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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用教案配套ppt课件
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用教案配套ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了选择题，ABC，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．光合作用的正常进行受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了CO2浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为正确的是(多选)( )
2．正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( ) A．O2的产生停止 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降
解析：黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停止，A项正确。ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生停止，但仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP＋因积累而增多，C、D项正确。光反应产生ATP和NADPH停止，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢，B项错误。
3．如图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度NaHCO3的溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(如图乙)，以研究光合速率与NaHCO3溶液浓度的关系。下列有关分析正确的是( )
A．在a～b段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合速率逐渐减小 B．在b～c段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间 C．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降 D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用
解析：在a～b段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶圆片上浮至液面所用的平均时间变短，表明光合速率逐渐增大；在b～c段，单独增加光照或温度可以缩短叶圆片上浮至液面所用的时间，但单独增加NaHCO3溶液浓度不能缩短叶圆片上浮至液面所用的时间；在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降；凡是活细胞都能进行呼吸作用。
4．下图是某种细菌内发生的生化反应，据此判断其新陈代谢类型是( ) A．自养厌氧型 B．异养厌氧型 C．自养需氧型 D．异养需氧型
解析：通过题述图示可以看出该过程需要氧气，同时能将水和二氧化碳合成为有机物，所以该生物为自养需氧型生物。
5．某校学生为探究环境因素对植物光合作用强度的影响，设计如下实验。 ① 取生长旺盛的绿叶，用直径为1 cm的打孔器打出小圆形叶片40片(注意避开大的叶脉)。 ② 用适当的实验方法将小圆形叶片内部的气体全部抽出，并放入黑暗处盛有富含CO2的清水的烧杯中。处理过的小圆形叶片因细胞间隙充满水，所以全部沉入烧杯底部。 ③ 进行如图所示操作：
下列关于上述实验的叙述，错误的是( )
A．本实验的目的是探究光照强度和温度对光合作用强度的影响 B．图中A、B组装置中，A组中叶片先浮起来 C．B组和C组不能作为对比实验，原因是这两组光照强度和温度都不同 D．四组装置中均有氧气产生
解析：比较A、B两组和C、D两组，自变量均是光照强度；比较B、D两组和A、C两组，自变量均是温度，故本实验的目的是探究光照强度、温度对光合作用强度的影响，A 正确。 实验中小圆形叶片进行光合作用产生氧气，导致叶片上浮，光合作用越强则单位时间内上浮的叶片数越多，A组光照强度较B组光照强度弱，故B组中叶片先浮起来，B错误。
对比实验又叫相互对照实验，是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响。B组和C组的光照强度和温度都不同，不能作为对比实验进行比较，C正确。 四组装置中均进行光合作用产生氧气，D正确。
6．阳台菜园成为城市居民的一种时尚装扮，同时可为居民提供新鲜蔬菜。下列有关说法正确的是( ) A．阳台内的蔬菜进行光合作用利用的光主要来自自然光 B．在阴雨天可适当提高阳台蔬菜所处环境的温度以避免减产 C．晚上增施农家肥可提高CO2浓度，促进暗反应的进行 D．蔬菜中的叶绿素对光的吸收效率与光的波长呈正相关
解析：阳台内的蔬菜进行光合作用利用的光主要来自自然光，A正确； 在阴雨天，光照强度弱，植物通过光合作用制造的有机物少，而通过呼吸作用仍在消耗有机物，因此，可适当降低阳台蔬菜所处环境的温度，以降低呼吸作用来减少有机物的消耗，B错误；
晚上无光照，不能进行光反应，因缺乏光反应提供的NADPH 和ATP，所以暗反应也不能长时间进行，C错误； 蔬菜中的叶绿素主要吸收蓝紫光(波长为450 nm左右)和红光(波长为650 nm左右)，而对绿光(波长为500 nm左右)的吸收极少，因此叶绿素对光的吸收效率与光的波长不呈正相关，D错误。
7．某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验，他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行了24 h测定，得到如图所示曲线，则以下说法有几种是正确的？ ( )
①c、e两点的光合速率为零 ②cd段光合速率大于呼吸速率 ③de段光合速率小于呼吸速率 ④进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段
A．1种说法正确 B．2种说法正确C．3种说法正确 D．4种说法正确
解析：c、e两点的CO2吸收速率为零，表示光合速率等于呼吸速率，故①错误；cd段(不含c点)和de段(不含e点)的CO2吸收速率大于零，表示光合速率大于呼吸速率，②正确，③错误；生活状态的植物24小时都进行细胞呼吸，④错误。
8．下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述正确的是(多选)( )
A．若细胞①处于黑暗环境中，那么该细胞单位时间放出的CO2量即为呼吸速率 B．细胞②没有与外界发生O2和CO2交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率 C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为n1与n2的和 D．对细胞④进行分析可得出，此时的光照强度较弱且物质的量n1小于m2
解析：黑暗中叶肉细胞只能进行细胞呼吸，不能进行光合作用，A正确； 细胞②中线粒体释放的CO2正好用于叶绿体的光合作用，而叶绿体光合作用释放的O2正好用于线粒体的有氧呼吸，此时光合速率等于呼吸速率，B正确；
细胞③需要不断从外界吸收CO2，可见光合速率大于呼吸速率，细胞光合作用利用的CO2为线粒体呼吸释放的CO2量n2与从外界吸收的CO2量n1之和，C正确； 细胞④需要不断从外界吸收O2，可见其光合作用释放的O2不足以供给线粒体呼吸，所以此时光照强度较弱，但物质的量n1等于m2，D错误。
9．在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用甲图所示实验装置测量60 min内密闭容器中CO2的变化量，绘成曲线如乙图所示。下列叙述错误的是( )
A．a～b段，叶绿体中ADP从基质向类囊体膜运输 B．容器中绿色植物前30 min平均真光合速率为50 ppm CO2/min C．适当提高实验温度，容器中绿色植物的光饱和点将下降 D．若第10 min时突然将容器中绿色植物转入黑暗环境中，短时间内叶绿体基质中C3的含量将增加
解析：a～b段有光照，容器中绿色植物能进行光合作用，在类囊体膜上进行的光反应消耗ADP产生ATP，在叶绿体基质中进行的暗反应消耗ATP产生ADP，因此叶绿体中 ADP从基质向类囊体膜运输，A 正确； 由乙图可知，前30 min平均净光合速率是(1 680－180)÷30＝50(ppm CO2/min)，平均呼吸速率是(600－180 )÷30＝14(ppm CO2/min)，因此，容器中绿色植物前30 min平均真光合速率为50＋14＝64(ppm CO2/min)，B错误；。
该实验是在最适温度条件下进行的，适当提高实验温度，容器中绿色植物的光合速率将下降，其光饱和点也将下降，C正确； 若第10 min时突然将容器中绿色植物转入黑暗环境中，则光反应立即停止，不再有ATP和NADPH的生成，导致暗反应中C3的还原受阻，而短时间内CO2的固定仍正常进行，所以短时间内叶绿体基质中C3的含量将增加，D正确
10．(2021·浙江杭州期末)植物的光合作用是合成有机物的主要途径。图一为光合作用过程示意图，其中A、B、C代表物质；图二表示某植株在不同条件下光合作用速率变化情况；图三表示该植株在不同光照强度下氧气释放速率的变化情况。据图回答下列问题：
(1) 由图一可知，B表示________，为其还原提供能量的是________(用图中字母表示)。 (2) 图二是在密闭大棚中进行实验所得的结果，该实验的自变量是________和________。
(3) 根据图二和图三判断，当由大气CO2浓度升高到饱和CO2浓度时(其他条件适宜)，图一中物质C的生成速率将会________(填“增加”“减少”或“不变”)，图三中a点将向____________(填“左移”“右移”“左下方移动”或“右上方移动”)。
解析：(1) 由图一可知，B表示C3 ，A 表示ATP和 NADPH，A可为B的还原提供能量。 (2) 图二中横轴为温度，两条曲线是在不同CO2浓度下测得的，因此该实验的自变量有温度和CO2浓度。
(3) 由图一可知，物质C表示C5 ，当由大气CO2浓度升高到饱和CO2浓度时(其他条件适宜)，会引起CO2的固定速率增加，进而引起C3的还原速率增加，故C5的生成速率也将会增加；光合作用增强，需要更强的光照合成更多有机物，氧气释放速率增加，故图三中a点将向右上方移动。
11．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，请回答下列问题：
(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”)，原因是___________________。
(4) 如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。
①该实验探究的因素中可直接影响NADPH生成的是________。图中在光照强度为O～P点时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____________________________________________________________________。
光照强度减弱，导致光反应产生的NADPH和ATP减少，C3的还原速率减慢；同时CO2的固定仍正常进行
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)
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 ℃时比较适宜，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作用速率的主要因素，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(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CO2浓度对提高光合作用速率的效果不显著，原因是10 ℃时酶活性低。
1．光合作用的正常进行受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了CO2浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为正确的是(多选)( )
2．正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( ) A．O2的产生停止 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降
解析：黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停止，A项正确。ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生停止，但仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP＋因积累而增多，C、D项正确。光反应产生ATP和NADPH停止，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢，B项错误。
3．如图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度NaHCO3的溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(如图乙)，以研究光合速率与NaHCO3溶液浓度的关系。下列有关分析正确的是( )
A．在a～b段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合速率逐渐减小 B．在b～c段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间 C．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降 D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用
解析：在a～b段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶圆片上浮至液面所用的平均时间变短，表明光合速率逐渐增大；在b～c段，单独增加光照或温度可以缩短叶圆片上浮至液面所用的时间，但单独增加NaHCO3溶液浓度不能缩短叶圆片上浮至液面所用的时间；在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降；凡是活细胞都能进行呼吸作用。
4．下图是某种细菌内发生的生化反应，据此判断其新陈代谢类型是( ) A．自养厌氧型 B．异养厌氧型 C．自养需氧型 D．异养需氧型
解析：通过题述图示可以看出该过程需要氧气，同时能将水和二氧化碳合成为有机物，所以该生物为自养需氧型生物。
5．某校学生为探究环境因素对植物光合作用强度的影响，设计如下实验。 ① 取生长旺盛的绿叶，用直径为1 cm的打孔器打出小圆形叶片40片(注意避开大的叶脉)。 ② 用适当的实验方法将小圆形叶片内部的气体全部抽出，并放入黑暗处盛有富含CO2的清水的烧杯中。处理过的小圆形叶片因细胞间隙充满水，所以全部沉入烧杯底部。 ③ 进行如图所示操作：
下列关于上述实验的叙述，错误的是( )
A．本实验的目的是探究光照强度和温度对光合作用强度的影响 B．图中A、B组装置中，A组中叶片先浮起来 C．B组和C组不能作为对比实验，原因是这两组光照强度和温度都不同 D．四组装置中均有氧气产生
解析：比较A、B两组和C、D两组，自变量均是光照强度；比较B、D两组和A、C两组，自变量均是温度，故本实验的目的是探究光照强度、温度对光合作用强度的影响，A 正确。 实验中小圆形叶片进行光合作用产生氧气，导致叶片上浮，光合作用越强则单位时间内上浮的叶片数越多，A组光照强度较B组光照强度弱，故B组中叶片先浮起来，B错误。
对比实验又叫相互对照实验，是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响。B组和C组的光照强度和温度都不同，不能作为对比实验进行比较，C正确。 四组装置中均进行光合作用产生氧气，D正确。
6．阳台菜园成为城市居民的一种时尚装扮，同时可为居民提供新鲜蔬菜。下列有关说法正确的是( ) A．阳台内的蔬菜进行光合作用利用的光主要来自自然光 B．在阴雨天可适当提高阳台蔬菜所处环境的温度以避免减产 C．晚上增施农家肥可提高CO2浓度，促进暗反应的进行 D．蔬菜中的叶绿素对光的吸收效率与光的波长呈正相关
解析：阳台内的蔬菜进行光合作用利用的光主要来自自然光，A正确； 在阴雨天，光照强度弱，植物通过光合作用制造的有机物少，而通过呼吸作用仍在消耗有机物，因此，可适当降低阳台蔬菜所处环境的温度，以降低呼吸作用来减少有机物的消耗，B错误；
晚上无光照，不能进行光反应，因缺乏光反应提供的NADPH 和ATP，所以暗反应也不能长时间进行，C错误； 蔬菜中的叶绿素主要吸收蓝紫光(波长为450 nm左右)和红光(波长为650 nm左右)，而对绿光(波长为500 nm左右)的吸收极少，因此叶绿素对光的吸收效率与光的波长不呈正相关，D错误。
7．某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验，他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行了24 h测定，得到如图所示曲线，则以下说法有几种是正确的？ ( )
①c、e两点的光合速率为零 ②cd段光合速率大于呼吸速率 ③de段光合速率小于呼吸速率 ④进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段
A．1种说法正确 B．2种说法正确C．3种说法正确 D．4种说法正确
解析：c、e两点的CO2吸收速率为零，表示光合速率等于呼吸速率，故①错误；cd段(不含c点)和de段(不含e点)的CO2吸收速率大于零，表示光合速率大于呼吸速率，②正确，③错误；生活状态的植物24小时都进行细胞呼吸，④错误。
8．下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述正确的是(多选)( )
A．若细胞①处于黑暗环境中，那么该细胞单位时间放出的CO2量即为呼吸速率 B．细胞②没有与外界发生O2和CO2交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率 C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为n1与n2的和 D．对细胞④进行分析可得出，此时的光照强度较弱且物质的量n1小于m2
解析：黑暗中叶肉细胞只能进行细胞呼吸，不能进行光合作用，A正确； 细胞②中线粒体释放的CO2正好用于叶绿体的光合作用，而叶绿体光合作用释放的O2正好用于线粒体的有氧呼吸，此时光合速率等于呼吸速率，B正确；
细胞③需要不断从外界吸收CO2，可见光合速率大于呼吸速率，细胞光合作用利用的CO2为线粒体呼吸释放的CO2量n2与从外界吸收的CO2量n1之和，C正确； 细胞④需要不断从外界吸收O2，可见其光合作用释放的O2不足以供给线粒体呼吸，所以此时光照强度较弱，但物质的量n1等于m2，D错误。
9．在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用甲图所示实验装置测量60 min内密闭容器中CO2的变化量，绘成曲线如乙图所示。下列叙述错误的是( )
A．a～b段，叶绿体中ADP从基质向类囊体膜运输 B．容器中绿色植物前30 min平均真光合速率为50 ppm CO2/min C．适当提高实验温度，容器中绿色植物的光饱和点将下降 D．若第10 min时突然将容器中绿色植物转入黑暗环境中，短时间内叶绿体基质中C3的含量将增加
解析：a～b段有光照，容器中绿色植物能进行光合作用，在类囊体膜上进行的光反应消耗ADP产生ATP，在叶绿体基质中进行的暗反应消耗ATP产生ADP，因此叶绿体中 ADP从基质向类囊体膜运输，A 正确； 由乙图可知，前30 min平均净光合速率是(1 680－180)÷30＝50(ppm CO2/min)，平均呼吸速率是(600－180 )÷30＝14(ppm CO2/min)，因此，容器中绿色植物前30 min平均真光合速率为50＋14＝64(ppm CO2/min)，B错误；。
该实验是在最适温度条件下进行的，适当提高实验温度，容器中绿色植物的光合速率将下降，其光饱和点也将下降，C正确； 若第10 min时突然将容器中绿色植物转入黑暗环境中，则光反应立即停止，不再有ATP和NADPH的生成，导致暗反应中C3的还原受阻，而短时间内CO2的固定仍正常进行，所以短时间内叶绿体基质中C3的含量将增加，D正确
10．(2021·浙江杭州期末)植物的光合作用是合成有机物的主要途径。图一为光合作用过程示意图，其中A、B、C代表物质；图二表示某植株在不同条件下光合作用速率变化情况；图三表示该植株在不同光照强度下氧气释放速率的变化情况。据图回答下列问题：
(1) 由图一可知，B表示________，为其还原提供能量的是________(用图中字母表示)。 (2) 图二是在密闭大棚中进行实验所得的结果，该实验的自变量是________和________。
(3) 根据图二和图三判断，当由大气CO2浓度升高到饱和CO2浓度时(其他条件适宜)，图一中物质C的生成速率将会________(填“增加”“减少”或“不变”)，图三中a点将向____________(填“左移”“右移”“左下方移动”或“右上方移动”)。
解析：(1) 由图一可知，B表示C3 ，A 表示ATP和 NADPH，A可为B的还原提供能量。 (2) 图二中横轴为温度，两条曲线是在不同CO2浓度下测得的，因此该实验的自变量有温度和CO2浓度。
(3) 由图一可知，物质C表示C5 ，当由大气CO2浓度升高到饱和CO2浓度时(其他条件适宜)，会引起CO2的固定速率增加，进而引起C3的还原速率增加，故C5的生成速率也将会增加；光合作用增强，需要更强的光照合成更多有机物，氧气释放速率增加，故图三中a点将向右上方移动。
11．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，请回答下列问题：
(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”)，原因是___________________。
(4) 如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。
①该实验探究的因素中可直接影响NADPH生成的是________。图中在光照强度为O～P点时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____________________________________________________________________。
光照强度减弱，导致光反应产生的NADPH和ATP减少，C3的还原速率减慢；同时CO2的固定仍正常进行
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)
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 ℃时比较适宜，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作用速率的主要因素，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(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CO2浓度对提高光合作用速率的效果不显著，原因是10 ℃时酶活性低。
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