5.4光合作用和能量轉(zhuǎn)化（3）目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航1.通過(guò)設(shè)計(jì)和實(shí)施探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的活動(dòng)，理解光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。2.通過(guò)實(shí)施探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的活動(dòng)，進(jìn)一步學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量變化及設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法和技能。3.通過(guò)總結(jié)影響光合作用強(qiáng)度的因素及原理分析，解釋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提高農(nóng)作物產(chǎn)量的管理措施，并增強(qiáng)節(jié)約糧食的意識(shí)。知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01影響光合作用強(qiáng)度的因素1.光合作用的強(qiáng)度就是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類(lèi)的數(shù)量。光合作用的強(qiáng)度還可以表示為植物在單位時(shí)間內(nèi)消耗CO2的數(shù)量或制造O2的數(shù)量。2.影響光合作用的因素包括水、光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度及無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)等。知識(shí)點(diǎn)02探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響1.實(shí)驗(yàn)原理：利用真空滲水法排出葉片細(xì)胞間隙中的氣體，使其沉入水中。在光合作用的過(guò)程中植物吸收CO2并排出O2，產(chǎn)生O2的多少與光合作用的強(qiáng)度密切相關(guān)，O2溶解度很小，積累在細(xì)胞間隙從而使葉片上浮。因此可依據(jù)一定時(shí)間內(nèi)葉片上浮的數(shù)量，來(lái)比較光合作用的強(qiáng)弱。2.實(shí)驗(yàn)步驟：①取生長(zhǎng)旺盛的綠葉，用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片（避開(kāi)大的葉脈）。②將圓形小葉片置于注射器內(nèi)。注射器內(nèi)吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手指堵住注射器前端的小孔并緩慢地拉動(dòng)活塞，使圓形小葉片內(nèi)的氣體溢出。這一步驟可能需要重復(fù)2?3次。處理過(guò)的小葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿了水，所以全部沉到水底。③將處理過(guò)的圓形小葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。④取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水o⑤向3只小燒杯中各放入10片圓形小葉片，然后分別置于強(qiáng)、中、弱三種光照下。實(shí)驗(yàn)中，可用5W的LED燈作為光源,利用小燒杯與光源的距離來(lái)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。⑥觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中圓形小葉片浮起的數(shù)量。知識(shí)點(diǎn)03化能合成作用自然界中存在某些種類(lèi)的細(xì)菌，細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，但能利用體外環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物，這一過(guò)程就稱(chēng)為化能合成作用。生活在土壤中的硝化細(xì)菌，能夠利用氨（NH3）氧化為亞硝酸（HNO2）和亞硝酸（HNO2）氧化為硝酸（HNO3）所釋放的能量，將CO2和H2O合成糖類(lèi)，維持自身的生命活動(dòng)。能力拓展能力拓展考法01光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響光是綠色植物光合作用的能量來(lái)源，光照強(qiáng)度直接影響光合速率。1.原理：光直接影響光反應(yīng)階段，制約NADPH和ATP的生成，進(jìn)而制約暗反應(yīng)階段。光照強(qiáng)度通過(guò)影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)速度加快，產(chǎn)生的ATP和NADPH增多，使暗反應(yīng)中還原過(guò)程加快，從而使光合作用產(chǎn)物增加。2.在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而加快，但光照強(qiáng)度增加到一定強(qiáng)度時(shí)，光合速率不再加快，甚至降低(細(xì)胞灼傷)。綠色植物光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響曲線如下圖所示：①曲線分析項(xiàng)目曲線點(diǎn)、段進(jìn)行的生理過(guò)程氣體轉(zhuǎn)移情況對(duì)應(yīng)的生理狀態(tài)模型A點(diǎn)只有呼吸作用，沒(méi)有光合作用。細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2釋放到外界環(huán)境，細(xì)胞呼吸消耗的O2全部從外界環(huán)境吸收。吸收O2、釋放CO2AB段細(xì)胞呼吸、光合作用同時(shí)進(jìn)行且細(xì)胞呼吸強(qiáng)度>光合作用強(qiáng)度。細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2一部分進(jìn)入葉綠體用于光合作用，一部分釋放到外界環(huán)境，細(xì)胞呼吸消耗的O2一部分來(lái)自葉綠體的光合作用，一部分從外界環(huán)境吸收。吸收O2、釋放CO2B點(diǎn)細(xì)胞呼吸、光合作用同時(shí)進(jìn)行且細(xì)胞呼吸強(qiáng)度＝光合作用強(qiáng)度。細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2全部進(jìn)入葉綠體用于光合作用，細(xì)胞呼吸消耗的O2全部來(lái)自葉綠體的光合作用。不與外界進(jìn)行氣體交換B點(diǎn)以后細(xì)胞呼吸、光合作用同時(shí)進(jìn)行且細(xì)胞呼吸強(qiáng)度<光合作用強(qiáng)度。細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2全部進(jìn)入葉綠體用于光合作用，細(xì)胞呼吸消耗的O2全部來(lái)自葉綠體的光合作用；光合作用消耗的CO2一部分來(lái)自線粒體，一部分從外界環(huán)境吸收。吸收CO2、釋放O2②總光合與凈光合的判定方法：a.在坐標(biāo)曲線中，當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，CO2吸收值為0，則為總光合，若是負(fù)值則為凈光合。b.若所給數(shù)值為有光條件下綠色植物的測(cè)定值，則為凈光合。C.固定CO2的量、產(chǎn)生O2的量或制造有機(jī)物的量表示的是總光合；吸收CO2的量、減少CO2的量、釋放O2的量、增加O2的量或積累有機(jī)物的量表示的是凈光合。③坐標(biāo)曲線中關(guān)鍵點(diǎn)移動(dòng)的分析：a若呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率下降時(shí)，光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，光飽和點(diǎn)應(yīng)左移；若呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率升高時(shí)，光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)左移，光飽和點(diǎn)應(yīng)右移。b.陰生植物與陽(yáng)生植物相比，光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都相應(yīng)向左移動(dòng)。3.應(yīng)用：①增加光照強(qiáng)度促進(jìn)光合作用：溫室中適當(dāng)增強(qiáng)光照強(qiáng)度以提高作物的光合作用強(qiáng)度。如陰雨天適當(dāng)補(bǔ)充光照，及時(shí)對(duì)大棚除霜消霧。②依據(jù)植物的特點(diǎn)合理利用光能：陰生植物光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均較陽(yáng)生植物低，可采用陰生植物與陽(yáng)生植物間作的方式以合理利用光能。間作套種時(shí)應(yīng)注意農(nóng)作物的種類(lèi)搭配、林帶樹(shù)種的配置?！镜淅?】如圖表示光照下葉肉細(xì)胞中A、B兩種細(xì)胞器間的氣體交換。下列敘述正確的是（）A．黑暗條件下A不能產(chǎn)生CO2B．A能產(chǎn)生ATP，B不能產(chǎn)生ATPC．植物正常生長(zhǎng)時(shí)，B產(chǎn)生的O2全部被A利用D．白天適當(dāng)升溫，夜晚適當(dāng)降溫能增加農(nóng)作物的產(chǎn)量【答案】D【解析】根據(jù)圖中光照下葉肉細(xì)胞中A、B兩種細(xì)胞器間的氣體交換，可以判斷出A是線粒體、B是葉綠體。線粒體是真核細(xì)胞主要細(xì)胞器（動(dòng)植物都有），機(jī)能旺盛的含量多。程粒狀、棒狀，具有雙膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)突起形成“嵴”，內(nèi)膜基質(zhì)和基粒上有與有氧呼吸有關(guān)的酶，是有氧呼吸第二、三階段的場(chǎng)所，生命體95%的能量來(lái)自線粒體，又叫“動(dòng)力工廠”．含少量的DNA、RNA。葉綠體：只存在于植物的綠色細(xì)胞中．扁平的橢球形或球形，雙層膜結(jié)構(gòu)．基粒上有色素，基質(zhì)和基粒中含有與光合作用有關(guān)的酶，是光合作用的場(chǎng)所。含少量的DNA、RNA。A是線粒體、B是葉綠體。黑暗條件下，不能發(fā)生光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，B的生理功能將停止，A的生理功能繼續(xù)進(jìn)行，所以能繼續(xù)產(chǎn)生CO2，A錯(cuò)誤；A是線粒體、B是葉綠體，兩者都可以產(chǎn)生ATP，B錯(cuò)誤；當(dāng)光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，植物才可以正常生長(zhǎng)，B結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的O2被A結(jié)構(gòu)全部利用以外，還有剩余的被排出細(xì)胞外，C錯(cuò)誤；夜間適當(dāng)降溫，與呼吸作用有關(guān)的酶的活性降低，呼吸作用強(qiáng)度減弱，即能降低A結(jié)構(gòu)的生理功能；白天適當(dāng)升溫，由于有光照和與光合作用有關(guān)的酶活性升高，B結(jié)構(gòu)的生理功能提高比A結(jié)構(gòu)更明顯，故白天適當(dāng)升溫，夜晚適當(dāng)降溫能增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，D正確?？挤?2CO2濃度、溫度、水分和礦物質(zhì)對(duì)光合作用的影響1.CO2濃度對(duì)光合作用的影響及應(yīng)用CO2影響暗反應(yīng)階段，制約C3化合物的形成，進(jìn)而影響（CH2O）的形成。在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度升高而加快，但CO2濃度升高到一定強(qiáng)度時(shí)，光合速率不再加快，甚至降低。CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響曲線如下圖所示：①曲線分析：圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度，圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。②應(yīng)用：a．大田生產(chǎn)：應(yīng)“正其行，通其風(fēng)”或增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。b．溫室栽培：人工增加CO2、增施農(nóng)家肥或與動(dòng)物圈舍連通等等增大CO2濃度，提高光合速率。2.溫度對(duì)光合作用的影響及應(yīng)用光合作用是多種酶催化的生理過(guò)程。溫度通過(guò)影響酶的活性影響光合作用強(qiáng)度，在一定范圍內(nèi)，光合速率隨溫度升高而加快，但溫度升高到一定強(qiáng)度時(shí)，光合速率不再加快，反而降低。當(dāng)溫度高于光合作用的最適溫度時(shí)，光合速率明顯地表現(xiàn)出隨溫度上升而下降，這是由于高溫引起催化暗反應(yīng)的有關(guān)酶鈍化、變性甚至遭到破壞，同時(shí)高溫還會(huì)導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和受損；高溫加劇植物的呼吸作用，而且使二氧化碳溶解度的下降超過(guò)氧溶解度的下降，結(jié)果利于光呼吸而不利于光合作用；在高溫下，葉子的蒸騰速率增高，葉子失水嚴(yán)重，造成氣孔關(guān)閉，使二氧化碳供應(yīng)不足，這些因素的共同作用，必然導(dǎo)致光合速率急劇下降。當(dāng)溫度上升到熱限溫度，凈光合速率便降為零，如果溫度繼續(xù)上升，葉片會(huì)因嚴(yán)重失水而萎蔫，甚至干枯死亡。溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響曲線如下圖所示：應(yīng)用：a．白天：適當(dāng)提高溫度以提高光合作用強(qiáng)度，增加有機(jī)物的合成。b．夜間：適當(dāng)降低溫度以降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，減少有機(jī)物的消耗。冬季溫室栽培，白天可適當(dāng)提高溫度；晚上可適當(dāng)降低溫度，以降低細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物。3.水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，如植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分還能影響氣孔的開(kāi)閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)。礦質(zhì)元素通過(guò)影響與光合作用有關(guān)的化合物的合成，對(duì)光合作用產(chǎn)生直接或間接的影響。如鎂可以影響葉綠素的合成從而影響光反應(yīng)。水分和無(wú)機(jī)鹽對(duì)光合作用強(qiáng)度影響曲線如下圖所示：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可根據(jù)作物的需水規(guī)律，合理灌溉?？筛鶕?jù)作物的生長(zhǎng)規(guī)律，合理灌溉和施肥?！镜淅?】紅松和人參均為我國(guó)北方地區(qū)的植物。如圖為兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下，光合作用速率與呼吸速率的比值（P/R）隨光照強(qiáng)度變化的曲線圖，下列敘述正確的是（）A．若土壤中鎂的含量減少，一段時(shí)間后人參的a點(diǎn)右移B．光照強(qiáng)度在b點(diǎn)之后，限制紅松P/R值增大的主要外界因素是CO2濃度C．光照強(qiáng)度為c時(shí)，紅松和人參的凈光合速率相等D．光照強(qiáng)度為a時(shí)，每日光照12小時(shí)，一晝夜后人參干重不變，紅松干重減少【答案】A【解析】對(duì)于人參而言，a點(diǎn)光合作用速率與呼吸速率的比值（P/R）為1，對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)；若土壤中鎂的含量減少，人參合成葉綠素增多，達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)需要的光照強(qiáng)度變大，故一段時(shí)間后人參的a點(diǎn)右移，A正確；光照強(qiáng)度在b點(diǎn)之后，限制紅松（A）P/R值增大的主要外界因素仍然是光照強(qiáng)度，在d點(diǎn)之后，限制其P/R值增大的主要外界因素才是CO2，B錯(cuò)誤；陰生植物的呼吸速率比陽(yáng)生植物的呼吸速率更低，光強(qiáng)為c時(shí)，二者的P/R值相同，但呼吸速率不一定相同，故紅松和人參的凈光合速率不一定相同，C錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為a時(shí)，對(duì)于人參而言，光合作用速率與呼吸速率的比值（P/R）為1，白天12小時(shí)沒(méi)有積累有機(jī)物，晚上進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物，一晝夜干重減少；紅松的光合作用速率與呼吸速率的比值（P/R）小于1，白天12小時(shí)沒(méi)有積累有機(jī)物，晚上進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物，一晝夜干重減少，D錯(cuò)誤?？挤?3多因子變量對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響自然條件下，光合作用強(qiáng)度是多因子變量共同作用的結(jié)果。多因子對(duì)光合作用強(qiáng)度影響曲線如下圖所示：①曲線分析P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)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(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)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(shí)適當(dāng)增加CO2濃度，進(jìn)一步提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率?！镜淅?】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長(zhǎng)期不合理施用化肥及用污水灌溉，會(huì)造成土壤鹽漬化。為研究某種植物對(duì)鹽的耐受性，科學(xué)家測(cè)定了不同鹽濃度對(duì)該植物的凈光合速率、根相對(duì)電導(dǎo)度、光合色素含量的影響，結(jié)果如下圖。請(qǐng)據(jù)圖分析回答：（1）凈合速率是指植物在單位時(shí)間內(nèi)單位葉面積吸收的CO2量，則真正的光合速率＝。（2）與低鹽相比，當(dāng)NaCl濃度在200～250mmol/L時(shí)，凈光合速率（顯著增高，顯著下降）。原因是：①，造成光反應(yīng)減弱。②顯著升高，表明根細(xì)胞膜受損，電解質(zhì)外滲，加上根細(xì)胞周?chē)}濃度增高，根細(xì)胞會(huì)因作用失水，導(dǎo)致葉片萎蔫，氣孔關(guān)閉，，造成暗反應(yīng)受阻。【答案】（1）凈光合速率+呼吸速率（2）顯著下降①光合色素含量低，導(dǎo)致光能吸收不足②根相對(duì)電導(dǎo)度滲透CO2的吸收量不足【解析】（1）真正的光合速率=凈光合速率+呼吸速率（2）據(jù)圖分析，與低鹽相比，當(dāng)NaCl濃度在200～250mmol/L時(shí)，凈光合速率顯著下降。原因：①當(dāng)NaCl濃度在200～250mmol/L時(shí)，光合色素含量低，導(dǎo)致光能吸收不足，造成光反應(yīng)減弱。②當(dāng)NaCl濃度在200～250mmol/L時(shí)，根相對(duì)電導(dǎo)度顯著升高，表明根細(xì)胞膜受損，電解質(zhì)外滲，加上根細(xì)胞周?chē)}濃度增高，根細(xì)胞會(huì)因滲透作用失水，導(dǎo)致葉片萎蔫，氣孔關(guān)閉，CO2的吸收量不足，造成暗反應(yīng)受阻。以上兩個(gè)方面都導(dǎo)致實(shí)際光合速率下降，而呼吸速率一般不變，故凈光合速率下降?？挤?4光合作用與細(xì)胞呼吸的區(qū)別和聯(lián)系1．區(qū)別光合作用有氧呼吸物質(zhì)變化無(wú)機(jī)物eq\o(→,\s\up7(合成))有機(jī)物有機(jī)物eq\o(→,\s\up7(分解))無(wú)機(jī)物能量變化光能→化學(xué)能(儲(chǔ)能)化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能、熱能(放能)實(shí)質(zhì)合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量分解有機(jī)物、釋放能量、供細(xì)胞利用場(chǎng)所葉綠體活細(xì)胞(主要在線粒體)條件只在光下進(jìn)行有光、無(wú)光都能進(jìn)行2．聯(lián)系(物質(zhì)或能量變化的生理過(guò)程)①物質(zhì)聯(lián)系元素轉(zhuǎn)移途徑CCO2（CH2O）C3H4O3CO2OH2OO2H2OHH2O[H](CH2O)[H]H2O②能量聯(lián)系3．光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系圖示【典例4】如圖為光合作用和呼吸作用之間的能量轉(zhuǎn)變圖解。下列有關(guān)該圖的說(shuō)法中正確的是（）A．只有在強(qiáng)光下同一葉肉細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳直接供自身光合作用利用B．耗氧量相同的情況下，同一植株的綠色細(xì)胞和非綠色細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量可能相同C．光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]只來(lái)自水，而呼吸作用產(chǎn)生的[H]只來(lái)自有機(jī)物D．在強(qiáng)光下一株植物所有細(xì)胞呼吸消耗的氧氣全部來(lái)自光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的氧氣【答案】B【解析】光合作用過(guò)程分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段是水光解形成氧氣和還原氫的過(guò)程，該過(guò)程中光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中；暗反應(yīng)階段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原，二氧化碳固定是二氧化碳與1分子五碳化合物結(jié)合形成2分子三碳化合物的過(guò)程，三碳化合物還原是三碳化合物在光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫和ATP的作用下形成有機(jī)物和五碳化合物的過(guò)程。有氧呼吸全過(guò)程：第一階段：在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，一分子葡萄糖形成兩分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，這一階段不需要氧的參與。第二階段：丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中，分解為二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三階段：在線粒體的內(nèi)膜上，[H]和氧氣結(jié)合，形成水和大量能量，這一階段需要氧的參與。在有光的條件下，細(xì)胞產(chǎn)生的二氧化碳都可以直接被光合作用利用，A錯(cuò)誤；耗氧量相同的情況下，同一植株的綠色細(xì)胞和非綠色細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量可能相同，如夜間，B正確；光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]只來(lái)自水，而呼吸作用產(chǎn)生的[H]來(lái)自有機(jī)物和水，C錯(cuò)誤；在強(qiáng)光條件下，根細(xì)胞呼吸作用消耗的氧氣來(lái)自于外界環(huán)境，D錯(cuò)誤。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.霧霾天氣會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物的光合作用速率下降,其主要原因是()A.光強(qiáng)度減弱 B.土壤肥力下降C.吸收CO2過(guò)多 D.吸收水分過(guò)多【答案】A【解析】影響光合作用的環(huán)境因素主要有光強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等。霧霾天氣導(dǎo)致光強(qiáng)度降低,光反應(yīng)階段強(qiáng)度減弱,導(dǎo)致光合速率下降。2.在封閉的溫室內(nèi)栽種農(nóng)作物，以下措施不能提高作物產(chǎn)量的是()A.適當(dāng)增加光照強(qiáng)度B.增加室內(nèi)CO2濃度C.增大室內(nèi)晝夜溫差 D.采用綠色玻璃蓋頂【答案】D【解析】適當(dāng)增加光照強(qiáng)度可以提高光合作用強(qiáng)度，可以提高產(chǎn)量，A不符合題意；增加室內(nèi)CO2濃度可以提高光合作用強(qiáng)度，B不符合題意；增大室內(nèi)晝夜溫差，晚上降低細(xì)胞呼吸消耗，可以提高產(chǎn)量，C不符合題意；采用綠色玻璃蓋頂會(huì)降低光合速率，D符合題意。3.下列有關(guān)硝化細(xì)菌的敘述正確的是（）A．能進(jìn)行光合作用B．能將土壤中的氨氧化成硝酸C．屬于異養(yǎng)生物D．能直接利用環(huán)境中的有機(jī)物【答案】B【解析】硝化細(xì)菌沒(méi)有葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，A錯(cuò)誤；硝化細(xì)菌能將土壤中的氨氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，B正確；硝化細(xì)菌能進(jìn)行化能合成作用，屬于自養(yǎng)生物，C錯(cuò)誤；硝化細(xì)菌能利用環(huán)境中的無(wú)機(jī)物二氧化碳和水，并合成有機(jī)物，D錯(cuò)誤。4．下面列舉了一些與溫室大棚種植蔬菜有關(guān)的生產(chǎn)措施，你認(rèn)為不合理的是（）A．溫室的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量提高采光效率，盡量減少不必要的熱量散失B．施足有機(jī)肥可直接為植物提供有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)可以補(bǔ)充大棚內(nèi)的CO2C．采用無(wú)土栽培技術(shù)，可按植物的需求配給營(yíng)養(yǎng)，節(jié)約成本D．夜晚適當(dāng)降低溫度可提高作物產(chǎn)量【答案】B【解析】溫室主要用于冬季蔬菜的生產(chǎn)，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量提高采光效率，如用透明薄膜，并且盡量減少熱量的散失，有利于提高光合作用的溫度，A正確；有機(jī)肥可以被微生物分解產(chǎn)生二氧化碳和礦質(zhì)元素，可直接為植物提供礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)可以補(bǔ)充大棚內(nèi)的CO2，植物不能吸收有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，B錯(cuò)誤；采用無(wú)土栽培技術(shù)，可按植物的需求配給營(yíng)養(yǎng)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能被植物有效吸收和利用，節(jié)約成本，C正確；夜晚適當(dāng)降低溫度可以降低夜間呼吸作用消耗的有機(jī)物，因此可以提高作物產(chǎn)量，D正確。5.番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，與對(duì)照組相比，其葉片光合作用強(qiáng)度下降，原因是（）A.光反應(yīng)強(qiáng)度升高，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低

B.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低C.光反應(yīng)強(qiáng)度不變，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低D.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度不變【答案】B【解析】缺鎂葉綠素合成減少，光合作用的光反應(yīng)降低，光反應(yīng)降低，暗反應(yīng)也會(huì)因?yàn)锳TP的減少而下降，故本題選B。ACD,不符合題意。6.小明家想建一個(gè)蔬菜大棚，小明結(jié)合所學(xué)知識(shí)給出若干建議，其中不合理的是（）A．大棚用白色塑料薄膜覆蓋 B．大棚內(nèi)增加供暖裝置確保晝夜溫度均高于室外C．大棚旁邊與豬舍相通D．大棚內(nèi)安裝太陽(yáng)能燈泡，延長(zhǎng)光照時(shí)間【答案】B【解析】大棚用白色塑料薄膜覆蓋，有利于吸收各種顏色的光，利于光合作用，A正確。大棚內(nèi)應(yīng)增加晝夜溫差，白天適當(dāng)升溫利于光合作用，晚上適當(dāng)降溫抑制呼吸，B錯(cuò)誤。大棚旁邊與豬舍相通可為蔬菜的光合作用提供更多二氧化碳，C正確。大棚內(nèi)安裝太陽(yáng)能燈泡，延長(zhǎng)光照時(shí)間，利于光合作用，D正確。題組B能力提升練7.研究人員將某植物的綠色果肉薄片與NaHCO3溶液混合置于密閉反應(yīng)室，提供一定的光照，水浴加熱保持恒溫，測(cè)定反應(yīng)室中O2濃度，結(jié)果如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.NaHCO3溶液的作用是提供光合作用的原料CO2B.15～20minO2濃度不變，表明光合作用已經(jīng)停止C.若在15min時(shí)停止光照，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3化合物含量增多D.若在20min后停止光照，推測(cè)20～25min范圍內(nèi)曲線斜率負(fù)值【答案】B【解析】NaHCO3分解可產(chǎn)生CO2，因此在反應(yīng)室中加入NaHCO3的主要作用是提供CO2，A正確；15～20minO2濃度不變，原因是光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等，B錯(cuò)誤；若在15min時(shí)停止光照，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH減少，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH用于暗反應(yīng)三碳化合物的還原，所以C3化合物含量增多，C正確；若在20min后停止光照，光合作用產(chǎn)生氧氣速率減慢，而呼吸速率消耗氧氣速率不受影響，因此氧氣不斷減少，曲線將下降，即曲線斜率為負(fù)值，D正確。8.其他條件適宜情況下，光照強(qiáng)度對(duì)水稻植株C02吸收量（釋放量）的影響如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是（）A.a點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體B.b點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞中光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度C.在C點(diǎn)時(shí)突然降低光照強(qiáng)度，短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)升高D.適當(dāng)升高溫度和二氧化碳濃度，c點(diǎn)將向上和向右移動(dòng)【答案】A【解析】a點(diǎn)時(shí)，植物只進(jìn)行呼吸作用，此時(shí)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，A正確；題圖是水稻植株CO2吸收（釋放）量與光照強(qiáng)度的關(guān)系，b點(diǎn)時(shí)，水稻植株的凈光合作用強(qiáng)度為0，但葉肉細(xì)胞中凈光合作用強(qiáng)度大于0，B錯(cuò)誤；在c點(diǎn)時(shí)突然降低光照強(qiáng)度，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP、NADPH減少，C3還原減少，C5固定CO2的過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，故短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)下降，C錯(cuò)誤；圖示曲線是在適宜條件下測(cè)得，升高溫度會(huì)使光合作用減弱，c點(diǎn)將下移，D錯(cuò)誤。9.光合作用通過(guò)密切關(guān)聯(lián)的兩大階段——光反應(yīng)和暗反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于改變反應(yīng)條件而引起的變化，說(shuō)法正確的是（）A.突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增加B.突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3比值減小C.突然將紅光改變?yōu)榫G光會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5比值減小D.突然將綠光改變?yōu)榧t光會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值減小【答案】A【解析】突然中斷CO2供應(yīng)使C3減少，因此三碳化合物還原利用的ATP減少，導(dǎo)致ATP積累增多，而ADP含量減少，因此會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增加，A正確；突然中斷CO2供應(yīng)，使暗反應(yīng)中二氧化碳固定減少，而三碳化合物還原仍在進(jìn)行，因此導(dǎo)致C3減少，C5增多，因此會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3比值增加，B錯(cuò)誤；由于色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，對(duì)綠光吸收最少，突然將紅光改變?yōu)榫G光，會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH減少，這將抑制暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，導(dǎo)致C5減少，C3增多，因此會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5比值增加，C錯(cuò)誤；突然將綠光改變?yōu)榧t光會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)吸收的光能增加，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH增加，而ADP相對(duì)含量減少，因此暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增加，D錯(cuò)誤。10.科學(xué)家研究CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合作用強(qiáng)度的影響，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是()A．光照強(qiáng)度為a時(shí)，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度不同B．光照強(qiáng)度為b時(shí)，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度不同C．光照強(qiáng)度為a～b時(shí)，曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高D．光照強(qiáng)度為b～c時(shí)，曲線Ⅱ、Ⅲ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高【答案】D【解析】曲線Ⅱ和Ⅲ的CO2濃度不同，因此光照強(qiáng)度為a時(shí)，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度不同，A正確；曲線Ⅰ和Ⅱ的溫度不同，因此光照強(qiáng)度為b時(shí)，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度不同，B正確；由曲線圖可知，光照強(qiáng)度為a～b時(shí)，曲線Ⅰ、Ⅱ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高，C正確；光照強(qiáng)度為b～c，曲線Ⅱ光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而緩慢升高，但曲線Ⅲ光合作用強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度的升高不再變化，D錯(cuò)誤。11.圓粒豌豆為半耐寒性作物，喜陽(yáng)光充足、溫和濕潤(rùn)的氣候，也較耐半陰。圓粒碗豆的耐寒力強(qiáng)于皺粒碗豆。已知圓粒豌豆苗期適宜溫度為15~20℃，成熟階段適宜溫度為18~20℃，高溫干旱時(shí)莢果產(chǎn)量和品質(zhì)下降。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）圓粒疏豆在陽(yáng)光充足的條件下，光合速率______（填“大于”“小于”或“等于”）呼吸速率。（2）暗反應(yīng)產(chǎn)物中所需能量不直接來(lái)自光能，所產(chǎn)生的能量也不能直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。上述能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的媒介是__________________，其能充當(dāng)能量轉(zhuǎn)換媒介的原因在于分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該特點(diǎn)是_______________________________________；細(xì)胞呼吸將_____________________中的能量逐步釋放出來(lái)。（3）已知淀粉分支酶是合成支鏈淀粉的關(guān)鍵酶，分析可知圓粒碗豆成熟階段淀粉分支酶數(shù)量和活性較同時(shí)期的皺粒碗豆內(nèi)______（填“升高”“降低”或“不變”）。（4）請(qǐng)解釋高溫干旱時(shí)莢果產(chǎn)量下降的原因：_______________________________________________?！敬鸢浮浚?）大于（2）ATPATP分子中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵很容易斷裂和形成葡萄糖（等有機(jī)物）（3）升高（4）高溫干旱時(shí)，光合作用酶活性降低，導(dǎo)致光合速率降低；高溫干旱時(shí)，氣孔導(dǎo)度下降，CO2吸收減少，導(dǎo)致光合速率降低（合理即可）【解析】（1）在陽(yáng)光充足條件下，圓粒豌豆需要積累有機(jī)物，一般光合速率大于呼吸速率。

（2）暗反應(yīng)產(chǎn)物中所需能量不直接來(lái)自太陽(yáng)光能，所產(chǎn)生的能量也不能直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，上述能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的媒介是ATP，其能充當(dāng)能量轉(zhuǎn)換媒介的原因在于分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，ATP分子中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵很容易斷裂與形成；細(xì)胞呼吸將葡萄糖等有機(jī)物（或葡萄糖）中的能量釋放出來(lái)后可被各項(xiàng)生命活動(dòng)利用。

（3）圓粒豌豆較同時(shí)期的皺粒豌豆活性更強(qiáng)，體內(nèi)積累了更多的有機(jī)物，更飽滿，所以圓粒豌豆成熟階段淀粉分支酶數(shù)量和活性較同時(shí)期的皺粒豌豆內(nèi)升高。

（4）高溫干旱時(shí)，光合作用酶活性降低，光合作用強(qiáng)度下降；根吸水減少，為了防止水分因蒸騰作用散失過(guò)多，部分氣孔關(guān)閉，CO2吸收減少，光合作用強(qiáng)度下降；細(xì)胞嚴(yán)重失水，光合作用結(jié)構(gòu)（葉綠體）被破壞，光合作用強(qiáng)度下降，產(chǎn)量下降等，所以高溫干旱時(shí)莢果產(chǎn)量下降。12.為探究未來(lái)大氣CO2濃度升高等因素對(duì)水稻光合作用的影響，科研人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表。氣孔導(dǎo)度（mol/m2·s）葉綠素色度比值（SPAD）凈光合速率（mmol/m2·s）硝態(tài)氮（NO3-）A品種大氣CO20．3444．917．1高CO20．2445．220．4B品種大氣CO20．2640．114．1高CO20．1940．317．4銨態(tài)氮（NH4+）A品種大氣CO20．5345．134．1高CO20．4845．644．2B品種大氣CO20．3940．425．1高CO20．2540．925．5（注：SPAD值表示葉綠素含量多少，SPAD值越高葉綠素含量越多）回答下列問(wèn)題：（1）光合作用過(guò)程中需要葉綠素、______等含氮物質(zhì)參與，水稻細(xì)胞中葉綠素分布在______。（2）該實(shí)驗(yàn)的自變量是__________________________________________________________。（3）從增強(qiáng)CO2吸收的角度考慮，應(yīng)選擇種植______品種水稻。供給銨態(tài)氮（NH4+）的水稻凈光合速率較高，據(jù)表分析原因_______________________________________________________________?！敬鸢浮浚?）光合作用有關(guān)的酶、磷脂、NADPH、NADP、ATP、ADP類(lèi)囊體薄膜（2）CO2濃度、不同氮素供給和不同水稻品種（3）A相同CO2濃度、相同水稻品種，銨態(tài)氮（NH4-）較硝態(tài)氮（NO3）處理葉綠素含量接近，但氣孔導(dǎo)度明顯提高，有利于CO2的吸收，提高暗反應(yīng)速率，從而提高光合速率

【解析】（1）光合作用過(guò)程中需要葉綠素、光合作用有關(guān)的酶、磷脂、NADPH、NADP、ATP、ADP等含氮物質(zhì)參與，參與光反應(yīng)的葉綠素分布在類(lèi)囊體薄膜上。（2）分析實(shí)驗(yàn)表格可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是CO2濃度、不同氮素供給和不同水稻品種，因變量為氣孔導(dǎo)度、葉綠素色度比值、凈光合速率。（3）分析表格數(shù)據(jù)可知，相同CO2濃度、相同氮素條件下，A品種水稻的氣孔導(dǎo)度和凈光合速率比B品種高，故從增強(qiáng)CO2吸收的角度考慮，應(yīng)選擇種植A品種水稻。在相同CO2濃度、相同水稻品種條件下，銨態(tài)氮（NH4+）與硝態(tài)氮（NO3-）處理相比，葉綠素含量接近，但氣孔導(dǎo)度明顯提高，有利于CO2的吸收，提高暗反應(yīng)速率，從而提高光合速率。題組C培優(yōu)拔尖練13.（2018江蘇卷）如圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的凈光合速率，下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是（）A．橫坐標(biāo)是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度B．橫坐標(biāo)是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度C．橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng)，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度D．橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度【答案】D【解析】若橫坐標(biāo)是CO2濃度，較高溫度下，呼吸速率高，較低溫度下，呼吸速率低，所以甲乙與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)不一樣，A錯(cuò)誤；若橫坐標(biāo)是溫度，則隨著溫度的升高光合速率與呼吸速率都會(huì)表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)，B錯(cuò)誤；若橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng)，則凈光合曲線的變化趨勢(shì)為先升高后降低，與圖中甲乙曲線變化不符，C錯(cuò)誤；若橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度，較高濃度的二氧化碳有利于光合作用的進(jìn)行，因此甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度，D正確。14.（2020浙江7月選考卷）將某植物葉片分離得到的葉綠體，分別置于含不同蔗糖濃度的反應(yīng)介質(zhì)溶液中，測(cè)量其光合速率，結(jié)果如圖所示。圖中光合速率用單位時(shí)間內(nèi)單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是（）A．測(cè)得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率B．若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體，測(cè)得的光合速率與無(wú)破碎葉綠體的相比，光合速率偏大C．若該植物較長(zhǎng)時(shí)間處于遮陰環(huán)境，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B-C段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相似D．若該植物處于開(kāi)花期，人為摘除花朵，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中A-B段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相似【答案】A【解析】測(cè)得植物葉片的光合速率是葉片的總光合速率減去葉片的呼吸速率，而分離得到的葉綠體的光合速率，就是總光合速率，A正確；破碎葉綠體，其葉綠素釋放出來(lái)，被破壞，導(dǎo)致消耗二氧化碳減少，測(cè)得的光合速率與無(wú)破碎葉綠體的相比，光合速率偏小，B錯(cuò)誤；若該植物較長(zhǎng)時(shí)間處于遮陰環(huán)境，光照不足，光反應(yīng)減弱，影響碳反應(yīng)速率，蔗糖合成一直較少，C錯(cuò)誤；若該植物處于開(kāi)花期，人為摘除花朵，葉片光合作用產(chǎn)生的蔗糖不能運(yùn)到花瓣，在葉片積累，光合速率下降，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B-C段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相似，D錯(cuò)誤。15.（2018浙江卷）各取未轉(zhuǎn)基因的水稻（W）和轉(zhuǎn)Z基因的水稻（T）