浙江省2020版高考生物第9讲光合作用（Ⅱ）——光合作用的影响因素及应用（含解析）讲义.docx

第9讲光合作用()光合作用的影响因素及应用考纲要求1.环境因素对光合速率的影响(c)。2.光合作用与细胞呼吸的异同(b)。3.活动：探究环境因素对光合作用的影响(c)。考点一环境因素对光合速率的影响1.光合速率(或称光合强度)(1)概念：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.影响光合速率的外界因素(1)光强度在一定范围内，光合速率随光强度的增加而增加，当光强度达到一定值时，光强度再增加光合速率也不会增加，此时的光强度称为光饱和点。但在光强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和点时的速率。(2)温度：低于最适温度，随着温度升高，光合速率加快；超过最适温度，随着温度升高，酶的活性降低，光合速率减慢。不同种类的植物光合作用的最适温度不同，一般为25左右，在0条件下光合作用可能完全停止或十分微弱。(3)CO2浓度大气中CO2浓度约为0.035%，当这一浓度增加至1%以内时，光合速率随CO2浓度的增高而增高，在CO2浓度增加到一定值时，光合速率可达到最大值。(1)与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短()(2)生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光反应()(3)延长光照时间，能提高光合作用强度()(4)植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用()(5)仙人掌类植物可以在森林中生长()据图分析多因素对光合作用的影响(1)三条曲线在P点之前限制光合速率的因素分别是什么？提示P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，依次为光强度、光强度和温度。(2)三条曲线在Q点之后横坐标所表示的因子还是影响光合速率的主要因素吗？此时的限制因素分别是什么？提示Q点之后横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因素，此时的主要影响因素依次为温度、CO2浓度和光强度。(3)在北方的冬暖大棚中施用有机肥有哪些益处？提示有机肥中的有机物被土壤中的微生物分解成各种矿质元素，增加了土壤的肥力，另外还释放出热量和CO2，增加了大棚内的温度和CO2浓度，有利于光合作用的进行。1.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2.表观光合速率与真正光合速率的内涵(1)曲线分析A点时，只进行细胞呼吸；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)。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。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。真正光合速率净(表观)光合速率呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：a.光合作用产生的O2量实测的O2释放量细胞呼吸消耗的O2量。b.光合作用固定的CO2量实测的CO2吸收量细胞呼吸释放的CO2量。c.光合作用产生的葡萄糖量葡萄糖的积累量(增重部分)细胞呼吸消耗的葡萄糖量。(2)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。(3)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。3.光合速率与呼吸速率的相关曲线分析命题点一光强度、CO2浓度、温度等对光合速率的影响1.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，a点左移，b点右移B.图2中，若CO2浓度适当增大，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)，“黑暗下CO2的释放量”为植物呼吸量，因此当温度高于25时，光合作用制造的有机物的量仍在增加。2.(2018丽衢湖联考)在适宜温度条件下，研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响，结果如下。下列叙述正确的是()组别处理(Q光强度)表观光合速率(molCO2m2s1)相对气孔开度(%)水分利用效率A对照大气CO2浓度121001.78B干旱7.5621.81C对照CO2浓度倍增15833.10D干旱9.5473.25A.CO2浓度倍增、光强度增加均能使光饱和点增大B.干旱胁迫下，叶绿体内形成三碳糖磷酸的速率上升C.CO2浓度倍增，黄瓜幼苗可能通过提高水分利用效率来增强抗旱能力D.当C组表观光合速率为15molCO2m2s1时，温度制约了光合作用答案C解析由图可知，CO2浓度倍增能使光饱和点增大，光强度增加不改变光饱和点，A错误；干旱胁迫下，相对气孔开度下降，从而使叶绿体内形成三碳糖磷酸的速率下降，B错误；由表可知，CO2浓度倍增时水分利用效率增加，所以黄瓜幼苗可能通过提高水分利用效率来增强抗旱能力，C正确；当C组表观光合速率为15molCO2m2s1时，制约光合作用强度的是光强度，D错误。命题点二其他因素对光合速率的影响3.将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光强度)。据图分析，下列叙述正确的是()A.与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B.与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D.大豆植株开始积累有机物时的最低光强度单作大于间作答案D解析当光强度为0时，植物只进行细胞呼吸，由坐标图中数据可知，桑树间作时的呼吸强度比单作时的大，大豆间作时的呼吸强度比单作时的小，A错误；与单作相比，间作时桑树光合作用的光饱和点增大，大豆光合作用的光饱和点减小，B错误；在较低光强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时增强，在较高光强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时减弱，C错误；单作时大豆开始积累有机物时的最低光强度大于间作时的，D正确。4.电场会对植物的生长发育产生一种“无形”的影响。在温室中同时增补电场和增施CO2，蔬菜产量可提高70%左右，这就是著名的“电场产量倍增效应”。科学家根据电场强度与CO2浓度对黄瓜幼苗光合作用强度影响的实验，绘制如下曲线。据图回答下列问题：(1)第1组实验的作用是_。在饱和光强度下，该实验的自变量是_。(2)第1组实验和第2组实验的曲线比较，说明_。(3)根据实验曲线可知，在相同光强度下，为了最大限度地增加作物产量，可以采取的措施是_。答案(1)对照电场强度和CO2浓度(2)强电场可以提高植物的光合作用强度(3)增补电场和增施CO2解析(1)第1组实验的条件为大气电场和大气CO2浓度，属于对照组，起对照作用。饱和光强度下，实验的自变量是电场强度和CO2浓度。(2)第1组和第2组对比，二者的自变量为电场强度，第2组的净光合作用强度大于第1组，而二者的细胞呼吸强度相等，因此说明强电场可以提高植物的光合作用强度。(3)分析曲线可知，同一光强度下净光合作用强度最大的是第4组，因此为了最大限度地增加作物产量，可增加电场强度和提高CO2浓度。命题点三真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的分析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25C.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；植物体在约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；超过45，该植物净光合速率为负值，没有有机物的积累，不适合生长，D项错误。6.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是()A.光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等B.光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少D.其他条件不变，光强度适当增强时，两曲线的交点将向左下方移动答案A解析分析题意与图像可知，图中的虚线代表净光合作用，实线代表呼吸作用。在光照下，光合作用制造的有机物总量(真正光合作用量)呼吸作用消耗的有机物量(呼吸量)有机物的净积累量(净光合作用量)，即某温度下图中实线所对应的量加上虚线所对应的量就是真正光合作用量。读取图中20、25、30、35等温度下对应的CO2的吸收量与释放量，根据上面的等式关系可以推断出：光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等；光照相同时间，在25条件下植物积累的有机物的量最多；由图可知，温度高于25时，光合作用制造的有机物的量仍在增加，只是净光合速率开始下降；两曲线的交点表示某温度时，有机物的净积累量与呼吸作用消耗的有机物的量相等，当其他条件不变，光强度适当增强时，净光合作用量增大，两曲线的交点将向右上方移动。考点二光合作用与细胞呼吸的异同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有氧气的参与下进行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(1)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是类囊体膜和线粒体内膜()(2)CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中()(3)光合作用过程中光能转变成化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP()(4)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长()(5)适宜光照下，植物吸收CO2的总量等于固定的CO2的总量()如图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图，请分析回答下列问题：(1)图中代表的物质依次是O2、NADP、ADPPi、RuBP，H代表的物质主要是NADH(或还原型辅酶)。(2)B代表一种反应过程，C代表细胞溶胶，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在C和D(填字母)中。(3)C中的丙酮酸可以转化成乙醇，出现这种情况的原因是在缺氧条件下进行厌氧呼吸。命题点一比较光合作用与细胞呼吸的过程1.如图表示高等植物体内光合作用和细胞呼吸的部分代谢途径，下列有关叙述中不正确的是()A.叶肉细胞中，只要线粒体消耗O2，光合作用就不缺少ATP和CO2B.过程需要ATP，过程产生ATPC.对于正常光合作用的叶片，如果突然降低光强度，过程都会减弱D.叶肉细胞的线粒体、叶绿体和细胞溶胶中都含有与合成ATP有关的酶答案A解析图中过程依次为光合作用的光反应阶段、光合作用的碳反应阶段、需氧呼吸的第一、二阶段、需氧呼吸的第三阶段。在叶肉细胞中，线粒体产生的能量并不用于光合作用，光合作用光反应阶段产生的ATP用于碳反应阶段，A错误；过程是三碳酸分子的还原，需要ATP和NADPH(H)，过程都能产生ATP，B正确；对于正常光合作用的叶片，若突然降低光强度，过程减弱，由于缺少ATP和NADPH，过程也会减弱，C正确；叶肉细胞的线粒体、叶绿体和细胞溶胶中都能产生ATP，故都含有与合成ATP有关的酶，D正确。2.(2018嘉兴期末)如图表示真核细胞中两种生物膜结构及其上所发生的部分生理过程，a、b、c、d代表膜上的成分。下列叙述错误的是()A.两种生物膜均具有能量转换功能，与此功能有关的膜蛋白是b、dB.图甲所示生物膜是线粒体内膜，a是具有催化功能的膜蛋白C.图乙所示生物膜是类囊体膜，c是分布着光合色素的膜蛋白D.两种生物膜都能增大相关细胞器的膜面积答案A解析图甲所示过程为需氧呼吸的电子传递链，对应的生物膜为线粒体内膜；图乙所示过程为光合作用的光反应，对应的生物膜为类囊体膜，膜上有色素分布。两种生物膜均具有能量转换功能，与此功能有关的膜蛋白包括a、b、c、d，A项错误。命题点二光合作用与细胞呼吸的物质和能量变化3.(2019定海模拟)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，一部分来自于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.(2018宁波期末)在自然条件下，下列关于高等植物柠檬酸循环和卡尔文循环的叙述，正确的是()A.柠檬酸循环需消耗CO2，卡尔文循环会产生CO2B.柠檬酸循环中，葡萄糖中的化学能转化为ATP中的化学能C.卡尔文循环中，ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中的化学能D.柠檬酸循环只在黑暗条件下进行，卡尔文循环只在光照条件下进行答案C解析柠檬酸循环发生在需氧呼吸的第二阶段，会产生CO2，卡尔文循环发生在碳反应阶段，需消耗CO2，A项错误；柠檬酸循环中，丙酮酸被分解为CO2，其中的化学能转化为热能和ATP中的化学能，B项错误；光合作用卡尔文循环中，ATP和NADPH中的化学能在其分别提供的磷酸基团和氢的作用下合成有机物，将ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中的化学能，C项正确；柠檬酸循环在有光、无光条件下均可进行，只要提供了ATP和NADPH，卡尔文循环在无光条件下也可进行，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加。(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100W聚光灯，分别置于距甲、乙、丙10cm、20cm、50cm处，一段时间后，记录液滴位置。1.变量分析(1)自变量：光强度，通过100W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。命题点一实验选材、原理、步骤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，A错误；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，B错误；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，D错误。2.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，图乙为所测得的结果。请据图回答下列问题：(1)图甲中NaHCO3溶液的作用是_。(2)请写出控制本实验自变量的一种方法：_。(3)为了防止无关变量对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，请问对照装置如何设置？_(4)实验测得，当用40W灯泡照射时，红色液滴没有发生移动，这是因为此时_。(5)图甲所示装置无法测得A点数据，除非将其中的NaHCO3溶液换为_溶液，且将装置放在_环境中。答案(1)维持密封瓶内CO2量的稳定(2)用不同瓦数的灯泡或改变灯与广口瓶的距离(3)将装置中的茉莉花换成等量死花，其他设置与装置甲一样(4)光合速率等于呼吸速率(5)NaOH黑暗(或遮光)解析由题意可知，甲是研究光强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置，甲中NaHCO3溶液的作用是维持密封瓶内CO2量的稳定。实验的自变量是光强度，可以用不同功率的电灯泡或相同功率的电灯泡与实验装置之间的距离控制光照强度的变化。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等量死花，其他设置与装置甲一样，纠正无关变量对实验结果的影响。用40 W灯泡照射时，红色液滴没有发生移动说明光合作用产生的氧气与需氧呼吸吸收的氧气相等，即光合作用强度与细胞呼吸强度相等；光照条件下既进行光合作用，也进行细胞呼吸，测得的数值是净光合作用量，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细胞呼吸强度，用测得的光合作用强度细胞呼吸强度才是植物实际光合作用强度。命题点二实验分析与实验拓展3.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。4.(2018浙江11月选考，30)光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题：(1)为研究光合作用中碳的同化与去向，用_的CO2供给小球藻，每隔一定时间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并_标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析，使标记化合物_。根据标记化合物出现的时间，最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的，但当_后，发现RuBP的含量快速升高，由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。(2)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物幼苗，用含有100mmol/LNaCl的完全营养液进行培养，测定其光合作用速率和气孔导度，结果如图所示。本实验可推出的实验结论是_。实验中设置了前后自身对照，还可设置_作为空白对照。测量光合作用速率的指标除本实验采用的之外，还可采用_ (答出两点即可)。答案(1)同位素14C标记提取分离突然降低CO2浓度(2)NaCl处理导致光合作用速率及气孔导度下降，且随处理时间的延长，抑制作用越明显不加NaCl的完全营养液单位时间单位叶面积的O2释放量、单位时间单位叶面积的干物质积累量解析(1)为了研究光合作用中碳的去向，往往用放射性同位素14C标记，甲醇用以杀死小球藻并提取标记化合物，用纸层析法对浓缩的提取物进行分离。根据碳反应的过程，突然降低CO2浓度后，发现RuBP的含量快速升高，可推知RuBP和CO2反应生成了三碳化合物。(2)气孔是CO2进入叶肉细胞进行光合作用的主要通道，由题图分析可知，随处理时间的延长，NaCl完全营养液导致气孔导度逐渐下降，进而对光合作用的抑制越来越明显。为了使结果更科学，需设置空白对照组，即用不加NaCl的完全营养液进行处理。光合速率的表示方法有多种，如单位时间内单位叶面积的O2释放量、CO2的消耗量、单位时间内单位叶面积的干物质积累量等。探究真题预测考向1.(2018浙江4月选考)各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株，分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3，24h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素)，测得未胁迫和胁迫8h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是()A.寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上H的传递B.寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体的基质C.转Z基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用D.喷施NaHSO3促进光合作用，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降答案D解析由题目可知，寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性，细胞呼吸合成ATP的场所为细胞溶胶、线粒体的基质和嵴以及内膜上，A错误；光合作用在叶绿体的类囊体膜上合成ATP，B错误；比较图中WH2O和TH2O两组的柱状图可知，该条件下转Z基因植物在未胁迫和胁迫状态下光合速率均比未转基因水稻的光合速率高，所以转Z基因能提高光合作用的效率。比较图中WH2O、W寡霉素两组光合速率的差值和TH2O、T寡霉素两组光合速率的差值，可知施加了寡霉素之后转Z基因植物光合速率下降的幅度更小，所以转Z基因能减弱寡霉素对光合作用的抑制作用，C错误；比较图中WH2O和WNaHSO3两组(或TH2O和TNaHSO3两组)的柱状图可知，施加NaHSO3之后，植物在未胁迫和胁迫状态下的光合速率均有提高，说明喷施NaHSO3可促进光合作用，且喷施NaHSO3可减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降，D正确。2.(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)试验，结果如图所示。补光的光强度为150molm2s1，补光时间为上午7001000，温度适宜。下列叙述正确的是()A.给植株补充580nm光源，对该植株的生长有促进作用B.若680nm补光后植株的光合色素增加，则光饱和点将下降C.若450nm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450nm补光组CO2吸收速率都达到6molm2s1时，450nm补光组从温室中吸收的CO2总量比对照组少答案D3.某小组进行了低温弱光对番茄幼苗光合作用影响的实验，对照组：25、600molm2s1(光强单位)，处理16天；实验组：5、60molm2s1，先处理8天，再恢复到对照组条件处理8天。实验结果如图所示。下列叙述正确的是()注：气孔导度指气孔开放程度A.实验组植株光合速率与气孔导度呈负相关B.实验组植株第16天的光饱和点比第8天的高C.5低温处理番茄幼苗，对其光合作用造成的影响是不可恢复的D.若在第4天给实验组植株提供对照组条件，则瞬间叶肉细胞中核酮糖二磷酸的含量上升答案B4.(2017浙江11月选考)为探究环境因素对光合作用的影响，进行了相关实验。取去除淀粉的某植物叶片打成大小相等的圆片，并将相同数量的叶圆片分别放入AD四组烧杯中，在25环境中进行实验，实验内容与结果见下表。组别烧杯中液体成分处理条件检测结果A富含CO2的纯水光照B富含CO2的纯水黑暗C富含CO2的葡萄糖溶液光照D富含CO2的葡萄糖溶液黑暗注：“”表示检出淀粉，“”表示检出淀粉含量较高，“”表示未检出淀粉。回答下列问题：(1)本实验的可变因素是_。(2)如何去除植物叶片中的淀粉？_。(3)据表分析，将CO2作为光合作用原料的是_组。在植物体内，CO2转变为有机物的途径为_循环，其产物可运至叶绿体外转变成_，并运到植物体其他部位供细胞利用。(4)检测结果表明离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合成淀粉。叶肉细胞合成淀粉的场所是_，而在块茎中，淀粉长期储存在_中。答案(1)葡萄糖和光照(2)暗处理(3)A、C卡尔文蔗糖(4)叶绿体基质白色体解析(1)本实验探究的是葡萄糖和光照对光合作用的影响，由表可知设置的变量有两个：葡萄糖和光照的有无。(2)实验之前可进行一段时间的暗处理，耗尽植物叶片中的淀粉。(3)据表分析，A、C组都有光照条件，可以进行光合作用，所以会吸收CO2作为光合作用原料。在植物体内，CO2转变为有机物的途径为卡尔文循环，其产物可运至叶绿体外转变成蔗糖，并运到植物体其他部位供细胞利用。(4)D组叶片在黑暗条件下，因此不能进行光合作用，但可以直接利用葡萄糖合成淀粉。叶肉细胞合成淀粉的场所是叶绿体基质，而在植物的块茎中，白色体是长期储存淀粉的场所。课时作业一、选择题1.(2018浙江七彩阳光联考)为了研究两个小麦新品种P1、P2的光合作用特性，研究人员分别测定了新品种与原种(对照)叶片的表观光合速率，结果如图所示。以下说法错误的是()A.实验过程中光强度和CO2初始浓度必须一致B.可用单位时间内进入叶绿体的CO2量表示表观光合速率C.每组实验应重复多次，并取平均值作为绘图数据D.三个品种达到最大表观光合速率时的温度没有显著差异答案B解析实验过程中的光强度和CO2初始浓度均属于无关变量，无关变量在实验过程中必须一致，A项正确；可用单位时间内植物从外界环境中吸收的CO2量表示表观光合速率，B项错误；为了减少实验误差，每组实验应重复多次，所得数据取平均值，C项正确；题图显示，三个品种达到最大表观光合速率时的温度都是25左右，没有显著差异，D项正确。2.(2019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；高浓度CO2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。3.(2018宁波十校联考)植物气孔开闭与含叶绿体的保卫细胞的渗透压有关，保卫细胞吸水时气孔张开，失水时气孔关闭。下列叙述正确的是()A.保卫细胞叶绿体中的ATP白天产生，只在夜间消耗B.保卫细胞失水和吸水的过程中，水分子均可进出细胞C.夏季中午气孔关闭，导致叶肉细胞停止同化CO2D.保卫细胞是高度分化的细胞，失去了分裂能力和全能性答案B解析保卫细胞叶绿体中的ATP在碳反应阶段被消耗，碳反应可在白天进行，A错误；细胞失水和吸水过程是动态过程，既有水分子进细胞，也有水分子出细胞。当进细胞的水分子数少于出细胞的水分子数时，细胞表现为失水；当进细胞的水分子数多于出细胞的水分子数时，细胞表现为吸水，B正确；气孔关闭，会导致进入细胞的CO2量减少，且植物细胞仍可进行细胞呼吸产生CO2，故叶肉细胞仍然可以同化CO2，C错误；保卫细胞是高度分化的细胞，在生物体中已失去分裂能力，但是其全能性并没有失去(高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能)，D错误。4.关于光合作用和细胞呼吸的叙述，错误的是()A.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的细胞呼吸提供能量答案C解析光合作用的光反应中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸，A项正确；光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与，B项正确；乳酸是厌氧呼吸的产物，在人体内不能继续分解供能，人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解提供的，C项错误；病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的细胞呼吸来提供，D项正确。5.(2019丽水质检)CO2供应不足最终可导致绿色植物释放O2减少，下列叙述中最直接的原因是()A.CO2不足使固定形成的三碳酸分子减少B.三碳酸分子的还原所消耗的ATP和NADPH减少C.ATP和NADPH减少使光反应分解水减少D.ADP、Pi、NADP减少使光反应分解水减少答案D6.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。7.下图是叶肉细胞在不同光强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述，错误的是()A.若细胞处于黑暗环境中，那么该细胞单位时间放出的CO2量即为呼吸速率B.细胞没有与外界发生O2和CO2交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率C.细胞处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为n1与n2的和D.对细胞的分析可得出，此时的光强度较弱且物质的量n1小于m2答案D解析黑暗中叶肉细胞只能进行细胞呼吸，不能进行光合作用，A项正确；细胞中线粒体释放的CO2全部用于叶绿体的光合作用，而叶绿体光合作用释放的O2全部用于线粒体的需氧呼吸，此时光合速率等于呼吸速率，B项正确；细胞需要不断从外界吸收CO2，可见光合速率大于呼吸速率，细胞光合作用利用的CO2为线粒体呼吸释放CO2与从外界吸收CO2之和，即n1与n2的和，C项正确；细胞需要不断从外界吸收O2，可见其光合作用释放的O2不足以供给线粒体呼吸，所以n1等于m2，D项错误。8.图中表示将某植物放在不同CO2浓度环境条件下，其光合速率受光强度影响的变化曲线。a、b、c三点所对应的叶肉细胞中三碳酸分子含量由高到低的顺序是()A.abcB.abbcD.abc答案A解析a与b所处环境中CO2的浓度高于c点；a与b的CO2浓度相同，但a点的光强度比b点低，被还原的三碳酸分子少；b与c相比较光强度是相同的，但b点二氧化碳浓度高于c点，所以b点产生的三碳酸分子高于c点。9.(2018绍兴联考)研究人员对2年生香榧苗进行不同程度的遮阴处理，一段时间后测定其叶片的各项生理特征，结果如下表。有关叙述错误的是()比较项目不遮阴(对照)50%遮阴75%遮阴90%遮阴叶绿素a含量(mgdm2)2.033.424.154.04叶绿素b含量(mgdm2)0.751.321.611.65类胡萝卜素含量(mgdm2)1.051.491.711.72最大光合速率(molm2s1)4.526.046.524.93A.遮阴会导致香榧苗对镁离子的需求量增加B.随着遮阴程度增加，叶肉细胞中RuBP生成速率逐渐减小C.75%遮阴会提高香榧苗利用早晨和傍晚弱光的能力D.90%遮阴处理时限制香榧苗光合速率的主要因素是光强度答案B10.对某植物作如下处理：甲持续光照20min，黑暗处理20min；乙先光照5s后，再黑暗处理5s，连续交替40min。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的O2和合成的有机物总量符合下列哪项()A.O2：甲乙，有机物：甲乙B.O2：甲乙，有机物：甲乙C.O2：甲乙，有机物：甲乙D.O2：甲乙，有机物：甲乙答案D解析甲、乙光反应时间相同，产生的O2相等，但交替光照下，乙条件下碳反应及时消耗了ATP和NADPH，为下一次的光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP等，所以相同时间内乙合成有机物的总量大于甲。11.(2018浙江11月选考，26)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如图所示。下列叙述正确的是()A.相同浓度除草剂处理下，单位时间内溶液颜色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著B.与品种乙相比，除草剂抑制品种甲类囊体膜的功能较强C.除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体能产生三碳糖D.不用除草剂处理时，品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲答案B12.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)14251255976924注：光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强度；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强度。A.光强度大于140molm2s1时，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体B.光强度小于1255molm2s1时，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140molm2s1为马尾松植株的光补偿点，当光强度大于140molm2s1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