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1、小专题三 光合作用和呼吸作用题型突破色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少最高最快叶黄素黄色较少较高较快叶绿素 a蓝绿色最多较低较慢叶绿素 b黄绿色较多最低最慢题型一光合色素的种类和作用1滤纸条上色素种类、含量、位置、颜色色素种类叶绿素(含量约占 3/4)叶绿素 a叶绿素 b类胡萝卜素(含量约占 1/4)胡萝卜素叶黄素吸收光主要吸收红光和蓝紫光(少量特殊状态的叶绿素 a 可转化光能)主要吸收蓝紫光吸收光谱图示2.光合色素种类及吸收光谱【针对训练】1(2017 年西藏山南三模)下列关于叶绿体内光合色素的描述，正确的是()A植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变B叶绿素
2、a 吸收的光能可在类囊体膜上转化为 ATP 中的化学能C层析液中溶解度最大的光合色素是叶绿素 aD叶绿素呈绿色是因为它大量吸收绿光，几乎不吸收其他颜色的光解析：植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例是改变的，如叶片衰老后，叶绿素的含量降低，类胡萝卜素的含量升高，A 错误；叶绿素 a 吸收的光能可在类囊体膜上转化为 ATP和 NADPH 中的化学能，B 正确；层析液中溶解度最大的光合色素是胡萝卜素，C 错误；叶绿素呈绿色是因为它吸收绿光最少，大量的绿光被反射，D 错误。答案：B2(2017 年新课标卷)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
3、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 640660 nm 波长光下释放 O2 是由叶绿素参与光合作用引起的解析：类胡萝卜素不吸收红光，只能吸收蓝紫光，A 错误；吸收光谱就是通过测量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；叶绿素可以吸收红光，类胡萝卜素不吸收红光，只能吸收蓝紫
4、光，叶片在640660 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题型二光合作用过程及环境因素对光合作用的影响1影响光合作用的环境因子有光照强度、温度、CO2 浓度等。其中光照强度主要通过影响光反应进而影响整个光合作用强度，而温度和 CO2 浓度则主要通过影响暗反应过程进而影响整个光合作用强度。2光合作用中 C3、C5 物质变化判断方法【针对训练】3(2017 年河北石家庄冲刺模考)在 CO2 浓度为 0.03%和恒温条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如图。据图分析下列叙述正确的是()Ac 点时植物甲的光合速率与乙相等B限制植物乙 d 点
5、光合作用的因素可能有二氧化碳浓度、温度等C若温度升高，植物甲曲线 a 点会向左移动Db 点时，限制两种植物光合作用的主要因素相同解析：当 CO2 吸收量为 c 时，植物甲与植物乙的净光合速率相等，由于植物甲的呼吸速率比植物乙大，根据实际光合速率净光合速率呼吸速率，因此植物甲的(实际)光合速率大于植物乙，A 错误；d 点为植物乙的光饱和点，此时限制光合作用速率提高的主要因素有二氧化碳浓度、温度等，B 正确；由于题目中只说是“恒温条件下”实验，温度升高，不能确定对呼吸作用和光合作用各有怎样的影响，所以也就不能确定植物甲曲线 a 点的移动方向，C 错误；据图可知，b 点是植物乙的光补偿点，此时限制植
6、物乙光合作用的主要因素是光照强度。但 b 点所对应的光照强度对植物甲来说是其光饱和点，此时限制植物甲光合作用的主要因素不是光照强度，而可能是二氧化碳浓度、温度等，D 错误。答案：B4(2017 年吉林大学附属中学七模)将某绿色盆栽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)。在天气晴朗时的早 6 点移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量，变化情况如下图，下列相关叙述正确的是()A光合作用强度与呼吸作用强度相等的时刻为 10 点与 20点B20 点以后该植物的细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸C该植物 17 点时有机物积累量少于 19
7、点时D该植物 10 点时细胞中H的总产生量少于 8 点时解析：光合作用强度与呼吸作用强度相等的时刻 CO2 浓度(或 O2 浓度)达到对应时段内的最低点或最低点，为 8 点与 17点，A 错误；20 点以后该植物的 CO2 产生量大于 O2 的消耗量，细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，B 正确；该植物 17 点时O2 含量高于 19 时，说明有机物积累量多于 19 点时，C 错误；该植物 8 点到 10 点时 O2 浓度增加，说明光合作用增强，10 点时细胞中H的总产生量大于 8 点时，D 错误。答案：B题型三总光合速率和净光合速率强弱的判断(包括在密闭情况下)及补偿点和饱和点移动规律1首先根
8、据曲线起点判断曲线表示的是总光合速率的变化，还是净光合速率的变化。若起点是负值，则曲线表示净光合速率的变化；若起点是零，则曲线表示总光合速率的变化。2光合作用曲线中补偿点和饱和点移动规律(1)补偿点的移动呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。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)补偿点应右移，反之左移。(2)饱和点的移动相关条件的改变(如增大光照强度或增大 CO2 浓度)使光合速率增大时，饱和点应右移，反之左移。【针对训练】5(2017 年福建漳州模拟)某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤
9、水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如图所示。下列相关分析不正确的是()A叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势B叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降C实验 24 天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D实验 24 天，光合速率下降可能是由叶片内二氧化碳浓度下降引起的解析：图甲中可以看出，随干旱时间延长，实验组叶片光合速率呈下降趋势；比较图甲和乙的实验组，图甲中光合速率在第 2 天就开始下降，而图乙中叶绿素含量在第 4 天才开始下降，因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降；图乙中，实验组 24 天中叶片叶绿素含量并没有下降；24 天中实验组的光合作用速
10、率下降很有可能是由于干旱，气孔关闭，导致叶片中 CO2 浓度下降而引起的。答案：C题型四光合作用和呼吸作用的相关实验从近几年的考题分析，光合作用和呼吸作用的实验题型往往具有综合性、探究性和对比性，解答此类题型应注意以下方面：(1)注意实验条件的控制，排除无关变量干扰。如光合作用需要光，呼吸作用不需要光，若是探究呼吸作用的相关实验则应遮光处理。(2)科学选择材料、试剂，如有些光合作用的实验需要用 NaHCO3 提供 CO2，呼吸作用的相关实验需用 NaOH 吸收 CO2。(3)实验步骤的设计要注意遵循单一变量原则、对照原则、科学性原则等。(4)掌握一些常用的实验处理方法，如暗处理、对叶片的脱色处
11、理、遮光处理等。【针对训练】6(2017 年华南师范大学附属中学三模)在一定浓度的 CO2和一定的温度条件下，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。以下有关说法正确的是()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/(100 cm2叶小时)黑暗条件下CO2释放量mg/(100 cm2叶小时)A植物13115.5B植物393015A.由实验结果可以断定 A 是阴生植物，B 是阳生植物B当光照强度超过 9 klx 时，B 植物光合速率的限制因素主要是 H2OC当光照强度为 9 klx 时，B 植物固定 CO2 的速率
12、是 30 mgCO2/100 cm2 叶D当光照强度为 3 klx 时，A 植物的真光合速率比 B 植物高解析：虽然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，但本题没有给出界定阴生植物和阳生植物的光照强度标准，所以 A 错误；B 植物的光合作用的光饱和点为 9 klx，如果再增加光照强度，也不会影响光合作用速率，因为此时影响光合作用强度的因素是二氧化碳浓度或温度等，B 错误；根据植物总光合速率净光合作用速率呼吸作用速率，当光照强度为 9 klx 时，B 植物的总光合速率301545 mg CO2/(100 cm2 叶小时)，C 错误；当光照强度为 3 klx时，A
13、植物固定的二氧化碳的量为 115.516.5 mg CO2/(100cm2 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)，D 正确。答案：D7(2017 年江苏南京模拟)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测 O2 浓度的变化，下列叙述错误的是()A该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响B加入 NaHCO3 溶液是为了吸收细胞呼吸释放的 CO2C拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的 O2 浓度高于单色光下 O2 浓度D若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度解析：分析图示装置可知，自变量是不同的单色光，因变量为盛气装置中 O2 的多少，因而该实验可探究不同单色光对光合作用强度的影响，A 项正确；加入 NaHCO3 溶液是为了给金鱼藻进行光合作用提供原料 CO2，B 项错误；拆去滤光片，给予自然光照，光合作用较任一单色光照的光合作用都强，因而单位时间内氧气传感器测到的 O2 浓度高于单色光下 O2 浓度，C 项正确；若将此装置放在黑暗处，金鱼藻只进行细胞呼吸，不进行光合作用，因而可通过测定盛气装置中 O2 的减少量，测定金鱼藻的细胞呼吸强度，D 项正确。答案：B