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第2课时 光合作用的原理和应用
1．根据概念整合，辨析表述正误。(正确的打“√”，错误的打“×”)
概念1 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
(1)自然界中到处都有二氧化碳、水和阳光，然而能够利用它们合成有机物的却只有进行光合作用的细胞。( )
(2)光合作用反应式可表示为：CO2＋H2O(CH2O)＋H2。( )
概念2 根据是否需要光能，光合作用可以分为光反应和暗反应，现在也称为碳反应两个阶段。
(3)光合作用的光反应和暗反应阶段在叶绿体的不同部位进行。( )
(4)光合作用中光反应必须有光才可进行，暗反应没有光也可长时间进行。( )
(5)光合作用的光反应阶段完成了光能到活跃化学能的转换。( )
概念3 根据光合作用的反应式可以知道，光合作用的原料——水、CO2，动力——光能，都是影响光合作用强度的因素。
(6)探究实验中，圆形小叶片浮起是由叶片进行呼吸作用产生的二氧化碳导致的。( )
(7)光合作用强度的影响因素有CO2浓度、温度和光照强度等外界因素。( )
(8)温度对光合作用强度的影响主要是影响酶的活性。( )
(9)光照强度低于光补偿点时，呼吸速率增大。( )
知识点1 光合作用原理
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的值下降
D．NADPH/NADP＋的值下降
3．在光合作用过程中，光能最初用于( )
A．CO2的固定
B．C3的还原
C．将水分解为氧和H＋
D．将淀粉分解为葡萄糖
知识点2 光合作用原理的应用
4．利用温室大棚栽培蔬菜、瓜果等农作物已成为现代农业的基本模式。下列是温室大棚栽培时经常采取的措施，其中不是通过增强光合作用速率实现的是( )
A．给农作物增施氮肥
B．大棚栽培的农作物通过增施农家肥料补充CO2
C．给农作物补充适宜强度的人工光照
D．夜间适当降低农作物的环境温度
5．一般来说，光照增强，光合作用增强。但在夏天光照最强的中午，光合作用反而下降。其原因是( )
A．蒸腾作用太强，体内水分不足
B．酶的活性降低
C．气孔关闭，氧释放不出，抑制光反应
D．气孔关闭，CO2不足
知识点3 光合速率与呼吸速率的关系
6．如图表示温度对某种植物在光照下和黑暗中二氧化碳吸收量和释放量(单位：mg/h)的影响情况。已知除了温度变化之外，其他环境条件(如光照强度等)不变，下列说法正确的是( )
A．根据图中曲线，无法确定呼吸作用的最适温度
B．光照下二氧化碳的吸收量表示光合作用所固定的二氧化碳量
C．图中a点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等
D．环境温度超过25
℃时，植物体内有机物会减少
7．阅读材料，完成下列问题。
情境：下图是利用溶氧量变化来测定黄瓜叶片光合速率的装置。实验在最适温度下进行，反应杯的溶液中加入少量NaHCO3是为了提供CO2。
思考：
(1)(科学探究)黄瓜叶片放入反应杯前需抽空叶肉细胞间隙内的气体，目的是什么？
(2)(生命观念)随着测试时间的延长，叶片的光合速率逐渐下降，原因是什么？
(3)(科学思维)若提高恒温水浴的温度，则光合速率如何变化？
(限时45分钟)
一、选择题
1．硝化细菌将二氧化碳和水合成糖类，其能量来自( )
A．光能
B．电能
C．化学能
D．生物能
2．某同学在玻璃温室里进行植物栽培实验。为此，他对室内空气中的二氧化碳含量进行24小时的测定，下列曲线中能正确表示其测定结果的是( )
A
B
C
D
3．下列关于光合作用的叙述，正确的是( )
A．光反应阶段为暗反应阶段提供了NADPH
B．光合作用中各种酶的活性都与温度呈正相关
C．光反应阶段和暗反应阶段均有ATP的合成
D．光合作用制造的有机物中的氧全部来自水
4．离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，短暂时间内叶绿体中C3与C5相对含量的变化是( )
A．C3增多、C5减少
B．C3增多、C5增多
C．C3减少、C5增多
D．C3减少、C5减少
5．在叶绿体中，ATP和ADP的运动方向是( )
A．ADP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ATP则向相反方向运动
B．ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP的运动方向则正好相反
C．ATP与ADP同时由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动
D．ATP与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动
6．如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是( )
A．结构A中的能量变化为由光能转变为ATP和NADPH
中的化学能
B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C．结构A释放的O2可进入线粒体中
D．H＋产生于B处，在暗反应中起还原作用
7．如图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用合成量随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件，结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是( )
A．适当提高温度
B．增大光照强度
C．适当增加CO2浓度
D．增加酶的数量
8．用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是( )
A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质，暗反应全过程都消耗ATP和NADPH
B．Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降
C．ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
D．b点后叶肉细胞内没有有机物的合成
9．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b点时改变某条件，曲线变为Ⅱ。下列分析合理的是( )
A．与b点相比，a点叶绿体中的C3含量较低
B．在b点时，升高温度导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C．制约a点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D．制约c点光合作用的因素可能是CO2浓度
10．如图表示20
℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系，S1、S2、S3表示图中所示区域的面积，下列叙述错误的是( )
A．S1＋S3表示玉米呼吸消耗的有机物量
B．S2＋S3表示玉米光合作用产生的有机物总量
C．若土壤中缺Mg，则B点右移，D点左移
D．S2－S3表示玉米光合作用有机物的净积累量
11．[不定项选择]科学家提取植物细胞中的叶绿体，用高速离心法打破叶绿体膜后，分离出类囊体和基质，在不同条件下进行实验(如下表所示)，用来研究光合作用过程，下列选项中各试管得到的产物情况正确的是( )
试管
叶绿体结构
光照
C18O2
ATP、NADPH
C5
甲
类囊体
＋
＋
－
－
乙
基质
－
＋
＋
＋
丙
基质
＋
＋
－
＋
丁
基质和类囊体
＋
＋
－
＋
注：表中的“＋”表示添加，“－”表示不添加。
A．甲试管可得到18O2
B．乙试管可得到C3
C．丙试管无法得到葡萄糖和淀粉
D．丁试管可得到乳糖
12．[不定项选择]离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，下列关于一段时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中，不正确的是( )
A
B
C
D
二、非选择题
13．在自然生长状态下，植物光合日变化曲线一般有两种类型，一种为单峰型，另一种为双峰型，即存在明显的光合“午休”现象。果树净光合速率(Pn)的日变化受温度、光照、水分等外界环境条件以及品种、叶龄、叶位、光合色素等自身生长发育状况的影响，大多数果树光合作用的变化曲线呈双峰型。根据相关信息回答下列问题：
图1
图2
(1)图1是某种猕猴桃净光合作用(Pn)与测定时间的关系曲线，大约8：00以前净光合速率增加主要是由于外界环境中的__
__导致的。
(2)研究发现，果树光合速率季节变化大多呈双峰型，叶片的光合能力的强弱与叶龄有密切关系。图2表示叶龄与净光合速率(Pn)的关系，展叶初期，叶片结构发育不全，导致叶的__
__，且叶肉细胞中__
__，导致Pn较低。由图2推测，当叶龄高时，Pn下降的主要原因是__
__。
(3)结合所学的知识，设计实验探究叶龄高时Pn下降的主要原因。你的实验设计思路是__
__。
14．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：
处理
L1
L2
L3
W1
W2
W3
W1
W2
W3
W1
W2
W3
干重/g
2.91
3.43
2.31
2.58
3.79
2.86
1.93
2.34
2.41
注：①L1、L2和L3分别代表光照强度为360、240和120
μmol/(m2·s－1)。
②W1、W2和W3分别代表基质含水量为基质最大持水量的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，表明植物可以通过积累可溶性糖从而提高__
__，这是植物的一种保护性反应。
(5)为保证该植物的产量，请提出在强光条件下的栽培建议：__
__。
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第2课时 光合作用的原理和应用
1．根据概念整合，辨析表述正误。(正确的打“√”，错误的打“×”)
概念1 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
(1)自然界中到处都有二氧化碳、水和阳光，然而能够利用它们合成有机物的却只有进行光合作用的细胞。( √ )
(2)光合作用反应式可表示为：CO2＋H2O(CH2O)＋H2。( × )
分析：光合作用的产物之一不是H2，而是O2。
概念2 根据是否需要光能，光合作用可以分为光反应和暗反应，现在也称为碳反应两个阶段。
(3)光合作用的光反应和暗反应阶段在叶绿体的不同部位进行。( √ )
分析：光反应在类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行。
(4)光合作用中光反应必须有光才可进行，暗反应没有光也可长时间进行。( × )
分析：暗反应需要光反应提供的NADPH和ATP，没有光，暗反应不能长时间进行。
(5)光合作用的光反应阶段完成了光能到活跃化学能的转换。( √ )
分析：光反应可将光能转换成化学能，储存到ATP和NADPH中。
概念3 根据光合作用的反应式可以知道，光合作用的原料——水、CO2，动力——光能，都是影响光合作用强度的因素。
(6)探究实验中，圆形小叶片浮起是由叶片进行呼吸作用产生的二氧化碳导致的。( × )
分析：圆形小叶片浮起的原因是光合作用产生了氧气。
(7)光合作用强度的影响因素有CO2浓度、温度和光照强度等外界因素。( √ )
(8)温度对光合作用强度的影响主要是影响酶的活性。( √ )
分析：光合作用需要众多的酶参与，因此影响酶活性的因素(如温度)也会影响光合作用强度。
(9)光照强度低于光补偿点时，呼吸速率增大。( × )
分析：光照强度与呼吸速率无关。
知识点1 光合作用原理
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( B )
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP的值下降
D．NADPH/NADP＋的值下降
解析：正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和NADPH停止产生，所以A、C、D所叙述现象会发生；光照停止，暗反应中C3还原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B所述现象不会发生。
3．在光合作用过程中，光能最初用于( C )
A．CO2的固定
B．C3的还原
C．将水分解为氧和H＋
D．将淀粉分解为葡萄糖
解析：在光合作用过程中，光能最初用于将水分解为氧和H＋。
知识点2 光合作用原理的应用
4．利用温室大棚栽培蔬菜、瓜果等农作物已成为现代农业的基本模式。下列是温室大棚栽培时经常采取的措施，其中不是通过增强光合作用速率实现的是( D )
A．给农作物增施氮肥
B．大棚栽培的农作物通过增施农家肥料补充CO2
C．给农作物补充适宜强度的人工光照
D．夜间适当降低农作物的环境温度
解析：给农作物增施氮肥，可促进叶菜类植物的生长，能增强光合作用速率；大棚栽培的农作物通过增施农家肥料补充CO2，为光合作用提供原料，从而增强了光合作用速率；给农作物补充适宜强度的人工光照可增强光合作用速率，从而实现增产；夜间适当降低农作物的环境温度，导致酶活性降低，从而减少细胞呼吸对有机物的消耗，最终达到增产的目的，可见该措施是通过减弱细胞呼吸速率而实现增产的。
5．一般来说，光照增强，光合作用增强。但在夏天光照最强的中午，光合作用反而下降。其原因是( D )
A．蒸腾作用太强，体内水分不足
B．酶的活性降低
C．气孔关闭，氧释放不出，抑制光反应
D．气孔关闭，CO2不足
解析：炎热的中午光照过强时，植物为了防止体内水分过度散失，通常进行适应性调节，关闭气孔(此时水分主要通过叶表面表皮细胞直接蒸发散失，降低叶表面温度)，从而使进入叶肉细胞叶绿体中的CO2分子数减少，光合作用下降。
知识点3 光合速率与呼吸速率的关系
6．如图表示温度对某种植物在光照下和黑暗中二氧化碳吸收量和释放量(单位：mg/h)的影响情况。已知除了温度变化之外，其他环境条件(如光照强度等)不变，下列说法正确的是( A )
A．根据图中曲线，无法确定呼吸作用的最适温度
B．光照下二氧化碳的吸收量表示光合作用所固定的二氧化碳量
C．图中a点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等
D．环境温度超过25
℃时，植物体内有机物会减少
解析：曲线显示在黑暗中随着温度上升，二氧化碳的释放量在逐渐增加，没有出现最大值，故无法确定呼吸作用的最适温度，A正确；植物光合作用固定的二氧化碳量包括光照下二氧化碳的吸收量和呼吸作用释放的二氧化碳量，B错误；图中a点表示净光合作用强度与呼吸作用强度相等，总光合作用强度大于呼吸作用强度，C错误；环境温度超过25
℃时，植物体内有机物的量并没有减少，仍在不断积累，D错误。
7．阅读材料，完成下列问题。
情境：下图是利用溶氧量变化来测定黄瓜叶片光合速率的装置。实验在最适温度下进行，反应杯的溶液中加入少量NaHCO3是为了提供CO2。
思考：
(1)(科学探究)黄瓜叶片放入反应杯前需抽空叶肉细胞间隙内的气体，目的是什么？
提示：排除原有气体对实验结果的干扰。
(2)(生命观念)随着测试时间的延长，叶片的光合速率逐渐下降，原因是什么？
提示：密闭的反应杯中CO2不足。
(3)(科学思维)若提高恒温水浴的温度，则光合速率如何变化？
提示：下降。
(限时45分钟)
一、选择题
1．硝化细菌将二氧化碳和水合成糖类，其能量来自( C )
A．光能
B．电能
C．化学能
D．生物能
解析：硝化细菌利用将NH3氧化成亚硝酸(HNO2)、硝酸(HNO3)所释放的能量将CO2和H2O合成糖类。
2．某同学在玻璃温室里进行植物栽培实验。为此，他对室内空气中的二氧化碳含量进行24小时的测定，下列曲线中能正确表示其测定结果的是( C )
A
B
C
D
解析：根据一天24小时光的有无及光照强度变化规律可知，从0点→6点→12点→18点→24点，光从无→有→无，光照强度经历由弱→强→弱的过程，光合作用则从不能进行→能够进行且光合速率小于呼吸速率→光合速率与呼吸速率相等→光合速率大于呼吸速率→光合速率与呼吸速率相等→光合速率小于呼吸速率→只能进行呼吸作用，因此密闭玻璃温室内CO2含量变化经历了增加→减少→增加的过程。
3．下列关于光合作用的叙述，正确的是( A )
A．光反应阶段为暗反应阶段提供了NADPH
B．光合作用中各种酶的活性都与温度呈正相关
C．光反应阶段和暗反应阶段均有ATP的合成
D．光合作用制造的有机物中的氧全部来自水
解析：光反应为暗反应提供NADPH和ATP；温度过高时酶的活性降低；光反应产生ATP，暗反应消耗ATP；光合作用产生的有机物中的氧来自CO2，H2O光解产生的O2释放到了外界环境中。
4．离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，短暂时间内叶绿体中C3与C5相对含量的变化是( C )
A．C3增多、C5减少
B．C3增多、C5增多
C．C3减少、C5增多
D．C3减少、C5减少
解析：若突然中断CO2供应，C3生成速率下降，消耗速率不变，所以C3减少；C5生成速率不变，消耗速率下降，所以C5增多。
5．在叶绿体中，ATP和ADP的运动方向是( B )
A．ADP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ATP则向相反方向运动
B．ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP的运动方向则正好相反
C．ATP与ADP同时由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动
D．ATP与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动
解析：叶绿体是进行光合作用的场所，光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，此过程中消耗来自叶绿体基质中的ADP，产生ATP，供暗反应阶段C3的还原，所以叶绿体中ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP则由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动。
6．如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是( D )
A．结构A中的能量变化为由光能转变为ATP和NADPH
中的化学能
B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C．结构A释放的O2可进入线粒体中
D．H＋产生于B处，在暗反应中起还原作用
解析：H＋产生于A(类囊体薄膜)处光反应阶段过程中，在B(叶绿体基质)处暗反应中起还原作用，D错误。
7．如图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用合成量随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件，结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是( C )
A．适当提高温度
B．增大光照强度
C．适当增加CO2浓度
D．增加酶的数量
解析：此时温度已经是最适温度，所以再提高温度会使酶的活性降低，光合作用速率降低；B点是光饱和点，此时光照不再是限制光合作用的因素，因此增大光照强度也不会发生曲线b的变化；CO2的浓度为0.03%，相对较低，所以增加CO2浓度会提高光合作用的速率；酶的数量属于影响光合作用合成量的内因。
8．用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是( B )
A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质，暗反应全过程都消耗ATP和NADPH
B．Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降
C．ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
D．b点后叶肉细胞内没有有机物的合成
解析：暗反应利用二氧化碳，场所是叶绿体基质，暗反应过程中只有C3的还原过程需要消耗NADPH和ATP，A错误；Oa段叶肉细胞中含放射性的C3浓度升高，说明消耗的五碳化合物增多，因此其浓度有所下降，B正确；ab段C3含量不变是因为二氧化碳被C5固定形成C3的速率与C3还原的速率几乎相等，C错误；b点后进入黑暗环境中，光反应产生的NADPH和ATP未被完全利用，还可以进行有机物的合成，D错误。
9．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b点时改变某条件，曲线变为Ⅱ。下列分析合理的是( D )
A．与b点相比，a点叶绿体中的C3含量较低
B．在b点时，升高温度导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C．制约a点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D．制约c点光合作用的因素可能是CO2浓度
解析：a点的光照强度比b点弱，所以a点的C3含量较b点高；本来已处于适宜温度下，再升高温度会导致酶的活性降低，则所得曲线应在曲线Ⅰ的下方；a点光合作用的限制因素主要是光照强度；c点光合速率已达最大值，此时光合作用的限制因素为除光照强度以外的其他外界因素，如CO2浓度、水分等。
10．如图表示20
℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系，S1、S2、S3表示图中所示区域的面积，下列叙述错误的是( D )
A．S1＋S3表示玉米呼吸消耗的有机物量
B．S2＋S3表示玉米光合作用产生的有机物总量
C．若土壤中缺Mg，则B点右移，D点左移
D．S2－S3表示玉米光合作用有机物的净积累量
解析：S1＋S3表示玉米呼吸消耗的有机物量，S2＋S3表示玉米光合作用产生的有机物总量，玉米光合作用有机物的净积累量为(S2＋S3)－(S1＋S3)＝S2－S1。B点为光补偿点，D点为光饱和点，若土壤中缺Mg，则会缺少叶绿素，达到光补偿点所需的光强照度会增大，B点右移，达到光饱和点所需的光照强度将会减少，D点左移。
11．[不定项选择]科学家提取植物细胞中的叶绿体，用高速离心法打破叶绿体膜后，分离出类囊体和基质，在不同条件下进行实验(如下表所示)，用来研究光合作用过程，下列选项中各试管得到的产物情况正确的是( BC )
试管
叶绿体结构
光照
C18O2
ATP、NADPH
C5
甲
类囊体
＋
＋
－
－
乙
基质
－
＋
＋
＋
丙
基质
＋
＋
－
＋
丁
基质和类囊体
＋
＋
－
＋
注：表中的“＋”表示添加，“－”表示不添加。
A．甲试管可得到18O2
B．乙试管可得到C3
C．丙试管无法得到葡萄糖和淀粉
D．丁试管可得到乳糖
解析：光合作用产生的O2来源于水的光解，甲试管中没有H18O2，所以没有18O2；乙试管中有C18O2和C5，可发生CO2的固定，生成C3；丙试管不含ATP、NADPH，所以不能进行C3的还原，从而得不到葡萄糖和淀粉；乳糖是动物细胞内合成的二糖。
12．[不定项选择]离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，下列关于一段时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中，不正确的是( ACD )
A
B
C
D
解析：离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，突然中断CO2的供应使C3合成减少，一段时间内暗反应逐渐减弱，暗反应消耗的ATP也逐渐减少，故ATP相对含量逐渐增加；随着暗反应的减弱，光反应也逐渐减弱，所以叶绿体内O2含量逐渐减少。
二、非选择题
13．在自然生长状态下，植物光合日变化曲线一般有两种类型，一种为单峰型，另一种为双峰型，即存在明显的光合“午休”现象。果树净光合速率(Pn)的日变化受温度、光照、水分等外界环境条件以及品种、叶龄、叶位、光合色素等自身生长发育状况的影响，大多数果树光合作用的变化曲线呈双峰型。根据相关信息回答下列问题：
图1
图2
(1)图1是某种猕猴桃净光合作用(Pn)与测定时间的关系曲线，大约8：00以前净光合速率增加主要是由于外界环境中的__光照强度增强(或温度升高)__导致的。
(2)研究发现，果树光合速率季节变化大多呈双峰型，叶片的光合能力的强弱与叶龄有密切关系。图2表示叶龄与净光合速率(Pn)的关系，展叶初期，叶片结构发育不全，导致叶的__叶面积小，受光面积小__，且叶肉细胞中__叶绿体少(或基粒少或色素含量少或光合作用酶量少或酶的活性低)__，导致Pn较低。由图2推测，当叶龄高时，Pn下降的主要原因是__叶龄高时，叶片衰老，叶肉细胞中大部分叶绿素被分解__。
(3)结合所学的知识，设计实验探究叶龄高时Pn下降的主要原因。你的实验设计思路是__取等质量的成熟叶和衰老叶研磨得到色素的提取液，然后用纸层析法分离色素，分析比较滤纸条上叶绿素带的宽度；结果是衰老叶片的叶绿素带比成熟叶片的叶绿素带窄__。
解析：(1)由图1可知，8点前光照增强，光合速率会加快。(2)图2中，幼龄叶子叶片未发育完全，叶面积较小，受光面积较小，且细胞中叶绿体较少，故光合速率较低。当叶龄高时，净光合作用下降的主要原因是叶片衰老，叶肉细胞中大部分叶绿素被分解。(3)可通过提取叶绿体中的色素来探究叶龄高时净光合速率下降的原因，通过比较叶绿素带的宽度来判断叶龄与Pn的关系。
14．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：
处理
L1
L2
L3
W1
W2
W3
W1
W2
W3
W1
W2
W3
干重/g
2.91
3.43
2.31
2.58
3.79
2.86
1.93
2.34
2.41
注：①L1、L2和L3分别代表光照强度为360、240和120
μmol/(m2·s－1)。
②W1、W2和W3分别代表基质含水量为基质最大持水量的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__14CO2(二氧化碳)→14C3(三碳化合物)→糖类__(用汉字或化学符号及箭头表示)。
(2)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)据表分析，该植物在__L2、W2__(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，表明植物可以通过积累可溶性糖从而提高__细胞的渗透调节能力(细胞的吸水能力)__，这是植物的一种保护性反应。
(5)为保证该植物的产量，请提出在强光条件下的栽培建议：__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提供能量的前提下被NADPH还原为C5和糖类(CH2O)，其中14C3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)→糖类。(2)表格中的L1、L2和L3分别代表不同的光照强度，W1、W2和W3分别代表基质不同含水量，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、基质含水量为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，从而提高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L1和L2光照强度下、基质含水量为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基质含水量控制在70%左右(W2)。
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