人教版高中生物必修1課時(shí)作業(yè)5-4-3光合作用原理的應(yīng)用和化能合成作用

課時(shí)分層作業(yè)(二十)光合作用原理的應(yīng)用和化能合成作用(建議用時(shí)：40分鐘)題組一影響光合作用的因素及應(yīng)用1．光合作用強(qiáng)度可以用多種指標(biāo)表示，以下不適合的是()A．植物體鮮重增加量 B．植物體干重增加量C．O2釋放量 D．CO2吸收量A[植物鮮重中含量最多的是水，植物體內(nèi)的水主要從土壤吸收獲得。]2．冬季，利用溫室種植蔬菜時(shí)，不利于提高蔬菜作物產(chǎn)量的措施是()A．調(diào)控晝夜溫差 B．阻止空氣流通C．補(bǔ)充人工光照 D．調(diào)控溫室濕度B[溫室是密閉的，隨著光合作用的進(jìn)行，CO2濃度不斷降低，因此阻止空氣流通不利于蔬菜生長。]3．為提高溫室大棚中蔬菜的產(chǎn)量，應(yīng)采取的正確措施是()A．在白天和夜間都應(yīng)適當(dāng)降溫B．在白天和夜間都應(yīng)適當(dāng)提高溫度C．在夜間適當(dāng)提高溫度，在白天適當(dāng)降溫D．在白天適當(dāng)提高溫度，在夜間適當(dāng)降溫D[植物在白天進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，在夜間只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。白天適當(dāng)提高溫度可以增強(qiáng)光合作用，夜間適當(dāng)降溫可以減少細(xì)胞呼吸對有機(jī)物的消耗，從而使有機(jī)物的積累增多，產(chǎn)量提高。]4．為提高溫室栽培的番茄和黃瓜的產(chǎn)量，可采取的措施不包括()A．增施氮肥和磷肥，促進(jìn)莖葉生長，以增大光合作用面積B．增加溫室中CO2濃度，以提高光合作用效率C．適當(dāng)增加光照時(shí)間，提高光能利用率D．制作溫室的薄膜改成綠色薄膜D[增施氮肥和磷肥，促進(jìn)莖葉生長，這樣可以增大光合作用面積，提高產(chǎn)量；在一定范圍內(nèi)，增加CO2濃度可以提高光合作用效率，因此為了增產(chǎn)可適當(dāng)增加溫室中CO2濃度；適當(dāng)增加光照時(shí)間，可提高光能利用率，提高產(chǎn)量；植物葉片對綠光的吸收量最少，因此制作溫室的薄膜不能改成綠色薄膜，否則會減產(chǎn)。]5.如圖表示某種植物在最適溫度和0.03%的CO2濃度條件下，光合作用合成量隨光照強(qiáng)度變化的曲線，若在B點(diǎn)時(shí)改變某種條件。結(jié)果發(fā)生了如曲線b的變化，則改變的環(huán)境因素是()A．適當(dāng)提高溫度 B．增大光照強(qiáng)度C．適當(dāng)增加CO2濃度 D．增加酶的數(shù)量C[此時(shí)溫度已經(jīng)是最適溫度，所以再提高溫度會使酶的活性降低，光合作用速率會降低；B點(diǎn)是光照的飽和點(diǎn)，此時(shí)光照不是限制光合作用的因素；CO2的濃度為0.03%，相對較低，所以增加CO2濃度會提高光合作用的速率；酶的數(shù)量屬于內(nèi)因。]6．圖甲表示某綠色植物進(jìn)行光合作用的示意圖，圖乙為外界因素對光合作用影響的關(guān)系圖。請分析回答：圖甲圖乙(1)圖甲中a、b兩個(gè)生理過程發(fā)生的場所是____________，若適當(dāng)提高CO2濃度，短時(shí)間內(nèi)圖中C的含量變化是________。(2)圖甲中物質(zhì)D為________________，D的生成量可代表光合作用的強(qiáng)度。除此外，下列哪些選項(xiàng)也能夠代表光合作用強(qiáng)度？________。A．O2的釋放量 B．C3的量C．C5的量 D．CO2的吸收量(3)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該植物夜晚雖然能吸收CO2，卻不能合成D，原因是________________________________________________。(4)在電子顯微鏡下觀察，可看到葉綠體內(nèi)部有一些顆粒，它們被看作是葉綠體的脂質(zhì)倉庫，其體積隨葉綠體的生長而逐漸變小，可能的原因是_______________________________________________________________________________________________。(5)圖乙中，如果X代表土壤中Mg2＋濃度，則X可通過影響____________________的合成來影響光合速率；如果X代表CO2的含量，則X主要通過影響______________的產(chǎn)生來影響光合速率。[解析]圖中A是C5，B是C3、C是[H]、D為光—有機(jī)物，O2的釋放量和CO2的吸收量的變化趨勢和有機(jī)物的變化趨勢是一致的，都可作為光合作用進(jìn)行狀況的反應(yīng)指標(biāo)；而C3的總量和C5的總量在條件不變的情況下不發(fā)生變化；Mg2＋是合成葉綠素的主要元素，Mg2＋的缺少會影響光合速率。[答案](1)葉綠體基質(zhì)下降(2)(CH2O)(或有機(jī)物、糖類)AD(3)沒有光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)，不能為暗反應(yīng)提供[H]和ATP(4)顆粒中的脂質(zhì)參與構(gòu)成葉綠體中的膜結(jié)構(gòu)(5)葉綠素(或色素)三碳化合物(C3)7．下圖為某興趣小組探究影響光合速率的因素與光合速率之間的關(guān)系時(shí)繪制的曲線圖。請回答下列相關(guān)問題：(1)該實(shí)驗(yàn)探究的因素中可直接影響NADPH生成的是__________。圖中在光照強(qiáng)度O～P點(diǎn)限制光合速率的環(huán)境因素主要是________________________。(2)若在圖乙中高濃度CO2的條件下，Q點(diǎn)的光照強(qiáng)度瞬間改為P點(diǎn)的光照強(qiáng)度，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3含量增加的原因是____________________________________________________________________________________________________________。(3)繪制圖示曲線的數(shù)據(jù)__________(填“能”或“不能”)直接測量，原因是_________________________________________。[答案](1)光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度(2)光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，C3的還原速率減慢；同時(shí)CO2的固定仍正常進(jìn)行(3)不能圖示反映的是總光合速率，而有光時(shí)測得的是凈光合速率(合理即可)題組二化能合成作用8．硝化細(xì)菌通過化能合成作用形成有機(jī)物，下列有關(guān)敘述正確的是()A．該過程需要在NH3和O2存在的條件下才可以進(jìn)行B．該過程與光合作用非常相似，都需要光合色素C．硝化細(xì)菌屬于異養(yǎng)型生物，因?yàn)樗窃松?，以現(xiàn)成有機(jī)物為營養(yǎng)來源D．該過程合成有機(jī)物的原料是其他有機(jī)物A[硝化細(xì)菌是需氧自養(yǎng)型生物，其能將土壤中的NH3氧化成HNO2，進(jìn)而將HNO2氧化成HNO3，A正確；化能合成過程不需要光合色素吸收光能，B錯(cuò)誤；硝化細(xì)菌屬于自養(yǎng)型生物，C錯(cuò)誤；該過程合成有機(jī)物的原料是無機(jī)物，即CO2和H2O，D錯(cuò)誤。]9．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，深海冷泉生態(tài)系統(tǒng)(最深可達(dá)9000多米)具有獨(dú)特的生物多樣性、極高的生物密度等特點(diǎn)，其能量的輸入主要依靠()A．綠色植物的光合作用 B．動物的同化作用C．原核生物的化能合成作用 D．微生物的分解作用C[深海冷泉生態(tài)系統(tǒng)沒有光照，能量的輸入依靠生物的化能合成作用。]題組三探究環(huán)境因素對光合作用的影響10．將生長旺盛的葉片，剪成5毫米見方的小塊，抽去葉內(nèi)氣體，做下列處理(見下圖及圖注)。這四個(gè)處理中，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是()ABCDC[光合作用的正常進(jìn)行需要光、二氧化碳和水的參與，無光條件下植物的光合作用不能進(jìn)行，也就不能產(chǎn)生氧氣，因而葉片不能上浮，故將選項(xiàng)B和D排除掉；在選項(xiàng)A和C中，A中是煮沸過的自來水，其中二氧化碳的含量少，相比之下C中二氧化碳含量多，光合作用相對旺盛，故產(chǎn)生的O2C11．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)度對光合作用的影響，結(jié)果如下表，下列推測不合理的是()光照強(qiáng)度7min內(nèi)葉圓片上浮的數(shù)量綠葉黃葉A10B30C51A.環(huán)境溫度屬于無關(guān)變量，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無明顯影響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A[環(huán)境溫度屬于無關(guān)變量，無關(guān)變量影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)中要控制無關(guān)變量相同且適宜。]12．為探究影響黑藻光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素，某小組設(shè)計(jì)了如下“迷你實(shí)驗(yàn)”裝置，回答下列問題。(1)在可樂瓶里加入100g黑藻，然后加入0.01g/mL碳酸氫鈉溶液至滿，將②⑤夾緊，④松開，在適宜光照等條件下，可通過測定________來定量表示凈光合速率，依據(jù)的原理是________。(2)用該裝置探究二氧化碳濃度對光合作用強(qiáng)度影響時(shí)，隨著碳酸氫鈉溶液濃度的增加，直接影響光合作用過程的________階段，導(dǎo)致凈光合速率變化的趨勢是________。(3)利用該裝置，還可以探究________(答出兩點(diǎn)即可)對黑藻光合作用強(qiáng)度的影響。[解析](1)在適宜光照條件下，植物的光合速率大于呼吸速率，因此植物釋放出的氧氣可使可樂瓶中液體排出到量筒中，通過測定單位時(shí)間內(nèi)收集到的液體體積可定量表示凈光合速率。(2)碳酸氫鈉為光合作用提供二氧化碳，二氧化碳參與光合作用的暗反應(yīng)，隨著碳酸氫鈉溶液濃度的增加，凈光合速率先隨著二氧化碳濃度的增加而增大，因?yàn)槭芄饧皽囟鹊纫蛩氐南拗?，增大到一定值后會趨于穩(wěn)定，當(dāng)碳酸氫鈉濃度過高后，會影響植物吸水甚至植物會出現(xiàn)失水現(xiàn)象，則會引起光合速率降低。(3)影響光合速率的外界因素有二氧化碳、溫度、光照強(qiáng)度等，因此利用該裝置，除了探究二氧化碳濃度對光合作用強(qiáng)度影響，還可以探究光照強(qiáng)度、光質(zhì)、溫度等對黑藻光合作用強(qiáng)度的影響。[答案](1)單位時(shí)間內(nèi)收集到的液體體積適宜光照等條件下，黑藻光合速率大于呼吸速率，釋放的氧氣使可樂瓶中液體排出到量筒中(2)暗反應(yīng)先增加趨于穩(wěn)定后再降低(3)光照強(qiáng)度、光質(zhì)、溫度等13．將某植物的葉肉細(xì)胞放在含低濃度NaHCO3的培養(yǎng)液中，并用石蠟油覆蓋液面。先照光一段時(shí)間，然后在相同光照強(qiáng)度下的不同時(shí)間測定葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度。下列示意圖中能正確反映測定時(shí)間與光合作用強(qiáng)度關(guān)系的是()ABCDC[用石蠟油覆蓋液面，即隔絕了空氣(無CO2進(jìn)入)，在含低濃度NaHCO3的培養(yǎng)液中，隨著光合作用的進(jìn)行，培養(yǎng)液中的CO2越來越少，阻礙了光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行，出現(xiàn)C圖所示的曲線。]14．如圖為某農(nóng)作物光合速率隨土壤水分減少的日變化曲線圖，圖中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為降雨后第2、8、15天測得的數(shù)據(jù)。若光照強(qiáng)度的日變化相同，則據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．在水分充足時(shí)該農(nóng)作物光合作用沒有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象B．曲線Ⅱ波谷的形成與氣孔有關(guān)C．適時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解該農(nóng)作物光合作用的“午休”程度D．導(dǎo)致曲線Ⅲ日變化的主要因素是土壤含水量D[分析題圖，自變量是土壤含水量、光照強(qiáng)度，因變量是光合速率。由題干信息“曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為降雨后第2、8、15天測得的數(shù)據(jù)”及分析曲線圖可知，在水分充足時(shí)(如降雨后第2天)該農(nóng)作物光合作用沒有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，A項(xiàng)正確；由曲線圖可知，曲線Ⅱ雙峰的形成與光照強(qiáng)度的變化有關(guān)，波谷的形成是由光照過強(qiáng)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，進(jìn)而固定的CO2減少引起的，即曲線Ⅱ波谷的形成與氣孔有關(guān)，B項(xiàng)正確；經(jīng)上述分析可知，在水分充足時(shí)該農(nóng)作物光合作用沒有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，故適時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解農(nóng)作物光合作用的“午休”程度，C項(xiàng)正確；導(dǎo)致曲線Ⅲ日變化的主要因素是光照強(qiáng)度，導(dǎo)致曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應(yīng)光合速率不同的主要因素是土壤含水量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]15．科研人員利用溫室栽培作物進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示，回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是__________________。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，該作物光合作用相關(guān)酶活性的最適溫度在__________℃之間。(2)當(dāng)CO2濃度低于0.06%時(shí)，暗反應(yīng)中__________的生成速率限制了光合作用速率。(3)與20℃相比，溫度為10℃時(shí)，增加CO2濃度對提高光合作用速率的效果__________(填“顯著”或“不顯著____________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)分析曲線圖可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和CO2濃度。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，四種溫度相比，30℃比較適宜，因此該作物光合作用相關(guān)酶活性的最適溫度在20～40℃之間。(2)當(dāng)CO2濃度低于0.06%時(shí)，二氧化碳濃度是限制光合速率的主要因素，二氧化碳參與光合作用暗反應(yīng)中二氧化碳的固定并產(chǎn)生三碳化合物，即暗反應(yīng)中三碳化合物(或C3)的生成速率限制了光合作用速率。(3)與20℃相比，溫度為10℃時(shí)，增加CO[答案](1)溫度和CO2濃度20～40(2)三碳化合物(或C3)(3)不顯著10℃時(shí)酶活性較對環(huán)境條件對光合速率影響的分析不清16．在下列四組實(shí)驗(yàn)條件下，測定了不同光照強(qiáng)度對光合速率的影響，結(jié)果如曲線圖所示。①0.1%CO2,30℃；②0