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2012《考点过关和高考预测》高考生物总复习 第九讲 光合作用及C3植物、C4植物


2012《高考生物总复习:考点过关和高考预测》第九讲 植物、C4 植物

光合作用及 C3

I.必记知识全览 工欲善其事 必先利其器 一、必记概念 1. 光合作用: 指绿色植物, 通过 , 利用 将 和 转变为 同 时 氧气的过程,影响光合作用效率的因素有 、 、 、 和 。 2.光反应是指在光合作用过程中必须有 、参与的过程,可以产生

、 , 而暗反应则是不需光参与的过程。光反应与暗反应是 、 的过程。 3.光能利用率是指 、光合作用效率是指: 。提高光能利用率的手段 有 、 、 ,具体农业生产技术有 (至少列举 5 项) 一、1.叶绿体;光能;CO2;H2O;有机物;释放;水;光;CO2 浓度;温度;矿质元素 2.光; 02;ATP;NADPH;两个相辅相成;紧密联系 3.植物制造有机物中含有的能量与绿色植物吸收光能 之比;单位时间,单位面积的土地上,绿色植物通过光合作用制造的有机物中的能量与该土地吸 收光能之比;提高光合作用效率;扩大光合作用面积;延长光合作用时间;合理密植;间作;轮 作;多茬种植;按行种植 二、必记规律 4.提高植物光合作用效率一定能提高 ,而提高 ,则不一定能提高光合作用 效率。 5.C3 与 C4 植物的判别手段有:① ;② ;③ 。 6.光合作用与呼吸作用之间的关系是 ,光合作用与矿质代谢之间的关系是 二、4.光能利用率;光能利用率 5.用碘液处理,维管束鞘细胞变蓝的是 C4 植物;C4 植物 比 C3 植物耐受低 CO2 浓度的能力强;C4 植物维管束周围具有“花环型”的两圈细胞 6.光合作用 为呼吸作用提供了有机物和 O2,呼吸作用为光合作用的进行提供了原料;光合作用为矿质代谢的 正常进行提供了物质保证 Ⅱ.考点过关和高考预测 过关斩将 一马平川 考点详解 精剖细解 入巿三分 一、基本考点 考点 1 光合作用的发现历史及发展过程中的经典实验 表 3—9-1 年代 1771 年 科学家 实验材料 实验过程 实验现象 结论 普里斯特 密闭玻璃罩、(1)将点燃的蜡烛与绿色 (1)蜡烛不易· 息灭; 植物能更新空气 (2) 利(英) 小鼠、绿色植 植物置于密闭玻璃罩内; 小鼠不窒息 物 (2)将小鼠与绿色植物置 于密闭玻璃罩内 萨克斯 (德) 叶片

1864 年

绿色植物暗处理后,一半 (1)遮光部分颜色不变; 绿色植物光合作用过程中产 遮光,一半曝光,后经碘 (2) 了淀粉 蒸气 曝光部分颜色变蓝 处理

1880 年

恩格尔曼 水绵和好氧 把水绵和好氧性细菌的临 (1)好氧细菌集中在叶 (1)氧气是叶绿体产生的; (美) 细菌 时装片置于没有空气的黑 绿体 叶绿体是光合作用的场所 暗环境中: (1)用极细光束 被光束照射的部分附 照射水绵; (2)装片完全暴 近; 露于光下 (2)好氧细菌集中在叶 绿体 所有受光部分的周围

20 世纪 30 鲁宾和卡 绿色植物、氧 (1)向第一组植物提供 第一组释放的氧全是 光合作用释放的氧全部来自 18 18 年代 门(美) 的同位素 H2 O 和 CO2;(2)向第二组 02;第二组释放的氧全 18 H2 0 植物 是 02 18 18 和 C 02 提供 H2O 和 C 02 案例剖析 旁征博引 举一反三 考题 1 图 3—9 1 是验证光合作用某过程的实验装置、 ,请据图分析回答下列问题:

(1)当用氧的同位素”0 分别标记通人乙装置的 CO2(C O2)和甲装置的 H20(H2 0)时,可以证 明 。 (2)在甲、乙两装置刚置备完毕的一段时间内,若温度不变,而逐渐增大光照强度,两装置的 O2 的生成量会 ;若温度和光照条件均不变,而逐渐增大 C02 的通人量,那么,两装 置的 02 的生成量则会 ,这说明两装置内的光能利用率 ,其可能 原因是 。 (3)当其他条件不变,而光照强度从通常的 10 千勒克斯增加到 60 千勒克斯时, 光合作用主要 产物的变化情况是 。 考题 1 点拨:第(1)小题,考查识图能力,从题目所给图示可看出,甲、乙装置产生的氧气都 来自 H20 中。所以光合作用产生的氧气来自反应物中的水。第(2)小题,考查影响光合作用的外界 因素。若温度不变,在一定的范围内,随光照强度的增加,光合作用强度逐渐增强,故产生的氧 气增多。若温度和光照条件均不变,增加 CO2 浓度,暗反应能力增强,消耗的 ATP 和 NADPH 相应 增多,促进光反应的进行。产生的 02 也会增加。提高光能利用率的措施有延长光照时间,提高光 合作用效率、增加光合作用面积;图中光能利用率的提高,最可能是增加了光合作用面积,即小 球藻数量增多。第(3)小题,在一定的范围内,随光照强度的增加,光合作用强度逐渐增强,但达 到一定光照强度后不再加强了。答案:(1)光合作用产生的氧气来自反应物中的水 (2)较明显地 增加; 慢慢增加; 不断增强; 乙两装置的小球藻的数量随着小球藻的不断繁殖而不断增加 (3) 甲、 先是随着光照强度的增大,其生成速率不断增大,当光照强度增大到一定程度时,其生成速率将 保持基本稳定的状态总结提示:在解本类试题时应注意把握光合作用发现历程中各个实验的本质 及具体过程,对实验所得出的结论应加以重视,并会分析各个实验。 考点 2 光合作用的具体过程 表 3-9-2

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考题 2 分)在图 3—9-2 中,需要 NADPH 参与的是(

)

A.①需要②不需要 B.①②都不需要 C.①不需要②需要 D.①②都需要 考题 2 点拨:本题考查光合作用的具体过程,本题图示表示光合作用的暗反应阶段,由图中 信息我们可知:①表示 CO2 固定阶段;②表示 C02 的还原阶段,只有 C02 的还原阶段才需 NADPH 的 参与。答案:C。总结提示:光合作用的过程是理解涉及光合作用其他知识的基础,对光反应 CO2 的固定、CO2 的还原等阶段的反应底物、产物、所需条件等内容都必须要有彻底的理解,并能达到 应用的程度。 考点 3 光能在叶缘体中的转化 绿叶中的叶绿素 a 和叶绿素 b,以及胡萝卜素和叶黄素.分别吸收不同波长的光波,几乎能 吸收全部的可见光,但它们并不起光化学反应,只是把吸收的光能传递给少数特殊状态的叶绿素 a。所以大部分叶绿素 a、所有的叶绿素 b、胡萝卜素和叶黄素只起接收和传送光波的作用,都称 为“天线色素”分子。而少数特殊状态的叶绿素 a 能够进行光化学反应,将光能转换成电能,称 为“光合作用中心色素”分子。 在阳光的照射下,由于光子的不断冲击,光合作用中心色素分子不断进行光化学反应,分离 出电荷,传给了 NADP‘,本身出现了电子亏缺,再不断地从水中夺取电子还原自己,于是使水不 断地被分解放出氧。这就是说,在光照下,特殊状态的叶绿素 a 不断地失电子和得电子,形成电 子流。由于反应过程是连续进行的,所以,光反应实际上是不断作用于叶绿素的光子流的光能, 转变成为电子流的电能过程。 其转换关系如表 3—9-3: 表 3—9-3

考题 3 (20.05,重庆一模,2 分)图 3-9-3 是光合作用过程中光能转换成电能的示意图,有 关该图的叙述错误的是( )

A.图中 A 的主要功能是吸收光能,并将光能转换成电能 B.图中 B 的主要功能是吸收和传递光能 C.图中 C、D 代表传递电子的物质,E 代表 H20 D.图中 F 代表 NADPH,G 代表 NADP 考题 3 点拨:本题考查同学们对课本插图光能转换成电能及其内容知识的掌握,以及对图示 的观察和分析能力。在教学过程中,应指导学生识记光能转换成电能的具体步骤,并与必修教材 中的光合作用图解相联系。建议考生加大对教材中相关图解的识记,因为在高考试题中,一些图 形题就是教材中图形的变形。光能在叶绿体中的转换分为三个步骤:光能转换成电能;电能转换 + 成活跃的化学能;活跃的化学能转换成稳定的化学能。图中 F 代表 NADP ,G 代表 NADPH。答案:D。 总结提示:由考点 3,我们可知,在叶绿体中的色素只有叶绿素 a 才具有转化光能的作用,光能 之所以能转化成电能是因为叶绿素 a 不断的失去电子,而后又从水中夺取电子,使其形成电子流, 即为电能。在叶绿体中,之所以能将光能转换为稳定的化学能,这与其中分布的色素、酶是密不 可分的,这是我们应该掌握的基本知识点。

考点 4 光合作用的场所、物质基础、原料、产物及其意义 光合作用的基本单位是叶绿体,光反应发生在叶绿体基粒囊状结构的薄膜上,因为此处分布 着与光反应有关的酶和色素;暗反应发生在叶绿体基质中,这与叶绿体基质中酶的种类有关。 光合作用过程中的色素主要有叶绿素和类胡萝卜素两种,有关知识可参照表 3 9-4。 表 3—9 4 项 目 叶绿素(占 3/4) 类胡萝卜素(占 1/4) 叶绿素 a 叶绿素 b 胡萝卜素 叶黄素 色素颜色 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 吸收光谱主要部位 红橙光、蓝紫光 红橙光、蓝紫光 蓝紫光 蓝紫光

光合作用是利用光能将 C@和 H10 转变为有机物,同时释放出 CO2 原料为 H2O 和 CO2,产物为有 机物和 O2。 光合作用的意义:第一,绿色植物的光合作用完成了自然界规模巨大的物质转变——无机物 转变成有机物。第二,绿色植物的光合作用同时又完成了自然界规模巨大的能量转变一 光能转 变成化学能。第三,绿色植物的光合作用从根本上改变了地面上的生活环境——将地球上原来没 氧的环境变成有氧的环境。 其意义的具体内容可用表 3 9-5 表示: 表 3-9-5 物质的转变与能量的转化 物质合成
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在自然界中的作用

全球自养生物每年同化碳素约 2×10 t,相当于 4× (1)提供人和动物所需食物(2)提供某些工业 11 11 10 ~5×10 t 有机物 原料 物质的转变与能量的转化 在自然界中的作用 (3)转化并储存能量 每年转化太阳能 3×10 J, 相当于 1970 年全球耗能的 10 倍
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能量转化 环境保护 生物进化

每年放氧 5.35×10 t。既补充了大气中的氧,又清除 (4)使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳 了大气中过多的二氧化碳 定 制造出游离氧,形成臭氧层 (5)生物由水生到陆生,并得到保护

考题 4-1 )请根据图 3—9-4 回答: (1)叶绿素分子存在于图 I 中(填标号) ,在图 I 的[2]和[4]中有许多种与光合作用有 关的 , 它是由活细胞产生的具有催化功能的一类 , 其合成需要在有关基因控制下, 在 上进行。叶绿素分子吸收光能进行光反应,其产物有 ,若在夏季的中午,因气 孔关闭引起的变化是 。

(2)如图Ⅱ所示的是科学家鲁宾和卡门进行的用同位素 O 研究光反应过程的示意图。甲、乙 18 两试管是小球藻悬液,都给予光照。结果在甲中产生的气体为 02,乙中产生的气体为 02。 ①该实验证明 。 18 18 ②若一只白鼠吸入 02,该白鼠体内最先出现含 O 的化合物是( ) A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸 D.乳酸 考题 4-2 )为验证光合作用能释放氧气,某同学查到了一种指示剂一一焦性没食子酸,它在 碱性环境下遇氧会由无色变为褐色。他利用焦性没食子酸设计了如下实验:①在 4 只 500mL 的龆 瓶中分别装入煮沸的蒸馏水 300mL,冷却后.滴几滴植物油形成油膳并编号;②向 l、3、4 号烧 瓶中加等量的 NaHC03 溶液;③向 2、3、4 号烧瓶中加人大小相似、生长状况相同的金鱼藻,用黑

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纸包住 3 号瓶,把 4 个烧瓶放在光下照射 30 分钟;④取一支试管,加 5mL 煮沸的蒸馏水,冷却后 向试管内加极少量的焦性没食子酸,备用;⑤最后向每一烧瓶中先加入 lmL 1%的 NaOH 溶液,再 加入 lmL 备用的焦性没食子酸溶液,加煮沸冷却的蒸馏水至 500mL,立即观察颜色变化。请据图 3-9-5 回答:

(1)能立即变为褐色的是 号瓶,原因是 。 (2)设置 l 号瓶的作用是 ,目的试图说明 。 (3)实验中蒸馏水煮沸后冷却使用的原因是 ,油膜的作用是 (4)4 号瓶的实验结果与 号瓶组合可说明 ;与 号瓶组合可说 明 。 考题 4-1 点拨:本题是一个较为综合的题目,它综合了光合作用的物质基础、反应场所、反 应物和产物, 可见本知识点出题往往与其 他知识点联合出题。 I 中 1 代表外膜, 代表叶绿体, 图 2 3 代表叶绿体基质,4 代表叶绿体外膜。色素分布于囊状结构的薄膜上,在基粒、基质中都有酶的 分布,这也决定了光反应和暗反应的场所。图Ⅱ可以显示光合作用产生的 O2 是来自于水,而不是 18 18 C02,如果小白鼠吸人 02,因为 02 是与[H]结合生成水,所以最先出现 0 的化合物是水。答案: (1)2;酶;特殊的蛋白质;核糖体;02、[H]、ATP;C3 减少,C3 增加,光合作用产物减少和光合作 用强度下降 (2)①光合作用产生的氧来自于水的分解 ②B 考题 4-2 点拨:在此组实验中 1 号瓶 作为对照组,而 2、3、4 都可作为实验组,但只有 4 号瓶能发生光合作用,这是因为 2 号瓶内没 有 C02,3 号瓶内没有光,4 号瓶内有 C02、H20 和光条件,可以进行光合作用产生 02。本实验主要 验证光合作用产生 02,所以必须先排除原有瓶中 02 的干扰,所以预先将水煮沸以排除水中原有的 02。答案:(1)4;光合作用生成氧气,在碱性环境中,使焦性没食子酸变褐色(2)对照;光照不会 使焦性没食子酸变色(3)除去溶于水中的氧;防止外界气体进入,影响实验结果 (4)2;C02 是光 合作用的必需条件;3;光照是光合作用的必需条件总结提示:对于光合作用原料、产物的证明是 近几年高考中的重点。对于 C02、H2O 等条件的控制及对 O2 检测的具体方法依次为消除 CO2 用 NaOH3 检测 C02 用澄清的石灰水;防止水分参与可切断叶脉;检测水分,可观察是否有水珠;对 02 的消 除可采用点燃蜡烛或水的煮沸;02 的检测可通过蜡烛燃烧时间的延长,带火星的木条复燃,某些 化学物质的变化等现象体现。 考点 5 叶绿体中的色素及其提取分离实验 (1)实验原理:①叶绿体中的色素能溶解在丙酮中,所以可用丙酮提取叶绿体中的色素;②色 素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快,溶解度低的色素 分子随层析液在滤纸条上扩散得慢,因而可用层析液将不同色素分离。 (2)实验目的: ①初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法;②探索叶绿体中色素的种类及颜 色。 (3)实验步骤:

(4)成功的关键:①过滤研磨液时,漏斗基部不能用滤纸,因为色素易吸附在滤纸上,不易通 过。由于脱脂棉可以让色素提取液中的其他杂质不能通过,而色素分子却可以通过,成为滤液; ②剪去两角的作用是防止两边色素扩散过快,划滤液细线的要求是细、齐、直;③层析时的关键 技术是不能让层析液没及滤液细线,否则滤液细线中的色素会溶解到层析液中,不能分离。四种 色素溶于层析液中,因溶解度的差异,造成在滤纸条上的扩散速度不同,从而达到分离的目的。 由于层析液有毒,而且可以挥发,所以要加盖。色素带的宽度是由于各种色素含量不同造成的, 含量越多,色素带越宽:一般植物叶片中叶绿素 a 含量最多,所以叶绿素 a 最宽。扩散速度最快 的是胡萝卜素.在色素带的最上一层。

考题 5 )如图 3-9-7 所示表示叶绿体色素提取和分离实验的部分材料和用具.据图回答:

(1)图①中加入研钵内的物质:A 2~3mL,作用是 ; B 少许。作用是研磨 得充分;C 少许,作用是 。 (2)色素研磨液过滤时,漏斗基部塞有 。 (3)图中步骤③剪去两个角的作用是 。划滤液细线的要求是 。 (4)图中步骤④中关键应注意 。加盖的目的是 。色素带最宽的是 ,扩散 速度最快的是 。 考题 5 点拨:本题属叶绿体色素提取和分离的综合题。解答本题的关键是明确叶绿体色素提 取和分离的有关注意事项及其关键点。根据相似相溶原理,叶绿体中的色素易溶解于有机溶剂, 故选择丙酮作为溶剂;由于光合色素位于叶绿体中的片层结构上,要把它提取出来必须破坏叶表 皮、细胞壁和细胞膜、叶绿体的双层膜,所以要加二氧化硅研磨;因为叶绿素分子结构中含有一 个镁原子,当细胞破裂时,细胞液内有机酸中的氢可取代镁原子而成为褐色的去镁叶绿素,碳酸 钙可中和有机酸以防止去镁反应的发生,从而保护了叶绿素分子。答案:(1)丙酮;将叶绿体片层 结构薄膜上的色素溶解其中,提取色素;二氧化硅;碳酸钙;防止在研磨过程中叶绿素受到破坏 (2)脱脂棉 (3)防止色素带不整齐;细、齐、直(4)层析液不要没及滤液细线;防止层析液挥发; 叶绿素 a;胡萝卜素总结提示:我们在解本题的时候可以发现,本类试题的重点是解决各种色素 的吸收光谱及对其互补色光的透射、反射作用,以及在实验中的各种注意问题。除此之外,还要 明确各种色素中有 1/4 的色素为类胡萝卜素,有 3/4 的色素为叶绿素,它们的共同作用为吸收、

传递光能,叶绿素 a 还具有转化光能的作用。 考点 6 光合作用的影响因素 (1)光照强度:植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加,同化 CO2 的速度也 相应增加,但当光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在 进行光合作用的同时也在进行呼吸作用, 当植物在某一光照强度条件下进行光合作用所吸收的 CO2 与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的 CO2 量达到平衡时,这一光照强度就称为光补偿点,

这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。当光照强度增加到一定程度后。植物的光合作用 强度不再增加或增加很少时,这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点。此时的光合作用强 度是受暗反应系统中酶的活性和 CO2 浓度的限制,如图 3—9—8。光补偿点在不同的植物中是不一 样的,主要与该植物的呼吸作用强度有关,与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植 物高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。植物在进行光合作用的同时也在进行着呼吸作用。 总光合作用是指植物在光下制造的有机物的总量(吸收的 CO2 总量)。净光合作用是指在光下制造 的有机物总量(或吸收的 CO2 总量)中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物(或 释放的 CO2)后净增的有机物的量。 (2)温度:植物所有的生活过程都受温度的影响,因为在一定的温度范围内,提高温度可以提 高酶的活性,加快反应速度。光合作用也不例外,在一定的温度范围内.在正常的光照强度下, 提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用,如图 3—9—9 所示。所以植物 净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。

(3)CO2 浓度:CO2 是植物进行光合作用的原料,只有当环境中的 CO2 达到一定浓度时,植物才 能进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低 CO2 浓度称为 CO2 的补偿点,即在此 CO2 浓度条件 下, 植物通过光合作用吸收的 CO2 与植物呼吸作用释放的 CO2 相等。 环境中的 CO2 低于这一浓度. 植 物的光合作用就会低于呼吸作用,消耗大于

积累,长期如此植物就会死亡。一般来说.在一定的范围内,植物光合作用的强度随 CO2 浓度的 增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度就不再增加或增加很少,这时的 CO2 浓度称为 C02 的饱和点。如 CO2 浓度继续升高,光合作用不但不会增加,反而要下降,甚至引起植物 CO2 中毒而 影响植物正常的生长发育,如图 3—9-10 所示。 (4)矿质元素:绿色植物进行光合作用时,需要多种必需的矿质元素。如氮是催化光合作用过 + + 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。科学家发现, 用磷脂酶将离体叶绿体膜结构上的磷脂水解掉后,在原料和条件都具备的情况下,这些叶绿体的 光合作用过程明显受到阻碍,可见磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用。又如绿色 植物通过光合作用合成糖类,以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中,都需要钾。再如镁 是叶绿体的重要组成成分,没有镁就不能合成叶绿素等等。 (5)水:水是光合作用的原料,水作为原料对光合作用的影响是很小的,几乎可以忽略不计。 但水确实能够对陆生绿色植物的光合作用产生很重要的影响。当植物体内水分供应不足时,或因 植物的蒸腾作用过于旺盛.植物根系水分供应不上时,植物叶片上的气孔就会关闭.以减少水分

的散失。叶片表皮上的气孔不仅仅是水蒸气的通道,也是植物叶片内部与外界环境进行气体交换 的门户,气孔关闭.外界空气中的 CO2 就不能进入叶片内部。C2 固定不到 CO2 就不能形成 C2,暗反 应受阻,光合作用下降。这是在炎热的夏季中午光合作用下降的主要原因。

考题 6-1 在下列四种不同的实验条件下,测定光照强度对光合作用速率的影响:(1)0.10% CO2,30℃;(2)0.10%CO2,20℃;(3)0.03%C02,30℃;(4)0.03%CO2,20℃。图 3 9-11 中曲线 分别表示了(1)~(4)实验的结果,表 3—9-6 是对于限制光合作用速率的主要因素, 判断正确的一 组是( ) 表 3-9-6 实验(2) A B C D 光强度 CO2% 温度 温度 实验(4) CO2% 光强度 光强度 CO2% P点 温度 温度 CO2% 光强度

考题 6-2 分)图 3 9 12 为检测光质(不同波长的光)对衣藻光合作用的影响,现提供如下的材 料:红、绿、白 3 种颜色的 40W 灯泡数个,试管,衣藻,pH 试纸,石蜡油,NaHCO3 溶液。请你完 成实验设计并回答有关问题。 实验开始步骤为:按图 3 9-12 所示安装装置,并放入 20℃的环境中。

(1)写出后续实验设计的主要步骤 。 (2)请预测并简要分析上述实验的结果 (3)在不改变实验材料的情况下,怎样做才能使实验效果更显著 。 考题 6-3 图 3—9-13 是四种植物(I、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ)在不同的光照强度下光合作用速率的曲线, 最适合于在强光下生长的植物是( ) A.I B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ 考题 6—1 点拨:实验(1)与实验(2)作对照,C02 浓度相同,在同一光照强度条件下光合作用 强度相同,所以实验(2)的主要限制因素 是温度。实验(3)与实验(4) C02 浓度相同,温度不同,光合作用强度相同,这说明温度不是其 限制因素,如果将实验(2)与实验(4)作对照,光合作用强度(2)>(4),所以实验(4)的限制因素为 C02 浓度。P 点的主要限制因素则为光照强度。答案:D。考题 6—2 点拨:本题是一考查光对植物 光合作用影响的实验设计题。出题者的意图在于考查学生对所学知识的灵活运用能力和语言组织 能力。实验的原理是光合作用吸收 C02,改变溶液的 pH,通过测量溶液的 pH 变化,就可测得不同 光照情况下,光合作用强度的大小。除了光可影响光合作用强度以外,还有 C02 浓度、温度,所 以可通过改变其他条件,例如提升温度,使此实验现象明显。答案:(1)将衣藻三等分后分别放入 3 只试管中,加上等量的清水,再将 3 种颜色的灯泡在距试管相等的位置分别照射相同的时间, 用 pH 试纸检测溶液 pH 的变化 (2)衣藻在不同颜色的光照下光合强度不同,C02 吸收量不同,试 管内 pH 值不同。在绿光下光合强度最弱,各试管呼吸强度基本相同,这样就有更多的 C02 溶于水 生成 H2C03,使 pH 下降;红光下稍高;白光下最高 (3)适当提高温度考题 6--3 点拨:适合生活 在强光下的植物,在其光合作用强度达最大时,所需的光照强度较强,曲 I 所代表的生物,是最 强的。答案:A。总结提示:光是影响植物光合作用强度的主要因素之一,对其的考查,往往联系

农业生产生活实例,以及阴性植物、阳性植物等知识出题,并且还可涉及生态因素相关知识,但 不管以何种形式出题,无非是围绕光影响植物的三种方式——光质、光强、光照强度为中心进行 知识的辐射。光质对其的影响,主要原因是叶绿体中的色素只能吸收相应波长的光,其吸收光谱 如图 3—9—14。

考点 7 C3 植物 C4 植物的区别 (1)C3 植物和 C4 植物的特点 C3 植物:是指在光合作用的暗反应过程中,一个 C02 被一个五碳化合物 C3 二磷酸核酮糖,简 称 RuBP)固定后形成两个三碳化合物 C3 磷酸甘油酸),即 C02 被固定后最先形成的化合物含有三个 碳原子,所以称为 C3 植物。C3 植物叶片的结构特点是:叶绿体只存在于叶肉细胞中,维管束鞘细 胞中没有叶绿体。整个光合作用过程都是在叶肉细胞里进行,光合产物只积累在叶肉细胞中。 C4 植物:是指在光合作用的暗反应过程中,一个 C02 被一个含有三个碳原子的化合物(磷酸烯 醇式丙酮酸,英文缩写为 PEP)固定后首先形成含四个碳原子的有机酸(草酰乙酸),所以称为 C4 植物。C4 植物叶片的结构特点是:围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞,里面一圈是维管 束鞘细胞。细胞较大,里面的叶绿体不含基粒。外圈的叶肉细胞相对小一些,细胞中含有具有基 粒的叶绿体。通过 C4 途径固定 C02 的过程是在叶肉细胞中进行的。 C4 中的 C 转移到 C4 途径是在维 管束鞘细胞中进行的.光合作用的暗反应过程主要是在维管束鞘细胞中进行。光合作用的产物也 主要积累在维管束鞘细胞中。C4 植物具有两条固定 C02 的途径,即 C4 途径和 C4 途径。 (2)C3 植物和 C4 植物的比较(表 3 9 7): 表 3—9 7 C3 植物 原始分布区域 对 C02 利用 对光能的需要量 最适温度 C02 固定途径 C02 固定场所 暗反应场所 光合作用效率 温带地区 低 1/5 全日照 1 5~25℃ C3 途径 叶肉细胞中 叶肉细胞中 低 全日照 30~47℃ C3 和 C4 两条途径 C4 植物 热带地区

C3:叶肉细胞 C4:维管束鞘细胞 维管束鞘细胞 高

考题 7 )利用红外测量仪可以灵敏地测量一个密闭的小室(容积为 1L)中的 CO!变化,在密闭 小室中分别放置叶面积都是 10cm!的 A、B 两种植物的叶片,在充足的光照条件下测量,测量结果 记录于表 3—9—8(单位 mg/L): 表 3-9-8 记录时间(min) A 种植物叶片 B 种植物叶片 O 1 50 150 5 113 110 10 83 75 1 5 58 50 20 50 35 25 48 18 30 48 8 35 48 8 40 48 8 45 48 8

根据表中记录到的数据回答下列问题: (1)从表中可以看出密闭小室中的 C02 浓度变化的趋势是 。 (2)从记录的结果看,当 C02 浓度降到一定水平后不再降低了.而是维持在这个水平上.其 原因是 。 (3)如果 A 种植物是 C3 植物,那么 B 种植物最可能是 C4 植物,原因是 。图 3—9 1 5 所示的是 种植物的叶片结构示意图。

(4)如果将大小、长势相似的 A 种植物和 B 种植物培养在同一个密闭的钟罩内进行实验,请 你根据上表数据预测本实验的结果,并说明理由。 考题 7 点拨:第(1)(2)小题,分析题目所给表格数据可知,密闭小室中的 C02 浓度变化的趋 势是逐渐降低后保持稳定;当 C02 浓度降到一定水平后不再降低了,说明其呼吸作用产生的 C02 恰 好被光合作用吸收利用,该植物此时光合作用强度等于呼吸作用强度;不能片面理解植物此时不 进行光合作用,因为呼吸作用仍在进行。第(3)(4)小题考查对 C3、C4 植物的理解。从图中可看出 该叶片所示的为 C4 植物,C4 植物叶片的特点是,维管束鞘细胞中含有无基粒的叶绿体,而 C3 植物 则没有;C3 植物能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用,而 C3 植物则不能。如果将大小、长势 相似的 C3 植物和 C4 植物培养在同一个密闭的钟罩内,并根据上表数据进行实验,能正常生长的植 物一定是 C4 植物,生长逐渐衰弱,最后死亡的植物一定是 C3 植物,原因就是这两种植物都要进行 呼吸作用产生 C02,但 C4 植物能在 C02 浓度较低的条件下进行光合作用补偿呼吸消耗,而 C3 植物不 能;结果是 C3 植物体内的碳通过呼吸作用以 C02 的形式逐渐转移到 C3 植物体内。答案:(1)逐渐 降低后保持稳定 (2)叶片的光合作用和呼吸作用强度相等(3)C4 植物能利用较低浓度的 COz 进行 光合作用;B(4)A 种植物逐渐衰弱,最后死亡;B 种植物生长良好;A、B 两种植物都要进行呼吸 作用以 C02;B 种植物能在 C02 浓度为 8mg/L 的条件下进行光合作用补偿呼吸消耗,而 A 种植物不 能;结果是 A 种植物体内的碳通过呼吸作用以 C02 的形式逐渐转移到 B 种植物体内(答出其中两点 即可)。总结提示:C3 植物与 C4 植物的考查,通常以考查基础知识的记忆程度为主要命题目的,本 类试题一般难度较大,难在对基础知识的记忆不准上,可见要正确解答本类试题,首先应明确 C3、 C4 植物区别的基本内容。 考点 8 光能利用率的提高与光合作用效率的提高 植物对光能的利用率是指植物光合作用所累积的有机物中所含的能量与照射到地面上的日光 能量的比。光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含的能量,与光合作用中 吸收的光能的比。 例如:

则:光能利用率=5%。

提高光能利用率包括提高光合作用效率、 延长光合作用时间和增加光合作用面积三个方面. 也 是提高农作物产量的重要条件之一。 提高光合作用效率的途径包括光照强弱的控制、二氧化碳的供应、必需矿质元素的供应。影 响光合作用的因素是指影响光合作用速率的因素,包括外界条件,如光、二氧化碳、温度、矿质 元素、水分、氧和内部因素,如植物不同部位光合速率不同,以一片叶子来说,最幼嫩的叶光合 速率最低;同一种作物不同生育期光合速率不同,如水稻分蘖旺盛期的光合速率最高。 考题 8 )植物生理学家对光合作用进行了大量的研究,图 3—9-16 是其中的一些实验数据曲 线,请分析后回答:

(1)上图资料显示,影响光合作用的因素有 等,光照强度影响光合作用的信息来自 图(填字母)。 (2)A 图中所示自变量因素 C02 浓度对光合作用速率的影响规律是: ① ; ② 。 (3)B 图所示自变量因素温度能影响 的活性,从而影响光合作用;B 图中的三条曲 线表示的速率名称依次是:I. , Ⅱ. ,Ⅲ.呼吸速率。 (4)图 C 中,在相同的光照强度下,高粱、玉米都比小麦的光合作用强.其结构原因是:维管 束鞘细胞中,高梁和玉米含有 结构,而小麦则不含有;其功能原因是: 的途 径不同。 (5)在温室大棚内种植农作物,如遇阴雨天,为了不减产.采取白天适当降温的措施,该措施 的依据来自 图(填字母)。 考题 8 点拨:本题重在考查 C02 浓度、温度、光照强度等条件对光合作用效率的影响,通过 A 图,主要体现了 C02 浓度、光照强度对 它的影响。B 图体现了温度的影响,而 C 图则体现了不同 植物所需光照强度不同。 在比较叶肉结构时, 能体现不同维管束细胞的是 C4 植物与 C3 植物的区别。 答案:(1)光照强度、C02 浓度、温度;A、C(2)①在一定范围内,C02 浓度升高则光合作用增强; ②C02 五浓度相同时,光照强度增强则光合作用增强(3)(光合作用的)酶;实际光合速率;净光合 速率(4)叶绿体;固定 C02 (5)B 总结提示:提高光能利用率的途径,主要有三条,而提高光合作 用效率的途径有五条,并且这两者之间存在特定的关系,提高光合作用效率,一定能提高光能利 用率,而提高光能利用率的途径并不一定能提高光合作用效率。 二、拓展与综合应用创新考点 考点 9 光反应与暗反应及各中间产物的含量变化(拓展考点) 光合作用的过程具体可表示为图 3 9 1 7。其中主要涉及四种物质 ATP、[H]、C5 和 C3。ATP 和[H]是在光反应阶段产生,在暗反应阶段消耗, 5 是在 C02 的还原阶段产生,在 C02 的固定阶段 、C 消耗,C3 是在 C02 的固定阶段产生,在 C02 的还原阶段消耗。

光反应与暗反应的具体比较如表 3-9-9。 表 3-9-9
过 项 目

光反应


暗反应

反应性质

光化学反应

酶促反应 与光无直接关系,在光下和暗处都能进行 与温度关系密切 较缓慢 不需光和色素,需多种酶 叶绿体基质中

与光的关系 必须在光下进行 与温度的关系 与温度无直接关系 反应时间 反应条件 反应场所 短促、以微秒计 光、色素、酶 在叶绿体类囊体薄膜上

考题 9 分)图 3—9 18 所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合作用过程中 C3、C5 化 合物的数量变化。若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时,叶绿体中 C3 含量的变化、C5 含量的 变化分别相当于曲线中的( )

A.c~d 段(X).b~c 段(Y) B.d~e 段(X),d~e 段(Y) C.d~e 段(Y).c~d 段(X) D.b~ c 段(Y),b~c 段(X)

考题 9 点拨:在正常状态下,C3、C5 由于产生、消耗基本稳定,其含量基本不变,如突然降 低光照强度,则会引起光反应速率降低,引起[H]、ATP 含量下降,从而导致 CO2 的还原阶段反应 强度下降。针对 C3 来讲,其来源基本维持恒定不变,而去路减少,所以 C3 的量会上升;针对 C5 来讲,其去路消耗的量基本维持恒定,但由于其产生量减少,所以 C5 的量会下降。答案:B。总 结提示:C3、C5 是光合作用过程中的中间产物,关于这两种化合物含量的分析是近几年高考的热 点内容,对其含量的分析应注重 CO2 的固定,CO2 的还原这两个过程对某种化合物的影响,回答问 题时,则应该从这两个方面综合回答。 考点 10 与光合作用有关的计算(拓展考点) (1)根据光合作用反应式进行有关物质的计算。 (2)根据光合作用反应式进行能量计算。 (3)光合作用与呼吸作用的综合计算。 在光下光合作用与呼吸作用同时进行: 光合作用实际产氧量一实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量 光合作用实际二氧化碳消耗量一实测的二氧化碳消耗量+呼吸作用二氧化碳释放量 光合作用葡萄糖净生产量一光合作用实际葡萄生产量一呼吸作用葡萄糖消耗量 考题 10 6 分)对某植物测得如表 3—9-10 数据: 表 3-9-10 30 ℃ 一定强度的光照 lOh CO2 减少 880mg 黑暗下 5h O2 减少 160mg 1 5℃黑暗 5h O2 减少 80rag

若该植物处于白天均温 30℃、晚上均温 15℃、有效日照 15h 环境下,请预测该植物 1d 中积 累的葡萄糖为( ) A.315mg B.540mg C.765mg D.1485mg 考题 10 点撼: 本题重在考查植物光合作用与呼吸作用化学反应方程式与相关计算, 由题干中 条件可知白天 30℃温度条件下每小刚制造有机物的量=(880×180)/(10×6×44)=60mg/h, 15℃ 在 黑暗条件下每小时消耗有机物的量=(80×180)/(5×6×32)=15mg/h, 则该植物 1d 中积累的葡萄糖 =60×15-15×(24-15)-765mg。答案:C。总结提示:在解答本类试题应注意光合作用,呼吸作用 的过程反应式,及其过程中各物质分子量与反应系数,在注意这些问题的基础上,再根据题干条 件列一元一次方程式进行合理求解。 考点 11 本节知识与其他知识的综合及应用综合应用考点) 光合作用是自然界中最基本的代谢,它利用无机物转变为有机物,为其他各种生物提供营养 物质,因此可与生物的呼吸作用、生态系统的成分、新陈代谢的基本类型等知识建立知识网络。 光合作用需一定的外界条件,如水、肥条件,因此既可与植物的水分代谢、矿质代谢建立联 系,又可与细胞的结构功能,组成生物体的元素、化合物密切联系。 考题 11-1 分)研究人员在豌豆种子萌发成幼苗的过程中,对其干重、枝条长度和生长速率的 变化进行研究,并绘制了图 3—9-19,曲线 A、B、C 分别表示干重、枝条长度和生长速率。 (1) 在 测 量 干 重 和 枝 条 长 度 两 种 方 法 中 . 哪 种 方 法 对 于 估 计 豌 豆 生 长 速 率 更 准 确? 。 (2)指出曲线 A 和 B 的一项相同点和一项不同点。 。 (3)曲线 C 表示豌豆 O~40 天的生长速率,是如何计算出来的 。

(4)解释为什么图中曲线 C 在种子萌发几天内表现出负增长



考题 11-2 分)1926 年, 美国生态学家 Transeau 在美国伊利诺斯州北部对一块面积为 0. 405 公顷的玉米田在一个生长季节内(1 OO 天)的净光合产量进行了深入的定量研究。他在这块田里共 收获了 10000 株玉米,总重量为 6000kg。然后对玉米的化学成分进行分析.计算出在这 10000 株 玉米中共含 2675kg 碳, 折合成 6687kg 葡萄糖. 6687kg 葡萄糖就是玉米的净光合产量。 这 Transeau 又估算出 10000 株玉米的总光合产量约为 8732kg 葡萄糖,为了合成这些葡萄糖大约消耗掉 11 6 1.4×10 J 的日光能。另外,这 10000 株玉米在这个生长季节中蒸腾消耗了约 1.5×10 kg 的水。 请回答: (1)10000 株玉米的总光合产量相当于 8732kg 葡萄糖,但所收获的却只相当于 6687kg 葡萄糖 的产量,两者之间差额部分的去向包括玉米自身的 以及为 、 等生 物成分所利用。 (2)玉米通过蒸腾作用消耗了大量的水,为植株 、 提供了重要动力。 (3)在其他条件相同的情况下,同样面积的耕地种植玉米比种植小麦或大豆的产量都要高,主 要原因是 。 (4)从上述数据看,这块玉米地的日光能利用效率仅为 1.6%。如何提高耕地对日光能的利 用效率是农业科研和生产中的重要课题。请你根据所学的知识,指出提高耕地光能利用效率的两 项措施: ① ,② 。 考题 11-1 点拨:绿色植物的生长速率与光合作用的过程密切相关, 光合作用越程是制造有机 物的过程,所以用干重的数值来表示生长速率更准确。由图中信息可知,曲线 A 和 B 都呈增长趋 势,但 A 曲线在开始一段时间内会出现负增长现象,这主要是由于种子萌发时需消耗有机物,还 不能进行光合作用的缘故。答案:(1)测量干重 (2)两曲线总体呈增长趋势;曲线 A 在开始萌发 的几天呈负增长 (3)每隔 5 天测定一次干重,用每次的净增干重除以天数(5 天)即得曲线 C(4) 种子在萌发后的前几天,因呼吸作用消耗大量的有机物,而此时,种子还不能进行光合作用,故 曲线 C 表现出负增长考题 11-2 点拨: 绿色植物可以通过光合作用制造有机物,为其他生物提供必 要的能源物质,所以在农业生产中如何提高光合作用的速率是至关重要的,而这些都涉及到光合 作用的相关知识。本题着重考查了光合作用与呼吸作用的关系,植物体内水分代谢,影响光合作 用的因素等众多知识点,该题对知识综合能力的要求较高。答案:(1)呼吸作用;捕食者;分解者 (2)吸收水分; 促进水分在体内运输(3)玉米能利用低浓度的二氧化碳(或者玉米同化二氧化碳的能 力较强) (4)培育高光效高产的优良品种;合理密植,合理施肥,促进作物叶片生长与其他作物 合理套种(或其他合理的措施)总结提示:农业生产的目的主要是为了获得有机物,所以光合作用 的相关知识在农业中应用相当广泛,随着绿色农业的推进,以人为本的思想深化,农业在人们心 目中的地位也在不断上升,那么对光合作用考查的难度和频率也会进一步提高。 Ⅲ.典型例题精讲精析 蓦然回首 灯火阑珊 一、选择题 回顾 1 试考点 7、9 )在光照下,供给玉米离体叶片少量的 CO2,随着光合作用时间的延续, 14 在光合作用固定 CO2 形成的 C3 化合物和 C4 化合物中,C 含量变化示意图 3—9-20 中正确的是( )

1.B 点拨:玉米是 C4 植物,在光合作用过程中,CO2 中的 C 首先转移到 C4 中,然后才转移到 C3 中。所以,该过程中 C4 应该先升后降,C2 则不断上升。 回顾 2 测试考点 4、7、11 6 分)图 3—9-21 表示在适宜的温度、水分和 CO?条件下,两种植 物光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是( ) A.当光照强度增加到一定程度时,光合作用强度不再增加,即达到饱和

B C3 植物比 C4 植物光合作用强度更容易达到饱和 C.C3 植物比 C4 植物光能利用率高 D.水稻是阴生植物,玉米是阳生植物 2.D 点拨:玉米属于 C4 植物,水稻是 C3 植物。根据图示,两条曲线均呈正相关走向,水稻曲 线的饱和点所对应的光照强度较玉米低, 故水稻比玉米光能利用率低。 水稻和玉米均为阳生植物。 回顾 3 测试考点 6、11 分)下列能鉴别野牛草是否为 C4 植物的简便方法是( ) A.制作叶表皮临时装片,观察气孔大小 B.制作叶横切临时装片,观察叶脉结构 C.分离、测定叶片中各种色素的含量 D.用碘液测定叶片中淀粉的含量 3.B 点拨:本题考查 C4 植物与 C4 植物的主要区别。C4 植物叶片中.围绕着维管柬鞘的是呈。 花环形”的两圈细胞:里面的一圈是维管束鞘细胞,外面的一圈是一部分叶肉细胞。C4 植物中构 成维管束鞘的细胞比较大,里面含有没有基粒的叶绿体,这种叶绿体不仅数量比较多,而且个体 比较大,叶肉细胞则含有正常的叶绿体。而 C3 植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体,维管束鞘 以外的叶肉细胞排列疏松,但都含有叶绿体。这种 C4 植物与 C3 植物的区别在显微镜下是很容易观 察到的,故 B 选项正确。而其他三个选项都不能准确鉴别一种绿色植 物是属于 C3 植物还是 C4 植 物,故 A、C、D 选项错误。 回顾 4 测试考点 4、6、7 )夏季中午强烈的阳光会导致植物气孔关闭。此时,下列植物中光 合作用强度最高的是( ) A.高粱 B.水稻 C.大豆 D.小麦 4.A 点拨:复季中午,由于气孔的关闭,C3 植物的光合作用减弱,而 C4 植物能够利用较低浓 度的 C02 进行光合作用,在题目给出的选项中,只有高粱是 C4 植物。考查 C3 植物、C4 植物利用 CO2 的不同。 回顾 5 测试考点 6、11 )图 3—9-22 表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P 点的 生物学含义是( ) A.无光合作用,有呼吸作用 B.光合作用与呼吸作用达到动态平衡 C.无呼吸作用,有光合作用

D-光合作用与呼吸作用都不进行 5.B 点拨:光合作用和呼吸作用是绿色植物进行的两项重要的生理功能,两者的物质变化正 好相反,当 CO2 表现为既不吸收也不排出(P 点)时,说明光合作用与呼吸作用达到动态平衡,考查 光合作用与呼吸作用。 回顾 6 测试考点 6、11 分)溴代麝香草酚蓝(BTB)是一种灵敏的酸碱指示剂,对光不敏感。 其一定浓度的水溶液中性偏碱时呈淡蓝色,弱酸性时呈淡黄色。向 4 支试管分别注入 5mL 淡蓝色 BTB 水溶液,根据表 3—9-11 的处理顺序操作。 表 3-9-11
试 管 号 处 理

I.充人 CO2 至过饱和

Ⅱ.放入适量黑藻 +

Ⅲ.适宜光照 L L

1 2 3 + +

+

4

+

J-

+

注:“+”表不有,“一”表不无。 在适宜黑藻生长的温度下放置 2 小时后,溶液呈现淡蓝色的试管有( ) A.试管 1 B.试管 2 C.试管 3 D.试管 4 6.A、D 点拨:BTB 溶液的颜色变化与溶液中二氧化碳的浓度有关:若二氧化碳浓度升高,则 pH 变小.反之则变大。水中的黑藻能同时进行光合作用和呼吸作用,前者消耗二氧化碳,后者产 生二氧化碳。在光照条件下,光合作用大于呼吸作用,所以试管 1 中溶液中性偏碱溶液保持淡蓝 色。试管 4 中溶液也中性偏碱,但和 l 中偏碱程度不同,所以试管 4 溶液也呈淡蓝色。 回顾 7 测试考点 5)叶绿体色素的纸层析结果显示, 叶绿素 b 位于层析滤纸的最下端, 原因是 ( ) A.在层析液中的溶解度最小 B.在层析液中的溶解度最大 C.分子量最小 D.分子量 最大 7.A 点拨:叶绿体中的色素不溶于水但能溶于有机溶剂。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;溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢,这是四种色素被 分离的原因。 回顾 8 测试考点 7、9 下列关于 C3 植物和 C4 植物代谢和结构特点的描述,正确的是( ) A.C4 植物维管束鞘细胞中叶绿体没有基粒 B.C3 植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞都具有叶绿体 C.C02 都是先与五碳化合物结合,形成三碳化合物 D C02 都是先与三碳化合物结合,形成四碳化合物 8.A 点拨:C 一植物维管束鞘细胞内有叶绿体,但叶绿体中无基粒.C3 植物维管束鞘细胞内 无叶绿体,C4 植物的二氧化碳先与三碳化合物结合,形成四碳化合物。 回顾 9 测试考点 2、10 酵母菌发酵产生 C02 的摩尔数为 N。在安静情况下,人消耗同样数量 的葡萄糖可以产生的 C02 量是( ) A:1/3N mo1 B.3N mol C.6N mol D.12N mol 9.B 点拨:在酒精发酵中,每摩尔的葡萄糖能释放出 2 摩尔的 CO2。而在有氧呼吸的过程中, 分解每摩尔的葡萄糖能释放 6 摩尔的 CO2。 回顾 10 测试考点 6、11 )生长在自然保护区北坡的野生稻,其叶片的两个主要生理功能是 ( ) A.吸收矿质元素和呼吸作用 B.光合作用和蒸腾作用 C.吸收水分和光合作用 D.吸收 水分和蒸腾作用 10.B 点拨:植物叶肉细胞中的叶绿体,能进行光合作用制造有机物;同时植物体内的水分 能通过叶表皮上的气孔,散失到大气中(蒸腾作用)。以上是绿色植物叶片具有的两个主要生理功 能,与植物的种类、生活环境(北坡)无直接关系。 回顾 11 测试考点 2、112 分)下列关于新陈代谢的叙述正确的是 ( ) A.糖类在生物体内氧化和体外燃烧都生成 CO2 和 H2O,释放的能量也相等 B.运动员在 100m 赛跑时,腿部肌肉的能量供应主要来自此时所进行的有氧呼吸 C.淀粉是贮藏能量的化合物,可以为植物细胞直接供能 D.在夏季晴朗的白天,温度适宜的条件下,绿色植物光合速率等于呼吸速率 11.A 点拨:糖类在体内氧化和体外燃烧都能产生水和二氧化碳并且释放的总能量相等,故 A 对;运动员在 100 米赛跑时,由于氧气的大量消耗造成相对的缺氧状态,不能进行有氧呼吸,故 B 错;生物体内直接供能物质是 ATP,而不是淀粉,e 错;在夏季晴朗的白天,光线充足,一般情 况下光合速率大于呼吸速率,故 D 错。 回顾 12 测试考点 2、4、6 6 分)下列关于光合作用强度的叙述,正确的是( )

A.叶片从幼到老光合作用强度不变 B.森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异 C.光合作用强度是由基因决定的,因此是固定不变的 D.在相同光照条件下,各种植物的光合作用强度相同 12.B 点拨:本题考查了影响光合作用的因素。光合作用是在植物有机体的内部和外部的综 合条件下的适当配合下进行的。所以内、外条件的改变一定会影响到光合作用的进程或光合作用 的强度。 回顾 13 测试考点 4、6、11 分)在相同光照和温度条件下,空气中 CO2 含量与植物光合产量 (有机物积累量)的关系如图 3~9 23 所示。理论上某种 C3 植物能更有效地利用 CO2,使光合产量 高于 m 点的选项是( )

A. a 点在 a2, 点在 b2 时 B. a 点在 a1. 点在 b. C. a 点在 a2, 点在 b1 时 若 b 若 b 时 若 b D. 若 a 点在 a1,b 点在 b2 时 13.D 点拨;该题通过对坐标图分析正确与否,考查知识的实际应用能力和变通思维方式。 回顾 14 测试考点 2、9 分)在光合作用的暗反应中发生的反应过程有( ) A.CO2 的固定,O2 的释放 B.CO2 的固定,糖的生成 C.H2O 的分解,O2 的释放 D.CO2 的固定产物(C3 化合物)的还原 14.B、D 点拨:在光反应中,光被光合色素吸收,并传递给少数特殊状态下的叶绿素 a,此 时水被光解产生氢和氧, 同时产生 ATP。 因此, 光反应的反应过程至少有两步: 一是 H20 的分解. 2 O 的释放;二是 ATP 的生成。暗反应则包括 C02 的固定和 C3 的还原。 回顾 15 测试考点 9 分)离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时,如果突然中断 CO2 气 体的供应.短暂时间内叶绿体中 C3 化合物与 C5 化合物相对含量的变化是( ) A.C3 化合物增多、C5 化合物减少 B.C3 化合物增多、C5 化合物增多 C.C3 化合物减少、C5 化合物增多 D.C3 化合物减少、C5 化合物减少 15. 点拨: C 本题考查的是光合作用过程中光反应与暗反应问的联系, 如突然停止 CO2 的供应, 则由于缺少 C02,C02 的固定阶段受阻,C5 的消耗减少.C3 的生成减少;同时,由于光照存在.光 反应继续产生[H]和 ATP.使 C3 的还原继续进行。消耗 C5,产生 C3 的速率基本保.护不变,所以 C3 的量要减少,而 C5 的量要上升。 回顾 16 测试考点 2、3、4 在光合作用过程中,不属于暗反应的是( ) A.CO2 与五碳化合物结合 B.三碳化合物接受 ATP 释放的能量 + C.H2O 的氢传递给 NADP D.NADPH 的氢传递给三碳化合物 16.C 点拨:光合作用过程中的暗反应包括 C02 的固定和 C2 的还原两个阶段.C02 的固定阶段 是一分子的 C5 和一分子的 C02 结合生成两 分子的 C3;3 的还原阶段是利用光反应产生的[H]: C ATP, + 将 C3 还原为 C5 或(CH2O)的过程。 2O 中的氢传递给 NADP 的过程属于光反应, H 不在暗反应阶段进行。 本题考查了有关光合作用过程的基础知识,对能力要求较低。 回顾 17 测试考点 2、 )光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段, 9 下列说法正确的 是( )

A.叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.叶绿体的类囊体膜上进行暗反应,不进行光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应 17.D 点拨:本题考查光合作用两个阶段分别进行的部位,光反应是在叶绿体基粒囊状结构 薄膜上进行的。暗反应是在叶绿体基质中进行的。 回顾 18 测试考点 2、4 光合作用暗反应阶段中直接利用的物质是( ) A.02 和 C3 化合物 B.叶绿体色素 C.H2O 和 O2 D.氢[H]和 ATP 18.D 点拨:光反应为暗反应提供[H]和 ATP,离开光反应,暗反应也不能正常地进行。 回顾 19 测试考点 4、5、9 6 分)下列关于叶绿素合成和功能的叙述错误的是( ) A.光是叶绿素合成的必要条件 B.低温抑制叶绿素的合成 C.矿质元素影响叶绿素的合成 D.提取的叶绿素溶液,给予适宜的温度、光照和 CO2,可进行光合作用 19.D 点拨:叶绿素的合成需要光照.低温抑制叶绿素的合成,矿质元素是叶绿素合成所必 需的,缺乏矿质元素,则叶绿素的合成受阻。植物进行光合作用的基本单位是叶绿体,不仅需要 叶绿体中的基粒,还需要叶绿体中一系列的酶.所以只有色素、适宜的外界条件不能进行光合作 用。 回顾 20 测试考点 4、5 叶绿体是植物进行 光合作用的细胞器,下面有关叶绿体的叙述正确的是( ) A.叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上 B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上 C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上 20.A 点拨:本题考查叶绿体的结构.叶绿体是由双层膜构成的细胞器,在叶绿体内有基粒, 在基粒囊状结构薄膜上分布着各种色素和与光反应有关的酶。在叶绿体基质中分布着与暗反应有 关的酶。 回顾 21 测试考点 3、 )阳光通过三棱镜能 显示出七种颜色的连续光谱。 5 如果将一瓶叶绿 素提取液放在光源和三棱镜之间,连续光谱中就会出现一些黑色条带,这些条带应位于( ) A.绿光区 B.红光区和绿光区 C.蓝紫光区和绿光区 D.红光区和蓝紫光区 21.D 点拨:叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光。所以在经色素吸收后,红光区和蓝 紫光区将变暗。 回顾 22 测试考点 4)生长旺盛的叶片, 剪成 5 毫米见方的小块, 抽去叶内气体, 做下列处理(如 图 3—9—24),这四个处理中,沉人底部的叶片小块最先浮起的是( )

22.C 点拨:该题考查光合作用进行的条件.温度、光照和 C02 是进行光合作用过程中的主要 影响条件。A 试管中的自来水经过煮沸.缺 少 CO2,B 试管温度过低,不利于进行光合作用,C 试管中条件适宜, 光合作用速度较快,产生大量的 O2,O2 形成气泡附着在叶片上,使叶片的浮力 变大,易上浮,D 试管缺少光照,不进行光合作用。 回顾 23 测试考点 4、56 分)叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,光能的吸收发生在叶绿体 的( ) A.内膜上 B.基质中 C.片层膜上 D.各部位上 23.C 点拨:光能的吸收发生在光反应阶段,光反应阶段是在叶绿体基粒囊状结构薄膜上进行

的,因为此处分布着与光反应有关的酶和色素。 二、简答题 回顾 24 测试考点 4、5、6、11 分)回答有关光合作用的问题。图 3—9—25 表示当影响光合 作用的因素 X、Y 和 Z 变化时,光合作用合成量和光强度的关系。 (1)图中 X1、X2、X3 的差异是由于 影响了光合作用的 所导致。要提高大棚作物 的光合作用合成量,X3 增加为 X1,最常采取的简便而有效的措施是 。 (2)图中 Y1、Y2、Y3 的差异是由于 影响了光合作用的 所致。

(3)图中 Z1、Z2、Z3 的差异表现在光合作用中 反应的不同,如果 Z 因素代表植物生长发育 期,则代表幼苗期、营养生长期和现蕾开花期的曲线依次是 。 24.(1)二氧化碳浓度和温度;暗反应;施放干冰,增加二氧化碳浓度(或燃烧柴草)或适度升 温 (2)光波波长(或光质);光反应 (3)光反应和暗;Z1、Z2、Z3 回顾 25 测试考点 11 分)过去人们以为作物播种密度越大,产量越高。在保证营养需要的情 况下,有人对小麦的产量与播种量的关系进行了研究,结果如图 3—9—26 所示:

(1)根据上图分析,当播种密度过大时小麦产量将 。 (2) 从 影 响 光 合 作 用 效 率 的 因 素 分 析 . 产 生 上 述 现 象 的 原 因 是 。 25.(1)基本稳定(或不再增加,或略有下降) (2)植株过密,叶片接受光照不足;通风透气 差,CO2 供应不足 点拨:本题以图表分析题的形式,考查了影响光合作用强度的因素,光照强度,CO2 浓度。在 种植小麦密度过大时,会造成叶片重叠,接受光照不足.同时由于密度过大会使通风性差,暗反 应的原料 CO2 供应不足,也会使光合作用的过程受影响。 回顾 26 测试考点 6、11 ,10 分)根据光合作用的过程,指出影响植物光合作用的主要因素 及其作用。 26.解:①光,是光合作用的能量来源。②温度,温度影响酶活性的变化。③水,水是光合作 用的原料和反应介质。④叶绿体,叶绿体是进行光合作用的场所。⑤CO2,CO2 是光合作用的原料。 点拨:本题着重考查了影响光合作用的因素,正确解答,需综合运用光合作用的知识,分析影响 植物光合作用的主要因素,属于知识点较综合的题目。 回顾 27 测试考点 3、4、6、10、11 分)下面是有关光合作用的问题,请据图 3—9-27 回答:

(1)图 1 表示的反应过程进行的场所是 。 (2)请据图 1 回答:①在有光条件下,停止供给 CO2 时,二磷酸核酮糖的浓度变化如图、2 的 ;磷酸甘油酸的浓度变化如图 2 的 。②在 CO2 存在条件下,将植物从暗处移到明 处后,磷酸甘油醛的浓度变化如图 2 的 。 (3)图 3 表示某绿色植物光合作用中光强度和氧气释放速度的关系。 4 表示该植物在不同温 图 度(15℃和 25℃)下,某一光强度时氧气释放量和时间的关系。请据图回答:①当图 4 纵坐标分别 表示光合作用所产生氧气的净释放量和总量时,则它们分别是在光强度为 和 千勒克斯下的测定值; ②若该植物的呼吸商(呼吸商一呼吸放出的 CO2 量/呼吸消耗的 O2 量)为 0.8,在 25℃条件下,1 小时内呼吸作用放出的 CO2 量为 毫升;

③若该植物的呼吸商为 0.8,在 25℃、4 千勒克斯光强度下.该植物进行光合作用时除完全利用 呼吸所产生的 CO2 外, 每小时还应从外界吸收 CO2 毫升; ④在 4 千勒克斯光强度下, 25℃ 时该植物每小时光合作用所产生的葡萄糖量是 15℃时的 倍.这主要是因为 。 27.(1)叶绿体基质(2)①D;C②B(3)①4;2.5②16③54④1.4;温度影响光合作用中酶的 活性(暗反应过程中的酶活性) 点拨: 本题考查了光合作用暗反应的具体过程, 以及光合作用与呼吸作用相联系的基础知识。 由题中图示可知,停止 CO2 供应时 CO2+C5(二磷酸核酮糖)→2Ca(磷酸甘油酸)反应不能进行,而磷 酸甘油酸还不断地被光反应产生的 NADPH 还原,磷酸甘油酸的量会越来越 少,所以选 C。随 CO2 固定的停止,二磷酸核酮糖的消耗途径停止,由于光反应未停止,有 NADPH 和 ATP 的供应,所以 会使二磷酸核 酮糖继续生成,则使其的含量上升,由于植物体内存在光呼吸,会消耗部分的二磷 酸核酮糖,所以一段时间后二磷酸核酮糖的量会下降,符合曲线 D。在暗处,不能进行光反应产 生 NADPH 和 ATP,所以磷酸甘油醛的量为零,当移到明处时,光反应产生 NADPH 和 ATP 将磷酸甘 油酸还原为磷酸甘油醛。使其含量迅速上升,随即受其他条件的限制,其含量会稳定在某一数值 不再上升。题(3)中,当图 4 表示植物净释放的氧气量时,则 60 分钟时 15℃和 25℃时 O2 的净释 放量为 40 毫升和 50 毫升,在图 3 中释放量为 40 毫升和 50 毫升对应的光强度为 4 千勒克斯。同 理当图 4 表示植物释放 01 的总量时,总量分别为 40 毫升和 50 毫升,氧气的释放量为 40—10=30 毫升, 50-20=30 毫升, 毫升对应的光强度为 2. 千勒克斯。 30 5 25℃条件下, 植物的耗氧量为 20ml/ 小时,所以 25℃条件下,l 小时内呼吸作用放出的 CO2 量=20×0.8(呼吸商)=16 毫升。25℃,4 千 勒克斯时植物光合作用释放的 O2 总量为 50+20=70 毫升/小时,则需消耗 CO2 的速率为 70 毫升/小 时, 并且植物呼吸作用释放 CO2 速率为 16 毫升/小时, 则需从外界吸收 CO2 的速率=70-16=54 毫升/ 小时。在 25℃,4 千勒克斯光强度下,植物光合作用释放 O!的总速率=50+20=70 毫升/小时,在 15℃、4 千勒克斯光强度下,植物光合作用释放 O2 的总速率=40+10=50 毫升/小时,则 4 千勒克斯 光强度下,25℃与 15℃条件下植物通过光合作用释放 O!速率的比值为 70/50=1.4(倍),这个比 值也是生成葡萄糖量的比值。由于光合作用过程中需酶的参与,所以温度可通过影响酶的活性影 响光合作用的速率。 IV.高考题预测 高瞻远瞩 占尽先机 考情预测 预测 1:光合作用的影响因素 预测根据:光合作用实现了无机物与有机物之间的转变。为生态系统的正常运转提供了有机 物和能量保证,平衡了大气中 CO2 和 O2 浓度.使消费者有足够的 O2,而其产生的 CO2 则通过光合作 用形成了有机物,实现物质良性循环。而 CO2 浓度、温度、光照、水、肥条件则可影响光合作用, 使其无法正常进行,故研究光合作用的过程、意义,必须研究光合作用的影响因素,并且在光合 作用的影响因素方面,有很多方面可涉及各种类型的题目.对能力的要求较高。 命题角度预测:本知识点的考查多联系呼吸作用知识考查分析综合能力,以图、表、信息题 为主要考查方式,对其复习应注意光合作用与呼吸作用的过程联系及对比区别。 预测 2:光合作用有关的探究实验 预测根据:光合作用是自然界中十分重要的过程,对此过程人类是经过长时间的科学探究与 刻苦钻研努力才发现的,探究实验是近几年来考查考生能力的主要方式。例析、实验说明、实验 设计等题目的分值在 40%以上,在理综卷中可占 60%,故此探究过程是高考考查的重点、难点。 命题角度预测:对本知识点,以选择题形式出现,考查实验分析、说明能力;以简答题形式 出现,考查实验分析、实验设计及综合应用、语言、图表表述能力。 考点预测题 A 卷 基础经典预测题 (100 分 60 分钟) (315) 一、选择题(每题 5 分,共 50 分)

备考 1 测试考点 4、6 在油菜上选取健壮且叶龄相似的叶片数片,用直径为]cm 的打孔器避 开叶脉.打下小圆片 60 片放入水中,采取措施将叶片内的空气逐出.代之以水.充满水的叶子圆 片沉入水中。把下沉的叶子圆片连同水放置在黑暗处备用。取 6 只编号烧杯,各倒人 2mL 凉开水, 用玻璃管向 3,4,5,6 号烧杯内的凉开水各吹气数分钟,再向 6 只烧杯各放入叶圆片 lO 片,分 别置于不同光照和温度条件下,作如表 3 9 12 所示的处理: 表 3-9-1 2 杯号 1 2 3 4 0 6 光照强度/klx 1 5 5 15 5 15 5 温度/℃ 25 25 5 25 25 5 水 凉开水 凉开水

经吹气处理的凉开水

经吹气处理的凉开水

经吹气处理的凉开水

经吹气处理的凉开水

关于上述实验的叙述中,正确的是( ) ①向 3,4,5,6 号烧杯中的凉开水吹气,目的是增加水中的 CO2 含量②叶圆片最先上浮的烧 杯应是 5 号 ③本实验证明了光合作用速率受光照强度、温度、CO2 含量等外界因素的影响④实验 中 3 号与 5 号烧杯比较,可说明光合作用速率受光照强度的影响 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④ 1.A 点拨:考查光合作用。本试验证明了光合作用速率受光照强度、温度、CO2 含量等外界 因素的影响。3 号和 5 号比较,只能说明光合作用速率受温度的影响。 备考 2 测试考点 1、2、9 光合作用为几乎所有生物的生存提供了物质和能量来源,又为维持 大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定起了重要的作用。所以研究光合作用有着非常重要的意义。 下列对于光合作用的发现及过程和意义的叙述正确的是( ) A.普里斯特利通过将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内, 小鼠不死亡的实验证明了植物光合 作用可以产生氧气 B.光反应为暗反应二氧化碳的固定和三碳化合物的还原提供了必需的能量 C.光合作用为生物由水生到陆生、厌氧型到需氧型的进化提供必要的条件 D.在光反应中,叶绿体中色素的用途就是吸收光能 2.C 点拨:本题重在考查光合作用的发现历史、过程及意义。普里斯特利只是证明绿色植物 可以更新空气、没有证明产生的气体为 O2;C02 的固定阶段不需能量的参与;在光反应中,色素的 功能是吸收、传递、转化光能。 备考 3 测试考点 2、4、11 图 3—9-28 表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线, 该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的 CO2 吸收和释放的情况。 你认为图 3-9-29 中, 能代表细胞中发生的情况与曲线中 B 点相符的是( )

3.C 点拨:在图示中 B 点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等,即呼吸作用释放的 CO2 全 被光合作用利用,故只有 C 图能满足此要求。 备考 4 测试考点 2、7、9 图 3 一%30 是两类不同植物叶片部分结构的示意图。下列叙述合理 的是( ) A、甲是 C3 植物,CO2 中 C 的转移途径是:CO2→C3→(CH2O) B.乙是 C4 植物,CO2 中 C 的转移途径是:CO2→C4→C3 C.甲是 C4 植物,CO2 中 C 的转移途径是:CO2→C4→C3

D.乙是 C3 植物,CO2 中 C 的转移途径是:CO2→C3→C4 4.C 点拨:由 C4 植物结构可判断甲是 C4 植物,因为在甲植物体内,维管束的周围有花环形 结构,并且在维管束鞘细胞中有叶绿体,在 C4 植物中 C 的转移途径是 CO2→C4→C3→有机物。 备考 5 测试考点 1 德国科学家恩吉尔曼利用一极细光束,照在丝藻上,结果发现,经光束 照射部位有大量的好氧性细菌聚集在带状叶绿体周围。该实验不能证明的是( ) A.光合作用的过程中必须要有光能 B.光合作用的过程中有氧气释放出来 C.光合作用的过程是在叶绿体上进行的 D.在光合作用的过程中,CO2 是必需的原料 5.D 点拨:在恩吉尔曼实验中,有光部位和无光部位做对照可证明光合作用需光;利用能 否进行光合作用部位的结果对照说明光合作用可产生 02;利用有无叶绿体做对照可说明光合作用 的场所是叶绿体。但本实验没有涉及 CO2 的对照,故不能通过本实验说明光合作用需要 CO2。 备考 6 测试考点 1 1 叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积,叶面积指数越大, 叶片交错重叠程度越大。 3—9-31 表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用两个生理过程的关系。 图 下列叙述中,错误的是( )

A.A 点表示光合作用和呼吸作用强度相等 B.两条曲线围成的部分代表有机物的积累量 C.叶面积指数大约为 5 时,对农作物增产最有利 D.叶面积指数超过 7 时,农作物将减产 6.D 点拨:在光合作用大于呼吸作用时,农作物就积累有机物,反之则消耗有机物。由题中 图示可知,在叶面积指数超过 9 时,植物将减产。 备考 7 测试考点 2、4、6、11 在适宜的温度、水分和 CO2 条件下,分别测定强光和弱光时 不同植物的净光合作用量,如图 3-9-32。请据此判断,下列叙述不正确的是( )

A.该条件下,使植物吸收 CO2 量增加或减少的主要生态因素是光 B.植物在强光下的净光合作用量一定比弱光下高 C.同等光照条件下.玉米比小麦的净光合作用量高 D.大多数农作物都是喜阳植物 7.B 点拨:不同植物对光照强度所需的数值是不相等的,阳生植物需强光,故其在强光下的 光合作用强度大于在弱光下的光合作用强度,而阴生植物则相反,即在弱光下的光合作用强度要 大于在强光下的光合作用强度,故 B 项叙述是错误的。 备考 8 测试考点 6、1 1 在培养皿底部铺上棉花.豌豆的种子放在棉花上。实验过程与结果 如表 3—9 1 3 所示: 表 3—9-13 装置 甲 乙 丙 丁 场所 日光 日光 黑暗 黑暗 ) D.水 温度 23℃ 23℃ 23℃ 23℃ 棉花状态 潮湿 干燥 潮湿 干燥 数日后的现象 全部发芽 没有发芽 全部发芽 没有发芽

以上实验最能证明种子发芽需要( A.阳光 B.空气 C.温度

8.D 点拨:根据实验对照原则可知,光照与黑暗对种子萌发没有影响,温度都相同,则该实 验只能说明水对种子萌发有影响。 备考 9 测试考点 4、11 实验室里有三种植物细胞,分别取自植物的三种营养器官。在适宜的 光照、温度条件下。测得甲细胞只释放 CO2 而不释放 O2,乙细胞只释放 02 而不释放 CO2,丙细胞既 不释放 02 也不释放 CO2 以下叙述中错误的是( ) A.甲不可能取自于叶 B.乙不可能取自于根 C.丙可能是死细胞 D.甲可能取自于茎 9.A 点拨:甲细胞只释放 CO2 而不释放 O2,说明甲细胞进行呼吸作用,并且呼吸作用强度大 于光合作用强度,或只进行呼吸作用;乙细胞只释放 O2 而不释放 CO2,说明乙细胞光合作用的强 度大于呼吸作用强度;丙细胞既不释放 02,也不释放 CO2,说明丙细胞光合作用的强度等于呼吸作 用强度,或是死细胞。可见甲可能来自于根、茎、叶;乙只可能来自于叶;丙可能来自于叶或是 死细胞,故答案为 A,本题考查了对 知识的分析综合能力,对能力的要求较高。 备考 10 测试考点 1 1 图 3—9—33 的曲线表示一种绿色植物制造葡萄糖的速率,在其他条 件不变的情况下,若在 4d 中每天进行 24h 的人工照明,请指出该曲线是( )

10.B 点拨:4d 中用人工照明的方法使其进行光合作用,所以一天 24 小时中光合作用的速率 不变,符合曲线 B。 二、简答题(50 分) 备考 11 测试考点 2、3、11(22 分) 图 3—9 34 是发生在植物叶片细胞内的 A、B 两个生理 过程之间的关系示意图解。请据图回答:

(1)图中 A 和 B 分别表示植物的 和 两个生理过程。 如果 A 和 B 分别表示一种 细胞器,则 A 是 ,B 是 , (2)物质 a 与 b 分别是 、 ,而①过程需要在酶的作用下,经过 和 —两个过程最终生成 a 物质。 (3)②过程所发生的能量变化是 。③与④过程所发生的能量变化是 。 (4)在充足的光照条件下,③过程产生的 CO2 将会迅速用于①过程,原因是 。 11.(1)光合作用;呼吸作用;叶绿体;线粒体 (2)糖;氧气;CO2 的固定;三碳化合物(Ca) 的还原 (3)光能转变成电能, 电能转变成活跃的化学能; 稳定的化学能转变成活跃的化学能 (4) 因为在充足光照下,光合作用的速度高于呼吸作用的速度 点拨:本题重在考查光合作用与呼吸作用的联系。由图中信息可知 A 中进行光合作用的为叶 绿体,B 中进行呼吸作用的为线粒体,光合作用为呼吸作用提供了 O2 和有机物,则 a 为有机物.b 为 02。呼吸作用可产生 CO2。在光照充足条件下,CO2 浓度为限制性因素,故呼吸作用产生的 CO22 可迅速地被光合作用所利用。 备考 12 测试考点 2、 11(14 分) 小麦籽粒成熟过程中积累的糖类主要是依靠穗下第一张叶片 (旗叶)的光合作用供给的。有人做了这样一个实验(图甲),将旗叶包在一透明的袋中,袋中始终 保持 25℃及充足的 CO2,在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时,套环温度调节到 20℃.测定 30 分钟内透明袋中的 CO2 吸收量、叶片水分散失量。然后将基部套环温度调节到 5℃ 时,发现葡萄糖从旗叶向穗运输的过程被抑制,继续测定 30 分钟内透明袋中的 CO2 吸收量、叶片 水分散失量,测得的结果如图乙所示。请据图 3—9 35 回答:

(1)叶片基部温度变化对袋内叶片蒸腾作用 (填“有”或“无”)影响。 · (2)叶片基部处于低温(5℃)状态时,后 30 分钟,CO2 的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态是 否有关? 。理由是 。CO2 的吸收速率 下降的主要原因是 12(1)无 (2)无关;气孔关闭与叶片水分散失有关,在前后 30 分钟内的水分散失量不变,说 明气孔的开闭状况也不变;葡萄糖向穗的输送被抑制,叶片中的葡萄糖量增加,使光合作用过程 受抑制,所以 CO2 吸收量下降 点拨:影响光合作用的外界因素主要有 CO2 浓度、光照、温度等,影响蒸腾作用的因素主要 是气孔的开闭程度,所以叶片基部的温度变化与叶片的蒸腾作用无关。根据图乙可知,水分的散 失量在整个时间内基本不变,说明气孔的开闭情况也基本不变。CO2 的吸收速率取 决于光合作 用速率的高低。题目中改变的是叶片基部的温度,并不能改变叶片中酶的活性,只是通过有机物 的积累,从而使光合作用的 进行受抑制,所以 CO2 的吸收减少。本题着重考查了对具体事例 的分析能力,对能力要求较高。 备考 13 测试考点 6、8(14 分) 某生物课外活动小组进行“如何提高农作物产量”的研究性 学习活动。经他们研究后得出结论,但没有及时总结成文。请你根据所学的生物学知识帮助他们 完成以下结论: (1)在土壤方面:比较砂土、黏土、团粒土中生长的植物,较多的植物在 土中农作 物能获得高产。 (2)大量灌溉和大量施肥,不仅造成不必要的浪费,还会影响植物根系 和 等生理活动,从而影响产量。 (3)在利用光能方面:大棚的薄膜、温室的玻璃应选用 色透明的材料,使植物最大 限度地吸收光能。 (4)在温度控制方面:在气温较低的情况下,可采用白天适当提高温度,以促进 的 进行;在气温较高的情况下,可采用夜晚适当降低温度,以降低 的进行,确保温室和大棚农 作物产量的提高。 (5)利用二氧化碳方面:大棚种植农作物时.应采取 、施有机肥等多项措施,满足 植物对二氧化碳的需要。 13.(1)团粒(2)呼吸作用;渗透吸水(3)无 (4)光合作用;呼吸作用 (5)通风 点拨:本题是一实际应用类试题,光合作用的强度可影响农作物的产量,而水、肥、CO2 浓度、 光、温度可影响光合作用。在团粒的土壤中 02 较多,故可快速吸收大量矿质元素,使农作物增产, 利用同样的道理可对其他小题进行解答。 B 卷 综合应用创新预测题 (60 分 45 分钟) (315) 备考 1 (学科内综合题) 测试考点 6、 11(6 分) 将一株植物周围环境中的一昼夜温度变化(曲 线 D、光照变化(曲线Ⅱ)和植物吸收 CO2 变化(曲线Ⅲ)的数据绘成图 3—9-36。请回答: (1)植物在 段内制造有机物; 在此过程中, 连接光反应和暗反应的关键物质是 , 14 14 若提供给此植物 CO2,请写出在光合作用中产生的可能含有 C 的化合物(假定最终产物为糖 类) 。 (2)植物在曲线中 段积累有机物。 (3)曲线中 d 点时,植物体内 C3 化合物和 C5 化合物含量变化为(4)曲线在 a 处凸起.原因 是 。

1. (1)b~f; [H](或 NADPH); 3、 20) (2)c~e (3)Ca 化合物减少, 5 化合物增多 (4) ATP C (CH C 此时温度低,酶活性较低,呼吸作用弱 点拨:本题考查了光合作用的影响因素、光合作用的化学方程式,光合作用过程中的元素走 向,以及特殊情况下中间代谢产物的含量变化等众多知识点,该题是一章内综合题,对综合应用 能力要求较高。 点位置植物只进行呼吸作用, 点凸起主要原因是夜间降温限制了呼吸作用过程 a a 中酶的活性,从 b 点起已经有了光照,所以开始进行光合作用,但强度较弱,低于呼吸作用,所 以还表现出释放 CO2,C 点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等,既没有 CO2 的吸收,也没有 CO2 的释放。随光照强度继续增强,蒸腾作用也随之加强,为防止水分过分散失,气孔部分关闭,从 而也限制了 CO2 的吸收,使光合作用变化曲线在夏季的中午出现光合作用强度下降的现象,此时 光合作用强度的限制因素为 CO2 浓度,CO2 浓度减小,光强度较强,所以此时 C3 化合物的量下降, C5 化合物的量上升,直到 e 处停止有机物的积累,到 f 处光合作用停止。 备考 2 (学科内综合)题测试考点 4、1 1(10 分) 图 3—9-37 是在光照充足的条件下,温 度对光合作用和呼吸作用速率的影响。 (1)在温度为 左右时,光合作用与呼吸作用速率相等。若长期处于此条件下,植物为何 不能正常生长? (2)在温度为 时最有利于植物的生长.主要的原因是 。 (3)据图分析,与 作用有关的酶对高温更敏感。 (4)在 20℃~40℃范围内将光照强度降至很低时,将对植物产生什么影响? ,原因 是 。 2.(1)46℃;因为有机物净合成量为零(或有机物分解量等于合成量)。(2)30℃(或 30℃~ 35℃); 此时光合作用合成有机物的量与呼吸作用所消耗有机物的量差值最大 (3)光合 (4)有机 物分解大于合成(或植物不能生长);光照强度降低影响了光合作用;但呼吸作用仍在进行 点拨:本题考查了温度对光合作用、呼吸作用强度的影响。随温度的变化,光合作用强度的变 化较大,所以很容易造成呼吸作用强度大于光合作用强度,使植物出现在高温时消耗有机物的现 象。 备考 3 (实际应用题)测试考点 6、1 1(4 分) 图 3—9-38 为某成熟森林生态系统的植物叶 面积指数与光合作用生产有机物的总量、 干物质量和呼吸量的关系示意图。 (图中叶面积指数是指 单位表面积植物叶片的总面积数量。该数值越大,表示叶片交错覆盖的程度越大)。判断 a、b、c 三条曲线依次代表的三种物质量以及为保持林木最大的生产量应采取的措施分别应是( )

①干物质量 ②有机物的总量③呼吸量 ④禁止砍伐林木⑤适量砍伐林木,使林木保持合适 的密度 A.②①③、⑤B.①③②、④C.①②③、⑤D.②①③、④ 3.A 点拨:本题以较新的立意,考查了对森林的合理利用以及叶面积指数影响光合作用、呼 吸作用速率等知识点。随叶面积指数上升叶片交错覆盖的面积越大,单位叶面积上的平均光合作 用速率下降,而呼吸作用的速率上升,所以会导致总光合作用速率基本不变而呼吸作用总速率上 升,最终会导致植物体内有机物的总量会下降,在进行森林采伐时应进行合理采伐。 备考 4 (实验题)测试考点 4、9、1 1(8 分) 如图 3—9 39 所示的实验装置是用来研究碳 酸氢钠溶液的浓度对光合作用速率的影响。实验结果如图 3—9-40。

(1)叙述和解释当二氧化碳浓度增加时光合作用速率的变化(每分钟产生气体柱的长度)。 ①O%到 0.4%。②0.4%到 0.6%。

(2)叙述并解释当 NaHC03 浓度维持恒定时,放一些水蚤在气瓶中对产气速率的影响。 (3)本实验用蒸馏水做对照,你能否提出更好的对照? 4.解:(1)①当 CO2 浓度增加时,光合作用速率快速提高,为光合作用提供充足的 CO2,光 合作用所需要的其他因素不受限制;②光合作用速率有微小的增加,然后维持恒定.这是因为受 一些其他因素限制。(2)产气速率增加。水蚤呼吸时释放 CO2,增加水中 CO2 的浓度,从而提高光 合作用的速率。(3)将依乐得藻放在蒸馏水中(无 NaHC03)。 点拨:本题题干简单,但对识图能力要求较高,解答时应首先明确瓶 B 中的依乐得藻在光照 条件下, 利用 H20 及 NaHCO3 提供的 CCO2 进行光合作用并产生 O2 的生理过程, 而后观察图 B 中 NaHC03 与产气量问的关系图来分析第(1)问。解答第(2)问要明确水蚤为动物,异化作 用是消耗 O2,提 供 CO2,对实验设计,要求的对照实验必须是单一变量.为此最好是选择仅无 NaHCO3 而其他控制 变量都有。 备考 5 创新题-测试考点 4、11(8 分) 科学研究表明,环境因素会影响到植物体内有机物的 运输。为了研究温度对植物体内有机物运输的影响,有人设计在不同组合的气温与土温条件下, 14 用 CO2 饲喂甘蔗叶片,经过 12 小时光合作用后,测定饲喂叶、饲喂叶以上的植株部分、饲喂叶 14 以下的叶和茎秆、根部中的含 C 的光合产物分布情况,结果如图 3—9-41 所示。请据此回答: (1)在实验中起对照作用的是 组。 14 (2)本实验采用含有 C 的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子的转移途径,这种研究方法称 为 ;二氧化碳的碳原子在甘蔗体内的转移途径是二氧化碳 。 (3)以上实验,可得结论 。

5.(1)A(2)同位素标记法;四碳化合物(C4);三碳化合物(C3) (3)当土温高于气温时,甘蔗 光合产物运向根部的比例增大。反之,则减小 点拨:考查考生对实验题的分析能力和读图能力。A、B、C 三组实验中:A 组和 B 组有一条件 不同,A 组和 C 组也有一条件不同,而 B 和 C 有两组条件不同,所以 A 为对照组。用 CO2 追踪 C 原 子的转移途径,是运用到同位素标记法。因为植物甘蔗是 C4 植物,所以 C02 转移途径为:CO2→C4 →C3→(CH20),由 A、B 对照说明,当土温高于气温时,甘蔗光合产物运向根部的比例增大。由 A、 C 对照,说明当气温高于土温时,甘蔗光合产物运向根部比例减少。 备考 6(科学探究题)测试考点 6、11(12 分) 某学校的研究性学习小组对其附近的一个温 带湖泊进行了调查,其中一个项目是测量在冬季和夏季不同水层的温度和氧气含量,根据测量结 果和湖泊的情况绘制成的曲线图,如图 3—9-42 所示。请仔细分析后回答下列问题: (1)根据物理学原理,气体在水中的溶解度与温度呈反比关系,然而比较冬、夏两个季节中 表水层的氧气含量,夏季表水层中的氧气含量比冬季要多。其主要原因是,夏季表水层温 度 ,适宜藻类生长,通过藻类的 作用释放氧气使表水层中氧气含量增加。

(2)某小组在冬季和夏季分别取该湖泊 6 米水深的等量水且养殖数量相同、大小一致的鱼,在 各种非生物因素保持原状的条件下, 请预测鱼成活时间长的季节是 。 请说出你推侧的理由: ① ;② 。 6.(1)比冬季高;光合 (2)冬季;夏季比冬季水温高,鱼代谢旺盛,耗氧量大;6 米水深处 夏季比冬季水中含氧量低 点拨:把握题意:以两个图分别说明溶氧量与水深有 FC 的关系,且有冬、夏之别,读了之后, 一时很难理出头绪,不妨分别处理。夏季:浅层温度高,溶氧量低,深层相反;冬季:浅层温度

低,溶氧量高,深层相反。(1)夏冬季浅层含氧量均较高,题干告知夏季高于冬季“原因”所问的 引导性非常明确。(2)过 6 米处作横轴平行线分别与二曲线相交,再过各交点向横轴投影。易知: 6 米处冬季比夏季溶氧量高,冬季比夏季温度低。 备考 7 科学探究题测试考点 6、1 0、11(12 分) 小明的家邻近有一小片丛林和几家工厂, 以下 A、B、C 三个图形依次表示一天中丛林里水分消失、当地 CO2 的吸收和释放、当地附近大气 污染物质浓度的变化情况。若图 3—9-43 所表示与小明居所的环境相似,请依图回答问题(S 代表 面积): (1)由图 A 可见,SA-SB>0,其差值主要用于若 SA-SB <o,仅从外界环境推测,当日气温可能偏 高,或者从林地表土壤溶液的浓度

(2)图 B 中的 SⅢ-SⅡ>0,说明 (3)如果要这一小片丛林保持生长状态,SA 与 SB、sⅢ与 sⅡ应经常呈 的关系。 (4)小明原来有天还没亮时就在树丛小路上跑步的习惯,后来他更改了跑步的时间。 从环境因 素考虑,你认为原因是什么? 7.(1)光合作用等生命活动;大于植物根细胞中细胞液的浓度 (2)植物的光合作用效率大 于呼吸作用效率, 植物积累有机物 (3)sB-sA>O, Ⅲ-SⅡ>O(4)清晨空气中氧分压较低 C02 浓度较高, s 此时跑步对人体健康不利。 点拨:本题对能力的要求较高,题目以具体的事例设计了相应的曲线,并要求对图表进行详 细的分析,这加大了题目的难度。题中涉及的知识点有:植物的蒸腾作用、光合作用与呼吸作用 之问的关系,以及光合作用对环境保护的作用。植物吸收的水分绝大多数以蒸腾作用散失,只有 少量的参与各种生命活动,在气温偏高或土壤溶液浓度偏高时都会使植物通过蒸腾作用散失的水 分多于植物通过根系吸收的水分,而使植物发生萎蔫现象。一天中,白天植物积累有机物,晚上 消耗有机物,当积累大于消耗时说明植物体内的有机物含量逐渐增多。由图 B 和图 C 可以分析得 到清晨 O2 含量少.CO2 的浓度较高,所以选择清晨进行体育锻炼对身体是有害的。


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