专题6 光合作用的基本过程及影响因素-【备战高考】备战2027高考生物母题题源同步练

专题6光合作用的基本过程及影响因素 考纲·题型解读 1.以选择题的形式考查叶绿体及色素的结构、组成及功能，也可采用填空简答题的形式考查。 2.以选择题和综合题的形式考查光合作用的基本过程，常以图表曲线作为信息载体，考查对光合作用过程的理解程度。 3.以选择题、简答题、实验题等多种题型考查影响光合作用速率的环境因素，题干信息丰富多彩，常常要采用综合的方法进 行思维的加工和推断。 4,以综合题的形式考查光合作用和细胞呼吸的综合问题，常常在新情境中设题，考查分析问题和解决问题的能力。 5,以选择题、简答题和实验题的形式考查叶绿体中色素的提取和分离的实验原理、材料处理、操作过程和结果分析等，也可 在新情境中考查对实验技能的迁移运用能力。 十年高考母题题源揭秘 题源1光合作用的基本过程 解题模型1.1 光合作用的探究历程 时间 实施者 实验过程、方法 实验现象 实验结论 点燃的蜡烛与绿色植物、密闭→蜡烛不熄 1771年 普里斯特利（英） 小鼠与绿色植物、密闭→小鼠不易室息 植物更新空气 (空白对照) 只有在光照下且只有绿叶才能更 1779年 英格豪斯（荷） 植物更新空气 新空气 植物更新空气需要绿叶和阳光 植物进行光合作用时，把光能转 1845年 梅耶（德） 根据能量转化与守恒定律推测 换成化学能储存起来 黑暗 厂眼光陕蒸气深蓝色 1864年 萨克斯（德） 绿叶 12h (自身对照) [遮光映蒸气无颜色变化 绿色叶片光合作用产生淀粉 水绵 黑赔 极细光束 好氧茵只分布在光束 }无空气 照射部位的周国 1880年 恩格尔曼（美） O2是叶绿体释放出来的，叶绿体 好氧茵了（自身对照） 完全曝光 好氧菌分布在所有 是光合作用的场所 受光部位 1939年 鲁宾、卡门（美） (放射性同位素示踪法、对照法)rH马“O、CO2→释放18O2 向植物提供 H2)、C18()2→释放O2 光合作用释放的氧全部来自于水 [真题1]下列关于光合作用发现实验中对照实验设置的 带状叶绿体，且螺旋状分布，便于观察和分析研究；②实验环境 说法正确的是 () 设置巧妙：黑暗且没有空气，排除了环境中的光和氧的影响，确 A,普里斯特利实验缺少空白对照，并未影响实验的可信度 保实验的正常进行：③选用的实验手段巧妙：选用极细的光束照 B.萨克斯实验采用自身对照，一半遮光和一半曝光，自变量 射，选用好氧性细菌进行检测，从而能准确地判断出水绵细胞中 是颜色变化 释放氧的部位：④绝妙的对照设置：进行黑暗（局部光照）和曝光 C,恩格尔曼实验有多处巧妙设计，加上绝妙的对照设置，实 的对比，明确验证实验结果是由光照引起的。自身对照，自变量 验很有说服力 是光照，因变量是好氧性细菌的分布。鲁宾和卡门实验采用了 D.鲁宾和卡门实验采用先进的同位素示踪法研究元素的去 相互对照，自变量是标记物质(H1“O与C“O),因变量是O,的 向，没有对照实验 放射性。 [解析]普里斯特利实验缺少空白对照，实验结果说服力不 [答案]C 强。萨克斯实验充分运用了对照实验的思想，但自变量是光照。 恩格尔曼实验设计巧妙，①材料选择巧妙：水绵，具有细而长的 ·65 解题模型1.2 叶片不同时间的光合速率，结果如下图。 叶绿体中色素的种类与作用 ◆A地银杏 (1)绿叶中色素种类及其吸收光谱 10 O-B地银杏 色素种类 吸收光 吸收光谱图示 6 叶绿素 叶绿素a 吸收红光和 太阳光 (蓝绿色) 蓝紫光 (含量约 3 2 叶绿素b 吸收红光和 (黄绿色) 蓝紫光 7-1 8-19-1101 11-1 叶绿家 采样日期（月-日) 类胡萝 胡萝卜素 吸收蓝紫 绿素1 卜素（含 (橙黄色) 光 (1)植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素。 量约占 在某些环境因素影响下，部分结合型叶绿素与蛋白质分离，成为 1 叶黄素 吸收蓝紫 (黄色) 光 游离型叶绿素。A、B两地银杏叶片中叶绿素含量测定结果见 下表： (2)色素的分布、功能及特性 采样日期 A地银杏叶绿素含量(gg) B地银杏叶绿素含量(mgg) ①分布：叶绿体类囊体的薄膜上。 (月-日) 总量 游离型 结合型 总量 游离型 结合型 ②功能：吸收光能、传递光能（四种色素）、转化光能 7-1 (只有少量叶绿素a)。 2.34 0.11 2.23 2.43 0.21 2.22 ③特性：不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机 8-1 2.30 0.12 2.18 2.36 0.29 2.07 溶剂。 9-1 1.92 0.21 1.71 2.11 0.58 1.53 (3)影响叶绿素合成的因素 10-1 1.58 0.29 1.29 1.75 0.81 0.94 ①光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中 11-1 1.21 0.41 0.80 1.44 1.05 0.39 不能合成叶绿素，因此呈现黄色。 ①在下侧坐标系上完成总叶绿素含量与采样日期关系的二 ②温度：叶绿素的合成需要酶的催化。叶绿素形成的 维曲线图。 最低温度为2一4°C,最适宜的温度为30°C,最高温度为 ◆A地银杏 40℃，秋天叶片变黄，是由于低温抑制叶绿素合成，同时原 O-B地银杏 2.5 有的叶绿素分解的结果。 ③矿质元素：镁是构成叶绿素的成分之一，缺镁时叶 叶绿素含量 2 1.5 绿素合成受阻；铁、锰、铜、锌等是叶绿素形成过程中某些 1 (mg/go.5 酶的辅助成分，因此缺少铁、锰、铜、锌等矿质元素时，也不 能合成叶绿素。 7-1 11-1 (4)植物叶子颜色的变化 植物叶子呈现的颜色是叶子各种色素的综合表现。 ②从表中数据分析，导致银杏叶片光合速率下降的主要原 其中主要是绿色的叶绿素和黄色的类胡萝卜素之间的比 因是 例。一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比 (2)为提取银杏叶片中的叶绿素，研磨前在研钵中除加入剪 例约为4：1，叶绿素a与叶绿素b之比约为3：1，叶黄素 碎的叶片外，还应加入 。经快速研磨、过滤，将滤液收 与胡萝卜素之比约2：1。由于叶绿素比黄色的类胡萝卜 集到试管中，塞上椋皮塞：将试管置于适当的光照下2~3min 素多，所以正常的叶子总是呈绿色。秋天，因低温、紫外线 后，试管内的氧含量 强烈等外界因素和叶片衰老等内部因素，叶绿素的合成速 [解析](1)由表中数据分析，叶片光合速率下降的主要原 度低于分解的速度，叶绿素含量相对减少，而类胡萝卜素 因是结合型叶绿素含量降低。 分子比较稳定，不易被破坏。所以叶片逐渐呈现类胡萝卜 (2)研磨时要加入叶片、酒精（丙酮）、碳酸钙、石英砂（二氧 素的颜色——黄色。 化硅)，酒精（丙酮）的作用是溶解色素，碳酸钙的作用是保护色 至于红叶，是因为秋天降温，植物体内积累较多的糖 素，石英砂（二氧化硅）的作用是使叶片研磨充分。研磨后叶绿 分以适应寒冷，体内可溶性糖多了，就形成了较多的花青 体已被破坏，仅有叶绿素不能进行光合作用。 素，同时秋天叶子内的H值改变，叶内呈现酸性，使花青 本题以光合作用知识为切入点，考查学生的实验分析能力 素表现出红色。 和获取信息能力，难度适中，解题关键在于正确分析坐标图和 表格。 [真题2](2022·江苏)不同生态环境对植物光合速率会 产生影响。某课题组测定生长于A地（平原）和B地（山区）银杏 [答案](1)① ·66 (1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质 ◆A地银杏 的元素是 ,构成细胞膜的元素是 O-B地银杏 (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，研磨叶片时通常需加少量 1.5 二氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。 二氧化硅的作用是 0.5 碳酸钙的作用是 0 丙酮的作用是 7-1 8-1 9-1 10-1 11-1 (4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特 采样日期（月-日） 殊状态的 0 ②结合型叶绿素含量降低 [解析](1)生命活动所需的直接能源物质是ATP,其元素 (2)酒精（丙酮）、碳酸钙、石英砂（二氧化硅）基本不变 组成是C,H、O、N、P,构成细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂， [真题3](2020·江苏)下列关于叶绿体和光合作用的描 其元素组成为C、H、O、N、P。(2)镁是叶绿素的组成成分，叶绿 述中，正确的是 () 素的合成必须要有镁参与。 A.叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的 [答案](1)氨、磷复、磷 比例最小 (2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻 B.叶绿体的类乘体膜上含有自身光合作用所需的各种色素 (3)有助于磨碎植物细胞防止研磨过程中叶绿体色素被 C,光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经 破坏色素的提取溶剂 有氧呼吸产生的 (4)叶绿素a D.光合作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO,分于合成 [真题6](2003·江苏、广东)阳光通过三楼镜能显示出七 一个三碳化合物 种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱 [解析]叶绿体中的色素基本不吸收绿光，因此叶片反射 镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于 绿光故呈绿色。与光合作用有关的各种色素分布在叶绿体的类 ( 囊体薄膜上。光照下叶绿体中的ATP主要来自光合作用的光 A.绿光区 反应阶段。在光合作用的暗反应阶段，1个C),分子与体内原 B.红光区和绿光区 有的1个C化合物结合形成2分子C化合物。 C.蓝紫光区和绿光区 [答案]B D.红光区和蓝紫光区 [真题4](2020·山东)下图所示为叶绿体中色素蛋白等 [解析]叶绿素包括叶绿素、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜 成分在膜上的分布。在图示结构上 () 素，这些色素对不同光质的光吸收不同：叶绿素、叶绿素b主要 吸收蓝紫光和红橙光；叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光。所 ADP ATP 以该光谱通过叶绿素后，红橙光、蓝紫光被大量吸收，不能透射 NADP NADPH 而形成黑色条带。 888888888汉 [答案]D [真题7](2003·北京)下列关于叶绿素合成和功能的叔 述，错误的是 H2O H++O2 A.光是叶绿素合成的必要条件 B.低温抑制叶绿素的合成 A.生物膜为叶绿体内膜 C.矿质元素影响叶绿素的合成 B.可完成光合作用的全过程 D.提取的叶绿素溶液，给于适宜的温度、光照和CO,可进 .发生的能量转换是：光能→电能→化学能 行光合作用 D.产生的ATP可用于植物体的各项生理活动 [解析]本题直接运用叶绿素的相关知识分析问题，根据 [解析]由图可知，该膜结构上可完成光能的吸收和转化 所学知识对各选项逐一判断。叶绿素的合成需要光照，低温抑 过程，即该膜结构为叶绿体基粒囊状结构（类囊体）的薄膜，在这 制叶绿素的合成，矿质元素影响叶绿素的合成，所以A、B、C选 里可以完成光反应过程，能完成光能→电能→化学能的能量 项均是正确的。但是植物体进行光合作用不仅需要叶绿素吸收 转化，该过程所产生的ATP全部用于光合作用的暗反应。 转换光能，而且光合作用需要酶，所以光合作用的场所是叶绿 [答案]C 体，只给予适宜的温度、光照和C)2还是不能进行光合作用。 [真题5](2022·全国Ⅱ)请回答下列问题： [答案]D 67 D.在Cg植物叶肉组织和C植物维管束鞘的C?中可检测 解题模型1.3 到“C 光合作用的基本过程 [解析]CO2是光合作用的原料，1“CO2进入C植物的叶 1.光反应和暗反应的区别与联系 肉细胞后，其变化的基本过程为：C0,一C一→(CH,O) 比较 项目 光反应 暗反应 (包括葡萄糖和淀粉等)；“CO2进入C:植物叶片后，其变化的 PEP Cs 需要 条件 光、色素、酶 有光无光都能进行、酶 基本过程为：wC0,一C一→C0,一→"C一(CHO) (包括葡萄糖和淀粉等)。故C:植物的淀粉、C:植物的葡萄糖 反应 叶绿体爱状结构薄膜上（基 及C植物的叶肉组织和C:植物的雏管束鞘的C?中都能检测 场所 粒) 叶绿体基质 到C,即选项A、D正确：含1“C的葡萄糖在C3植物和C,植物 呼吸过程产生的丙酮酸等中间产物中也可检测到“C。随光照 C)2+C→2C3 物质 2H()→4[H]+()2 强度增加，C:植物的光合作用强度也随之增大，对“C的利用加 变化 2C3→(CH2O)+C ADP+Pi十能量→ATP ATP+ADP+Pi十能量 快，不会出现C,的大量积累，故C项错误。 本题以“同位素示踪法”来追踪“C在植物体内的转移途径， 光能→活跃的化学能 活跃的化学能 ·稳定的化 能量 主要考查C植物和C4植物叶片的结构特点及光合作用和呼吸 学能 变化 (储存在ATP中) (储存在糖类等有机物中) 作用过程中的物质转化，属于应用层次，较难题。熟练掌握光合 作用、呼吸作用的物质转化是得分关键。 完成 ()2释放、ATP和[H]的生成 葡萄糖等有机物的生成 标志 [答案]C [真题10](2021·安徽)叶绿体是植物进行光合作用的场 两者 光反应为暗反应提供能量(ATP)、还原剂[H]; 所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是 关系 暗反应为光反应提供ADP和P1 A.叶绿体中的色素主要分布在类壅体腔内 2.叶绿体中能量的转换 B.HO在光下分解为[H]和O:的过程发生在基质中 能量转换过程 结果 C.CO,的固定过程发生在类粪体薄膜上 激发 状 电子 D.光合作用的产物一淀粉是在基质中合成的 状结构薄 叶绿 叶绿 光能→电能 素a a [解析]叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上，是进行 H:0→2e+2[H+1/20 光反应阶段的必需条件。叶绿体基质是进行暗反应阶段的场 第二阶段 NADP+[H]+2e-→NADPH 所，而淀粉就是暗反应阶段合成的。 (叶绿体囊 状结构薄 ADP+Pi+电能 ATP 电能不 [答案]D 膜 记学能 [真题11](2023·福建)如图是夏季晴朗的白天，玉米和 不攀 花生净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收CO:的量）的变化 CO:+Cs-C (CH-O) 曲线，下列叙述错误的是 () 在ATP和NADPH中都储存着活跃的化学能，都可为 50 C的还原提供能量，同时NADPH还是C:的强还原剂。 一玉米 40 。一花生 [真题8](2022·天津)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生 w-joum) 30 场所分别是 ①叶绿体基质②类乘体萍膜·③线粒体基质④线粒体 20 内膜 A.①③ B.②③C.①④D.②④ [解析]CO:的固定发生在光合作用暗反应阶段，进行场 所是叶绿体基质。C),产生于有氧呼吸的第二阶段，进行场所 是线粒体基质。 时间 该题考查光合作用与呼吸作用过程，题目难度较小。对以 A.在9：30~11：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗 上反应过程及发生场所的掌握是解答本题的关键。 反应过程减缓 [答案]A B.在11：00~12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量 [真题9](2022·全国I)光照条件下，给C,植物和C:植 比玉米的多 物叶片提供“CO2,然后检测叶片中的“C。下列有关检测结果 C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O:速率相同 的叙述，错误的是 ( D.在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应 A.从C:植物的淀粉和C植物的葡萄糖中可检测到C [解析]曲线图中横坐标为时间，纵坐标为净光合速率，在 B.在C,植物和C:植物呼吸过程产生的中间产物中可检测 9:30~11:00之间，花生净光合速率下降是由于水分供应不足导 到4C 致气孔部分关闭，影响二氧化碳进入，进而使暗反应变慢，A正 C.随光照强度增加，从C:植物叶片中可检测到含1“C的C 确。在11：00~12：30之间，玉米的曲线比花生的高，即此时玉 大量积累 米的净光合速率比花生的净光合速率高，故花生的单位叶面积 ·68· 有机物积累量比玉米的少，B错。在17：00时，玉米和花生的曲 细胞 线交叉于同一点，即净光合速率相同，故单位叶面积释放)，速 [解析]光合作用可以分为光反应和暗反应，两者进行部 率也相同，C正确。从曲线图可以看出，在18：30时，玉米的净光 位不同是因为催化光反应和暗反应酶的分布不同，前者分布在 合速率为零，光合速率等于呼吸速率，故玉米既能进行光反应， 叶绿体囊状结构薄膜上，后者分布在叶绿体基质中。光反应首 又能进行暗反应，D正确。 [答案]B 先将光能转化成电能，再转化成ATP中活跃的化学能，暗反应 [真题12](2004·广东、广西)（多选）在光合作用的暗反 把ATP中活跃的化学能转化成有机物中稳定的化学能。现在 应中发生的反应过程有 使用的化石燃料都来自古代植物光合作用固定的太阳能。玉米 A.CO2的固定，O2的释放 是C:植物，其叶肉细胞和维管束鞘细胞内都有叶绿体的分布， B.CO:的固定，糖的生成 都能进行光合作用。 C.HO的分解，O2的释放 [答案]ACD [真题16](2020·北京)在光照下，小麦(C植物)叶片 D.CO,的固定产物(C3化合物)的还原 的叶肉细胞和维管束鞘细胞都能发生的生理过程是() [解析]考查光合作用暗反应过程中的物质变化。暗反应 A.水光解释放O2 首先是二氧化碳的固定，即二氧化碳与五碳化合物结合形成2 B.固定CO,形成三碳化合物 个三碳化合物，三碳化合物接受光反应阶段产生的[H]和ATP, C.产生ATP和[H] 再经过一系列变化形成糖（有机物），并贮存能量，氧气是在光反 D.光合色素吸收并转换光能 应阶段释放出来的，不符合题意。 [解析]小麦是C植物。C植物的叶肉细胞中有正常的 [答案]BD 叶绿体并能进行光合作用，故其叶肉细胞叶绿体基粒上的光合 [真题13](2004·江苏)光合作用的过程可分为光反应和 色素能吸收并转化光能，并通过水的光解和ATP的合成而释放 暗反应两个阶段，下列说法正确的是 O,、产生[H]和ATP;叶绿体基质中能通过酶的作用来固定 A.叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应 CO,而形成三碳化合物。C植物的维管束鞘细胞中因不存在 B.叶绿体的类椉体膜上进行暗反应，不进行光反应 叶绿体而不能进行光合作用，但其与叶肉细胞都具有线粒体，都 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 能进行呼吸作用，呼吸作用过程中能产生ATP和[H门。 D.叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应 [答案]C [解析]考查了光合作用过程进行的场所。光反应是在叶 [真题17](2021·上海)回答下列有关高等植物光合作用 绿体囊状结构的薄膜上进行的，该过程必须在有光的条件下才 的问题。 能进行；暗反应是在叶绿体内的基质中进行的，该过程有光无光 均可。 CO H2O [答案]D ATP [真题14](2004·广东、广西)光合作用暗反应阶段中直 光反应 暗反应 接利用的物质是 () A.O,和C3化合物 图1 B.叶绿体色素 C.HO和O2 835 由1.5%02 D.氢[H]和ATP H0.03%C02 [解析]考查光合作用暗反应进行的条件。光合作用的暗 鉴 反应是在叶绿体基质中进行的，需要光反应提供氢[H门和ATP, 20 将二氧化碳还原成储存能量的有机物。 15 单位叶 用21%0， [答案]D 0 日0.03%C02 [真题15](2018·江苏)（多选）下列关于光合作用说法正 确的是 () 积 10 20 30 A光反应在叶绿体内的壅状薄膜上进行，暗反应在叶绿体 叶表面温度（℃） 内的基质中进行 B.光反应是把光能转化为电能，暗反应是把电能转化为化 图2 学能 (1)图1中分于Z的名称是 C.我们今天使用的煤、石油等化石燃料源自于光合作用的 (2)Z物质的形成过程是：光能活化位于 上的 产物 分于，释放出，并经传递最终生成Z。 D.玉米叶片中参与光合作用的细胞是叶肉细胞和维管束鞘 (3)在暗反应中，CO:必须与RuBP(五碳化合物)结合，这是 ·69 CO2被固定的第一步。RuBP可循环使用，使光合作用不断进 行；但O2也可与RuBP结合，生成一个三碳化合物和一个二碳 (2)[H]、ATP来源、去路的比较 化合物，此二碳化合物不参与光合作用。图2为不同O2浓度下 来源 去路 叶表面温度与光合作用速率的关系。回答下列问题。 作为暗反应阶段的 光合作用 光反应中水的光解 还原剂，用于还原 ①据图2，该植物在25°℃、适宜光照、1.5%与21%的0：浓 C?合成有机物等 [H] 度下，每小时单位叶面积积累的葡萄糖量的差值是mg。 用于第三阶段还原 有氧呼吸 第一、二阶段产生 氧气产生水，同时释 (相对分于质量：CO2一44，葡萄糖一180。计算结果保留一位小 放大量能量 数。)结合暗反应的过程，解释不同氧浓度葡萄糖积累量产生差 在光反应阶段合成 用于暗反应阶段C 异的原因： ATP,其合成所需能 光合作用 还原时的能量之需， 量来自色素吸收转 以稳定的化学能形 ②图2说明不同叶表面温度、不同氧浓度与光合作用速率 换的太阳能 式储存在有机物中 的关系是 ATP 第一、二、三阶段均 [解析](1)光反应为暗反应提供的物质为ATP和 产生，其中第三阶段 作为能量直接用于 有氧呼吸 NADPH。(2)形成NADPH的反应为光反应，发生在类囊体薄 产生最多，能量来自 各项生命活动 有机物的分解 膜上，光反应中产生了氧气，同时经电子传递产生了NADPH。 (3)在25°C时，两种不同氧浓度下的CO2吸收速率差为 [真题18](2023·海南)关于真核细胞中生命活动与能量 29mg/h·单位叶面积-15mg/h·单位叶面积=14mg/h·单 关系的叙述，错误的是 位叶面积。 A.DNA复制需要消耗能量 据题意，在较高浓度的氧气环境中，O,与CO2竞争RuBP B.光合作用的暗反应阶段需要消耗能量 从而降低暗反应速率是高氧条件限制光合作用的机理。 C.物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP 根据曲线判断，在高温下，高氧浓度对光合作用的抑制更 D.细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生 明显。 [解析]协助扩散需要载体，不需要能量，光合作用的暗反 [答案](1)还原型辅酶Ⅱ(NADPH)(2)叶绿体的类囊 应阶段，需要光反应提供能量。 体膜叶绿素a高能电子(e)(3)①9.5O,与RuBP结 [答案]C 合，减少了用于还原的C:化合物，从而降低了光合作用速率，高 [真题19](2021·上海)下列关于叶肉细胞能量代谢的叙 O:浓度抑制了光合作用速率②当CO:浓度一定时，较高氧浓 述中，正确的是 ( 度对光合作用速率的抑制作用在较高温度下更为显著 A.适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2 B.只要提供O,,线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP 解题模型1.4 C.无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP 光合作用与呼吸作用的综合 D.叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原 (1)光合作用与呼吸作用的区别与联系 反应 光合作用 呼吸作用 [解析]适宜光照下，在叶绿体内进行光合作用，在其光反 叶绿体 细胞质基质和线粒体 场所 应阶段可产生ATP,但不消耗O2。因可以合成ATP,故叶绿体 或细胞质基质 内有ATP合成酶。若提供O2,在线粒体内可以进行有氧呼吸 条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 产生CO2,提供给叶绿体，但不能为叶绿体提供ATP。无光条件 物质变化 无机物合成有机物 有机物分解 无机物 下，叶绿体内不能进行光合作用，故不产生ATP。线粒体内进行 光能→ATP中活跃 有机物中稳定的化学 有氧呼吸产生ATP,发生氧化还原反应。 能量变化 的化学能·有机物 能→ATP中活跃的 [答案]D 中稳定的化学能 化学能十热能 [真题20](2021·浙江)下列关于植物光合作用和细胞呼 实质 合成有机物，储存能量 分解有机物，释放能量 吸的叙述，正确的是 代谢类型 同化作用（或合成作 异化作用（或分解作 A,无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 用) 用) B.CO2的固定过程发生在叶绿体中，CH12O分解成CO: 范国 绿色植物细胞 几乎所有活细胞 的过程发生在线粒体中 光能 02 热能ATP C.光合作用的过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中 化学能转变为热能和ATP 联系 (CHO) 呼吸作用 光合作用 D.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低 (化学能) (有氧呼吸) 温度，可提高作物产量 CO2+H2O+ [解析]无氧条件下植物细胞无氧呼吸产生酒精对水果细 胞有毒害作用，零下低温易引起细胞结冰，二者均不利于水果的 70· 保鲜；CH12):在细胞质基质中分解产生丙酮酸，丙酮酸进入线 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 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 塘中的水草白天浮到水面，晚上则又沉入水下。 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 [答案]实验步骤和预测实验结果： 机物中稳定的化学能转变成ATP和热能，因ATP也属于化学 (3)这两支试管放在日光灯下，光照一段时间。结果： 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 NaHCO,稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。 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 (4)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果NaHC)? 降低呼吸速率，二者结合起来，可提高作物产量。 稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。 [答案]D 分析预测的结果： [真题21](2022·海南)下列关于叶绿体的描述，错误的是 (1)光照下，NaHCO3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O,叶肉细胞间腺中的O,增加，叶片上 A.基粒由类体堆叠而成 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 B.叶绿体被膜由双层膜组成 吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。 C.暗反应发生在类要体膜上 (2)黑暗中，NHC)3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶 D.类娈体膜上具有叶绿素和酶 肉细胞间腺中的O2,放出的CO,溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞 [解析]叶绿体的基粒是由类囊体膜堆叠而成的，上面分 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 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， 呼吸，叶肉细胞间踪缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。 但是暗反应阶段进行的场所是叶绿体的基质。 [答案]C 题源2影响光合作用速率的环境因素 [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 解题模型2.1 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 叶龄与光合作用 步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。 (1)规律：叶片由小到大的过程，叶面积逐渐增大，叶 实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO,稀 肉细胞中叶绿体逐渐增多，光合色素逐渐增加，光合作用 溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过 效率不断增强。生长到一定程度，叶片面积和光合色素等 程中光照和温度条件适宜，空气中)：和CO2在水中的溶解度 达到稳定状态，光合作用效率也基本稳定。伴随着叶片的 及无氧呼吸忽略不计)。 衰老，部分色素遭到破坏，光合速率有所下降（如图1和图 实验步骤和预测实验结果： 2)。 (1)剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水 光 呼吸作用消耗量 光合作用总量 和NaHCO,稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。 效 (2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的 物 气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。 (3): 叶龄 02 579 叶面积指数 分析预测的结果： 图1 图2 [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 (2)农业生产启示：在农业生产中，通过合理密植、适当 整实验步骤分析预测结果。根据题干提示，可考虑设计两组实 间苗、修剪以增加有效光合作用面积，提高光能利用率。 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 [真题23](2021·江苏)（多选）某研究性学习小组采用盆 C)2,释放)2，光照和黑暗条件下叶肉细胞均可进行呼吸作用， 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 吸收O:释放CO2。NaHCO,稀溶液可为光合作用提供原料 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 CO2,而蒸馏水中缺乏CO:和O2,叶片不能进行光合作用和有 件保持适宜，实验结果如下图所示。下列有关分析正确的是 氧呼吸。光照下NHCO3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O,增加， 叶 叶片上浮。黑暗中，NHC)3稀溶液的叶片进行呼吸作用，消耗 光 叶片叶 4.5 了叶肉细胞间隙中的)2，放出的C)2溶于NHC)3稀溶液中， 速 4 4。-对照组 叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。 组 含量 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 4 68时间(d 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 A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势 ·71 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 .吸 光饱和点 起的 光补偿点 D.实验2~4天，光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度 元合 光合作 下降引起的 [解析]由图示曲线信息可知，实验条件下，随千旱时间的 /B 光照强度 释放 A呼吸所放出的CO2量 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 (2)易错易混概念：光补偿，点和光饱和点 下降引起的：实验条件下，随时间推移，植物缺水严重、叶片失 ①概念 水、气孔关闭，导致C)2吸收减少，使光合速率下降。 植物光合作用所吸收的CO。与该温度条件下呼吸作 [答案]ABD 用所释放的C)。量达到平衡时的光照强度叫做光补偿点 [真题24](2020·重庆)下列有关番茄代谢或调节的变化 当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度 趋势图，正确的是 ( ) 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 光 正常水分供应 不同植物的光补偿，点不同，主要与该植物的呼吸作用 合作用强度 稀植 1 强度有关，与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比 密植 根部完全水淹 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 苗期迅速生长期 光照强度 于阴生植物。 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 (3)农业生产启示 A B ①温室大棚适当提高光照强度可以增加光合作用 强度。 生长素 含量 嫩叶 素含量 ②延长光合作用时间。 ③增加光合作用面积（合理密植）。 老叶 乙烯 ④对温室大棚采用无色透明玻璃。 时间 幼果期膨大期成熟期 ⑤若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃， 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 则透红光，吸收其他波长的光，光合能力比白光弱，但比其 Q 0 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 [解析]考查植物代谢与调节的有关知识。影响光合作用 (1)实验流程 强度的因素主要有光照强度、CO,浓度、温度和矿质营养。在植 打出小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶 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 上打出（直径=1cm)》 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 抽出叶片内气体，用注射器（内有清水、小圆形叶片） 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 抽出叶片内气体(O2等) 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：而己烯的作用是促进果实成熟，在成熟期 小圆形叶片沉到水底：将内部气体逸出的小圆形叶片 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 放入黑暗处盛有清水的烧杯 互遮挡，使光合作用强度低于稀植作物的光合作用强度。 中，小圆形叶片全部沉到水底 [答案]A 对照实验及结果： 解题模型2.2 项目 小圆形加富含C) 光照 叶片浮 烧杯 叶片 的清水 强度 起数量 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 甲 10片 20m 强 多 率。植物的光合效率在一定范围内随着光照强度的增加 10片 20 mL 中 中 而增强，但当光照强度达到一定程度时，光合效率不再随 丙 10片 20 mL 弱 么 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) 。 72 [解析]叶绿体中色素的主要功能为：类胡萝卜素（包括胡 (2)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增 萝卜素和叶黄素)主要吸收蓝紫光，而叶绿素（包括叶绿素和 强，光合作用强度也不断增强（小圆形叶片中产生的O。 叶绿素b)主要吸收红橙光与蓝紫光。 多，浮起的多)。 [答案]A [真题27](2021·广东理基)在晴天中午，密闭的玻璃温 [真题25](2023·新课标全国I)某油料作物种于中脂肪 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 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 低，其主要原因是 脂肪的含量变化，某研究小组将种于置于温度、水分（蒸馏水）、 通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种于（含幼 A.O:浓度过低 苗)的脂肪含量和干重，结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11d B.O浓度过高 时减少了90%，干重变化如图所示。 C.CO,浓度过低 D.CO:浓度过高 4 [解析]影响光合速率的因素有光照强度、CO,浓度、温 42 度、水分和矿质元素等。晴天中午，光照过强，气孔关闭，C)。进 40 入叶片困难，导致CO:浓度过低。 3 [答案]C 36 [真题28](2021·海南)取某种植物生长状态一致的新鲜 0 246810时间/d 叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每 回答下列问题： 组各置于一个密闭装置内，并分别给于a、b、c三种不同强度的 (1)为了观察胚乳中的脂肪，常用 染液对种于胚乳 光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的塔 切片染色，然后再显微镜下观察，可见 色的脂肪微粒。 加量如图所示。下列叙述错误的是 (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如果使萌发种于的干重（含幼苗）增加，必须 提供的条件是和」 氧气的增加 [解析](1)在脂肪染色观察实验中苏丹Ⅲ使脂肪染成橘 黄色，苏丹N使脂肪染成红色。 光照强度 (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)。 A.装置内增加的氧气来自于水 (3)干重想要增加，只能通过光合作用大于呼吸作用来实 B.光照强度为a时，光合作用停止 现，根据题目所示“将种子置于温度、水分（蒸馏水）、通气等条件 C.丙组装置内的C)。含量照光后比照光前低 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 D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系 照和所需要的矿质元素。 [解析]由图示可知，在a、b、c不同的光照强度下植物叶 [答案]1)苏丹Ⅲ（苏丹N)橘黄（红）(2)O(3)适宜 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 的光照所需的矿质元素离子 件下O,释放量为0，表明叶片的光合强度与呼吸强度相等。 [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 [答案]B 素b的是 [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%) 量(mg/g·fw) 放度(%) (molCO2/m2·s) A B 新叶展开前 19 -2.8 新叶腰开中 87 1.1 55 1.6 450550650 0400440480520 新叶展开完成 100 2.9 2.7 波长/mm 波长/nm g D 新叶已成熟 100 11.1 100 5.8 注：“一”表示未测数据 (1)B的净光合速率较低，推测原因可能是：①叶绿素含量低， D. 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， 450550650750 450550650 A的叶肉细胞中，将开始积累 :D的叶肉细胞中，ATP 波长/mm 波长/m 含量将 73· (3)与A相比，D合成生长素的能力 ;与C相比，D [真题32](2021·广东)小王发现黑暗中生长的大豆幼苗 的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是 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 (4)叶片发有过程中，叶面积逐渐增大，是 的结果； 不同光照强度对大豆植株高度的影响，并预测实验结果。 D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显蓍，其根本 实验材料和用具：大豆种子(200粒)、光照培养箱（光照强度范 原因是 围0~l0000Lux,温度、湿度等均可自行设定)、培养皿、直尺等。 [解析](1)净光合速率较低还可能是由于气孔开放度相 (1)实验方案： 对低、CO,供应不足。(2)A、D在密闭容器中进行无氧呼吸会产 (2)实验结果预测： 生酒精，D中会形成更多的ATP,因为光合速率大于呼吸速率， [解析]写实验方案时，应注意自变量是不同光照强度，因 但是密闭容器导致容器CO:越来越少，暗反应减弱，光反应不 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 变，导致ATP会增加。(3)与A比D的合成生长素能力低，叶绿 等量原则。 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 [答案](1)实验方案：①实验材料：选出180粒大小一致 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， 的种子，分成6组，每组30粒，在培养皿中培养。 基因的选择性表达是细胞分化的根本原因。 ②培养条件：光照强度分别为0、2000、4000、6000、8000、 [答案](1)气孔开放度相对低二氧化碳供应不足(2) 10000Lux;温度25C,培养一周。 酒精增加(3)低基粒(4)细胞分裂基因的选择性表达 ③测定指标：用直尺测量植株高度，计算每组的平均值。 [真题30](2023·海南)红枫是一种木本观赏植物，在生 注：要求至少分三组（三个处理），每组有一定的种子数量， 长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是( 光照强度必须有0Lux(黑暗)。 A,红枫叶片不含叶绿素 (2)实验结果预测：随光照强度增加，植株高度下降。 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 解题模型2.3 D.液泡中的色素吸收的光能用于光合作用 二氧化碳浓度对光合作用的影响 [解析]植物处于生长季节，所以将通过吸收光能进行光 (1)二氧化碳浓度对光合作用的影响规律 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。 ①二氧化碳是光合作用的原料，通过影响暗反应来影 其红色掩盖了叶绿素的颜色。 响光合效率。植物的光合效率在一定范围内随着CO2浓 [答案]C 度的增加而增强，但当C),浓度达到一定浓度时，光合效 [真题31](2023·浙江)下列有关叶绿体及光合作用的叙 率不再增强。如果CO2浓度继续升高，光合作用不但不会 述，正确的是 ( 增加，反而要下降，甚至引起植物CO?中毒而影响植物正 A.破坏叶绿体外膜后，)2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 常的生长发育。 C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照 ②植物光合作用的最适C):浓度为0.1%，而空气中 时间缩短 CO2浓度仅为0.03%，因此适当增加空气中CO2浓度，可 D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO,后，可 提高光合作用速率。 完成暗反应 (2)易错易混概念：C)2补偿点和C)2饱和点 [解析]叶绿体外膜破坏后，仍有内膜起到一定保护作用， 植物光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO,相等 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 时的CO,浓度称为CO。补偿点。CO达到一定浓度后，光合 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 作用强度就不再增加，这时的CO2浓度称为CO,饱和点。 有分裂、生长、成热、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 (3)农业生产启示 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 温室栽培植物时适当提高室内CO,的浓度，如放一定 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 量的干冰或多施有机肥，使其吸收CO2增多。 强度、CO: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 [真题33](2021·北京)小麦和玉米的C0,固定量随外 C)2、酶等物质和叶绿体基质这个结构，在D选项中用ATP和 界C)2浓度的变化而变化（如下图）。下列相关叙述不正确的是 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。 0 (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 70 口小麦 ☑玉米 不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(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，面使叶子变黄。(3)必需元素：叶绿素中含N、 (umol-m 40H 30 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 0 致叶绿素合成受阻，叶变黄。 100 360 720 1000 CO2浓度(mgL) [答案]D 74 A.小麦的CO2固定量与外界C)2浓度呈正相关 [真题35](2023·新课标)番茄幼苗在缺镁的培养液中培 B.CO,浓度在100mg·L1时小麦几乎不固定CO 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 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, A.光反应强度升高，暗反应强度降低 [解析]CO,是光合作用暗反应的底物，增加底物的量就 B.光反应强度降低，暗反应强度降低 会增加C),的固定量，进而生成更多光合产物，所以A正确。 C.光反应强度不变，暗反应强度降低 小麦属于C植物不能利用较低浓度的CO,B正确。由于C D.光反应强度降低，暗反应强度不变 植物能通过C:途径固定CO:,所以C:植物比C?植物能更有效 [解析]镁是合成叶绿素必需的矿质元素，在缺镁培养液 地利用低浓度的C0:。CO:浓度大于360mg·L后，玉米仍 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 在固定CO2,且一直保持在最大值。 应强度降低。光反应强度降低，ATP和[H]的生成量减少，进而 [答案]C 导致暗反应强度降低。 [真题34](2023·大纲版全国)某研究小组测得在适宜条 [答案]B 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 [真题36](2023·海南)某同学设计了一个探究实验，把 放CO2的速率。吸收或释放CO,的速率随时间变化趋势的示意 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 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 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 内吸收或释放C),的量)，回答下列问题： 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 遮光 照充足、温度适宜的环境中进行。 收 Q A 0 幼苗 幼苗 幼苗 释 B 时间 Ba(OH) CO2 辈 回答问题： (1)在光照条件下，图形A十B+C的面积表示该植物在一 (1)根据上述实验设计判断，该实验的目的是 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 (2)从理论上讲，培养一段时间后，预期的实验结果是：B中 途径，C)2进出叶肉细胞都是通过 的方式进行的。 的幼苗生长量比C中的 (填“大”或“小”)，原因是 (2)在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图形 ;A中的幼苗生长量比C中的 (填“大” (填“A”或“B”)的面积变小，图形 (填“A”或“B”)的面积 或“小”)，原因是 增大，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 L解析](1)根据坐标图所示，B十C表示的是植物自身产 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 生的CO,的量，A为植物从外界吸收的CO2的量，所以三者相加 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 表示的是植物光合作用所固定的全部的CO,的量。遮光后，植 (或生长量)的影响。预计B中的幼苗生长量比C中的小，因为 物主要进行呼吸作用产生CO2,根据图像所示，B表示的是植物 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 呼吸作用CO2的释放量，而C则表示植物通过其他途径产生 生长量比C中的大，二氧化碳较为充足，光合作用强。 CO2。CO:属于气体小分子，通过自由扩散的方式进出细胞。 [答案](1)探究C)2浓度对幼苗生长的影响(2)小B (2)根据题干所示，光合作用是在适宜条件下进行的，所以 中的Ba(OH)2溶液吸收CO,使钟罩中CO,减少，B中幼苗光 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 合作用强度小于C中的大A中的CO:浓度高于C中的，A 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， 中幼苗光合作用强度大于C中的 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。 [真题37](2023·全国)为探究不同条件对叶片中淀粉合 [答案](1)固定的CO,总量呼吸作用释放出的CO: 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 释放CO2自由扩散(2)AB光合作用速率下降，呼吸作 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 用速率增加 表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。 ·75· 编号 组1 组2 组3 组4 组5 组6 组7 组8 B的浓度 (填“低”或“高”)。 葡萄糖溶液浸泡 蒸馏水浸泡 (4)C02浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要 葡萄捕溶液浸泡 蒸馏水浸泡 溶液中通入C), 水中通入CO 的光照强度比CO浓度为1%时的 (填“高”或“低”)，其 处理 溶液中通人空气 水中通人空气 和N 和N 原因是 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 [解析]从1%C02环境转移到0.003%CO:环境中，暗反 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 应的C02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 回答问题： 成不减少而消耗减少，C:化合物的含量上升。该植物在C)。浓度 (1)光照条件下，组5叶片通过 作用产生淀粉：叶 低时，暗反应强度低，所需ATP和[]少，限制了光反应的进行，光 肉细胞释放出的氧气来自于 的光解。 合速度最大值比CO:浓度高时的最大值低，所需光照强度减小。 (2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是 [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 (3)组2叶片中合成淀粉的原料是 ,直接能源物质 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 是 ,后者是通过 产生的。与组2相比，组4叶 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 片无淀粉的原因是 (3)高 (4)低C)。浓度低时，暗反应强度低，所需ATP和 (4)如果组7的蒸馏水中只通入N2,预期实验结果是叶片 [H]少 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 解题模型2.4 粉。叶肉细胞释放出的氧气来自于光反应中H2)的光解。(2) 温度对光合作用的影响 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 (1)温度对光合作用的影响规律 下”，组2和组6符合要求。(3)组2叶片没有CO,,不能进行光 ①温度直接影响光合作用中所需酶的活性，对光合作 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 用的影响很大。在低温中，植物酶促反应速率下降，限制 的ATP作为直接能源物质。与组2相比，组4叶片不同的条件 了光合作用的进行：在高温中，叶绿体和细胞质的结构会 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， 遭到破坏，叶绿体的酶发生钝化。 不能进行有氧呼吸，淀粉合成缺少ATP。(4)如果组7的蒸馏水 ②低温会影响光合酶的活性，植物净光合速率较低； 中只通入N,无CO:,不能进行光合作用，预期实验结果是叶片 较高温度使呼吸作用加强，净光合速率下降。（详见图） 中无淀粉。 [答案](1)光合H2O(2)组2和组6(3)葡萄糖 .…光合速率 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 量 呼吸速率 [真题38](2023·新课标)在光照等适宜条件下，将培养 净光合速率 在C),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C和C,化合物微摩尔浓度 温度(C) 的变化趋势如图。回答问题： (2)最适温度 1%C020.003%C02 一般植物可在1035°C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。 0 100200 300400 时间（秒） ②温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降 (1)图中物质A是 (填“C化合物”或“C化合物”)。 低温度。 (2)在CO,浓度为1%的环境中，物质B的浓度比物质A的 [真题39](2023·江苏)某研究组获得了水稻的叶黄素缺 浓度低，原因是 :将CO,浓度从1%迅速 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 降低到0.003%后，物质B的浓度升高的原因是 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 (3)若使该植物继续处于C)2浓度为0.003%的环境中，暗 B.光吸收差异不显蓍，色素带缺第2条 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 C.光吸收差异显著，色素带缺第3条 ·76 D.光吸收差异不显著，色素带缺第3条 根据所学知识和实验结果，请回答： [解析]叶黄素不能吸收红橙光，所以有无叶黄素，对红光 (1)提取食用叶绿素的X应该为 原因 吸收差异不明显，色素带缺失第2条。 [答案]B (2)表中Y应该为 ,原因是 [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 (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 个光合速率 黑暗 充CO 供检测方法并写出主要步骤。 充足恒定 光照 [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 (弱光) 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 s14时间 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 (注：箭头指为处理开始时间) 检测叶绿素产品中是否含有其他色素。 At1t:,叶绿体类奕体膜上的色素吸收光能增加，基质中 水光解加快、O2释放增多 [答案](1)对人无害的有机溶剂（如食用酒精）叶绿素 B.t2>t3,暗反应（碳反应）限制光合作用。若在t:时刻增 溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响 加光照，光合速率将再提高 (2)8.0实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH C.tt4,光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速 对叶绿素稳定性的影响（或“以1.0作为pH梯度进行实验”） 率不变、暗反应增强的结果 (3)酸性叶绿素会被破坏造成食品失绿而影响品质 D.t:后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C化合 (4)纸层析法；其主要步骤：①制备滤纸条；②画色素液细 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 线：③用层析液分离色素；④观察色素带。 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 [真题42](2020·上海)请回答下列有关光合作用的 以A错误；t2→t3时间内，限制光合作用的因素为CO,的浓度， 问题。 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 (1)光合作用受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。其 升，因此B错误：t3→t:暗反应若是增强，则需要更多的[H门和 中，光照强度直接影响光合作用的 过程：二氧化碳浓度 ATP,需要由光反应来提供，所以光反应的速率必然加快，因此 直接影响光合作用的 C错误；突然停止光照，[H]和ATP的数量下降，光合作用中C 过程。 →C过程减慢，所以C:减少，即C3化合物还原后的产物减少。 (2)甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与 [答案]D 光照强度和温度的关系。 [真题41](2023·广东)中国的饮食讲究“色香味”，颜色 ①在温度为10℃、光照强度大于 千勒克司时，光合 会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快 速率不再增加。当温度为30C、光照强度小于L千勒克司时， 的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。 光合速度的限制因素是 I,提取叶绿素 ②根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L3千勒克 :绿色叶片：X提取液一过滤液！一浓缩液一叶绿素粗产品 --------1碳酸钙1- 同司，温度分别为10°C、20°C和30C时的光合速度。 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 光81 25℃)下进行实验，方法和结果如下表。 -30℃ 6 6 实验组号 光合速度 叶绿素溶液(mL) 调pH至 处理时间(min) 溶液颜色 20C ① 3.0 Y 10 绿色 -10℃ 2 ② 3.0 7.0 10 绿色 ③ 3.0 6.0 10 黄绿色 LI L Lt 102030 光照强度（千勒克司） 温度（℃） ④ 3.0 5.0 10 黄福色 注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。 甲 乙 ·77… 解题模型2.5 6 C0吸收速度（吧 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。 /小时单位叶 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。 积 出 (2)矿质元素对光合作用的影响规律 1216 20 光照强度（千勒克司） 合 合 率 合速率( 丙 (相对值 0 1234 60.20.40.60.8值 1 (3)丙图表示A、B两种植物光合速度与光照强度的关系。 含量% ①当在」 千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物 水稻叶片氮、磷、钾含量与光合速率的关系 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C12,H-1,0-16) 在一定范围内，矿质元素越多，光合速率就越快；超过 ③A植物在1天内(12小时白天，12小时黑夜)，要使有机 一定浓度，光合速率不再增强，甚至由于渗透失水反而使 物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于 千勒 光合速率下降。 克司。 (3)农业生产启示 [解析]考查光合作用的有关知识。光合作用的全过程分 适时适量施肥，注意施肥不要过量，否则会造成土壤 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 溶液浓度大于细胞液浓度导致细胞失水。 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L1千勒克司时，光合作用强度 [真题43](2019·上海理综)某学生实验小组应用组织培 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 养的原理和技术，设计了一种“植物宝宝”（如图所示）。“植物宝 素。当温度为30℃时，光照强度小于L千勒克司时，曲线随光 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 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 动生命于微景之中”。 强度。由图丙可知，无光照时，A、B两植物C),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C02 (1)容器底部是培养基，其中含有植物生长 均为8mg,此时光合速度相同。当光照强度为9千勒克司时，此 所需的全部养分。如果有人在配制培养基的矿 时光合作用净吸收二氧化碳的速率为8g/(小时·单位叶面 质元素时使用了NH,NO3、KNO、CaCL· 积)，则2小时内单位叶面积净吸收二氧化碳16mg,由6C0。 2H2O、MgSO,·7HO、螯合铁溶液、微量元素 →1(CH1:O6)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 溶液，但缺少了一种必需元素，为补充这种元 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 素，应添加的化合物是 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 A.Ca(NO;)2 B.KCI 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 C.KH,PO D.K,SO 氧化碳4mg,这样一昼夜消耗的有机物怡好与白天光合作用制 (2)“植物宝宝”制成后，要使其中的微型植物正常生长，容 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 器外必须具备的条件是 ( 有机物有积累。 [答案](1)光反应暗反应(2)①L光照强度 ①一定的光照②肥沃的土壤 ③充足的水分④适当的 ② 温度 A.①③ B.①④ 合速度 D.②④① 6 C.②③ (3)微型植物在密闭的容器里能长期正常呼吸，是因为 4 2 [解析]()考查植物所需的矿质元素、光合作用和呼吸作 09 102030 用。植物必需的矿质元素有N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn 温度（℃） Cu、Mo、CL,Ni等。在配制的培养基中缺少P这种矿质元素。 (3)①6②10.9 ③6 (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 ·78· 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。 [解析]光照在一定范围内能够促进光合作用的进行，同 (3)微型植物在密闭容器里能长期正常呼吸是因为植物的 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 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 情况下，光合作用大于呼吸作用，有机物的千重增加。无光条件 物进行光合作用。 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， [答案](1)C(2)B(3)植物能通过光合作用不断产生 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 氧气（合理即可，要点为光合作用放出氧） 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。 解题模型2.6 [答案](1)甲甲组能进行光合作用，积累有机物：乙组 水对光合作用的影响 不能进行光合作用，同时呼吸作用消耗有机物(2)乙无光条 (1)水影响光合作用的规律 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 缺水时气孔关闭，影响二氧化碳进入叶肉细胞；缺水， 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 则叶片淀粉水解减弱，糖类堆积，光合产物输出缓慢。因 解，造成叶片发黄(3)光光合作用(4)甲组吸收光能多，光 此，植物体水分减少会使光合效率下降。 合作用强；乙组吸收光能少，光合作用弱 (2)农业生产启示：合理浇灌。 [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）。 「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 100 响的结果，相关叙述正确的是 80 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) (4mol·m-&·s-1) 40 0 4.8 2.1 8.0 7.5 20 10 5.3 2.3 9.6 9.9 0 50100150200250 30 5.2 2.4 8.9 9.2 -20 光照强度(mol光子/m2s) 50 4.4 2.6 5.2 7.2 -40 70 4.1 2.9 2.7 4.8 (1)在有光条件下培养海藻时，培养液中必须含有 90 3.3 3.0 0 3.2 ,还需定时向培养液中通入空气，目的是提供 A.适当的遮光处理，可提高其干重 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 B.叶绿素含量与净光合速率成正相关 最佳的 培养条件。 C.叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标 (2)该海藻在无光条件下仍能生长，但需在培养液中添加葡 D.遮光90%时，铁线莲不进行光合作用 萄糖等有机物，目的是提供 [解析]由表中数据可知，不遮光时，植株千重为7.5g,遮 (3)向培养液中添加葡萄糖配成不同浓度的培养液，在一定 光比例为10%时，植株千重为9.9g,可见适当的遮光处理能提 光照条件下培养该海藻，测定海藻的生物量如下表： 高其干重：由表中数据可知，随着叶绿素含量的增加，净光合速 葡萄糖浓度(g/L) 0 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 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 海藻生物量（g/L) 0.84 0.93 1.00 1.03 0.79 0.67 相关；分析表中叶绿素a/b的值，与净光合速率成正相关，故其 要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度，还需设计 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， 的实验。 植株仍进行光合作用，只是光合速率等于呼吸速率。 (4)综合上述实验，获得该海藻最大生物量的培养条件 [答案]AC 是 [真题45](2023·海南)某同学将生长一致的小麦幼苗平 [解析]光合作用除光照外，还需矿质元素，无光时，不能 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， 进行光合作用，所以要加入糖来维持生命活动。 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 [答案](1)各种必需矿质元素CO:光照(2)碳源和 显差异 能源(3)在0.20.6g/L之间更细分的浓度梯度(4)适宜光 回答下列问题： 照，添加适宜浓度的葡萄糖 (1)两组麦苗中，干重较大的是 组，原因是 解题模型2.7 (2)观察叶片颜色，出现黄化现象的是 组，其主要 多种环境因素对光合作用速率的影响 原因是 空气中C)2的浓度、土壤中水分的多少，光照的长短 (3)该实验探究了环境因于中的 对小麦 与强弱、光的成分及温度的高低等，都是影响光合作用的 的影响。 外界因素，光合作用强度往往同时受多种因素的制约，现 (4)若将甲组置于红光下，乙组置于绿光下，培养一段时间 归纳如下： 后，两组麦苗中干重较大的是甲组，原因是 79 测 叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植 4光合速率 光合速率 ,光合速率 株的叶片相比，若检测结果是，则支持上述推测。 .30℃ 高光强 高CO浓度 [解析](1)光合作用的光反应为暗反应提供[H]和ATP； 208 中CO,浓度 10℃ 氐光强 低CO2浓度 CO,转化为C的过程发生在暗反应阶段，场所为叶绿体基质。 Q光照强度 Q 温度 Q光照强度 (2)从图1中可以直接看出，随着去除棉铃百分率的增加， CO2固定的速度相对下降，当棉铃去除百分比为0时，CO,固定 关键点的含义 的相对速率为28。 P点：此点之前，限制光合作用速率的因素为横坐标所 (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。 标示的因子，随着该因子的不断加强，光合作用速率不断 (4)去除棉铃后，有机物在叶片积累，CO:固定的相对速率 提高。 下降。 Q,点：此时横坐标所标示的因子不再是影响光合作用 (5)部分叶片遮光后，未遮光叶片制造的有机物输出增多， 速率的因子，影响因素为坐标图中三条曲线所标示的其他 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， 因子。 光合速率增强。 [答案](1)[H]叶绿体基质(2)逐渐下降28(3)蔗 [真题47](2023·北京)为研究棉花去棉铃（果实）后对叶 糖和淀粉的含量输出量(4)抑制(5)未遮光的光合产物 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 含量下降，光合速率上升 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。 解题模型2.8 关于光合作用基本过程的解题规律 CO. 28 (1)根据同位素示踪法判断C、H、O的转移途径 固定速率相对值 24 9H,0光反应[H们暗反应 (CH2O)+3HO 0 1C8O2 C)固定 2C4 16 cO:还原：CHO) +H8) 12 (2)根据淀粉的性质判断光合作用中淀粉的生成 020406080100 去除棉铃的百分率 ①叶片诗处思叶片曝光叶片十殃蒸气一深蓝色（产 图1 生淀粉) ②叶片 暗处思叶片遮夫叶片十殃蓝气一→棕色（未产 20 淀粉 生淀粉) 16 (3)根据光照强度、CO。浓度和温度的变化判断光合 蔗糖 速率 重百分 0 ①光照强度：较弱→增强→最强→减弱。 4 光合速率：较低→增大→降低→降低。 0 0 20406080100 ②C02浓度：0.033%→增大→0.1%→大于 去除棉铃的百分率 0.1%。 图2 光合速率：正常→增大→最大→降低。 (1)光合作用碳（暗）反应利用光反应产生的ATP和 在 中将C0,转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。 ③温度：10C造令25°C最造合30°C不造合高温。 (2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速 光合速率：正常→最高→降低→降为零。 率 本实验中对照组（空白对照组）植株CO,固定速率 (4)光照与CO2浓度变化对植物细胞内C3、C、 相对值是 NADPH、ATP,CH1eO合成量的影响 (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 ·80 作用，净光合作用大于零，所以13时比11时制造有机物（淀粉） 由于各种因素的变化，如温度变化、光照强度变化、 多，用碘蒸气处理后，颜色深。 CO2浓度的变化会影响C、C、NADPH、ATP、CH1O这 (2)用膜盖着，光照强度和空气中的CO,量都会受到影响； 些物质的含量，遵照化学平衡的原理进行分析，可以获 曲线c高于b的原因是白天补充光照，形成的[H]和ATP多，用 得它们之间变化的关系如下表： 于CO2还原；如果用豆科植物做绿肥，制造的蛋白质多，含N 项目 光照变强光照变弱 光照不变光照不变 多，主要用于促进植株体内蛋白质、核酸的合成。 C(O2不变 CO2不变 CO2增多 CO2减少 (3)6~9时，16~18时，曲线b高于曲线a,主要原因是此时 C ↑ ↓ 段棚内温度高，有利于光合作用进行。 C ↑ [答案](1)C深(2)光照强度、空气中CO:含量 ATP ↓ ↑ ATP、NADPH([H])氮(N)蛋白质核酸(3)温度 C&H1208 ↑ [真题49](2023·广东)观赏植物蝴蝶兰可通过改变C) NADPH ↑ ↓ ↑ 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 此表只是对变化后短时间内各物质的相对量的变化做讨 收CO并贮存在细胞中。 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。 8 ·千旱 (5)当外界条件变化时，CO2(光)补偿点的移动 。正常 规律 4 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 0 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。 甲正常和长期干旱条件下蝴蝶兰CO:吸收速率的日变化 [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)。 09 干早 正常 乙 正常和长期干旱条件下蝴蝶兰的干重增加量 c(全天盖膜-白 合作 天补充光照) (1)依图甲分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0~4时 之b(全天盖膜) a(全天不盖膜) (填“有”或“无”)ATP和[H]的合成，原因是 度 此时段 (填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生，原因 791ii351719 是 :10~16时无明显C02吸收的 (1)在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C:与 直接原因是 C:化合物相对含量较高的是 (C或C):在11时和 (2)从图乙可知，栽培蝴蝶兰应避免 ,以利于其较 13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取 快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当 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 (3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的 ,通过植物组 (光照强度、环境温度、空气中CO含量)。曲线c高于曲线b, 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。 原因是补充光照能使叶绿体产生更多的 用于CO。还原；若 [解析](1)0~4时，光照强度为0，光反应不能进行，但植 在棚内利用豆科植物做绿肥，可明显增加土壤中 元素的 物细胞可进行呼吸作用，产生ATP和[H],此时由于叶绿体中 含量，主要促进植株体内和 等生物大分于的 不能合成[H门和ATP,暗反应由于缺乏ATP和[H门，不能正常 合成。 进行。在干旱环境中，植物缺水，为了减少蒸腾作用散失水分， (3)6~9时和16~18时，曲线b高于曲线a,主要原因是此 气孔会关闭，外界CO:不能被吸收。(2)由图乙可以看出，在干 时段棚内 较高。 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 [解析](1)13时，气孔关闭，CO2不能进入叶绿体，CO 宜在弱光环境中生存。 固定不能进行，所以C含量高，从11时到13时，仍能进行光合 [答案](1)有呼吸作用合成无叶绿体在无光时不 ·81 能合成ATP和[H门气孔关闭(2)长期干旱（或长期缺水） C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 遮阴(3)全能性基因的选择性表达 D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 题源3叶绿体中色素的提取和分离 [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。 解题模型3.1 [答案]D 叶绿体中色素的提取和分离 [真题51](2023·海南)关于叶绿素提取的叙述，错误的是 (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 A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 水乙醇中，所以，可以在叶片被磨碎以后用无水乙醇提取 B.加入少许CaCO,能避免叶绿素被破坏 叶绿体中的色素。 C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 ②提取方法与步骤：剪→加药品→磨→过滤。 D.研磨时加人石英砂可使叶片研磨更充分 a,剪：越细越好，尽量去除叶脉等部分。 [解析]叶绿体中的色素含有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 b.加药品：二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇。前两种是 和叶绿素b。 粉末状药品，各加少许，后者是有机溶剂，研磨时分多次加 [答案]C 约10mL。二氧化硅的作用是使研磨更加充分；碳酸钙的 [真题52](2022·全国Ⅱ)请回答下列问题： 作用是保护叶绿素不分解：无水乙醇用来溶解提取叶绿体 (1)氛、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质 中的色素。 的元素是 ,构成细胞膜的元素是 ,磨：研磨要领是不能一下一下地砸，而是要用力 (2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是 地压。 d过滤：用纱布、漏斗和试管，最后将提取液置于试管 (3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片通常需加少量二 中待用。 氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。二氧化硅的作用是 (2)分离叶绿体色素的原理及方法 :碳酸钙的作用是 ①分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不 丙酮的作用是 同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的 (4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特 随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶 殊状态的 绿体中不同的色素分离开来。 [解析](1)生命活动所需直接能源物质是ATP,构成细胞 ②层析方法与步骤：制备滤纸条→画滤液细线→ 膜的化合物主要是磷脂、蛋白质，以上物质均含氯、磷。(2)镁是 层析分离叶绿体中的色素→观察实验结果。 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 ,制备滤纸条：将预备在实验桌上的滤纸条一端剪去 素合成正常，故叶片呈黄色。(3)通过研磨可以破坏细胞，使其 两个角使之呈梯形。 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 b.画滤液细线：细、匀、直、浓。最好之前用铅笔轻轻地 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 划一道线，用提取液反复划好几次，每次画完尽量吹干，不 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 要弄破纸条。 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 ℃.层析分离叶绿体中的色素：将纸条画有滤液细线的 换成电能。 一端置于烧杯中的层析液中，注意千万不要将滤液细线浸 该题为识记类型，难度较小，对教材相关知识的准确记忆是 没在层析液中，否则会使色素溶解而导致实验失败。层析 正确解答本题的关键。 液是挥发性较强的有机溶剂，并且具有一定的毒性，所以 [答案](1)氮、磷氨、磷 在操作过程中要尽量用培养皿盖盖住烧杯口。 (2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻（其 d观察实验结果：最后滤纸条上将分离出四条色素带， 他合理答案也可) 颜色由上到下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种 (3)有助于磨碎植物细胞防止研磨过程中叶绿体色素被 色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。 破坏色素的提取溶剂（其他合理答案也可） (4)叶绿素a [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 ·82· 解题模型3.2 [真题55](2003·江苏、广东)分别在AB、C三个研钵中 叶绿体色素提取分离实验现象及异常实验现象分析 加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、 (1)实验现象 过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几 在色素提取分离实验中：色素带最宽的是叶绿素；色 乎无色。 素带最整齐的是胡萝卜素：在滤纸上相邻色素带中，距离 处理 A C 最近的两条色素带是叶绿素与叶绿素b,距离最远的两 SiO2(少量) 条色素带是胡萝卜素与叶黄素。具体如图。 CaC()(少量) 胡萝卜素（橙黄色） 95%乙醇(10毫升) 叶黄素（黄色） 蒸馏水(10毫升) 叶绿素a(蓝绿色) 注：“+”表示加：“”表示不加 叶绿素b(黄绿色) 请回答： (1)A处理得到的溶液颜色是 ,原因是 (2)异常实验现象原因分析 (2)B处理得到的溶液颜色是 ,原因是 ①收集到的滤液绿色过浅的原因分析：未加石英砂， (3)C处理得到的溶液颜色是 ,原因是 研磨不充分：使用放置数天的菠菜叶滤液，色素（叶绿素） [解析](1)因为A中未加CC)?,使其中的部分叶绿素 太少，绿色过浅；一次加入大量的无水乙醇提取，浓度太低 受到破坏，所以溶液颜色为黄绿色。(2)B中加入了SO2和 (正确做法：分多次每次加入少量无水乙醇提取色素)。 CaCO,研磨出的叶绿素等色素不能溶解于蒸馏水中，故溶液几 ②滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层 乎无色。(3)B中加入了SiO,和CCO,,研磨出的叶绿素等色 析液。 素能溶解于有机溶剂乙醇中，故溶液为深绿色。 [答案](1)黄绿色部分叶绿素受到破坏(2)几乎无色 [真题53](2022·上海)右图中①代表 叶绿素不溶于水(3)深绿色大量叶绿素溶于乙醇中 新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则右图② 所示结果最有可能来自于 ( 题源4 自养生物与异养生物 A.水培的洋葱叶 B.生长的柳树幼叶 解题模型4.1 C,培养的衣藻 (2 自养生物、异养生物及化能合成作用 D.秋冬的银杏落叶 类型 代谢特征 举例 [解析]新鲜菠菜叶中的光合色素含量充足完整，据图① 可知，滤纸上的四条色素带完整，从上到下依次为胡萝卜素、叶 绿色植物和少数种类的细菌以光 光能 为能量来源，以环境中的C)2为绿色植物、蓝藻及 黄素、叶绿素a、叶绿素b。图②滤纸上的色素带不完整，只有胡 自养 原料，合成有机物，并且储存能量少数细菌 自 萝卜素、叶黄素。秋冬的银杏落叶呈黄色（或橙黄色），这是由于 (光合作用) 养 低温破坏了叶绿素所致，因此叶片中几乎不含叶绿素。其他选 生 一些细菌，不能进行光合作用，但 项中的材料中都含有充足的四种色素。 化能 自养 能利用体外环境中的某些无机物硝化细菌、硫细 [答案]D 氧化时所释放的能量来制造有机菌、铁细菌等 [真题54](2020·广东理基)提取光合色素，进行纸层析 物，储存能量（化能合成作用） 分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是 异养 只能利用环境中现成的有机物来人、动物、真菌以 A.未见色素带，说明材料可能为黄色叶片 生物 维持自身的生命活动 及大多数细菌 B.色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液 C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b D.胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解 十年高考母题原型训练 度最高 (★代表高考出现的频次) [解析]叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中，由于叶 绿素含量比类胡萝卜素多且叶绿素呈现绿色，所以，提取液呈绿 A组 色。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，如胡萝卜素在层析液中扩散得最快； 题源1光合作用的基本过程（★★★★★） 溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，如叶绿素b。A选项中 未见色素带，其原因是操作失误，不可能是选材不正确。 1.(2022·重庆)下图为光能在叶绿体中转换的示意图，U、 [答案]C V、W、X、Y代表参与光能转换的物质。 下列选项中错误的是 ·83· B.两种叶片均含有类胡萝卜素 CO C.两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素a D.黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP ADP 9.(2023·海南)将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸 中，密闭后置于光照、温度等适宜条件下。下列相关叙述，错误 H 的是 ( H.O A,植物为鱼的生存提供氧气 A.U在光合作用中的作用是吸收和传递光能 B.鱼可为植物的光合作用提供C()? B.V吸收光能后被激发，使H,O分解，产生电于流 C.能量流动可以从植物到鱼，也可以由鱼到植物 C.W为CO,的还原剂，其能量是稳定的化学能来源之一 D.若该玻璃缸长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡 D.U至Y的能量转换在叶绿体栾状结构薄膜上进行 10.(2023·海南)关于小麦光合作用的叙述，错误的是 2.(2020·广东)关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的 ( 描述，正确的是 A.类粪体上产生的ATP可用于暗反应 A.无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源 B.夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高 B.有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产 C.进入叶绿体的CO,不能被NADPH直接还原 生ATP D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长 C.线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧 11.(2023·天津)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意 D.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 图。下列叙述正确的是 ( 3.(2020·海南)关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的 描述，错误的是 () (CH,O)+02 =之c0,+H,0+能量 ② A.叶绿体色素与ATP的合成有关 A.过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行 B.叶绿体色素参与ATP的分解 B.过程①产生的能量全部储存在ATP中 C.叶绿体色素与O:和[H]的形成有关 C.过程②产生的(CHO)中的氧全部来自H2O D.叶绿体色素能吸收和传递光能 D.过程①和②中均能产生[H],二者还原的物质不同 4.(2020·宁夏理综)为证实叶绿体有放氧功能，可利用含 12.下图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸 有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的 条上的分离情况。下列说法不正确的是 () 条件，这些条件是 () 色 A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO.稀溶液 素 B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO稀溶液 相 甲 丙 C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHC)3稀溶液 含 0 D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO稀溶液 量 与滤液细线的相对距离 5.(2020·海南)在日光下，植物叶片中的叶绿素 ( A.叶绿体中的四种色素分布在类栾体薄膜上 A.大量吸收绿光 B.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中 B.等量吸收不同波长的光 C.四种色素在层析液中溶解度最大的是甲 C.主要吸收蓝紫光和绿光 D.发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙 D.主要吸收蓝紫光和红光 题源2影响光合作用速率的环境因素 6.(2020·广东文基)黑暗条件下生长的水稻幼苗缺少的光 (★★★★★) 合色素有 () A叶绿素a与叶绿素bB.叶绿素a与叶黄素 1.(2021·海南)在其他条件适宜的情况下，在植物正常进 C.叶绿素b与胡萝卜素D.叶绿素a与胡萝卜素 行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分 7.(2020·上海)叶绿体含多种色素，其中一种色素能接受 析，在短时间内叶绿体中C:和C:化合物含量的变化是() 其他色素所吸收的光能，该色素是 ( A.C3和C:都迅速减少 A.胡萝卜素 B.叶黄素 B.C和C:都迅速增加 C.叶绿素a D.叶绿素b C.C迅速增加，C迅速减少 8.(2023·海南)（多选）下列关于生长在同一植株上的绿色 D.C3迅速减少，C迅速增加 叶片和黄色叶片的叙述，错误的是 ( 2.(2021·广东理基)在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培 A.两种叶片都能吸收蓝紫光 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 ·84· 原因是 A.),浓度过低 B.O2浓度过高 10 C.CO,浓度过低 D.CO,浓度过高 光合作用速率 8 3.在正常条件下进行光合作用的某植物，突然改变某条件 后，发现该植物叶肉细胞内五碳化合物含量突然上升，则改变的 0 10 条件可能是 12 光照强度(kIx) A.停止光照 B.升高CO,浓度 图1 C.降低C)2浓度 CO, D.停止光照并降低CO浓度 4.下列为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图，有 关描述错误的是 () 图2 C0, (1)根据图1，该植物叶片的呼吸速度是 (CO2 mg/ 速率 收速 100cm叶·小时)。当光照强度为4klx时，该植物叶片总（真正）光 合作用速率是每100cm叶每小时吸收CO2mg。 (2)c点以后影响光合速率的环境因素可能有 h CO,浓度 b 光照强度 图1 图2 (回答一种即可)。 (3)在图1中c点所示的条件下，该植物叶肉细胞内能够产 CO. 合产量 C0浓度为0.03%的4.00 生ATP的部位有 C0,浓度为0.01% 3.00 量与释放量 2.00 (4)若已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 1.00 25℃和30℃，上图曲线表示该植物在25℃时光合作用速度与光 0 102030温度（℃） 光照强度 (mg/h) 照强度的关系。若将温度提高到30℃的条件下（原光照强度和 图3 图4 CO,浓度不变)，理论上分析曲线图中b点的位置如何变化： A.图1中，若光照强度适当增强，a点左移，b点右移 (填“左移”或“右移”)，c点的位置如何变化： B.图2中，若CO2浓度适当增大，a点左移，b点右移 (填“上移”或“下移”)。 C.图3中，a点与b点相比，a点时叶绿体中C:含量相对 (⑤)将该植物叶片从光下移到黑暗中，叶绿体中C含量短时 较多 间内的变化将是一。若该植物叶肉细胞处于图2状态 D.图4中，当温度高于25°C时，光合作用制造的有机物的 时，则对应图1的曲线中 点。 量开始减少 7,为研究影响绿色植物光合作用和呼吸作用的因素，将某 5.如图表示某植物光照强度与光合作用强度的关系，下列 绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中，保持一定的pH和温度并 说法正确的是 改变其他条件，所测定细胞悬浮液中溶解氧浓度变化如图。清 回答下列问题： 光合作用强度 溶 00 280 光照强度 微260 摩240 北照嶄始 A.O点的生物学含义是光合作用与细胞呼吸达到动态 220 平衡 200 B.光照强度在点以前，植物不能正常生活 01234567891011121314 C.a点以后，光照强度不再是光合作用的限制因素 时间（分） D.此图不能表示植物光照强度与光合作用强度的关系 (1)据图分析，绿藻细胞只进行呼吸作用的时间段为 6.在一定浓度的CO,和适当温度条件下，测定植物叶片在 发生该反应的场所是 ；该绿藻细胞的呼吸速率为 不同光照条件下的光合作用速率，如图1给出了光照强度与该 微摩尔/分。 植物叶片光合作用速率的关系，如图2表示CO,和O2的转移方 (2)在乙处给予光照时，瞬间ATP的数量变化为 向。请据图回答： 发生的具体部位是 :在丙处添加CO,时，短时间内C ·85· 的数量 ,此时光合作用的 阶段增强。 一步提高温度，则该叶片光饱和点的变化是 (3)在乙处光照开始后，溶解氧浓度稍有增加，但稍后不再 (2)由实验结果推断，幼铃脱落显著减少的是 组。 变化，原因是 B组幼铃放射性强度百分比最低，说明B组叶片的光合产物 (4)若在丁处给予光补偿点（此时光合速率等于呼吸速率） 。 为优化实验设计，增设了D组（激素处理叶片）， 的光强照射，则正确表示溶解氧变化的曲线是a~g中的_； 各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是 若在丁处加入光反应抑制剂，则可以表示溶解氧变化的曲线是 由此可知，正确使用该激素可改善光合产物调配，减少棉铃 a~g中的 脱落。 8.(2023·新课标Ⅱ)某植物净光合速率变化趋势如图 (3)若该激素不能促进插条生根，却可促进种于萌发和植株 所示。 增高，其最可能是 高光强 10.(2023·山东)我省某经济植物光合作用的研究结果 -A 如图。 中光强B en 低光强C 10 81 6 a c0,浓度 据图回答下列问题： (1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为 全光照遮光50%遮光70%遮光90% 图甲 ,。CO,浓度在a~b之间时，曲线 表示了净光 米一温度 合速率随CO,浓度的增高而增高。 光照强度 。一净光合速率 (2)CO,浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不 气孔导度 再增加，限制其增加的环境因素是 。 (3)当环境中C)2浓度小于时，在图示的3种光强下，该 植物呼吸作用产生的CO量 (填“大于”、“等于”或“小 于”)光合作用吸收的CO量。 (4)据图可推测，在温室中，若要采取提高C(),浓度的措施 6:008:0010:0012:0014:0016:0018:00 来提高该种植物的产量，还应该同时考虑 这一因素的 时间 影响，并采取相应措施。 图乙 9.(2014·重庆)棉花幼铃（幼果）获得光合产物不足会导致 (1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿 其脱落。为研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响，某 素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的 上。需 课题组选择生长整齐的健壮植株，按下图1步骤进行实验，激素 先用 (填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素 处理方式和实验结果如下图2所示（上述处理不影响叶片光合 含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在 与呼吸强度)。 层析液中溶解度较大的是 。据图分析，该植物可通 素处理24用放射性物质限树叶片位于第果枝节主装上30 2中测定该叶井和幼铃等的放射性强度 过 以增强对弱光的适应能力。 图1 (2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、 幼铃 该植物净光合速率和气孔导度（气孔张开的程度）的日变化趋 10.1 、15.7 势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因 叶片 是 88.0 36 18:00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有 A组（对照） B组（激素处理全株）C组（激素处理幼铃） (3)实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿 注：数字分别为叶片和幼铃的放射性强度占全株总放射性 体中C化合物含量 强度的百分比 11.(2023·江苏)为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻 图2 培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻细胞在不同条件下 (1)该放射性物质中被标记的元素是 。光合作用 的净光合速率(P)。图1为光合放氧测定装置的示意图；图2 过程中，含标记元素的化合物被光反应提供的」 还原 是不同NaHCO,浓度(pH8.5,25℃)条件下测得的Pn曲线图。 成糖类。在适宜温度下测得叶片光饱和点，若其他条件不变，进 请回答下列问题： ·86· 氧电极 (2)据表分析可知，一天中植物I和植物Ⅱ吸收CO,的主要 (溶解氧传感器) 差异是 样品池 可调光源 (3)沙漠植物的气孔导度变化更接近于植物 ,影响 其光合强度的主要环境因素除了水和CO:浓度之外，还有 等（写出两种即可）。 记录仪 0 透明恒温 (4)下图表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程（①~④ 水浴套 表示不同过程)。 图1 ② 250 (CH,O C CO, ③ ④ 凌晨3：00时，植物I和植物Ⅱ都能进行的生理过程有 (填图中序号)。过程①产生的C的具体名称是 150 过程③除需要酶的催化外还需要 等物质的参与。 100 题源3叶绿体中色素的提取和分离（★★★★） 50 1.(2019·上海)在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集 0 4080120160200240 到的滤液绿色过浅，其原因可能是 NaHCO,(mgL) ①未加石英砂，研磨不充分②一次加入大量的无水酒精 图2 提取③分次加入少量无水酒精提取④使用放置数天的菠 (1)通过变换图1中光源，可研究 对光 菜叶 合作用的影响。 A.①②③ (2)在测定不同光照对P的影响时，如不精确控制温度，则 B.②③④ 测得的光照与Pn的关系（填“呈正相关”、“呈负相关” C.①③④ 或“难以确定”)。 D.①②④ (3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO,浓度很低，藻光合作 2.下列有关叶绿体和光合作用的几个简单实验，你认为哪 用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO?获得CO,。 一个结果是不可能的 () 图2中达到最大Pn值的最低NaHCO,浓度为 :在更高 NaHC)3浓度下，Pn不再增加的主要原因有 A.层析结果显示，叶绿素b位于滤纸条的最下端，是由于 它在层析液中的溶解度最小 (4)培养基中的HCO与CO之间的离于平衡与pH有 B.将提取液放在自然光和三棱镜之间，从三楼镜的一侧观 关，碱性条件下pH越高，HCO越少，CO越多，而CO几乎 察，连续光谱中变暗（暗带）的区域是红光和蓝紫光区域 不能被该藻利用。在测定不同pH(7.0~10,0)对光合作用的影 C.在温暖的晴朗的一天的下午，在某植物的向阳处采得一 响时，导致Pn发生变化的因素有 片叶，用酒精隔水加热脱水，并加碘液处理叶片，显微镜下观察 12.气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道，其张 到叶绿体变成蓝色 开程度用气孔导度来表示，它反映了单位时间内进入叶片单位 D.将叶绿体中色素的提取液置于适宜光源下照射5h,加典 面积的CO,量。下表是植物I和植物Ⅱ在一天中气孔导度的变 液处理后溶液呈蓝色 化（单位：mmolCO,·m·s1)。请分析回答： B组 时刻0：003：006：009：0012：0015：0018：0021：00 24:00 植物 38 题源1光合作用的基本过程（★★★★★） 38 35 30 7 2 8 15 25 植物 1 1 20.3830.35 20 1 1 1.图1表示A、B两种植物光合作用效率随光照强度改变 (1)请在坐标图中画出植物I和植物Ⅱ一天中气孔导度的 的变化曲线，图2表示将A植物放在不同浓度CO环境条件下， 变化曲线。 A植物光合效率受光照影响的变化曲线，图3代表阳生植物的 ◆气孔导度(mmolC0,m2.s 一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图，请分析完成下列问题： 40 8 C0,浓度为1% 吸 B C0,浓度为0.03% 2( d 光照强度 6:00 12:00 18:00 24:00 光照强度 时间 图1 图2 ·87· 强 浅绿 13.6(100%) 826(100%) 4.33(100%) 中 绿 20.3(149%) 768(93%) 4.17(96%) 图3 羽 深绿28.4(209%) 752(91%) 3.87(89%) (1)图1中，在较长时间阴雨的环境中，生长受到显蓍影响 的植物是 注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考。 (2)图1中，在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是 (1)C02以 方式进入叶绿体后，与 结合而 被固定，固定产物的还原需要光反应提供的 (3)图2中e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中C,的含量 (2)在弱光下，柑橘通过 为 ;e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C,的含量 来吸收更多的光能，以适应弱光环境 (填“高”、“低”或“基本一致”)。 (3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数 (4)在图3中，假如C“O2作为某一生理作用的原料，则在较 ,单位时间内平均每片叶CO2吸收量 。对强光下 强的光照条件下，图中含有“O:的呼吸作用产物的主要去向是 生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这 图3中的 途径（用图中宇母表示）。 三个指标中，最先发生改变的是 ,最后发生改变的是 (5)假如紫茉莉枝条上的叶肉细胞都呈图3所示，则该枝条 接受了花斑枝条提供的花粉后，产生的枝条颜色是 4.(2023·安徽)某课题小组研究红光和蓝光对花生幼苗光 2.在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强 合作用的影响，实验结果如图所示。（注：气孔导度越大，气孔开 度之间的关系（氧气浓度为15%）、呼吸作用与氧气浓度之间的 放程度越高) 关系及光合作用速率与温度之间的关系分别如下图甲、乙、丙所 501 示，请据图回答下列问题： 口自然光口红光口蓝光 0.71 口自然光口红光口蓝光 40 0.6 ◆CO,的吸收量(mol/h) E0.5 0.8 0.6 Ca(C0,浓度为0.03%) 3 0.4 ◆气体交换的相对量 (O,吸收量 0 0.4 0 0.2 1b(CO释放量) 0.1 B 0.0 -0.2 /23456 15 30 15 30 -0.4A 光照强度(kIx) 出苗后天数/d 出苗后天数/d -0.6 2025* -0.8 O浓度(%)】 300 口自然光口红光口蓝光 r 图甲 图乙 250 ◆CO,吸收或释放相对量 200 真正光合速率 150 呼吸速率 2 50 0 0510152025303540温度（℃） % 图丙 出苗后天数/d (1)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是 (1)与15d幼苗相比，30d幼苗的叶片净光合速率 ;若图甲中a曲线CO2浓度为0.08%，则B点将会 与对照组相比 光处理组的叶肉细胞对CO:的利用率 移动（填“不”、“向左”或“向右”），短时间内C含量将会 高，据图分析，其原因是 图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在 条件下测量。 (2)由图丙可知，40℃时，植物体 (填“能”或“不 (2)叶肉细胞间隙C),至少需要跨 层磷脂双分于 能”)显示生长现象；而5℃时的状态可用图甲中（填宇母） 层才能到达C)2固定的部位 点表示。 (3)某同学测定30d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组 (3)用大棚种植蔬菜时，白天应控制光照强度为点对应 的3个重复实验数据分别为2.1mg·g、3.9mg·g1和4.1mg· 的光照强度，温度为 ℃最佳。 g。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是 3.(2023·广东)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见 下表，请回答下列问题： 5.(2023·福建)氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能 净光合速率 将H2O分解成[H门和O:,[H门可参与暗反应，低氧时叶绿体中 气孔密度 光照强度叶色 平均叶面积 (molC)2·m-2 的产氢酶活性提高，使[H门转变为氢气。 (cm2) (个·mm-2) s1) (1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的 ·88 (2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用，诱 3.(2021·四川)大气中C)2浓度升高引起的温室效应，可 导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺 能改变土壤水分状况和矿质元素含量。为探究有关生态因于的 硫对莱茵衣藻产氢的影响，设完全培养液(A组)和缺硫培养液 变化对植物的影响，有人用同一环境中生长的两种植物，在温 (B组)，在特定条件下培养莱茵衣藻，一定时间后检测产氢 度、光照和水分等适宜条件下做了模拟试验，测得数据如表。下 列相关分析，不正确的是 总量。 实验结果：B组>A组，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有 3554mol·mol-1的C)2 539μmol·mol-1的C()2 作用。 项目 物种 施磷肥 施磷肥 为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相 不施磷肥 不施 /20kg· /20kg· hm&·al 磷肥 互关系，则需增设两实验组，其培养液为 和 hm2·al 净光合速率欧洲藏 2.18 3.74 3.62 5,81 (3)产氢会导致莱茵衣藻生长不良，请从光合作用物质转化 /umol. m2·s- 的角度分析其原因： 石楠 1.37 6.76 5.43 15.62 (4)在自然条件下，莱茵衣藻几乎不产氢的原因是 蒸腾比率 欧洲藏 1.40 2.37 2.22 3.86 因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量」 /umol. mol -1 石楠 0.25 0.66 0.71 2.10 题源2影响光合作用速率的环境因素 *蒸腾比率：植物消耗1摩尔水，通过光合作用固定的C0 (★★★★★) 微摩尔数。 1.(2019·山东)以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研 A.C)2浓度升高和施磷肥都能促进两种植物的光合作用， 究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所 施磷肥的效果更明显 示。下列分析正确的是 B.两种CO:浓度下，施磷肥对石楠光合作用的促进作用都 大于欧洲蕨 光照下CO的吸收量 CO: C.由试验结果可推测，干旱对欧洲蕨光合作用的影响大于石楠 黑暗下CO,的释放量 4.00 D.两种植物光合作用的最适C0:浓度都高于355 鉴 3.00 μmol·mol-1 4.进行正常光合作用的叶片，如果在叶绿体中[H]的含量 2.00 盛 相对稳定，在a点时突然停止供给CO2,能表示叶绿体中[H]含 1.00 (mg/h) 量的变化曲线是 10 20 30 温度（℃） [H1 [H1 A.光照相同时间，35°C时光合作用制造的有机物的量与 量 量 30°C时相等 a 时间 a时间 a时间 a时间 B.光照相同时间，在20°℃条件下植物积累的有机物的量最多 A D C.温度高于25°℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少 5.某植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和 D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有 30℃，下图为该植物处于25℃环境中光合作用强度随光照强度 机物的量相等 变化的坐标图。下列叙述正确的是 2.(2019·河南)将某植物的叶肉细胞放在含低浓度 NaHCO,的培养液中，并用石蜡油覆盖液面。先照光一段时间， 02的 吸收量 然后在相同光照强度下不同时间测定叶肉细胞的光合作用强 8 度。下列示意图中能正确反映测定时间与光合作用强度关系的是 光照强度 O,的 释放量 A.a点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响 用强度 B.b点时植物才开始进行光合作用 C.若将温度从25℃提高到30℃时，a、d点均上移 时间 时间 D.C点时该植物的O,产生量为V1-V 6.晴朗夏季，将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃 用强度 罩内，室外继续培养。每隔一段时间用CO浓度检测仪测定玻 璃罩内CO,浓度，绘制成如图所示曲线（水平虚线：实验开始时 时间 玻璃罩内C),浓度)。据图得出的正确判断是 89· C.③④①② D.③②④① +3 内 9.下列①~④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关 +2 一氧化 系。在下列各选项中，不正确的是 0 光 光 -1 H 浓 率 合速率 -3 0 4 812 162024i Oa X因素 Y因素 A.AD段表示光合作用大于呼吸作用 ① ② B.影响曲线BC段变缓的主要因素是温度 CO.A C.FG段表明气孔关闭，不进行光合作用 吸 光合速率 D.体内的有机物在一昼夜内有所减少 7.分析下列甲、乙、丙三图，说法正确的是 O/6光照强度 Oc光照强度 ICO,吸收量 相个总光合作用 ③ ④ 对 A.①图中的X因素可表示CO,浓度，植物在较强光照时的 强 a点值一般要比较弱光照时的低 度 B.③图中，阴生植物的b点值一般比阳生植物的低 吸作用 光强 C.④图中Z因素(Z>Z2>Z)可以表示CO,浓度，当光照 CO,释放 。4246温度（℃） 强度小于©值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度 D.②图中Y因素最有可能代表光照强度 ◆吸收的光量 10.在一定浓度CO和适宜温度条件下，测定不同光照条 件下放有某双于叶植物叶片的密闭装置中CO,的变化量，结果 如下表。分析表中数据，不正确的推论是 ) 400500600700nm 光照强度(kx) 1.0 3.0 5.0 7.0 8.0 10.0 紫外、紫、蓝…橙、红、红外 丙 C),变化量 [mg/(100cm2·h)] +2.0 -2.0 -6.0 -10.0 -12.0 -12.0 A,若图甲曲线表示的是阴生植物的光合速率受光照强度 的影响，则阳生植物的曲线与此曲线比较，b点向左移，c点向 A.光照强度为1kx时，光合作用吸收的CO,少于呼吸作 右移 用释放的CO B.在图乙中光照强度相同时，t℃植物净光合作用最大 B.光照强度为2klx时，该植物光合作用速率为0 C.若图丙代表两类色素的吸收光谱，则f代表类胡萝卜素 C.当光照强度从5klx增强到7klx时，叶肉细胞中C,化 D.用塑料大棚种植蔬菜时，应选用绿色的塑料大棚 合物合成速率增大 8.图1表示八月份某一晴天一昼夜中某棉花植株CO,的吸 D.光照强度为9kx时，叶绿体中色素的含量是限制植物 收和释放曲线；图2表示该棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生 光合作用速率的内因 理活动状态。则图1中时间a、b、c、d依次发生了图2所示的哪 11.(2021·四川)夏季晴朗无云的某天，某种C植物光合 项生理活动 ( 作用强度变化曲线如图所示。请回答下列问题： 4C0, 吸 收 时间 率5 umol.m 4 O 2 放 A 图1 -0567891011121314151617181920 O.CO, 时刻（小时） 业 (1)该植物一天中有机物积累最多的时刻是 叶绿体 叶绿体 叶绿体 叶绿体 (2)在12：00左右出现光合作用强度“低谷”，此时叶片气孔 CO. CO, CO 处于关闭状态的数量增多。请比较图中B、C两个点对应的时 线粒体 线粒体 线粒体 线粒体 刻， 时刻叶肉细胞之间的C)2浓度相对较高， 0,C0 O,CO, ② ③ 时刻叶肉细胞叶绿体中C:化合物的含量相对较大。 ① ④ 图2 (3)研究发现，在其他环境因于相对稳定时，植物根系部位 A.①②③④ B.④③②① 土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图中 90 C、D两个点对应的时刻中， 时刻根系部位土壤溶液的 若此环境因素维持不变，容器内的O,含量将逐渐下降并完全耗 浓度较高。 尽，此时另一个细胞器即 停止ATP的合成， (4)研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化 成为ATP合成的唯一场所。 学物质X。有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的 (3)若在8h时，将容器置于冰浴中，清推测呼吸速率会出现 开闭。他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态 的变化及其原因。 一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。 一段时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：气孔导度越大， 气孔开启程度越大) 分组 培养液中X的浓度/mol·m3 测量指标 5×10-i 5×10-4 5×10-8 叶片中X的浓度 2.47 2.97 9.28 /nmol·g1(鲜重 叶片的气孔导度 0.54 0.43 0.27 /mol·m-2·s- ①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。 题源3叶绿体中色素的提取和分离（★★★★） (2019·重庆)在下图中，图1、图2为不同材料叶绿体中色 素的层析结果（示意图），图3、图4为不同条件下水稻光合作用 强度的变化曲线，其中正确的是 () 胡萝卜素 ·叶绿素a 叶黄素 叶绿素b 叶绿素a 叶绿素b ②若表中数据为方案完善后得到的结果，那么可推测，随着 培养液中X的浓度增大，叶片蒸腾作用强度 图1菠菜叶片的叶绿体 图2在缺Mg的营养液中，长期培养的 中色素的层析结果 番茄叶片叶绿体中色素的层析结果 12.(2021·广东)在充满N2与C02的密闭容器中，用水培 +光合作角强度 法栽培几株番茄，CO:充足。测得系统的呼吸速率和光合速率 光合作用强度 光照强度a<b 变化曲线如图，请回答问题。 阴天 上晴天 呼光 20 0-光合速率 吸合 0 C0含量 0 6 12 18时 速速 15 一呼吸速率 图3水稻光合作用强度与 图4水稻在夏季白天光 率率 空气中CO含量的关系 合作用强度的变化 10 C 0 02468021416 时间(h) (1)68h间，光合速率 (填“大于”或“小于”)呼吸 速率，容器内的O2含量 ,CO2含量 ,植株干重 (2)9~]0h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的 环境因素是 :I0h时不再产生ATP的细胞器是： ·91·2.[解析]该题是细胞呼吸的探究实验内容： 人运动时呼吸会加深加快，所以产生的C(),也增多。 CO:是酸性气体，溶于水会使pH下降，由题目表格 中的数据看出，随着运动强度的增强，呼出气体吹入 蒸馏水后pH逐渐下降，说明随运动强度的增加呼出 气体中CO:的含量也逐渐增加，人体呼吸作用分解 的三大有机物是糖类、脂肪和蛋白质，其中主要的能 源物质是糖类。有氧呼吸的第二阶段是在线粒体基 质中完成的。 [答案](1)由于人体在运动时耗能增加，呼吸 作用加强，产生CO,的量增加，所以呼出CO,的浓 度增加(2)CO:在水中溶解后使水的pH下降，人 在不同运动状态下产生的CO2不同，溶于水后也会 导致pH不同，通过测定水pH的变化可以推测呼出 气体中CO:浓度的变化(3)运动强度pH随着 运动强度的增加，呼出的CO2浓度增加(4)槽类、 脂肪和蛋白质线粒体 3.[解析](1)甲装置小烧杯内放置NaOH,吸 收呼吸作用释放的CO2,锥形瓶内气体的减少是呼吸 作用吸收O,造成的：乙装置与甲装置相同，反应瓶 中同样放一定浓度葡萄糖溶液、微生物悬浮液各 1mL,但小烧杯内需放等量的蒸馏水，此时锥形瓶内 气体的变化是呼吸释放的CO:与O,消耗量的差值。 (2)如果甲装置锥形瓶中气体减少，而乙装置鞋形瓶 中气体不变，这说明微生物只进行有氧呼吸；如果甲 装置锥形瓶中气体体积不变，而乙装置锥形瓶中气体 增加，这说明微生物只进行产生酒精和CO2的无氧 呼吸；如果甲装置锥形瓶中气体体积减少，而乙装置 锥形瓶中气体增加，这说明微生物同时进行有氧呼吸 和产生酒精、CO,的无氧呼吸；如果甲、乙两装置鞋 形瓶中气体体积不变，这说明微生物只进行产生乳酸 的无氧呼吸。 [答案](1)①细胞呼吸时O2的消耗量 ②（一定浓度）葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1mL ③等量蒸馏水(2)④只进行有氧呼吸⑤不变 ⑥同时进行有氧呼吸和产生酒精、C),的无氧呼吸 ⑦不变 4.[解析]本题实验目的为探究酵母菌的细胞 呼吸方式，故控制好单一变量（有氧或无氧环境）是关 键。具体表述实验步骤时，要注意体现出等量原则， 对于实验结果的分析，由于酵母菌有氧呼吸放出的能 量比无氧呼吸释放的能量多，故A瓶温度小于B瓶 。1 温度。 [答案](2)热能升高(4)③备用的葡萄糖 溶液④适量的酵母菌培养液和液体石蜡油与A 等量的酵母菌培养液与A等量的蒸馏水(5)升 高少酵母菌在无氧条件下无氧呼吸放出的能量少 升高多酵母菌在有氧条件下有氧呼吸释放的能 量多不升高无酵母菌，没有呼吸作用释放能量 (6)酵母菌的细胞呼吸方式包括有氧呼吸和无氧呼吸 两种，有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多 专题6光合作用的基本过 程及影响因素 A组 题源1光合作用的基本过程 1.D此题的图是课本上图的再现，略有改编， 首先要识图弄清U、V、W、X、Y代表参与光能转换的 物质分别是除少数特殊状态的叶绿素外的其他色 素、少数特殊状态的叶绿素a、NADPH、NADP+、糖 类，结合光能在叶绿体中的转换过程（光能先转化为 电能然后转换为活跃的化学能而后转化为稳定的化 学能)可知，答案A、B、C正确；其中光能先转化为电 能然后转换为活跃的化学能为光反应过程，在叶绿体 藥状结构薄膜上所完成，活跃的化学能而后转化为稳 定的化学能则是暗反应过程，在叶绿体的基质中完 成，故答案D错。 2.B叶肉细胞在光照条件下进行的且能产生 ATP的生理过程有光合作用的光反应和呼吸作用。 光合作用光反应产生的ATP,只用于光合作用的暗 反应，而不能用于其他活动。在叶肉细胞的细胞质基 质中可进行无氧呼吸，其合成的ATP用于各项生命 活动。在有氧条件下，细胞质基质和线粒体共同完成 有氧呼吸且都可产生ATP。除光合作用外的细胞生 命活动，所需要的ATP都来源于细胞质基质和线 粒体。 3.B叶绿体中的色素能够吸收、传递和转化光 能；少数特殊状态的叶绿素吸收光能，将光能→电 能·活跃的化学能，储存在ATP和NADPH中，同时 将水光解生成氧气和[H]。 4.B本题主要考查植物进行光合作用释放氧 气的条件，题干涉及的内容是人教版教材中的一个光 合作用探究历程中的实验。解答本题时必须注意：因 叶绿体在光照条件下通过光反应产生并释放氧气，故 需要光照条件：光合作用需要CO,,可由NaHCO:溶 液提供：本题要求用好氧细菌来检测有无氧气的存 在，故需隔绝空气，以排除空气中O2的影响。 5.D叶片中的色素对可见光中不同波长的光 吸收量不同，主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收量 最少。 6.A叶绿素形成的必要条件是光，因此黑暗条 件下生长的水稻幼苗缺少叶绿素a和叶绿素b。 7.C叶绿体中的色素具有吸收光能、传递光能 等作用。所有色素都能够吸收可见太阳光（吸收光 能)，但具有转化光能作用的只有少量叶绿素a。即 其他色素吸收的光能都传递给叶绿素，激发叶绿素 a中的电于从低能级跃迁到高能级，当高能级电于回 到低能级时，释放出能量，将水光解和合成ATP。 8.CD生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶 片，都含有类胡萝卜素，B正确；绿色叶片的叶绿体中 都含有叶绿素a,而黄色叶片不含有，C错：两种叶片 都能吸收蓝紫光，A正确；黄绿色叶片的叶绿体含有 叶绿素和类胡萝卜素，在光反应中也会产生ATP,D 错误。 9.C植物为鱼的生存提供氧气，A正确；鱼可 为植物的光合作用提供CO,,B正确，能量流动可以 从植物到鱼，不可以由鱼到植物，能量不能循环，C 错；若该玻璃缸长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡， D正确。 10.B类葵体上产生的ATP可用于暗反应，A 正确；夏季晴天光照最强时，小麦叶片的气孔关闭而 出现午休现象，导致光合作用的原料减少，小麦光合 速率反而下降，B错：进入叶绿体的CO不能被 NADPH直接还原，C正确；净光合速率为季时，会导 致幼苗停止生长，D正确。 11.D过程①为有氧呼吸过程，反应场所是细 胞质基质和线粒体：过程②是光合作用，真核生物在 叶绿体中进行，原核生物在细胞质基质中进行，A项 错误：有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散 失，少部分储存在ATP中，B项错误；光合作用产物 糖类中的氧来自CO2,C项错误；过程①和②都能产 生[H],前者主要与氧结合产生水并释放大量能量， 后者主要用于C还原，D项正确。 12.C根据柱形图中甲、乙、丙、丁的色素相对 含量可判断甲为叶绿素b,乙为叶绿素a,丙为叶黄 素，丁为胡萝卜素；其中溶解度最大的为丁（胡萝卜 。1 素)；菠菜发黄是因为叶绿体被破坏，而类胡萝卜素较 稳定，导致叶片发黄。 题源2影响光合作用速率的环境因素 1,C在植物进行光合作用的过程中突然停止 光照，使光反应产生的ATP、[H]减少，C:不能被还 原，因而C:化合物的量增加，同时C)2与C;化合物 的结合不受影响，导致C:量迅速减少。 2.C虽然阳光充足，温度和水分条件适宜，但 玻璃温室是密闭的，温室中的CO2浓度随着玉米光 合作用的进行逐渐降低，光合速率仍然较低。 3.C若五碳化合物含量突然上升，原因可能有 两个，一是光反应提供的ATP和[H]突然增多（光照 突然增强引起)，二是与五碳化合物结合的CO2浓度 降低。 4.D图4中“光照下C()的吸收量”为植物净争 光合量（植物有机物积累量），“黑暗中CO2的释放量” 为植物呼吸量，故当温度高于25℃时，植物光合作用 积累的有机物的量开始减少，而不是植物光合作用制 造的有机物的量（植物总光合量）开始减少。 5.CO点无光，不进行光合作用，但进行细胞 呼吸。a点光强度下，光合作用强度最大，植物生长 状态最好，a点以前就已能正常生活。a点以后，光照 强度增大，光合作用强度不变，光照强度不再是限制 因素。 6.[解析]本题考查细胞代谢及图文转换能力。 据图1可知，a点时光照强度为0，此时植物只进行细 胞呼吸，该植物的呼吸速率为6C),mg/(100cm叶 ·小时)，光照强度为4kx时，该植物的净光合速率 为6CO2mg/(100cm叶·小时)，则真正光合速率应 为6+6=12C0:mg/(100cm叶·小时)。图2表 示光合速率与呼吸速率相等，外界CO,的含量无变 化，应对应图1中的b点。c点以后随光照强度的增 强，光合速率不再增加，此时影响光合速率的环境因 素应为CO,浓度或温度等。将植物从光下移到黑暗 中，光反应产生的H、ATP减少，C的还原减慢，而 CO:的固定仍正常进行，所以C3含量在短时间内应 上升。图1中的c点所示条件下，植物既进行光合作 用又进行细胞呼吸，故能产生ATP的结构有叶绿体、 细胞质基质和线粒体。 [答案](1)612(2)CO2浓度（或温度等） (3)叶绿体、细胞质基质和线粒体(4)右移下移 (5)上升b 7.[解析]本题考查光合作用和呼吸作用的知 识。根据图示分析0一4分钟绿藻只进行呼吸作用， 发生场所是细胞质基质和线粒体，呼吸速率是(210 200)/4=2.5微摩尔/分；在乙处给予光照，光反应产 生的ATP增加；在丙处添加CO2时，暗反应阶段增 强，CO的固定增加，短时间内C:的数量减少。 答案】(1)0~一4分钟细胞质基质和线粒体 2.5(2)增加类粪体（薄膜）减少暗反应 (3)由于暗处理使环境中积累了较多的CO2,在光照 开始时，光合速率大于呼吸速率，氧浓度稍有增加；一 段时间后，容器中CO减少，光合作用速率下降，最后 光合速率与呼吸速率相等，氧浓度不再变化(4)d e 8.[解析]本题考查的是光合作用影响因素这 个知识点。(1)据图可知当CO,浓度为a时，高光强 下该植物的净光合速率为0，曲线A、B、C中CO浓 度在a~b之间时，都是净光合速率随CO:浓度的增 高而增高。(2)C)浓度大于c时，曲线B和C中的 限制因素不是暗反应的CO,,而是光反应中的光照强 度。(3)当环境中CO,浓度小于a时，净光合速率小 于0，表示植物呼吸作用产生的CO,量大于光合作用 吸收的CO:量。(4)图中看出，光照强度会影响净光 合速率大小，影响植物的产量。 [答案](1)0A、B和C(2)光强(3)大于 (4)光强 9,[解析](1)题中研究外源激素对棉花光合产 物调配的影响，光合产物用碳元素标记。首先标记 CO2,CO,被固定为C,C被光反应提供的[H]还原 为糖类和C:。原光饱和点在适宜条件下测得的，若 提高温度，酶活性降低，能固定的CO2量和利用的光 能减少，光饱和点降低。(2)由题干可知，幼铃脱落是 光合产物不足导致，对比A、B、C三组，发现C组幼铃 中有机物占比最高，因而幼铃脱落显著减少。B组中 叶片的放射性强度的百分比较高，说明有机物占比较 多，输出较少。由题中数据可知，激素可抑制叶片有 机物的输出，有利于幼铃有机物的输入，因而用激素 处理叶片，导致叶片有机物输出明显减少，且小于B 组，因而幼铃的放射性强度百分比由高到低依次为C >A>B>D。(3)促进种于萌发和植株增高，但不能 促进扦插枝条生根的激素为赤霉素。 [答案](1)碳NADPH([H])降低(2)C 输出减少C>A>B>D(3)赤霉素 ·2 10.[解析](1)吸收光能的四种色素分布在类 乘体薄膜上，一个个圆饼状的类椉体堆叠成基粒；绿 叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇 (或丙酮)提取绿叶中的色素；绿叶中的溶解度高的色 素随层析液在滤纸上扩散得快，层析后叶绿素比叶 绿素b扩散得更远说明叶绿素a在层析液中溶解度 较大；由图甲可知，叶绿素含量随着遮光面积的增加 而升高，因此植物是通过增加叶绿素含量来增加对弱 光的适应能力。(2)8：00到12：00气温升高呼吸速 度增强，光照强度增加，但气孔导度相对稳定，由于受 到CO,供应的限制，光合速率升高远不如呼吸速率升 高的幅度大，光合速率与呼吸速率的差值减小，净光 合速率降低。18：00时光合速率=呼吸速率，既进行 光合作用也进行呼吸作用，叶肉细胞中的线粒体和叶 绿体都能产生ATP。(3)突然去除遮光物，光反应加 强，为暗反应提供更多的ATP和[H],导致较多的 C被还原，C3含量减少。 [答案](1)类壅体膜（或类壅体，基粒）无水 乙醇（或丙酮）叶绿素a增加叶绿素含量(2)呼 吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小线粒 体、叶绿体(3)减少 11.[解析](1)可调光源可改变光照强度、光的 波长（光质），从而可以研究光强和光质对光合作用的 影响。(2)温度是无关变量，温度过高或过低都会影 响酶的活性而影响光合作用，使得难以确定光照对 P影响，因此在实验过程中要使无关变量相同且适 宜，以便排除对实验的干扰。(3)由图可以看出，达到 最大Pn值的最低NaHCO3浓度为120mg·L;在 更高NaHCO,浓度下，外界因素是CO2浓度达到了 CO:饱和点，不能吸收更多的CO2;内部因素是CA 量不足，不能催化分解更多的HCO。(4)由题意可 知，pH一方面会影响HCO3的含量，从而影响Pn; 另一方面pH也会影响CA酶的活性，从而影响Pn。 [答案](1)光强光质(2)难以确定 (3)120mg·L1达到了CO,饱和点CA量有限 (4)C)2(或HCO)供应量不同CA(细胞)活性变化 12.[解析]本题以气体交换的通道一气孔作 为情境材料，综合考查了学生的识图、绘图能力、对光 合作用过程的理解能力及提取信息和综合分析问题 的能力。由于长期自然选择的原因，沙漠植物形成了 白天利用夜间吸收并储存的二氧化碳进行光合作用 的特点，这样可以有效地避免白天气孔张开导致水分 的大量丢失。凌晨3：00时，由于没有光照植物不能 进行光合作用，植物I和植物Ⅱ都只能进行呼吸作 用，因此进行的过程的生理过程有①②，过程①产生 的C3的具体名称是丙酮酸。 [答案] (1),气孔导度(mmo1C0m2s) 40 7植物I 30 20 ■■植物Ⅱ 6:00 12:00 18:00 24:00 时间 (2)植物I主要在夜间吸收CO2,植物Ⅱ主要在 白天吸收CO2(3)I光照、温度、无机盐(4)① ② 丙酮酸[H幻和ATP 题源3叶绿体中色素的提取和分离 1.D考查叶绿素提取的有关知识。在叶绿素 的提取过程中，将新鲜的菠菜叶（若不新鲜，叶片中的 叶绿素可能部分被破坏，使色素的含量下降)剪碎，加 入适量的碳酸钙和石英砂进行研磨，加入碳酸钙主要 目的是防止叶绿素被破坏，加入石英砂的目的是为了 研磨充分，使细胞中的叶绿素尽可能多地释放出来。 加入无水酒精的目的是溶解叶绿素，若加入无水酒精 过多，会造成叶绿素的浓度降低，出现色浅现象。 2.D叶绿体是光合作用的场所（完整单位），不 仅提供叶绿素，还提供与光合作用有关的酶。只有叶 绿素没有酶，植物是不可能合成有机物（淀粉）的，因 此加碘液后溶液不呈蓝色。 B组 题源1光合作用的基本过程 1.[解析]图1中A植物较B植物在较强光照 下才能生长得好，故光照不足先受影响的是A植物。 在c点光合作用快速进行，ADP应由叶绿体基质移 向基粒。图2中e较d点光合速度快，而CO2浓度相 同，故e点C3的含量低；e与f光照相同，而CO,浓度 不同，故e点C3含量高。CO中的O进入葡萄糖中， 经呼吸作用产生CO2,又被叶绿体利用，即q。细胞 质遗传为母系遗传，故F为绿色。 [答案](1)A(2)从叶绿体基质移向叶绿体 夔状结构薄膜(3)低高(4)q(5)绿色 2.[解析](1)图甲中A点代表呼吸强度，影响 呼吸作用的主要外界因素是温度。B点光合作用强 度等于呼吸作用强度，若a曲线的CO,浓度由0.03% ·2 提高至0.08%，则植物的光合作用强度增强，而呼吸 作用强度不变，故B点左移。因CO2含量增加，故短 时间内C3,含量增加。(2)由图丙知：40℃时，植物的 真正光合速率小于呼吸速率，故此温度下植物不能显 示出生长现象。5℃时真正光合速率曲线与呼吸速率 曲线交叉，说明此温度下的光合作用强度与呼吸作用 强度相等，故与甲图B点意义相同。(3)真正光合速 率曲线与呼吸速率曲线在25℃时差值最大，即此温 度时对作物增产最有利。 [答案](1)温度向左增加无光（黑暗） (2)不能B(3)C25 3.[解析](1)二氧化碳进入细胞的方式是自由 扩散；在光合作用的暗反应过程中，二氧化碳与细胞 中的C:结合生成C,该过程叫做二氧化碳的固定， C3在ATP功能下，被[H]还原成有机物或C。(2) 据表可知，弱光下，柑橘可以通过增加叶绿素的含量 和增大平均叶面积来吸收更多的光能。(3)强光比弱 光的气孔总数多；单位时间内平均每片叶CO,吸收量 高：据表可知，羽光下，色素吸收的光能少，净光合作 用速率下降，首先发生变化，表明其最先发生改变，平 均叶面积是最后发生改变。 [答案](1)自由扩散C;ATP和[H] (2)增加叶片中叶绿素含量增大平均叶面积 (3)多高净光合速率平均叶面积 4.[解析](1)与15d幼苗相比，30d幼苗的 C),吸收量更大，说明30d幼苗的净光合速率更大。 三种光照射，蓝光处理组吸收的CO2更多，胞间CO 浓度更低，说明对CO2的利用率更高，而蓝光处理组 气孔导度也最大，说明蓝光通过促进了气孔开放，使 CO,供应充分，加快暗反应，最终提高光合速率。 (2)CO,固定部位在叶绿体基质，因此叶肉细胞间隙 的C)2至少需要穿过细胞膜、叶绿体外膜、内膜共3 层膜（即3层磷脂双分于层）才能到达作用部位。 (3)为了实验数据的可信度，可做到随机取样，并进行 重复测定，避免偶然性。 [答案](1)高蓝蓝光促进了气孔开放， C)供应充分，暗反应加快(2)3(3)随机取样，进 行重复测定 5,[解析](1)光合作用分光反应和暗反应，光 反应吸收光能，其中光反应的场所是叶绿体的类娈体 薄膜。(2)本题是考查考生对实验设计的相关实验知 识。完全培养液的A组即标准对照组与B组缺硫的 实验组相比，产氢总量结果是B组>A组，说明B组 缺硫组产氢多，说明缺硫促进产氢。实验设计中应遵 循单因于变量和等量原则。在探究CCCP有无对莱 茵衣藻产氢的影响时，可设置完全培养液和加CCCP 培养液二个培养实验，为探究CCCP、缺硫两种因素 对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，可在此基础上 再添加CCCP的缺硫培养液的培养实验。(3)结合题 意，根据光合作用的全过程，若反应产氢的话，会导致 光反应产生的[H]减少，则暗反应中即C→(CH2O) 减弱，导致还原产物减少，从而莱茵衣藻生长不良。 (4)莱茵衣藻的氢化酶对氧气极为敏感，当有氧存在 时抑制了氢化酶的活性，使氢产生减少。 [答案](1)类粪体薄膜(2)促进添加 CCCP的完全培养液添加CCCP的缺疏培养液 (3)莱茵衣藻光反应产生的[H]转变化H2,参与暗反 应的[H]减少，有机物的生成量减少(4)氧气抑制 产氢酶的活性 题源2影响光合作用速率的环境因素 1.A该题的纵坐标分别是光照下二氧化碳的 吸收量，也就是植物积累的有机物量（特别注意：这里 不是光合作用需要的二氧化碳量)和二氧化碳的释放 量（呼吸作用）。因此，光合作用制造的有机物应该是 两条曲线的数值之和。所以，光照相同时间，35℃时 光合作用制造的有机物的量为(3.5+3)mg/h,30℃ 时光合作用制造的有机物的量为(3十3.5)mg/h,故 光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与 30℃时相等。制造有机物最多的应该不是25℃而是 30~35℃，积累量最多的才是25℃。光合作用制造 的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等的点应 该是光照下植物不吸收二氧化碳的点，而不是图中二 者曲线的交点。 2.C考查影响植物光合作用强度的因素。影 响植物光合作用强度的因素有光照强度、二氧化碳浓 度、温度等。将植物的叶肉细胞放在低浓度的 NaHCO,溶液中，并用石蜡油覆盖液面，实际上创设 了一个二氧化碳总含量固定的环境。所以在光照强 度和温度相同的情况下，一段时间内容器中的二氧化 碳量随着时间的延长而减少，植物光合作用的强度会 随之下降。 3.C从表中两种CO:浓度下不施磷肥和施 磷肥的条件下，石楠比欧洲蕨蒸腾比率变化大，在 干旱的情况下，蒸腾作用散失的水分多，石楠比欧 ·2 洲蕨更缺水分，影响了其生长，从而影响了光合作 用，也就是说干旱对石楠光合作用的影响大于欧 洲蕨。 4.B突然停止供给C()2,暗反应受到印制，消 耗光反应产生的[H]的量减少，[H]积累增多。 5.Ca点时光照强度为零，叶肉细胞不进行光 合作用，但进行细胞呼吸。影响细胞呼吸的因素除温 度外，还有氧气浓度、含水量等；b点时真正光合作用 强度=呼吸作用强度，此时净光合作用量为零；若将 温度从25℃提高到30℃，光合作用强度下降，呼吸作 用强度上升，因此a、d点均上移；当光照强度为c时， O2产生量应为O2释放量和O2吸收量之和，即为 VI+V2 6.B本题考查一昼夜中光合作用与呼吸作用 的变化。注意题中“密闭的玻璃罩”这一条件，AD段 是呼吸作用强度大于光合作用强度，FG段是部分气 孔关闭，光合作用减弱。因I点比A点低，即一昼夜 中光合作用利用的二氧化碳量大于呼吸作用释放的 二氧化碳量，故一昼夜中有机物量应增加。 7.B本题考查生物必修一中关于光合作用应 用的相关内容，由甲图可知，若图甲曲线表示的是阴 生植物的光合速率受光照强度的影响，b点表示光补 偿点，c点表示光饱和点，阳生植物的曲线与此曲线 比较，阳生植物利用阳光的能力不如阴生植物强，所 以阳生植物的曲线中的b点应该往右移，©点应该往 左移。若图丙代表两类色素的吸收光谱，叶绿素在红 橙光和蓝紫光吸收量比较大，所以f代表叶绿素，e代 表类胡萝卜素。用塑料大棚种植蔬菜时，选用绿色的 塑料大棚效果不好，选择橙红色或者白色的塑料大棚 比较好。 8.B图1表示八月份某一晴天一昼夜中某棉 花植株CO2的吸收和释放曲线，由图可知，a、b、c、d 四点的情况依次是点表示只进行呼吸作用，不进行 光合作用；b点表示既有光合作用又进行呼吸作用， 但是呼吸作用强度比较大；c点表示光合作用强度和 呼吸作用强度相等；d点表示既有光合作用又进行呼 吸作用，但是光合作用强度比较大。所以可以判断出 图1中时间a、b、c、d依次发生了图2所示的④③ ②①。 9.D②图中Y因素最有可能代表温度，而不是 光照强度；光照强度增加到一定程度时，光合速率不 再增加，但是不会下降。 10.B表格中测得的CO2变化量是净光合作 用，只要有光照，植物就进行光合作用，光照强度为 1kx时，容器内C),增多是因为呼吸作用大于光合 作用；在光照强度为2kx时，植物在进行光合作用， 速率不可能为0。C选项具有较大的迷惑性，注意合 成速率和含量不要混淆。 11.[解析]植物一天中有机物积累最多的时 刻是日落时。B点光合作用强度最大，通过气孔吸收 的CO2最多，因此叶肉细胞之间CO,浓度相对较 高。C时刻由于气孔关闭，通过气孔吸收的CO少， 叶肉细胞叶绿体中C;化合物含量将升高。土壤缺 水，土壤溶液的浓度就高，导致气孔关闭。(4)的实验 中取3片叶片，样本数量太小，应取叶片若干，等分成 三组，同时应设置空白对照。 [答案](1)19：30（或E点）(2)B点（或10： 00)C点（或12：00）(3)C点（或12：00）(4)①a.样 本量太小。应“取叶片若干，等分为三组”。b.缺乏 空白对照。增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X 的培养液中。②降低 12.[解析]分析曲线图可知，6~8h间，光合 速率大于呼吸速率，则容器内的O,含量增加，CO 含量下降，植株干重增加。9~10h间，光合速率迅速 下降，因CO:充足，光合速率下降的原因只能是光照 突然减弱，如晴转阴。10h时光合速率为零，叶绿体 不再产生ATP和O2,但呼吸继续消耗O2,导致容器 内的O2耗尽，有氧呼吸无法进行，只能在细胞质基 质中进行无氧呼吸，此时线粒体无法产生ATP,只有 细胞质基质可以合成ATP。若8h时，将容器置于冰 浴中，由于温度降低，导致酶活性下降，而致使呼吸速 率下降。 [答案](1)大于上升下降增加(2)光 照强度叶绿体线粒体细胞质基质(3)呼吸速 率下降，相关酶的活性因降温而下降。 题源3叶绿体中色素的提取和分离 AMg是合成叶绿素的原材料，而图2中在缺 Mg的培养液中长期培养番茄，叶绿素不能正常合 成，叶绿体中色素层析的结果缺少叶绿素和叶绿素 b:C项中a、b是不同光照强度下的光合作用曲线，在 达到光合作用的最高点以前二氧化碳是光合作用的 限制因素，此时光照强度不是限制光合作用的因素， 所以在这一区段内a、b曲线是重叠的；水稻在夏季白 天晴天的光合作用曲线应是图中所示的阴天曲线，因 ·2 为在白天的正午，蒸腾作用旺盛，水分散失过多，气孔 关闭，造成光合作用的原料二氧化碳的供应不足，使 光合作用强度降低。 专题7细胞的增殖、分化、 衰老和凋亡 A组 题源1细胞的生长和增殖的周期性 1.A细胞周期一定要能连续分裂，有些细胞增 殖后就不再进行了，故A正确。细胞分化遗传物质 设有改变，只是基因的选择性表达，故B错误。细胞 衰老在多细胞生物体内是不同步的，数C错误。细胞 癌变是因为原癌基因和抑癌基因的突变，故D错误。 2.A一条染色体上含有姐妹染色单体的时候， 染色体和DNA是1：2的关系，当不含姐妹染色单体 的时候，染色体和DNA是1：1的关系。 题源2细胞的增殖 1.D高尔基体与植物细胞有丝分裂末期细胞 壁形成有关。植物细胞壁的成分是纤维素和果胶。 2.C人体体细胞内有同源染色体，但在有丝分 裂过程中同源染色体无联会行为，不形成四分体。有 丝分裂的间期完成DNA的复制，使DNA数目加倍， 有丝分裂的后期着丝点分裂导致染色体数目加倍。 制作有丝分裂装片的第一步解离时，细胞已被杀死， 故在显微镜视野中不能看到细胞的连续分裂变化。 3.C染色体是在分裂前期才出现的，是由染色 质螺旋缠绕，缩短变粗而成，且到了分裂末期染色体又 会逐渐解旋为染色质。有丝分裂过程中，染色体数量 增加出现在后期，是由于染色单体分开导致的，此时染 色单体数目为零。DNA数在有染色单体时等于染色 单体数，不存在染色单体时则等于染色体数，因此细胞 分裂后期和末期核DNA分于数与染色体数相同。 4.C洋葱细胞无中心体，细胞分裂时纺锤体是 通过细胞两极发出纺锤丝形成的。 5.D紫色洋葱鳞片叶细胞已高度分化不再进 行有丝分裂，绿叶中色素的提取和分离宜选择绿色叶 肉细胞研磨并提取。 6.[解析]胸腺密啶脱氧核苷酸是合成DNA 分于的原料。DNA分于的主要载体是细胞核内的染 色体，此外，动物细胞中的线粒体中也含有少量的 DNA。细胞利用3H-TdR合成DNA分于的过程发 生在有丝分裂间期DNA分于复制时。由于乙组加