《2019-2020学年（新教材）生物人教版必修1学案：5.4.2 光合作用的原理和应用 Word版含解析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年（新教材）生物人教版必修1学案：5.4.2 光合作用的原理和应用 Word版含解析.doc（41页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第 - 41 - 页 共 41 页第2课时光合作用的原理和应用课前自主预习案一、光合作用的概念填图二、光合作用的原理及探索1探索光合作用原理的部分实验科学家实验过程或依据实验结论19世纪末科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛缩合成糖甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖1937年英植物学家希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有水，没有二氧化碳)，在光照下可以释放出氧气离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应1941年美科学家鲁宾和
2、卡门光合作用释放的O2全部来自H2O1954年美科学家阿尔农在光照下，叶绿体可合成ATP，并发现这一过程总是与水的光解相伴随光照下叶绿体中发生的水的光解过程伴随ATP的产生20世纪40年代卡尔文用14C标记CO2探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，即卡尔文循环2.光合作用的过程(1)过程及分析据图填空(2)反应式CO2H2O(CH2O)O2三、光合作用原理的应用1光合作用强度(1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。(2)影响因素和衡量指标：2探究环境因素对光合作用强度的影响实验流程：1.判断下列有关光合作用叙述的正误(1)光反应阶段发生在叶绿体内膜和类囊体薄膜
3、上()(2)光反应过程中合成了ATP，需要的能量来源于呼吸作用分解的有机物()(3)光反应的进行不需要任何酶的参与()(4)高等绿色植物白天进行光反应，夜晚进行暗反应()(5)光反应为暗反应提供H和ATP()(6)暗反应必须在无光的条件下进行()(7)暗反应需要的ATP是由光合作用合成的糖经过有氧呼吸产生的()(8)在离体的叶绿体基质中添加H、ATP和CO2后，可以完成暗反应()(9)光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行()(10)光合作用产生的O2来自CO2和H2O中的O()(11)绿色植物光合作用的反应物是CO2和H2O，产物是有机物和O2()(12)绿色植物进行光合作用的能量来源于光
4、能()(13)光合作用强度的影响因素有CO2浓度、温度、光照强度等外界因素()(14)光照强度对光合作用强度的影响实验中，可以通过调节台灯与实验装置间的距离来调节光照强度()(15)探究实验中，小圆形叶片浮起的原因是叶片进行呼吸作用产生的二氧化碳导致的()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) (8)(9)(10)(11)(12)(13)(14) (15)2将下列生产实例和利用的光合作用原理连接起来课堂互动探究案【课程标准】 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能 探究不同环境因素对光合作用的影响提取和分离叶
5、绿体色素【素养达成】 1阅读科学家对光合作用的探究过程，了解人们对光合作用认识的过程。(科学思维) 2结合实例及教材图514，掌握光合作用的光反应和暗反应过程以及二者的关系。(科学思维) 3认识生命活动不仅具有物质基础，还需要能量驱动，而能量的供应和利用都离不开物质的变化，物质是能量的载体，能量是物质变化的动力，初步建立物质和能量观。(科学思维)4联系日常生活实际，思考影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。(社会责任)同学们，诗中的“你”是指什么？为什么会给“我”生命的甘露、无穷的能量？探究点一光合作用的原理及探索【师问导学】一、光合作用原理的探索实验分析1实验一：1937年，英国
6、剑桥大学的希尔用离体的叶绿体做实验。他将离体的叶绿体加到具有H受体的水溶液中，在无CO2的条件下给予光照，发现叶绿体中有O2放出。由实验一说明：_。答案：叶绿体在有H受体的水溶液中光照可产生O22实验二：科学家在黑暗时把叶绿体基粒放在pH4的溶液中，让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4，然后将基粒移入pH8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中(如图)。一段时间后，有ATP产生。上述实验结果表明，基粒类囊体合成ATP的原因是膜内外存在_。据此推测，叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中，光能的作用是使水分解产生_，使类囊体膜内外之间产生_。答案：H梯度(H浓度差)HH梯度(H浓度差)3实验三：如图是利用小球
7、藻进行光合作用实验的示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量之比是多少？答案：8：94实验四：1954年美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi和H受体时，体系中就会有ATP和H产生。在黑暗条件下，只要供给了ATP和H，叶绿体就能将CO2转变为糖。上述实验说明：_。答案：叶绿体照光条件下，反应体系中有ADP、Pi和H受体存在下可产生ATP和H。在黑暗条件下，有ATP和H时，叶绿体可将CO2转变为糖5实验五：20世纪40年代，卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果，获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容
8、器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无。他向密闭容器中通入14CO2，当反应进行到5 s时，14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中，将反应时间缩短到0.5 s时，14C出现在一种三碳化合物(C3)中，上述实验中卡尔文等是通过控制_来探究CO2中碳原子转移路径的，采用了_等技术方法，实验结果说明CO2中C的转移路径是_(请用“”表示)。卡尔文及其同事们在实验过程中发现，在有光照和CO2供应的条件下，C3和C5的浓度很快达到饱和并保持稳定。但是，当改变其中一个实验条件后，二者的浓度迅速出现了规律性的变化：停止CO2
9、供应时，C3的浓度急速降低，C5的浓度急速升高。停止光照时，C3的浓度急速升高，C5的浓度急速降低。由此可见C3和C5之间的关系是_(请用箭头表示)。答案：反应时间同位素示踪法(同位素标记法)CO2C3C5、C6二、结合光反应过程与暗反应过程回答下列问题1为什么暗反应不能较长时间地在黑暗条件下进行？答案：因为光反应为暗反应提供的H、ATP是有限的。2试利用同位素示踪法，分析光合作用过程中各元素的转移途径。(1)用放射性同位素分别标记H2O中的H和O，则能在光合作用的哪些物质中检测到放射性？(2)若标记CO2中的14C，请写出光合作用中14C的转化途径。(3)试总结光合作用各元素的去向。答案：(
10、1)O可在释放的O2中检测到；H可在产生的糖类中检测到。(2)14CO2C52C3(只有一个14C)(14CH2O)。(3)光合作用总反应式及各元素去向：3结合光反应和暗反应过程分析，若突然停止光照或停止CO2供应，叶绿体中C3和C5相对含量发生怎样的变化？答案：停止光照：C3含量相对增加，C5含量相对减少。停止CO2供应：C3含量相对减少，C5含量相对增加。【智涂笔记】(1)鲁宾和卡门实验的对照方式为相互对照(通过标记不同的物质：H218O与C18O2)。(2)鲁宾、卡门和卡尔文用的实验方法为同位素标记法(同位素示踪法)。(3)还原剂H是指还原型辅酶(NADPH)，由氧化型辅酶(NADP)接
11、受电子和H形成。(4)光合产物主要是糖类(蔗糖、淀粉)，蛋白质、脂肪和有机酸也是光合作用的直接产物。【师说核心】1鲁宾和卡门实验(1)巧妙之处：两组实验相互对照直观地表现出氧气来自水中的氧，而不是来自二氧化碳中的氧。(2)自变量为被标记的C18O2和HO，因变量是O2的放射性。2卡尔文循环(1)探究方法同位素标记法：用14C标记CO2，追踪检测放射性，探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。(2)结论：碳的转化途径：14CO2C514C3(14CH2O)。3光合作用过程图解4两者的区别比较项目光反应暗反应实质光能转换为化学能，并放出O2固定CO2，形成有机物时间长短短促较缓慢需要
12、条件色素、光照、酶不需要色素和光，需要多种酶反应场所叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质中物质变化水的光解：水分解生成H和O2；ATP的合成：在相关酶的作用下ADP和Pi形成ATPCO2的固定：CO2C52C3；C3的还原：2C3H(CH2O)C5能量变化光能ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能相应产物O2、ATP和H葡萄糖等有机物5.两者的联系(1)光反应为暗反应提供H和ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi，即两个反应阶段相辅相成，密切联系。(2)没有光反应，暗反应缺乏H和ATP，无法进行；暗反应受阻，光反应因产物积累也不能正常进行。可见，二者相互制约。6当外界条件改变
13、时，光合作用中C3、C5、H、ATP含量的变化可以采用下图分析：(1)改变光照条件(2)改变CO2浓度【检测反馈】1(合格必考)鲁宾和卡门用HO和CO2作为原料进行光合作用实验，下列符合实验结果的是()A释放的氧气全是O2B释放的氧气一部分是O2，一部分是18O2C释放的氧气全是18O2 D释放的氧气大部分是O2 ，少部分是18O2解析：鲁宾和卡门用H2 18O和CO2作为原料进行光合作用实验，其目的是为了探究光合作用释放出的O2的来源，通过放射性检测，光合作用产生的O2全部来源于水。答案：C2(合格必考)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，参与暗反应必需的物质是()AH2O、CO2、ADP
14、BCO2、H、ATPCH2O、CO2、ATP DH、H2O、ADP解析：暗反应过程包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，在此过程中需要CO2、H和ATP及多种酶参与反应。答案：B3(合格必考)光合作用的光反应和暗反应依次发生在()A细胞质、细胞核中B叶绿体的外膜、内膜上C叶绿体的类囊体薄膜上、叶绿体的基质中D叶绿体的基质中、叶绿体的类囊体膜上解析：光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质中。答案：C4(合格必考)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()AO2的产生停止 BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降 DN
15、ADPH/NADP比值下降解析：用黑布将培养瓶罩上，光反应停止，氧气的产生停止，A正确；同时NADPH和ATP的产生停止，使暗反应C3的还原速度减慢，从而导致二氧化碳的固定减慢，B错误；ADP生成ATP减少，使ATP/ADP比值下降，C正确；NADPH的产生减少，NADPH/NADP比值下降，D正确。答案：B5(等级选考)玉兰叶肉细胞在光照下进行稳定的光合作用时，如果将它移至暗室中，短时间内叶绿体中C3与C5相对含量的变化分别是()A增多减少 B减少增多C增多增多 D减少减少解析：叶肉细胞在光照下进行稳定的光合作用时，C3和C5处于动态平衡状态；移至暗室后，短时间内由于光反应速度下降，ATP和
16、H的合成减少，C3还原成C5的过程受到影响，而C5仍能正常和CO2反应生成C3，故C3增多，C5减少。答案：A6(等级选考)A.Benson与M.Calvin于1949年采用放射性同位素自显影技术对光合作用进行研究。以下是他们研究过程的简述：往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同的光照时间后立即杀死小球藻。从培养液中提出产生的放射性物质进行分析。结果如下：实验组别光照时间(s)放射性物质分布12012种磷酸化糖类260除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等32大量3磷酸甘油酸请根据上述实验资料分析，下列选项错误的是()A本实验原料只有CO2，暗反应的产物是有机物BCO2进
17、入叶绿体后，最初形成的主要物质是3磷酸甘油酸C实验结果还说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等D从CO2进入叶绿体到产生有机物的整个过程看，产生的有机物主要是磷酸化糖类解析：光合作用所需要的原料除了二氧化碳还有水，A错误；从表中可以看出，放射性首先出现在3磷酸甘油酸中，B正确；60 s后，放射性出现在除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等，C正确；从表中可以看出，产生的有机物主要是磷酸化糖类，D正确。答案：A7(等级选考)2019东城高一期末ATP作为细胞中的直接能源物质为细胞生命活动直接提供能量。为了研究ATP合成过程中的能量转换机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白
18、()和牛细胞中的ATP合成酶()构建了ATP体外合成体系，如图所示。请回答问题：(1)ATP在供能时，远离A的_断裂，将能量释放出来。(2)科学家利用人工体系模拟了ATP合成时的能量转换过程。在叶绿体中此过程发生的场所为_。(3)科学家利用人工体系进行了相关实验，如下表。组别人工体系H通过的转运H通过的转运ATP大豆磷脂构成的囊泡1有有产生2无无不产生3有无不产生注：“”、“”分别表示人工体系中组分的“有”、“无”比较第1组和第2组的结果可知，可以转运H进入囊泡。进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H浓度_囊泡外。比较第1组和第3组的结果可知，伴随图中的_的过程，AD
19、P和Pi合成ATP。(4)结合图与实验分析，说明人工体系产生ATP的能量转换过程是光能_ATP中的化学能。解析：分析图形，H进入囊泡通过过程，需要光，说明该囊泡模拟的是叶绿体的类囊体薄膜；H通过出囊泡，形成ATP，说明模拟的是线粒体的内膜。(1)ATP中远离A的高能磷酸键断裂，释放能量，供给各项耗能的生命活动。(2)叶绿体中合成ATP的场所是类囊体薄膜。(3)第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H浓度高，大于囊泡外的H浓度。比较第1组和第3组的结果可知，伴随H通过向囊泡外转运的过程，ADP和Pi合成ATP。(4)上述实验数据分析可知人工体系产生ATP的能量转换过程是：光能H电化学势能
20、ATP中的化学能。答案：(1)高能磷酸键(2)类囊体膜(囊状结构薄膜)(3)高于(大于)H通过向囊泡外转运(4)H电化学势能(H浓度梯度势能)探究点二光合作用原理的应用【师问导学】1光照强度对光合作用强度的影响如图表示光照强度对光合作用强度的影响曲线，分析曲线讨论并回答：(1)A点时，光照强度为0，对应的CO2来源于哪些生理过程？其释放量的含义是什么？(2)B点时，所对应的CO2吸收量和释放量为0，试分析此时光合速率与细胞呼吸速率的关系及B点的含义。(3)C点时，CO2吸收量达到最高，请讨论C点的含义并分析CO2吸收量达到最高前、后的主要限制因素分别是什么？答案：(1)A点时，光照强度为0，此
21、时只进行细胞呼吸，其单位时间内释放的CO2量，可表示此时的细胞呼吸速率。(2)B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合速率呼吸速率，此点为光补偿点。(3)当达到C点后，光合作用不再随光照强度的升高而增加，称之为光饱和点。CO2吸收量达到最高前的主要限制因素是光照强度，CO2吸收量达到最高后的主要限制因素为温度和CO2浓度。2结合细胞呼吸，人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系，请分析：(1)图中A、B、C各点代表的生物学意义分别是什么？(2)OA段的含义是什么？其大小主要受哪种环境因素的影响？(3)DE段的含义是什么？如果此时想增加光合作用强度，可以采取哪些措施？(
22、4)若光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 ，这是在25 测得的曲线，若温度升至30 ，曲线中A点、B点将如何变化？(5)通过实验测得一片叶子在不同光照强度下气体吸收和释放的情况如下图所示。那么曲线中AB段(不包括A、B两点)中哪些过程是存在的(用下图字母表示)?答案：(1)A点：光照强度为零，只进行细胞呼吸。B点：光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点。C点：光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。(2)OA段代表呼吸作用强度。其大小主要受温度的影响。(3)DE段光合作用强度达到饱和，不再随光照强度的增强而增加。可以通过调整温度和增加CO2浓度等措施增加光合作用强度
23、。(4)A点下移，B点右移。(5)c、d、e、f。3其他环境因素对光合作用的影响(1)温度：温度通过影响酶的活性来影响光合作用强度，据此请在坐标系中画出温度和光合作用强度的关系曲线(一般植物的适宜温度在35 左右)。(2)二氧化碳浓度在一定范围内，植物光合速率随CO2浓度的增大而_；但达到一定浓度时，再增加CO2浓度，光合速率也_。(3)矿质元素：缺少N会影响酶的合成，缺少P会影响_的合成；缺少Mg会影响_的合成。答案：(1)如图所示(2)增加不再增加(3)ATP叶绿素4科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图，请据图分析：(1)光照强度为a时，曲线和
24、重合说明什么？此时造成曲线和光合作用强度差异的原因是什么？(2)光照强度为b时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是什么？(3)光照强度为c时，每条曲线都呈现水平状态，说明什么？答案：(1)光照强度为a时，曲线和重合说明温度不是限制因素，光照强度才是限制因素。此时造成曲线和光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同。(2)温度的不同。(3)此时每条曲线都达到了光饱和点，光合作用不再上升。【智涂笔记】本实验中易产生的两个认识误区(1)本实验中所测的数值并不代表光合作用的真实值，而是光合作用的净产值，即光合作用强度减去呼吸作用强度。(2)叶片浮起之前并不是不进行光合作用，而是光合速率小于呼吸速率或者是产
25、生的氧气量较少。归纳拓展关于环境因素影响光合速率的两点提醒(1)温度改变对光合作用的影响：当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。(2)CO2浓度对光合作用的影响：CO2浓度很低时，光合作用不能进行，但CO2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用。【师说核心】一、探究环境因素对光合作用强度的影响实验1实验原理叶片含有空气，上浮叶片下沉充满细胞间隙，叶片上浮。2实验中沉水叶片的制备(1)小圆形叶片的制备：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出小圆形叶片。(2)沉水：用注射器抽出叶片内气体，放入黑暗处盛有清水的烧杯中
26、，小圆形叶片全部沉到水底。(3)黑暗目的：防止光合作用的进行。3实验装置分析(1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。(2)中间盛水玻璃柱的作用：吸收灯光的热量，避免光照对烧杯内水温产生影响，排除温度的影响。(3)因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强弱。4实验结果分析(1)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶于水，所以叶片沉在水底。细胞生理状态如图：(2)在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中仍然没有足够的氧气，
27、叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如图：(3)在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足够的氧气产生，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如图：二、环境因素对光合速率影响的分析1单因子变量对光合速率的影响(1)光照强度(如图)曲线分析：项目曲线点、段进行的生理过程气体转移情况对应的生理状态模型A点只进行呼吸作用吸收O2、释放CO2AB段呼吸作用、光合作用同时进行且呼吸作用光合作用吸收O2、释放CO2B点呼吸作用、光合作用同时进行且呼吸作用光合作用不与外界进行气体交换B点以后呼吸作用、光合作用同时进行且呼吸作用光合作用吸收CO2、释放O2应用：阴生植物的光补偿点和光
28、饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示。间作套种农作物，可合理利用光能。(2)CO2浓度曲线分析：图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B点都表示CO2饱和点。应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。(3)温度曲线分析：温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合速率。应用：冬季，温室栽培白天可适当提高温度；晚上可适当降低温度，以降低细胞呼吸消耗有机物。2多因子变量对光合速率的影响(1)曲线分析：P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光
29、合速率不断提高Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。三、光合作用与细胞呼吸的相关计算下面图中，Oa段表示植物呼吸速率，Od段表示植物表观光合速率(即净光合速率)，OaOd段表示真正光合速率(即实际光合速率或总光合速率)，它们的关系为：真正光合速率表观光合速率呼吸速率。具体表述为：1光合作用消耗的CO2总量从外界吸收的CO2量呼吸作用产生的CO2量。2光
30、合作用产生的O2量释放到外界的O2量呼吸作用消耗的O2量。3一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)白天从外界吸收的CO2量晚上呼吸作用释放的CO2总量。【检测反馈】1(合格必考)光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是()A植物体鲜重增加量 B植物体干重增加量CO2释放量 DCO2吸收量解析：植物光合作用消耗CO2，产生有机物和O2，因此，光合作用强度的指标可以是B、C、D选项中的指标。植物体鲜重增加量主要是水分的增加，不能作为光合作用强度的指标。答案：A2(合格必考)下列四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是()解析：叶片沉入水底是由于细胞间隙的空气被抽取掉。所以哪一个叶片最先产生
31、大量的氧气，充入到细胞间隙中，哪一个叶片就最先浮上来。由于自来水中含有CO2,25 的温度较为适宜，光照是光合作用必需的条件，所以C选项所示的叶片最先浮起来。答案：C3(合格必考)如图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是()A无光合作用，有呼吸作用B光合作用与呼吸作用达到动态平衡C无呼吸作用，有光合作用D光合作用与呼吸作用都不进行解析：由曲线可看出，在一定的光照强度范围内，植物光合作用强度随光照强度的增大而增大，光照强度达到一定程度后，光合作用强度不再增加。图中光照强度达到P点时，光合速率与呼吸速率相等。答案：B4(合格必考)下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你
32、认为不正确的是()解析：温度会通过影响光合作用中酶的活性来影响光合作用，高温使酶失活而导致光合作用强度下降，所以D选项应该是一条先升高后下降的曲线。答案：D5(等级选考)已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 ，如图表示30 时光合速率与光照强度的关系。若温度降到25 (原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是()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、上移解析：图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用速率。据题意，由于光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度不同，当温度由30 降到25
33、 时，细胞呼吸强度降低，a点上移；光合作用速率增大，d点上移。b点表示光合作用速率细胞呼吸速率，在25 时细胞呼吸作用速率降低，在除光照强度外其他条件不变的情况下要使其仍然与细胞呼吸速率相等，需降低光照强度以使光合作用速率减弱，即b点左移。答案：C6(等级选考)2019丰台高一期末研究人员对名贵中药铁皮石斛的栽培条件进行了相关研究，实验结果如下：处理L1L2L3W1W2W3W1W2W3W1W2W3干重/g2.913.432.312.583.792.861.932.342.41注：L1、L2和L3分别代表光照强度为360、240和120 mol/(m2s1)。W1、W2和W3分别代表基质含水量为
34、基质最大持水量的100%、70%和40%。(1)干重是植物光合作用有机物的积累量，如果用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用的碳原子，这种碳原子的转移途径是_(用汉字或化学符号及箭头表示)。(2)该实验研究了_对该植物光合作用的影响。(3)据表分析，该植物在_(用表格中的字母填空)条件下的生长状况最好。(4)进一步研究发现，在土壤含水量低的情况下植物细胞内可溶性糖的含量提高，表明植株可以通过积累可溶性糖从而提高_， 这是植株的一种保护性反应。(5)为保证该植物的产量，请提出在强光条件下的栽培建议：_。解析：(1) 14C标记的CO2是光合作用暗反应的原料。在光合作用的暗反应阶段，14CO2和C5
35、结合形成14C3,14C3在ATP提供能量的前提下被H还原为C5和糖类(CH2O)，其中14C3转移到糖类中，即14C的转移途径为14CO2(二氧化碳)14C3(三碳化合物)糖类。(2)表中的L1、L2和L3分别代表不同的光照强度，W1、W2和W3分别代表不同基质含水量，由此并结合题意可知：该实验研究了光照强度和土壤含水量对该植物光合作用的影响。(3)表中信息显示：在光照强度为L2、土壤基质含水量为W2时，该植物的干重最大，此时该植物的生长状况最好。(4)在土壤含水量低的情况下，植物细胞内可溶性糖的含量提高后会使渗透压升高，从而提高细胞的渗透调节能力(细胞的吸水能力)。(5)分析表中信息可知，
36、在光照强度一定、基质含水量为70%左右(W2)时，该植物的干重最大。可见，为保证该植物的产量，在强光条件下应将栽培植物所处的土壤含水量控制在70%左右(W2)。答案：(1)14CO2(二氧化碳)14C3(三碳化合物)糖类(2)光照强度和土壤含水量(3)L2、W2(4)细胞的渗透调节能力(细胞的吸水能力)(5)将土壤含水量控制在70%左右(W2)7(等级选考)如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图，下列有关叙述正确的是()At1t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多Bt2t3，暗反应限制光合作用，若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高Ct3
37、t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应速率增强Dt4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3还原后的直接产物含量降低解析：光合作用中水的光解发生在叶绿体类囊体膜上而不是叶绿体基质中，A项错误；图示t2t3，限制光合作用的主要因素是CO2浓度而不是光照强度，在t2时刻增加光照，光合速率不再提高，B项错误；充足光照条件下，在t3时刻补充CO2，光照强度不变，暗反应增强消耗光反应产物H和ATP增加，一定程度增强了光反应速率，C项错误；将充足光照下的植物置于暗处，短时间内叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3还原后的直接产物含量降低，D项正确。答案：D【网络建构】【主干落实
38、】1光合作用的实质是合成有机物，储存能量；而呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。2光合作用的反应式：CO2H2O(CH2O)O2。3光反应的场所是类囊体薄膜，产物是O2、H和ATP。4暗反应的场所是叶绿体基质，产物是糖类等有机物质。5光合作用中的物质转变：(1)14CO214C3(14CH2O)；(2)HO18O2。6光合作用的能量转变：光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能。7在一定范围内，随着光照强度或CO2浓度的增大，光合速率逐渐增大，但超过一定范围后，光合速率不再增大。8提高光合作用强度的两种措施是：(1)控制光照强弱和温度的高低；(2)适当增加环境中的CO2浓度。课后分层检测
39、案20光合作用的原理和应用授课提示：对应学生用书171页【合格考全员做】(学业水平一、二)12,6二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色，从叶绿体中分离出类囊体，置于2,6二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色，并有O2释放。此实验证明()A光合作用在类囊体上进行B光合作用产物O2中的氧元素来自CO2C光反应能产生还原剂和O2D光合作用与叶绿体基质无关解析：光反应场所是类囊体薄膜，但不能说明光合作用的场所是类囊体，A错误；本题中也无法证明光合作用产物O2中的氧元素来自CO2，并且氧气中的氧元素来源于水，B错误；由于“类囊体置于2,6二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成
40、无色，并有氧气释放”本实验可以证明光反应能产生还原剂和O2，C正确；本实验中没有对照实验得不出和叶绿体基质的关系，D错误。故选C项。答案：C2在光合作用过程中，光能最初用于()ACO2的固定 BC3的还原C将水分解为O2和H D将淀粉分解为葡萄糖解析：光能被转化成ATP中活跃的化学能，同时分解水产生H和O2。答案：C3在光合作用中，不需要酶参与的过程是()ACO2的固定 B叶绿素吸收光能CC3的还原 DATP的形成解析：CO2的固定和C3的还原过程都需要酶的参与；ATP的形成也需要相应的酶参与；而叶绿素吸收光能不需要酶的参与。答案：B4在实验室中，如果要测定藻类植物是否能完成光反应，最好是检验
41、()A葡萄糖的合成 B二氧化碳的消耗C叶绿体的含量 D氧气的释放解析：光合作用的光反应产生了氧气，而二氧化碳的消耗和葡萄糖的产生在光合作用的暗反应阶段。答案：D5光合作用过程中，与光反应相比，暗反应阶段的特点是()A需要光、叶绿体色素和酶B在酶、ATP和H的作用下完成CO2的固定和C3的还原，最终形成有机物C把水光解为H和O2D把光能转化为储存在糖类中的化学能解析：暗反应阶段是一系列的酶促反应，主要的物质变化是CO2的固定和C3的还原。答案：B6光合作用过程中，水的光解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自()A细胞呼吸产生的ATP和光能B都是细胞呼吸产生的ATPC光能和光反应产生的ATPD
42、都是光反应产生的ATP解析：光合作用中水的光解发生在光反应阶段，需要光能作能源；三碳化合物在暗反应中被还原，其动力来自光反应产生的ATP，还原剂是光反应产生的H。答案：C7在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5含量的变化是()AC3和C5都迅速减少 BC3和C5都迅速增加CC3迅速增加，C5迅速减少 DC3迅速减少，C5迅速增加解析：突然停止光照，光反应停止，H和ATP产生停止，由于暗反应中C3还原继续进行，消耗H和ATP，随着H和ATP的减少，C3还原减慢甚至停止，但CO2的固定依然进行，因此在短时间内C
43、3积累，C5减少。答案：C8离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，短暂时间内叶绿体中C3与C5相对含量的变化是()AC3增多、C5减少 BC3增多、C5增多CC3减少、C5增多 DC3减少、C5减少解析：在光合作用暗反应过程中，CO2首先与C5结合，形成2个C3，最后经一系列的循环后又产生C5。所以叶绿体在光照下进行光合作用时，C3和C5含量都维持在相对平衡的状态。如果突然中断CO2的供应，CO2固定减弱，所以C3减少而C5增多。答案：C9为了研究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质基质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出叶绿素和叶绿体基质，分别装在四支试管内，并进行光照，如图所示。哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程()A甲 B乙C丙 D丁解析：光合作用的光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，需要叶绿