光合作用

屆高考生物二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)重難提升

易混易錯(cuò)梳理

一、葉綠體中色素的提取和分離

1.實(shí)驗(yàn)材料和試劑

（1）材料

葉片要新鮮、顏色要深綠，這樣的葉片含有的色素較多。

（2）試劑及作用

試劑名稱作用

二氧化硅有利于綠葉的充分研磨和色素的釋放

碳酸鈣防止研磨中色素被破壞

無水乙醇溶解色素

層析液分離色素

2.實(shí)驗(yàn)操作中的關(guān)鍵步驟

（1）研磨要迅速、充分：研磨充分使葉綠體完全破裂，可提取較多的色素。

（2）濾液細(xì)線要求：細(xì)、直、齊，含有較多的色素，所以應(yīng)待濾液干后再畫一兩次。

（3）濾液細(xì)線不能觸及層析液，否則色素會(huì)溶解到層析液中，使濾紙條上得不到色素帶。

3.濾紙條上色素的分布和對(duì)光的吸收

吸收光

色素種類色索旗色溶解段擴(kuò)散速度的種類

胡要卜家檢黃色址快

薇紫光

葉黃索黃色較高較快

葉綠索K效綠色較低較慢

紅光

和曲紫光

葉綠素b黃綠色最低坡慢

4.綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的異?，F(xiàn)象分析

（1）收集到的濾液綠色過淺的原因分析：

①未加石英砂（二氧化硅），研磨不充分。

②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素（葉綠素）太少。

③一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低。

④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。

（2）濾紙條色素帶重疊：濾液細(xì)線畫得過粗。

（3）濾紙條看不見色素帶：

①忘記畫濾液細(xì)線。

②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長，色素全部溶解到層析液中。

5.葉綠體中的色素與吸收光譜

太陽光

色，虎液

如

收100

50川綠素I*黃綠）

光

能葉綠素M包綠）

類胡妙卜索那號(hào)上坐黃）

(%)5

I葉黃案（黃）

400450500550600650700光波長（tun）

暗帶M光略帶

430—470640-680

（1）葉綠體中的色素只吸收可見光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。

（2）葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光吸收量大，對(duì)其他可見光并非

不吸收，只是吸收量較少。

二、光合作用的探究歷程

1.普利斯特利的實(shí)驗(yàn)

U）實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象

密砌綠色植物+學(xué)普譬初、

I小鼠：不易室息死匚

（2）實(shí)驗(yàn)分析

①缺少空白對(duì)照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說服力不強(qiáng)，應(yīng)將點(diǎn)燃的蠟燭和小鼠分別單獨(dú)置于玻箱罩內(nèi)，作

為空白對(duì)照。

②沒有認(rèn)識(shí)到光在植物更新空氣中的作用，而將空氣的更新歸因于植物的生長。

③由于當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制，沒有明確植物更新氣體的成分。

2.薩克斯的實(shí)驗(yàn)

（1）實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象

黑暗中饑餓處理的綠葉不變藍(lán)

（2）實(shí)驗(yàn)分析

①?zèng)]置了自身對(duì)照，自變量為光照，因變量是葉片顏色變化。

②實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是饑餓處理，以使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的說服力。

③本實(shí)驗(yàn)除證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉外，還證明了光是光合作用的必要條件。

3.魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)

（1）實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)論：

:H「0+C0,一植物一is。，光合作用釋放的。2j

??ZZ

打、0+10、-植物一0、全都來自于H?0i

Ai■

1Q

（2）實(shí)驗(yàn)分析：設(shè)置了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，自變量是標(biāo)記物質(zhì)（H20和C*02）,因變量是02的放

射性。

三、光合作用的過程

1.無反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較

項(xiàng)目光反應(yīng)（準(zhǔn)備階段）暗反應(yīng)（完成階段）

場所葉綠體的類囊體薄膜上葉綠體的基質(zhì)中

條件光、色素、酶、水、ADP、Pi多種酶、［H］、ATP、CO”Cs

①水的光解：①CO2固定：

2HO—^U4［H］+O

22CO2+C5^->2C3

物質(zhì)變化

②ATP的形成：ADP+Pi+能量②C3的還原：2c3[H]、ATP

南一ATP(CH2O)

能量ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成貯存

光能轉(zhuǎn)變成ATP中活躍的化學(xué)能

變化在（CH2O）中的穩(wěn)定的化學(xué)能

光反應(yīng)產(chǎn)物［H］、ATP為暗反應(yīng)提供還原劑和能量；暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP、

相互聯(lián)系

Pi為光反應(yīng)形成ATP提供了原料

2.影響光合作用的因素及其應(yīng)用

（1）光照強(qiáng)度

①光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線分析

A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的C02量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。

AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，C02釋放量逐漸減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼

吸釋放的CO?有一部分用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。

B點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的CCh全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度（光照強(qiáng)

度只有在B點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長）。

BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以后不再加強(qiáng)。限制C

點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)度不再增加的內(nèi)部因素是色素含量、酶的數(shù)量和最大活性，外部因素是

C02濃度等除光照強(qiáng)度之外的環(huán)境因素。

②應(yīng)用：陰雨天適當(dāng)補(bǔ)充光照，及時(shí)對(duì)大棚除霜消霧。

光

合

作

積

度

①曲線分析：A點(diǎn)是進(jìn)行光合作用所需的最低CO2濃度，B點(diǎn)是CO2飽和點(diǎn)：B點(diǎn)以后，隨

著CO2濃度的增加光合作用強(qiáng)度不再增加。

②應(yīng)用：溫室中適當(dāng)增加C02濃度，如投入干冰等，大田中“正其行，通其風(fēng)”，多施有機(jī)

肥來提高CO2濃度。

（3）溫度

rtEO1020304050

溫度（P）

①B點(diǎn)是最適溫度，此時(shí)光合作用最強(qiáng)，高于或低于此溫度光合作用強(qiáng)度都會(huì)下降，因?yàn)闇?/p>

度會(huì)影響酶的活性。

②應(yīng)用：溫室栽培時(shí)白天適當(dāng)提高溫度，夜間適當(dāng)降低溫度。

（4）水及礦質(zhì)元素對(duì)光合作用的影響

①原理：①N、Mg、Fe等是葉綠素合成的必需元素，若這些元素缺乏，會(huì)影響葉綠素的合成

從而影響光合作用。

水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，水還會(huì)影響氣孔的開閉，從而影響

C02進(jìn)入植物體。

②應(yīng)用。

合理施肥；預(yù)防干旱，合理灌溉。

四、光合作用與細(xì)胞呼吸

1.光合作用和細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)聯(lián)系

1.C元素

82—暫除-式印20)_有"他-段1丙酮酸/.凝5酸_?CO2

2.0元素

HQ^g_>02汨Q

3.H元素

H22田)NADPH9乂例0)二">NAPH汨q

2.無合作用和細(xì)胞呼吸過程中的能量聯(lián)系

不■底的復(fù)化產(chǎn)］

■中山J,

&LJ］化，*■諭

-------八

3.光合作用和細(xì)胞?呼吸過程中［H］和ATP的來源和去路

來源去路

[H]光合作用光反應(yīng)階段水的光解暗反應(yīng)階段還原C3形成

(CH2O)等

有氧呼吸第一階段葡萄糖的分解及第二第三階段還原02產(chǎn)生H20

階段丙酮酸和水的分解

ATP光合作用光反應(yīng)階段光能-ATP中活躍暗反應(yīng)階段ATP中活躍的

的化學(xué)能化學(xué)能一有機(jī)物中穩(wěn)定的

化學(xué)能

有氧呼吸有機(jī)物氧化分解，第一、二、在活細(xì)胞中作為生命活動(dòng)

三階段分別產(chǎn)生2ATP、的能量“通貨”

2ATP、34ATP

4.無合作用與細(xì)胞呼吸的綜合計(jì)算

（1）光合速率與呼吸速率

①凈光合速率：

植物綠色組織在有光條件下，總光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行時(shí)，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速

率。從數(shù)值關(guān)系上：凈光合速率=總光合速率-呼吸速率。常用02釋放量、CCh吸收量或有機(jī)

物積累量來表示。

凈光合速率的測定方法：將植物置于光下，測定容器中02增加量CO2減少量或有機(jī)物增加

量。

②真正光合速率：

表示植物綠色組織在有光條件下進(jìn)行光合作用消耗的C02或產(chǎn)生的量，即實(shí)際光合速率，

常用02產(chǎn)生量C02固定量或有機(jī)物的產(chǎn)生量來表示。

呼吸速率的測定方法：將植物置于黑暗中，測定容器內(nèi)CO2的增加量。2減少量或有機(jī)物減少

S.o

（2）光合作用與呼吸作用的綜合計(jì)算

光合作用與呼吸作用的綜合計(jì)算在光照條件下，綠色植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，光

合作用和呼吸作用的原料和產(chǎn)物正好相反，但兩者不是可逆過程。解題時(shí)常涉及下列三項(xiàng)內(nèi)

容的計(jì)算：

①在黑暗條件下的綠色組織或非綠色組織的測定值為呼吸速率。

②綠色組織在有光條件下光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。

③真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。

a.真正光合速率=C02吸收量+CO2釋放量，單位為mgCCh/（單位面積?單位時(shí)間）；b.真正光

合速率=02釋放量+02吸收量，單位為mgCh/單位面積?單位時(shí)間）：

c.光合作用有機(jī)物積累量=光合作用有機(jī)物生產(chǎn)量-細(xì)胞呼吸有機(jī)物消耗量。

只有測出凈光合速率和呼吸速率，才可推算出真正光合速率。

（3）光合作用與細(xì)胞呼吸綜合曲線解讀

AS

1

/t飽和,.

—四算更二出■工...■光照強(qiáng)度

CO2rA細(xì)胞砰吸所放出的co,量

噩I

①綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行呼吸作用，測得的數(shù)值為呼吸速率（A點(diǎn)）。

②綠色組織在有光條件下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。

③各點(diǎn)的光合作用和呼吸作用分析

細(xì)胞生理活動(dòng)ATP產(chǎn)生場所植物組織外觀表

現(xiàn)

A點(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)從外界吸收。2，

吸，不進(jìn)行光合和線粒體向外界排出C02

作用

AB段（不含A、呼吸量>光合量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線從外界吸收02,

B點(diǎn)）粒體、葉綠體向外界排出C02

B點(diǎn)光合量=呼吸量與外界不發(fā)生氣

體交換

B點(diǎn)之后光合量,呼吸量從外界吸收

向外界排出C02—

—此時(shí)植物可更

新空氣

（4）環(huán)境條件改變時(shí)光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)的移動(dòng)

①光補(bǔ)償點(diǎn)的移動(dòng)：呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。呼吸速

率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí)，光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之左移。

②光飽和點(diǎn)的移動(dòng)：相關(guān)條件的改變（如增大CO2濃度）使光合速率增大時(shí)，光飽和點(diǎn)C應(yīng)

右移，反之左移。

>易混易錯(cuò)通關(guān)

1.高等植物的光合作用依賴光合色素。不同環(huán)境條件下，葉綠素a和葉綠素b之間可以相互轉(zhuǎn)

化，這種轉(zhuǎn)化稱為“葉綠素循環(huán)”。研究發(fā)現(xiàn)，在適當(dāng)遮光條件下，葉綠素a與葉綠素b的

比值會(huì)降低，以適應(yīng)環(huán)境。圖中②③是兩種葉綠素的吸收光譜。下列關(guān)于葉綠素的敘述正確

的是（）

t吸收光能百分比

100

040)450'5005506006507()0

A.圖中②和③主要分布在葉綠體的內(nèi)膜上

B.利用紙層析法分高色素時(shí)，③應(yīng)位于濾紙條的最下端

C.植物葉片呈現(xiàn)綠色是由于②③主要吸收綠光

D.弱光下②的相對(duì)含量增高有利于植物對(duì)弱光的利用

2.遷移率是紙層析法中區(qū)分混合色素中各種成分的重要指標(biāo)，也可用于色素的鑒定，遷移率=

色素移動(dòng)距離/溶劑移動(dòng)距離。如表是葉綠體中色素紙層析結(jié)果（表中移動(dòng)距離均為相對(duì)

值）。下列相關(guān)敘述正確的是（）

溶劑移動(dòng)距色素1移動(dòng)色素2移動(dòng)色素3移動(dòng)色素4移動(dòng)

離距離距離距離距離

實(shí)驗(yàn)組17.89.91.99?

實(shí)驗(yàn)組28.2??9*1.59?

實(shí)驗(yàn)組38.09.9*1.49?

平均移動(dòng)距離8.07.6????0.8

遷移率無0.950.53??0.10

A.該實(shí)驗(yàn)需先用紫、丙酮、石油醛配制成的層析液提取葉綠體中的色素

B.色素3的遷移率為0.2,若植物體缺Mg2+,色素3含量會(huì)減少

C.色素1在層析液中的溶解度最大，色素4在濾紙條上擴(kuò)散速度最快

D.能夠吸收藍(lán)紫光的只有色素1和色素2,主要吸收紅光的只有色素3和色素4

3.植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSI和PSII光復(fù)合體，PSII光復(fù)合體含有光合色

素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn)，PSH光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCH,通過與PSII結(jié)

合或分離來增強(qiáng)或減弱對(duì)光能的捕獲（如圖所示）。LHCH與PSH的分離依賴LHC蛋白激

酶的催化。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PSH光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)

B.Mg2-含量減少會(huì)導(dǎo)致PSII光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱

C.弱光下LHCII與PSII結(jié)合，不利于對(duì)光能的捕獲

D.PSH光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H-、電子和02

4.下圖表示光合作用示意圖。下列說法錯(cuò)誤的是（）

①

A.類囊體薄膜上有吸收光能的4種色素

R物質(zhì)②中可儲(chǔ)存活躍的化學(xué)能，物質(zhì)③為NADPH

C.在光照供應(yīng)充足時(shí)，突然停止供應(yīng)物質(zhì)④，C5的含量將迅速下降

D.在整個(gè)光合作用過程中，植物將太陽能最終轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能

5.如圖為研究NaHCCh,溶液對(duì)光合作用速率影響的實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是（）

紅色液滴

伊樂藻

—塑料漏斗一

蒸儲(chǔ)水

光二光

NaHCO溶液一

甲乙

A.將裝置放在光下，毛細(xì)刻度管內(nèi)的紅色液滴向左移動(dòng)

B.將裝置置于暗室中，一段時(shí)間后檢查紅色液滴是否移動(dòng)及移動(dòng)方向，可以證明光是光合作

用的必要條件

C.伊樂藻光合作用消耗的CO2與釋放的02量相等，因此紅色液滴不移動(dòng)

D.為使實(shí)驗(yàn)更具說服力，甲中也應(yīng)放置等量相同的伊樂藻

6.1881年，恩格爾曼把載有水綿和需氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒有空氣的小室內(nèi)，在黑喑中用

極細(xì)的光束照射水綿，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中，如果把裝置放在光

下，細(xì)菌則分布在葉綠體所有受光部位；用透過三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，大量需氧細(xì)

菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。下列敘述中錯(cuò)誤的是（）

A.恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)直接證明葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧

B.需氧細(xì)菌利用水綿釋放的氧氣，在線粒體內(nèi)膜上完成需氧呼吸第三階段

C.用極細(xì)的光束照射葉綠體，出現(xiàn)光照部位和無光照部位，形成對(duì)照實(shí)驗(yàn)

D.葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光用于光合作用

7.如圖是光合作用過程實(shí)驗(yàn)圖解。請(qǐng)分析判斷下列說法穴正確的是（）

A.此實(shí)驗(yàn)說明完整的葉綠體是進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)單位

B.通過裝置A、B可以證明光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上

C.通過裝置A、C可以證明碳反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中

D.通過本實(shí)驗(yàn)可以推測光反應(yīng)可能為碳反應(yīng)提供了反應(yīng)必需的條件

8.在夏季晴朗的白天,10時(shí)左右某植物光合作用強(qiáng)度達(dá)到峰值，13時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減

弱。假如該植物光合作用與細(xì)胞呼吸的最適溫度分別是25℃和35c且白天最高氣溫不會(huì)超過

35C。下列對(duì)該植物光合作用強(qiáng)度減弱的分析有誤的是（）

A.13時(shí)葉片失水較多使氣孔部分關(guān)閉，進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少

B.光反應(yīng)產(chǎn)物積累，產(chǎn)生反馀抑制，葉綠體吸收、轉(zhuǎn)化光能的能力下降

C.中午溫度升高導(dǎo)致細(xì)胞呼吸速率降低，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CCh量減少

D.中午時(shí)溫度較高，與光反應(yīng)有關(guān)的酶活性降低，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱

9.德國科學(xué)家瓦爾堡設(shè)法把光合作用的光反應(yīng)、碳反應(yīng)分開研究，他的方法是在人工光源

“間歇光”下測定光合作用?？蒲腥藛T重新設(shè)計(jì)瓦爾堡的實(shí)驗(yàn)：分離出某植物的葉綠體，讓

葉綠體交替接受5秒光照、5秒黑暗處理，持續(xù)進(jìn)行20分鐘，并用靈敏傳感器記錄環(huán)境中02

和CO?的變化，部分實(shí)驗(yàn)記錄如圖所示。下列分析正確的是（）

((

-

U、J

於

洋L>i

IX

澈?

w?7

6妻U

鰲IJ

s4趙?

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6-0i

OO0l

El

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)點(diǎn)小疝4&點(diǎn)疝

開始開始開始開始開始開始

A.a?c段為光反應(yīng)階段，c?e段為碳反應(yīng)階段

BS、S3可分別表示光反應(yīng)釋放的02總量與碳反應(yīng)吸收的CCh總量，且S1=S3

C.由02的釋放速率和CO2的吸收速率推測光反應(yīng)速率與碳反應(yīng)速率始終相等

D.與“間歇光”20分鐘相比，持續(xù)光照20分鐘時(shí)葉綠體有機(jī)物合成總量更多

10.德國科學(xué)家瓦爾堡設(shè)法把光合作用的光反應(yīng)、碳反應(yīng)分開研究，他的方法是在人工光源

“間歇光''下測定光合作用?？蒲腥藛T重新設(shè)計(jì)瓦爾堡的實(shí)驗(yàn):分離出某植物的葉綠體，讓葉綠體

交替接受5秒光照、5秒黑暗處理.，持續(xù)進(jìn)行20分鐘，并用靈敏傳感器記錄環(huán)境中02和CCh

的變化，部分實(shí)驗(yàn)記錄如圖所示。

(

-

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第4p

?u

蜜

逕O2l

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左Uo)

3J

)

c1

下列分析正確的是（）

A.a?c段為光反應(yīng)階段，se段為碳反應(yīng)階段

B.S1XS3可分別表示光反應(yīng)釋放的。2總量與碳反應(yīng)吸收的CO2總量，且S]=S3

C.由02的釋放速率和C02的吸收速率推測光反應(yīng)速率與碳反應(yīng)速率始終相等

D.與“間歇光”20分鐘相比，持續(xù)光照20分鐘時(shí)葉綠體有機(jī)物合成總量更多

11.利用裝置甲，在相同條件下分別將綠色植物E、F的葉片制成大小相同的葉圓片，抽出空

氣，進(jìn)行光合作用速率測定。圖乙是利用裝置甲測得的數(shù)據(jù)繪制成的坐標(biāo)圖。下列敘述正確

的是（）

。2釋放量[mL/(10cm-h)]

60

幌

作活塞著色液

40

,?

橡皮塞Ie旺20

容器刻度管

如0

葉米

、CO2緩沖液

圓?246810

片光照強(qiáng)度(klx)

甲乙

A.從圖乙可看出，F(xiàn)植物適合在較強(qiáng)光照下生長

B.光照強(qiáng)度為Iklx時(shí)，裝置甲中放置植物E的葉圓片進(jìn)行測定時(shí)，液滴不移動(dòng)

C.光照強(qiáng)度為3klx時(shí)，E、F兩種植物的葉圓片產(chǎn)生氧氣的速率相等

D.光照強(qiáng)度為6klx時(shí)，裝置甲中E植物葉圓片比F植物葉圓片浮到液面所需時(shí)間短

12.科研人員進(jìn)行了如表所示的實(shí)驗(yàn)，探究小麥在不同光照強(qiáng)度、CCh濃度和溫度下進(jìn)行光合

作用的情況。結(jié)果如圖所示。自然環(huán)境中的CO2濃度在0.039%左右，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

組別措施

光照非常弱，CO2濃度最低（遠(yuǎn)小于

a

0.03%）

適當(dāng)遮陰（相當(dāng)于全光照的1/25）,

b

CCh濃度為0.03%

c全光照（不遮陰），CO2濃度為0.039%

d全光照（不遮陰），CCh濃度為1.22%

(

-

.q

ul

.p

ES

、)

羋

液

<□親

1020304050溫度/“：

A.c組措施為自然狀態(tài)，可作為其他3組的對(duì)照組

B.a、b、c組只表明降低光照強(qiáng)度會(huì)降低光合速率

C.c、d組表明適當(dāng)升高CO2濃度會(huì)顯著提高光合速率

D.光照強(qiáng)度和CO?濃度會(huì)改變光合作用的最適溫度

13.如圖表示在自然條件下，曰、乙兩種植物的CO?吸收速率隨光照強(qiáng)度的變化情況，下列有

關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

*T

川

蕓

甲

o含

IQ

乙

a口c光照覆度

A.連續(xù)的陰雨天氣，生長受影響更大的是甲植物

B.bc段，限制甲、乙兩種植物光合速率的環(huán)境因素不同

C.d點(diǎn)時(shí)?，甲、乙兩種植物在單位時(shí)間內(nèi)的CCh固定量相等

D.若提高外界環(huán)境的CCh濃度，則a、b兩點(diǎn)都可能向左移動(dòng)

14.通過分析毛竹林下紅豆樹、浙江楠、浙江樟的生長及生理特性，探索適合毛竹純林轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

竹闊混交林的模式體系。表1和表2顯示了毛竹林下不同樹種的光合參數(shù)變化規(guī)律，回答下列

有關(guān)問題。

表1毛竹林下不同樹種的葉綠素質(zhì)量濃度

葉綠素a質(zhì)葉綠素b質(zhì)葉綠素(a+b)類初妙卜索

"(葉綠素a):

樹種最濃度/斌濃度/質(zhì)量濃度/質(zhì)量濃度/

P(葉綠索b)

(mg-L')(mg.J)(mg?L-1)(mg?L-1)

紅豆樹(16.29±0.76)(5.52±O.89)(21.80±0.17)(3.03±0.69)(3.59±O.35)

浙江柚(13.33±O.9O)(5.9I±O.63)(19.24±0.29)(2.2<J!O.4I)(2.77±0.38)

浙江禪(H.90±0.7l)(5.10±0.27)(17.00±0.47)(2.34±0.26)(2.61±0.35)

表2毛竹林下不同樹種的光合特征參數(shù)

胞間co蒸騰水分利

凈光合速氣孔導(dǎo)度/2

摩爾分?jǐn)?shù)/速率/氣孔限用效率/

樹種率/(p.mol?(|imol,

(p.mol?(mmol,制值(mmol?

m-2-s-1\)m-2?s-1)\

s")m-2,?1)mol1)

(13.73±(144.78土(243.21±(4.31±(0.40±(3.18±

紅豆樹

0.78)6.00)10.45)0.21)0.03)0.07)

(12.40土(133.73±(238.60±(3.99±(0.41±(3.11±

浙江楠

0.72)4.99)12.20)0.28)0.03)0.09)

(11.90±(118.61±(223.22±(3.77±(0.45±(3.16±

漸獷后

0.62)3.47)8.47)0.29)0.02)0.12)

注:表1和表2中數(shù)據(jù)為平均值二標(biāo)準(zhǔn)差。

（1）據(jù)表分析，選擇紅豆樹與毛竹混合種植的原因：O

（2）若要測浙江楠的總光合速率，則需要對(duì)浙江楠進(jìn)行處理，若測得浙江楠的呼吸速

率為6.2umol?m1?媼，則光照條件下，浙江楠單位面積每小時(shí)至少制造的有機(jī)物的魚為

mmol?m2（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字）。

（3）進(jìn)行光合作用的色素位于,可用—法分離色素。

（4）若中午突然陰天,則短期內(nèi)葉肉細(xì)胞內(nèi)C3和C5的含量變化是o

15.炎熱干燥的天氣往往會(huì)導(dǎo)致植物出現(xiàn)光呼吸現(xiàn)象，圖1表示植物葉肉細(xì)胞發(fā)生的光呼吸過

程簡圖，光呼吸發(fā)生的原因是圖中的R酶的雙功能性，當(dāng)CO2與02濃度之比較高時(shí)，R酶能夠

催化與C02與C5反應(yīng)，生成C3,反之，當(dāng)C02與02濃度之比較低時(shí)，光呼吸水平增加,RIW就會(huì)

更多地催化C5與02反應(yīng)，生成乙醇酸（C2）,C2最后在相應(yīng)細(xì)胞器中可轉(zhuǎn)化成C3和C02。請(qǐng)完

成以下問題：

葉綠體線粒體

物酹體

°F*呼吸

A

卡爾文A1P

循環(huán)

\\DPIIco2

J

圖I

（1）炎熱干燥的天氣導(dǎo)致植物出現(xiàn)光呼吸的原因是0

（2）比較光呼吸與植物細(xì)胞有氧呼吸的不同點(diǎn)（描述三個(gè)方面）。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，水稻等作物的光合產(chǎn)物有較大比例要消耗在光呼吸底物上。那么，這些作物

中光呼吸存在的意義是—o

（4）科研人員設(shè)計(jì)了只在葉綠體中完成的光呼吸替代途徑R（依然具有降解乙醇酸產(chǎn)生C02

的能力）。同時(shí)，利用RNA干擾技術(shù)降低葉綠體膜上乙醇酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)量，進(jìn)而減少

,從而影響光呼吸。檢測三種不同類型植株的光合速率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。據(jù)此回

答：

①當(dāng)胞間CO?濃度較低時(shí)，野生型植株與替代途徑植株的光臺(tái)速率相比一°

②當(dāng)胞間CO?濃度較高時(shí)，三種類型植株光合速率的大小關(guān)系為，分析其原因是

(30

％

?25

7

EO。。G。

-20o

-?口□□□□

O

E□

X15

)

10口野生型

OR

5OR+RNA干擾

O

O-500foooi_5oofooo

-5

胞間二氧化碳濃度（Rbar）

圖2

答案以及解析

1.答案：D

解析：圖中②（葉綠素b）、③（葉綠素a）主要分布在葉綠體的類囊體薄膜上，A錯(cuò)誤；利

用紙層析法分離色素時(shí)，②（葉綠素b）應(yīng)位于濾紙條的最下端，B錯(cuò)誤；植物葉片呈現(xiàn)綠

色是由于②③吸收綠光最少，反射綠光最多而呈綠色，C錯(cuò)誤；在適當(dāng)遮光條件下，葉綠素a

與葉綠素b的比俏會(huì)降低，以適應(yīng)環(huán)境，可知弱光下②（葉綠素b）的相對(duì)含量增高有利于

植物對(duì)弱光的利用，D正確。

2.答案：B

解析：根據(jù)表格進(jìn)行分析,色素3平均移動(dòng)距離=（1.9+1.5+1.4）/3=1.6,遷移率

=1.6/8.0=0.2,根據(jù)遷移率的大小可確定色素在層析液中的溶解度的高低，可知色素1表示胡

蘿卜素，色素2表示葉黃素，色素3表示葉綠素a,色素4表示葉綠素b。層析液是用來分離

葉綠體中的色素的，應(yīng)用無水乙醇來提取葉綠休中的色素，A錯(cuò)誤；色素3表示葉綠素

a,Mg2+參與組成葉綠素a和葉綠素b,若植物體缺Mg2,色素3含量會(huì)減少，B正確；色素1

表示胡蘿卜素，在層析液中的溶解度最大，在濾紙條上寸散速度最快，C錯(cuò)誤；葉綠素（葉

綠素a和葉綠素b）主要吸收藍(lán)紫光和紅光，類胡蘿卜素（胡蘿卜素和葉黃素）主要吸收藍(lán)

紫光，故四種色素都能夠吸收藍(lán)紫光，只有色素3和色素4主要吸收紅光，D錯(cuò)誤。

3.答案：C

解析；據(jù)圖可知，在強(qiáng)光下，PSH與LHCII分離，減弱PSH光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲；在弱

光下，PSII與LHCH結(jié)合，增強(qiáng)PSII光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲。LHCH和PSH的分離依賴

LHC蛋白激酶的催化，葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，會(huì)導(dǎo)致類囊體上PSH光復(fù)合體

與LHCII結(jié)合增多，從而使PSII光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)，A正確。鎂是合成葉綠素的原

料，葉綠素能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，若Mg2+含量減少，PSH光復(fù)合體含有的光合色素含量

降低，導(dǎo)致PSII光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱，B正確。弱光下PSH光復(fù)合體與1^€：11結(jié)

合，有利于對(duì)光能的捕獲，C錯(cuò)誤。類囊體膜L的PSII光復(fù)合體含有光合色索，在光反應(yīng)

中，其能吸收光能并分解水產(chǎn)生H+、電子和02,D正確。

4.答案：C

解析：葉綠休中的類囊體薄膜上有吸收光能的四種色素，包括胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素

a、葉綠素b,A正確；由題圖可知，物質(zhì)②是ADP和Pi結(jié)合形成的ATP,ATP中可儲(chǔ)存活躍的

化學(xué)能，物質(zhì)③是HNADP+形成的NADPH,B正確；在光照供應(yīng)充足時(shí)，突然停止供應(yīng)物質(zhì)

④C02，則C5與CO2固定形成C3減少，面C3還原形成C5暫時(shí)不變，因此C5含量短時(shí)間內(nèi)

將上升，C錯(cuò)誤；光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)

存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧的過程，在整個(gè)光合作用過程中，植物將太陽能最終轉(zhuǎn)化

為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，D正確。

5.答案：C

解析：將圖示裝置放在光下，由于乙中存在NaHCCh,可以使CO2濃度基本不變，而伊樂藻

光合作用會(huì)產(chǎn)生氧氣，使氣壓升高，液滴向左移動(dòng)，A正確；將整個(gè)裝置置于暗室，伊樂藻

在無光的條件下不進(jìn)行光合作用，一段時(shí)間后檢查，紅色液滴不會(huì)移動(dòng)，與圖示光照條件對(duì)

照，可以證明光是光合作用的必要條件，B正確；NaHCCh溶液能保證密閉裝置中CCh濃度

基本不變，伊樂藻光合作用產(chǎn)生02,乙內(nèi)氣壓增大，使紅色液滴向左移動(dòng)，C錯(cuò)誤；對(duì)照實(shí)

驗(yàn)設(shè)計(jì)需遵循單一變量原則，本實(shí)驗(yàn)中有無NaHCCh,溶液為唯一變量，故燒杯A中也應(yīng)放

置等量相同的伊樂藻，D正確。

6.答案：B

解析：恩格爾曼通過觀察實(shí)驗(yàn)中需氧細(xì)菌在水綿表面的分布，直接證明了葉綠體能吸收光能

用于光合作用放氧，A正確；需氧細(xì)菌屬于原核生物，沒有線粒體，其需氧呼吸過程主要在

細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上進(jìn)行，B錯(cuò)誤；用極細(xì)的光束照射水綿的葉綠體，形成曝光部位和未被光

照射部位的對(duì)照，據(jù)此得出葉綠體吸收光能進(jìn)行光合作用放氧的結(jié)論，C正確；葉綠體中的

葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，D正確。

7.答案：B

解析：此實(shí)驗(yàn)說明葉綠體是進(jìn)行光合作用完整的結(jié)構(gòu)單位，應(yīng)具有類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)

等才能完成光合作用，A正確；裝置B通入14co2,在有光或無光下均不產(chǎn)生含的有機(jī)

物，對(duì)比裝置A、B僅可得出碳反應(yīng)的場所不在類囊體薄膜，但因裝置A給予光照，且無相

關(guān)光反應(yīng)產(chǎn)物的檢測，故不能證明光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上，B錯(cuò)誤；裝置C通入MC02,

產(chǎn)牛含MC的有機(jī)物，日該試管在無光條件下也產(chǎn)牛含Me的有機(jī)物，對(duì)比裝置、C可以訐明

碳反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，C正確；裝置C中不含葉綠體的類囊體薄膜，但在分離前有光

照，所以通過本實(shí)驗(yàn)可以推測光反應(yīng)可能為碳反應(yīng)提供了反應(yīng)必需的條件，D正確。

8.答案：C

解析：夏季中午13時(shí)，葉片蒸騰作用強(qiáng)，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進(jìn)入體內(nèi)的C02量減

少，暗反應(yīng)減弱，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物積累，產(chǎn)生負(fù)反饋抑制，使葉片中葉綠體吸收、轉(zhuǎn)化光能

的能力下降，光合作用強(qiáng)度明顯減弱，A、B正確；該植物光合作用與細(xì)胞呼吸的最適溫度分

別是25c和35℃,白天最高氣溫不會(huì)超過35℃,因此中午溫度升高，呼吸酶的活性升高，

細(xì)胞呼吸速率升高?，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CCh量增加，C錯(cuò)誤；該植物光合作用最適溫度是

251C,夏季中午13時(shí)，氣溫過高，與光反應(yīng)。有關(guān)的酶活性降低，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱，

D正確。

9答案:D

解析：光反應(yīng)階段需要光照，碳反應(yīng)階段有光無光都可以進(jìn)行,a?c段既有光反應(yīng)，也有碳反

應(yīng),c?e段在黑暗開始之前也有光反應(yīng)，黑暗開始之后，只有碳反應(yīng)，沒有光反應(yīng)，A錯(cuò)誤；

虛線表示。2釋放速率的變化，實(shí)線表示CO?吸收速率的變化，結(jié)合題圖可知，S1+S2表示光

反應(yīng)釋放的。2總量，S2+S3表示碳反應(yīng)吸收的C02總量，B錯(cuò)誤；從圖中光照開始來看，一

段時(shí)間內(nèi)02的釋放速率明顯大于C02的吸收速率（即光反應(yīng)速率大于碳反應(yīng)速率），而碳反

應(yīng)速率限制了光反應(yīng)的速率，所以才會(huì)導(dǎo)致02的釋放速率下降，C錯(cuò)誤；如果是持續(xù)光照，

那么光反應(yīng)可為碳反應(yīng)持續(xù)提供NADPH和ATP,使碳反應(yīng)不間斷進(jìn)行且反應(yīng)速率保持不變，

則與“間歇光”20分鐘相比，持續(xù)光照20分鐘時(shí)葉綠體有機(jī)物合成總量更多，D正確。

10.答案:D

解析：光反應(yīng)階段需要光照，碳反應(yīng)階段有光無光都可以進(jìn)行，a?c段既有光反應(yīng)，也有碳

反應(yīng)，c?c段在黑暗開始之前也有光反應(yīng)，黑暗開始之后，只有碳反應(yīng)，沒有光反應(yīng)，A錯(cuò)

誤；虛線表示02釋放速率的變化，實(shí)線表示CO2吸收速率的變化，結(jié)合題圖可知，S1+S2表

示光反應(yīng)釋放的02總量，S2+S3表示碳反應(yīng)吸收的CO2總量，B錯(cuò)誤；從圖中光照開始來

看，一段時(shí)間內(nèi)的釋放速率明顯大于CCh的吸收速率（即光反應(yīng)速率大于碳反應(yīng)速率），

而碳反應(yīng)速率限制了光反應(yīng)的速率，所以才會(huì)導(dǎo)致02的釋放速率下降，C錯(cuò)誤；如果是持續(xù)

光照，那么光反應(yīng)可為碳反應(yīng)持續(xù)提供NADPH和ATP：使碳反應(yīng)不間斷進(jìn)行且反應(yīng)速率保

持不變，則與“間歇光”20分鐘相比，持續(xù)光照20分鐘時(shí)葉綠體有機(jī)物合成總量更多，D正

確。

11.答案：D

解析：本題考查影響光合作用的因素以及相關(guān)探究實(shí)驗(yàn)。根據(jù)圖乙可知，F(xiàn)植物葉圓片的光

補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都比較低，適合在較弱光照下生長，A錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為Iklx時(shí)，E植物

葉圓片的呼吸速率大于光合速率，裝置甲中E植物葉圓片會(huì)吸收裝置中的氧氣，使液滴左

移，B錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為3klx時(shí)，E、F兩種植物葉圓片的凈光合強(qiáng)度相等，但E植物葉圓

片的呼吸作用強(qiáng)度大于F植物葉圓片，故光照強(qiáng)度為3klx時(shí)，E、F兩種植物的葉圓片產(chǎn)生

氧氣的速率不相等，C錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為6klx時(shí)，E植物葉圓片凈光合作用強(qiáng)度大于F植物

葉圓片的凈光合作用強(qiáng)度，故此光照強(qiáng)度下，E植物葉圓片釋放的氧氣多，故裝置甲中E植

物葉圓片比F植物葉圓片浮到液面所需時(shí)間短，D正確，

12.答案：B

解析：由題表數(shù)據(jù)可知，c組措施為自然狀態(tài)，因此可作為其他3組的對(duì)照組，A敘述正確；

a、b、c組表明降低光照強(qiáng)度和C02濃度均會(huì)降低光合速率，B敘述錯(cuò)誤；c、d組的自變量

為CO?濃度，d組的光合速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于c組，表明適當(dāng)升高CCh濃度會(huì)顯著提高凈光合速

率，C敘述正確；由題圖可知，光照強(qiáng)度和CO2濃度不同，光合作用的最適溫度也不同，D

敘述正確。

13.答案：C

解析：圖示分析：圖示為光照強(qiáng)度對(duì)甲、乙兩種植物C02吸收速率的影響，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照

強(qiáng)度是乙植物的光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)乙植物的光合速率等于呼吸速率，b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度是甲

植物的光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)甲植物的光合速率等于呼吸速率，同時(shí)b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度是乙植物

的光飽和點(diǎn)。c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為甲植物的光飽和點(diǎn)，因?yàn)楣庹諒?qiáng)度c點(diǎn)時(shí)的＞b點(diǎn)時(shí)的＞a

點(diǎn)時(shí)的，因此與乙植物相比，甲植物的光合作用需較強(qiáng)的光照強(qiáng)度，故連續(xù)的陰雨天氣，甲

植物的生長受影響更大，A項(xiàng)正確。由曲線可知，be段，甲植物光合速率隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而

增大，此時(shí)限制甲植物光合速率的環(huán)境因素主要為光照強(qiáng)度；be段，乙植物光合速率不再隨

光照強(qiáng)度增強(qiáng)而變化，則此時(shí)乙植物光合速率的限制因素為光照強(qiáng)度外的其他因素，B項(xiàng)正

確。分析曲線可知，d點(diǎn)時(shí)，甲、乙兩種植物CO2吸收速率相等，說明兩植物凈光合速率相

等，但由于二