高中生物学必修一学案 第5章 第4节 第2课时 光合作用的原理和应用

第2课时光合作用的原理和应用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。素养达成设疑激趣新叶沐浴着和煦的阳光，鸟儿在绿叶间尽情欢唱：“是你给了我生命的甘露，是你给了我无穷的能量！”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？夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂探究点一光合作用的原理及探索一、光合作用原理的探索实验分析1．实验一：1937年，英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体做实验。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H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。由实验一说明：_______________________________________________。2．实验二：科学家在黑暗时把叶绿体基粒放在pH＝4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pH＝8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________。3．实验三：如图是利用小球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________。4．实验四：美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验。1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，__________________。1957年，他发现这一过程总是与__________相伴随。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5s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0.5s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CO2、C3和C5之间的关系是__________________(请用箭头表示)。[名师提醒]光合作用的概念光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。(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示踪法。(3)还原剂是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，由氧化型辅酶Ⅱ(NADP＋)接受电子和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。1.光合作用过程的图解2．光反应和暗反应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①水的光解：水分解生成O2和NADPH；②ATP的合成：在相关酶的作用下ADP和Pi形成ATP①CO2的固定：CO2＋C5eq\o(→,\s\up7(酶))2C3；②C3的还原：2C3eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(NADPH、ATP))(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NADPH葡萄糖等有机物3.光反应和暗反应的联系(1)光反应为暗反应提供NADPH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NADPH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。4．理清光合作用中元素去向5．外界条件改变对光合作用中有关物质含量的影响(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化(2)物质含量变化条件C3C5NADPH和ATP模型分析光照由强到弱，CO2供应不变增加减少减少或没有光照由弱到强，CO2供应不变减少增加增加光照不变，CO2由充足到不足减少增加增加光照不变，CO2由不足到充足增加减少减少二、结合光反应过程与暗反应过程回答下列问题光合作用是一个非常复杂的过程，包括一系列的化学反应。下图是光合作用的图解，结合该图和教材内容分析：1．暗反应有光无光都能进行，那么暗反应能较长时间在黑暗条件下进行吗？2．若用18O同位素标记H2O中的O，则能在光合作用的哪些物质中检测到18O?3．若标记CO2中的14C，请写出光合作用过程中14C的转化途径。4．夏季中午，气孔关闭后，会导致CO2供应不足，短时间内叶绿体中C3和C5会发生怎样的变化？1．(合格考)鲁宾和卡门用Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))O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18O2D.释放的氧气大部分是O2，少部分是18O22．(合格考)如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是()A.该反应的场所是类囊体的薄膜B.C3生成(CH2O)需要NADPH、ATP和多种酶C.提高温度一定能促进(CH2O)的生成D.无光条件有利于暗反应进行3．(等级考)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4．(等级考)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。从培养液中提取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B．CO2进入叶绿体后，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5．(等级考)离体的叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，若改变某一条件，则叶绿体中ATP和O2的相对含量变化如图所示，则改变的条件是()A．光照由强到弱，CO2供应不变B．光照由弱到强，CO2供应不变C．光照不变，CO2供应由充足到不足D．光照不变，CO2供应由不足到充足探究点二探究环境因素对光合作用强度的影响一、实验分析1．提出问题：光照强度对光合作用强度有何影响？2．作出假设：_________________________________________。3．设计实验(1)实验中变量分析自变量________________________控制自变量________________________因变量________________________检测因变量________________________对无关变量进行控制________________________(2)材料：打孔器、注射器、5WLED台灯、米尺、烧杯、绿叶(如菠菜、吊兰等)。(3)预期结果：台灯与实验装置的距离越远，相同时间内叶片浮起数量________。4．实验结果：在一定范围内，台灯与实验装置的距离越近，浮起的圆形小叶片也________。5．实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用也________(单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多)。二、问题思考1．下图为实验装置图，分析图中盛水玻璃柱的作用。2．本实验每组圆形小叶片由30片改为3片可以吗？[易错提醒]本实验中易产生的几个认识误区(1)打孔时避开大叶脉是因为大叶脉部分含有的叶绿体少。(2)用注射器排出圆形小叶片内的气体是为了防止细胞内原本存在的气体影响实验结果。(3)该实验中所取的叶片大小和生理状态应该是相同的，打孔时要取叶片的相同部位。(4)本实验中的数值并不代表真正的光合速率，而是光合作用的净积累值，即光合作用与细胞呼吸的差值。(5)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生的氧气量较少。1.实验原理叶片含有空气，上浮eq\o(→,\s\up7(抽气))叶片下沉eq\o(→,\s\up7(光合作用),\s\do5(产生O2))充满细胞间隙，叶片上浮。2．实验中沉水叶片的制备(1)圆形小叶片的制备：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出圆形小叶片。(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，圆形小叶片全部沉到水底。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或台灯的瓦数来调节光照强度的大小。(2)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，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：1．(合格考)下列四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是()2．(等级考)下图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是()A．叶片吸水膨胀，密度减小B．溶液内产生的CO2大量附着在叶面上C．叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面上D．NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大探究点三影响光合作用的因素及应用1.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？(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)?2．(教材P106“拓展应用”中1题拓展)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)光合作用强度可以通过测定植物在单位时间内产生的氧气量来表示，也可以通过测定____________或________________来表示。(2)引起AB段光合作用强度不断增强的主要环境因素是________，该因素的增强促进了光合作用中____反应阶段，从而为暗反应阶段提供更多的________________。(3)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。(4)C点与B点相比，C3的含量相对____(填“增加”或“减少”)。(5)请从影响光合作用强度的环境因素的角度，提出一个夏季晴朗中午增加光合作用强度的措施：________。[技法提升](1)植物“三率”的判定①根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。②根据关键词判定项目表示方法(单位时间内)呼吸速率线粒体产生CO2量；黑暗条件下细胞(植物体)释放CO2量线粒体吸收O2量；黑暗条件下细胞(植物体)吸收O2量有机物消耗量净光合速率细胞(植物体)吸收CO2量细胞(植物体)释放的O2量有机物积累量真正光合速率叶绿体固定CO2量叶绿体产生O2量有机物制造量③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。(2)光合速率与植物生长①当净光合速率>0时，植物因积累有机物而生长。②当净光合速率＝0时，植物不能生长。③当净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。一、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)光照强度曲线模型模型分析曲线对应点细胞生理活动ATP产生场所植物组织外观表现图示A点只进行细胞呼吸，不进行光合作用细胞质基质和线粒体从外界吸收O2，向外界排出CO2AB段(不含A、B点)呼吸量>光合量细胞质基质、线粒体、叶绿体从外界吸收O2，向外界排出CO2B点光合量＝呼吸量与外界不发生气体交换B点之后光合量>呼吸量从外界吸收CO2，向外界释放O2。此时植物可更新空气应用①温室生产中，适当增强光照强度，可以提高光合速率，使作物增产②阴生植物的光补偿点和光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浓度原理CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成曲线模型及分析图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)温度原理温度通过影响酶的活性影响光合作用曲线模型及分析AB段：在B点之前，随着温度升高，光合速率增大B点：酶的最适温度，光合速率最大BC段：随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50℃左右光合速率几乎为零应用温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，提高植物有机物的积累量(4)矿质元素原理矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物的组成成分，缺乏会影响光合作用的进行。例如，N是酶的组成元素，N、P是ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等曲线模型及分析在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用强度；但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高，植物发生渗透失水而导致植物光合作用强度下降应用在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高光能利用率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。二、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段表示植物净光合速率(即表观光合速率)，Oa＋Od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＝净光合速率＋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。1．(合格考)下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是()2．(等级考)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3．(等级考)在适宜光照下，测定植物甲、乙在不同CO2浓度下的光合速率，结果如图所示。请据图回答问题：(1)CO2浓度为q时，限制植物甲、乙光合速率的环境因素分别是________、________；植物甲呼吸作用的最适温度比光合作用的高，若图中曲线是在光合作用的最适温度下测定的，现适当提高环境温度，q点将向________移动。(2)若将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中，在适宜光照下，一段时间后，植物________可能无法正常生长，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)CO2浓度为r时，植物甲的总光合速率______(填“大于”“等于”或“小于”)植物乙的总光合速率；当CO2浓度为q时，植物乙与植物甲固定的CO2量的差值为________________。强化落实·学业达标——归纳·提升·素养网络建构eq\a\vs4\al()主干落实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．光合作用的总反应式：CO2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(叶绿体))(CH2O)＋O2。3．光反应的场所是类囊体薄膜，产物是O2、NADPH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)14CO2→14C3→(14CH2O)；(2)Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))O→18O2。6．光合作用的能量转变：光能→NADPH和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。高效课堂·实践运用——巩固·达标·反馈1.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．CO2吸收量2．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3．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4．光合作用过程包括光反应和暗反应，下图表示光反应与暗反应的关系，据图判断下列叙述不正确的是()A．光反应为暗反应提供ATP和NADPHB．停止光照，叶绿体中ATP和NADPH含量下降C．ATP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质D．植物在暗处可大量合成(CH2O)5．Rubisco是大量存在于植物细胞叶绿体中的酶，参与CO2与C5反应，其活性远低于其他酶。该酶有两个CO2结合位点a、b，CO2分子与位点a结合后激活该酶，进而促进位点b上CO2的固定进程。下列关于Rubisco的叙述，错误的是()A．Rubisco在叶绿体基质中参与酶促反应，底物是CO2和C5B．CO2激活Rubisco后即可发生暗反应，促进光合产物的生成C．Rubisco的活性虽然远低于其他酶，但它依然具有高效性D．光合作用正常进行时，抑制该酶的活性会导致C3含量减少6．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(Ⅰ)和牛细胞中的ATP合成酶(Ⅱ)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Ⅰ的转运H＋通过Ⅱ的转运ATP大豆磷脂构成的囊泡ⅠⅡ1＋＋＋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”①比较第1组和第2组的结果可知，Ⅰ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。②比较第1组和第3组的结果可知，伴随图中的____________的过程，ADP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。疑难解答·名师指津——释疑·解惑·教材练习与应用一、概念检测1．(1)√(2)×(3)×2.D3.二、拓展应用1．(1)在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用的强度随着光照加强而增强(2)此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱(3)此时光照强度不断减弱(4)光照强度、CO2浓度(5)适当增大光照强度、CO2浓度等。2．不能。还需要知道瓶中CO2浓度、O2浓度、光照强度等环境因素。第2课时光合作用的原理和应用夯基提能·分层突破探究点一【师问导学】一、1．光合作用在叶绿体中进行；叶绿体放出的氧气是水在光下分解得到的2．H＋梯度(H＋浓度差)H＋H＋梯度(H＋浓度差)3．8∶94．叶绿体可合成ATP水的光解5．反应时间同位素示踪法CO2→C3→C5、C6二、1．不能。因为在黑暗条件下不能进行光反应，暗反应缺少光反应提供的NADPH和ATP。2．18O可在释放的O2中检测到。3．14CO2→14C3→(14CH2O)。4．C3下降，C5上升。【随堂检测】1．解析：鲁宾和卡门用Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))O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，通过检测，光合作用产生的O2全部来源于水。答案：C2．解析：题图表示光合作用的暗反应阶段，其反应场所是叶绿体基质，该过程在有光和无光条件下均能进行，但需要多种酶催化、充足的CO2、光反应提供的NADPH、ATP及适宜的温度等条件，适当提高温度可以提高酶的活性，加快反应速率，但超过一定的温度范围，提高温度会使酶的活性降低，反应速率减慢。答案：B3．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NADPH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：A4．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；60s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：A5．解析：光反应利用光能将水分解，释放O2，同时合成ATP，暗反应消耗ATP将三碳化合物还原。图中O2相对含量降低，表明光反应减弱，而光反应减弱不会导致ATP相对含量增加，应是暗反应消耗的ATP减少，导致ATP积累，从而限制了光反应，导致O2含量下降，由此可推测应是CO2供应减少。答案：C探究点二【师问导学】一、2．在一定范围内，随着光照强度增强，光合作用强度增强，超过一定范围，随着光照强度增强，光合作用强度不再变化3．(1)不同光照强度调节台灯与实验装置的距离(或台灯瓦数)光合作用强度叶片浮起数量叶片大小、溶液的量等保持一致(3)越少4．越多5．增强二、1．台灯发光同时也会使温度发生改变，在台灯与烧杯之间加盛水玻璃柱排除温度对实验现象的影响。2．不可以。叶片太少，不能排除偶然性。【随堂检测】1．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所示的叶片最先浮起来。答案：C2．解析：叶片浮出水面的原因是叶片进行光合作用，产生的气体使叶片密度减小而浮在水面上，A错误；叶片浮出水面的原因是叶片进行光合作用，产生的O2积累附着在叶片上使叶面上浮，B错误，C正确；溶液内不会产生过多的CO2，NaHCO3溶液的作用是保持容器内CO2的浓度稳定，D错误。答案：C探究点三【师问导学】1．(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。可以通过适当调整温度和增加CO2浓度等措施增加光合作用强度。(4)A点下移，B点右移。(5)c、d、e、f。2．(1)固定的CO2制造的有机物量(2)光照强度光ATP、NADPH(3)气孔部分关闭，CO2吸收量减少CO2固定(4)减少(5)适当遮阴【随堂检测】1．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：D2．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℃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：