【全程学习方略】2011版高中生物 5.4.2.2 光合作用的原理和应用（二）课件 新人教版必修1

1、,1.把经过相同时间饥饿处理的长势相近的同种植物放在透明玻璃钟罩内（密封），玻璃钟罩内的烧杯中放有不同物质，如图所示。探究光合作用是否需要CO2，以及探究CO2浓度对光合速率的影响的实验装置分别是（ ） A.; B.; C.; D.;,【解析】选A。探究CO2是光合作用必需原料的实验中，CO2是自变量，实验组中有CO2，组；对照组中无CO2，组。探究CO2浓度对光合作用影响时，CO2浓度为自变量，组中为0.1% NaHCO3,组中为1% NaHCO3。,2.（2008广东理基）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 C.O2释放量 D.

2、CO2吸收量 【解析】选A。光合作用反式 ， 由此看出表示光合作用强度，可利用CO2吸收量、（CH2O）生成量、O2释放量。植物体鲜重增加量包括有机物积累，还包括植物从外界吸收的水分；植物对水分的吸收受多种因素（如蒸腾作用、土壤含水量等）的影响，所以不能用植物体鲜重增加量来表示。,3.光合作用和化能合成作用的相同之处是（ ） A.都以太阳能作为能源 B.都需要环境中的物质氧化释放的能量 C.都可以将无机物转变为有机物 D.都是高等生物的代谢类型,【解析】选C。光合作用是绿色植物利用光能把CO2和H2O转变为有机物的过程。化能合成作用是某些微生物利用环境中的物质氧化释放的化学能，把CO2和H2O

3、转变成有机物的过程。两者的不同点是，前者利用的能量是光能，后者利用的是化学能，两者的相同点都是把无机物转变为有机物。从生物类型来看，前者是所有绿色植物都能进行的，而后者只有低等生物硝化细菌等微生物才能进行。,4.影响植物进行光合作用的因素有很多。下列选项中，对光合作用影响最小的是（ ） A.叶绿体色素的含量 B.五碳化合物的含量 C.氮气的含量 D.二氧化碳的含量 【解析】选C。叶绿体中色素是吸收并转化光能的，五碳化合物起到固定CO2的作用，它们是光合作用必须具备的条件；CO2是光合作用的原料之一；而光合作用不需要N2。,5.（2010厦门高一检测）将一植物置于密闭、透明的玻璃罩内，在适宜的温

4、度、光照和充足的矿质元素条件下培养一段时间后，容器内CO2的含量有所下降，此时与实验初始相比可以断定植物体( ) A.合成有机物的速度加快 B.有机物总量有所增加 C.呼吸作用有所减慢 D.吸收水分和矿质离子的速度有所减慢,【解析】选B。由于题干中提及温度、光照适宜和矿质元素充足，所以植物能够进行较快的光合作用，并且速率大于呼吸作用，CO2减少，有机物总量增加。而此时生命活动旺盛，呼吸作用不会减慢，吸收水和矿质元素也不会减慢。,6.为验证光质（不同波长的光）对衣藻光合作用强度的影响，假设衣藻在不同光照下，细胞呼吸强度相同，现提供如下材料：红、绿、白三种颜色的40 W灯泡数个、试管数支、足量衣藻

5、、pH试纸、石蜡、清水。请你完成如图所示的实验设计并回答有关问题。 （1）实验步骤： 按如图所示组装好实验装置，放在20 的环境中进行实验。,_。 _。 一段时间后用pH试纸测溶液pH的变化。 （2）预测结果及结果分析 预测结果：_。,【解析】在设计实验时，要遵循单一变量原则和对照原则，在设计对照时，本题可利用三种光照射相互对照，除光质（自变量）不同外，其他条件均应完全相同，CO2溶于水生成碳酸，故可用pH大小作为光合作用强度的测定指标，绿光下光合作用最弱，而三组装置中衣藻的细胞呼吸强度相同，故绿光照射的装置中，有更多的CO2溶于水生成碳酸，pH最低，同理可得出，白光下pH最高，红光下pH介于

6、二者之间。,答案： （1）将衣藻分成等量的3份，分别放入3支编号不同的试管中，并加入等量清水 将3种灯泡分别放在同一水平面上距相应试管相等距离的位置照射相同的时间，三组装置相互隔离，一种灯泡对另两支试管无影响 （2）绿光照射下pH最低，红光下稍高，白光下最高,【典例1】甲图和乙图表示某植物在适宜的CO2浓度条件下光合作用速率与环境因素之间的关系，下列相关描述中错误的是,A.甲图中，在A点上限制光合作用速率的主要因素是光照强度，在B点上限制光合作用速率的主要因素是温度或CO2浓度 B.从乙图可以看出，当超过一定温度后，光合作用速率会随着温度的升高而降低 C.温度主要是通过影响酶的活性来影响光合作

7、用速率 D.若光照强度突然由A变为B，短时间内叶肉细胞中C3的含量会增加,【思路点拨】该题主要考查环境因素对光合作用速率的影响，解答本题可以从以下角度分析：,【自主解答】选D。本题主要考查环境因素对光合作用速率的影响。甲图表示光照强度和温度对光合作用速率的影响，乙图表示温度对光合作用速率的影响。分析甲图中某点上的限制因素时，要看曲线是否达到饱和点。如果没有达到饱和点（如A点），则限制因素为横坐标表示的因素，即光照强度；当达到饱和点以后（如B点），则限制因素为横坐标表示的因素以外的其他因素，如温度或CO2浓度。当光照强度突然增强时，光反应速率加快，产生更多的H和ATP，所以C3的还原速度加快，C

8、3含量会减少，D项错。,【典例2】如图是铁硫细菌体内发生的生化反应，据此判断其代谢类型是,A.自养厌氧型 B.异养厌氧型 C.自养需氧型 D.异养需氧型 【标准解答】选C。本题主要考查化能合成作用的应用。,【互动探究】题中所述的生化反应属于哪一生理过程，它与光合作用有何区别？ 提示：化能合成作用；化能合成作用与光合作用所需能量来源不同。,【变式训练】硝化细菌之所以被归为化能自养型生物，其根据是（ ） A.它能将氨合成为亚硝酸和硝酸 B.它能以亚硝酸和硝酸作为自身的组成物质，并储存能量 C.它能利用化学能把无机物合成有机物 D.它能把氢氧化物所释放的化学能合成ATP，直接用于生命活动 【解析】选

9、C。硝化细菌能将氨氧化成亚硝酸和硝酸，并利用这一氧化过程中释放的化学能将无机物合成有机物。正因为它能利用化学能合成有机物，因此将硝化细菌归为化能自养型生物中。,1.（2009海南高考）取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述错误的是( ) A.装置内增加的氧气来自于水 B.光照强度为a时，光合作用停止 C.丙组装置内的CO2含量照光后比 照光前低 D.该图反映了光合作用强度与光照 强度的关系,【解析】选B。氧气来自

10、光反应中水的光解，光照强度为 a时，有氧气释放，光合作用没有停止，照光后，由于参与光合作用，CO2含量比照光前低。,2.（2010福州模拟）如图表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系（叶面积指数是指单位面积上植物叶面积数量。此值越大，表示植物叶片交错程度越大）。图中阴影部分表示的生理过程和森林合理开采的叶面积指数分别为( ) A.吸收矿质元素的量，8 B.呼吸作用消耗有机物量，4 C.呼吸作用消耗有机物量，6 D.蒸腾作用失水量，2,【解析】选C。光合作用实际量-干物质质量（积累量）呼吸作用消耗量，当干物质质量（积累量）最大时对应的叶面积指数即为森林合理开采的叶面积指数。,3.（2010盐城

11、模拟）在油菜上选取健壮且叶龄相似的叶片数片，用直径为1 cm的打孔器避开叶脉，打下小圆片60片放入水中，采取措施将叶片内的空气逐出，代之以水，充满水的叶子圆片沉入水中。把下沉的叶子圆片连同水放置在黑暗处备用。取6只编号烧杯，各倒入20 mL凉开水，用玻璃管向3、4、5、6号烧杯内的凉开水各吹气数分钟，再向6只烧杯各放入叶圆片10片，分别置于不同光照和温度条件下，作如下表所示的处理：,关于上述实验的叙述中，正确的是（ ） 向3、4、5、6号烧杯中的凉开水吹气，目的是增加水中的二氧化碳含量 叶圆片最先上浮的烧杯应是5号 本实验证明了光合作用速率受光照强度、温度、CO2含量等外界因素的影响 实验中3

12、号与5号烧杯比较，可说明光合作用速率受光照强度的影响 A. B. C. D.,【解析】选A。本实验中共涉及到三个自变量，它们分别是光照强度、温度和二氧化碳浓度，所以可用于探究上述三种因素对光合作用速率的影响，但要在研究任何一个因素时其他的因素都属于无关变量，都应该是相同的，3、4、5、6号烧杯中通入凉开水吹气，可以增加水中二氧化碳的含量；叶片最先上浮的是温度为25 、光照强度为15 klx、经吹气处理的凉开水，所以为5号烧杯；3号与5号烧杯相比较不同的因素是温度，所以探究的是温度对光合作用速率的影响。,4.（2009四川高考）大气中CO2浓度升高引起的温室效应，可能改变土壤水分状况和矿质元素含

13、量。为探究有关生态因子的变化对植物的影响，有人用同一环境中生长的两种植物，在温度、光照和水分等适宜条件下做了模拟实验，测得数据如表。下列相关分析，不正确的是( ),*蒸腾比率：植物消耗1摩尔水，通过光合作用固定的CO2微摩尔数。,A.CO2浓度升高和施磷肥都能促进两种植物的光合作用，施磷肥的效果更明显 B.两种CO2浓度下，施磷肥对石楠光合作用的促进作用都大于欧洲蕨 C.由实验结果可推测，干旱对欧洲蕨光合作用的影响大于石楠 D.两种植物光合作用的最适CO2浓度都高于355 molmol-1,【解析】选C。由表中数据可知，在其他条件相同的情况下，在539 molmol-1的CO2浓度下的净光合速

14、率比 355 molmol-1的CO2浓度下的净光合速率高，施磷肥的净 光合速率比不施磷肥的净光合速率高，施磷肥比不施磷肥的 净光合速率的增加值大于CO2浓度升高的净光合速率的增加 值，A正确。6.76-1.37=5.39,3.74-2.18=1.56,5.391.56; 15.62-5.43=10.19,5.81-3.62=2.19,10.192.19,B正确。植 物消耗相同的水，通过光合作用固定的CO2越多，越适合在干 旱环境下生存，由表中数据可知，欧洲蕨更能适应干旱环,境，C错误。两种植物在539 molmol-1的CO2浓度下的净光合速率比在355 molmol-1的CO2浓度下净光合

15、速率高，即两种植物光合作用的最适CO2浓度都高于355 molmol-1, D正确。,一、选择题（共5小题，每小题5分，共25分） 1.下列有关科学家的经典研究中，采取了同位素标记法的是 （ ） 恩格尔曼发现光合作用的部位 梅耶指出植物通过光合作用把光能转换为化学能 鲁宾和卡门证明光合作用释放的O2来自水 卡尔文探明了CO2中的碳在光合作用中的转移途径 A. B. C. D.,【解析】选D。恩格尔曼是利用好氧细菌与氧气的关系发现了光合作用部位为叶绿体，而梅耶指出植物中能量转换时，不可能用标记元素。鲁宾和卡门证明光合作用释放的O2来自于水，是用18O分别标记了H218O和C18O2而得出结论的，

16、卡尔文探明CO2的转移途径用的是14C。,2.在温室中栽培作物，如遇持续的阴雨天气，为了保证作物的产量，对温度的控制应适当（ ） A.降低温室温度，保持昼夜温差 B.提高温室温度，保持昼夜温差 C.提高温室温度，昼夜恒温 D.降低温室温度，昼夜恒温,【解析】选A。此题考查温度对酶活性的影响及光合作用和细胞呼吸的相互关系。在一定程度上提高温度，酶的活性增强，细胞呼吸增强，分解的有机物多。持续阴雨天气，光合作用微弱，合成有机物较少，要保证作物的产量，只有适当降低温室温度，来减少有机物的分解。保持昼夜温差，也有利于有机物的积累。,3.自养型和异养型生物的根本区别是（ ） A.能否进行光合作用 B.能

17、否利用光能 C.能否利用化学能 D.能否将简单的无机物转化为有机物 【解析】选D。自养型生物是自身能制造有机物的生物，可以通过光合作用或化能合成作用等把CO2和H2O转变成有机物，而异养型生物只能摄取外界现有的有机物变成自身有机物。,4.（2009海南高考）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 （ ） A.C3和C5都迅速减少 B.C3和C5都迅速增加 C.C3迅速增加，C5迅速减少 D.C3迅速减少，C5迅速增加 【解析】选C。当突然停止光照时，光反应产生的ATP、H减少，影响到C3的还原过

18、程，使之变慢造成C3的积累，而C5生成量减少。,5.（2009江苏高考）某研究性学习小组采用盆栽实验，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。下列有关分析正确的是（多选） （ ）,A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势 B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降 C.实验24天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的 D.实验24天，光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的,【解析】选A、B、D。由图甲可知，实验组干旱，其光合速率随干旱时间的延长而下降，A正确；图甲中光合速率下降开始于第2天

19、，图乙中叶绿素含量下降开始于第4天，B正确；由图乙可知，实验24天，叶片叶绿素含量并没有下降，C错误；实验24天，由于干旱叶片气孔关闭，叶片内CO2浓度下降可能会引起叶片的光合速率下降。,二、非选择题（共2小题，共25分） 6.（12分）下图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。请据图回答：,（1）图1中A表示的物质是_，它由_产生，其作用主要是_。 （2）图1中ATP形成所需的能量最终来自于_。若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是_。 （3）图2中曲线a表示的化合物是_，在无光照时，其含量迅速上升的原因

20、是_。 （4）曲线b表示的化合物是_，在无光照时，其含量下降的原因是_。,【解析】图1所示为绿色植物光合作用暗反应过程，CO2固定后形成C3，C3被光反应阶段形成的A（即H）还原，同时接受光反应形成的ATP中的活跃的化学能，最终形成（CH2O），即糖类等有机物。所以CO2中的C最终进入（CH2O）中。图2中由光照转为黑暗，光反应产物H、ATP减少，C3的还原减慢，含量上升，而C5则减少，所以a、b两曲线分别表示C3和C5的含量变化。,答案： （1）H 水在光下分解 用于C3的还原 （2）太阳能 （CH2O） （3）C3 CO2与C5结合形成C3，C3不能被还原 （4）C5 C5与CO2结合形成

21、C3，且C3不能被还原为C5,7.（13分）（2009宁夏高考）请回答与光合作用有关的问题： （1）甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如图所示。据图回答：,强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是_。 乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是_（a、b、c、d）。 当光照强度从a到b时，_植物光合作用强度增加的最快。 （2）植物光合作用产生的O2来自H2O，还是来自CO2？请写出简单实验思路证明你的结论。,【解析】 (1)依题意，在强光下甲植物光合作用强度较乙、丙植物的高，因此，甲固定CO2的能力最强；随着光照强度的增强乙植物在c点光照强度时先达到最大光合作用强度；在a点

22、三种植物的光合作用强度相同，而b点时甲的光合作用强度最大，所以甲植物光合作用强度增加最快。 （2）首先分别标记CO2和H2O中的氧，将其提供给两组植物作为光合作用的原料，分析两组植物光合作用释放的O2可知，仅在H218O标记组的植物中产生18O2。,答案： （1）甲 c 甲 （2）来自H2O。分别将C18O2和H218O提供给两组植物，分析两组植物光合作用释放的氧气，18O2仅在H218O组植物中产生，即可证明上述结论。,森林中，阳光会穿过树叶间隙投下“光斑”，它们随太阳移动和枝叶摆动而移动。如图显示了在“光斑”照耀前后，一株生长旺盛的植物吸收CO2的速率和释放O2的速率变化情况。请分析回答。

23、,（1）“光斑”开始时，释放O2的速率迅速增加而吸收CO2的速率增加缓慢，这一现象说明_。 （2）“光斑”开始和移开时，叶绿体中三碳化合物的含量变化依次是_、_。 （3）图中A点表示_； B点以后植物的光合作用速率_（、=）呼吸作用速率。,【解析】植物吸收CO2的部位为叶绿体，它在暗反应中被固定，释放O2的部位也为叶绿体，它来自光反应中水的分解。 （1）当CO2吸收暗反应速率。 （2）光斑开始时光反应产生的ATP、H增加，会使暗反应中C3还原增加，所以C3含量下降，移开时与之相反。 （3）图中A点表示CO2吸收=O2释放，则光反应=暗反应。只要植物整体上吸收CO2或释放O2，则光合作用速率就大

24、于呼吸作用速率。,答案： （1）光反应速率比暗反应快 （2）下降 上升 （3）光反应释放O2的速率等于暗反应吸收CO2的速率 ,1.生长于较弱光照条件下的植物，当提高二氧化碳浓度时，其光合作用强度并未随之增强，主要限制因素是（ ） A.细胞呼吸和暗反应 B.光反应 C.暗反应 D.细胞呼吸 【解析】选B。光照较弱，产生的ATP和H较少，当提高CO2浓度时，光合作用也不会增加。,2.下面是部分生物代谢过程，叙述不正确的是（ ）,A.能进行或的生物属于自养型 B.人体剧烈运动时会同时进行和 C.真核生物中过程在叶绿体内进行 D.过程在硝化细菌细胞内进行 【解析】选B。图中过程为光合作用，在叶绿体内

25、进行； 为有氧呼吸，可以在人体中进行；为化能合成作用，是在硝化细菌内进行的；为酒精发酵，可以在酵母菌内进行，而不能在人体内进行。,3.在沂河中选取生长旺盛的栅藻（单细胞绿藻）、水绵（多细胞绿藻）、菹草（高等植物）、颤藻（蓝藻），在人工控制的条件下，进行有关光合作用的研究，实验结果如图所示。有关叙述不正确的是（ ）,A.4种生物细胞中含有叶绿体的有栅藻、水绵和菹草 B.一年中最早出现生长高峰的生物可能是菹草 C.夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是栅藻 D.4种生物光合作用的最适温度不同 【解析】选C。颤藻属于原核生物，无叶绿体，但有光合色素，所以也可进行光合作用。图中光合作用最适温度由低到高依

26、次是菹草、水绵、栅藻、颤藻，所以在一年中最早达到最适温度的是菹草，而夏季高温时最适于颤藻生存和大量繁殖。,4.给含氮（NH3）较多的土壤中耕松土，有利于提高土壤肥力，其原因是（ ） A.改善土壤通气，根细胞呼吸加强 B.增加土壤中N2的含量 C.改善土壤通气，硝化细菌繁殖快，有利于土壤中硝酸盐的增加 D.促进氮的扩散,【解析】选C。植物根部吸收和利用的主要是硝态氮（NO3-）与铵态氮（NH4+），硝化细菌在有氧条件下可通过化能合成作用将NH3氧化为NO3-，同时合成自身所需要的有机物。中耕松土，提高土壤含氧量，有利于硝化细菌的化能合成作用，提高NO3-的含量。根细胞呼吸强，离子吸收快，但不能提

27、高土壤肥力。,5.如图为不同二氧化碳浓度下温度对光合作用速率的影响曲线。下列说法中错误的是（ ）,A.光合作用同时受温度、二氧化碳浓度的影响 B.曲线a在20 和45 左右时光合作用速率相近的原因相同 C.温度对曲线a影响大的原因是较高二氧化碳浓度有利于暗反应进行 D.适宜光照和温度下曲线b的主要限制因素是二氧化碳浓度 【解析】选B。图中的横坐标为温度，两条曲线是在不同CO2浓度的条件下进行的，20 和45 时a曲线光合作用速率相同，主要是20 时酶的活性较低，而45 时是由于部分酶失活所致，原因不相同。由于a曲线是在CO2浓度适宜下进行的，而b曲线中CO2浓度成为限制因素之一。,6.某实验小组用小球藻进行实验，探究影响光合速率的因素。他们将一定量的小球藻浸入适宜培养液的试管中，以白炽台灯作为光源。移动台灯改变光源与试管之间的距离；CO2浓度分别设置为0.03%和0.05%，根据实验结果绘制成曲线1、曲线2（见图）。请分析回答：,(1)比较C、D两点的光合速率，可见限制D点光合速率的主要因素是_，EF段_不再成为光合速率的主要限制因素，若C处突然关闭台灯，叶绿体中C3的含量将如何变化？_。 （2）F点的含义是_。若用