2022-2023學(xué)年人教版（2019）必修一 5.4.2光合作用與能量轉(zhuǎn)化 第2課時　光合作用的原理和應(yīng)用 學(xué)案

1、第2課時光合作用的原理和應(yīng)用課前自主預(yù)習(xí)案一、光合作用的概念填圖二、光合作用的原理及探索1探索光合作用原理的部分實(shí)驗科學(xué)家實(shí)驗過程或依據(jù)實(shí)驗結(jié)論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，然后甲醛縮合成糖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年英植物學(xué)家希爾在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有水，沒有二氧化碳)，在光照下可以釋放出氧氣離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)稱作希爾反應(yīng)。說明水的光解與糖的合成不是同一個化學(xué)反應(yīng)1941年美科學(xué)家魯賓和卡門光合作用釋放的O2全部來自H2

2、O1954年美科學(xué)家阿爾農(nóng)在光照下，葉綠體可合成ATP，并發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨光照下葉綠體中發(fā)生的水的光解過程伴隨ATP的產(chǎn)生20世紀(jì)40年代卡爾文用14C標(biāo)記CO探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑，即卡爾文循環(huán)2.光合作用的過程(1)過程及分析據(jù)圖填空(2)反應(yīng)式CO2H2Oeq o(,sup7(光能),sdo5(葉綠體)(CH2O)O2三、光合作用原理的應(yīng)用1光合作用強(qiáng)度(1)概念：植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。(2)影響因素和衡量指標(biāo)：eq avs4alco1(光合作,用強(qiáng)度)eq blcrc (avs4alco1(影響因素blcrc (avs

3、4alco1(土壤中水分的多少,空氣中CO2的濃度,溫度的高低,光照的長短與強(qiáng)弱以及光的成分),衡量指標(biāo)blcrc (avs4alco1(原料消耗的數(shù)量,產(chǎn)物生成的數(shù)量)2探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗流程：1.判斷下列有關(guān)光合作用敘述的正誤(1)光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體內(nèi)膜和類囊體薄膜上()(2)光反應(yīng)過程中合成了ATP，需要的能量來源于呼吸作用分解的有機(jī)物()(3)光反應(yīng)的進(jìn)行不需要任何酶的參與()(4)高等綠色植物白天進(jìn)行光反應(yīng)，夜晚進(jìn)行暗反應(yīng)()(5)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和ATP()(6)暗反應(yīng)必須在無光的條件下進(jìn)行()(7)暗反應(yīng)需要的ATP是由光合作用合成的糖經(jīng)過有氧呼吸產(chǎn)生的

4、()(8)在離體的葉綠體基質(zhì)中添加H、ATP和CO2后，可以完成暗反應(yīng)()(9)光反應(yīng)和暗反應(yīng)必須都在光照條件下才能進(jìn)行()(10)光合作用產(chǎn)生的O2來自CO2和H2O中的O()(11)綠色植物光合作用的反應(yīng)物是CO2和H2O，產(chǎn)物是有機(jī)物和O2()(12)綠色植物進(jìn)行光合作用的能量來源于光能()(13)光合作用強(qiáng)度的影響因素有CO2濃度、溫度、光照強(qiáng)度等外界因素()(14)光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗中，可以通過調(diào)節(jié)臺燈與實(shí)驗裝置間的距離來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度()(15)探究實(shí)驗中，小圓形葉片浮起的原因是葉片進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳導(dǎo)致的()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) (

5、8)(9)(10)(11)(12)(13)(14) (15)2將下列生產(chǎn)實(shí)例和利用的光合作用原理連接起來課堂互動探究案【課程標(biāo)準(zhǔn)】 說明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中，轉(zhuǎn)化并儲存為糖分子中的化學(xué)能 探究不同環(huán)境因素對光合作用的影響提取和分離葉綠體色素【素養(yǎng)達(dá)成】 1閱讀科學(xué)家對光合作用的探究過程，了解人們對光合作用認(rèn)識的過程。(科學(xué)思維) 2結(jié)合實(shí)例及教材圖514，掌握光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程以及二者的關(guān)系。(科學(xué)思維) 3認(rèn)識生命活動不僅具有物質(zhì)基礎(chǔ)，還需要能量驅(qū)動，而能量的供應(yīng)和利用都離不開物質(zhì)的變化，物質(zhì)是能量的載體，能量是物質(zhì)變化的

6、動力，初步建立物質(zhì)和能量觀。(科學(xué)思維)4聯(lián)系日常生活實(shí)際，思考影響光合作用的環(huán)境因素以及光合作用原理的實(shí)踐應(yīng)用。(社會責(zé)任)同學(xué)們，詩中的“你”是指什么？為什么會給“我”生命的甘露、無窮的能量？探究點(diǎn)一光合作用的原理及探索【師問導(dǎo)學(xué)】一、光合作用原理的探索實(shí)驗分析1實(shí)驗一：1937年，英國劍橋大學(xué)的希爾用離體的葉綠體做實(shí)驗。他將離體的葉綠體加到具有H受體的水溶液中，在無CO2的條件下給予光照，發(fā)現(xiàn)葉綠體中有O2放出。由實(shí)驗一說明：_。答案：葉綠體在有H受體的水溶液中光照可產(chǎn)生O22實(shí)驗二：科學(xué)家在黑暗時把葉綠體基粒放在pH4的溶液中，讓基粒類囊體膜腔的pH值下降至4，然后將基粒移入pH8并含

7、有ADP和Pi的緩沖溶液中(如圖)。一段時間后，有ATP產(chǎn)生。上述實(shí)驗結(jié)果表明，基粒類囊體合成ATP的原因是膜內(nèi)外存在_。據(jù)此推測，葉綠體在自然狀態(tài)下產(chǎn)生ATP的過程中，光能的作用是使水分解產(chǎn)生_，使類囊體膜內(nèi)外之間產(chǎn)生_。答案：H梯度(H濃度差)HH梯度(H濃度差)3實(shí)驗三：如圖是利用小球藻進(jìn)行光合作用實(shí)驗的示意圖，圖中A物質(zhì)和B物質(zhì)的相對分子質(zhì)量之比是多少？答案：8：94實(shí)驗四：1954年美國阿爾農(nóng)等用離體的葉綠體做實(shí)驗。在給葉綠體照光時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向反應(yīng)體系中供給ADP、Pi和H受體時，體系中就會有ATP和H產(chǎn)生。在黑暗條件下，只要供給了ATP和H，葉綠體就能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰Ｉ鲜鰧?shí)驗說明：

8、_。答案：葉綠體照光條件下，反應(yīng)體系中有ADP、Pi和H受體存在下可產(chǎn)生ATP和H。在黑暗條件下，有ATP和H時，葉綠體可將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)樘?實(shí)驗五：20世紀(jì)40年代，卡爾文及其同事因在光合作用方面的研究成果，獲得了1961年的諾貝爾化學(xué)獎?？栁膶⑿∏蛟逖b在一個密閉容器中，通過一個通氣管向容器中通入CO2，通氣管上有一個開關(guān)，可控制CO2的供應(yīng)，容器周圍有光源，通過控制電源開關(guān)可控制光照的有無。他向密閉容器中通入14CO2，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5 s時，14C出現(xiàn)在一種五碳化合物(C5)和一種六碳糖(C6)中，將反應(yīng)時間縮短到0.5 s時，14C出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3)中，上述實(shí)驗中卡爾文等是通過

9、控制_來探究CO2中碳原子轉(zhuǎn)移路徑的，采用了_等技術(shù)方法，實(shí)驗結(jié)果說明CO2中C的轉(zhuǎn)移路徑是_(請用“”卡爾文及其同事們在實(shí)驗過程中發(fā)現(xiàn)，在有光照和CO2供應(yīng)的條件下，C3和C5的濃度很快達(dá)到飽和并保持穩(wěn)定。但是，當(dāng)改變其中一個實(shí)驗條件后，二者的濃度迅速出現(xiàn)了規(guī)律性的變化：停止CO2供應(yīng)時，C3的濃度急速降低，C5的濃度急速升高。停止光照時，C3的濃度急速升高，C5的濃度急速降低。由此可見C3和C5之間的關(guān)系是_(請用箭頭表示)。答案：反應(yīng)時間同位素示蹤法(同位素標(biāo)記法)CO2C3C5、C6二、結(jié)合光反應(yīng)過程與暗反應(yīng)過程回答下列問題1為什么暗反應(yīng)不能較長時間地在黑暗條件下進(jìn)行？答案：因為光反應(yīng)

10、為暗反應(yīng)提供的H、ATP是有限的。2試?yán)猛凰厥聚櫡?，分析光合作用過程中各元素的轉(zhuǎn)移途徑。(1)用放射性同位素分別標(biāo)記H2O中的H和O，則能在光合作用的哪些物質(zhì)中檢測到放射性？(2)若標(biāo)記CO2中的14C，請寫出光合作用中14C(3)試總結(jié)光合作用各元素的去向。答案：(1)O可在釋放的O2中檢測到；H可在產(chǎn)生的糖類中檢測到。(2)14CO2C52C3(只有一個14C)(14CH2O(3)光合作用總反應(yīng)式及各元素去向：3結(jié)合光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程分析，若突然停止光照或停止CO2供應(yīng)，葉綠體中C3和C5相對含量發(fā)生怎樣的變化？答案：停止光照：C3含量相對增加，C5含量相對減少。停止CO2供應(yīng)：C3含

11、量相對減少，C5含量相對增加?！局峭抗P記】(1)魯賓和卡門實(shí)驗的對照方式為相互對照(通過標(biāo)記不同的物質(zhì)：H218O與C18O2)。(2)魯賓、卡門和卡爾文用的實(shí)驗方法為同位素標(biāo)記法(同位素示蹤法)。(3)還原劑H是指還原型輔酶(NADPH)，由氧化型輔酶(NADP)接受電子和H形成。(4)光合產(chǎn)物主要是糖類(蔗糖、淀粉)，蛋白質(zhì)、脂肪和有機(jī)酸也是光合作用的直接產(chǎn)物?！編熣f核心】1魯賓和卡門實(shí)驗(1)巧妙之處：兩組實(shí)驗相互對照直觀地表現(xiàn)出氧氣來自水中的氧，而不是來自二氧化碳中的氧。(2)自變量為被標(biāo)記的C18O2和Heq oal(18,2)O，因變量是O2的放射性。2卡爾文循環(huán)(1)探究方法同位

12、素標(biāo)記法：用14C標(biāo)記CO2，追蹤檢測放射性，探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑(2)結(jié)論：碳的轉(zhuǎn)化途徑：14CO2C514C3(14CH2O3光合作用過程圖解4兩者的區(qū)別比較項目光反應(yīng)暗反應(yīng)實(shí)質(zhì)光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，并放出O2固定CO2，形成有機(jī)物時間長短短促較緩慢需要條件色素、光照、酶不需要色素和光，需要多種酶反應(yīng)場所葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中物質(zhì)變化水的光解：水分解生成H和O2；ATP的合成：在相關(guān)酶的作用下ADP和Pi形成ATPCO2的固定：CO2C52C3；C3的還原：2C3Heq o(,sup7(ATP)(CH2O)C5能量變化光能ATP中活躍的化學(xué)能ATP中

13、活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能相應(yīng)產(chǎn)物O2、ATP和H葡萄糖等有機(jī)物5.兩者的聯(lián)系(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi，即兩個反應(yīng)階段相輔相成，密切聯(lián)系。(2)沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)缺乏H和ATP，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?？梢姡呦嗷ブ萍s。6當(dāng)外界條件改變時，光合作用中C3、C5、H、ATP含量的變化可以采用下圖分析：(1)改變光照條件(2)改變CO2濃度【檢測反饋】1(合格必考)魯賓和卡門用Heq oal(18,2)O和CO2作為原料進(jìn)行光合作用實(shí)驗，下列符合實(shí)驗結(jié)果的是()A釋放的氧氣全是O2B釋放的氧氣一部分是O2，一部分是18

14、O2C釋放的氧氣全是18O2 D釋放的氧氣大部分是O2 ，少部分是18O2解析：魯賓和卡門用H2 18O和CO2作為原料進(jìn)行光合作用實(shí)驗，其目的是為了探究光合作用釋放出的O2的來源，通過放射性檢測，光合作用產(chǎn)生的O2全部來源于水。答案：C2(合格必考)光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，參與暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是()AH2O、CO2、ADP BCO2、H、ATPCH2O、CO2、ATP DH、H2O、ADP解析：暗反應(yīng)過程包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原，在此過程中需要CO2、H和ATP及多種酶參與反應(yīng)。答案：B3(合格必考)光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)依次發(fā)生在()A細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核中B葉綠體的外

15、膜、內(nèi)膜上C葉綠體的類囊體薄膜上、葉綠體的基質(zhì)中D葉綠體的基質(zhì)中、葉綠體的類囊體膜上解析：光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。答案：C4(合格必考)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是()AO2的產(chǎn)生停止 BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降 DNADPH/NADP比值下降解析：用黑布將培養(yǎng)瓶罩上，光反應(yīng)停止，氧氣的產(chǎn)生停止，A正確；同時NADPH和ATP的產(chǎn)生停止，使暗反應(yīng)C3的還原速度減慢，從而導(dǎo)致二氧化碳的固定減慢，B錯誤；ADP生成ATP減少，使ATP/ADP比值下降，C正確；NADPH的產(chǎn)生減

16、少，NADPH/NADP比值下降，D正確。答案：B5(等級選考)玉蘭葉肉細(xì)胞在光照下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時，如果將它移至暗室中，短時間內(nèi)葉綠體中C3與C5相對含量的變化分別是()A增多減少 B減少增多C增多增多 D減少減少解析：葉肉細(xì)胞在光照下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時，C3和C5處于動態(tài)平衡狀態(tài)；移至暗室后，短時間內(nèi)由于光反應(yīng)速度下降，ATP和H的合成減少，C3還原成C5的過程受到影響，而C5仍能正常和CO2反應(yīng)生成C3，故C3增多，C5減少。答案：A6(等級選考)A.Benson與M.Calvin于1949年采用放射性同位素自顯影技術(shù)對光合作用進(jìn)行研究。以下是他們研究過程的簡述：往小球藻培養(yǎng)液中通

17、入14CO2后，分別給予小球藻不同的光照時間后立即殺死小球藻。從培養(yǎng)液中提出產(chǎn)生的放射性物質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)果如下：實(shí)驗組別光照時間(s)放射性物質(zhì)分布12012種磷酸化糖類260除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機(jī)酸等32大量3磷酸甘油酸請根據(jù)上述實(shí)驗資料分析，下列選項錯誤的是()A本實(shí)驗原料只有CO2，暗反應(yīng)的產(chǎn)物是有機(jī)物BCO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是3磷酸甘油酸C實(shí)驗結(jié)果還說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等D從CO2進(jìn)入葉綠體到產(chǎn)生有機(jī)物的整個過程看，產(chǎn)生的有機(jī)物主要是磷酸化糖類解析：光合作用所需要的原料除了二氧化碳還有水，A錯誤；從表中可以看出，放射性首先出現(xiàn)

18、在3磷酸甘油酸中，B正確；60 s后，放射性出現(xiàn)在除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機(jī)酸等，C正確；從表中可以看出，產(chǎn)生的有機(jī)物主要是磷酸化糖類，D正確。答案：A7(等級選考)2019東城高一期末ATP作為細(xì)胞中的直接能源物質(zhì)為細(xì)胞生命活動直接提供能量。為了研究ATP合成過程中的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制，科學(xué)家利用提純的大豆磷脂、某種細(xì)菌膜蛋白()和牛細(xì)胞中的ATP合成酶()構(gòu)建了ATP體外合成體系，如圖所示。請回答問題：(1)ATP在供能時，遠(yuǎn)離A的_斷裂，將能量釋放出來。(2)科學(xué)家利用人工體系模擬了ATP合成時的能量轉(zhuǎn)換過程。在葉綠體中此過程發(fā)生的場所為_。(3)科學(xué)家利用人工體系進(jìn)行了相關(guān)實(shí)

19、驗，如下表。組別人工體系H通過的轉(zhuǎn)運(yùn)H通過的轉(zhuǎn)運(yùn)ATP大豆磷脂構(gòu)成的囊泡1有有產(chǎn)生2無無不產(chǎn)生3有無不產(chǎn)生注：“”、“”分別表示人工體系中組分的“有”、“無”比較第1組和第2組的結(jié)果可知，可以轉(zhuǎn)運(yùn)H進(jìn)入囊泡。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，第1組囊泡內(nèi)pH比囊泡外低1.8，說明囊泡內(nèi)的H濃度_囊泡外。比較第1組和第3組的結(jié)果可知，伴隨圖中的_的過程，ADP和Pi合成ATP。(4)結(jié)合圖與實(shí)驗分析，說明人工體系產(chǎn)生ATP的能量轉(zhuǎn)換過程是光能_ATP中的化學(xué)能。解析：分析圖形，H進(jìn)入囊泡通過過程，需要光，說明該囊泡模擬的是葉綠體的類囊體薄膜；H通過出囊泡，形成ATP，說明模擬的是線粒體的內(nèi)膜。(1)ATP中遠(yuǎn)離A

20、的高能磷酸鍵斷裂，釋放能量，供給各項耗能的生命活動。(2)葉綠體中合成ATP的場所是類囊體薄膜。(3)第1組囊泡內(nèi)pH比囊泡外低1.8，說明囊泡內(nèi)的H濃度高，大于囊泡外的H濃度。比較第1組和第3組的結(jié)果可知，伴隨H通過向囊泡外轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，ADP和Pi合成ATP。(4)上述實(shí)驗數(shù)據(jù)分析可知人工體系產(chǎn)生ATP的能量轉(zhuǎn)換過程是：光能H電化學(xué)勢能ATP中的化學(xué)能。答案：(1)高能磷酸鍵(2)類囊體膜(囊狀結(jié)構(gòu)薄膜)(3)高于(大于)H通過向囊泡外轉(zhuǎn)運(yùn)(4)H電化學(xué)勢能(H濃度梯度勢能)探究點(diǎn)二光合作用原理的應(yīng)用【師問導(dǎo)學(xué)】1光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響如圖表示光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響曲線，分析曲線

21、討論并回答：(1)A點(diǎn)時，光照強(qiáng)度為0，對應(yīng)的CO2來源于哪些生理過程？其釋放量的含義是什么？(2)B點(diǎn)時，所對應(yīng)的CO2吸收量和釋放量為0，試分析此時光合速率與細(xì)胞呼吸速率的關(guān)系及B點(diǎn)的含義。(3)C點(diǎn)時，CO2吸收量達(dá)到最高，請討論C點(diǎn)的含義并分析CO2吸收量達(dá)到最高前、后的主要限制因素分別是什么？答案：(1)A點(diǎn)時，光照強(qiáng)度為0，此時只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，其單位時間內(nèi)釋放的CO2量，可表示此時的細(xì)胞呼吸速率。(2)B點(diǎn)時，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合速率呼吸速率，此點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)。(3)當(dāng)達(dá)到C點(diǎn)后，光合作用不再隨光照強(qiáng)度的升高而增加，稱之為光飽和點(diǎn)。CO2吸收量達(dá)到最高前的主要

22、限制因素是光照強(qiáng)度，CO2吸收量達(dá)到最高后的主要限制因素為溫度和CO2濃度。2結(jié)合細(xì)胞呼吸，人們用下面的曲線來表示光照強(qiáng)度和光合作用強(qiáng)度之間的關(guān)系，請分析：(1)圖中A、B、C各點(diǎn)代表的生物學(xué)意義分別是什么？(2)OA段的含義是什么？其大小主要受哪種環(huán)境因素的影響？(3)DE段的含義是什么？如果此時想增加光合作用強(qiáng)度，可以采取哪些措施？(4)若光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 和30 ，這是在25 測得的曲線，若溫度升至(5)通過實(shí)驗測得一片葉子在不同光照強(qiáng)度下氣體吸收和釋放的情況如下圖所示。那么曲線中AB段(不包括A、B兩點(diǎn))中哪些過程是存在的(用下圖字母表示)?答案：(1)A點(diǎn)：光照

23、強(qiáng)度為零，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。B點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn)：光合作用達(dá)到最大值時所需要的最小光照強(qiáng)度，即光飽和點(diǎn)。(2)OA段代表呼吸作用強(qiáng)度。其大小主要受溫度的影響。(3)DE段光合作用強(qiáng)度達(dá)到飽和，不再隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加?？梢酝ㄟ^調(diào)整溫度和增加CO2濃度等措施增加光合作用強(qiáng)度。(4)A點(diǎn)下移，B點(diǎn)右移。(5)c、d、e、f。3其他環(huán)境因素對光合作用的影響(1)溫度：溫度通過影響酶的活性來影響光合作用強(qiáng)度，據(jù)此請在坐標(biāo)系中畫出溫度和光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線(一般植物的適宜溫度在35 (2)二氧化碳濃度在一定范圍內(nèi)，植物光合速率隨CO2濃度的增大而_；但達(dá)到一定濃度時，再

24、增加CO2濃度，光合速率也_。(3)礦質(zhì)元素：缺少N會影響酶的合成，缺少P會影響_的合成；缺少M(fèi)g會影響_的合成。答案：(1)如圖所示(2)增加不再增加(3)ATP葉綠素4科學(xué)家研究CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對同一植物光合作用強(qiáng)度的影響，得到實(shí)驗結(jié)果如圖，請據(jù)圖分析：(1)光照強(qiáng)度為a時，曲線和重合說明什么？此時造成曲線和光合作用強(qiáng)度差異的原因是什么？(2)光照強(qiáng)度為b時，造成曲線和光合作用強(qiáng)度差異的原因是什么？(3)光照強(qiáng)度為c時，每條曲線都呈現(xiàn)水平狀態(tài)，說明什么？答案：(1)光照強(qiáng)度為a時，曲線和重合說明溫度不是限制因素，光照強(qiáng)度才是限制因素。此時造成曲線和光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃

25、度不同。(2)溫度的不同。(3)此時每條曲線都達(dá)到了光飽和點(diǎn)，光合作用不再上升?！局峭抗P記】本實(shí)驗中易產(chǎn)生的兩個認(rèn)識誤區(qū)(1)本實(shí)驗中所測的數(shù)值并不代表光合作用的真實(shí)值，而是光合作用的凈產(chǎn)值，即光合作用強(qiáng)度減去呼吸作用強(qiáng)度。(2)葉片浮起之前并不是不進(jìn)行光合作用，而是光合速率小于呼吸速率或者是產(chǎn)生的氧氣量較少。歸納拓展關(guān)于環(huán)境因素影響光合速率的兩點(diǎn)提醒(1)溫度改變對光合作用的影響：當(dāng)溫度改變時，不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會受影響，但主要是影響暗反應(yīng)，因為參與暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多。(2)CO2濃度對光合作用的影響：CO2濃度很低時，光合作用不能進(jìn)行，但CO2濃度過高時，會抑制

26、植物的細(xì)胞呼吸，進(jìn)而影響光合作用。【師說核心】一、探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗1實(shí)驗原理葉片含有空氣，上浮eq o(,sup7(抽氣)葉片下沉eq o(,sup7(光合作用),sdo5(產(chǎn)生O2)充滿細(xì)胞間隙，葉片上浮。2實(shí)驗中沉水葉片的制備(1)小圓形葉片的制備：用打孔器在生長旺盛的綠葉上打出小圓形葉片。(2)沉水：用注射器抽出葉片內(nèi)氣體，放入黑暗處盛有清水的燒杯中，小圓形葉片全部沉到水底。(3)黑暗目的：防止光合作用的進(jìn)行。3實(shí)驗裝置分析(1)自變量的設(shè)置：光照強(qiáng)度是自變量，通過調(diào)整臺燈與燒杯之間的距離來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的大小。(2)中間盛水玻璃柱的作用：吸收燈光的熱量，避免光照對燒杯

27、內(nèi)水溫產(chǎn)生影響，排除溫度的影響。(3)因變量是光合作用強(qiáng)度，可通過觀測單位時間內(nèi)被抽去空氣的小圓形葉片上浮的數(shù)量或者是浮起相同數(shù)量的葉片所用的時間長短來衡量光合作用的強(qiáng)弱。4實(shí)驗結(jié)果分析(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，所以葉片沉在水底。細(xì)胞生理狀態(tài)如圖：(2)在弱光下，此時的光合作用小于或等于細(xì)胞呼吸，葉片中仍然沒有足夠的氧氣，葉片仍然沉在水底。細(xì)胞生理狀態(tài)如圖：(3)在中、強(qiáng)光下，光合作用大于細(xì)胞呼吸，葉片中會有足夠的氧氣產(chǎn)生，從而充滿了細(xì)胞間隙并釋放到外界一部分，使葉片浮起來。細(xì)胞生理狀態(tài)如圖：二、環(huán)境因素對光合速率影響的分析1單因子變量對光

28、合速率的影響(1)光照強(qiáng)度(如圖)曲線分析：項目曲線點(diǎn)、段進(jìn)行的生理過程氣體轉(zhuǎn)移情況對應(yīng)的生理狀態(tài)模型A點(diǎn)只進(jìn)行呼吸作用吸收O2、釋放CO2AB段呼吸作用、光合作用同時進(jìn)行且呼吸作用光合作用吸收O2、釋放CO2B點(diǎn)呼吸作用、光合作用同時進(jìn)行且呼吸作用光合作用不與外界進(jìn)行氣體交換B點(diǎn)以后呼吸作用、光合作用同時進(jìn)行且呼吸作用光合作用吸收CO2、釋放O2應(yīng)用：陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低，如圖中虛線所示。間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。(2)CO2濃度曲線分析：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

29、示CO2飽和點(diǎn)。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)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。3溫度曲線分析：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。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。2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

30、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。三、光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)計算下面圖中，Oa段表示植物呼吸速率，Od段表示植物表觀光合速率(即凈光合速率)，OaOd段表示真正光合速率(即實(shí)際光合速率或總光合速率)，它們的關(guān)系為：真正光合速率表觀光合速率呼吸速率。具體表述為：1光合作用消耗的CO2總量從外界吸收的CO2量呼吸作用產(chǎn)生的CO2量。2光合作用產(chǎn)生的O2量釋放到外界的O2量呼吸作用消耗的O2量。3一晝夜有機(jī)物的積累量(用CO2量表示)白天從外界吸收的CO2量晚上呼吸作用釋放的CO2總量?！緳z測反饋】1(合格必考)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

31、植物體鮮重增加量 B植物體干重增加量CO2釋放量 DCO2吸收量解析：植物光合作用消耗CO2，產(chǎn)生有機(jī)物和O2，因此，光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)可以是B、C、D選項中的指標(biāo)。植物體鮮重增加量主要是水分的增加，不能作為光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)。答案：A2(合格必考)下列四個處理中，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是()解析：葉片沉入水底是由于細(xì)胞間隙的空氣被抽取掉。所以哪一個葉片最先產(chǎn)生大量的氧氣，充入到細(xì)胞間隙中，哪一個葉片就最先浮上來。由于自來水中含有CO2,25 答案：C3(合格必考)如圖表示某種植物光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系。P點(diǎn)的生物學(xué)含義是()A無光合作用，有呼吸作用B光合作用與呼吸作用達(dá)到動態(tài)平衡

32、C無呼吸作用，有光合作用D光合作用與呼吸作用都不進(jìn)行解析：由曲線可看出，在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，植物光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增大而增大，光照強(qiáng)度達(dá)到一定程度后，光合作用強(qiáng)度不再增加。圖中光照強(qiáng)度達(dá)到P點(diǎn)時，光合速率與呼吸速率相等。答案：B4(合格必考)下面是一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗結(jié)果繪制的一組曲線，你認(rèn)為不正確的是()解析：溫度會通過影響光合作用中酶的活性來影響光合作用，高溫使酶失活而導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度下降，所以D選項應(yīng)該是一條先升高后下降的曲線。答案：D5(等級選考)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 時光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若溫度降到25 (A下移、右移、

33、上移 B下移、左移、下移C上移、左移、上移 D上移、右移、上移解析：圖中a、b、d三點(diǎn)分別表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度、光補(bǔ)償點(diǎn)和在光飽和點(diǎn)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 答案：C6(等級選考)2019豐臺高一期末研究人員對名貴中藥鐵皮石斛的栽培條件進(jìn)行了相關(guān)研究，實(shí)驗結(jié)果如下：處理L1L2L3W1W2W3W1W2W3W1W2W3干重/g2.913.432.312.583.792.861.932.342.41注：L1、L2和L3分別代表光照強(qiáng)度為360、240和120 mol/(m2s1)。W1、W2和W3分別代表基質(zhì)含水量為基質(zhì)最大持水量的10

34、0%、70%和40%。(1)干重是植物光合作用有機(jī)物的積累量，如果用含有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)該實(shí)驗研究了_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)一步研究發(fā)現(xiàn)，在土壤含水量低的情況下植物細(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)， 這是植株的一種保護(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：_。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14C3,14C

35、3在ATP提供能量的前提下被H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)糖類。(2)表中的L1、L2和L3分別代表不同的光照強(qiáng)度，W1、W2和W3分別代表不同基質(zhì)含水量，由此并結(jié)合題意可知：該實(shí)驗研究了光照強(qiáng)度和土壤含水量對該植物光合作用的影響。(3)表中信息顯示：在光照強(qiáng)度為L2、土壤基質(zhì)含水量為W2時，該植物的干重最大，此時該植物的生長狀況最好。(4)在土壤含水量低的情況下，植物細(xì)胞內(nèi)可溶性糖的含量提高后會使?jié)B透壓升高，從而提高細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)能力(細(xì)胞的吸水能力)。(5)分析表中信息可知，在光照強(qiáng)度一定、基質(zhì)含水

36、量為70%左右(W2)答案：(1)14CO2(二氧化碳)14C3(三碳化合物)(2)光照強(qiáng)度和土壤含水量(3)L2、W2(4)細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)能力(細(xì)胞的吸水能力)(5)將土壤含水量控制在70%左右(W2)7(等級選考)如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是()At1t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多Bt2t3，暗反應(yīng)限制光合作用，若在t2時刻增加光照，光合速率將再提高Ct3t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)速率增強(qiáng)Dt4后短暫時間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3還原后的直接產(chǎn)物含

37、量降低解析：光合作用中水的光解發(fā)生在葉綠體類囊體膜上而不是葉綠體基質(zhì)中，A項錯誤；圖示t2t3，限制光合作用的主要因素是CO2濃度而不是光照強(qiáng)度，在t2時刻增加光照，光合速率不再提高，B項錯誤；充足光照條件下，在t3時刻補(bǔ)充CO2，光照強(qiáng)度不變，暗反應(yīng)增強(qiáng)消耗光反應(yīng)產(chǎn)物H和ATP增加，一定程度增強(qiáng)了光反應(yīng)速率，C項錯誤；將充足光照下的植物置于暗處，短時間內(nèi)葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低，D項正確。答案：D【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】【主干落實(shí)】1光合作用的實(shí)質(zhì)是合成有機(jī)物，儲存能量；而呼吸作用的實(shí)質(zhì)是分解有機(jī)物，釋放能量。2光合作用的反應(yīng)式：CO2H2Oeq o(,sup7(光能)

38、,sdo5(葉綠體)(CH2O)O2。3光反應(yīng)的場所是類囊體薄膜，產(chǎn)物是O2、H和ATP。4暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)，產(chǎn)物是糖類等有機(jī)物質(zhì)。5光合作用中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變：(1)14CO214C3(14CH2O(2)Heq oal(18,2)O18O2。6光合作用的能量轉(zhuǎn)變：光能ATP中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。7在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度或CO2濃度的增大，光合速率逐漸增大，但超過一定范圍后，光合速率不再增大。8提高光合作用強(qiáng)度的兩種措施是：(1)控制光照強(qiáng)弱和溫度的高低；(2)適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度。課后分層檢測案20光合作用的原理和應(yīng)用授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書171頁【合格考全員做】(

39、學(xué)業(yè)水平一、二)12,6二氯酚靛酚是一種藍(lán)色染料，能被還原劑還原成無色，從葉綠體中分離出類囊體，置于2,6二氯酚靛酚溶液中，對其進(jìn)行光照，發(fā)現(xiàn)溶液變成無色，并有O2釋放。此實(shí)驗證明()A光合作用在類囊體上進(jìn)行B光合作用產(chǎn)物O2中的氧元素來自CO2C光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2D光合作用與葉綠體基質(zhì)無關(guān)解析：光反應(yīng)場所是類囊體薄膜，但不能說明光合作用的場所是類囊體，A錯誤；本題中也無法證明光合作用產(chǎn)物O2中的氧元素來自CO2，并且氧氣中的氧元素來源于水，B錯誤；由于“類囊體置于2,6二氯酚靛酚溶液中，對其進(jìn)行光照，發(fā)現(xiàn)溶液變成無色，并有氧氣釋放”本實(shí)驗可以證明光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2，C正確；本實(shí)驗

40、中沒有對照實(shí)驗得不出和葉綠體基質(zhì)的關(guān)系，D錯誤。故選C項。答案：C2在光合作用過程中，光能最初用于()ACO2的固定 BC3的還原C將水分解為O2和H D將淀粉分解為葡萄糖解析：光能被轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能，同時分解水產(chǎn)生H和O2。答案：C3在光合作用中，不需要酶參與的過程是()ACO2的固定 B葉綠素吸收光能CC3的還原 DATP的形成解析：CO2的固定和C3的還原過程都需要酶的參與；ATP的形成也需要相應(yīng)的酶參與；而葉綠素吸收光能不需要酶的參與。答案：B4在實(shí)驗室中，如果要測定藻類植物是否能完成光反應(yīng)，最好是檢驗()A葡萄糖的合成 B二氧化碳的消耗C葉綠體的含量 D氧氣的釋放解析：光合

41、作用的光反應(yīng)產(chǎn)生了氧氣，而二氧化碳的消耗和葡萄糖的產(chǎn)生在光合作用的暗反應(yīng)階段。答案：D5光合作用過程中，與光反應(yīng)相比，暗反應(yīng)階段的特點(diǎn)是()A需要光、葉綠體色素和酶B在酶、ATP和H的作用下完成CO2的固定和C3的還原，最終形成有機(jī)物C把水光解為H和O2D把光能轉(zhuǎn)化為儲存在糖類中的化學(xué)能解析：暗反應(yīng)階段是一系列的酶促反應(yīng)，主要的物質(zhì)變化是CO2的固定和C3的還原。答案：B6光合作用過程中，水的光解及三碳化合物形成糖類所需要的能量分別來自()A細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP和光能B都是細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATPC光能和光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPD都是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP解析：光合作用中水的光解發(fā)生在光反應(yīng)階段，需要光能作

42、能源；三碳化合物在暗反應(yīng)中被還原，其動力來自光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP，還原劑是光反應(yīng)產(chǎn)生的H。答案：C7在其他條件適宜的情況下，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時間內(nèi)葉綠體中C3和C5含量的變化是()AC3和C5都迅速減少 BC3和C5都迅速增加CC3迅速增加，C5迅速減少 DC3迅速減少，C5迅速增加解析：突然停止光照，光反應(yīng)停止，H和ATP產(chǎn)生停止，由于暗反應(yīng)中C3還原繼續(xù)進(jìn)行，消耗H和ATP，隨著H和ATP的減少，C3還原減慢甚至停止，但CO2的固定依然進(jìn)行，因此在短時間內(nèi)C3積累，C5減少。答案：C8離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時，如果

43、突然中斷CO2的供應(yīng)，短暫時間內(nèi)葉綠體中C3與C5相對含量的變化是()AC3增多、C5減少 BC3增多、C5增多CC3減少、C5增多 DC3減少、C5減少解析：在光合作用暗反應(yīng)過程中，CO2首先與C5結(jié)合，形成2個C3，最后經(jīng)一系列的循環(huán)后又產(chǎn)生C5。所以葉綠體在光照下進(jìn)行光合作用時，C3和C5含量都維持在相對平衡的狀態(tài)。如果突然中斷CO2的供應(yīng)，CO2固定減弱，所以C3減少而C5增多。答案：C9為了研究光合作用，生物小組的同學(xué)把菠菜葉磨碎，分離出細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和全部葉綠體。然后又把部分葉綠體磨碎分離出葉綠素和葉綠體基質(zhì)，分別裝在四支試管內(nèi)，并進(jìn)行光照，如圖所示。哪一支試管能檢測到光合作用的光反應(yīng)

44、過程()A甲 B乙C丙 D丁解析：光合作用的光反應(yīng)過程發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，需要葉綠素和酶。答案：B10生長于較弱光照條件下的植物，當(dāng)提高CO2濃度時，其光合速率并未隨之增加，主要限制因素是()A呼吸作用和暗反應(yīng) B光反應(yīng) C暗反應(yīng) D呼吸作用解析：生長于較弱光照條件下的植物光反應(yīng)弱，生成的ATP和H少，即使提高CO2濃度，暗反應(yīng)的速率也不會提高，光合速率并未隨之增加。答案：B11如圖表示葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能，請回答：(1)與光合作用有關(guān)的色素分布在圖中_上。(2)光反應(yīng)是在_上進(jìn)行的，暗反應(yīng)是在_中進(jìn)行的。(3)光反應(yīng)的生理意義是：光反應(yīng)所產(chǎn)生的_和_是暗反應(yīng)所必需的。(4)暗反應(yīng)包括_

45、和_。答案：(1)類囊體的薄膜(2)類囊體的薄膜葉綠體的基質(zhì)(3)HATP(4)CO2的固定C3的還原12為緩解能源危機(jī)這一全球性問題，開發(fā)和利用新能源受到廣泛關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，小球藻在高氮條件下光合作用強(qiáng)，油脂積累少；在低氮條件下生長較慢，但能積累更多油脂。為獲得油脂生產(chǎn)能力強(qiáng)的小球藻，制造生物質(zhì)燃料，科研人員進(jìn)行了實(shí)驗。請回答問題：(1)小球藻通過光反應(yīng)將_能轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定的化學(xué)能，經(jīng)過在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的_反應(yīng)，將這些能量儲存在有機(jī)物中。(2)科研人員進(jìn)行了圖1所示的實(shí)驗，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的藻落(由一個小球藻增殖而成的群體)中，只有一個為黃色(其中的小球藻為X)，其余均為綠色(其中的小球藻為Y)

46、。小球藻X的出現(xiàn)可能是EMS(一種化學(xué)誘變劑)導(dǎo)致小球藻發(fā)生了基因突變，不能合成_，因而呈黃色。為初步檢驗上述推測，可使用_觀察并比較小球藻X和Y的葉綠體顏色。(3)為檢測油脂生產(chǎn)能力，研究者進(jìn)一步實(shí)驗，結(jié)果如圖2所示。據(jù)圖可知，高氮條件下_，說明小球藻X更適合用于制造生物質(zhì)燃料。答案：(1)光暗(碳)(2)葉綠素顯微鏡(3)小球藻X的油脂生產(chǎn)能力高于Y【等級考選學(xué)做】(學(xué)業(yè)水平三、四)13下列關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述，正確的是()A光合作用和呼吸作用總是同時進(jìn)行的B光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于呼吸作用C光合作用形成的糖類在細(xì)胞呼吸中被利用D光合作用與細(xì)胞呼吸分別在植物的葉肉細(xì)胞和根細(xì)胞中

47、進(jìn)行解析：光合作用只有在有光的條件下進(jìn)行，呼吸作用在有光和無光的條件下都能進(jìn)行，所以在有光的條件下能夠進(jìn)行光合作用和呼吸作用，在黑暗中只能進(jìn)行呼吸作用，故A錯誤；光合作用產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)的C3還原，不能用于其他的生命活動，故B錯誤；光合作用合成的糖類可用于呼吸作用被分解，故C正確；活細(xì)胞都能進(jìn)行呼吸作用，光合作用只能在綠色植物的含葉綠體組織細(xì)胞中進(jìn)行，故D錯誤。答案：C14將一株生長正常的某種植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)。從照光開始，凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0。之后保持不變。在上述整時間段內(nèi)，玻璃容器內(nèi)CO2濃度表現(xiàn)出的變化趨勢是()A降低至一定水平時再升

48、高B持續(xù)保持相對穩(wěn)定狀態(tài)C降低至一定水平時保持不變D升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定解析：密閉容器內(nèi)的植物在光照條件下既能進(jìn)行光合作用也能進(jìn)行有氧呼吸，植物凈光合速率實(shí)際光合速率呼吸速率，凈光合速率只要大于0，則光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸釋放的CO2量；根據(jù)題意，從照光開始，凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0，之后保持不變。說明密閉容器內(nèi)的CO2濃度從光照開始就下降，當(dāng)凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0時，密閉容器內(nèi)的CO2濃度停止下降，保持不變。答案：C15現(xiàn)有四個實(shí)驗裝置，若要驗證植物的光合作用需要二氧化碳，則應(yīng)選用的裝置組合是()A和 B和C和 D和解析：在探究光合作用過程

49、的實(shí)驗中，確認(rèn)實(shí)驗?zāi)康摹?shí)驗變量非常關(guān)鍵。本實(shí)驗的目的是“驗證植物的光合作用需要二氧化碳”，自變量是有無二氧化碳，無關(guān)變量必須相同且適宜。因此，實(shí)驗裝置必須置于光照條件下，由圖示可以看出，均有光照，保證了無關(guān)變量不干擾實(shí)驗結(jié)果。二者唯一不同的是小燒杯外的溶液：中的NaOH溶液具有除去二氧化碳的作用，中的清水不具此作用。對比，有二氧化碳的中能進(jìn)行光合作用，不含二氧化碳的中不能進(jìn)行光合作用。答案：B16科學(xué)家提取植物細(xì)胞中的葉綠體，用高速離心法打破葉綠體膜后，分離出類囊體和基質(zhì)，在不同條件下進(jìn)行實(shí)驗(如下表所示)，用來研究光合作用過程，下列選項中各試管得到的產(chǎn)物情況正確的是()試管葉綠體結(jié)構(gòu)光照C

50、18O2ATP、HC5甲類囊體乙基質(zhì)丙基質(zhì)丁基質(zhì)和類囊體注：表中的“”表示“添加”，“”表示“不添加”。A甲試管可得到18O2B乙試管可得到C3C丙試管可得到葡萄糖和淀粉D丁試管可得到乳糖解析：光合作用產(chǎn)生的O2來源于水的光解，甲試管中沒有H18O2，所以沒有18O2；乙試管中有C18O2和C5，可得到C3；丙試管不含ATP、H，所以得不到葡萄糖和淀粉；乳糖是動物細(xì)胞內(nèi)合成的二糖。答案：B17離體葉綠體在光下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時，如果突然中斷CO2的供應(yīng)，下列關(guān)于一段時間內(nèi)葉綠體中ATP與O2的相對含量變化的示意圖中，正確的是()解析：離體葉綠體在光下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時，突然中斷CO2的供應(yīng)

51、使C3合成減少，一段時間內(nèi)暗反應(yīng)逐漸減弱，暗反應(yīng)消耗的ATP也逐漸減少，故ATP相對含量逐漸增加；隨著暗反應(yīng)的減弱，光反應(yīng)也逐漸減弱，所以葉綠體內(nèi)O2含量逐漸減少。答案：B18如圖表示3株脫淀粉(經(jīng)充分“饑餓”處理)的長勢相同的同種植株放在透光的不同鐘罩內(nèi)，以下關(guān)于本實(shí)驗?zāi)康牡臄⑹鲋凶顪?zhǔn)確的是()A證明光合作用的必需條件是CO2B證明光合作用的速率隨CO2濃度的增大而增大C證明過多的CO2抑制光合作用D證明NaOH能促進(jìn)光合作用解析：三組裝置的不同點(diǎn)是CO2濃度不同，所以本實(shí)驗的目的是研究不同CO2濃度條件下植物的光合作用情況。答案：B19如圖表示較強(qiáng)光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條

52、件下，小球藻進(jìn)行光合作用的實(shí)驗示意圖。一段時間后，以下相關(guān)比較不正確的是()AY2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量B中小球藻的質(zhì)量大于中小球藻的質(zhì)量C中水的質(zhì)量大于中水的質(zhì)量D試管的質(zhì)量大于試管的質(zhì)量答案：C20在葉綠體中，ATP和ADP的運(yùn)動方向是()AADP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動，ATP則向相反方向運(yùn)動BATP與ADP同時由類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)運(yùn)動CATP與ADP同時由葉綠體的基質(zhì)向類囊體薄膜運(yùn)動DATP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動，ADP的運(yùn)動方向則正好相反解析：葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，光反應(yīng)在葉綠體類囊體薄膜上進(jìn)行，此過程中消耗來自葉綠體基質(zhì)的ADP，產(chǎn)生ATP，供暗反應(yīng)階段C3的

53、還原，所以葉綠體中ATP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動，ADP則由葉綠體的基質(zhì)向類囊體薄膜運(yùn)動。答案：D21如圖表示某地夏季一密閉大棚內(nèi)一晝夜間CO2濃度的變化。下列能正確表示e點(diǎn)時單位時間內(nèi)棚內(nèi)植株消耗的CO2總量與消耗的O2總量之比(體積比)的是()解析：e點(diǎn)時CO2的量不再增加，超過e點(diǎn)后CO2的含量下降，說明此時光合速率等于細(xì)胞呼吸速率，即光合作用吸收的CO2量等于細(xì)胞呼吸消耗的O2的量。答案：B22將如圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強(qiáng)度下，細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯誤的是()A黑暗條件下，增大、減小B光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時，、增大C光強(qiáng)等于光

54、補(bǔ)償點(diǎn)時，、保持不變D光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時，減小、增大解析：圖示細(xì)胞為葉肉細(xì)胞，在黑暗條件下、密閉容器中，該細(xì)胞不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，吸收O2，放出CO2，因此增大、減小。光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時，光合作用和細(xì)胞呼吸同時進(jìn)行，但細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，細(xì)胞吸收O2，放出CO2，此時在密閉容器中增大、減小。光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度，因此細(xì)胞吸收O2速度等于放出CO2速度，即、保持不變。光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時，光合作用強(qiáng)度最大，細(xì)胞光合作用吸收CO2速度大于細(xì)胞呼吸吸收O2的速度，因此減小、增大。答案：B23為研究棉花去棉鈴(果實(shí))后對葉片光合作用的影響，研究者選取至少

55、具有10個棉鈴的植株，去除不同比例棉鈴，3天后測定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉的含量。結(jié)果如圖：(1)光合作用暗(碳)反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和_，在_中將CO2轉(zhuǎn)化為三碳化合物，進(jìn)而形成淀粉和蔗糖。(2)由圖1可知，隨著去除棉鈴的百分率的提高，葉片光合速率_。本實(shí)驗中對照組(空白對照組)植株的CO2固定速率相對值是_。(3)由圖2可知，去除棉鈴后，植株葉片中_增加。已知葉片光合產(chǎn)物會運(yùn)到棉鈴等器官并被利用，因此去除棉鈴后，葉片光合產(chǎn)物利用量減少，_降低，進(jìn)而在葉片中積累。(4)綜合上述結(jié)果可推測，葉片中光合產(chǎn)物的積累會_光合作用。(5)一種驗證上述推測的方法為：去除植株上的棉鈴并對部

56、分葉片遮光處理，使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官，檢測_葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比，若檢測結(jié)果是_，則支持上述推測。解析：(1)光反應(yīng)為暗(碳)反應(yīng)提供了H和ATP，暗(碳)反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)。(2)根據(jù)圖1可以看出葉片光合速率隨去除棉鈴的百分率的提高而下降。圖1中去除棉鈴的百分率為“0”是空白對照組，植株的CO2(3)由圖2可知，去除棉鈴后，植株葉片中的蔗糖和淀粉的含量提高，說明光合產(chǎn)物的輸出量下降，導(dǎo)致光合產(chǎn)物在葉片中積累。(4)根據(jù)題圖可以看出隨著去除棉鈴的百分率的提高，葉片光合速率下降，而光合產(chǎn)物在葉片中積累，說明葉片中光合產(chǎn)物的積累會抑制光合作用

57、。(5)與只去除棉鈴植株的葉片相比，如果檢測到未遮光的葉片中光合產(chǎn)物下降且光合速率上升，則說明葉片光合產(chǎn)物的積累會抑制光合作用。答案：(1)H葉綠體基質(zhì)(2)逐漸下降28(3)淀粉和蔗糖的含量輸出量(4)抑制(5)未遮光光合產(chǎn)物含量下降，光合速率上升24觀賞植物蝴蝶蘭可通過改變 CO2 吸收方式以適應(yīng)環(huán)境變化。長期干旱條件下，蝴蝶蘭在夜間吸收 CO2并貯存在細(xì)胞中。(1)依圖a分析，長期干旱條件下的蝴蝶蘭在04時_(選填“有”或“無”)ATP和H的合成，原因是_；此時段_(選填“有”或“無”)光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生，原因是 _；1016 時無明顯 CO2 吸收的直接原因是_。(2)從圖b可知，栽

58、培蝴蝶蘭應(yīng)避免_，以利于其較快生長。此外，由于蝴蝶蘭屬陰生植物，栽培時還需適當(dāng)_。解析：(1)04時，無光照，光合作用不能進(jìn)行，但可以進(jìn)行呼吸作用，合成ATP和H；此時段葉綠體內(nèi)不能合成ATP和H，暗反應(yīng)無法進(jìn)行；1016時，在長期干旱條件下，植物為了減少水分的蒸發(fā)，關(guān)閉氣孔，導(dǎo)致CO2吸收受阻。(2)從圖b中可以看出，正常情況下比長期干旱時有機(jī)物的積累量大，所以為了利于蝴蝶蘭的生長應(yīng)避免長期干旱，又因蝴蝶蘭屬陰生植物，所以栽培還需適當(dāng)遮光。答案：(1)有呼吸作用合成無葉綠體在無光時不能合成ATP和H氣孔關(guān)閉(2)長期干旱(或長期缺水)遮光【素養(yǎng)養(yǎng)成練】25用高速離心機(jī)打碎小球藻細(xì)胞，獲得可以

59、進(jìn)行光合作用的離體葉綠體，進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗。請分析回答下列問題：(1)實(shí)驗A中離體的葉綠體能合成糖類，碳酸氫鈉溶液所起的作用是_。若要使該實(shí)驗中沒有糖類產(chǎn)生，燒杯中液體應(yīng)改為_。(2)若要使實(shí)驗B中離體的葉綠體內(nèi)糖類合成速度明顯加快，在光照和CO2條件不變且適宜的情況下，可考慮采用_的方法。(3)若要使實(shí)驗C中離體的葉綠體產(chǎn)生糖類，錐形瓶內(nèi)至少應(yīng)加入_和_。(4)科學(xué)家魯賓和卡門利用小球藻作實(shí)驗材料，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，最終證明光合作用釋放的O2來自H2O；科學(xué)家卡爾文用14C標(biāo)記CO2供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了卡爾文循環(huán)途徑。以上科學(xué)家在實(shí)驗中共同使用了_技術(shù)解析：(1)植物

60、體合成糖類是葉綠體進(jìn)行了光合作用的結(jié)果，而光合作用需要CO2，碳酸氫鈉溶液的作用是提供CO2；如果將碳酸氫鈉溶液換成氫氧化鈉溶液，因為氫氧化鈉溶液可以吸收玻璃罩中的CO2，所以光合作用不能進(jìn)行，沒有糖類生成。(2)影響光合作用的因素有光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度、礦質(zhì)離子和水等，其中適當(dāng)提高溫度可以增強(qiáng)酶的活性，因為實(shí)驗B的裝置中只有離體的葉綠體，不用考慮呼吸作用消耗，且實(shí)驗B裝置所處溫度較低(10)，所以適當(dāng)提高溫度可以使糖類合成速度明顯加快。礦質(zhì)離子雖然可以影響光合作用，但因?qū)嶒灢牧鲜请x體的葉綠體，沒有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，或?qū)嶒濨中本來就不缺乏礦質(zhì)離子，所以添加礦質(zhì)離子后不會明顯改變光合速率；題