2012高三生物总复习教案 第12讲 光和作用

2012高三生物总复习教案 第12讲 光和作用

教学案

【考纲要求】

细胞的能量供应和利用 (1)酶在代谢中的作用 (2)ATP在细胞代谢中的作用 (3)光合作用的基本过程 (4)影响光合作用速率的环境因素 (5)细胞呼吸 (6)探究影响酶活性的条件 (7)绿叶中色素的提取和分离 (8)探究酵母菌细胞呼吸的方式 考纲要求 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 实验与探究能力(2) 实验与探究能力(1) 实验与探究能力(2) 【考点分析】

知识点 光合作用 试题 2008 宁夏 2008 宁夏 2008 江苏 2008 山东 2009 海南 2009 全国卷Ⅱ 2009 安徽 2009 山东 2009 四川 2009 重庆 2009 广东 2009 辽宁 2009 上海 2009 浙江 分值 4 16 2 4 2 16 2 16 22 26 10 7 10 2 题型 选择题 非选择题 选择题 选择题 选择题 非选择题 选择题 非选择题 非选择题 非选择题 非选择题 非选择题 非选择题 选择题 【考点预测】

光合作用是生物界获得能量的重要生理过程，也是生物界其他生理过程的物质和能量基础。光合作用的探究历程展现了一系列的科学实验，这是高考中常常借用的实验考查题目素材，应当重视总结和分析。光合作用的过程以及外界因素对于光反应和暗反应的影响，是本知识点考查频率最高的内容，可以通过列表的方式进行掌握。对于本节知识是高考中的热点问题，在选择题和答题以及实验题目都可以出现。

【知识梳理】

一、 二、 1、 原理 2、 过程 3、 应用 三、 四、

叶绿体中色素的提取和分离 影响光和作用的因素 光合作用的发现历程 光合作用的原理和应用

1、 光照强度 2、 温度 3、 水 4、 CO2浓度 5、 无机盐

【重点解析】

一、 光和作用的过程

光合作用的过程，按其是否需要光，将其划分为光反应和暗反应两个阶段。在光下二者同时进行，暗处只能进行暗反应。二者既有区别又有相互联系，如下表所示：

项光反应 目 实质 光能转化为活跃化学能（ATP、[H]）,放出活跃化学能转变成稳定化学能储存起来暗反应 氧气 时短促、以微秒计 间 条需叶绿素、光、酶 件 场所 物质变化 能叶绿素将光能转化成量活跃的化学能储存在变ATP中 化 例1回答下列有关高等植物光合作用的问题。 （1）图1中分子Z的名称是________。

光???4[H] + O2 2H2O（CH2O） 较缓慢 不需要叶绿素和光、需要酶 在叶绿体的类囊体膜在叶绿体的基质中 上 CO2的固定 CO2 + C5?C3 酶[H]???CO2的还原?光酶???ATP ADP+ Pi?（CH2O） ATP中的活跃化学能转化为糖等有机物中稳定的化学能 （2）Z物质的形成过程是：光能活化位于______上的____________分子，释放出______，并经最终传递最终生成Z。

（3）在暗反应中，CO2必须与RuBP（五碳化合物）结合，这是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，生成三碳化合物和一个二氧化碳，此二碳化合物不参与光合作用，图2为不同O2浓度下叶表面温度与光合作用速率的关系。回答下列问题。

1）据图2，该植物在25℃、适宜光照、1.5%与21%的O2浓度下，每小时单位叶面积积累的葡萄糖的差值是_____mg。（相对分子质量：CO2—44，葡萄糖—180.计算结果保留一位小数。）结合暗反应的过程，解释不同氧浓度下葡萄糖积累量产生差异的原因：________________________。

2）图2说明不同叶表面温度、不同氧浓度与光合作用速率的关系是____________________。 解析：本题主要考查植物光合作用的相关知识。

（1）光反应为暗反应提供ATP和还原型辅酶Ⅱ，则Z为还原型辅酶Ⅱ；

（2）光反应是在叶绿体类囊体膜上进行的，光能被叶绿素a吸收并活化，释放出高能电子，经电子传递链传递后最终生成还原型辅酶Ⅱ，提供给暗反应；

（3）由曲线可直接读出25℃适宜光照下，1.5% O2与21% O2 , CO2吸收分别为29和15，差值为14，再根据光合作用反应式换算成葡萄糖即可；O2浓度较高时会同CO2竞争RuBP，减少了用于还原的三碳化合物的生成，从而抑制光合作用；根据曲线走势可以看出，相同CO2浓度下，高温状态下较高的O2浓度影响光合作用更明显。 答案：

（1）还原型辅酶Ⅱ（NADPH）

（2）叶绿体的类囊体膜 叶绿素a 高能电子（e?）

（3）1）9.5mg 与RuBP结合，减少了用于还原的C3化合物，从而降低了光合作用速率，

高O2浓度抑制了光合作用速率

2）当CO2浓度一定时，较高氧浓度对光合作用速率的抑制作用在较高温度下更为显著。 二、 影响光和作用的因素

影响光合作用的因素主要包括光、温度、CO2浓度、H20、 矿质元素。 1．光

光是光合作用的能量来源。对光合作用的影响最大，其影响主要表现在三个方面： (1)光照时间：光照时间越长，光合作用合成的有机物越多。延长光照时间可以提高光能利用率，延长光照时问的方法主要是通过轮作。

(2)光质(波长)：由于光合色素主要吸收红橙光和蓝紫光，所以通常在红橙光下光合作用最快，蓝紫光下次之，绿光下最差。

(3)光照强度：在一定范围内随光强度的增加，光合作用速率加快，光强度增强到一定程度后光合作用速率就不再增加(受酶、光合色素和CO2浓度等因素的限制)。光照强度对光合速率(通常用单位时间内单位叶面积的植物体吸收CO2的量或放出O2的量表示)的影响可用下面曲线表示。

光补偿点：光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用放出CO2量时的光照强度，在A点以前光合速率小于呼吸作用速率；A—B光合作用速率大于呼吸作用速率，且随光照强度的增强而增大。O点只进行呼吸作用，不进行光合作用。

光饱和点：达到最大光合速率时的光照强度。阳生植物的光补偿点和光饱和点，都比阴生植物高。 2.温度

温度对光合作用的影响是通过影响与光合作用有关的酶的活性来实现的。在一定范围内，随温度的升高，酶的活性增强，光合作用的速率提高。

提高温度不仅能提高光合作用的速率，也提高了呼吸作用的速率，所以提高温度能够提高光合作用的强度，但不一定能提高净光合作用强度(有机物的积累)。净光合作用强度最高时的温度，不一定是酶的最适温度。

温室栽培作物时，可适当提高室内温度，并且保持昼夜温差以提高植物的净光合作用强

度(即增加有机物的积累)。 3．CO2浓度对光合作用的影响

(1)只有当环境中CO2浓度达到一定值时，植物才能从外界吸收CO2进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2补偿点(图中A点)。

(2)在一定范围内随CO：浓度的增大，光合速率逐渐增大。当CO2浓度达到一定值时，再增大CO2浓度，光合作用将不再增

加，并且超过一定值不仅不能提高光合速率，反而使光合速率下降。(主要原因是抑制了有氧呼吸，从而影响光合作用。)光合速率达到最大值时，环境中CO2的浓度称为CO2饱和点(图中B点)。用曲线表示如图。

(3)大田中，常采用“正其行，通其风”来保证植物光合作用中CO2的供应。温室栽培植物时，可以通过施用有机肥、设置CO2反应器等措施适当提高室内CO2浓度。 4．水

水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。另外，水还能影响气孔的开闭，从而间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用有较大的影响。生产上，为保证植物光合作用的正常进行，常采用预防干旱如雨后，中耕松土，其目的之一就是减少土壤中水的散失；地膜覆盖，一方面是为了保温，另一方面也是为了保水；及时灌溉等措施。 5．无机盐

绿色植物进行光合作用时，需要多种必须的无机盐。例如：N、P、Mg、Fe、K等。

例2 将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下。如果将

环境中CO2含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是（ ） A. 上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降 C. 下降；上升；上升 D. 上升；下降；下降

解析：从光合作用的反应过程进行分析：在光合作用过程中，CO2

参与暗反应，CO2与C5化合物结合，生成两个C3化合物，当CO2

突然减少时，这个过程必然受阻，因而导致C5化合物的含量上升和C3化合物含量下降。而C3化合物的减少，又使暗反应中C3化合物还原成葡萄糖的过程受阻，消耗光反应提供的ATP量也减少，使细胞中ATP含量上升。 答案：C

例3下图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释

放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：

甲图

乙图

（1）甲图曲线中C点和正点（外界环境中CO2浓度变化为零）处，

植株处于何种生理活动状态？

（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其

中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点。

（3）乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应

产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了CO2固定。

（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为

解析：本例主要考查影响光合作用因素：CO2浓度、光强，以及光

合速率、呼吸速率和表观速率的关系（表观速率=光合速率－呼吸速率）。首先，要认真看清坐标的含义，然后进行曲线分析；其次，要把光合作用和呼吸作用联系起来考虑，并用两个生理过程进行的条件和时间进行分析。注意光合作用强度决定的制造有机物量与有机物总积累量之间的联系和区别；第三，乙图的E点CO2吸收率降低的机理，不仅要从外界因子的整天变化情况及此时的限制因素考虑，还要联系植株的其他生理活动进行思考。 答案：

（1）呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量时 （2）BF；D；E

（3）光照强度逐步减弱；ATP；NADPH

（4）温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应 例3光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，图中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%）；b适当遮荫（相当于全光照的1/25）CO2浓度为0.03%，c全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0.03%；d全光照，CO2浓度为1.22%。请据图回答：

（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速

率为指标）最适温度的变化趋势是 。 （2）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是否为零？为什

么？ （3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高净光合速率？

（ ）

A. 通风 B. 增施有机肥 C. 延长生育期 D. 施碳

酸氢铵

解析：由题中坐标图可知，随光照强度和CO2浓度的提高，植物光

合作用最适温度的变化逐渐提高。因为b为适当遮荫（有光），CO2浓度为0.03％（有原料），呼吸作用仍在进行，所以，当曲线b净光合速率为零时，代表光合速率等于呼吸速率，真光合速率并不为零。在生产实践中，采取通风、施肥等措施均可提高作物净光合速率。 答案：

（1）逐渐提高

（2）不为零，因为在b实验条件下，呼吸速率不为零 （3）ABD

【实战训练】

（09浙江卷）1．下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是

A．无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜

B．CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中 C．光合作用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 D．夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量 答案：D

解析：无氧时细胞会进行无氧呼吸，产生酒精对细胞有毒害作用，零下低温环境会使细胞中的水结冰，破坏水果的营养成分，达不到保鲜的目的。CO2的固定过程发生在叶绿体中，

C6H12O6分解发生在细胞质基质中，CO2的生成在线粒体中；光合作用过程中光能转变为

化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能、ATP中的化学能以及其他形式的能（如电能、光能等）；夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照（提高光合作用的强度），夜晚适当降低温度（降低酶的活性，从而降低呼吸消耗），以利于作物产量的提高。故D正确。 （09广东理基）2．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 C．CO2浓度过低 答案：C

解析：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，随着光合作用的进行，消耗了大量的CO2，引起暗反应的原料不足，致使光合速率仍然较低。

（09广东理基）3．将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅叶片所在的试管是

试管编号

①

②

③

④

B．O2浓度过高 D．CO2浓度过高

CO2溶液

实验

光照

处理

碘液

注：“+”表示具有该条件 A．① C．③ 答案：D

+ 白光 +

+ 蓝光 +

+ 红光 +

+ 绿光 +

B．② D．④

解析：将叶片在黑暗中放置一段时间的是进行饥饿处理，消耗掉有机物，然后用不同的光照射，进行光合作用，用碘液处理看有机物产生的多少，因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，所以着色最浅叶片所在的试管是④号管。

（09广东文基）4．从高等植物叶片中分离出4种光合色素，其中呈橙黄色的是 A．叶绿素a 答案：C

解析：本题考查叶绿体色素的种类，胡萝卜素：橙黄色，叶黄素：黄色，叶绿素a：蓝绿色，叶绿素b：黄绿色。

（09北京卷）5. 小麦和玉米的CO2固定量随外界CO2浓度的变化而变化（如右图）。下列相关叙述不正确的是 ．．．

A. 小麦的CO2固定量与外界CO2浓度呈正相关 B．CO2浓度在100mg·L时小麦几乎不固定CO2 C．CO2浓度大于360 mg·L后玉米不再固定CO2 D．C4植物比C3植物更能有效地利用低浓度CO2 答案：C

解析：本题以柱状图的形式提供了相关的数据，要求学生能够根据图中的信息分析得出相关的结论。A和B选项可以从图中分析直接得出；从图上看，当外界CO2浓度很低时，玉米（C4植物）可以固定CO2，而小麦（C3植物）几乎不能固定CO2，即C4植物比C3植物更能有效地利用低浓度CO2；当CO2浓度大于360 mg·L后，玉米仍然在固定CO2，只是CO2固定量不再随外界CO2浓度上升而变化，所以C选项错误。

（09上海卷）6.下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是

A. 适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2

-1

-1-1

B．叶绿素b C．胡萝卜素 D．叶黄素

B. 只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供O2和ATP C. 无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP

D. 叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应 答案：D

解析：光照下叶绿体是通过光反应产生ATP不需要O2，线粒体进行有氧呼吸需要丙酮酸和O2。

（09海南卷）7.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a、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 ．．

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CO2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 答案：B

（09海南卷）8.在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进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析，在短时间内叶绿中C3和C5化合物含量的变化是

A. C3和C5都迅速减少 C. C3迅速增加，C5迅速减少 答案：C

（09全国卷Ⅱ）9．（8分）

（1）右图表示A、B两种植物的光照等其他条件适宜的情况下，光合作用强度对环境中CO2浓度变化的响应特性。据图判断在CO2浓度为300?L?L（接近大气CO2浓度）时，光合作用强度较高的植物是_______________。

?1

B. C3和C5都迅速增加 D. C3迅速减少，C5迅速增加

（2）若将上述两种植物幼苗置于同一密闭的玻璃罩中，在光照等其他条件适宜的情况下，一段时间内，生长首先受影响的植物是______，原因是____________________________________________________________________________。 （3）当植物净固定CO2量为0时，表面植物________________________________________。 答案： （1）A

（2）B 两种植物光合作用强度对CO2浓度变化的响应特性不同，在低浓度CO2条件下，CB植物利用CO2进行光合作用的能力弱，积累光合产物少，故随着玻璃罩中CO2浓度的降低，B植物生长首先受到影响。

（3）光合作用固定的CO2量与呼吸释放的CO2量相等 解析：

（1）依题意，在CO2浓度为300μL·L时，A植物CO2净固定量较B植物多，因此，此时A植物光合作用强度较B植物高。

（2）从图中可以看出两种植物对CO2浓度的反应不同，在低浓度下B植物利用CO2进行光合作用的能力较弱，产生的光合产物少，所以随着玻璃罩内CO2浓度的降低，B植物的生长首先受影响。

（3）当植物净固定CO2量为0时，此时光合作用固定的CO2量与呼吸产生的CO2量相等，说明此时光合作用速率与细胞呼吸速率相等。

（09安徽卷）10．叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是

A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中 C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上 D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的 答案：D

解析：叶绿体中的色素主要分布在类囊体膜上，H2O在光下分解的过程也是在类囊体膜上进行的，CO2的固定和淀粉的合成发生在暗反应中，在叶绿体的基质中进行。所以D正确。 （09江苏卷）11．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有

-1

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CO2浓度下降引起的 答案：ABD

解析：本题考查光合作用相关知识。从图甲中可以看出实验组干旱其光和速率随干旱时间延长下降，所以A正确；图甲中光和速率下降时间在第2 天，图乙叶绿素含量下降在第4天，所以B正确；从图乙看出实验2-4天，叶片叶绿素含量并没有下降，所以C错误；实验2-4天，由于干旱叶片气孔关闭，叶片内CO2浓度下降可能会引起的光合速率下降。

（09山东卷）12.(15分)智能温室无土栽培作物，易于管理，优质高产。该项技术广泛应用于现代农业。

（1）无土栽培所用营养液中的无机盐在植物体内的作用是_____________和________。植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同，所以应视具体情况调整____________。供作物__________性吸收无机盐离子。

（2）营养液中某些无机盐离子浓度比根细胞内的低，植物仍可通过____________方式吸收。若栽培池内较长时间通气不畅，作物根部可能出现的症状是___________，其生理原因是____________。

（3）下图表示温室内光照强度（E）与作物光合速率（v）的关系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，当EC时，可采取____________措施，保证作物的最大光合速率，如遇连阴天，温室需补光，选用____________光最有效。

（4）用适宜浓度的2，4，-D处理番茄花蕾可提高坐果率。请设计实验方案，确定施用2，4-D的最适浓度。______________________________________________。 答案：

（1）细胞的组成成分 调节植物的生命活动 营养液中无机盐的组成和比例（营养液的配方） 选择

（2）主动运输 根变黑（烂根） 根进行无氧呼吸，细胞内积累酒精 （3）增大光照强度 CO2浓度 遮光 红（蓝紫） （4）①将生长状况相同的番茄平均分成若干组 ②配置对应组数的系列浓度梯度的2，4，-D溶液 ③分别用不通浓度的2，4，-D溶液处理对应组的番茄花蕾 ④统计分析不同处理组的番茄坐果率，确定最适施用浓度 解析：

本题考查的知识点如下：

1.组成细胞的化合物中的无机盐的作用以及物质的跨膜运输的等相关问题 2.影响光和作用速率的因素 3.其他植物激素的相关实验设计

1. 组成细胞的化合物中的无机盐的作用以及物质的跨膜运输的等相关问题（第（1）（2）小题）

题中在无土栽培所用营养液中的无机盐的作用是①构成细胞的组成成分②调节植物的生命活动；植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同，所以应视具体情况调整无机盐的组成和比例，以便供作物选择性的通过主动运输的方式吸收无机盐离子；栽培池内较长时间通气不畅，所以根会进行无氧呼吸产生酒精而毒害植物，这样作物根部可能出现变黑、腐烂等症状！

2.影响光和作用速率的因素（第（3）题）

本题以图示的形式反映了随着光照强度的变化光和作用速率的变化。在曲线中在B点以前主

要是图中横坐标所示的因素在影响光合作用的速率，本题中即为光照强度；在B—C之间影响光和作用速率的因素是除横坐标以外的因素，如温度，CO2、水分、无机盐等，但本题中的前提是温度、水分和无机盐均适宜的条件下，故而此时限制光和作用速率的主要因素是CO2；C点以后，光照过强会导致气孔关闭，降低光和作用速率，欲保证作物的最大光合速率可以适当遮光；如遇连阴天，温室需补光，选用红光、蓝紫光最有效，因为色素主要吸收这段波长的光。

3.其他植物激素的相关实验设计（第（4）题）

本实验设计思路较简单，只要设置一系列浓度梯度的2，4，-D溶液来处理番茄花蕾，通过统计坐果率来判断最适浓度即可

（09四川卷）13.（22分）回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。 Ⅱ.夏季晴朗无云的某天，某种C3植物光合作用强度变化曲线如图所示。请回答下列问题：

（1）该植物一天中有机物积累最多的时刻是 。 （2）在12：00左右出现光合作用强度“低谷”，此时叶片气孔处于关闭状态的数量增多。请比较图中B、C两个点对

应的时刻， 时刻叶肉细胞之间的CO2浓度相对较高， 时刻叶肉细胞叶绿体中C3化合物的含量相对较大。

（3）研究发现，在其他环境因子相对稳定时，植物根系部位土壤相对皑水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图中C、D两个点对应的时刻中， 时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。

（4）研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成X运输到叶片，能调节气孔的开闭。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）

测量指标 分组 培养液中X的浓度/mol·m5×10 -5-3 5×10 2.97 0.43 -45×10-3 叶片中X的浓度/mol·g（鲜2.47 重） 叶片中的气孔导度/mol·m·a-2-1 -19.28 0.27 0.54 ①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。

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。 答案： Ⅱ（10分）

（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，将叶片的叶柄下浸在不含X的培养液中。 ②降低

解析： 第（1）题中，虽然D—E段的CO2的吸收速率下降的现象，但光合作用是仍然在进行的，所以到E点积累的有机物是最多的；第（2）题中C是时刻气孔关闭，所以C时刻的叶肉细胞之间的CO2浓度较B时刻低，且由于气孔关闭，CO2的吸收少，CO2固定减弱，所以C5会增加，所以C时刻C5较B时刻高；第（3）题中根系部位土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素，所以在C时刻，气孔关闭，土壤是处于缺水的状态，因而土壤液由于缺水浓度比较高；第（4）题通过题目背景设置了一个简单的实验方案探讨X与气孔的开闭的关系，关键抓住实验设计中的几个重要的原则：对照原则、单一变量原则、重复组设置原则 （09重庆卷）14．（26分）

I．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（实际光和作用强度与呼吸作用强度之差），结果见题30图1（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）

（1）在曲线a中，与11时相比13，时植株叶绿体内C3与C5化和物相对含量较高的是 （C3或C5）；

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，其中两个主要决定因素是 （光照强度、环境温

度、空气中CO2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；若在棚内利用豆料植物做绿肥，可明显增加土壤中 元素的含量，主要促进植株体内 和 等生物大分子的合成。

（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。 答案： I．（1）C5 深

（2）光照强度、空气中CO2含量；ATP、NADPH（[H]）；氮（N）；蛋白质；核酸 （3）温度 解析：

I．（1）在曲线a中，与11时相比13，13时处于正午太阳光强，为减少水分的散失，气孔关闭CO2进入量减少，光合作用减弱即实际光和作用强度与呼吸作用强度之差变小（不考虑温度对呼吸作用和光合作用的影晌），CO2含量减少影响了光合作用的暗反应（减弱），

CO2＋C5?C3， C3＋ATP＋［Ｈ］?C5＋ＣＨ２Ｏ，

CO2减少消耗的C5少形成C3少，而光反应产生ATP和［Ｈ］并没有少（光反应继续

进行），所以不断地消耗C3形成C5，因而植株叶绿体内C3与C5化和物相对含量较高的是

C5。而在13时植株上部成熟叶片净光合作用的累积量（淀粉）比11时多，13时所取叶片

用碘蒸气处理叶片显色深。

（2）曲线b 的峰值低于曲线a，ｂ全天盖膜，a全天不盖膜，所以膜内（棚内）空气不流动，CO2光合消耗的大于呼吸产生的，即小于外界空气中CO2的含量影响了暗反应，同时棚内光照强度减弱影响光反应，而温度的改变对光合作用的影响不大。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ATP、NADPH （ [H] ）用于CO2还原。在棚内利用豆料植物做绿肥，豆料植物可利用根瘤菌固氮，所以可明显增加土壤中氮（N）元素的含量，生物大分子中含水量氮的是蛋白质和核酸。

（3）6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，即光合作用强，主要原因是此时段棚内温度 较高。

此题考查了学生的识图能力及对植物代谢光合作用的理解与分析、运用能力，包含选修

和必修两部分的内容。 （09广东卷）15.（10）

在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图，请回答问题。

（1）6～8h间，光合速率 （大于、小于）呼吸速率，容器内的O2含量 ，CO2含量 ，植株干重 。 （2）9～10h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是 ；10h时不再产生ATP的细胞器是 ；若此环境因素维持不变，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即 停止ATP的合成， 成为ATP合成的唯一场所。

（3）若在8h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化及其原因。 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

解析： 本题考查了光合作用和呼吸作用的关系，各细胞器的功能等知识点，读图非常关键，由图可直接看出，6～8h间，光合速率大于呼吸速率，以下三个空能顺理成章的得出来。第二小题推测可能的变化因素，可根据光合速率明显下降而呼吸速率基本不变，推知此时变化的条件必然只影响光合速率，不影响呼吸速率，是光照强度。植物细胞中能产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质，其中叶绿体在有光条件下，光反应过程中产生，线粒体需在有氧条件下产生，细胞质基质是有氧呼吸无氧呼吸共同的场所，有氧无氧都能产生。呼吸作用需要多种酶的参与，酶的催化活性受温度的影响，冰浴条件下酶活性下降，呼吸速率随

之下降。

（09辽宁、宁夏卷）16.（7分）请回答与光合作用有关的问题： （1）甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如右图所示。 据图回答： ①强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是 。 ②乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是 （a、b、c、d）。

③当光照强度从a到b时， 植物光合作用强度增加的最快。 （2）植物光合作用产生的O2来自H2O，还是来自CO2？ 请写出简单实验思路证明你的结论。 答案：

（1）①甲 ②C ③甲

（2）来自于H2O 分别将CO2和H2O提供给两组植物，分析两组植物光合作用释放的O2，仅在H2O组植物中产生，即可证明上述结论。 解析：

（1）①依题意，在强光下甲植物光合作用强度较乙丙植物高，因此，甲固定CO2能力最强。②随着光照强度的增强乙植物在C光照强度时先达到最大光合作用强度。③在a点三种植物的光合作用强度相同，而b点时甲的光合作用最大，所以甲植物光合作用强度增加的最快。 （2）首先分别标记CO2 和H2O中的氧提供给两组植物作为光合作用的原料，分析两组植物光合作用释放的O2仅在H2O组的植物中产生。

（09上海卷）17.（10分）回答下列有关高等植物光合作用的问题。 （1）图1中分子Z的名称是________。

（2）Z物质的形成过程是：光能活化位于______上的____________分子，释放出______，并经最终传递最终生成Z。

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（3）在暗反应中，CO2必须与RuBP（五碳化合物）结合，这是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，生成三碳化合物和一个二氧化碳，此二碳化合物不参与光合作用，图2为不同O2浓度下叶表面温度与光合作用速率的关系。回答下列问题。

1）据图2，该植物在25℃、适宜光照、1.5%与21%的O2浓度下，每小时单位叶面积积累的葡萄糖的差值是_____mg。（相对分子质量：CO2—44，葡萄糖—180.计算结果保留一位小数。）结合暗反应的过程，解释不同氧浓度下葡萄糖积累量产生差异的原因：________________________。

2）图2说明不同叶表面温度、不同氧浓度与光合作用速率的关系是____________________。 答案：

（1）还原型辅酶Ⅱ（NADPH）

（2）叶绿体的类囊体膜 叶绿素a 高能电子（e?）

（3）1）9.5mg 与RuBP结合，减少了用于还原的C3化合物，从而降低了光合作用速率，高O2浓度抑制了光合作用速率

2）当CO2浓度一定时，较高氧浓度对光合作用速率的抑制作用在较高温度下更为显著。 解析：本题主要考查植物光合作用的相关知识。

（1）光反应为暗反应提供ATP和还原型辅酶Ⅱ，则Z为还原型辅酶Ⅱ；

（2）光反应是在叶绿体类囊体膜上进行的，光能被叶绿素a吸收并活化，释放出高能电子，经电子传递链传递后最终生成还原型辅酶Ⅱ，提供给暗反应；

（3）由曲线可直接读出25℃适宜光照下，1.5% O2与21% O2 , CO2吸收分别为29和15，差值为14，再根据光合作用反应式换算成葡萄糖即可；O2浓度较高时会同CO2竞争RuBP，减少

了用于还原的三碳化合物的生成，从而抑制光合作用；根据曲线走势可以看出，相同CO2浓度下，高温状态下较高的O2浓度影响光合作用更明显。

【名师点拨】

(1)用“迁移法”和“层析综合法”理解光合作用的过程。从总体上看，光合作用是一个氧化还原过程：在光合作用的原料中，CO2是碳的最氧化的状态，氧在H2O中却是一种还原的状态。在光合作用的产物中，糖类则是碳的比较还原的状态。通过反应，CO2被还原到糖类的水平，H2O中的氧则被氧化为分子态氧。在常温常压下，自然界是实现不了这个反应的。在绿色植物体内，仅仅由于叶绿素吸收的光能作为反应的推动力，就能使一个很难被氧化的H2O分子去还原一个很难被还原的CO2分子，并能使一个基本不含能量的CO2变成一个富含能量的有机物。

(2)用“综合比较法”理解光反应和暗反应、物质转变和能量转变的关系比较一般遵循两条途径进行：

一是寻找出知识之间的相同之处，即异中求同；

二是在寻找出了事物之间相同之处的基础上找出不同之处，即同中求异。 (3)用“图解法”理解和掌握一光反应与暗反应的关系以及影响光合作用的因素。

用图解法描述生命活动的特征是生物学中经常采用的一个重要手段。图解可以增强感性认识，能加速对知识的理解和掌握。其中，教材中光合作用图解就是用以表现光合作用生理过程的图。在学习中，要充分利用好此图，从中①可以帮助理解光合作用生理过程的全貌；②帮助理解全过程中主要的生理变化以及光反应与暗反应阶段间的关系；③可以帮助理解物质转变与能量转变的关系；④可以帮助理解影响光合作用的因素；⑤可以帮助理解光合作用的实质等。结合表格对自己所学知识进行分析、归纳、综合整理，使知识系统化、条理化。另外，还可以在理解了图的内涵和外延的基础上，将图进行再加工、再塑造，培养自己的创造能力。如可以把以上图解纳入到叶绿体的亚显微结构基粒和基质中，这样有助于开拓自己的思维空间，有利于对所学知识进行形象直观记忆，提高灵活运用知识的能力。

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