人教版高中生物必修1课时作业5-4-3光合作用原理的应用和化能合成作用

课时分层作业(二十)光合作用原理的应用和化能合成作用(建议用时：40分钟)题组一影响光合作用的因素及应用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A[植物鲜重中含量最多的是水，植物体内的水主要从土壤吸收获得。]2．冬季，利用温室种植蔬菜时，不利于提高蔬菜作物产量的措施是()A．调控昼夜温差 B．阻止空气流通C．补充人工光照 D．调控温室湿度B[温室是密闭的，随着光合作用的进行，CO2浓度不断降低，因此阻止空气流通不利于蔬菜生长。]3．为提高温室大棚中蔬菜的产量，应采取的正确措施是()A．在白天和夜间都应适当降温B．在白天和夜间都应适当提高温度C．在夜间适当提高温度，在白天适当降温D．在白天适当提高温度，在夜间适当降温D[植物在白天进行光合作用和细胞呼吸，在夜间只进行细胞呼吸。白天适当提高温度可以增强光合作用，夜间适当降温可以减少细胞呼吸对有机物的消耗，从而使有机物的积累增多，产量提高。]4．为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量，可采取的措施不包括()A．增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，以增大光合作用面积B．增加温室中CO2浓度，以提高光合作用效率C．适当增加光照时间，提高光能利用率D．制作温室的薄膜改成绿色薄膜D[增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，这样可以增大光合作用面积，提高产量；在一定范围内，增加CO2浓度可以提高光合作用效率，因此为了增产可适当增加温室中CO2浓度；适当增加光照时间，可提高光能利用率，提高产量；植物叶片对绿光的吸收量最少，因此制作温室的薄膜不能改成绿色薄膜，否则会减产。]5.如图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用合成量随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件。结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是()A．适当提高温度 B．增大光照强度C．适当增加CO2浓度 D．增加酶的数量C[此时温度已经是最适温度，所以再提高温度会使酶的活性降低，光合作用速率会降低；B点是光照的饱和点，此时光照不是限制光合作用的因素；CO2的浓度为0.03%，相对较低，所以增加CO2浓度会提高光合作用的速率；酶的数量属于内因。]6．图甲表示某绿色植物进行光合作用的示意图，图乙为外界因素对光合作用影响的关系图。请分析回答：图甲图乙(1)图甲中a、b两个生理过程发生的场所是____________，若适当提高CO2浓度，短时间内图中C的含量变化是________。(2)图甲中物质D为________________，D的生成量可代表光合作用的强度。除此外，下列哪些选项也能够代表光合作用强度？________。A．O2的释放量 B．C3的量C．C5的量 D．CO2的吸收量(3)经研究发现，该植物夜晚虽然能吸收CO2，却不能合成D，原因是________________________________________________。(4)在电子显微镜下观察，可看到叶绿体内部有一些颗粒，它们被看作是叶绿体的脂质仓库，其体积随叶绿体的生长而逐渐变小，可能的原因是_______________________________________________________________________________________________。(5)图乙中，如果X代表土壤中Mg2＋浓度，则X可通过影响____________________的合成来影响光合速率；如果X代表CO2的含量，则X主要通过影响______________的产生来影响光合速率。[解析]图中A是C5，B是C3、C是[H]、D为光—有机物，O2的释放量和CO2的吸收量的变化趋势和有机物的变化趋势是一致的，都可作为光合作用进行状况的反应指标；而C3的总量和C5的总量在条件不变的情况下不发生变化；Mg2＋是合成叶绿素的主要元素，Mg2＋的缺少会影响光合速率。[答案](1)叶绿体基质下降(2)(CH2O)(或有机物、糖类)AD(3)没有光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和ATP(4)颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构(5)叶绿素(或色素)三碳化合物(C3)7．下图为某兴趣小组探究影响光合速率的因素与光合速率之间的关系时绘制的曲线图。请回答下列相关问题：(1)该实验探究的因素中可直接影响NADPH生成的是__________。图中在光照强度O～P点限制光合速率的环境因素主要是________________________。(2)若在图乙中高浓度CO2的条件下，Q点的光照强度瞬间改为P点的光照强度，则短时间内叶绿体中C3含量增加的原因是____________________________________________________________________________________________________________。(3)绘制图示曲线的数据__________(填“能”或“不能”)直接测量，原因是_________________________________________。[答案](1)光照强度光照强度(2)光照强度减弱，导致光反应产生的[H]和ATP减少，C3的还原速率减慢；同时CO2的固定仍正常进行(3)不能图示反映的是总光合速率，而有光时测得的是净光合速率(合理即可)题组二化能合成作用8．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A[硝化细菌是需氧自养型生物，其能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3，A正确；化能合成过程不需要光合色素吸收光能，B错误；硝化细菌属于自养型生物，C错误；该过程合成有机物的原料是无机物，即CO2和H2O，D错误。]9．科学家发现，深海冷泉生态系统(最深可达9000多米)具有独特的生物多样性、极高的生物密度等特点，其能量的输入主要依靠()A．绿色植物的光合作用 B．动物的同化作用C．原核生物的化能合成作用 D．微生物的分解作用C[深海冷泉生态系统没有光照，能量的输入依靠生物的化能合成作用。]题组三探究环境因素对光合作用的影响10．将生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理(见下图及图注)。这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是()ABCDC[光合作用的正常进行需要光、二氧化碳和水的参与，无光条件下植物的光合作用不能进行，也就不能产生氧气，因而叶片不能上浮，故将选项B和D排除掉；在选项A和C中，A中是煮沸过的自来水，其中二氧化碳的含量少，相比之下C中二氧化碳含量多，光合作用相对旺盛，故产生的O2C11．某兴趣小组利用绿叶和黄叶两种青菜叶片为实验材料，探究光照强度对光合作用的影响，结果如下表，下列推测不合理的是()光照强度7min内叶圆片上浮的数量绿叶黄叶A10B30C51A.环境温度属于无关变量，对实验结果无明显影响B．青菜叶叶圆片上浮的数量与叶绿素的含量有关C．相同光照强度下，绿叶光合作用强度高于黄叶D．该实验可证明光合作用的强度受内外因素的影响A[环境温度属于无关变量，无关变量影响实验结果，实验中要控制无关变量相同且适宜。]12．为探究影响黑藻光合作用强度的环境因素，某小组设计了如下“迷你实验”装置，回答下列问题。(1)在可乐瓶里加入100g黑藻，然后加入0.01g/mL碳酸氢钠溶液至满，将②⑤夹紧，④松开，在适宜光照等条件下，可通过测定________来定量表示净光合速率，依据的原理是________。(2)用该装置探究二氧化碳浓度对光合作用强度影响时，随着碳酸氢钠溶液浓度的增加，直接影响光合作用过程的________阶段，导致净光合速率变化的趋势是________。(3)利用该装置，还可以探究________(答出两点即可)对黑藻光合作用强度的影响。[解析](1)在适宜光照条件下，植物的光合速率大于呼吸速率，因此植物释放出的氧气可使可乐瓶中液体排出到量筒中，通过测定单位时间内收集到的液体体积可定量表示净光合速率。(2)碳酸氢钠为光合作用提供二氧化碳，二氧化碳参与光合作用的暗反应，随着碳酸氢钠溶液浓度的增加，净光合速率先随着二氧化碳浓度的增加而增大，因为受光及温度等因素的限制，增大到一定值后会趋于稳定，当碳酸氢钠浓度过高后，会影响植物吸水甚至植物会出现失水现象，则会引起光合速率降低。(3)影响光合速率的外界因素有二氧化碳、温度、光照强度等，因此利用该装置，除了探究二氧化碳浓度对光合作用强度影响，还可以探究光照强度、光质、温度等对黑藻光合作用强度的影响。[答案](1)单位时间内收集到的液体体积适宜光照等条件下，黑藻光合速率大于呼吸速率，释放的氧气使可乐瓶中液体排出到量筒中(2)暗反应先增加趋于稳定后再降低(3)光照强度、光质、温度等13．将某植物的叶肉细胞放在含低浓度NaHCO3的培养液中，并用石蜡油覆盖液面。先照光一段时间，然后在相同光照强度下的不同时间测定叶肉细胞的光合作用强度。下列示意图中能正确反映测定时间与光合作用强度关系的是()ABCDC[用石蜡油覆盖液面，即隔绝了空气(无CO2进入)，在含低浓度NaHCO3的培养液中，随着光合作用的进行，培养液中的CO2越来越少，阻碍了光合作用暗反应的进行，出现C图所示的曲线。]14．如图为某农作物光合速率随土壤水分减少的日变化曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、8、15天测得的数据。若光照强度的日变化相同，则据图分析，下列叙述错误的是()A．在水分充足时该农作物光合作用没有出现“午休”现象B．曲线Ⅱ波谷的形成与气孔有关C．适时进行灌溉可以缓解该农作物光合作用的“午休”程度D．导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是土壤含水量D[分析题图，自变量是土壤含水量、光照强度，因变量是光合速率。由题干信息“曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、8、15天测得的数据”及分析曲线图可知，在水分充足时(如降雨后第2天)该农作物光合作用没有出现“午休”现象，A项正确；由曲线图可知，曲线Ⅱ双峰的形成与光照强度的变化有关，波谷的形成是由光照过强导致气孔关闭，进而固定的CO2减少引起的，即曲线Ⅱ波谷的形成与气孔有关，B项正确；经上述分析可知，在水分充足时该农作物光合作用没有出现“午休”现象，故适时进行灌溉可以缓解农作物光合作用的“午休”程度，C项正确；导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是光照强度，导致曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应光合速率不同的主要因素是土壤含水量，D项错误。]15．科研人员利用温室栽培作物进行了探究实验，结果如图所示，回答下列问题：(1)本实验的自变量是__________________。由实验结果可知，该作物光合作用相关酶活性的最适温度在__________℃之间。(2)当CO2浓度低于0.06%时，暗反应中__________的生成速率限制了光合作用速率。(3)与20℃相比，温度为10℃时，增加CO2浓度对提高光合作用速率的效果__________(填“显著”或“不显著____________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)分析曲线图可知，本实验的自变量是温度和CO2浓度。由实验结果可知，四种温度相比，30℃比较适宜，因此该作物光合作用相关酶活性的最适温度在20～40℃之间。(2)当CO2浓度低于0.06%时，二氧化碳浓度是限制光合速率的主要因素，二氧化碳参与光合作用暗反应中二氧化碳的固定并产生三碳化合物，即暗反应中三碳化合物(或C3)的生成速率限制了光合作用速率。(3)与20℃相比，温度为10℃时，增加CO[答案](1)温度和CO2浓度20～40(2)三碳化合物(或C3)(3)不显著10℃时酶活性较对环境条件对光合速率影响的分析不清16．在下列四组实验条件下，测定了不同光照强度对光合速率的影响，结果如曲线图所示。①0.1%CO2,30℃；②0