1、第3课时 光合作用原理的应用A级基础达标练一、选择题1光合作用与化能合成作用的相似点是(C)A都以太阳能作为能源B都需要环境中的物质氧化释放能量C都能将无机物转变成有机物D都是高等生物的代谢类型解析：进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养生物。两者的共同点是都能将外界环境中的无机物转变成储存着能量的有机物来维持自身的生命活动；区别是光合作用利用光能，化能合成作用利用的是外界物质氧化分解时释放的化学能。2研究光照强度和光合作用的关系，得到如图曲线，下列叙述错误的是 (D)AA点时植物只进行呼吸作用BB点光照强度下光合速率等于呼吸速率CD点光合速率达到最大DDE段的限制因素是光照强度解析：在A点
2、，对应的光照强度为0，植物只进行呼吸作用，A正确；在B点即光补偿点时，光合速率与呼吸速率相等，B正确，据图可知，D点以后，CO2吸收速率不再变化，表示净光合速率不再发生变化且最大，根据光合速率净光合速率呼吸速率，而呼吸速率不会随着光照强度的变化而变化，因此，D点光合速率达到最大，C正确；D点已经达到光的饱和点，因此D点以后即DE段的限制因素不再是光照强度，而是光照强度之外的其他因素，如温度、CO2浓度等，D错误。3生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用速率并未随之增加，主要限制因素是(B)A呼吸作用和暗反应B光反应C暗反应D呼吸作用解析：光合作用的影响因素有很多，如光照、二
3、氧化碳浓度、水、矿质元素等。提高CO2浓度，在弱光下，光反应过程中所产生的NADPH和ATP减少，就会影响暗反应的进行，因而光合作用速率不会随之增加。4下列有关细胞呼吸和光合作用原理在生产和生活中的应用，正确的是(C)A给花盆松土通气是为了促进根细胞进行无氧呼吸B慢跑等有氧运动可增加酒精在肌细胞中的积累C阴天时可增加人工光照来保证大棚作物产量D新疆葡萄含糖量高的主要环境因素是昼夜温差小解析：给花盆松土通气，保证土壤中有较多的氧气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，A错误；慢跑等有氧运动可以促进有氧呼吸，避免肌细胞无氧呼吸积累乳酸，防止肌肉酸痛，B错误；阴天光
4、照不足，可通过增加人工光照来增加光合作用强度，以保证大棚作物产量，C正确；新疆葡萄含糖量高的主要环境因素是昼夜温差大，积累的有机物多，D错误。5光合作用和细胞呼吸都会产生H，下列有关H的叙述，正确的是(C)A二者产生的H实质上是同一种物质B光合作用中，H是在叶绿体基粒中将C3还原为糖类等有机物C有氧呼吸中，H是在线粒体内膜上与氧结合形成水D二者产生H的过程均发生在膜上解析：光合作用过程产生的H是指还原型辅酶II(NADPH)，呼吸作用过程产生的H是指还原型辅酶I(NADH)，不是同一种物质，A错误；光合作用中，H是在叶绿体基质中将C3还原为糖类等有机物，B错误；有氧呼吸第三阶段，H与氧结合形成
5、水，发生在线粒体内膜上，C正确；光合作用的光反应阶段产生H，发生在类囊体薄膜上，细胞呼吸产生H的场所有细胞质基质和线粒体基质，D错误。6以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图所示。下列分析正确的是(A)A光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等B光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等解析：A项正确：光照条件下CO2的消耗量应为CO2吸收量与CO2释放量之和，35 时消耗量为3.003.506.5
6、0(mg/h)，30 时为3.503.006.50(mg/h)，因此35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等。B项错误：图中可见在25 时CO2吸收量最大，故25 时植物积累的有机物的量最多。C项错误：25 时，光合作用中CO2的消耗量应为3.752.256.00(mg/h)，而30 、35 时都为6.50 mg/h。D项错误：图中两曲线的交点应表示光合作用积累的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等。故选A。二、非选择题7某科研小组对大棚种植的番茄进行遮光50%处理，测定番茄与光合作用相关指标在一个白天内的变化如下图。请据图回答：(1)叶绿素可以利用的可见光主要是 红光、蓝紫光 。(2)
7、BC段与EF段光合作用速率均下降，限制光合作用的因素分别是 CO2浓度 、 光照强度 。 (3)F点时，番茄叶肉细胞产生ATP的场所有 细胞质基质、线粒体、叶绿体 ；此时CO2的生成与消耗的具体场所分别是 线粒体基质 、 叶绿体基质 。解析：(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。(2)BC段光合速率下降的原因是二氧化碳浓度下降，EF段光合速率下降的原因是光照强度下降。(3)F点，CO2吸收速率为0，说明番茄光合作用和呼吸作用速率相等，能产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质。有氧呼吸第二阶段生成二氧化碳，场所是线粒体基质，暗反应阶段消耗二氧化碳，场所是叶绿体基质。B级合格达标练一、选择题1如
8、图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是(B)A该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响B加入NaHCO3溶液是为了吸收呼吸作用释放的CO2C拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度D若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的呼吸作用解析：分析题图，该实验的自变量是不同单色光，因变量是释放的O2的量(代表光合作用强度)，故实验目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响，A正确；加入NaHCO3溶液是为光合作用提供CO2，B错误；相同条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，因此拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度
9、高于单色光下O2浓度，C正确；若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的呼吸作用强度，D正确。2科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图。请据图判断下列叙述不正确的是(D)A光照强度为a时，造成曲线和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，造成曲线和光合作用强度差异的原因是温度不同C光照强度为ab时，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高D光照强度为ac时，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高解析：据图分析，光照强度为a时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同，A正确；据图分析，光照强度为 b 时，造成曲线 I和光合作用强
10、度差异的原因是温度的不同，B正确；据图分析，光照强度为ab时，曲线 I、光合作用强度随光照强度升高而升高，C正确；光照强度为ac时，光合作用强度已达最大值，不再随光照强度升高而升高，D错误。3取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示。下列叙述错误的是(B)A装置内增加的氧气来自水B光照强度为a时，光合作用停止C丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低D该图反映了光合作用强度与光照强度的关系解析：光合作用光反应阶段主要发生ATP
11、的合成和H2O的光解，其中H2O光解为NADPH和O2；光照强度为a时，O2增加量少，但光合作用仍进行；若装置中氧含量增加，说明光合作用正在进行；丙组产生O2量最多，消耗的CO2量最多，因此，丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低。4将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10 、20 的温度条件下分别置于5 klx光照、10 klx光照和黑暗条件下的光合作用强度和呼吸作用强度，结果如图。据图所作出的推测，正确的是(A)A该叶片在20 、10 klx的光照下，每小时光合作用固定的CO2量是8.25 mgB该叶片在5 klx光照下，10 时单位时间内积累的有机物比20 时少C该叶片在1
12、0 、5 klx的光照下，每小时光合作用所产生的O2量是3 mgD通过实验可知，该叶片单位时间的净光合作用量与温度和光照强度均呈正相关解析：根据题意和图示分析可知，甲图O2吸收量反映的是呼吸作用量，黑暗环境中在10 、20 的温度条件下，2 h的O2吸收量分别是1 mg和 2 mg。乙图O2释放量代表净光合作用量。在20 、10 klx光照下，经过2 h，释放的O2量为10 mg，加上呼吸作用消耗的2 mg，可以得出该条件下每小时光合作用产生的O2量是6 mg，根据光合作用反应式可知，该条件下每小时光合作用固定的CO2量是644328.25(mg)，A正确；分析乙图，在5 klx光照下，10
13、时单位时间内释放的O2量比20 时多，因此该叶片在5 klx光照下，10 时单位时间内积累的有机物比20 时多，B错误；在10 、5 klx的光照下，经过2 h，释放的O2量为6 mg，加上呼吸作用消耗的1 mg，可以得出该条件下每小时光合作用产生的O2量是3.5 mg, C错误；仅就图中曲线而言，不能得出净光合作用量与温度和光照强度均呈正相关的关系，D错误。5(不定项)(2021湖南省隆回县高一期末)在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，以下有关说法错误的是 (AD)光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx)光饱和时光照强度(klx)
14、光饱和时CO2吸收量(mg/h100 cm2)黑暗条件下CO2释放量(mg/h100 cm2)A植物13115.5B植物393015A与B植物相比，A植物是在强光照条件下生长的植物B当光照强度超过9 klx时，B植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗反应跟不上光反应C当光照强度为9 klx时，B植物的总光合速率是45 mg CO2/100 cm2叶小时D当光照强度为3 klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为4 mg CO2/100 cm2叶小时解析：光合速率与呼吸速率相等时，A植物的光照强度比B植物的光照强度小，A植物是在弱光条件下生长的植物，A错误；B植物的光合作用的光饱和
15、点为9 klx，如果再增加光照强度，也不会影响光合作用速率，因为此时影响光照强度的因素是二氧化碳浓度或温度等，B正确；总光合速率净光合作用速率呼吸作用速率。当光照强度为9 klx时，B植物的总光合速率301545 mg CO2/100 cm2叶小时，C正确；当光照强度为3 klx时，A植物固定的二氧化碳的量为115.516.5 mg CO2/100 cm2叶小时，而B植物此时光合速率等于呼吸速率，固定的二氧化碳的量为15 mg/100 cm2小时。故两者固定的二氧化碳的差值16.5151.5 mg CO2/100 cm2叶小时，D错误。6(不定项)下图表示在夏季晴朗的白天，某植物处于密闭、透光
16、但原料充足的环境下所测得的某些物质的变化情况。下列叙述正确的是(ABC)A图A曲线可表示O2浓度的变化B图B曲线可表示CO2浓度的变化C图A曲线可表示植株重量的变化D图B曲线可表示土壤中矿质元素量的变化解析：夏季晴朗的白天，某植物处于密闭、透光但原料充足的环境下，植物开始只能进行呼吸作用，所以氧气和有机物的含量都下降，二氧化碳的浓度增加；6点到18点之间光合作用大于呼吸作用，所以氧气和有机物的含量都增加，二氧化碳浓度降低；之后光合作用小于呼吸作用，氧气和有机物又减少，二氧化碳的浓度又增加，因此图A曲线可表示O2浓度和植株重量的变化，A、C正确；图B曲线表示CO2浓度的变化，B正确；图B曲线不能
17、表示土壤中矿质元素量的变化，D错误。二、非选择题7进行光合作用的植物细胞在光照和高O2含量与低CO2含量情况下进行的生化过程如下图所示，科学家将这一过程称为光呼吸，以区别于黑暗环境中的细胞呼吸。现以小麦细胞为研究材料，请结合所学知识，回答下列相关问题：(1)小麦在黑暗环境中进行细胞呼吸的场所是 细胞质基质和线粒体 。如果将空气中的氧标记成18O2,18O首先出现在 水 (填物质名称)中。(2)光呼吸与光合作用暗反应相比，两者均利用了 C5 作为原料；除图中所示物质及酶外，暗反应生成最终产物还需要 NADPH和ATP (填物质名称)的参与。(3)为探究光呼吸的产物与场所，请利用同位素标记法设计实
18、验，简要写出实验思路和预期实验结果。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组) 实验思路：甲组，将小麦细胞置于光照较强和C18O2浓度较高的环境中培养一段时间后，检测18O出现的场所及物质；乙组，将小麦细胞置于光照较强和18O2浓度较高的环境中培养一段时间后，检测18O出现的场所及物质。预期实验结果：甲组中的18O出现在叶绿体基质中，在糖类中可检测到18O；乙组中的18O出现在线粒体和叶绿体基质中，在CO2和糖类中均可检测到18O。 解析：(1)小麦在黑暗环境中进行细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；如果将空气中的氧标记成18O2，O2参与有氧呼吸第三个阶段产生水，因此18O首先出现在水中。(2)根据题图分析可知，光呼吸和暗反应都利用了C5为原料，暗反应除需要CO2、酶等条件外，还需要光反应提供的NADPH 和ATP的参与。(3)探究光呼吸的产物与场所的实验思路：甲组，将小麦细胞置于光照较强和C18O2浓度较高的环境中培养一段时间后，检测18O出现的场所及物质；乙组，将小麦细胞置于光照较强和18O2浓度较高的环境中培养一段时间后，检测18O出现的场所及物质。预期实验结果：甲组中的18O出现在叶绿体基质中，在糖类中可检测到18O；乙组中的18O出现在线粒体和叶绿体基质中，在CO2和糖类中均可检测到18O。7