第5章 第4节 第3课时 光合作用原理的应用-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套课件(人教版2019 不定项)
2024-11-13
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教辅
内容正文:
第4节 光合作用与能量转化
第3课时 光合作用原理的应用
第5章 细胞的能量供应和应用
学习目标
1.设计并实施实验,探究环境因素对光合作用强度的影响。 2.关注光合作用原理的应用。
知识点一 探究光照强度对光合作用强度的影响
1
知识点二 影响光合作用的其他因素及化能合成作用
2
课时测评
5
学习小结
3
内容索引
随堂达标演练
4
探究光照强度对光合作用强度的影响
知识点一
返回
1.光合作用强度:植物在单位时间内通过光合作用________________。
2.探究光照强度对光合作用强度的影响
新知导学
制造糖类的数量
下沉
氧气
上浮
多
生长旺盛
强、中、弱
数量
多
不断增强
精通教材
1.本实验的自变量是_________,自变量的控制方法是________________
___________________;本实验的因变量是____________,因变量的检测指标是_______________________________。
2.圆形小叶片上浮的原因是_______________________________________
______________________________________。
光照强弱
通过调节光源与实
验装置的距离来控制
光合作用强度
相同时间内圆形小叶片浮起的数量
植物光合作用产生的O2多于细胞呼吸消耗的O2,气体充满细胞间隙,圆形小叶片上浮
任务 光照强度对光合作用的影响分析
1.光是绿色植物光合作用的能量来源,光照强度直接影响________阶段,制约____________________的生成,进而制约________阶段。
2.分析下图曲线
合作探究
(1)在一定范围内,光合速率随光照强度的增强而加快,但光照强度增加到一定强度时,光合速率不再加快,原因是____________________________
________________________________。
光反应
NADPH和ATP
暗反应
受酶数量、C5含量等内部因素和
CO2、温度等其他外界因素的限制
(2)完成下表,明析线段及关键点。
项目
曲线点、段 进行的生理过程 气体转移情况 线粒体和叶绿体的气体代谢模型
A点 只进行细胞呼吸 吸收O2、释放CO2
AB段 细胞呼吸、光合作用同时进行,且细胞呼吸强度____(填“>”、“<”或“=”)光合作用强度 _________________
>
吸收O2、释放CO2
项目
曲线点、段 进行的生理过程 气体转移情况 线粒体和叶绿体的气体代谢模型
B点 细胞呼吸、光合作用同时进行,且细胞呼吸强度____(填“>”、“<”或“=”)光合作用强度 不与外界进行气体交换
B点以后 细胞呼吸、光合作用同时进行且细胞呼吸强度____(填“>”、“<”或“=”)光合作用强度 _____________________
=
<
吸收CO2、
释放O2
(3)生产应用
①阴雨天适当__________,及时对大棚除霜消雾。
②阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物低,注意间作、套种时农作物的种类搭配、林带树种的配置。
补充光照
应用1.用高速离心机打碎小球藻细胞,获得可以进行光合作用的离体叶绿体,进行如下图所示的实验,下列叙述不正确的是
A.离体的叶绿体中能合成糖类
B.碳酸氢钠所起的作用是提供二氧化碳
C.烧杯中的液体改为氢氧化钠会导致该实验无糖类产生
D.灯与锥形瓶之间的距离不影响光合作用的强度
√
灯与锥形瓶之间的距离,表示不同的光照强度,光照强度影响光合作用的强度,D错误。
应用2.图甲表示在一定的光照强度下,植物叶肉细胞中CO2、O2的来源和去路,找出图甲在图乙中的位置
A.ab之间
B.bc之间
C.c点以后
D.b点
√
从图甲可以看出,线粒体产生的CO2除了供给叶绿体,还释放出一部分,说明细胞呼吸强度大于光合作用强度。分析图乙,ab段光合速率小于细胞呼吸速率,因此图甲位于图乙的ab之间,A正确。
应用3.下图为在不同光照强度下测定的甲、乙两
种植物的光合作用强度变化曲线。下列说法不正
确的是(不定项)
A.在连续阴雨的环境中,生长受到影响较大的
是植物甲
B.光照强度为M时,植物乙的光合速率高于植
物甲
C.光照强度大于500 lx,植物乙对光能的利用率比植物甲高
D.光照强度大于1 000 lx,限制植物乙光合速率的环境因素是光照强度
√
√
√
据图分析可知,植物甲对光能的利用率高,需要
较强的光照,植物乙在光照较弱的条件下光合作
用强度较大,故阴雨天气受影响较大的是植物甲,
A正确;光照强度为M时,两种植物的净光合速
率相等,但植物甲的呼吸速率大于植物乙,故植
物甲的光合速率(呼吸速率+净光合速率)高于植
物乙,B错误;据图可知,光照强度大于500 lx,植物乙CO2吸收量较植物甲低,故植物乙对光能的利用率比植物甲低,C错误;在1 000 lx之前,植物乙的光合速率即不再随光照强度增大而增加,故当光照强度大于1 000 lx,限制植物乙光合速率的环境因素不再是光照强度,D错误。
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影响光合作用的其他因素及化能合成作用
知识点二
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新知导学
1.影响光合作用的其他因素
(1)CO2浓度
CO2浓度直接影响光合作用的________;图中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B′点表示___________点。
暗反应
CO2饱和
(2)温度
温度主要通过影响与光合作用有关的__________而影响光合速率。
酶的活性
(3)水分
①水分主要影响____________,间接影响CO2的供应。
②进入植物体内,水还是光合作用的______,又是体内各种化学反应的介质,如植物缺水导致萎蔫,使光合速率下降。
气孔的开闭
原料
2.化能合成作用
(1)概念:利用体外环境中的某些__________氧化时所释放的能量来制造________的合成作用。
(2)实例
硝化细菌
无机物
有机物
氨氧化成硝酸 水和二氧化碳
糖类
精通教材
1.(教材P105“旁栏思考”)植物在进行光合作用的同时,还会进行呼吸作用,观测到的O2产生量实际是O2的________。
2.下图是在夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答问题:
(1)引起AB段光合作用强度不断增强的主要环境因素是__________。
(2)BC段光合作用强度下降的主要原因是___________________________,导致光合作用中的___________过程受阻,从而影响光合作用。
(3)C点与B点相比,C3的含量相对______(填“增加”或“减少”)。
释放量
光照强度
气孔部分关闭,CO2吸收量减少
CO2固定
减少
合作探究
任务一 影响光合作用的多因素曲线分析
1.下图是多因素变量对光合速率影响的三种曲线,请分析:
(1)P点之前:限制光合速率的因素分别为__________________________,随着因素的不断加强,光合速率不断提高。
(2)P点之后:横坐标所表示的因素______(填“是”或“不是”)影响光合速率的主要因素,影响因素分别为___________________________。
光照强度、光照强度、温度
不是
温度、CO2浓度、光照强度
归纳总结
分析多个因素影响的曲线时:
(1)P点之前限制光合速率的因素都是横坐标所表示的因素。
(2)P点之后,横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的主要因素,影响因素主要为除横坐标所示因素之外的因素。
任务二 完善表格内容,比较光合作用和化能合成作用
2.
项目 光合作用 化能合成作用
生物类型 __________和光合细菌 硝化细菌等
能量来源 光能 体外物质氧化释放的________
相同点 能将________合成________,并储存能量
绿色植物
化学能
无机物
有机物
应用1.硝化细菌通过化能合成作用形成有机物,下列有关叙述正确的是
A.该过程需要在NH3和O2存在的条件下才可以进行
B.该过程与光合作用非常相似,都需要光合色素
C.硝化细菌属于异养型生物,因为它是原核生物,以现成的有机物为营养来源
D.该过程合成有机物的原料是其他有机物
√
硝化细菌是自养型生物,能将土壤中的NH3氧化成HNO2,进而将HNO2氧化成HNO3,可见该过程需要在NH3和O2存在的条件下才可以进行,A正确,C错误;化能合成作用过程不需要光合色素吸收光能,B错误;该过程合成有机物的原料是无机物,即CO2和H2O,D错误。
应用2.如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况。除各图中所示因素外,其他因素均控制在最适范围。下列分析正确的是
A.图甲中a点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量
B.图乙中c点与d点相比,相同时间内c点叶肉细胞中C3的消耗量多
C.图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度和光照强度
D.图丙中,随着温度的升高,曲线走势将稳定不变
√
图甲中a点时光合速率不再增大,限制因素可能是叶绿体中色素的含量,A正确;图乙中c点与d点相比,相同时间内c点叶肉细胞中C3的消耗量少,B错误;图中M、N、P点的限制因素分别是光照强度、光照强度和温度,C错误;图丙中,随着温度的升高,光合速率提高,超过一定范围,光合速率将下降,D错误。
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学 习 小 结
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思维导图
要语必背
1.在一定范围内,光合速率随光照强度的增强而加快,但光照强度增加到一定强度时,受酶数量、C5含量等内部因素和CO2、温度等其他外界因素的限制,光合作用强度不再增强。
2.CO2浓度直接影响光合作用的暗反应,从而影响光合作用强度。
3.水分主要影响气孔的开闭,间接影响CO2的供应。进入植物体内,水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。
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随 堂 达 标 演 练
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1.下列相关措施中,有利于农民增产的是
A.加盖蓝膜,阻止紫外光伤害植物
B.增施有机肥,缩小大棚内昼夜温差
C.薄膜上全天覆盖草帘,防止低温冻伤
D.增设日光灯,延长光照时间
加盖蓝膜,会导致光合作用可以利用的光减少,不利于光合作用的进行,A错误;增施有机肥,增大大棚内昼夜温差,有利于有机物的积累,B错误;薄膜上全天覆盖草帘,会阻断光线的进入,不利于光合作用的进行,C错误;增设日光灯,可以提高光照强度,提高光合速率,延长光照时间,有利于光合作用积累有机物,D正确。
√
2.一般来说,光照增强,光合作用增强。但在夏天光照最强的中午,光合作用强度反而下降。其原因主要是
A.酶量供应不足
B.气孔关闭,CO2供应不足
C.蒸腾作用太强,体内水分不足
D.气孔关闭,氧气释放不出,抑制光反应
光合作用的原料是CO2和水,而CO2是通过气孔进入植物体内的,水是由植物的根从土壤中吸收的。夏日中午,由于温度过高,植物为了防止蒸腾作用散失过多的水分,将气孔关闭,导致CO2供应不足,进而导致光合速率下降,B正确。
√
3.如图表示在一定的光照强度、温度和水分等条件下,某实验小组所测得的甲、乙两种不同的植物叶片CO2吸收速率与CO2浓度的关系。下列说法正确的是
A.CO2浓度主要是通过影响光反应来影响光合速率
B.CO2浓度为a时,甲植物叶片仍可以进行光合作用
C.CO2浓度为b时,甲、乙两植物叶片的总光合速率相等
D.甲、乙两植物光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强
√
CO2浓度主要通过影响暗反应来影响光合速率,A错误;CO2浓度为a时,甲植物叶片的净光合速率为0,甲植物叶片此时可以进行光合作用,B正确;CO2浓度为b时,甲、乙两植物叶片的净光合速率相等,由于两种植物的呼吸速率未知,因此不能比较甲、乙两植物叶片的总光合速率,C错误;分析题图可知,CO2浓度较低时,甲、乙两植物光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强,当CO2浓度增加到一定程度后,光合作用不再增强,D错误。
4.某同学想探究CO2浓度与光合速率的关系。取甲、乙、丙、丁四株都有5片叶的小白菜,分别用直径0.6 cm的打孔器打出叶圆片10片,并设法抽去叶片内的气体使之在水中下沉,置于光下。取100 mL三角瓶4个,编号1~4,按下表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果。下列评价或修正不合理的是
编号 实验处理 30 min内上浮叶圆片数/片
叶圆片来源 叶圆片数/片 自来水/mL NaHCO3/g
1 甲 10 40 0 2
2 乙 10 40 1 6
3 丙 10 40 3 4
4 丁 10 40 5 5
A.自变量CO2浓度的控制不严格
B.只要控制光照、温度相同即可
C.实验材料本身存在的差异会影响实验结果
D.制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处
√
自来水中也有少量CO2,因此使用自来水时,会对CO2浓度造成影响,A合理;在进行探究实验的过程中,叶圆片数、自来水的量等无关变量应保持相同且适宜,B不合理;由于叶圆片来自甲、乙、丙、丁四株小白菜,因此实验材料本身存在的差异会影响实验结果,C合理;制备的叶圆片在投入三角瓶之前应黑暗处理,目的是消耗掉叶圆片中的氧气,能够使叶圆片沉在烧杯中,D合理。
编号 实验处理 30 min内上浮叶圆片数/片
叶圆片来源 叶圆片数/片 自来水/mL NaHCO3/g
1 甲 10 40 0 2
2 乙 10 40 1 6
3 丙 10 40 3 4
4 丁 10 40 5 5
5.如图为自然环境中一昼夜测得某植物
CO2的吸收速率曲线图,下列关于该图的
叙述错误的是(不定项)
A.a点产生的原因是夜温降低,细胞呼
吸减弱,CO2释放减少
B.开始进行光合作用的点是b点,结束光合作用的点是h点
C.光合速率与呼吸速率相等的点是c、h点,有机物积累量最大的点是m点
D.de段下降的原因是部分气孔关闭,CO2吸收减少,fh段下降的原因是光照减弱
√
√
a点释放CO2的速率减小的原因是夜间
温度降低,呼吸酶活性降低,呼吸速
率降低,CO2释放减少,A正确。由图
可知,b点是光合作用开始的点,m点
之后,CO2释放速率不变,说明m点之
后不再进行光合作用,B错误。h点之后,光合速率小于呼吸速率,有机物减少,因此有机物积累最大的点是h点,C错误。de段光照较强,温度较高致使部分气孔关闭,CO2通过气孔进入叶肉细胞间隙的量减少,光合速率降低;fh段光合速率下降的原因是光照减弱,D正确。
6.如图是某学校生物兴趣小组研究菠菜光合速率相对值与叶龄关系的结果图示。下列说法错误的是(不定项)
A.A点光合速率较低是由于幼叶光合色素含量少
B.随着叶片不断地展开,AB段光合速率上升
C.由于叶片的衰老,CD段光合速率下降
D.若光照突然增强,则短时间内叶绿体中C3的含量增加
√
A点叶龄小,光合色素含量少,吸收光能也少,导致光合速率较低,A正确;AB段随着叶龄增加,光合色素含量增多,叶片面积增大,酶数量增多,光合速率增大,B正确;CD段随叶龄增大,叶片细胞出现衰老,叶片中的光合色素减少,酶数量减少,光合速率下降,C正确;光照突然增强,光反应产生的ATP和NADPH增加,C3的还原加快,短时间内叶绿体中C3的含量减少,D错误。
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课 时 测 评
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知识点一 探究光照强度对光合作用强度的影响
1.下列关于探究光照强度对光合速率的影响实验的叙述,错误的是
A.实验过程中注射器的作用是排除圆形小叶片内的气体
B.可以通过观察圆形小叶片上浮所需要的时间来反映光合速率
C.实验的自变量是光照强度,可在相同的距离下放置不同瓦数的灯泡
D.如果升高环境温度,圆形小叶片上浮时间会缩短
√
如果升高环境温度,有可能会使酶的活性下降而导致光合速率下降,圆形小叶片上浮时间会延长,D错误。
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2.生长旺盛的叶片,剪成5 mm2的小块,抽去叶内气体,做下列处理(如下图所示),这4个处理中,沉入底部的叶片小块最先浮起的是
√
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A试管,25 ℃时,温度适宜,有光照,但水为“煮沸过的自来水”,其中二氧化碳含量少,所以光合作用产生的氧气少,叶片小块上浮慢;B试管,在0 ℃的条件下酶的活性很低,在光照条件下,植物进行光合作用产生的氧气很少,叶片小块浮起很慢;C试管,25 ℃时,温度适宜,在光照条件下,植物进行光合作用,产生氧气,叶片小块最先浮起;D试管,25 ℃没有光照时,不能进行光合作用,不产生氧气,叶片小块不能浮起。
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3.(2023·海南期末)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置,氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是
A.NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2
B.单色光照射时,相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多
C.氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量
D.拆去滤光片,改变光照强度,并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点
√
氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻净光合作用产生的O2量,即总光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值,C错误。
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知识点二 影响光合作用的因素及应用
4.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.只有呼吸作用
B.只有光合作用
C.光合作用与呼吸作用达到动态平衡
D.光合作用与呼吸作用都不进行
√
据题图分析,P点CO2的吸收量和释放量为0,表示植物的净光合作用为0,即光合作用与呼吸作用相等,此时植物的光合作用与呼吸作用同时进行,达到了动态平衡,故选C。
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5.如图是光合速率受CO2浓度影响的曲线图,以下组合可以表示光照强度对光合速率有影响的点是
A.A和B
B.A和C
C.B和C
D.A、B和C
A、B点条件差异有光照强度和CO2浓度;A、C点差异仅CO2浓度;B、C点差异仅光照强度。
√
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6.(2023·河南周口高一月考)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,得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是
A.光照强度为a时,造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同
B.光照强度为b时,造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同
C.光照强度为a~c,曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
D.光照强度为a~b,曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高
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光照强度为a时,曲线Ⅱ和Ⅲ的光照强度相同、温度相同,而曲线Ⅱ的光合速率明显高于曲线Ⅲ,说明此处造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同,A正确;光照强度为b时,曲线Ⅰ和Ⅱ的光照强度相同,CO2浓度相同,因此造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同,B正确;光照强度为a~c,曲线Ⅲ光合作用强度不再增强,说明a点时就达到饱和点,C错误;图中看出,光照强度为a~b,曲线Ⅰ、Ⅱ的光合作用强度随光照强度升高而升高,D正确。
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7.在严寒的冬天,利用温室进行蔬菜种植,可以提高经济效益,但需要调节好温室的光照、湿度、气体和温度,以提高产品的产量,下列措施及方法正确的有
①由于温室内外温差大,在温室薄膜(或玻璃)上结成一层水膜,要及时擦干,以防止透光率降低 ②适当增加光照,以弥补冬季阳光的不足 ③尽量增加空气湿度,以降低植物的蒸腾作用 ④向温室内定期施放二氧化碳气体,以增加光合作用强度 ⑤向温室内定期施放氧气,以降低细胞呼吸强度 ⑥如遇持续的阴雨天气,白天不宜过多升高温室温度,仍保持昼夜温差
A.①②③④ B.①②③⑤
C.①②④⑤ D.①②④⑥
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水膜会影响透光率,降低温室内的光照强度,从而降低光合速率,①正确;增加光照可以提高光合速率,弥补冬季阳光的不足,②正确;植物进行蒸腾作用可以调节体内温度和促进物质的运输,所以过分降低植物的蒸腾作用对植物自身的生长发育不利,③错误;施放二氧化碳气体可以提高光合作用暗反应的速率,从而提高光合作用强度,④正确;施放氧气,会提高植物的有氧呼吸强度,消耗有机物,⑤错误;持续的阴雨天气,植物的光合作用强度不高,升高温室温度会提高植物的细胞呼吸强度,消耗更多的有机物,使植物有机物的积累量下降,保持昼夜温差,减少夜间的呼吸消耗,有助于植物积累有机物,⑥正确。
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8.(2023·河南新乡高一期末)在夏季晴朗无云的白天,10时左右某植物光合作用强度达到峰值,12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是
A.叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入叶绿体内的CO2量减少
B.光合酶活性降低,呼吸酶不受影响,呼吸作用释放的CO2量大于光合作用固定的CO2量
C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏,导致其吸收和传递光能的效率降低
D.光照强度减弱,光反应速率减弱,导致光合作用强度减弱
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夏季中午叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少,暗反应减慢,光合作用强度明显减弱,A正确;夏季中午气温过高,导致光合酶活性降低,呼吸酶不受影响(呼吸酶最适温度高于光合酶),光合作用强度减弱,但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度,即呼吸作用释放的CO2量小于光合作用固定的CO2量,B错误;光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜而非叶绿体内膜上,C错误;夏季中午光照强度并未减弱,叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少,暗反应减慢,导致光反应产物积累,产生反馈抑制,使叶片转化光能的能力下降,光合作用强度明显减弱,D错误。
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9.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,下图表示30 ℃时细胞呼吸、光合作用与光照强度的关系,若温度下降到25 ℃ (原光照强度和CO2浓度不变),理论上,图中A、B、C三点的移动方向分别是
A.下移、右移、左上移
B.下移、左移、右下移
C.上移、左移、右上移
D.上移、右移、左上移
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图中A、B、C三点分别表示细胞呼吸强度、在光补偿点、在光饱和点时的CO2吸收速率。由题干“光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃”可知,当温度从30 ℃下降至25 ℃时,细胞呼吸强度降低,A点上移;光合作用强度增大,所以光饱和点时吸收的CO2增多,需要更大的光照强度,C点右上移;B点表示光合作用强度=细胞呼吸强度,在25 ℃时细胞呼吸强度降低,光合作用强度增大,在除光照强度外其他条件不变的情况下,要使光合作用强度仍然与细胞呼吸强度相等,需要的光照强度减小,即B点左移。
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10.(2023·南京模拟)某实验小组利用菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片,在适宜条件下探究NaHCO3溶液浓度对光合作用强度的影响,结果如图。下列说法正确的是
A.叶圆片上浮情况只与光合作用强度有关,与呼吸作用强度无关
B.②~⑤组幼叶叶圆片上浮的速度比成熟叶叶圆片上浮的速度快
C.若适当加大光照强度,⑥⑦组的叶圆片也会上浮
D.取叶圆片时应避开大的叶脉,以减少无关变量对实验的干扰
√
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叶圆片的沉浮取决于光合作用和呼吸作用导致的气体是否在细胞间隙积累,即表示净光合速率,因此叶圆片上浮情况与光合作用强度和呼吸作用强度都有关,A错误;上浮时间越短,光合速率越强,据图可知,②~⑤组幼叶叶圆片上浮时间大于成熟叶叶圆片,说明②~⑤组幼叶叶圆片光合作用较弱,叶圆片上浮的速度较慢,B错误;⑥⑦组叶圆片不上浮的原因是NaHCO3溶液浓度过高,导致细胞渗透失水过多而死亡,因此若适当加大光照强度,⑥⑦组的叶圆片,不会上浮,C错误;叶脉上没有叶绿体,叶绿体都在叶面上,不避开主脉的话会影响实验结果,因此取叶圆片时应避开大的叶脉,以减少无关变量对实验的干扰,D正确。
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11.如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光
合速率,下列假设条件中能使图中结果成立的是(不
定项)
A.横坐标是CO2浓度,甲表示较高温度,乙表示较
低温度
B.横坐标是温度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度
C.横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度
D.横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度
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光合作用具有最适温度,在最适温度下净光合速率最高,高于或低于该温度净光合速率均有所下降,因此不能确定甲、乙两条曲线温度的高低,A错误;横坐标是温度,则随着温度的升高净光合速率会表现为先升高后降低的趋势,B错误;色素主要吸收红光和蓝紫光,即净光合速率与光波长没有正相关的关系,并且不能确定两条曲线的温度大小,C错误;若横坐标是光照强度,较高浓度的CO2有利于光合作用的进行,因此甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度,D正确。
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12.如图是车前草在不同条件下的光合速率。据图能得出的结论是(不定项)
A.该实验的自变量是温度、CO2浓度以及植物种类
B.在CO2浓度为1 000 μL·L-1时,光合速率随外界温度的升高而升高
C.在30 ℃时,CO2浓度的改变对光合速率的影响大于10 ℃时
D.在一定的范围内,CO2浓度升高可使光合作用升高
√
√
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根据图示可知,该实验的自变量是温度、
CO2浓度,A不符合题意;据图可知,在
CO2浓度为1 000 μL·L-1时,光合速率随外
界温度的升高而升高,B符合题意;据图可
知,在30 ℃时,随着CO2浓度升高增加的
光合速率值大于温度为10 ℃时,随着CO2
浓度升高增加的光合速率值,因此在30 ℃
时,CO2浓度的改变对光合速率的影响大于10 ℃时,C符合题意;对比三条曲线可知,温度相同时,CO2浓度升高可使光合作用升高,D符合题意。
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13.某生物科技小组的同学利用完全
培养液,对某种植物离体的叶肉细胞
进行悬浮培养,进行了一系列实验测
定,绘制成如图所示曲线。据图分析,
下列说法正确的是(不定项)
A.叶肉细胞中与呼吸作用有关的酶的
最适温度可能更高
B.在35 ℃时,叶肉细胞的光合速率与呼吸速率相等
C.该实验的目的是探究温度对叶肉细胞光合速率与呼吸速率的影响
D.保持其他条件不变,突然增强光照时,短时间内叶肉细胞中C3的含量将减少
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图中黑暗下的吸氧速率可表示呼吸速率,光下的放氧速率可表示净光合速率,且总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知,光合作用(总光合作用)的最适温度大约在30 ℃左右,而细胞呼吸的最适温度不低于50 ℃,因此叶肉细胞中与呼吸作用有关的酶的最适温度可能更高,A正确。
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据图可知,在35 ℃时,叶肉细胞
的净光合速率与呼吸速率相等,故
叶肉细胞的光合速率(总光合速率)
是呼吸速率的2倍;45 ℃时,叶肉
细胞的净光合速率为0,即总光合
速率等于呼吸速率,B错误。根据
题意和图示可知,该实验的自变量为温度的不同和是否有光,即目的是为了探究温度对叶肉细胞光合速率与呼吸速率的影响,C正确。保持其他条件不变,突然增强光照时,光反应增强,细胞中ATP和NADPH的量增加,C3的还原速率加快,而固定二氧化碳生成C3的速率不变,因此短时间内叶肉细胞中C3的含量将减少,D正确。
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14.(13分)图甲是玉米及其他两种农作物的光照强度和光合速率的关系图,图乙表示某日光温室大棚蔬菜在不同温度和光照强度下光合作用强度变化趋势。请回答下列问题。
(1)图甲中,____作物适宜与玉米间作,理由是_______________________
_______________________________________________________。
②
②作物的光补偿点和光饱
和点都明显低于玉米,与玉米间作能充分利用光能(合理即可)
据图分析,图甲中②作物的光补偿点和光饱和点都明显低于玉米,在低光照强度下就可以达到最大光合速率,因此其与玉米间作能充分利用光能。
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(2)分析图乙中的两条曲线,温度为25 ℃、光照强度小于2 klx时,采取适当降低温度的措施有助于提高蔬菜的产量,依据是____________________
______________________________________________________。
光照强度小于2 klx时,25 ℃下蔬菜的净光合作用强度低于15 ℃时的净光合作用强度
据图分析,图乙中,当温度为25 ℃、光照强度小于2 klx时,蔬菜的净光合作用强度低于15 ℃时的净光合作用强度,因此可以采取适当降低温度的措施来提高作物的产量。
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(3)由图乙可知,若某一天温度为25 ℃,光照强度大于1 klx小于2 klx,光照时间为12小时,则一昼夜后该蔬菜的干重将________(填“增加”、“减少”或“不变”)。
减少
分析图乙可知,若某一天温度为25 ℃,光照强度大于1 klx小于2 klx,光照时间为12小时,则这12小时的CO2吸收量(相对值)不为0,但最大不超过22.4×12=268.8,而12小时的黑暗条件下细胞呼吸产生的CO2量(相对值)为22.4×12=268.8,因此一昼夜后该蔬菜的干重将减少。
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15.(15分)(2023·辽宁本溪高一期末)在一定浓度的CO2和适宜温度条件下,测定植物叶片在不同光照条件下的光合速率,光照强度与该植物叶片光合速率的关系和CO2的转移方向如图所示,分析并回答下列问题。
(1)在图1中b点所示条件下,该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是___________________________。
叶绿体、线粒体、细胞质基质
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由图1可知,b点是光补偿点,此时光合速率与呼吸速率相等,细胞既进行光合作用,又进行呼吸作用,因此此时该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是叶绿体、线粒体、细胞质基质。
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(2)在图1中c点时,叶绿体中ADP的移动方向是从_______________移向______________。
叶绿体基质
类囊体薄膜
由图1可知,c点是光饱和点,光合作用中暗反应消耗ATP产生的ADP转移到叶绿体类囊体薄膜上合成ATP,暗反应发生的场所是叶绿体基质。因此叶绿体中ADP的移动方向是从叶绿体基质移向叶绿体类囊体薄膜。
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(3)在一昼夜中,将该植物叶片置于8 klx光照下10小时,其余时间置于黑暗中,则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为________mg;将该植物叶片从光下移到黑暗中,叶绿体中C5化合物含量短时间内将__________。
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下降
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由题图可知,8 klx光照下,植物的净光合速率为12 CO2mg/100 cm2叶·小时,植物的呼吸速率为6 CO2mg/100 cm2叶·小时,则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为12×10-6×14=36 mg。将该植物叶片从光下移到黑暗中,CO2固定形成C3的速率在短时间内保持不变,由于无光不能进行光反应,不能产生ATP和NADPH,因此C3的还原速率下降,叶肉细胞中C5的含量下降。
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(4)图1曲线中a、c两点所代表的光合作用强度分别与图2甲、乙、丙、丁的对应关系是:a点和c点分别对应________、________。
由图1可知,a点只有细胞呼吸,c点光合作用强度大于细胞呼吸强度,因此对应的图分别为乙(线粒体产生的CO2全部排出细胞外,说明细胞只进行细胞呼吸,不进行光合作用)、丁(叶绿体吸收的CO2来自线粒体和细胞外,说明光合作用大于细胞呼吸)。
乙
丁
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(5)由图1可知,在b点时,该植物叶肉细胞内光合作用强度________(填“大于”、“小于”或“等于”)细胞呼吸强度。
b点是光的补偿点,对于叶片来说,此时光合速率与呼吸速率相等,叶片包括叶肉细胞等能进行光合作用的细胞和不能进行光合作用的细胞,所以此时该植物叶肉细胞内光合作用强度大于细胞呼吸强度。
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谢 谢 观 看 !
第
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供
应
和
应
用
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