【高中生物】2023-2024學(xué)年人教版 必修一 光合作用原理的應(yīng)用課件

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第3課時(shí)光合作用原理的應(yīng)用1.設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)，探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響2.關(guān)注光合作用原理的應(yīng)用1.科學(xué)思維：結(jié)合曲線圖分析光照、CO2、溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響2.科學(xué)探究：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，分析相關(guān)實(shí)驗(yàn)變量3.社會(huì)責(zé)任：根據(jù)光合作用原理指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)目錄CONTENTS01知識(shí)梳理歸納總結(jié)ZHISHISHULIGUINAZONGJIE02學(xué)習(xí)目標(biāo)

自主檢測(cè)XUEXIMUBIAOZIZHUJIANCE03重難突破易錯(cuò)攻克ZHONGNANTUPOYICUOGONGKE04課后課時(shí)作業(yè)KEHOUKESHIZUOYE01知識(shí)梳理歸納總結(jié)ZHISHISHULIGUINAZONGJIE單位時(shí)間糖類原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量下沉氧氣上浮越多

在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)，超過(guò)一定范圍，隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不再變化不同光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)光源與燒杯的距離光合作用強(qiáng)度同一時(shí)間段內(nèi)圓形小葉片浮起數(shù)量圓形小葉片大小、溶液的量等保持一致越少生長(zhǎng)旺盛的綠葉避開(kāi)大的葉脈圓形小葉片內(nèi)的氣體逸出充滿水CO2強(qiáng)、中、弱圓形小葉片浮起的數(shù)量越多增強(qiáng)1.下圖為實(shí)驗(yàn)裝置圖，分析圖中盛水玻璃柱的作用。2.本實(shí)驗(yàn)每組圓形小葉片由10片改為3片可以嗎？提示：臺(tái)燈發(fā)光同時(shí)也會(huì)使溫度發(fā)生改變，在臺(tái)燈與燒杯之間加盛水玻璃柱可排除溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響。提示提示：不可以。葉片太少，不能排除偶然性。色素酶光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度、水分等原料能量的供應(yīng)葉綠體病蟲(chóng)害溫度越多紅光和藍(lán)紫綠光加快細(xì)胞呼吸小于減少等于大于提高延長(zhǎng)合理密植無(wú)色透明暗C3CO2補(bǔ)償CO2飽和CO2的濃度有機(jī)肥活性提高降低葉綠素氣孔開(kāi)閉1.多因素對(duì)光合速率影響的曲線變化規(guī)律分析2.曲線分析黑暗有光凈光合速率＋呼吸速率凈光合速率真正的光合速率凈光合速率凈光合速率光照強(qiáng)度CO2濃度光合作用原理有哪些應(yīng)用？答案(1)大田：利用套種、合理密植等措施提高作物的光能利用率，使產(chǎn)量提高，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收。(2)大棚：適當(dāng)延長(zhǎng)光照時(shí)間，提高CO2濃度等以提高光合作用產(chǎn)量。(3)提供適宜濃度的礦質(zhì)元素，如施用含N、P、K、Mn、Zn元素的肥料；合理灌溉可以提高作物的光合作用效率。答案學(xué)習(xí)目標(biāo)自主檢測(cè)02XUEXIMUBIAOZIZHUJIANCE1.(目標(biāo)1)將生長(zhǎng)旺盛的葉片，剪成5mm見(jiàn)方的小塊，抽去葉內(nèi)氣體，做下列處理(見(jiàn)下圖及圖注)。這四個(gè)處理中，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是(

)答案解析光合作用的正常進(jìn)行需要光、CO2和H2O的參與，無(wú)光條件下植物的光合作用不能進(jìn)行，也就不能產(chǎn)生O2，因而葉片不能上浮，B、D不符合題意；自來(lái)水中CO2的含量較煮沸過(guò)的自來(lái)水中多，故光合作用相對(duì)旺盛，產(chǎn)生的O2多，所以C中葉片最先上浮，C符合題意，A不符合題意。解析2.(目標(biāo)1)如圖為“探究影響植物光合速率的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，下列關(guān)于該圖的說(shuō)法正確的是(

)A.用盛水玻璃柱吸收燈光熱量的目的是使光均勻照射水藻B.向光源方向移動(dòng)試管，試管內(nèi)的水溫不會(huì)有顯著變化C.僅用該實(shí)驗(yàn)裝置就可測(cè)出植物的實(shí)際光合速率D.改變盛水玻璃柱與燈的距離可以用來(lái)探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響答案解析用盛水玻璃柱吸收燈光熱量的目的是避免光照對(duì)試管內(nèi)水溫造成影響，A錯(cuò)誤；向光源方向移動(dòng)試管，由于盛水玻璃柱吸收了燈光的熱量，所以試管內(nèi)的水溫不會(huì)有顯著變化，B正確；僅用題圖中所示實(shí)驗(yàn)裝置不能測(cè)出植物的實(shí)際光合速率，C錯(cuò)誤；改變?cè)嚬?而不是盛水玻璃柱)與燈的距離可以用來(lái)探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，D錯(cuò)誤。解析3.(目標(biāo)2)植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營(yíng)養(yǎng)液的成分等條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物，不但節(jié)約了用地，也大大提高了產(chǎn)量。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.通過(guò)適當(dāng)增大人工光源的強(qiáng)度可提高光合作用效率B.植物工廠中常用的是紅色、綠色和白色光源C.可以適當(dāng)增大植物工廠晝夜溫差來(lái)提高產(chǎn)量D.適當(dāng)提高二氧化碳濃度，可促進(jìn)植物白天暗反應(yīng)的進(jìn)行答案4.(目標(biāo)1)如圖曲線Ⅰ表示黃豆光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系(光合作用適宜溫度、CO2濃度為0.03%)。在Y點(diǎn)時(shí)改變某條件，曲線變?yōu)棰?。下列分析合理的?

)A.將Y點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度突然改變成X點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中的C3含量將降低B.在Y點(diǎn)時(shí)，升高溫度導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰駽.制約X點(diǎn)光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量D.制約Z點(diǎn)光合作用的因素可能是CO2濃度答案解析將Y點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度突然改變成X點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度，由于X點(diǎn)的光照強(qiáng)度比Y點(diǎn)弱，影響C3還原，短時(shí)間內(nèi)不影響CO2固定，所以葉綠體中的C3含量將升高，A錯(cuò)誤；本來(lái)處于光合作用適宜溫度下，Y點(diǎn)時(shí)升高溫度會(huì)導(dǎo)致酶的活性降低，則所得到的曲線應(yīng)在曲線Ⅰ的下方，B錯(cuò)誤；X點(diǎn)光合作用的限制因素主要是光照強(qiáng)度，C錯(cuò)誤；在大于光飽和點(diǎn)的光照強(qiáng)度處增加CO2濃度，可能會(huì)提高光合作用強(qiáng)度，故制約Z點(diǎn)光合作用的因素可能是CO2濃度，D正確。解析5.(目標(biāo)1)溫室大棚種植黃瓜時(shí)，如遇高溫天氣，通常需要定時(shí)通風(fēng)以降低溫度到常溫狀態(tài)而避免減產(chǎn)。研究者進(jìn)行了相關(guān)研究，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)黃瓜葉肉細(xì)胞利用位于

上的光合色素吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，最終轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存在

中。答案葉綠體類囊體薄膜糖類等有機(jī)物(2)研究人員測(cè)定不同處理的黃瓜葉片光合速率的日變化，結(jié)果如圖。①植物的呼吸作用和光合作用的最適溫度不同，試解釋高溫天氣溫室大棚黃瓜減產(chǎn)的可能原因：_______________________________________________________________________________________。答案

呼吸作用酶的最適溫度高于光合作用酶的最適溫度，高溫條件下，呼吸作用增強(qiáng)，光合作用減弱②由圖可知，

組處理的光合速率在各時(shí)間段均高于其他組。(3)為了探究上述處理影響光合速率的機(jī)制，研究者在相同處理?xiàng)l件下檢測(cè)了四組黃瓜葉片中Rubisco酶活性的日變化。①Rubisco酶參與光合作用暗反應(yīng)階段CO2的固定，即催化

與CO2結(jié)合的過(guò)程。②推測(cè)實(shí)驗(yàn)處理可以通過(guò)影響Rubisco酶活性，從而影響光合速率，支持這一觀點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為_(kāi)___________________________________________________________________________________________。答案高溫＋CO2C5

高溫＋CO2組Rubisco酶活性>常溫＋CO2組Rubisco酶活性≈常溫組Rubisco酶活性>高溫組Rubisco酶活性解析(1)光合色素位于葉綠體的類囊體薄膜上，光合色素吸收的光能先是轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP和NADPH中，然后再轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存在糖類等有機(jī)物中。(2)①植物的呼吸作用和光合作用的最適溫度不同，可能是呼吸作用酶的最適溫度高于光合作用酶的最適溫度，高溫天氣時(shí)，促進(jìn)了呼吸速率，但抑制了光合速率，所以導(dǎo)致凈光合速率降低，大棚黃瓜減產(chǎn)。②由圖可知，高溫＋CO2組處理的光合速率在各時(shí)間段均高于其他組。解析(3)①Rubisco酶參與光合作用暗反應(yīng)階段CO2的固定，即催化C5與CO2結(jié)合的過(guò)程。②若實(shí)驗(yàn)處理可以通過(guò)影響Rubisco酶活性，從而影響光合速率，則光合速率高的組Rubisco酶活性高，故支持這一觀點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為高溫＋CO2組Rubisco酶活性>常溫＋CO2組Rubisco酶活性≈常溫組Rubisco酶活性>高溫組Rubisco酶活性。解析學(xué)習(xí)目標(biāo)自主檢測(cè)02XUEXIMUBIAOZIZHUJIANCE重難突破易錯(cuò)攻克03ZHONGDANTUPOYICUOGONGKE[例1]光合作用強(qiáng)度受環(huán)境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關(guān)系如右圖。據(jù)圖分析不能得出(

)A.低于最適溫度時(shí)，光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內(nèi)，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C.CO2濃度為200μL·L－1時(shí)，溫度對(duì)光合速率影響小D.10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會(huì)持續(xù)提高答案解題分析分析題圖可知，當(dāng)CO2濃度一定時(shí)，光合速率會(huì)隨著溫度的升高而增大，達(dá)到最適溫度時(shí)，光合速率達(dá)到最高值，后隨著溫度的繼續(xù)升高而減小，A正確；分析題圖可知，當(dāng)CO2濃度為200μL·L－1時(shí)，最適溫度為25℃左右，當(dāng)CO2濃度為370μL·L－1時(shí)，最適溫度為30℃，當(dāng)CO2濃度為1000μL·L－1時(shí)，最適溫度大于30℃，可以表明在一定范圍內(nèi)，CO2濃度的升高會(huì)使光合作用最適溫度升高，B正確；分析題圖可知，當(dāng)CO2濃度為200μL·L－1時(shí)，光合速率隨溫度的升高而改變的程度不大，表明CO2濃度為200μL·L－1時(shí)，溫度對(duì)光合速率影響小，C正確；分析題圖可知，10℃條件下，CO2濃度為200μL·L－1至370μL·L－1時(shí)，光合速率有所提高，而370μL·L－1至1000μL·L－1時(shí)，光合速率無(wú)明顯的提高，所以不能表明10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會(huì)持續(xù)提高，D錯(cuò)誤。解題分析[例2]

如圖是夏季晴朗的白天，玉米和花生凈光合速率(單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線，下列敘述不正確的是(

)A.在9：30～11：00之間，花生凈光合速率下降的原因是暗反應(yīng)過(guò)程減緩B.在11：00～12：30之間，花生的單位葉面積有機(jī)物積累量比玉米的多C.在17：00時(shí)，玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同D.在18：30時(shí)，玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng)答案解題分析在9：30～11：00之間，隨光照的增強(qiáng)，溫度也會(huì)升高，花生的蒸騰作用也在加強(qiáng)，而為了減少水分的散失，植物的氣孔關(guān)閉，因此進(jìn)入花生細(xì)胞內(nèi)的CO2的量減少，所以暗反應(yīng)過(guò)程減緩，A正確；在11：00～12：30之間，花生的凈光合速率低于玉米，故花生的單位葉面積有機(jī)物積累量比玉米的少，B錯(cuò)誤；在17：00時(shí)，玉米和花生的凈光合速率相等，而這時(shí)的O2的釋放量是凈釋放量，所以在17：00時(shí)玉米和花生單位葉面積釋放O2的速率相同，C正確；在18：30時(shí)，玉米的凈光合速率是零，說(shuō)明此時(shí)光合作用和呼吸作用的速率相等，因此這時(shí)玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng)，D正確。解題分析[過(guò)程關(guān)系][例3]某植物光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程中部分含碳化合物的變化如圖所示，其中①～⑤表示相應(yīng)生理過(guò)程。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.圖中兩個(gè)C3不是同一種物質(zhì)B.過(guò)程①不消耗ATP，②消耗ATPC.過(guò)程③④⑤中均有ATP的生成D.圖中所示過(guò)程僅③④發(fā)生在人體細(xì)胞中答案解題分析①過(guò)程是CO2的固定，②過(guò)程是C3的還原，③過(guò)程是細(xì)胞有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段，④過(guò)程是有氧呼吸第二階段，⑤過(guò)程是產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸第二階段。①過(guò)程CO2的固定，CO2和C5結(jié)合生成C3，這里的C3是指三碳化合物3-磷酸甘油酸，③過(guò)程細(xì)胞有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段生成C3，這里的C3是指三碳化合物丙酮酸，A正確；①過(guò)程CO2的固定不消耗ATP，而②過(guò)程C3的還原消耗ATP，B正確；③過(guò)程細(xì)胞有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段會(huì)產(chǎn)生少量ATP，④過(guò)程是有氧呼吸第二階段，也會(huì)產(chǎn)生少量ATP，⑤過(guò)程是產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸第二階段，不會(huì)產(chǎn)生ATP，C錯(cuò)誤；①②過(guò)程都屬于光合作用的一部分，不發(fā)生在人體中，⑤過(guò)程為產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸第二階段，不發(fā)生在人體中，僅③和④過(guò)程發(fā)生在人體細(xì)胞中，D正確。解題分析[例4]如圖表示在有氧條件下某高等植物體內(nèi)有關(guān)的生理過(guò)程示意圖，①～⑤表示有關(guān)過(guò)程，X、Y、Z和W表示相關(guān)物質(zhì)。請(qǐng)據(jù)圖判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.X、Y、Z物質(zhì)分別表示C3、丙酮酸和ATPB.①～⑤過(guò)程中能產(chǎn)生ATP的有①②③④C.②⑤過(guò)程分別表示C3的還原和CO2的固定D.光合速率小于呼吸速率時(shí)，④過(guò)程產(chǎn)生的CO2一部分會(huì)釋放到細(xì)胞外答案解題分析分析圖示，①過(guò)程表示光反應(yīng)階段，②過(guò)程表示C3的還原，⑤過(guò)程表示CO2的固定，③④過(guò)程表示有氧呼吸的第一階段和第二階段。Z物質(zhì)是光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP，Y物質(zhì)是呼吸作用第一階段產(chǎn)生的丙酮酸，X物質(zhì)是暗反應(yīng)的中間產(chǎn)物C3，A、C正確；①～⑤過(guò)程中能產(chǎn)生ATP的有①③④，②⑤過(guò)程不產(chǎn)生ATP，B錯(cuò)誤；光合速率小于呼吸速率時(shí)，呼吸作用產(chǎn)生的CO2會(huì)有一部分釋放到細(xì)胞外，D正確。解題分析光合作用和呼吸作用的關(guān)系[植物“三率”關(guān)系][例5]將植株置于透明密閉容器內(nèi)，測(cè)量容器中CO2的濃度變化情況。在適宜溫度條件下，用一定強(qiáng)度的光照處理30分鐘，容器中CO2的濃度由2000ppm降低到180ppm。隨后將整個(gè)裝置置于相同溫度的黑暗條件下30分鐘，容器中CO2的濃度變?yōu)?00ppm。下列敘述正確的是(

)A.前30分鐘，葉綠體中NADPH由基質(zhì)向類囊體膜運(yùn)輸B.該植株前30分鐘的平均總光合速率為60.7ppm·min－1C.經(jīng)過(guò)完整的1小時(shí)處理后，該植株的有機(jī)物含量會(huì)減少D.光照處理時(shí)，若停止光照則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3的含量會(huì)增加答案解題分析前30分鐘，植物在光照下能進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生的NADPH由類囊體膜向葉綠體基質(zhì)運(yùn)輸，A錯(cuò)誤；前30分鐘，CO2濃度由2000ppm降低到180ppm，平均每分鐘CO2減少量為(2000－180)÷30≈60.7(ppm)，這是凈光合速率，不是總光合速率，B錯(cuò)誤；經(jīng)過(guò)完整的1小時(shí)處理后，容器中CO2濃度由2000ppm降到600ppm，減少的CO2都全部用于光合作用合成有機(jī)物，因此有機(jī)物含量會(huì)增加，C錯(cuò)誤；停止光照后，光反應(yīng)不再進(jìn)行，不能合成NADPH和ATP，因此暗反應(yīng)C3還原速率降低，而短時(shí)間內(nèi)CO2固定形成C3的速率不變，故短時(shí)間內(nèi)C3的含量會(huì)增加，D正確。解題分析[例6]某生物興趣小組將適量黑藻置于密閉容器內(nèi)，經(jīng)過(guò)一定的處理，測(cè)量容器內(nèi)氧氣的變化量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下表。下列分析不正確的是(

)溫度(℃)適宜光照下氧氣體積的改變量(mL/h)黑暗中氧氣體積的改變量(mL/h)50－210＋4－415＋11－720＋18－1125＋26－1630＋22－2335＋13－2840＋9－21A.該實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對(duì)黑藻呼吸作用和光合作用的影響B(tài).與25℃相比，30℃時(shí)黑藻葉綠體中C3的生成速率更快C.5℃時(shí)黑藻不進(jìn)行光合作用，原因是低溫下酶活性太低D.光合作用相關(guān)酶的最適溫度比呼吸作用相關(guān)酶的最適溫度低答案解題分析適宜光照下和黑暗中單位時(shí)間內(nèi)氧氣的變化量可分別表示黑藻的凈光合速率與呼吸速率，由表格可知，25℃時(shí)，黑藻的凈光合速率為26mL/h，呼吸速率為16mL/h，則此時(shí)真光合速率為42mL/h，同理30℃時(shí)黑藻的真光合速率為45mL/h，所以30℃時(shí)黑藻葉綠體中C3的生成速率快于25℃，B正確；5℃時(shí)黑藻的凈光合速率為0，此時(shí)的真光合速率與呼吸速率相等，C錯(cuò)誤；由表格數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算可知光合作用的最適溫度為30℃，而呼吸作用的最適溫度為35℃，D正確。解題分析1.植物“三率”的判定(1)根據(jù)坐標(biāo)曲線判定：當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，若CO2吸收值為負(fù)值，該值絕對(duì)值代表呼吸速率，該曲線代表凈光合速率，當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，若CO2吸收值為0，該曲線代表真正光合速率。(2)根據(jù)關(guān)鍵詞判定(3)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。項(xiàng)目表示方法(單位時(shí)間內(nèi))呼吸速率線粒體產(chǎn)生CO2量；黑暗條件下細(xì)胞(植物體)釋放CO2量線粒體吸收O2量；黑暗條件下細(xì)胞(植物體)吸收O2量有機(jī)物消耗量?jī)艄夂纤俾始?xì)胞(植物體)吸收CO2量細(xì)胞(植物體)釋放的O2量有機(jī)物積累量真正光合速率葉綠體固定CO2量

葉綠體產(chǎn)生O2量

有機(jī)物制造量2.光合速率與植物生長(zhǎng)(1)當(dāng)凈光合速率>0時(shí)，植物因積累有機(jī)物而生長(zhǎng)。(2)當(dāng)凈光合速率＝0時(shí)，植物不能生長(zhǎng)。(3)當(dāng)凈光合速率<0時(shí)，植物不能生長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間處于此種狀態(tài)，植物將死亡。課后課時(shí)作業(yè)04KEHOUKESHIZUOYE知識(shí)點(diǎn)一探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響1.某興趣小組利用綠葉和黃葉兩種青菜葉片為實(shí)驗(yàn)材料，探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，結(jié)果如下表，下列推測(cè)不合理的是(

)[基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)]光照強(qiáng)度7min內(nèi)葉圓片上浮的數(shù)量綠葉黃葉A10B30C51A.環(huán)境溫度屬于無(wú)關(guān)變量，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)明顯影響B(tài).青菜葉葉圓片上浮的數(shù)量與葉綠素的含量有關(guān)C.相同光照強(qiáng)度下，綠葉光合作用強(qiáng)度高于黃葉D.該實(shí)驗(yàn)可證明光合作用的強(qiáng)度受內(nèi)外因素的影響解析本實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，溫度是無(wú)關(guān)變量，但無(wú)關(guān)變量(如溫度)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，A錯(cuò)誤。答案解析知識(shí)點(diǎn)二影響光合作用的因素及應(yīng)用2.在適宜光照和溫度條件下，給豌豆植株供應(yīng)14CO2，測(cè)定不同的細(xì)胞間隙CO2濃度下葉肉細(xì)胞中C5的相對(duì)含量，結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是(

)A.含14C有機(jī)物最先出現(xiàn)在葉綠體基質(zhì)B.A→B，葉肉細(xì)胞吸收CO2速率增加C.B→C，葉片的光合速率等于呼吸速率D.B→C，葉肉細(xì)胞的光合速率不再增加答案解析暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，而CO2是暗反應(yīng)的反應(yīng)物，因此含14C有機(jī)物最先出現(xiàn)在葉綠體基質(zhì)，A正確；據(jù)圖分析，A→B，細(xì)胞間隙CO2的相對(duì)濃度逐漸增大，而C5的相對(duì)含量逐漸減小，因此該段時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞吸收CO2速率增加，B正確；B→C，葉片葉肉細(xì)胞間的CO2濃度較高，C5含量維持基本不變，表示CO2濃度達(dá)到了CO2飽和點(diǎn)，此時(shí)光合速率大于呼吸速率，C錯(cuò)誤；B→C，CO2濃度達(dá)到了CO2飽和點(diǎn)，葉肉細(xì)胞的光合速率不再增加，D正確。解析3.已知小麥光合作用最適溫度為25℃，呼吸作用最適溫度為30℃，科學(xué)家研究小麥20℃時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，得到如圖曲線。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.在25℃條件下研究時(shí)，a點(diǎn)會(huì)下移B.a點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體C.其他條件適宜，當(dāng)植物缺Mg時(shí)，b點(diǎn)將向右移動(dòng)D.c點(diǎn)之后小麥光合作用強(qiáng)度不再增加，可能與葉綠體中酶的濃度有關(guān)答案解析當(dāng)溫度升高為25℃時(shí)，呼吸作用強(qiáng)度會(huì)增大，因此a點(diǎn)會(huì)下移，A正確；a點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度為零，故小麥只通過(guò)呼吸作用產(chǎn)生ATP，進(jìn)行的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，其中線粒體是細(xì)胞器，B錯(cuò)誤；當(dāng)缺少M(fèi)g元素時(shí)，葉綠素的合成就會(huì)受阻，從而使光合作用強(qiáng)度降低，由于呼吸作用強(qiáng)度不受影響，所以要讓光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等，就必須要增加光照強(qiáng)度以提高光合作用強(qiáng)度，因此b點(diǎn)右移，C正確；據(jù)圖可知，c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度是光飽和點(diǎn)，c點(diǎn)之后光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度增大而增大，此時(shí)影響的因素可能是色素含量、酶的濃度等，D正確。解析4.如圖分別表示兩個(gè)自變量對(duì)光合速率的影響情況，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在最適范圍內(nèi)。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A.甲圖中a點(diǎn)的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量B.乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中ATP的生成量多C.圖中M、N點(diǎn)的限制因素是光照強(qiáng)度，P點(diǎn)的限制因素是溫度D.丙圖中，隨著溫度的升高，曲線的走勢(shì)將穩(wěn)定不變答案解析據(jù)圖分析，甲圖a點(diǎn)在外界各種因素最適情況下，光合速率受到限制，可能是由于內(nèi)因葉綠體中酶的數(shù)量有限，A正確；乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，光照強(qiáng)度較大，故光反應(yīng)較強(qiáng)，相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中ATP的生成量多，B正確；丙圖中當(dāng)溫度超過(guò)酶的最適溫度時(shí)，酶活性下降，曲線將呈下降趨勢(shì)，D錯(cuò)誤。解析5.如圖表示某種植物的葉肉細(xì)胞中的甲、乙兩種細(xì)胞器及在這兩種細(xì)胞器中所進(jìn)行的生理活動(dòng)之間的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是(

)A.該葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率B.甲產(chǎn)生的ATP可以被乙利用，乙產(chǎn)生的ATP也可以被甲利用C.乙產(chǎn)生的CO2被甲利用至少要經(jīng)過(guò)8層磷脂雙分子層D.改變光照強(qiáng)度一定會(huì)改變甲細(xì)胞器中生理活動(dòng)的強(qiáng)度答案解析葉綠體光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP被暗反應(yīng)消耗，不能從葉綠體中運(yùn)出，B錯(cuò)誤；細(xì)胞器甲吸收的二氧化碳多于細(xì)胞器乙釋放的二氧化碳，因此細(xì)胞器甲內(nèi)進(jìn)行的生理活動(dòng)強(qiáng)度大于細(xì)胞器乙內(nèi)生理活動(dòng)強(qiáng)度，即葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率，A正確；由于葉綠體和線粒體是雙層膜結(jié)構(gòu)，所以乙產(chǎn)生的CO2被甲利用至少要經(jīng)過(guò)4層磷脂雙分子層，C錯(cuò)誤；當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到飽和后，增加光照強(qiáng)度，光合作用過(guò)程不會(huì)改變，D錯(cuò)誤。解析6.夏季晴朗的一天，甲、乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.甲植株在a點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行光合作用B.乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多C.曲線b～c段和d～e段下降的原因相同D.兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無(wú)法關(guān)閉答案解析從圖中可以看出，a點(diǎn)時(shí)甲植株光合速率等于呼吸速率，因此從a點(diǎn)前開(kāi)始進(jìn)行光合作用，A錯(cuò)誤；光合速率大于呼吸速率時(shí)，有機(jī)物積累，圖中6～18時(shí)光合速率大于呼吸速率，故18時(shí)有機(jī)物積累最多，B錯(cuò)誤；b～c段下降是因?yàn)楣庹者^(guò)強(qiáng)，溫度過(guò)高，失水過(guò)多，部分氣孔關(guān)閉，CO2吸收速率降低，d～e段下降是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度降低，光合作用強(qiáng)度減弱，CO2吸收速率降低，C錯(cuò)誤；由圖中曲線可知，甲、乙兩株同種植物在夏季晴朗的一天同種條件下b～d段曲線不同，乙植株曲線b～d段出現(xiàn)的原因是光照過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致溫度過(guò)高，失水過(guò)多，部分氣孔關(guān)閉，甲植株曲線出現(xiàn)b～d段的原因可能是甲植株氣孔無(wú)法關(guān)閉，D正確。解析7.科研人員研究溫度對(duì)甲、乙兩種植物凈光合速率的影響，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。據(jù)圖推測(cè)，下列敘述合理的是(

)A.甲植物和乙植物在30℃時(shí)，光合作用生成的有機(jī)物量相等B.溫度為45℃時(shí)，甲植物和乙植物體內(nèi)都有有機(jī)物積累C.50℃之前，限制乙植物凈光合速率的主要外界條件是CO2濃度D.若將甲、乙植物同置于涼爽地帶，則受影響較大的是甲植物答案解析甲植物和乙植物在30℃時(shí)，凈光合速率相等，即光合作用積累的有機(jī)物量相等，A錯(cuò)誤；溫度為45℃時(shí)，甲植物和乙植物的凈光合速率都大于0，都有有機(jī)物積累，B正確；50℃之前，限制乙植物凈光合速率的主要外界條件是溫度，C錯(cuò)誤；分析題圖可知，乙植物喜高溫，故若將甲、乙植物同置于涼爽地帶，則受影響較大的是乙植物，D錯(cuò)誤。解析8.下列有關(guān)農(nóng)諺的解釋，錯(cuò)誤的是(

)答案[能力提升]選項(xiàng)農(nóng)諺解釋A甘蔗稈稈長(zhǎng)，適當(dāng)放寬行合理密植，通風(fēng)透氣B霜打后的青菜格外甜“霜打”后的青菜細(xì)胞中的多糖水解，自由水減少，這也是植物對(duì)低溫的一種適應(yīng)C春生夏長(zhǎng)，秋收冬藏影響夏長(zhǎng)的主要因素是溫度D鍋底無(wú)柴難燒飯、田里無(wú)糞難增產(chǎn)施用有機(jī)肥可為農(nóng)作物提供CO2和無(wú)機(jī)鹽，增加產(chǎn)量解析甘蔗稈稈長(zhǎng)，適當(dāng)放寬行，即合理密植，通風(fēng)透氣，為植物提供更多的二氧化碳，并且減少甘蔗之間對(duì)陽(yáng)光的競(jìng)爭(zhēng)，從而更好地進(jìn)行光合作用，A正確；霜打后的青菜格外甜，指霜打后的青菜中多糖水解為可溶性的有甜味的糖，且自由水減少，使糖濃度升高，同時(shí)也減少了青菜被凍傷的可能，是植物對(duì)低溫的一種適應(yīng)，B正確；春生夏長(zhǎng)，秋收冬藏，影響夏季生長(zhǎng)的主要因素是光照，夏天光照強(qiáng)度高、光照時(shí)間長(zhǎng)，植物積累的有機(jī)物多、生長(zhǎng)快，冬藏是因?yàn)槎練鉁氐?，酶的活性低，呼吸?qiáng)度低，對(duì)有機(jī)物的消耗減少，有利于儲(chǔ)藏，C錯(cuò)誤。解析9.在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下，測(cè)得某森林中林冠層四種主要植物幼苗的生理指標(biāo)如表所示。下列分析正確的是(

)物種指標(biāo)構(gòu)樹(shù)刺槐香樟胡頹子光補(bǔ)償點(diǎn)(千勒克斯)641.81.1光飽和點(diǎn)(千勒克斯)1393.52.6A.光照強(qiáng)度小于6千勒克斯時(shí)，構(gòu)樹(shù)幼苗葉肉細(xì)胞光合作用需要的CO2全部來(lái)自外界B.光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí)，影響構(gòu)樹(shù)和刺槐幼苗光合速率的環(huán)境因素都為光照強(qiáng)度C.若將光照強(qiáng)度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯，短時(shí)間內(nèi)香樟幼苗葉肉細(xì)胞中的C3會(huì)增加D.在樹(shù)冠遮蔽嚴(yán)重、林下光照較弱的環(huán)境中，胡頹子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和構(gòu)樹(shù)答案解析光補(bǔ)償點(diǎn)為光合速率等于呼吸速率時(shí)的光照強(qiáng)度，光飽和點(diǎn)為光合速率達(dá)到最大時(shí)的最小光照強(qiáng)度。光照強(qiáng)度小于6千勒克斯時(shí)，構(gòu)樹(shù)幼苗光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，所以光合作用需要的CO2可全部由細(xì)胞呼吸提供，A錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí)，還未達(dá)到構(gòu)樹(shù)的光飽和點(diǎn)，影響構(gòu)樹(shù)幼苗光合速率的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí)，已達(dá)到刺槐的光飽和點(diǎn)，此時(shí)影響刺槐幼苗光合速率的環(huán)境因素不再是光照強(qiáng)度，B錯(cuò)誤；若將光照強(qiáng)度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯，光反應(yīng)增強(qiáng)，短時(shí)間內(nèi)C3的還原加快，但C3的生成速率不變，因此C3會(huì)減少，C錯(cuò)誤；由于胡頹子和香樟的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均較低，在樹(shù)冠遮蔽嚴(yán)重、林下光照較弱的環(huán)境中，胡頹子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和構(gòu)樹(shù)，D正確。解析10.研究人員以草莓為材料，在不同光照強(qiáng)度下，分別測(cè)定相同溫度下，大氣CO2濃度(濃度為370μmol·mol－1)、CO2加富(1.5倍的大氣CO2濃度)對(duì)同種草莓生長(zhǎng)及光合特性的影響，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)分析作答：(1)草莓固定CO2的場(chǎng)所是

。與光照強(qiáng)度為3000klx相比，光照強(qiáng)度為9000klx時(shí)，草莓葉肉細(xì)胞中氧氣的產(chǎn)生速率

(填“較快”“相同”或“較慢”)。據(jù)圖可知，與大氣CO2濃度相比，在相同溫度、光照強(qiáng)度下，CO2加富可使草莓的光合作用速率增大，其原理主要是_______________________________________________________________________。答案葉綠體基質(zhì)較快CO2加富使C3的合成速率加快，暗反應(yīng)速率加快，進(jìn)而使光合作用速率加快(2)在相同溫度、光照條件下，培養(yǎng)在CO2加富環(huán)境中草莓的光合作用速率并未達(dá)到培養(yǎng)在大氣CO2濃度環(huán)境中光合速率的1.5倍。環(huán)境中CO2濃度升高時(shí)，限制草莓光合作用速率不能以相同倍數(shù)升高的內(nèi)在因素可能是______________________________________________________________________________________(至少答出2點(diǎn))。答案NADPH和ATP的供應(yīng)不足；酶的數(shù)量與活性有限；光合色素含量有限；光合作用產(chǎn)物的積累(3)研究人員認(rèn)為，對(duì)草莓進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的CO2加富培養(yǎng)，可以增加草莓葉片中的葉綠素含量，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述結(jié)論：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(只要求寫出實(shí)驗(yàn)思路)。答案

分別從生長(zhǎng)在大氣CO2濃度和CO2加富環(huán)境下且生長(zhǎng)狀況良好的草莓植株上采集相同質(zhì)量的葉片，用紙層析法分離葉片中的色素，比較兩組濾紙條上靠近濾液細(xì)線的兩條色素帶的寬度解析(1)暗反應(yīng)中CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。與光照強(qiáng)度為3000klx相比，光照強(qiáng)度為9000klx時(shí)，草莓光合作用的速率較高，則草莓葉肉細(xì)胞中氧氣的產(chǎn)生速率較快。與大氣CO2濃度相比，在相同溫度、光照強(qiáng)度下，CO2加富使C3的合成速率加快，暗反應(yīng)速率加快，進(jìn)而使光合作用速率加快。(2)在相同溫度、光照條件下，培養(yǎng)在CO