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2019-2020年高中生物 第四章 第20課時 光合作用（二）課時作業(yè)（含解析）蘇教版必修1 目標導航　1.概述光合作用的過程。2.舉例說明影響光合作用的環(huán)境因素。 一、光合作用的過程 1．光合作用的過程 (1)光反應階段 ①條件：________________。 ②場所：________________。 ③物質(zhì)變化 ④能量變化：________________________。 (2)暗反應階段 ①條件：________________。 ②場所：________________。 ④能量變化：ATP中活躍的化學能→(CH2O)中________________。 2．光合作用反應式：__________________________________________ 二、影響光合作用的環(huán)境因素 1．寫出影響光合作用的環(huán)境因素：____、________、______等。 2．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要通過________________、________________和________________________途徑提高光能利用率。 知識點一　光合作用的過程 1．如圖表示某植物體內(nèi)的某些代謝過程，據(jù)圖回答下列問題： (1)③過程為________________，②過程為______________，①過程進行的場所是__________________。 (2)在此過程中可以產(chǎn)生還原氫的有________(填圖中數(shù)字)，需要消耗還原氫的是________(填圖中數(shù)字)。 (3)假如白天突然中斷了二氧化碳的供應，則C5的含量會________。 (4)適當?shù)臏囟葪l件下，測定該植物葉片在不同光照條件下的光合作用速度，結(jié)果如下表。表中負值表示二氧化碳釋放量，正值表示二氧化碳吸收量。 光照強度(klx) 2.0 4.0 6.0 8.0 9.0 10.0 光合作用速度 [CO2mg/ (100 cm2h)] －2.0 2.0 6.0 10.0 12.0 12.0 光照強度在0～9 klx范圍內(nèi)，光合作用速度主要受____________影響；超過9 klx時，光合作用速度主要受________________影響。當光照強度為8 klx時，葉綠體中ADP的移動方向為______________________________________。 知識點二　影響光合作用強度的環(huán)境因素 2．科學家在兩種二氧化碳濃度和兩個溫度條件下，研究了不同光強度對黃瓜光合速率的影響，實驗結(jié)果如圖所示，以下相關敘述中不正確的是 (　　) A．從圖中曲線可以看出，在溫度較高或二氧化碳濃度較高的情況下，光強度對光合速率的影響比較顯著 B．從圖中曲線可以看出，環(huán)境因素中的溫度、二氧化碳濃度或光強度的降低都能減弱光合作用 C．從圖中曲線變化情況看，無法確定黃瓜光合速率的最適溫度 D．從圖中曲線可以看出，溫度從20℃升高到30℃比二氧化碳從低濃度到高濃度對光合速率的促進作用更顯著 基礎落實 1．葉綠體是植物進行光合作用的場所。下列關于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是 (　　) A．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi) B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中 C．CO2的固定過程發(fā)生在類囊體膜上 D．光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在基質(zhì)中合成的 2．光合作用可分為光反應和暗反應兩個階段。下列有關敘述正確的是 (　　) A．光反應不需要酶，暗反應需要酶 B．光反應消耗水，暗反應消耗ATP C．光反應固定CO2，暗反應還原CO2 D．光反應儲存能量，暗反應釋放能量 3．在葉綠體中，[H]和ADP的運動方向是 (　　) A．[H]和ADP同時由類囊體膜向葉綠體基質(zhì)運動 B．[H]和ADP同時由葉綠體基質(zhì)向類囊體膜運動 C．[H]由類囊體膜向葉綠體基質(zhì)運動，ADP的運動方向正好相反 D．ADP由類囊體膜向葉綠體基質(zhì)運動，[H]的運動方向正好相反 4．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，合理密植有助于提高單位面積農(nóng)作物的產(chǎn)量，其主要原因是 (　　) A．充分利用陽光 B．充分利用土壤肥力 C．充分利用土壤水分 D．增加了植株的數(shù)目 5．自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物的根本區(qū)別在于 (　　) A．能否進行有氧呼吸 B．能否進行化能合成作用 C．能否進行光合作用 D．能否將外界無機物合成自身有機物 6．將小球藻培養(yǎng)液放在明亮處一段時間后，向其中滴加酚酞指示劑(遇堿變紅)，培養(yǎng)液變?yōu)榧t色；若將此培養(yǎng)液分為兩份，一份放在暗處，一份放在明處，結(jié)果放在明處的仍為紅色，而放在暗處的又恢復為原色，其原因是 (　　) A．光合作用產(chǎn)生了O2 B．細胞呼吸產(chǎn)生了CO2 C．光合作用消耗了O2 D．光合作用消耗了CO2 7．下列關于光合作用的敘述中，錯誤的 (　　) A．水的光解發(fā)生在葉綠體基粒的類囊體膜上 B．光反應和暗反應都需要有許多酶參與催化 C．光合作用的暗反應階段需要在黑暗處進行 D．溫度降到0℃，仍有植物能進行光合作用 能力提升 8．如圖是夏季晴朗的一天中，某綠色植物體內(nèi)C3和C5兩種化合物相對含量的變化曲線圖，有人據(jù)圖做出了如下分析和判斷，其中正確的是 (　　) A．m表示C5，因為夜間葉綠體不能產(chǎn)生ATP和[H]，C5因缺少ATP不能與CO2結(jié)合而積累 B．在5～9時，光合作用的最大限制因子是溫度，11～15時最大的限制因子是光照和CO2 C．16～20時兩種物質(zhì)含量變化的主要原因是環(huán)境因素的改變引起植物氣孔開放和ATP、[H]生成減少 D．環(huán)境因素的變化引起植物呼吸作用增強產(chǎn)生較多的CO2是16～20時兩種物質(zhì)含量變化的主要原因 9．如圖所示為葉綠體中色素蛋白等成分在膜上的分布。在圖示結(jié)構(gòu)上 (　　) A．生物膜為葉綠體內(nèi)膜 B．可完成光合作用的全過程 C．發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是光能→電能→化學能 D．產(chǎn)生的ATP可用于植物體內(nèi)的各項生理活動 10．如圖所示為研究光照強度和CO2濃度對某植物光合作用速率的影響。下列有關敘述中不正確的是 (　　) A．曲線中a點轉(zhuǎn)向b點時，葉綠體中C3濃度升高 B．曲線中b點轉(zhuǎn)向d點時，葉綠體中C5濃度升高 C．在一定范圍內(nèi)增加光照強度和CO2濃度，有利于提高光合作用強度 D．曲線中c點產(chǎn)生的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量 11．為了探究光合作用，生物小組的同學把菠菜葉磨碎，分離出細胞質(zhì)基質(zhì)和全部葉綠體。然后又把部分葉綠體磨碎分離出基粒和葉綠體基質(zhì)，分別裝在四支試管內(nèi)(如圖所示)，并進行光照。問：哪一支試管能檢測到光合作用光反應階段的過程并且檢測不到暗反應階段的過程 (　　) 12．在正常條件下進行光合作用的某植物，當突然改變某條件后，即可發(fā)現(xiàn)其葉肉細胞內(nèi)五碳化合物含量突然上升，則改變的條件是 (　　) A．停止光照 B．停止光照并降低二氧化碳濃度 C．升高二氧化碳濃度 D．降低二氧化碳濃度 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 綜合拓展 13．下圖中甲圖表示植物光合速率受光照強度影響的變化曲線，乙圖表示植物在不同外界環(huán)境條件下，光合速率受CO2濃度影響的變化曲線。據(jù)圖回答問題： (1)乙圖中，a點對應條件下，葉肉細胞中C3含量______于b點；c點對應條件下，葉肉細胞中C5含量__________于b點；結(jié)合甲圖信息，d點對應條件下，葉肉細胞中C5含量______于c點。 (2)根據(jù)甲圖信息，乙圖中的n線與k線應重合，而實際情況不是這樣的。寫出一個引起乙圖中陰影顯示的差距的主要外界因素是________。 (3)綜合上述分析，影響植物光合速率的因素包括________________________。 答案 課前預習 一、1.(1)①光、色素、酶?、陬惸殷w的膜上?、跦2O2[H]＋1/2O2　ADP＋PiATP?、芄饽堋鶤TP中活躍的化學能　(2)①[H]、ATP、酶?、谌~綠體基質(zhì)中 ③CO2＋C52C3　C3＋[H](CH2O)＋C5 ④穩(wěn)定的化學能　2.CO2＋H2O(CH2O)＋O2 二、1.光　CO2濃度　溫度　2.延長光照時間　增加光照面積　增強光合作用效率等 課堂應用 1．(1)二氧化碳的固定　C3的還原　細胞質(zhì)基質(zhì) (2)①④?、凇?3)增加　(4)光照強度　二氧化碳的濃度　從葉綠體基質(zhì)向類囊體膜上移動 解析　分析圖形可知，③過程為二氧化碳的固定，②過程為C3的還原，需要消耗還原氫。①④過程為有氧呼吸的第一、第二階段，都能產(chǎn)生還原氫，其中①過程的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。X物質(zhì)為C3，Y為丙酮酸。分析表中數(shù)據(jù)可知：在0～9 klx范圍內(nèi)，光合作用速度隨光照強度的增大而增大，此時主要受光照強度的影響；超過9 klx時，光照強度增大而光合作用速度不再增大，此時主要受二氧化碳濃度的影響。ADP在光合作用的暗反應階段葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生，而ADP主要用于ATP的合成，此過程在光反應階段葉綠體類囊體膜上進行，因此光合作用過程中ADP的移動方向為從葉綠體基質(zhì)向類囊體膜上移動。 知識鏈接　光合作用光反應階段和暗反應階段的比較 　　階段 項目　　 光反應階段 暗反應階段 所需條件 必須有光、酶 有光無光均可、酶 進行場所 基粒類囊體膜上 葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中 物質(zhì)變化 ①水的分解 H2O[H]＋O2 ②ATP的形成 ADP＋Pi＋能量ATP ①CO2的固定 CO2＋C52C3 ②C3的還原 2C3C6H12O6 能量轉(zhuǎn)換 光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和[H]中活躍的化學能 ATP和[H]中活躍的化學能轉(zhuǎn)化為糖類中穩(wěn)定的化學能 聯(lián)系 物質(zhì)聯(lián)系：光反應階段產(chǎn)生的[H]，在暗反應階段用于還原C3 能量聯(lián)系：光反應階段生成的ATP和[H]，在暗反應階段中將其儲存的化學能釋放出來，還原C3形成糖類，活躍的化學能則轉(zhuǎn)化為糖類中的化學能 2.D　[本題的解題關鍵是：在二氧化碳濃度相同的情況下，比較溫度對光合速率的影響，或在溫度相同的情況下，比較二氧化碳濃度對光合速率的影響。據(jù)圖可知：溫度較高或二氧化碳濃度較高的情況下，光合速率隨光強度的變化比較顯著，A正確。從單一變量角度分析，降低溫度、二氧化碳濃度或光強度中的任一因素都會降低光合速率，B正確。圖中只涉及兩個溫度，無法確定黃瓜光合速率的最適溫度，C正確。從圖中曲線可以看出，二氧化碳從低濃度到高濃度比溫度從20℃升高到30℃對光合速率的促進作用更顯著，故D錯。] 方法點撥　影響光合作用的多種因素的解題規(guī)律 對于光合作用的影響因素及應用的考查，題型多為運用坐標曲線圖展現(xiàn)影響光合作用的因素，同時兼顧對不同種類植物光合曲線的理解與分析，以考查學生識圖能力及運用光合作用有關知識分析問題的能力。做題時要特別注意一些重要的知識點、曲線中重要的拐點等。如下圖所示，在斜線上升段某點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當在水平線段某點時，橫坐標所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可適當提高除橫坐標以外的其他因子。 課后作業(yè) 1．D　[葉綠體中的色素分布在類囊體膜上；色素吸收光能后，在類囊體膜上將水分解成[H]和O2；CO2從氣孔進入后，與C5結(jié)合生成C3的過程稱為CO2的固定，此過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；C3在[H]和ATP的參與下被還原生成有機物，此過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。] 2．B　[光反應進行的條件是需要水、光照、酶和色素，暗反應進行的條件是需要ATP、酶和[H]。] 3．C　[[H]在葉綠體類囊體膜上產(chǎn)生，在葉綠體基質(zhì)中被利用；ADP在葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生，在類囊體膜上被利用。] 4．A　[在一定面積的土地上，為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，應該讓陽光盡量多地照射到農(nóng)作物上，盡量少照射到空地上，并且要盡量避免農(nóng)作物互相遮光。這就是說種植農(nóng)作物既不能過稀，又不能過密，應該合理密植，使農(nóng)作物充分利用陽光進行光合作用，以達到提高單位面積農(nóng)作物的產(chǎn)量的目的。] 5．D　[自養(yǎng)生物能把外界無機物合成自身有機物；而異養(yǎng)生物只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。] 6．D　[將小球藻培養(yǎng)液放在明亮處，小球藻進行光合作用消耗CO2，pH升高，培養(yǎng)液呈堿性，指示劑仍為紅色；將小球藻培養(yǎng)液放在黑暗處，小球藻進行細胞呼吸放出CO2，pH降低，培養(yǎng)液呈酸性，紅色消失。] 7．C　[解此題首先應分析光反應和暗反應發(fā)生的場所及條件。水的分解發(fā)生在光反應階段，而光反應需要色素吸收光能，色素分布在類囊體膜上，因此水的分解發(fā)生在類囊體膜上。光反應中所發(fā)生的化學反應都需要許多酶的催化。光反應必須在光下進行，但暗反應不需要光，有沒有光都能進行。當溫度降到0℃時，仍有許多植物能進行光合作用。] 8．C　[必須先讀懂兩條形態(tài)相似、變化相反曲線的意義，運用光合作用過程中物質(zhì)、能量及影響因素等方面的規(guī)律審題，進行綜合分析，才能正確做出選擇。題干提示兩條曲線是關于光合作用過程中，兩種化合物相對含量的變化，因此，緊扣C3和C5相互轉(zhuǎn)化的條件和因果關系是解題的出發(fā)點。 早上有光照后，光反應產(chǎn)生的ATP和[H]增多，C3被還原而減少，C5則增多；傍晚光照減弱，光反應產(chǎn)生的ATP和[H]減少，C3增多，C5則減少，所以m表示C3，n表示C5。CO2的固定不需要ATP，在5～9時，光合作用的最大限制因子是光照而不是溫度，11～15時最大的限制因子不是光照，而是CO2。] 9．C　[由圖可知，該膜結(jié)構(gòu)上可完成光能的吸收和轉(zhuǎn)化過程，即該膜結(jié)構(gòu)為葉綠體類囊體膜，在這里可以完成光反應過程，能完成光能→電能→化學能為能量轉(zhuǎn)化，該過程所產(chǎn)生的ATP全部用于光合作用的暗反應。] 10．A　[當曲線中a點轉(zhuǎn)向b點時，光照強度增加，在其他條件不變時產(chǎn)生的[H]和ATP的量增加，C3的還原加快，CO2的固定不變，所以C3的濃度應該下降。當曲線中b點轉(zhuǎn)向d點時，光照強度不變，CO2濃度下降，CO2的固定下降，消耗的C5減少，而C5還在不斷地產(chǎn)生，所以C5的濃度升高。從圖中可以看出，在一定范圍內(nèi)，隨著光照強度和CO2濃度的增加，光合作用強度增加，所以C項正確。到達c點時， 在較高CO2濃度下，增加光照強度后，光合作用強度不變，說明其限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量。] 11．D　[光反應階段的場所是葉綠體類囊體膜；B、D中均有此結(jié)構(gòu)，所以能檢測到光反應的過程。而暗反應階段的場所是葉綠體基質(zhì)，在B、C中均能檢測到。綜合起來，D符合。] 12．D　[二氧化碳是暗反應進行的條件之一，如果二氧化碳減少，自然就不能順利地形成C3，已有的C3仍會通過C3的還原途徑而生成C5。這樣C3減少，C5形成后卻不能進一步轉(zhuǎn)變，于是就積累起來。] 13．(1)低　高　約等　(2)溫度　(3)光照強度、CO2濃度、溫度 解析　由反應式：CO2＋C52C3和2C3(CH2O)可知：一定范圍內(nèi)的CO2濃度增加可以使細胞中C3增加；一定范圍內(nèi)的光照增強會導致細胞內(nèi)C5增加。甲圖信息顯示：只考慮光照的影響，光照強度由n增加到k時，光合速率幾乎不變，而乙圖的變化應是光照之外的其他因素引起，比如溫度等。 思路導引　本題以曲線圖形式考查影響光合作用的因素(光照強度和CO2濃度)，考查同學們從圖示獲取信息的能力，以及運用光合作用過程分析解決問題的能力。乙圖涉及CO2濃度和光照強度兩個實驗變量，分析時要遵循單一變量原則。