1、第9讲 环境因素对光合速率的 影响及应用,-2-,-3-,教材梳理,光合作用与细胞呼吸比较,加试探究,H2O,光能,ATP,H2O,-4-,教材梳理,2.光合作用与细胞呼吸的区别,加试探究,化学能,ATP中活跃的化学能,贮存,释放,叶绿体,线粒体,光,-5-,教材梳理,加试探究,3.光合作用与细胞呼吸过程中H与ATP来源、去路的比较,水的光解,三碳酸,第三阶段,第二阶段,-6-,教材梳理,加试探究,色素吸收转化的 太阳能,三碳酸还原,第三阶段,各项生命活动,-7-,教材梳理,题型探究,考向一 光合作用和细胞呼吸的过程比较 【典例1-1】 下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( ) A.光
2、合作用的产物三碳糖中的氧全部来自原料中的H2O B.需氧呼吸的产物H2O中的氧全部来自原料中的C6H12O6 C.光反应属于吸能反应,碳反应属于放能反应 D.需氧呼吸消耗O2,厌氧呼吸不一定产生CO2,答案,解析,-8-,教材梳理,题型探究,考向二 基于叶绿体和线粒体的光合速率、呼吸速率比较 【典例1-2】 (2018浙江十校联盟适应性考试)将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中,保持适宜的pH和温度,改变其他条件,测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度,结果如图所示。下列有关绿藻细胞代谢的说法正确的是( ),-9-,教材梳理,题型探究,A.黑暗条件下绿藻的呼吸速率为2 mol/min B.光照开始后溶解氧增
3、加缓慢,限制因素可能是CO2浓度或温度 C.第7 min 3- 磷酸甘油酸含量瞬间增加 D.912 min光反应产生O2的速率大于细胞呼吸消耗O2的速率,答案,解析,-10-,教材梳理,技巧总结线粒体与叶绿体气体释放量与光合速率、呼吸速率强弱关系图:表示黑暗中,只进行细胞呼吸; 图:表示呼吸速率光合速率; 图:表示呼吸速率=光合速率; 图:表示呼吸速率光合速率。,题型探究,-11-,教材梳理,题型探究,考向三 基于容器气体变化的光合速率、呼吸速率比较 【典例1-3】 将某一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如下面两图所示。下列有关说法错误的是( ),-12-,教材梳理,A.图甲
4、中BC段较AB段CO2浓度增加减慢,主要是因为低温使植物细胞呼吸减弱 B.出现FG与ef段的变化,主要是因为气孔部分关闭,叶片吸收CO2的量减少 C.图甲中D和H点分别对应于图乙中的d和h点,是光合作用的起点和终点 D.由图所示的结果表明,该植株经过这一昼夜之后,有机物含量有所增加,答案,解析,题型探究,-13-,教材梳理,加试充电光合作用与呼吸作用强度大小比较(以曲线图形为例) (1)纵轴为CO2吸收量(或O2释放量):,说明:此类图示中,光合速率=呼吸速率均为曲线与横轴的交点,如图1(a点)和图2(b、c点)所示;横轴以上曲线表示光合速率呼吸速率;横轴以下曲线表示光合速率呼吸速率。,题型探
5、究,-14-,教材梳理,(2)纵轴为CO2(或O2)的含量变化,说明:此类图示中,光合速率=呼吸速率的点均为曲线拐点,如图3(d、e点)和图4(f、g点)所示;纵轴为CO2时(图3),终点高于起点(NM),有机物的消耗量大于制造量,反之(NM),有机物的制造量大于消耗量,植株生长,反之(NM),有机物的消耗量大于制造量,植株无法生长。,题型探究,-15-,教材梳理,题型探究,真题演练,环境因素对光合速率的影响,1.活动:探究环境因素对光合作用的影响 (1)实验原理 光合速率通常以一定量的植物在单位时间内有机物的量、CO2的 量或O2的释放量即来衡量。 影响的主要环境因素:温度、CO2浓度、 强
6、度。 (2)实验步骤 实验假设:一定范围内,光合速率随光强度的增加而增强。,积累,吸收,表观光合速率,光,-16-,教材梳理,题型探究,真题演练,实验过程 a.组装下图装置三套,编号为甲、乙、丙;b.分别向三支试管内加入等量的小球藻和质量分数为5%的NaHCO3溶液; c.记录有色液滴的起始位置; d.取三只100 W灯泡,分别置于距甲、乙、丙10 cm、20 cm、50 cm处,一段时间后,记录液滴位置。,-17-,教材梳理,题型探究,真题演练,2.环境因素对光合速率的影响 (1)光合速率的概念 光合速率或称光合强度,是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如 多少氧
7、气、 多少二氧化碳)。光合速率受到多种环境因素的影响,其中最重要的因素是光强度、温度和空气中的二氧化碳浓度。真正光合速率=+ 。,释放,消耗,表观光合速率,呼吸速率,-18-,教材梳理,题型探究,真题演练,(2)影响光合速率的环境因素 光强度对光合速率的影响在一定范围内,光合速率随光强度的增加而增加,当光强度达到一定数值后,光强度再增加光合速率也不会增加,此时的光强度称为 。,光饱和点,光饱和点,-19-,教材梳理,题型探究,真题演练,温度对光合速率的影响低于最适温度,随温度升高,光合速率加快;超过最适温度,随温度升高,酶的活性 ,光合速率 。 CO2浓度对光合速率的影响 目前大气中二氧化碳的
8、浓度约为0.035%,当这一浓度增加至以内时,光合速率会随CO2浓度的增高而增高。,降低,减慢,1%,-20-,教材梳理,题型探究,真题演练,多因素对光合速率的影响,-21-,教材梳理,题型探究,真题演练,以图1为例进行分析: P点之前:限制光合速率的因素应为 ,并随该因子的不断加强,光合速率不断提高。 Q点之后: 不再影响光合速率,要想提高光合速率,可适当改变 。,光强度,光强度,温度,-22-,教材梳理,题型探究,真题演练,考向一 总光合速率、表观光合速率、呼吸速率 【典例2-1】 (2018浙江杭州学军中学高三3月选考模拟)以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用
9、与细胞呼吸的影响,结果如图甲所示。下列分析正确的是( ),-23-,教材梳理,题型探究,真题演练,A.光照相同时间,在20 条件下植物积累的有机物的量最多 B.光照相同时间,35 时光合作用制造的有机物的量与30 相等 C.如果该植物原重x kg,置于暗处4 h后重(x-1) kg,然后光照4 h后重(x+2) kg,则总光合速率为3/4 kg/h D.若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水,则在黑暗条件下可测得b曲线,答案,解析,-24-,教材梳理,题型探究,真题演练,易错警示表观光合速率、真正光合速率和呼吸速率的区别 (1)表观光合速率与真正光合速率:在有光条件下,植物同时进行光合作用和细
10、胞呼吸,实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量,可表示表观光合速率,而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。 (2)呼吸速率:将植物置于黑暗环境中,实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量,可表示植物呼吸速率。,-25-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例2-2】 (2018浙江名校新高考联盟第一次联考)不同氮素水平对某植物叶绿素含量的影响结果如图甲所示。图乙是检测植物某种生理作用的装置。请回答下列问题。,-26-,教材梳理,题型探究,真题演练,(1)欲测定叶片中叶绿素含量,需要用 (溶剂)提取光合色素,并用 (方法)分离色素。 (2)相同且适宜条件下,低氮组植物氧气
11、释放速率较低,原因是 。 若此时高氮组光合速率较偏高氮组快,原因可能是叶绿体基质中 。 (3)若溶液X是NaOH溶液,一段时间后红色液滴移动的数值表示 量,该种物质在植物细胞中参与的反应是 (写具体化学变化)。 (4)若溶液X是二氧化碳缓冲液(可维持装置中二氧化碳浓度不变),在某种光照条件下,红色液滴不移动,表明此时绿色植物叶肉细胞中光合速率 (填“大于”“等于”或“小于”)呼吸速率。,-27-,教材梳理,题型探究,真题演练,答案:(1)95%的乙醇 纸层析法 (2)叶绿素含量低,吸收光能少,水分解速度慢 酶的含量高 (3)氧气吸收 与氢结合形成水 (4)大于 解析:(1)叶绿素易溶于有机溶剂
12、中,所以可以使用95%的乙醇来提取;因不同的光合色素在层析液中的溶解度不同,所以用纸层析法可将光合色素进行分离。 (2)据图甲可以看出,在低氮素条件下,植物叶肉细胞合成的叶绿素少,吸收光能少,水分解速度慢,所以在相同且适宜条件下,低氮组植物的光合速率较低,氧气释放速率较低;据图甲可知,高氮组和偏高氮组对植物合成叶绿素的影响效果是一样的,在相同且适宜条件下高氮组光合作用速率较偏高氮组快,原因可能是高氮组叶绿体基质中酶的含量高。,-28-,教材梳理,题型探究,真题演练,(3)若溶液X是NaOH溶液,则装置内植物需氧呼吸,消耗了装置内的氧气,产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收,使装置内的压强降低,使红
13、色液滴移动,所以红色液滴移动的数值表示氧气吸收量;氧气参与细胞需氧呼吸的第三阶段,即与氢反应形成水。 (4)若溶液X是二氧化碳缓冲液,则该装置可用于研究植物的光合作用,在某种光照条件下,红色液滴不移动,说明此时装置内的压强没有变化,即光合作用单位时间释放的氧气量与植物细胞呼吸单位时间消耗的氧气的量相等,因植物非绿色部分不能进行光合作用,不能产生氧气,但其要进行细胞呼吸,要消耗氧气,所以植物的绿色部分单位时间产生的氧气的量应大于绿色部分细胞呼吸单位时间消耗的氧气的量,故此时绿色植物叶肉细胞中光合作用速率大于细胞呼吸速率。,-29-,教材梳理,题型探究,真题演练,知识拓展气体体积变化法测光合作用O
14、2产生(或CO2)消耗的体积,(1)装置中溶液的作用:在测细胞呼吸速率时NaOH溶液可吸收容器中的CO2;在测净光合速率时NaHCO3溶液可提供CO2,保证了容器内CO2浓度的恒定。,-30-,教材梳理,题型探究,真题演练,(2)测定原理: 甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸,由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2,所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率,可代表呼吸速率。 乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸,由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定,所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率,可代表净光合速率。 (3)测定方法: 将植物(甲装
15、置)置于黑暗中一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算呼吸速率。 将同一植物(乙装置)置于光下一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算净光合速率。 根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真光合速率。,-31-,教材梳理,题型探究,真题演练,考向二 单因子变量对光合速率的影响 【典例2-3】 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。据图回答下列问题。,-32-,教材梳理,题型探究,真题演练,(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)光强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降
16、,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 。,-33-,教材梳理,题型探究,真题演练,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)碳 (3)95%的乙醇 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强度较上层叶片低,据此分析图示可推知:A叶片是树冠下层的叶片。 (2)光合作用包括光反应和碳反应两个阶段,氧气产生于光反应阶段。光强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,
17、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碳反应受到抑制。 (3)绿叶中的叶绿素等光合色素易溶解在有机溶剂中,可以用95%的乙醇提取叶绿素。,-34-,教材梳理,题型探究,真题演练,方法技巧坐标曲线上限制因变量变化的单一因素分析:曲线上升段或下降段的限制因素,主要是横轴对应的变量(自变量);曲线水平段的限制因素是除自变量之外其他影响因变量的因素。,-35-,教材梳理,题型探究,真题演练,考向三 多因子变量对光合速率的影响 【典例2-4】 (2018浙江名校新高考联盟第一次联考)为探究影响光合强度的因素,将生长状况相同的玉米幼苗分别栽培于多个密闭钟罩内,置于2
18、5 环境中,对幼苗进行不同处理,测量其光合速率(以CO2吸收量/molm-2s-1表示)如下图。下列叙述正确的是( ),-36-,教材梳理,题型探究,真题演练,A.A点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是土壤含水量 B.F点叶肉细胞中三碳酸合成速率比B点快 C.在EF段叶肉细胞中脱落酸含量增加 D.其他环境条件适宜情况下,光照强度等于全日照才能达到光饱和点,答案,解析,-37-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例2-5】 (2018浙江选考十校联盟3月适应性考试)为探究环境因素对蓝细菌光合作用的影响,用40 W的白色、红色和黄色灯管做光源,设置不同CO2浓度,处理蓝细菌。培养一段时间,测定蓝细
19、菌的光合速率,结果如图。,-38-,教材梳理,题型探究,真题演练,回答下列问题。 (1)本实验的自变量是 。从光合作用的角度分析,A点的光合速率大于C点,原因是 。C点的光合速率大于B点,原因是 。 (2)蓝细菌的光反应的场所是 。当光照强度较弱时,水裂解产生的O2主要用于 。 (3)为探究黄光培养条件下蓝细菌的叶绿素a含量是否发生改变,提出实验思路如下:分别取 和黄光条件下培养的蓝细菌进行相关实验。在测定蓝细菌的叶绿素a含量时,首先要对蓝细菌细胞内的光合色素进行 ,再进行定量测定。,-39-,教材梳理,题型探究,真题演练,答案:(1)光质(或光波长)和CO2浓度 蓝细菌的光合色素吸收红光多于
20、黄光 C点的CO2浓度大于B点,光合作用的原料较为充足 (2)质膜 细胞呼吸(或需氧呼吸) (3)白光 提取和分离 解析:(1)由图可知,该实验的自变量有横坐标CO2浓度和光质的不同。A点和C点的CO2浓度相同,但它们的光质不同。从光合作用的角度分析,A点的光合速率大于C点,原因是蓝细菌的光合色素吸收红光多于黄光。C点的光合速率大于B点,原因是C点的CO2浓度大于B点,光合作用的原料较为充足。 (2)蓝细菌是原核生物,只有唯一的细胞器核糖体,没有叶绿体,所以其光合作用是在质膜上进行的。当光强度较弱时,水裂解产生的O2主要用于自身的细胞呼吸,基本不向外释放。,-40-,教材梳理,题型探究,真题演
21、练,(3)为探究黄光培养条件下蓝细菌的叶绿素a含量是否发生改变,进行实验,实验过程中必须遵循单一变量原则。所以实验思路如下:分别取自然光即白光和黄光条件下培养的蓝细菌进行相关实验。在测定蓝细菌的叶绿素a含量时,首先要对蓝细菌细胞内的光合色素进行提取和分离,然后再进行含量测定。,导师点睛在受多种因素影响时,找出曲线的限制因素的方法是对纵坐标或横坐标作垂线,或者只看某一条曲线的变化,将多因素转变为单一因素,进而确定限制因素。,-41-,教材梳理,题型探究,真题演练,考向四 新情境下环境因素对光合速率的影响 【典例2-6】 (2018浙江宁波3月新高考模拟)近年来大气中的CO2浓度和O3浓度不断上升
22、。为了研究CO2浓度和O3浓度上升对农作物有何影响,研究人员用高浓度CO2和高浓度O3处理水稻“汕优63”,测定其生长发育不同时期的各项生理指标,结果如图。下列叙述错误的是( ),-42-,教材梳理,题型探究,真题演练,注CK(对照,大气常态浓度);CO2(CO2常态浓度+200 molmol-1);O3(O3常态浓度160%);CO2+O3(CO2常态浓度+200 molmol-1和O3常态浓度160%)。表观光合速率是指在光照条件下,一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO2量。 A.实验结果表明,不同生长发育时期,升高CO2浓度,水稻的表观光合速率增大 B.高浓度CO2可部分抵消高浓度O3
23、对水稻光合作用的胁迫 C.水稻表观光合速率的增大可能与胞间CO2浓度升高有关 D.实验结果表明,O3浓度降低会危及水稻的生长,答案,解析,-43-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例2-7】 (2018浙江宁波3月新高考模拟)低温冷害是中国东北春玉米产区常见的气象灾害,是玉米高产稳产的主要限制因素。聚糠萘合剂(PKN)是一种抗冷调节剂。科研人员研究了低温胁迫下PKN对玉米幼苗光合作用的影响,结果如下表。,-44-,教材梳理,题型探究,真题演练,注表观光合速率是指在光照条件下,一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO2量;所测数据来源于第3片展开叶。 请回答下列问题。 (1)玉米幼苗细胞中的叶绿
24、素分布在 中,测定叶绿素含量时,用 提取色素。 (2)在实验的时间内,低温胁迫天数越长,干物质的含量 ,其原因是 。 (3)在相同低温胁迫条件下,与清水组相比,PKN组的表观光合速率 ,据表分析其主要原因是: ; 。,-45-,教材梳理,题型探究,真题演练,答案:(1)叶绿体类囊体膜 95%的乙醇 (2)越多 表观光合速率大于0,有机物不断积累 (3)较高 PKN组叶绿素含量较高 PKN会减缓气孔导度的下降幅度,有利于CO2的吸收 解析:(1)玉米幼苗细胞中的叶绿素分布在叶绿体类囊体膜上,这些光合色素易溶解在有机溶剂中,因此测定叶绿素含量时,可用95%的乙醇提取色素。 (2)表中信息显示:随着
25、胁迫天数的增加,表观光合速率虽然逐渐减少,但仍然大于0。可见,在实验的时间内,低温胁迫天数越长,干物质的含量越多,其原因是表观光合速率大于0,有机物不断积累。 (3)在相同低温胁迫条件下,与清水组相比,PKN组的叶绿素含量较高,气孔导度较大,由此可见,PKN组的表观光合速率较高的主要原因是:PKN组的叶绿素含量较高,有利于吸收更多的光能;PKN会减缓气孔导度的下降幅度,有利于CO2的吸收。,-46-,教材梳理,题型探究,真题演练,1.(2018浙江4月选考,26)各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3,24 h后进行干旱胁迫处理(胁迫是指
26、对植物生长和发育不利的环境因素),测得未胁迫和胁迫8 h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是( ),-47-,教材梳理,题型探究,真题演练,A.寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上H的传递 B.寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质 C.转Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素对光合速率的抑制作用 D.喷施NaHSO3促进光合作用,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降,答案,解析,-48-,教材梳理,题型探究,真题演练,2.(2017浙江11月选考,26)在黑暗条件下,将分离得到的类囊体放在pH 4的缓冲溶液中,使类囊体内外的p
27、H相等,然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH 8的缓冲溶液中,结果检测到有ATP的生成。根据实验分析,下列叙述正确的是( ) A.实验中溶液的H+均来自水的裂解 B.黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生ATP C.光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H+浓度较高 D.若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大,ATP生成量不变,答案,解析,-49-,教材梳理,题型探究,真题演练,3.(2016浙江10月选考,26)在玻璃温室中,研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)实验,结果如图所示。补光的光强度为150 molm-2s-1,补光时间为上午7:0010:00,温度适宜。下列叙
28、述正确的是( ),-50-,教材梳理,题型探究,真题演练,A.给植株补充580 nm光源,对该植株的生长有促进作用 B.若680 nm补光后植株的光合色素增加,则光饱和点将下降 C.若450 nm补光组在9:00时突然停止补光,则植株释放的O2量增大 D.当对照组和450 nm补光组CO2吸收速率都达到6 molm-2s-1时,450 nm补光组从温室中吸收的CO2总量比对照组少,答案,解析,-51-,教材梳理,题型探究,真题演练,4.(2015浙江9月选考调研,28)疏果(人为地去除一部分幼果)对某植物CO2同化速率及叶片蔗糖和淀粉积累的影响如图所示。下列叙述正确的是( )A.疏果百分率越大
29、,叶片光合作用速率越高 B.疏果百分率下降会导致叶片蔗糖和淀粉积累增加 C.若将部分叶片遮光会提高非遮光叶片CO2同化速率 D.叶片合成的蔗糖和淀粉积累在叶肉细胞的细胞溶胶中,答案,解析,-52-,教材梳理,题型探究,真题演练,5.(2018浙江6月学考,27)某研究小组进行了探究环境因素对光合作用影响的活动,其装置如图所示。实验开始时,经抽气处理的叶圆片沉在NaHCO3溶液底部。回答下列问题。 (1)光合作用产生的氧气使叶圆片上浮,氧气产生于叶绿体的 ,该结构产生的ATP和 用于将3- 磷酸甘油酸还原成 。,-53-,教材梳理,题型探究,真题演练,(2)该小组利用上述装置,以叶圆片上浮时间为
30、观察指标,研究NaHCO3浓度对光合作用的影响。在坐标系中用曲线图预测实验结果,并标注横、纵坐标的名称。,-54-,教材梳理,题型探究,真题演练,(3)该小组还利用菠菜叶圆片研究了某些因素对酶促反应的影响,实验设计和结果如下表:,注观察前去除液体中叶圆片或残渣;“+”越多表示溶液绿色越深,“-”表示溶液颜色无显著变化。 该实验的可变因素是 。 第3、4、5组的溶液呈绿色,原因可能是 (答出1点即可)。,-55-,教材梳理,题型探究,真题演练,答案:(1)类囊体膜 NADPH 三碳糖磷酸 (2)曲线图:(3)酶的种类和浓度 去壁的细胞吸水胀破;叶绿体破裂,-56-,教材梳理,题型探究,真题演练,
31、解析:(1)叶圆片光合作用中色素吸收光能,将水裂解产生氧气,其场所是叶绿体的类囊体膜,同时产生ATP和NADPH,用于碳反应,将3-磷酸甘油酸还原为三碳糖磷酸。(2)探究NaHCO3浓度对光合作用的影响,则NaHCO3浓度为可变因素,NaHCO3溶液可为碳反应提供二氧化碳,浓度越大,光合速率越大,叶圆片上浮时间越短。若横坐标为NaHCO3浓度,纵坐标为叶圆片上浮时间,曲线应随NaHCO3浓度下降。(3)从表格数据分析,实验的可变因素有酶的种类和浓度(纤维素酶的浓度),第3、4、5组的溶液呈绿色,说明叶绿素从细胞中流出,原因可能是去壁的细胞没有细胞壁的保护而吸水胀破,同时叶绿体破裂,释放出叶绿素
32、。,-57-,教材梳理,题型探究,真题演练,6.(2018浙江4月选考)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中,选用某植物A、B两个品种,在正常光照和弱光照下进行实验,部分实验内容和结果见下表。,-58-,教材梳理,题型探究,真题演练,回答下列问题。 (1)据表推知,经弱光照处理,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照 ,导致其卡尔文循环中再生出 的量改变,从而影响光合作用速率。 (2)表中的光合色素位于叶绿体的 膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素,再用滤纸进行层析分离,与正常光照相比,弱光照处理的滤纸条上,自上而下的第4条色素带变 ,这有利于品种B利用可见光中较短波
33、长的 光。 (3)实验结果表明,经弱光处理,该植物可通过改变光合色素的含量及其 来适应弱光环境。品种 的耐荫性较高。,-59-,教材梳理,题型探究,真题演练,答案:(1)下降 RuBP (2)类囊体 宽 蓝紫 (3)比例 B 解析:据表可知,品种A在弱光下,光合色素的含量都下降;而品种B的叶绿素a和叶绿素b的含量显著上升,更有利于对蓝紫光的吸收,同时在弱光照下,品种B的光合速率要大于品种A,故更耐荫。,-60-,教材梳理,题型探究,真题演练,7.(2017浙江11月选考,30)为探究环境因素对光合作用的影响,进行了相关实验。取去除淀粉的某植物叶片打成大小相等的圆片,并将相同数量的叶圆片分别放入
34、AD四组烧杯中,在25 环境中进行实验,实验内容与结果见下表。,注“+”表示检出淀粉,“+”表示检出淀粉含量较高,“-”表示未检出淀粉。,-61-,教材梳理,题型探究,真题演练,回答下列问题。 (1)本实验的可变因素是 。 (2)如何去除植物叶片中的淀粉? 。 (3)据表分析,将CO2作为光合作用原料的是 组。在植物体内,CO2转变为有机物的途径为 循环,其产物可运至叶绿体外转变成 ,并运到植物体其他部位供细胞利用。 (4)检测结果表明离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合成淀粉。叶肉细胞合成淀粉的场所是 。而在块茎中,淀粉长期储存在 中。,-62-,教材梳理,题型探究,真题演练,答案:(1)葡萄糖和
35、光照 (2)暗处理 (3)A、C 卡尔文 蔗糖 (4)叶绿体基质 白色体 解析:(1)从表格信息分析,本实验的可变因素是有无光照和有无葡萄糖。(2)去除植物叶片中的淀粉可通过黑暗处理,使植物不进行光合作用,只进行细胞呼吸消耗掉已有的淀粉。(3)从A、C、D组的检测结果分析,A、C组将CO2作为光合作用原料。在光合作用碳反应中,CO2经过卡尔文循环转变为三碳糖磷酸,三碳糖磷酸在卡尔文循环中大多再生为RuBP,一部分可运至叶绿体外转变成蔗糖,并运到植物体其他部位供细胞利用。(4)叶肉细胞光合作用碳反应中合成的三碳糖一部分在叶绿体基质中合成淀粉。而在块茎中,淀粉长期储存在白色体中。,-63-,教材梳
36、理,题型探究,真题演练,8.(2016浙江10月选考,30)在高光强环境下,将某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥与高氮肥,一段时间后测定其叶绿素和Rubisco酶(该酶催化CO2和RuBP反应)的含量,结果如图所示。,-64-,教材梳理,题型探究,真题演练,请回答下列问题。 (1)实验表明,突变型的 含量比野生型低,采用法分离突变型植株叶片色素,与野生型相比,突变型的滤纸条上有的色素带颜色浅。变浅的色素带位于滤纸条从上到下的第 条。 (2)光反应中光能转化为ATP和NADPH中的 ,其中NADPH是NADP+被 还原而成的。NADPH参与的还原,形成碳反应的第一个糖。 (3)高氮肥下,突变
37、型植株的光合速率大于野生型植株。结合实验结果分析,限制野生型植株光合速率的因素是 。,-65-,教材梳理,题型探究,真题演练,答案:(1)叶绿素a 纸层析 三 (2)化学能 氢(H+e-) 3-磷酸甘油酸 (3)Rubisco酶含量 解析:(1)分析野生型和突变型叶绿素a和叶绿素b含量可知,突变型的叶绿素a含量比野生型低,在提取光合色素时,采用的方法为纸层析法,与野生型相比,突变型的滤纸条上第三条色素带变浅。(2)光反应中,光能转变为ATP和NADPH中的化学能,其中NADP+被氢(H+e-)还原为NADPH,NADPH参与三碳酸还原产生三碳糖的反应。(3)高氮肥下,分析野生型和突变型植株中R
38、ubisco酶含量可知,限制野生型植株光合速率的因素是Rubisco酶含量。,-66-,教材梳理,题型探究,真题演练,9.(2015浙江9月选考调研,30)图甲表示植物光合作用中的光反应,其中数字表示物质,a和b表示结构。图乙为“探究环境因素对光合作用的影响”的实验装置,广口瓶装有碳酸氢钠溶液以维持溶液中二氧化碳浓度。(说明:题中“ ”填数字或字母,“ ”填文字),-67-,教材梳理,题型探究,真题演练,请回答下列问题。 (1)叶片中的光合色素存在于图甲中的 。“光合色素的提取与分离”实验中用 将光合色素在滤纸上分离,其中扩散最快的色素是 。 (2)图甲中,水中的氢转移到 物质中,该物质在卡尔
39、文循环中的作用是 。 (3)某研究小组利用图乙装置探究不同波长的光对黑藻光合作用的影响。光合作用速率常用图甲中 的相对释放量表示,其释放量可依据图乙中 估算。,-68-,教材梳理,题型探究,真题演练,答案:(1)b 类囊体膜 层析液 胡萝卜素 (2) NADPH 提供氢和能量 (3) 氧气 量筒中收集的液体体积,解析:(1)图甲中,a表示类囊体腔、b表示类囊体膜,分别表示氧气、NADPH、NADP+、ATP、ADP,光合色素存在于类囊体膜上,色素用95%的乙醇进行提取,用层析液进行分离,得到4条色素带,其中扩散速度最快的是胡萝卜素,其次是叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。(2)光反应中,水中的氢转移到NADPH中,在卡尔文循环中其作用是提供氢和能量。(3)光合速率是指一定量的植物在单位时间内进行多少光合作用,如释放多少氧气或消耗多少二氧化碳,所以,光合作用速率可以用图甲中氧气的相对释放量表示,其释放量可依据图乙中量筒中收集的液体体积进行估算。,
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