模型07 光合作用的過(guò)程分析-備戰(zhàn)2018年高考生物之模型解題法原卷版

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1、. 模型07 光合作用的過(guò)程分析 植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制，光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度，甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的。答復(fù)以下問(wèn)題： 〔1〕將正常生長(zhǎng)的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，原因是_________________，甲種植物凈光合速率為0時(shí)，乙種植物凈光合速率_________________〔填“大于0〞“等于0〞或“小于0〞〕。 〔2〕假設(shè)將甲種植物密閉在無(wú)O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加，原因是_________________。

2、【答案】〔1〕植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量，使密閉小室中CO2濃度降低，光合速率也隨之降低 大于0 〔2〕甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以當(dāng)O2增多時(shí)，有氧呼吸會(huì)增加 【解析】〔1〕從題干信息可知，適宜條件下照光培養(yǎng)，由于進(jìn)展光合作用，且光合速率大于呼吸速率，使密閉小室內(nèi)的CO2濃度下降，兩植物光合速率下降；甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)，所以甲種植物的凈光合速率為0時(shí)環(huán)境中的CO2濃度大于乙種植物的凈光合速率為0時(shí)所需的CO2濃度，所以甲種植物凈

3、光合速率為0時(shí)，乙種植物凈光合速率大于0?！?〕甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以當(dāng)O2增多時(shí)，有氧呼吸會(huì)增加。 1．光反響與暗反響的過(guò)程分析 光合作用過(guò)程包括光反響和暗反響兩個(gè)階段，兩階段的物質(zhì)變化和能量變化是分析各種與光合作用有關(guān)的問(wèn)題的根底。光合作用圖解如下： 〔1〕光反響為暗反響提供[H]、ATP，暗反響為光反響提供NADP+、ADP和Pi。 〔2〕沒(méi)有光反響，暗反響無(wú)法進(jìn)展；沒(méi)有暗反響，有機(jī)物無(wú)法合成，光反響也會(huì)受到抑制。 2．光照強(qiáng)度或CO2濃度等因素的改變導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)C3、C5等

4、物質(zhì)的含量變化分析 在分析光合作用過(guò)程中相關(guān)物質(zhì)的含量變化規(guī)律時(shí)，應(yīng)該把光反響和暗反響聯(lián)系起來(lái)考慮，同時(shí)分析該物質(zhì)的“來(lái)源〞和“去路〞。如C3產(chǎn)生于CO2的固定，消耗于C5的復(fù)原；C5產(chǎn)生于C3的復(fù)原，消耗于CO2的固定；[H]和ATP產(chǎn)生于光反響，消耗于暗反響C3的復(fù)原。當(dāng)環(huán)境條件改變時(shí)，應(yīng)注意分清楚改變的環(huán)境條件影響的是CO2的固定還是C3的復(fù)原，只有這樣才能避開試題陷阱。舉例如下： 〔1〕當(dāng)光照強(qiáng)度減弱時(shí)，光反響減弱，ATP和[H]的形成減少，導(dǎo)致C3復(fù)原過(guò)程〔C3的去路〕減弱，而CO2固定〔C3的來(lái)源〕繼續(xù)進(jìn)展，故短時(shí)間內(nèi)C3含量增加；同理，C5形成減少，而消耗過(guò)程正常進(jìn)展，故短時(shí)

5、間內(nèi)C5含量減少。 〔2〕當(dāng)CO2濃度降低時(shí)，短時(shí)間內(nèi)CO2固定減弱，C3生成量減少，而C3復(fù)原繼續(xù)進(jìn)展；C5消耗量減少而生成量不變，故C5含量短時(shí)間內(nèi)增加，C3含量短時(shí)間內(nèi)減少。 3．光合作用過(guò)程影響因素的分析 〔1〕原理分析 ①光照強(qiáng)度影響光合速率的原理是通過(guò)影響光反響階段，制約[H]和ATP產(chǎn)生，進(jìn)而制約暗反響階段； ②溫度通過(guò)影響酶活性進(jìn)而影響光合速率； ③CO2濃度影響光合速率的原理是通過(guò)影響暗反響階段，制約C3生成。 〔2〕曲線分析 ①對(duì)于甲、乙、丙三圖來(lái)說(shuō)，圖中P點(diǎn)及P點(diǎn)之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)竭_(dá)Q

6、點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)的因子不再是限制光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖中其他因子強(qiáng)度的方法。 ②對(duì)于乙圖來(lái)說(shuō)，圖中P點(diǎn)及P點(diǎn)之前可表示不同條件下，溫度對(duì)光合速率的影響一樣；圖中Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度為光合作用最適溫度，光合速率到達(dá)最大；Q點(diǎn)之后，隨溫度繼續(xù)升高，光合速率逐漸下降，甚至為0。 〔3〕應(yīng)用 溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合作用相關(guān)酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)充入適量的CO2進(jìn)一步提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時(shí)，要適當(dāng)提高光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。 1．2016年，由袁隆平選育的第五期超級(jí)雜交稻“超優(yōu)千號(hào)〞于XX南川區(qū)收割，并實(shí)測(cè)出三塊水稻田

7、的平均畝產(chǎn)為954．93公斤，高產(chǎn)田塊平均畝產(chǎn)那么為1028．02公斤，此為XX市目前單季水稻最高產(chǎn)量。以下圖為該超級(jí)雜交水稻光合作用圖解，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A．①是葉綠體中的色素，分布在葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 B．②是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段 C．③是三碳化合物，能被氧化為〔CH2O〕 D．④是ATP，在葉綠體基質(zhì)中生成 【答案】B 【解析】葉綠體中的色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上，A錯(cuò)誤；分析題圖可知，光反響階段，水分解形成了②和[H]，因此②是氧氣，B正確；三碳化合物被復(fù)原氫復(fù)原成有機(jī)物，而不是被氧化形成有機(jī)物，C錯(cuò)誤；④是ATP，ATP是在光反響階段形成的，場(chǎng)所是

8、葉綠體的類囊體的薄膜上，D錯(cuò)誤。 2．如圖甲為研究光照強(qiáng)度對(duì)某植物光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖乙表示其細(xì)胞氣體交換情況，圖丙表示光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系，圖丁表示夏季晴朗的一天，某種綠色植物在24小時(shí)內(nèi)O2吸收速率的變化示意圖〔單位：mg/h〕。A、B點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻分別為6點(diǎn)和19點(diǎn)。 〔1〕圖乙中光反響的具體部位字母及名稱是[ ]___________，反響中的能量變化是 ______________________。 〔2〕圖丙中限制A~C段光合速率的主要因素是___________。假設(shè)提高溫度，曲線的變化是___________〔填“上移〞、“下移〞、“不動(dòng)〞或“信息缺乏，無(wú)

9、法確定〞〕。 〔3〕圖丁中24小時(shí)內(nèi)不進(jìn)展光合作用的時(shí)段是______________________。 〔4〕圖丁中測(cè)得該植物一晝夜的O2凈釋放量為300 mg，假設(shè)該植物在24小時(shí)內(nèi)呼吸速率不變，那么該植物一天通過(guò)光合作用產(chǎn)生的O2總量是___________mg。光合作用速率最高時(shí)，光合作用每小時(shí)利用CO2的量是___________mg。圖丁中陰影局部所表示的O2釋放量___________〔填“大于〞、“等于〞或“小于〞〕300 mg。 【答案】〔1〕[a]類囊體薄膜 光能轉(zhuǎn)化為ATP中活潑的化學(xué)能 〔2〕光照強(qiáng)度 信息缺乏，無(wú)法確定 〔3〕0~5 h和20~24 h

10、 〔4〕588 77 大于 【解析】〔1〕圖乙中，光反響是在葉綠體的類囊體薄膜即a上進(jìn)展的，光反響中的能量變化是光能轉(zhuǎn)化為ATP中活潑的化學(xué)能。〔2〕圖丙中限制A~C段光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度，由于得到圖丙曲線的其他條件沒(méi)有說(shuō)明，因而無(wú)法確定提高溫度曲線的變化情況?！?〕植物不進(jìn)展光合作用時(shí)，O2吸收速率不會(huì)發(fā)生變化，與圖丁中0~5 h和20~24 h段相對(duì)應(yīng)?！?〕該植物一天通過(guò)光合作用產(chǎn)生的O2總量=該植物一晝夜的O2凈釋放量+呼吸作用消耗的O2總量=300+12×24=588〔mg〕；從圖丁中可知，光合作用速率最高時(shí)，植物產(chǎn)生的O2總量為12+44=56〔mg〕，然后根據(jù)光合作

11、用化學(xué)反響方程式可計(jì)算出利用的CO2的量是77〔mg〕。圖丁中陰影局部所表示的O2釋放量大于300 mg。 1．科學(xué)是在實(shí)驗(yàn)和爭(zhēng)論中前進(jìn)的，光合作用的探究歷程就是如此。在下面幾個(gè)關(guān)于光合作用的實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是 A．揚(yáng)·英根豪斯通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)為植物生長(zhǎng)所需養(yǎng)料主要來(lái)自水，而不是土壤 B．薩克斯的實(shí)驗(yàn)證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉 C．普利斯特萊的實(shí)驗(yàn)證明了植物可以更新CO2并產(chǎn)生O2 D．魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)中，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣來(lái)自CO2而不是H2O 2．甲、乙、丙三圖分別表示探究幾種環(huán)境因素對(duì)馬鈴薯光合作用速率影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以下分析中

12、正確的選項(xiàng)是 A．甲圖所示實(shí)驗(yàn)主要研究光照強(qiáng)度和溫度對(duì)馬鈴薯光合作用速率的影響 B．甲圖P點(diǎn)時(shí)，限制馬鈴薯光合作用速率的因素為光照強(qiáng)度和溫度 C．乙圖Q點(diǎn)時(shí)高CO2濃度條件下，可通過(guò)進(jìn)一步增加光照強(qiáng)度來(lái)提高馬鈴薯光合作用速率 D．丙圖Q點(diǎn)之后三條曲線的走勢(shì)為保持平穩(wěn) 3．如圖為高等綠色植物光合作用過(guò)程圖解，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A．A是光合色素，分布在葉綠體內(nèi)膜和類囊體薄膜上 B．E是ADP，在葉綠體類囊體薄膜上產(chǎn)生 C．G是三碳化合物，F(xiàn)是五碳化合物 D．光合作用光反響和暗反響過(guò)程均有酶的參與 4．以下圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。以下有關(guān)表達(dá)

13、，正確的選項(xiàng)是 A．t1→t2，葉綠體類囊體薄膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多 B．t2→t3，暗反響限制光合作用。假設(shè)在t2時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高 C．t3→t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反響速率不變、暗反響增強(qiáng)的結(jié)果 D．t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物復(fù)原后的直接產(chǎn)物含量降低 5．陽(yáng)光穿過(guò)森林中的空隙形成“光斑〞，如圖表示一株生長(zhǎng)旺盛的植物在“光斑〞照射前后光合作用吸收CO2和釋放O2量的變化，據(jù)此分析正確的選項(xiàng)是 A．光斑照射前，光合作用無(wú)法進(jìn)展 B．光斑照射后，光反響和暗反響迅速同步增加 C．光斑照射

14、后，暗反響對(duì)光反響有限制作用 D．光斑移開后，光反響和暗反響迅速同步減弱 6．光合作用過(guò)程中，能量傳遞的途徑是 A．光能→葉綠體色素→水中的化學(xué)能 B．光能→葡萄糖→ATP中活潑的化學(xué)能 C．光能→ATP中活潑的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 D．光能→葡萄糖→淀粉中的化學(xué)能 7．夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在一樣條件下CO2吸收速率的變化如下圖。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A．甲植株在A點(diǎn)開場(chǎng)進(jìn)展光合作用 B．乙植株在E點(diǎn)有機(jī)物積累量最多 C．曲線B～C段和D～E段下降的原因一樣 D．兩曲線B～D段不同的原因可能是甲植株氣孔無(wú)法關(guān)閉 8．以下為有關(guān)環(huán)境因素對(duì)植物光合作用影

15、響的關(guān)系圖，有關(guān)描述錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 A．圖1中，假設(shè)光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，可使a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移 B．圖2中，假設(shè)CO2濃度適當(dāng)增大，也可使a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移 C．圖3中，與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量相對(duì)較多 D．圖4中，當(dāng)溫度高于25°C時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開場(chǎng)減少 9．根據(jù)所學(xué)知識(shí)，答復(fù)以下關(guān)于光合作用的問(wèn)題: 〔1〕光合作用過(guò)程包括______和______兩個(gè)階段，前者為后者提供了______。 〔2〕在光照最強(qiáng)的夏季中午，由于氣孔的關(guān)閉，______供給缺乏，導(dǎo)致暗反響中三碳化合物含量______，最終光合作用速率下降。 〔3〕當(dāng)陰雨連綿、光照缺乏時(shí)，應(yīng)將溫室溫

16、度______〔填“調(diào)高〞或“調(diào)低〞〕，以降低農(nóng)作物的____________。 〔4〕研磨綠葉過(guò)程中，需要參加____________。通過(guò)紙層析法別離葉綠體中的色素的原理是 ________________________，結(jié)果在濾紙條上出現(xiàn)4條色素帶，在濾紙條上擴(kuò)散速度最慢的是 ________________________。 10．某小組為探究鎂離子對(duì)光合作用的影響，將水稻幼苗分為A、B兩組，A組在完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)，B組 在缺少鎂離子的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，其他條件適宜且一樣。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題： 〔1〕組成生物體的元素根據(jù)含量的多少可分為大量元素和微量元素，其中鎂屬于_______

17、_____。 〔2〕葉綠素主要分布在水稻葉肉細(xì)胞葉綠體的____________上，主要吸收____________和____________。 〔3〕該實(shí)驗(yàn)中的“其他條件〞主要是指〔至少答兩項(xiàng)〕________________________。 〔4〕在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，假設(shè)突然停頓光照，那么此時(shí)兩組實(shí)驗(yàn)中C5的含量均會(huì)____________。 〔5〕經(jīng)檢測(cè)，B組幼苗積累的有機(jī)物的量比A組低，原因是___________________________________。 11．圖1表示某綠色植物X葉肉細(xì)胞中進(jìn)展的兩個(gè)相關(guān)的生理過(guò)程，其中a、b、c表示物質(zhì)，甲和乙分別表示某種細(xì)胞器；圖2

18、表示在適宜溫度、水分和一定的光照強(qiáng)度下，丙、丁兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關(guān)系。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題： 〔1〕圖1中產(chǎn)生a的過(guò)程進(jìn)展的場(chǎng)所是______________，b的產(chǎn)生和分解為c的場(chǎng)所分別是 ____________________________。 〔2〕假設(shè)將該植物X從CO2濃度為0．03%的環(huán)境中轉(zhuǎn)移到CO2濃度為1%的環(huán)境中，在其他條件不變的情況下，葉綠體中[H]的含量將______________。假設(shè)對(duì)該植物突然停頓光照，但充分供給CO2，那么細(xì)胞內(nèi)C3的含量將會(huì)______________。 〔3〕物質(zhì)c假設(shè)不進(jìn)入乙，那么可在缺氧條件下繼續(xù)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

19、中進(jìn)展反響，請(qǐng)寫出總反響式： ____________________________。 〔4〕對(duì)綠葉中色素進(jìn)展別離時(shí)，所用的試劑是______________。屢次取等量丙、丁葉片，對(duì)其中的色素提取和別離，觀察到丙的葉片的濾紙條上以濾液細(xì)線為起點(diǎn)的第1、2條色素帶寬度與丁的葉片相當(dāng)，而第3、4條色素帶寬度那么明顯較小。那么相對(duì)于丁葉片而言，丙吸收的______________色的光較少。 〔5〕假設(shè)適當(dāng)增強(qiáng)光照，圖2中的a點(diǎn)將______________?！蔡睢白笠屁?、“右移〞或“不動(dòng)〞〕 12．如圖是水綿在不同環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖，據(jù)圖答復(fù)： 〔1〕t1→t2期間，

20、葉綠體___________上的色素捕獲的光能增加，光反響產(chǎn)生的ATP和NADPH增多，加速了______〔場(chǎng)所〕中C3的復(fù)原，進(jìn)而使光合作用速率增大。 〔2〕t2→t3期間，限制水綿光合速率的外界因素主要是______，此時(shí)進(jìn)一步增加光照強(qiáng)度，光合作用速率將______〔填“增加〞“減少〞或“不變〞〕。 〔3〕t3→t4期間，光合速率的提高的原因是__________________________。 〔4〕t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量______〔填“增加〞“減少〞或“不變〞〕。 〔5〕科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)光反響和暗反響之間存在時(shí)間上的“延擱〞，由此，相對(duì)于一直保持光照的條件

21、，提高單位光照時(shí)間內(nèi)制造有機(jī)物的量的措施是__________________。 13．夏季某晴朗的一天對(duì)一密閉蔬菜大棚中的某種氣體的含量進(jìn)展24小時(shí)的檢測(cè)，結(jié)果如以下圖1。以下圖2是葉肉細(xì)胞內(nèi)兩種細(xì)胞器間的氣體關(guān)系圖解。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題： 〔1〕圖1中所測(cè)氣體為________；該大棚內(nèi)的蔬菜經(jīng)過(guò)一晝夜后是否積累有機(jī)物.________〔填“是〞或“否〞〕。原因是_________________________。 〔2〕與它們各自的前一階段相比，EC段和DB段葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3含量的變化趨勢(shì)分別是__________、________，圖1中CD段變化的原因可能是 _______________________________________________________________________________。 〔3〕處于圖1中的B點(diǎn)時(shí)，圖2中應(yīng)該進(jìn)展的氣體轉(zhuǎn)移途徑有________；處于圖1中的CD段，圖2中應(yīng)該進(jìn)展的氣體轉(zhuǎn)移途徑有________。 . v