1、第3讲 能量之源光与光合作用(时间：30分钟)基础对点练考纲对点夯基础考点一光合作用的探究历程及光合作用过程()1在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律，曾提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。以下哪项科学实验能证明这一假说 ()。A英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验B恩格尔曼证明光合作用的有效光是红橙光和蓝紫光的实验C萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验D鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自于水的实验解析萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用产物除氧气外还可以产生淀粉，即光能转变成储存在淀粉等有机物中的化学能，因此该实验能证明“植物在进行光合
2、作用时能量转化”的假说。答案C2(2014青岛名校阶段性检测)如图为叶绿体亚显微结构模式图，关于其结构与功能的不正确叙述是 ()。A和均为选择透过性膜B光反应的产物有O2、还原氢和ATP等C上的反应需要光，不需要酶，中的反应不需要光，需要多种酶D光能转变为活跃的化学能在上进行；活跃的化学能转变为稳定的化学能在中完成解析和分别表示叶绿体的外膜和内膜，生物膜都具有选择透过性，A正确；光反应的产物有O2、还原氢和ATP等，B正确；表示叶绿体的类囊体，是光反应的场所，上的反应需要光，也需要酶，表示叶绿体基质，是暗反应的场所，中反应不需要光，需要多种酶，C错误；光能转变为活跃的化学能在上进行，活跃的化学
3、能转变为稳定的化学能在中完成，D正确。答案C3自然界中，有些绿色植物的叶片，晚上气孔开放，吸收CO2，先转变为某种中间产物，白天再参与光合作用，而白天气孔关闭。下列有关这些植物的说法不正确的是 ()。A进行光合作用的细胞不一定只存在于叶片中B白天进行光反应，积累H和ATP，晚上进行暗反应，将CO2还原成糖类等有机物C光反应和暗反应可以在白天进行D这个特点可能与植物适应干旱环境有关解析进行光合作用的细胞不一定只存在于叶片中，某些植物的幼茎皮层细胞也含有叶绿体，能进行光合作用；此类植物晚上基本上是将CO2转变成中间产物，而不是将CO2还原成糖类等有机物，而在白天既进行光反应也进行暗反应；根据题意，
4、此类绿色植物叶片上的气孔白天关闭以便减少水分散失，从而适应生活在干旱地区。答案B4炎热夏季中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞 ()。A三碳化合物含量上升B光反应产物不能满足暗反应的需求C有机物积累速率明显下降D叶绿体基质中ADP含量增加解析炎热夏季中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞中二氧化碳的浓度减小，这时二氧化碳的固定减弱，三碳化合物含量下降；这时光反应正常进行，ATP和H的量没有变，光反应产物相对过剩，ATP的利用减少，叶绿体基质中ADP含量减少。答案C考点二实验：叶绿体内色素的提取和分离5(2013山东滨州一模，11)某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的
5、提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是 ()。A甲可能是因为研磨时未加入SiO2B乙可能是因为研磨时未加入CaCO3C丙可能误用蒸馏水做提取液和层析液D丁是正确操作得到的理想结果解析色素的提取和分离实验中，SiO2可使菠菜叶研磨充分，CaCO3可防止叶绿素受到破坏，未加入SiO2或CaCO3时，会发生甲、乙图示的现象；丙图中色素含量基本为零，可能是误用蒸馏水做提取液和层析液的结果，C正确。丁图显示含量最高的是叶黄素，实际上正常绿色叶片中叶绿素a和叶绿素b多，D错误。答案D考点三影响光合作用的因素6在CO2浓度一定、温度适宜的情况下，测定某植物叶片在不
6、同光照条件下的CO2吸收速率。下列相关叙述正确的是 ()。光照强度/klx0.02.04.06.08.09.0.10.03.02.02.06.010.012.012.0A. 细胞内ATP的生成速率不受光照强度影响B细胞内ADP的生成只发生在叶绿体基质中C光照强度小于2 klx时叶肉细胞只进行细胞呼吸D限制CO2吸收速率的主要因素可能会发生变化解析通过光合作用产生的ATP，其能量来自光能，因此细胞内ATP的产生速率可受光照强度影响；细胞代谢需要消耗ATP，如合成、分泌分泌蛋白时，在内质网、高尔基体中有ADP的产生；光照强度小于2 klx时，该植物能够进行光合作用；当光照强度达到9 klx时限制光
7、合作用强度的因素不是光照强度，而是二氧化碳浓度等因素。答案D7(创新题)现有a、b、c三种灯泡，其发出光波的波长与光辐射强度的关系如图甲所示，现需从中选择一种灯泡用于温室中给植物补光，期望最大限度地增加光合作用的强度。为此某同学设计了图乙所示的实验装置。(注：叶绿体中的色素主要吸收430450 nm的蓝紫光和640660 nm的红橙光)。据此分析不正确的是 ()。Aa灯泡与图甲中曲线对应Bb灯泡与图甲中曲线对应Cc灯泡与图甲中曲线对应D温室中选择c灯泡能最大限度地增加光合作用强度解析由题意和题图可看出，图乙中装置中光合作用最强，装置中光合作用最弱，即b灯泡照射最有利于光合作用，应对应图甲中的曲
8、线，a灯泡照射不利于光合作用，应对应图甲中的曲线，c灯泡与图甲中曲线对应，温室中选择b灯泡能最大限度地增加光合作用强度。答案D提能强化练考点强化重能力8(诸城市高三月考)某活动小组为了探究光合作用产物的运输路径，设计如下实验：将图甲(a表示叶片，b表示茎、c表示果实、X表示某种气体)放入光合作用最适的温度和光照强度下培养，并随时记录a、b和c三处放射物含量的数值如图乙。下列分析正确的是 ()。A根据实验要求应该用氧元素做放射性同位素实验研究BX中该元素转化为三碳糖分子的途径称为柠檬酸循环Ct1时刻不是光合作用的结束点，S2的值表示种子的呼吸量D若适当提高温度，则图乙中的S1和S2的值都将变小解
9、析检测光合产物的运输途径，应标记C元素；C元素转化为三碳糖分子的途径为卡尔文循环；t1表示叶片中标记的光合产物全部运输到茎或果实内，此时光合作用并没有停止；呼吸作用最适温度高于光合作用的最适温度，适当升高温度后，呼吸作用强度大于光合作用强度，S1、S2的值均变小。答案D9(2013河南郑州一模，8)将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用和呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如表所示：温度/ 5101520253035光照下吸收CO2/(mgh1)1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放CO2/(mgh1)
10、0.500.751.001.502.253.003.50下面对该表数据分析正确的是 ()。A昼夜不停地光照，在35 时该植物不能生长B昼夜不停地光照，在20 时该植物生长得最快C每天光照12 h，20 时该植物积累有机物最多D每天光照l2 h，30 时积累的有机物是10 时的2倍解析植物生长速度与其有机物积累速度有关，植物光照下吸收CO2的速率代表其净光合速率，故昼夜不停地光照，在35 时该植物可以生长。昼夜不停照光，在25 时该植物生长最快。每天光照12 h，在20 时该植物积累有机物最多。每天光照12 h，30 时积累的有机物是10 时的0.5倍。答案C10(2013衡阳联考一)在一定浓度
11、的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如表所示。据表中数据推测：当光照强度为3 klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为 ()。光合速率与呼吸速率相等时光照强度/klx光饱和点时光照强度/klxA植物13206B植物393015注：当光照强度达到某一点后，再增大光照强度，光合强度不增加，这一点的光照强度称为光饱和点。A11 B2 C9 D20解析黑暗条件下CO2释放量表示呼吸速率，A、B植物的呼吸速率分别为6 mg/(100 cm2叶h)、15 mg/(100 cm2叶h)。光饱和点时CO2吸收量表示净光合速率，等于真正光合速率与呼吸速率之差。在光
12、照强度为3 klx时，A植物的真正光合速率20626mg/(100 cm2叶/h)，B植物的真正光合速率为15mg/(100 cm2叶/h)。因此，当光照强度为3 klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为11。答案A大题冲关练综合创新求突破11(2013济南4月)如图所示，利用黑藻进行光合作用实验，图乙表示某叶肉细胞的模式图，图丙表示光照强度与CO2吸收速率的关系。请据图回答：(1)当光照强度在0a时，甲装置收集到的气体是_。当光照强度由0逐渐增强到b时，单位时间内甲装置收集到的气泡数量的变化情况为_。(2)图乙中光反应发生在_，光反应中的能量变化是_，CO2在结构中产生的场所是_。(3
13、)在特定实验装置内，用黑藻研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的)，实验结果如表所示：温度()5101520253035光照下吸收CO2(mg/h)1.001.752.503.153.753.533.00黑暗中释放CO2(mg/h)0.520.751.251.752.253.003.50若在持续光照下，该植物生长的最适温度是_。若连续进行12小时光照、12小时黑暗处理，_温度下的黑藻不能正常生长。通过增施有机肥料可提高农作物产量，原因是_。解析本题考查影响光合作用与呼吸作用的因素，意在考查考生的理解分析能力。(1)光照强度为0a时，细胞呼吸作用强度大于光合作用强度，甲装置
14、收集到的气体为CO2。当光照强度由0逐渐增强到a时，光合作用强度逐渐增强，甲装置释放的气泡数量逐渐减少；当光照强度达到a时，呼吸作用强度等于光合作用强度，此时释放的气泡数量最少；当光照强度由a逐渐增强到b时，光合作用强度大于呼吸作用强度，释放的氧气逐渐增多，所以当光照强度由0逐渐增强到b时，单位时间内甲装置收集到的气泡数量先减少后增加。(2)光反应的场所是类囊体，能量变化是光能ATP中活跃的化学能，叶肉细胞线粒体中CO2产生于线粒体基质。(3)光照下吸收的CO2量代表的是净光合速率，即有机物的净积累量，25 下，有机物的净积累量最大，最适合该植物生长。35 时该植物的净光合速率小于呼吸速率，1
15、2 h光照、12 h黑暗处理，植物不能正常生长。答案(1)CO2先减少后增加(2)类囊体光能ATP中活跃的化学能线粒体基质(3)25 35 微生物分解有机肥料，释放CO2并提供矿质元素12(2013日照一模)图甲表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响，其中实线表示真正光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率。图乙为该植物在适宜条件下，光合作用速率随光照强度的变化示意图，b、c点的光照强度分别是Lb、Lc。请据图回答问题。(1)由图甲可知，与_作用有关的酶对高温更为敏感。温度会影响光合作用的_阶段。(2)当环境温度为42 时，该植物有机物的积累速率为_
16、mg/h。理论上预计，在温度为_条件下，植物的生长状况达到最佳，已知图乙是在此温度条件下绘制而成的，理论上分析，如果温度改变为36 ，图中b点将向_移。(3)图乙中c点表示_。ad段表示的生物学意义是_。解析 本题考查光合作用与呼吸作用的相关内容，意在考查考生的分析能力和获取信息的能力。由图甲可知，与光合作用有关的酶对高温更为敏感。温度会影响酶的活性，因此会影响光合作用的光反应阶段和暗反应阶段。由图甲可知，环境温度为42时，两曲线相交，则此时真正光合作用速率等于呼吸作用速率，有机物的积累速率为0mg /h。图乙中C点表示光照强度为Lc时，植物光合速率达到最大。答案 （1）光合 光反应阶段和暗反
17、应 （2）0 30 右 （3）光照强度为Lc时，植物光合速率达到最大（光合速率最大时的最小光照强度） 光照强度大于或等于Lc时的真正光合作用速率（叶绿体光合作用释放02的速率13(2014山东枣庄期中检测)对农作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。(1)由甲图可推知，与P点相比，Q点限制番茄单株光合作用强度的外界因素最可能是_(写出两种)。(2)种植番茄的密闭大棚内，一昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示。若番茄长期处于图乙所示的环境条件下，其能否正常生长？_，原因是_。图乙曲线中表示番茄光合作用强度与呼吸作用
18、强度相等的点为_，含有机物最多的点为_(图中字母表示)。(3)在图乙的BD段，叶绿体内ADP的移动方向为_。(4)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图丙)，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12 h后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位：g)。则12 h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量为_g(用字母表示)。(5)装置丁(如图)可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量应该是_。答案(1)光照、CO2浓度(2)能因为一昼夜大棚内的CO2浓度有所下降，说明光合作用产生的有机物有积累B、DD(3)由叶绿体基质移向类囊体薄膜 (4)ba(5)单位时间上浮圆叶片的数量(浮起相同圆叶片所需时间)
