第3课时 光合作用的原理和应用2.docx
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第3课时光合作用的原理和应用2
测控导航表
知识点
题号
1.影响光合作用的因素分析及实验探究
4,6,7,10,11,14,15,
2.光合作用原理的应用
1,5,12,13
3.化能合成作用
2,3
4.综合考查
8,9
A级 基础练
1.冬季,利用温室种植蔬菜时,不利于提高蔬菜作物产量的措施是（ B ）
A.调控昼夜温差B.阻止空气流通
C.补充人工光照D.调控温室湿度
解析:
温室是密闭的,随光合作用进行CO2浓度不断降低,因此阻止空气流通不利于蔬菜生长。
2.硝化细菌的同化作用与绿色植物的主要区别在于（ C ）
A.利用的原料不同B.合成的产物不同
C.利用的能源不同D.产生的ATP不同
解析:
光合作用和化能合成作用均能将CO2和H2O合成为储存着能量的有机物,但两者的能量来源不同;光合作用利用光能,硝化细菌利用化学能。
3.关于化能合成作用的叙述,正确的是（ C ）
A.进行化能合成的生物为细菌、真菌
B.化能合成的生物利用无机物中的化学能
C.硝化细菌能将二氧化碳和水合成糖类
D.进行化能合成作用的生物属于异养生物
解析:
进行化能合成作用的是部分细菌,利用无机物氧化时释放的化学能将CO2和水合成糖类,这些细菌属于自养生物。
4.当外界因素中光照强度、CO2浓度骤然变化时,短时间内将直接影响光合作用过程中C3、C5、ATP及ADP的生成量,进而影响叶肉细胞中这些物质的含量,他们的关系归纳如下,正确的是（ D ）
选项
条件
首先变化物质
随后变化物质
A
CO2供应不变,
光照增强
[H]、ATP增加
C3增加,C5增加
B
CO2供应不变,
光照停止
[H]、ATP增加
C3增加,C5减少
C
光照不变,
CO2供应增加
C3增加,C5增加
[H]、ATP减少
D
光照不变,
CO2供应停止
C3减少,C5增加
[H]、ATP增加
解析:
当外界因素中光照强弱、CO2浓度骤然变化时,短时间内将直接影响光合作用过程中C3、C5、[H]、ATP及C6H12O6生成量,进而影响叶肉细胞中这些物质的含量,它们的关系归纳如下:
（1）
→
（CH2O）合成量减少
即:
停止光照（强→弱）时,[H]↓,ATP↓,C3↑,C5↓,（CH2O）↓。
（2）同理:
突然增强光照时,[H]↑,ATP↑,C3↓,C5↑,（CH2O）↑。
（3）
（CH2O）合成量相对减少
即:
停止（减少）CO2供应时,C3↓,C5↑,[H]↑,ATP↑,（CH2O）↓。
（4）同理:
突然增加CO2供应时,C3↑,C5↓,[H]↓,ATP↓,（CH2O）↑。
5.下列措施及对应的生物学原理的叙述错误的是（ C ）
A.农田种植作物一年两茬,可延长光合作用时间
B.栽种秆矮、叶直而小的作物,能增加种植密度,有益于增大光合面积
C.温室条件下,通过增施农家肥可以提高作物对有机物的吸收
D.经常疏松土壤可以促进植物充分利用土壤中的矿质营养
解析:
温室条件下,增施农家肥可增加土壤中矿质离子的含量和CO2含量,以提高农作物的产量,作物不从土壤中直接吸收有机物。
6.如图表示3株脱淀粉（经充分“饥饿”处理）的长势相同的同种植物放在透光的不同钟罩内,以下关于本实验的目的最准确的叙述是（ B ）
A.证明光合作用的必需条件是CO2
B.证明光合速率随CO2浓度增高而增大
C.证明过多的CO2阻碍光合作用
D.证明NaOH溶液能促进光合作用
解析:
该实验的自变量为二氧化碳的浓度,因变量为植物光合速率。
7.初春在密闭透明玻璃温室内,一天中的光照强度与温室内植物制造有机物量分别如图中曲线Ⅰ、曲线Ⅱ所示。
在采取某项措施后,温室内植物制造有机物量如图中曲线Ⅲ所示。
采取的这项措施是（ C ）
A.降低温度B.提高温度
C.增加CO2浓度D.增加O2浓度
解析:
早春光照逐渐增强,温室内温度相对较高,所以直接影响光合作用强度的因素主要是CO2浓度。
8.（双选题）下列有关实验变量的叙述,正确的是（ AC ）
A.在探究温度对酶活性影响的实验中,温度是自变量
B.在探究氯化钠浓度对人的红细胞形态变化影响的实验中,氯化钠浓度是因变量
C.探究光照强度对植物光合作用速率影响的实验中,CO2浓度、温度、植物种类等是无关变量
D.在探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸速率影响的实验中,温度可以随便控制
解析:
B选项中氯化钠浓度是自变量,故错误;D选项中温度为无关变量,应控制在酵母菌呼吸适宜的温度范围内且实验过程中保持一致,故错误。
9.图1表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线;图2表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下,光合速率受光照强度影响的变化曲线;图3代表阳生植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。
请据图回答:
（1）图1中,在c点时,叶绿体中ADP的移动方向是
。
（2）图2中,de段的限制因子是 ;e点与d点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量 （填“高”、“低”或“基本一致”）;e点与f点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量 （填“高”、“低”或“基本一致”）。
（3）图3中,在光照强度较强时,叶绿体产生的氧气的去路有 （填字母）。
光合作用的反应式是
。
解析:
在c点时,继续增加光照强度,二氧化碳的吸收量不再增加,此时光反应强,合成较多的ATP,而光反应的场所是在叶绿体类囊体的薄膜上,所以ADP的移动方向为从叶绿体的基质移向叶绿体类囊体的薄膜。
在图2中de段随着光照强度的增加,CO2的吸收量增多,说明限制光合速率增加的因素为光照强度。
与d点相比e点时光照强度强,光反应强烈,产生的[H]和ATP多,所以C3的消耗多,C3的含量低;e点时,CO2的浓度较f点高,CO2的固定量大,C3含量高。
在光照强度较强时,光合速率大于呼吸速率,产生的氧气一部分进入线粒体,一部分扩散到周围环境中。
答案:
（1）从叶绿体基质移向叶绿体类囊体的薄膜
（2）光照强度 低 高
（3）p、g CO2+H2O
（CH2O）+O2
B级 能力练
10.如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,下列叙述中不正确的是（ C ）
A.A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B.B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C.已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃,如图表示该植物处于25℃环境中,则将温度提高到30℃时,A点上移,B点左移,D点下移
D.当植物缺镁时,B点将向右移
解析:
根据坐标图可知,A点叶肉细胞只进行呼吸作用,产生ATP的细胞器只有线粒体;B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等,为光补偿点;在C项条件下,温度由25℃提高到30℃时,呼吸速率增强,故A点上移,光合作用强度减弱,此时让光合作用强度再等于细胞呼吸强度需要更强的光照强度,故B点右移,D点表示的净光合作用量因为光合速率下降和呼吸速率上升而减小,故D点上移;当植物缺镁时,光合作用强度减弱,此时让光合作用强度再等于细胞呼吸强度需要更强的光照强度,B点将向右移。
11.下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述,正确的是（ A ）
A.叶绿体放出氧气的速率有可能与线粒体消耗氧气的速率相等
B.叶绿体白天进行着ATP的合成,夜晚进行着ATP的水解
C.随CO2浓度的增大,叶绿体的光合速率一定增大
D.在有光照时,线粒体产生的CO2只扩散到叶绿体中,而不会扩散到细胞外
解析:
当叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率时,叶绿体放出氧气的速率与线粒体消耗氧气的速率相等,故A正确;叶绿体白天既进行ATP的合成也进行ATP的水解,故B错误;在其他条件一定的情况下,随CO2浓度的增大,叶绿体的光合速率逐渐增大,当CO2浓度增大到一定值后,光合速率就不再随CO2浓度的增大而增大,故C错误;当叶肉细胞的光合速率小于呼吸速率时,线粒体产生的CO2有一部分扩散到叶绿体中,另外一部分扩散到细胞外,故D错误。
12.（双选题）欲检测植物光合作用的速率,有效的方法是检查（ AB ）
A.植物体中葡萄糖的合成量
B.二氧化碳的消耗量
C.植物体内叶绿体的量
D.水的消耗量
解析:
检测植物光合作用的速率,一般检测二氧化碳的消耗量、氧气的产生量或葡萄糖的产生量。
13.（双选题）如图表示20℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系,S1、S2、S3表示图中所示区域的面积,下列说法中错误的是（ AD ）
A.S2+S3表示玉米呼吸消耗的有机物量
B.S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量
C.若土壤中缺Mg,则B点右移,D点左移
D.S2-S3表示玉米光合作用有机物的净积累量
解析:
题图所示,纵坐标CO2吸收量表示光合作用强度,CO2吸收量为负值表示细胞呼吸强度,则S1+S3表示玉米呼吸消耗的有机物量,S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量,玉米光合作用有机物的净积累量为（S2+S3）-（S1+S3）=S2-S1。
B点为光补偿点,D点为光饱和点,缺Mg条件下,植物光合作用强度低,达到最大光合强度时,光照强度较低,D点左移,B点右移。
14.某同学利用如图所示的装置研究CO2含量以及光照强度对某种绿叶光合作用的综合影响。
实验用生长状况相同的若干同种新鲜叶片,在室温25℃下进行,缓冲液能调节密闭小室CO2浓度始终保持相对恒定。
对相应装置精确测量,结果如表。
请分析回答:
组别
实验条件
液滴移动（mL·h-1）
光强（lx）
CO2（%）
1
800
0.03
右移6.0
2
1000
0.03
右移9.0
3
1000
0.05
右移11.2
4
1500
0.05
右移11.2
5
1500
0.03
右移9.0
（1）第3组装置液滴右移的生理原因是
。
第3、4两组的结果相同,限制第4组光合作用的非生物因素主要是 。
（2）装置虽均置于25℃环境下,但有同学认为液滴移动的量不一定真正代表光合作用释放O2的量,因为光照引起的 会导致密闭小室内气体的物理膨胀。
由此,实验方案应再作相应完善。
（3）某同学认为本实验不能令人信服地说明光强和CO2浓度的相互作用,使光合作用进一步增强。
该同学又增设了一组实验,你认为该组的实验条件组合是
。
解析:
第3组实验由于光照较强,二氧化碳浓度较高,故叶片进行较强的光合作用。
光合作用过程消耗二氧化碳产生氧气,且产生的O2大于呼吸作用消耗的O2,使装置内气压升高,液滴右移。
答案:
（1）光合作用产生的O2大于呼吸作用消耗的O2 CO2浓度
（2）温度变化（升高）
（3）光强为800lx;CO2浓度为0.05%
C级 拓展练
15.为了验证红光、黄光、绿光对叶片光合作用的影响,请用所提供的实验材料与用具,在给出的实验步骤的基础上,继续完善实验步骤的设计,并预测、分析实验结果。
（1）实验材料与用具:
小烧杯三只、三棱镜（注释:
白光通过三棱镜色散形成红光、黄光、绿光等单色光）、打孔器、注射器、40W灯泡、烧杯、富含CO2的NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、绿叶（如菠菜叶）（实验过程中光照和温度等条件适宜,空气中O2和CO2在水中的溶解量忽略不计）。
（2）实验步骤:
①取生长旺盛的绿叶,用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片（注意避开大的叶脉）。
②将小圆形叶片置于注射器内,并让注射器吸入清水,待排出注射器内残留的空气后,用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞,使小圆形叶片内的气体逸出,并重复几次。
③将内部气体逸出的小圆形叶片,放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用（这样的叶片因为细胞间隙充满水,所以全都沉到水底）。
④取三只小烧杯,分别加入
;
⑤用40W灯泡照射,
;
⑥观察并记录:
。
（3）据图一预测实验结果并分析:
。
（4）结果讨论:
增强单色光的光照强度,能否对实验结果产生影响?
;试在下面同一坐标图二中画出不同类型的单色光（光质）照射下,光照强度与光合作用强度的关系曲线。
解析:
实验设计要注意遵循对照性原则和单一变量原则,因为实验材料与用具中有30片小圆形叶片、3只小烧杯,因此在分组时要注意随机均分,用不同的单色光照射的时间和距离都要保持一致。
由题干信息可知,小圆形叶片进行光合作用释放出的氧气会致使小圆形叶片上升,因此相同时间内观察小圆形叶片浮起的数量（小圆形叶片全部浮起经历的时间）就可以判断出不同单色光对光合作用的影响。
据图一可知,光合色素对三种光的吸收能力依次是红光>黄光>绿光,因此三种光照下,小圆形叶片产生O2的速度（小圆形叶片间隙O2的积累浓度）依次是红光>黄光>绿光,小圆形叶片上浮的速度依次是红光>黄光>绿光。
增加光照强度就会增强光合作用,在一定光照强度范围内,随着光照强度的增加,光合作用的强度也在增加。
答案:
（2）④20mL富含CO2的NaHCO3稀溶液和10片小圆形叶片 ⑤经三棱镜色散形成红光、黄光、绿光等单色光,并使形成的红光、黄光、绿光分别作用于三只小烧杯,照射时间和距离一致 ⑥相同时间内小圆形叶片浮起的数量（小圆形叶片全部浮起经历的时间）
（3）预测实验结果:
单位时间内小圆形叶片浮起的数量,红光>黄光>绿光,结果分析:
光合色素对三种光的吸收能力依次是红光>黄光>绿光,三种光照下,小圆形叶片产生O2的速度（叶片间隙O2的积累浓度）依次是红光>黄光>绿光,小圆形叶片上浮的速度依次是红光>黄光>绿光
（4）能 曲线如图所示。
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