2024年新教材高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)第3課時光合作用原理的應(yīng)用課時作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE1-第3課時光合作用原理的應(yīng)用[基礎(chǔ)測試]學(xué)問點一探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響1.將生長旺盛的葉片，剪成5mm見方的小塊，抽去葉內(nèi)氣體，做下列處理(見下圖及圖注)。這四個處理中，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是()答案C解析光合作用的正常進(jìn)行須要光、CO2和H2O的參加，無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；自來水中CO2的含量較煮沸過的自來水中多，故光合作用相對旺盛，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。學(xué)問點二影響光合作用的因素及應(yīng)用2．如圖表示光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度之間關(guān)系的曲線，該曲線通過試驗檢測一片葉子在不同光照強(qiáng)度條件下CO2汲取和釋放的狀況繪制。下列選項中，細(xì)胞中發(fā)生的狀況與曲線中B點相符的是()答案C解析B點時間合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，說明線粒體釋放的CO2正好為葉綠體進(jìn)行光合作用所利用。3．《齊民要術(shù)》中要求栽種農(nóng)作物要“正其行，通其風(fēng)”的原理是()A．確保通風(fēng)透光，從而有利于提高光合作用強(qiáng)度B．通風(fēng)透光，可以增加農(nóng)作物的呼吸作用C．可以增加農(nóng)作物的抗性D．增加農(nóng)作物的蒸騰作用答案A解析“正其行，通其風(fēng)”表示要做到合理密植，有利于植株合理利用光照和CO2，從而提高光合作用強(qiáng)度，A正確。4．已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示30℃時間合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若溫度降到25℃(原光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度不變)，理論上圖中相應(yīng)點a、b、d的移動方向分別是()A．下移、右移、上移B．下移、左移、下移C．上移、左移、上移D．上移、右移、上移答案C解析圖中a、b、d三點分別表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度、光補償點和在光飽和點時的光合作用速率。據(jù)題意，由于光合作用酶和細(xì)胞呼吸酶的最適溫度不同，當(dāng)溫度由30℃降到25℃時，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度降低，a點上移；光合作用速率增大，d點上移；b點表示光合作用速率＝細(xì)胞呼吸速率，在25℃時細(xì)胞呼吸作用速率降低光合作用速率增大，在除光照強(qiáng)度外其他條件不變的狀況下，要使其仍舊與細(xì)胞呼吸速率相等，需降低光照強(qiáng)度以使光合作用速率減弱，即b點左移。5．如圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響狀況，除各圖中所示因素外，其他因素均限制在最適范圍內(nèi)。下列分析錯誤的是()A．甲圖中a點的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量B．乙圖中d點與c點相比，相同時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中ATP的生成量多C．圖中M、N點的限制因素是光照強(qiáng)度，P點的限制因素是溫度D．丙圖中，隨著溫度的上升，曲線的走勢將穩(wěn)定不變答案D解析據(jù)圖分析：甲圖a點在外界各種因素最適狀況下，光合速率受到限制，可能是內(nèi)因葉綠體中酶的數(shù)量有限，A正確；乙圖中d點與c點相比，光照強(qiáng)度較大，故光反應(yīng)較強(qiáng)，相同時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中ATP的生成量多，B正確；圖中M、N點限制因素是橫坐標(biāo)光照強(qiáng)度，P點限制因素是溫度，C正確；丙圖中，隨著溫度的上升，酶活性下降等因素影響，曲線趨勢將下降，D錯誤。6．(2024·沈陽高一檢測)人參是陰生植物，它的根可以入藥，有重要經(jīng)濟(jì)價值，下列敘述錯誤的是()A．適當(dāng)遮光處理與強(qiáng)光下相比葉綠體消耗CO2的量增加B．若對陰生植物適當(dāng)增加光照，假設(shè)呼吸速率不變，隨著光照強(qiáng)度的增加，有機(jī)物積累量漸漸增加C．人參葉肉細(xì)胞光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的NADPH既可能作為還原劑又可以為暗反應(yīng)供應(yīng)能量D．增加有機(jī)肥，延長生育期均可以提高凈光合速率答案D解析陰生植物強(qiáng)光下氣孔會關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)不足，故適當(dāng)遮光處理與強(qiáng)光下相比葉綠體消耗CO2的量增加，A正確；若對陰生植物適當(dāng)增加光照，假設(shè)呼吸速率不變，則隨光照強(qiáng)度的增加，凈光合速率增加，有機(jī)物積累量增加，B正確；光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的NADPH既可以作為還原劑，又可以為暗反應(yīng)供應(yīng)能量，C正確；增施有機(jī)肥、通風(fēng)均可以提高凈光合速率，但延長生育期不能提高凈光合速率，D錯誤。學(xué)問點三光合作用與呼吸作用關(guān)系和化能合成作用7.如圖表示光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變更的關(guān)系，下列說法不正確的是()A．NADPH為氧化型輔酶Ⅱ，可以為暗反應(yīng)供應(yīng)能量B．各種生物體(病毒除外)都能進(jìn)行的過程是3C．能供應(yīng)應(yīng)綠色植物各種生命活動所需能量最多的過程是5D．2過程需多種酶參加，且須要ATP供能答案A解析1過程是光反應(yīng)階段；2過程是暗反應(yīng)階段；3過程是有氧呼吸的第一階段；4過程是有氧呼吸其次階段；5過程是有氧呼吸第三階段。NADPH是還原型輔酶Ⅱ，既可以作為還原劑，又可以為暗反應(yīng)供應(yīng)能量，A錯誤；細(xì)胞生物都能進(jìn)行呼吸作用，而有氧呼吸和無氧呼吸的第一個階段完全相同，所以各種生物體(病毒除外)都能進(jìn)行的過程是3，B正確；1、3、4和5過程都能產(chǎn)生能量，但1階段的能量只能用于暗反應(yīng)，3、4、5過程中產(chǎn)生的能量可以用于各種生命活動，5過程產(chǎn)生的能量最多，因此為生命活動供應(yīng)能量最多的是5過程，C正確；2過程為光合作用的暗反應(yīng)階段，須要多種酶參加，且須要ATP供能，D正確。8．(2024·龍巖高一檢測)如圖表示光照強(qiáng)度和CO2濃度對某植物光合作用強(qiáng)度的影響。下列敘述中錯誤的是()A．曲線中A點轉(zhuǎn)向B點時，葉綠體中C3濃度降低B．曲線中D點轉(zhuǎn)向B點時，葉綠體中C5濃度上升C．AB段影響光合作用速率的主要因素是光照強(qiáng)度D．BC段影響光合作用速率的限制性因素可能是溫度等其他條件答案B解析曲線中A點轉(zhuǎn)向B點時，光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP增加，促進(jìn)暗反應(yīng)還原C3，C3生成不變，消耗增加，葉綠體中C3濃度降低，A正確；曲線中D點轉(zhuǎn)向B點時，CO2濃度增加，CO2和C5生成C3，C5消耗增加，生成不變，因此葉綠體中C5濃度降低，B錯誤；AB段光合作用速率未達(dá)到最高點，此時影響光合作用速率的主要因素是光照強(qiáng)度，C正確；BC段光合作用速率達(dá)到最大值，此時影響光合作用速率的限制性因素不再是光照強(qiáng)度，可能是溫度等其他條件，D正確。[實力提升]9．夏季晴朗的一天，甲、乙兩株同種植物在相同條件下CO2汲取速率的變更如圖所示。下列說法正確的是()A．甲植株在a點起先進(jìn)行光合作用B．乙植株在e點有機(jī)物積累量最多C．曲線b～c段和d～e段下降的緣由相同D．兩曲線b～d段不同的緣由可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉答案D解析從圖中可以看出，a點時間合作用速率等于呼吸作用速率，并非從今處起先進(jìn)行光合作用，A錯誤；光合作用速率大于呼吸作用速率時，有機(jī)物積累，圖中6～18時間合速率大于呼吸速率，故18時有機(jī)物積累最多，B錯誤；b～c段下降是因為光照過強(qiáng)，溫度過高，失水過多，氣孔關(guān)閉，CO2汲取速率降低，d～e段下降是因為光照強(qiáng)度降低，光合作用強(qiáng)度減弱，CO2汲取速率降低，C錯誤；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，乙曲線b～d段出現(xiàn)的緣由是光照過強(qiáng)導(dǎo)致溫度過高，失水過多，氣孔關(guān)閉，甲曲線出現(xiàn)b～d段的緣由，可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉，D正確。10．圖甲是某同學(xué)探究影響植物光合速率因素的試驗裝置圖，圖乙表示的是線粒體和葉綠體之間物質(zhì)的交換。試回答：(1)圖甲裝置中隔在燈與試管之間盛水玻璃柱的作用是____________________________________________________________________。(2)若試驗中每隔5min變更一次試管與玻璃柱之間的距離，隨著距離的增加，氣泡產(chǎn)生速率下降，請分析影響這一結(jié)果的外界因素：①_____________________________________________________________；②_____________________________________________________________。(3)為了探究光照強(qiáng)度對光合速率的影響，利用圖甲裝置進(jìn)行試驗的設(shè)計思路是：______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在什么狀況下，會出現(xiàn)如圖乙所示的狀況？_____________________。(5)當(dāng)產(chǎn)生氣泡的狀況下，請在圖乙中用箭頭標(biāo)出此狀態(tài)時O2的移動方向。答案(1)汲取燈光的熱量，避開光照對試管內(nèi)水溫的影響(2)①光照強(qiáng)度減弱，光合作用產(chǎn)生的O2削減②水中CO2含量漸漸下降，光合作用產(chǎn)生的O2削減(3)用多組相同裝置，只更換燈泡功率或只變更試管與燈之間的距離，進(jìn)行比照試驗(4)光合速率等于呼吸速率(5)如圖：解析(1)盛水玻璃柱位于燈和盛有水藻的試管之間，由于燈不僅發(fā)光而且也能發(fā)熱，所以盛水玻璃柱可以汲取熱量。(2)由于試管水中溶解的CO2量是有限的，一段時間后CO2的濃度會降低，同時距離增加會使光照強(qiáng)度降低。(3)自變量是光照強(qiáng)度，可以通過更換燈泡功率或變更燈和試管之間的距離來變更光照強(qiáng)度。(4)由于葉綠體產(chǎn)生的O2全部用于細(xì)胞呼吸，而線粒體產(chǎn)生的CO2全部用于光合作用，所以此時的光合速率和呼吸速率是相同的。(5)產(chǎn)生氣泡時，說明此時間合作用大于細(xì)胞呼吸，產(chǎn)生的O2一部分用于細(xì)胞呼吸，一部分釋放到大氣中。11．某植物凈光合速率的變更趨勢如圖所示。據(jù)圖回答下列問題：(1)當(dāng)CO2濃度為a時，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為。CO2濃度在a～b之間時，曲線表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。(2)CO2濃度大于c時，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是________。(3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用汲取的CO2量。(4)據(jù)圖可推想，在溫室中，若要實行提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)當(dāng)同時考慮_______這一因素的影響，并實行相應(yīng)措施。答案(1)0A、B和C(2)光強(qiáng)(3)大于(4)光強(qiáng)解析(1)依據(jù)曲線圖可知，當(dāng)CO2濃度為a時，高光強(qiáng)下(曲線A)該植物的凈光合速率為0；CO2濃度在a～b之間時，曲線A、B和C的凈光合速率都隨著CO2濃度的增高而增高。(2)由圖可知，影響凈光合速率的因素為CO2濃度和光強(qiáng)。當(dāng)CO2濃度大于c時，由于受光強(qiáng)的限制，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP不足，光合作用受到限制，曲線B和C的凈光合速率不再增加。(3)當(dāng)環(huán)境中的CO2濃度小于a時，在圖示的3種光強(qiáng)下，植物的凈光合速率均小于0，即該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用汲取的CO2量。(4)據(jù)圖可推想，光強(qiáng)和CO2濃度都會影響植物的凈光合速率，因此若要實行提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還要考慮光強(qiáng)這一因素的影響。12．探討人員對珍貴中藥鐵皮石斛的栽培條件進(jìn)行了相關(guān)探討，試驗結(jié)果如下：注：L1、L2和L3分別代表光照強(qiáng)度為360、240和120μmol/(m2·s)；W1、W2和W3分別代表土壤含水量為土壤最大持水量的100%、70%和40%。(1)干重是植物光合作用有機(jī)物的積累量，假如用含有14C的二氧化碳來追蹤光合作用的碳原子，這種碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是________________________________________。(用漢字或化學(xué)符號及箭頭表示)(2)該試驗探討了____________________對該植物光合作用的影響。(3)據(jù)表分析，該植物在________(用表格中的字母填空)條件下的生長狀況最好。(4)進(jìn)一步探討發(fā)覺，在土壤含水量低的狀況下植物細(xì)胞內(nèi)可溶性糖的含量提高，表明植株可以通過積累可溶性糖從而提高_(dá)_____________________，這是植株的一種愛護(hù)性反應(yīng)。(5)為保證該植物的產(chǎn)量，請?zhí)岢鲈趶?qiáng)光條件下的栽培建議：____________________________。答案(1)14CO2(二氧化碳)→14C3(三碳化合物)→(14CH2O)(糖類)(2)光照強(qiáng)度和土壤含水量(3)L2W2(4)細(xì)胞的滲透調(diào)整實力(細(xì)胞的吸水實力)(5)將土壤含水量限制在70%左右(W2)解析(1)14C標(biāo)記的CO2是光合作用暗反應(yīng)的原料。在光合作用的暗反應(yīng)階段，14CO2和C5結(jié)合形成14C3，14C3在ATP供應(yīng)能量的前提下被NADPH還原為C5和糖類(CH2O)，其中14C3轉(zhuǎn)移到糖類中，即14C的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2(二氧化碳)→14C3(三碳化合物)→(14CH2O)糖類。(2)表中的L1、L2和L