内容正文:
第2章 植物体内的物质与能量变化
第2节 光合作用
(必会知识+难点强化+必刷好题,三层提升)
必会知识一 光合作用概述
1. 光合作用表达式
2. 光合作用中物质与能量的转化
(1) 物质:无机物→有机物
(2) 能量:光能→化学能
3. 光合作用实质:
植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水合成为储存化学能的有机物,并且释放出氧气。
[例1]如图是植物体内的某些生理活动过程。下列说法错误的是( )
A.a是光合作用,b是呼吸作用
B.b在所有的活细胞内均可进行
C.绿色植物通过a维持生物圈中A和氧的相对平衡
D.绿色植物通过b维持生物圈中A和氧的相对平衡
[例2](2025福建厦门外国语学校期中)如图是某同学构建的绿色植物光合作用概念图。图中①、②应依次填写 ( )
A. 有机物、线粒体
B. 叶绿体、有机物
C. 线粒体、有机物
D. 有机物、叶绿体
必会知识二 绿叶在光下制造有机物
1. 实验:探究绿叶在光下制造有机物
(1) 实验过程:
步骤
具体操作
目 的
将盆栽的天竺葵在黑暗处放
置一昼夜
使叶片中积累的淀粉等有
机物被消耗掉,避免其对实
验结果产生影响
用黑纸片把叶片的一部分从
上下两面遮盖起来,然后将盆
栽植物移到阳光下照射
设置对照,实验变量为有无
光照
几小时后,摘下叶片,去掉遮
光的黑纸片
便于后续操作
将叶片放在盛有酒精的小烧
杯中,再将小烧杯置于盛有水
的大烧杯中加热
使叶片含有的叶绿素溶解
到酒精中,叶片变成黄白
色,排除叶绿素的干扰
取出叶片,用清水漂洗干净
把叶片上的酒精、叶绿素等
漂洗掉,以免干扰实验
将叶片放在培养皿中,向叶片
滴加碘液
淀粉遇碘液变蓝,以此检测
叶片中是否有淀粉生成
稍停片刻,用清水冲掉碘液,
观察叶片颜色变化
洗掉叶片上的碘液,便于
观察
(2) 实验结果:
叶片见光部位发生蓝色反应,进行了光合作用,而遮光部分未出现蓝色反应,没有进行光合作用。
(3)实验结论(表达式验证点)
注释:“探究绿叶在光下制造有机物”实验,实则得到了两个结论:
①光是植物光合作用的必要条件
②光合作用制造的有机物为淀粉(淀粉遇碘液发生蓝色反应)
[例1](2025福建泉州永春)在“探究绿叶在光下制造有机物”实验过程中,脱色处理时,大烧杯、小烧杯内的液体分别是 ( )
A.清水、酒精 B.清水、清水
C.酒精、清水 D.碘液、酒精
[例2](2025海南海口期中改编)如图是“探究绿叶在光下制造有机物”实验的部分步骤,下列有关说法正确的是 ( )
①实验步骤的先后顺序是丁→乙→甲→丙 ②滴加碘液后,遮光部位不变蓝,未遮光部位变蓝
③步骤乙的目的是设置对照实验,变量是光照 ④步骤甲中大烧杯内是酒精,目的是溶解叶绿体
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
必会知识三 光合作用吸收二氧化碳释放氧气
1. 实验:普利斯特里实验
(1)实验过程:
(2)实验结论:
植物能更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得“污浊”的空气。
易错提醒:普利斯特里实验在当时进得到了上述结论,不要与后期更明确的实验结论混淆。
2.实验:光合作用产生氧气
(1)实验过程:
(2)实验结果:金鱼藻在光合作用时产生了氧气,使即将熄灭的卫生香立刻复燃。
3.实验:二氧化碳是光合作用必须的原料
(1)实验过程
补充:氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳,使实验变量为有无二氧化碳。
(2)实验结果:
放置氢氧化溶液一组,因缺少二氧化碳,植物无法进行光合作用,叶片取下脱色染色后没有出现蓝色反应。
4.实验:水是光合作用的原理
(1)实验过程:
可以通过剪断叶脉,设置以水为变量的对照实验。
(2)实验结果:
剪断叶脉的一组,因缺少水,植物无法进行光合作用,叶片取下脱色染色后没有出现蓝色反应。
[例1]【新课标·探究实践】(2025北京顺义模拟)某同学利用如图所示装置,研究植物的光合作用。以下有关该实验的叙述错误的是( )
A.实验前应将两根长势相同的枝条进行暗处理
B.甲、乙两装置中应加入等量的清水和氢氧化钠溶液
C.把叶片放入酒精中隔水加热,目的是除去叶绿素
D.滴加碘液后,甲装置内的叶片不变蓝
[例2](2025福建福州晋安期末)如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号试管中金鱼藻变为蓝色
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或转运原有淀粉
必会知识四 光合作用原理在农业生产上的应用
1. 提高光照:合理密植;立体种植;夜晚灯照。
2. 提高二氧化碳浓度:通风处理;增施气肥。
[例1]【新特色·科技与社会】(2025广东深圳华师附中教育集团期中)同学们分析了我国科学院研发的人工合成淀粉装置(如图),该“生产设备”的合成原理从物质和能量的角度分析,模拟植物进行光合作用( )
A.制造有机物,储存能量
B.制造有机物,释放能量
C.分解有机物,储存能量
D.分解有机物,释放能量
[例2](2024江苏盐城中考)将木本植物的茎剥去一圈树皮,一段时间后会长出树瘤。这是由于破坏了 ( )
A.木质部的导管
B.形成层
C.韧皮部的筛管
D.髓
难点知识一 光合作用曲线图
MN段:进行呼吸作用。
N点:开始进行光合作用。
NA段:光合作用强度<呼吸作用强度。
A点:光合作用强度=呼吸作用强度,开始积累有机物。
AE段:光合作用强度>呼吸作用强度。
BC段:中午温度过高,部分气孔关闭,影响二氧化碳的进入,光合作用强度减
弱,即光合午休。
命题角度
1.夏季晴朗的某天,科研人员测定了大豆一昼夜氧气释放量,并绘制了如下图所示的曲线。以下分析不合理的是( )
A. a点大豆不进行光合作用
B. bc段光合作用逐渐增强
C. 阴雨天时,c点会因光照不足而上移
D. cd段变化主要与二氧化碳摄入不足有关
2.下列对有关绿色植物生理活动的曲线图分析不正确的是( )
A.图甲可表示密闭蔬菜大棚内一天中氧气的含量变化曲线
B.分析图乙可知,二氧化碳浓度引起了b、c两点的差异
C.分析图乙a、c点可知,增加二氧化碳浓度有利于提高农作物产量
D.图丙12时,光合作用强度也因部分气孔关闭而减弱
1.如图是某植物在同一温度下,随着光照强度不断增大,测得的二氧化碳吸收量所绘制的曲线。请根据曲线判断,下列说法正确的是( )
A.AB段,植物只进行呼吸作用和蒸腾作用
B.由图可知,同一温度下,光照强度越大,光合作用效率越高
C.CD段,二氧化碳吸收量不再增大,光合作用和呼吸作用停止
D.光照强度为n₂时植物叶绿体光合作用吸收二氧化碳的量大于C点对应的纵坐标数值
2.如图是叶片进行光合作用示意图,图中部分箭头表示物质运输方向,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示物质,A、B、C、D表示结构,下列相关叙述正确的是( )
A.B代表的结构名称是导管
B.Ⅳ代表的物质是有机物
C.绿色植物的每个活细胞都可以进行该过程
D.Ⅱ代表的物质是二氧化碳
3.生物小组想要探究植物的生理活动,将图中所示植株置于密封的透明袋中,放置一段时间后测量密封袋内氧气浓度,如图所示,下列分析错误的是( )
A.图甲中的① 为导管,② 为筛管
B.植株的C过程有利于维持生物圈的碳一氧平衡
C.密封袋上会出现小水珠,主要是由B生理活动形成
D.密封袋内氧气的含量到达A点后不再上升的原因可能是袋内缺少二氧化碳
4.从海洋不同深度采集甲、乙、丙、丁四种藻类,测定其光合作用速率与光照强度的关系,据图推测生活在海洋最深处的藻类是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
5.下列现象中,与植物的呼吸作用无关的是( )
A.苹果放入冰箱中,能延长保存时间
B.农田遇到涝害时,要及时排水
C.阴雨天给温室农作物补充光照
D.受潮的小麦堆放一段时间后会发热
6.在温室内种植蔬菜时,为了提高产量,可采取的措施是( )
A.降低温度 B.黑暗处理 C.延长光照时间 D.提高氧气浓度
7.森林生态系统中绿色植被以及土壤中储存了大量的含碳有机物,在维持全球碳平衡中发挥着重要作用。为探究人工林中林木密度对植被及土壤碳储量的影响,科研人员测定了不同林木密度下植被及土壤中的碳储量,结果如下图所示。相关叙述错误的是( )
A.森林植被及土壤中的含碳有机物都直接或间接来自光合作用
B.森林生态系统中的含碳有机物(碳储量)大多分布于绿色植被中
C.植树造林可增加植被及土壤中的碳储量,有助于缓解温室效应
D.分解者可将土壤中的含碳有机物转变成二氧化碳,释放到大气中
8.1880年,德国科学家恩格尔曼把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在黑暗环境里(如下图),然后用极细的光束照射水绵,通过显微镜观察发现,需氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中,下列说法错误的是( )
A.黑暗中的有光处和无光处形成一组对照
B.若将需氧细菌换成等量厌氧细菌,实验现象相同
C.该实验能证明光合作用的场所是叶绿体
D.该实验说明水绵细胞的叶绿体在光下能释放氧气
9.某兴趣小组选取有白斑叶的植物进行探究实验(白斑部分没有叶绿体),如图所示。B区用铝箔上下盖起来,主叶脉某处用小刀切断。下列叙述错误的是( )
A.阳光下,该植株可同时进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用
B.暗处理→光照→脱色→染色等一系列规范操作后只有D处变蓝
C.该实验可形成四组对照实验
D.C区和D区进行对照,可探究植物的光合作用需要水
10.夏季晴朗的一天,在武荣公园测得香樟树的二氧化碳吸收速率。结果如图,下列分析错误的是( )
A.吸收的二氧化碳在叶绿体中合成有机物
B.可通过二氧化碳吸收速率反映光合速率
C.12:00前随着光照强度增加,光合速率升高
D.13:00时光合速率较低,与气孔开闭无关
11.砂生槐是西藏高原生态恢复的理想树种,具有较高的生态效益。为初步筛选适合西藏某地区栽培的品种,研究人员测定了4种砂生槐品种幼苗的CO2吸收速率,结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A.CO2进入砂生槐叶片的结构是气孔
B.CO2吸收速率高表明光合作用旺盛
C.适合选为该地区栽培的品种是丁
D.幼苗应在相同且适宜的温度下种植
12.如图为某种植物在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化情况。判断正确的是( )
A.该植物进行光合作用的时间区段是bg
B.ce段下降主要是由于部分气孔关闭造成的
C.ce段与fg段光合速率下降的原因相同
D.影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度
13.为提高某桃树的产量,科研人员对该桃树进行相关实验,结果如图所示。下列对实验结果的分析不正确的是( )
A.20%遮阴度,有利于桃树的生长
B.光照越充分,桃树的叶面积越大
C.适当的遮阴,有利于提高桃树的产量
D.适当的遮阴,可以促进光合作用强度
14.温室大棚使人们在寒冷的冬季也可以吃到新鲜的蔬菜、水果。下列措施中,不能提高温室大棚作物产量的是( )
A.除草施肥 B.适当延长光照时间
C.温室内通入适量二氧化碳 D.温室内温度始终保持25℃
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第2章 植物体内的物质与能量变化
第2节 光合作用
(必会知识+难点强化+必刷好题,三层提升)
必会知识一 光合作用概述
1. 光合作用表达式
2. 光合作用中物质与能量的转化
(1) 物质:无机物→有机物
(2) 能量:光能→化学能
3. 光合作用实质:
植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水合成为储存化学能的有机物,并且释放出氧气。
[例1]如图是植物体内的某些生理活动过程。下列说法错误的是( )
A.a是光合作用,b是呼吸作用
B.b在所有的活细胞内均可进行
C.绿色植物通过a维持生物圈中A和氧的相对平衡
D.绿色植物通过b维持生物圈中A和氧的相对平衡
【答案】D
【解析】A.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。 呼吸作用的主要部位是所有活的细胞,场所是细胞中的线粒体。 呼吸作用的反应式是:有机物+氧气→二氧化碳+水+能量。分析可知a是光合作用,b是呼吸作用,A正确。B.光合作用的条件是光照,呼吸作用的条件是有光和无光都在进行,只要是活细胞,所以a光合作用在光照下,活细胞内进行,b呼吸作用在所有的活细胞内均可进行,B正确。CD.绿色植物在光合作用中制造氧,超过了自身呼吸作用对氧的需要,其余的氧气都以气体形式排到了大气中;绿色植物通过a光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,这样就维持了生物圈中A二氧化碳的氧气的相对平衡,C正确,D错误。故选D。
[例2](2025福建厦门外国语学校期中)如图是某同学构建的绿色植物光合作用概念图。图中①、②应依次填写 ( )
A.有机物、线粒体 B.叶绿体、有机物
C.线粒体、有机物 D.有机物、叶绿体
【答案】D
【解析】光合作用的产物是储存着能量的①有机物和氧气,光合作用的场所是②叶绿体
必会知识二 绿叶在光下制造有机物
1. 实验:探究绿叶在光下制造有机物
(1) 实验过程:
步骤
具体操作
目 的
将盆栽的天竺葵在黑暗处放
置一昼夜
使叶片中积累的淀粉等有
机物被消耗掉,避免其对实
验结果产生影响
用黑纸片把叶片的一部分从
上下两面遮盖起来,然后将盆
栽植物移到阳光下照射
设置对照,实验变量为有无
光照
几小时后,摘下叶片,去掉遮
光的黑纸片
便于后续操作
将叶片放在盛有酒精的小烧
杯中,再将小烧杯置于盛有水
的大烧杯中加热
使叶片含有的叶绿素溶解
到酒精中,叶片变成黄白
色,排除叶绿素的干扰
取出叶片,用清水漂洗干净
把叶片上的酒精、叶绿素等
漂洗掉,以免干扰实验
将叶片放在培养皿中,向叶片
滴加碘液
淀粉遇碘液变蓝,以此检测
叶片中是否有淀粉生成
稍停片刻,用清水冲掉碘液,
观察叶片颜色变化
洗掉叶片上的碘液,便于
观察
(2)实验结果:
叶片见光部位发生蓝色反应,进行了光合作用,而遮光部分未出现蓝色反应,没有进行光合作用。
(3)实验结论(表达式验证点)
注释:“探究绿叶在光下制造有机物”实验,实则得到了两个结论:
①光是植物光合作用的必要条件
②光合作用制造的有机物为淀粉(淀粉遇碘液发生蓝色反应)
[例1](2025福建泉州永春)在“探究绿叶在光下制造有机物”实验过程中,脱色处理时,大烧杯、小烧杯内的液体分别是 ( )
A.清水、酒精 B.清水、清水
C.酒精、清水 D.碘液、酒精
【答案】A
【解析】酒精能溶解叶绿素,由于酒精沸点较低,直接加热易引燃酒精发生危险,所以在脱色处理时,需要将叶片放入一个装有酒精的小烧杯中,再将小烧杯放入装有清水的大烧杯中,隔水加热。
[例2](2025海南海口期中改编)如图是“探究绿叶在光下制造有机物”实验的部分步骤,下列有关说法正确的是 ( )
①实验步骤的先后顺序是丁→乙→甲→丙 ②滴加碘液后,遮光部位不变蓝,未遮光部位变蓝
③步骤乙的目的是设置对照实验,变量是光照 ④步骤甲中大烧杯内是酒精,目的是溶解叶绿体
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
【答案】A
【解析】步骤甲是酒精脱色,酒精可以溶解叶片中的叶绿素,其中小烧杯内是酒精,大烧杯内是清水,④错误。
必会知识三 光合作用吸收二氧化碳释放氧气
1. 实验:普利斯特里实验
(1)实验过程:
(2)实验结论:
植物能更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得“污浊”的空气。
易错提醒:普利斯特里实验在当时进得到了上述结论,不要与后期更明确的实验结论混淆。
2.实验:光合作用产生氧气
(1)实验过程:
(2)实验结果:金鱼藻在光合作用时产生了氧气,使即将熄灭的卫生香立刻复燃。
3.实验:二氧化碳是光合作用必须的原料
(1)实验过程
补充:氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳,使实验变量为有无二氧化碳。
(2)实验结果:
放置氢氧化溶液一组,因缺少二氧化碳,植物无法进行光合作用,叶片取下脱色染色后没有出现蓝色反应。
4.实验:水是光合作用的原理
(1)实验过程:
可以通过剪断叶脉,设置以水为变量的对照实验。
(2)实验结果:
剪断叶脉的一组,因缺少水,植物无法进行光合作用,叶片取下脱色染色后没有出现蓝色反应。
[例1]【新课标·探究实践】(2025北京顺义模拟)某同学利用如图所示装置,研究植物的光合作用。以下有关该实验的叙述错误的是( )
A.实验前应将两根长势相同的枝条进行暗处理
B.甲、乙两装置中应加入等量的清水和氢氧化钠溶液
C.把叶片放入酒精中隔水加热,目的是除去叶绿素
D.滴加碘液后,甲装置内的叶片不变蓝
【答案】D
【解析】解析 淀粉具有遇碘变蓝的特性,甲、乙两装置的变量是二氧化碳,甲装置中有二氧化碳,叶片能进行光合作用合成淀粉,乙装置中没有二氧化碳,叶片不能进行光合作用合成淀粉,故滴加碘液后,甲装置内的叶片变蓝,乙装置内的叶片不变蓝。
[例2](2025福建福州晋安期末)如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号试管中金鱼藻变为蓝色
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或转运原有淀粉
【答案】D
【解析】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,A错误;①号试管中没有二氧化碳,金鱼藻不能进行光合作用制造淀粉,故滴加碘液检测发现①号试管中金鱼藻不变蓝,B错误;本实验的目的是验证光合作用需要二氧化碳,C错误。
必会知识四 光合作用原理在农业生产上的应用
1. 提高光照:合理密植;立体种植;夜晚灯照。
2. 提高二氧化碳浓度:通风处理;增施气肥。
[例1]【新特色·科技与社会】(2025广东深圳华师附中教育集团期中)同学们分析了我国科学院研发的人工合成淀粉装置(如图),该“生产设备”的合成原理从物质和能量的角度分析,模拟植物进行光合作用( )
A.制造有机物,储存能量
B.制造有机物,释放能量
C.分解有机物,储存能量
D.分解有机物,释放能量
【答案】A
【解析】光合作用的实质是植物通过叶绿体,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。因此装置中的“生产设备”的合成原理从物质和能量的角度分析,模拟植物进行光合作用制造有机物,储存能量。
[例2](2024江苏盐城中考)将木本植物的茎剥去一圈树皮,一段时间后会长出树瘤。这是由于破坏了 ( )
A.木质部的导管
B.形成层
C.韧皮部的筛管
D.髓
【答案】C
【解析】筛管是木本植物韧皮部内运输有机物的管道。叶片进行光合作用制造的有机物通过筛管运输到植物体各处。因此将木本植物的茎剥去一圈树皮后,叶片制造的有机物向下运输的管道被切断,造成局部营养过剩,进而形成树瘤。
难点知识一 光合作用曲线图
MN段:进行呼吸作用。
N点:开始进行光合作用。
NA段:光合作用强度<呼吸作用强度。
A点:光合作用强度=呼吸作用强度,开始积累有机物。
AE段:光合作用强度>呼吸作用强度。
BC段:中午温度过高,部分气孔关闭,影响二氧化碳的进入,光合作用强度减
弱,即光合午休。
命题角度
1.夏季晴朗的某天,科研人员测定了大豆一昼夜氧气释放量,并绘制了如下图所示的曲线。以下分析不合理的是( )
A. a点大豆不进行光合作用
B. bc段光合作用逐渐增强
C. 阴雨天时,c点会因光照不足而上移
D. cd段变化主要与二氧化碳摄入不足有关
【答案】C
【解析】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。
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。
A. a点为0时,无光照,大豆不进行光合作用,A正确。 B.在bc段,随着光照强度的逐渐增强,大豆的光合作用也逐渐增强。光合作用产生的氧气量开始超过呼吸作用消耗的氧气量,因此氧气释放量逐渐增多,B正确。 C.实际上,在阴雨天气时,由于光照不足,大豆的光合作用会减弱,导致氧气释放量减少,因此c点应该会下移,而不是上移,C错误。 D.在cd段,由于中午温度过高,部分气孔关闭,二氧化碳吸收量减少,导致光合作用速率下降。因此,cd段氧气释放量的减少主要与二氧化碳摄入不足有关,D正确。 故选C。
2.下列对有关绿色植物生理活动的曲线图分析不正确的是( )
A.图甲可表示密闭蔬菜大棚内一天中氧气的含量变化曲线
B.分析图乙可知,二氧化碳浓度引起了b、c两点的差异
C.分析图乙a、c点可知,增加二氧化碳浓度有利于提高农作物产量
D.图丙12时,光合作用强度也因部分气孔关闭而减弱
【答案】B
【解析】(1)绿色植物利用光提供的能量,存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。
(2)活细胞利用氧,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,这个过程叫作呼吸作用。
A.分析图甲,无光时间段,植物进行呼吸作用消耗氧气,氧气含量降低,6-18时间段,光合作用产生氧气,气体含量升高,据此判断气体是氧气,因此图甲可表示密闭蔬菜大棚内一天中氧气的含量变化曲线,A正确。B.分析图乙可知,二氧化碳浓度引起了a、c两点的差异,B错误。C.图乙a、c点光合作用强度差异是因为二氧化碳浓度不同所致,同一光照强度,二氧化碳浓度越大,光合作用强度越强。增加二氧化碳浓度可提高光合作用强度,因此可以提高农作物产量,C正确。D.图丙12时,由于光照强,温度高,部分气孔关闭,使光合作用强度也因部分气孔关闭而减弱,D正确。故选B。
1.如图是某植物在同一温度下,随着光照强度不断增大,测得的二氧化碳吸收量所绘制的曲线。请根据曲线判断,下列说法正确的是( )
A.AB段,植物只进行呼吸作用和蒸腾作用
B.由图可知,同一温度下,光照强度越大,光合作用效率越高
C.CD段,二氧化碳吸收量不再增大,光合作用和呼吸作用停止
D.光照强度为n₂时植物叶绿体光合作用吸收二氧化碳的量大于C点对应的纵坐标数值
【答案】D
【解析】由图可以知道:横轴代表光照强度,纵轴代表植物吸收和释放二氧化碳,其中A点没有光照,A点植物只进行呼吸作用而不进行光合作用;B点为零界点,从A到B光越来越强,到B点光合作用吸收的二氧化碳与呼吸作用放出的正好相等,也就是呼吸作用分解的物质与光合作用合成的物质相等;CD段表示光合作用随着光照强度不在增强。
A.AB段,二氧化碳吸收量为负值,表示绿色植物呼吸作用释放二氧化碳大于光合作用吸收的二氧化碳量,而不是说明曲线AB段,植物只进行呼吸作用,A错误。B.AC段表示植物的光合作用逐渐加强,CD段表示光合作用随着光照强度不再增强,B错误。C.在曲线CD段,随着光照强度增强,光合作用不再增强,导致光合作用吸收二氧化碳的量不再增加,而不是光合作用和呼吸作用停止了,C错误。D.光照强度为n2时,C点对应的纵坐标数值表示二氧化碳吸收量,即光合作用吸收二氧化碳量与呼吸作用释放二氧化碳的差,植物叶绿体光合作用吸收二氧化碳的量大于C点对应的纵坐标数值,D正确。故选D。
2.如图是叶片进行光合作用示意图,图中部分箭头表示物质运输方向,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示物质,A、B、C、D表示结构,下列相关叙述正确的是( )
A.B代表的结构名称是导管
B.Ⅳ代表的物质是有机物
C.绿色植物的每个活细胞都可以进行该过程
D.Ⅱ代表的物质是二氧化碳
【答案】D
【解析】图中,Ⅰ水、Ⅱ二氧化碳、Ⅲ有机物、Ⅳ氧气;A导管、B筛管、C叶绿体、D气孔。
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。A.导管由下往上运输水分,部分水用于光合作用,故A代表的结构名称是导管,A错误。 B.Ⅳ是光合作用的产物,且通过叶片下表面的气孔出去,代表的物质是氧气,B错误。 C.光合作用主要发生在绿色植物的叶肉细胞中的叶绿体上,但并不是每个活细胞都能进行光合作用,那些不含叶绿体的细胞(如根细胞、茎的木质部细胞等)是无法进行光合作用的,C错误。 D.Ⅱ是光合作用的原料,且通过叶片下表面的气孔进入,故代表的物质是二氧化碳,D正确。 故选D。
3.生物小组想要探究植物的生理活动,将图中所示植株置于密封的透明袋中,放置一段时间后测量密封袋内氧气浓度,如图所示,下列分析错误的是( )
A.图甲中的① 为导管,② 为筛管
B.植株的C过程有利于维持生物圈的碳一氧平衡
C.密封袋上会出现小水珠,主要是由B生理活动形成
D.密封袋内氧气的含量到达A点后不再上升的原因可能是袋内缺少二氧化碳
【答案】A
【解析】图甲可知:A表示呼吸作用,B表示蒸腾作用,C表示光合作用,①表示筛管,②表示导管。图乙表示密封袋内氧气随时间变化的曲线图,A点氧气浓度达到最高值。
A.蒸腾作用的意义:促进植物体对水分的吸收;促进植物体对水分和无机盐的运输。导管运输水和无机盐,由下向上;叶是进行光合作用的主要器官,叶制造的有机物经筛管运输,由上向下。根据箭头方向判断,①为筛管,②为导管,A错误。B.植物通过光合作用制造有机物时,从外界吸收了二氧化碳并释放出氧气,有利于维持生物圈的碳—氧平衡,B正确。C.蒸腾作用是指水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程。蒸腾作用的主要器官是叶,所以,一段时间后密封袋上会出现小水珠,主要是由B生理活动形成,C正确。D.光合作用吸收二氧化碳,释放出氧气;呼吸作用吸收氧气,释放出二氧化碳。用透明密封袋将新鲜菠菜密封,给予充足光照,一时段间后,呼吸作用释放出的二氧化碳与光合作用吸收的二氧化碳相等,光合作用的强度与呼吸作用的强度相等,这样袋内的氧气就不再增加。因此,一段时间后,A点氧气浓度不再增加的原因是缺少二氧化碳,D正确。故选A。
4.从海洋不同深度采集甲、乙、丙、丁四种藻类,测定其光合作用速率与光照强度的关系,据图推测生活在海洋最深处的藻类是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
【答案】D
【解析】(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),并释放氧气的过程。
(2)图中的横坐标是光强度,纵坐标是光合作用速率。
根据题图可知,四种藻类植物最大光合作用速率对应的光强度由小到大顺序是丁>丙>乙>甲。海水中的光强度随深度增大而减弱,这四种植物中的丁的最适光强度最低,显然生活在海洋最深处的藻类是丁,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
5.下列现象中,与植物的呼吸作用无关的是( )
A.苹果放入冰箱中,能延长保存时间
B.农田遇到涝害时,要及时排水
C.阴雨天给温室农作物补充光照
D.受潮的小麦堆放一段时间后会发热
【答案】C
【解析】(1)活细胞利用氧,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 程叫作呼吸作用。
(2)绿色植物利用光,在叶绿体中把二氧化碳和水合成有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。
A.温度对呼吸强度的影响原理,在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该适当降低温度,使蔬菜、 水果的呼吸作用减弱,以减少 呼吸作用对有机物的消耗、可延长保鲜时间。因此苹果放入冰箱中是通过抑制呼吸作用,延长水果的保存时间,A不符合题意。B.被水淹的植物体,由于水把土壤中的空气排挤出土壤,造成土壤中缺氧,根部得不到足够的氧气进行呼吸作用,从而使根的生命活动减弱甚至死亡,B不符合题意。C.阴雨天光照不足,给温室补充光照能促进农作物进行光合作用,与呼吸作用无直接关系,C符合题意。D.受潮的谷堆呼吸作用旺盛,释放大量的能量,所以受潮的谷堆一段时间后会发热,D不符合题意。故选C。
6.在温室内种植蔬菜时,为了提高产量,可采取的措施是( )
A.降低温度 B.黑暗处理 C.延长光照时间 D.提高氧气浓度
【答案】C
【解析】(1)植物的光合作用原理是:在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气,同时把光能转变成化学能储存在制造的有机物里。呼吸作用的原理是:在线粒体里在氧气的作用下把有机物分解成二氧化碳和水,同时释放能量。可见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。(2)促进光合作用的措施有:增加光照时间、增加原料二氧化碳和水等。
A.适当降低温度可以抑制蔬菜的呼吸作用,使其少分解有机物,但降温也会抑制蔬菜的光合作用,减少有机物的合成,不利于有机物的积累,会降低蔬菜产量,故A不符合题意。B.光是光合作用的必要条件,黑暗处理减弱光合作用,不利于增产,故B不符合题意。C.光是光合作用的必要条件,光照时间越长,光合作用就越强,制造的有机物就越多,蔬菜的产量也就越高,故C符合题意。D.光合作用是作物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。在这个过程中,作物需要吸收二氧化碳并释放氧气,因此增加温室中的二氧化碳浓度通常会更直接地促进光合作用,从而提高作物的产量。因此,要提高温室蔬菜的产量,更常见和有效的方法是提高温室中的二氧化碳浓度,而不是氧气浓度,故D不符合题意。故选C。
7.森林生态系统中绿色植被以及土壤中储存了大量的含碳有机物,在维持全球碳平衡中发挥着重要作用。为探究人工林中林木密度对植被及土壤碳储量的影响,科研人员测定了不同林木密度下植被及土壤中的碳储量,结果如下图所示。相关叙述错误的是( )
A.森林植被及土壤中的含碳有机物都直接或间接来自光合作用
B.森林生态系统中的含碳有机物(碳储量)大多分布于绿色植被中
C.植树造林可增加植被及土壤中的碳储量,有助于缓解温室效应
D.分解者可将土壤中的含碳有机物转变成二氧化碳,释放到大气中
【答案】B
【解析】森林生态系统通过两种主要方式来储存碳。第一种是通过植物的光合作用,将二氧化碳转化为生物质并储存在树木、枝干树叶和其他植被中,这种储存方式通常被称为生物固碳。第二种方式是将有机碳储存在森林土壤中,通常是以有机质和碎石的形式。这种储存方式被称为土壤碳储存。森林生态系统树林中碳储存能力很大,通常在林冠下的土壤和植被中能够储存大量的碳。
A.植被是土壤有机碳的主要来源之一,其通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质,并通过根系分泌物、枯落物和死亡生物体等方式将有机物质输入到土壤中,A正确。B.森林生态系统中的含碳有机物(碳储量),一部分通过光合作用储存在绿色植被中,另一部分以有机碳形式储存在森林土壤中,据图可知碳储量主要分布在土壤中,B错误。 C.植物吸收二氧化碳,放出氧气,减缓温室气体的排放,有助于缓解温室效应,因此要多植树造林,C正确。D.分解者能把动植物的遗体遗物分解成二氧化碳、水和无机盐,这些物质又能被植物吸收和利用,进而制造有机物,D正确。 故选B。
8.1880年,德国科学家恩格尔曼把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在黑暗环境里(如下图),然后用极细的光束照射水绵,通过显微镜观察发现,需氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中,下列说法错误的是( )
A.黑暗中的有光处和无光处形成一组对照
B.若将需氧细菌换成等量厌氧细菌,实验现象相同
C.该实验能证明光合作用的场所是叶绿体
D.该实验说明水绵细胞的叶绿体在光下能释放氧气
【答案】B
【解析】(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,并释放出氧气的过程。光合作用的条件是光,场所是叶绿体,原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气。
(2)需氧细菌需要氧气进行呼吸作用,会趋向氧气含量高的地方;厌氧细菌在有氧环境中会受到抑制,会趋向氧气含量低的地方。
(3)对照实验是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以外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件就是唯一变量。
A.黑暗环境中,用极细的光束照射水绵,有光处和无光处形成了以光照为变量的一组对照实验,A正确。B.厌氧细菌在有氧环境中会受到抑制,会趋向氧气含量低的地方。若将需氧细菌换成等量厌氧细菌,厌氧细菌会向叶绿体未被光束照射到的无光部位集中,实验现象与用需氧细菌时不同,B错误。C.该实验中,需氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中,说明该部位有氧气产生,而氧气是光合作用的产物,由此能证明光合作用的场所是叶绿体,C正确。D.需氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中,说明该部位氧气含量高,即水绵细胞的叶绿体在光下能释放氧气,D正确。故选B。
9.某兴趣小组选取有白斑叶的植物进行探究实验(白斑部分没有叶绿体),如图所示。B区用铝箔上下盖起来,主叶脉某处用小刀切断。下列叙述错误的是( )
A.阳光下,该植株可同时进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用
B.暗处理→光照→脱色→染色等一系列规范操作后只有D处变蓝
C.该实验可形成四组对照实验
D.C区和D区进行对照,可探究植物的光合作用需要水
【答案】C
【解析】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。没有处理且条件适宜是的就是对照组。
A. 在阳光下,该植株可同时进行光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、吸收作用等生理活动,A正确。B.A区白班部分没有叶绿体不能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液不变蓝;B区没有光照,不能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液不变蓝;C区没有水不能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液不变蓝;D区具备了光合作用的条件能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液变蓝,B正确。C.D、B区的变量是光,C、D区的变量是水,A、D区的变量是叶绿体,因此只能形成三组对照,C错误。D.C区没有水,D区有水,其它条件相同,因此D区和C区形成对照的变量是水,可探究植物的光合作用是否需要水,D正确。故选C。
10.夏季晴朗的一天,在武荣公园测得香樟树的二氧化碳吸收速率。结果如图,下列分析错误的是( )
A.吸收的二氧化碳在叶绿体中合成有机物
B.可通过二氧化碳吸收速率反映光合速率
C.12:00前随着光照强度增加,光合速率升高
D.13:00时光合速率较低,与气孔开闭无关
【答案】D
【解析】光合作用需要水和二氧化碳作为原料,外界中的水和二氧化碳会影响光合作用。光合作用需要在光照的条件下进行,光照的强弱也会影响光合作用。
A. 绿色植物在叶绿体内利用二氧化碳和水经过光合作用合成有机物并释放出氧气,所以,吸收的二氧化碳在叶绿体中合成有机物是正确的,A正确。B.二氧化碳是光合作用的原料,吸收二氧化碳的速率越高,说明光互作用速率越高,所以,通过二氧化碳吸收速率能反映光合速率,B正确。C.由图中可知12:00前,随着光照强度增加,二氧化碳的吸收速率增加,光合速率升高,C正确。D.由图中可知12:00-13:00二氧化碳的吸收速率降低,说明光合作用的速率下降,光合作用的速率下降是因为光照强度太强,部分气孔关闭,二氧化碳吸收减少造成的。所以,13:00时光合速率较低,与气孔开闭有关,D错误。故选D。
11.砂生槐是西藏高原生态恢复的理想树种,具有较高的生态效益。为初步筛选适合西藏某地区栽培的品种,研究人员测定了4种砂生槐品种幼苗的CO2吸收速率,结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A.CO2进入砂生槐叶片的结构是气孔
B.CO2吸收速率高表明光合作用旺盛
C.适合选为该地区栽培的品种是丁
D.幼苗应在相同且适宜的温度下种植
【答案】C
【解析】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能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。光合作用的原料是:二氧化碳和水;光合作用的条件是:光;光合作用的产物是:氧气和有机物(淀粉)。
光合作用的原料有CO2,所以CO2吸收速率越高,光合作用越强,根据题干图可知,乙品种的光合作用最强。
A. 气孔是植物蒸腾失水的“门户”。所以进入砂生槐叶片的结构是气孔,A正确。B.二氧化碳是光合作用的原料,CO2吸收速率高表明光合作用旺盛,B正确。C.相同条件下乙的CO2吸收速率最高,所以适合该地区栽培的品种是乙,C错误。D.研究人员测定了4种砂生槐品种幼苗的CO2吸收速率,所以幼苗应在相同且适宜的温度下种植,D正确。故选C。
12.如图为某种植物在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化情况。判断正确的是( )
A.该植物进行光合作用的时间区段是bg
B.ce段下降主要是由于部分气孔关闭造成的
C.ce段与fg段光合速率下降的原因相同
D.影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度
【答案】B
【解析】根据题意和图示分析可知:该图表示植物在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化曲线,a点之前和h点之后植物只进行呼吸作用,且呼吸作用强度是一定值。ab段和gh段,植物的光合作用强度小于呼吸作用强度,bg段光合作用强度大于呼吸作用强度。ce段下降则是因为温度过高,光照过强,导致气孔关闭,CO2吸收量减少;fg段光合速率下降的原因是光照强度降低。
A. 当二氧化碳吸收量增加时说明出现光合作用,因此该植物进行光合作用的时间区段是ah,A错误。B.ce段下降主要是由于温度过高,光照过强,植物为避免水分过度散失,部分气孔关闭,CO2吸收量减少造成的,B正确。C.ce段光合速率下降的原因是:温度过高,光照过强,导致气孔关闭,CO2吸收量减少;而fg段下降则是因为光照强度降低,C错误。D.影响bc段光合速率的外界因素除了光照强度,还有温度等,D错误。故选B。
13.为提高某桃树的产量,科研人员对该桃树进行相关实验,结果如图所示。下列对实验结果的分析不正确的是( )
A.20%遮阴度,有利于桃树的生长
B.光照越充分,桃树的叶面积越大
C.适当的遮阴,有利于提高桃树的产量
D.适当的遮阴,可以促进光合作用强度
【答案】B
【解析】绿色植物利用光,在叶绿体中把二氧化碳和水合成有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。
A.据图可以看出,20%遮阴度下,桃树的产量最高,有利于桃树的生长,A正确。B.由曲线图可以看出,在适当遮阴(遮阴20%)的情况下,桃树的叶面积最大,光照大于20%时,桃树的叶面积有所降低,B错误。CD.由曲线图可以看出,与不遮阴相比,遮阴度20%时,能促进光合作用的强度,有利于提高桃树的产量,CD正确。故选B。
14.温室大棚使人们在寒冷的冬季也可以吃到新鲜的蔬菜、水果。下列措施中,不能提高温室大棚作物产量的是( )
A.除草施肥 B.适当延长光照时间
C.温室内通入适量二氧化碳 D.温室内温度始终保持25℃
【答案】D
【解析】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贮存着能量的有机物(主要是淀粉),并且释放出氧气的过程。影响植物光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度等。
A.除草施肥是在作物生长期中引进适量肥料,旨在增加作物的生长速度和产量。同时,及时清理土地上的杂草,可以避免它们与作物争夺土壤中的水分和养分,减少病虫害的发生,从而有利于作物的生长和产量提升,故A正确。B.光合作用需要光,适当延长光照时间,光合作用制造的有机物增多,因此能提高作物产量,故B正确。C.二氧化碳是光合作用的原料,向温室内通入适量二氧化碳,光合作用强度增强,因此能提高作物产量,故C正确。D.白天温度高,光合作用强,制造的有机物多;夜间降低温度可以使呼吸作用减弱,减少有机物的消耗,从而增加有机物的积累。而温室内温度始终保持25°C,呼吸作用不能减弱,有机物消耗的不会减少,不能提高作物产量,故D错误。故选D。
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