高考生物一轮精品复习 5.3 能量之源 光与光合作用学案 新人教版必修1.doc

第3节 能量之源光与光合作用【高考新动向】1、光合作用的基本过程2、影响光合作用速率的环境因素【考纲全景透析】一、捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素（1）绿叶中色素的提取和分离 可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙，其中前者有助于研磨充分，后者可防止研磨中色素别破坏。 分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的再滤纸上扩散的快，反之则慢。层析的结果：四条色素带从上往下依次为： 橙黄色（胡萝卜素）黄色（叶黄素）蓝绿色（叶绿素a）黄绿色（叶绿素b）（2）色素的种类和吸收光谱色素种类颜色吸收光谱滤纸条位置叶绿素（约占3/4）叶绿素a蓝绿色主要吸收中下层叶绿素b黄绿色最下层类胡萝卜素（约占1/4）胡萝卜素橙黄色主要吸收蓝紫光最上层叶黄色黄色中上层二、叶绿体的结构和功能1、叶绿体的结构外表：双层膜内部：基质，含有与暗反应有关的酶 基粒，由类囊体堆叠而成，分布有色素和与光反应有关的酶2、叶绿体的功能 进行光合作用的场所。3、恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位三、光合作用的探究历程1、直到18世纪中期，人们一起以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。2、1771年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。3、1779年，荷兰的英格豪斯证明了植物体的绿叶在更新空气中不可缺少。4、1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。5、1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有淀粉。6、1939年，美国的鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水。7、20世纪40年代，美国的卡尔文，利用同位素标记技术最终探明了co2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。四、光合作用的基本过程及原理的应用光合作用过程包括光反应和暗反应两个连续的过程。1、光合作用强度：是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。可通过测定一定时间内原料消耗的数量或产物生成的数量来定量表示。2、影响光合作用强度的环境因素（1）空气中二氧化碳的浓度（2）土壤中水分的多少（3）光照长短与强弱以及光的成分（4）温度的高低等3、原理的应用(1)光合作用强度：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。可通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。(2)影响光合作用强度的环境因素光照强度以及光的成分；空气中co2的浓度；温度的高低等；土壤中h2o的多少。五、化能合成作用1、概念：某些细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。2、实例：硝化细菌能利用nh3氧化成hno2和hno3时所释放的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类。3、自养生物和异养生物（1）自养生物：绿色植物和硝化细菌都能将无机物转化为自身组成物质，因此属于自养生物。（2）异养生物：人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动，属于异养生物。【热点难点全析】一、“绿叶中色素的提取和分离”的实验分析1、原理解读：（1）色素的提取：可以用无水乙醇（或丙酮）作溶剂提取绿叶中的色素，而不能用水，因为叶绿体中的色素不能溶于水。（2）色素的分离：利用色素在层析液中的溶解度不同进行分离，溶解度大的在滤纸上扩散得快，反之则慢。2、实验流程图示：（1）提取色素：加入少许sio2、caco3和10ml无水乙醇迅速研磨并用单层尼龙布过滤（2）制备滤纸条：长与宽略小于试管，在一端剪去两角；在距剪去两角的一端1cm处画铅笔线。（3）画滤液细线：用毛细吸管吸取色素绿叶沿铅笔线画一条直且均匀的滤液细线； （4）色素分离：将滤液条插入有3ml层析液的试管中，有滤液细线的一端朝下。（5）观察结果：滤纸条上有四条颜色宽度不同的色素带，如图。3、实验中几种化学试剂的作用：（1）无水乙醇用于提取绿叶中的色素。（2）层析液用于分离绿叶中的色素。（3）二氧化硅可增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分。（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。4、实验中的注意事项：（1）选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。（2）提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。（3）画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。（4）色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。二、光合作用的过程分析1、过程图解2、反应式及元素去向方程式：co2h218o （ch2o）18o2。（1）o元素：h218o18o2 （2）c元素：14co214c3（14ch2o）。（3）h元素：h218oh （ch2o）。3、光反应与暗反应的比较光反应暗反应条件必须在光下有光无光都可以场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质物质转化能量转化光能转导atp中活跃的化学能再到有机物中稳定的化学能联系光反应为暗反应提供h、atp，暗反应为光反应提供adp和pi，如图4、光照和co2浓度变化对植物细胞内c3、c5、h、atp和o2用（ch2o）合成量的影响c6h12o6合成量减少仍正常进行暗反应c3还原减弱光反应减弱co2供应不变光照强弱1、o2产生减少atp减少h减少co2固定仍正常进行c3含量上升c5含量下降c6h12o6合成量增加仍正常进行暗反应c3还原增强光反应增强co2供应不变光照弱强2、o2产生增多atp增多h增多co2固定仍正常进行c3含量下降c5含量上升c6h12o6合成量减少仍正常进行h相对增加atp相对增加上述两种物质转化速度变慢，o2产生减少暗反应减少co2供应光照不变3、co2固定减弱c3还原仍正常进行c3含量下降c5含量c6h12o6合成量增加仍正常进行h相对减少atp相对减少上述两种物质转化速度变快，o2产生增加暗反应增加co2供应光照不变4、co2固定增强c3还原仍正常进行c3含量上升c5含量下降三、影响光合速率的环境因素及应用1、光照强度对光合作用强度的影响a点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的co2量可表示此时细胞呼吸的强度。ab段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，co2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的co2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。b点：细胞呼吸释放的co2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度（光照强度只有在b点以上时，植物才能正常生长），b点所示光照强度称为光补偿点。bc段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到c点以上不再加强了，c点所示光照强度称为光饱和点。2、co2浓度对光合作用强度的影响图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随co2浓度的增大而增大，但当co2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。图1中a点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的co2浓度，即co2补偿点；图2中的a点表示进行光合作用所需co2的最低浓度。图1和图2中的b和b点都表示co2饱和点。3、温度对光合作用速率的影响温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。4、必需元素供应对光合速率的影响在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。5、水分的供应对光合作用速率的影响水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制co2进入叶片，从而间接影响光合作用。【例】(2012南京市高三质检)如图曲线表示黄豆在适宜温度、co2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。在y点时改变某条件，结果发生了如曲线的变化。下列分析合理的是()a与y点相比较，x点时叶绿体中c3化合物含量低b在y点时，适当升高温度可导致曲线由变为c制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量d制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度【解】选d。x点时，光照强度较弱，光反应提供的h和atp较少，c3化合物的浓度较y点时高，a项不正确；题目中提到已是在适宜温度下，如果再提高温度，会降低光合作用速率，b项不正确；制约x点的光合作用因素是光照强度，c项不正确；四、光合作用与细胞呼吸1、光合作用与有氧呼吸的比较光合作用有氧呼吸代谢类型合成作用（或同化作用）分解作用（或异化作用）物质变化无机物 有机物有机物 无机物能量变化光能化学能（储能）化学能atp、热能（放能）实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所叶绿体活细胞（主要在线粒体）条件只在光下进行有光、无光都能进行联系3、光合作用与细胞呼吸的计算：（1）光合作用速率表示方法：通常以一定时间内co2等原料的消耗或o2、（ch2o）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。（2）在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中o2增加量、co2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率表观光合速率呼吸速率。如图所示：（3）呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中co2增加量、o2减少量或有机物减少量，即表示呼吸速率。（4）一昼夜有机物的积累（用co2量表示）可用下式表示：积累量白天从外界吸收的co2量晚上呼吸释放的co2量。【高考零距离】1、（2012山东高考）夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下co2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是（ ） a.甲植株在a点开始进行光合作用b.乙植株在e点有机物积累量最多c.曲线b-c短和d-e段下降的原因相同d.丙曲线b-d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭【解析】a点时，甲植株光合作用吸收二氧化碳的速率与细胞呼吸释放二氧化碳的速率相等，在此之前，光合作用已经开始，a错；18时以后，乙植物的细胞呼吸开始强于光合作用，此时有机物的积累最多，b错；b-c段下降的原因是气孔部分关闭导致二氧化碳供应不足，d-e段下降的原因是光照强度减弱，光反应提供的h和atp不足导致，c错；b-d段，乙曲线出现图中走势的原因是气孔会部分关闭，导致二氧化碳供应不足，甲走出不同的趋势，其原因可能为气孔无法关闭，d对。【答案】d2、（2012海南高考）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co2浓度可出现的变化趋势是( )a.一直降低，直至为零 b.一直保持稳定，不变化c.降低至一定水平时保持相对稳定 d.升高至一定水平时保持相对稳定【解析】在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定，故本题选c。【答案】c3、(2012广东高考)荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化见下表。叶片发育时期叶面积(最大面积的%)总叶绿素含量(mg/gfw)气孔相对开放度(%)净光合速率(molco2/m2s)a新叶展开前19-2.8b新叶展开中871.1551.6c新叶展开完成1002.9812.7d新叶已成熟10011.11005.8注:“-”表示未测数据。(1)b的净光合速率较低,推测原因可能是:叶绿素含量低,导致光能吸收不足;,导致。(2)将a、d分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,a的叶肉细胞中,将开始积累 ;d的叶肉细胞中,atp含量将。(3)与a相比,d合成生长素的能力;与c相比,d的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是。(4)叶片发育过程中,叶面积逐渐增大,是的结果;d的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是 。【解析】(1)影响光合速率的因素有外因(光照强度、温度、二氧化碳浓度等)和内因(叶绿素的含量、酶等),结合表格中的信息,b组叶绿素含量为1.1 mg/gfw,叶绿素含量低,气孔开放程度比较低,仅为55%,二氧化碳吸收量比较少,导致光合速率较低。(2)a叶片净光合速率为-2.8 mol co2/m2s,即光合速率小于呼吸速率,且由于是密闭的容器,导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸,产生酒精。d叶片中,光合速率大于呼吸速率,且由于是密闭的容器,导致容器内二氧化碳越来越少,暗反应减弱,而光反应不变,导致atp增多。(3)相比成熟叶片,幼嫩的叶是合成生长素的主要部分之一;叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上,从表中可推知,由于总叶绿素含量增加,因此d的叶肉细胞的叶绿体中,基粒明显增多。(4)细胞分裂使细胞数目增多,导致叶面积增大;细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。【答案】(1)气孔开放度相对低二氧化碳供应不足 (2)酒精增多 (3)低基粒 (4)细胞分裂基因的选择性表达4、(2012江苏高考)蓝藻、绿藻和硅藻是湖泊中常见藻类。某课题组研究了不同ph对3种藻类的生长及光合作用的影响,实验结果见图1、图2。请回答下列问题。(1)根据图1和图2分析,3种藻类中ph适应范围最广的是;在ph为8.0时,3种藻类中利用co2能力最强的是。(2)在培养液中需加入缓冲剂以稳定ph,其原因是。(3)在实验中需每天定时对藻细胞进行取样计数,请回答以下问题:取出的样液中需立即加入固定液,其目的是。在计数前通常需要将样液稀释,这是因为。将样液稀释100倍,采用血球计数板(规格为1 mm1 mm0.1mm)计数,观察到的计数室中细胞分布见图3,则培养液中藻细胞的密度是个/ml。【解析】(1)从图中坐标曲线看,ph在6.09.0范围内变化时,绿藻的生长速率和光合速率的变化不大,而其余两种藻类的变化幅度较大。在ph为8.0时光合速率最大的是蓝藻。(2)藻类的光合作用和呼吸作用会改变培养液中co2含量,从而导致培养液的ph发生变化。(3)取出的样液中需立即加入固定液,杀死细胞,防止藻细胞增殖导致数量改变。由于藻细胞密度过大不便于进行计数,所以在计数前通常需要将样液稀释。图中的血球计数板采用2516规格,即它含25个中格,每一中格含16个小格,所以图中一个大格共有400个小格。因是2516的计数板,除计数四个角上的中格藻细胞数外,还要计算中央中格的藻细胞数,即共计数80个小格的藻细胞数量。这5个样方的藻细胞数量分别为5、4、4、4、3(计数时遵循位于格线上的细胞一般计左不计右,计上不计下)。每小格平均藻细胞数=(5+4+4+4+3)/80=1/4。每个计数室的体积为0.111=0.1 mm3,每个大格有400个小格,所以每个小格体积为0.1/400=1/4 000mm3=1/4 000 000ml。所以,每ml藻细胞个数=1/44 000 000稀释倍数=1/44 000000100=1108个/ ml。【答案】(1)绿藻蓝藻 (2)藻类生长代谢会改变培养液ph(3)维持藻细胞数量不变 藻细胞密度过大11085、(2011福建高考)如图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收co2的量）的变化曲线，下列叙述错误的是（）a.在9：3011：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓b.在11：0012：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多c.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放o2速率相同d.在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应【解析】a项，9:3011:00光照强度增强，光反应提供的atp和h增多，但净光合速率降低说明暗反应跟不上光反应，反应缓慢；b项，有机物的积累量可代表净光合速率，从图知花生的净光合速率即有机物的积累量比玉米少；c项，从图知，17:00时净光合速率相同，氧气释放量代表净光合速率，即氧气释放量相同；d项，18:30时，玉米净光合速率为零，说明光合作用速率等于呼吸作用速率，仍进行光合作用，即有光反应和暗反应。【答案】b6、(2011海南高考)红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是 （）a红枫叶片不含叶绿素 b红枫叶片呈红色是因为吸收了红光c红枫叶片能吸收光能进行光合作用d液泡中色素吸收的光能用于光合作用【解析】a项,红枫叶片含有叶绿素，只是液泡中的红色素遮盖了叶绿素的颜色，呈现了红色；b项,红枫叶片呈红色是由于反射了红光，不是吸收了红光；c项,在红枫叶片中含有光合色素，能吸收光能，可以进行光合作用；d项,液泡中的色素不能将吸收的光能转化用于光合作用。【答案】c7、（2011江苏高考）某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比，实验结果是 ( )a.光吸收差异显著，色素带缺第2条b.光吸收差异不显著，色素带缺第2条c.光吸收差异显著，色素带缺第3条d.光吸收差异不显著，色素带缺第3条【解析】因为题干中水稻为叶黄素缺失突变体，对其所在叶片进行实验后，色素层析带一定缺第2条，即叶黄素。但光吸收差异不显著，因为叶黄素主要吸收蓝紫光，红光被叶绿素a和叶绿素b吸收，故b项符合题意。【答案】b8、（2011江苏高考）某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是()遮光比例（%）叶绿素a/b叶绿素含量（mg/g）净光合速率（molm-2s-1）植株干重（g)04.82.18.07.5105.32.39.69.9305.22.48.99.2504.42.65.27.2704.12.92.74.8903.33.003.2a.适当的遮光处理,可提高其干重b.叶绿素含量与净光合速率呈正相关c.叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标d.遮光90%时,铁线莲不进行光合作用【解析】由表格信息可知：遮光比例由030，植株干重提高，a正确。叶绿素含量与净光合速率无特定关系，b项错误。遮光比例由1090，叶绿素ab不断降低，叶绿素ab可作为其利用弱光能力的判断指标，c项正确。遮光90时，净光合速率为0，此时铁线莲光合作用很弱，没有有机物的积累，d项错误。【答案】ac9、(2011新课标全国卷)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是（）a光反应强度升高，暗反应强度降低b光反应强度降低，暗反应强度降低c光反应强度不变，暗反应强度降低d光反应强度降低，暗反应强度不变【解析】缺镁叶绿素合成不足，影响了光反应的进行，因此光反应强度降低；由于光反应产生的h和atp减少，间接影响了暗反应的进行，因此暗反应强度也降低。【答案】b10、(2011浙江高考)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是()a.破坏叶绿体外膜后，o2不能产生b.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变c.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d.离体的叶绿体基质中添加atp、nadph和co2后，可完成暗反应【解析】a项，叶绿体类囊体薄膜上产生o2，不是外膜；b项，不同季节各色素的比例不同，秋季叶绿素少而胡萝卜素和叶黄素多；c项，影响光合作用速率的因素有光照强度、co2浓度、温度等，与夏季相比，冬季温度低是光合速率低的主要原因；d项，暗反应不仅需要co2，还需要光反应提供atp、nadph，只要离体的叶绿体基质中添加atp、nadph和co2，就可以完成暗反应。【答案】d11、(2011安徽高考).保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。方法步骤：选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为a、b、c三组，分别施用适量的保水剂（60 kghm-2）、氮肥（255 kghm-2）、保水剂（60 kghm-2）+氮肥（255 kghm-2）,置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10001100 从每组选取相同数量的叶片，进行co2吸收量及叶绿素含量的测定，结果（均值）如下表： 组号 co2吸收量/molm-2s-1 叶绿素含量/mgg-1 a 10.66 3.07b 13.04 3.02c 15.91 3.05实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。(1)请指出上述方法步骤中的缺陷并改正：步骤 ；步骤 。(2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了co2吸收量的原因可能是。(3)实验测得的co2吸收量（大于、等于、小于） 光合作用过程中co2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定co2吸收量，也可以通过测定 释放量计算。. 大熊猫和华南虎都是我国的珍稀保护动物，它们体型相近，曾经同域分布，一度都有较大的种群数量。由于栖息地破坏导致它们的数量锐减，目前野生大熊猫仅有1 600只左右，而华南虎在野外已基本绝迹。(1)从生态系统能量流动的特点分析，大熊猫比华南虎有一定生存优势的原因是 。(2)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记，这种行为传递的信息类型属于 。(3)目前，野生大熊猫分布在六个彼此隔离的种群中，通过建立生态廊道沟通各种群，可以使种群间发生 。(4)建立自然保护区，改善栖息环境，以提高 ，是提高大熊猫种群密度的根本措施。【解析】本题第一部分考查实验设计和光合作用的有关知识，第二部分考查种群的增长和生态系统的功能。. (1)步骤中缺少一组既无保水剂又无氮肥的空白对照，步骤中选取的叶片不仅数量相同，其他方面，如叶片大小等也应相同，从而保证单一变量。(2)由表格数据可知，施用保水剂的a、c两组的叶绿素含量都高于无保水剂的b组，说明保水剂有利于叶绿素的合成，又由于氮是叶绿素和酶的组成元素，因此保水剂与氮肥配施有利于叶绿素的合成（或有利于光合作用有关酶的合成），从而提高了co2吸收量。(3)光合作用过程中，co2实际消耗量=实验测得的co2吸收量+呼吸作用释放出的co2量；光合作用强度除了用co2 吸收量表示，还可用o2释放量表示。. (1)大熊猫是植食性动物，处于第二营养级，华南虎是肉食性动物，处于第三或更高营养级。由于能量沿食物链传递逐级递减，因此低营养级的大熊猫比高营养级的华南虎有一定生存优势。(2)生态系统中传递的信息有三类：物理信息、化学信息和行为信息，尿液和肛腺的分泌物是能传递信息的化学物质，因此属于化学信息。(3)六个彼此隔离的野生大熊猫种群，通过生态廊道打破了地理隔离，实现了同一物种的不同种群间的基因交流。(4)大熊猫栖息地遭到破坏，由于食物的减少和活动范围的缩小，其k值就会变小，这是大熊猫种群数量锐减的重要原因，因此建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。【答案】. (1)应增加一组空白对照组应该选取相同位置相同数量大小的绿色叶片(2)在水分和氮肥供应充足的条件下，更有利于叶绿素的合成（或有利于光合作用有关酶的合成）(3)小于小麦自身呼吸还生成一部分二氧化碳可用于光合作用o2. (1)大熊猫在食物链中所处的营养级比华南虎低(2)化学信息(3)基因交流(4)环境容纳量12、（2010浙江高考）回答下列、小题：试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。请回答：（1）图甲的实验是在大气co2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养中和更高。（2）图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内co2浓度变化曲线。图中bc段co2浓度升高缓慢是因为，cd段co2浓度急剧下降是因为试管苗。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率。（3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、和可缩短试管苗的适应过程。【解析】本题主要考查影响光合作用的因素,考查学生对曲线的解读能力, （1）从甲图来看,不加蔗糖的培养基中在相同的光照强度下光合速率要比加蔗糖的培养基高,且光饱和点也比加蔗糖的培养基高, （2）图乙表示一昼夜中co2浓度变化曲线, b-c段上升缓慢的原因是凌晨温度较低，酶活性降低,呼吸速率较慢导致co2释放减少所致；c-d段急剧下降是因为光合作用消耗大量co2所致，d点时光照强度不再是限制光合作用的因素, co2才是影响光合作用的因素,而大气co2比瓶内高，所以更有利于提高光合速率。（3）从甲乙两图中可以得出不加蔗糖的培养基,适当增加co2浓度,延长光照时间,适当增加光照强度等可以提高光合作用强度.【答案】 （1）光合速率 光饱和点 （2）温度较低，酶的活性降低,细胞呼吸较弱，产生的co2较少 c-d段光照的增强，光合作用增强,消耗大量的co2,所以co2浓度急剧下降 升高 （3）延长光照时间 增加光照强度 加co2浓度(任选两个)13、（2010安徽高考）（8分）为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25条件下培养，实验结果如图所示。请回答与d点相比，b点条件下限制玉米co2吸收量的因素是 ，c点条件下限制玉米co2吸收量的主要因素是 实验结果表明，在 的条件下施肥效果明显，除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取 措施能提高玉米的光能利用率。abcd20406005101520co2吸收量/molm2s1土壤含水量/%光强（800molm2s1）光强（200molm2s1）施肥未施肥【解析】考查有关光合作用的影响因素，通过图解可以看出光合作用的影响因素有光照强度、含水量、矿质元素等因素影响，b点与d点比较是光照强度，c点与d点比较是含水量影响，通过图解可看出施肥影响明显是在含水量大于40%，增加光能利用率一般是合理密植。【答案】光照强度 水分 土壤含水量在40%60% 合理密植【考点提升训练】一、选择题1、(2012曲师大附中质检)下面是光合作用和呼吸作用过程中产生氢的细胞器及氢的来源和用途的比较,其中正确的是( )细胞器来源用途叶绿体水的分解还原二氧化碳叶绿体水的分解还原三碳化合物线粒体葡萄糖和丙酮酸的分解与氧结合生成水线粒体丙酮酸的分解与氧结合生成水a.b.c.d.【解析】光合作用中还原氢来自水的分解,用于暗反应三碳化合物的还原;细胞有氧呼吸过程中还原氢来自葡萄糖和丙酮酸的分解,用于与氧结合生成水。【答案】c2、下图是某一种植物的一个叶肉细胞中的两种生物膜结构及其上发生的生化反应。下列有关说法中，错误的是()a具有吸收、传递和转换光能的功能，的化学本质是蛋白质ba结构上的反应所需的能量是由b结构上的反应提供的cb结构上的反应所需的氧气可以由a结构上的反应提供db向内折叠形成嵴以增大化学反应的膜面积，体现了结构与功能相适应【解析】是叶绿体中的色素，具有吸收、传递和转换光能的功能，是与有氧呼吸有关的酶，它的化学本质是蛋白质；a结构上的反应所需的能量来自光能；有氧呼吸所需的氧气可以由光合作用提供；线粒体增大化学反应的膜面积是通过膜向内折叠形成嵴来实现的。【答案】b3、将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的哪种色素提取液上，可获得该吸收光谱(图中的暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)()a类胡萝卜素 b叶黄素c胡萝卜素 d叶绿素a【解析】叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。其中，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。从图中可以看出，该色素主要吸收了红光和蓝紫光，所以该色素为叶绿素a。【答案】d4、(2012北京朝阳区期中)如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸上的分离情况。下列说法不正确的是( )a.叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上b.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中c.四种色素在层析液中溶解度最大的是乙d.发黄的菠菜中色素含量显著减少的是甲和乙【解析】叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上,它们都是有机物易溶于有机溶剂无水乙醇中,发黄的菠菜叶中缺少叶绿素,图中甲、乙、丙、丁分别代表的是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,丁的溶解度最大所以扩散的最快。【答案】c5、(2012安庆期末)下图是h随化合物在生物体内的转移过程,下列对其分析错误的是( d )a.h经转移到葡萄糖首先h与c3结合b.h经转移到水中的过程需要氧气参与c.h经过程一般在缺氧条件下才能进行d.产生的h全部来自于葡萄糖【解析】产生的h一部分来自于葡萄糖,还有一部分来自于水。【答案】d6、(2012届济南一中月考)下图表示光合作用与细胞呼吸过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是 （ ）a.能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5b.各种生物体(除病毒外)都能进行的过程是3c.1、3和4过程产生的h都能与氧结合产生水d.2过程需多种酶参与，且需atp供能【解析】1是光合作用过程中光反应阶段h2o的光解；2是光合作用过程中暗反应阶段中co2的固定、还原、形成糖的过程；3是有氧呼吸的第一阶段；4是有氧呼吸的第二阶段；5是有氧呼吸的第三阶段。因此，选项a、b、d都是正确的，选项c中1过程中产生的h是作为还原剂参与暗反应的。【答案】c7、(2011太原模拟)下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，表示相关过程，有关说法不正确的是()a图中过程进行的场所是叶绿体囊状结构薄膜b光合作用过程中h来源于过程中水的光解，用于过程c3的还原c在有氧呼吸的第一阶段，除了产生h、atp外，产物中还有丙酮酸d 过程中产生atp最多的是过程【解析】 过程是有氧呼吸的第三阶段，产生atp最多。【答案】d8、(2012届太原五中期中考试)将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照（其他条件保持不变），测得氧气释放速率如下表所示：光照强度（klx)02468101214o2l/（cm2叶面min)-0.200.20.40.81.21.21.2下列对该数据的分析，错误的是 ( )a.该叶片呼吸作用吸收o2的速率是0.2 l/（cm2叶面min）b.当光照强度为2 klx时，光合作用释放o2与呼吸作用吸收o2的速率基本相等c.当光照强度为8 klx时，光合作用产生o2的速率为0.8 l/（cm2叶面min）d.当光照强度超过10 klx,光合作用速率不再提高【解析】呼吸作用吸收o2速率应该以光照强度为0时的氧气消耗量计算，所以呼吸速率是0.2 l/（cm2叶面min），a项正确。当光照强度为2 klx时，氧气释放速率为0，表明光合作用释放o2与呼吸作用吸收o2的速率基本相等，b项正确。当光照强度超过10 klx,可以发现氧气的释放量不会随光照强度的增加而增加，说明光合作用速率不再提高，d项正确。当光照强度为8 klx时，光合作用产生o2的速率=0.8+0.2=1 l/（cm2叶面min），c项错误。【答案】c9、离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断co2气体的供应，短时间内叶绿体中c3化合物与c5化合物相对含量的变化是 （ ）a.上升、下降、上升b.下降、上升、下降c.下降、上升、上升d.上升、下降、下降【解析】当co2突然减少时，co2与c5化合物结合生成两个c3化合物的过程必然受阻，因而导致c5化合物的含量上升和c3化合物的含量下降，c3化合物还原成葡萄糖的过程减缓，消耗光反应提供的atp量也减少，使细胞中atp的含量上升。【答案】c10、光照强度和co2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素，下图是北方夏季一天中棉花叶片光合作用强度的变化曲线，请指出正确的图解是： c d 【解析】一天中，由于光照条件发生变化，光合作用的速度发生相应的变化。早晨，随着光强的增强，光合速度增强；中午，强光和度温使蒸腾作用加强，因而植物气孔关闭，二氧化碳供应量减少，光合速率降低；下午光强逐渐降低，光合速度增强。本题要求能看懂生物学图解。【答案】c11、(2011杭州模拟)下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是()a是光合色素，分布在叶绿体和细胞质基质中b是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段c是三碳化合物，能被氧化为(ch2o)d 是atp，在叶绿体基质中生成【解析】根据光合作用图解可知，图中是光合色素，分布在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上；是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段，与有氧呼吸第一、二阶段产生的h结合生成水，释放大量的能量；是三碳化合物，在由光反应阶段提供的h和atp的作用下还原为(ch2o)；是atp，在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上生成。【答案】b12、(2011池州模拟)把离体叶绿体加入到含adp、磷酸、nadp等物质的溶液中，用图所示的条件进行光合作用，实验后绘成曲线，该曲线表示()a有机物合成量 bo2释放量catp、nadph的数量 dco2吸收量【解析】据图中所示条件和曲线走势可知，该物质的生成必须有光，因此应该是光反应的产物；而且加入二氧化碳后该物质被消耗，因此应为nadph、atp的数量。【答案】c13、光合作用为生物界提供了赖以生存的物质和能量，细胞呼吸为生物体的生命活动提供了直接能源。下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述正确的是()a光合作用与细胞呼吸总是同时进行的b光合作用形成的糖类和o2可在细胞呼吸中被利用c光合作用产生的atp主要用于细胞呼吸d光合作用在叶绿体中进行，需要消耗o2【解析】光合作用需在光下进行，产生的atp只用于暗反应，有氧呼吸消耗o2，光合作用产生o2。【答案】b14、(2011海口调研)下图为某植物在夏季某一晴天的光合作用变化示意图。下列判断错误的是()ad点时的光合作用强度比c点时弱bde段光合作用强度上升的主要因素是光照强度逐渐增强c光合作用开始的时间在a点，而不是b点d植物从b点后开始积累有机物，到f点时有机物积累最多【解析】由图可知，a点时该植物开始进行光合作用，b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等；cd段光合作用强度下降的原因是温度过高，气孔部分关闭，co2吸收量减少；de段光合作用强度上升是因为温度有所下降，关闭的气孔又张开；f点光合作用强度与呼吸作用强度相等，此时植物在一天中有机物积累最多。【答案】b15、右图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是 ()a该反应的场所是叶绿体的类囊体bc3生成c6h12o6需要h、atp和多种酶c提高温度一定能促进c6h12o6的生成d在无光条件下，有利于暗反应进行【解析】图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场所是叶绿体基质。c3生成c6h12o6需在多种酶的催化下，利用atp提供的能量，通过h的还原进行。若在最适温度条件下，提高温度反而会降低酶的活性，会使反应减弱。在无光条件下，暗反应会因h和atp的缺乏受到限制。【答案】b二、非选择题16、（2012届宁德质检）下图一表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，其中a、b为光合作用的原料，表示相关过程。图二、图三表示外界相关条件对植物光合作用和细胞呼吸的影响。请据图回答：（1）图一中过程进行的场所分别是 、 。（2）过程中产生的h用于过程 。（3）若将该植物从co2浓度为0.03%的环境转移到co2浓度为0.5%的环境中，其他环境条件不变，叶绿体中c5含量将 。如果在图二的