2023新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化第3课时光合作用原理的应用对点训练新人教版必修1

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第3课时　光合作用原理的应用知识点一　探究环境因素对光合作用强度的影响1. 在如图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是(　　)A．叶片吸水膨胀，密度减小B．叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面上C．溶液内产生的CO2大量附着在叶面上D．NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大答案　B解析　叶片浮出液面的原因是进行光合作用，产生的气体(O2)存在于细胞间隙中，然后附着在叶面上。溶液内不会产生过多的CO2，产生的CO2几乎全部供给了光合作用；NaHCO3溶液的作用是保持容器内CO2浓度的稳定。2．番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是(　　)A．光反应强度升高，暗反应强度降低B．光反应强度降低，暗反应强度降低C．光反应强度不变，暗反应强度降低D．光反应强度降低，暗反应强度不变答案　B解析　镁是叶绿素的组成成分，缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低，进而因NADPH和ATP合成不足而使暗反应强度降低。知识点二　影响光合作用的因素及应用3．如图表示蓝细菌光合作用与光照强度的关系。下列表述正确的是(　　)A．a点时，蓝细菌细胞只进行呼吸作用，其场所是细胞质基质和线粒体B．b点时，光合速率等于呼吸速率C．当光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D．限制a、b、c点光合速率的主要因素都是光照强度答案　B解析　a点时，光照强度为0，蓝细菌细胞只进行呼吸作用，蓝细菌细胞呼吸作用的场所是细胞膜和细胞质，A错误；b点时，蓝细菌细胞既不吸收CO2，也不释放CO2，此时光合速率等于呼吸速率，B正确；蓝细菌是原核生物，无线粒体和叶绿体，C错误；图中c点后，限制光合速率的主要因素不再是光照强度，D错误。4．光照增强，光合作用增强，但在光照最强的夏季中午，由于气孔关闭，光合作用不但不能继续增强，反而下降，主要原因是(　　)A．水分解产生的H＋的数量不足B．暗反应过程中三碳化合物产生量不足C．叶绿体利用光能合成的ATP的数量不足D．水分含量减少答案　B解析　夏季中午光照强度过大，叶片气孔关闭，二氧化碳进入叶片受阻，导致光合作用的暗反应过程中三碳化合物产生量下降，使光合作用强度下降。5．下图为在最适温度和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况，相关说法不正确的是(　　)A．植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感B．当CO2吸收量为C时，植物甲与植物乙合成有机物的量相等C．高浓度CO2抑制乙的光合作用D．D点时，限制甲光合作用的因素不是CO2浓度答案　B解析　根据题意和图示分析可知：环境中CO2浓度升高到一定程度后，植物乙CO2的吸收量降低幅度大，植物甲CO2的吸收量保持不变，可见植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感，且高浓度CO2抑制乙的光合作用，A、C正确；当CO2吸收量为C时，植物甲与植物乙的净光合速率相等，由于植物甲比植物乙的呼吸速率大，根据实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此植物甲合成有机物的量比植物乙多，B错误。6．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一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(　　)A．光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ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Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同C．光照强度为a～b时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高D．光照强度为a～c时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高答案　D解析　光照强度为a时，曲线Ⅱ、Ⅲ的温度、光照强度相同，而CO2浓度不同，故造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同，A正确；光照强度为b时，曲线Ⅰ、Ⅱ的CO2浓度和光照强度相同，而温度不同，故造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同，B正确；在光照强度为a～b时，曲线Ⅰ、Ⅱ都未达到光饱和点，光合作用强度随光照强度增强而升高，C正确；在光照强度为a时，曲线Ⅲ已达到光饱和点，在光照强度为a～c时，随光照强度增强，曲线Ⅲ光合作用强度不再增加，D错误。7．温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。在封闭的温室内栽种农作物，以下措施不能提高作物产量的是(　　)A．增加光照强度   B．增加室内CO2浓度C．增大室内昼夜温差   D．采用绿色玻璃盖顶答案　D解析　CO2是光合作用的原料，绿色植物周围空气中的CO2含量，直接影响到绿色植物的光合作用强度，适当增加温室内的CO2浓度，可以提高作物产量，B不符合题意；温度通过影响光合作用酶和呼吸作用酶的活性来影响绿色植物的有机物的净积累量，白天适当提高温度有利于提高光合作用强度，晚上适当降低温度有利于减弱呼吸作用强度，因而适当增大昼夜温差，能提高有机物的净积累量，从而提高作物产量，C不符合题意；光是进行光合作用的条件，在一定的光照强度范围内，增强光照强度有利于促进光合作用，从而提高作物产量，A不符合题意；由于光合色素对绿光吸收最少，如果采用绿色玻璃盖顶，光合作用强度降低，不利于积累有机物，D符合题意。8．光合作用与化能合成作用的相似点是(　　)A．都以光能作为能源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答案　C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；两者的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。9．下图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换，下列有关此图的叙述正确的是(　　)A．A结构给B结构提供暗反应所需的ATPB．A结构能产生ATP，B结构不能产生ATPC．植物正常生长时，B结构产生的O2全部被A结构利用D．B结构产生的有机物可以被A结构利用答案　D解析　A结构为线粒体，B结构为叶绿体，B结构暗反应所需的ATP由其光反应提供，A错误；线粒体和叶绿体都能产生ATP，B错误；正常生长时光合作用强度大于呼吸作用强度，会有氧气释放到环境中，C错误。 10．如图所示为有氧条件下绿色植物叶肉细胞中的两个代谢过程，图中C3代表含有3个碳原子的有机化合物，下列有关说法错误的是(　　)A．过程①发生在细胞质基质中B．①②过程中都产生[H]和ATPC．③过程消耗ATP和NADPHD．④过程消耗的NADPH和ATP由光反应提供答案　D解析　①是有氧呼吸的第一阶段——葡萄糖分解形成丙酮酸，发生在细胞质基质中，A正确；①②过程分别是有氧呼吸的第一、第二阶段，都能产生[H]和ATP，B正确；③C3的还原过程需要消耗光反应产生的NADPH和ATP，C正确；④过程是CO2的固定过程，不消耗NADPH和ATP，D错误。 11．如图是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解，据图判断下列说法错误的是(　　)A．A、C表示叶绿体释放氧气的量，A＋C可以表示总光合速率B．B、C表示线粒体吸收氧气的量，B＋C可以表示呼吸速率C．黑暗中，A、C的量为零D．叶肉细胞的净光合速率可以用C或D来表示答案　D解析　叶绿体吸收二氧化碳，放出氧气，A、C表示叶绿体释放氧气的量，A＋C可以表示总光合速率，A正确；线粒体吸收氧气，放出二氧化碳，B、C表示线粒体吸收氧气的量，B＋C可以表示呼吸速率，B正确；黑暗中植物不进行光合作用，C正确；净光合速率可以用A或E表示，D错误。12．下面是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图，其中①～⑤为生理过程，a～h为物质名称。请回答下列问题：(1)图中物质b和g分别是________和____________；①过程为②过程提供[　　]________和[　　]________。(2)过程①②发生的场所依次是__________________和________________。(3)上述过程①～⑤中，能够产生ATP的过程是____________，必须有O2参与进行的过程是________。(4)较强光照下，①过程中d的移动方向是____________________________。答案　(1)氧气(或O2)　二氧化碳(或CO2)　c　ATP　e　NADPH(2)叶绿体的类囊体薄膜　叶绿体基质(3)①③④⑤　⑤(4)从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动解析　(1)图中a是色素，b是氧气，c是ATP，d是ADP，e是NADPH，f是C5，g是二氧化碳，h是C3。①光反应阶段为②暗反应阶段提供[c]ATP和[e]NADPH。(2)过程①是光合作用的光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体薄膜；过程②是暗反应阶段，场所是叶绿体基质。(3)光合作用的光反应阶段能产生ATP，有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP，即①、③、④、⑤能够产生ATP；有氧呼吸的第三阶段必须有氧气的参与，即⑤必须有氧气的参与。(4)在叶绿体中，ADP的移动方向是从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动。13．图甲为某校生物兴趣小组探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图，图乙为每小时所测得的结果。据图分析：(1)请写出控制本实验自变量的一种方法：________________。(2)为了防止无关变量对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，请问对照装置如何设置？______________________________________________。(3)实验测得，当用40 W灯泡照射时，红色液滴没有发生移动，这是因为此时________________________。(4)B点以后，限制茉莉花光合速率的主要环境因素有______________。(5)图甲所示装置无法测得A点数据，除非将其中的NaHCO3溶液换为________溶液，且将装置放在________环境中。在A点，产生ATP的结构有______________________。(6)茉莉花的生长需要浇水，但浇水过多易发生烂根现象。请说明原因：____________________________________________________________。答案　(1)用不同瓦数灯泡(或改变灯与广口瓶的距离)(2)将装置中的茉莉花换成等量死花，其他设置与装置甲一样(3)光合速率等于呼吸速率(4)温度、CO2浓度(5)NaOH　黑暗(或遮光)　细胞质基质和线粒体(6)浇水过多，土壤中溶解氧降低，植物细胞进行无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用解析　(1)根据题干信息分析，该实验的目的是探究光照强度对茉莉花光合作用强度的影响，因此实验的自变量是光照强度，可以通过用不同功率(瓦数)的灯泡或改变相同灯泡与实验装置之间的距离来控制光照强度的变化。(2)该实验通过红色液滴移动的距离表示光合作用强度，由于气压变化等物理因素也可以导致液滴移动，因此为了消除物理因素对实验结果的干扰，可以设置对照实验，将装置中的茉莉花换成等量死花，其他设置与装置甲一样，排除无关变量对实验结果的影响。(3)NaHCO3溶液可保证广口瓶中CO2浓度恒定，故液滴左、右移代表瓶中O2的减少、增加。用40 W灯泡照射时，红色液滴没有发生移动，说明光合作用产生的氧气量与有氧呼吸吸收的氧气量相等，即光合速率与呼吸速率相等。(4)B点以后，随着光照强度的增加，光合速率不再增加，则影响光合速率的主要环境因素是二氧化碳浓度和温度。(5)光照条件下茉莉花既进行光合作用，也进行呼吸作用，测得的数值是净光合作用强度，为了测得呼吸作用强度，需要将其中的NaHCO3溶液换为NaOH溶液，且将装置放在黑暗条件下排除光合作用的影响。A点光照强度为0，细胞只能进行呼吸作用，因此此时产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。(6)浇水过多，土壤中溶解氧降低，导致植物细胞进行无氧呼吸产生酒精，酒精对植物根细胞有毒害作用，因此容易出现烂根现象。　易错题型　自然环境与密闭容器中植物光合作用曲线分析14．将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是(　　)A．图甲中的光合作用开始于C点之前，结束于F点之后B．到达图乙中的d点时，玻璃罩内CO2的浓度最高C．图甲中的F点对应图乙中的g点D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加答案　C解析　根据题意和图示分析可知，B点后二氧化碳浓度的增加速度减慢，表示B点时开始进行光合作用，C、F点表示光合作用速率等于呼吸作用速率，光合作用消失的点是F点之后，A正确；图乙中d点表示光合作用速率等于呼吸作用速率，d点后光合作用速率大于呼吸作用速率，使二氧化碳的浓度减少，故d点时密闭容器的二氧化碳浓度最高，B正确；图甲中的C、F点表示光合作用速率等于呼吸作用速率，与图乙中的d、h点相符，即C点对应d点，F点对应h点，C错误；G点二氧化碳浓度低于A点，表明经过这一昼夜之后，二氧化碳的含量减少，植物光合作用积累了有机物，D正确。 一、单项选择题1．某兴趣小组选择了新鲜菠菜的“绿叶”“嫩黄叶”，做绿叶中色素的提取和分离实验。色素层析结果如图，下面叙述正确的是(　　)A．提取色素的原理是色素在层析液中溶解度不同B．如果以“绿叶”为实验材料，实验中没加碳酸钙也可能出现和“嫩黄叶”相似的结果C．如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间，则吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域D．甲为“嫩黄叶”，乙为新鲜菠菜的“绿叶”答案　B解析　提取色素的原理是叶绿体中的色素不溶于水而溶于有机溶剂，分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同，A错误；研磨叶片时加CaCO3的作用是防止叶绿素被破坏，如果以“绿叶”为实验材料，实验中没加碳酸钙也可能出现和“嫩黄叶”相似的结果，B正确；由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间，则吸收光谱最明显的差异出现在红光区域，C错误；新鲜菠菜所含叶绿素a和叶绿素b较多，叶绿素a带和叶绿素b带较宽，所以甲为新鲜菠菜的“绿叶”，乙为“嫩黄叶”，D错误。2．下列关于光合作用发现史的叙述错误的是(　　)A．19世纪末，科学界普通认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C和H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖B．希尔反应证明了光合作用中氧气来源于水分子的分解，所以说希尔反应就是光合作用的光反应C．恩格尔曼的实验为证明叶绿体是光合作用的场所提供了有利证据D．卡尔文用同位素示踪技术探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径答案　B解析　希尔反应只包括水的光解过程，不包括ATP和NADPH的合成过程，所以希尔反应不是光反应。3．为了研究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质基质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出叶绿素和叶绿体基质，分别装在四支试管内，并进行光照，如图所示。哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程(　　)A．甲  B．乙  C．丙  D．丁答案　B解析　光合作用的光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，需要叶绿素和酶。4．如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是(　　)A．NADPH为氧化型辅酶Ⅱ，可以为暗反应提供能量B．各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是3C．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5D．2过程需多种酶参与，且需要ATP供能答案　A解析　1过程是光反应阶段；2过程是暗反应阶段；3过程是呼吸作用的第一阶段，包括有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段；4过程是有氧呼吸第二阶段；5过程是有氧呼吸第三阶段。NADPH是还原型辅酶Ⅱ，既可以作为还原剂，又可以为暗反应提供能量，A错误；细胞生物都能进行呼吸作用，而有氧呼吸和无氧呼吸的第一个阶段完全相同，所以各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是3，B正确；1、3、4和5过程都能产生能量，但1阶段的能量只能用于暗反应，3、4、5过程中产生的能量可以用于各种生命活动，5过程产生的能量最多，因此为生命活动提供能量最多的是5过程，C正确；2过程为光合作用的暗反应阶段，需要多种酶参与，且需要ATP供能，D正确。5．某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图所示。则有关叙述错误的是(　　)A．25 ℃时该植物积累有机物最快B．在0～30 ℃范围内，温度对光合作用有关酶的影响相对于呼吸作用有关酶的影响更大C．45 ℃时叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率D．春季大棚栽培该植物白天适当提高温度可提高产量答案　C解析　25 ℃时净光合速率最大所以积累有机物最快，A正确；0～30 ℃范围内光合速率上升较快，所以温度对光合作用酶影响较大，B正确；春季气温较低，应适当在白天提高温度，增加光合速率，D正确；45 ℃时整个植物的光合速率等于呼吸速率，因为还存在非光合作用的细胞，所以叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，C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呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是(　　)A．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃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呼吸作用消耗的有机物的量相等答案　A解析　分析曲线图可知，图中虚线表示净光合速率，实线表示呼吸速率，光合作用制造的有机物的量＝净光合作用量＋呼吸作用量，因此图中35 ℃与30 ℃的光合作用制造的有机物的量相等，都是6.5 mg，A正确；光照相同时间，25 ℃时植物积累的有机物的量最多，B错误；25 ℃、30 ℃、35 ℃时植物光合作用制造的有机物的量分别为6 mg、6.5 mg、6.5 mg，C错误；两曲线交点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，D错误。二、不定项选择题7．如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”的实验时改进的装置，下列叙述正确的是(　　)A．应该向培养皿中倒入层析液B．应将滤液滴在a处，而不能滴在b处C．实验结果应得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个呈橙黄色答案　ABC解析　色素分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，扩散速度不同。扩散最快的是胡萝卜素，其形成的圆最大，颜色是橙黄色，最小的圆对应扩散最慢的叶绿素b，颜色是黄绿色。8．叶绿体是光合作用的主要场所，下列关于叶绿体的叙述，正确的是(　　)A．没有叶绿体的细胞就不能进行光合作用B．吸收光能的四种色素分布在基粒上C．叶绿体内膜为光反应所需的酶提供了附着位点D．叶绿体内存在的类囊体，极大地扩展了受光面积答案　BD解析　蓝细菌没有叶绿体，但可以进行光合作用，A错误；叶绿体内膜上没有光反应所需的酶，C错误；吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上，B正确；叶绿体内存在的类囊体，极大地扩展了受光面积，D正确。9．用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的去向，下列结论正确的是(　　)A．光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2OB．光合作用的产物C6H12O6中的O不能来自原料中的H2OC．有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2D．有氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和H2O答案　ABCD解析　光合作用过程中产生的氧气来自光反应过程中水的光解，因此产物O2中的O全部来自原料中的H2O，A正确；光合作用过程中原料H2O中的O全部生成了O2，B正确；有氧呼吸的产物H2O是在有氧呼吸的第三阶段由[H]与氧气结合形成的，因此有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2，C正确；有氧呼吸过程中CO2是丙酮酸与水反应产生的，丙酮酸是葡萄糖酵解产生的，因此有氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和H2O，D正确。10．如图曲线Ⅰ表示黄豆光合速率与光照强度的关系(适宜温度、CO2浓度为0.03%)。在Y点时改变某条件，曲线变为Ⅱ。下列分析合理的是(　　)A．与Y点相比，X点叶绿体中的C3含量较低B．在Y点时，升高温度导致曲线由Ⅰ变为ⅡC．制约X点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D．制约Z点光合作用的因素可能是CO2浓度答案　D解析　X点的光照强度比Y点弱，光照强度减弱，ATP、NADPH的量减少，C3的还原减慢，而短时间内，C3的生成速率不变，所以C3含量升高，A错误；本来处于适宜温度下的Y点，升高温度会导致酶的活性降低，则所得到的曲线应在曲线Ⅰ的下方，B错误；X点光合作用的限制因素主要是光照强度，C错误；在大于光饱和点的光照强度处增加CO2浓度，可能会提高光合作用强度，D正确。三、非选择题11．(2020·山东济南高一期末)下图为高等绿色植物光合作用和呼吸作用之间的能量转变示意图，图中①～⑥代表物质，据图及所学知识回答以下问题：(1)与光合作用有关的色素分布在________(结构名称)，提取色素的常用试剂是________。(2)光反应的产物中，不参与暗反应的物质是________(填写图中标号)，其可以在同一细胞中的________(具体场所)参与有氧呼吸的反应。(3)若叶肉细胞中C3的含量突然减少，外界环境的变化可能是____________。此时，植物的叶肉细胞中除了叶绿体，还能产生①的结构是____________。(4)有氧呼吸的第二阶段将________彻底分解成CO2和[H]，释放出少量能量，一部分储存于ATP中，另一部分以________形式散失。答案　(1)叶绿体类囊体薄膜　无水乙醇　(2)③　线粒体内膜(3)外界CO2浓度突然降低或光照强度突然增强　细胞质基质和线粒体　(4)丙酮酸和水　热能解析　(2)光反应的产物中，不参与暗反应的物质是③氧气，其可以在同一细胞中的线粒体内膜参与有氧呼吸的第三阶段。(3)当外界CO2浓度突然降低而光照强度不变时，短时间内CO2固定生成的C3减少，而C3还原不变，故C3减少；或当光照强度突然增强而外界CO2浓度不变时，短时间内CO2固定生成的C3不变，而C3还原增加，故C3减少。则叶肉细胞中C3的含量突然减少，外界环境的变化可能是外界CO2浓度突然降低或光照强度突然增强；叶肉细胞除了光反应过程产生ATP，呼吸作用也会产生ATP，呼吸作用的场所为细胞质基质和线粒体，所以植物的叶肉细胞中除了叶绿体，还能产生①ATP的结构是细胞质基质和线粒体。(4)有氧呼吸的第二阶段将丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，释放出少量能量，一部分储存于ATP中，另一部分以热能的形式散失。12．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养。用CO2浓度测定仪测得该玻璃罩内CO2浓度一天24 h内的变化情况，绘制成如图的曲线，据图回答下列问题：(1)图中D点时，植物光合作用速率________(填“大于”“等于”或“小于”)细胞呼吸速率。FG段CO2浓度下降较慢，是因为中午温度较高，为减少水分的散失，部分气孔关闭，从而使叶肉细胞中________较少，光合作用速率下降。此时，叶肉细胞中三碳化合物的含量________。(2)在图中________(填字母)点时，植物体内有机物的量和A点相同。一天中，植株是否生长？________(填“是”或“否”)，原因是___________________。答案　(1)等于　CO2　下降(2)F　是　一天内玻璃罩内CO2浓度下降，说明植物光合作用大于细胞呼吸作用，有有机物的积累解析　(1)据曲线可知，在AD、 HI段CO2浓度在升高，说明细胞呼吸强度大于光合作用强度；DH段CO2浓度在降低，说明光合作用强度大于细胞呼吸强度；在D、H两点曲线转折，表明光合作用强度等于细胞呼吸强度；FG段CO2浓度下降较慢，是因为中午温度较高，为减少水分的散失，部分气孔关闭，叶肉细胞内CO2供应减少，光合作用减弱。(2)A点与F点相比，玻璃罩内CO2浓度相同，说明植物没有有机物的积累，两点植物体内有机物量相同。I点CO2浓度低于A点，说明一天中总体来说植物光合作用大于细胞呼吸作用，有有机物的积累。　核心素养示例13．研究人员对名贵中药铁皮石斛的栽培条件进行了相关研究，实验结果如下：注：L1、L2和L3分别代表光照强度为360、240和120 μmol/(m2·s)；W1、W2和W3分别代表土壤含水量为土壤最大持水量的100%、70%和40%。(1)干重是植物光合作用有机物的积累量，如果用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用的碳原子，这种碳原子的转移途径是__________________________。(用汉字或化学符号及箭头表示)(2)该实验研究了____________________对该植物光合作用的影响。(3)据表分析，该植物在________(用表格中的字母填空)条件下的生长状况最好。(4)进一步研究发现，在土壤含水量低的情况下植物细胞内可溶性糖的含量提高，表明植株可以通过积累可溶性糖从而提高__________________，这是植株的一种保护性反应。(5)为保证该植物的产量，请提出在强光条件下的栽培建议：____________________________________________________________。答案　(1)14CO2(二氧化碳)→14C3(三碳化合物)→(14CH2O)(糖类)(2)光照强度和土壤含水量(3)L2W2(4)细胞的渗透调节能力(细胞的吸水能力)(5)将土壤含水量控制在70%左右(W2)解析　(1)14C标记的CO2是光合作用暗反应的原料。在光合作用的暗反应阶段，14CO2和C5结合形成14C3，14C3在ATP和NADPH提供能量的前提下被NADPH还原为C5和糖类(CH2O)，其中14C转移到糖类中，即14C的转移途径为14CO2(二氧化碳)→14C3(三碳化合物)→(14CH2O)(糖类)。(2)表中的L1、L2和L3分别代表不同的光照强度，W1、W2和W3分别代表不同土壤含水量，由此并结合题意可知：该实验研究了光照强度和土壤含水量对该植物光合作用的影响。(3)表中信息显示：在光照强度为L2、土壤含水量为W2时，该植物的干重最大，此时该植物的生长状况最好。(4)在土壤含水量低的情况下，植物细胞内可溶性糖的含量提高后会使渗透压升高，从而会增加细胞的渗透调节能力(细胞的吸水能力)。(5)分析表中信息可知，在光照强度一定、土壤含水量为70%左右(W2)时，该植物的干重最大。可见，为保证该植物的产量，在强光条件下应将栽培植物所处的土壤含水量控制在70%左右(W2)。