1、第 3 课时 影响光合作用的因素 光合作用的应用测控导航表知识点 题号1.影响光合作用的因素及实验探究 4,5,7,8,9,11,12,13,152.光合作用和细胞呼吸的关系 2,6,143.化能合成作用及光合作用的应用 1,3,10A 级 合格性水平训练1.硝化细菌通过化能合成作用形成有机物,需要下列哪种环境条件( A )A.具有 NH3 和氧 B.具有 NH3 及缺氧C.具有硝酸和氧 D.具有硝酸及缺氧解析:硝化细菌可以将空气中的 NH3 氧化为亚硝酸,再氧化为硝酸,从而获取能量。硝化细菌为好氧细菌,因此需要有氧环境。2.下列关于光合作用和呼吸作用的叙述,正确的是( A )A.光合作用和呼
2、吸作用不一定要同时进行B.光合作用产生的 ATP 主要用于呼吸作用C.光合作用形成的糖类不能在呼吸作用中被利用D.光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行解析:光合作用产生的 ATP 只能用于光合作用; 呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量,光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用;叶肉细胞中既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,而根细胞中无叶绿体只能进行呼吸作用。3.光合作用与化能合成作用的根本不同点是( D )A.这两类作用的生物种类不同B.用以合成有机物的无机原料不同C.由无机物合成有机物的过程中所需的酶不同D.所需能量的来源不同解析:光合作用和化能合成作用所需无机原料都是水和 CO2
3、,合成的产物中都有有机物如糖类;但两者所需能量来源是不同的,光合作用所需能量来自光能,化能合成作用所需能量来源于化学能。4.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( B )A.O2 的产生停止 B.CO2 的固定加快C.ATP/ADP 比值下降 D.NADPH/NADP+比值下降解析:用黑布遮光后,光合作用的光反应停止,光反应的产物 O2、ATP和H(即 NADPH)停止产生,所以 A、C、D 项所叙述现象会发生; 光照停止,暗反应中 C3 还原受影响,C 5 减少,CO 2 的固定减慢,B 项所叙述现象不会发生。5.如图为植物光合
4、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 点叶肉细胞只进行细胞呼吸,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
5、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。6.请根据如图分析下列有关植物进行光合作用和细胞呼吸的叙述中,正确的是( C )A.植物长时间处于黑暗中时,过程都会发生B.晴朗夏天的上午 10 点左右,北方植物的叶肉细胞中多于C.晴朗夏天的中午,将减弱,净光合作用速率降低D.两种细胞器都能产生 ATP,且都能从细胞器运出解析:植物长期处于黑暗中时,光合作用无法进行,故均无法进行。晴朗上午 10 点植物光合作
6、用大于呼吸作用,理论上无的释放。晴朗夏天中午因为气温过高,气孔关闭,因此光合作用会减弱,而呼吸作用不减弱,净光合作用速率会降低。两种细胞器都能产生 ATP,但叶绿体产生的 ATP 不能从叶绿体运出。7.农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响,将实验结果绘制成如下曲线。据此提出以下结论,你认为合理的是( D )A.光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度B.阴影部分表示 535 时蔬菜的净光合速率小于零C.光照越强,该蔬菜新品种的产量越高D.温室栽培该蔬菜时温度最好控制在 2530 解析:题图中反映出光合作用酶的最适温度在 2530 之间,没有反映出呼吸作用酶的最适温度,不能得出 A
7、项结论。阴影部分表示 535 时蔬菜光合作用量减去呼吸作用量,即净光合量,很明显是大于零的。植物有光饱和点时,光照强度大于光饱和点时,光合作用不再增强,产量不再提高。在 2530 时,净光合量最大,蔬菜产量最高,因此,温室栽培该蔬菜时温度最好控制在 2530 。8.某实验小组将 8 组等量且生长状况相同的玉米幼苗分别置于不同温度下的密闭容器内,测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响(用容器内 CO2 的变化量表示)。一段时间后,测得实验结果如下(“+” 表示增加,“-”表示减少),下列有关说法正确的是( C )温度 () 10 15 20 25 30 35 40 45适宜光照 -12 -17 -2
8、3 -26 -35 -26 -24 -15黑暗 +6 +11 +18 +25 +35 +40 +32 +20A.由表中数据可知,光合酶和细胞呼吸酶的最适温度相同B.在适宜光照下,35 时光合速率小于呼吸速率C.由表可知,在适宜光照下,最有利于植物生长的温度是 30 D.在黑暗情况下,叶肉细胞内无 ATP 的形成解析:由表中数据可知,光合酶和细胞呼吸酶的最适温度分别是 30 和 35 ;35 时净光合作用大于零,因此,光合速率大于呼吸速率; 黑暗条件下能进行呼吸作用产生 ATP。30 时,净光合速率最大,最有利于植物的生长。9.研究者对黑藻的光合作用进行了大量研究。图 1 是根据相关实验绘制的曲
9、线,图 2 为黑藻叶绿体结构和功能示意图。请分析回答问题:(1)科研小组将黑藻浸在加有适宜培养液的大试管中(室温 20 ),以灯为光源,通过移动灯,改变光源与大试管间的距离,观测黑藻放出气泡的情况,结果如图 1 中曲线 x 所示。该实验研究的自变量是 ,因变量是 。检测的指标是 。 (2)该小组在室温 10 和 30 时分别进行了实验,结果如曲线 y 和曲线 z。则在 AC 段时( 不包括 A、C 点),导致曲线 x、y、z 光合速率不同的因素是 。 (3)若将光源由远及近向大试管移动,当光源与大试管间的距离由 90 cm 逐渐改变为 45 cm 的过程中,图 2 中反应中的两个化学反应过程变
10、快的先后顺序是 ,因此导致 A 点的 C3 含量 (填“大于”“小于”或“等于”)B 点。 (4)研究者分离出黑藻中的叶绿体( 图 2)在适宜条件下培养,由结构转移至结构的物质主要包括 。 解析:(1)图 1 中的实验是探究光照强度对光合作用速率的影响,因此自变量是光照强度,因变量是光合作用速率,可以用单位时间内氧气(气泡) 的释放量作为检测指标。(2)据图 1 分析 ,AC 段导致曲线 x、y、z 光合速率不同的因素一是光照强度不同,二是温度不同。(3)当光源与大试管间的距离由 90 cm 逐渐改变为 45 cm 的过程中,光照强度不断增强,光反应增强,三碳化合物的还原首先受影响,接着才是二
11、氧化碳的固定,所以图 2 中暗反应中的两个化学反应过程变快的先后顺序是先 C3 还原,后 CO2 的固定,因此导致 A 点的 C3 含量小于B 点。(4)结构 是类囊体 ,产生 ATP 和 NADPH,结构表示叶绿体基质消耗 ATP 和 NADPH,所以由转移至的物质主要包括 ADP、Pi 和NADP+。答案:(1)光源与大试管间的距离(或光照强度) 光合速率 单位时间内氧气(气泡) 的释放量(2)温度和光照强度(3)先是 C3 的还原,然后是 CO2 的固定 小于(4)ADP、Pi 和 NADP+或 ADP 和 NADP+B 级 等级性水平训练10.光合细菌的光合作用过程与绿色植物相似,以
12、H2S 代替 H2O 作为供氢体进行光合作用。以下有关光合细菌的说法,不正确的是( D )A.需要光照作为光合作用的条件之一B.进行光合作用时不能产生氧气C.其光合作用的产物主要是糖类D.叶绿体是其光合作用的场所解析:光合细菌的光合作用的能量来自光能;以 H2S 作为供氢体进行光合作用,无法产生氧气;光合细菌光合作用的产物主要是糖类; 光合细菌是原核生物,没有叶绿体。11.科学家在两种 CO2 浓度和两个温度条件下,研究了不同光照强度对黄瓜光合速率的影响,实验结果如图所示,以下相关叙述中不正确的是( D )A.从图中曲线可以看出,在温度较高和 CO2 浓度较高的情况下,光照强度对光合速率的影响
13、比较显著B.从图中曲线可以看出,环境因素中的温度、CO 2 浓度或光照强度的降低都能减弱光合作用C.从图中曲线变化情况看,无法确定黄瓜光合速率的最适温度D.从图中曲线可以看出,温度从 20 升高到 30 比 CO2 从低浓度到高浓度对光合速率的促进作用更显著解析:据图可知,温度较高或 CO2 浓度较高的情况下,光合速率随光强度的变化比较显著;从单一变量角度分析,降低温度、CO 2 浓度或光强度中的任一因素都会降低光合速率;图中只涉及两个温度,无法确定黄瓜光合速率的最适温度;从图中曲线可以看出,CO 2 从低浓度到高浓度比温度从 20 升高到 30 对光合速率的促进作用更显著。12.如图曲线表示
14、农田中昼夜温度变化(),光照强度变化(), 植物吸收 CO2 的变化()。请判断下列说法中,不正确的是( C )A.在曲线与时间轴交点 c 和 e 时,光合作用吸收的 CO2 和呼吸作用释放的 CO2 量相等B.a 点的形成是由夜间的低温造成的C.在时间轴上的 c 点开始合成有机物,到 e 点有机物的合成终止D.若能保证水分的供应,则可使曲线与时间轴所围成的面积增大解析:b 点开始有光照,到 f 点无光照,bf 段制造有机物;c 点和 e 点光合强度等于呼吸强度;a 点呼吸作用减弱是夜间低温引起的; 保证水分供应,能防止气孔关闭,提供更多 CO2,积累更多有机物。13.某研究性学习小组采用盆栽
15、实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如图所示。下列相关分析正确的是( A )A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势可能是由 CO2 固定减少引起的B.叶片光合速率下降和叶片叶绿素含量下降是同步的C.实验 24 d,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D.实验 24 d,光合速率下降不可能是由叶片内二氧化碳浓度下降引起的解析:图甲中可以看出,随干旱时间延长,24 d 时叶片光合速率呈下降趋势,而叶绿素含量基本不变,推测可能是由于干旱,气孔关闭,导致细胞间隙 CO2 浓度下降而引起的;比较图甲和乙,
16、图甲中光合速率在第 2天就开始下降,而图乙中叶绿素含量在第 4 天才开始下降,因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降。14.图甲表示某绿色盆栽植物细胞内的物质转化过程,表示相关过程。图乙表示将该绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后,测得容器内 CO2 和 O2 浓度相等(气体含量相对值为 1),之后在天气晴朗时的早 6 时将其移至阳光下,日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量,变化情况如图乙所示。结合所学知识,请回答下列问题:(1)图甲中物质 X 的合成场所是 。物质 Y 的合成场所是 。若光照突然停止而其他条件不变,则短时间内叶绿体中 C3(X)的含量 (填“增多”“不变”或“ 减少”
17、)。 (2)图甲中 ,物质 Y 的名称是 ,在氧气不足条件下 ,线粒体内过程的速率将会 (填“变大”“不变 ”或“变小”)。 (3)图乙中光合作用强度与呼吸作用强度相等的时刻是 ,假设密闭容器内植株所有进行光合作用的细胞的光合作用强度一致,那么,在该时刻该植株的一个进行光合作用的细胞中物质 X 的产生速率 (填“”“=”或“”“=”或“(4) 17 时以后光合速率小于呼吸速率15.为探究不同波长的光和 CO2 浓度对葡萄幼苗光合作用的影响,用40 W 的白色、红色和黄色灯管做光源,设置不同 CO2 浓度,处理幼苗。培养一段时间后,测定幼苗的净光合速率(净光合速率 = 真光合速率 - 呼吸速率)
18、, 结果如下图,回答问题:(1)光合作用的暗反应过程中,CO 2 转化为糖类,需要利用光反应产生的 。 (2)图中 a 点的净光合速率大于 c 点,从光合作用的角度分析,原因是 。 (3)实验结果表明,大棚种植葡萄时,可采取 两个措施来提高产量。 (4)为探究黄光条件下幼苗的叶绿素 a 含量是否发生改变,提出实验思路如下:分别取自然光和黄光条件下培养的幼苗叶片,提取其中的色素并分离,然后比较滤纸条上叶绿素 a 色素带的 。 解析:(1)CO 2 转化为糖类,在三碳化合物还原过程中,需要利用光反应产生的 ATP 和H 。(2)红光与黄光两种条件下,叶绿体中的色素吸收红光多于黄光,因此红光条件下,
19、真光合速率高于黄光条件,而呼吸速率基本不变,故 a 点的净光合速率大于 c 点。(3)分析曲线图可知:不同的二氧化碳浓度条件下,白光组最有利于植物净光合速率的提高,大棚种植葡萄时,应选用无(或白) 色塑料薄膜搭建顶棚,这样大棚内透入的是白光,光合速率高。或者通过提高二氧化碳的浓度,以提高光合速率。(4)要探究黄光培养条件下葡萄幼苗的叶绿素 a 含量是否发生改变,可以分别取白光(或自然光)和黄光条件下培养的幼苗叶片,提取其中的色素并用层析液分离,通过比较滤纸条上的叶绿素 a 色素带的宽窄来判断叶绿素含量。答案:(1)ATP 和H(或“ATP 和 NADPH”)(2)叶绿体中的色素吸收红光多于黄光,a 点真光合速率更高 (3)提高CO2 浓度、用无(白)色塑料薄膜搭建顶棚(或自然光照 ) (4)宽窄
