内容正文:
第09讲 植物的光合作用
目 录
01·趋势领航练 洞察新趋势,感知新中考 1-5
02·考点通关练 固本培优,精准提分 5-16
基础通关 5-9
考点01 光合作用的概念、原理及应用
考点02 光合作用的相关实验 5-9
能力通关 9-16
03·真题诊断练 剖析命题点,对标新考向 16-23
1.【考查角度·古典著作】据《吕氏春秋》记载:“慎其种,勿使数,亦无使疏”。其中蕴含的生物学原理是在种植时应做到合理密植,从而提高其光合效率和产量,适当的密植方式可让植物通过光合作用充分利用的是( )
A. 叶绿体 B. 二氧化碳 C. 光能 D. 水
【考查角度·古典著作】以中国古代历史著作《吕氏春秋》情境进行试题设置,凸显传统历史文化自信。
2.【新情境·生产经验】“割松香”是指在松树的树皮上,用松油刀铲开两条近似V形的槽,让松香(含碳,分子较大)流到下方的袋子里。下列关于“割松香”的说法,错误的是( )
A. 松香的主要成分是有机物 B. 松香主要是树皮光合作用制造的
C. “割松香”说明树皮中含有输导组织 D. 对树皮进行环割有可能造成松树的死亡
【新情境·生产经验】联系日常“割松香”的生产经验试题设置,引导考生关注光合作用的场所、导管与筛管在植物体内的分布及功能。
3.【新角度·科技发明】我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,将光能转化为淀粉中储存的化学能,其合成原理如图所示。该人工合成淀粉装置可以模拟洛阳牡丹叶肉细胞中的( )
A. 叶绿体 B. 细胞膜 C. 线粒体 D. 细胞壁
【新角度·科技发明】通过当今科学家发明人工合成淀粉装置考查学生对光合作用的概念和实质知识的掌握情况。
4.【新情境·农谚文化】下列有关农业谚语及其对应的生命现象的说法,错误的是( )
A. “玉米带大豆,十年九不漏”描述的是不同农作物间作套种,可以增加产量
B. “芝麻不打叶,打叶就不结”说明种子储存的有机物主要来自叶片光合作用
C. 大田种植玉米时要“正其行,通其风”有利于补充二氧化碳
D. “锄头下面有肥”描述的是松土有利于植物根细胞直接吸收有机肥料
【新情境·农谚文化】通过我国传统民谚考查学生对植物的光合作用的应用知识掌握情况。
5.【新教材·科学实验】同学们利用天竺葵进行实验,验证光合作用的条件和产物。以下相关叙述正确的是( )
A. 步骤①的时间长短,对实验结果没有影响 B. 步骤②中遮光与见光部分形成对照
C. 步骤③中小烧杯内装有清水 D. 经过④⑤后遮光部分变蓝
【新教材·科学实验】用天竺葵进行实验作为试题设置,引导考生通过实验理解掌握绿叶在光下制造有机物的实验以及对照实验的特点。
6.【新考法·中国元素】2022年8月,我国成功发射了首颗陆地生态系统碳监测卫星——句(gōu)芒号。“句芒号”的发射,标志着我国碳汇观测进入天基遥感时代。碳汇指植物吸收二氧化碳的能力,植被高度、植被面积、叶绿素荧光等是计算森林碳汇能力的核心指标。叶绿素存在于叶绿体中,下列关于叶绿体的说法正确的是( )
A. 是分解有机物的主要场所 B. 主要作用是释放有机物中的化学能
C. 存在于所有植物细胞中 D. 具有吸收光能的作用
【新考法·中国元素】通过我国首颗陆地生态系统碳监测卫星——句芒号为背景考查学生对线粒体和叶绿体是细胞中两种能量转换器、光合作用的概念和实质。
7.【新情境·革命历史】在江西井冈山革命根据地的历史学习中,同学们了解到红军曾依靠广泛种植南瓜等作物来解决粮食问题。下列能体现南瓜植株光合作用过程的是( )
A. B.
C. D.
【新情境·革命历史】通过江西井冈山红色革命根据地的历史作为情境考查学生掌握光合作用的原料、条件和产物等基本概念的情况。
8.【新情境·动手制作】某同学在学习了“绿叶在光下制造有机物”的实验后,尝试在铜钱草叶片上“作画”(如下图)。下列有关叙述错误的是( )
A. “作画”前,需将铜钱草放置于黑暗处一昼夜 B. 用心形黑纸片将叶片的两面夹紧,置于光下
C. 用酒精对叶片脱色,清水漂洗以后滴加碘酒 D. 此实验可说明植物光合作用产生氧气和淀粉
【新情境·动手制作】通过动手在铜钱草叶片上“作画”作为情境考查学生光合作用的条件知识的掌握情况。
9.【新考法·实践探究】软枣猕猴桃因果型“迷你”、富含氨基酸和维生素,是水果中的新宠。因多为野生,常采用硬枝扦插方式进行育苗。为促进软枣猕猴桃繁育,科研人员研究不同遮阴程度对幼苗光合速率的影响,结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 四组幼苗应置于相同环境温度下 B. 光合速率受光照强度的影响
C. 轻度遮阴时幼苗释放的氧气最多 D. 重度遮阴条件最适宜培育幼苗
【新考法·实践探究】通过软枣猕猴桃进行实践探究不同遮阴程度对幼苗光合速率的影响考查学生掌握植物的光合作用的条件知识的掌握情况。
10.【新考法·技术应用】“5G智能温室环境控制系统”是一种智能化管理蔬菜大棚的科学系统,正逐步改变着传统蔬菜种植的面貌。下列管理措施不合理的是( )
A. 监测温度,以及时减小昼夜温差 B. 监测光照强度,光弱时自动补光
C. 监测土壤含水量,以便合理灌溉 D. 监测二氧化碳浓度,以及时增补
【新考法·技术应用】试题结合智能温室技术背景,考查学生对光合作用与呼吸作用原理的综合应用能力。
考点01 光合作用的概念、原理及应用
1.温室大棚里增施“气肥”可提高植物光合作用的强度,下图中表示“气肥”的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
2.香甜的红薯是植株的块根,关于其中糖类物质主要来源的叙述,正确的是( )
A. 由叶片光合作用制造 B. 由气孔从空气中吸收
C. 由导管从叶运输而来 D. 由根直接从土壤吸收
3.早春,小区内的玉兰还未长出绿叶,玉兰花已开放(如图所示),玉兰开花过程中需要的有机物主要来源于( )
A. 玉兰花花瓣的光合作用 B. 前一年叶进行光合作用的积累
C. 玉兰根吸收的有机物 D. 玉兰树皮的光合作用
4.乳胶床垫是由天然橡胶汁液经过一系列加工制成的,里面有数以十亿计的微孔,这些微孔有良好的透气性,里面留存的空气有良好的保温能力。工人把橡胶树干的树皮环割让白色的胶乳流出,这些白色的胶乳是( )
A. 从导管中流出的水和无机盐 B. 从筛管中流出的水和无机盐
C. 从导管中流出的有机物 D. 从筛管中流出的有机物
5.在同一块地里栽培大蒜,一部分在露天环境下栽培,长出的叶片为绿色;另一部分在遮光条件下栽培,长出的叶片为黄色。该实验说明影响叶绿素形成的环境因素是( )
A. 光 B. 无机盐 C. 水 D. 空气
6.《齐民要术》中记载“反斧斑驳椎之,名曰嫁枣”。即用斧背捶打树干,破坏枣树某种结构的一部分,适当阻止某物质向下运输,进而提高产量。这一做法中提到的物质和结构分别是( )
A. 无机物、导管 B. 有机物、导管 C. 有机物、筛管 D. 无机物、筛管
7.“它是窃取天火的普罗米修斯,它所获取的光和热,不仅养育了地球上的其他生物,而且使巨大的涡轮机旋转,使诗人的笔挥舞。”植物生理学家季米里亚捷夫的这句话道出了绿色植物光合作用的重要意义。下列关于光合作用意义的叙述,错误的是( )
A. 为动物和人类提供食物 B. 为自身生活提供有机物
C. 为动物和人类提供能量 D. 为自身生活提供无机盐
8.在图2所示装置两侧各放入相同数量的衣藻(图1),请你预测一段时间后,衣藻的分布情况为( )
A. 两侧一样多 B. 有光一侧较多 C. 无光一侧较多 D. 无法比较
9.在杨树、柳树、葡萄等植物茎上剥去一圈树皮,一段时间后,这株植物依然继续生长,但切口处树皮明显增厚,甚至会形成瘤状物。这是由于破坏了( )
A. 导管 B. 筛管 C. 形成层 D. 表皮
11.沙沙同学在观察周边环境的植物时发现植物的叶有互生、对生、轮生等不同着生方向,请推测这样排列的意义是( )
A. 利于叶片充分接受光照 B. 利于吸收水和无机盐
C. 利于释放大量的氧气 D. 利于充分释放二氧化碳
13.我国航天员和科学家一起开展了空间植物栽培实验,图为中国航天员展示在中国空间站种植的生菜。在太空栽培植物的过程中,不需要提供( )
A. 水 B. 无机盐 C. 有机物 D. 二氧化碳
15.嵩县地区的农业种植中常采用玉米和黄豆套种的方法,这样操作的主要目的是( )
A. 充分利用光能,提高作物产量 B. 改善土壤肥力
C. 减少病虫害 D. 增加蒸腾作用
考点02 光合作用的相关实验
1.下图是英国科学家普利斯特利做过的一个实验示意图(注:玻璃罩是密封的),实验得出:植物可以恢复由于老鼠呼吸而变“坏”的空气。说明植物光合作用消耗了( )
A. 一氧化碳 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 氮气
2.某生物兴趣小组将银边天竺葵(甲表示银边)在黑暗中处理一昼夜后,用两个黑纸片把叶片同一位置的上下两面遮盖起来(如图),放在阳光下照射几个小时,然后取下遮盖的纸片和叶片,对叶片进行酒精脱色处理,漂洗后在甲、乙、丙处滴上碘液,会变蓝的部位是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 甲和乙
3.如图为“探究绿叶在光下制造有机物”实验的部分操作步骤,其中能使叶片的绿色褪去的是( )
A. B.
C. D.
4.某同学利用如图所示装置研究黑藻的光合作用。下列有关该实验的叙述,错误的是( )
A. 本实验可以探究黑藻的光合作用是否能够产生氧气
B. 乙装置的作用是排除黑藻和光照对实验结果的影响
C. 甲装置中收集到的气体可以使带火星的小木条复燃
D. 光照强度改变会影响甲装置内单位时间气泡产生量
5.如图为“验证绿叶在光下制造淀粉”实验过程:以下说法不正确的是( )
A. 实验中必须对植物进行24h暗处理
B. 加热时大烧杯里装有酒精,而小烧杯里装有水
C. 酒精的作用是溶解叶片中的叶绿素
D. 该实验同时验证了光合作用必须条件是光照、产物之一是淀粉
6.下图为植物光合作用的相关实验装置。下列叙述正确的是( )
A. 将水煮沸的主要目的是去除水中的氧气
B. 滴加碘液检测发现①号实验中金鱼藻变蓝色
C. 本实验的目的是验证光合作用需要光照
D. 加入的金鱼藻先暗处理是为了消耗原有淀粉
(一)单项选择题
1.如图是玉米单株光合作用强度与种植密度的关系曲线图,下列相关叙述中,不正确的是( )
A. 随着种植密度增大,单株光合强度逐步减弱 B. 种植密度越小,玉米的亩产量越高
C. 合理密植有利于提高玉米亩产量 D. a点附近曲线下降是因为叶片相互遮挡
2.栽种黄瓜、豆角、葡萄等植物时,往往都要搭建支架供其“攀爬”,这样做的主要意图是( )
A. 有利于施肥、采摘等管理活动 B. 防止地面上的昆虫啃食植物体
C. 为了使田地更加整齐、美观 D. 可以帮助植物有效的利用光照
3.绿色植物的光合作用是地球生态稳定的中流砥柱。只要阳光照耀,这场生命与光的协奏就永不停息。下列说法正确的是( )
A. 甲图中,A表示氧气,C表示二氧化碳
B. B代表水,是光合作用的原料之一
C. 图乙中的N点时,植物只进行呼吸作用
D. 图乙中的植物要积累有机物,大棚内光照强度至少应大于P点
4.“贝藻套养”是一种常见的海水养殖模式,下列叙述错误的是( )
A. ①表示吸收二氧化碳进行光合作用 B. ②表示藻类为贝类提供有机物
C. 藻类结构简单,都是单细胞生物 D. 该模式对缓解温室效应有一定的作用
5.将一株天竺葵置于黑暗环境一昼夜,然后移至光下,如图为天竺葵植株随光照强度增强二氧化碳吸收(释放)量发生变化的坐标曲线图。下面说法错误的是( )
A. 在AB段,随着光照增强,天竺葵植株的光合作用强度越来越强
B. 在B点时,天竺葵植株的光合作用强度等于呼吸作用强度
C. 在C点时,天竺葵植株积累的光合产物最多
D. 在D点时,天竺葵植株叶片制造的有机物,可通过筛管运输到根、茎部位
6.如图是植物工厂部分内部结构示意图,它是一种室内植物生产设施,可对温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、氧气浓度、以及营养液等条件进行精确控制。根据你学习的有关植物学相关知识,判断下列说法错误的是( )
A. 搅拌能增加营养液中的氧含量
B. 可通过延长光照时间提高作物产量
C. 紫外线消毒器可杀死回收液中所有微生物
D. 植物工厂实现了立体化种植,土地使用效率更高
7.生物小组同学用如图所示装置,研究金鱼藻的光合作用。当LED灯管调至第1级时,金鱼藻每分钟产生的气泡数量最多。生物小组同学用如图所示装置,研究金鱼藻的光合作用。当LED灯管调至第1级时,金鱼藻每分钟产生的气泡数量最多。下列有关该实验的叙述错误的是( )
A. 调节灯管的高度可以改变光照强度 B. 水中二氧化碳含量会影响光合作用
C. 灯管调至第1级时,光合作用最强 D. 该过程中金鱼藻只能进行光合作用
(二)非选择题
8.图1玉米套种大豆是近年来国家大力倡导的种植模式,能实现同一地块玉米不减产,多收一茬豆。图2三种类型以叶片向外伸展程度划分的。结合下图分析回答问题:
(1)为保障套种的大豆能充分利用光能,玉米需选取图2中的________品种最好。而大豆宜选叶片颜色较深的品种,这样通过________捕获的太阳光的效率更高。
(2)根瘤菌与大豆属于______关系,此关系提升了土壤肥力,也有利于玉米生长。以严格意义来定义,图3中属于果实的有________________。
(3)近年来,国内大豆年产量约2000多万吨,每年需要进口近亿吨的大豆,请为我国大豆增产、减少对进口依赖,提两点建议_______________________________________________________。
9.2023年12月,习近平总书记在广西视察时指出,广西是我国蔗糖主产区,要把这一特色优势产业做强做大,为保障国家糖业安全、促进蔗农增收致富发挥更大作用。甘蔗属于热带、亚热带作物,喜高温和强光照,是制作蔗糖的主要原料。其生长过程分为:萌芽期、幼苗期、分蘖期、伸长期和成熟期五个阶段。如图为甘蔗种植场景图,回答下列问题。
(1)1~3月,蔗农用甘蔗茎繁殖新植株(如图甲所示),这种生殖方式是________(填“无性生殖”或“有性生殖”)。 5~6月为甘蔗分蘖期,此阶段需进行中耕松土(如图乙所示),增加土壤中氧气含量,有利于甘蔗根系进行______,促进根的生长。
(2)6~10月是甘蔗伸长期,此阶段植株光合作用旺盛,空气中的二氧化碳经叶片表皮的______进入植株体内,成为光合作用的原料,广西属亚热带季风气候,能较好满足甘蔗进行光合作用所需要的温度、水分和______条件。
(3)在甘蔗伸长期和成熟期,蔗农会将枯黄的叶片剥掉(如图丙所示),减少其对_______的消耗。
(4)为实现乡村振兴,某村委组织当地群众利用成片旱地种植甘蔗。为提高甘蔗产量、促进蔗农增收,选择的品种应具有______等优良性状(答出一点即可)。
10.精准扶贫是当前新农村建设的首要任务,建造塑料大棚生产有机农产品,可以有效促进农民增收。金乡白梨瓜因无公害、肉质甜脆、口感清爽深受消费者青睐,如图依次为大棚、梨瓜、叶片进行的三项生理过程,晴朗的夏季光合作用和呼吸作用的强度以及大棚内二氧化碳含量的变化曲线。请你联系教材内容学以致用:
(1)为提高坐瓜率,果农会将当日开放的梨瓜雄蕊与雌花的柱头“对花”,该过程在生物学上称为______。
(2)王大爷将取暖用的蜂窝煤炉搬进大棚,升温的同时还可以提高______的浓度,进而增强梨瓜的______作用。
(3)图三中,梨瓜白天进行的生理活动有______(填字母)。
(4)图四中,能表示图三C过程的曲线为______(填标号)。
(5)图五中,梨瓜有机物积累最多的点是______(填字母)。
11.大豆是我国重要的粮油、饲料兼用作物。如图所示,
大豆和玉米套种能够充分利用土地,减少田间病虫害,增加总产量。但是玉米会对大豆生长发育造成遮蔽,影响大豆对光的采集和利用。为研究不同遮蔽对苗期大豆光合作用的影响,科研人员进行了如下实验:
①实验在人工气候室内进行,白天温度25℃,晚上20℃,每天光照12小时。
②选取大小相似的大豆幼苗若干,设置不同程度遮蔽处理,在上午10:00到12:00测定光合速率,实验处理及结果如下表:
组别
遮蔽程度
光照强度
光合速率
(μmol.m-2,s-1)
(μmolCO2.m-2,s-1)
第一组
遮光20%
320
14. 12
第二组
遮光40%
240
12. 29
第三组
遮光75%
100
10. 49
(1)遮蔽程度可以反应___________对大豆光合作用的影响。分析数据可知,随着遮蔽程度增加,大豆光合速率_______。
(2)研究人员用碘液检测了叶片中产生的淀粉,结果如下图所示:
①为了避免叶绿素颜色干扰,染色前要进行的操作是___________________。
②第一组检测结果应为图____。请从处理方法、淀粉产生和颜色变化的角度说明理由___________________________________________。
(3)本实验还需增加一组对照实验,处理方法是_________________________。
(4)根据上述实验结果,请你提出在大豆和玉米套种时可以增产的措施___________________________。
12.阅读材料,回答下列问题。
蓝莓果实(图1)被誉为“小浆果之王”,其中含有大量的花青素和较高含量的维生素,具有预防癌症、保护视力、延缓衰老等功效。蓝莓果实内含有细小的种子,通常呈深色颗粒状。蓝莓可以通过种子繁殖,还可以通过扦插、嫁接等多种方式繁殖。
现代温室中常采用无土栽培技术种植蓝莓,系统化进行水肥管理。温室中可通过补光、增施“气肥”、调控温度等措施来促进蓝莓叶片的光合作用。为了提高结实率,可在蓝莓的花期投放蜜蜂、熊蜂等访花昆虫。
呼吸作用是蓝莓果实储藏过程中最主要的生理活动。气体传感信息装置(图2)可以监测一段时间内密闭容器中氧气和二氧化碳含量的变化,通过信号处理、建立模型来测定蓝莓果实的呼吸作用强度。在蓝莓果实储藏过程中可通过调控温度或气体含量来减少有机物的消耗。
(1)蓝莓果实中的种子是由雌蕊中的 ______发育而来。材料中介绍了蓝莓的 ______(填“有性”“无性”或“有性和无性”)生殖。
(2)无土栽培蓝莓成功的原因是培养液中含有植物生长必需的 _______________。补光可以使叶绿体中的 ______吸收更多的光能,从而促进有机物的合成。增施的“气肥”通常是 _________。在花期投放的蜜蜂、熊蜂能 ___________________,从而提高蓝莓的结实率。
(3)图2所示装置监测到某种气体的含量在一段时间内逐渐下降,该气体为 ______。
(4)在储藏过程中,适当降低储藏室中的温度能减少蓝莓果实中有机物的消耗,原因是:降低温度可以 _______________________。
· 命题点01 光合作用的概念、过程及应用
一、选择题。
1.(2025·青海西宁卷)下列农业措施与所运用的主要生物学原理不相符的是( )
A. 春播时对土壤进行耕和耙——保证种子萌发时有充足的空气
B. 移栽树苗时常剪去大量的枝叶——减少叶片中有机物的消耗
C. 水淹的农田及时排涝——保证农作物根部的呼吸作用正常进行
D. 温室大棚中增加二氧化碳浓度——促进绿色植物的光合作用
2.(2025·西藏卷)为探究光照强度对金鱼藻光合作用的影响,某兴趣小组将金鱼藻放在离光源不同距离处,进行照射,收集数据并绘制成图(如图)。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 光合作用需要光照 B. 光合作用可以产生气体
C. 光照强度越大,光合作用越弱 D. 金鱼藻距离光源越远,产生的气泡越少
3.(2025·四川广元卷)下列农业生产上的措施与目的不相符的选项是( )
选项
措施
目的
A
移栽树苗时去掉部分叶片
减弱蒸腾作用
B
果园放置蜂巢,养殖蜜蜂
帮助果树传粉;增加蜂蜜产量
C
利用嫁接方式繁育果树
保持优良特性,加快开花结实
D
储藏白菜的地窖留有通风孔
促进植物细胞的光合作用
A. A B. B C. C D. D
4.(2025·山东枣庄卷)如图为植物叶片完成的某生理过程,①②表示气体。下列相关描述正确的是( )
A. ①②进出叶片的通道是气孔 B. 若②是水蒸气,完成该过程必须有光
C. 若②是氧气,保卫细胞不能完成该过程 D. 若②是二氧化碳,完成该过程有淀粉生成
5.(2025·四川眉山卷)图中A、B、C分别表示发生在植物体内的某些生理过程,a、b、d、e分别代表某种物质,下列说法正确的是( )
A. a和b从气孔进出,筛管运输d和e B. 晚上不进行BC过程,不制造有机物
C. 晚上适当升温可增强A提高作物产量 D. 剪些枝叶和傍晚移植可减弱B利于成活
6.(2025·黑龙江鸡西卷)下列植物的生理作用有助于实现“碳中和”的是( )
A. 呼吸作用能分解有机物 B. 光合作用吸收二氧化碳,释放氧气
C. 蒸腾作用促进生物圈水循环 D. 呼吸作用释放二氧化碳
7.(2025·四川资阳卷)“乐至五月鲜桃”品质优良,具有较高的经济价值。科研人员对该品种的桃树进行相关实验,以研究如何丰产增收,结果如图所示。下列对实验结果的分析,正确的是( )
A. 光照越充分,桃树的叶面积越大 B. 光照越充分,桃树光合作用的强度就越大
C. 生产实践中,适当遮阴可以提高鲜桃的产量 D. 生产实践中,影响鲜桃产量的只有光照保度
8.(2025·福建卷)圆柏具有刺叶和鳞叶两种叶形,幼树以刺叶为主。随着树龄增长,树木长高,叶不易被遮挡,刺叶逐渐被鳞叶取代。两种叶形的叶绿素含量和气孔开放程度如图所示。下列分析正确的是( )
①刺叶可减少叶片间相互遮挡,会降低光合作用 ②刺叶的叶绿素含量更高,有助于幼树生长发育
③鳞叶的气孔开放程度小,具有较好的抗旱功能 ④树龄增长,鳞叶取代刺叶有利于适应弱光环境
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
二、非选择题。
9.(2025·山东潍坊卷)菜椒营养丰富,经济价值高,是深受人们喜爱的蔬菜品种之一。菜椒喜欢温暖、阳光充足的环境,对土壤的含水量、透气性和肥力有一定要求。
(1)菜椒的花有白、淡紫等不同颜色,决定其花色的色素存在于细胞的 ______中。自然条件下,菜椒的传粉媒介最可能是 ______。
(2)图一菜椒的主要食用部位由 ______发育而来。判断菜椒属于被子植物的依据是 ________________。
(3)用菜椒种子育苗时,种子萌发所需的营养物质主要来自于胚中的 ______。将幼苗进行移栽时,根部要带土坨,目的是 ______________________。
(4)某研究小组对菜椒的二氧化碳吸收速率进行测定,结果如图二。E点二氧化碳吸收速率较低的原因是中午高温导致菜椒缺水,进而引起叶片的气孔开放程度 ______(填“上升”“下降”或“不变”)。GH段二氧化碳吸收速率为负值的原因是 ___________,导致光合作用速率小于呼吸作用速率。依据上述研究,提出菜椒增产的有效措施:____________。
(5)无土栽培是提高菜椒品质的新型种植方式。无土栽培时,需要定期向营养液中通入空气,其作用是 ________________。随着菜椒的生长应及时调整营养液的成分配比,目的是 ________________________。
10.(2025·河南济源卷)无土栽培是近几十年来发展起来的一种植物栽培的新技术,植物不是栽培在土壤中,而是种植在配制的营养液中,此技术可突破季节和空间限制,有效节约水资源,具有广阔的前景。图1是我省某地青菜类蔬菜无土栽培立体种植示意图,图2是该温室从16点开始持续密封48小时,测得温室内CO2体积分数的变化情况。分析以下资料回答问题。
(1)在栽培过程中,为获得青菜丰收,可适当增加营养液中的含 ______无机盐的配置比例。
(2)青菜根部吸收的营养液能运输到植物体的各个部位供植物利用,其动力主要来自青菜的 ______作用。
(3)为防止烂根,还要经常向营养液中通入空气,以促进根的 ______作用正常进行。
(4)实践证明,要增强温室大棚蔬菜的光合作用,必须适时通风。根据图2中的内容你认为每天通风的时间最好选 ____________________时间段内进行。
(5)图1装置中采用立体种植模式可以充分利用 ______提高产量,如果青菜幼苗栽培过密会导致叶片相互遮挡影响产量,因此栽培时还应做到 _______________。
11.(2025·山东济南卷)某兴趣小组在学习了“验证绿叶在光下制造淀粉(有机物)”的实验后,又利用银边天竺葵(叶片边缘部分的细胞中无叶绿体)进行实验:图一为实验设计(A、B、C、D代表叶片的不同部位,氢氧化钠能够吸收二氧化碳);图二表示实验过程中该植物消耗和积累有机物的情况(从上午8时至第二天上午8时将该植物放在黑暗处进行暗处理,然后移到光下照射4小时);图三为该植物某叶肉细胞内进行的生理活动(1~6表示生理过程,甲、乙代表细胞结构)。请据图分析回答下列问题:
(1)兴趣小组作出的假设是①______是光合作用的必要条件;②______是光合作用的场所;③二氧化碳是光合作用的 ______。
(2)对该植物进行暗处理的目的是 ____________________________,此时段内,植物的叶肉细胞进行的生理过程可用图三中的 ______(填数字)表示。
(3)第二天上午12时,取下实验叶片,并用 ______进行脱色,然后滴加碘液,图一中A、B、C、D能够变蓝的是 ______(填字母)。
(4)图二中a、b、c、d四个点所对应时刻的植物体内有机物含量分别为Ma、Mb、Mc、Md,若S1>S2,则 Ma、Mb、Mc、Md由大到小依次为 ________________________。
(5)栽种银边天竺葵的花盆质地粗糙、底部留有小孔,这是为了促进根的 ___________(填生理活动)。
12.(2025·北京石景山卷)生物兴趣小组的同学选用沉水植物细叶蜈蚣草(Egerla najas)对“影响光合作用的因素”展开了探究实验。
(1)在3个盛有50mL清水的烧杯中分别放入10片大小 ______且健壮的细叶蜈蚣草叶片,记为A、B、C三组。将三组实验按图2的方式摆放,每组实验装置与光源的距离不同,使得每组间 ___________不同。
(2)实验开始时,每组叶片均沉在水底。随后在叶子周围陆续观察到许多细小的气泡,这是细叶蜈蚣草在光合作用中产生的 ______(气体)。随着这种气体逐渐增多,叶片出现上浮现象,实验结果如表,由此说明 ___________________________________________。
组别
A组
B组
C组
时间
10分钟
上浮叶片数量
8片
6片
3片
(3)为了探究影响光合作用的其他因素,向水中大量吹气后(图3),放入叶片重复上述实验。观察实验结果发现,各组叶片上浮的速度和数量均有所提升,请分析其原因是 _______________________________。
(4)除上述2个影响因素外,你认为 _______也可能影响光合作用强度。
命题点02 光合作用的实验探究
1.(2025·北京朝阳卷)选用银边天竺葵叶片作为实验材料,其银边部分和绿色部分形成对照可以证明光合作用( )
A. 场所是叶绿体 B. 产生二氧化碳 C. 能够释放热量 D. 需要光照条件
2.(2025·山西卷)如图是“绿叶在光下制造有机物”的部分实验步骤。相关叙述正确的是( )
A. 步骤①目的是增加叶片中的淀粉 B. 步骤②说明该实验变量是黑纸片
C. 步骤③可使叶绿素溶解到清水中 D. 步骤④观察到叶片见光部分变蓝
3.(2025·江苏宿迁卷)将一盆银边天竺葵暗处理24小时,选其中一个叶片,用两个圆形黑纸片把叶片的上下两面遮盖起来(如图乙处所示),然后放在阳光下照射3~4小时。剪下叶片,去掉黑纸片,用酒精脱色后再清水漂洗,滴加碘酒观察现象。下列叙述错误的是( )
A. 暗处理的目的是消耗叶片中原有淀粉 B. 用酒精脱色不可直接加热
C. 甲丙两处都变蓝,乙处不变蓝 D. 乙丙两处对照说明光是植物光合作用的必要条件
4.(2025·河北卷)将某植物放在黑暗处一昼夜,取一片叶进行处理,如图一所示。将装置置于光下一段时间,取出叶,经脱色、漂洗、滴加碘液,观察到叶片①处不变蓝,②处变蓝,如图二所示。该实验验证了光合作用的原料是( )
A. 水 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 淀粉
5.(2025·山东德州卷)为探究光照强度对光合作用速率的影响,生物实验小组将三份等量的金鱼藻分别放入盛有300mL清水的烧杯中,实验装置如图1所示。在暗室中打开灯泡,观察并记录试管中每分钟产生的气泡数目,得到的实验数据如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 应提前将金鱼藻置于黑暗处一昼夜,以消耗其原有的有机物
B. 该实验在暗室中操作是为了排除其他光源对本实验的干扰
C. 实验中产生的气体可以用带火星的木条检验
D. 本实验证明,在一定范围内光合作用速率随光照强度的增大而增大
6.(2025·山东泰安卷)你参观或听说过植物工厂吗?有的植物工厂利用自然光源,有的植物工厂利用不同颜色的人工光源。为探究不同颜色的光对植物光合作用的影响,兴趣小组用绿萝叶制成相同圆形小叶片,经处理排出叶内的气体;用LED灯照射不同的透明塑料片,给小叶片提供相同光照强度不同颜色的光;保证其他实验条件相同。实验设计处理如图1和表,实验结果如图2。请分析回答:
处理方法
提供的光源
LED灯光+无色透明塑料片
自然光(复合光)
LED灯光+红色透明塑料片
红光
LED灯光+蓝色透明塑料片
蓝光
LED灯光+绿色透明塑料片
绿光
(1)小叶片上浮是因为在叶肉细胞的 ________中进行光合作用产生了氧气,氧气会通过叶片表皮的 ______释放到外界,释放的氧气量 ______(填“大于”“小于”“等于”)光合作用产生的氧气量。
(2)实验时可根据单位时间内 ___________________,判断绿萝在不同颜色的光下进行光合作用的速率。据图2分析,在不同颜色光的照射下,光合作用速率由大到小依次是 _____________________。通过查阅资料可知,植物光合作用几乎不能利用绿光,但本实验中绿光条件下也有一半的小叶片上浮,说明有光合作用进行,可能的原因是 ____________________________。
(3)根据实验结果,在温室栽培绿萝时,若自然光照不足可以适当补充照射 ______以增强光合作用促进生长。
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第09讲 植物的光合作用
目 录
01·趋势领航练 洞察新趋势,感知新中考 1-9
02·考点通关练 固本培优,精准提分 9-32
基础通关 9-17
考点01 光合作用的概念、原理及应用
考点02 光合作用的相关实验 9-17
能力通关 17-32
03·真题诊断练 剖析命题点,对标新考向 32-49
1.【考查角度·古典著作】据《吕氏春秋》记载:“慎其种,勿使数,亦无使疏”。其中蕴含的生物学原理是在种植时应做到合理密植,从而提高其光合效率和产量,适当的密植方式可让植物通过光合作用充分利用的是( )
A. 叶绿体 B. 二氧化碳 C. 光能 D. 水
【答案】C
【解析】解:光合作用的必备条件是光。合理密植,有利于充分利用光能,提高光合效率,从而增加农作物的产量,ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
合理密植是指在单位面积上,栽种作物或树木时密度要适当,行株距要合理。
掌握光合作用原理在生产上的应用是解答本题的关键。
【考查角度·古典著作】以中国古代历史著作《吕氏春秋》情境进行试题设置,凸显传统历史文化自信。
2.【新情境·生产经验】“割松香”是指在松树的树皮上,用松油刀铲开两条近似V形的槽,让松香(含碳,分子较大)流到下方的袋子里。下列关于“割松香”的说法,错误的是( )
A. 松香的主要成分是有机物 B. 松香主要是树皮光合作用制造的
C. “割松香”说明树皮中含有输导组织 D. 对树皮进行环割有可能造成松树的死亡
【答案】B
【解析】解:A、由题干可知,松香含碳,分子较大,故主要成分是有机物,正确。
B、组成树皮的细胞一般没有叶绿体,不能进行光合作用制造有机物,松香主要是叶片的叶肉细胞通过光合作用制造的,错误。
C、松香的主要成分是有机物,筛管属于输导组织,能够输送有机物,故“割松香”说明树皮中含有输导组织,正确。
D、假如环割树木主茎基部的树皮,如长时间无法愈合,时间长了树木的根系无法获取营养而死亡,进而树木会也就死亡,正确
故选:B。
绿色植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。
植物茎中有两种管道—导管与筛管,导管的主要功能是自下而上运输水和无机盐;筛管的主要功能是自上而下运输有机物质。
【新情境·生产经验】联系日常“割松香”的生产经验试题设置,引导考生关注光合作用的场所、导管与筛管在植物体内的分布及功能。
3.【新角度·科技发明】我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,将光能转化为淀粉中储存的化学能,其合成原理如图所示。该人工合成淀粉装置可以模拟洛阳牡丹叶肉细胞中的( )
A. 叶绿体 B. 细胞膜 C. 线粒体 D. 细胞壁
【答案】A
【解析】解:该装置能把二氧化碳合成淀粉,将光能转变成化学能储存在淀粉中,模拟了光合作用,光合作用的场所是叶绿体,因此该装置可模拟洛阳牡丹叶肉细胞中的叶绿体,A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
光合作用实质上是植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水合成为储存着能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
【新角度·科技发明】通过当今科学家发明人工合成淀粉装置考查学生对光合作用的概念和实质知识的掌握情况。
4.【新情境·农谚文化】下列有关农业谚语及其对应的生命现象的说法,错误的是( )
A. “玉米带大豆,十年九不漏”描述的是不同农作物间作套种,可以增加产量
B. “芝麻不打叶,打叶就不结”说明种子储存的有机物主要来自叶片光合作用
C. 大田种植玉米时要“正其行,通其风”有利于补充二氧化碳
D. “锄头下面有肥”描述的是松土有利于植物根细胞直接吸收有机肥料
【答案】D
【解析】解:A、“玉米带大豆,十年九不漏”,描述的是玉米和大豆一起套种,不仅充分利用空间,还因为豆科植物常有根瘤菌与其共生而增加了土壤中的含氮量,促进植物的生长,有利于农作物增加产量,A正确。
B、光合作用的实质是合成有机物,储存能量,种子储存的有机物来自于叶片的光合作用。“芝麻不打叶,打叶就不结”说明种子储存的有机物主要来自叶片光合作用,B正确。
C、二氧化碳是植物进行光合作用的主要原料。在种植玉米时要“正其行,通其风”,空气流通,可以为植物的光合作用提供更多的二氧化碳,C正确。
D、“锄头下面有肥”描述的中耕松土,有利于植物根部进行呼吸作用,促进根部吸收水分和无机盐,D错误。
故选:D。
(1)绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。影响光合作用效率的环境因素有:光照、温度、二氧化碳的浓度。
(2)呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量,供生物生命活动的需要的过程。
(3)间作套种的原理:间作套种是指在同一土地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植不同种类农作物的种植方式。其原理是充分利用不同农作物在生长过程中对光、水、无机盐以及空间等资源需求的差异,实现资源的高效利用,提高农作物总产量。
能够利用生物学知识解释生产生活现象是解题的关键。
【新情境·农谚文化】通过我国传统民谚考查学生对植物的光合作用的应用知识掌握情况。
5.【新教材·科学实验】同学们利用天竺葵进行实验,验证光合作用的条件和产物。以下相关叙述正确的是( )
A. 步骤①的时间长短,对实验结果没有影响 B. 步骤②中遮光与见光部分形成对照
C. 步骤③中小烧杯内装有清水 D. 经过④⑤后遮光部分变蓝
【答案】B
【解析】解:A、步骤①中进行暗处理必须一昼夜以上,时间过短,叶内原有的淀粉不能运走或耗尽,对实验结果有影响,错误。
B、步骤②中叶片遮光与未遮光部分形成对照,实验变量是光照,正确。
C、步骤③中把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片中的叶绿素溶解到酒精中,错误。
D、经过④⑤后被黑纸片遮盖的部分没有变蓝色,未遮光部分变成蓝色,错误。
故选:B。
(1)《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
【新教材·科学实验】用天竺葵进行实验作为试题设置,引导考生通过实验理解掌握绿叶在光下制造有机物的实验以及对照实验的特点。
6.【新考法·中国元素】2022年8月,我国成功发射了首颗陆地生态系统碳监测卫星——句(gōu)芒号。“句芒号”的发射,标志着我国碳汇观测进入天基遥感时代。碳汇指植物吸收二氧化碳的能力,植被高度、植被面积、叶绿素荧光等是计算森林碳汇能力的核心指标。叶绿素存在于叶绿体中,下列关于叶绿体的说法正确的是( )
A. 是分解有机物的主要场所 B. 主要作用是释放有机物中的化学能
C. 存在于所有植物细胞中 D. 具有吸收光能的作用
【答案】D
【解析】解:A、叶绿体是进行光合作用的场所,其功能是将光能转化为化学能,合成有机物(如淀粉)。分解有机物的过程是呼吸作用,主要发生在线粒体中。因此,叶绿体不是分解有机物的场所,A错误。
B、叶绿体的作用是通过光合作用储存能量(将光能转化为化学能储存在有机物中),而非释放能量。释放有机物中的化学能是线粒体的功能,B错误。
C、叶绿体并非存在于所有植物细胞中,例如植物的根尖细胞无叶绿体(因其不进行光合作用)。只有绿色部分的细胞(如叶肉细胞)才具有叶绿体,C错误。
D、叶绿体含有叶绿素,其主要功能是吸收光能,并将光能转化为化学能,D正确。
故选:D。
光合作用实质上是植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水合成为储存着能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程;植物可以进行光合作用,它们的叶片细胞中含有叶绿体,叶绿体能够吸收光能,并将光能转化成化学能储存在它制造的糖类等有机物中。
解答此类题目的关键是掌握线粒体和叶绿体是细胞中两种能量转换器、光合作用的概念和实质。
【新考法·中国元素】通过我国首颗陆地生态系统碳监测卫星——句芒号为背景考查学生对线粒体和叶绿体是细胞中两种能量转换器、光合作用的概念和实质。
7.【新情境·革命历史】在江西井冈山革命根据地的历史学习中,同学们了解到红军曾依靠广泛种植南瓜等作物来解决粮食问题。下列能体现南瓜植株光合作用过程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】解:A.该图显示植物吸收氧气和水,产生有机物和二氧化碳,这与光合作用过程不相符,故A不符合题意;
B.该图显示植物释放氧气和水,吸收有机物和二氧化碳,这与光合作用过程不相符,故B不符合题意;
C.光是光合作用的条件,该图没有光照,不能进行光合作用,故C不符合题意;
D.该图表示植物吸收二氧化碳和水,在光的作用下合成有机物并释放氧气,符合光合作用的过程,即绿色植物利用光能,将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气,故D符合题意。
故选:D。
绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。可见光合作用的原料是二氧化碳和水;场所是叶绿体;条件是光;产物是有机物和氧。
【新情境·革命历史】通过江西井冈山红色革命根据地的历史作为情境考查学生掌握光合作用的原料、条件和产物等基本概念的情况。
8.【新情境·动手制作】某同学在学习了“绿叶在光下制造有机物”的实验后,尝试在铜钱草叶片上“作画”(如下图)。下列有关叙述错误的是( )
A. “作画”前,需将铜钱草放置于黑暗处一昼夜 B. 用心形黑纸片将叶片的两面夹紧,置于光下
C. 用酒精对叶片脱色,清水漂洗以后滴加碘酒 D. 此实验可说明植物光合作用产生氧气和淀粉
【答案】D
【解析】(1)《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组,没有处理是的就是对照组。
【详解】A.选作实验的植物实验前已经进行了光合作用,叶片里面储存了丰富的有机物(如淀粉),若不除去会对实验结果造成影响。所以,“作画”前,需将铜钱草放置于黑暗处一昼夜的目的是把叶片内原有的淀粉运走消耗,以排除原来贮存的淀粉对实验的干扰,A正确。
B.用不透光的心形黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来,放置阳光下照射一段时间。除了光照不同外,其他条件相同,则形成对照实验,实验变量是光照,B正确。
C.结合分析可知,用酒精对叶片脱色,清水漂洗以后滴加碘酒,C正确。
D.叶片的遮光部分没有变蓝色,说明这部分叶片没有进行光合作用;叶片的见光部分变蓝色,这说明:叶片见光部分产生了淀粉,进而说明淀粉是光合作用的产物。比较叶片的遮光部分和见光部分的实验现象,可以得出结论:光合作用的条件是光,D错误。
故选D。
【新情境·动手制作】通过动手在铜钱草叶片上“作画”作为情境考查学生光合作用的条件知识的掌握情况。
9.【新考法·实践探究】软枣猕猴桃因果型“迷你”、富含氨基酸和维生素,是水果中的新宠。因多为野生,常采用硬枝扦插方式进行育苗。为促进软枣猕猴桃繁育,科研人员研究不同遮阴程度对幼苗光合速率的影响,结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 四组幼苗应置于相同环境温度下 B. 光合速率受光照强度的影响
C. 轻度遮阴时幼苗释放的氧气最多 D. 重度遮阴条件最适宜培育幼苗
【答案】D
【解析】【分析】绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
【详解】A.实验中应控制单一变量,除遮阴程度不同外,四组幼苗应置于相同环境温度下,以排除温度对光合速率的干扰,A正确。
B.从图中可以看出,不同遮阴程度(即不同光照强度)下光合速率不同,说明光合速率受光照强度的影响,B正确。
C.光合速率越高,释放的氧气越多。图中轻度遮阴时光合速率与全光照时相近且相对较高,所以轻度遮阴时幼苗释放的氧气最多,C正确。
D.由图可知,重度遮阴时光合速率最低,不利于幼苗进行光合作用积累有机物,所以重度遮阴条件不适宜培育幼苗,D错误。
故选D。
【新考法·实践探究】通过软枣猕猴桃进行实践探究不同遮阴程度对幼苗光合速率的影响考查学生掌握植物的光合作用的条件知识的掌握情况。
10.【新考法·技术应用】“5G智能温室环境控制系统”是一种智能化管理蔬菜大棚的科学系统,正逐步改变着传统蔬菜种植的面貌。下列管理措施不合理的是( )
A. 监测温度,以及时减小昼夜温差 B. 监测光照强度,光弱时自动补光
C. 监测土壤含水量,以便合理灌溉 D. 监测二氧化碳浓度,以及时增补
【答案】A
【解析】解:A.白天适当升温,有利于光合作用进行,制造更多有机物;夜晚适当降温,可降低呼吸作用强度,减少有机物消耗。增大昼夜温差有利于蔬菜积累有机物,提高产量和品质。若及时减小昼夜温差,会使呼吸作用消耗的有机物增多,不利于蔬菜生长,该措施不合理,故A错误;
B.光照不足时补光可提高光合作用效率,促进有机物合成,故B正确;
C.合理灌溉既能满足植物需水,又能避免根系缺氧,故C正确;
D.二氧化碳是光合作用原料,增补CO2可提升光合速率,故D正确。
故选:A。
要想提高作物的产量就要想办法促进光合作用,并抑制呼吸作用。由其原理可知促进光合作用的措施有:增加光照、增加原料二氧化碳和水。同时我们知道适当提高温度可以促进生物的生命活动,因此适当增加白天的温度可以促进光合作用的进行。而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用。
【新考法·技术应用】试题结合智能温室技术背景,考查学生对光合作用与呼吸作用原理的综合应用能力。
考点01 光合作用的概念、原理及应用
1.温室大棚里增施“气肥”可提高植物光合作用的强度,下图中表示“气肥”的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】A
【解析】解:绿色植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。可见二氧化碳是光合作用的原料,因此增加二氧化碳浓度可以提高植物光合作用强度。在现代温室生产蔬菜的过程中,常常通过增施“气肥”以提高植物光合作用强度,这个所谓“气肥”指的是①二氧化碳。
故选:A。
图中:①二氧化碳,②氧气,③有机物,④水。
解题关键是掌握光合作用在农业生产中的应用。
2.香甜的红薯是植株的块根,关于其中糖类物质主要来源的叙述,正确的是( )
A. 由叶片光合作用制造 B. 由气孔从空气中吸收
C. 由导管从叶运输而来 D. 由根直接从土壤吸收
【答案】A
【解析】解:绿色植物的光合作用完成了物质和能量的两个转化,一是物质转化:绿色植物通过光合作用把通过气孔从外界吸收的二氧化碳和水合成有机物,一部分用来构建自己的身体,一部分为其他生物提供食物来源。同时放出氧气供生物呼吸利用。二是能量转化:是把光能转化成化学能储存在制造的有机物中。因此,红薯中的有机物主要是叶通过光合作用制造的,再通过茎中的筛管运输而来的。
故选:A。
绿色植物通过叶绿体利用光能把二氧化碳和水合成有机物,并储存能量,同时释放出氧气的过程叫光合作用。
本题考查的主要知识点是绿叶在光下制造有机物,综合了茎的作用,考试要认真分析。
3.早春,小区内的玉兰还未长出绿叶,玉兰花已开放(如图所示),玉兰开花过程中需要的有机物主要来源于( )
A. 玉兰花花瓣的光合作用 B. 前一年叶进行光合作用的积累
C. 玉兰根吸收的有机物 D. 玉兰树皮的光合作用
【答案】B
【解析】解:A.花瓣主要是用于吸引昆虫传粉等,不含有叶绿体,不能进行光合作用,所以玉兰花开花过程中的有机物并非来自花瓣的光合作用,A错误。
B.在早春,玉兰还未长出绿叶,此时开花所需的有机物就来自上一年叶片光合作用制造并储存于树干等部位的有机物,通过筛管输送到花等部位,B正确。
C.根从土壤中吸收的是水和无机盐,而不是有机物,根吸收的水和无机盐通过导管向上运输到植物体的各个器官,C错误。
D.树皮主要起保护作用,不含有叶绿体,不能进行光合作用,光合作用的主要场所是叶,D错误。
故选:B。
1.植物体内的能量转换器有线粒体和叶绿体,叶绿体是进行光合作用的场所,能将光能转化为化学能储存在有机物中。
2.筛管的功能是把叶片进行光合作用制造的有机物自上而下运输到其他器官。
3.根的主要功能是从土壤中吸收水和无机盐。
4.光合作用的主要器官是叶,因为叶含有大量的叶绿体。
考查对光合作用的概念的认识理解。
4.乳胶床垫是由天然橡胶汁液经过一系列加工制成的,里面有数以十亿计的微孔,这些微孔有良好的透气性,里面留存的空气有良好的保温能力。工人把橡胶树干的树皮环割让白色的胶乳流出,这些白色的胶乳是( )
A. 从导管中流出的水和无机盐 B. 从筛管中流出的水和无机盐
C. 从导管中流出的有机物 D. 从筛管中流出的有机物
【答案】D
【解析】“白色的胶乳”是植物制造的有机物。筛管是输送有机物的管道,将叶片进行光合作用制造的有机物输送到各个器官。
5.在同一块地里栽培大蒜,一部分在露天环境下栽培,长出的叶片为绿色;另一部分在遮光条件下栽培,长出的叶片为黄色。该实验说明影响叶绿素形成的环境因素是( )
A. 光 B. 无机盐 C. 水 D. 空气
【答案】A
【解析】叶绿素只有在有光的条件下才能形成。可以通过探究实验来探究,如在同一块地里栽培大蒜,若栽培在露天、有光的环境中,长出的叶片是绿色的,而在遮光条件下栽培,长出的叶片是黄色的,说明影响叶绿素形成的环境条件是光。
故选:A。
光是形成叶绿素的重要条件。
关键要知道光是形成叶绿素的重要条件。
6.《齐民要术》中记载“反斧斑驳椎之,名曰嫁枣”。即用斧背捶打树干,破坏枣树某种结构的一部分,适当阻止某物质向下运输,进而提高产量。这一做法中提到的物质和结构分别是( )
A. 无机物、导管 B. 有机物、导管 C. 有机物、筛管 D. 无机物、筛管
【答案】C
【解析】解:筛管是植物韧皮部(树皮内侧)内输导有机养料的管道,由许多管状活细胞上下连接而成,相邻两细胞的横壁上有许多小孔,称为“筛孔”,两细胞的原生质体通过筛孔彼此相通。用斧背狠敲枣树树干,树皮被打得伤痕累累,有机物向下的运输通道a筛管一部分被割断,减少了b有机物向根部的运输,能使有机物集中运输到果实,增加坐果量,提高产量,C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
植物体内的输导组织根据其构造和功能的不同,分为两类。导管的主要功能是自下而上运输水和无机盐。筛管的主要功能是自上而下运输有机物。
解答此类题目的关键是熟记筛管的功能。
7.“它是窃取天火的普罗米修斯,它所获取的光和热,不仅养育了地球上的其他生物,而且使巨大的涡轮机旋转,使诗人的笔挥舞。”植物生理学家季米里亚捷夫的这句话道出了绿色植物光合作用的重要意义。下列关于光合作用意义的叙述,错误的是( )
A. 为动物和人类提供食物 B. 为自身生活提供有机物
C. 为动物和人类提供能量 D. 为自身生活提供无机盐
【答案】D
【解析】【解答】A、植物通过光合作用制造的有机物是动物和人类食物的主要来源。A正确。
B、光合作用是植物自身制造有机物的主要方式,供给了植物自身生长、发育、繁殖的需要。B正确。
C、植物通过光合作用储存的能量,在植物作为食物被动物和人类消耗时,这些能量被释放出来,供给了动物和人类的生命活动。C正确。
D、光合作用的主要产物是有机物和氧气,而不是无机盐。无机盐通常是通过植物的根系从土壤中吸收的。D错误。
故答案为:D
【分析】光合作用是绿色植物吸收光能,将二氧化碳和水合成有机物,并释放氧气的过程。这个过程中,植物制造了有机物,并储存了能量。这些有机物不仅供给了植物自身生长、发育、繁殖的需要,而且也为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源和能量来源。
8.在图2所示装置两侧各放入相同数量的衣藻(图1),请你预测一段时间后,衣藻的分布情况为( )
A. 两侧一样多 B. 有光一侧较多 C. 无光一侧较多 D. 无法比较
【答案】B
【解析】【解析】衣藻具有眼点,眼点有感光的作用,在光线的照射下,衣藻能够借助鞭毛的活动游到光线充足的地方进行光合作用。这是因为光合作用需要光能,而衣藻通过光合作用可以将光能转化为化学能,用于合成有机物和释放氧气。因此,衣藻会积极地寻找光照充足的环境来进行光合作用,所以预测一段时间后,衣藻在有光一侧较多,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.在杨树、柳树、葡萄等植物茎上剥去一圈树皮,一段时间后,这株植物依然继续生长,但切口处树皮明显增厚,甚至会形成瘤状物。这是由于破坏了( )
A. 导管 B. 筛管 C. 形成层 D. 表皮
【答案】B
【解析】解:植物茎中的筛管主要位于植物茎的韧皮部,在杨树、柳树、葡萄等植物茎上剥去一圈树皮,会破坏筛管,有机物无法向下运输,导致切口处树皮明显增厚,甚至会形成瘤状物,ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
植物体内物质的运输:植物体内有两种运输管道,导管运输水和无机盐,由下向上;筛管运输有机物,由上向下。环剥树皮会切断筛管,导致有机物运输受阻,在环剥处上方积累。
掌握筛管的位置和对有机物的运输是解答本题的关键。
11.沙沙同学在观察周边环境的植物时发现植物的叶有互生、对生、轮生等不同着生方向,请推测这样排列的意义是( )
A. 利于叶片充分接受光照 B. 利于吸收水和无机盐
C. 利于释放大量的氧气 D. 利于充分释放二氧化碳
【答案】A
【解析】解:A、植物叶的互生、对生、轮生、簇生等不同着生方向,使叶片之间尽可能互不遮挡,能充分利用空间,以最大面积接受光照,从而有利于进行光合作用,制造更多的有机物,为植物的生长、发育和繁殖提供物质和能量基础,故A符合题意。
B.植物吸收水分和无机盐主要是通过根系,故B不符合题意。
C.植物释放氧气是光合作用的结果,而叶片排列方式主要是影响光照的吸收效率,进而间接影响光合作用,但不是直接为了释放大量氧气而呈现特定的排列方式,故C不符合题意。
D.植物通过呼吸作用释放二氧化碳,但这与叶片的着生方式没有直接关系。叶片的排列主要是为了优化光合作用,而不是为了释放二氧化碳,故D不符合题意。
故选:A。
13.我国航天员和科学家一起开展了空间植物栽培实验,图为中国航天员展示在中国空间站种植的生菜。在太空栽培植物的过程中,不需要提供( )
A. 水 B. 无机盐 C. 有机物 D. 二氧化碳
【答案】C
【解析】解:植物的生长需要水、无机盐、二氧化碳等物质,这些物质可以从外界获得,而有机物是植物通过光合作用制造的,因此,在太空种植水稻时,无需为其提供有机物。因此,ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
绿色植物利用光提供的能量,在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程就叫光合作用。
掌握光合作用的相关知识是解决本题的关键。
15.嵩县地区的农业种植中常采用玉米和黄豆套种的方法,这样操作的主要目的是( )
A. 充分利用光能,提高作物产量 B. 改善土壤肥力
C. 减少病虫害 D. 增加蒸腾作用
【答案】A
【解析】解:玉米和黄豆套种属于间作,利用两种作物植株高度的差异,分层利用光能,提高光能利用率。因此,嵩县地区的农业种植中常采用玉米和黄豆套种的主要目的是充分利用光能,提高作物产量,A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
光合作用原理在生产上的应用有:合理密植、间作套种等。
掌握光合作用原理在生产上的应用是解答本题的关键。
考点02 光合作用的相关实验
1.下图是英国科学家普利斯特利做过的一个实验示意图(注:玻璃罩是密封的),实验得出:植物可以恢复由于老鼠呼吸而变“坏”的空气。说明植物光合作用消耗了( )
A. 一氧化碳 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 氮气
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查呼吸作用和光合作用,解答此题的关键是熟练掌握呼吸作用和光合作用,并能够通过实验现象对呼吸作用、光合作用的原料和产物做出正确的判断。
【解答】
装置图是著名的普利斯特利实验,此实验的结论是植物能够更新因为动物呼吸变得污浊的空气。动物呼吸排出的二氧化碳,绿色植物进行光合作用吸收二氧化碳,产生的氧气。普利斯特利实验得出:植物可以恢复由于老鼠呼吸而变“坏”的空气,说明植物光合作用消耗了二氧化碳。
故选C。
2.某生物兴趣小组将银边天竺葵(甲表示银边)在黑暗中处理一昼夜后,用两个黑纸片把叶片同一位置的上下两面遮盖起来(如图),放在阳光下照射几个小时,然后取下遮盖的纸片和叶片,对叶片进行酒精脱色处理,漂洗后在甲、乙、丙处滴上碘液,会变蓝的部位是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 甲和乙
【答案】C
【解析】解:光合作用的场所是叶绿体,叶片甲处没有叶绿体,因此甲处不能进行光合作用合成淀粉;光合作用的必备条件是光,乙处进行了遮光,故不能进行光合作用合成淀粉。淀粉具有遇碘变蓝的特性,因此对叶片进行酒精脱色处理,漂洗后在甲、乙、丙处滴上碘液,会变蓝的部位是丙,ABD不符合题意, C符合题意。
故选:C。
图中甲和丙形成以叶绿体为变量的对照,乙和丙形成以光为变量的对照。
掌握光合作用的条件、场所和产物是解答本题的关键。
3.如图为“探究绿叶在光下制造有机物”实验的部分操作步骤,其中能使叶片的绿色褪去的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【分析】绿叶在光下制造有机物的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色,实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素,光合作用的场所是叶绿体。
【详解】A.此步骤是暗处理,目的是去除原有的淀粉,故A错误。
B.此步骤是遮光和照光,形成对照实验,故B错误。
C.此步骤是脱色,可以通过酒精溶解叶绿素,使叶片褪色,故C正确。
D.此步骤是显色,可以检验淀粉的生成,故D错误。
故选C。
4.某同学利用如图所示装置研究黑藻的光合作用。下列有关该实验的叙述,错误的是( )
A. 本实验可以探究黑藻的光合作用是否能够产生氧气
B. 乙装置的作用是排除黑藻和光照对实验结果的影响
C. 甲装置中收集到的气体可以使带火星的小木条复燃
D. 光照强度改变会影响甲装置内单位时间气泡产生量
【答案】B
【解析】A.甲乙两组实验的变量是金鱼藻,故本实验可以探究黑藻的光合作用是否能够产生氧气,A正确。
B.对照实验具有变量的唯一性,乙装置是排除水对实验结果的影响,起对照作用,B错误。
C.甲装置中收集到的气体是黑藻在光下进行光合作用制造的氧气。而氧气能助燃,能使带火星的小木条复燃,C正确。
D.在一定范围内,光照强度越强,光合作用越强。故光照强度改变会影响甲装置内单位时间气泡产生量,D正确。
故选:B。
绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
可见光合作用的原料是二氧化碳和水;场所是叶绿体;条件是光;产物是:有机物和氧。
正确识记并理解光合作用的过程和对照实验的设计方法是解题的关键。
5.如图为“验证绿叶在光下制造淀粉”实验过程:以下说法不正确的是( )
A. 实验中必须对植物进行24h暗处理
B. 加热时大烧杯里装有酒精,而小烧杯里装有水
C. 酒精的作用是溶解叶片中的叶绿素
D. 该实验同时验证了光合作用必须条件是光照、产物之一是淀粉
【答案】B
【解析】【分析】(1)“验证绿叶在光下制造淀粉”的实验步骤:暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组,没有处理是的就是对照组。
【详解】A.实验前对植物进行24h暗处理,能确保叶片中原有的淀粉被消耗殆尽,这样在后续光照处理后检测到的淀粉,就是叶片在实验过程中通过光合作用制造的,从而保证实验结果的准确性,A正确。
B.加热时大烧杯里装有水,小烧杯里装有酒精,是因为酒精易燃,隔水加热可避免酒精直接加热引发火灾,此选项说反了,B错误。
C.酒精能溶解叶绿素,经过酒精处理后,叶片中的叶绿素被溶解,叶片变成黄白色,这样在滴加碘液后,更容易观察到叶片颜色的变化,以判断是否有淀粉生成,C正确。
D.实验中,遮光部分和未遮光部分形成对照,遮光部分不能进行光合作用,未遮光部分能进行光合作用,滴加碘液后,未遮光部分变蓝,说明产生了淀粉,遮光部分不变蓝,说明没有产生淀粉,由此验证了光合作用必须的条件是光照,产物之一是淀粉,D正确。
故选B。
6.下图为植物光合作用的相关实验装置。下列叙述正确的是( )
A. 将水煮沸的主要目的是去除水中的氧气
B. 滴加碘液检测发现①号实验中金鱼藻变蓝色
C. 本实验的目的是验证光合作用需要光照
D. 加入的金鱼藻先暗处理是为了消耗原有淀粉
【答案】D
【解析】【分析】(1)对照实验指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同之外,其他条件都相同的实验。其中这一种不同的条件就是单一实验变量。(2)绿色植物的光合作用通过叶绿体利用光能把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物并释放出氧气。
【详解】A.本实验的变量是二氧化碳,将水煮沸的主要目的是去除水中的二氧化碳,不是氧气,以免试管内残留二氧化碳,影响后续实验,故A错误。
B.①号没有二氧化碳,不能进行光合作用制造淀粉,故滴加碘液检测发现①号实验中金鱼藻不变蓝色,故B错误。
C.①号没有二氧化碳,②号有二氧化碳,变量是二氧化碳,不是光照,故本实验的目的是验证光合作用需要二氧化碳,故C错误。
D.暗处理是为了让植物消耗掉原有的淀粉,确保实验开始时植物体内没有淀粉残留,从而更准确地检测光合作用产生的淀粉,故D正确。
故选D。
(一)单项选择题
1.如图是玉米单株光合作用强度与种植密度的关系曲线图,下列相关叙述中,不正确的是( )
A. 随着种植密度增大,单株光合强度逐步减弱 B. 种植密度越小,玉米的亩产量越高
C. 合理密植有利于提高玉米亩产量 D. a点附近曲线下降是因为叶片相互遮挡
【答案】B
【解析】点拨:合理密植有利于农作物充分利用光能,提高作物产量。种植过密,植物叶片相互遮盖,只有上部叶片进行光合作用;种植过稀,部分光能得不到利用,光能利用率低。可见,种植密度小,玉米的亩产量不一定高,而合理密植有利于提高玉米亩产量;a点附近种植密度大,曲线下降是因为叶片相互遮挡,B错误、ACD正确。
2.栽种黄瓜、豆角、葡萄等植物时,往往都要搭建支架供其“攀爬”,这样做的主要意图是( )
A. 有利于施肥、采摘等管理活动 B. 防止地面上的昆虫啃食植物体
C. 为了使田地更加整齐、美观 D. 可以帮助植物有效的利用光照
【答案】D
【解析】【分析】植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。植物进行光合作用的主要器官是叶,面积越大,制造的有机物就越多,所以在农业生产上应合理密植。
【详解】合理密植是指在单位面积上,栽种作物或树木时密度要适当,行株距要合理。一般以每亩株数(或穴数)表示。株距、行距要多少才算合理,必须根据自然条件、作物的种类、品种特性、以及耕作施肥和其他栽培技术水平而定。
合理密植是增加作物产量的重要措施。通过调节植物单位面积内个体与群体之间的关系,使个体发育健壮,群体生长协调,达到高产的目的。
合理密植,有利于充分利用光能,提高光合效率。种植过密,植物叶片相互遮盖,只有上部叶片进行光合作用;种植过稀,部分光能得不到利用,光能利用率低,只有合理密植才是最经济的做法。
由上可知,种植黄瓜、扁豆等蔬菜时,往往都要用竹竿搭建支架供其“攀爬”,这样可以使植物的叶充分伸展,充分的接受阳光,扩大光合作用的面积,提高光合作用的效率,增加产量,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.绿色植物的光合作用是地球生态稳定的中流砥柱。只要阳光照耀,这场生命与光的协奏就永不停息。下列说法正确的是( )
A. 甲图中,A表示氧气,C表示二氧化碳
B. B代表水,是光合作用的原料之一
C. 图乙中的N点时,植物只进行呼吸作用
D. 图乙中的植物要积累有机物,大棚内光照强度至少应大于P点
【答案】B
【解析】解:A.光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气。甲图中,叶片进行光合作用时,A是二氧化碳,C是氧气,A错误。
B.水是光合作用的原料之一,图中B由下往上运输,代表水,B正确。
C.N点二氧化碳吸收相对量为0,此时光合作用吸收的二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量相等,植物既进行光合作用,也进行呼吸作用,C错误。
D.当光照强度大于N点时,植物光合作用制造的有机物多于呼吸作用消耗的有机物,开始积累有机物,D错误。
故选:B。
1.图甲,A是二氧化碳,B是水,C是氧气,D是有机物。
2.光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放氧气的过程。
考查对光合作用的概念及呼吸作用与光合作用的区别和联系的认识理解。
4.“贝藻套养”是一种常见的海水养殖模式,下列叙述错误的是( )
A. ①表示吸收二氧化碳进行光合作用 B. ②表示藻类为贝类提供有机物
C. 藻类结构简单,都是单细胞生物 D. 该模式对缓解温室效应有一定的作用
【答案】C
【解析】解:A.①表示藻类吸收二氧化碳并释放氧气的光合作用,A正确。
B.②表示贝类摄食藻类,利用藻类中的有机物作为食物来源和能量来源,贝类作为消费者,它们不能自己制造有机物,必须通过摄食其他生物(如藻类)来获取能量和营养物质,B正确。
C.虽然有些藻类是单细胞的,如衣藻,但并非所有藻类都是单细胞生物,例如海带、紫菜等就是多细胞的藻类,C错误。
D.“贝藻套养”模式中的藻类能够吸收大量的二氧化碳进行光合作用,这有助于减少大气中的二氧化碳浓度,从而对缓解温室效应有一定的作用,D正确。
故选:C。
藻类通过光合作用吸收二氧化碳,利用光能将其转化为有机物,同时释放氧气。藻类作为生产者,合成的有机物为贝类等消费者提供能量。藻类吸收的二氧化碳一部分被固定在贝类的贝壳中,减少了大气中的二氧化碳。大气中的二氧化碳是温室气体之一,减少其浓度可以缓解温室效应。
解答此类题目的关键是掌握绿色植物的光合作用和对生物圈的影响。
5.将一株天竺葵置于黑暗环境一昼夜,然后移至光下,如图为天竺葵植株随光照强度增强二氧化碳吸收(释放)量发生变化的坐标曲线图。下面说法错误的是( )
A. 在AB段,随着光照增强,天竺葵植株的光合作用强度越来越强
B. 在B点时,天竺葵植株的光合作用强度等于呼吸作用强度
C. 在C点时,天竺葵植株积累的光合产物最多
D. 在D点时,天竺葵植株叶片制造的有机物,可通过筛管运输到根、茎部位
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查光合作用和呼吸作用的相互关系,掌握光合作用制造有机物而呼吸作用消耗有机物是解题的关键。
【解答】
植物光合作用的原料是二氧化碳和水,表达式为:二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧;呼吸作用的公式:有机物+氧→二氧化碳+水+能量。植物的光合作用与光照强度和二氧化碳的浓度等有关。如果植物的光合作用的强度大于呼吸作用的强度,植物体内的有机物就会积累。如图所示:AB段光合作用逐渐增强,B点光合作用与呼吸作用相等,BCD段光合作用大于呼吸作用
A.在AB段,随着光照增强天竺葵植株的光合作用强度越来越强,正确;
B.在B点时,天竺葵植株的光合作用强度等于呼吸作用强度,正确;
C.天竺葵植株积累光合产物有机物最多的点应该是D点,错误;
D.在D点时,天竺葵植株叶片制造的有机物,可通过筛管运输到根茎部位,正确。
故选C。
6.如图是植物工厂部分内部结构示意图,它是一种室内植物生产设施,可对温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、氧气浓度、以及营养液等条件进行精确控制。根据你学习的有关植物学相关知识,判断下列说法错误的是( )
A. 搅拌能增加营养液中的氧含量
B. 可通过延长光照时间提高作物产量
C. 紫外线消毒器可杀死回收液中所有微生物
D. 植物工厂实现了立体化种植,土地使用效率更高
【答案】C
【解析】解:A.搅拌操作能够促进营养液与空气的充分接触,从而增加溶解氧含量。A正确;
B.光合作用的必备条件是光,延长光照时间提高光合作用速率,提高作物产量,B正确;
C.紫外线消毒主要通过破坏微生物DNA结构实现杀菌,但芽孢形态的细菌具有厚实的芽孢壁和低含水量,对紫外线具有较强抵抗性,因此紫外线消毒器无法完全杀灭所有微生物,C错误;
D.立体化种植通过空间垂直利用提高了单位面积种植密度,土地使用效率更高,D正确。
故选:C。
光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能,将二氧化碳和水转化为储存能量的有机物,并释放出氧气。
解答本题的关键是掌握紫外线杀菌原理及其局限性的知识内容。
7.生物小组同学用如图所示装置,研究金鱼藻的光合作用。当LED灯管调至第1级时,金鱼藻每分钟产生的气泡数量最多。生物小组同学用如图所示装置,研究金鱼藻的光合作用。当LED灯管调至第1级时,金鱼藻每分钟产生的气泡数量最多。下列有关该实验的叙述错误的是( )
A. 调节灯管的高度可以改变光照强度 B. 水中二氧化碳含量会影响光合作用
C. 灯管调至第1级时,光合作用最强 D. 该过程中金鱼藻只能进行光合作用
【答案】D
【解析】解:A.可升降的LED灯距离不同,表示光照强度不同,所以此实验探究的环境因素是光照强度对金鱼藻光合作用的影响,A正确。
B.二氧化碳光合作用的原料之一,二氧化碳的浓度可影响光合作用的速率。在一定范围内,二氧化碳浓度越高,光合速率越高。烧杯中的碳酸氢钠溶液能够释放二氧化碳,使金鱼藻光的光合作用增强,B正确。
C.相同时间内,LED灯管调至第3级时,因为烧杯中的金鱼藻与灯的距离越远,光照越弱,光合作用就弱,此时产生的气泡最少,LED灯光调至第1级时离金鱼藻距离最近、光照强度最强,金鱼藻的光合速率最高,产生的气泡最多,C正确。
D.金鱼藻在有光和无光条件下都可以进行呼吸作用,因此,该过程中金鱼藻不仅进行光合作用,还能进行呼吸作用,D错误。
故选:D。
(1)光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
(2)呼吸作用是生物吸收氧气,放出二氧化碳的过程。光合作用和呼吸作之间是相互依存的关系,它们互为原料和产物。
解题关键是掌握光合作用和呼吸作用相关知识。
(二)非选择题
8.图1玉米套种大豆是近年来国家大力倡导的种植模式,能实现同一地块玉米不减产,多收一茬豆。图2三种类型以叶片向外伸展程度划分的。结合下图分析回答问题:
(1)为保障套种的大豆能充分利用光能,玉米需选取图2中的________品种最好。而大豆宜选叶片颜色较深的品种,这样通过________捕获的太阳光的效率更高。
(2)根瘤菌与大豆属于______关系,此关系提升了土壤肥力,也有利于玉米生长。以严格意义来定义,图3中属于果实的有________________。
(3)近年来,国内大豆年产量约2000多万吨,每年需要进口近亿吨的大豆,请为我国大豆增产、减少对进口依赖,提两点建议_______________________________________________________。
【答案】(1)紧凑型; 叶绿体
(2)共生; 玉米粒、豆荚
(3)积极恢复东北地区的大豆种植面积;积极推广大豆玉米带状复合种植;积极发展其它作物的油料生产,探索替代产品
【解析】【分析】
1.绿色植物通过叶绿素捕获太阳光,利用光提供的能量,在叶绿体中合成淀粉等有机物,并且把光能转化为化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。影响光合作用的外在因素有:光照强度、二氧化碳浓度、温度等。
2.根瘤菌能与豆科植物共生形成根瘤。根瘤菌能将空气中的氮还原成氨供植物利用,使土壤中含氮的无机盐的含量增高;植物能够给根瘤菌提供有机物。
(1)紧凑型品种的玉米上部叶片与茎的夹角小,可以使中部叶片更容易接受光照,有利于玉米植株的光合作用;下部叶片比较短,有利于空气流通,使中部叶片获得的二氧化碳更多,也有利于玉米植株的光合作用。同时,紧凑型玉米还能让更多的光线透过,有利于大豆能充分进行光合作用。所以,为保障套种的大豆能充分利用光能,玉米需选取图2中的紧凑型品种最好。叶绿体是光合作用的场所,把光能转化为化学能贮存在有机物中,是绿色植物细胞特有的一种能量转换器。叶绿体中含有叶绿素,叶绿素能够吸收光能,为光合作用提供能量。因此,大豆宜选叶片颜色较深、叶绿体较多的品种,这样通过叶绿体捕获的太阳光的效率更高。
(2)根瘤菌是一种生活在豆科植物根瘤中的细菌,它可以将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质,而植物则为根瘤菌提供有机物。所以,根瘤菌与大豆属于共生关系,此关系提升了土壤肥力,也有利于玉米生长。我们俗称的玉米种子,其实是其种皮与果皮愈合形成的籽粒,故“玉米粒”属于果实而不是种子。豆荚是由大豆种子和果皮形成的果实。所以,以严格意义来定义,图3中属于果实的有玉米粒、豆荚。
(3)为我国大豆增产、减少对进口依赖,提的建议可以是:积极恢复东北地区的大豆种植面积;积极推广大豆玉米带状复合种植;积极发展其它作物的油料生产,探索替代产品。
9.2023年12月,习近平总书记在广西视察时指出,广西是我国蔗糖主产区,要把这一特色优势产业做强做大,为保障国家糖业安全、促进蔗农增收致富发挥更大作用。甘蔗属于热带、亚热带作物,喜高温和强光照,是制作蔗糖的主要原料。其生长过程分为:萌芽期、幼苗期、分蘖期、伸长期和成熟期五个阶段。如图为甘蔗种植场景图,回答下列问题。
(1)1~3月,蔗农用甘蔗茎繁殖新植株(如图甲所示),这种生殖方式是________(填“无性生殖”或“有性生殖”)。 5~6月为甘蔗分蘖期,此阶段需进行中耕松土(如图乙所示),增加土壤中氧气含量,有利于甘蔗根系进行______,促进根的生长。
(2)6~10月是甘蔗伸长期,此阶段植株光合作用旺盛,空气中的二氧化碳经叶片表皮的______进入植株体内,成为光合作用的原料,广西属亚热带季风气候,能较好满足甘蔗进行光合作用所需要的温度、水分和______条件。
(3)在甘蔗伸长期和成熟期,蔗农会将枯黄的叶片剥掉(如图丙所示),减少其对_______的消耗。
(4)为实现乡村振兴,某村委组织当地群众利用成片旱地种植甘蔗。为提高甘蔗产量、促进蔗农增收,选择的品种应具有______等优良性状(答出一点即可)。
【答案】(1)无性生殖;呼吸;
(2)气孔;光照;
(3)有机物;
(4)抗旱。
【解析】解:(1)甘蔗没有经过两性生殖细胞的结合,直接由甘蔗茎繁殖新植株的方式属于无性繁殖。经常松土,可以使土壤疏松,土壤缝隙中的空气增多,有利于根的呼吸,促进根的生长。
(2)植物光合作用的主要器官是叶,空气中的二氧化碳由叶的气孔进入叶肉细胞,作为光合作用的原料,光合作用产生的氧气通过叶片表皮的气孔释放到大气中,广西属亚热带季风气候,能较好满足甘蔗进行光合作用所需要的光照、温度、水等条件。
(3)在甘蔗伸长期和成熟期,蔗农会将枯黄的叶片剥掉,降低植物体内有机物的分解,利于提高农作物的产量。
(4)干旱促使甘蔗增加自己的根长与根数,从土壤中吸收并利用水分,所以旱地种植甘蔗,选择的品种应具有抗旱等优良性状。
10.精准扶贫是当前新农村建设的首要任务,建造塑料大棚生产有机农产品,可以有效促进农民增收。金乡白梨瓜因无公害、肉质甜脆、口感清爽深受消费者青睐,如图依次为大棚、梨瓜、叶片进行的三项生理过程,晴朗的夏季光合作用和呼吸作用的强度以及大棚内二氧化碳含量的变化曲线。请你联系教材内容学以致用:
(1)为提高坐瓜率,果农会将当日开放的梨瓜雄蕊与雌花的柱头“对花”,该过程在生物学上称为______。
(2)王大爷将取暖用的蜂窝煤炉搬进大棚,升温的同时还可以提高______的浓度,进而增强梨瓜的______作用。
(3)图三中,梨瓜白天进行的生理活动有______(填字母)。
(4)图四中,能表示图三C过程的曲线为______(填标号)。
(5)图五中,梨瓜有机物积累最多的点是______(填字母)。
【答案】(1)传粉
(2)二氧化碳;光合
(3)ABC
(4)Ⅰ
(5)d
【解析】此题考查了植物的传粉、光合作用原理的应用及影响光合作用的因素、植物的三大生理作用、光合作用与呼吸作用的关系。明确植物的传粉、光合作用原理的应用及影响光合作用的因素、植物的三大生理作用、光合作用与呼吸作用的关系是解决此题的关键。
(1)花粉落到雌蕊柱头上的过程叫做传粉。果农会将当日开放的梨瓜雄蕊与雌花的柱头“对花”,该过程在生物学上称为人工辅助传粉。
(2)光合作用能制造有机物,二氧化碳是光合作用的原料,王大爷将取暖用的蜂窝煤炉搬进大棚,升温的同时还可以提高二氧化碳的浓度,进而增强梨瓜的光合作用,提高农作物的产量。
(3)光合作用进行的条件是光照,呼吸作用在有光和无光的条件下均在进行,只要是活细胞都在进行。蒸腾作用白天和晚上都在进行,但受光照,温度等因素的影响,一定范围内光照强度、温度高蒸腾作用强,反之较弱。图三中,C吸收二氧化碳,释放氧气,表示光合作用;B释放水蒸气,表示蒸腾作用;A吸收氧气产生二氧化碳,表示呼吸作用。所以植物在白天进行A呼吸作用、B蒸腾作用和C光合作用。
(4)光合作用进行的条件是光照,呼吸作用在有光和无光的条件下均在进行,只要是活细胞都在进行。据此可知图四中Ⅰ在白天6点~18点进行,是光合作用,Ⅱ时刻进行,是呼吸作用。可见图四中能表示图三C光合作用的是Ⅰ。
(5)据图五可见:6~18点,二氧化碳含量减少,则光合作用的强度大于呼吸作用的强度,植物积累有机物,过了18点,植物的呼吸作用的强度大于光合作用的强度,植物消耗有机物,因此,d点积累有机物最多。
11.大豆是我国重要的粮油、饲料兼用作物。如图所示,
大豆和玉米套种能够充分利用土地,减少田间病虫害,增加总产量。但是玉米会对大豆生长发育造成遮蔽,影响大豆对光的采集和利用。为研究不同遮蔽对苗期大豆光合作用的影响,科研人员进行了如下实验:
①实验在人工气候室内进行,白天温度25℃,晚上20℃,每天光照12小时。
②选取大小相似的大豆幼苗若干,设置不同程度遮蔽处理,在上午10:00到12:00测定光合速率,实验处理及结果如下表:
组别
遮蔽程度
光照强度
光合速率
(μmol.m-2,s-1)
(μmolCO2.m-2,s-1)
第一组
遮光20%
320
14. 12
第二组
遮光40%
240
12. 29
第三组
遮光75%
100
10. 49
(1)遮蔽程度可以反应___________对大豆光合作用的影响。分析数据可知,随着遮蔽程度增加,大豆光合速率_______。
(2)研究人员用碘液检测了叶片中产生的淀粉,结果如下图所示:
①为了避免叶绿素颜色干扰,染色前要进行的操作是___________________。
②第一组检测结果应为图____。请从处理方法、淀粉产生和颜色变化的角度说明理由___________________________________________。
(3)本实验还需增加一组对照实验,处理方法是_________________________。
(4)根据上述实验结果,请你提出在大豆和玉米套种时可以增产的措施___________________________。
【答案】(1)光照强度;降低/下降
(2)①去除叶绿素(酒精脱色);②Ⅲ;因为第一组处理是遮光20%,光照强度强,叶片光合速率最高,产生的淀粉最多,蓝色越深(处理方法、颜色、淀粉含量答出任意2点,前后逻辑自洽即可给分)
(3)正常光照(或不遮光/照光)
(4)调整大豆、玉米种植距离,使玉米对大豆的遮蔽效果适当。(合理密植角度作答即给分)
【解析】【分析】
在阳光的照射下,叶绿体可以把根吸收来的水分和由气孔进来的二氧化碳,合成植物所需要的养料,同时释放出氧气,这种作用叫做光合作用。
【详解】
(1)遮蔽程度不同,光照强度不同。遮蔽程度可以反应光照强度对大豆光合作用的影响。分析数据可知,随着遮蔽程度增加,大豆光合速率降低。
(2)①用酒精溶解叶片中的叶绿素,使叶片变成黄白色,目的是避免叶绿素颜色干扰,便于观察,以使实验结果更明显。
②因为第一组处理是遮光20%,光照强度强,叶片光合效率最高,产生的淀粉最多,蓝色越深。第一组检测结果应为图Ⅲ。
(3)设置对照实验,使实验结果具有说服力。本实验还需增加一组对照实验,处理方法是正常光照。
(4)调整大豆、玉米种植距离,使玉米对大豆的遮蔽效果适当,可以增加农作物的光合作用,提高产量。
【点睛】
对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。
12.阅读材料,回答下列问题。
蓝莓果实(图1)被誉为“小浆果之王”,其中含有大量的花青素和较高含量的维生素,具有预防癌症、保护视力、延缓衰老等功效。蓝莓果实内含有细小的种子,通常呈深色颗粒状。蓝莓可以通过种子繁殖,还可以通过扦插、嫁接等多种方式繁殖。
现代温室中常采用无土栽培技术种植蓝莓,系统化进行水肥管理。温室中可通过补光、增施“气肥”、调控温度等措施来促进蓝莓叶片的光合作用。为了提高结实率,可在蓝莓的花期投放蜜蜂、熊蜂等访花昆虫。
呼吸作用是蓝莓果实储藏过程中最主要的生理活动。气体传感信息装置(图2)可以监测一段时间内密闭容器中氧气和二氧化碳含量的变化,通过信号处理、建立模型来测定蓝莓果实的呼吸作用强度。在蓝莓果实储藏过程中可通过调控温度或气体含量来减少有机物的消耗。
(1)蓝莓果实中的种子是由雌蕊中的 ______发育而来。材料中介绍了蓝莓的 ______(填“有性”“无性”或“有性和无性”)生殖。
(2)无土栽培蓝莓成功的原因是培养液中含有植物生长必需的 _______________。补光可以使叶绿体中的 ______吸收更多的光能,从而促进有机物的合成。增施的“气肥”通常是 _________。在花期投放的蜜蜂、熊蜂能 ___________________,从而提高蓝莓的结实率。
(3)图2所示装置监测到某种气体的含量在一段时间内逐渐下降,该气体为 ______。
(4)在储藏过程中,适当降低储藏室中的温度能减少蓝莓果实中有机物的消耗,原因是:降低温度可以 _______________________。
【答案】胚珠;有性和无性;
水和无机盐;叶绿素;二氧化碳;帮助蓝莓传粉;
氧气;
降低呼吸作用强度
【解析】(1)由果实和种子形成过程图可知,蓝莓果实中的种子是由雌蕊中的胚珠发育而来。蓝莓可以通过种子繁殖,属于有性生殖,还可以通过扦插、嫁接等多种方式繁殖,属于无性生殖。因此,材料中介绍了蓝莓的有性和无性生殖。
(2)无土栽培蓝莓成功的原因是培养液中含有植物生长必需的水和无机盐。绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。补光可以使叶绿体中的叶绿素吸收更多的光能,从而促进有机物的合成。二氧化碳是光合作用的原料,增施的“气肥”通常是二氧化碳。在花期投放的蜜蜂、熊蜂能帮助蓝莓传粉,从而提高蓝莓的结实率。
(3)氧气是呼吸作用的原料,在储存时要降低呼吸作用,减少有机物的分解,因此,图2所示装置监测到氧气的含量在一段时间内逐渐下降。
(4)在一定范围内温度越高,呼吸作用越旺盛。在储藏过程中,适当降低储藏室中的温度能减少蓝莓果实中有机物的消耗,原因是:降低温度可以降低呼吸作用强度。
1.细胞利用氧将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。
2.绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
3.果实和种子形成过程如图:
掌握果实种子的形成过程、有性生殖和无性生殖的含义、光合作用和呼吸作用在生产中的应用、动物在自然界中的作用是解题的关键。
· 命题点01 光合作用的概念、过程及应用
一、选择题。
1.(2025·青海西宁卷)下列农业措施与所运用的主要生物学原理不相符的是( )
A. 春播时对土壤进行耕和耙——保证种子萌发时有充足的空气
B. 移栽树苗时常剪去大量的枝叶——减少叶片中有机物的消耗
C. 水淹的农田及时排涝——保证农作物根部的呼吸作用正常进行
D. 温室大棚中增加二氧化碳浓度——促进绿色植物的光合作用
【答案】B
【解析】解:A、春播时对土壤进行耕和耙,可使土壤疏松,保证种子萌发时有充足的空气,A正确;
B、移栽树苗时常剪去大量的枝叶,是为了降低植物的蒸腾作用,减少水分的散失,提高移栽植物的成活率,不是减少叶片中有机物的消耗,B错误;
C、水淹的农田及时排涝,是为了保证农作物根部能获得充足的氧气,使呼吸作用正常进行,C正确;
D、二氧化碳是光合作用的原料,温室大棚中增加二氧化碳浓度,能促进绿色植物的光合作用,D正确。
故选:B。
呼吸作用在农业生产上的应用:
①深耕松土给农作物深耕松土可以增加土壤中氧气的含量,根部氧气供应充足时,呼吸作用旺盛.有利于根部的生长和对无机盐等养料的吸收。
②增加昼夜温差在温室中栽培瓜果蔬菜时,适当降低夜间温度,可减少植物呼吸作用对有机物的消耗,提高农作物中营养物质的含量。
③延长水果、蔬菜的储藏时间储藏农作物产品时,应尽量降低呼吸作用强度,减少对有机物的消耗.因此采用降低环境温度、减少氧气含量的方法,可延长水果、蔬菜的储藏时间。
掌握植物的光合作用、呼吸作用、种子的萌发、蒸腾作用等知识是解决本题的关键。
2.(2025·西藏卷)为探究光照强度对金鱼藻光合作用的影响,某兴趣小组将金鱼藻放在离光源不同距离处,进行照射,收集数据并绘制成图(如图)。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 光合作用需要光照 B. 光合作用可以产生气体
C. 光照强度越大,光合作用越弱 D. 金鱼藻距离光源越远,产生的气泡越少
【答案】C
【解析】解:A、实验中用不同距离的光源照射,气泡数随距离缩短而增加,说明光合作用需要光照,A正确。
B、金鱼藻光合作用释放氧气,表现为气泡产生,B正确。
C、图示距离越近(光照强度越大),气泡数越多,表明光合作用越强,而不是光合作用越弱,C错误。
D、距离光源越远,光照强度越小,气泡数减少,D正确。
故选:C。
绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水合成储存着能量的有机物(如淀粉),同时释放出氧气的过程,叫作光合作用。二氧化碳和水是进行光合作用的原料,有机物和氧气是光合作用的产物,光是进行光合作用的必要条件,叶绿体是进行光合作用的场所。
解题关键是掌握植物的光合作用相关知识。
3.(2025·四川广元卷)下列农业生产上的措施与目的不相符的选项是( )
选项
措施
目的
A
移栽树苗时去掉部分叶片
减弱蒸腾作用
B
果园放置蜂巢,养殖蜜蜂
帮助果树传粉;增加蜂蜜产量
C
利用嫁接方式繁育果树
保持优良特性,加快开花结实
D
储藏白菜的地窖留有通风孔
促进植物细胞的光合作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】解:A、植物的蒸腾作用主要通过叶片进行,故移栽树苗时去掉部分叶片的目的是减弱蒸腾作用,提高移栽成活率,A不符合题意。
B、果园放置蜂巢,养殖蜜蜂能帮助果树传粉,增加果树的产量;还能增加蜂蜜的产量,B不符合题意。
C、嫁接属于无性生殖,能保持亲本的优良特性,还能快速繁殖,加快开花结实,C不符合题意。
D、储藏白菜的地窖留有通风孔是为了降低温度,抑制植物细胞的呼吸作用,D符合题意。
故选:D。
1、光合作用原理在生产上的应用有:合理密植、提高二氧化碳浓度等。
2、从开花到结果,必须经过传粉和受精两个重要的生理过程。
3、植物的呼吸作用与人类生产生活的关系体现在:农业中合理储存种子和果蔬、抑制呼吸作用延长农产品保存期等。
掌握绿色植物的蒸腾作用、植物的呼吸作用与生产生活的关系、植物的嫁接是解答本题的关键。
4.(2025·山东枣庄卷)如图为植物叶片完成的某生理过程,①②表示气体。下列相关描述正确的是( )
A. ①②进出叶片的通道是气孔 B. 若②是水蒸气,完成该过程必须有光
C. 若②是氧气,保卫细胞不能完成该过程 D. 若②是二氧化碳,完成该过程有淀粉生成
【答案】A
【解析】解:A、气孔是植物叶片上气体交换的“窗口”,无论是进入叶片的光合作用所需的二氧化碳,还是离开叶片的呼吸作用产生的二氧化碳和水蒸气,都是通过气孔进行的,A正确。
B、水蒸气离开叶片主要是通过蒸腾作用,而蒸腾作用在白天和夜晚都会进行,不依赖于光照,B错误。
C、若②是氧气,则该过程是光合作用,保卫细胞内含有叶绿体能够完成光合作用,C错误。
D、若②是二氧化碳,则该过程是呼吸作用,呼吸作用分解有机物不会产生有机物淀粉,D错误。
故选:A。
这是一道关于植物生理过程的题目,需要我们根据图示和选项描述,判断哪个选项是正确的。
解答此类题目的关键是掌握气孔的功能结构及开闭原理、光合作用的概念和实质。
5.(2025·四川眉山卷)图中A、B、C分别表示发生在植物体内的某些生理过程,a、b、d、e分别代表某种物质,下列说法正确的是( )
A. a和b从气孔进出,筛管运输d和e B. 晚上不进行BC过程,不制造有机物
C. 晚上适当升温可增强A提高作物产量 D. 剪些枝叶和傍晚移植可减弱B利于成活
【答案】D
【解析】解:A.a氧气和b二氧化碳由气孔进入,d有机物由筛管自上而下运输,e水由导管自下而上运输,A错误。
B.,晚上无光不能进行C光合作用,A呼吸作用和B蒸腾作用白天和晚上都进行,B错误;
C.晚上适当升温会增强A呼吸作用,消耗更多有机物,降低作物产量,C错误。
D.剪些枝叶和傍晚移植可减弱B蒸腾作用,减少水分散失,利于成活,D正确。
故选:D。
观图可知:a氧气;b二氧化碳;d有机物;e水;A呼吸作用;B蒸腾作用;C光合作用。
掌握光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、气孔、导管、筛管等知识是解题的关键。
6.(2025·黑龙江鸡西卷)下列植物的生理作用有助于实现“碳中和”的是( )
A. 呼吸作用能分解有机物 B. 光合作用吸收二氧化碳,释放氧气
C. 蒸腾作用促进生物圈水循环 D. 呼吸作用释放二氧化碳
【答案】B
【解析】解:A.呼吸作用是细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要。呼吸作用释放二氧化碳,不利于实现“碳中和”,A 错误。
B.光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,有助于实现“碳中和”,B 正确。
C.蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气状态散失到大气中的过程。蒸腾作用促进生物圈水循环,但与“碳中和”(减少二氧化碳排放并抵消二氧化碳量)无关,C 错误。
D.呼吸作用释放二氧化碳,会增加二氧化碳的排放量,不利于实现“碳中和”,D 错误。
故选:B。
“碳中和”是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。绿色植物在维持碳—氧平衡方面起着重要作用。
掌握光合作用、呼吸作用、蒸腾作用及绿色植物能维持生物圈的碳氧平衡等知识是解题的关键。
7.(2025·四川资阳卷)“乐至五月鲜桃”品质优良,具有较高的经济价值。科研人员对该品种的桃树进行相关实验,以研究如何丰产增收,结果如图所示。下列对实验结果的分析,正确的是( )
A. 光照越充分,桃树的叶面积越大 B. 光照越充分,桃树光合作用的强度就越大
C. 生产实践中,适当遮阴可以提高鲜桃的产量 D. 生产实践中,影响鲜桃产量的只有光照保度
【答案】C
【解析】解:A.从图中可知,随着光照从“不遮荫”到“20%遮荫”,叶面积先增大,但光照继续变弱(如40%、60%、80%遮荫),叶面积又减小,并非光照越充分,叶面积越大, A错误。
B.由图可得,光照从“不遮荫”到“20%遮荫”,光合作用强度增大,到40%遮荫及之后,光合作用强度下降,B错误。
C.观察图中“产量”曲线,在20%遮荫时,产量相对值较高,所以生产实践中,适当遮阴能够提升桃树产量, C正确。
D.影响桃树产量的因素是多方面的,除光照强度外,还有二氧化碳浓度、温度、水分、肥料等,并非只有光照强度,D错误。
故选:C。
影响光合作用的环境因素主要有:光照强度、二氧化碳浓度、温度、水分、肥料等。
掌握环境因素对光合作用的影响是解题的关键。
8.(2025·福建卷)圆柏具有刺叶和鳞叶两种叶形,幼树以刺叶为主。随着树龄增长,树木长高,叶不易被遮挡,刺叶逐渐被鳞叶取代。两种叶形的叶绿素含量和气孔开放程度如图所示。下列分析正确的是( )
①刺叶可减少叶片间相互遮挡,会降低光合作用 ②刺叶的叶绿素含量更高,有助于幼树生长发育
③鳞叶的气孔开放程度小,具有较好的抗旱功能 ④树龄增长,鳞叶取代刺叶有利于适应弱光环境
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
【答案】B
【解析】解:①刺叶可减少叶片间相互遮挡,这样能使更多叶片接受到光照,会提高光合作用,①错误。
②刺叶的叶绿素含量更高,幼树以刺叶为主,更高的叶绿素含量有助于幼树进行光合作用,制造更多有机物,从而有利于幼树生长发育,②正确。
③鳞叶的气孔开放程度小,水分通过气孔散失的少,所以具有较好的抗旱功能,③正确。
④树龄增长,树木长高,叶不易被遮挡,光照充足,而鳞叶气孔开放程度小,在光照充足时,较小的气孔开放程度可减少水分散失,是适应强光环境,④错误。
综上所述,①④错误,②③正确。
故选:B。
(1)光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
(2)气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔。是植物蒸腾作用的“门户”,也是气体交换的“窗口”。气孔的开闭受保卫细胞的控制。保卫细胞吸水膨胀时,气孔张开;当保卫细胞失水收缩时,气孔闭合。
掌握光合作用和气孔的知识是解题的关键。
二、非选择题。
9.(2025·山东潍坊卷)菜椒营养丰富,经济价值高,是深受人们喜爱的蔬菜品种之一。菜椒喜欢温暖、阳光充足的环境,对土壤的含水量、透气性和肥力有一定要求。
(1)菜椒的花有白、淡紫等不同颜色,决定其花色的色素存在于细胞的 ______中。自然条件下,菜椒的传粉媒介最可能是 ______。
(2)图一菜椒的主要食用部位由 ______发育而来。判断菜椒属于被子植物的依据是 ________________。
(3)用菜椒种子育苗时,种子萌发所需的营养物质主要来自于胚中的 ______。将幼苗进行移栽时,根部要带土坨,目的是 ______________________。
(4)某研究小组对菜椒的二氧化碳吸收速率进行测定,结果如图二。E点二氧化碳吸收速率较低的原因是中午高温导致菜椒缺水,进而引起叶片的气孔开放程度 ______(填“上升”“下降”或“不变”)。GH段二氧化碳吸收速率为负值的原因是 ___________,导致光合作用速率小于呼吸作用速率。依据上述研究,提出菜椒增产的有效措施:____________。
(5)无土栽培是提高菜椒品质的新型种植方式。无土栽培时,需要定期向营养液中通入空气,其作用是 ________________。随着菜椒的生长应及时调整营养液的成分配比,目的是 ________________________。
【答案】液泡;昆虫;
子房壁;种子外有果皮包被;
子叶;保护根毛和幼根;
下降;光照不足;适时遮阴、合理灌溉;
促进根细胞呼吸;满足菜椒不同生长时期对无机盐的需求
【解析】(1)植物细胞的液泡:内含细胞液,细胞液中溶解有多种物质,如或甜味或辣味的物质、色素以及糖类、无机盐、蛋白质等营养物质。菜椒的花有白、淡紫等不同颜色,决定其花色的色素存在于细胞的液泡中;菜椒花色鲜艳且含蜜腺,吸引昆虫传粉。
(2)植物传粉受精后,花的大部分结构凋落,只有子房继续发育,最终子房发育成果实,子房壁发育成果皮,胚珠发育成种子。所以,菜椒的主要食用部位为果皮(子房壁发育)。被子植物关键特征为种子外有果皮包裹。
(3)双子叶植物种子营养储存在子叶,用菜椒种子育苗时,种子萌发所需的营养物质主要来自于胚中的子叶。植物依靠根从土壤中吸收水和无机盐,因此,移栽幼苗时,根部带土坨能够保护幼根和根毛。
(4)气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔,是植物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”。气孔的开和关由保卫细胞控制,当保卫细胞失水时,气孔关闭;当保卫细胞吸水时,气孔打开。据图分析,E点二氧化碳吸收速率出现低谷,原因是中午温度较高,蒸腾作用增强,使叶片上的部分气孔关闭,二氧化碳无法进入叶片内,致使光合作用的原料不足而受到限制,所以此刻叶片的气孔开放程度下降。GH段光照弱,呼吸作用强于光合作用,不断的向空气中排放二氧化碳,所以,GH段二氧化碳吸收速率为负值。菜椒增产的有效措施:适时遮阴、合理灌溉等。
(5)细胞利用氧气,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动需要,这个过程叫做呼吸作用。无土栽培时,需要定期向营养液中通入空气,其作用是促进根的呼吸作用正常进行。植物在不同的生长阶段对无机盐的需求量不同,所以随着菜椒的生长应及时调整营养液的成分配比,目的是满足不同生长阶段对无机盐的需求。
(1)无土栽培:无土栽培是利用营养液栽培植物的技术,植物生长需要从营养液中获取无机盐等营养物质。同时,植物根系需要进行呼吸作用,充足的氧气供应有助于根系呼吸。
(2)在完成传粉和受精两个重要的生理过程以后,花的大部分结构凋落,只有子房继续发育,最终子房发育成果实,子房壁发育成果皮,胚珠发育成种子。
(3)光合作用与呼吸作用:光合作用吸收二氧化碳,制造有机物并释放氧气;呼吸作用消耗氧气,分解有机物释放能量。当二氧化碳吸收速率大于0时,表明光合作用强度大于呼吸作用强度。影响光合作用的因素有光照强度、温度、二氧化碳浓度等,合理调控这些因素可提高光合作用效率。
掌握植物细胞的结构和功能、果实和种子形成过程、根尖的结构和功能、种子萌发过程、光合作用是解题的关键。
10.(2025·河南济源卷)无土栽培是近几十年来发展起来的一种植物栽培的新技术,植物不是栽培在土壤中,而是种植在配制的营养液中,此技术可突破季节和空间限制,有效节约水资源,具有广阔的前景。图1是我省某地青菜类蔬菜无土栽培立体种植示意图,图2是该温室从16点开始持续密封48小时,测得温室内CO2体积分数的变化情况。分析以下资料回答问题。
(1)在栽培过程中,为获得青菜丰收,可适当增加营养液中的含 ______无机盐的配置比例。
(2)青菜根部吸收的营养液能运输到植物体的各个部位供植物利用,其动力主要来自青菜的 ______作用。
(3)为防止烂根,还要经常向营养液中通入空气,以促进根的 ______作用正常进行。
(4)实践证明,要增强温室大棚蔬菜的光合作用,必须适时通风。根据图2中的内容你认为每天通风的时间最好选 ____________________时间段内进行。
(5)图1装置中采用立体种植模式可以充分利用 ______提高产量,如果青菜幼苗栽培过密会导致叶片相互遮挡影响产量,因此栽培时还应做到 _______________。
【答案】氮;
蒸腾;
呼吸;
凌晨4点到下午的16点;
光能;合理密植
【解析】(1)植物生长需要一定的无机盐,需要量较多的是含氮的、含磷的和含钾的无机盐。含氮的无机盐能够促进细胞的分裂和生长,使植物枝叶繁茂,因而在栽培过程中,为获得青菜丰收,可适当增加营养液中的含氮的无机盐的配置比例。
(2)蒸腾作用为运输水分提供动力,青菜根部吸收的营养液能运输到植物体的各个部位供植物利用,其动力主要来自青菜的蒸腾作用。
(3)在栽培管理过程中,除了定期更换营养液或者向营养液中添加某些营养物质,以满足蔬菜对矿质元素的需求外,还要经常向营养液中通入空气,以促进根的呼吸作用正常进行,防止烂根。
(4)由图2可知,温室密封后于第二天的凌晨4点开始,二氧化碳的体积分数大幅下降,这是因为此时光照逐渐增强,植物的光合作用也逐渐增强,消耗了大量的二氧化碳;曲线c~d的成因是到了夜间,植物的光合作用减弱,呼吸作用强于光合作用,因而二氧化碳的体积分数又逐渐增加。曲线的b~c或d~e是每天的凌晨4点到下午的16点,此时段植物在光照下进行光合作用,因此,此时通风可以增加温室内二氧化碳的浓度,从而增加了光合作用的强度。
(5)植物在生长过程中需要进行光合作用,而光合作用的效率与光照条件密切相关。如果植物幼苗栽培过密,枝叶会相互遮挡,导致下层叶片光照不足,从而影响光合作用的进行,降低整体产量。因此,为了充分利用光能,提高单位面积的产量,栽培时应做到合理密植。合理密植是指根据植物的生长特性和环境条件,科学安排种植密度,使植物既能充分利用光照、水分和养分,又不会因密度过大而造成资源竞争和光能浪费。
1.无土栽培指的是不用土壤,而是依据植物生活所需无机盐的种类和数量的多少,将无机盐按照一定的比例配成营养液,用营养液来培养植物。
2.合理密植既充分利用了单位面积上的光照而避免造成浪费,又不至于让叶片相互遮挡,影响光合作用的进行。
3.植物根部氧气供应充足时,呼吸作用旺盛,有利于根部的生长和对无机盐等养料的吸收。
熟练掌握植物生长所需的无机盐种类及其作用、植物三大生理作用原理及在农业中的应用是解题关键。
11.(2025·山东济南卷)某兴趣小组在学习了“验证绿叶在光下制造淀粉(有机物)”的实验后,又利用银边天竺葵(叶片边缘部分的细胞中无叶绿体)进行实验:图一为实验设计(A、B、C、D代表叶片的不同部位,氢氧化钠能够吸收二氧化碳);图二表示实验过程中该植物消耗和积累有机物的情况(从上午8时至第二天上午8时将该植物放在黑暗处进行暗处理,然后移到光下照射4小时);图三为该植物某叶肉细胞内进行的生理活动(1~6表示生理过程,甲、乙代表细胞结构)。请据图分析回答下列问题:
(1)兴趣小组作出的假设是①______是光合作用的必要条件;②______是光合作用的场所;③二氧化碳是光合作用的 ______。
(2)对该植物进行暗处理的目的是 ____________________________,此时段内,植物的叶肉细胞进行的生理过程可用图三中的 ______(填数字)表示。
(3)第二天上午12时,取下实验叶片,并用 ______进行脱色,然后滴加碘液,图一中A、B、C、D能够变蓝的是 ______(填字母)。
(4)图二中a、b、c、d四个点所对应时刻的植物体内有机物含量分别为Ma、Mb、Mc、Md,若S1>S2,则 Ma、Mb、Mc、Md由大到小依次为 ________________________。
(5)栽种银边天竺葵的花盆质地粗糙、底部留有小孔,这是为了促进根的 ___________(填生理活动)。
【答案】光;叶绿体;原料;
将叶片内原有的淀粉转运、消耗;3、4;
酒精;B;
Ma>Md>Mc>Mb;
呼吸作用
【解析】(1)由图可知,叶片的A和B除叶绿体外,其他实验条件都相同;叶片的B和C除光照外,其他实验条件都相同;叶片的B和D除二氧化碳外,其他实验条件都相同,则实验探究了叶绿体、光、二氧化碳对植物光合作用的影响。因此,作出的假设是①光是光合作用的必要条件;②叶绿体是光合作用的场所;③二氧化碳是光合作用的原料。
(2)实验需排除叶片内原有的淀粉对实验结果的影响,因此,对该植物进行暗处理的目的是将叶片内原有的淀粉转运、消耗。暗处理时间段内,植物不能进行光合作用吸收二氧化碳产生氧气,能进行呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳,故生理过程可用图三中的3、4表示。
(3)酒精能溶解叶绿素,因此,取下实验叶片,并用酒精进行脱色。淀粉具有遇碘变蓝的特性,A没有叶绿体,不能合成淀粉;B能正常进行光合作用,合成淀粉;C缺少光照,不能进行光合作用合成淀粉;D缺少二氧化碳,不能进行光合作用合成淀粉。因此,图一中A、B、C、D能够变蓝的是B。
(4)S1>S2,说明植物暗处理阶段消耗的有机物大于光照阶段积累的有机物,a点为暗处理开始的时间点,d点为光照结束的时间点,则Ma>Md;b点为暗处理结束的时间点(光照处理的开始时间),c点为光照了2小时的时间点,光照时间越长,植物光合作用积累的有机物越多,故Md>Mc>Mb。因此,Ma、Mb、Mc、Md由大到小依次为Ma>Md>Mc>Mb。
(5)植物的根的呼吸作用需要消耗氧气,因此,栽种银边天竺葵的花盆质地粗糙、底部留有小孔,能增加土壤中的空气含量,是为了促进根的呼吸作用。
1、对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
2、图一中:A和B形成以叶绿体为变量的对照;B和C形成以光照为变量的对照;B和D形成以二氧化碳为变量的对照。
3、图三中:甲叶绿体、乙线粒体。
掌握呼吸作用与光合作用的区别和联系、探究光合作用的条件、场所、原料和产物是解答本题的关键。
12.(2025·北京石景山卷)生物兴趣小组的同学选用沉水植物细叶蜈蚣草(Egerla najas)对“影响光合作用的因素”展开了探究实验。
(1)在3个盛有50mL清水的烧杯中分别放入10片大小 ______且健壮的细叶蜈蚣草叶片,记为A、B、C三组。将三组实验按图2的方式摆放,每组实验装置与光源的距离不同,使得每组间 ___________不同。
(2)实验开始时,每组叶片均沉在水底。随后在叶子周围陆续观察到许多细小的气泡,这是细叶蜈蚣草在光合作用中产生的 ______(气体)。随着这种气体逐渐增多,叶片出现上浮现象,实验结果如表,由此说明 ___________________________________________。
组别
A组
B组
C组
时间
10分钟
上浮叶片数量
8片
6片
3片
(3)为了探究影响光合作用的其他因素,向水中大量吹气后(图3),放入叶片重复上述实验。观察实验结果发现,各组叶片上浮的速度和数量均有所提升,请分析其原因是 _______________________________。
(4)除上述2个影响因素外,你认为 _______也可能影响光合作用强度。
【答案】相同;光照强度
氧气;光照强度会影响光合作用强度,在一定范围内,光照越强,光合作用越强
向水中吹气增加了二氧化碳含量,二氧化碳是光合作用的原料,原料增加,光合作用增强,产生氧气更多,叶片上浮速度和数量提升
温度
【解析】(1)实验要保证单一变量,除了光照这一变量,叶片大小等条件需相同;装置与光源距离不同,光照强度不同,这是设置的变量。
(2)光合作用产生氧气,以气泡形式释放;A组距离光源近,光照强,上浮叶片数量多,说明光合作用产生氧气多,即光合作用强。
(3)吹气提供更多二氧化碳,促进光合,产生更多氧气,叶片因氧气的浮力而上浮更明显。
(4)温度影响酶的活性,进而影响光合作用;或光质等,不同波长光对光合影响不同,比如温度过高或过低,会使光合相关酶活性降低,影响光合速率。
对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验。不同的条件就是变量,通过控制变量,对比不同组实验结果,来探究该变量对研究对象的影响。实验中设置A、B、C三组,变量是光照强度(通过改变装置与光源距离实现),其他条件(如烧杯中清水量、叶片大小和健壮程度等)都相同。这样能保证除光照强度外,其他因素不会干扰实验,从而准确探究光照强度对细叶蜈蚣草光合作用(以上浮叶片数量等体现)的影响,比如通过对比三组上浮叶片数量,明确光照强度与光合强度的关系。
掌握探究环境因素对光合作用的影响的实验是解题的关键。
命题点02 光合作用的实验探究
1.(2025·北京朝阳卷)选用银边天竺葵叶片作为实验材料,其银边部分和绿色部分形成对照可以证明光合作用( )
A. 场所是叶绿体 B. 产生二氧化碳 C. 能够释放热量 D. 需要光照条件
【答案】A
【解析】解:A.银边部分不含叶绿体不能进行光合作用制造淀粉,绿色部分含有叶绿体能够进行光合作用制造淀粉,二者形成对照可以证明光合作用的场所是叶绿体,A 正确,BCD错误。
故选:A。
光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。叶绿体是光合作用的场所;银边天竺葵的银边部分不含叶绿体,绿色部分含有叶绿体。
掌握“探究光合作用的条件、场所、原料和产物的实验”是解题的关键。
2.(2025·山西卷)如图是“绿叶在光下制造有机物”的部分实验步骤。相关叙述正确的是( )
A. 步骤①目的是增加叶片中的淀粉 B. 步骤②说明该实验变量是黑纸片
C. 步骤③可使叶绿素溶解到清水中 D. 步骤④观察到叶片见光部分变蓝
【答案】D
【解析】解:A、在实验之前,把天竺葵放于暗处的目的是消耗叶片中的淀粉。这样实验中用碘液检验的淀粉只可能是叶片在实验过程中制造的,而不能是叶片在实验前贮存。因此,进行步骤①的目的是让叶片中原有的淀粉运走或耗尽,A错误。
B、步骤②是把叶片的一部分从背腹两面用黑纸片盖住,这样做的目的是遮光做对照实验,此实验中的变量是光照,目的是看叶片遮光部分和不遮光部分是不是都能制造淀粉,B错误。
C、步骤③的装置中,把叶片放入盛有酒精的烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中至叶片变成黄白色,C错误。
D、在步骤④中观察到的现象,叶片见光部分能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液后变蓝色;遮光部分缺乏光没有进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液后不变蓝色,D正确。
故选:D。
(1)《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:①暗处理→②部分遮光、光照→摘下叶片→③酒精脱色→加碘液→④观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
解答此类题目的关键是理解掌握绿叶在光下制造有机物的实验以及对照实验的特点。
3.(2025·江苏宿迁卷)将一盆银边天竺葵暗处理24小时,选其中一个叶片,用两个圆形黑纸片把叶片的上下两面遮盖起来(如图乙处所示),然后放在阳光下照射3~4小时。剪下叶片,去掉黑纸片,用酒精脱色后再清水漂洗,滴加碘酒观察现象。下列叙述错误的是( )
A. 暗处理的目的是消耗叶片中原有淀粉 B. 用酒精脱色不可直接加热
C. 甲丙两处都变蓝,乙处不变蓝 D. 乙丙两处对照说明光是植物光合作用的必要条件
【答案】C
【解析】解:A、把盆栽植物放到黑暗处一昼夜,其目的是使叶片内积累的淀粉等有机物运走、耗尽,避免其对实验结果产生影响,A正确。
B、在叶片脱色过程中,酒精要隔水加热,原因是酒精易燃、易挥发,隔水加热能起到控温作用,防止酒精燃烧发生危险,B正确;
C、甲处无叶绿体,不能进行光合作用,没有淀粉产生,滴加碘液不变蓝;乙处遮光,缺少光照条件,不能进行光合作用,没有淀粉产生,滴加碘液不变蓝,丙处绿色部分在有光的条件下,能进行光合作用,产生淀粉,滴加碘液变蓝,C错误;
D、在本实验中,乙和丙的唯一的不同条件是光,乙处滴加碘液不变蓝,丙处滴加碘液变蓝,说明光是植物光合作用的必要条件,D正确。
故选:C。
绿色植物通过叶绿素捕获太阳光,利用光提供的能量,在叶绿体中合成淀粉等有机物,并且把光能转化为化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。叶片是植物进行光合作用主要器官,叶肉细胞中含有大量的叶绿体,叶绿体是进行光合作用的主要部位,叶绿体中含有叶绿素,可吸收光能,为光合作用提供能量。
解题的关键是识记并理解对照实验的设计原则和方法、光合作用的含义。
4.(2025·河北卷)将某植物放在黑暗处一昼夜,取一片叶进行处理,如图一所示。将装置置于光下一段时间,取出叶,经脱色、漂洗、滴加碘液,观察到叶片①处不变蓝,②处变蓝,如图二所示。该实验验证了光合作用的原料是( )
A. 水 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 淀粉
【答案】B
【解析】解:在这个实验中,叶片①处所处环境中没有二氧化碳(因为氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳),叶片②处所处环境中有二氧化碳(清水不吸收二氧化碳),由实验结果可知叶片①处不变蓝,说明没有产生淀粉;叶片②处变蓝,说明产生了淀粉,验证了光合作用的原料是二氧化碳,B 正确。
故选:B。
光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。淀粉具有遇碘变蓝的特性。
掌握“探究光合作用的原料”的实验是解题的关键。
5.(2025·山东德州卷)为探究光照强度对光合作用速率的影响,生物实验小组将三份等量的金鱼藻分别放入盛有300mL清水的烧杯中,实验装置如图1所示。在暗室中打开灯泡,观察并记录试管中每分钟产生的气泡数目,得到的实验数据如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 应提前将金鱼藻置于黑暗处一昼夜,以消耗其原有的有机物
B. 该实验在暗室中操作是为了排除其他光源对本实验的干扰
C. 实验中产生的气体可以用带火星的木条检验
D. 本实验证明,在一定范围内光合作用速率随光照强度的增大而增大
【答案】A
【解析】解:A、实验是通过统计金鱼藻产生的气泡数目来得出实验结果,则金鱼藻体内原有的有机物不会影响实验结果,故无需进行暗处理,A错误。
B、该实验在暗室中操作,可以排除其他光源对实验的干扰,使实验结果更准确,B正确。
C、氧气具有助燃的特性,因此,实验中产生的气体(氧气)可以用带火星的木条检验,C正确。
D、由图2可知,C组气泡数目最多,光合作用最强;A组气泡数目最少,光合作用最弱。故实验证明,在一定范围内光合作用速率随光照强度的增大而增大,D正确。
故选:A。
对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
掌握探究光合作用的条件和产物、探究环境因素对植物光合作用的影响是解答本题的关键。
6.(2025·山东泰安卷)你参观或听说过植物工厂吗?有的植物工厂利用自然光源,有的植物工厂利用不同颜色的人工光源。为探究不同颜色的光对植物光合作用的影响,兴趣小组用绿萝叶制成相同圆形小叶片,经处理排出叶内的气体;用LED灯照射不同的透明塑料片,给小叶片提供相同光照强度不同颜色的光;保证其他实验条件相同。实验设计处理如图1和表,实验结果如图2。请分析回答:
处理方法
提供的光源
LED灯光+无色透明塑料片
自然光(复合光)
LED灯光+红色透明塑料片
红光
LED灯光+蓝色透明塑料片
蓝光
LED灯光+绿色透明塑料片
绿光
(1)小叶片上浮是因为在叶肉细胞的 ________中进行光合作用产生了氧气,氧气会通过叶片表皮的 ______释放到外界,释放的氧气量 ______(填“大于”“小于”“等于”)光合作用产生的氧气量。
(2)实验时可根据单位时间内 ___________________,判断绿萝在不同颜色的光下进行光合作用的速率。据图2分析,在不同颜色光的照射下,光合作用速率由大到小依次是 _____________________。通过查阅资料可知,植物光合作用几乎不能利用绿光,但本实验中绿光条件下也有一半的小叶片上浮,说明有光合作用进行,可能的原因是 ____________________________。
(3)根据实验结果,在温室栽培绿萝时,若自然光照不足可以适当补充照射 ______以增强光合作用促进生长。
【答案】叶绿体;气孔;小于;
小叶片上浮数量;红光、蓝光、自然光、绿光;实验中未完全排除其他光源的干扰;
红光
【解析】(1)光合作用的场所是叶绿体,小叶片上浮是因为在叶肉细胞的叶绿体中进行光合作用产生了氧气。气孔是气体交换的窗口,故氧气会通过叶片表皮的气孔释放到外界。光合作用产生的氧气首先供植物自身的呼吸作用消耗,因此,释放的氧气量小于光合作用产生的氧气量。
(2)光合作用产生氧气使小叶片上浮,故实验时可根据单位时间内小叶片上浮数量,判断绿萝在不同颜色的光下进行光合作用的速率。由图2可知,8分钟内红光条件下小叶片上浮数量最多,其次是蓝光、自然光、红光。因此,在不同颜色光的照射下,光合作用速率由大到小依次是红光、蓝光、自然光、绿光。植物光合作用几乎不能利用绿光,但本实验中绿光条件下也有一半的小叶片上浮,说明有光合作用进行,可能的原因是实验中未完全排除其他光源的干扰。
(3)由实验结果可知,单位时间内,红光条件下小叶片上浮数量最多。故在温室栽培绿萝时,若自然光照不足可以适当补充照射红光以增强光合作用促进生长。
1、光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
2、影响植物光合作用的外界因素有:光照、二氧化碳浓度、水、温度等。
掌握光合作用的概念和实质、探究光合作用的条件和产物、探究环境因素对植物光合作用的影响是解答本题的关键。
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