資源簡介 課前自主預習案3 光合作用素能目標★考向導航基礎梳理——系統化知識點一 捕獲光能的色素和葉綠體的結構1．綠葉中色素的提取和分離實驗(1)實驗原理(2)實驗步驟(3)實驗結果及分析2．葉綠體的結構及其中的色素(1)光合作用的結構——葉綠體(2)色素的吸收光譜①色素的功能：葉綠素主要吸收________；類胡蘿卜素主要吸收________。②色素吸收光的范圍：一般葉綠體中的色素只吸收可見光(可見光的波長范圍大約是400～760nm)，對紅外光和紫外光不吸收。知識點二 探究光合作用的部分經典實驗科學家 關鍵設計或現象 實驗結論(觀點)希爾 離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，在光照下可以釋放出氧氣 水在葉綠體中光解、產生____魯賓和卡門 光合作用釋放的氧氣全部來自____阿爾農 在光照下，葉綠體合成ATP總是與水的光解相伴隨 葉綠體中水的光解過程伴隨ATP合成卡爾文 用14C標記的14CO2供小球藻進行光合作用，追蹤檢測其放射性：14CO2→14C3→(14CH2O)和14C5 光合產物中的碳來自________知識點三 光合作用的過程(1)圖中：①____，②____，③____，④____。(2)光反應和暗反應的比較項目 光反應 暗反應條件 ______、色素、酶 ____、NADPH、____、多種____場所 ________ ________物質變化能量變化 光能轉化為ATP中____________ ATP中__________轉化為有機物中穩定的化學能聯系 光反應為暗反應提供__________，暗反應為光反應提供__________________________。沒有光反應，暗反應無法進行，沒有暗反應，有機物無法合成(3)光合作用和化能合成作用的比較項目 光合作用 化能合成作用區別 能量來源 ________ ________________代表生物 綠色植物 ________相同點 都能將________等無機物合成有機物知識點四 光合作用原理的應用1．光合作用強度2．影響光合作用強度的因素基能過關——問題化一、判一判(判斷正誤并找到課本原話)1．陽光是由不同波長的光組合成的復合光，在穿過三棱鏡時形成的不同顏色的光帶叫作光譜。(必修1P98正文)( )2．葉綠素a和葉綠素b在紅光區的吸收峰值不同。(必修1P99圖5－12)( )3．葉綠體中的色素一般只利用波長在400～760nm之間的可見光。(必修1P99學科交叉)( )4．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內。(必修1P100正文)( )5．光合作用的酶分布于葉綠體內膜、外膜、類囊體薄膜和葉綠體基質中。(必修1P100正文)( )6．夏天葉片呈綠色是葉片吸收綠光導致的，秋天葉片變黃，是葉黃素含量增多導致的。(必修1P101概念檢測1)( )7．綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中。(必修1P98探究·實踐)( )8．未加入CaCO3，色素會被破壞。(必修1P98探究·實踐)( )9．濾紙條上擴散速度最快的是葉綠素a。(必修1P98探究·實踐)( )10．光反應必須在光照下進行，暗反應必須在暗處進行。(必修1P103正文)( )11．葉綠體中光合色素吸收的光能，一方面用于H2O分解產生氧和NADPH；一方面用于ATP的合成。(必修1P103正文)( )12．水分解為氧和H＋的同時，被葉綠體奪去兩個電子。電子經傳遞可用于NADP＋與H＋結合形成NADPH。(必修1P103相關信息)( )13．NADPH既可作還原劑，又可為暗反應提供能量。(必修1P103正文)( )14．光合作用制造的有機物中的氧來自水。(必修1P104正文)( )15．C3是指三碳化合物——3 磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖 1，5 二磷酸(RuBP)。(必修1P104相關信息)( )16．光合作用的產物有淀粉和蔗糖，淀粉和蔗糖可以進入篩管，通過韌皮部運輸到植株各處。(必修1P104相關信息)( )17．光能通過驅動光合作用而驅動生命世界的運轉。(必修1P104正文)( )二、連一連 光合作用的探究歷程三、議一議【教材易漏拾遺】1．[必修1P99旁欄思考]植物工廠里不用發綠光的光源，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．[必修1P101拓展應用1拓展]海洋中綠藻、褐藻、紅藻在海洋中的垂直分布大致依次是淺層、中層、深層。分析原因：這種現象與________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．[必修1P98探究·實踐拓展]分離葉綠體中的色素，也可用如圖所示的方法：即在圓心處滴加適量濾液，待干燥后再滴加適量層析液進行層析，結果會出現4個不同顏色的同心圓，則①～④依次對應哪種色素及顏色？4．[必修1P102思考·討論拓展]希爾的實驗說明水的光解與糖的合成不是同一個化學反應，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．[必修1P102思考·討論拓展]模擬魯賓和卡門的實驗時，能對同一實驗中的CO2和H2O同時進行標記嗎？為什么？6．[必修1P103圖5－14拓展]假如白天突然中斷了CO2的供應，葉綠體內首先積累起來的物質是____。突然停止光照，葉綠體內含量減少的物質是________________。課前自主預習案3基礎梳理——系統化【知識點一】1．(1)有機溶劑 層析液 (2)二氧化硅 防止色素被破壞 無水乙醇 使擴散均勻 濾液細線 (3)橙黃色 色素種類 色素含量 溶解度2．(1)囊狀結構 光合色素 光反應 基質 暗反應 (2)紅光和藍紫光 藍紫光【知識點二】氧氣 水 二氧化碳【知識點三】(1)O2 NADPH 2C3 CO2 (2)光 ATP CO2 酶 類囊體薄膜 葉綠體基質 H＋＋O2 ATP CO2 2C3 2C3 (CH2O) 活躍的化學能 活躍的化學能 NADPH和ATP NADP＋、ADP和Pi (3)光能 氧化無機物放出的能量 硝化細菌 CO2和H2O【知識點四】1．糖類 消耗量 生成量2．水分 溫度 CO2濃度 強度基能過關——問題化一、判一判1．√ 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.× 7.√ 8.√ 9.× 10.× 11.√ 12.√ 13.√ 14.× 15.√ 16.× 17.√二、連一連INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\23師說新高考一輪生物書(含不定項選擇)DH-7\\23新一輪生物書330A教.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\23師說新高考一輪生物書\\23新一輪生物書330A教.tif" \* MERGEFORMATINETINCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\23師說新高考一輪生物書(含不定項選擇)DH-7\\23新一輪生物書330A教.tif" \* MERGEFORMATINETINCLUDEPICTURE "E:\\24一輪課件相關\\24新一輪生物書(DH-7和XH-7成書)\\23新一輪生物書330A教.tif" \* MERGEFORMATINETINCLUDEPICTURE "E:\\24一輪課件相關\\24新一輪生物書(DH-7和XH-7成書)\\23新一輪生物書330A教.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2023資源上傳\\000000\\新建文件夾\\2024版《師說》高中全程復習構想 生物學·（不定項版）·【新教材】\\2024版《師說》高中全程復習構想 生物學·（不定項版）\\23新一輪生物書330A教.tif" \* MERGEFORMATINET三、議一議1．答案：綠色光源發出綠色的光，這種波長的光被光合色素吸收的最少，不適合用于植物工廠2．答案：不同顏色的藻類吸收不同波長的光有關3．提示：①胡蘿卜素(橙黃色)，②葉黃素(黃色)，③葉綠素a(藍綠色)，④葉綠素b(黃綠色)。4．答案：水的光解實驗是在沒有CO2的情況下進行的，沒有碳參與反應，而糖的合成需要碳的參與5．提示：不能，因為若CO2和H2O中的氧均標記，則無法分辨氧氣的來源。6．答案：C5 ATP、NADPH、C5課后定時檢測案11 光合作用(二)[提能強化練]——學業水平三、四1．為研究光合色素提取實驗中二氧化硅顆粒大小(目值越大，表示顆粒越細)對葉綠素提取量的影響，某研究小組利用新鮮的菠菜葉片進行了一系列的色素提取與定量測定實驗，實驗結果如下表。下列有關敘述錯誤的是( )二氧化硅顆 粒大小(目) 0 20 50 100 200葉綠素a/(mg/g) 0.25 0.53 0.61 0.48 0.47葉綠素b/(mg/g) 0.16 0.08 0.09 0.11 0.12A.提取色素利用的原理是光合色素易溶于有機溶劑B.加入二氧化硅對葉綠素a和葉綠素b的提取均有益C.據表可知，用50目的二氧化硅提取得到的葉綠素總量最多D.若葉片研磨過程中未加入碳酸鈣，則表中數據均減小2．[2023·聊城一模]研究發現，水稻Ef cd基因的表達可使水稻的氮吸收能力、葉綠素代謝水平及光合作用相關基因的表達顯著增強，從而使水稻成熟期提早7～20天，且會產生不同程度的增產效果。下列相關敘述錯誤的是( )A.Ef cd基因中含有4種脫氧核苷酸、4種含氮堿基B.Ef cd基因可能通過促進葉綠素的分解而使水稻增產C.Ef cd基因有可能促進了葉綠體中與光合作用有關酶的合成D.Ef cd基因有可能促進了根細胞膜上NH或NO載體數量的增加3．菹草是一種沉水植物，是草食性魚類的良好天然餌料，為了能充分利用和開發菹草資源，科研人員研究了不同光照強度對菹草光合作用的影響，結果如圖，并建議在實際生產中應通過調節水量使菹草生長于水深2m左右水體中。下列敘述錯誤的是( )A.菹草葉肉細胞中葉綠素分布在葉綠體的基粒中B.由圖可知，菹草生長的最適光照強度約為6klxC.在光照強度為2klx時，菹草釋放氧為0.4mg·g－1·L－1·h－1D.若將水深增加3m左右，菹草的呼吸速率將下降4．[2023·河南省南陽市高三質量評估]葉片保衛細胞無大液泡，通過改變細胞質基質滲透壓來控制自身的吸水和失水，進而實現氣孔的開閉。科研人員對脫落酸(ABA)調節干旱環境下擬南芥葉片氣孔開閉的機制進行研究，結果如圖所示，下列相關敘述錯誤的是( )注：氣孔阻力是指水蒸氣和二氧化碳等氣體通過氣孔時的擴散阻力A.停止澆水兩天后葉片細胞滲透壓增大可能促進了ABA的合成B.恢復澆水后ABA含量的減少，有利于減少擬南芥體內水分的散失C.給擬南芥植株葉片噴施適量ABA，短時間內葉綠體中C5的含量將增加D.推測噴施ABA可提高ABA缺失突變型擬南芥植株的抗旱能力5．[2023·北京模擬]如圖表示植物葉肉細胞內光合作用、呼吸作用中氧的轉移過程。下列敘述正確的是( )H2OO2H2OCO2C2(CH2O)A.過程①②④都有ATP生成B.過程②⑤所需[H]全部來源于①C.過程①③⑤都需在生物膜上進行D.過程②③可相互提供物質6．[2023·衡水實驗中學模擬]某生物科研小組從清水河的某一深度取得一桶水樣，等量分裝于六對黑白瓶中并密封(白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶)，剩余的水樣測得初始溶解氧的含量為10mg/L。將黑白瓶分別置于六種不同的光照條件下，溫度保持不變。8h后，實測獲得六對瓶中溶解氧的含量，記錄數據見下表，下列判斷錯誤的是( )a b c d e f光照強度(klx) 0(黑暗) 2 4 6 8 10白瓶溶氧量(mg/L) 5 10 20 29 35 35黑瓶溶氧量(mg/L) 5 5 5 5 5 5A.黑瓶中的生物存在有氧呼吸，不存在光合作用B.由表中數據可知，光照強度越大，光合作用越強C.d組白瓶中植物氧氣產生速率為3mg/(L·h)D.若向f組白瓶中補充CO2，白瓶溶氧量可能會增加7．科研人員研究不同溫度條件下菠菜葉片的凈光合速率的變化情況結果如圖。下列分析錯誤的是( )A.溫度通過影響酶活性對光合作用的影響只與暗反應有關B.此實驗中CO2濃度是無關變量，各組間需保持一致和穩定C.溫度為40℃，光照為1500lx條件下菠菜光合速率為6D.菠菜葉片進行光合作用的最適溫度低于呼吸作用的最適溫度8．適宜的溫度和光照條件下，在盛有水生動植物的魚缸內(不考慮微生物的影響)，物質代謝處于相對平衡狀態的是( )A.動物呼吸作用釋放的CO2量等于植物光合作用吸收的CO2量B.動物呼吸作用吸收的O2量等于植物光合作用產生的O2量C.動植物呼吸作用釋放的CO2量等于植物光合作用吸收的CO2量D.動物呼吸作用消耗的有機物量等于植物光合作用合成的有機物量9．(不定項)如圖表示25℃時，葡萄和草莓在不同光照強度條件下CO2吸收量的變化曲線。下列敘述正確的是( )A.M點時葡萄的凈光合速率為10mg·m－2·h－1B.已知葡萄光合作用和呼吸作用的最適溫度分別是25℃和30℃，若將環境溫度改變為30℃，其他條件不變，則x2將右移C.對草莓而言，若白天和黑夜的時間各為12h，則平均光照強度在x1以上才能正常生長D.光照強度為x3時葡萄和草莓光合作用合成有機物的量相等10．(不定項)科學研究發現：小麥、水稻等作物在強光、干旱時會發生比較強的光呼吸作用，在光呼吸過程中，葉綠體基質中的Rubisco起到重要作用，該酶在O2濃度較高時，可催化五碳化合物與O2結合生成一個三碳化合物和一個二碳化合物，此二碳化合物不參與光合作用，而是在消耗一定ATP和NADPH的基礎上，重新形成五碳化合物，并釋放CO2。此外，光合作用過程中，Rubisco也可催化五碳化合物與CO2結合，進行CO2固定。下列有關說法錯誤的是( )A.Rubisco既可參與光呼吸，也可參與光合作用的暗反應B.強光、干旱條件下提高O2濃度，小麥植株內葡萄糖生成量將上升C.提高O2的濃度可以抑制光呼吸D.光呼吸和細胞呼吸的相同點是都會消耗O2，釋放CO211．(不定項)某研究小組在水肥充足條件下，觀測了玉米光合速率等生理指標日變化趨勢，結果如圖所示。據圖判斷下列有關敘述，不正確的是( )A.光合作用消耗ATP最快的時刻是15：00B.根吸水能力最強的時刻是12：00C.直接引起蒸騰速率變化的生理指標是氣孔阻抗D.影響光合速率的環境因素主要是CO2濃度12．(不定項)光呼吸是進行光合作用的細胞為適應O2/CO2氣體環境變化，提高抗逆性而形成的一條代謝途徑。該過程是葉肉細胞在Rubisco酶的催化下，消耗O2生成CO2，消耗能量的反應，過程如圖所示。下列說法正確的是( )A.環境中O2/CO2的比值升高，有利于有機物的積累B.光呼吸與有氧呼吸相似，都能消耗O2產生CO2C.從能量利用角度看，光呼吸與暗反應都消耗ATPD.光呼吸是植物在不利條件下，對細胞的一種保護措施[大題沖關練]——綜合創新·求突破13．甲藻又稱“雙鞭甲藻”，是一類單細胞具有雙鞭毛的集合群，形狀有球狀、絲狀不定形和變形蟲狀等，適宜生長繁殖的水溫約為25℃。回答下列問題：(1)甲藻細胞進行光合作用時，參與C3還原的光反應產物包括________________________________________________________________________。(2)探究溫度對甲藻光合速率的影響，需在不同溫度但其他條件相同時，測定其在光照下______________________，還需測定黑暗條件下CO2的釋放速率。實驗發現即使一直處于適宜的光照下，甲藻長期處于9℃環境也不能正常生長繁殖，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。14．[2023·河北滄州市高三二模]土壤鹽漬化容易對植物形成鹽脅迫，為研究稀土鈰元素(Ce)對鹽脅迫下的小麥種子萌發和生長過程中葉綠素含量的影響，科研人員配制了10mg·L－1的Ce溶液和0.8%的NaCl溶液，并進行了相關模擬實驗，結果如圖所示。回答下列相關問題：(1)將適量的小麥種子均分為四組，分別進行如下處理：甲組—蒸餾水，乙組—Ce溶液，丙組—蒸餾水＋NaCl溶液，丁組—Ce溶液＋NaCl溶液。將種子直接置于加入了10mL上述處理液的濾紙皿床中發芽，每天定時觀察并補充蒸餾水，最后取發芽7天齡的新鮮幼苗進行葉綠素的提取。①丙組與甲組結果對比說明__________________________，丙組與丁組結果對比說明________________________________________________________________________。②小麥種子萌發過程中，自由水比例會________。③常用________提取葉綠素，由圖可知，丙組幼苗的葉綠素含量少，導致光反應產生的________(填產物)少，從而影響光合速率。(2)葉綠素減少的直接原因是葉綠素酶將葉綠素降解，據此推測丙組幼苗葉綠素含量降低的原因可能是____________________________________。(3)根據實驗結果，請你給土壤鹽漬化地方的農民一些提高產量的建議：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。15．[江蘇卷]葉綠體中催化CO2固定的酶R由葉綠體DNA編碼的大亞基和細胞核DNA編碼的小亞基共同組裝而成，其合成過程及部分相關代謝途徑如圖所示。請回答下列問題：(1)合成酶R時，細胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息________到RNA上，RNA進入細胞質基質后指導多肽鏈合成；在葉綠體中，參與大亞基肽鏈合成的RNA中，種類最多的是________。(2)進行光合作用時，組裝完成的酶R需ATP參與激活，光能轉化為ATP中的化學能是在________上(填場所)完成的。活化的酶R催化CO2固定產生C3化合物(C3－Ⅰ)，C3－Ⅰ還原為三碳糖(C3－Ⅱ)，這一步驟需要________作為還原劑。在葉綠體中C3－Ⅱ除了進一步合成淀粉外，還必須合成化合物X以維持卡爾文循環，X為________。(3)作為光合作用的重要成分，X在葉綠體中的濃度受多種因素調控，下列環境條件和物質代謝過程，與X濃度相關的有________(填序號)。①外界環境的CO2濃度②葉綠體接受的光照強度③受磷酸根離子濃度調節的C3－Ⅱ輸出速度④酶R催化X與O2結合產生C2化合物的強度(4)光合作用旺盛時，很多植物合成的糖類通常會以淀粉的形式臨時儲存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導致葉綠體________________________________________________________________________。課后定時檢測案111．解析：色素提取的原理是光合色素可以溶于有機溶劑，A正確；由表中數據可知，加入二氧化硅后，葉綠素a的含量增加，而葉綠素b的含量減少，所以加入二氧化硅對葉綠素b的提取無益，對葉綠素a的提取有益，B錯誤；由表格數據可知，用50目的二氧化硅提取得到的葉綠素a和葉綠素b的總量最多，C正確；碳酸鈣可保護葉綠素，防止葉綠素在酸性條件下被分解，若葉片研磨時未加入碳酸鈣，則提取的葉綠素變少，表中數據均減小，D正確。答案：B2．解析：Ef cd基因中含有4種脫氧核苷酸、4種含氮堿基(A、C、G、T)，A正確；Ef cd基因可能通過提高葉綠素的代謝水平而使水稻增產，B錯誤；根據題干信息“水稻Ef cd基因的表達可使水稻的氮吸收能力、葉綠素代謝水平及光合作用相關基因的表達顯著增強”可知，Ef cd基因有可能促進了葉綠體中與光合作用有關酶的合成，C正確；水稻Ef cd基因的表達可使水稻的氮吸收能力增強，這說明Ef cd基因有可能促進了根細胞膜上NH或NO載體數量的增加，D正確。答案：B3．解析：綠色植物的葉綠素分布在葉綠體的基粒中；觀察圖中凈光合速率曲線可知，菹草生長的最適光照強度約為6klx；在光照強度為2klx時，菹草的凈光合速率為0，菹草光合作用產生的氧氣全部被呼吸作用消耗，因此菹草釋放氧為0；若將水深增加3m左右，溫度降低，溶氧量也降低，導致菹草的呼吸速率下降。答案：C4．解析：由圖可知，停止澆水兩天后葉片細胞滲透壓增大，ABA的合成也增加，可能是細胞滲透壓增大促進了ABA的合成，導致氣孔關閉，氣孔阻力增加，A正確；恢復澆水后ABA含量的減少，氣孔阻力降低，有利于增加擬南芥體內水分的散失，B錯誤；給擬南芥植株葉片噴施適量ABA，會導致氣孔關閉，氣孔阻力增加，CO2進入減少，短時間內葉綠體中CO2的固定速率減慢，但C3的還原速率不變，所以C5的含量將增加，C正確；ABA缺失體不能產生ABA，噴施ABA后可導致氣孔關閉，增大氣孔阻力，故噴施ABA后可提高ABA缺失突變型擬南芥植株的抗旱能力，D正確。答案：B5．解析：過程④為CO2的固定，不產生ATP；過程②所需[H]來自有氧呼吸的第一、二階段；過程③是有氧呼吸第二階段，在線粒體基質中進行，過程⑤是C3的還原，發生在葉綠體基質中；過程②③可相互提供物質，如②為③提供H2O，③為②提供[H]。答案：D6．解析：黑瓶中溶氧減少說明其中的生物進行了有氧呼吸，其中不存在光照，故沒有光合作用，A正確；f組與e組對比，光照強度增加，光合作用強度不再增加，B錯誤；d組8h產生的氧氣量為光合作用凈產量(29－10)＋呼吸消耗量(10－5)＝24mg/L，氧氣產生速率為3mg/(L·h)，C正確；f組與e組對比，光照強度增加，光合作用強度不再增加，此時的限制因素可能是CO2濃度，若向f組白瓶中補充CO2，白瓶溶氧量可能會增加，D正確。答案：B7．解析：溫度通過影響酶活性對光合作用的影響與光反應和暗反應均有關；本實驗的自變量是光照強度和溫度，因變量是凈光合速率，CO2濃度等其他因素是無關變量；據圖可知，溫度為40℃，光照為1500lx條件下菠菜凈光合速率為2，呼吸速率為4，根據真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率可知，此時其光合速率為6；據圖可知，菠菜葉片進行光合作用的最適溫度約是30℃，呼吸作用的最適溫度約是40℃，因此菠菜葉片進行光合作用的最適溫度低于呼吸作用的最適溫度。答案：A8．解析：要達到物質代謝的相對平衡狀態，植物光合作用吸收的CO2量應等于動物和植物的呼吸作用釋放的CO2量；植物光合作用產生的O2量應等于動物和植物的呼吸作用吸收的O2量；植物光合作用合成的有機物量應等于動物和植物呼吸作用消耗的有機物量。答案：C9．解析：M點葡萄的凈光合速率為8mg·m－2·h－1，A錯誤；圖示是在25℃條件下測定的，此時是光合作用的最適溫度，將溫度提高到30℃，光合速率下降，呼吸速率上升，導致x2右移，B正確；光照強度為0時草莓CO2釋放量為1mg·m－2·h－1，當CO2吸收量超過1mg·m－2·h－1時，CO2吸收量才會超過CO2釋放量，因此平均光照強度在x1以上才能使該植物一晝夜的CO2吸收量超過CO2釋放量，C正確；真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，光照強度為x3時葡萄和草莓凈光合速率相等，但兩者呼吸速率不相等，光合作用合成有機物的量不相等，D錯誤。答案：BC10．解析：由題干信息可知，Rubisco既可參與光呼吸，也可參與光合作用的暗反應，A正確；強光、干旱條件下，O2濃度高時，小麥進行光呼吸，不會產生葡萄糖，不會使葡萄糖生成量上升，B錯誤；強光、干旱條件下，O2濃度高時，小麥進行光呼吸，所以提高O2的濃度不會抑制光呼吸，C錯誤；光呼吸和細胞呼吸的相同點是都會消耗O2，釋放CO2，D正確。答案：BC11．解析：光合速率越大，光合作用消耗ATP也就越快，由甲圖可知，光合作用消耗ATP最快的時刻是12：00；蒸騰作用越強，根吸水能力越強，由乙圖可知，根吸水能力最強的時刻是15：00；蒸騰作用是水分以氣體形式通過氣孔散失，直接引起蒸騰速率變化的生理指標是氣孔阻抗；據圖可知，本題中影響光合速率的主要環境因素是光照強度。答案：ABD12．解析：據圖可知，環境中O2/CO2的比值升高時，C5的主要去向是光呼吸，因而有利于光呼吸而不利于光合作用，即不利于有機物的積累，A錯誤；光呼吸和有氧呼吸都能消耗O2產生CO2，B正確；根據題意和圖解可知，光呼吸與暗反應都消耗ATP，C正確；據圖可知，光呼吸能把C5分解成C3提供給暗反應，同時產生的CO2也提供給暗反應。由于光呼吸是一個耗能反應，可以把光反應產生的多余的NADPH和ATP消耗掉，很好地減緩了干旱天氣和過強光照下，因為溫度過高，蒸騰作用過強，氣孔大量關閉，光合作用過程中的二氧化碳供應減少，所導致的光合作用減弱現象，對植物有重要的意義，D正確。答案：BCD13．解析：(1)光反應產生的NADPH和ATP可參與暗反應過程中C3還原。(2)總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，某研究小組探究溫度對甲藻光合速率的影響時，需在不同溫度但其他條件相同時，測定其在光照下CO2的吸收速率(凈光合速率)，還需測定甲藻在相應溫度下的呼吸速率，即測定黑暗條件下CO2的釋放速率。實驗發現即使一直處于適宜光照下，甲藻長期處于9℃環境也不能正常生長繁殖，其原因是低溫抑制了光合酶的活性，使植物在該溫度下不能積累有機物。答案：(1)NADPH和ATP (2)CO2的吸收速率 溫度過低，導致與生命活動有關的酶活性降低，細胞代謝速率減弱14．解析：(1)①由題圖可知，丙組與甲組結果對比說明鹽脅迫會降低小麥幼苗的葉綠素含量。丙組與丁組結果對比說明Ce能減緩鹽脅迫危害。②小麥種子萌發過程中自由水比例會升高，代謝加強。③葉綠素易溶于有機溶劑，常用無水乙醇提取葉綠素。葉綠素的功能是吸收、傳遞和轉化光能，丙組幼苗的葉綠素含量少，導致光反應產生的NADPH和ATP少，從而影響光合速率。(2)根據題干信息葉綠素酶會將葉綠素降解可知，丙組幼苗葉綠素含量少的原因很可能是鹽脅迫提高了葉綠素酶的活性或鹽脅迫促進了葉綠素酶的合成，從而使葉綠素被加速分解。(3)根據圖示結果可知，鹽脅迫下加入適量Ce能有效提高小麥幼苗的葉綠素含量從而促進其光合作用，因此給出的建議是在小麥種子萌發和生長過程中，補充適量的Ce肥。答案：(1)①鹽脅迫會降低小麥幼苗的葉綠素含量 Ce能減緩鹽脅迫危害 ②升高 ③無水乙醇 NADPH和ATP (2)鹽脅迫提高了葉綠素酶的活性或鹽脅迫促進了葉綠素酶的合成 (3)在小麥種子萌發和生長過程中，補充適量的Ce肥15．解析：(1)遺傳信息從DNA流動到RNA的過程叫轉錄。參與蛋白質合成的RNA有tRNA、mRNA和rRNA等，由于tRNA與特定的氨基酸相結合，其功能具有特異性，種類最多。(2)光合作用過程中，發生在類囊體薄膜上的光反應，將光能轉化成ATP中的化學能。光反應為暗反應提供了NADPH和ATP，其中NADPH是將C3－Ⅰ還原形成C3－Ⅱ的還原劑。暗反應過程中，C5和CO2結合形成C3，其中一部分C3又會被還原成C5，從而使卡爾文循環持續地進行下去。(3)凡是影響光反應和暗反應的因素，都可以引起C3、C5相對含量的暫時變化。外界環境的CO2濃度改變，會暫時影響C5的消耗；葉綠體接受的光照強度變化，會暫時影響C5的生成；C3－Ⅱ的輸出速度會影響C5的生成；酶R催化C5與O2結合產生C2化合物的強度會直接影響C5的濃度。(4)若葉綠體中存在大量可溶性糖，其滲透壓會增大，造成葉綠體大量吸水而脹破。答案：(1)轉錄 tRNA (2)類囊體薄膜 NADPH C5(五碳化合物) (3)①②③④ (4)吸水脹破(共151張PPT)光合作用課前自主預習案課堂互動探究案課前自主預習案素能目標★考向導航知識點一 捕獲光能的色素和葉綠體的結構1．綠葉中色素的提取和分離實驗(1)實驗原理有機溶劑層析液(2)實驗步驟二氧化硅防止色素被破壞無水乙醇使擴散均勻濾液細線(3)實驗結果及分析橙黃色色素種類色素含量溶解度2．葉綠體的結構及其中的色素(1)光合作用的結構——葉綠體囊狀結構光合色素光反應基質暗反應(2)色素的吸收光譜①色素的功能：葉綠素主要吸收_____________；類胡蘿卜素主要吸收________。②色素吸收光的范圍：一般葉綠體中的色素只吸收可見光(可見光的波長范圍大約是400～760 nm)，對紅外光和紫外光不吸收。紅光和藍紫光藍紫光知識點二 探究光合作用的部分經典實驗科學家 關鍵設計或現象 實驗結論(觀點)希爾 離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，在光照下可以釋放出氧氣 水在葉綠體中光解、產生____魯賓和 卡門 光合作用釋放的氧氣全部來自____阿爾農 在光照下，葉綠體合成ATP總是與水的光解相伴隨 葉綠體中水的光解過程伴隨ATP合成卡爾文 用14C標記的14CO2供小球藻進行光合作用，追蹤檢測其放射性：14CO2→14C3→(14CH2O)和14C5 光合產物中的碳來自________氧氣水二氧化碳知識點三 光合作用的過程(1)圖中：①____，②________，③____，④____。O2NADPH2C3CO2(2)光反應和暗反應的比較項目 光反應 暗反應條件 ______、色素、酶 ____、NADPH、____、多種____場所 ________ ________物質 變化光ATPCO2酶類囊體薄膜葉綠體基質H＋＋O2ATPCO22C32C3(CH2O)能量 變化 光能轉化為ATP中____________ ATP中____________轉化為有機物中穩定的化學能聯系 光反應為暗反應提供____________，暗反應為光反應提供__________________。沒有光反應，暗反應無法進行，沒有暗反應，有機物無法合成 活躍的化學能活躍的化學能NADPH和ATP NADP＋、ADP和Pi(3)光合作用和化能合成作用的比較項目 光合作用 化能合成作用區別 能量來源 ________ ________________代表生物 綠色植物 ________相同點 都能將________等無機物合成有機物 光能氧化無機物放出的能量硝化細菌CO2和H2O知識點四 光合作用原理的應用1．光合作用強度糖類消耗量生成量2．影響光合作用強度的因素水分溫度CO2濃度強度基能過關——問題化一、判一判(判斷正誤并找到課本原話)1．陽光是由不同波長的光組合成的復合光，在穿過三棱鏡時形成的不同顏色的光帶叫作光譜。(必修1 P98正文)( )2．葉綠素a和葉綠素b在紅光區的吸收峰值不同。(必修1 P99圖5－12)( )3．葉綠體中的色素一般只利用波長在400～760 nm之間的可見光。(必修1 P99學科交叉)( )4．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內。(必修1 P100正文)( )5．光合作用的酶分布于葉綠體內膜、外膜、類囊體薄膜和葉綠體基質中。(必修1 P100正文)( )√√√××6．夏天葉片呈綠色是葉片吸收綠光導致的，秋天葉片變黃，是葉黃素含量增多導致的。(必修1 P101概念檢測1)( )7．綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中。(必修1 P98探究·實踐)( )8．未加入CaCO3，色素會被破壞。(必修1 P98探究·實踐)( )9．濾紙條上擴散速度最快的是葉綠素a。(必修1 P98探究·實踐)( )10．光反應必須在光照下進行，暗反應必須在暗處進行。(必修1 P103正文)( )11．葉綠體中光合色素吸收的光能，一方面用于H2O分解產生氧和NADPH；一方面用于ATP的合成。(必修1 P103正文)( )12．水分解為氧和H＋的同時，被葉綠體奪去兩個電子。電子經傳遞可用于NADP＋與H＋結合形成NADPH。(必修1 P103相關信息)( )×√√××√√13．NADPH既可作還原劑，又可為暗反應提供能量。(必修1 P103正文)( )14．光合作用制造的有機物中的氧來自水。(必修1 P104正文)( )15．C3是指三碳化合物——3 磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖 1，5 二磷酸(RuBP)。(必修1 P104相關信息)( )16．光合作用的產物有淀粉和蔗糖，淀粉和蔗糖可以進入篩管，通過韌皮部運輸到植株各處。(必修1 P104相關信息)( )17．光能通過驅動光合作用而驅動生命世界的運轉。(必修1 P104正文)( )√×√×√二、連一連光合作用的探究歷程三、議一議【教材易漏拾遺】1．[必修1 P99旁欄思考]植物工廠里不用發綠光的光源，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。2．[必修1 P101拓展應用1拓展]海洋中綠藻、褐藻、紅藻在海洋中的垂直分布大致依次是淺層、中層、深層。分析原因：這種現象與__________________________________。綠色光源發出綠色的光，這種波長的光被光合色素吸收的最少，不適合用于植物工廠不同顏色的藻類吸收不同波長的光有關3．[必修1 P98探究·實踐拓展]分離葉綠體中的色素，也可用如圖所示的方法：即在圓心處滴加適量濾液，待干燥后再滴加適量層析液進行層析，結果會出現4個不同顏色的同心圓，則①～④依次對應哪種色素及顏色？提示：①胡蘿卜素(橙黃色)，②葉黃素(黃色)，③葉綠素a(藍綠色)，④葉綠素b(黃綠色)。4．[必修1 P102思考·討論拓展]希爾的實驗說明水的光解與糖的合成不是同一個化學反應，理由是__________________________________________________________________________________________。水的光解實驗是在沒有CO2的情況下進行的，沒有碳參與反應，而糖的合成需要碳的參與5．[必修1 P102思考·討論拓展]模擬魯賓和卡門的實驗時，能對同一實驗中的CO2和H2O同時進行標記嗎？為什么？提示：不能，因為若CO2和H2O中的氧均標記，則無法分辨氧氣的來源。6．[必修1 P103圖5－14拓展]假如白天突然中斷了CO2的供應，葉綠體內首先積累起來的物質是____。突然停止光照，葉綠體內含量減少的物質是________________。C5ATP、NADPH、C5課堂互動探究案考點一 捕獲光能的色素和葉綠體的結構任務1 對影響葉綠素合成因素的分析（1）光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中 合成葉綠素，葉片會 ，離體葉綠素在強光下易分解。（2）溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關 的活性，一般葉綠素合成的最低溫度是2～4 ℃，最適溫度是30 ℃，另外，低溫時葉綠素容易被破壞，葉子會變黃。（3）礦質元素：葉綠素合成的必需元素，如氮、鎂；葉綠素合成的輔助成分，如鐵、銅是某些酶的活化劑。植物如果缺 后葉綠素都不能合成，葉子會變黃。不能發黃酶氮、鎂、鐵、銅任務2 不同色素對光的吸收及應用分析（1）不同色素對光的吸收①葉綠體中的色素只吸收 ，而對紅外光和紫外光等 。②葉綠素主要吸收 。類胡蘿卜素主要吸收 。（2）不同色素對光吸收的應用①無色透明大棚能透過日光中各色光，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以無色透明的大棚中植物的光合效率 。②葉綠素對 光吸收最少，因此 色塑料大棚中植物的光合效率最低。可見光不吸收紅光和藍紫光藍紫光最高綠綠任務3 研析深化教材，析因推理歸納，提升學科素養（1）【科學思維】（選擇性必修1 P106“相關信息”）為什么植物體主要吸收紅光和藍光？（2）【科學思維】（必修1 P97“問題探討”）植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養液成分等條件下，生產蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍色和白色的光源，靠人工光源生產蔬菜有什么好處？植物體中含有光敏色素(吸收紅光和遠紅光)和感受藍光的受體，因此植物體主要吸收紅光和藍光。用人工光源生產蔬菜，可以避免由于自然環境中光照強度不足導致光合作用強度低而造成的減產。同時，人工光源的強度和不同色光是可以調控的，可以根據植物生長的情況進行調節，以使蔬菜產量達到最大。1.關于光合色素的4點提醒（1）可進行光合作用的細胞不一定都含有葉綠體（如藍細菌等），但是都含有光合色素。（2）葉綠素對紅光和藍紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍紫光的吸收量大，對其他波段的可見光并非不吸收，只是吸收量較少。（3）植物葉片呈現綠色的原因是葉片中的色素對綠光的吸收少，綠光被反射出來。（4）植物的液泡中含有的色素不參與光合作用。2．拓展花青素，是自然界一類廣泛存在于植物中的水溶性天然色素。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物質大部分與之有關。在植物細胞液泡不同 pH條件下，花青素使花瓣、葉片等呈現五彩繽紛的顏色。3．色素與葉片的顏色正常 綠色 正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為3∶1，且對綠光吸收最少，所以正常葉片總是呈現綠色葉色 變黃 寒冷時，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩定，顯示出類胡蘿卜素的顏色，葉子變黃葉色 變紅 秋天降溫時，植物體為適應寒冷，體內積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉子呈現紅色考向一 色素的種類及功能的綜合考查1.[經典高考]關于葉綠素的敘述，錯誤的是（ ）A．葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素B．被葉綠素吸收的光可用于光合作用C．葉綠素a和葉綠素b在紅光區的吸收峰值不同D．植物呈現綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光 解析：葉綠素a和葉綠素b都含有Mg，A正確；葉綠素a和葉綠素b吸收的光能可用于光合作用的光反應，B正確；葉綠素a在紅光區的吸收峰值高于葉綠素b，C正確；植物呈現綠色是由于葉綠素吸收綠光最少，綠光被反射出來，D錯誤。答案：D考向二 根據吸收光譜確定光合色素的功能2.[2023·河北衡水中學調研]下圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況。據圖判斷，以下說法不正確的是（ ）A．由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400～500 nm波長的光B．用450 nm波長的光比600 nm波長的光更有利于提高光合作用強度C．由550 nm波長的光轉為670 nm波長的光后，葉綠體中C3的量增加D．土壤中缺乏鎂時，植物對420～470 nm波長的光的利用量顯著減少答案：C解析：由圖可知，類胡蘿卜素吸收峰在400～500 nm，A正確；葉綠體中的色素吸收450 nm波長的光比吸收600 nm波長的光要多，B正確；由550 nm波長的光轉為670 nm波長的光后，葉綠體中色素吸收的光變多，光反應產生的ATP和[H]增多，暗反應中C3的還原量增多，則葉綠體中C3的量減少，C錯誤；葉綠素吸收420～470 nm波長的光較多，當缺鎂時，葉綠素的合成受到影響，葉綠素吸收420～470 nm波長的光變少，D正確。等級考必考教材實驗——綠葉中色素的提取和分離任務 研析深化教材，析因推理歸納，提升學科素養（1）為什么需要選用新鮮綠色的葉片做實驗材料？（2）研磨時為什么要迅速？研磨時為什么還要加入少量的CaCO3和SiO2 （3）盛放濾液的試管口為什么要加棉塞？新鮮綠色的葉片中色素含量高，從而使濾液中色素含量較高，實驗效果明顯。無水乙醇易揮發，因此研磨要迅速。二氧化硅有助于研磨得充分；碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。防止乙醇揮發和色素氧化。（4）濾紙為什么需預先干燥處理？在制備濾紙條時，為什么將一端的兩個角剪掉？（5）為什么畫濾液細線要直、細、勻，而且待濾液細線干燥后再重復畫一兩次？（6）在層析時，為什么不能讓濾液細線觸及層析液液面？（7）分析濾紙條上色素帶寬窄不同的原因。干燥處理的目的是使層析液在濾紙上快速擴散；剪掉兩角的目的是防止層析液沿濾紙邊緣擴散過快，從而保證色素帶分離整齊。畫濾液細線要直、細、勻的目的是使分離出的色素帶平整不重疊；濾液細線干燥后再重復畫一兩次，增加色素含量，使分離出的色素帶清晰分明。濾紙條上的濾液細線觸及層析液，會使色素直接溶解到層析液中，結果使濾紙條上得不到色素帶。不同種類的色素在綠葉中的含量不同，含量多的色素帶寬，反之，色素帶窄。（8）如圖是實驗得到的色素在濾紙條上的分布圖示，分析比較各種色素的含量及其在層析液中的溶解度的大小。①色素含量：葉綠素a＞葉綠素b＞葉黃素＞胡蘿卜素。②溶解度大小：胡蘿卜素＞葉黃素＞葉綠素a＞葉綠素b。綠葉中色素的提取和分離實驗異常現象分析：（1） （2）（3）（4）考向一 教材實驗的基礎考查1.[經典高考]下列用新鮮菠菜葉進行色素提取、分離實驗的敘述，正確的是（ ）A．應該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止色素被破壞B．即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素C．為獲得10 mL提取液，研磨時一次性加入10 mL 乙醇研磨效果最好D．層析完畢后應迅速記錄結果，否則葉綠素條帶會很快隨溶液揮發消失答案：B解析：CaCO3可防止色素被破壞，應在研磨時加入，A錯誤；即使菜葉剪碎不夠充分，色素量不足，但色素種類并沒有減少，也可提取出4種光合色素，B正確；由于乙醇易揮發，故為獲得10 mL提取液，研磨時應加入多于10 mL的乙醇，C錯誤；葉綠素條帶會因色素分解而淡化、消失，不會隨層析液揮發消失，D錯誤。2．[2023·江蘇淮安模擬]甲、乙、丙、丁四位同學，在利用新鮮綠色菠菜葉為實驗材料，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答案：C解析：葉綠體中的色素屬于有機物，易溶于無水乙醇等有機溶劑，難溶于水，所以不能用蒸餾水做提取液和層析液，A正確；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，B正確；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，C錯誤；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，因為與類胡蘿卜素相比，葉綠素更易受到破壞，D正確。考向二 教材實驗的拓展考查3.[2023·河北冀州中學段考]下圖表示用韭菜宿根進行的相關對照實驗流程。下列敘述錯誤的是（ ）A．提取色素時，要加入SiO2和CaCO3，并進行充分研磨B．色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無水乙醇中的溶解度不同C．實驗結果①可說明葉綠素合成需要光照D．實驗結果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多 答案：B解析：提取色素時加入SiO2是為了研磨充分，而加入CaCO3是為了防止色素分子被破壞，A正確；色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同，B錯誤；實驗結果①色素帶不同，可說明葉綠素合成需要光照，C正確；實驗結果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多，D正確。考點二 光合作用的探究歷程及過程 任務1 光合作用的過程分析（1）反應式及元素去向的分析：①反應式（以生成C6H12O6為例）：_________________________________________________________。②同位素標記元素的轉移途徑：H： 。 C：__________________________。3H2O[3H] (C3H2O) 14CO214C3 (14CH2O)（2）光反應中光能轉化成的活躍化學能僅儲存于ATP中嗎？（3）光反應產生的[H]與細胞呼吸產生的[H]是否為同一類物質？不是。除ATP外，還貯存于NADPH中不是。光反應產生的[H]為NADPH(還原型輔酶Ⅱ)，細胞呼吸產生的[H]為NADH(還原型輔酶Ⅰ)任務2 對環境因素改變引起物質含量動態變化的判斷（1）“過程法”分析各物質變化下圖中Ⅰ表示光反應，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當外界條件（如光照、CO2）突然發生變化時，分析相關物質含量在短時間內的變化：C3C5C3 C5（2）“模型法”表示C3和C5的含量變化 注：C3的起始值高于C5，約是其2倍。C3C5C5C3C5C3C3C5任務3 研析深化教材，析因推理歸納，提升學科素養（1）（教材必修1 P102“思考·討論”材料思考）1937年，英國植物學家希爾發現，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑，在無CO2的條件下給予光照，可以釋放出氧氣，由此實驗你能得出什么結論？離體葉綠體在有鐵鹽或其他氧化劑的水溶液中光照可產生O2。（2）（教材必修1 P104正文拓展）光照下卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2，一定時間后殺死小球藻，同時提取產物并分析。實驗發現，僅僅30 s的時間，放射性代謝產物多達幾十種，縮短時間到7 s，發現放射性代謝產物減少到12種。如果要探究CO2轉化成的第一個產物是什么，可能的實驗思路是什么？不斷縮短光照時間后殺死小球藻，同時提取產物并分析，直到最終提取物中只有一種放射性代謝產物，該物質即為CO2轉化成的第一個產物。1.有關光合作用的幾點提醒（1）光合作用產生的[H]不同于細胞呼吸產生的[H]，且[H]既不是H＋，也不是H，其中前者是還原型輔酶Ⅱ（NADPH），后者為還原型輔酶Ⅰ（NADH）。（2）光合作用水分解為氧和H＋的同時，被葉綠體奪去兩個電子。電子經傳遞，可用于NADP＋與H＋結合形成NADPH。（3）在暗反應中NADPH既能作為還原劑，也能為C3的還原提供能量。（4）光反應產生的ATP用于C3的還原，不用于其他生命活動。2．連續光照和間隔光照下的有機物合成量分析（1）光反應為暗反應提供的NADPH和ATP在葉綠體基質中有少量的積累，在光反應停止時，暗反應仍可持續進行一段時間，有機物還能繼續合成。（2）在總光照時間、總黑暗時間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比一直連續光照處理有機物積累量要多。考向一 教材經典實驗的拓展考查1.[2023·北京海淀區階段考]希爾從細胞中分離出葉綠體，并發現在沒有CO2時，給予葉綠體光照，就能放出O2，同時使電子受體還原。希爾反應式：H2O＋氧化態電子受體→還原態電子受體＋1/2O2。在希爾反應的基礎上，阿爾農又發現在光下的葉綠體，不供給CO2時，既積累NADPH也積累ATP；進一步實驗，撤去光照，供給CO2，發現NADPH和ATP被消耗，并產生有機物。下面關于希爾反應和阿爾農發現的敘述錯誤的是（ ）A．光合作用釋放的O2來自水而不是CO2B．NADPH和ATP的形成發生在葉綠體類囊體薄膜上C.希爾反應與CO2合成有機物的過程是兩個過程D．光合作用需光反應為CO2合成有機物提供ATP和NADPH答案：B解析：由題中的信息(希爾反應式)可知，光合作用過程中產生的氧氣來自參加反應的水，A正確；從希爾反應和阿爾農發現的敘述，得不出NADPH和ATP的形成發生在葉綠體類囊體薄膜上，B錯誤；希爾反應和有機物的合成過程為兩個過程，在光下積累NADPH和ATP，在暗處可以進行有機物的合成，C正確；在光下的葉綠體可以積累NADPH和ATP，撤去光照后，NADPH和ATP在合成有機物過程中被消耗，D正確。考向二 光合作用中的經典實例拓展2.[海南卷]將葉綠體懸浮液置于陽光下，一段時間后發現有氧氣放出。下列相關說法，正確的是（ ）A．離體葉綠體在自然光下能將水分解產生氧氣B.若將葉綠體置于紅光下，則不會有氧氣產生C．若將葉綠體置于藍紫光下，則不會有氧氣產生D.水在葉綠體中分解產生氧氣需要ATP提供能量解析：光合作用的場所是葉綠體，離體的葉綠體在自然光下通過光反應能將水分解，產生氧氣，A正確；葉綠體中的色素既能吸收紅光，也能吸收藍紫光，B、C錯誤；水在葉綠體中分解產生氧氣時，不僅不需要ATP提供能量，而且還能產生ATP，D錯誤。答案：A考向三 光合作用過程中條件改變中間產物含量的變化3.正常生長的綠藻，照光培養一段時間后，用黑布迅速將培養瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠體內不可能發生的現象是（ ）A．O2的產生停止B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降解析：用黑布將培養瓶罩住，光反應停止，氧氣的產生停止，A會發生；光反應停止，NADPH和ATP的產生也停止，導致暗反應C3的還原速度減慢，C3在葉綠體內積累導致二氧化碳的固定減慢，B不會發生；光反應停止，ATP的生成減少，ATP/ADP比值下降，C會發生；光反應停止，NADPH的產生減少，NADPH/NADP＋比值下降，D會發生。答案：B考向四 光合作用過程的綜合考查4.如圖所示為葉肉細胞中葉綠體進行光合作用的過程，A、B代表物質。下列敘述錯誤的是（ ）A．葉綠體能將光能轉變為化學能儲存在有機物中B．①上產生的B物質移動到②參與CO2的固定C.②中產生的NADP＋移動到①上參與H2O的光解D．①上產生的A物質可用于C3的還原 答案：B解析：葉肉細胞光合作用的場所是葉綠體，葉綠體通過光合作用將光能轉變為化學能儲存在有機物中，A正確；①類囊體薄膜上產生的B物質NADPH移動到②葉綠體基質中，參與C3的還原，形成糖類等有機物，B錯誤；②葉綠體基質中產生的NADP＋移動到①類囊體薄膜上參與H2O的光解，C正確；①類囊體薄膜上產生的A物質ATP可用于C3的還原，D正確。考點三 影響光合作用的因素及在生產上的應用任務1 光合作用強度的表示方法（1）含義：植物在單位時間內通過光合作用制造 的數量。（2）兩種表示方法①單位時間內原料的 。②單位時間內產物的 。糖類消耗量生成量任務2 影響光合作用的因素有哪些（1）內部因素①與植物自身的遺傳特性（如植物品種不同）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、 及酶等也會影響光合作用，如圖所示。 葉綠素含量（2）外部因素①單因子變量對光合作用影響的曲線分析（曲線圖見圖文智連）因素 原理 應用光照 強度 影響 階段，制約ATP及 的產生，進而制約暗反應 溫室大棚適當提高 可以提高光合作用速率二氧 化碳 濃度 影響 階段，制約 的生成 ①大田中增加空氣流動，以增加 ，如“正其行，通其風”②溫室中可增施有機肥，以增大 .溫度 通過影響 進而影響光合作用（主要制約暗反應） ①大田中適時播種②溫室中，適當增加 ，保證植物有機物的積累必需礦質元素 可通過所構成的與光合作用相關的化合物，對光合作用產生直接或間接影響（如K＋可影響光合產物的運輸和積累） ①合理施肥促進葉面積增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率②施用有機肥，有機肥被微生物分解后既可補充 又可提供各種礦質元素光反應NADPH光照強度暗反應C3CO2濃度CO2濃度酶活性晝夜溫差CO2②多因子對光合速率的影響（曲線圖見圖文智連）a．曲線分析：P點：限制光合速率的因素應為 坐標所表示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。Q點：橫坐標所表示的因子不再影響光合速率，要想提高光合速率，可適當提高圖中的其他因子。b．應用：溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高 ，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當增加 濃度，進一步提高光合速率。當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率。橫溫度CO2注：欲使植物生長，必須使光照強度大于光補償點注：大氣中CO2濃度過低時（OA段）植物無法進行光合作用任務2（2）①圖示任務2（2）②圖示名師提醒（1）各種環境因子對植物光合作用并不是單獨地發揮作用，而是綜合起作用，但各種因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子為關鍵因子，因此在分析相關問題時，應抓關鍵因子。（2）在分析多因子對光合作用的影響時，首先要識別坐標中有幾個因子，它們是如何影響代謝過程的，更重要的是能對多條曲線進行對比，通過對比說明問題。對比時，要注意學會消除多變量，使多變量轉換成單一變量。考向一 影響光合作用因素的模型分析1.[2023·江蘇南京師大附中高三二模]某團隊研究不同濃度的草甘膦（除草劑）對加拿大一枝黃花和本地白茅在單種、混種情況下凈光合速率的影響，結果如下（其中P組凈光合速率為0）。據圖分析，下列敘述不正確的是（ ）A．受草甘膦影響較小的是混種的加拿大一枝黃花B.P組白茅產生ATP的場所有葉綠體、線粒體和細胞質基質C．據實驗結果推測，草甘膦可能會降低這兩種植物的光飽和點D．0.6 mL/L的草甘膦使單種與混種白茅凈光合速率的下降量相同答案：D2．[2023·德州一模]如圖為在不同光照強度下測定的甲、乙兩種植物的光合作用強度變化曲線。下列說法正確的是（ ）A.在連續陰雨的環境中，生長受到影響較大的是植物甲B．光照強度為M時，植物乙的光合速率高于植物甲C.光照強度大于500 lx時，植物乙對光能的利用率比植物甲高D．光照強度大于1 000 lx時，限制植物乙光合速率的環境因素是光照強度答案：A解析：據圖分析可知，植物甲對光能的利用高，需要較強的光照，植物乙在光照較弱的條件下光合作用強度較大，故陰雨天氣受影響較大的是植物甲，A正確；光照強度為M時，兩種植物的凈光合速率相等，但植物甲的呼吸速率大于植物乙，故植物甲的光合速率(呼吸速率＋凈光合速率)高于植物乙，B錯誤；據圖分析可知，光照強度大于500 lx時，植物乙CO2吸收量較甲低，故植物乙對光能的利用率比植物甲低，C錯誤；在1 000 lx之前，植物乙的光合速率已不再隨光照強度增大而增加，故當光照強度大于1 000 lx時，限制植物乙光合速率的環境因素不再是光照強度，D錯誤。3．在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下，測得某森林中林冠層四種主要喬木的幼苗葉肉細胞的生理指標如表所示。下列分析正確的是（ ）光補償點：光合速率等于呼吸速率時的光強；光飽和點：達到最大光合速率所需的最小光強。A．光強大于7千勒克斯，馬尾松幼苗葉肉細胞中產生的O2全部進入線粒體B．光強小于6千勒克斯，影響苦櫧幼苗光合速率的環境因素主要是CO2濃度C．森林中生產者積累有機物的能量總和，即為輸入該生態系統的總能量D．在群落演替過程中，隨著林冠密集程度增大，青岡的種群密度將會增加 物種 指標 馬尾松 苦櫧 石櫟 青岡光補償點（千勒克斯） 7 3 1.5 1光飽和點（千勒克斯） 11 6 3.3 2.5答案：D解析：馬尾松的光補償點為7千勒克斯，當光強大于7千勒克斯時，光合作用強度大于呼吸作用強度，因此葉肉細胞葉綠體產生的氧氣會有一部分釋放到細胞外，A錯誤；光強小于6千勒克斯時，苦櫧光合速率未達到最大，此時影響苦櫧光合速率的主要因素是光照強度，B錯誤；生產者固定的太陽能是流經生態系統的總能量，C錯誤；從表格數據可知，青岡需較弱的光照強度，當樹冠密集程度增大時，有利于青岡的生長，種群密度會增加，D正確。考向二 影響光合作用因素的綜合考查4.[經典高考]為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長狀態相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩定，每組處理的總時間均為135 s，處理結束時測定各組材料中光合作用產物的含量。處理方法和實驗結果如下：A組：先光照后黑暗，時間各為67.5 s；光合作用產物的相對含量為50%。B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5 s；光合作用產物的相對含量為70%。C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75 ms（毫秒）；光合作用產物的相對含量為94%。D組（對照組）：光照時間為135 s；光合作用產物的相對含量為100%。回答下列問題：（1）單位光照時間內，C組植物合成有機物的量 （填“高于”“等于”或“低于”）D組植物合成有機物的量，依據是 ；C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要 ，這些反應發生的部位是葉綠體 。（2）A、B、C三組處理相比，隨著 的增加，使光下產生的 能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。 高于 C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相對含量卻是D組的94%光照基質光照和黑暗交替頻率 ATP和[H](或NADPH)考點四 光合作用與細胞呼吸的關系及相關實驗探究任務1 完善光合作用與細胞呼吸之間的聯系 （1）物質方面暗反應有氧呼吸Ⅱ光反應有氧呼吸Ⅲ 光反應暗反應有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ有氧呼吸Ⅲ（2）能量方面光反應暗反應細胞呼吸熱能任務2 在不同的光照條件下，光合速率與呼吸速率的測定與計算（相關圖見圖文智連）（1）綠色植物組織在黑暗條件下測得的數值表示 。（2）綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數值表示 。（3）根據光合作用和呼吸作用的反應式進行計算：①光合作用釋放6 mol O2需要消耗12 mol H2O。②光反應階段，12 mol H2O光解產生24 mol [H]，在暗反應中用于還原6 mol CO2，并產生6 mol H2O。③每分解1 mol C6H12O6，需要消耗6 mol O2，產生6 mol CO2。呼吸速率凈光合速率任務2（1）（2）（3）圖示④真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：a．光合作用產生的O2量＝實測的O2 ＋細胞呼吸消耗的O2量。b.光合作用固定的CO2量＝實測的CO2 ＋細胞呼吸釋放的CO2量。c．光合作用制造的葡萄糖量＝葡萄糖的 ＋細胞呼吸消耗的葡萄糖量。釋放量吸收量積累量(增重部分)（4）光合速率與呼吸速率的常用表示方法：真正光 合速率 O2 速率 CO2固定速率 有機物 .速率凈光合 速率 O2釋放速率 CO2 速率 有機物積累速率呼吸 速率 黑暗中O2 速率 黑暗中CO2 速率 有機物消耗速率產生(生成)產生(制造、生成)吸收吸收釋放（5）葉肉細胞內線粒體與葉綠體之間的氣體變化圖示（見圖文智連），據圖判斷生理過程。圖①：表示黑暗中，只進行 。圖②：表示細胞呼吸速率 光合作用速率。圖③：表示細胞呼吸速率 光合作用速率。圖④：表示細胞呼吸速率 光合作用速率。細胞呼吸＝＜＞（6）葉綠體吸收CO2的量屬于真正光合作用還是凈光合作用？真正光合作用（7）光合速率的測定方法Ⅰ“液滴移動法”①綠色組織在 條件下或非綠色組織只進行呼吸作用，測得的數值為呼吸速率。②綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數據為凈光合速率。黑暗③表觀（凈）光合速率的測定方法。（裝置圖見圖文智連）a．條件：整個裝置必須在光下。b．NaHCO3溶液的作用：玻璃杯中的NaHCO3溶液保證了容器內 濃度的相對恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。c.植物光合速率指標：植物光合作用釋放 ，使容器內氣體壓強增大，毛細管內的水滴 移。單位時間內水滴 移的體積即是表觀光合速率。CO2氧氣右右Ⅱ“黑白瓶法”黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中生物只進行細胞呼吸，而白瓶中的生物既能進行光合作用又能進行細胞呼吸，所以用黑瓶（無光照的一組）測得的為 值，用白瓶（有光照的一組）測得的為 值，綜合兩者即可得到 值。 Ⅲ“稱重法”（見圖文智連）將葉片一半遮光，一半曝光，遮光的一半測得的數據變化值代表細胞呼吸強度值，曝光的一半測得的數據變化值代表 值，綜合兩者可計算出 值。需要注意的是該種方法在實驗之前需對葉片進行特殊處理，以防止有機物的運輸。細胞呼吸強度表觀(凈)光合作用強度真正光合作用強度表觀(凈)光合作用強度真正光合作用強度任務3 光合作用、細胞呼吸曲線中關鍵點的移動（1）呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2（或光）補償點B應向 移，反之向 移。（2）呼吸速率基本不變，相關條件的改變使光合速率下降時，CO2（或光）補償點B應向 移，反之向 移。（3）陰生植物與陽生植物相比，CO2（或光）補償點和飽和點都應向 移動。右左右左左任務4 植物光合作用和細胞呼吸的日變化曲線分析（曲線圖見圖文智連）圖1的B點，圖2的B′C′段形成的原因是：凌晨溫度降低，細胞呼吸減弱，CO2釋放減少。圖1的C點、圖2的C′點：此時開始出現光照，光合作用啟動。圖1的D點、圖2的D′點：此時光合作用強度 細胞呼吸強度。圖1的E點、圖2的F′G′段形成的原因是：溫度過高，部分氣孔關閉，出現“午休”現象。圖1的F點、圖2的H′點：此時光合作用強度 細胞呼吸強度，之后光合 呼吸。圖1的G點、圖2的I′點：此時光照強度降為 ，光合作用 。等于等于小于0停止1.光照強度、二氧化碳濃度與光合速率的關系曲線（1）解答有關光合作用的坐標曲線題時，要注意對“四點三趨勢”（起點、折點、交點和終點以及升、平、降三種變化趨勢）的生物學意義的分析，命題者常從這些特征性的地方作為命題的切入點。（2）光合總產量和凈產量的常用判斷方法：若CO2的吸收量出現負值，則縱坐標為光合凈產量；光下植物對CO2吸收量、O2的釋放量和有機物的積累量都表示凈產量；光合作用對CO2固定量、O2的產生量和有機物的制造量表示光合總量。2．光合呼吸關系模型構建第一步：根據題意題圖，判斷對應的生理過程。如黑暗條件下，綠色植物只進行呼吸作用，測得的是呼吸速率；光照條件下，綠色植物同時進行光合作用和呼吸作用，測得的是凈光合速率。第二步：結合總光合速率、凈光合速率和呼吸速率三者的關系解題。總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。第三步：依據光合作用和有氧呼吸反應式推導出C6H12O6、O2、CO2三者間的數量關系。O2充足條件下，三者的摩爾數或分子數之比為C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6，若實驗中測得的是O2的消耗量或釋放量，就可依據上述關系推算出C6H12O6的消耗量或生成量。考向一 光合作用與細胞呼吸過程的聯系1.[2023·淮北一模]綠色植物光合作用和呼吸作用之間的能量轉換如圖所示，圖中①～⑥代表物質，有關敘述錯誤的是（ ）A．植物光反應把太陽能轉變為活躍的化學能貯存在NADPH和①中B．葉綠體中的NADPH和線粒體中的NADH都具有還原性C．給植物提供O，短時間內生成的O2和CO2均可含18OD．物質④在葉綠體基質中合成，在線粒體基質中分解答案：D解析：植物光反應把太陽能轉變為活躍的化學能儲存在NADPH和①ATP中，A正確；葉綠體中的NADPH參與C3的還原，線粒體中的NADH與氧結合生成水，二者都具有還原性，B正確；給植物提供HO，HO參與光反應生成18O2，HO參與有氧呼吸的第二階段生成C18O2，因此短時間內生成的O2和CO2均可含18O，C正確；物質④為葡萄糖，在葉綠體基質中合成，在細胞質基質中分解，D錯誤。2．[2023·湖南益陽模擬]下圖所示為葉肉細胞內氫元素的部分轉移路徑，其中[H]是還原型輔酶Ⅰ或Ⅱ，①～④表示生理過程。下列相關敘述，正確的是（ ）A．圖中①③④過程均發生在生物膜上，也都伴隨ATP的合成B．圖中③過程在無氧條件下不能進行，該過程的產物還有丙酮酸C．圖中②過程消耗高能磷酸化合物，[H]還原的物質是五碳化合物D．圖中④過程消耗氧氣，釋放較多的能量，且有一部分轉化成熱能答案：D考向二 光合速率、呼吸速率的判斷及相關計算3.在一定濃度的CO2和適宜的溫度條件下，測定A植物和B植物在不同光照條件下的光合速率，結果如下表。下列有關說法，錯誤的是（ ）A.與B植物相比，A植物是在弱光照條件下生長的植物B．當光照強度超過9 klx時，B植物光合速率不再增加，造成這種現象的原因可能是暗反應跟不上光反應C．當光照強度為9 klx時，B植物的總光合速率是45 mg CO2/100 cm2葉·小時D．當光照強度為3 klx時，A植物與B植物固定的CO2量的差值為4 mg CO2/100 cm2葉·小時 光合速率與呼吸速率相等時光照強度（千勒克司） 光飽和時光照度（千勒克司） 光飽和時CO2收量（mg/100 cm葉·小時） 黑暗條件下CO釋放量（mg/100cm2葉·小時）A植物 1 3 11 5.5B植物 3 9 30 15答案：D4．取某種植物生長狀態一致的新鮮葉片，用打孔器將葉片打出若干圓片，圓片平均分成甲、乙、丙三組。甲組立即烘干處理并測得圓片干重為A，乙組保持濕潤且置于一個黑暗密閉裝置內，丙組保持濕潤且置于一個密閉裝置內并給予適宜強度的光照。乙組和丙組其他條件一致，一小時后，測得乙裝置內圓片干重為B，丙裝置內圓片干重為C。下列敘述正確的是（ ）A．C－A為圓片葉肉細胞一小時內的真正光合速率B.C－B為圓片葉肉細胞一小時內的凈光合速率C.A－B為圓片葉肉細胞一小時內的呼吸速率D．實驗過程中，乙組圓片葉肉細胞呼吸速率保持恒定答案：C解析：C－A為圓片葉肉細胞一小時內的凈光合速率；C－B為圓片葉肉細胞一小時內的真正光合速率；A－B為圓片葉肉細胞一小時內的呼吸速率；乙裝置隨著O2濃度下降，葉肉細胞呼吸速率也下降。5．[2023·河北景縣調研]下表是采用黑白瓶（不透光瓶—可透光瓶）測定的夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時后平均氧濃度，并進行比較計算后的數據。下列有關分析正確的是（ ）A.水深1 m處白瓶中水生植物24小時制造的O2為3 g/m3B．水深2 m處白瓶中水生植物不能進行水的光解但能進行C3的還原C．水深3 m處白瓶中水生植物產生ATP的細胞器是葉綠體和線粒體D．水深4 m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進行光合作用水深（m） 1 2 3 4白瓶中O2濃度（g/m3） ＋3 ＋1.5 0 －1黑瓶中O2濃度（g/m3） －1.5 －1.5 －1.5 －1.5答案：C解析：白瓶透光，瓶內水生植物可進行光合作用和呼吸作用，黑瓶不透光，瓶內水生植物只能進行呼吸作用。在相同條件下培養一定時間，黑瓶中所測得的數據表示瓶內水生植物呼吸作用所消耗的O2量，為1.5 g/m3，白瓶中所測得的數據表示瓶內水生植物光合作用產生的O2量與呼吸作用消耗的O2量的差值。綜上分析可知，在水深1 m處，白瓶中水生植物24小時制造的O2量為3＋1.5＝4.5(g/m3)，A錯誤；水深2 m處白瓶中水生植物能進行光合作用，也能進行水的光解和C3的還原，B錯誤；水深3 m處白瓶中水生植物光合作用產生的O2量與呼吸作用消耗的O2量相等，因此產生ATP的細胞器是葉綠體和線粒體，C正確；在水深4 m處，白瓶中水生植物24小時制造的O2量為－1＋1.5＝0.5(g/m3)，能進行光合作用，D錯誤。考向三 光合作用、細胞呼吸相關曲線中關鍵點的移動問題6.如圖所示，在圖甲裝置A與裝置B中敞口培養相同數量的小球藻，以研究光照強度（其他條件均為最適）對小球藻產生氧氣的影響。裝置A的曲線如圖乙。據圖分析，下列敘述正確的是（ ）A．P點處產生的ATP可用于暗反應B．適當降低溫度，P點將下移C．在圖乙上繪制裝置B的曲線，Q點應左移D．降低CO2濃度時，在圖乙上繪制裝置A的曲線，R點應向左下方移動答案：D解析：P點時細胞只進行呼吸作用，該過程產生的ATP不能用于光合作用暗反應過程；適當降低溫度，呼吸酶的活性隨之降低，P點將上移；由于缺鎂，B試管中小球藻細胞內葉綠素含量較低，所以光合作用強度等于呼吸作用強度的Q點將右移；降低CO2濃度，R點將向左下方移動。考向四 光合作用和細胞呼吸關系的綜合考查7.[北京卷]某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關系如圖。據此，對該植物生理特性理解錯誤的是（ ）A．呼吸作用的最適溫度比光合作用的高B．凈光合作用的最適溫度約為25 ℃C．在0～25 ℃范圍內，溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大D．適合該植物生長的溫度范圍是10～50 ℃答案：D解析：由圖可知，呼吸作用的最適溫度約為53 ℃，而總光合作用的最適溫度約為30 ℃，A正確；凈光合速率達到最大時對應的溫度(即最適溫度)約為25 ℃，B正確；在0～25 ℃范圍內，與呼吸速率變化曲線相比，光合速率變化曲線升高得更快，說明溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大，C正確；超過45 ℃，呼吸作用產生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳，說明呼吸作用消耗的有機物多于光合作用產生的有機物，沒有有機物的積累，不適合該植物的生長，D錯誤。8．[2022·浙江6月]通過研究遮陰對花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供依據。研究人員從開花至果實成熟，每天定時對花生植株進行遮陰處理。實驗結果如表所示。注：光補償點指當光合速率等于呼吸速率時的光強度。光合曲線指光強度與光合速率關系的曲線。回答下列問題：（1）從實驗結果可知，花生可適應弱光環境，原因是在遮陰條件下，植株通過增加 ，提高吸收光的能力；結合光飽和點的變化趨勢，說明植株在較低光強度下也能達到最大的 ；結合光補償點的變化趨勢，說明植株通過降低 ，使其在較低的光強度下就開始了有機物的積累。根據表中 的指標可以判斷，實驗范圍內，遮陰時間越長，植株利用弱光的效率越高。（2）植物的光合產物主要以 形式提供給各器官。根據相關指標的分析，可知較長遮陰處理下，植株優先將光合產物分配至 中。葉綠素含量光合速率呼吸速率低于5 klx光合曲線的斜率蔗糖 葉 （3）與不遮陰相比，兩種遮陰處理的光合產量均 。根據實驗結果推測，在花生與其他高稈作物進行間種時，高稈作物一天內對花生的遮陰時間為 （A.<2小時 B．2小時 C．4小時 D．>4小時），才能獲得較高的花生產量。降低A[網絡建構提升]活躍穩定[長句應答必備]1．葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。2．葉綠體中的色素吸收光能，將H2O分解成O2和H＋，H＋與NADP＋結合形成NADPH，同時將ADP和Pi轉化成ATP。3．光照強度直接影響光反應的速率，光反應產物[H]和ATP的數量多少會影響暗反應的速率。4．溫度影響光合作用過程，特別是影響暗反應中酶的催化效率，從而影響光合速率。5．CO2是暗反應的原料，CO2濃度高低直接影響光合速率。6．光合速率與呼吸速率的關系：（1）綠色植物組織在黑暗條件下測得的數值表示呼吸速率。（2）綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數值表示凈光合速率。（3）真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。[等級選考研考向]1．[2022·北京卷]光合作用強度受環境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關系如下圖。據圖分析不能得出（ ）A．低于最適溫度時，光合速率隨溫度升高而升高B．在一定的范圍內，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C．CO2濃度為200 μL·L－1時，溫度對光合速率影響小D．10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續提高答案：D2．[2022·海南卷]某小組為了探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響，將四組等量菠菜葉圓片排氣后，分別置于盛有等體積不同濃度NaHCO3溶液的燒杯中，從燒杯底部給予適宜光照，記錄葉圓片上浮所需時長，結果如圖。下列有關敘述正確的是（ ）A．本實驗中，溫度、NaHCO3濃度和光照都屬于自變量B．葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率C．四組實驗中，0.5%NaHCO3溶液中葉圓片光合速率最高D．若在4℃條件下進行本實驗，則各組葉圓片上浮所需時長均會縮短答案：B解析：本實驗是探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響，自變量為CO2濃度(NaHCO3溶液濃度)，溫度和光照為無關變量，A錯誤；當光合作用產生的氧氣大于細胞呼吸釋放的氧氣時，葉圓片上浮，葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率，B正確；四組實驗中，0.5%NaHCO3溶液中葉圓片上浮需要的時間最長，光合速率最小，C錯誤；若在4℃條件下進行本實驗，由于低溫會使酶的活性降低，凈光合速率可能降低，故各組葉圓片上浮所需時長可能均會延長，D錯誤。3．[2022·湖南卷]在夏季晴朗無云的白天，10時左右某植物光合作用強度達到峰值，12時左右光合作用強度明顯減弱。光合作用強度減弱的原因可能是（ ）A．葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影響，呼吸釋放的CO2量大于光合固定的CO2量C．葉綠體內膜上的部分光合色素被光破壞，吸收和傳遞光能的效率降低D．光反應產物積累，產生反饋抑制，葉片轉化光能的能力下降答案：AD4．[2023·浙江1月]葉片是給植物其他器官提供有機物的“源”，果實是儲存有機物的“庫”。現以某植物為材料研究不同庫源比（以果實數量與葉片數量比值表示）對葉片光合作用和光合產物分配的影響，實驗結果見表1。表1項目 甲組 乙組 丙組處理庫源比 1/2 1/4 1/6單位葉面積葉綠素相對含量 78.7 75.5 75.0凈光合速率/（μmol·m－2·s－1） 9.31 8.99 8.75果實中含13C光合產物（mg） 21.96 37.38 66.06單果重（g） 11.81 12.21 19.59回答下列問題：（1）葉片葉綠素含量測定時，可先提取葉綠體色素，再進行測定。提取葉綠體色素時，選擇乙醇作為提取液的依據？（2）研究光合產物從源分配到庫時，給葉片供應13CO2，13CO2先與葉綠體內的 結合而被固定，形成的產物還原為糖需接受光反應合成的 中的化學能。合成的糖分子運輸到果實等庫中。在本實驗中，選用13CO2的原因有______________________________（答出2點即可）。葉綠體色素為脂溶性物質，易溶于乙醇五碳糖(C5)ATP和NADPH CO2是光合作用的原料、13C可被儀器檢測（3）分析實驗甲、乙、丙組結果可知，隨著該植物庫源比降低，葉凈光合速率 （填“升高”或“降低”）、果實中含13C光合產物的量 （填“增加”或“減少”）。庫源比升高導致果實單果重變化的原因是___________________________。降低增加合作用合成的有機物總量少，可提供給果實的有機物相應減少（4）為進一步研究葉片光合產物的分配原則進行了實驗，庫源處理如圖所示，用13CO2供應給保留的葉片進行光合作用，結果見表2。表2果實位置 果實中含 13C光合產物（mg） 單果重（g）第1果 26.91 12.31第2果 18.00 10.43第3果 2.14 8.19根據表2實驗結果，從庫與源的距離分析，葉片光合產物分配給果實的特點是 。就近分配（5）綜合上述實驗結果，從調整庫源比分析，下列措施中能提高單枝的合格果實產量（單果重10 g以上為合格）的是哪一項？ . （A.除草 B．遮光 C．疏果 D．松土）。C5．[2022·廣東卷]研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養10天后（圖a），測定相關指標（圖b），探究遮陰比例對植物的影響。回答下列問題：（1）結果顯示，與A組相比，C組葉片葉綠素含量 ，原因可能是_____________________________。（2）比較圖b中B1與A組指標的差異，并結合B2相關數據，推測B組的玉米植株可能會積累更多的 ，因而生長更快。高遮陰條件下植物合成較多的葉綠素 糖類等有機物（3）某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長更快的研究結果，作出該條件可能會提高作物產量的推測，由此設計了初步實驗方案進行探究：實驗材料：選擇前期 一致、生長狀態相似的某玉米品種幼苗90株。實驗方法：按圖a所示的條件，分A、B、C三組培養玉米幼苗，每組30株；其中以 為對照，并保證除 外其他環境條件一致。收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結果統計：比較各組玉米的平均單株產量。分析討論：如果提高玉米產量的結論成立，下一步探究實驗的思路是 。光照條件 A組遮光程度探究能提高作物產量的具體的最適遮光比例是多少6．[2022·湖南卷]將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發和植株生長的基質。某水稻品種在光照強度為8～10 μmol/（s·m2）時，固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量；日照時長短于12小時才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35℃/25℃，光照強度為2 μmol/（s·m2），每天光照時長為14小時。回答下列問題：（1）在此條件下，該水稻種子 （填“能”或“不能”）萌發并成苗（以株高≥2厘米，至少1片綠葉視為成苗），理由是____________________________________________________。能種子萌發形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，且光照有利于葉片葉綠素的形成（2）若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為10 μmol/（s·m2），其他條件與上述實驗相同，該水稻 （填“能”或“不能”）繁育出新的種子，理由？（答出兩點即可）。（3）若該水稻種子用于稻田直播（即將種子直接撒播于農田），為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，該種子應具有 特性。不能光照強度為10 μmol/(s·m2)，等于光補償點，每天光照時長為14小時，此時光照時沒有有機物的積累，黑暗中細胞呼吸仍需消耗有機物，故全天沒有有機物積累；且每天光照時長大于12小時，植株不能開花耐受酒精毒害7．[2022·山東卷]強光條件下，植物吸收的光能若超過光合作用的利用量，過剩的光能可導致植物光合作用強度下降，出現光抑制現象。為探索油菜素內酯（BR）對光抑制的影響機制，將長勢相同的蘋果幼苗進行分組和處理，如表所示，其中試劑L可抑制光反應關鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、水分充足的條件下用強光照射，實驗結果如圖所示。分組 處理甲 清水乙 BR丙 BR＋L（1）光可以被蘋果幼苗葉片中的色素吸收，分離蘋果幼苗葉肉細胞中的色素時，隨層析液在濾紙上擴散速度最快的色素主要吸收的光的顏色是 。（2）強光照射后短時間內，蘋果幼苗光合作用暗反應達到一定速率后不再增加，但氧氣的產生速率繼續增加。蘋果幼苗光合作用暗反應速率不再增加，可能的原因有 、____________。 （答出2種原因即可）；氧氣的產生速率繼續增加的原因是________________________________________________________。（3）據圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光抑制 （填“增強”或“減弱”）；乙組與丙組相比，說明BR可能通過 發揮作用。藍紫光五碳化合物供應不足CO2供應不足強光照射后短時間內，光反應速率增強，水光解產生的氧氣速率增強減弱促進光反應關鍵蛋白的合成[國考真題研規律]8．[2022·全國乙卷]某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養，發現容器內CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩定。關于這一實驗現象，下列解釋合理的是 （ ）A．初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率答案：D解析：將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養，小麥同時進行光合作用和呼吸作用，而容器內CO2含量初期逐漸降低。說明初期小麥的光合速率大于呼吸速率，之后CO2含量保持相對穩定，說明光合速率等于呼吸速率，D正確。9．[2022·全國甲卷]根據光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補償點比C3植物的低。CO2補償點通常是指環境CO2濃度降低導致光合速率與呼吸速率相等時的環境CO2濃度。回答下列問題。（1）不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反應階段的產物是相同的，光反應階段的產物是________________________________（答出3點即可）。（2）正常條件下，植物葉片的光合產物不會全部運輸到其他部位，原因是______________________________________________（答出1點即可）。O2、[H](NADPH)、ATP部分光合產物用于葉片自身的細胞呼吸，為新陳代謝提供能量；部分光合產物用于葉片自身的生長發育（3）干旱會導致氣孔開度減小，研究發現在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長得好。從兩種植物CO2補償點的角度分析，可能的原因？干旱會導致氣孔開度減小，胞間CO2濃度降低，與C3植物相比，C4植物的CO2補償點較低，能在較低濃度的CO2條件下，固定利用更多的CO2進行光合作用，以維持自身的生長。課后定時檢測案10 光合作用(一)[基礎鞏固練]——學業水平一、二考點一 色素的提取和分離1．下列關于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的說法，正確的是( )A．提取液呈綠色是由于含有的葉綠素a和葉綠素b較多B．胡蘿卜素處于濾紙條最上方，是因為其在提取液中的溶解度最高C．色素帶的寬窄反映了色素在層析液中溶解度的大小D．濾紙條上沒有色素帶，說明實驗材料可能為黃化葉片2．[2023·黑龍江實驗中學高三階段測試]提取新鮮菠菜葉的葉綠體色素，用圓形濾紙層析法分離色素，實驗裝置如圖。正確的層析結果是(深色圈表示色素環)( )A． B.C． D.3.[經典高考]如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍藻經液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是( )A．研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素B．層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C．在敞開的燒杯中進行層析時，需通風操作D．實驗驗證了該種藍藻沒有葉綠素b考點二 光合作用過程(Ⅱ)4．下列關于高等植物光合作用的敘述，錯誤的是( )A．光合作用的暗反應階段不能直接利用光能B．紅光照射時，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC．光反應中，將光能轉變為化學能需要有ADP的參與D．紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用5．[經典高考]光反應在葉綠體類囊體上進行，在適宜條件下，向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP，照光后DCIP由藍色逐漸變為無色，該反應過程中( )A．需要ATP提供能量B．DCIP被氧化C．不需要光合色素參與D．會產生氧氣6．[2023·福建廈門湖濱中學階段檢測]光合作用通過密切關聯的兩大階段——光反應和暗反應來實現。下列對于改變反應條件而引起相關變化的說法中，正確的是( )A．突然中斷CO2供應，會暫時引起葉綠體基質中C5/C3的值減小B．突然中斷CO2供應，會暫時引起葉綠體基質中ATP/ADP的值增大C．突然將紅光改變為綠光，會暫時引起葉綠體基質中C3/C5的值減小D．突然將綠光改變為紅光，會暫時引起葉綠體基質中ATP/ADP的值減小7．如圖表示光合作用過程，a、b、c表示物質，甲、乙表示場所，下列有關分析，錯誤的是( )A．物質b可能是ADP和PiB．物質c直接被還原生成(CH2O)和C5C.甲中色素不溶于水，只溶于有機溶劑D.乙中生理過程在有光、無光條件下都可進行8．[2021·重慶卷]圖為類囊體膜蛋白排列和光反應產物形成的示意圖。據圖分析，下列敘述錯誤的是( )A．水光解產生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿過4層膜B．NADP＋與電子(e－)和質子(H＋)結合形成NADPHC．產生的ATP可用于暗反應及其他消耗能量的反應D．電子(e－)的有序傳遞是完成光能轉換的重要環節[提能強化練]——學業水平三、四9．[2023·湖北省武漢高三質量檢測]在光合作用過程中可產生大量H＋，當H＋通過ATP合成酶時，可以使ADP＋Pi合成ATP，為了研究光合作用過程中ATP產生的原理，科學家分離出類囊體進行了以下實驗，如圖所示。下列分析錯誤的是( )A．實驗模擬了光合作用光反應階段的部分過程B．實驗應在黑暗中進行，以避免類囊體產生了H＋C．當類囊體膜兩側存在H＋濃度差時，就能合成ATPD．推測光合作用過程中產生的大量H＋主要集中在類囊體腔10．[2020·浙江7月]將某植物葉片分離得到的葉綠體，分別置于含不同蔗糖濃度的反應介質溶液中，測量其光合速率，結果如圖所示。圖中光合速率用單位時間內單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是( )A．測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率B．若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體，測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比，光合速率偏大C．若該植物較長時間處于遮陰環境，葉片內蔗糖濃度與光合速率的關系與圖中B～C段對應的關系相似D．若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片內蔗糖濃度與光合速率的關系與圖中A～B段對應的關系相似11．[2023·煙臺期中](不定項) 玉米葉肉細胞中有一種酶，通過一系列反應將CO2泵入維管束鞘細胞，使維管束鞘細胞積累較高濃度的CO2，保證卡爾文循環順利進行，這種酶被形象地稱為“CO2泵”，下列相關敘述錯誤的是( )A.A→B的過程還需要光反應提供的NADH、ATP等物質的參與B．抑制“CO2泵”的活性，短時間內維管束鞘細胞中B的含量增加C．晴朗的夏季11：00時，溫度升高玉米維管束鞘細胞光合作用速率會明顯下降D．可用紙層析法分別分離玉米葉肉細胞、維管束鞘細胞中的色素并比較色素的含量和種類差別12．[2023·煙臺三模](不定項)我國科學家模擬植物光合作用，設計了一條利用二氧化碳合成淀粉的人工路線，流程如圖所示。下列敘述正確的是( )A．①、②過程模擬暗反應中CO2的固定，③、④過程模擬C3的還原B．步驟①需要催化劑，②、③、④既不需要催化劑也不需消耗能量C．該過程與植物光合作用的本質都是將光能轉化成化學能儲存于有機物中D．該體系與植物光合作用固定的CO2量相等時，植物體內淀粉的積累量較低13．[2023·濰坊一模](不定項)葉面積系數是指單位土地面積上的葉面積總和，它與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質積累速率之間的關系如圖1所示。圖2為來自樹冠不同層的甲、乙兩種葉片的凈光合速率變化圖解。下列說法錯誤的是( )A.a點后群體干物質積累速率變化對于合理密植有重要指導意義B．a～b段群體光合速率增加量大于群體呼吸速率增加量C．c點時甲、乙兩種葉片固定CO2的速率相同D．甲凈光合速率最大時所需光照強度高于乙，可判斷甲葉片來自樹冠上層[大題沖關練]——綜合創新·求突破14．[2022·河北卷]某品種茶樹葉片呈現階段性白化：綠色的嫩葉在生長過程中逐漸轉為乳白色，而后又恢復為綠色。白化期葉綠體內部結構解體(僅殘留少量片層結構)。階段性白化過程中相關生理指標檢測結果如下圖。回答下列問題：(1)從葉片中分離葉綠體可采用__________法。(2)經檢測，白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數量顯著降低，其原因是______________________________________(寫出兩點即可)。(3)白化過程中氣孔導度下降，既能夠滿足光合作用對CO2的需求，又有助于減少__________________。(4)葉片復綠過程中需合成大量直接參與光反應的蛋白質。其中部分蛋白質由存在于________中的基因編碼，通過特定的機制完成跨膜運輸；其余蛋白質由存在于________中的基因編碼。15．[2022·遼寧卷]滸苔是形成綠潮的主要藻類。綠潮時滸苔堆積在一起，形成大量的“藻席”，造成生態災害。為研究滸苔瘋長與光合作用的關系，進行如下實驗：Ⅰ.光合色素的提取、分離和含量測定(1)在“藻席”的上、中、下層分別選取滸苔甲為實驗材料，提取、分離色素，發現滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，包括葉綠素和____________。在細胞中，這些光合色素分布在______________________________。(2)測定三個樣品的葉綠素含量，結果見下表。樣品 葉綠素a(mg·g－1) 葉綠素b(mg·g－1)上層 0.199 0.123中層 0.228 0.123下層 0.684 0.453數據表明，取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高，這是因為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.光合作用關鍵酶Y的粗酶液制備和活性測定(3)研究發現，滸苔細胞質基質中存在酶Y，參與CO2的轉運過程，利于對碳的固定。酶Y粗酶液制備：定時測定光照強度并取一定量的滸苔甲和滸苔乙，制備不同光照強度下樣品的粗酶液，流程如圖1。粗酶液制備過程保持低溫，目的是防止酶降解和________。研磨時加入緩沖液的主要作用是______________穩定。離心后的________為粗酶液。(4)酶Y活性測定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性測試反應液中進行檢測，結果如圖2。在圖2中，不考慮其他因素的影響，滸苔甲酶Y活性最高時的光照強度為________μmol·m－2·s－1(填具體數字)，強光照會________滸苔乙酶Y的活性。課后定時檢測案101．解析：葉綠體色素中綠色的葉綠素含量占到3/4，所以提取液呈綠色；胡蘿卜素在層析液中溶解度最大，在濾紙條上擴散速度最快，所以處于濾紙條最上方；色素帶的寬窄反映了色素含量的多少；用黃化葉片進行綠葉中色素的提取與分離實驗時，仍然會有胡蘿卜素和葉黃素兩條色素帶。答案：A2．解析：在植物葉綠體中，各色素的含量從多至少依次是葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素；溶解度從大到小依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，所以濾紙上從外至內依次是：胡蘿卜素(最窄)、葉黃素、葉綠素a(最寬)、葉綠素b(第2寬)。答案：A3．解析：研磨時加入CaCO3能防止葉綠素被破壞，加入過量不會破壞葉綠素，A錯誤；層析液由有機溶劑配制而成，B錯誤；層析液易揮發，層析分離時燒杯上要加蓋，C錯誤；對照圖示結果分析可知，該種藍藻中沒有葉黃素和葉綠素b，D正確。答案：D4．解析：光合作用的暗反應階段不能直接利用光能，但需要利用光反應階段形成的[H]和ATP，A正確；胡蘿卜素不能吸收紅光，B錯誤；光反應中，將光能轉變為ATP中活躍的化學能，需要有ADP和Pi及ATP合成酶的參與，C正確；紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用，光能可以轉變為ATP中活躍的化學能，D正確。答案：B5．解析：此過程不需要ATP提供能量，A錯誤；光反應過程產生的[H]將DCIP還原，由藍色變為無色，B錯誤；光反應過程需要光合色素的參與，C錯誤；光反應過程水分解產生了氧氣，D正確。答案：D6．解析：突然中斷CO2供應，導致CO2的固定速率降低，葉綠體中C5含量增加、C3含量減少，因此會暫時引起葉綠體基質中C5/C3的值增大，A錯誤；突然中斷CO2供應，導致C3含量減少，進而使ATP和[H]含量增多，所以暫時引起葉綠體基質中ATP/ADP的值增大，B正確；突然將紅光改變為綠光后光能利用率降低，ATP和[H]含量減少，進而使C3含量增大、C5含量減少，因此會暫時引起葉綠體基質中C3/C5的值增大，C錯誤；突然將綠光改變為紅光后光能利用率提高，ATP和[H]含量增加，ATP/ADP的值增大，D錯誤。答案：B7．解析：物質c是CO2，它必須首先與C5結合，形成C3，然后C3被還原成(CH2O)和C5。答案：B8．解析：水光解產生O2，場所是在葉綠體的類囊體膜的內側，若被有氧呼吸利用，而氧氣在線粒體內膜上被利用，氧氣從葉綠體類囊體膜開始，再穿過葉綠體2層膜，然后進入同一細胞中的線粒體，穿過線粒體的兩層膜，所以至少要穿過5層膜，A錯誤；光反應中NADP＋與電子(e－)和質子(H＋)結合形成NADPH，然后在暗反應過程中被消耗，B正確；由圖可知，產生的ATP可用于暗反應以及核酸代謝，色素合成等其他消耗能量的反應，C正確；電子(e－)在類囊體薄膜上的有序傳遞是完成光能轉換的重要環節，D正確。答案：A9．解析：該實驗分離出類囊體研究光合作用過程中ATP產生的原理，類囊體是光合作用光反應的場所，A正確；在光照條件下，類囊體中會發生水的光解，產生H＋，對實驗造成影響，故需要在黑暗環境中進行，B正確；根據題干可知，實驗中改變類囊體內外的pH，使得ATP開始合成，說明類囊體內外存在H＋濃度差，能夠促進ATP的合成，但這只是合成ATP的條件之一，C錯誤；由題圖分析可知，促進ATP合成時，類囊體腔內pH低于類囊體外，故可推測光合作用過程中產生的大量H＋主要集中在類囊體腔，D正確。答案：C10．解析：測得植物葉片的光合速率是葉片的總光合速率減去葉片的呼吸速率，而分離得到的葉綠體的光合速率，就是總光合速率，A正確；破碎葉綠體，其葉綠素釋放出來，被破壞，導致消耗二氧化碳減少，測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比，光合速率偏小，B錯誤；若該植物較長時間處于遮陰環境，光照不足，光反應減弱，影響暗反應速率，蔗糖合成一直較少，C錯誤；若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片光合作用產生的蔗糖不能運到花瓣，在葉片積累，光合速率下降，葉片內蔗糖濃度與光合速率的關系與圖中B～C段對應的關系相似，D錯誤。答案：A11．解析：A→B的過程表示三碳化合物的還原，需要光反應提供的NADPH、ATP等物質的參與，A錯誤；A表示三碳化合物，B表示五碳化合物，抑制“CO2泵”的活性，維管束鞘細胞中CO2含量降低，導致CO2的固定受阻，消耗的五碳化合物減少，而三碳化合物的還原生成五碳化合物仍正常進行，所以在短時間內，維管束鞘細胞中B五碳化合物的含量增加，B正確；晴朗的夏季11：00時，玉米光合作用速率不僅沒有下降，反而有所上升，原因是玉米葉肉細胞內有“CO2泵”，仍可以維持維管束鞘細胞內較高的CO2濃度，此時光照強度增強，光合作用速率增加，C錯誤；不同色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上的擴散速度不同可分別分離玉米葉肉細胞、維管束鞘細胞中的色素，并比較色素的含量和種類差別，D正確。答案：AC12．解析：①、②、③、④過程是光合作用暗反應的模擬過程，①②過程模擬的是CO2的固定，③④模擬三碳化合物的還原，A正確；步驟③、④的順利進行，需要多種酶的催化，需要消耗能量，如ATP和NADPH的化學能，B錯誤；植物光合作用的本質是利用光能將無機物二氧化碳和水轉化為有機物，同時將光能轉化為有機物中的化學能，圖示過程也是利用光能將二氧化碳和水轉化為淀粉，同時儲存能量，二者的本質是相同的，C正確；在與植物光合作用固定的CO2量相等時，該體系由于沒有呼吸消耗淀粉，因此淀粉的積累量較高，D正確。答案：ACD13．解析：由圖可知：當葉面積系數小于a時，隨葉面積系數增加，群體光合速率和干物質積累速率均上升，當葉面積系數大于a時，群體干物質積累速率下降，據此可以看出過度密植會導致產量下降，因而圖示的研究對于合理密植具有重要指導意義，A正確；a～b段群體光合速率增加量小于群體呼吸速率增加量，因而當葉面積系數大于a時，群體干物質積累速率下降，B錯誤；c點時甲、乙兩種葉片凈光合速率相等，均為零，此時光合速率等于呼吸速率，但兩種葉片的呼吸速率不同，因此，此時甲、乙兩種葉片固定CO2的速率不同，C錯誤；由于上層葉片對陽光的遮擋，導致下層葉片接受的光照強度較弱，因此下層葉片凈光合速率達到最大值時所需要的光照強度較上層葉片低，據此分析圖示可推知：甲葉片位于樹冠上層，D正確。答案：BC14．解析：(1)葉綠體屬于細胞器，根據不同細胞器的密度不同，可用差速離心法從葉片中分離葉綠體。(2)光合作用的光反應過程可產生NADPH和ATP，該過程需要葉綠體類囊體薄膜上葉綠素的參與，據題意可知，白化期葉綠體內部結構解體，葉綠體類囊體薄膜減少，且白化過程中葉綠素等光合色素減少，光反應減慢，故白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數量顯著降低。(3)白化過程中氣孔導度下降，既能夠滿足光合作用對CO2的需求，又有助于減少水分的散失，利于植物的生存。(4)葉綠體屬于半自主性細胞器，其中蛋白質的合成主要受到細胞核基因的編碼，合成后經特定機制完成跨膜運輸；其余蛋白質由葉綠體中的基因編碼。答案：(1)差速離心 (2)葉綠體內部結構解體；光合色素減少 (3)水分的散失 (4)細胞核 葉綠體15．解析：(1)滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，高等植物的光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素。葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b；類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素。在細胞中，這些光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。(2)由于下層陽光少，需要大量葉綠素來捕獲少量的陽光，故取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高。(3)粗酶液制備過程保持低溫，目的是防止酶降解和酶變性。緩沖液是一種能在加入少量酸或堿時抵抗pH改變的溶液，故研磨時加入緩沖液的主要作用是維持pH的穩定。由于含有不溶性的細胞碎片，故離心后的上清液為粗酶液。(4)分析題圖數據，在圖2中，不考慮其他因素的影響，滸苔甲酶Y活性最高時的光照強度為1800μmol·m－2·s－1，中午時滸苔乙酶Y活性最低，說明強光照會抑制滸苔乙酶Y的活性。答案：(1)類胡蘿卜素 葉綠體的類囊體薄膜(2)下層陽光少，需要大量葉綠素來捕獲少量的陽光(3)酶變性 維持pH 上清液(4)1800 抑制課堂互動探究案3 光合作用考點一 捕獲光能的色素和葉綠體的結構任務1 對影響葉綠素合成因素的分析（1）光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中 合成葉綠素，葉片會 ，離體葉綠素在強光下易分解。（2）溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關 的活性，一般葉綠素合成的最低溫度是2～4 ℃，最適溫度是30 ℃，另外，低溫時葉綠素容易被破壞，葉子會變黃。（3）礦質元素：葉綠素合成的必需元素，如氮、鎂；葉綠素合成的輔助成分，如鐵、銅是某些酶的活化劑。植物如果缺 后葉綠素都不能合成，葉子會變黃。任務2 不同色素對光的吸收及應用分析（1）不同色素對光的吸收①葉綠體中的色素只吸收 ，而對紅外光和紫外光等 。②葉綠素主要吸收 。類胡蘿卜素主要吸收 。（2）不同色素對光吸收的應用①無色透明大棚能透過日光中各色光，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以無色透明的大棚中植物的光合效率 。②葉綠素對 光吸收最少，因此 色塑料大棚中植物的光合效率最低。任務3 研析深化教材，析因推理歸納，提升學科素養（1）【科學思維】（選擇性必修1 P106“相關信息”）為什么植物體主要吸收紅光和藍光？________________________________________________________________________（2）【科學思維】（必修1 P97“問題探討”）植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養液成分等條件下，生產蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍色和白色的光源，靠人工光源生產蔬菜有什么好處？________________________________________________________________________1.關于光合色素的4點提醒（1）可進行光合作用的細胞不一定都含有葉綠體（如藍細菌等），但是都含有光合色素。（2）葉綠素對紅光和藍紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍紫光的吸收量大，對其他波段的可見光并非不吸收，只是吸收量較少。（3）植物葉片呈現綠色的原因是葉片中的色素對綠光的吸收少，綠光被反射出來。（4）植物的液泡中含有的色素不參與光合作用。2．拓展花青素，是自然界一類廣泛存在于植物中的水溶性天然色素。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物質大部分與之有關。在植物細胞液泡不同 pH條件下，花青素使花瓣、葉片等呈現五彩繽紛的顏色。3．色素與葉片的顏色正常 綠色 正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為3∶1，且對綠光吸收最少，所以正常葉片總是呈現綠色葉色 變黃 寒冷時，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩定，顯示出類胡蘿卜素的顏色，葉子變黃葉色 變紅 秋天降溫時，植物體為適應寒冷，體內積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉子呈現紅色考向一色素的種類及功能的綜合考查1.[經典高考]關于葉綠素的敘述，錯誤的是（ ）A．葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素B．被葉綠素吸收的光可用于光合作用C．葉綠素a和葉綠素b在紅光區的吸收峰值不同D．植物呈現綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光考向二根據吸收光譜確定光合色素的功能2.[2023·河北衡水中學調研]下圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況。據圖判斷，以下說法不正確的是（ ）A．由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400～500 nm波長的光B．用450 nm波長的光比600 nm波長的光更有利于提高光合作用強度C．由550 nm波長的光轉為670 nm波長的光后，葉綠體中C3的量增加D．土壤中缺乏鎂時，植物對420～470 nm波長的光的利用量顯著減少等級考必考教材實驗——綠葉中色素的提取和分離任務 研析深化教材，析因推理歸納，提升學科素養（1）為什么需要選用新鮮綠色的葉片做實驗材料？________________________________________________________________________（2）研磨時為什么要迅速？研磨時為什么還要加入少量的CaCO3和SiO2 ________________________________________________________________________（3）盛放濾液的試管口為什么要加棉塞？________________________________________________________________________（4）濾紙為什么需預先干燥處理？在制備濾紙條時，為什么將一端的兩個角剪掉？________________________________________________________________________（5）為什么畫濾液細線要直、細、勻，而且待濾液細線干燥后再重復畫一兩次？________________________________________________________________________（6）在層析時，為什么不能讓濾液細線觸及層析液液面？________________________________________________________________________（7）分析濾紙條上色素帶寬窄不同的原因。________________________________________________________________________（8）如圖是實驗得到的色素在濾紙條上的分布圖示，分析比較各種色素的含量及其在層析液中的溶解度的大小。________________________________________________________________________綠葉中色素的提取和分離實驗異常現象分析：（1）（2）（3）（4）考向一教材實驗的基礎考查1.[經典高考]下列用新鮮菠菜葉進行色素提取、分離實驗的敘述，正確的是（ ）A．應該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止色素被破壞B．即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素C．為獲得10 mL提取液，研磨時一次性加入10 mL 乙醇研磨效果最好D．層析完畢后應迅速記錄結果，否則葉綠素條帶會很快隨溶液揮發消失2．[2023·江蘇淮安模擬]甲、乙、丙、丁四位同學，在利用新鮮綠色菠菜葉為實驗材料，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考向二教材實驗的拓展考查3.[2023·河北冀州中學段考]下圖表示用韭菜宿根進行的相關對照實驗流程。下列敘述錯誤的是（ ）A．提取色素時，要加入SiO2和CaCO3，并進行充分研磨B．色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無水乙醇中的溶解度不同C．實驗結果①可說明葉綠素合成需要光照D．實驗結果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多考點二 光合作用的探究歷程及過程任務1 光合作用的過程分析（1）反應式及元素去向的分析：①反應式（以生成C6H12O6為例）：________________________________________________________________________。②同位素標記元素的轉移途徑：H： 。 C：_______________________________。（2）光反應中光能轉化成的活躍化學能僅儲存于ATP中嗎？________________________________________________________________________。（3）光反應產生的[H]與細胞呼吸產生的[H]是否為同一類物質？________________________________________________________________________。任務2 對環境因素改變引起物質含量動態變化的判斷（1）“過程法”分析各物質變化下圖中Ⅰ表示光反應，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當外界條件（如光照、CO2）突然發生變化時，分析相關物質含量在短時間內的變化：（2）“模型法”表示C3和C5的含量變化 注：C3的起始值高于C5，約是其2倍。任務3 研析深化教材，析因推理歸納，提升學科素養（1）（教材必修1 P102“思考·討論”材料思考）1937年，英國植物學家希爾發現，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑，在無CO2的條件下給予光照，可以釋放出氧氣，由此實驗你能得出什么結論？________________________________________________________________________________________________________________________________________________（2）（教材必修1 P104正文拓展）光照下卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2，一定時間后殺死小球藻，同時提取產物并分析。實驗發現，僅僅30 s的時間，放射性代謝產物多達幾十種，縮短時間到7 s，發現放射性代謝產物減少到12種。如果要探究CO2轉化成的第一個產物是什么，可能的實驗思路是什么？________________________________________________________________________1.有關光合作用的幾點提醒（1）光合作用產生的[H]不同于細胞呼吸產生的[H]，且[H]既不是H＋，也不是H，其中前者是還原型輔酶Ⅱ（NADPH），后者為還原型輔酶Ⅰ（NADH）。（2）光合作用水分解為氧和H＋的同時，被葉綠體奪去兩個電子。電子經傳遞，可用于NADP＋與H＋結合形成NADPH。（3）在暗反應中NADPH既能作為還原劑，也能為C3的還原提供能量。（4）光反應產生的ATP用于C3的還原，不用于其他生命活動。2．連續光照和間隔光照下的有機物合成量分析（1）光反應為暗反應提供的NADPH和ATP在葉綠體基質中有少量的積累，在光反應停止時，暗反應仍可持續進行一段時間，有機物還能繼續合成。（2）在總光照時間、總黑暗時間均相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比一直連續光照處理有機物積累量要多。考向一教材經典實驗的拓展考查1.[2023·北京海淀區階段考]希爾從細胞中分離出葉綠體，并發現在沒有CO2時，給予葉綠體光照，就能放出O2，同時使電子受體還原。希爾反應式：H2O＋氧化態電子受體→還原態電子受體＋1/2O2。在希爾反應的基礎上，阿爾農又發現在光下的葉綠體，不供給CO2時，既積累NADPH也積累ATP；進一步實驗，撤去光照，供給CO2，發現NADPH和ATP被消耗，并產生有機物。下面關于希爾反應和阿爾農發現的敘述錯誤的是（ ）A．光合作用釋放的O2來自水而不是CO2B．NADPH和ATP的形成發生在葉綠體類囊體薄膜上C.希爾反應與CO2合成有機物的過程是兩個過程D．光合作用需光反應為CO2合成有機物提供ATP和NADPH考向二光合作用中的經典實例拓展2.[海南卷]將葉綠體懸浮液置于陽光下，一段時間后發現有氧氣放出。下列相關說法，正確的是（ ）A．離體葉綠體在自然光下能將水分解產生氧氣B.若將葉綠體置于紅光下，則不會有氧氣產生C．若將葉綠體置于藍紫光下，則不會有氧氣產生D.水在葉綠體中分解產生氧氣需要ATP提供能量考向三光合作用過程中條件改變中間產物含量的變化3.正常生長的綠藻，照光培養一段時間后，用黑布迅速將培養瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠體內不可能發生的現象是（ ）A．O2的產生停止B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降考向四光合作用過程的綜合考查4.如圖所示為葉肉細胞中葉綠體進行光合作用的過程，A、B代表物質。下列敘述錯誤的是（ ）A．葉綠體能將光能轉變為化學能儲存在有機物中B．①上產生的B物質移動到②參與CO2的固定C.②中產生的NADP＋移動到①上參與H2O的光解D．①上產生的A物質可用于C3的還原考點三 影響光合作用的因素及在生產上的應用任務1 光合作用強度的表示方法（1）含義：植物在單位時間內通過光合作用制造 的數量。（2）兩種表示方法①單位時間內原料的 。②單位時間內產物的 。任務2 影響光合作用的因素有哪些（1）內部因素①與植物自身的遺傳特性（如植物品種不同）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、 及酶等也會影響光合作用，如圖所示。（2）外部因素①單因子變量對光合作用影響的曲線分析（曲線圖見圖文智連）因素 原理 應用光照 強度 影響 階段，制約ATP及 的產生，進而制約暗反應 溫室大棚適當提高 可以提高光合作用速率二氧 化碳 濃度 影響 階段，制約 的生成 ①大田中增加空氣流動，以增加 ，如“正其行，通其風” ②溫室中可增施有機肥，以增大 溫度 通過影響 進而影響光合作用（主要制約暗反應） ①大田中適時播種 ②溫室中，適當增加 ，保證植物有機物的積累必需礦質元素 可通過所構成的與光合作用相關的化合物，對光合作用產生直接或間接影響（如K＋可影響光合產物的運輸和積累） ①合理施肥促進葉面積增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率 ②施用有機肥，有機肥被微生物分解后既可補充 又可提供各種礦質元素②多因子對光合速率的影響（曲線圖見圖文智連）a．曲線分析：P點：限制光合速率的因素應為 坐標所表示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。Q點：橫坐標所表示的因子不再影響光合速率，要想提高光合速率，可適當提高圖中的其他因子。b．應用：溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高 ，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當增加 濃度，進一步提高光合速率。當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率。注：欲使植物生長，必須使光照強度大于光補償點注：大氣中CO2濃度過低時（OA段）植物無法進行光合作用任務2（2）①圖示任務2（2）②圖示名師提醒（1）各種環境因子對植物光合作用并不是單獨地發揮作用，而是綜合起作用，但各種因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子為關鍵因子，因此在分析相關問題時，應抓關鍵因子。（2）在分析多因子對光合作用的影響時，首先要識別坐標中有幾個因子，它們是如何影響代謝過程的，更重要的是能對多條曲線進行對比，通過對比說明問題。對比時，要注意學會消除多變量，使多變量轉換成單一變量。考向一影響光合作用因素的模型分析1.[2023·江蘇南京師大附中高三二模]某團隊研究不同濃度的草甘膦（除草劑）對加拿大一枝黃花和本地白茅在單種、混種情況下凈光合速率的影響，結果如下（其中P組凈光合速率為0）。據圖分析，下列敘述不正確的是（ ）A．受草甘膦影響較小的是混種的加拿大一枝黃花B.P組白茅產生ATP的場所有葉綠體、線粒體和細胞質基質C．據實驗結果推測，草甘膦可能會降低這兩種植物的光飽和點D．0.6 mL/L的草甘膦使單種與混種白茅凈光合速率的下降量相同2．[2023·德州一模]如圖為在不同光照強度下測定的甲、乙兩種植物的光合作用強度變化曲線。下列說法正確的是（ ）A.在連續陰雨的環境中，生長受到影響較大的是植物甲B．光照強度為M時，植物乙的光合速率高于植物甲C.光照強度大于500 lx時，植物乙對光能的利用率比植物甲高D．光照強度大于1 000 lx時，限制植物乙光合速率的環境因素是光照強度3．在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下，測得某森林中林冠層四種主要喬木的幼苗葉肉細胞的生理指標如表所示。下列分析正確的是（ ） 物種 指標 馬尾松 苦櫧 石櫟 青岡光補償點（千勒克斯） 7 3 1.5 1光飽和點（千勒克斯） 11 6 3.3 2.5光補償點：光合速率等于呼吸速率時的光強；光飽和點：達到最大光合速率所需的最小光強。A．光強大于7千勒克斯，馬尾松幼苗葉肉細胞中產生的O2全部進入線粒體B．光強小于6千勒克斯，影響苦櫧幼苗光合速率的環境因素主要是CO2濃度C．森林中生產者積累有機物的能量總和，即為輸入該生態系統的總能量D．在群落演替過程中，隨著林冠密集程度增大，青岡的種群密度將會增加考向二影響光合作用因素的綜合考查4.[經典高考]為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長狀態相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩定，每組處理的總時間均為135 s，處理結束時測定各組材料中光合作用產物的含量。處理方法和實驗結果如下：A組：先光照后黑暗，時間各為67.5 s；光合作用產物的相對含量為50%。B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5 s；光合作用產物的相對含量為70%。C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75 ms（毫秒）；光合作用產物的相對含量為94%。D組（對照組）：光照時間為135 s；光合作用產物的相對含量為100%。回答下列問題：（1）單位光照時間內，C組植物合成有機物的量 （填“高于”“等于”或“低于”）D組植物合成有機物的量，依據是 ；C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要 ，這些反應發生的部位是葉綠體 。（2）A、B、C三組處理相比，隨著 的增加，使光下產生的 能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。考點四 光合作用與細胞呼吸的關系及相關實驗探究任務1 完善光合作用與細胞呼吸之間的聯系（1）物質方面（2）能量方面任務2 在不同的光照條件下，光合速率與呼吸速率的測定與計算（相關圖見圖文智連）（1）綠色植物組織在黑暗條件下測得的數值表示 。（2）綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數值表示 。（3）根據光合作用和呼吸作用的反應式進行計算：①光合作用釋放6 mol O2需要消耗12 mol H2O。②光反應階段，12 mol H2O光解產生24 mol [H]，在暗反應中用于還原6 mol CO2，并產生6 mol H2O。③每分解1 mol C6H12O6，需要消耗6 mol O2，產生6 mol CO2。④真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：a．光合作用產生的O2量＝實測的O2 ＋細胞呼吸消耗的O2量。b.光合作用固定的CO2量＝實測的CO2 ＋細胞呼吸釋放的CO2量。c．光合作用制造的葡萄糖量＝葡萄糖的 ＋細胞呼吸消耗的葡萄糖量。（4）光合速率與呼吸速率的常用表示方法：真正光 合速率 O2 速率 CO2固定速率 有機物 速率凈光合 速率 O2釋放速率 CO2 速率 有機物積累速率呼吸 速率 黑暗中O2 速率 黑暗中CO2 速率 有機物消耗速率（5）葉肉細胞內線粒體與葉綠體之間的氣體變化圖示（見圖文智連），據圖判斷生理過程。圖①：表示黑暗中，只進行 。圖②：表示細胞呼吸速率 光合作用速率。圖③：表示細胞呼吸速率 光合作用速率。圖④：表示細胞呼吸速率 光合作用速率。（6）葉綠體吸收CO2的量屬于真正光合作用還是凈光合作用？________________________________________________________________________。（7）光合速率的測定方法Ⅰ“液滴移動法”①綠色組織在 條件下或非綠色組織只進行呼吸作用，測得的數值為呼吸速率。②綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數據為凈光合速率。③表觀（凈）光合速率的測定方法。（裝置圖見圖文智連）a．條件：整個裝置必須在光下。b．NaHCO3溶液的作用：玻璃杯中的NaHCO3溶液保證了容器內 濃度的相對恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。c.植物光合速率指標：植物光合作用釋放 ，使容器內氣體壓強增大，毛細管內的水滴 移。單位時間內水滴 移的體積即是表觀光合速率。Ⅱ“黑白瓶法”黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中生物只進行細胞呼吸，而白瓶中的生物既能進行光合作用又能進行細胞呼吸，所以用黑瓶（無光照的一組）測得的為 值，用白瓶（有光照的一組）測得的為 值，綜合兩者即可得到 值。 Ⅲ“稱重法”（見圖文智連）將葉片一半遮光，一半曝光，遮光的一半測得的數據變化值代表細胞呼吸強度值，曝光的一半測得的數據變化值代表 值，綜合兩者可計算出 值。需要注意的是該種方法在實驗之前需對葉片進行特殊處理，以防止有機物的運輸。任務3 光合作用、細胞呼吸曲線中關鍵點的移動（1）呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2（或光）補償點B應向 移，反之向 移。（2）呼吸速率基本不變，相關條件的改變使光合速率下降時，CO2（或光）補償點B應向 移，反之向 移。（3）陰生植物與陽生植物相比，CO2（或光）補償點和飽和點都應向 移動。任務4 植物光合作用和細胞呼吸的日變化曲線分析（曲線圖見圖文智連）圖1的B點，圖2的B′C′段形成的原因是：凌晨溫度降低，細胞呼吸減弱，CO2釋放減少。圖1的C點、圖2的C′點：此時開始出現光照，光合作用啟動。圖1的D點、圖2的D′點：此時光合作用強度 細胞呼吸強度。圖1的E點、圖2的F′G′段形成的原因是：溫度過高，部分氣孔關閉，出現“午休”現象。圖1的F點、圖2的H′點：此時光合作用強度 細胞呼吸強度，之后光合 呼吸。圖1的G點、圖2的I′點：此時光照強度降為 ，光合作用 。任務2（1）（2）（3）圖示任務2（5）圖示任務2（7）Ⅰ③圖示任務2（7）Ⅲ圖示任務3圖示任務4圖示1.光照強度、二氧化碳濃度與光合速率的關系曲線（1）解答有關光合作用的坐標曲線題時，要注意對“四點三趨勢”（起點、折點、交點和終點以及升、平、降三種變化趨勢）的生物學意義的分析，命題者常從這些特征性的地方作為命題的切入點。（2）光合總產量和凈產量的常用判斷方法：若CO2的吸收量出現負值，則縱坐標為光合凈產量；光下植物對CO2吸收量、O2的釋放量和有機物的積累量都表示凈產量；光合作用對CO2固定量、O2的產生量和有機物的制造量表示光合總量。2．光合呼吸關系模型構建第一步：根據題意題圖，判斷對應的生理過程。如黑暗條件下，綠色植物只進行呼吸作用，測得的是呼吸速率；光照條件下，綠色植物同時進行光合作用和呼吸作用，測得的是凈光合速率。第二步：結合總光合速率、凈光合速率和呼吸速率三者的關系解題。總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。第三步：依據光合作用和有氧呼吸反應式推導出C6H12O6、O2、CO2三者間的數量關系。O2充足條件下，三者的摩爾數或分子數之比為C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6，若實驗中測得的是O2的消耗量或釋放量，就可依據上述關系推算出C6H12O6的消耗量或生成量。考向一光合作用與細胞呼吸過程的聯系1.[2023·淮北一模]綠色植物光合作用和呼吸作用之間的能量轉換如圖所示，圖中①～⑥代表物質，有關敘述錯誤的是（ ）A．植物光反應把太陽能轉變為活躍的化學能貯存在NADPH和①中B．葉綠體中的NADPH和線粒體中的NADH都具有還原性C．給植物提供O，短時間內生成的O2和CO2均可含18OD．物質④在葉綠體基質中合成，在線粒體基質中分解2．[2023·湖南益陽模擬]下圖所示為葉肉細胞內氫元素的部分轉移路徑，其中[H]是還原型輔酶Ⅰ或Ⅱ，①～④表示生理過程。下列相關敘述，正確的是（ ）A．圖中①③④過程均發生在生物膜上，也都伴隨ATP的合成B．圖中③過程在無氧條件下不能進行，該過程的產物還有丙酮酸C．圖中②過程消耗高能磷酸化合物，[H]還原的物質是五碳化合物D．圖中④過程消耗氧氣，釋放較多的能量，且有一部分轉化成熱能考向二光合速率、呼吸速率的判斷及相關計算3.在一定濃度的CO2和適宜的溫度條件下，測定A植物和B植物在不同光照條件下的光合速率，結果如下表。下列有關說法，錯誤的是（ ）光合速率與 呼吸速率相 等時光照強 度（千勒克司） 光飽和時光照強度（千勒克司） 光飽和時CO2吸收量（mg/100 cm2葉·小時） 黑暗條件下CO2釋放量（mg/100 cm2葉·小時）A植物 1 3 11 5.5B植物 3 9 30 15A.與B植物相比，A植物是在弱光照條件下生長的植物B．當光照強度超過9 klx時，B植物光合速率不再增加，造成這種現象的原因可能是暗反應跟不上光反應C．當光照強度為9 klx時，B植物的總光合速率是45 mg CO2/100 cm2葉·小時D．當光照強度為3 klx時，A植物與B植物固定的CO2量的差值為4 mg CO2/100 cm2葉·小時4．取某種植物生長狀態一致的新鮮葉片，用打孔器將葉片打出若干圓片，圓片平均分成甲、乙、丙三組。甲組立即烘干處理并測得圓片干重為A，乙組保持濕潤且置于一個黑暗密閉裝置內，丙組保持濕潤且置于一個密閉裝置內并給予適宜強度的光照。乙組和丙組其他條件一致，一小時后，測得乙裝置內圓片干重為B，丙裝置內圓片干重為C。下列敘述正確的是（ ）A．C－A為圓片葉肉細胞一小時內的真正光合速率B.C－B為圓片葉肉細胞一小時內的凈光合速率C.A－B為圓片葉肉細胞一小時內的呼吸速率D．實驗過程中，乙組圓片葉肉細胞呼吸速率保持恒定5．[2023·河北景縣調研]下表是采用黑白瓶（不透光瓶—可透光瓶）測定的夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時后平均氧濃度，并進行比較計算后的數據。下列有關分析正確的是（ ）水深（m） 1 2 3 4白瓶中O2濃度（g/m3） ＋3 ＋1.5 0 －1黑瓶中O2濃度（g/m3） －1.5 －1.5 －1.5 －1.5A.水深1 m處白瓶中水生植物24小時制造的O2為3 g/m3B．水深2 m處白瓶中水生植物不能進行水的光解但能進行C3的還原C．水深3 m處白瓶中水生植物產生ATP的細胞器是葉綠體和線粒體D．水深4 m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進行光合作用考向三光合作用、細胞呼吸相關曲線中關鍵點的移動問題6.如圖所示，在圖甲裝置A與裝置B中敞口培養相同數量的小球藻，以研究光照強度（其他條件均為最適）對小球藻產生氧氣的影響。裝置A的曲線如圖乙。據圖分析，下列敘述正確的是（ ）A．P點處產生的ATP可用于暗反應B．適當降低溫度，P點將下移C．在圖乙上繪制裝置B的曲線，Q點應左移D．降低CO2濃度時，在圖乙上繪制裝置A的曲線，R點應向左下方移動考向四光合作用和細胞呼吸關系的綜合考查7.[北京卷]某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關系如圖。據此，對該植物生理特性理解錯誤的是（ ）A．呼吸作用的最適溫度比光合作用的高B．凈光合作用的最適溫度約為25 ℃C．在0～25 ℃范圍內，溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大D．適合該植物生長的溫度范圍是10～50 ℃8．[2022·浙江6月]通過研究遮陰對花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供依據。研究人員從開花至果實成熟，每天定時對花生植株進行遮陰處理。實驗結果如表所示。注：光補償點指當光合速率等于呼吸速率時的光強度。光合曲線指光強度與光合速率關系的曲線。回答下列問題：（1）從實驗結果可知，花生可適應弱光環境，原因是在遮陰條件下，植株通過增加 ，提高吸收光的能力；結合光飽和點的變化趨勢，說明植株在較低光強度下也能達到最大的 ；結合光補償點的變化趨勢，說明植株通過降低 ，使其在較低的光強度下就開始了有機物的積累。根據表中 的指標可以判斷，實驗范圍內，遮陰時間越長，植株利用弱光的效率越高。（2）植物的光合產物主要以 形式提供給各器官。根據相關指標的分析，可知較長遮陰處理下，植株優先將光合產物分配至 中。（3）與不遮陰相比，兩種遮陰處理的光合產量均 。根據實驗結果推測，在花生與其他高稈作物進行間種時，高稈作物一天內對花生的遮陰時間為 （A.<2小時 B．2小時 C．4小時 D．>4小時），才能獲得較高的花生產量。[網絡建構提升][長句應答必備]1．葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。2．葉綠體中的色素吸收光能，將H2O分解成O2和H＋，H＋與NADP＋結合形成NADPH，同時將ADP和Pi轉化成ATP。3．光照強度直接影響光反應的速率，光反應產物[H]和ATP的數量多少會影響暗反應的速率。4．溫度影響光合作用過程，特別是影響暗反應中酶的催化效率，從而影響光合速率。5．CO2是暗反應的原料，CO2濃度高低直接影響光合速率。6．光合速率與呼吸速率的關系：（1）綠色植物組織在黑暗條件下測得的數值表示呼吸速率。（2）綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數值表示凈光合速率。（3）真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。[等級選考研考向]1．[2022·北京卷]光合作用強度受環境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關系如下圖。據圖分析不能得出（ ）A．低于最適溫度時，光合速率隨溫度升高而升高B．在一定的范圍內，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C．CO2濃度為200 μL·L－1時，溫度對光合速率影響小D．10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續提高2．[2022·海南卷]某小組為了探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響，將四組等量菠菜葉圓片排氣后，分別置于盛有等體積不同濃度NaHCO3溶液的燒杯中，從燒杯底部給予適宜光照，記錄葉圓片上浮所需時長，結果如圖。下列有關敘述正確的是（ ）A．本實驗中，溫度、NaHCO3濃度和光照都屬于自變量B．葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率C．四組實驗中，0.5%NaHCO3溶液中葉圓片光合速率最高D．若在4℃條件下進行本實驗，則各組葉圓片上浮所需時長均會縮短3．[2022·湖南卷]在夏季晴朗無云的白天，10時左右某植物光合作用強度達到峰值，12時左右光合作用強度明顯減弱。光合作用強度減弱的原因可能是（ ）A．葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影響，呼吸釋放的CO2量大于光合固定的CO2量C．葉綠體內膜上的部分光合色素被光破壞，吸收和傳遞光能的效率降低D．光反應產物積累，產生反饋抑制，葉片轉化光能的能力下降4．[2023·浙江1月]葉片是給植物其他器官提供有機物的“源”，果實是儲存有機物的“庫”。現以某植物為材料研究不同庫源比（以果實數量與葉片數量比值表示）對葉片光合作用和光合產物分配的影響，實驗結果見表1。表1項目 甲組 乙組 丙組處理庫源比 1/2 1/4 1/6單位葉面積葉綠素相對含量 78.7 75.5 75.0凈光合速率/（μmol·m－2·s－1） 9.31 8.99 8.75果實中含13C光合產物（mg） 21.96 37.38 66.06單果重（g） 11.81 12.21 19.59注：①甲、乙、丙組均保留枝條頂部1個果實并分別保留大小基本一致的2、4、6片成熟葉，用13CO2供應給各組保留的葉片進行光合作用。②凈光合速率：單位時間單位葉面積從外界環境吸收的13CO2量。回答下列問題：（1）葉片葉綠素含量測定時，可先提取葉綠體色素，再進行測定。提取葉綠體色素時，選擇乙醇作為提取液的依據是________________________________________________________________________。（2）研究光合產物從源分配到庫時，給葉片供應13CO2，13CO2先與葉綠體內的 結合而被固定，形成的產物還原為糖需接受光反應合成的 中的化學能。合成的糖分子運輸到果實等庫中。在本實驗中，選用13CO2的原因有________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出2點即可）。（3）分析實驗甲、乙、丙組結果可知，隨著該植物庫源比降低，葉凈光合速率 （填“升高”或“降低”）、果實中含13C光合產物的量 （填“增加”或“減少”）。庫源比升高導致果實單果重變化的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）為進一步研究葉片光合產物的分配原則進行了實驗，庫源處理如圖所示，用13CO2供應給保留的葉片進行光合作用，結果見表2。表2果實位置 果實中含 13C光合產物（mg） 單果重（g）第1果 26.91 12.31第2果 18.00 10.43第3果 2.14 8.19根據表2實驗結果，從庫與源的距離分析，葉片光合產物分配給果實的特點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）綜合上述實驗結果，從調整庫源比分析，下列措施中能提高單枝的合格果實產量（單果重10 g以上為合格）的是哪一項？ （A.除草 B．遮光 C．疏果 D．松土）。5．[2022·廣東卷]研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養10天后（圖a），測定相關指標（圖b），探究遮陰比例對植物的影響。回答下列問題：（1）結果顯示，與A組相比，C組葉片葉綠素含量 ，原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）比較圖b中B1與A組指標的差異，并結合B2相關數據，推測B組的玉米植株可能會積累更多的 ，因而生長更快。（3）某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長更快的研究結果，作出該條件可能會提高作物產量的推測，由此設計了初步實驗方案進行探究：實驗材料：選擇前期 一致、生長狀態相似的某玉米品種幼苗90株。實驗方法：按圖a所示的條件，分A、B、C三組培養玉米幼苗，每組30株；其中以 為對照，并保證除 外其他環境條件一致。收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結果統計：比較各組玉米的平均單株產量。分析討論：如果提高玉米產量的結論成立，下一步探究實驗的思路是 。6．[2022·湖南卷]將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發和植株生長的基質。某水稻品種在光照強度為8～10 μmol/（s·m2）時，固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量；日照時長短于12小時才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35℃/25℃，光照強度為2 μmol/（s·m2），每天光照時長為14小時。回答下列問題：（1）在此條件下，該水稻種子 （填“能”或“不能”）萌發并成苗（以株高≥2厘米，至少1片綠葉視為成苗），理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為10 μmol/（s·m2），其他條件與上述實驗相同，該水稻 （填“能”或“不能”）繁育出新的種子，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出兩點即可）。（3）若該水稻種子用于稻田直播（即將種子直接撒播于農田），為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，該種子應具有 特性。7．[2022·山東卷]強光條件下，植物吸收的光能若超過光合作用的利用量，過剩的光能可導致植物光合作用強度下降，出現光抑制現象。為探索油菜素內酯（BR）對光抑制的影響機制，將長勢相同的蘋果幼苗進行分組和處理，如表所示，其中試劑L可抑制光反應關鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、水分充足的條件下用強光照射，實驗結果如圖所示。分組 處理甲 清水乙 BR丙 BR＋L（1）光可以被蘋果幼苗葉片中的色素吸收，分離蘋果幼苗葉肉細胞中的色素時，隨層析液在濾紙上擴散速度最快的色素主要吸收的光的顏色是 。（2）強光照射后短時間內，蘋果幼苗光合作用暗反應達到一定速率后不再增加，但氧氣的產生速率繼續增加。蘋果幼苗光合作用暗反應速率不再增加，可能的原因有 、 （答出2種原因即可）；氧氣的產生速率繼續增加的原因是________________________________________________________________________。（3）據圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光抑制 （填“增強”或“減弱”）；乙組與丙組相比，說明BR可能通過 發揮作用。[國考真題研規律]8．[2022·全國乙卷]某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養，發現容器內CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩定。關于這一實驗現象，下列解釋合理的是 （ ）A．初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率9．[2022·全國甲卷]根據光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補償點比C3植物的低。CO2補償點通常是指環境CO2濃度降低導致光合速率與呼吸速率相等時的環境CO2濃度。回答下列問題。（1）不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反應階段的產物是相同的，光反應階段的產物是________________________________（答出3點即可）。（2）正常條件下，植物葉片的光合產物不會全部運輸到其他部位，原因是________________________________________________________________________（答出1點即可）。（3）干旱會導致氣孔開度減小，研究發現在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長得好。從兩種植物CO2補償點的角度分析，可能的原因是________________________________________________________________________。課堂互動探究案3考點一【任務驅動】任務1 (1)不能 發黃 (2)酶 (3)氮、鎂、鐵、銅任務2 (1)可見光 不吸收 紅光和藍紫光 藍紫光(2)最高 綠 綠任務3 (1)提示：植物體中含有光敏色素(吸收紅光和遠紅光)和感受藍光的受體，因此植物體主要吸收紅光和藍光。(2)提示：用人工光源生產蔬菜，可以避免由于自然環境中光照強度不足導致光合作用強度低而造成的減產。同時，人工光源的強度和不同色光是可以調控的，可以根據植物生長的情況進行調節，以使蔬菜產量達到最大。【過程評價】1．解析：葉綠素a和葉綠素b都含有Mg，A正確；葉綠素a和葉綠素b吸收的光能可用于光合作用的光反應，B正確；葉綠素a在紅光區的吸收峰值高于葉綠素b，C正確；植物呈現綠色是由于葉綠素吸收綠光最少，綠光被反射出來，D錯誤。答案：D2．解析：由圖可知，類胡蘿卜素吸收峰在400～500 nm，A正確；葉綠體中的色素吸收450 nm波長的光比吸收600 nm波長的光要多，B正確；由550 nm波長的光轉為670 nm波長的光后，葉綠體中色素吸收的光變多，光反應產生的ATP和[H]增多，暗反應中C3的還原量增多，則葉綠體中C3的量減少，C錯誤；葉綠素吸收420～470 nm波長的光較多，當缺鎂時，葉綠素的合成受到影響，葉綠素吸收420～470 nm波長的光變少，D正確。答案：C等級考必考教材實驗【任務驅動】任務 (1)提示：新鮮綠色的葉片中色素含量高，從而使濾液中色素含量較高，實驗效果明顯。(2)提示：無水乙醇易揮發，因此研磨要迅速。二氧化硅有助于研磨得充分；碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。(3)提示：防止乙醇揮發和色素氧化。(4)提示：干燥處理的目的是使層析液在濾紙上快速擴散；剪掉兩角的目的是防止層析液沿濾紙邊緣擴散過快，從而保證色素帶分離整齊。(5)提示：畫濾液細線要直、細、勻的目的是使分離出的色素帶平整不重疊；濾液細線干燥后再重復畫一兩次，增加色素含量，使分離出的色素帶清晰分明。(6)提示：濾紙條上的濾液細線觸及層析液，會使色素直接溶解到層析液中，結果使濾紙條上得不到色素帶。(7)提示：不同種類的色素在綠葉中的含量不同，含量多的色素帶寬，反之，色素帶窄。(8)提示：①色素含量：葉綠素a＞葉綠素b＞葉黃素＞胡蘿卜素。②溶解度大小：胡蘿卜素＞葉黃素＞葉綠素a＞葉綠素b。【過程評價】1．解析：CaCO3可防止色素被破壞，應在研磨時加入，A錯誤；即使菜葉剪碎不夠充分，色素量不足，但色素種類并沒有減少，也可提取出4種光合色素，B正確；由于乙醇易揮發，故為獲得10 mL提取液，研磨時應加入多于10 mL的乙醇，C錯誤；葉綠素條帶會因色素分解而淡化、消失，不會隨層析液揮發消失，D錯誤。答案：B2．解析：葉綠體中的色素屬于有機物，易溶于無水乙醇等有機溶劑，難溶于水，所以不能用蒸餾水做提取液和層析液，A正確；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，B正確；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，C錯誤；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，因為與類胡蘿卜素相比，葉綠素更易受到破壞，D正確。答案：C3．解析：提取色素時加入SiO2是為了研磨充分，而加入CaCO3是為了防止色素分子被破壞，A正確；色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同，B錯誤；實驗結果①色素帶不同，可說明葉綠素合成需要光照，C正確；實驗結果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多，D正確。答案：B考點二【任務驅動】任務1 光、色素、酶等 類囊體薄膜 ATP和NADPH中活躍的化學能 葉綠體基質 有機物中穩定的化學能(1)6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O 3H2O[3H] (C3H2O) 14CO214C3 (14CH2O) (2)不是。除ATP外，還貯存于NADPH中 (3)不是。光反應產生的[H]為NADPH(還原型輔酶Ⅱ)，細胞呼吸產生的[H]為NADH(還原型輔酶Ⅰ)任務2 (1)C3 C5 C3 C5 (2)C3 C5 C5 C3 C5 C3 C3 C5任務3 (1)提示：離體葉綠體在有鐵鹽或其他氧化劑的水溶液中光照可產生O2。(2)提示：不斷縮短光照時間后殺死小球藻，同時提取產物并分析，直到最終提取物中只有一種放射性代謝產物，該物質即為CO2轉化成的第一個產物。【過程評價】1．解析：由題中的信息(希爾反應式)可知，光合作用過程中產生的氧氣來自參加反應的水，A正確；從希爾反應和阿爾農發現的敘述，得不出NADPH和ATP的形成發生在葉綠體類囊體薄膜上，B錯誤；希爾反應和有機物的合成過程為兩個過程，在光下積累NADPH和ATP，在暗處可以進行有機物的合成，C正確；在光下的葉綠體可以積累NADPH和ATP，撤去光照后，NADPH和ATP在合成有機物過程中被消耗，D正確。答案：B2．解析：光合作用的場所是葉綠體，離體的葉綠體在自然光下通過光反應能將水分解，產生氧氣，A正確；葉綠體中的色素既能吸收紅光，也能吸收藍紫光，B、C錯誤；水在葉綠體中分解產生氧氣時，不僅不需要ATP提供能量，而且還能產生ATP，D錯誤。答案：A3．解析：用黑布將培養瓶罩住，光反應停止，氧氣的產生停止，A會發生；光反應停止，NADPH和ATP的產生也停止，導致暗反應C3的還原速度減慢，C3在葉綠體內積累導致二氧化碳的固定減慢，B不會發生；光反應停止，ATP的生成減少，ATP/ADP比值下降，C會發生；光反應停止，NADPH的產生減少，NADPH/NADP＋比值下降，D會發生。答案：B4．解析：葉肉細胞光合作用的場所是葉綠體，葉綠體通過光合作用將光能轉變為化學能儲存在有機物中，A正確；①類囊體薄膜上產生的B物質NADPH移動到②葉綠體基質中，參與C3的還原，形成糖類等有機物，B錯誤；②葉綠體基質中產生的NADP＋移動到①類囊體薄膜上參與H2O的光解，C正確；①類囊體薄膜上產生的A物質ATP可用于C3的還原，D正確。答案：B考點三【任務驅動】任務1 (1)糖類 (2)①消耗量 ②生成量任務2 (1)②葉綠素含量 (2)①光反應 NADPH 光照強度 暗反應 C3 CO2濃度 CO2濃度 酶活性 晝夜溫差 CO2 ②橫 溫度 CO2【過程評價】1．答案：D2．解析：據圖分析可知，植物甲對光能的利用高，需要較強的光照，植物乙在光照較弱的條件下光合作用強度較大，故陰雨天氣受影響較大的是植物甲，A正確；光照強度為M時，兩種植物的凈光合速率相等，但植物甲的呼吸速率大于植物乙，故植物甲的光合速率(呼吸速率＋凈光合速率)高于植物乙，B錯誤；據圖分析可知，光照強度大于500 lx時，植物乙CO2吸收量較甲低，故植物乙對光能的利用率比植物甲低，C錯誤；在1 000 lx之前，植物乙的光合速率已不再隨光照強度增大而增加，故當光照強度大于1 000 lx時，限制植物乙光合速率的環境因素不再是光照強度，D錯誤。答案：A3．解析：馬尾松的光補償點為7千勒克斯，當光強大于7千勒克斯時，光合作用強度大于呼吸作用強度，因此葉肉細胞葉綠體產生的氧氣會有一部分釋放到細胞外，A錯誤；光強小于6千勒克斯時，苦櫧光合速率未達到最大，此時影響苦櫧光合速率的主要因素是光照強度，B錯誤；生產者固定的太陽能是流經生態系統的總能量，C錯誤；從表格數據可知，青岡需較弱的光照強度，當樹冠密集程度增大時，有利于青岡的生長，種群密度會增加，D正確。答案：D4．答案：(1)高于 C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相對含量卻是D組的94% 光照 基質(2)光照和黑暗交替頻率 ATP和[H](或NADPH)考點四任務1 (1)暗反應 有氧呼吸Ⅱ 光反應 有氧呼吸Ⅲ 光反應 暗反應 有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ 有氧呼吸Ⅲ (2)光反應 暗反應 細胞呼吸 熱能任務2 (1)呼吸速率 (2)凈光合速率 (3)釋放量 吸收量 積累量(增重部分) (4)產生(生成) 產生(制造、生成) 吸收 吸收 釋放 (5)細胞呼吸 ＝ ＜ ＞ (6)真正光合作用 (7)黑暗 CO2 氧氣 右 右 細胞呼吸強度 表觀(凈)光合作用強度 真正光合作用強度 表觀(凈)光合作用強度 真正光合作用強度任務3 (1)右 左 (2)右 左 (3)左任務4 等于 等于 小于 0 停止【過程評價】1．解析：植物光反應把太陽能轉變為活躍的化學能儲存在NADPH和①ATP中，A正確；葉綠體中的NADPH參與C3的還原，線粒體中的NADH與氧結合生成水，二者都具有還原性，B正確；給植物提供HO，HO參與光反應生成18O2，HO參與有氧呼吸的第二階段生成C18O2，因此短時間內生成的O2和CO2均可含18O，C正確；物質④為葡萄糖，在葉綠體基質中合成，在細胞質基質中分解，D錯誤。答案：D2．答案：D3．答案：D4．解析：C－A為圓片葉肉細胞一小時內的凈光合速率；C－B為圓片葉肉細胞一小時內的真正光合速率；A－B為圓片葉肉細胞一小時內的呼吸速率；乙裝置隨著O2濃度下降，葉肉細胞呼吸速率也下降。答案：C5．解析：白瓶透光，瓶內水生植物可進行光合作用和呼吸作用，黑瓶不透光，瓶內水生植物只能進行呼吸作用。在相同條件下培養一定時間，黑瓶中所測得的數據表示瓶內水生植物呼吸作用所消耗的O2量，為1.5 g/m3，白瓶中所測得的數據表示瓶內水生植物光合作用產生的O2量與呼吸作用消耗的O2量的差值。綜上分析可知，在水深1 m處，白瓶中水生植物24小時制造的O2量為3＋1.5＝4.5(g/m3)，A錯誤；水深2 m處白瓶中水生植物能進行光合作用，也能進行水的光解和C3的還原，B錯誤；水深3 m處白瓶中水生植物光合作用產生的O2量與呼吸作用消耗的O2量相等，因此產生ATP的細胞器是葉綠體和線粒體，C正確；在水深4 m處，白瓶中水生植物24小時制造的O2量為－1＋1.5＝0.5(g/m3)，能進行光合作用，D錯誤。答案：C6．解析：P點時細胞只進行呼吸作用，該過程產生的ATP不能用于光合作用暗反應過程；適當降低溫度，呼吸酶的活性隨之降低，P點將上移；由于缺鎂，B試管中小球藻細胞內葉綠素含量較低，所以光合作用強度等于呼吸作用強度的Q點將右移；降低CO2濃度，R點將向左下方移動。答案：D7．解析：由圖可知，呼吸作用的最適溫度約為53 ℃，而總光合作用的最適溫度約為30 ℃，A正確；凈光合速率達到最大時對應的溫度(即最適溫度)約為25 ℃，B正確；在0～25 ℃范圍內，與呼吸速率變化曲線相比，光合速率變化曲線升高得更快，說明溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大，C正確；超過45 ℃，呼吸作用產生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳，說明呼吸作用消耗的有機物多于光合作用產生的有機物，沒有有機物的積累，不適合該植物的生長，D錯誤。答案：D8．答案：(1)葉綠素含量 光合速率 呼吸速率 低于5 klx光合曲線的斜率 (2)蔗糖 葉 (3)降低 A課堂總結 網絡聚焦大概念①活躍 ②穩定歷屆真題 分類集訓培素養1．答案：D2．解析：本實驗是探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響，自變量為CO2濃度(NaHCO3溶液濃度)，溫度和光照為無關變量，A錯誤；當光合作用產生的氧氣大于細胞呼吸釋放的氧氣時，葉圓片上浮，葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率，B正確；四組實驗中，0.5%NaHCO3溶液中葉圓片上浮需要的時間最長，光合速率最小，C錯誤；若在4℃條件下進行本實驗，由于低溫會使酶的活性降低，凈光合速率可能降低，故各組葉圓片上浮所需時長可能均會延長，D錯誤。答案：B3．答案：AD4．答案：(1)葉綠體色素為脂溶性物質，易溶于乙醇 (2)五碳糖(C5) ATP和NADPH CO2是光合作用的原料、13C可被儀器檢測 (3)降低 增加 光合作用合成的有機物總量少，可提供給果實的有機物相應減少 (4)就近分配 (5)C5．答案：(1)高 遮陰條件下植物合成較多的葉綠素 (2)糖類等有機物 (3)光照條件 A組 遮光程度 探究能提高作物產量的具體的最適遮光比例是多少6．答案：(1)能 種子萌發形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，且光照有利于葉片葉綠素的形成(2)不能 光照強度為10 μmol/(s·m2)，等于光補償點，每天光照時長為14小時，此時光照時沒有有機物的積累，黑暗中細胞呼吸仍需消耗有機物，故全天沒有有機物積累；且每天光照時長大于12小時，植株不能開花(3)耐受酒精毒害7．答案：(1)藍紫光 (2)五碳化合物供應不足 CO2供應不足 強光照射后短時間內，光反應速率增強，水光解產生的氧氣速率增強 (3)減弱 促進光反應關鍵蛋白的合成8．解析：將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養，小麥同時進行光合作用和呼吸作用，而容器內CO2含量初期逐漸降低。說明初期小麥的光合速率大于呼吸速率，之后CO2含量保持相對穩定，說明光合速率等于呼吸速率，D正確。答案：D9．答案：(1)O2、[H](NADPH)、ATP(2)部分光合產物用于葉片自身的細胞呼吸，為新陳代謝提供能量；部分光合產物用于葉片自身的生長發育(3)干旱會導致氣孔開度減小，胞間CO2濃度降低，與C3植物相比，C4植物的CO2補償點較低，能在較低濃度的CO2條件下，固定利用更多的CO2進行光合作用，以維持自身的生長。 展開更多...... 收起↑ 資源列表 2024版新教材高考生物全程一輪總復習第三單元細胞的能量供應和利用課前自主預習案3光合作用.doc 2024版新教材高考生物全程一輪總復習第三單元細胞的能量供應和利用課堂互動探究案3光合作用學生用書.doc 2024版新教材高考生物全程一輪總復習第三單元細胞的能量供應和利用課堂互動探究案3光合作用課件.pptx 2024版新教材高考生物全程一輪總復習課后定時檢測案10光合作用一.doc 2024版新教材高考生物全程一輪總復習課后定時檢測案11光合作用二.doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫
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