高中生物 第4章 光合作用和細胞呼吸 第2節(jié) 光合作用（第3課時）影響光合作用的環(huán)境因素學(xué)案 蘇教版必修1

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第3課時　影響光合作用的環(huán)境因素 1．理解影響光合作用的環(huán)境因素。(重、難點) 2．光合作用原理的實踐應(yīng)用。 影響光合作用的環(huán)境因素 1．光照強度低時，植物光合速率低。光照強度增強，光合速率變大；光照強度進一步提高，光合速率增加幅度逐漸變小；光照強度超過一定值時，光合速率不再增加。 2．CO2是光合作用的原料之一。在一定范圍內(nèi)，植物光合速率隨著CO2濃度的上升而增加，達到某一定值后，增加CO2濃度，光合速率不再增加。 3．溫度影響酶活性，因而對光合速率也有明顯的影響。 (1)教材表4－3表明，不同植物光合作用的最適溫度不同，一般在25～30_℃左右。 (2)低溫下植物光合速率變低的原因主要是酶活性降低。 (3)高溫下光合速率變低的原因主要是高溫使植物失水過多，影響氣孔的開閉，減少了CO2進入細胞的量。 4．水和營養(yǎng)元素會直接或間接地影響植物光合速率。 (1)水是光合作用的原料，能直接影響植物光合速率。 (2)氮素可以促進葉片面積的增大和葉片數(shù)目的增多，從而增加光合面積，間接地影響植物光合速率。 5．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要通過增加光照面積、延長光照時間等途徑提高光能利用率。 探討：葉綠素是葉綠體中重要的色素，若葉綠素的合成受阻，將嚴重影響光合作用的進行。那么影響葉綠素合成的主要因素有哪些呢？試分析解釋之。 提示：(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。 (2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進而影響葉綠素的合成。低溫時，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。 (3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素無法合成，葉變黃。另外Fe是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉變黃。 探討：光照強度對光合作用強度的影響，分析曲線討論并回答： (1)A點時，光照強度為0，對應(yīng)的CO2來源于哪些生理過程？其釋放量的含義是什么？ 提示：A點時，光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，其單位時間內(nèi)釋放的CO2量，可表示此時的細胞呼吸速率。 (2)B點時，所對應(yīng)的CO2吸收量和釋放量為0，試分析此時光合速率與細胞呼吸速率的關(guān)系及B點的含義。 提示：B點時，細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合速率＝呼吸速率，此點為光補償點。 (3)C點時，CO2吸收量達到最高，請討論C點的含義并分析CO2吸收量達到最高前、后的主要限制因素分別是什么？ 提示：C點時，光合作用不再隨光照強度的升高而增加，對應(yīng)的光照強度稱之為光飽和點。CO2吸收量達到最高前的主要限制因素是光照強度，CO2吸收量達到最高后的主要限制因素是溫度和CO2濃度。 探討：CO2濃度對光合作用強度的影響，根據(jù)圖示分析： (1)分析E點的含義。 提示：E點表示進行光合作用的最低CO2濃度，稱為光合作用的補償點。 (2)描述曲線變化規(guī)律。 提示： 在一定范圍內(nèi)，植物光合速率隨CO2濃度的增加而加快；但達到一定濃度時，再增加CO2濃度，光合速率也不再增加。 影響光合作用的環(huán)境因素分析 (1)單因子 因素 原理 圖像 應(yīng)用 光照強度 影響光反應(yīng)階段，制約ATP及[H]的產(chǎn)生，進而制約暗反應(yīng) 欲使植物生長，必須使光照強度大于光補償點 溫室大棚適當增加光照強度可以提高光合速率 二氧化碳濃度 影響暗反應(yīng)階段，制約C3的生成 大氣中CO2濃度過低時(OA段)植物無法進行光合作用 ①大田中增加空氣流動，以增加CO2濃度，如“正其行，通其風” ②溫室中可增施有機肥，以增大CO2濃度 溫度 通過影響酶活性進而影響光合作用(主要制約暗反應(yīng)) ①大田中適時播種 ②溫室中，增加晝夜溫差，保證植物有機物的積累 必需礦質(zhì)元素 可通過所構(gòu)成的與光合作用相關(guān)的化合物對光合作用產(chǎn)生直接或間接影響，如K＋可影響光合產(chǎn)物的運輸和積累 ①合理施肥促進葉面積增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率 ②施用有機肥，有機肥被微生物分解后既可補充CO2又可提供各種礦質(zhì)元素 (2)多因子 圖像 含義 P點時，限制光合速率的因素應(yīng)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；Q點時，橫坐標所表示的因子不再是影響光合速率的因素，影響因素為坐標圖中所標示出的其他因子 應(yīng)用 溫室栽培時，在一定光照強度下，白天可適當提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當補充CO2，進一步提高光合速率；當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合作用速率 1．如圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響情況，除圖中所示因素外，其他因素均控制在最適范圍內(nèi)。下列分析錯誤的是(　　) 甲圖　　　　　　　　乙圖　　　 　　　丙圖 A．甲圖中a點的限制因素可能是葉綠體中酶的量 B．甲圖中與b點相比，a點葉肉細胞中C3的生成量多 C．圖中M、N點的限制因素是光照強度，P點的限制因素是溫度 D．丙圖中，隨著溫度的升高，曲線走勢將穩(wěn)定不變 【解析】　溫度通過影響酶的活性影響光合作用，在丙圖中，隨著溫度的進一步升高，曲線的走勢將下降。 【答案】　D 2．某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)研究了在適宜的溫度條件下，周圍環(huán)境中某些因素與植物光合作用的關(guān)系，并繪出下面各圖。請據(jù)圖分析回答下面的問題。 甲　　　　　　　　　　　　　　　　乙 丙　　　　　　　　　　　　　　　　丁 (1)如圖甲所示，即使CO2濃度超過B點，光合作用強度也不再增強，此時若增大________，光合作用強度還可繼續(xù)增強。 (2)如圖乙所示，B點為光飽和點，它代表的生物學(xué)含義是_______ _______________________________________________ _______________________________________________。 (3)分析比較圖丙和圖丁，可以得出的結(jié)論是_______________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________。 【解析】　圖甲、乙說明二氧化碳濃度和光照強度影響光合作用強度，甲圖中的B點是在一定條件(適宜溫度、一定光照強度)下，植物可利用的最大二氧化碳濃度，此時若使植物光合作用強度繼續(xù)增強，應(yīng)增大光照強度；圖乙中B點的生物學(xué)含義是在此光照強度條件下，光合速率開始達到最大值；圖丙、丁說明礦質(zhì)元素影響植物的光合作用強度，但兩圖反映出N、P對光合速率的影響存在差異。 【答案】　(1)光照強度 (2)在此光照強度條件下，光合速率開始達到最大值 (3)在一定范圍內(nèi)，隨著N、P元素吸收量的增多，光合速率加快；在同一光合速率條件下，該植物進行光合作用需要N元素的量比P元素多。 1．(2014海南高考)關(guān)于小麥光合作用的敘述，錯誤的是(　　) A．類囊體膜上產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng) B．夏季晴天光照最強時，小麥光合速率最高 C．進入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原 D．凈光合速率長期為零時會導(dǎo)致幼苗停止生長 【解析】　類囊體上產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng)，A正確；夏季晴天光照最強時，小麥葉片的氣孔關(guān)閉出現(xiàn)午休現(xiàn)象，導(dǎo)致光合作用的原料減少，小麥光合速率反而下降，B錯；進入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原，C正確；凈光合速率為零時，會導(dǎo)致幼苗停止生長，D正確。 【答案】　B 2．(2016威海模擬)右圖曲線Ⅰ表示黃豆在適宜溫度、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中光合作用速率與光照強度的關(guān)系。在y點時改變某條件，結(jié)果發(fā)生了如曲線Ⅱ所示的變化。下列分析合理的是(　　) A．與y點相比較，x點時葉綠體中C3含量低 B．在y點時，適當升高溫度可導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C．制約x點時光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D．制約z點時光合作用的因素可能是CO2濃度 【解析】　x點時，光照強度較弱，光反應(yīng)提供的[H]和ATP較少，C3化合物的濃度較y點時高；題目中已提到是在適宜溫度下測定的相關(guān)的關(guān)系，如果再提高溫度，會降低光合作用速率；制約x點時光合作用的因素主要是光照強度；在適宜溫度和較強光照強度條件下，提高CO2濃度可提高光合作用速率。 【答案】　D 3．圖1表示某地夏季一密閉大棚內(nèi)一晝夜間CO2濃度的變化。圖2中能正確表示e點時單位時間內(nèi)棚內(nèi)植株消耗的CO2總量與消耗的O2總量之比(體積比)的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：21210039】 【解析】　e點時CO2的量不再增加，超過e點后CO2的含量下降，說明此時光合作用速率等于細胞呼吸速率，即光合作用吸收的CO2量等于細胞呼吸消耗的O2的量。 【答案】　B 4．某植物在停止供水和恢復(fù)供水條件下，氣孔開度(即氣孔開放程度)與光合速率的變化如下圖所示。請回答： (1)停止供水后，光合速率下降。這是由于水是____________ _____________________的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)________的主要介質(zhì)。 (2)在溫度、光照相同的條件下，圖中A點與B點相比，光飽和點低的是________點，其主要原因是________。 (3)停止供水一段時間后，葉片發(fā)黃，原因是________。此時類囊體結(jié)構(gòu)破壞，提供給碳反應(yīng)的________減少。 【解析】　(1)植物體內(nèi)缺少水分時光合速率下降，這是由于水是光合作用的原料，同時水也是生物體內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)闹饕橘|(zhì)，光合產(chǎn)物的運輸也離不開水。(2)A點和B點相比，A點水分供應(yīng)充足，氣孔開度高，二氧化碳的吸收多，光合速率大；而B點缺少水分，氣孔開度低，二氧化碳的吸收少，光合速率小，所以B點的光飽和點比A點的低。(3)葉片發(fā)黃的主要原因是停止水分供應(yīng)后，細胞代謝強度下降，葉綠素合成速度減慢甚至停止，或葉綠素被分解。光反應(yīng)在類囊體薄膜上進行，為碳反應(yīng)提供ATP和[H]。 【答案】　(1)光合作用　運輸　(2)B　氣孔開度降低，CO2吸收減少(答出一項即可)　(3)葉綠素合成速度變慢或停止(或葉綠素分解)，類胡蘿卜素的顏色顯露出來(答出一項即可)　[H]和ATP 課堂小結(jié)： 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心回扣 1.影響光合作用的環(huán)境因素有光照、溫度、CO2濃度等。 2.光合作用的實質(zhì)是把無機物轉(zhuǎn)化為有機物，把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在有機物中。 3.光合作用強度的表示方法：一定時間內(nèi)原料消耗量或產(chǎn)物生成量。 學(xué)業(yè)分層測評(十五)　影響光合作用的環(huán)境因素 (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達標] 1．番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是(　　) A．光反應(yīng)強度升高，暗反應(yīng)強度降低 B．光反應(yīng)強度降低，暗反應(yīng)強度降低 C．光反應(yīng)強度不變，暗反應(yīng)強度降低 D．光反應(yīng)強度降低，暗反應(yīng)強度不變 【解析】　鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂會導(dǎo)致葉綠素缺少而使光反應(yīng)強度降低，進而因[H]和ATP合成不足而使暗反應(yīng)強度降低。 【答案】　B 2．溫室栽培可不受季節(jié)、地域限制，為植物的生長發(fā)育提供最適宜的條件，有利于提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量。在封閉的溫室內(nèi)栽種農(nóng)作物，以下哪種措施不能提高作物產(chǎn)量 (　　) A．增加室內(nèi)CO2濃度 B．增大室內(nèi)晝夜溫差 C．增加光照強度 D．采用綠色玻璃蓋頂 【解析】　光合色素幾乎不吸收綠光，綠光下光合強度低。 【答案】　D 3．嚴寒冬季，溫室大棚種植蔬菜、花卉、水果，能調(diào)劑市場，又有高經(jīng)濟效益。下面列舉了與此有關(guān)的生產(chǎn)措施，合理的是 (　　) ①溫室的設(shè)計應(yīng)盡量提高采光效率，盡量減少溫度的散失 ②若使用簡易的塑料大棚，最好能在入冬前給土壤施足有機肥，因為有機肥不但可以源源不斷地為植物提供礦質(zhì)營養(yǎng)，還可以補充大棚內(nèi)的二氧化碳 ③溫室蔬菜采用無土栽培技術(shù)，不但可以按植物需求配給營養(yǎng)，還可以免除土壤中有毒有害物質(zhì)的污染 A．①②③合理　 B．只有①②合理 C．只有②合理 D．全都不合理 【解析】　綠色植物的光合作用需要較強的光照強度和適宜的溫度，故①正確；有機肥經(jīng)過微生物的分解作用可以源源不斷地生成無機鹽和二氧化碳，故②正確；溫室中的無土栽培可按植物的需求配給營養(yǎng)，還可以免除土壤中有毒有害物質(zhì)的污染，有利于溫室蔬菜的栽培，故③正確。綜上所述，A正確。 【答案】　A 4．如圖表示三株脫淀粉(經(jīng)充分“饑餓”處理)的長勢相同的同種植物放在透光的不同鐘罩內(nèi)，以下關(guān)于本實驗?zāi)康牡臄⑹觯顪蚀_的是 (　　) Ⅰ　　　　　　?、颉　　　　　　、? A．證明光合作用的必需條件是CO2 B．證明光合作用的速率隨CO2濃度增高而增大 C．證明過多的CO2會阻礙光合作用 D．證明NaOH能促進光合作用 【解析】　NaHCO3濃度越高，則鐘罩內(nèi)CO2的濃度越高，NaOH的作用是吸收鐘罩內(nèi)的CO2，所以三組實驗的變量是鐘罩內(nèi)CO2濃度，從大到小依次為Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ，最終結(jié)果應(yīng)是CO2濃度的高低對光合作用強度的影響不同。 【答案】　B 5．(2016蘇州高一檢測)圖甲表示在一定條件下某綠色植物細胞內(nèi)部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程，圖乙表示在適宜溫度條件下該植物凈光合速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系。下列敘述正確的是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號：21210040】 甲　　　　　　　　　　　乙 A．圖甲中①③過程分別表示光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng) B．圖甲中①②③④四個過程不可能在同一個細胞中進行 C．圖乙中光照強度為B時，細胞內(nèi)X物質(zhì)的產(chǎn)生速率比Y物質(zhì)產(chǎn)生速率要快 D．圖乙中光照強度小于A時，兩曲線重合的原因主要是二氧化碳濃度的限制 【解析】　圖甲中①是CO2的固定，③表示C3的還原，A錯誤；圖甲中①③表示光合作用的暗反應(yīng)，②④表示細胞呼吸，四個過程可能在同一個細胞中進行，B錯誤；圖乙中光照強度為B時，光合速率大于呼吸速率，細胞內(nèi)X物質(zhì)的產(chǎn)生速率比Y物質(zhì)產(chǎn)生速率要快，C正確；圖乙中光照強度小于A時，兩曲線重合的原因主要是光反應(yīng)的限制，D錯誤。 【答案】　C 6．(2016臺州高一檢測)下圖表示20 ℃時玉米光合作用強度與光照強度的關(guān)系，對于曲線的下列說法最恰當?shù)氖?　　) A．b點位置不會隨環(huán)境溫度的升高而移動 B．a(chǎn)點葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器有葉綠體和線粒體 C．當植物缺Mg時，b點右移 D．c點時光合作用強度等于細胞呼吸強度 【解析】　a點只進行細胞呼吸；b點為光補償點，即光合速率＝呼吸速率。因而b點受溫度影響；a點產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體。 【答案】　C 7．(2015福建高考)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。為測定RuBP羧化酶的活性，某學(xué)習(xí)小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應(yīng)，并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是(　　) A．菠菜葉肉細胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì) B．RuBP羧化酶催化的上述反應(yīng)需要在無光條件下進行 C．測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法 D．單位時間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高 【解析】　CO2＋C5(RuBP)→2C3為CO2的固定，屬于光合作用中的暗反應(yīng)過程。A項，RuBP羧化酶催化CO2的固定過程，發(fā)生的場所為葉綠體基質(zhì)。B項，CO2的固定在有光和無光條件下都能進行，所以RuBP羧化酶催化該過程在有光和無光條件下都可進行。C項，對CO2中的C用同位素14C標記，可以追蹤C元素的轉(zhuǎn)移途徑，這種方法就叫同位素標記法。D項，單位時間內(nèi)14C3生成量越多，說明反應(yīng)速率越快，即RuBP羧化酶的活性越高。 【答案】　B 8．某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實驗，探究土壤干旱對某種植物葉片光合速率的影響。實驗開始時土壤水分充足，然后實驗組停止?jié)菜?，對照組土壤水分條件保持適宜，實驗結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)分析不正確的有(　　) 甲　　　　　　　　　　乙 A．葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降趨勢 B．葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降 C．實驗2～4天，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的 D．實驗2～4天，光合速率下降可能是由葉片內(nèi)CO2濃度下降引起的 【解析】　從圖乙看出，實驗2～4天，葉片葉綠素含量并沒有下降。 【答案】　C 9．如圖為在不同條件下，光合作用速率隨光照強度的變化而變化的曲線(Y表示除光照強度外的其他因素)。有關(guān)分析不正確的是(　　) A．在OA段，限制光合作用速率的主要因素是光照強度，而不是Y B．在AB段，限制光合作用速率的主要因素有光照強度和Y C．在BC段，限制光合作用速率的主要因素是Y，而不是光照強度 D．Y可表示不同的溫度或二氧化碳的濃度，其中Y1>Y2>Y3 【解析】　OA段，光合作用速率主要取決于光照強度，而不是Y，AB段，光照強度和Y的改變都會影響光合作用速率；BC段，光照強度的改變不再影響光合作用速率；光合作用速率隨溫度的升高而升高，超過一定溫度后，光合作用速率隨溫度的升高而下降，Y2不一定比Y1低。 【答案】　D 10．(2016徐州高一檢測)圖甲表示某植物的某種生理活動，圖乙表示該植物在不同的光照條件下，吸收O2和釋放O2的狀況，請據(jù)圖回答下面的問題： 甲　　　　　　　　　　　　　乙 (1)圖甲反應(yīng)進行的場所是________，其中a表示________，b表示________。 (2)當突然停止光照，圖甲中c的含量將________(填“增加”“減少”或“不變”)。 (3)圖乙中A點時，該植物生理活動的特點是______________ _______________________________________________。 (4)若圖乙是CO2濃度為0.001%條件下測得的，在其他條件不變的情況下，當CO2濃度升到0.3%時，A點向哪個方向移動？_______________________________________________。 【解析】　(1)圖甲表示光合作用，場所是葉綠體，光反應(yīng)產(chǎn)物是[H]、ATP和氧氣，暗反應(yīng)中，CO2與C5反應(yīng)生成C3。 (2)突然停止光照，[H]、ATP減少，C3→C5過程減弱，使C3增多。 (3)A點植物既不吸收O2也不釋放O2，此時光合作用強度等于細胞呼吸強度。(4)CO2濃度較低時，適當升高CO2濃度，光合作用增強，A點左移。 【答案】　(1)葉綠體　ATP　C5　(2)增加　(3)光合作用強度等于細胞呼吸強度　(4)向左 [能力提升] 11．如圖所示為光照強度和CO2濃度對某植物光合作用強度的影響。下列有關(guān)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含量升高 B．曲線中b點轉(zhuǎn)向d點時，葉綠體中C5含量升高 C．在一定范圍內(nèi)增加光照強度和CO2含量，有利于提高光合作用強度 D．曲線中c點時的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量 【解析】　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的含量應(yīng)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的固定減弱，消耗的C5減少，同時C5還在不斷地產(chǎn)生，所以C5的含量升高。從題圖中可以看出，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。c點時，CO2濃度較高，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。 【答案】　A 12．為了探究光照強度與光合作用的關(guān)系，某興趣小組將西紅柿植株置于密閉裝置中進行了相關(guān)實驗。結(jié)果如下表所示： 組別 溫度(℃) 光照強度： 普通陽光(%) 開始時的 CO2濃度(%) 12 h后的CO2濃度(%) 1 25 0 0.35 0.368 2 25 20 0.35 0.306 3 25 40 0.35 0.289 4 25 60 0.35 0.282 5 25 80 0.35 0.280 6 25 100 0.35 0.279 根據(jù)上表分析下列敘述正確的是 (　　) A．實驗的自變量是CO2濃度的變化，因變量是光照強度的變化 B．該實驗的對照組是第1組實驗 C．若將第6組植株突然移至第4組條件下，短時間內(nèi)細胞中的五碳化合物將增加 D．通過上述實驗，可以確定西紅柿生長的最佳光照強度 【解析】　該實驗的自變量是光照強度的變化，因變量是CO2濃度的變化，A錯誤；該實驗的第1組沒有光照，屬于對照組，B正確；若將第6組植株突然移至第4組條件下，光照強度減弱，直接影響光反應(yīng)，使光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]減少，進而影響暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，使五碳化合物的生成量減少，而短時間內(nèi)CO2的固定不受影響，所以細胞中五碳化合物含量將降低，C錯誤；上述實驗中，隨著光照強度的增強，光合強度逐漸增強，所以通過上述實驗，還不能確定西紅柿生長的最佳光照強度，D錯誤。 【答案】　B 13．(2015安徽高考)右圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是(　　) A．CO2的固定實質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能 B．CO2可直接被[H]還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類 C．被還原的C3在有關(guān)酶的催化作用下，可再形成C5 D．光照強度由強變?nèi)鯐r，短時間內(nèi)C5含量會升高 【解析】　ATP為C3的還原提供能量，并將能量轉(zhuǎn)移到(CH2O)等有機物中，CO2的固定不需要能量，A項錯誤。暗反應(yīng)中，必須經(jīng)過CO2的固定和C3的還原才能形成有機物，B項錯誤。在暗反應(yīng)中，一部分C3經(jīng)過一系列變化形成C5，一部分C3還原成(CH2O)等有機物，C項正確。在CO2供應(yīng)不變的情況下，光照強度由強變?nèi)鯐r，光反應(yīng)提供的[H]減少，ATP形成減少，故[H]和ATP的含量下降，導(dǎo)致C3還原過程減弱，但此時CO2的固定仍在進行，故短時間內(nèi)C3含量上升，C5含量下降，D項錯誤。 【答案】　C 14．(2016淮安高一檢測)為探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響，設(shè)計進行下列實驗。 實驗材料和用具：100 mL量筒，50 W、100 W、200 W和400 W的臺燈，冷開水，NaHCO3，黑藻等。 實驗步驟： ①準備4套如圖所示裝置，編號為1～4。在瓶中各加入約500 mL質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的NaHCO3溶液后用冷開水充滿。 ②取4等份長勢相同的黑藻分別放入1～4號裝置。 ③將4套裝置放入暗室中，然后分別用50 W、100 W、200 W和400 W的臺燈等距離照射1～4號裝置，觀察氣泡的產(chǎn)生情況。 ④30 min后停止光照，測量光合作用釋放的O2體積(mL)。 以上實驗重復(fù)三次，實驗結(jié)果見下表。分析并回答有關(guān)問題。 組別 次數(shù) 1 2 3 4 50 W 100 W 200 W 400 W 第一次 5.0 12.0 21.0 19.2 第二次 5.3 11.5 20.0 18.5 第三次 5.0 12.0 20.0 19.0 (1)該實驗中的自變量是________。列出實驗中的兩個控制變量(無關(guān)變量)：________。 (2)根據(jù)裝置圖，上表中的實驗數(shù)據(jù)是如何讀出的？ _______________________________________________。 (3)上表中測得的氧氣量并非光合作用實際產(chǎn)生的氧氣量，其原因是_______________________________________________。 (4)對表中數(shù)據(jù)進行分析并得出結(jié)論：________________ _______________________________________________。 (5)若想確定黑藻生長的最適光照強度，請在本實驗的基礎(chǔ)上寫出進一步探究的實驗思路：________________________________ _______________________________________________。 【解析】　本實驗探究的是光照強度對光合作用的影響，因此，光照強度是自變量，無關(guān)變量是除光照強度外影響光合作用的其他因素。黑藻吸收NaHCO3溶液中的CO2進行光合作用，產(chǎn)生了O2，O2使瓶中的壓強增大，導(dǎo)致瓶中的液體排出，因此排出的液體的體積代表光合作用釋放的O2量。黑藻進行光合作用的同時還要進行呼吸作用，因此測得的氧氣量并非光合作用實際產(chǎn)生的氧氣量。從實驗結(jié)果看出，光照過強光合作用的速率減慢，要確定黑藻生長的最適光照強度，需在100～400 W范圍內(nèi)設(shè)置更多組進行實驗。 【答案】　(1)光照強度 CO2量(或NaHCO3溶液量及濃度)、溫度、pH、光照時間、黑藻量等 (2)讀量筒中收集到的水的體積 (3)黑藻自身的呼吸作用會消耗氧氣 (4)在一定范圍內(nèi)隨著光照強度的升高，光合作用的強度也隨之升高，超過一定范圍后，光合作用的強度隨之減弱 (5)縮小光強梯度，在100～400 W范圍內(nèi)設(shè)置更多組進行實驗