1、1第三单元 第 10 讲 提素养 光与光合作用1下图所示为甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程，下列有关说法正确的是( )A过程产生H，过程消耗H，过程既产生也消耗HB过程只发生在叶绿体基质，过程只发生在线粒体基质C过程消耗 CO2释放 O2，过程消耗 O2释放 CO2D若叶肉细胞内过程的速率大于过程的速率，则甘蔗的干重必然增加解析：A 过程分别为光反应、暗反应和呼吸作用，光反应中水的光解产生H，暗反应中消耗H和 ATP，细胞呼吸中第一、二阶段产生H，第三阶段消耗H，A 正确；暗反应只发生在叶绿体基质，过程发生在细胞质基质和线粒体，B 错误；光反应不消耗CO2，只是释放 O2，C 错误；叶肉细胞内过
2、程的速率大于过程的速率，则甘蔗的干重不一定增加，因为甘蔗干重增加的条件是整个植株的有机物合成量大于消耗量，而图示仅为叶肉细胞中的能量代谢，D 错误。2图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为 A、B、C、D 时，单位时间内 CO2释放量和 O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是( )A图甲中，光照强度为 B 时，光合速率等于呼吸速率B图甲中，光照强度为 D 时，单位时间内细胞从周围吸收 2 个单位的 CO2C图乙中，当光照强度为 X 时，细胞中产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D图乙中，限制 E、F、G 点光合作用速率的因素主要是光照强度解析：B
3、 分析图甲可知，光照强度为 B 时，CO 2释放量和 O2产生总量相等，都为 3个单位，细胞呼吸释放的 CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时细胞呼吸大于光合作用，A 项错误；光照强度为 D 时，水稻叶肉细胞光合作用速率大2于细胞呼吸速率，光照强度为 A 时，CO 2释放量即为呼吸速率，则光照强度为 D 时，O 2产生总量为 8 个单位，需要消耗的 CO2也为 8 个单位，所以单位时间内需从外界吸收 CO2为 2 个单位，B 项正确；图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，C 项错误；图乙中，限制 G 点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度或温度等，
4、D 项错误。3(2018漳州模拟)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，实验结果如图所示，下列相关分析不正确的是( )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 24 天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D实验 24 天，光合速率下降可能是由叶片内二氧化碳浓度下降引起的解析：C 图甲中可以看出，随干旱时间延长，实验组叶片光合速率呈下降趋势；比较图甲和乙的实验组，图甲中光合速率在第 2 天就开始下降，而图乙中叶绿素含量在第 4天才开始下降，
5、因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降；图乙中，实验组 24 天中叶片叶绿素含量并没有下降；24 天中实验组的光合作用速率下降很有可能是由于干旱、气孔关闭，导致叶片中 CO2浓度下降而引起的。4利用如图实验装置进行与光合作用有关的实验，下列叙述正确的是( )A试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量B在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气C为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验D为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化解析：C 试管中收集的气体量是光合作用的净产氧量，A 错误；在光下有气泡产生3不能确
6、定是光合作用产生的氧气，B 错误；为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验，C 正确；探究光照强度对光合作用的影响时，距光源不同距离，应设置不同装置，观察气泡产生速率的变化，D 错误。5(2018河南实验中学质检)利用溴甲酚紫指示剂酸碱指示剂，pH 变色范围：5.2(黄色)6.8(紫色)检测金鱼藻生活环境中气体含量变化的实验操作如图，相关叙述不正确的是( )A黑暗处理的目的是使金鱼藻不进行光合作用B溴甲酚紫指示剂变为黄色是因为溶液 pH 减小C图中实验操作 35 能证明光合作用吸收 CO2D该实验可证明呼吸作用释放 CO2，光合作用释放 O2解析：D 根据 2
7、3 过程可知，黑暗中金鱼藻只进行细胞呼吸，产生 CO2使 pH 下降，导致指示剂由紫色变为黄色，A、B 项正确；根据 35 过程可知，在适宜的光照条件下，金鱼藻光合作用强度大于呼吸作用强度，吸收 CO2，使 pH 上升，导致指示剂由黄色变为紫色，C 正确；在本实验中，证明了绿色植物进行光合作用吸收 CO2，并没有证明光合作用释放 O2，D 错误。6(2018山西太原学段测评)如图所示，两曲线分别表示阳生植物和阴生植物 CO2吸收量随光照强度变化的情况。当光照强度为 C 时，两植物的有机物积累速率分别为a1、 b1，两植物有机物合成速率分别为 a2、 b2，下列比较结果正确的是( )A a1 b
8、1； a2 b2 B a1 b1； a2 b2C a1 b1； a2 b2 D a1 b1； a2 b2解析：D 根据纵坐标“CO 2的吸收速率”可知， a1、 b1均代表净光合速率。光照强度为 C 时，二者净光合速率相等，所以 a1 b1，因为总光合速率净光合速率呼吸速率，据图知，呼吸速率 ab。所以，总光合速率 a2b2，D 项正确。7(导学号 81576057)某兴趣小组的同学为研究光合作用，取某种植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶片设计了一组实验如图。请回答下列问题：4(1)若用甲叶来确定光合作用的产物中有淀粉，应在光照前，对甲叶进行_处理，目的是_。关于丙叶中白色部分形成的原因
9、，有的同学猜测：可能是缺少_(填元素)而影响叶绿素的形成，是否正确还需要通过实验来验证。(2)适宜的光照下，乙绿叶所在的装置中有色液滴的移动情况是_，原因是_。短时间内，丁叶所在的装置中有色液滴的移动情况是_。(3)通过本实验中的_和_对照，可确定光合作用必需的原料是_。答案：(1)黑暗 消耗掉叶片中原有的淀粉 Mg (2)右移 叶肉细胞呼吸消耗氧气，而产生的 CO2被装置内的 NaOH 或者叶片内光合作用全部吸收，因此有色液滴右移 不移动 (3)乙 丁 二氧化碳8(2018江西省宜春六校高三联考)在不同温度条件下，研究某植物的光合速率与光照强度之间的变化关系，得到如图 1 所示结果，请回答下
10、列问题：图 1(1)如图 1 表明影响植物光合作用强度的环境因素有_；当光照强度为 5 klx 时，与 25 相比，15 条件下叶绿体产生 O2的速率_。(2)在 25 条件下，AB 段光合作用较弱是由于_，导致光反应为暗反应5提供的_不足，从而限制了暗反应的进行。(3)为探究叶绿体在光下利用 ADP 和 Pi 合成 ATP 的动力，科学家在黑暗条件下进行了如图 2 实验。实验在黑暗条件下进行的目的是_。根据实验结果可以推测叶绿体中形成 ATP 的动力来自_。解析：(1)图 1 中的自变量是光照强度和温度，因变量是光合作用强度，所以图 1 表明影响植物光合作用强度的环境因素有光照强度和温度；当
11、光照强度为 5 klx 时，25 与15 条件下，光合速率相等，但 25 时酶的活性较高，故光反应强度大于 15 时的情况，所以 15 条件下叶绿体产生 O2的速率小。(2)在 25 条件下，AB 段光合作用较弱是由于光照强度较低，导致光反应为暗反应提供的H和 ATP 不足，从而限制了暗反应的进行。(3)根据题意可知，叶绿体在光下把 ADP 和 Pi 合成 ATP 的过程称为光合磷酸化，ATP 的形成属于光反应过程中的物质变化，实验在黑暗中进行的目的是避免光照对 ATP 合成的影响。从实验结果看出，pH 值平衡前，加入 ADP 和 Pi 能够产生 ATP，而平衡后加入 ADP 和 Pi 后不能
12、产生 ATP，说明叶绿体中 ATP 形成的原动力来自于类囊体膜两侧的 pH 值(或类囊体膜内侧 pH 小于外侧)。答案：(1)光照强度、温度 小 (2)光照强度较低 H和 ATP (3)避免光照对 ATP合成的影响 类囊体膜两侧的 pH 差(或类囊体膜内侧 pH 小于外侧)9细辛是一种在森林下生活的植物，滨藜是一种在沙漠中生活的植物。下图是光照强度对两种植物(甲、乙)光合作用强度影响的曲线。请据图作答：(1)图中代表滨藜光合作用强度的变化曲线是_； B1点时植物叶肉细胞内产生 ATP的部位有_，水参与反应并产生H的具体部位是_。(2)图中 E 点时，限制甲植物增产的主要环境因素是_，限制乙植物
13、增产的主要环境因素可能是_，此时甲、乙植物固定 CO2量的情况是_(填“相等”或“甲多于乙”或“乙多于甲”)。(3)若在图中 B2点时光照突然增强，短时间内乙植物叶绿体内 C3含量将_(上升、下降)。若将乙植物移植到缺 Mg 的环境中培养，一段时间后 B2点将向_移。(4)若探究温度对细辛叶片细胞呼吸强度的影响，则该实验需要在_条件下进行。6解析：(1)由于滨藜是一种在沙漠中生活的植物，其为阳生植物，达到光饱和点和光补偿点所需要的光照强度比较大，所以图 1 中代表滨藜光合作用强度变化曲线是甲。 B1点时植物叶肉细胞内光合作用强度等于呼吸作用强度，故产生 ATP 的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基
14、质。光反应阶段水在光下分解成H和氧气，有氧呼吸的第二阶段丙酮酸和水反应生成H和二氧化碳，故水参与反应并产生H的部位有类囊体薄膜、线粒体基质。(2)由图分析可知，图中 E 点时，光照强度增加，甲的净光合速率增加，故限制甲植物增产的主要环境因素是光照强度。图中 E 点时，光照强度增加，乙的净光合速率不再增加，故限制乙植物增产的主要环境因素是 CO2浓度、温度。图中 E 点时，植物甲和乙的净光合速率相等，但甲的呼吸速率大于乙。故此时固定 CO2量的情况是甲多于乙。(3)若在图中 B2点时光照突然增强，光反应增强，产生更多的 ATP 和H，促进 C3化合物的还原反应，故短时间内叶绿体内 C3含量将下降
15、。Mg 是合成叶绿素所必需的元素，缺 Mg 叶绿素无法合成，植物的光合作用强度降低，而呼吸速率不变， B2点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，若将植物移植到缺 Mg 的环境中培养，则需增大光照强度才能保证光合作用强度等于呼吸作用强度，故一段时间后 B2点将向右移。(4)若探究温度对细辛叶片细胞呼吸强度的影响，则该实验需在黑暗条件下进行，排除光合作用的影响。答案：(1)甲 细胞质基质、线粒体和叶绿体(缺一不可) 线粒体基质和类囊体薄膜(缺一不可)(2)光照强度 温度和 CO2浓度 甲多于乙(3)下降 右 (4)黑暗10(导学号 81576058)某研究小组使用春黑麦为材料通过实验探究影响产量的因
16、素，得到如甲图所示的实验结果。请据图回答下列问题：(1)据图所知，影响春黑麦产量的因素有_。(2)就图中所反映的因素来说 D 点条件下限制春黑麦增产的主要因素是_。 C 点条件下限制春黑麦增产的主要因素是_。除图所示的因素外，若要进一步提高春黑麦的产量，还可以采取的措施是_。(3)若将春黑麦幼苗置于光下正常生长时，进行下图所示的生理过程，其中7、代表物质。过程完成的能量变化是_的作用是_。在其他条件相同时，参照乙图分析，甲图中 D 点与 F 点相比，C 3含量_。解析：(1)由甲图可知，随着光照强度、土壤湿度的增大，春黑麦产量上升，且在一定范围内，施肥可进一步提高产量。(2) D 点是在图中弱
17、光条件下产量的最大值，因此限制增产的主要因素是光照强度。 C 点是在图中强光条件下产量的最小值，限制增产的主要因素是土壤湿度。除了上述因素外，CO 2浓度、温度等都可影响光合作用强度，因此可通过合理密植、增加 CO2浓度、控制适宜温度等进一步提高产量。(3)由乙图可知，、代表光合作用的光反应和暗反应，、代表水、二氧化碳、还原氢、氧气和葡萄糖。光反应阶段光能转变成活跃的化学能储存在 ATP 中，H用于暗反应中 C3的还原，同时提供部分能量。 D 点与 F 点相比，光照强度较弱，产生的 ATP 和H较少，消耗 C3较少，故C3含量较高。答案：(1)光照强度、土壤湿度、施肥情况 (2)光照强度 土壤湿度 合理密植或增加 CO2浓度或温度要适宜等(写出一项即可) (3)光能活跃的化学能 作为还原剂为暗反应供氢，同时提供部分能量 较高
