2024年高中生物新教材同步必修第一冊 第5章 第4節(jié)　第2課時　光合作用的原理含答案

2024年高中生物新教材同步必修第一冊第5章第4節(jié)第2課時光合作用的原理第2課時光合作用的原理[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.說明光合作用以及對它的認(rèn)識過程。2.掌握光合作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化。1．光合作用的概念2．光合作用的反應(yīng)式化學(xué)反應(yīng)式：CO2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(葉綠體))(CH2O)＋O2。3．探索光合作用原理的部分實驗時間/發(fā)現(xiàn)者內(nèi)容19世紀(jì)末科學(xué)界普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖1928年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖1937年希爾(英國)在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，在光照下可以釋放出氧氣1941年魯賓、卡門(美國)用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來源，H218O＋CO2→植物→18O2，H2O＋C18O2→植物→O2，得出光合作用釋放的氧全部來自水1954、1957年阿爾農(nóng)(美國)在光照下，葉綠體可合成ATP，這一過程總是與水的光解相伴隨4.光合作用過程(1)光反應(yīng)階段①條件：有光。②場所：類囊體薄膜。③物質(zhì)變化a．將H2O分解為氧和H＋，其中H＋與NADP＋結(jié)合形成NADPH。b．使ADP和Pi反應(yīng)形成ATP。④能量變化：將光能轉(zhuǎn)化為儲存在ATP和NADPH中的化學(xué)能。(2)暗反應(yīng)階段①條件：有沒有光都能進(jìn)行。②場所：葉綠體基質(zhì)。③過程(卡爾文循環(huán))a．CO2的固定：C5＋CO2eq\o(→,\s\up7(酶))2C3。b．C3的還原：2C3eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(ATP、NADPH))(CH2O)＋C5。④能量變化：NADPH、ATP中活躍的化學(xué)能變?yōu)橛袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。(3)光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi、NADP＋。判斷正誤(1)植物在夜晚不能進(jìn)行光反應(yīng)，只能進(jìn)行暗反應(yīng)()(2)光合作用中ATP的移動方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜()(3)光合作用中ADP的移動方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜()(4)光合作用過程中產(chǎn)生的ATP可以為細(xì)胞內(nèi)的各項生命活動提供能量()(5)14CO2中14C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×解析(1)光反應(yīng)階段必須是在有光條件下進(jìn)行，而暗反應(yīng)階段在有光無光條件下都能進(jìn)行，但需光反應(yīng)提供NADPH和ATP，故暗反應(yīng)不能長期在無光環(huán)境中進(jìn)行。(2)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP、NADPH，ATP從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì)。(3)暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi，ADP從葉綠體基質(zhì)移向類囊體薄膜。(4)光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)，不用于其他生命活動。(5)14CO2中14C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→14C3→(14CH2O)＋14C5。任務(wù)：分析光合作用原理的探索實驗1．建構(gòu)概念——光反應(yīng)資料11937年，英國植物學(xué)家希爾發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，在光照下可以釋放出O2。(1)根據(jù)資料1，嘗試補(bǔ)充完整希爾的實驗表達(dá)式。提示(2)希爾實驗可以證明O2來自H2O，能否確定O2全部來自H2O?提示不能，該實驗沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾，也并沒有直接觀察到O元素的轉(zhuǎn)移。(3)若要證明氧氣全部來自H2O或CO2，可采用什么方法？提示可以采用同位素示蹤法，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2進(jìn)行實驗。資料21941年，美國科學(xué)家魯賓和卡門用同位素示蹤法研究了光合作用中O2的來源，他們用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，使它們分別變成H218O和C18O2，然后進(jìn)行了兩組實驗：(4)推測該實驗的實驗結(jié)果和結(jié)論。提示實驗結(jié)果：A為O2，B為18O2；實驗結(jié)論：該實驗可以證明光合作用產(chǎn)生的O2來自H2O，不來自CO2。資料31954年，美國科學(xué)家阿爾農(nóng)等用游離的葉綠體做實驗。在給葉綠體光照時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向反應(yīng)體系供給ADP、Pi時，體系中就會有ATP的產(chǎn)生。1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨。(5)根據(jù)該實驗?zāi)憧梢缘贸鍪裁唇Y(jié)論？提示光照條件下，水光解的同時ADP和Pi合成ATP。2．建構(gòu)概念——暗反應(yīng)資料1光合作用的產(chǎn)物除了O2，還有糖類等有機(jī)物。20世紀(jì)40年代，美國科學(xué)家卡爾文等用小球藻作實驗材料，利用同位素示蹤法追蹤了CO2中C的轉(zhuǎn)移路徑。實驗處理為光照、提供14CO2；不同時間(幾十秒內(nèi)、幾秒內(nèi)、1秒以內(nèi))把小球藻放入煮沸的酒精中，立刻殺死小球藻再用紙層析分離，最后鑒定放射性物質(zhì)，結(jié)果為：①向反應(yīng)體系中充入一定量的14CO2，光照30秒后檢測產(chǎn)物，14C分布于多種化合物中，有C3、C5、C6等化合物。②在光照5秒后，卡爾文檢測到含有放射性的五碳化合物(C5)和六碳糖(C6)。③光照時間為幾分之一秒時發(fā)現(xiàn)，90%的放射性出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3)中。(1)請據(jù)上述結(jié)果大致描述出CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的過程中C的轉(zhuǎn)移途徑。提示如圖所示資料2卡爾文又通過實驗發(fā)現(xiàn)如果光照下突然中斷CO2供應(yīng)，C3急劇減少而C5增加。(2)根據(jù)卡爾文的兩個實驗推測C3與C5之間的關(guān)系。提示C3與C5之間是相互循環(huán)的。資料31954年，美國科學(xué)家阿爾農(nóng)的離體葉綠體實驗過程及結(jié)果如下：組別條件過程現(xiàn)象1黑暗提供CO2、NADPH、ATP產(chǎn)生(CH2O)2黑暗提供CO2，不提供NADPH、ATP不產(chǎn)生(CH2O)3光照提供CO2，不提供NADPH、ATP產(chǎn)生(CH2O)(3)通過對該實驗的分析，你可以得出什么結(jié)論？提示CO2轉(zhuǎn)化成(CH2O)需要光反應(yīng)提供的ATP和NADPH。3．列表比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的區(qū)別和聯(lián)系比較項目光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段區(qū)別反應(yīng)場所葉綠體的類囊體薄膜上葉綠體的基質(zhì)中反應(yīng)速度較快較緩慢與光的關(guān)系必須在光下進(jìn)行不需要葉綠素和光，需要多種酶物質(zhì)變化①水的光解：H2Oeq\o(→,\s\up7(光),\s\do5(色素))2H＋＋eq\f(1,2)O2＋2e－②NADPH的合成：NADP＋＋2H＋＋2e－eq\o(→,\s\up7(酶))NADPH＋H＋③ATP的合成：ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATP①CO2的固定：CO2＋C5eq\o(→,\s\up7(酶))2C3②C3的還原：2C3eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(ATP、NADPH))C5＋(CH2O)③ATP的水解：ATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量④NADPH的分解：NADPHeq\o(→,\s\up7(酶))NADP＋＋H＋＋2e－能量變化光能→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能→糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系①兩個反應(yīng)階段相輔相成，密切聯(lián)系：光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP；暗反應(yīng)推動光反應(yīng)，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP＋；②沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)因缺乏NADPH和ATP而無法進(jìn)行；暗反應(yīng)受阻，光反應(yīng)因產(chǎn)物積累也不能正常進(jìn)行。可見，二者相互制約1．光反應(yīng)的過程如圖為放大的類囊體薄膜結(jié)構(gòu)的模式圖。PSⅡ和PSⅠ是色素和一些蛋白形成的色素復(fù)合體，上面的色素可以吸收光能，分解水產(chǎn)生氧氣、氫離子和電子，有的膜蛋白用來傳遞氫離子，造成膜兩側(cè)氫離子具有濃度差；有的膜蛋白傳遞電子給NADP＋，在某種膜蛋白的催化下合成NADPH；還有的膜蛋白是ATP合成酶，利用膜兩側(cè)的氫離子濃度差催化合成ATP。同時，光能轉(zhuǎn)變成的化學(xué)能就儲存在了ATP和NADPH中。2．光合作用過程中元素的轉(zhuǎn)移途徑(1)光合作用過程中O元素的轉(zhuǎn)移途徑H2eq\o\al()18O→18O2；C18O2→C3→(CH2eq\o\al()18O)。(2)光合作用過程中C元素的轉(zhuǎn)移途徑14CO2→14C3→(14CH2O)＋14C5。3．來源—去路法分析物質(zhì)含量的變化(1)如圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原。當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時間內(nèi)的變化：(2)光合作用過程中相關(guān)物質(zhì)的變化規(guī)律1．希爾從細(xì)胞中分離出葉綠體，并發(fā)現(xiàn)在沒有CO2時，給予葉綠體光照，就能放出O2，同時使電子受體還原。希爾反應(yīng)是：H2O＋氧化態(tài)電子受體→還原態(tài)電子受體＋1/2O2。在希爾反應(yīng)的基礎(chǔ)上，阿爾農(nóng)又發(fā)現(xiàn)在光下的葉綠體，不供給CO2時，既積累NADPH也積累ATP；進(jìn)一步實驗，撤去光照，供給CO2，發(fā)現(xiàn)NADPH和ATP被消耗，并產(chǎn)生有機(jī)物。下列關(guān)于希爾反應(yīng)和阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)的敘述，不正確的是()A．光合作用釋放的O2來自水而不是CO2B．NADPH和ATP的形成發(fā)生在葉綠體類囊體的薄膜上C．希爾反應(yīng)與CO2合成有機(jī)物的過程是兩個過程D．光合作用的光反應(yīng)過程為CO2合成有機(jī)物提供ATP和NADPH答案B解析從希爾反應(yīng)和阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)，得不到信息：NADPH和ATP的形成發(fā)生在葉綠體類囊體的薄膜上，B錯誤。2．如圖是光合作用過程的圖解，其中A～G代表物質(zhì)，a、b、c代表生理過程。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．圖中a過程發(fā)生在類囊體薄膜上B．若光照突然停止，短時間內(nèi)葉綠體中F的含量會增加C．c過程是CO2固定，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中D．E接受C和NADPH釋放的能量并被NADPH還原答案B解析F為C5，若光照突然停止，光反應(yīng)停止，ATP和NADPH減少，C3的還原減弱，形成的C5減少，CO2量不變，CO2固定過程消耗的C5不變，短時間內(nèi)葉綠體中C5的含量會減少，B錯誤。題組一光合作用的概念及探索光合作用原理的部分實驗1．將一株質(zhì)量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中，一段時間后植株達(dá)到40g，其增加的質(zhì)量來自()A．水、礦質(zhì)元素和空氣B．光、礦質(zhì)元素和水C．水、礦質(zhì)元素和土壤D．光、礦質(zhì)元素和空氣答案A解析黃瓜幼苗可以吸收水，增加鮮重；也可以從土壤中吸收礦質(zhì)元素，合成相關(guān)的化合物；也可以利用大氣中的二氧化碳進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物增加細(xì)胞干重。植物通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化成了有機(jī)物中的化學(xué)能，并沒有增加黃瓜幼苗的質(zhì)量，故黃瓜幼苗在光照下增加的質(zhì)量來自水、礦質(zhì)元素、空氣。綜上所述，A項符合題意。2．(2023·北京八中高一期末)1937年，植物學(xué)家希爾將葉綠體分離后置于試管中，加入1%的DCPIP(DCPIP是一種可以接受氫的化合物，被氧化時是藍(lán)色，被還原時是無色的)后，將試管置于光下，發(fā)現(xiàn)溶液由藍(lán)色變成無色并放出O2，以上實驗證明了()A．光合作用產(chǎn)生的O2來自H2OB．光合作用的過程中能產(chǎn)生還原劑和O2C．光合作用的光反應(yīng)在類囊體上進(jìn)行D．光合作用的暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行答案B解析判斷光合作用產(chǎn)生的O2的來源需用同位素示蹤法，本實驗無法判斷光合作用產(chǎn)生的O2的來源，A錯誤；溶液由藍(lán)色變成無色，說明產(chǎn)物中有還原態(tài)氫，并放出O2，故說明光合作用的過程中能產(chǎn)生還原劑和O2，B正確；本實驗不能判斷光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場所，C、D錯誤。題組二光合作用的原理3．在實驗室中，如果要測定藻類植物是否完成光反應(yīng)，最好是檢驗其()A．氧氣的釋放量 B．ATP的生成量C．二氧化碳的消耗量 D．糖類的合成量答案A解析光合作用可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，光反應(yīng)是指植物利用光能，將光能轉(zhuǎn)變成ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能，為暗反應(yīng)提供能量，產(chǎn)生氧氣，氧氣易于檢測，A正確、B錯誤；光合作用的暗反應(yīng)實質(zhì)是一系列的酶促反應(yīng)，消耗二氧化碳并生成糖類，故檢測二氧化碳的消耗量及糖類的合成量更適于測定是否完成暗反應(yīng)，C、D錯誤。4．(2023·浙江寧波高一期末)在高等植物光合作用的暗反應(yīng)中，催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco。下列相關(guān)敘述正確的是()A．Rubisco存在于葉綠體基粒片層上B．Rubisco催化C5和CO2結(jié)合C．Rubisco需要在黑暗條件下發(fā)揮作用D．Rubisco催化反應(yīng)消耗ATP答案B解析催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco，該過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，據(jù)此可推測，該酶存在于葉綠體基質(zhì)中，A錯誤；CO2固定在有光、無光條件下都可以進(jìn)行，所以Rubisco不需要在黑暗條件下發(fā)揮作用，C錯誤；Rubisco催化CO2固定不消耗能量，所以不需要ATP，D錯誤。5．如圖表示綠色植物光合作用部分過程的圖解，下列分析錯誤的是()A．該過程不需要光，發(fā)生的場所為葉綠體基質(zhì)B．細(xì)胞呼吸過程中也產(chǎn)生物質(zhì)A，同樣具有還原劑的作用C．CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→糖類＋C5D．突然降低CO2濃度，短時間內(nèi)C5的含量上升答案B解析該過程是光合作用的暗反應(yīng)階段，不需要光，發(fā)生的場所為葉綠體基質(zhì)，A正確；細(xì)胞呼吸中產(chǎn)生的[H]實際上是還原型輔酶Ⅰ(NADH)，光合作用中產(chǎn)生的是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)，B錯誤；暗反應(yīng)中CO2首先被C5固定生成C3，C3再被還原生成(CH2O)和C5，故CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→(CH2O)＋C5，C正確；突然降低CO2濃度，C5的消耗量降低，而C5的合成量不變，所以短時間內(nèi)C5的含量上升，D正確。6．光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)，如圖表示光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系，據(jù)圖判斷，下列敘述不正確的是()A．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPHB．停止光照，葉綠體中ATP和NADPH含量下降C．ATP的移動方向是由類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)D．植物在暗處可大量合成(CH2O)答案D解析植物在暗處，由于沒有光照，產(chǎn)生的ATP和NADPH不足，導(dǎo)致暗反應(yīng)產(chǎn)生的(CH2O)減少，D錯誤。7．CO2供應(yīng)不足最終可影響到綠色植物釋放O2減少，以下敘述中最直接的原因是()A．CO2供應(yīng)不足使固定形成的C3減少B．C3還原所消耗的ATP和NADPH減少C．ATP和NADPH減少使光反應(yīng)分解水減少D．ADP、Pi、NADP＋減少使光反應(yīng)分解水減少答案D解析根據(jù)光合作用過程可知，CO2供應(yīng)不足，C3減少，光反應(yīng)積累的NADPH和ATP的量相對增多，細(xì)胞中ADP、Pi、NADP＋相應(yīng)地減少，光反應(yīng)能力下降，分解水減少，釋放O2減少。8．在適宜反應(yīng)條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后，突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì)，組合正確的是()A．紅光，ATP減少B．紅光，未被還原的C3增多C．綠光，NADPH減少D．綠光，C5增多答案C9．如圖表示某生物膜結(jié)構(gòu)及其發(fā)生的部分生理過程，下列敘述錯誤的是()A．圖中膜結(jié)構(gòu)表示葉綠體內(nèi)膜，B側(cè)為葉綠體基質(zhì)B．圖示過程的能量變化是光能轉(zhuǎn)變成ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能C．甲表示色素分子，其中類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光D．圖示光反應(yīng)部分過程，水分解為氧和H＋的同時還產(chǎn)生電子答案A解析圖示為葉綠體的類囊體薄膜，A側(cè)為葉綠體基質(zhì)，A錯誤；圖示過程為光反應(yīng)，能量變化是光能轉(zhuǎn)變成ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能，B正確；甲表示色素分子，其中葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，C正確。10．如果某植物正常進(jìn)行光合作用時，其葉綠體中NADPH的含量相對穩(wěn)定，現(xiàn)如圖在a點(diǎn)時突然停止供給CO2，則能表示該植物葉綠體中NADPH含量變化的曲線是()答案B解析根據(jù)光合作用的反應(yīng)過程，如果突然停止供給CO2，暗反應(yīng)受到抑制，NADPH的消耗量減少；但光反應(yīng)正常進(jìn)行，NADPH的產(chǎn)生速率不變，故NADPH的量增多。隨著時間延長，由于葉綠體內(nèi)部因素的限制，NADPH含量達(dá)到最大后將不再增加。11．(2022·江蘇海頭高級中學(xué)高一期末)在光合作用的探究歷程中，人們利用離體的葉綠體進(jìn)行實驗，逐漸探明了水的光解和NADPH的產(chǎn)生過程，如圖所示(e－為負(fù)電子)。下列分析正確的是()A．完成過程①需要葉綠體色素，有無光照都可進(jìn)行B．過程②發(fā)生在類囊體薄膜上并存在能量的轉(zhuǎn)換C．NADPH進(jìn)入葉綠體基質(zhì)并參與合成C3的反應(yīng)D．自養(yǎng)生物細(xì)胞的過程①②均發(fā)生在葉綠體中答案B解析過程①是水在光下分解，需要葉綠體中的色素分子吸收的光能，故此過程必須在光照環(huán)境下才能發(fā)生，A錯誤；過程②表示NADPH的形成，發(fā)生在類囊體薄膜上，同時此過程把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在NADPH中，B正確；暗反應(yīng)過程中，NADPH進(jìn)入葉綠體基質(zhì)并參與C3的還原反應(yīng)，C錯誤；過程①②不一定在葉綠體中進(jìn)行，如自養(yǎng)生物藍(lán)細(xì)菌為原核生物并沒有葉綠體，也能發(fā)生過程①②，D錯誤。12．科學(xué)家往小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同時間的光照后檢測放射性物質(zhì)的分布情況，結(jié)果如表所示。實驗組別光照時間(s)放射性物質(zhì)分布12大量3－磷酸甘油酸(三碳化合物)220多種磷酸化糖類360除上述多種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機(jī)酸等根據(jù)上述實驗結(jié)果分析，下列敘述錯誤的是()A．本實驗利用小球藻研究的是光合作用的暗反應(yīng)階段B．每組實驗照光后需對小球藻進(jìn)行處理使酶失活，才能測定放射性物質(zhì)的分布C．CO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是多種磷酸化糖類D．實驗結(jié)果說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等答案C解析CO2進(jìn)入葉綠體后，首先與C5生成3－磷酸甘油酸(三碳化合物)，C錯誤。13．(2023·河北邯鄲高一期末)大豆與根瘤菌是互利共生關(guān)系，如圖所示為大豆葉片及根瘤中部分物質(zhì)的代謝、運(yùn)輸途徑。據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．催化PGA合成的酶存在于葉綠體類囊體中，催化TP合成蔗糖的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B．根瘤菌固氮產(chǎn)生的NH3可用于氨基酸的合成C．葉綠體中合成ATP的能量來自光能，根瘤中合成ATP的能量主要源于糖類的分解D．大多數(shù)植物長距離運(yùn)輸?shù)闹饕袡C(jī)物是蔗糖而不是葡萄糖，原因之一是蔗糖是非還原糖，性質(zhì)較穩(wěn)定答案A解析催化PGA(C3)合成的酶存在于葉綠體基質(zhì)中；CO2進(jìn)入葉綠體基質(zhì)形成PGA，然后PGA被還原形成TP，TP被運(yùn)出葉綠體，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中TP合成為蔗糖，由此可知，催化TP合成蔗糖的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，A錯誤；光合作用的光反應(yīng)階段，葉綠體中的色素吸收光能，將ADP和Pi合成為ATP；根瘤菌與植物共生，從植物根細(xì)胞中吸收有機(jī)物，主要利用糖類作原料進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放能量，合成ATP，C正確；葡萄糖是單糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作為運(yùn)輸物質(zhì)，其溶液中溶質(zhì)分子個數(shù)相對較少，滲透壓相對穩(wěn)定，且蔗糖為非還原糖，性質(zhì)較穩(wěn)定，D正確。14．光合作用的過程是許多科學(xué)家通過系列研究逐步揭示的。請回答下列問題：(1)葉綠體是植物光合作用的場所，人們在電鏡下觀察葉綠體，可以發(fā)現(xiàn)葉綠體由雙層膜包被，內(nèi)部有許多圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成的__________，吸收光能的________就分布在類囊體的薄膜上。(2)氧氣能與肌紅蛋白可逆結(jié)合，并且非常靈敏，可用于定量測定微量氧?？茖W(xué)家打碎植物細(xì)胞，在葉片勻漿—肌紅蛋白系統(tǒng)(含離體葉綠體)中加入Fe3＋或其他氧化劑，然后照光，觀察到了氧合肌紅蛋白的光譜變化，說明光照下產(chǎn)生了__________。上述系統(tǒng)中有H2O，但沒有CO2，推測水的光解與CO2消耗的過程可能相對獨(dú)立。(3)科學(xué)家進(jìn)一步用離體葉綠體進(jìn)行實驗，實驗組用CO2固定抑制劑處理，對照組不做處理，測定得到如圖所示結(jié)果。①據(jù)實驗結(jié)果可知，實驗組雖然_____________________________________________________幾乎被完全抑制，但氧氣產(chǎn)生量__________________，由此可判斷______________________。②ATP合成雖然沒有被完全抑制，但也顯著降低，表明ATP合成過程并不與________過程同時進(jìn)行。后續(xù)研究表明，這兩個過程均發(fā)生在________階段，兩者存在一定關(guān)聯(lián)。答案(1)基粒光合色素(2)氧氣(3)①CO2的固定與對照組無顯著差異水的光解與CO2的固定過程相對獨(dú)立②水的光解光反應(yīng)解析(3)①從圖中看出實驗組CO2的固定幾乎被完全抑制，但氧氣產(chǎn)生量與對照組無顯著差異，氧氣的產(chǎn)生是通過水的光解產(chǎn)生的，由此說明了水的光解與CO2的固定過程相對獨(dú)立。②ATP和氧氣的產(chǎn)生(是通過水的光解產(chǎn)生)都是在光反應(yīng)階段產(chǎn)生的，從圖中看出，實驗組氧氣產(chǎn)生量與對照組無顯著差異，但ATP合成量顯著降低，表明ATP合成過程并不與水的光解同步進(jìn)行。15．(2023·江蘇揚(yáng)州高一期末)如圖是光合作用過程的圖解。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中Ⅰ和Ⅱ分別表示光合作用過程的__________和__________階段，發(fā)生的場所分別是________________________________________________________________________________________、__________；光合作用過程中能量的轉(zhuǎn)化過程是由__________轉(zhuǎn)化為__________________________，再轉(zhuǎn)化為____________________________________________。(2)圖中①代表的物質(zhì)是________，③是_____________________________________________。(3)圖中B過程表示三碳化合物的__________。若光照突然停止，則短時間內(nèi)葉綠體中C5的含量會__________。(4)夏季晴朗的白天12時左右，由于葉片氣孔關(guān)閉，圖中__________過程首先受到影響，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱。答案(1)光反應(yīng)暗反應(yīng)類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)光能ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能(2)O2ATP(3)還原減少(4)Ⅱ(或A)第3課時光合作用原理的應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.設(shè)計并實施實驗，探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響。2.關(guān)注光合作用原理的應(yīng)用。1．光合作用的強(qiáng)度(1)概念：簡單地說，就是指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。(2)意義：直接關(guān)系農(nóng)作物的產(chǎn)量，研究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素很有現(xiàn)實意義。2．探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響的實驗3．影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素(1)確定依據(jù)：根據(jù)光合作用的反應(yīng)式可以知道，光合作用的原料——水、CO2，動力——光能，都是影響光合作用強(qiáng)度的因素。因此，只要影響到原料、能量的供應(yīng)，都可能是影響光合作用強(qiáng)度的因素。(2)舉例分析：環(huán)境中CO2濃度，葉片氣孔開閉情況，都會因影響CO2的供應(yīng)量而影響光合作用的進(jìn)行。葉綠體是光合作用的場所，影響葉綠體的形成和結(jié)構(gòu)的因素，如無機(jī)營養(yǎng)、病蟲害，也會影響光合作用強(qiáng)度。此外，光合作用需要眾多的酶參與，因此影響酶活性的因素(如溫度)，也是影響因子。4．化能合成作用(1)概念：利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時所釋放的能量來制造有機(jī)物的合成作用。(2)實例硝化細(xì)菌eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(能量來源：將氨氧化成硝酸釋放的能量,反應(yīng)物：水和二氧化碳,產(chǎn)物：糖類))判斷正誤(1)植物的光合作用和細(xì)胞呼吸總是同時進(jìn)行()(2)能進(jìn)行光合作用的生物是自養(yǎng)生物()(3)自養(yǎng)生物都是利用光能把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物()答案(1)×(2)√(3)×解析(1)植物細(xì)胞在黑暗條件下只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不能進(jìn)行光合作用。(3)自養(yǎng)生物可以是光能自養(yǎng)，也可能是化能自養(yǎng)，都能把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物。任務(wù)：探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響1．本實驗的自變量是什么？如何控制？提示自變量是光照強(qiáng)弱。通過調(diào)節(jié)光源與實驗裝置的距離來控制。2．本實驗的因變量是什么？檢測指標(biāo)是什么？提示因變量是光合作用強(qiáng)度。檢測指標(biāo)是相同時間內(nèi)圓形小葉片浮起的數(shù)量。3．水中圓形小葉片在強(qiáng)、中、弱不同光照條件下，分別呈現(xiàn)上浮、沉到水底的狀況，原因及葉肉細(xì)胞的氣體交換圖分析如下：(1)在黑暗情況下，植物葉片只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，吸收氧氣，產(chǎn)生的二氧化碳較易溶于水，所以葉片沉到水底。葉肉細(xì)胞氣體交換圖如圖：(2)在弱光下，此時的光合作用強(qiáng)度小于或等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，葉片中仍然沒有足夠的氧氣，葉片仍然沉到水底。葉肉細(xì)胞氣體交換圖如圖：(3)在中、強(qiáng)光下，葉片上浮，試分析其原因并在下圖中繪制葉肉細(xì)胞氣體交換圖。提示光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，葉片中氧氣增多。4．請在下圖中繪制光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響曲線。提示影響光合作用的因素及應(yīng)用(1)光照強(qiáng)度光是綠色植物光合作用的能量來源，光照強(qiáng)度直接影響光合速率。①原理：光直接影響光反應(yīng)階段，制約NADPH和ATP的生成，進(jìn)而制約暗反應(yīng)階段。②曲線分析(如圖)在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而加快，但當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定強(qiáng)度時，光合速率不再加快，甚至降低(細(xì)胞灼傷)。③生產(chǎn)應(yīng)用a．陰雨天適當(dāng)補(bǔ)充光照，及時對大棚除霜消霧。b．陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)(光合速率等于呼吸速率時的光照強(qiáng)度)和光飽和點(diǎn)(光合速率最大時所對應(yīng)的最小光照強(qiáng)度)一般都比陽生植物低，注意間作套種時農(nóng)作物的種類搭配、林帶樹種的配置。(2)CO2濃度①原理：影響暗反應(yīng)階段，制約C3化合物的生成。②曲線分析：圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率時的CO2濃度，圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)(光合速率最大時所對應(yīng)的最小CO2濃度)。③應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”、增施農(nóng)家肥等措施增大CO2濃度，提高光合速率。(3)溫度①原理：溫度主要通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合速率。②應(yīng)用：冬季溫室栽培，白天可適當(dāng)提高溫度，晚上可適當(dāng)降低溫度，以降低細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物。(4)光質(zhì)①原理：光合作用強(qiáng)度與光質(zhì)(不同波長的光)有關(guān)，在可見光光譜的范圍內(nèi)，不同波長的光下，光合作用效率是不同的。白光為復(fù)合光，光合作用能力最強(qiáng)。紅光、藍(lán)紫光下植物的光合作用強(qiáng)度較大，綠光下植物的光合作用強(qiáng)度最弱。②應(yīng)用：無色透明的塑料薄膜，日光中各色光均能透過，有色塑料薄膜主要透過同色光，所以溫室大棚用無色塑料薄膜最有效。葉綠素對綠光吸收最少，因此溫室大棚用綠色塑料薄膜，植物的光合效率最低。(5)水分和無機(jī)鹽①原理：缺水時氣孔導(dǎo)度下降，影響CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞；葉片淀粉水解減弱，糖類堆積，光合產(chǎn)物輸出減慢。因此，植物體水分減少使光合速率下降。N是各種酶以及NADPH和ATP的重要組成成分；P是NADPH和ATP的重要組成成分；Mg是葉綠素的重要組成成分；K對光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化起促進(jìn)作用。②應(yīng)用：預(yù)防干旱，合理灌溉；合理施肥，由于肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，施肥的同時，往往需要適當(dāng)?shù)臐菜?6)葉齡和葉面積①葉齡葉片由小到大的過程中，葉面積逐漸增大，葉肉細(xì)胞中的葉綠體逐漸增多，光合色素逐漸增加，光合作用效率不斷增強(qiáng)。生長到一定程度，葉片面積和光合色素等達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，光合作用效率也基本穩(wěn)定。伴隨著葉片的衰老，部分色素遭到破壞，光合作用效率下降。②葉面積隨著葉面積指數(shù)的增大，進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸的葉面積增加，但葉面積指數(shù)增大到一定值后，由于葉片的相互遮擋，進(jìn)行光合作用的葉面積不再增大，而進(jìn)行細(xì)胞呼吸的葉面積仍在增大，從而使細(xì)胞呼吸有機(jī)物的消耗量大于光合作用有機(jī)物的生成量，所以有機(jī)物的積累量不斷降低。③農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的啟示：a.合理密植(增加光合作用面積)；b.適當(dāng)間苗(“套種間作”講的就是這個方面)；c.修剪以增加有效光合作用面積；d.適當(dāng)摘除老葉。(7)多因子變量對光合速率的影響①曲線分析P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的主要因子，影響因素主要為各曲線所表示的因子。②應(yīng)用：溫室栽培時，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合作用所需酶的活性，提高光合速率，也可同時適當(dāng)增加CO2濃度，進(jìn)一步提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。1．用高速離心機(jī)打碎小球藻細(xì)胞，獲得可以進(jìn)行光合作用的離體葉綠體，進(jìn)行如圖所示的實驗，下列敘述不正確的是()A．離體的葉綠體中能合成糖類B．碳酸氫鈉所起的作用是提供二氧化碳C．燒杯中的液體改為氫氧化鈉會導(dǎo)致該實驗無糖類產(chǎn)生D．燈與錐形瓶之間的距離不影響光合作用的強(qiáng)度答案D解析燈與錐形瓶之間的距離，表示不同的光照強(qiáng)度，光照強(qiáng)度影響光合作用的強(qiáng)度，D錯誤。2.影響綠色植物光合作用的外界因素有光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等，內(nèi)部因素有酶的活性、色素的數(shù)量、C5的含量等。請據(jù)圖分析，回答下列問題：(1)如果橫坐標(biāo)代表光照強(qiáng)度，其影響光合速率主要是影響光合作用的________階段，在最適溫度下，當(dāng)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大值時，此時內(nèi)部限制性因素最可能是______________。若陰生植物的光合作用曲線為c，則陽生植物的光合作用曲線最可能是________。(2)如果橫坐標(biāo)代表溫度，溫度主要通過影響__________來影響光合速率。(3)如果橫坐標(biāo)代表CO2的濃度，其影響光合作用主要是影響________的產(chǎn)生，此時內(nèi)部限制性因素最可能是________________。(4)若將某植物葉片在25℃條件下暗處理1小時，該葉片質(zhì)量(主要是葡萄糖)減少了2mg，之后立即光照1小時，經(jīng)稱重，光照后比暗處理前質(zhì)量增加了5mg。該葉片光照1小時產(chǎn)生的總光合作用量為________mg。答案(1)光反應(yīng)色素的數(shù)量a(2)酶的活性(3)C3C5的含量(4)9即呼吸速率為2mg/h，之后立即光照1小時，經(jīng)稱重，光照后比暗處理前質(zhì)量增加了5mg，該葉片光照1小時產(chǎn)生的總光合作用量為5＋2＋2＝9(mg)。題組一探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響1．檢查植物的光合作用速率是否增加的最有效的方法是檢查()A．光合作用產(chǎn)生的水量B．CO2的消耗量C．植物體的葉綠素含量D．植物體葡萄糖的氧化量答案B解析光合作用中既有水的消耗，又有水的產(chǎn)生，且植物體內(nèi)水的消耗速率不易測量，A錯誤；通過測定CO2的消耗速率可以檢測植物光合作用速率的變化情況，B正確；植物體內(nèi)葉綠體中的葉綠素含量變化不易測定，C錯誤；葡萄糖的氧化量代表細(xì)胞呼吸的大小，不是光合作用的大小，D錯誤。2．下列關(guān)于探究光照強(qiáng)度對光合速率的影響實驗的敘述，錯誤的是()A．實驗過程中注射器的作用是排除小圓片內(nèi)的氣體B．可以通過觀察小圓片上浮所需要的時間來反映光合速率C．實驗的自變量是光照強(qiáng)度，可在相同的距離下放置不同瓦數(shù)的燈泡D．如果升高環(huán)境溫度，小圓片上浮時間會縮短答案D解析如果升高環(huán)境溫度，有可能會使酶的活性下降而導(dǎo)致光合速率下降，小圓片上浮時間會延長，D錯誤。3．圖甲表示在一定的光照強(qiáng)度下，植物葉肉細(xì)胞中CO2、O2的來源和去路，找出圖甲在圖乙中的位置()A．AB之間 B．BC之間C．C點(diǎn)以后 D．B點(diǎn)答案A解析從圖甲可以看出，線粒體產(chǎn)生的CO2除了供給葉綠體，還釋放出一部分，說明細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。分析圖乙，AB段光合作用速率小于細(xì)胞呼吸速率，因此圖甲位于圖乙的AB之間。4．圖甲所示為研究光合作用的實驗裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個葉圓片，再用注射器抽出葉圓片中的氣體直至葉圓片沉入水底，然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至含有不同濃度的NaHCO3溶液中，給予一定的光照，測量每個培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時間(如圖乙)，以研究光合作用速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。下列有關(guān)分析正確的是()A．在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用速率逐漸減小B．在bc段，單獨(dú)增加光照、提高溫度或提高CO2濃度，都可以縮短葉圓片上浮的時間C．因配制的NaHCO3溶液中不含O2，所以整個實驗過程中葉片不能進(jìn)行細(xì)胞呼吸D．在c點(diǎn)以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降答案D解析據(jù)圖分析，在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用速率逐漸增強(qiáng)，釋放的O2量增多，葉圓片上浮至液面所用的平均時間減少，A錯誤；在bc段，已經(jīng)達(dá)到CO2飽和點(diǎn)，此時限制光合作用的因素不再是CO2濃度，單獨(dú)增加CO2濃度，不能縮短葉圓片上浮的時間，因不知在實驗過程中是否提供最適光照強(qiáng)度和溫度，所以在bc段，單獨(dú)增加光照或提高溫度，不一定可以縮短葉圓片上浮的時間，B錯誤；配制的NaHCO3溶液中不含O2，隨著光合作用的進(jìn)行葉圓片會釋放O2，所以整個實驗過程中葉圓片能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，C錯誤；在c點(diǎn)以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降，產(chǎn)生O2量減少，葉圓片上浮至液面所用的平均時間增加，D正確。題組二影響光合作用強(qiáng)度的因素5.如圖表示夏季晴朗的白天某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度變化曲線。下列對此圖描述錯誤的是()A．a(chǎn)b段光合作用強(qiáng)度變化的主要原因是光照強(qiáng)度B．bc段光合作用強(qiáng)度下降是因為部分氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收量減少，暗反應(yīng)速率下降C．de段光合作用強(qiáng)度變化的主要原因是溫度D．從圖中可以推斷限制光合作用的因素有光照強(qiáng)度、溫度和CO2濃度答案C解析de段隨著時間的遞增，光照強(qiáng)度逐漸減弱，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度逐漸降低，即de段光合作用強(qiáng)度變化的主要原因是光照強(qiáng)度減弱，C錯誤。6．如圖為某科研小組測定桂花在不同光照條件下的凈光合速率，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．桂花的葉綠體中有大量由類囊體堆疊而成的基粒，極大地擴(kuò)展了受光面積B．若適當(dāng)提高溫度，光合作用的增加值小于細(xì)胞呼吸的增加值，則光補(bǔ)償點(diǎn)右移C．曲線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)處，凈光合速率為0，說明光照強(qiáng)度太低，桂花不進(jìn)行光合作用D．為了促進(jìn)桂花幼苗的快速生長，苗木培育工作者可在夜間適當(dāng)補(bǔ)充紅色或者藍(lán)紫色光源答案C解析光合色素分布在類囊體薄膜上，葉綠體內(nèi)有大量由類囊體堆疊而成的基粒，極大地擴(kuò)展了受光面積，A正確；光補(bǔ)償點(diǎn)時光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，若適當(dāng)提高溫度，光合作用的增加值小于細(xì)胞呼吸的增加值，則應(yīng)給予更強(qiáng)的光照才能使光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，故光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)向右移動，B正確；曲線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)處，凈光合速率為0，此時光合作用強(qiáng)度和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，C錯誤；葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在夜間適當(dāng)補(bǔ)充紅色或者藍(lán)紫色光源，可以促進(jìn)桂花幼苗的快速生長，D正確。7．如圖分別表示兩個自變量對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。下列分析正確的是()A．圖甲中a點(diǎn)的限制因素可能是葉綠體中色素的含量B．圖乙中c點(diǎn)與d點(diǎn)相比，相同時間內(nèi)c點(diǎn)葉肉細(xì)胞中C3的消耗量多C．圖中M、N、P點(diǎn)的限制因素分別是CO2濃度、溫度和光照強(qiáng)度D．圖丙中，隨著溫度的升高，曲線走勢將穩(wěn)定不變答案A解析圖甲中a點(diǎn)時光合速率不再增大，限制因素可能是葉綠體中色素的含量，A正確；圖乙中c點(diǎn)與d點(diǎn)相比，相同時間內(nèi)c點(diǎn)葉肉細(xì)胞中C3的消耗量少，B錯誤；圖中M、N、P點(diǎn)的限制因素分別是光照強(qiáng)度、光照強(qiáng)度和溫度，C錯誤；圖丙中，隨著溫度的升高，光合速率提高，超過一定范圍，光合速率將下降，D錯誤。8．(2023·山東濟(jì)寧嘉祥一中高一期末)將某綠藻細(xì)胞懸浮液放入密閉容器中，保持適宜的pH和溫度，改變其他條件，測定細(xì)胞溶解氧的量，結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)綠藻細(xì)胞代謝的敘述，正確的是()A．實驗全過程綠藻細(xì)胞都進(jìn)行細(xì)胞呼吸B．第5分鐘開始發(fā)生光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．第7分鐘C5的含量瞬間增加D．9～12分鐘光合作用速率大于細(xì)胞呼吸速率答案A解析實驗全過程綠藻細(xì)胞是活的，所以都進(jìn)行細(xì)胞呼吸，A正確；第4分鐘時給予光照，開始進(jìn)行光合作用，發(fā)生光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B錯誤；第7分鐘添加一定量的CO2，導(dǎo)致CO2固定過程加快，C5的含量瞬間減少，C錯誤；9～12分鐘，細(xì)胞懸浮液中溶解氧的濃度不變，說明光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率，D錯誤。9．如圖為某一植物在不同實驗條件下測得的凈光合速率，下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是()A．橫坐標(biāo)是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度B．橫坐標(biāo)是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度C．橫坐標(biāo)是光波長，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度D．橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度答案D解析光合作用具有最適溫度，在最適溫度下凈光合速率最高，高于或低于該溫度凈光合速率均有所下降，因此不能確定甲、乙兩條曲線溫度的高低，A錯誤；橫坐標(biāo)是溫度，則隨著溫度的升高凈光合速率會表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢，B錯誤；色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，即凈光合速率與光波長沒有正相關(guān)的關(guān)系，并且不能確定兩條曲線的溫度大小，C錯誤；若橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，較高濃度的CO2有利于光合作用的進(jìn)行，因此甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度，D正確。10．在嚴(yán)寒的冬天，利用溫室進(jìn)行蔬菜種植，可以提高經(jīng)濟(jì)效益，但需要調(diào)節(jié)好溫室的光照、濕度、氣體和溫度，以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，下列措施及方法正確的有()①由于溫室內(nèi)外溫差大，在溫室薄膜(或玻璃)上結(jié)成一層水膜，要及時擦干，以防止透光率降低②適當(dāng)增加光照，以彌補(bǔ)冬季陽光的不足③盡量增加空氣濕度，以降低植物的蒸騰作用④向溫室內(nèi)定期施放二氧化碳?xì)怏w，以增加光合作用強(qiáng)度⑤向溫室內(nèi)定期施放氧氣，以降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度⑥如遇持續(xù)的陰雨天氣，白天不宜過多升高溫室溫度，仍保持晝夜溫差A(yù)．①②③④ B．①②③⑤C．①②④⑤ D．①②④⑥答案D解析水膜會影響透光率，降低溫室內(nèi)的光照強(qiáng)度，從而降低光合速率，①正確；增加光照可以提高光合速率，彌補(bǔ)冬季陽光的不足，②正確；植物進(jìn)行蒸騰作用可以調(diào)節(jié)體內(nèi)溫度和促進(jìn)物質(zhì)的運(yùn)輸，所以過分降低植物的蒸騰作用對植物自身的生長發(fā)育不利，③錯誤；施放二氧化碳?xì)怏w可以提高光合作用暗反應(yīng)的速率，從而提高光合作用強(qiáng)度，④正確；施放氧氣，會提高植物的有氧呼吸強(qiáng)度，消耗有機(jī)物，⑤錯誤；持續(xù)的陰雨天氣，植物的光合作用強(qiáng)度不高，升高溫室溫度會提高植物的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，消耗更多的有機(jī)物，使植物有機(jī)物的積累量下降，保持晝夜溫差，減少夜間的呼吸消耗，有助于植物積累有機(jī)物，⑥正確。11．(2023·江西九江高一期末)在適宜光照和溫度條件下，給豌豆植株供應(yīng)14CO2，測定不同的細(xì)胞間隙CO2濃度下葉肉細(xì)胞中C5的相對含量，結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是()A．14C會出現(xiàn)在C3、葡萄糖等有機(jī)物中B．A→B，葉肉細(xì)胞不斷吸收CO2C．B→C，葉片的光合速率等于細(xì)胞呼吸速率D．B→C，葉肉細(xì)胞的光合速率不再增加答案C解析CO2是暗反應(yīng)的反應(yīng)物，暗反應(yīng)過程包括CO2的固定和C3的還原，因此給豌豆植株供應(yīng)14CO2,14C會出現(xiàn)在C3、葡萄糖等有機(jī)物中，A正確；據(jù)圖分析，A→B，C5的相對含量逐漸減小，而C5與CO2結(jié)合生成C3，因此該段葉肉細(xì)胞不斷吸收CO2，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，表示達(dá)到了CO2飽和點(diǎn)，此時光合速率大于細(xì)胞呼吸速率，C錯誤；據(jù)圖可知，B→C，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。12．(2022·保定第一中學(xué)高一期末)科研人員分別在不同時刻對合理密植的玉米田中不同高度處的CO2濃度進(jìn)行測量，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是()A．在富含有機(jī)肥的農(nóng)田中，圖中c點(diǎn)會右移B．10時，距地面高度越高光反應(yīng)強(qiáng)度越大C．夜晚土壤中釋放的CO2基本被玉米所固定D．過度密植會導(dǎo)致圖中的bd段長度變大答案A解析富含有機(jī)肥的農(nóng)田中，由于微生物的分解作用，會釋放出CO2，故c點(diǎn)將會右移，A正確；由題圖中實線可知，上午10時玉米植株不同高度CO2的吸收量不同，影響光反應(yīng)強(qiáng)度的因素不只是CO2的濃度，從圖中無法得出距地面越高光反應(yīng)強(qiáng)度越大的結(jié)論，B錯誤；夜晚，無光照，不能進(jìn)行光合作用，不能固定CO2，C錯誤；過度密植會導(dǎo)致光能不能充分利用，CO2的吸收量減少，圖中的bd段長度變小，D錯誤。13．如圖表示甲、乙兩種植物CO2釋放量隨光照強(qiáng)度的變化曲線，下列分析正確的是()A．光照強(qiáng)度為c時，甲、乙兩種植物固定的CO2量相等B．光照強(qiáng)度為b1時，甲植物葉肉細(xì)胞不發(fā)生細(xì)胞呼吸C．圖中曲線表明，乙植物的光飽和點(diǎn)是c點(diǎn)D．甲、乙兩種植物中適宜在弱光環(huán)境中生長的是乙植物答案D解析光照強(qiáng)度為c時，甲、乙兩種植物凈光合速率相等，由于甲植物的呼吸速率大，因此甲固定的CO2量多，A錯誤；光照強(qiáng)度為b1時，甲植物的光合速率與呼吸速率相等，此時葉肉細(xì)胞中既發(fā)生光合作用，也發(fā)生細(xì)胞呼吸，B錯誤；乙植物的光飽和點(diǎn)是b1，C錯誤；乙植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較低，所以適宜在弱光環(huán)境中生長，D正確。14．(2023·遼