2019版高考生物总复习细胞的代谢第9讲光合作用(Ⅱ).docx

第9讲光合作用()考试标准必考加试考试标准必考加试1.环境因素对光合速率的影响c3.活动：探究环境因素对光合作用的影响cc2.光合作用与细胞呼吸的异同b考点一环境因素对光合速率的影响(加试)1.光合速率(又称光合强度)(1)含义：一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳)。(2)表示方法：产生氧气量/单位时间或消耗二氧化碳量/单位时间。2.环境因素对光合速率的影响(1)光强度对光合速率的影响图像分析：A点时，只进行细胞呼吸；AB段随着光强度的增强，光合作用强度也增强，但仍小于细胞呼吸强度；B点时，光合作用强度等于细胞呼吸强度即光补偿点；BC段随着光强度的增强，光合作用强度增强；C点对应的光强度为光饱和点，限制C点的环境因素可能有温度或二氧化碳浓度等。下面的四幅图表示A点、AB段、B点和B点之后的O2和CO2转移方向，但顺序已打乱，请具体填出对应区段。应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光强度大于光补偿点；适当提高光强度可增加大棚作物产量。(2)CO2浓度图像分析：图1中纵坐标表示净光合速率，A点表示光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点，而图2中纵坐标表示总光合速率，A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度；两图中的B和B点都表示CO2饱和点，两图都表示在一定范围内，光合速率随CO2浓度增加而增大。应用分析：大气中的CO2浓度处于OA段时，植物无法进行光合作用；在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增加CO2浓度，提高光合速率。(3)温度原理分析：通过影响酶活性进而影响光合作用。图像分析：低温导致酶的活性降低，引起植物的光合速率降低，在一定范围内(AB段)随着温度的升高酶活性升高进而引起光合速率也增强；B点为酶的最适温度，光合速率最大；BC段随温度升高，酶的活性下降，植物光合速率降低。应用分析：温室中白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物积累。思考讨论1.将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内的CO2浓度会发生怎样的变化？提示玻璃容器内CO2浓度降至一定水平后保持相对稳定。2.夏季连续阴天，提高大棚中作物产量应采取哪些措施？提示白天适当增加光照，夜晚适当降温，可以提高作物产量。3.说出光强度、CO2浓度、温度影响光合速率的原理。提示光强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率；CO2浓度是通过影响碳反应制约光合速率；温度是通过影响酶的活性来影响光合作用。4.光合作用与细胞呼吸的计算(1)净(表观)光合速率和总(真正)光合速率的关系：总光合速率净光合速率呼吸速率。凡是进行光合作用的植物，同时也在进行着呼吸作用。在不考虑光强度对呼吸速率影响的情况下，OA段代表植物呼吸速率，OD段代表植物净光合速率，OAOD表示总光合速率，故总光合速率净光合速率呼吸速率。图中B点既不吸收也不释放二氧化碳，表示总光合速率呼吸速率，净光合速率为0。在考题中，常需根据图表中的信息找出净光合速率和呼吸速率，进而推出总光合速率。(2)净光合速率和总光合速率的判定方法若为坐标曲线形式，当光强度为0时，CO2吸收值为0，则为总(真正)光合速率，若是负值则为净(表观)光合速率。若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。有机物积累量为净光合速率，制造量为总光合速率。1.表观光合速率与真正光合速率的内涵及表示方法(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。(2)绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净(表观)光合速率。(3)真正光合速率净(表观)光合速率呼吸速率。2.光合速率与呼吸速率的常用表示方法项目表示方法净(表观)光合速率(向外界)释放O2速率、(从外界)吸收CO2速率、有机物积累速率真正(总)光合速率O2产生速率、CO2固定速率、CO2同化(消耗)速率、有机物产生(制造)速率、叶绿体CO2吸收速率、光合作用CO2吸收速率、光合作用O2释放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3.曲线解读：多因子对光合速率的影响P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中其他因子。4.热点解读：相关曲线分析题型一单因子对光合速率的影响1.(2017台州模拟)如图为在最适温度和光强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况。下列说法中，不正确的是()A.植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感B.当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙合成有机物的量相等C.d点时植物甲细胞内产生ATP的结构有细胞溶胶、线粒体、叶绿体D.适当降低光强度，b点将向右移动答案B解析由图可知，环境中CO2浓度升高到一定程度后，植物乙的CO2吸收量降低幅度较大，植物甲的CO2吸收量基本保持不变，可见植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感，A项正确；当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙的净光合速率相等，由于植物甲比植物乙的呼吸速率大，由真正光合速率净光合速率呼吸速率可知，植物甲合成有机物的量比植物乙多，B项错误；d点时植物甲细胞既进行光合作用，又进行细胞呼吸，因此产生ATP的结构有细胞溶胶、线粒体、叶绿体，C项正确；根据题意可知，图中曲线是在最适光强度条件下测得的，因此若光强度减弱，CO2吸收量降低，b点时光合作用强度与细胞呼吸强度相等，降低光强度后，需要环境中提供较高浓度的CO2才能使光合作用强度与呼吸作用强度相等，因此b点将向右移动，D项正确。2.下列为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图，有关描述错误的是()A.图1中，若光强度适当增强，则a点左移，b点右移B.图2中，若CO2浓度适当增大，则a点左移，b点右移C.图3中，a点与b点相比，a点时叶绿体中三碳酸分子含量相对较多D.图4中，当温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少答案D解析图4中“光照下CO2的吸收量”为植物净光合量(植物有机物积累量)，“黑暗中CO2的释放量”为植物呼吸量，故当温度高于25 时，只是植物光合作用积累的有机物的量开始减少，而不是植物光合作用制造的有机物的量(植物总光合量)开始减少。光合作用坐标图中关键点移动分析如图1是光强度对某一植物光合作用强度的影响，适当改变CO2浓度，则会引起关键点的移动：适当提高CO2浓度，细胞呼吸不变，光合作用增强，对光合作用有利，A点的光合作用强度等于细胞呼吸强度，此点为光补偿点，要维持两者相等，则不需要那么高的光强度，故A点左移；B点是光合作用强度达到最大值所需的最低的光强度，此点为光饱和点，此时该植物需要更大的光照才能达到饱和，故B点右移；C点为光合作用最强的点，同时该植物需要更大的光强度才能达到饱和，故C点右上移；反之，当适当降低CO2浓度时，则情况相反。(1)模型构建通过观察发现在图1中存在着这样的变化：适当提高CO2浓度时，A点左移、B点右移和C点右上移，A、B、C三点围成的三角形膨胀变大；适当降低CO2浓度时，A点右移、B点左移和C点左下移，A、B、C三点围成的三角形变小如图2。若图1所示内容为CO2浓度对某一植物光合作用强度的影响，当改变光强度时，关键点的移动同上，即适当提高光强度时，A点左移、B点右移和C点右上移，A、B、C三点围成的三角形膨胀变大；适当降低光强度时，A点右移、B点左移和C点左下移，A、B、C三点围成的三角形皱缩变小。该规律在此类型题中普遍存在。(2)观点呈现在有关光合作用的坐标图中，若某条件的改变使光合作用强度与细胞呼吸强度的差值增大，即条件的改变有利于光合作用，则A、B、C三点围成的三角形表现出膨胀变大的趋势，即A点左移、B点右移和C点右上移，如适当提高CO2浓度、适当提高光强度。若某条件的改变使光合作用强度与细胞呼吸强度的差值减小，即条件的改变不利于光合作用，则A、B、C三点围成的三角形表现出皱缩变小的趋势，即A点右移、B点左移和C点左下移。如适当降低CO2浓度、适当降低光强度。题型二多因子对光合速率的影响3.(2017浙江模拟)为探索多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响，某生物兴趣小组做了相关实验研究，实验结果(数据表示测得植株在不同条件下二氧化碳的吸收速率mg/h)如图所示。则据图分析正确的是()A.图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素有CO2浓度和温度B.在弱光、CO2浓度为0.03%、20 条件下，马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无氧气产生C.马铃薯植株在适当遮荫、CO2浓度为0.03%、40 条件下，光强度不是限制因素D.实验中马铃薯植株二氧化碳固定速率最大所需的条件是全光照、CO2浓度为1.22%和35 答案D解析分析曲线图可知，图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素有CO2浓度、温度和光强度，A项错误；在弱光、CO2浓度为0.03%、20 条件下，曲线中显示此时的二氧化碳吸收速率为0，表示此时植物的光合作用等于细胞呼吸，即马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体可以进行光合作用，因此其叶绿体中有氧气产生，B项错误；CO2浓度为0.03%、40 条件下，在弱光、适当遮荫以及全光照三种条件下，植物的二氧化碳吸收速率不同，说明光强度仍然是限制光合速率的因素，C项错误；曲线纵轴的CO2吸收速率表示净光合速率，而CO2固定速率表示总光合速率，总光合速率净光合速率呼吸速率，黑暗条件下的曲线为测得的呼吸速率，则全光照、CO2浓度为1.22%和35 时，总光合速率最大，D项正确。4.植物的光合作用受温度(T)和光强度(L)影响。如图表明植物在三种不同光强度下消耗CO2的情况。请分析在5 0 和20 30 的温度范围内，光合作用的限制因素分别是()选项5 0 20 30 AT和L都是限制因素T和L都不是限制因素BT是限制因素，而L不是限制因素T不是限制因素，而L是限制因素CT是限制因素，而L不是限制因素T是限制因素，而L不是限制因素DT不是限制因素，而L是限制因素T是限制因素，而L不是限制因素答案B解析据图可知：在5 0 的温度范围内，三种不同的光强度下，植物的光合作用强度相同，说明此条件下温度太低，是限制光合作用的主要因素，而光强度的改变对光合作用强度几乎没有影响。在20 30 的温度范围内，三种光照条件下，光合作用强度都不再随温度的升高而增强，但不同光强度下，植物光合作用强度不同，说明此时光强度是光合作用的限制因素。考点二光合作用与细胞呼吸的异同(加试)1.光合作用与需氧呼吸的区别项目光合作用需氧呼吸物质变化无机物合成有机物有机物被分解成无机物能量变化光能稳定的化学能稳定的化学能热能、ATP中活跃的化学能实质合成有机物，贮存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所主要是叶绿体细胞溶胶和线粒体条件只在光下进行时刻都能进行2.光合作用与需氧呼吸的联系(1)物质方面：C：CO2C6H12O6C3H4O3CO2。O：H2OO2H2O。H：H2ONADPHC6H12O6NADHH2O。(2)能量方面：光能ATP中活跃的化学能C6H12O6中稳定的化学能思考讨论1.在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是什么？提示叶绿体基质、线粒体基质。2.单位时间内叶绿体吸收CO2的量属于实际(真正)光合速率还是净光合速率？提示实际光合速率。3.光合作用与细胞呼吸之间的气体变化下面为叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化图，据图判断生理过程。图：表示黑暗中，只进行细胞呼吸；图：表示呼吸速率光合速率；图：表示呼吸速率光合速率；图：表示呼吸速率光合速率。题型一比较光合作用与细胞呼吸的过程1.下图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法正确的是()A.乙过程利用的ATP是由甲和丙过程共同提供的B.乙中的ATP用于固定二氧化碳和还原三碳酸分子C.甲、丙中合成ATP所需的能量来源不相同D.丁中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖、兴奋传导等答案C解析从图中发生的变化可判断，甲是光反应，乙是碳反应，丙是需氧呼吸，丁是ATP的水解。需氧呼吸产生的ATP不能用于光合作用的碳反应，A项错误；光反应过程中产生的ATP用于还原三碳酸分子，B项错误；光反应合成ATP所需的能量来源于光能，而丙过程合成ATP所需的能量来自有机物中的化学能，C项正确；红细胞吸收葡萄糖的方式是易化扩散，易化扩散需要载体蛋白但不消耗ATP，D项错误。2.如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是()A.图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中B.图1中的H来自水，图2中的H来自丙酮酸C.两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATPD.影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照答案C解析根据题图所示信息可判断，图1所示是叶绿体的类囊体膜，其上进行的是光合作用的光反应，图示生化反应是水的光解，H来自水。图2所示是线粒体内膜，其上进行的是需氧呼吸的第三阶段，H来自葡萄糖、丙酮酸和H2O。题型二光合作用与细胞呼吸的物质和能量变化3.(原创)细胞中许多结构产生NADPH、NADH(H)与ATP，下列关于NADPH、NADH和ATP的叙述，错误的是()A.叶绿体内的NADPH来自水，NADPH用于还原三碳酸分子B.线粒体内的NADH部分来自丙酮酸，NADH用于还原氧气C.叶绿体、线粒体内的ATP均可用于植物的各种生命活动D.适宜光照下叶肉细胞的细胞溶胶、线粒体和叶绿体中都有ATP合成答案C解析叶绿体内NADPH来自水的光解，用于还原三碳酸分子，A项正确；线粒体内的NADH一部分来自于葡萄糖的分解，一部分来自丙酮酸和水反应的过程，两过程产生的NADH用于还原氧气生成水，B项正确；叶绿体中产生的ATP只能用于碳反应，不能用于其他生命活动，C项错误；叶肉细胞的线粒体、叶绿体和细胞溶胶中都含有与合成ATP相关的酶，都能产生ATP，D项正确。4.(原创)用同位素标记法研究光合作用和需氧呼吸过程中氧原子的来源和去路，下列结论错误的是()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.需氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2D.需氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6答案D解析光合作用过程中产生的氧气来自于光反应过程中水的光解，因此产物O2中的O全部来自原料中的H2O，A项正确；光合作用过程中葡萄糖产生于碳反应阶段，其中的O全部来自原料中的CO2，B项正确；需氧呼吸的产物H2O是由需氧呼吸的第三阶段，氢与氧气结合形成的，因此需氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2，C项正确；需氧呼吸过程中二氧化碳是丙酮酸与水反应产生的，丙酮酸是葡萄糖酵解产生的，因此需氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和水，D项错误。考点三活动：探究环境因素对光合作用的影响1.实验原理(1)光合速率通常以一定量的植物在单位时间内有机物的积累量、CO2的吸收量、O2的释放量即表观光合速率来衡量。(2)影响光合作用的主要环境因素：温度、CO2浓度、光强度。2.实验步骤(1)实验假设：一定范围内，光合速率随光强度的增加而增强。(2)实验过程组装下图装置三套，编号为甲、乙、丙。分别向三支试管内加入等量的小球藻和5%的NaHCO3溶液。记录有色液滴的起始位置。取三只100 W聚光灯，分别置于距甲、乙、丙10 cm、20 cm、50 cm处，一段时间后，记录液滴位置。思考讨论1.三支试管内加入等量的小球藻，为什么？提示等量原则和单一变量原则。2.通过本实验能得到小球藻的最适光强度吗？为什么？提示不能；应设置较小梯度的光强度。1.变量分析(1)自变量：光强度，通过100 W聚光灯与实验装置的距离远近控制。(2)因变量：光合速率，通过单位时间内O2的释放量测定，以单位时间内有色液滴的移动距离作为检测指标。(3)无关变量：各组实验植物(如金鱼藻、小球藻)的数量相同，温度、CO2浓度相同。2.实验拓展(1)设置温度作为自变量：用上述装置探究温度对光合速率的影响，可通过将试管分别置于装有不同温度水的烧杯中控制自变量温度。(2)设置CO2浓度作为自变量：用上述装置探究CO2浓度对光合作用的影响，可通过往试管内分别加入不同浓度的NaHCO3溶液来控制自变量CO2浓度。题型一实验基础1.利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验，下列说法正确的是()A.试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量B.在光下，如果有气泡产生，可以说明光合作用产生氧气C.为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的NaHCO3溶液进行实验D.为了探究光强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化答案C解析试管中收集的气体的量表示光合作用产生的氧气量减去呼吸作用消耗的氧气量的剩余量；光下产生气泡，可能是温度增加，使气体的溶解度下降导致的，产生的也不一定是氧气；探究光强度对光合作用的影响时，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化是不正确的，因为产生的氧气是一个累加的过程，应该用多套装置，其他条件相同，只是距离光源的位置不同。2.如图甲为某校生物兴趣小组探究光强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图，图乙为每小时所测得的结果，据图分析错误的是()A.本实验可以通过改变灯泡功率或灯与广口瓶的距离来完成自变量的控制B.本实验利用甲装置即可测得图乙结果，无需另设对照组C.甲装置不能测得图乙中的A点数据D.该实验不能用白炽灯作为光源答案B解析本实验可以通过改变灯泡功率或灯与广口瓶的距离来完成自变量的控制，A正确；该实验通过液滴移动的距离表示光合作用强度，由于气压变化等物理因素也可以导致液滴移动，因此为了消除物理因素对实验结果的干扰，可以将装置中的茉莉花换成死花，其他设置与装置甲一样，纠正无关变量对实验结果的影响，B错误；光照条件下既进行光合作用，也进行呼吸作用，测得的数值是净光合作用，为了测得实际光合作用强度，需要将其中的NaHCO3溶液换为NaOH溶液，且将装置放在黑暗条件下测出呼吸作用强度，C正确；由于白炽灯产热，故该实验不能用白炽灯作为光源，D正确。题型二实验应用3.如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是()A.该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响B.加入NaHCO3溶液是为了吸收呼吸作用释放的CO2C.拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度D.若将此装置放在黑暗处，用NaOH溶液代替NaHCO3溶液，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度答案B解析密闭装置中加入NaHCO3溶液是为金鱼藻光合作用提供CO2，B项错误。4.下图哪支试管中氧气含量下降得最快()答案A解析试管A中水草不能进行光合作用，无氧气产生，而小鱼和水草都要进行细胞呼吸消耗氧气，故其氧气含量下降得最快。模拟演练1.光合作用的直接产物中不可能有()A.氧 B.脂肪和蛋白质C.葡萄糖 D.乙醇和丙酮酸答案D解析光合作用的实质是绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物(如淀粉、脂肪和蛋白质等)，并且释放出氧气的过程。2.光合作用、需氧呼吸和厌氧呼吸过程中共有的是()A.产生CO2 B.分解葡萄糖C.产生ATP D.放出O2答案C解析光合作用消耗CO2，产生有机物和氧气，需氧呼吸可以产生CO2，而厌氧呼吸的乙醇发酵产CO2，乳酸发酵不产CO2，A项错误；需氧呼吸和厌氧呼吸分解葡萄糖，而光合作用合成葡萄糖，B项错误；光合作用光反应能产生ATP供碳反应使用，需氧呼吸和厌氧呼吸都可以产生ATP供给细胞内各项需要能量的生命活动，C项正确；光合作用消耗CO2，产生O2，而需氧呼吸是消耗O2，产生CO2，D项错误。3.将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是()注：适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图。A.黑暗条件下，增大、减小B.光强度低于光补偿点时，、增大C.光强度等于光补偿点时，、保持不变D.光强度等于光饱和点时，减小、增大答案B解析黑暗条件下，叶肉细胞只进行呼吸作用，不进行光合作用，细胞吸收O2，释放CO2，故增大、减小，A项正确；光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光强度，当光强度低于光补偿点时，光合速率小于呼吸速率，细胞吸收O2，释放CO2，故增大、减小，B项错误；当光强度等于光补偿点时，光合速率等于呼吸速率，细胞不吸收O2，也不释放CO2，、保持不变，C项正确；光饱和点是指光合速率达到最大时的最低光强度，当光强度等于光饱和点时，光合速率大于呼吸速率，细胞吸收CO2，释放O2，减小、增大，D项正确。4.(加试)将生长发育状况相同的某经济作物分为两组，组用遮光网处理以降低光强度，组不做处理，分别测定净光合速率的日变化情况，结果如图所示。下列叙述正确的是()A.ac段植物叶肉细胞产生氢的场所有细胞溶胶、线粒体和叶绿体B.f点较e点叶绿体内的ATP含量较低C.组植物在实验时间内a点时体内的有机物积累量最少D.d点时两组植物的真正光合速率相同答案A5.(2017浙江模拟)如图1表示不同强度的光对水生黑藻光合作用影响的实验装置图，请回答下列问题：注：本实验中灯泡为荧光灯灯泡。(1)若不更换灯泡且位置固定，则可通过移动 来改变光强度大小，实验中要测定黑藻是否进行了光反应，最好是通过肉眼观察装置中是否有 出现，光反应的产物 能为三碳酸还原提供能量。(2)若突然使图中S变小，则短时间内RuBP的含量 ，一段时间后光合作用达到稳定状态，此时RuBP和3磷酸甘油酸之间的含量比为 。(3)已知光能主要由叶绿素吸收，如图2表示两种光强度下黑藻中色素的纸层析实验结果，说明强光照导致黑藻 含量减少，从而导致光合速率 。答案(1)试管气泡ATP和NADPH(2)上升12(3)叶绿素下降解析(1)若不更换灯泡且位置固定，则可通过移动试管来改变光强度大小，实验中要测定黑藻是否进行了光反应，最好是通过肉眼观察装置中是否有气泡出现，光反应的产物ATP和NADPH能为三碳酸还原提供能量。(2)若突然使图中S变小，光照增强，光反应产生的ATP和NADPH增多，碳反应中三碳酸的还原量增多，故短时间内RuBP的含量上升，碳反应中CO2RuBP2三碳酸(3磷酸甘油酸)，一段时间后光合作用达到稳定状态，此时RuBP和3磷酸甘油酸之间的含量比为12。(3)已知光能主要由叶绿素吸收，图2中两种光强度下黑藻色素的纸层析实验结果说明，强光照导致黑藻叶绿素含量减少，从而导致光合速率下降。课时训练一、学考选择题1.下列与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中，正确的是()A.施用农家肥，可提高大棚中CO2的浓度B.加大蔬菜的种植密度，可不断提高蔬菜的产量C.阴雨天适当提高大棚内温度，可明显增加有机物的积累量D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，可提高蔬菜的光合作用速率答案A解析农家肥含有大量微生物和有机物，其分解农家肥产生二氧化碳，可提高大棚中二氧化碳浓度，从而提高农作物的产量，A项正确；种植蔬菜要合理密植，如果过密，植物叶片就会相互遮挡，并且呼吸作用消耗的有机物增多，反而会使产量下降，B项错误；阴雨天光合作用较弱，要降低大棚温度，减少呼吸作用消耗的有机物才有利于有机物的积累，C项错误；虽然光合色素主要吸收红光和蓝紫光，但是对其他光也有吸收，用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，只允许红光透过，反而会降低蔬菜的光合作用速率，D项错误。2.在叶绿体中，NADPH和NADP的运动方向是()A.NADPH与NADP同时由类囊体膜向叶绿体基质运动B.NADPH与NADP同时由叶绿体基质向类囊体膜运动C.NADPH由类囊体膜向叶绿体基质运动，NADP则是向相反方向运动D.NADP由类囊体膜向叶绿体基质运动，NADPH则是向相反方向运动答案C解析NADPH在类囊体膜上合成，转移到叶绿体基质中为三碳酸还原提供还原剂，NADP移动方向相反，故A、B、D错误，C正确。3.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 和30 ，如图表示植物在25 时光合作用强度与光强度的关系，若将温度提高到30 的条件下，其他条件不变，理论上图中相应点的移动情况是()A.a点上移，b点右移，c点右移，d点上移B.a点下移，b点右移，c点左移，d点下移C.a点上移，b点左移，c点右移，d点上移D.a点下移，b点左移，c点左移，d点下移答案B解析根据题意和图示分析可知：温度从25 提高到30 后，光合速率减慢，呼吸速率加快。图中a点代表呼吸速率，现呼吸速率加快，故a点下移；b点呼吸速率等于光合速率，现呼吸速率加快，光合作用减慢，故b点右移；c点表示光饱和点，现光合速率减慢，故c点将左移；d点表示最大光合速率，现光合速率减慢，故d点下移。故选B项。4.(2017金华高三模拟)研究者探究不同光照条件下，两种不同浓度CO2对某种蓝细菌生长的影响，结果如图所示。下列关于实验的叙述，不正确的是() A.“”和“”分别表示高浓度和低浓度CO2下的测量结果B.若相同条件下测量O2的释放量，可得到相似的实验结果C.低光强时，不同的CO2浓度对干重增加的影响不显著D.高浓度CO2时，不同的光强对干重增加的影响不显著答案D解析分析题图曲线可知，高光强度下“”有机物积累多于“”，因此“”为高二氧化碳浓度下的测量结果，“”为低二氧化碳浓度下的测量结果，A项正确；净光合速率也可用O2的释放量表示，可得到相似的实验结果，B项正确；低光强时，限制光合作用的外界因素主要是光强度，不是二氧化碳浓度，因此不同的CO2浓度对干重增加的影响不显著，C项正确；高二氧化碳浓度时，一定的范围内随光强度增加，光合作用强度增强，干重增加速度增大，D项错误。二、加试选择题5.(2017北京，2)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是()A.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 答案D解析由图可知，呼吸作用的最适温度约为50 ，总光合作用的最适温度约为30 ，A项正确；由上图可知，植物体在25 时，净光合速率最高，说明该温度为净光合作用的最适温度，B项正确；在025 范围内，随温度升高光合速率曲线的升高幅度要远大于呼吸速率，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，C项正确；由图可知，超过45 ，净光合速率为负值，没有有机物的积累，不适合生长，D项错误。6.(2016浙江10月选考)在玻璃温室中，研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)实验，结果如图所示。补光的光强度为150 molm2s1，补光时间为上午7：0010：00，温度适宜。下列叙述正确的是()A.给植株补充580 nm光源，对该植株的生长有促进作用B.若680 nm补光后植株的光合色素增加，则光饱和点将下降C.若450 nm补光组在9：00时突然停止补光，则植株释放的O2量增大D.当对照组和450 nm补光组CO2吸收速率都达到6 molm2s1时，450 nm补光组从温室中吸收的CO2总量比对照组少答案D解析分析曲线比较，给植株补充580 nm光源，对该植株有抑制作用，A项错误；光合色素增加，则光饱和点将增大，B项错误；停止补光，则植株释放的O2量不再产生，C项错误。7.适宜的光照、温度条件下，在0.003%CO2和1%CO2两种不同环境中某植物叶肉细胞卡尔文循环中三碳酸和RuBP微摩尔浓度的变化趋势如图所示。据图分析合理的是()A.ab段碳反应速率越来越小B.bc段甲物质浓度降低是因为生成速率变小C.cd段光合作用较弱是因为光反应产物不足D.ae段叶肉细胞的光饱和点稳定不变答案B解析ab段甲、乙两物质的量相对稳定，碳反应速率不变，A项错误；二氧化碳含量变小，底物不足会导致二氧化碳的固定速率减慢，生成物三碳酸(甲物质)的含量下降，B项正确；cd段光合作用较弱是因为碳反应的原料二氧化碳不足，C项错误；不同环境条件下，叶肉细胞的光饱和点不同，D项错误。8.在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见表)。下列分析正确的是() 物种指标马尾松苦槠石栎青冈光补偿点(molm2s1)140663722光饱和点(molm2s1)1 4251 255976924注：光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强。A.光强大于140 molm2s1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体B.光强小于1 255 molm2s1，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度C.森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量D.在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大，青冈的种群密度将会增加答案D解析140 molm2s1为马尾松植株的光补偿点，当光强大于140 molm2s1时马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2除进入线粒体外，还扩散至细胞外，A项错误；光强小于1 255 molm2s1，影响苦槠幼苗光合速率的主要环境因素是光强度，B项错误；森林中生产者制造有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量，C项错误；由表格信息可知，青冈的光补偿点较低，因而更适应弱光环境，在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大，青冈的种群密度将会增加，D项正确。三、非选择题9.(2016浙江10月选考)在高光强环境下，将某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥与高氮肥，一段时间后测定其叶绿素和Rubisco酶(该酶催化CO2和RuBP反应)的含量，结果如图所示。请回答：(1)实验表明，突变型的 含量比野生型低，采用 法分离突变型植株叶片色素，与野生型相比滤纸条上有的色素带颜色变浅，变浅的色素带位于滤纸条从上到下的第 条。(2)光反应中光能转化为ATP与NADPH中的 ，其中NADPH是NADP被水中的 还原而成的。NADPH参与 的还原，形成碳反应的第一个糖。(3)高氮肥下，突变型植株的光合速率大于野生型植株。结合实验结果分析，限制野生型植株光合速率的因素是 。答案(1)叶绿素a纸层析三(2)化学能氢(或He)3磷酸甘油酸(3)Rubisco酶含量解析(1)由图可知，在低氮肥和高氮肥条件下，突变型植株比野生型植株叶绿素a含量低，叶绿素b含量相同；根据色素在层析液中溶解度的不同，溶解度大的在滤纸条上扩散得快，故分离植株中叶片色素我们常使用纸层析法；纸层析法最终形成的色素条带，从上至下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，由于突变型植株比野生型植株叶绿素a含量低，故变浅的色素带位于滤纸条从上至下的第三条。(2)光反应的能量变化是光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能；光反应中，水中的氢(He)在光下将NADP还原为NADPH；NADPH是一种强还原剂，参与3磷酸甘油酸的还原，形成碳反应中的第一个糖。(3)高氮肥条件下，突变型植株的光合速率远大于野生型植株，但由图可知，突变型植株比野生型植株叶绿素a含量低，故影响因素不是叶绿素a的含量。由图可知，突变型植株的Rubisco酶含量高于野生型植株，因为Rubisco酶催化CO2和RuBP反应，从而提高突变型植株的光合速率，故限