A．O2的釋放量 B．C3化合物的量 C．C5化合物的量 D．CO2的吸收量 (3)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該植物夜晚雖然能吸收CO2，卻不能合成D，原因是______________________。,【提示】 (1)葉綠體基質(zhì) 下降 (2)(CH2O)(或有機物、糖類) AD (3)沒有光照，不能進行光反應，不能為暗反應提供[H]和ATP,考點1 光合作用的過程 1．光反應與暗反應的比較,,類囊體薄膜,基質(zhì),ADP,Pi,2.反應式及元素去向分析,1．誤認為光反應中產(chǎn)生的ATP，可用于各項生命活動 光合作用光反應產(chǎn)生的ATP只用于暗反應階段，不能用于其他生命活動，其他生命活動所需ATP只能來自細胞呼吸。 2．誤認為沒有暗反應，光反應能獨立進行 光反應為暗反應提供[H]和ATP，因此沒有光反應，暗反應不能進行。在暗反應不能進行時，因光反應產(chǎn)生的[H]和ATP的積累，光反應也要停止。,3．誤認為光合作用只能在葉綠體中進行 藍藻無葉綠體，但藍藻細胞中含有吸收光能的色素和催化光合作用的酶，也可進行光合作用。,角度1 直接考查光合作用過程 1．(2014海南高考)關于小麥光合作用的敘述，錯誤的是( ) A．類囊體上產(chǎn)生的ATP可用于暗反應 B．夏季晴天光照最強時，小麥光合速率最高 C．進入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原 D．凈光合速率為零時，會導致幼苗停止生長,[解析] 類囊體上進行光反應產(chǎn)生的ATP可用于暗反應，A正確；夏季晴天光照最強時，由于高溫導致氣孔關閉，CO2吸收減少，小麥光合速率下降，B錯；進入葉綠體中的CO2必須先經(jīng)過固定，形成C3后再被NADPH還原，C正確；凈光合速率為零時，積累量為零，因缺乏營養(yǎng)物質(zhì)，導致幼苗停止生長，D正確。 [答案] B,角度2 考查條件變化對光合作用過程的影響 2．(2014新課標全國卷Ⅰ)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是( ) A．O2的產(chǎn)生停止 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降,【思路點撥】 解答本題注意以下幾點： ①綠藻生活的條件由光照變?yōu)楹诎怠?②根據(jù)條件變化分析光反應和暗反應的相關變化。 ③根據(jù)光反應和暗反應的相關變化判斷各項是否正確。 [解析] 用黑布將培養(yǎng)瓶罩住，光反應停止，氧氣的產(chǎn)生停止，A項會發(fā)生；光反應停止，[H]和ATP的產(chǎn)生停止，導致暗反應C3的還原速度減慢，C3在葉綠體內(nèi)積累導致二氧化碳的固定減慢，B項不會發(fā)生；,光反應停止，ATP的生成減少，ATP/ADP比值下降，C項會發(fā)生；光反應停止，NADPH([H])的產(chǎn)生減少，NADPH/NADP＋比值下降，D項會發(fā)生。 [答案] B,3．在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為0.003%環(huán)境中的某植物迅速轉移到CO2濃度為1%的環(huán)境中，其葉綠體中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢如下圖。相關說法錯誤的是( ),A．A曲線表示C3，B曲線表示C5 B．夏季“午休現(xiàn)象”時C3、C5變化與本圖不一致 C．適當增加光強，葉肉細胞中的C3、C5會同時增加 D．當CO2濃度又變?yōu)?.003%時，圖中曲線將再次發(fā)生變化 [解析] 此題考查對光合作用過程的理解和識圖讀圖的能力。將植物從低濃度CO2環(huán)境中轉移到高濃度CO2的環(huán)境中，在短時間內(nèi)葉綠體中C3含量增加，C5含量降低，然后達到平衡狀態(tài)。夏季“午休現(xiàn)象”是植物由于缺水，氣孔關閉，葉綠體中CO2濃度降低，,短時間內(nèi)葉綠體中C5含量增加，C3含量降低，然后達到平衡狀態(tài)。將植物從低濃度CO2環(huán)境中轉移到高濃度CO2的環(huán)境中，同時適當增加光照，光反應產(chǎn)生的[H]和ATP增多，C3的還原加快，C5的產(chǎn)生也加快，CO2與C5結合產(chǎn)生C3的速度也加快，暗反應的循環(huán)達到新的平衡，但不會是C3、C5同時增加。當CO2濃度又從高濃度變?yōu)榈蜐舛葧r，短時間內(nèi)葉綠體中C3含量降低，C5含量增加，然后C3和C5的含量達到新的平衡狀態(tài)。 [答案] C,環(huán)境因素驟變對物質(zhì)含量動態(tài)變化的判斷 當外界條件改變時，光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量變化可以采用下圖分析： (1)圖形,(2)分析,,考點2 光合作用的影響因素及應用 1．內(nèi)部因素 (1)與植物自身的遺傳特性有關，以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。,(2)植物葉片的葉齡、葉面積指數(shù)也會影響光合作用，如圖所示。,2．外部因素 (1)單因子,,ATP,NADPH,光補償點,,C3,CO2,有機肥,,酶活性,微生物,(2)多因子,外界因素對光合作用影響的實質(zhì),角度1 考查單因子對光合作用的影響 4．科學家研究20 ℃時小麥的光合作用強度與光照強度的關系，得到如圖曲線：下列有關敘述不正確的是( ),A．隨著環(huán)境溫度的升高，cd段位置不斷上移 B．a(chǎn)點時葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體 C．當小麥缺Mg2＋時，b點將向右移動 D．限制cd段不再上升的環(huán)境因素是溫度和CO2濃度 【思路點撥】 解答本題注意以下幾點： ①溫度如何影響光合速度。 ②a、b點表示的含義。 ③ac段和cd段限制光合速率的因素。,[解析] 本題考查的是光照強度、礦質(zhì)元素、溫度及植物內(nèi)部因素對光合作用的影響情況。酶的活性受溫度的影響，隨著環(huán)境溫度的升高，二氧化碳的吸收量會有所增加，但不會不斷升高，在超過最適溫度后會有所下降；a點時因沒有光照，葉肉細胞只進行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體；當植物缺Mg時，葉綠素減少，光反應減弱，暗反應合成的有機物減少，b點將向右移動；c點之后限制光合作用的因素不再是光照強度，而是溫度和CO2濃度。 [答案] A,角度2 考查多因子對光合作用的影響 5．如圖表示某植物光合作用速率與環(huán)境因素之間的關系，請據(jù)圖回答：,(1)圖甲表示在光照弱的情況下，光合作用隨光照強度的增加而________，這種情況下，光照強度主要影響光合作用的________階段。 (2)從圖甲可見，光照強度超過某一強度時，光合作用速率不再增加，且有穩(wěn)定發(fā)展的趨勢，此時限制光合作用的外界因素主要是____________，主要限制光合作用的________階段。 (3)圖乙中C點表示植物生長的________，出現(xiàn)CD段的原因是_______________________________。,(4)請在圖甲中繪制50 ℃時植物光合作用速度變化的曲線。 [解析] 光合作用速率受光照強度、溫度和CO2濃度等影響，本題只研究了光照強度和溫度對植物光合作用的影響，由圖甲可以看出，光照弱時，光合作用速率隨光照強度的增加而增強，此時外界條件主要影響光反應，而與溫度無關。而當光照強度超過某一值時，溫度又成了限制因素。由圖乙可以看出，在50 ℃時光合速率大于20 ℃時而小于30 ℃時，可在圖甲中畫出相應曲線。,[答案] (1)增強 光反應 (2)溫度 暗反應 (3)最適溫度 酶活性降低，光合作用速率降低 (4)如圖,對于有飽和點(平衡點)的坐標曲線，分析其限制因素的時候要分兩部分： (1)達到飽和點以前的限制因素，為橫坐標表示的因素。 (2)達到飽和點以后的限制因素，為橫坐標表示的以外的因素。,考點3 光合作用和細胞呼吸 1．光合作用與有氧呼吸的區(qū)別：,ATP中活躍的化學,熱,2.光合作用與有氧呼吸的聯(lián)系：,(1)物質(zhì)方面,(2)能量方面,3．光合作用與細胞呼吸的計算總結 (1)光合速率與呼吸速率的表示方法 ①凈光合速率：常用一定時間內(nèi)O2 ______量、CO2 ______量或有機物______量表示。 ②真正光合速率：常用一定時間內(nèi)O2 ______量、CO2 ______量或有機物______量表示。 ③呼吸速率：植物置于______環(huán)境中，測定實驗容器內(nèi)CO2增加量、O2減少量或有機物減少量。,釋放,吸收,積累,產(chǎn)生,固定,產(chǎn)生,黑暗,(2)凈光合速率與真正光合速率的關系 ①綠色組織在______條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點)。 ②綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)據(jù)為_____________。,黑暗,凈光合速率,③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，關系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下： a．光合作用產(chǎn)氧量＝氧氣釋放量＋_______________； b．光合作用固定CO2量＝CO2吸收量＋ _________________量； c．光合作用葡萄糖產(chǎn)生量＝葡萄糖積累量(增重部分)＋ ___________________________。,細胞呼吸耗氧量,細胞呼吸釋放CO2,細胞呼吸消耗葡萄糖量,角度1 光合作用和有氧呼吸的聯(lián)系 6．(2014天津高考)下圖是細胞中糖類合成與分解過程示意圖。下列敘述正確的是( ) A．過程①只在線粒體中進行，過程②只在葉綠體中進行 B．過程①產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中 C．過程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自H2O D．過程①和②中均能產(chǎn)生[H]，二者還原的物質(zhì)不同,【思路點撥】 解答本題注意以下幾點： (1)明確①、②分別表示的是有氧呼吸和光合作用過程。 (2)根據(jù)光合作用和有氧呼吸的過程分析判斷各項。 [解析] 過程①為有氧呼吸過程，反應場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，過程②為光合作用，真核生物在葉綠體中進行，原核生物在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，A錯誤；有氧呼吸產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失，少部分儲存在ATP中，B錯誤；光合作用所產(chǎn)生的糖類中的氧來自CO2，C錯誤；過程①和②都能產(chǎn)生[H]，,前者主要與氧結合產(chǎn)生水并釋放大量能量，后者主要用于C3還原，D正確。 [答案] D,7．(2014石景山區(qū)期末)下圖所示為甘蔗的葉肉細胞內(nèi)的系列反應過程，下列有關說法正確的是( ) A．過程①消耗CO2釋放O2，過程③消耗O2釋放CO2 B．過程②只發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，過程③只發(fā)生在線粒體基質(zhì) C．過程①產(chǎn)生[H]，過程②消耗[H]，過程③產(chǎn)生[H]也消耗[H],D．若過程②的速率大于過程③的速率，則甘蔗的干重必然增加 [解析] 圖中過程①表示光合作用的光反應階段，消耗CO2的是暗反應階段，A項錯誤；圖示過程③為呼吸作用，發(fā)生在線粒體和細胞質(zhì)基中，B錯；圖示過程①(光合作用光反應)產(chǎn)生[H]，圖示過程②(光合作用暗反應)消耗[H]，圖示過程③(細胞呼吸)既產(chǎn)生[H]，也消耗[H]，C項正確；甘蔗干重增加的條件是整個植株的有機合成量大于消耗量，而圖示僅為一個細胞中能量代謝過程，D錯。 [答案] C,角度2 凈光合速率與真正光合速率的計算 8．將某綠色植物放在特定的實驗裝置中，研究溫度對光合作用和呼吸作用的影響(其他實驗條件都是理想的)，實驗以CO2的吸收量與釋放量為指標。實驗結果如下表所示：,下面對該表格分析中正確的是( ) A．晝夜不停地光照，在35 ℃時該植物不能生長 B．晝夜不停地光照，在20 ℃時該植物生長得最快 C．每天光照12 h，20 ℃時該植物積累的有機物最多 D．每天光照12 h，30 ℃時積累的有機物是10 ℃時的2倍 [解析] 光照下吸收CO2量表示植物的凈光合作用的量，黑暗中釋放CO2量表示植物的呼吸量。晝夜不停地光照，在35 ℃時該植物的凈光合作用的量為3.00，植物能生長。,晝夜不停地光照，植物生長得最快就是凈光合作用的量最多，應在25 ℃時。每天光照12 h，黑暗12 h，植物積累有機物最多的是12 h植物凈光合作用的量與12 h植物呼吸量的差值，該差值20 ℃時最多。每天光照12 h，30 ℃時積累的有機物是(3.50－3.00)12＝0.5012，10 ℃時積累的有機物是(1.75－0.75)12＝1.0012，故30 ℃時積累的有機物是10 ℃的0.5倍。 [答案] C,9．下圖為從植物的同一葉片上陸續(xù)取下面積、厚薄相同的葉圓片，稱其干重。假定在整個實驗過程中溫度不變，葉片內(nèi)有機物不向其他部位轉移。以下分析正確的是( ) A．三個葉圓片的質(zhì)量大小關系一定是z＞x＞y B．葉圓片Z在4小時內(nèi)的有機物積累量為(z－x－2y)g C．葉圓片Z在后2小時內(nèi)的有機物制造量為(z＋x－2y)g D．整個實驗過程中呼吸速率可表示為(x－y)g/4 h,[解析] 本題以實驗為載體考查光合作用與細胞呼吸的綜合。在上午10時移走的葉圓片的質(zhì)量為x g，上午10時移動整個裝置于黑暗中，中午12時移走的葉圓片質(zhì)量為y g，在2小時黑暗中，葉圓片只進行細胞呼吸，葉圓片的細胞呼吸量為x－y。下午14時移走的葉圓片質(zhì)量為z g，因此在下午2小時葉圓片同時進行光合作用和細胞呼吸，下午2小時葉圓片的凈光合量為z－y。三個葉圓片質(zhì)量關系為x＞y，z＞y，但z和x的大小沒法比較。葉圓片z在4小時內(nèi)的有機物積累量為(z－x)g。葉圓片z在后2小時內(nèi)的有機物制造量為葉圓片的總光合量，,葉圓片z在后2小時內(nèi)總光合量等于2小時葉圓片的凈光合量＋2小時葉圓片的細胞呼吸量，為(z－y＋x－y)g＝(z＋x－2y)g。整個實驗過程中呼吸速率可表示為(x－y)g/2h。 [答案] C,實驗8 綠葉中色素的提取和分離 1．原理解讀 (1)提取：葉綠體中的色素溶于__________而不溶于____，可用__________等有機溶劑提取色素。 (2)分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。,有機溶劑,水,無水乙醇,2．實驗流程,3．注意事項及原因分析,溶解色素,SiO2,CaCO3,棉塞,層析液,4.綠葉中色素提取分離異常現(xiàn)象分析 (1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析 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，濾液中色素(葉綠素)太少。 ③一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。 ④未加________或加入過少，色素分子被破壞。,碳酸鈣,(2)濾紙條色素帶重疊： ①濾液細線不直。 ②濾液細線過粗。 (3)濾紙條看不見色素帶： ①忘記畫濾液細線。 ②濾液細線接觸到________，且時間較長，色素全部溶解到________中。,層析液,層析液,1．(2013海南高考)關于葉綠素提取的敘述，錯誤的是( ) 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胡蘿卜素 D．研磨時加入石英砂可使葉片研磨更充分,[解析] 葉綠體中的四種色素包括胡蘿卜素，胡蘿卜素溶于無水乙醇，C項錯誤；菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料，研磨時加入SiO2可使葉片研磨更充分，加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞，因此A、B、D三項正確。 [答案] C,2．(2013江蘇高考)關于葉綠體中色素的提取和分離實驗的操作，正確的是( ) A．使用定性濾紙過濾研磨液 B．將干燥處理過的定性濾紙條用于層析 C．在劃出一條濾液細線后緊接著重復劃線2～3次 D．研磨葉片時，用體積分數(shù)為70%的乙醇溶解色素,[解析] 過濾主要是將濾渣和濾液分開，要用吸水性差的紗布而不能用吸水性強的濾紙過濾研磨液，A錯誤；干燥處理定性濾紙是為了讓層析液能夠更快的上升，使色素更好地分離，B正確；畫濾液細線，要等一次畫完干燥后才能重復，防止濾液細線過粗，C錯誤；葉綠體中色素為脂溶性的，要用無水乙醇溶解，D錯誤。 [答案] B,3．(2015蘇北四市期末)甲、乙、丙、丁四位同學，在利用新鮮綠色菠菜為實驗材料，用層析法進行葉綠體中色素的提取和分離實驗時，由于操作不同，而得到了以下四種不同的層析結果。下列分析錯誤的是( ),A．甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液 B．乙可能是因為研磨時加入無水乙醇過多 C．丙可能是正確操作得到的理想結果 D．丁可能是因為研磨時未加入CaCO3 [解析] 葉綠體中的色素屬于有機物，易溶于酒精等有機溶劑，難溶于水，所以不能用水作提取液和層析液。乙中每種色素都有，但含量很少，可能是無水乙醇過多，色素濃度太低導致的。丙中每種色素都有，但是胡蘿卜素和葉黃素含量較多，葉綠素a和葉綠素b含量較少，這不應該是正確操作得到的理想結果，如果操作無誤，,應該是葉綠素類的含量多。丁中葉綠素a和葉綠素b含量很少，可能是研磨時未加入CaCO3破壞了葉綠素類物質(zhì)，因為與類胡蘿卜素相比，葉綠素類更易受到破壞。 [答案] C,兩個典型圖示的曲線解讀 [典型圖示],[信息解讀] 1．圖1中各點含義及形成原因分析 a點：凌晨2時～4時，溫度降低，呼吸作用減弱，CO2釋放減少。 b點：有微弱光照，植物開始進行光合作用。 bc段：光合作用強度小于呼吸作用強度。 c點：上午7時左右，光合作用強度等于呼吸作用強度。 ce段：光合作用強度大于呼吸作用強度。 d點：溫度過高，部分氣孔關閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。 e點：下午6時左右，光合作用強度等于呼吸作用強度。,ef段：光合作用強度小于呼吸作用強度。 fg段：沒有光照，停止光合作用，只進行呼吸作用。,2．圖1中有機物產(chǎn)生與消耗情況的分析(見下圖) (1)積累有機物時間段：ce段。c點和e點時，光合作用強度與呼吸作用強度相等，c～e由于光照強度的增強，光合作用強度大于呼吸作用強度，故不斷積累有機物。,(2)制造有機物時間段：bf段。b點大約為早上6點，太陽升起，有光照，開始進行光合作用；f點大約為下午6點，太陽落山，無光，停止光合作用。 (3)消耗有機物時間段：Og段。一天24小時，細胞的生命活動時刻在進行，即不停地消耗能量，故呼吸作用始終進行。 (4)一天中有機物積累最多的時間點：e點。白天，光合作用強度大于呼吸作用強度，積累有機物；e點后，隨著光照的減弱，呼吸作用強度大于光合作用強度，故e點時積累的有機物最多。,(5)一晝夜有機物的凈積累量表示：SP—SM—SN。SP表示白天的凈積累量，SM和SN表示夜晚的凈消耗量，故SP—(SM＋SN)為一晝夜的凈積累量。,3．圖2中各點含義及形成原因分析 AB段：無光照，植物只進行呼吸作用。 BC段：溫度降低，呼吸作用減弱。 CD段：4時后，微弱光照，開始進行光合作用，但光合作用強度呼吸作用強度。其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象。,H點：光合作用強度＝呼吸作用強度。 HI段：光照繼續(xù)減弱，光合作用強度呼吸作用強度，直至光合作用完全停止。,(2012山東高考)夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是( ) A．甲植株在a點 開始進行光合作用 B．乙植株在e點 有機物積累量最多 C．曲線b～c段和d～e段下降的原因相同 D．兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關閉,[解析] 由圖可知，a點是光合速率和呼吸速率相等的點，在a點之前就進行光合作用，A錯誤；CO2的吸收速率(凈光合速率)大于零，說明植物在積累有機物，6時～18時，植物一直在積累有機物，所以有機物積累量最多是在18時，B錯誤；b～c段的變化是由于溫度高，蒸騰作用旺盛，植物為了減少水分的散失而關閉氣孔，致使植物吸收CO2量減少，d～e段的變化由光照強度減弱引起，C錯誤；在b～d段，甲植株沒有出現(xiàn)CO2吸收速率下降，有可能是某種原因導致其葉片的氣孔無法關閉，D正確。 [答案] D,(2014河北邯鄲模擬)如圖表示夏季晴天，某植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化情況，假設5時日出，19時日落，玻璃罩內(nèi)的植物生理狀態(tài)與自然環(huán)境中的相同。用CO2測定儀測得了一天中該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況，繪制成如下圖所示的曲線，下列有關說法正確的是( ),A．BC段較AB段CO2增加減慢，是因為低溫使植物呼吸作用減弱 B．CO2濃度下降從D點開始，說明植物進行光合作用是從D點開始的 C．FG段CO2濃度下降不明顯，是因為光照強度減弱，光合作用減弱 D．H點CO2濃度最低，說明此時植物對CO2的吸收最多，光合作用最強,[解析] 由圖可知，BC段較AB段CO2增加減慢，是因為低溫使植物呼吸作用減弱，A項正確。CO2濃度下降從D點開始，說明D點時光合作用強度等于呼吸作用強度，B項錯誤。FG段CO2濃度下降不明顯，是因為光照強度太強導致氣孔關閉，CO2供應減少，使光合作用減弱，C項錯誤。H點CO2濃度最低，說明一天中此時植物積累的有機物最多，但并不等于光合作用最強，D項錯誤。 [答案] A,1. (2014濰坊一中月考)某校生物興趣小組以玉米為實驗材料，研究不同條件下 光合作用和呼吸作用 速率(密閉裝置)，繪 出圖甲、乙和丙。 圖中光合作用速率 與呼吸作用速率并 不相等的點是( ),A．A B．B C．C D．D [解析] 圖甲中A表示植物凈光合速率等于呼吸速率，即總光合速率是呼吸速率的2倍。 [答案] A,2．(2015南昌重點中學模擬)某植物放置在密閉的玻璃鐘罩中，首先將其放在光照下，然后突然將其放置在室內(nèi)黑暗中一段時間，然后開啟室內(nèi)光源，測得密閉容器中CO2含量的變化如圖，則下列敘述不正確的是( ),A．BC段表示植物處于黑暗中玻璃鐘罩中的CO2含量的變化圖 B．DE段表示該植物光合作用強度與細胞呼吸強度相等 C．B點植物積累的有機物比D點多 D．B至C的過程中，葉綠體中[H]的含量是上升的 [解析] BC段鐘罩中的CO2含量升高，植物處于黑暗中；DE段CO2含量不再發(fā)生變化說明光合作用吸收的CO2和呼吸作用產(chǎn)生的CO2量相等；B點CO2濃度低，因此B點積累的有機物比D點多；BC過程無光照，[H]含量下降。 [答案] D,3．將某綠色盆栽植物置于密閉容器內(nèi)暗處理后，測得容器內(nèi)CO2和O2濃度相等(氣體含量相對值為1)，在天氣晴朗時的早6時移至陽光下，日落后移到暗室中繼續(xù)測量兩種氣體的相對含量。變化情況如圖所示。下列對此過程的分析正確的是( ),注：兩條曲線在20時前沿水平虛線上下對稱 A．只有在8時光合作用強度與呼吸作用強度相等 B．在9～16時之間，光合速率呼吸速率，O2濃度不斷上升 C．該植物體內(nèi)17時有機物積累量小于19時的有機物積累量 D．該植物從20時開始進行無氧呼吸,[解析] A，分析題圖可知，光合作用與呼吸作用強度相等的點是氧增加為零(或CO2減少為零)點時，8時和17時光合作用強度和呼吸作用強度相等。B，分析曲線可知，在9～16時之間，O2濃度不斷增加，光合速率大于呼吸速率。C，分析曲線可知，17時植物體內(nèi)有機物積累量最大，19時光合強度小于呼吸強度，植物體內(nèi)有機物逐漸減少。D，分析題圖曲線可知，20時后，O2濃度逐漸減少，說明植物仍進行有氧呼吸。 [答案] B,4．將葉面積相等的A、B兩種植物的葉片分別放置在相同的、溫度適宜且恒定的密閉小室中，給予充足的光照，利用紅外測量儀每隔5 min測定一次小室中的CO2濃度，結果如圖所示。對此實驗敘述正確的是( ),A．30 min以后，兩種植物葉片光合作用強度都與呼吸作用強度相等 B．當CO2濃度約為0.8 mol/L時，A、B兩植物的光合作用強度相等 C．此實驗可用于驗證A植物比B植物具有更強的固定CO2的能力 D．若A植物在第5 min時光照突然降低，C5含量將增加,[解析] 在密閉的小室中，植物同時進行光合作用和呼吸作用。小室中的CO2濃度降低時，植物的光合作用速率大于細胞呼吸速率。小室中CO2濃度不變時，植物的光合作用速率與細胞呼吸速率相等。A植物比B植物固定CO2的能力弱。A植物在第5 min時光照突然降低，光反應產(chǎn)生的[H]和ATP減少，C5含量將減少。 [答案] A,[A 基礎訓練] 1．某研究組獲得了水稻的胡蘿卜素缺失突變體。對其葉片進行紅光照射，光吸收值測定和色素層析條帶分析(從上至下)，與正常葉片相比實驗結果是( ) A．光吸收差異不顯著，色素帶缺第1條 B．光吸收差異顯著，色素帶缺第2條 C．光吸收差異顯著，色素帶缺第3條 D．光吸收差異不顯著，色素帶缺第4條,[解析] 考查綠葉中色素的種類、色素條帶的位置、色素吸收光的情況。故選A。 [答案] A,2．(2014河南信陽二調(diào))光合作用中的[H]就是NADPH，后者合成的反應式是NADP＋＋H＋＋2e- NADPH。下列相關敘述不正確的是( ) A．NADPH具有還原性 B．反應物中的H＋來自水 C．NADPH在葉綠體基質(zhì)中合成 D．暗反應產(chǎn)物中的H＋來自NADPH,[解析] NADPH可還原C3，具有還原性，A項正確。NADPH中的H＋來自水的光解，B項正確。NADPH在葉綠體的類囊體薄膜上合成，C項錯誤。NADPH為暗反應提供還原態(tài)的H，D項正確。 [答案] C,3．下列物質(zhì)中，可以在葉綠體類囊體薄膜上被消耗的有( ) A．水、二氧化碳、ATP B．氧氣、水、ATP C．水、ADP、Pi D．ADP、C3、水 [解析] 在葉綠體類囊體薄膜上發(fā)生的光反應，有ATP的形成和水的光解。 [答案] C,4．下面為光合作用的過程示意圖，在適宜條件下栽培小麥，如果突然將c降低至極低水平(其他條件不變)，則a、b在葉綠體中的含量變化將會是( ) A．a(chǎn)上升、b下降 B．a(chǎn)、b都上升 C．a(chǎn)、b都下降 D．a(chǎn)下降、b上升,[解析] 圖中a為[H]，b為ATP，c為二氧化碳，在光合作用的過程中突然將二氧化碳降低到極低水平，在其他條件不變的情況下，C3化合物減少，消耗[H]和ATP減少，[H]和ATP的含量都會上升。 [答案] B,5．下圖甲為葉綠體結構與功能示意圖，圖乙表示一株小麥葉片葉綠體內(nèi)C3相對含量在一天24小時內(nèi)(有時多云)的變化過程，圖丙和丁表示不同外界環(huán)境因素對光合速率的影響，請據(jù)圖分析：,(1)在圖甲a上發(fā)生反應的條件有______________，發(fā)生的能量轉化為____________________________。 (2)圖乙曲線中，合成有機物的時段為________，AB和IJ段C3含量較高，主要原因是_______________，G點與F點相比，葉綠體中ATP和[H]含量較________(填“高”或“低”)。,(3)干旱初期，小麥光合作用速率下降的主要原因可以用________圖來說明，原因是__________________光合作用速率下降。 (4)丙圖中P點，限制小麥光合作用速率的因素為__________；丁圖中Q點，限制小麥光合作用速率的因素為__________。 [解析] 本題考查光合作用的過程及影響光合作用的環(huán)境因素?？疾楂@取信息的能力和理解能力。,(1)圖甲表示葉綠體，a表示基粒，基粒上發(fā)生的是光反應，發(fā)生光反應的條件是光、色素和酶，光反應的能量轉化為光能轉化為[H]和ATP中的化學能。 (2)圖乙的曲線表示葉綠體內(nèi)C3相對含量在一天24小時內(nèi)(有時多云)的變化。在夜間，沒有光照，葉綠體中不能產(chǎn)生ATP和[H]，C3不能被還原，C3化合物的含量高，在有光照的白天，葉綠體中產(chǎn)生的ATP和[H]將C3還原，C3的含量降低，因此合成有機物的時段為C3含量降低的時段。G點與F點相比C3化合物含量更低，原因是氣孔關閉，CO2供應不足，C3化合物的合成減少，,葉綠體中的ATP和[H]由于消耗減少而含量較高。 (3)干旱初期，小麥光合作用速率下降的原因是氣孔關閉，CO2供應不足，可用圖丁說明。 (4)丙圖中P點，限制小麥光合作用速率的因素為光照強度，丁圖中Q點，限制小麥光合作用速率的因素為CO2濃度和溫度。,[答案] (1)光、色素、酶等 光能轉化為[H]和ATP中的化學能 (2)B—I 無光不進行光反應，C3不能被還原 高 (3)丁 氣孔關閉，CO2供應不足 (4)光照強度 CO2濃度、溫度,[B 真題體驗] 1．(2014海南高考)下列關于生長在同一植株上綠色葉片和黃綠色葉片的敘述，錯誤的是( ) A．兩種葉片都能吸收藍紫光 B．兩種葉片均含有類胡蘿素 C．兩種葉片的葉綠體中都含有葉綠素a D．黃綠色葉片在光反應中不會產(chǎn)生ATP,[解析] 葉片中含有類胡蘿卜素和葉綠素，二者均吸收藍紫光，A正確；當葉綠素含量高時呈現(xiàn)綠色，含量少是則呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色，B正確；葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，C正確；黃綠色葉片在光下時仍能進行光合作用，故在光反應過程中能產(chǎn)生ATP用于暗反應的進行，D錯誤。 [答案] C,2．(2014新課標全國卷Ⅱ)關于光合作用和呼吸作用的敘述，錯誤的是( ) A．磷酸是光反應中合成ATP所需的反應物 B．光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C．人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供 D．病毒核酸的復制需要宿主細胞的呼吸作用提供能量,[解析] 光反應利用ADP和磷酸合成ATP；葉綠素等吸收光能不需要酶的參與；人在劇烈運動時無氧呼吸和有氧呼吸同時進行，無氧呼吸生成的乳酸在人體內(nèi)不能再分解供能；病毒無細胞結構，其核酸復制所需能量來自宿主細胞的呼吸作用。 [答案] C,3．(2013重慶高考)如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關敘述，正確的是( ) A．t1→t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多 B．t2→t3，暗反應(碳反應)限制光合作用。若在t2時刻增加光照，光合速率將再提高,C．t3→t4，光照強度不變，光合速率的提高是由于光反應速率不變、暗反應增強的結果 D．t4后短暫時間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低 [解析] 本題以曲線圖為背景，考查光合作用的有關知識，準確分析每一個轉折點的變化原因是解答本題的關鍵。水的光解發(fā)生在類囊體膜上，而不是葉綠體基質(zhì)中，A項錯誤；t2→t3，限制光合作用的是暗反應，要想提高光合速率，應提高CO2濃度，B項錯誤；,t3→t4，光合速率提高是因為暗反應增強，同時也促進了光反應的進行，光反應和暗反應是相互聯(lián)系、相互依存的整體，C項錯誤；t4后短暫時間內(nèi)，細胞原有的ATP被消耗生成ADP和Pi，但是因無光，不能合成ATP，所以ADP和Pi含量升高，且C3化合物還原后的直接產(chǎn)物也因不斷消耗而減少，D項正確。 [答案] D,4．(2014四川高考)將桑樹和大豆分別單獨種植(單作)或兩種隔行種植(間作)，測得兩種植物的光合速率如下圖所示(注：光飽和點是光合速率達到最大值時所需的最低光照強度)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是( ),A．與單作相比，間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響 B．與單作相比，間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大,C．間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率 D．大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作大于間作 [解析] A．由圖曲線分析可知，桑樹間作時比單作時呼吸強度增大，大豆間作時比單作時呼吸強度減小，均受到影響，故A錯誤。B.間作時，桑樹光飽和點增大，大豆光飽和點減小，故B錯。C.在某一光照強度范圍內(nèi)，間作也提高了大豆的光合速率，故C錯。,D.從大豆曲線圖中可看到光合速率大于零表示有機物的積累，其最低光照強度單作大于間作，D正確。 [答案] D,5．(2014新課標全國卷Ⅱ)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。,據(jù)圖回答下列問題： (1)當CO2濃度為a時，高光強下該植物的凈光合速率為________。CO2濃度在a～b之間時，曲線________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，曲線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)當環(huán)境中CO2濃度小于a時，在圖示的3種光強下，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，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應該同時考慮________這一因素的影響，并采取相應措施。 [解析] (1)據(jù)圖可知CO2濃度為a時，高光強(曲線A)下的縱坐標為0，即凈光合速率為0；CO2濃度在a～b之間時，曲線A、B、C均表現(xiàn)為上升，即凈光合速率均隨CO2濃度增高而增高。 (2)CO2濃度大于c時，高光強條件下(曲線A)的凈光合速率仍然能夠隨著CO2濃度的增加而增加，由此可知限制B、C凈光合速率增加的環(huán)境因素是光強。,(3)CO2濃度小于a時，3種光強下，凈光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，也就是說呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。 (4)據(jù)圖可知CO2濃度和光強會影響凈光合速率從而影響植物的產(chǎn)量，故為提高植物的產(chǎn)量，應綜合考慮CO2濃度和光強對植物的影響。 [答案] (1)0 A、B、C (2)光強 (3)大于 (4)光強,