专题6 光合作用的基本过程及影响因素 题源2 影响光合作用速率的环境因素-【备战高考】备战2027高考生物母题题源同步练

保鲜：C:H12):在细胞质基质中分解产生丙酮酸，丙酮酸进入线 粒体中进一步分解产生C)2和H2):光合作用过程包括光反应 和暗反应，可将光能转变为稳定的化学能，细胞呼吸过程是将有 机物中稳定的化学能转变成ATP和热能，因ATP也属于化学 能，故C项不确切：夏季连续阴雨天，限制光合作用的主要因素 是光照，适当增加光照能够提高光合速率，夜间适当降低温度可 降低呼吸速率，二者结合起来，可提高作物产量。 [答案】D [真题21](2022·海南)下列关于叶绿体的描述，错误的是 A,基粒由类装体堆叠而成 B.叶绿体被膜由双层膜组成 C.暗反应发生在类娈体膜上 D.类栾体膜上具有叶绿素和酶 [解析]叶绿体的基粒是由类囊体膜堆叠而成的，上面分 布着色素及与光反应阶段有关的酶，是光反应阶段进行的场所， 但是暗反应阶段进行的场所是叶绿体的基质。 [答案]C [真题22](2018·全国理综I)为了验证叶片在光合作用 和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与 用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验 步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。 实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO:稀 溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过 程中光照和温度条件适宜，空气中)：和C),在水中的溶解度 及无氧呼吸忽略不计)。 实验步骤和预测实验结果： (1)剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水 和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。 (2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的 气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。 (3): 分析预测的结果： [解析]本题为一验证性实验题，实验目的是验证叶片在 光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，要求补充完 整实验步骤分析预测结果。根据题千提示，可考虑设计两组实 验进行验证：一是有光条件下，观察叶片的沉浮；二是黑暗条件 下，观察叶片的沉浮。光照下，叶肉细胞进行光合作用吸收 C)2,释放O)2,光照和黑暗条件下叶肉细胞均可进行呼吸作用， 吸收)2释放CO2。NaHCO:稀溶液可为光合作用提供原料 C)2,而蒸馏水中缺乏CO):和()2，叶片不能进行光合作用和有 氧呼吸。光照下NaHCO稀溶液中的叶片进行光合作用，释放 出的O多于呼吸作用消耗的O2,叶肉细胞间隙中的O2增加， 叶片上浮。黑暗中，NaHCO.稀溶液的叶片进行呼吸作用，消耗 了叶肉细胞间隙中的)2，放出的CO2溶于NaHC)3稀溶液中， 叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。 实验过程中要注意实验设计原则以及实验材料用具的合理 运用。分析预测实验结果时要运用光合作用和有氧呼吸的原 理，用专业语言加以解释。从答题情况看，许多同学把题目考虑 ·7 难了，或找不着切入点，其实平常我们经常做类似的题目，如池 塘中的水草白天浮到水面，晚上则又沉入水下。 [答案]实验步骤和预测实验结果： (3)这两支试管放在日光灯下，光照一段时间。结果： NHCO,稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。 (4)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果NaHC)? 稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。 分析预测的结果： (1)光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的 O2多于呼吸作用消耗的O2,叶肉细胞间隙中的O。增加，叶片上 浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2,叶片不能进行光合作用和有氧呼 吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。 (2)黑暗中，NaHC)3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶 肉细胞间腺中的O2,放出的CO,溶于NaHCO稀溶液中，叶肉细胞 间隙缺乏气体，叶片下沉。而蒸馏水中缺乏O2,叶片不能进行有氧 呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。 题源2影响光合作用速率的环境因素 解题模型2.1 叶龄与光合作用 (1)规律：叶片由小到大的过程，叶面积逐渐增大，叶 肉细胞中叶绿体逐渐增多，光合色素逐渐增加，光合作用 效率不断增强。生长到一定程度，叶片面积和光合色素等 达到稳定状态，光合作用效率也基本稳定。伴随着叶片的 衰老，部分色素遭到破坏，光合速率有所下降（如图1和图 2)。 呼吸作用消耗量 光合效率 光合作用总量 叶龄 0 2 5 79 叶面积指数 图1 图2 (2)农业生产启示：在农业生产中，通过合理密植、适当 间苗、修剪以增加有效光合作用面积，提高光能利用率。 [真题23](2021·江苏)（多选）某研究性学习小组采用盆 栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验 开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条 件保持适宜，实验结果如下图所示。下列有关分析正确的是 ( 片光合 片叶 S 绿4.5 4 。-对照组 4。-对照组 (umol-m ·实验组 素含量( ·实验组 0 4 68时间(d 3.50 2468时间(d ) A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势 B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降 C.实验2~4天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引 起的 D.实验2~4天，光合速率下降可能是由叶片内CO,浓度 下降引起的 [解析]由图示曲线信息可知，实验条件下，随干旱时间的 延长叶片的光合速率呈下降趋势；对比甲、乙图示可知，叶片光 合速率下降先于叶片叶绿素含量下降；由于2~4天光合速率下 降早于叶绿素含量下降，因此，光合速率的下降不是叶绿素含量 下降引起的：实验条件下，随时间推移，植物缺水严重、叶片失 水、气孔关闭，导致C),吸收减少，使光合速率下降。 [答案]ABD [真题24](2020·重庆)下列有关番茄代谢或调节的变化 趋势图，正确的是 ( 光 稀植 合 正常水分供应 用强度 密植 用强度 根部完全水淹 苗期迅速生长期 光照强度 图1番茄植株在不同种植密 图2两组番茄植株分别在正常和水 度下光合作用强度的变化 淹条件下培养光合作用强度的变化 A B 叶个 含量 嫩叶 激素含量 生长素 老叶 乙烯 时间 幼果期膨大期成熟期 图3生长正常的番茄植株移栽到缺 图4番茄果实形成过 钾营养液中培养后叶K*含量的变化 程中激素含量的变化 0 0 [解析]考查植物代谢与调节的有关知识。影响光合作用 强度的因素主要有光照强度、C),浓度、温度和矿质营养。在植 物的根部完全被水淹的情况下，根不能进行有氧呼吸，吸收矿质 元素不足，光合作用受阻（如氯是催化光合作用过程各种酶以及 NADP+和ATP的重要组成成分，磷也是NADP+和ATP的重 要组成成分等)。钾元素属于植物的可再利用元素，当外部钾供 应不足时，老叶中的钾元素会逐渐转移至新生叶中，老叶中的含 钾量逐渐降低。生长素的作用是促进果实发育，所以在幼果期 的含量应该是很高的；而乙烯的作用是促进果实成熟，在成熟期 的含量最高。A项中由于植物迅速成长，密植的作物的叶片相 互遮挡，使光合作用强度低于稀植作物的光合作用强度。 [答案]A 解题模型2.2 1.光照强度对光合作用的影响 (])光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合效 率。植物的光合效率在一定范围内随着光照强度的增加 而增强，但当光照强度达到一定程度时，光合效率不再随 着光照强度的增加而增强。（此时影响光合效率的主要因 素为CO2浓度，详见图) 7 光饱和点 吸收量 光补偿点 净光合作 B 光照强度 OS释放量 A呼吸所放出的CO2量 (2)易错易混概念：光补偿点和光饱和点 ①概念 植物光合作用所吸收的CO。与该温度条件下呼吸作 用所释放的CO:量达到平衡时的光照强度叫做光补偿点。 当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度 不再增加或增加很少时的光照强度就称为光饱和，点。 ②不同的植物的光补偿点和光饱和点不同 不同植物的光补偿点不同，主要与该植物的呼吸作用 强度有关，与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比 阴生植物高。 不同植物的光饱和点不同。阳生植物的光饱和点高 于阴生植物」 (3)农业生产启示 ①温室大棚造当提高光照强度可以增加光合作用 强度。 ②延长光合作用时间。 ③增加光合作用面积（合理密植）。 ④对温室大棚采用无色透明玻璃。 ⑤若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃， 则透红光，吸收其他波长的光，光合能力比白光弱，但比其 他单色光强。 2.探究光照强度对光合作用强度的影响及相关分析 (1)实验流程 打出小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶 上打出（直径=1cm) 抽出叶片内气体，用注射器（内有清水、小圆形叶片） 抽出叶片内气体(O2等) 小圆形叶片沉到水底：将内部气体逸出的小圆形叶片 放入黑暗处盛有清水的烧杯 中，小圆形叶片全部沉到水底 对照实验及结果： 项目 小圆形 加富含CO光照 叶片浮 烧杯 叶片 的清水 强度 起数量 甲 10片 20 mL 强 多 乙 10片 20 mL 必 中 10片 20 mL 弱 么 (2)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增 强，光合作用强度也不断增强（小圆形叶片中产生的O。 多，浮起的多)。 [真题25](2023·新课标全国I)某油料作物种于中脂肪 含量为种于干重的70%。为探究该植物种于萌发过程中干重及 脂肪的含量变化，某研究小组将种于置于温度、水分（萘馏水）、 通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子（含幼 苗)的脂肪含量和干重，结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11d 时减少了90%，干重变化如图所示。 44 42 36 0246810时间/d 回答下列问题： (1)为了观察胚乳中的脂肪，常用 染液对种子胚乳 切片染色，然后再显微镜下观察，可见 色的脂肪微粒。 (2)实验过程中，导致种于干重增加的主要元素是 (填“C”、“N或“O”)。 (3)实验第11d如果使萌发种子的干重（含幼苗）增加，必须 提供的条件是 和 [解析](I)在脂肪染色观察实验中苏丹Ⅲ使脂肪染成橘 黄色，苏丹W使脂肪染成红色。 (2)种子萌发过程中，油料种子中的脂肪要转化为糖，糖和 脂肪最大的区别在于)含量的问题，所以填)。 (3)干重想要增加，只能通过光合作用大于呼吸作用来实 现，根据题目所示“将种子置于温度、水分（蒸馏水）、通气等条件 适宜的黑暗环境中培养”，可推测出提供的条件应该是适宜的光 照和所需要的矿质元素。 [答案](1)苏丹Ⅲ（苏丹N)橘黄（红）(2)O(3)适宜 的光照所需的矿质元素离子 [真题26](2022·海南)某同学从杨树叶片中提取并分离 得到4种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿 素b的是 A. B. 450550650 0400440480520 波长/mm 波长/m C. D. 450550650750 450550650 波长mm 波长/m 7 [解析]叶绿体中色素的主要功能为：类胡萝卜素（包括胡 萝卜素和叶黄素)主要吸收蓝紫光，而叶绿素（包括叶绿素和 叶绿素b)主要吸收红橙光与蓝紫光。 [答案]A [真题27](2021·广东理基)在晴天中午，密闭的玻璃温 室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较 低，其主要原因是 A.O2浓度过低 B.)2浓度过高 C.CO浓度过低 D.CO。浓度过高 [解析]影响光合速率的因素有光照强度、C)2浓度、温 度、水分和矿质元素等。晴天中午，光照过强，气孔关闭，CO。进 入叶片困难，导致CO浓度过低。 [答案]C [真题28](2021·海南)取某种植物生长状态一致的新鲜 叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每 组各置于一个密闭装置内，并分别给予、b、c三种不同强度的 光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增 加量如图所示。下列叙述错误的是 丙 的增加量 甲 a b 光照强度 A,装置内增加的氧气来自于水 B.光照强度为a时，光合作用停止 C.丙组装置内的CO,含量照光后比照光前低 D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系 [解析]由图示可知，在a、b、c不同的光照强度下植物叶 片光合作用释放到密闭装置内氧气的量不相同。口光照强度条 件下O2释放量为0表明叶片的光合强度与呼吸强度相等。 [答案]B [真题29](2023·广东)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。 叶面积（最大 总叶绿素含 气孔相对开 净光合速率 叶片 发有情况 面积的%) 是(mg/g·fw) 放度(%) (molCO2/m2·s) 新叶展开前 19 -2.8 B 新叶展开中 87 1.1 55 1.6 新叶展开完成 100 2.9 81 2.7 D 新叶已成熟 100 11.1 100 5.8 注：“一”表示未测数据 (I)B的净光合速率较低，推测原因可能是：①叶绿素含量低， 导致光能吸收不足：② ,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)净光合速率较低还可能是由于气孔开放度相 对低、C),供应不足。(2)A、D在密闭容器中进行无氧呼吸会产 生酒精，D中会形成更多的ATP,因为光合速率大于呼吸速率， 但是密闭容器导致容器C)越来越少，暗反应减弱，光反应不 变，导致ATP会增加。(3)与A比D的合成生长素能力低，叶绿 素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，但由于叶绿素含量增长，所以 D的叶肉细胞中基粒增多。(4)叶片面积增大是由于细胞分裂， 基因的选择性表达是细胞分化的根本原因。 [答案](1)气孔开放度相对低二氧化碳供应不足(2) 酒精增加(3)低基粒(4)细胞分裂基因的选择性表达 [真题30](2023·海南)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.液泡中的色素吸收的光能用于光合作用 [解析]植物处于生长季节，所以将通过吸收光能进行光 合作用来合成有机物。红枫叶片含有叶绿素，能进行光合作用。 其红色掩盖了叶绿素的颜色。 [答案]C [真题31(2023·浙江)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，)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C),后，可 完成暗反应 [解析]叶绿体外膜破坏后，仍有内膜起到一定保护作用， 且其内部结构和物质并未发生改变，故当其他条件合适时仍可 发生光反应产生氧气，故A选项错误：在植物生长过程中，细胞 有分裂、生长、成熟、衰老、死亡的过程，在整个过程中，叶肉细胞 内的叶绿体中的各种色素会随着年龄的改变而改变，通常情况 叶绿素与类胡萝卜素的比例是先增大后减小，故B选项错误；光 合作用速率与植物本身特性和一定的环境条件有关，包括光照 强度、C)浓度、温度、矿质元素等，但与光照时间没有关系，故 选项C错误；正常情况完成暗反应的条件是光反应的产物和 CO2、酶等物质和叶绿体基质这个结构，在D选项中用ATP和 NADPH直接可以加入，其他条件都符合，故选项D正确。 [知识拓展]影响叶绿素合成的因素有以下三个方面。 (1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中 不能合成叶绿素，因面叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿 素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿 素分子易被破坏，而使叶子变黄。(3)必需元素：叶绿素中含N、 Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。 另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导 致叶绿素合成受阻，叶变黄。 [答案]D > [真题32](2021·广东)小王发现黑暗中生长的大豆幼苗 比阳光下生长的大豆幼苗高得多。请设计一个实验方案，探究 不同光照强度对大豆植株高度的影响，并预测实验结果。 实验材料和用具：大豆种于(200粒)、光照培养箱（光照强度范 围0~10000Lux,温度、湿度等均可自行设定)、培养皿、直尺等。 (1)实验方案： (2)实验结果预测： [解析]写实验方案时，应注意自变量是不同光照强度，因 变量是幼苗高度，写步骤时注意遵循单一变量原则、对照原则和 等量原则。 [答案](1)实验方案：①实验材料：选出180粒大小一致 的种子，分成6组，每组30粒，在培养皿中培养。 ②培养条件：光照强度分别为0、2000、4000、6000、8000、 10000Lux;温度25℃，培养一周。 ③测定指标：用直尺测量植株高度，计算每组的平均值。 注：要求至少分三组（三个处理），每组有一定的种子数量， 光照强度必须有0Lux(黑暗)。 (2)实验结果预测：随光照强度增加，植株高度下降。 解题模型2.3 二氧化碳浓度对光合作用的影响 (1)二氧化碳浓度对光合作用的影响规律 ①二氧化碳是光合作用的原料，通过影响暗反应来影 响光合效率。植物的光合效率在一定范围内随着C)。浓 度的增加而增强，但当CO2浓度达到一定浓度时，光合效 率不再增强。如果C)2浓度继续升高，光合作用不但不会 增加，反而要下降，甚至引起植物CO?中毒而影响植物正 常的生长发育。 ②植物光合作用的最适C):浓度为0.1%，而空气中 C0。浓度仅为0.03%，因此适当增加空气中CO。浓度，可 提高光合作用速率。 (2)易错易混概念：CO2补偿点和C)2饱和点 植物光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO,相等 时的CO浓度称为CO补偿点。CO,达到一定浓度后，光合 作用强度就不再增加，这时的CO2浓度称为CO2饱和点。 (3)农业生产启示 温室栽培植物时适当提高室内C)2的浓度，如放一定 量的干冰或多施有机肥，使其吸收C)2增多。 [真题33](2021·北京)小麦和玉米的CO,固定量随外 界C),浓度的变化而变化（如下图）。下列相关叙述不正确的是 ( 0 70 口小麦 ☑玉米 固定量三。三。主。) 05 40 20 10 0 100 360 720 1000 CO2浓度(mgL) A.小麦的C),固定量与外界CO,浓度呈正相关 B.CO,浓度在100mg·L1时小麦几乎不固定CO C.CO,浓度大于360mg·L后玉米不再固定CO D.C:植物比C植物能更有效地利用低浓度CO, [解析]CO)2是光合作用暗反应的底物，增加底物的量就 会增加C)2的固定量，进而生成更多光合产物，所以A正确。 小麦属于C:植物不能利用较低浓度的CO2,B正确。由于C: 植物能通过C:途径固定CO,所以C:植物比C?植物能更有效 地利用低浓度的CO:。CO:浓度大于360mg·L后，玉米仍 在固定C)2,且一直保持在最大值。 [答案]C [真题34(2023·大纲版全国)某研究小组测得在适宜条 件下某植物叶片遮光前吸收CO,的速率和遮光（完全黑暗）后释 放C)2的速率。吸收或释放C)2的速率随时间变化趋势的示意 图如下（吸收或释放CO,的速率是指单位面积叶片在单位时间 内吸收或释放CO的量)，回答下列问题： 遮光 吸 CO. 橐 A 0 B 时间 co 辈】 (1)在光照条件下，图形A十B十C的面积表示该植物在一 定时间内单位面积叶片光合作用 ,其中图形B的面积 表示 ,从图形C可推测该植物存在另一个 的 途径，CO:进出叶肉细胞都是通过的方式进行的。 (2)在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图形 (填“A”或“B”)的面积变小，图形（填“A”或“B”)的面积 塔大，原因是」 L解析](1)根据坐标图所示，B十C表示的是植物自身产 生的C)2的量，A为植物从外界吸收的C)2的量，所以三者相加 表示的是植物光合作用所固定的全部的C)2的量。遮光后，植 物主要进行呼吸作用产生CO:,根据图像所示，B表示的是植物 呼吸作用C)2的释放量，而C则表示植物通过其他途径产生 C)2。C)2属于气体小分子，通过自由扩散的方式进出细胞。 (2)根据题千所示，光合作用是在适宜条件下进行的，所以 提高温度和降低光照都会使光合作用减弱，所以A的面积必然 减小，而呼吸作用的最适宜温度比光合作用的最适宜温度要高， 所以提高温度会增加呼吸作用的速率，因此B的面积会增加。 [答案](1)固定的CO,总量呼吸作用释放出的CO 释放CO2自由扩散(2)AB光合作用速率下降，呼吸作 用速率增加 ·7 [真题35](2023·新课标)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]镁是合成叶绿素必需的矿质元素，在缺镁培养液 中培养一段时间后的番茄幼苗，叶绿素含量比对照组的少，光反 应强度降低。光反应强度降低，ATP和[H]的生成量减少，进而 导致暗反应强度降低。 [答案]B [真题36](2023·海南)某同学设计了一个探究实验，把 培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别 放入A、B,C三个完全相同的玻璃钟罩内（如下图所示），其中A 不密封，B、C密封。B内培养皿中盛有Ba(OH),溶液，A、C内培 养皿中盛有蒸馏水，各培养皿中液体的体积相同。该实验在光 照充足、温度适宜的环境中进行。 Q A 幼苗 幼苗 幼苗 蒸馏水 Ba(OH), 蒸馏水 回答问题： (1)根据上述实验设计判断，该实验的目的是 (2)从理论上讲，培养一段时间后，预期的实验结果是：B中 的幼苗生长量比C中的 (填“大”或“小”)，原因是 ；A中的幼苗生长量比C中的 (填“大” 或“小”)，原因是 [解析]分析三个装置的自变量，A不密封，正常二氧化碳 供应，B密封且其中二氧化碳被吸收无二氧化碳，C密封，二氧化 碳浓度较低，因此该实验是探究二氧化碳浓度对幼苗光合强度 (或生长量)的影响。预计B中的幼苗生长量比C中的小，因为 缺二氧化碳，影响暗反应的进行，也就影响了生长。A中的幼苗 生长量比C中的大，二氧化碳较为充足，光合作用强。 [答案](1)探究CO2浓度对幼苗生长的影响(2)小B 中的Ba(OH):溶液吸收CO2,使钟罩中CO2减少，B中幼苗光 合作用强度小于C中的大A中的CO,浓度高于C中的，A 中幼苗光合作用强度大于C中的 [真题37](2023·全国)为探究不同条件对叶片中淀粉合 成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀 粉，然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下 表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。 编号 组1 组2 组3 组4 组5组6 组7组8 葡萄捕溶液浸泡 蒸馏水浸泡 葡萄糖溶液浸泡 溶液中通人CO。 蒸馏水浸泡 水中通入C) 处理 溶液中通人空气 水中通人空气 和N 和N 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 检测 结果 有淀粉有淀粉 有淀粉无淀粉 有淀粉无淀粉 有淀粉无淀粉 回答问题： (1)光照条件下，组5叶片通过 作用产生淀粉：叶 肉细胞释放出的氧气来自于 的光解。 (2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是 。 (3)组2叶片中合成淀粉的原料是 ,直接能源物质 是 ,后者是通过 产生的。与组2相比，组4叶 片无淀粉的原因是 (4)如果组7的蒸馏水中只通入N,预期实验结果是叶片 中 (填“有”或“无”)淀粉。 [解析]（1)组5叶片有光照、CO2,可进行光合作用产生淀 粉。叶肉细胞释放出的氧气来自于光反应中H2O的光解。(2) 进行有氧呼吸的条件是有氧气，还要注意题中条件是“黑暗条件 下”，组2和组6符合要求。(3)组2叶片没有CO2,不能进行光 合作用，但可以利用葡萄糖合成淀粉，此过程需要有氧呼吸产生 的ATP作为直接能源物质。与组2相比，组4叶片不同的条件 是组4叶片无氧气，所以组4叶片无淀粉的原因是组4无氧气， 不能进行有氧呼吸，淀粉合成缺少ATP。(4)如果组7的蒸馏水 中只通入N,无CO2,不能进行光合作用，预期实验结果是叶片 中无淀粉。 [答案](1)光合H2O(2)组2和组6(3)葡萄糖 ATP有氧呼吸组4无氧气，不能进行有氧呼吸，淀粉的合成 缺少ATP(4)无 [真题38](2023·新课标)在光照等适宜条件下，将培养 在C02浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO,浓度为 0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C,化合物微摩尔浓度 的变化趋势如图。回答问题： 1 1%C020.003%C02 B 0 100200 300400 时间（秒） (1)图中物质A是 (填“C化合物”或“C化合物”)。 (2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比物质A的 浓度低，原因是 :将CO2浓度从1%迅速 降低到0.003%后，物质B的浓度升高的原因是 (3)若使该植物继续处于C)2浓度为0.003%的环境中，暗 反应中C3和C:化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比物质 ·7 B的浓度 (填“低”或“高”)。 (4)CO,浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要 的光照强度比CO2浓度为1%时的 (填“高”或“低”)，其 原因是 0 [解析]从1%C)2环境转移到0.003%CO2环境中，暗反 应的CO,固定反应“CO2十C;→2C”会因CO2的供应减少而 减慢。所以，C化合物的生成减少而含量降低：C化合物的生 成不减少而消耗减少，C化合物的含量上升。该植物在C)2浓度 低时，暗反应强度低，所需ATP和[口少，限制了光反应的进行，光 合速度最大值比C),浓度高时的最大值低，所需光照强度减小。 [答案](1)C化合物(2)暗反应速率在该环境中达到稳 定，即C和C化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C化 合物的分子数是C化合物的2倍当CO:的浓度突然降低时，C 化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C化合物积累 (3)高 (4)低C)2浓度低时，暗反应强度低，所需ATP和 [H]少 解题模型2.4 温度对光合作用的影响 (1)温度对光合作用的影响规律 ①温度直接影响光合作用中所需酶的活性，对光合作 用的影响很大。在低温中，植物酶促反应速率下降，限制 了光合作用的进行：在高温中，叶绿体和细胞质的结构会 遭到破坏，叶绿体的酶发生钝化。 ②低温会影响光合酶的活性，植物净光合速率较低： 较高温度使呼吸作用加强，净光合速率下降。（详见图） …光合速率 吸 呼吸速率 净光合速率 温度(C) (2)最适温度 一般植物可在10一35C正常地进行光合作用，其中以 25~30°C最适宜，在35°C以上时光合作用就开始下降， 40~50°C时即完全停止。 (3)农业生产启示 ①适时播种。 ②温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降 低温度。 [真题39](2023·江苏)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 [解析门叶黄素不能吸收红橙光，所以有无叶黄素，对红光 吸收差异不明显，色素带缺失第2条。 [答案]B [真题40](2023·重庆)下图是水生植物黑藻在光照等环 境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是 ↑光合速率 黑暗 充CO, 充足恒定 光照 (弱光) 01 s4时间 (注：箭头指为处理开始时间) A.t1→t:,叶绿体类亵体膜上的色素吸收光能增加，基质中 水光解加快、)2释放增多 B.t2→ta,暗反应（碳反应）限制光合作用。若在t2时刻增 加光照，光合速率将再提高 C.t3t4,光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速 率不变、暗反应增强的结果 D.t:后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C化合 物还原后的直接产物含量降低 [解析]水的光解和O,的释放都属于光合作用的光反应 阶段，是在类囊体膜上进行的，不是在叶绿体的基质中进行，所 以A错误；t2→t:时间内，限制光合作用的因素为CO,的浓度， 此时光照充足并且恒定，若增加光照不能使光合作用的速率上 升，因此B错误；t?→t:暗反应若是增强，则需要更多的[H门和 ATP,需要由光反应来提供，所以光反应的速率必然加快，因此 C错误；突然停止光照，[H]和ATP的数量下降，光合作用中C →C过程减慢，所以C:减少，即C3化合物还原后的产物减少。 [答案]D [真题41](2023·广东)中国的饮食讲究“色香味”，颜色 会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快 的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。 I.提取叶绿素 绿色叶片X提取液！一过滤液！一浓缩液！一叶绿素粗产品 --碳酸钙1-一 Ⅱ，探究pH对叶绿素稳定性的影响 取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温（约 25℃)下进行实验，方法和结果如下表。 实验组号 叶绿素溶液(mL) 调pH至 处理时间(min) 溶液颜色 ① 3.0 Y 10 绿色 ② 3.0 7.0 10 绿色 ③ 3.0 6.0 10 黄绿色 ④ 3.0 5.0 10 黄福色 注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。 7 根据所学知识和实验结果，请回答： (1)提取食用叶绿素的X应该为 原因 是 (2)表中Y应该为 ,原因是 (3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于 食品，否则 (4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提 供检测方法并写出主要步骤。 [解析](1)提取食用叶绿素应该用食用酒精（利用相似相 溶原理)，因为丙酮有毒。(2)由表格数据可看出该实验设置的 自变量pH的梯度差为1.0，Y应该是8.0。(3)由表格信息可以 看出，食用叶绿素在酸性环境中会被分解。(4)用纸层析法可以 检测叶绿素产品中是否含有其他色素。 [答案](1)对人无害的有机溶剂（如食用酒精）叶绿素 溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响 (2)8.0实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH 对叶绿素稳定性的影响（或“以1.0作为pH梯度进行实验”） (3)酸性叶绿素会被破坏造成食品失绿而影响品质 (4)纸层析法；其主要步骤：①制备滤纸条；②画色素液细 线；③用层析液分离色素；④观察色素带。 [真题42](2020·上海)请回答下列有关光合作用的 问题。 (1)光合作用受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。其 中，光照强度直接影响光合作用的 过程：二氧化碳浓度 直接影响光合作用的 过程。 (2)甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与 光照强度和温度的关系。 ①在温度为10℃、光照强度大于 千勒克司时，光合 速率不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L千勒克司时， 光合速度的限制因素是 ②根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L3千勒克 司，温度分别为10°C、20°C和30C时的光合速度。 光81 合速度 -30℃ 6 光合速度 6 -20℃ 47 2 -10℃ 2 121 102030 光照强度（千勒克司） 温度（℃） 甲 乙 16 C0.吸收速度（吧/小时、单位叶面积） 12 0 4 8 12 16 20 光照强度（千勒克司） 丙 (3)丙图表示A、B两种植物光合速度与光照强度的关系。 ①当在 千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物 的光合速度相同。 ②A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可 积累葡萄糖 mg。(计算结果保留一位小数。相对原于 质量C一12，H一1,0一16) ③A植物在1天内(12小时白天，12小时黑夜)，要使有机 物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于 千勒 克司。 [解析]考查光合作用的有关知识。光合作用的全过程分 为光反应和暗反应两个阶段，影响光反应的直接因素主要是光 照强度，影响暗反应的主要因素是二氧化碳浓度和温度。分析 题图中曲线可知当光照强度大于L千勒克司时，光合作用强度 不再增加，通过对比曲线可知此时温度成为限制光合作用的因 素。当温度为30℃时，光照强度小于L千勒克司时，曲线随光 照强度的增强而升高，说明了此时限制光合作用的因素是光照 强度。由图丙可知，无光照时，A、B两植物CO,释放量分别为 4mg和2mg,当光照强度为6千勒克司时，光合作用所利用C)2 均为8mg,此时光合速度相同。当光照强度为9千勒克司时，此 时光合作用净吸收二氧化碳的速率为8mg/(小时·单位叶面 积)，则2小时内单位叶面积净吸收二氧化碳16mg,由6C) →1(C:H120:)得出单位叶面积产生的葡萄糖为180×16÷ (44×6)=10.9mg。要使A植物通过光合作用制造的有机物在 一昼夜中有积累，且白天光照时间与夜晚无光时间相等，分析图 可得出无光照时A单位叶面积每小时呼吸作用释放的二氧化碳 是4mg,光照强度为6千勒克司时，单位叶面积每小时净吸收二 氧化碳4mg,这样一昼夜消耗的有机物恰好与白天光合作用制 造的有机物的量相等，所以光照必须大于6千勒克司才能保证 有机物有积累。 [答案](1)光反应暗反应(2)①L1光照强度 ② 合速度 61 47 2 09 102030 温度（℃） (3)①6②10.9③6 > 解题模型2.5 矿质元素对光合作用的影响 (1)矿质元素在光合作用中的作用 ①N是各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分。 ②P是NADP+和ATP的重要组成成分。 ③Mg是叶绿素的重要组成成分。 ④K对光合产物的运输和转化起促进作用。 (2)矿质元素对光合作用的影响规律 光 速率 速率 P2Os KO 值0123400.20.40.60.8值 1 2 含量% 水稻叶片氮、磷、钾含量与光合速率的关系 在一定范围内，矿质元素越多，光合速率就越快：超过 一定浓度，光合速率不再增强，甚至由于渗透失水反而使 光合速率下降。 (3)农业生产启示 适时适量施肥，注意施肥不要过量，否则会造成土壤 溶液浓度大于细胞液浓度导致细胞失水。 [真题43](2019·上海理综)某学生实验小组应用组织培 养的原理和技术，设计了一种“植物宝宝”（如图所示）。“植物宝 宝”是生长在密闭容器中的微型植物，能生长开花，真可谓“缩灵 动生命于微景之中”。 (1)容器底部是培养基，其中含有植物生长 所需的全部养分。如果有人在配制培养基的矿 质元素时使用了NH,NO3、KNO3、CaCL2· 2H2O、MgSO,·7H2O、螯合铁溶液、微量元素 溶液，但缺少了一种必需元素，为补充这种元 素，应添加的化合物是 ( A.Ca(NOs)2 B.KCI C.KH,PO D.K2 SO (2)“植物宝宝”制成后，要使其中的微型植物正常生长，容 器外必须具备的条件是 ( ①一定的光照②肥沃的土壤③充足的水分 ④适当的 温度 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ (3)微型植物在密闭的容器里能长期正常呼吸，是因为 [解析](1)考查植物所需的矿质元素、光合作用和呼吸作 用。植物必需的矿质元素有N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、 Cu、Mo、Cl、Ni等。在配制的培养基中缺少P这种矿质元素。 (2)影响植物光合作用强度的因素有光照强度、温度、二氧 化碳浓度、水和矿质元素等。在有光的条件下，植物在密闭的容 器中可以进行光合作用，并且光合作用强度大于呼吸作用强度。 (3)微型植物在密闭容器里能长期正常呼吸是因为植物的 光合作用不断产生氧气，而呼吸作用又不断产生二氧化碳供植 物进行光合作用。 [答案](1)C(2)B(3)植物能通过光合作用不断产生 氧气（合理即可，要点为光合作用放出氧） 解题模型2.6 水对光合作用的影响 (1)水影响光合作用的规律 缺水时气孔关闭，影响二氧化碳进入叶肉细胞：缺水， 则叶片淀粉水解减弱，糖类堆积，光合产物输出缓慢。因 此，植物体水分减少会使光合效率下降。 (2)农业生产启示：合理浇灌。 [真题44](2023·江苏)（多选）某种铁线莲的根茎可作中 药，有重要的经济价值。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 叶绿素含量 净光合速率 叶绿素a/b 植株干重(g) (%) (mg/g) (umol·m-&·s-1) 0 4.8 2.1 8.0 7.5 10 5.3 2.3 9.6 9.9 30 5.2 2.4 8.9 9.2 50 4.4 2.6 5.2 7.2 70 4.1 2.9 2.7 4.8 90 3.3 3.0 0 3.2 A.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成正相关 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]由表中数据可知，不遮光时，植株千重为7.5g,遮 光比例为10%时，植株千重为9.9g,可见适当的遮光处理能提 高其千重：由表中数据可知，随着叶绿素含量的增加，净光合速 率先增大后又逐渐变小，故叶绿素含量与净光合速率并不成正 相关；分析表中叶绿素/b的值，与净光合速率成正相关，故其 可作为利用弱光能力的判断指标；遮光90%时净光合速率为0， 植株仍进行光合作用，只是光合速率等于呼吸速率。 [答案]AC [真题45](2023·海南)某同学将生长一致的小麦幼苗平 均分为甲、乙两组，甲组置于阳光下培养，乙组置于黑暗中培养， 其他条件适宜。一段时间后，测定麦苗的干重，发现两组存在明 显差异。 回答下列问题： (1)两组麦苗中，干重较大的是 组，原因是 (2)观察叶片颜色，出现黄化现象的是 组，其主要 原因是 (3)该实验探究了环境因于中的 对小麦 的影响。 (4)若将甲组置于红光下，乙组置于绿光下，培养一段时间 后，两组麦苗中干重较大的是甲组，原因是 ·7 [解析]光照在一定范围内能够促进光合作用的进行，同 时也是叶绿素形成的一个必要条件。在有光照到达一定程度的 情况下，光合作用大于呼吸作用，有机物的干重增加。无光条件 下，不能进行光合作用，呼吸作用消耗有机物，同时由于无光照 存在，叶片会因为新的叶绿素不能合成，原有叶绿素又被分解， 造成叶片发黄。绿叶中的色素主要是以吸收红橙光和蓝紫光为 主，对绿光的吸收很少，因此在红光下光合作用强，有机物的积 累量多。 [答案](1)甲甲组能进行光合作用，积累有机物：乙组 不能进行光合作用，同时呼吸作用消耗有机物(2)乙无光条 件下，不能进行光合作用，呼吸作用消耗有机物，同时由于无光 照存在，叶片会因为新的叶绿素不能合成，原有叶绿素又被分 解，造成叶片发黄(3)光光合作用(4)甲组吸收光能多，光 合作用强：乙组吸收光能少，光合作用弱 [真题46](2023·四川)有人通过实验探究某海藻的最佳 培养条件，以获得最大生物量（注：生物量指单位体积的藻体干重）。 3100 60 20 0 50100150200250 -20 光照强度(umol光子m2s) -40 (1)在有光条件下培养海藻时，培养液中必须含有 ,还需定时向培养液中通入空气，目的是提供 海藻光合速率随不同光照强度的变化曲线如图，图中B点表示 最佳的 培养条件。 (2)该海藻在无光条件下仍能生长，但需在培养液中添加葡 萄糖等有机物，目的是提供 (3)向培养液中添加葡萄糖配成不同浓度的培养液，在一定 光照条件下培养该海藻，测定海藻的生物量如下表： 葡萄糖浓度(g/L) 0 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 海藻生物量（g/L)0.840.93 1.00 1.03 0.79 0.67 要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度，还需设计 的实验。 (4)综合上述实验，获得该海藻最大生物量的培养条件 是 [解析]光合作用除光照外，还需矿质元素，无光时，不能 进行光合作用，所以要加入糖来维持生命活动。 [答案](1)各种必需矿质元素CO,光照(2)碳源和 能源(3)在0.2~0.6g/L之间更细分的浓度梯度(4)适宜光 照，添加适宜浓度的葡萄糖 解题模型2.7 多种环境因素对光合作用速率的影响 空气中CO:的浓度、土壤中水分的多少，光照的长短 与强弱、光的成分及温度的高低等，都是影响光合作用的 外界因素，光合作用强度往往同时受多种因素的制约，现 归纳如下： 4光合速率 ,光合速率 4光合速率 30 高光强 高CO浓度 208 中CO,浓度 i00 低光强 低CO2浓度 Q光照强度 Q 温度 P Q光照强度 关键点的含义 P点：此，点之前，限制光合作用速率的因素为横坐标所 标示的因子，随着该因子的不断加强，光合作用速率不断 提高。 Q,点：此时横坐标所标示的因子不再是影响光合作用 速率的因子，影响因素为坐标图中三条曲线所标示的其他 因子。 [真题47](2023·北京)为研究棉花去棉铃（果实）后对叶 片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去 除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和 淀粉含量。结果如图。 CO, 28 24 速率相对值 0 16 12 020406080100 去除棉铃的百分率 图1 20 淀粉 (叶片 6 。--…蔗糖 重百分率) 01 0 0 20406080100 去除棉铃的百分率 图2 (1)光合作用碳（暗）反应利用光反应产生的ATP和 在 中将CO转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。 (2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速 率 。 本实验中对照组（空白对照组）植株CO,固定速率 相对值是 (3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中 塔加。 已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉 铃后，叶片光合产物利用量减少， 降低，进而在叶片中 积累。 (4)综合上述结果可推测，叶片光合产物的积累会 光合作用。 (5)一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部 分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检 ·8 测 叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植 株的叶片相比，若检测结果是 ,则支持上述推测。 [解析](1)光合作用的光反应为暗反应提供[H]和ATP: CO2转化为C?的过程发生在暗反应阶段，场所为叶绿体基质。 (2)从图1中可以直接看出，随着去除棉铃百分率的增加， C)2固定的速度相对下降，当棉铃去除百分比为0时，C)2固定 的相对速率为28。 (3)从图2中可以看出，棉铃去除后叶片中的淀粉和蔗糖含 量都在上升，说明光合作用的产物不能被及时运出。 (4)去除棉铃后，有机物在叶片积累，CO。固定的相对速率 下降。 (5)部分叶片遮光后，未遮光叶片制造的有机物输出增多， 其中有机物的含量下降：积累的有机物对光合作用的抑制减弱， 光合速率增强。 [答案](1)[H]叶绿体基质(2)逐渐下降28(3)蔗 糖和淀粉的含量输出量(4)抑制 (5)未遮光的光合产物 含量下降，光合速率上升 解题模型2.8 关于光合作用基本过程的解题规律 (1)根据同位素示踪法判断C、H、O的转移途径 H,0光反应[H们暗反应 (C3H2O)+3H,O 1C8O2 C0:固定，2C CO:还原(4CHO) +H2O (2)根据淀粉的性质判断光合作用中淀粉的生成 ①叶片暗处思叶片曝光叶片十陕蒸气一深蓝色（产 生淀粉) ②叶片暗处理叶片遮夫叶片十磷燕气一→棕色（未产 生淀粉) (3)根据光照强度、CO,浓度和温度的变化判断光合 速率 ①光照强度：较弱→增强→最强→减弱。 光合速率：较低→增大→降低→降低。 ②C02浓度：0033%→增大→0.1%→大于 0.1%。 光合速率：正常→增大→最大→降低。 ③温度：10℃造合25°C最造合30°C不造合高温。 光合速率：正常→最高→降低→降为零。 (4)光照与CO2浓度变化对植物细胞内C3、C、 NADPH、ATP,C Hi2 O,合成量的影响 由于各种因素的变化，如温度变化、光照强度变化、 CO2浓度的变化会影响C、C、NADPH、ATP、CH1O这 些物质的含量，遵照化学平衡的原理进行分析，可以获 得它们之间变化的关系如下表： 光照变强 光照变弱光照不变 光照不变 项目 CO2不变 CO2不变CO2增多 C)2减少 ↑ ↓ Ca ATP 产 ↓ ↓ CH1208 ↓ ↓ NADPH 此表只是对变化后短时间内各物质的相对量的变化做讨 论，而不是长时间。其中的“↑”代表上升，“↓”代表下降。同 时提醒同学们要学会独立推导，而不要死记硬背。 (5)当外界条件变化时，C)2(光)补偿点的移动 规律 ①若呼吸速率增加，CO(光)补偿点应右移；若呼 吸速率减小，C)2(光)补偿点应左移。 ②若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下 降时，C)2(光)补偿，点应右移；条件的改变使光合速率 增加时，CO2(光)补偿点应左移。 [真题48](2021·重庆)在春末晴朗白天，重庆某蔬菜 基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度（实 际光合作用强度与呼吸作用强度之差)，结果如图（假设塑料 大棚外环境条件相同；植株大小一致、生长正常，栽培管理条 件相同)。 c(全天盖膜-白 合作 天补充光照) 之b(全天盖膜) 强 一a(全天不盖膜) 度 0 791i131517六9 (1)在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C?与 C,化合物相对含量较高的是 (C3或C):在11时和 13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取 叶片显色较 (深或浅)。 (2)曲线b的峰值低于曲线a,其两个主要决定因素是 (光照强度、环境温度、空气中C)2含量)。曲线c高于曲线b, 原因是补充光照能使叶绿体产生更多的 用于CO2还原；若 在棚内利用豆科植物做绿肥，可明显增加土壤中 元素的 含量，主要促进植株体内 和 等生物大分于的 合成。 (3)6~9时和16~18时，曲线b高于曲线a,主要原因是此 时段棚内 较高。 [解析](1)13时，气孔关闭，C)2不能进入叶绿体，CO。 固定不能进行，所以C含量高，从11时到13时，仍能进行光合 ·8 作用，净光合作用大于零，所以13时比11时制造有机物（淀粉） 多，用碘蒸气处理后，颜色深。 (2)用膜盖着，光照强度和空气中的CO)。量都会受到影响： 曲线c高于b的原因是白天补充光照，形成的[H门和ATP多，用 于CO2还原；如果用豆科植物做绿肥，制造的蛋白质多，含N 多，主要用于促进植株体内蛋白质、核酸的合成。 (3)69时，16~18时，曲线b高于曲线a,主要原因是此时 段棚内温度高，有利于光合作用进行。 [答案](1)C深(2)光照强度、空气中CO:含量 ATP、NADPH(CH])复(N)蛋白质核酸(3)温度 [真题49](2023·广东)观赏植物蝴蝶兰可通过改变C) 吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸 收C),并贮存在细胞中。 8 ·千旱 。正常 4 00 2 0 甲正常和长期干旱条件下蝴蝶兰CO:吸收速率的日变化 R201 50 0 于旱 正常 乙正常和长期干旱条件下蝴蝶兰的干重增加量 (1)依图甲分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0~4时 (填“有”或“无”)ATP和[H门的合成，原因是 此时段 (填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生，原因 是 :10~16时无明显C)2吸收的 直接原因是 (2)从图乙可知，栽培蝴蝶兰应避免 ,以利于其较 快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当 (3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的 ,通过植物组 织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是一。 [解析](1)0~4时，光照强度为0，光反应不能进行，但植 物细胞可进行呼吸作用，产生ATP和[H门，此时由于叶绿体中 不能合成[H]和ATP,暗反应由于缺乏ATP和[H门，不能正常 进行。在干旱环境中，植物缺水，为了减少蒸腾作用散失水分， 气孔会关闭，外界CO:不能被吸收。(2)由图乙可以看出，在千 旱环境中，干重增加量较少，不利于植物较快生长，阴生植物适 宜在弱光环境中生存。 [答案](1)有呼吸作用合成无叶绿体在无光时不 能合成ATP和[H门气孔关闭(2)长期干旱（或长期缺水） 遮阴(3)全能性基因的选择性表达 题源3 叶绿体中色素的提取和分离 解题模型3.1 叶绿体中色素的提取和分离 (1)提取叶绿体色素的原理及方法 ①提取原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无 水乙醇中，所以，可以在叶片被磨碎以后用无水乙醇提取 叶绿体中的色素。 ②提取方法与步骤：剪→加药品→磨→过滤。 a剪：越细越好，尽量去除叶脉等部分。 b.加药品：二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。前两种是 粉末状药品，各加少许，后者是有机溶剂，研磨时分多次加 约10mL。二氧化硅的作用是使研磨更加充分；碳酸钙的 作用是保护叶绿素不分解；无水乙醇用来溶解提取叶绿体 中的色素。 c,磨：研磨要领是不能一下一下地砸，而是要用力 地压。 d,过滤：用纱布、漏斗和试管，最后将提取液置于试管 中待用。 (2)分离叶绿体色素的原理及方法 ①分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不 同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的 随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶 绿体中不同的色素分离开来。 ②层析方法与步骤：制备滤纸条→画滤液细线→ 层析分离叶绿体中的色素→观察实验结果。 ,制备滤纸条：将预备在实验桌上的滤纸条一端剪去 两个角使之呈梯形。 b画滤液细线：细、匀、直、浓。最好之前用铅笔轻轻地 划一道线，用提取液反复划好几次，每次画完尽量吹干，不 要弄破纸条。 ℃.层析分离叶绿体中的色素：将纸条画有滤液细线的 一端置于烧杯中的层析液中，注意千万不要将滤液细线浸 没在层析液中，否则会使色素溶解而导致实验失败。层析 液是挥发性较强的有机溶剂，并且具有一定的毒性，所以 在操作过程中要尽量用培养皿盖盖住烧杯口。 d观察实验结果：最后滤纸条上将分离出四条色素带， 颜色由上到下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种 色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素和叶绿素b。 [真题50](2023·新课标全国Ⅱ)关于叶绿素的叙述，错 误的是 ( A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用 8 C.叶绿素和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 [解析]植物叶片之所以能够呈现出绿色，是因为叶绿素 本身不能够吸收绿光，反射光反射某种颜色，就是因为这种颜色 的光照不能被吸收，植物叶片主要吸收红橙光和蓝紫光。 [答案]D [真题51](2023·海南)关于叶绿素提取的叔述，错误的是 (） A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 B.加入少许CaCO:能避免叶绿素被破坏 C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 D.研磨时加人石英砂可使叶片研磨更充分 [解析叶绿体中的色素含有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 和叶绿素b。 [答案]C L真题52](2022·全国Ⅱ)请回答下列问题： (1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质 的元素是 ,构成细胞膜的元素是 (2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是 (3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片通常需加少量二 氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。二氧化硅的作用是 ;碳酸钙的作用是 丙酮的作用是 (4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特 殊状态的 [解析](1)生命活动所需直接能源物质是ATP,构成细胞 膜的化合物主要是磷脂、蛋白质，以上物质均含氨、磷。(2)镁是 叶绿素的主要组成元素，缺镁导致叶绿素合成受阻而类胡萝卜 素合成正常，故叶片呈黄色。(3)通过研磨可以破坏细胞，使其 释放出色素，丙酮是有机溶剂，可以溶解提取色素。因色素易被 细胞中的有机酸破坏，故加入碳酸钙可中和因细胞结构被破坏 而释放的有机酸进而保护色素。(4)光反应中叶绿体色素均能 吸收光能，而只有少数处于特殊状态的叶绿素可以将光能转 换成电能。 该题为识记类型，难度较小，对教材相关知识的准确记忆是 正确解答本题的关键。 [答案](1)复、磷氨、磷 (2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻（其 他合理答案也可) (3)有助于磨碎植物细胞防止研磨过程中叶绿体色素被 破坏色素的提取溶剂（其他合理答案也可） (4)叶绿素a 2