新教材高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用3能量之源__光与光合作用学案必修1

这是一份新教材高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用3能量之源__光与光合作用学案必修1，共61页。
能量之源——光与光合作用


考点一　捕获光能的色素和叶绿体的结构

任务驱动　探究突破
任务1　对影响叶绿素合成因素的分析
(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中________合成叶绿素，叶片会________，离体叶绿素在强光下易分解。
(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关________的活性，一般叶绿素合成的最低温度是2～4℃，最适温度是30℃，另外，低温时叶绿素容易被破坏，叶子会变黄。
(3)矿质元素：叶绿素合成的必需元素，如氮、镁；叶绿素合成的辅助成分，如铁、铜是某些酶的活化剂。植物如果缺________后叶绿素都不能合成，叶子会变黄。
任务2　不同色素对光的吸收及应用分析
(1)不同色素对光的吸收
①叶绿体中的色素只吸收________，而对红外光和紫外光等________。
②叶绿素对____________________的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少，类胡萝卜素对________的吸收量大，类胡萝卜素不吸收红光。
(2)不同色素对光吸收的应用
①无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率________。
②叶绿素对________光吸收最少，因此________色塑料大棚中植物的光合效率最低。
任务3　研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养
科学思维
1．初生的植物，叶片呈黄绿色；长大后，变为深绿色；到了秋冬季节，便枯黄了，试分析其原因。






2．如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答：

(1)7时，光合作用强度较低，其限制因素主要是________________________________。
(2)与10时相比，12时叶肉细胞内C3含量________(填“增加”“减少”或“不变”)，其原因是________________________________________________________________________。
(3)该植物12时左右光合作用强度较低，从植物的适应性角度分析，导致这种现象出现的生理意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．哈密瓜盛产于新疆的哈密地区。在哈密地区农作物生长季节里，阳光充沛、昼夜温差大。分析回答：
(1)从影响哈密瓜生长的环境因素分析，哈密瓜特别甜的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如果你的家乡想种哈密瓜并使瓜甜，仅从光合作用的角度分析，你认为应当采取的措施有________________________________________________________________________。

考向分类　对点落实
　色素的种类及功能的综合考查
1．[经典高考]关于叶绿素的叙述，错误的是(　　)
A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用
C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
2．[经典高考]红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是(　　)
A．红枫叶片不含叶绿素
B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用
D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用

归纳总结
色素与叶片的颜色
正常
绿色
正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色
叶色
变黄
寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄
叶色
变红
秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色


3.[经典高考]在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是(　　)
A．红光，ATP下降
B．红光，未被还原的C3上升
C．绿光，[H]下降
D．绿光，C5上升
　根据吸收光谱确定光合色素的功能
4．[2021·河北衡水中学调研]下图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断，以下说法不正确的是(　　)

A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光
B．用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度
C．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加
D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470nm波长的光的利用量显著减少
5．[经典模拟]将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上，可获得该色素吸收光谱(图中的数字表示光的波长，单位为nm，暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)。则该色素是(　　)



A．类胡萝卜素B．叶黄素
C．胡萝卜素D．叶绿素a



高考必考教材实验(六)——绿叶中色素的提取和分离
任务驱动　探究突破
任务1　实验解读
(1)实验原理
①提取：绿叶中的色素能够溶于________而不溶于水，可用________等有机溶剂提取色素。
②分离：各种色素在________中溶解度不同，________的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。
(2)实验步骤
提取色素：称取5g绿叶，剪碎，放入研钵中→加入少量________和5～10mL________→研磨→过滤→将滤液收集到试管内并塞严试管口
↓
制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管________、长度略小于试管长度的滤纸条，将滤纸条一端剪去________，在距离剪角一端1cm处用________画一条细的横线
↓
画滤液细线：用________吸取少量的滤液，沿铅笔线均匀地________，待滤液干后，再重画________次
↓

分离色素：将适量的________倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入________中→用________塞紧试管口，装置如右图所示
↓
观察结果：滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带
任务2　研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养
(1)为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料？








(2)研磨时为什么要迅速？研磨时为什么还要加入少量的CaCO3和SiO2?










(3)盛放滤液的试管管口为什么要加棉塞？



(4)滤纸为什么需预先干燥处理？在制备滤纸条时，为什么将一端的两个角剪掉？



(5)为什么画滤液细线要直、细、匀，而且待滤液细线干燥后再重复画一到两次？




(6)在层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液液面？




(7)分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。



(8)如图是实验得到的色素在滤纸条上的分布图示，分析比较各种色素的含量及其在层析液中的溶解度的大小。








考向分类　对点落实

　教材实验的基础考查
1．[经典高考]下列用新鲜菠菜叶进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是(　　)
A．应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止色素被破坏
B．即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素
C．为获得10mL提取液，研磨时一次性加入10mL乙醇研磨效果最好
D．层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失
2．[经典高考改编]

为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体中的色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是(　　)
A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次
3．[2021·江苏淮安模拟]甲、乙、丙、丁四位同学，在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果。下列分析，错误的是(　　)


A．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液
B．乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多
C．丙可能是正确操作得到的理想结果
D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3
　教材实验的拓展考查
4．[2021·河北冀州中学段考]下图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述错误的是(　　)

A．提取色素时，要加入SiO2和CaCO3，并进行充分研磨
B．色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同
C．实验结果①可说明叶绿素合成需要光照
D．实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多
5．[经典高考]中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素

Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25℃)下进行实验，方法和结果如下表。

实验组号
叶绿素溶液/mL
调pH至
处理时间/ min
溶液颜色
①
3.0
Y
10
绿色
②
3.0
7.0
10
绿色
③
3.0
6.0
10
黄绿色
④
3.0
5.0
10
黄褐色
注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果，请回答问题。
(1)提取食用叶绿素的X应该为________________，原因是________________________________________________________________________。
(2)表中Y应该为________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于________食品，否则________________________________________________________________________。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[师说技巧]　明确题干信息，抓准自变量
题意明确提出：“探究pH对叶绿素稳定性的影响”，显然本实验的自变量是“pH”；据表中信息可以看出，因变量是色素的“颜色”；本实验采用设计pH梯度进行定量探究。分析表格可知，②③④组的pH相差1.0，可推断pH梯度值是1.0，因此实验组①的pH应是8.0。为保证实验结果的准确性，不同实验组叶绿素溶液的量及处理时间都要严格遵循等量原则和单一变量原则。

考点二　光合作用的探究历程及过程
任务驱动　探究突破
任务1　光合作用的过程分析
下图是光合作用过程，据图回答：

(1)色素的功能是______________。
(2)光反应
(3)暗反应
(4)反应式及元素去向的分析：
①反应式：(以生成C6H12O6为例)：
________________________________________________________________________。
②同位素标记元素的转移途径：
H：________________________________________________________________________。
C：________________________________________________________________________。
O：
(5)光反应中光能转化成的活跃化学能仅贮存于ATP中吗？
________________________________________________________________________。
(6)光反应产生的[H]与细胞呼吸产生的[H]是否为同一类物质？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
任务2　对环境因素改变引起物质含量动态变化的判断
(1)环境条件改变时光合作用中相关物质的含量变化
①分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。
示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化

②物质含量变化

条件
光照由强到弱，CO2供应不变
光照由弱到强，CO2供应不变
CO2供应由充足到不足，光照不变
CO2供应由不足到充足，光照不变
C3含量
____
减少
____
增加
C5
____
____
增加
____
[H]和ATP
的含量
减少
____
____
____
(CH2O)的
合成量
减少
增加
减少
增加
(2)连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析
①光反应为暗反应提供的[H]和ATP在叶绿体中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。
②持续光照条件下，会造成[H]、ATP的过度积累，利用不充分；光照和黑暗间隔条件下，[H]、ATP基本不积累，能够被充分利用；因此在光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量________。
例如：若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用，甲一直光照10分钟，黑暗处理10分钟；乙光照5秒，黑暗处理5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲____乙。
任务3　光合作用与有氧呼吸的比较

能量
变化
光合作用
有氧呼吸
光能→化学能(储能)
________________
实质
________________
分解有机物、释放能量，供细胞利用
场所
叶绿体
________________
条件
只在光下进行
有光、无光都能进行
联系


考向分类　对点落实
　教材经典实验的拓展考查
1．[经典模拟]下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述，正确的是(　　)

A．两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉
B．两实验均需要光的照射
C．两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照
D．两实验均可证明光合作用的产物有氧气
2．下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较，不正确的是(　　)

A．Y2的质量大于Y3的质量
B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C．②中水的质量大于④中水的质量
D．试管①的质量大于试管②的质量
　光合作用中的经典实例拓展
3．[海南卷]将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法，正确的是(　　)
A．离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气
B．若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生
C．若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生
D．水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量
4．[海南卷]某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是(　　)



A．a、b和dB．a、c和e
C．c、d和eD．b、c和e
5．[经典高考]为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是(　　)
A．光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B．光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
C．黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D．黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
　光合作用过程中条件改变中间产物含量的变化
6．(多选)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内可能发生的现象是(　　)
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降
D．NADPH/NADP＋比值下降
7．[全国卷]在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。回答下列问题。

(1)图中物质A是________(C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________(低、高)。
(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(高、低)，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

方法技巧
利用模型法分析光合作用中物质含量的变化

(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。
(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP含量变化是一致的。
(3)具体分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”(C3产生于CO2的固定，消耗于C3的还原；C5产生于C3的还原，消耗于CO2的固定)，才能避开试题陷阱。
　光合作用过程的综合考查
8．(多选)某科学家用分离的叶绿体进行下列实验：先将叶绿体浸泡在pH＝4的溶液中，使类囊体空腔中的pH为4。然后将此叶绿体转移到pH＝8的溶液中，结果此叶绿体在黑暗中就能合成ATP。据此推测，下列说法正确的是(　　)
A．植物叶片中的叶绿体在光照和黑暗的条件下都能产生ATP
B．此叶绿体在黑暗中合成ATP的原因是类囊体内外存在H＋梯度
C．叶绿体光下产生ATP，其中光照的作用可能是使类囊体内外产生H＋梯度
D．此叶绿体在黑暗中合成ATP的同时不会释放氧气
9．[2021·青岛质检]下图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①②表示相关过程，A、B表示两种气体物质

A．过程①表示光反应，过程②的场所是叶绿体基质
B．物质A表示O2，物质B表示CO2
C．过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能
D．过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的[H]和ATP
10．[2017·全国卷Ⅱ，29]下图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。

据图回答下列问题：
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是____________、______________、______________、______________，[H]代表的物质主要是________________。
(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是________________________________________________________________________。

考点三　影响光合作用的因素及在生产上的应用
任务驱动　探究突破
任务1　光合作用强度的表示方法
1．含义：植物在单位时间内通过光合作用制造______的数量。
2．两种表示方法
(1)单位时间内原料的______。
(2)单位时间内产物的______。
任务2　影响光合作用的因素有哪些
1．内部因素
(1)与植物自身的遗传特性(如植物品种不同)有关，以阴生植物、阳生植物为例：如图所示。

(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数、________及酶等也会影响光合作用，如图所示。

2．外部因素
(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析

因素
原理
图像
应用
光照强度
影响______阶段，制约ATP及______的产生，进而制约暗反应

欲使植物生长，必须使光照强度大于光补偿点
温室大棚适当提高________可以提高光合作用速率
二氧化碳浓度
影响______阶段，制约____的生成

大气中______过低时(OA段)植物无法进行光合作用
①大田中增加空气流动，以增加______，如“正其行，通其风”
②温室中可增施有机肥，以增大______
温度
通过影响______进而影响光合作用(主要制约暗反应)

①大田中适时播种
②温室中，增加________，保证植物有机物的积累
必需矿质元素
可通过所构成的与光合作用相关的化合物，对光合作用产生直接或间接影响(如K＋可影响光合产物的运输和积累)


①合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率
②施用有机肥，有机肥被微生物分解后既可补充______又可提供各种矿质元素
(2)多因子对光合速率的影响

①曲线分析：
P点：限制光合速率的因素应为________坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。
Q点：横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。
②应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高________，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加________浓度，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。

考向分类　对点落实
　影响光合作用因素的模型分析
1．[2020·福建厦门期末]取若干长势相同的绿色植物，随机分成三组，分别置于密闭透光玻璃罩内进行实验，一段时间后，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．本实验中CO2的变化不影响光合作用强度
B．光照强度为a时，光合作用强度很弱
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
2．(多选)在适宜的温度和CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶肉细胞的生理指标如表所示。下列分析不正确的是(　　)

物种
指标　　　　　
马尾松
苦槠
石栎
青冈
光补偿点(千勒克斯)
7
3
1.5
1
光饱和点(千勒克斯)
11
6
3.3
2.5
(光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强。光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强)
A．光强大于7千勒克斯，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体
B．光强小于6千勒克斯，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素主要是CO2浓度
C．森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量
D．在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大，青冈的种群密度将会增加
　影响光合作用因素的综合考查
3．[2021·河北衡水中学一模]植物叶肉细胞的叶绿体基质中有R酶，既能与CO2结合，催化CO2与C5反应生成C3，也能与O2结合，催化C5的分解。CO2和O2在与R酶结合时具有竞争性相互抑制。下列分析正确的是(　　)
A．植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体内膜上
B．R酶催化CO2与C5反应时需要[H]和ATP
C．增大CO2浓度后，植物叶肉细胞内的C3/C5的值增大
D．增大O2/CO2的值，有利于提高植物的净光合速率
4．[经典高考]为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：
A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%。
B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。
C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。
D组(对照组)：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题：
(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量________(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是____________________________________；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不
　需要____________，这些反应发生的部位是叶绿体____________。
(2)A、B、C三组处理相比，随着______________的增加，使光下产生的______________________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。
题后反思
各种环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合起作用，但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓关键因子。
在分析多因子对光合作用的影响时，首先要识别坐标中有几个因子，它们是如何影响代谢过程的，更重要的是，能对多条曲线进行对比，通过对比说明问题。对比时，要注意学会消除多变量，使多变量转换成单一变量。



考点四　光合作用与细胞呼吸的关系及相关实验探究
任务驱动　探究突破
任务1　光合作用与细胞呼吸之间的联系

(1)物质方面
C：CO2(CH2O)C3H4O3CO2
O：H2OO2H2O
H：H2O[H](CH2O)[H]H2O
(2)能量方面
光能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能
任务2　在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的测定与计算

(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示________。
(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示________。
(3)根据光合作用和呼吸作用的反应式进行计算：
光合作用：6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O
有氧呼吸：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
①光合作用释放6molO2需要消耗12molH2O。
②光反应阶段，12molH2O光解产生24mol [H]，在暗反应中用于还原6molCO2，并产生6molH2O。
③每分解1molC6H12O6，需要消耗6molO2，产生6molCO2。
④真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：
a．光合作用产生的O2量＝实测的O2________＋细胞呼吸消耗的O2量。
b．光合作用固定的CO2量＝实测的CO2________＋细胞呼吸释放的CO2量。
c．光合作用制造的葡萄糖量＝葡萄糖的________＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。
(4)光合速率与呼吸速率的常用表示方法：

真正光
合速率
O2__________速率
CO2固定速率
有机物________速率
净光合
速率
O2释放速率
CO2______速率
有机物积累速率
呼吸
速率
黑暗中O2______速率
黑暗中CO2
______速率
有机物消耗速率
(5)下列为叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化图示，据图判断生理过程。


图①：表示黑暗中，只进行________。
图②：表示细胞呼吸速率______光合作用速率。
图③：表示细胞呼吸速率______光合作用速率。
图④：表示细胞呼吸速率______光合作用速率。
(6)叶绿体吸收CO2的量属于真正光合作用还是净光合作用？________。
(7)光合速率的测定方法
①绿色组织在______条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数值为呼吸速率。
②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。
③表观(净)光合速率的测定方法。(如下图)

a．条件：整个装置必须在光下。
b．NaHCO3溶液的作用：玻璃杯中的NaHCO3溶液保证了容器内______浓度的相对恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。
c．植物光合速率指标：植物光合作用释放______，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴______移。单位时间内水滴______移的体积即是表观光合速率。
任务3　光合作用、细胞呼吸曲线中关键点的移动

(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应向____移，反之向____移。
(2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点B应向____移，反之向____移。
(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向____移动。





考向分类　对点落实

　光合作用与细胞呼吸过程的联系
1．下图甲、乙分别表示真核细胞中的某种结构，a、b表示有关化学反应。下列说法错误的是(　　)

A．a产生的[H]不能参与b
B．能进行a的细胞一定能进行b
C．甲、乙产生的ATP都能用于各项生命活动
D．甲的外侧和乙的内侧基质中都存在着少量DNA
2．[2020·湖南益阳期末]下图所示为叶肉细胞内氢元素的部分转移路径，其中[H]是还原型辅酶Ⅰ或Ⅱ，①～④表示生理过程。下列相关叙述，正确的是(　　)
H2O[H]C6H12O6[H]H2O
A．图中①③④过程均发生在生物膜上，也都伴随ATP的合成
B．图中③过程在无氧条件下不能进行，该过程的产物还有丙酮酸
C．图中②过程消耗高能磷酸化合物，[H]还原的物质是五碳化合物
D．图中④过程消耗氧气，释放较多的能量，且有一部分转化成热能
　光合速率、呼吸速率的判断及相关计算
3．(多选)在一定浓度的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，结果如下表，下列有关说法，正确的是(　　)


光合速率与
呼吸速率相
等时光照强
度(千勒克司)
光饱和时光照强度(千勒克司)
光饱和时CO2吸收量(mg/100cm2叶·小时)
黑暗条件下CO2释放量(mg/100cm2叶·小时)
A植物
1
3
11
5.5
B植物
3
9
30
15
A.与B植物相比，A植物是在弱光照条件下生长的植物
B．当光照强度超过9klx时，B植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗反应跟不上光反应
C．当光照强度为9klx时，B植物的总光合速率是45mgCO2/100cm2叶·小时
D．当光照强度为3klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为4mgCO2/100cm2叶·小时
4．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器将叶片打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即烘干处理并测得圆片干重为A，乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内，丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照。乙组和丙组其他条件一致，一小时后，测得乙装置内圆片干重为B，丙装置内圆片干重为C。下列叙述正确的是(　　)
A．C－A为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率
B．C－B为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率
C．A－B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率
D．实验过程中，乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定
5．[2021·河北景县调研]下表是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)测定的夏季某池塘不同深度水体中初始平均氧浓度与24小时后平均氧浓度，并进行比较计算后的数据。下列有关分析正确的是(　　)

水深(m)
1
2
3
4
白瓶中O2浓度(g/m3)
＋3
＋1.5
0
－1
黑瓶中O2浓度(g/m3)
－1.5
－1.5
－1.5
－1.5
A.水深1m处白瓶中水生植物24小时制造的O2为3g/m3
B．水深2m处白瓶中水生植物不能进行水的光解但能进行C3的还原
C．水深3m处白瓶中水生植物产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体
D．水深4m处白瓶和黑瓶中的水生植物均不进行光合作用
6．[2021·甘肃静宁一中高三模拟]如图表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时(其他条件不变且适宜)，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。下列有关说法，错误的是(　　)

A．光照强度由a到d时，叶肉细胞净光合速率增加
B．光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率
C．若光照强度长期为c，该绿色植物不能正常生长
D．光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2
　光合作用、细胞呼吸相关曲线中关键点的移动问题


7．[经典模拟]已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，如图表示30℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是(　　)

A．下移、右移、上移B．下移、左移、下移
C．上移、左移、上移D．上移、右移、上移
8．(多选)如图所示，在图甲装置A与装置B中敞口培养相同数量的小球藻，以研究光照强度(其他条件均为最适)对小球藻产生氧气的影响。装置A的曲线如图乙。据图分析，下列叙述正确的是(　　)

A．P点处产生的ATP可用于暗反应
B．适当降低温度，P点将下移
C．在图乙上绘制装置B的曲线，Q点应右移
D．降低CO2浓度时，在图乙上绘制装置A的曲线，R点应向左下方移动
　光合作用和细胞呼吸关系的综合考查
9．[2021·河北省枣强中学高三月考]将某绿色植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1)，在早6h移至阳光下，日落后移到暗室中，持续测量两种气体的相对含量，其变化情况如下图所示(两条曲线在20h前沿水平虚线上下对称)。下列有关叙述中，正确的是(　　)

A.只有在8h时光合速率＝呼吸速率
B．在9～16h之间，光合速率＞呼吸速率，O2浓度不断上升
C．该植物体内17h有机物积累量＜19h有机物积累量
D．该植物从20h开始进行乳酸发酵
10．[2017·北京卷，2]某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图。据此，对该植物生理特性理解错误的是(　　)

A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B．净光合作用的最适温度约为25℃
C．在0～25℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D．适合该植物生长的温度范围是10～50℃
11．(多选)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述正确的是(　　)

A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型
B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型
C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度
12．[经典高考]某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题。

(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为________。CO2浓度在a～b之间时，曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。
(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是________。
(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。
(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑________这一因素的影响，并采取相应措施。
[题后归纳]
光照强度、二氧化碳浓度与光合速率的关系曲线


(1)解答有关光合作用的坐标曲线题时，要注意对“四点三趋势”(起点、折点、交点和终点以及升、平、降三种变化趋势)的生物学意义的分析，命题者常从这些特征性的地方作为命题的切入点。
(2)光合总产量和净产量的常用判断方法：若CO2的吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量；光下植物对CO2吸收量、O2的释放量和有机物的积累量都表示净产量；光合作用对CO2固定量、O2的产生量和有机物的制造量表示光合总量。

[网络建构提升]

[长句应答必备]
1．叶绿体中4种色素对光的吸收情况是：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
2．四种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
3．光反应阶段的两项重要变化是：叶绿体中的色素吸收光能，将H2O分解成[H]和O2，同时将ADP和Pi转化成ATP。
4．暗反应阶段的重要过程是：CO2的固定和C3的还原等过程。,5.光照突然停止，其他条件不变，C3和C5含量的变化是：C3上升，C5下降。
6．表述CO2中碳原子的转移途径是：CO2→C3→糖类。
7．光照强度：直接影响光反应的速率，光反应产物[H]和ATP的数量多少会影响暗反应的速率。
8．温度：影响光合作用过程，特别是影响暗反应中酶的催化效率，从而影响光合速率。
9．CO2浓度：是暗反应的原料，CO2浓度高低直接影响光合速率。
10．矿质元素：直接或间接影响光合作用，例如镁是叶绿素的组成成分，氮对酶的含量有影响，磷是ATP的组成成分。
11．光合速率与呼吸速率的关系：(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。(3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
[示例]
1．叶绿体中4种色素对光的吸收情况是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．光反应阶段的两项重要变化是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．暗反应阶段的两项重要过程是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．光合作用过程中CO2所含碳原子的转移途径是__________________。


[等级选考研考向]


1．[2020·浙江7月选考]将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是(　　)

A．测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率
B．若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大
C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B～C段对应的关系相似
D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A～B段对应的关系相似


2．[2019·江苏卷，17]如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是(　　)
A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素
B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
3．[2019·天津卷，4]叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成，其叶绿体基粒类囊体减少，光合速率减小，液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是(　　)
A．红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B．两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C．两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D．红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
4．[2020·山东卷，21]人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。

(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是______________________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为________。
(2)若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将________(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是
________________________________________________________________________。
(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是________________________________________________________________________。
(4)干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________________。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
5．[2020·江苏卷，27]大豆与根瘤菌是互利共生关系，如图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：

(1)在叶绿体中，光合色素分布在________________上；在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和____________。
(2)如图所示的代谢途径中，催化固定CO2形成3­磷酸甘油酸(PGA)的酶在________中，PGA还原成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于________。
(3)根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成________键。
(4)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自________；根瘤中合成ATP的能量主要源于________的分解。
(5)蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
6．[2019·浙江4月选考，30]回答与光合作用有关的问题：
(1)在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有0.1%CO2的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液，短期内小球藻细胞中3­磷酸甘油酸的含量会__________。为3­磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是______________________。若停止CO2供应，短期内小球藻细胞中RuBP的含量会______________。研究发现Rubisco是光合作用过程中的关键酶，它催化CO2被固定的反应，可知该酶存在于叶绿体____________中。
(2)在“光合色素的提取与分离”活动中，提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条自上而下两条带中的色素合称为___________。分析叶绿素a的吸收光谱可知，其主要吸收可见光中的____________光。环境条件会影响叶绿素的生物合成，如秋天叶片变黄的现象主要与_____________抑制叶绿素的合成有关。
7．[2019·江苏卷，28]叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题：

(1)合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息________到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是________。
(2)进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在________上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3－Ⅰ)，C3－Ⅰ还原为三碳糖(C3－Ⅱ)，这一步骤需要________作为还原剂。在叶绿体中C3－Ⅱ除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为________。
(3)作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有________(填序号)。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3－Ⅱ输出速度
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
(4)光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体________。
[国考真题研规律]
1．[2019·全国卷Ⅰ]将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g，其增加的质量来自于(　　)
A．水、矿质元素和空气B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤D．光、矿质元素和空气
2．[2017·全国卷Ⅲ，3]植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是(　　)
A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
D．叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
3．[2016·全国卷Ⅱ，4]关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　)
A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的
4．[2020·全国卷Ⅲ]参照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。

反应部位
(1)________
叶绿体的类囊体膜
线粒体
反应物
葡萄糖
/
丙酮酸等
反应名称
(2)________
光合作用的光反应
有氧呼吸的部分过程
合成ATP的能量来源
化学能
(3)________
化学能
终产物(除ATP外)
乙醇、CO2
(4)________
(5)________
5.[全国卷Ⅰ，节选]农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：
(1)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________(答出2点即可)。
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是________，选择这两种作物的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

作物
A
B
C
D
株高/cm
170
65
59
165
光饱和点/μmol·m－2·s－1
1200
1180
560
623
6.[2019·全国卷Ⅱ，31节选]回答下列与生态系统相关的问题。
(2)通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内____________________；C与B的差值表示这段时间内________________________；A与B的差值表示这段时间内____________________。
7．[2018·全国卷Ⅰ，30]甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。

回答下列问题：
(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是__________。
(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。
(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________________________________________________________________________
(填“O2”或“CO2”)不足。
8．[2018·全国卷Ⅱ，30]为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：

(1)从图可知，A叶片是树冠________(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的______________反应受到抑制。
(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是____________。
9．[2018·全国卷Ⅲ，29]回答下列问题：
(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的__________________上，该物质主要捕获可见光中的__________________。
(2)植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均________。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度________(填“高”或“低”)。
温馨提示：请完成课后定时检测案10
课后定时检测案11
微专题　考能升格专项练
高考必考重点内容——“细胞代谢”年年考
专训一　“热点题型技巧化”系列——坐标图解类
[解题模板]　坐标图中，多以时间、位置、温度等易测量的因素为横坐标，以事物的某种性质为纵坐标，以曲线图或直方图表示事物变化及性质间的相互关系，常用来分析生命现象，从而揭示生物体结构、代谢、生命活动以及与生态环境相互作用的关系等方面的本质特性。
[解题技巧]　
(1)曲线坐标：

(2)直方坐标：


　为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3d后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉的含量。结果如下图：

(1)光合作用暗反应利用光反应产生的ATP和__________，在________________中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率________。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是________。
(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中________增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，________降低，进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会__________光合作用。
(5)有一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测________________叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________则支持上述推测。


1．下图1是对酶的某种特性的模型解释，图2～7是用某种酶进行有关实验的结果，据图判断下列说法：




(1)图1和图7都可说明酶作用的专一性，其中b为麦芽糖。(　　)
(2)图5说明该酶的化学本质为蛋白质，其基本单位为氨基酸。(　　)
(3)图2说明酶具有高效性，且酶能改变化学反应的平衡点。(　　)
(4)图3、图4说明了反应溶液中温度/pH的变化不影响酶作用的最适pH/最适温度，其中A点的pH为7，B点的温度为35℃。(　　)
(5)图3和图4中温度和pH对酶的影响机理是完全一样的。(　　)
(6)图3中，温度由30℃→37℃变化过程中，酶的活性先升高后降低。(　　)
(7)图4中，温度从O→B变化过程中，酶的活性逐渐降低。(　　)
(8)图6能说明Cl－是该酶的激活剂，而Cu2＋是该酶的抑制剂。(　　)
(9)若在图6中的D点时增加酶的浓度，则反应速率不变。(　　)
2．细胞内糖的分解代谢过程如下图所示，判断下列叙述的正误：

(1)植物细胞能进行过程①和③或过程①和④。(　　)
(2)真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②。(　　)
(3)动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多。(　　)
(4)乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]，所以在无氧呼吸过程中无[H]积累。(　　)
(5)真核细胞中过程①产生的[H]可在线粒体基质中与氧结合生成水。(　　)
(6)在酵母菌的无氧呼吸过程中发生了图示过程①和④，被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中，因为酒精是不彻底的氧化产物。(　　)
(7)叶肉细胞在光照下进行光合作用，而不进行图示中①②。(　　)
3．下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为甲、乙、丙、丁时，CO2释放量和O2吸收量的变化。判断下列相关叙述的正误：

(1)甲浓度下，细胞呼吸的产物除CO2外，还有乳酸。(　　)
(2)甲浓度下最适于贮藏该器官。(　　)
(3)乙浓度下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多。(　　)
(4)丙浓度下，细胞呼吸产生的ATP最少。(　　)
(5)丁浓度下，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，产物中的CO2全部来自线粒体。(　　)
(6)丁浓度下，有氧呼吸与无氧呼吸强度相等。(　　)
(7)丁浓度后，细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化。(　　)
4．下图1表示某高等植物的叶肉细胞的甲、乙两个重要生理过程中C、H、O的变化，图2表示在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%的环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，该叶肉细胞暗反应中C3和C5化合物相对浓度的变化趋势。请判断下列相关叙述的正误：

(1)图1甲中水在类囊体薄膜上被消耗，乙中水的消耗与产生都在线粒体内膜。(　　)
(2)图1甲中可发生CO2→C3→C6H12O6，在乙中则会发生C6H12O6→丙酮酸→CO2。(　　)
(3)图1甲、乙均能发生能量转换，光能转变成化学能发生在甲中，化学能转变成光能发生在乙中。(　　)
(4)图2中A、B物质的动态变化发生的场所和图1甲生理过程所发生的场所相同。(　　)
(5)图2中物质A为C5化合物，B为C3化合物。(　　)
(6)图2中将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累。(　　)
(7)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的低。(　　)
(8)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的低。(　　)
5．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。获得实验结果如下图，请判断相关叙述：


(1)图甲中的b点对应图乙中的B点，此时细胞内的气体交换状态对应图丁中的①。(　　)
(2)到达图甲中的d点时，玻璃罩内CO2浓度最高，对应图乙中的D点，而此时细胞内气体交换状态对应图丁中的④。(　　)
(3)图乙中的H点对应图甲中的g点，此时细胞内的气体交换状态对应图丁中的④。(　　)
(4)有机物开始合成至合成终止分别对应图甲中的d→h段、图乙中的D→H段，图丙中的B′→I′段。(　　)
(5)图丙中的A′B′段C3含量较高，其主要原因是无光照，不能进行光反应，不能产生[H]和ATP，C3不能被还原成C5。(　　)
(6)图丙中的G′点与F′点相比，叶绿体中[H]的含量较高。(　　)
(7)图丙中的C′D′段出现的原因可能是由于上午该地区天气暂时由晴转阴。(　　)
(8)F′G′段C3化合物含量下降的原因是气孔闭合程度加大，缺少CO2，CO2固定受阻，而原有C3化合物不断被消耗。(　　)
(9)经过这一昼夜之后，该植物体的有机物含量会减少。(　　)
6．下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变化的示意图。图丙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积)，请判断下列相关叙述的正误：


(1)由甲图可知，在温度为30℃条件下，植物生长状况达到最佳。(　　)
(2)由甲图可知，与细胞呼吸有关的酶对高温更为敏感，温度只会影响光合作用的暗反应阶段。(　　)
(3)若已知乙图是在30℃条件下绘制而成的曲线，如果温度改变为45℃，图中a点上移，b点右移，c点左移，d点上移。(　　)
(4)乙图中当缺O2时a点下降；缺Mg时b点右移；如果从c点开始增加环境中的二氧化碳浓度，则d点向下方移动。(　　)
(5)乙图中b点时叶肉细胞中产生ATP的细胞器有细胞质基质、叶绿体和线粒体。(　　)
(6)乙图中c点之后，光合作用的限制因素可能是CO2和温度等，可以通过适当增加CO2浓度来提高光合作用强度。(　　)
(7)乙图中的纵坐标数值即为丙图中的m4。(　　)
(8)在乙图中a、b、e、f任意一点，丙图中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0。(　　)
(9)在图甲中的40℃和图乙中的b点时，丙图中有m1＝n1＝m4＝n4。(　　)
专训二　“规律方法专题化”系列——数据计算类
[解题模板]　计算题的考查核心在于通过定量计算考查学生对相关概念、原理和生理过程的理解和掌握程度。定量计算题的取材主要涉及酶促反应速率、光合速率、呼吸速率、总光合速率和净光合速率等方面的内容。
[解题技巧]　

第一步
第二步
第三步
明确知识体系，找准原理依据。
理顺数理关系，确定计算方法。
准确计算，回归要求，注意单位。

　将生长状况相同的某种植物的叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h(光照强度相同)，测其重量变化，得到如下数据。由此可以得出的结论是(　　)

组别
一
二
三
四
温度(℃)
27
28
29
30
暗处理后重量变化(mg)
－1
－2
－3
－1
光照后与暗处理前




重量变化(mg)
＋3
＋3
＋3
＋1
注：净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率。
A．该植物光合作用的最适温度是27℃
B．该植物呼吸作用的最适温度是29℃
C．27～29℃的净光合速率相等
D．30℃下实际光合速率为2mg·h－1
思维流程　

明体系·找原理
(1)暗处理时进行的生理过程：________；光照时可进行________________________________。
(2)表中第三行变化数据是相对于________的变化，而第四行的变化数据是相对于________的变化。
(3)净光合速率＝________________________________________________________________________。
理关系·定方法
(1)表中第三行变化数据的绝对值反映________强度。
(2)第四行的变化数据的绝对值____(填“能”或“不能”)反映净光合作用强度。
(3)若暗处理前、暗处理后和光照处理后叶片重量相对值分别用如下柱状图表示，则请在图中标绘出暗处理后重量变化量和光照后与暗处理前重量变化。

答案：如图所示


准计算·归要求
(1)27℃、28℃、29℃和30℃时的细胞呼吸速率分别为____________________。
(2)27℃、28℃、29℃和30℃时的总光合速率分别为____________________。
(3)该植物光合作用和呼吸作用的最适温度大约都是______，27～29℃下的净光合速率是________。

1．将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx光照和黑暗条件下的光合作用和细胞呼吸，结果如图。据图所做的推测中，正确的是(　　)

A．该叶片在20℃、10klx的光照强度下，每小时光合作用固定的CO2量为8.25mg
B．该叶片在5klx光照强度下，10℃时积累的有机物比20℃时的少
C．该叶片在10℃、5klx的光照强度下，每小时光合作用所产生的O2量是3mg
D．通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比
2．用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析合理的是(　　)

透光玻璃瓶甲
透光玻璃瓶乙
不透光玻璃瓶丙
4.9mg
5.6mg
3.8mg
A.丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是线粒体内膜
B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1mg
C．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低
D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用制造的氧气量约为0.7mg
3．下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X处。30min后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。请判断下列说法的正误：

(1)若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光合作用速率为0.8mL/h。(　　)
(2)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，30min后，要使水滴维持在位置X处，针筒的容量需向左调节。(　　)
(3)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20℃、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X处，则在有光条件下该植物的实际光合作用速率是0.5mL/h。(　　)
(4)假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的暗反应阶段。(　　)
(5)如果在原实验中只增加光照强度，则针筒容量仍维持在0.6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL的读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可说明：在上述条件下，限制光合作用速率的主要因素不是光照而是温度。(　　)
4．某研究小组进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的光合、呼吸曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收速率的变化曲线；图3为适宜CO2浓度条件下，温度和光照强度对该植物CO2吸收速率的影响曲线。请结合图像判断下列说法的正误：



(1)图1中的虚线表示呼吸速率随温度变化的情况，当温度达到55℃时，植物不再进行光合作用。(　　)
(2)图1中，因40℃与60℃时，CO2的吸收量均为0，所以二者的生理代谢状态相同，图2中与图1的F点生理状态相同的点有4个。(　　)
(3)图1中在温度为30℃时，叶肉细胞内的[H]用于与O2结合形成水和还原三碳化合物。(　　)
(4)图2中实验开始3h内和在6h时叶肉细胞产生ATP的场所相同。(　　)
(5)图2中在18h时叶肉细胞中CO2的移动方向为由线粒体到叶绿体，在30h时叶绿体内的ATP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质。(　　)
(6)图2中由12时到18时叶绿体内C3含量增加。(　　)
(7)图2中叶绿体利用CO2速率最大的时刻是36h时，前24小时平均光照强度小于后24小时的平均光照强度。(　　)
(8)图2中有机物积累最多的时刻在42h时。经过连续48h的培养，与0h相比，48h时该植物的有机物量增加。(　　)
(9)图3中E点时，25℃条件下产生的氧气量等于15℃条件下产生的氧气量。(　　)
(10)依据图3分析，若图2所示实验温度为15℃，现若将温度调整为25℃条件下保持恒温，其他条件不变，则图2中6h时的光照强度为2klx。(　　)

课堂互动探究案3
高效课堂　师生互动提考能
考点一
【任务驱动　探究突破】
任务1　(1)不能　发黄　(2)酶　(3)氮、镁、铁、铜
任务2　(1)可见光　不吸收　红光和蓝紫光　蓝紫光　(2)最高　绿　绿
任务3　
1．提示：嫩叶中叶绿素较少，叶绿素的绿色不足以遮盖类胡萝卜素的颜色，叶片呈黄绿色；随着植物的生长发育，合成叶绿素的能力增强，叶绿素增多，遮盖了类胡萝卜素的颜色，叶片呈深绿色；秋冬季节，叶绿素大量分解，遮盖不住类胡萝卜素的颜色，叶片呈黄色。
2．解析：(1)7时，光照较弱，光合作用强度较低。(2)夏季晴朗的白天，光照过强，光合作用强度较低的原因是CO2供应不足，其原因最可能是温度过高，导致气孔关闭。(3)从植物的适应性角度分析，夏季晴朗的白天，由于蒸腾作用过于旺盛，水分散失增多，因此出现气孔关闭，以减少水分的散失。
答案：(1)光照强度
(2)减少　光照过强，气孔关闭，CO2供应不足
(3)气孔关闭，以减少水分的散失
3．解析：(1)哈密地区位于我国的高纬度地区(夏季的白天长)，阳光充足，而且光照强，所以哈密瓜植株的叶片进行光合作用的时间长，光合作用的强度大，积累的糖类自然就会很多。哈密地区夜间温度比较低，哈密瓜植株的细胞呼吸相对比较弱，消耗的糖类物质就会比较少，这样，哈密瓜内积存的糖类比较多。哈密瓜细胞内的糖类在有关酶的催化作用下，最终转化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特别甜。(2)如果自己的家乡想种植哈密瓜并使瓜甜，就要模仿哈密地区的自然条件，创造类似的生态环境，如采取白天适当增加光照时间和光照强度，而夜间适当降低温度等措施。
答案：(1)白天温度高，光照强，哈密瓜光合作用强，积累的有机物较多；夜间温度低，哈密瓜细胞呼吸较弱，消耗的有机物较少，一昼夜积累的有机物较多
(2)增加光照强度、延长光照时间等
【考向分类　对点落实】
1．解析：叶绿素a和叶绿素b都含有Mg，A正确；叶绿素a和叶绿素b吸收的光能可用于光合作用的光反应，B正确；叶绿素a在红光区的吸收峰值高于叶绿素b，C正确；植物呈现绿色是由于叶绿素吸收绿光最少，绿光被反射出来，D错误。
答案：D
2．解析：红枫叶片含叶绿素，可进行光合作用；红枫叶片呈红色是因液泡中含有色素，其色素不能吸收光能进行光合作用。
答案：C
3．解析：叶绿体中的色素对红光的吸收率高，光反应快，对绿光的吸收率很低，光反应慢，A错误、C正确；光反应快，C3被还原的量多，剩余的少，B错误；绿光照射时，光反应速率降低，C5下降，D错误。
答案：C
4．解析：由图可知，类胡萝卜素吸收峰在400～500 nm，A正确；叶绿体中的色素吸收450 nm波长的光比吸收600 nm波长的光要多，B正确；由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，光反应产生的ATP和[H]增多，暗反应中C3的还原量增多，则叶绿体中C3的量减少，C错误；叶绿素吸收420～470 nm波长的光较多，当缺镁时，叶绿素的合成受到影响，叶绿素吸收420～470 nm波长的光变少，D正确。
答案：C
5．解析：叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。其中，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。从图中可以看出，该色素主要吸收了红光和蓝紫光，所以该色素为叶绿素a。
答案：D
高考必考教材实验(六)
【任务驱动　探究突破】
任务1　(1)有机溶剂　无水乙醇　层析液　溶解度高　(2)SiO2、CaCO3　无水乙醇　直径　两角　铅笔　毛细吸管　画出一条细线　一到两　层析液　层析液　棉塞
任务2　(1)提示：新鲜绿色的叶片中色素含量高，从而使滤液中色素含量较高，实验效果明显。
(2)提示：无水乙醇易挥发，因此研磨要迅速。二氧化硅可破坏细胞结构，使研磨充分；碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
(3)提示：防止乙醇挥发和色素氧化。
(4)提示：干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散；剪掉两角的目的是防止层析液沿滤纸边缘扩散过快，从而保证色素带分离整齐。
(5)提示：画滤液细线要直、细、匀的目的是使分离出的色素带平整不重叠；滤液细线干燥后再重复画一到两次目的是增加滤液细线中的色素含量，使分离出的色素带清晰分明。
(6)提示：滤纸条上的滤液细线触及层析液，会使色素直接溶解到层析液中，结果使滤纸条上得不到色素带。
(7)提示：不同种类的色素在绿叶中的含量不同，含量多的色素带宽，反之，色素带窄。
(8)提示：①色素含量：叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素。②溶解度大小：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b。
【考向分类　对点落实】
1．解析：CaCO3可防止色素被破坏，应在研磨时加入，A错误；即使菜叶剪碎不够充分，色素量不足，但色素种类并没有减少，也可提取出4种光合色素，B正确；由于乙醇易挥发，故为获得10 mL 提取液，研磨时应加入多于10 mL的乙醇，C错误；叶绿素条带会因色素分解而淡化、消失，不会随层析液挥发消失，D错误。
答案：B
2．解析：由图示可知，强光下Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄，说明叶绿素含量降低，A正确；由图可知，强光下明显叶绿素含量低类胡萝卜素含量增加，可见类胡萝卜素含量增加利于植物抵御强光照，B正确；Ⅲ是叶绿素a，Ⅳ是叶绿素b，都是主要吸收蓝紫光和红光，但吸收光谱的吸收峰波长不同，C正确；画滤液线时，滤液在点样线上画2～3次，D错误。
答案：D
3．解析：叶绿体中的色素属于有机物，易溶于无水乙醇等有机溶剂，难溶于水，所以不能用蒸馏水作提取液和层析液，A正确；乙中每种色素都有，但含量很少，可能是无水乙醇过多，色素浓度太低导致的，B正确；丙中每种色素都有，但是胡萝卜素和叶黄素含量较多，叶绿素a和叶绿素b含量较少，这不应该是正确操作得到的理想结果，C错误；丁中叶绿素a和叶绿素b含量很少，可能是研磨时未加入CaCO3破坏了叶绿素，因为与类胡萝卜素相比，叶绿素更易受到破坏，D正确。
答案：C
4．解析：提取色素时加入SiO2是为了研磨充分，而加入CaCO3是为了防止色素分子被破坏，A正确；色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同，B错误；实验结果①色素带不同，可说明叶绿素合成需要光照，C正确；实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多，D正确。
答案：B
5．解析：叶绿素易溶于有机溶剂，如丙酮或无水乙醇中；探究pH对叶绿素稳定性的影响时，要有酸性、中性和碱性等不同条件；由表格信息可知，酸性条件下可使叶绿素变成黄褐色；可借鉴课本中色素的分离方法进行色素种类的鉴定。
答案：(1)对人无害的有机溶剂(食用酒精)　叶绿素溶于有机溶剂，并且应考虑溶剂对人体的影响
(2)8.0　实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对叶绿素稳定性的影响
(3)酸性　由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质
(4)纸层析法，其主要步骤：①制备滤纸条，②画色素滤液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带
考点二
【任务驱动　探究突破】
任务1　(1)吸收、传递、转化光能　(2)叶绿体类囊体薄膜　O2　[H]　ATP　(3)叶绿体基质　CO2　2C3　2C3　(CH2O)　ATP　有机物　(4)6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O　3H2O[3H](C3H2O)　14CO214C3(14CH2O)　(5)不是。除ATP外，还贮存于[H]中　(6)光反应产生的[H]为NADPH(还原型辅酶Ⅱ)，细胞呼吸产生的[H]为NADH(还原型辅酶Ⅰ)
任务2　(1)增加　减少　减少　增加　减少　增加　增加　减少　(2)多　＜
任务3　有机物中稳定的化学能→ATP分子中活跃的化学能和热能　合成有机物，储存能量　细胞质基质和线粒体　
【考向分类　对点落实】
1．解析：图示的两实验中，只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理，目的是消耗掉细胞中原有的淀粉；恩格尔曼实验的目的是探究光合作用进行的场所，萨克斯实验的目的是探究光合作用产物，所以两实验均需要光的照射；恩格尔曼的实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照，萨克斯的实验中，暗处理后的叶片一半曝光、一半遮光形成对照；恩格尔曼的实验可证明氧气是光合作用的产物，萨克斯的实验可证明淀粉是光合作用的产物。
答案：B
2．解析：Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3，A正确；④中小球藻中含有(CHO)的有机物，而①中小球藻含有(CH2O)的有机物，故④中小球藻质量大于①中的小球藻质量，B正确；④和②中的水都为HO，且含量相同，因此质量相等，C错误；在试管①和②中原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O2，而①中释放出的是O2，故剩余质量①大于②，D正确。
答案：C
3．解析：光合作用的场所是叶绿体，离体的叶绿体在自然光下通过光反应能将水分解，产生氧气，A正确；叶绿体中的色素既能吸收红光，也能吸收蓝紫光，B、C错误；水在叶绿体中分解产生氧气时，不仅不需要ATP提供能量，而且还能产生ATP，D错误。
答案：A
4．解析：绿色植物光合作用合成淀粉，淀粉遇碘变蓝。a处黄白色，没有叶绿素，不能进行光合作用；b处有叶绿体和光，能进行光合作用；c、e处遮光，不能进行光合作用；d处有叶绿素和光，能进行光合作用。
答案：B
5．解析：空气中有氧气，因此实验条件中不能有空气；光合作用需要光照和CO2，NaHCO3稀溶液可释放出CO2。
答案：B
6．解析：用黑布将培养瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，A会发生；光反应停止，[H]和ATP的产生也停止，导致暗反应C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累导致二氧化碳的固定减慢，B不会发生；光反应停止，ATP的生成减少，ATP/ADP比值下降，C会发生；光反应停止，NADPH([H])的产生减少，NADPH/NADP＋比值下降，D会发生。
答案：ACD
7．解析：(1)由题干提供的信息可推知，植物由1%CO2浓度环境转移到0.003%CO2浓度的环境中后，植物暗反应阶段的CO2固定速率减小，因此C3产生量减小，C5相对增加，由此可确定A为C3化合物，B为C5化合物。(2)在CO2浓度为1%的环境中物质B的浓度(C5化合物)比A的低，原因是CO2浓度相对高，CO2固定与C3化合物的还原达到动态平衡，根据暗反应中CO2固定和C3化合物还原的反应式：CO2＋C52C3；2C3(CH2O)＋C5，可知C3化合物分子数比C5化合物分子数多。将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，影响了CO2的固定，C5化合物的消耗减少而合成速率不变，因此C5化合物浓度升高。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，根据反应式可知，物质A的浓度要比B的浓度高。(4)由于0.003%CO2浓度下的暗反应强度比1%CO2浓度下的低，所以所需ATP和[H]少，因此所需的光照强度也较低。
答案：(1)C3化合物
(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍　当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累
(3)高
(4)低　CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和[H]少
8．解析：正常情况下，植物叶片叶绿体在光照下可以合成ATP，而在黑暗条件下不能合成ATP，A错误；根据题意可知，当类囊体腔中的H＋浓度高于叶绿体基质(或叶绿体基质中的pH高于类囊体腔)时，此叶绿体在黑暗中可以合成ATP，B正确；叶绿体在光下可发生水的光解，产生[H]，导致类囊体内外产生H＋梯度，因此可以合成ATP，C正确；此叶绿体在黑暗中合成ATP的同时不会发生水的光解，因此没有氧气的产生，D正确。
答案：BCD
9．解析：由题图可知，过程①②分别表示光反应和暗反应，反应场所分别是叶绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质；物质A、B分别表示O2和CO2；光反应能将光能转变成活跃的化学能储存在ATP中，暗反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中；过程②包括CO2的固定和C3的还原两个阶段，其中CO2的固定不需要消耗①过程产生的[H]和ATP。
答案：D
10．解析：(1)由图可知A、B过程分别为光合作用的光反应和暗反应，图中类囊体膜上可发生水的光解，产生NADPH和①氧气；暗反应阶段消耗ATP和NADPH，产生②NADP＋、③(ADP和Pi)；暗反应过程为卡尔文循环，CO2＋C52C3(二氧化碳的固定)，所以④为C5。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质，在第一阶段中，葡萄糖氧化分解成丙酮酸；呼吸作用的第二、三阶段的场所为D线粒体，在第二阶段中，乙酰辅酶A通过三羧酸循环转变为CO2和[H]；在第三阶段中，[H]进入电子传递链(呼吸链)，最后传递给氧，与之生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶Ⅰ(NADH)。(2)植物叶肉细胞能产生ATP的生理过程有：光合作用光反应阶段(A)有氧呼吸的三个阶段(C和D)。(3)酒精是植物细胞无氧呼吸的产物。
答案：(1)O2　NADP＋　ADP＋Pi　C5　NADH(或答：还原型辅酶Ⅰ)
(2)C和D
(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
考点三
【任务驱动　探究突破】
任务1　
1．糖类　2.(1)消耗量　(2)生成量
任务2　
1．(2)叶绿素含量　2.(1)光反应　NADPH　光照强度　暗反应　C3　CO2浓度　CO2浓度　CO2浓度　酶活性　昼夜温差　CO2　(2)横　温度　CO2
【考向分类　对点落实】
1．解析：本实验中CO2的变化会影响光合作用的暗反应，进而影响光合作用强度，A错误；光照强度为a时，O2的增加量很小，此时光合作用很弱，B正确；丙组装置内的光照强度较大，光合作用较为旺盛，故CO2含量照光后比照光前低，C正确；该图反映了光合作用强度与光照强度的关系，即在一定范围内，随光照强度增加，光合作用强度增加，D正确。
答案：A
2．解析：马尾松的光补偿点为7千勒克斯，当光强大于7千勒克斯时，光合作用强度大于呼吸作用强度，因此叶肉细胞中叶绿体产生的氧气会有一部分释放到细胞外，A错误；光强小于6千勒克斯时，苦槠光合速率未达到最大，此时影响苦槠光合速率的主要因素是光照强度，B错误；生产者固定的太阳能是流经生态系统的总能量，C错误；从表格数据可知，青冈需较弱的光照强度，当树冠密集程度增大时，有利于青冈的生长，种群密度会增加，D正确。
答案：ABC
3．解析：植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体基质中，A错误；R酶催化CO2与C5反应时不需要[H]和ATP，C3还原时需要[H]和ATP，B错误；增大CO2浓度有利于R酶催化CO2与C5反应生成C3，因此植物叶肉细胞内的C3/C5的值增大，C正确；增大O2/CO2的值后，CO2的固定过程减弱，C5的分解加快，植物的净光合速率下降，D错误。
答案：C
4．解析：(1)光合作用过程可分为光反应和暗反应两个阶段。一般情况下，光反应的速率比暗反应快，持续光照，光反应产生的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率，若光照和黑暗间隔3.75 ms交替进行，有利于充分利用光反应的产物，从而提高了对光能的利用率，同时C组叶片只进行了D组一半光照时间，光合作用产物相对含量就已经达到94%；故在单位时间内，C组有机物合成量高于D组。通过C组和D组比较，光合作用中存在不需要光而可进行的暗反应，其场所为叶绿体基质。(2)本实验的自变量为光照和黑暗的交替频率，随着交替频率增加，光反应产生的ATP和[H](或NADPH)能及时被暗反应消耗并及时再生，提高了光合作用效率。
答案：(1)高于　C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%　光照　基质
(2)光照和黑暗交替频率　ATP和[H](或NADPH)
考点四
【任务驱动　探究突破】
任务1　(1)暗反应　有氧呼吸Ⅱ　光反应　有氧呼吸Ⅲ　光反应　暗反应　有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ　有氧呼吸Ⅲ　(2)光反应　暗反应　细胞呼吸　热能
任务2　(1)呼吸速率　(2)净光合速率　(3)释放量　吸收量　积累量(增重部分)　(4)产生(生成)　产生(制造、生成)　吸收　吸收　释放　(5)细胞呼吸　＝　＜　＞　(6)真正光合作用　(7)黑暗　CO2　氧气　右　右
任务3　(1)右　左　(2)右　左　(3)左
【考向分类　对点落实】
1．解析：甲上发生水的光解，为类囊体薄膜，a为光反应，产生的[H]只能用于暗反应还原C3，不能参与b(氢与氧结合生成水)，A正确；能进行光反应的细胞是能进行光合作用的细胞，能进行光合作用的真核细胞一定能进行有氧呼吸，B正确；a过程产生的ATP只能用于暗反应，不能用于各项生命活动，C错误；甲为类囊体薄膜，其外侧为叶绿体基质，乙为线粒体内膜，其内侧为线粒体基质，线粒体基质和叶绿体基质中都存在少量DNA，D正确。
答案：C
2．解析：图中①为光反应，发生在类囊体薄膜上，②是暗反应，发生在叶绿体基质中，③是细胞呼吸产[H]的过程，发生在细胞质基质和线粒体基质中，④是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，A错误；无氧呼吸第一阶段也产生[H]，B错误；暗反应需要光反应产生的[H]和ATP，[H]还原的物质是三碳化合物，C错误；在有氧呼吸第三阶段，[H]和氧气反应生成水，释放较多的能量，一部分合成ATP，有一部分转化成热能散失，D正确。
答案：D
3．解析：光合速率与呼吸速率相等时，A植物的光照强度比B植物的光照强度小，A正确；B植物的光合作用的光饱和点为9klx，如果再增加光照强度，也不会影响其光合作用速率，因为此时影响光照强度的因素是二氧化碳浓度或温度等，B正确；总光合速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率，当光照强度为9klx时，B植物的总光合速率＝30＋15＝45 mgCO2/100 cm2叶·小时，C正确；当光照强度为3klx时，A植物固定的二氧化碳的量为11＋5.5＝16.5 mg CO2/100 cm2叶·小时，而B植物此时光合速率等于呼吸速率，固定的二氧化碳的量为15 mg CO2/100 cm2叶·小时，故两者固定的二氧化碳的差值16.5－15＝1.5 mg CO2/100 cm2叶·小时，D错误。
答案：ABC
4．解析：C－A为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率；C－B为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率；A－B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率；乙装置随着O2浓度下降，叶肉细胞呼吸速率也下降。
答案：C
5．解析：白瓶透光，瓶内水生植物可进行光合作用和呼吸作用，黑瓶不透光，瓶内水生植物只能进行呼吸作用。在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据表示瓶内水生植物呼吸作用所消耗的O2量，为1.5 g/m3，白瓶中所测得的数据表示瓶内水生植物光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值。综上分析可知，在水深1 m处，白瓶中水生植物24小时制造的O2量为3＋1.5＝4.5(g/m3)，A错误；水深2 m处白瓶中水生植物能进行光合作用，也能进行水的光解和C3的还原，B错误；水深3 m处白瓶中水生植物光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量相等，因此产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体，C正确；在水深4 m处，白瓶中水生植物24小时制造的O2量为－1＋1.5＝0.5(g/m3)，能进行光合作用，D错误。
答案：C
6．解析：分析题图可知，光照强度由a到d，氧气产生总量增加，说明叶肉细胞净光合作用速率增加，A正确；分析题图可知，b光照条件下，氧气的产生总量与二氧化碳的释放量相等，细胞产生的二氧化碳一方面被植物光合作用利用，另一方面还要释放到细胞外，因此该点光合作用小于呼吸作用，B错误；c点光合作用与呼吸作用相等，有机物的积累为0，植物不能正常生长，C正确；有氧呼吸过程释放的二氧化碳与吸收的应为相等，d点氧气的产生总量为8，因此需要从周围吸收2个单位的CO2，D正确。
答案：B
7．解析：据图分析：a点为呼吸速率，b点为光合速率等于呼吸速率，d表示表观光合作用强度。由题干可知，30 ℃时呼吸作用最强，若温度降到25 ℃时，光合作用增强，呼吸作用减弱，因此，a上移，b左移，d上移。综上所述，本题正确答案为C。
答案：C
8．解析：P点时细胞只进行呼吸作用，该过程产生的ATP不能用于光合作用暗反应过程；适当降低温度，呼吸酶的活性随之降低，P点将上移；由于缺镁，B试管中小球藻细胞内叶绿素含量较低，所以光合作用强度等于呼吸作用强度的Q点将右移；降低CO2浓度，R点将向左下方移动。
答案：CD
9．解析：光合速率等于呼吸速率时，CO2和O2浓度达到最高点或最低点，图中8 h和17 h光合速率＝呼吸速率，A错误；在8～17 h之间，O2浓度不断上升，说明光合速率>呼吸速率，B正确；该植物体内17 h光合作用强度与呼吸作用强度相等，此时植物体内有机物积累量最大，C错误；乳酸发酵不产生CO2，D错误。
答案：B
10．解析：由题目所给曲线可以看出，呼吸作用的最适温度约为53 ℃，而光合作用的最适温度约为30 ℃，A正确；净光合速率达到最大时对应的温度(即最适温度)约为25 ℃，B正确；在0～25 ℃范围内，与呼吸速率变化曲线相比，光合速率变化曲线升高得更快，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，C正确；超过45 ℃，呼吸作用产生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳，说明呼吸作用消耗的有机物多于光合作用产生的有机物，没有有机物的积累，不适合该植物的生长，D错误。
答案：D
11．解析：突变型水稻叶片的叶绿素含量低于野生型，光照强度低于P时，对光照的吸收能力低于野生型，则光反应强度低于野生型，A正确；突变型水稻叶片固定CO2酶的活性显著高于野生型，光照强度高于P时，突变型的CO2吸收速率大于野生型，则暗反应强度高于野生型，B正确；光照强度低于P时，由于突变型水稻叶片叶绿素含量低，则限制其光合速率的因素主要是光照强度，C正确；光照强度高于P时，由于突变型水稻叶片固定CO2酶的活性高，则限制其光合速率的因素是除CO2浓度外还有光照强度，D错误。
答案：ABC
12．解析：(1)由图可知，当CO2浓度为a时，高光强下对应的净光合速率为0。CO2浓度在a～b之间时，三条曲线均呈上升趋势。(2)由图可知，CO2浓度大于c时，B、C两条曲线均不再上升，说明CO2已不是限制净光合速率的因素。CO2浓度相同时，净光合速率的大小为：高光强＞中光强＞低光强，故此时的限制因素是光强。(3)净光合速率为0时，植物光合作用强度与呼吸作用强度相等；低于0时，则呼吸作用强度大于光合作用强度。(4)题图曲线反映了光强和CO2浓度对植物光合作用速率的影响，故温室中若要提高该种植物的产量，应考虑提高CO2浓度和增强光强。
答案：(1)0　A、B、C　(2)光强　(3)大于　(4)光强
课堂总结　网络聚焦大概念
网络建构提升
①活跃　②稳定
示例
1．叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光　2.叶绿体中的色素吸收光能，将H2O分解成[H]和O2；同时形成ATP的过程　3.CO2的固定和C3的还原过程　4.CO2→C3→糖类
历届真题　分类集训培素养
等级选考研考向
1．解析：测得植物叶片的光合速率是叶片的总光合速率减去叶片的呼吸速率，而分离得到的叶绿体的光合速率，就是总光合速率，A正确；破碎叶绿体，其叶绿素释放出来，被破坏，导致消耗二氧化碳减少，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏小，B错误；若该植物较长时间处于遮阴环境，光照不足，光反应减弱，影响暗反应速率，蔗糖合成一直较少，C错误；若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片光合作用产生的蔗糖不能运到花瓣，在叶片积累，光合速率下降，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B～C段对应的关系相似，D错误。
答案：A
2．解析：研磨时加入CaCO3能防止叶绿素被破坏，A错误；层析液由有机溶剂配制而成，B错误；层析液易挥发，层析分离时烧杯上要加盖，C错误；对照图示结果分析可知，该种蓝藻中没有叶黄素和叶绿素b，D正确。
答案：D
3．解析：基因突变是基因上碱基对的增添、缺失或替换，无法通过光学显微镜观察识别，A错误；两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异需要通过电子显微镜才可观察到，B错误；两种杨树叶绿体类囊体数量的差异会导致光合速率不同，可以通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较，C正确；“植物细胞的吸水和失水”实验可以探究植物细胞的死活和细胞液浓度的大小，无法测定细胞中的花青素的绝对含量，D错误。
答案：C
4．解析：(1)根据题图可知，模块1利用太阳能发电装置将吸收的光能转换为电能，模块2利用电能电解水生成H＋和O2，并发生能量转换的过程。该系统中的模块1和模块2相当于叶绿体中光反应功能。模块3将大气中的CO2转换为糖类，相当于光合作用的暗反应。暗反应中的CO2的固定过程为CO2和C5结合生成C3，C3在光反应提供的NADPH和ATP的作用下被还原，随后经过一系列反应形成糖类和C5，故该系统中模块3中的甲为五碳化合物(C5)，乙为三碳化合物(C3)。(2)若正常运转过程中气泵突然停转，则CO2浓度突然降低，CO2的固定受阻，而三碳化合物(C3)的还原短时间内仍正常进行，因此短时间内会导致三碳化合物(C3)含量减少。暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋，若该系统气泵停转时间较长，则模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足，从而导致模块2中的能量转换效率也会发生改变。(3)由于该系统没有呼吸作用消耗糖类，所以在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量高于植物。(4)干旱条件下，土壤含水量低，导致植物叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少。因此，干旱条件下，很多植物光合作用速率降低。
答案：(1)模块1和模块2　五碳化合物(或C5)　(2)减少　模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足　(3)高于　人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类)　(4)叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少
5．解析：(1)叶绿体中的光合色素分布在类囊体薄膜上；在暗反应过程中，一分子CO2和一分子C5在酶的催化下结合、反应，形成两分子C3。(2)光合作用的暗反应阶段发生在叶绿体基质中，固定CO2形成PGA发生在暗反应过程中，相关酶分布在叶绿体基质中。由题图可以看出，TP合成蔗糖的过程发生在细胞质基质中，相关酶也分布在细胞质基质中。(3)氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成肽键。(4)光合作用的光反应阶段，叶绿体中的光合色素可将光能最终转变成ATP中活跃的化学能。根瘤中没有叶绿体，不进行光合作用，故其中合成ATP的能量主要来自呼吸作用中糖类的氧化分解。(5)与葡萄糖相比，蔗糖是非还原性二糖，化学性质较稳定；质量分数相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液，蔗糖溶液溶质分子数少，渗透压低，对植物细胞的渗透压影响相对小。
答案：(1)类囊体薄膜　C5　(2)叶绿体基质　细胞质基质　(3)肽　(4)光能　糖类　(5)非还原糖较稳定(或蔗糖分子为二糖，对渗透压的影响相对小)
6．解析：(1)光合色素对绿光吸收最少，所以用绿光照射后短时间内三碳酸的还原速率下降，二氧化碳固定速率不变，所以3­磷酸甘油酸的含量会增加。光反应产生的ATP和NADPH是碳反应中将二氧化碳还原为糖的能源物质。若停止CO2供应，短期内三碳酸的还原速率不变，二氧化碳的固定速率下降，则RuBP的含量会增加。碳反应发生的场所是叶绿体基质。(2)提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条自上而下两条带中的色素为胡萝卜素和叶黄素，合称为类胡萝卜素。叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光。秋天叶片变黄主要与低温抑制叶绿素的合成有关。
答案：(1)增加　ATP和NADPH　增加　基质
(2)类胡萝卜素　蓝紫光和红　低温
7．解析：分析图示可知：细胞核中的DNA通过转录形成RNA，RNA通过核孔出细胞核，进入细胞质，在核糖体上进行翻译形成小亚基。叶绿体中的DNA通过转录形成RNA，在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基。大亚基和小亚基组合形成酶R，催化二氧化碳固定形成C3。(1)通过分析可知，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息转录到RNA上，再通过核糖体上的翻译形成小亚基。叶绿体编码大亚基的DNA，经过转录和翻译，形成大亚基，在此过程中需要一种mRNA,61种tRNA，故需要RNA种类最多的是tRNA。(2)光合作用过程中合成ATP的过程在叶绿体的类囊体薄膜上完成。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3－Ⅰ)，C3－Ⅰ还原为三碳糖(C3－Ⅱ)需要[H]作为还原剂。C3还原的产物除了C3－Ⅱ还有一分子的C5。(3)①外界环境的CO2浓度直接影响二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故①符合题意；②叶绿体接受的光照强度，直接影响光反应产生的[H]和ATP，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故②符合题意；③磷酸根离子浓度直接影响ATP的合成，间接影响C3的还原以及C3－Ⅱ的输出速度，进而影响C5的浓度，故③符合题意；④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强弱，直接影响酶R催化二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故④符合题意。(4)光合作用合成的糖类，如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体吸水涨破。
答案：(1)转录　tRNA
(2)类囊体薄膜　[H]　C5(五碳化合物)
(3)①②③④
(4)吸水涨破
国考真题研规律
1．解析：水是占细胞鲜重最多的化合物，矿质元素是构成细胞中主要化合物的基础，植物幼苗生长过程中可从土壤中吸收水分和矿质元素使植株质量增加；另外，植物在光照条件下可进行光合作用，通过吸收空气中的CO2合成有机物使植株质量增加。故A符合题意。
答案：A
2．解析：类胡萝卜素不吸收红光，A错误；吸收光谱是通过不同色素对不同波长光的吸收值来绘制的，B正确；光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反应阶段对CO2的利用，所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。
答案：A
3．解析：叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A正确；镁作为细胞中的无机盐，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D正确。
答案：C
4．解析：(1)(2)根据表格中信息可知，终产物是乙醇和CO2，综合分析判断该反应为无氧呼吸，葡萄糖可作为无氧呼吸的反应物，无氧呼吸发生在细胞质基质中，其合成ATP的能量为化学能，终产物是乙醇和二氧化碳。(3)(4)根据表格中信息以及光合作用的光反应和其发生的部位可知，光反应合成ATP的能量来源为光能，光反应的产物为O2、NADPH(根据表格中信息可知产物不用写ATP)。(5)根据表格中信息判断，在线粒体中利用丙酮酸等物质进行的是有氧呼吸的第二阶段和第三阶段，该过程将丙酮酸中的化学能释放出来，其中有氧呼吸第二阶段的产物是二氧化碳，第三阶段的产物是水(根据表格中信息可知产物不用写ATP)。
答案：(1)细胞质基质　(2)无氧呼吸　(3)光能　(4)O2、NADPH　(5)H2O、CO2
5．解析：(1)中耕时去除杂草可降低作物与杂草之间在光照、水分、矿质元素等方面的竞争；中耕时松土可增加土壤氧气含量，利于根系的有氧呼吸，从而促进根对矿质元素的吸收。(3)为提高光能利用率，进行间作的两种作物应该一高一矮，其中较高的作物利用上层较强的光照，故要求光饱和点较高，如作物A；另一种作物植株较矮，利用下层较弱的光照，故要求光饱和点较低，如作物C，因此最适合进行间作的两种作物是A和C。
答案：(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用
(3)A和C　作物A光饱和点高且长得高，可利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用
6．解析：(2)依题意可知：甲、乙两瓶中只有生产者，A值表示甲、乙两瓶中水样的初始O2含量；甲瓶O2含量的变化反映的是呼吸作用耗氧量，因此B＝A－呼吸作用耗氧量；乙瓶O2含量变化反映的是净光合作用放氧量，所以C＝A＋光合作用总放氧量－呼吸作用耗氧量。综上分析，本实验中，C－A＝光合作用总放氧量－呼吸作用耗氧量＝净光合作用的放氧量，即C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量；C－B＝光合作用总放氧量，即C与B的差值表示这段时间内生产者的光合作用的总放氧量；A－B＝呼吸作用耗氧量，即A与B的差值表示这段时间内生产者的呼吸作用耗氧量。
答案：(2)生产者净光合作用的放氧量　生产者光合作用的总放氧量　生产者呼吸作用的耗氧量
7．解析：(1)据图分析可知，当光照强度大于a时，相同光照强度下，甲植物的净光合速率大于乙，有机物的积累较多，对光能的利用率较高。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植物接受的光照强度相对较弱，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，因此种植密度过大，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。(3)从图中可以看出，乙植物的光饱和点以及光补偿点都比甲植物低，适合在光照强度相对更弱的环境中生长，林下的光照强度更低，因此更适合在林下种植的是植物乙。(4)夏日晴天中午12：00时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致细胞间的二氧化碳的含量下降，从而引起光合速率下降。
答案：(1)甲
(2)甲　光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
(3)乙　(4)CO2
8．解析：(1)由于上层叶片对阳光的遮挡，导致下层叶片接受的光照强度较弱，因此下层叶片净光合速率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低，据此可知：A叶片是树冠下层的叶片。(2)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，氧气产生于光反应阶段。光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，说明光反应速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的暗反应受到抑制。(3)绿叶中的叶绿素等光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取叶绿素。
答案：(1)下层　A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片
(2)暗
(3)无水乙醇
9．解析：(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质是叶绿素和类胡萝卜素，这些色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿体上的色素主要捕获红光和蓝紫光。(2)由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数的增加，群体光合速率和干物质积累速率均上升；当叶面积系数大于b时，由于群体光合速率不变，而群体呼吸速率仍在上升，导致群体净光合速率降低，干物质积累速率下降。(3)由于阴生植物的呼吸作用强度小于阳生植物，即阴生植物通过呼吸作用放出的CO2比阳生植物少，因此阴生植物光合作用吸收CO2的量与呼吸作用放出的CO2的量相等时所需要的光照强度比阳生植物低。
答案：(1)类囊体薄膜　蓝紫光和红光　(2)增加　群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加　(3)低

微专题　考能升格专项练
专训一
典例剖析
思维流程　CO2固定速率相对值　蔗糖和淀粉的含量　去除棉铃百分率为0时的CO2固定速率相对值　去除棉铃百分率为0时的蔗糖和淀粉的含量　CO2的固定速率随去除棉铃百分率的升高而降低　蔗糖和淀粉的含量随去除棉铃百分率提高而升高　去除棉铃会使光合强度降低　光合产物积累
解析：(1)光合作用光反应可为暗反应提供[H]和ATP，并在叶绿体基质中将CO2转化为三碳化合物，进而形成淀粉和蔗糖。(2)由图1信息知，随去除棉铃百分率的提高，叶片固定CO2能力明显降低；对照组(未摘除棉铃)植株CO2固定速率的相对值应为“去除棉铃百分率为0”时的CO2固定值，即28。(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖含量增加；由题干信息知叶片光合产物“被运到棉铃中被利用”，故除去棉铃后，叶片光合产物输出量降低，从而导致相应产物在叶片中积累。(4)综合图1、图2相关信息可知，由于叶片中光合产物积累导致CO2固定速率明显降低，即叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。(5)该验证实验中去除植株上的棉铃，使“遮光叶片成为需要光合产物输入的器官”，则未遮光叶片光合作用产物会不断转运至遮光叶片中，从而导致未遮光叶片中蔗糖和淀粉含量下降，进而解除产物积累对光合作用的抑制，因此，通过检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率即可，倘若与只去除棉铃植株的叶片相比，检测结果为光合产物(淀粉、蔗糖)含量降低，CO2固定速率相对值增大，则可支持相关推测。
答案：(1)[H]　叶绿体基质
(2)逐渐下降　28
(3)淀粉和蔗糖含量　输出量　
(4)抑制
(5)未遮光的　光合产物(淀粉、蔗糖)含量降低，光合速率(CO2固定速率相对值)增大
升格专训
1．(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
(6)√　(7)×　(8)√　(9)×
2．(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
(6)×　(7)×
3．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
(6)×　(7)×
4．(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×
(6)√　(7)×　(8)√
5．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
(6)√　(7)√　(8)√　(9)×
6．(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
(6)√　(7)×　(8)×　(9)√
专训二
典例剖析
思维流程　细胞呼吸　细胞呼吸和光合作用　暗处理后　暗处理前　实际光合速率－呼吸速率　细胞呼吸　能　1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h和1 mg/h　5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h 和3 mg/h　29 ℃　不相等的
解析：从表中分析，暗处理1小时，光照1小时，则在27 ℃时总光合量是3＋1＋1＝5 (mg/h)；28 ℃时总光合量是3＋2＋2＝7 (mg/h)；29 ℃时总光合量是3＋3＋3＝9 (mg/h)；30 ℃时总光合量是1＋1＋1＝3 (mg/h)。由此可知，该植物光合作用的最适温度约是29 ℃，呼吸作用的最适温度也约为29 ℃。再分析净光合速率(即在光下的净光合速率)：27 ℃时应为5－1＝4 (mg/h)；28 ℃时应为7－2＝5 (mg/h)；29 ℃时应为9－3＝6 (mg/h)，从数据分析可知，27～29 ℃下的净光合速率是不相等的。30 ℃下的实际光合速率(即在光下总光合速率)为3 mg/h。
答案：B
升格专训
1．解析：叶片在20 ℃、10 klx时，每小时光合作用固定的CO2量是(10＋2)/2×(44/32)＝8.25 (mg)，A正确；据图可推知，在5 klx光照强度下，10 ℃时积累的有机物比20 ℃时的多，B错误；在10 ℃、5 klx的光照强度下，每小时光合作用所产生的O2量是(6＋1)/2＝3.5 (mg)，C错误；净光合速率可用光照下O2的释放速率表示，5 klx光照强度下，10 ℃时该绿色植物的净光合速率为6/2＝3 (mg/h)，20 ℃时的为4/2＝2 (mg/h)，由此可知，叶片的净光合速率与温度不成正比，D错误。
答案：A
2．解析：由于丙瓶为不透光的玻璃瓶，里面的浮游植物只能进行有氧呼吸，其产生[H]的场所有细胞质基质和线粒体基质，A错误；由于丙瓶中生物只进行呼吸作用，经过一昼夜后，丙瓶中的氧气减少了4.9－3.8＝1.1 mg，B正确；一昼夜后，乙瓶中的氧气浓度增加，二氧化碳浓度降低，水中的pH比丙瓶中的高，C错误；由于丙瓶中氧气减少的1.1 mg为呼吸量，而乙瓶中氧气增加了5.6—4.9＝0.7(mg)，为净光合量，因此实际光合作用制造的氧气量为：净光合量＋呼吸量＝0.7＋1.1＝1.8(mg)，D错误。
答案：B
3．(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√
4．(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
(6)√　(7)√　(8)√　(9)×　(10)√