資源簡介

(共58張PPT)
第5章　細胞的能量供應和利用
第4節　光合作用與能量轉化
第3課時　光合作用原理的應用
課標要求 核心素養
1.設計并實施實驗，探究環境因素對光合作用強度的影響。
2．關注光合作用原理的應用。 1.科學思維：結合曲線圖分析光照、CO2、溫度對光合作用強度的影響。
2．科學探究：設計實驗探究環境因素對光合作用強度的影響，分析相關實驗變量。
3．社會責任：根據光合作用原理指導生產實踐。
必備知識　自主梳理
?光合作用強度
1．概念：植物在______________通過光合作用制造________的數量。
2．表示方法
單位時間內
糖類
?探究光照強度對光合作用強度的影響
1．實驗原理
下沉
上浮
圓形小葉片浮起的數量的多少
光照強度
2．實驗步驟
3．實驗現象
光照強度 光合作用強度(單位時間內葉片上浮數目)
弱光 ________________
中光 較多
強光 ______
4.實驗結論：光照強度影響光合作用強度，在一定光照強度范圍內，隨光照強度的增強，光合作用強度________。
少，甚至沒有
多
增強
?影響光合作用強度的環境因素
1．影響原料、能量供應的因素：________________________等。
2．影響葉綠體的形成和結構的因素：無機營養、病蟲害等。
3．影響酶活性的因素：______________等。
CO2濃度、光照強度
溫度、pH
氣孔開閉情況是如何影響光合作用強度的？
提示：通過影響CO2的供應進而影響光合作用強度。
?化能合成作用
1．概念：利用體外環境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造__________的合成作用。
2．實例
有機物
(1)植物的光合作用和細胞呼吸總是同時進行。 ( 　　)
(2)能進行光合作用的生物是自養生物。 ( 　　)
(3)自養生物都是利用光能把無機物轉變成有機物。 ( 　　)
(4)在“探究環境因素對光合作用強度的影響”實驗中，自變量是臺燈與圓形小葉片的距離，代表二氧化碳濃度，因變量是單位時間內圓形小葉片浮起的數目，代表光合作用速率。 ( 　　)
(5)在探究光照強度對光合作用強度的影響實驗中，加入NaHCO3溶液是為了吸收細胞呼吸釋放的CO2。 ( 　　)
×
√
×
×
×
(6)光照強度可影響光反應中NADPH和ATP的合成，從而對暗反應中C3的還原造成影響。( 　　)
(7)水是影響光合作用的外界因素。 ( 　　)
(8)光照越弱，陰生植物光合作用越強；光照越強，陽生植物光合作用越強。 ( 　　)
√
√
×
【解析】　(1)植物細胞在黑暗條件下只能進行細胞呼吸，不能進行光合作用。(3)自養生物可以是光能自養，也可能是化能自養，都能把無機物轉變成有機物。(4)在“探究環境因素對光合作用強度的影響”實驗中，自變量是臺燈與圓形小葉片的距離，代表的是光照強度而不是二氧化碳濃度，因變量是單位時間內圓形小葉片浮起的數目，代表凈光合作用速率。(5)加入NaHCO3溶液的目的是為葉肉細胞提供CO2。(8)陰生植物和陽生植物光合作用強度都是在一定范圍內隨光照強度增強而增強。
合作探究　能力提升
●情境解讀
實驗情境：如圖是探究光照強度對光合作用強度的影響裝置示意圖，探討下列問題。
任務一：探究光照強度對光合作用強度的影響
●問題探究
1．本實驗的自變量是什么？如何控制？
提示：自變量是光照強弱。通過調節光源與實驗裝置(或燒杯)的距離來控制。
2．本實驗的因變量是什么？檢測指標是什么？
提示：因變量是光合作用強度。檢測指標是相同時間內圓形小葉片浮起的數量。
3．在臺燈和燒杯之間放盛水玻璃柱的作用是什么？
提示：用中間的盛水玻璃柱吸收熱量，排除溫度對實驗結果的干擾。
4．光照下圓形小葉片上浮，請分析其中的原因。
提示：圓形小葉片的光合作用強度大于細胞呼吸作用強度，圓形小葉片的細胞間隙氧氣增多。
5．利用該實驗如何探究光質、溫度和CO2濃度對光合作用強度的影響？
提示：①光質：用相同瓦數但不同顏色的LED燈來探究光質對光合作用強度的影響；②溫度：將圓形小葉片放置在不同溫度的燒杯中來探究溫度對光合作用強度的影響；③CO2濃度：將圓形小葉片放在不同濃度的NaHCO3溶液中來探究CO2濃度對光合作用強度的影響。
●典例剖析
某興趣小組利用綠葉和黃葉兩種青菜葉片為實驗材料，探究光照強度對光合作用的影響，結果如表，下列推測不合理的是(　　)
光照強度 7 min內葉圓片上浮的數量
綠葉 黃葉
A 1 0
B 3 0
C 5 1
A.環境溫度屬于無關變量，對實驗結果無影響
B．青菜葉葉圓片上浮的數量與色素的種類和含量有關
C．相同光照強度下，綠葉光合作用強度高于黃葉
D．該實驗可證明光合作用的強度受內、外因素的影響
【解析】　本題考查探究影響光合作用強度因素的實驗。環境溫度屬于無關變量，能影響酶的活性，所以對實驗結果有影響，A錯誤；色素能吸收光能，進行光反應，釋放氧氣，不同色素吸收的光能不同，光反應強度也不同，所以青菜葉葉圓片上浮的數量與色素的種類和含量有關，B正確；相同光照強度下，綠葉光合作用強度高于黃葉，產生的氧氣多，葉圓片上浮的數量多，C正確；該實驗可證明光合作用的強度受內(葉綠素)、外(光照強度)因素的影響，D正確。故選A。
1.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溶液濃度的關系。下列有關分析正確的是(　　)
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行細胞呼吸
D．在c點以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細胞失水而導致代謝水平下降
【解析】　據圖分析，在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用速率逐漸增強，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，光合速率達到最大，故已經達到CO2飽和點，此時限制光合作用的因素不再是CO2濃度，單獨增加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度和溫度，所以在bc段，單獨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，但隨著光合作用的進行葉圓片會釋放O2，所以整個實驗過程中葉圓片能進行細胞呼吸，C錯誤；在c點以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細胞失水而導致代謝水平下降，產生O2量減少，葉圓片上浮至液面所用的平均時間增加，D正確。故選D。
●歸納提升
從細胞內物質變化的角度分析實驗結果
1．在黑暗情況下，植物葉片只進行細胞呼吸，吸收氧氣，產生的二氧化碳較易溶于水，所以葉片沉在水底。細胞生理狀態如圖：
2．在弱光下，此時的光合作用強度小于或等于細胞呼吸強度，葉片中仍然沒有足夠的氧氣，葉片仍然沉在水底。細胞生理狀態如圖：
3．在中、強光下，光合作用強度大于細胞呼吸強度，葉片中會有足夠的氧氣產生，從而充滿了細胞間隙并釋放到外界一部分，使葉片浮起來。細胞生理狀態如圖：
●情境解讀
曲線模型：結合細胞呼吸，人們用下面的曲線來表示光照強度和光合作用強度之間的關系。
任務二：影響光合作用強度的常見曲線模型
●問題探究
1．圖中A、B、C各點代表的生物學意義分別是什么？
提示：A點：光照強度為零，只進行細胞呼吸。B點：光合作用強度等于呼吸作用強度，為光補償點。C點：光合作用強度達到最大值時所需要的最小光照強度，即光飽和點。
2．OA段的含義是什么？其大小主要受哪種環境因素的影響？
提示：OA段代表呼吸作用強度。其大小主要受溫度的影響。
3．DE段的含義是什么？如果此時想增加光合作用強度，可以采取哪些措施？
提示：DE段光合作用強度達到飽和，不再隨光照強度的增強而增加。可以通過適當調整溫度和增加CO2濃度等措施增加光合作用強度。
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30 ℃，曲線中A點、B點將如何變化？
提示：A點下移，B點右移。
5．通過實驗測得一片葉子在不同光照強度下氣體吸收和釋放的情況如右圖所示。那么曲線AB段(不包括A、B兩點)中哪些過程是存在的(用右圖字母表示)
提示：c、d、e、f。
●典例剖析
圖甲表示水稻的葉肉細胞在光照強度分別為A、B、C、D時的CO2釋放速率和O2產生速率的變化。圖乙表示藍細菌的CO2吸收速率與光照強度的關系，下列說法正確的是(　　)
A．圖甲中，光照強度為B時，水稻葉肉細胞的光合速率等于呼吸速率
B．圖甲中，光照強度為D時，水稻葉肉細胞從周圍環境中吸收CO2的速率相對值為2
C．圖乙中，光照強度為X時，藍細菌產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體
D．圖乙中，限制E、F、G點光合速率的主要因素是光照強度
【解析】　圖甲中，光照強度為A時，O2產生速率為0，水稻葉肉細胞只進行細胞呼吸，據此可知，水稻葉肉細胞呼吸速率相對值為6；光照強度為B時，CO2釋放速率大于0，說明光合作用速率小于呼吸作用速率，A錯誤；光照強度為D時，O2產生速率相對值為8，則總光合作用速率相對值為8，因而該水稻葉肉細胞從周圍環境中吸收CO2的速率相對值為8－6＝2，B正確；圖乙所示生物為藍細菌，藍細菌不含線粒體和葉綠體，C錯誤；G點時，已達到光飽和點，限制G點光合速率的因素不再是光照強度，而是溫度、CO2濃度等，而限制E點、F點光合速率的因素主要是光照強度，D錯誤。故選B。
2．如圖甲、乙、丙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。下列分析不正確的是(　　)
A．甲圖中a點的限制因素可能是葉綠體中酶的含量
B．將生長在乙圖c點對應條件下的某綠色植物突然移至d點對應條件下，則短時間內其葉肉細胞內C3的含量減少
C．圖中M、N點的限制因素是光照強度，P點的限制因素是溫度
D．丙圖中，隨著溫度的升高，曲線走勢將穩定不變
【解析】　甲圖中，當達到光飽和點a點后，限制光合速率的外部因素有CO2濃度、溫度等，內部因素有酶的含量、色素的含量等，A正確；將該綠色植物從c點對應條件下突然移至d點對應條件下，則短時間內其葉肉細胞中C3還原加快，但CO2固定速率不變，故短時間內其葉肉細胞中C3含量減少，B正確；分析題圖可知，M、N點的限制因素是光照強度，P點的限制因素是溫度，C正確；丙圖中，溫度對光合速率的影響主要是通過影響酶的活性實現的，超過最適溫度，曲線走勢會下降，而不是穩定不變，D錯誤。故選D。
●歸納提升
影響光合作用的因素及應用
(1)光照強度
光是綠色植物光合作用的能量來源，光照強度直接影響光合速率。
①原理：光直接影響光反應階段，制約NADPH和ATP的生成，進而制約暗反應階段。
②曲線分析(如右圖)
在一定范圍內，光合速率隨光照強度的增強而加快，但當光照強度增加到一定強度時，光合速率不再加快，甚至降低(細胞灼傷)。
③生產應用
a．陰雨天適當補充光照，及時對大棚除霜消霧。
b．陰生植物的光補償點(光合速率等于呼吸速率時的光照強度)和光飽和點(光合速率最大時所對應的最小光照強度)一般都比陽生植物低，注意間作套種時農作物的種類搭配、林帶樹種的配置。
(2)CO2濃度
①原理：影響暗反應階段，制約C3化合物的生成。
②曲線分析：圖1中A點表示CO2補償點，即光合速率等于呼吸速率時的CO2濃度，圖2中A′點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。B和B′點都表示CO2飽和點(光合速率最大時所對應的最小CO2濃度)。
③應用：在農業生產上可以通過“正其行，通其風”、增施農家肥等措施增大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酶的活性而影響光合速率。
②應用：冬季溫室栽培，白天可適當提高溫度，晚上可適當降低溫度，以降低細胞呼吸消耗有機物。
(4)光質
①原理：光合作用強度與光質(不同波長的光)有關，在可見光光譜的范圍內，不同波長的光下，光合作用效率是不同的。白光為復合光，光合作用強度最強。紅光、藍紫光下植物的光合作用強度較大，綠光下植物的光合作用強度最弱。
②應用：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)水分和無機鹽
①原理：缺水時氣孔導度下降，影響CO2進入葉肉細胞；葉片淀粉水解減弱，糖類堆積，光合產物輸出減慢。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對光合產物的運輸和轉化起促進作用。
②應用：預防干旱，合理灌溉；合理施肥，由于肥料中的礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，施肥的同時，往往需要適當的澆水。
(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。生長到一定程度，葉片面積和光合色素等達到穩定狀態，光合作用效率也基本穩定。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
隨著葉面積指數的增大，進行光合作用和細胞呼吸的葉面積增加，但葉面積指數增大到一定值后，由于葉片的相互遮擋，進行光合作用的葉面積不再增大，而進行細胞呼吸的葉面積仍在增大，從而使細胞呼吸有機物的消耗量大于光合作用有機物的生成量，所以有機物的積累量不斷降低。
③農業生產上的啟示：a.合理密植(增加光合作用面積)；b.適當間苗(又叫疏苗)；c.修剪以增加有效光合作用面積；d.適當摘除老葉。
(7)多因子變量對光合速率的影響
①曲線分析
P點：限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨著因子的不斷加強，光合速率不斷提高。
Q點：橫坐標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應用：溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，增加光合作用所需酶的活性，提高光合速率，也可同時適當增加CO2濃度，進一步提高光合速率；當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率。
課堂達標　鞏固訓練
1．如圖表示測定金魚藻光合作用強度的實驗密閉裝置，氧氣傳感器可監測O2濃度的變化，下列敘述錯誤的是(　　)
A．該實驗探究不同單色光對光合作用強度的影響
B．加入NaHCO3溶液是為了吸收呼吸作用釋放的CO2
C．拆去濾光片，單位時間內，氧氣傳感器測到的O2濃度高于單色光下測到的O2濃度
D．若將此裝置放在黑暗處，可測定金魚藻的細胞呼吸作用強度
【解析】　本題考查探究影響光合作用強度的因素實驗。該實驗的自變量是不同單色光，因變量是釋放的O2濃度(代表光合作用強度)，故實驗的目的是探究不同單色光對光合作用強度的影響，A正確；加入NaHCO3溶液是為了提供光合作用需要的CO2，B錯誤；相同條件下，自然光下比單色光下的光合作用要強，因此拆去濾光片，單位時間內，氧氣傳感器測到的O2濃度高于單色光下測到的O2濃度，C正確；若將此裝置放在黑暗處，金魚藻只進行呼吸作用，氧氣傳感器可測出O2的消耗情況，從而測定金魚藻的呼吸作用強度，D正確。故選B。
2．如圖曲線Ⅰ表示黃豆光合作用速率與光照強度的關系(最適溫度、CO2濃度為0.03%)。在B點時改變某條件，曲線變為Ⅱ。下列分析合理的是(　　)
A．與B點相比，A點葉綠體中的C5含量較高
B．在B點時，升高溫度導致曲線由Ⅰ變為Ⅱ
C．制約A點光合作用的因素主要是CO2濃度
D．若植物缺鎂，則C點對應的光合作用速率下降
【解析】　與B點相比，A點時光照較弱，產生的ATP和[H]較少，導致暗反應的C3還原過程較弱，葉綠體中的C5含量較低，A項錯誤；圖示曲線為最適溫度下的曲線，在B點時，升高溫度會導致曲線由Ⅰ下降，B項錯誤；A點時光合速率隨光照強度增加而增加，制約A點光合作用的因素主要是光照強度，C項錯誤；鎂參與葉綠素合成，若植物缺鎂，葉綠素含量降低，光能吸收減少，C點對應的光合作用速率下降，D項正確。故選D。
3．某實驗小組在光合作用的適宜溫度條件下，用金魚藻做了光合作用相關實驗(假設實驗過程中呼吸速率不變)，圖1和圖2表示實驗結果，其中圖2表示當NaHCO3濃度為20 mg·L－1時測定的光照強度對凈光合速率的影響。回答下列問題：
(1)該實驗小組所做實驗的目的是_____________________________ _______________________________，該實驗的自變量是____________ ___________________，可以用___________________________________表示凈光合速率。
(2)NaHCO3溶液在該實驗中的作用是____________________，但NaHCO3溶液濃度過高(如30 mg·L－1)凈光合速率反而變小，原因最可能是____________________________________________________________ _______。
探究NaHCO3溶液的濃度和光照強度對金魚藻光合作用的影響
NaHCO3溶液的濃度和光照強度
單位時間內CO2的吸收量或O2的釋放量
為金魚藻提供CO2
NaHCO3濃度過高，使金魚藻細胞失水，從而影響金魚藻的光合作用
(3)從圖2中可以判斷金魚藻細胞呼吸速率的相對值是_____(用CO2的釋放量表示)。光照強度大于e后溫度_______(填“是”或“不是”)限制光合速率的主要因素。
(4)如果金魚藻長期缺乏Mg，再做該實驗時，圖2中的b應向_____移動。
5
不是
右
【解析】　(1)結合題意和題圖分析可知，該實驗小組所做實驗的目的是探究NaHCO3溶液的濃度和光照強度對金魚藻光合作用的影響，該實驗的自變量是NaHCO3溶液的濃度和光照強度，因變量為凈光合速率，凈光合速率可以用單位時間內CO2的吸收量或O2的釋放量表示。(2)NaHCO3溶液可為金魚藻的光合作用提供CO2，但NaHCO3溶液濃度過高(如30 mg·L－1)又會導致金魚藻細胞失水，從而影響金魚藻的光合作用，使金魚藻的凈光合速率變小。(3)圖2中，當光照強度為0時，光合作用不能進行，此時縱坐標對應的數值的絕對值表示呼吸速率的相對值。可見，金魚藻的呼吸速率的相對值為5。光照強度大于e后，凈光合速率不再隨光照強度的增加而增加，光照強度不再是限制光合速率的因素，
但因實驗是在光合作用的適宜溫度條件下進行的，所以溫度也不是限制光合速率的主要因素。(4)圖2中光照強度為b時，凈光合速率為0，此時光合速率與呼吸速率相等。Mg是合成葉綠素的原料，如果金魚藻長期缺乏Mg，會導致葉綠素合成受阻，光反應速率下降，進而導致光合速率下降，因此，只有增加光照強度才能使光合速率增加，進而保持凈光合速率為0。可見，如果金魚藻長期缺乏Mg，再做該實驗時，圖2中的b應向右移動。
課時小結第5章　第4節　第3課時
課時跟蹤　分層訓練
學業考達標練
一、選擇題
1．如圖表示某種植物光照強度與光合作用強度的關系。P點的生物學含義是(　　)
A．只有呼吸作用
B．只有光合作用
C．光合作用與呼吸作用達到動態平衡
D．光合作用與呼吸作用都不進行
【解析】　據題圖分析，P點二氧化碳的吸收量或釋放量為0，表示植物的凈光合作用為0，即光合作用強度與呼吸作用強度相等，此時植物的光合作用與呼吸作用同時進行，達到了動態平衡，故選C。
2．生長旺盛的葉片，剪成5 mm2的小塊，抽去葉內氣體，做下列處理(如下圖所示)，這4個處理中，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是(　　)
【解析】　A試管，25 ℃時，溫度適宜，有光照，但水為“煮沸過的自來水”，其中二氧化碳含量少，所以光合作用產生的氧氣少，葉片小塊上浮慢；B試管，在0 ℃的條件下酶的活性很低，在光照條件下，植物進行光合作用產生的氧氣很少，葉片小塊浮起很慢；C試管，25 ℃時，溫度適宜，在光照條件下，植物進行光合作用，產生氧氣，葉片小塊最先浮起；D試管，25 ℃沒有光照時，不能進行光合作用，不產生氧氣，葉片小塊不能浮起。故選C。
3．某一光照條件下，一株植物的光合作用強度等于呼吸作用強度。從氣體產生及消耗量角度考慮，以下示意圖能代表該光照條件下，該植物葉肉細胞中發生的情況是(　　)
【解析】　本題考查影響光合作用強度的因素的微觀理解。由于在某一光照條件下，一株植物的光合作用強度等于呼吸作用強度，但能進行光合作用的只是含葉綠體的細胞，而進行呼吸作用的是所有細胞，所以葉肉細胞的光合作用強度大于其呼吸作用強度。細胞有氧呼吸過程中，線粒體產生的CO2全部被葉綠體吸收，并從外界吸收CO2，用于光合作用，D正確。故選D。
4．一般來說，光照增強，光合作用增強。但在夏天光照最強的中午，光合作用強度反而下降。其原因主要是(　　)
A．酶量供應不足
B．氣孔關閉，CO2供應不足
C．蒸騰作用太強，體內水分不足
D．氣孔關閉，氧氣釋放不出，抑制光反應
【解析】　光合作用的原料是二氧化碳和水，而二氧化碳是通過氣孔進入植物體內的，水是由植物的根從土壤中吸收的。夏日中午12時，由于溫度過高，植物為了防止蒸騰作用散失過多的水分，將氣孔關閉，導致CO2供應不足，進而導致光合速率下降。故選B。
5．陽臺菜園逐漸成為城市生活的一種時尚，可為居民提供新鮮蔬菜。下列有關說法正確的是(　　)
A．陽臺內的蔬菜進行光合作用主要利用自然光
B．為提高產量，在晚上可適當提高陽臺蔬菜所處環境的溫度
C．增施農家肥可提高二氧化碳濃度，促進夜間暗反應的不斷進行
D．蔬菜中的葉綠素對光的吸收效率與光的波長呈正相關
【解析】　一般情況下，陽臺內的蔬菜進行光合作用利用的光是自然光，A正確；為提高產量，在晚上可適當降低陽臺蔬菜所處環境的溫度，以減少有機物的消耗，B錯誤；夜間沒有光照，不能為暗反應提供NADPH和ATP，因此不能持續進行暗反應，C錯誤；葉綠素a與葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，而對綠光的吸收很少，因此葉綠素對光的吸收效率與光的波長不呈正相關，D錯誤。故選A。
6．下列關于硝化細菌的敘述，錯誤的是(　　)
A．將二氧化碳和水合成糖類化合物所需能量為光能
B．將二氧化碳和水合成糖類化合物所需能量為化學能
C．硝化細菌細胞中含有將二氧化碳和水合成有機物的一系列酶
D．硝化細菌和綠色植物一樣都是自養型生物
【解析】　硝化細菌能將土壤中的氨氧化成亞硝酸，進而將亞硝酸氧化成硝酸，硝化細菌能夠利用這兩個化學反應中釋放出的化學能而不是光能，將二氧化碳和水合成為糖類，這些糖類可供硝化細菌維持自身的生命活動，所以硝化細菌也屬于自養生物，A錯誤，B、D正確；硝化細菌能夠將二氧化碳和水合成為糖類，所以硝化細菌細胞中含有將二氧化碳和水合成有機物的一系列酶，C正確。故選A。
7.如圖表示夏季晴朗的白天某種綠色植物葉片光合作用強度變化曲線。下列對此圖描述錯誤的是(　　)
A．ab段光合作用強度變化的主要原因是光照強度
B．bc段光合作用強度下降是因為部分氣孔關閉，二氧化碳吸收量減少，暗反應速率下降
C．de段光合作用強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度、溫度和CO2濃度
【解析】　de段是下午，de段隨著時間的遞增，光照強度逐漸減弱，導致光合作用強度逐漸降低，即de段光合作用強度變化的主要原因是光照強度減弱，C錯誤。故選C。
二、非選擇題
8．下圖是適宜條件下光照強度對某植物光合作用速率的影響曲線。回答下列問題：
(1)該植物葉片中光合色素分布在葉綠體的_類囊體薄膜__上。提取葉綠體中的色素時，為使研磨充分可加入少許_二氧化硅__。
(2)光照強度直接影響光合作用的_光反應__階段，該階段產生的_ATP__和_NADPH__可參與三碳化合物的還原。
(3)光照強度為B時，該植物的光合作用速率_等于__(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用速率。長期處于該光照強度下，植物_不能__(填“能”或“不能”)正常生長。
(4)光照強度為D時，葉肉細胞中產生ATP的細胞器有_葉綠體和線粒體__。該光照強度下，適當降低CO2的濃度，C點將_向下__(填“向上”或“向下”)移動。
【解析】　(1)與光合作用有關的光合色素分布于葉綠體的類囊體薄膜上；提取葉綠體色素時，加入少許二氧化硅可以使得研磨更充分。(2)光合作用過程包括光反應階段和暗反應階段，光照強度直接影響的是光反應階段；光反應階段產生的ATP和NADPH用于暗反應階段三碳化合物的還原。(3)光照強度為B時，該植物的凈光合作用速率為0，則光合作用速率與呼吸作用速率相等，由于沒有有機物的積累，因此長期處于該光照強度下，植物不能正常生長。(4)光照強度為D時，葉肉細胞既可以進行光合作用，也可以進行呼吸作用，因此其產生ATP的細胞器有葉綠體和線粒體；D點為光飽和點，此時光合作用強度達到最大值，若適當降低CO2的濃度，即CO2供應不足，影響了暗反應的進行，導致光合作用強度下降，因此C點將向下移動。
選擇考提升練
一、選擇題
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測(　　)
A．光合作用產生的水量
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
【解析】　光合作用中既有水的消耗，又有水的產生，且植物體內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胞呼吸的大小，不是光合作用的大小，D錯誤。故選B。
2．下列關于探究光照強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度，可在相同的距離下放置不同瓦數的燈泡
D．如果升高環境溫度，小圓片上浮時間會縮短
【解析】　如果升高環境溫度，有可能會使酶的活性下降進而導致光合速率下降，小圓片上浮時間會延長，D錯誤。故選D。
3．圖甲表示在一定的光照強度下，植物葉肉細胞中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點以后 D.B點
【解析】　從圖甲可以看出，線粒體產生的CO2除了供給葉綠體，還釋放出一部分，說明細胞呼吸強度大于光合作用強度。分析圖乙，AB段光合作用速率小于細胞呼吸速率，因此圖甲位于圖乙的AB之間。故選A。
4．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，極大地擴展了受光面積
B．若適當提高溫度，光合作用的增加值小于細胞呼吸的增加值，則光補償點右移
C．曲線與橫坐標的交點處，凈光合速率為0，說明光照強度太低，桂花不進行光合作用
D．為了促進桂花幼苗的快速生長，苗木培育工作者可在夜間適當補充紅色或者藍紫色光源
【解析】　光合色素分布在類囊體薄膜上，葉綠體內有大量由類囊體堆疊而成的基粒，極大地擴展了受光面積，A正確；光補償點時光合作用強度與細胞呼吸強度相等，若適當提高溫度，光合作用的增加值小于細胞呼吸的增加值，則應給予更強的光照才能使光合作用強度與細胞呼吸強度相等，故光補償點應向右移動，B正確；曲線與橫坐標的交點處，凈光合速率為0，此時光合作用強度和細胞呼吸強度相等，C錯誤；葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光，在夜間適當補充紅色或者藍紫色光源，可以促進桂花幼苗的快速生長，D正確。故選C。
5．將某綠藻細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，測定細胞溶解氧的量，結果如圖所示。下列有關綠藻細胞代謝的敘述，正確的是(　　)
A．實驗全過程綠藻細胞都進行細胞呼吸
B．第5分鐘開始發生光能轉化為化學能
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胞呼吸速率
【解析】　實驗全過程綠藻細胞是活的，所以都進行細胞呼吸，A正確；第4分鐘時給予光照，開始進行光合作用，發生光能轉化為化學能，B錯誤；第7分鐘添加一定量的CO2，導致CO2固定過程加快，C5的含量瞬間減少，C錯誤；9～12分鐘，細胞懸浮液中溶解氧的濃度不變，說明光合作用速率等于細胞呼吸作用速率，D錯誤。故選A。
6．如圖為某一植物在不同實驗條件下測得的凈光合速率，下列假設條件中能使圖中結果成立的是(　　)
A．橫坐標是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度
B．橫坐標是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度
C．橫坐標是光波長，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度
D．橫坐標是光照強度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度
【解析】　光合作用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；橫坐標是溫度，則隨著溫度的升高凈光合速率會表現為先升高后降低的趨勢，B錯誤；色素主要吸收紅光和藍紫光，即凈光合速率與光波長沒有正相關的關系，并且不能確定兩條曲線的溫度大小，C錯誤；若橫坐標是光照強度，較高濃度的CO2有利于光合作用的進行，因此甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度，D正確。故選D。
7．在嚴寒的冬天，利用溫室進行蔬菜種植，可以提高經濟效益，但需要調節好溫室的光照、濕度、氣體和溫度，以提高產品的產量，下列措施及方法正確的有(　　)
①由于溫室內外溫差大，在溫室薄膜(或玻璃)上結成一層水膜，要及時擦干，以防止透光率降低　②適當增加光照，以彌補冬季陽光的不足　③盡量增加空氣濕度，以降低植物的蒸騰作用　④向溫室內定期施放二氧化碳氣體，以增加光合作用強度　⑤向溫室內定期施放氧氣，以降低細胞呼吸強度　⑥如遇持續的陰雨天氣，白天不宜過多升高溫室溫度，仍保持晝夜溫差
A．①②③④ B.①②③⑤
C．①②④⑤ D.①②④⑥
【解析】　水膜會影響透光率，降低溫室內的光照強度，從而降低光合速率，①正確；增加光照可以提高光合速率，彌補冬季陽光的不足，②正確；植物進行蒸騰作用可以調節體內溫度和促進物質的運輸，所以過分降低植物的蒸騰作用對植物自身的生長發育不利，③錯誤；施放二氧化碳氣體可以提高光合作用暗反應的速率，從而提高光合作用強度，④正確；施放氧氣，會提高植物的有氧呼吸強度，消耗有機物，⑤錯誤；持續的陰雨天氣，植物的光合作用強度不高，升高溫室溫度會提高植物的細胞呼吸強度，消耗更多的有機物，使植物有機物的積累量下降，保持晝夜溫差，減少夜間的呼吸消耗，有助于植物積累有機物，⑥正確，故正確的有①②④⑥，故選D。
二、非選擇題
8．圖甲是玉米及其他兩種農作物的光照強度和光合速率的關系圖，圖乙表示某日光溫室大棚蔬菜在不同溫度和光照強度下光合作用強度變化趨勢。請回答下列問題：
(1)圖甲中，_②__作物適宜與玉米間作，理由是_該種作物的光補償點和光飽和點都明顯低于玉米，與玉米間作能充分利用光能(合理即可)__。
(2)分析圖乙中的兩條曲線，溫度為25 ℃、光照強度小于2 klx時，采取適當降低溫度的措施有助于提高蔬菜的產量，依據是_光照強度小于2_klx時，25_℃下蔬菜的凈光合作用強度低于15_℃時的凈光合作用強度__。
(3)由圖乙可知，若某一天溫度為25 ℃，光照強度大于1 klx小于2 klx，光照時間為12小時，則一晝夜后該蔬菜的干重將_減少__(填“增加”“減少”或“不變”)。
【解析】　(1)據圖分析，圖甲中②作物的光補償點和光飽和點都明顯低于玉米，在低光照強度下就可以達到最大光合速率，因此其與玉米間作能充分利用光能。(2)據圖分析，圖乙中，當溫度為25 ℃、光照強度小于2 klx時，蔬菜的凈光合作用強度低于15 ℃時的凈光合作用強度，因此可以采取適當降低溫度的措施來提高作物的產量。(3)分析圖乙可知，若某一天溫度為25 ℃，光照強度大于1 klx小于2 klx，光照時間為12小時，則這12小時的CO2吸收量(相對值)不為0，但最大不超過22.4×12＝268.8，而12小時的黑暗條件下細胞呼吸產生的CO2量(相對值)為22.4×12＝268.8，因此一晝夜后該蔬菜的干重將減少。
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