蘇教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》第四節(jié) 影響光合作用和細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素優(yōu)秀ppt課件

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課時(shí)分層作業(yè)(十七)　影響光合作用和細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素(建議用時(shí)：40分鐘)題組一　影響光合作用的環(huán)境因素1．下圖是某高等綠色植物成熟綠葉組織在某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用強(qiáng)度增長(zhǎng)速率隨CO2濃度變化的情況，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．D點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大B．C點(diǎn)時(shí)，適當(dāng)升高溫度后光合作用強(qiáng)度會(huì)增強(qiáng)C．B點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體D．AB段，限制光合作用強(qiáng)度的主要外界因素是CO2濃度B　[D點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度增長(zhǎng)速率為0，光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大，A正確；由于該曲線是在最適溫度下測(cè)量的，在C點(diǎn)時(shí)，若適當(dāng)升高溫度會(huì)使光合作用強(qiáng)度減弱，B錯(cuò)誤；B點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，C正確；AB段，限制光合作用強(qiáng)度的主要外界因素是CO2濃度，D正確。]2．某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實(shí)驗(yàn)，探究土壤干旱對(duì)某種植物葉片光合速率的影響。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)土壤水分充足，然后實(shí)驗(yàn)組停止?jié)菜?/span>，對(duì)照組土壤水分條件保持適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)分析不正確的是(　　)A．葉片光合速率隨干旱時(shí)間延長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì)B．葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降C．實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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C　[從圖乙看出，實(shí)驗(yàn)2～4天，葉片葉綠素含量并沒(méi)有下降。]3．為完成“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”實(shí)驗(yàn)，提供以下材料用具：菠菜葉、打孔器(直徑1 cm)、注射器、40 W臺(tái)燈、燒杯、4%NaHCO3溶液、蒸餾水、不同顏色的透明薄膜等。(1)某同學(xué)選取其中一個(gè)因素進(jìn)行探究，以下是實(shí)驗(yàn)結(jié)果：時(shí)間上浮的葉圓片數(shù)量(片)蒸餾水0.5% NaHCO31% NaHCO31.5% NaHCO32% NaHCO32 min07111044 min01516137①該實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________________________________________，實(shí)驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)是_____________________________。②有哪些措施可以減少實(shí)驗(yàn)誤差？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少寫(xiě)出2項(xiàng))。③有同學(xué)認(rèn)為葉片之所以浮起，是因?yàn)楹粑饔孟牧擞袡C(jī)物且產(chǎn)生了CO2導(dǎo)致葉片上浮。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷該觀點(diǎn)是否正確并說(shuō)明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)利用以上材料，還可以探究的環(huán)境因素有__________________________。(答出2個(gè))[解析]　(1)①由表格看出實(shí)驗(yàn)的自變量是不同濃度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液的濃度不同，提供的CO2濃度不同，因此該實(shí)驗(yàn)研究的是不同濃度的CO2對(duì)光合作用的影響。實(shí)驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)是單位時(shí)間內(nèi)上浮的葉圓片的數(shù)量。②減少實(shí)驗(yàn)誤差就要平衡無(wú)關(guān)變量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)求平均值。③葉片上浮的原因是光合作用大于細(xì)胞呼吸，葉片中氧氣增多，葉圓片密度變小。說(shuō)明葉圓片上浮的原因不是細(xì)胞呼吸消耗了有機(jī)物且產(chǎn)生了CO2，應(yīng)從蒸餾水中葉圓片沒(méi)有上浮來(lái)論述。(2)利用上述實(shí)驗(yàn)材料，還可以探究光照強(qiáng)度或不同的光質(zhì)對(duì)光合作用的影響。[答案]　(1)①研究CO2濃度(或NaHCO3濃度)對(duì)葉片光合速率的影響　相同時(shí)間內(nèi)燒杯中葉圓片浮起的數(shù)量②用打孔器打出的葉圓片數(shù)量足夠多；每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)幾次，記錄的數(shù)據(jù)取平均值③該同學(xué)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵谡麴s水的那組實(shí)驗(yàn)中，葉片一樣進(jìn)行了細(xì)胞呼吸，卻沒(méi)有葉片浮起，葉片上浮的原因是光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，葉片內(nèi)氧氣增多(2)光照強(qiáng)度、光的性質(zhì)題組二　影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素4．(多選)某實(shí)驗(yàn)興趣小組探究了種子萌發(fā)初期種子質(zhì)量的變化和所在密閉容器中溫度的變化，結(jié)果見(jiàn)下表，下列敘述正確的是(　　) 初始種子質(zhì)量(g)現(xiàn)在種子質(zhì)量(g)2小時(shí)前的溫度(℃)現(xiàn)在的溫度(℃)甲組萌發(fā)的種子3025.52632乙組煮熟的種子3029.72626A．乙組種子不進(jìn)行細(xì)胞呼吸，在該實(shí)驗(yàn)中起對(duì)照作用B．甲組種子質(zhì)量減少是由于細(xì)胞呼吸分解了有機(jī)物C．甲組容器中溫度上升是由于細(xì)胞呼吸釋放了能量D．本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明種子萌發(fā)初期細(xì)胞呼吸強(qiáng)于未萌發(fā)的種子ABCD　[乙組是煮熟的種子，不能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，為對(duì)照組，A正確；甲組種子質(zhì)量減少是由于細(xì)胞呼吸分解了有機(jī)物，B正確；甲組容器中溫度上升是由于細(xì)胞呼吸釋放了能量，C正確；甲組容器溫度上升，說(shuō)明種子萌發(fā)初期細(xì)胞呼吸強(qiáng)于未萌發(fā)的種子，D正確。]5．如圖為不同培養(yǎng)階段酵母菌數(shù)量、葡萄糖濃度和乙醇濃度的變化曲線，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．曲線AB段酵母菌呼吸發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體B．曲線BC段酵母菌的細(xì)胞呼吸中出現(xiàn)無(wú)氧呼吸C．乙醇含量過(guò)高是酵母菌種群數(shù)量從C點(diǎn)開(kāi)始下降的原因之一D．酵母菌屬于兼性厭氧生物，據(jù)圖分析可知，酵母菌是在無(wú)氧條件下大量繁殖的D　[曲線AB段沒(méi)有乙醇生成，說(shuō)明酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，因此AB段酵母菌呼吸發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，A正確；從B點(diǎn)之后開(kāi)始有乙醇產(chǎn)生，說(shuō)明曲線BC段酵母菌的細(xì)胞呼吸中出現(xiàn)了無(wú)氧呼吸，B正確；隨著培養(yǎng)時(shí)間的遞增，葡萄糖大量消耗，乙醇、CO2等代謝廢物不斷積累，抑制了酵母菌種群數(shù)量的增長(zhǎng)，因此乙醇含量過(guò)高是酵母菌種群數(shù)量從C點(diǎn)開(kāi)始下降的原因之一，C正確；酵母菌屬于兼性厭氧生物，曲線AB段沒(méi)有乙醇生成，酵母菌種群數(shù)量急劇增加，說(shuō)明酵母菌是在有氧條件下大量繁殖的，D錯(cuò)誤。]6．在自然界中，洪水、灌溉不均勻等因素易使植株根系供氧不足，造成“低氧脅迫”。不同植物品種對(duì)“低氧脅迫”的耐受能力不同。研究人員采用無(wú)土栽培的方法，研究了“低氧脅迫”對(duì)兩個(gè)黃瓜品種(A、B)根系細(xì)胞呼吸的影響，測(cè)得第6天時(shí)根系細(xì)胞中丙酮酸和乙醇的含量，結(jié)果如下表所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)處理正常通氣品種A正常通氣品種B低氧品種A低氧品種B丙酮酸(μmol·g－1)0.180.190.210.34乙醇(μmol·L－1)2.452.496.004.00(1)黃瓜根系細(xì)胞產(chǎn)生丙酮酸的場(chǎng)所是________，丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉倪^(guò)程________(填“能”或“不能”)生成ATP。(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量是__________________。由表中信息可知，正常通氣情況下，黃瓜根系細(xì)胞的呼吸方式為________________。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，品種A耐低氧能力比品種B______(填“強(qiáng)”或“弱”)。[解析]　(1)黃瓜根系細(xì)胞產(chǎn)生丙酮酸的過(guò)程屬于細(xì)胞呼吸的第一階段，其場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。在供氧不足時(shí)，細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸，其中丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉倪^(guò)程屬于無(wú)氧呼吸的第二階段，此階段不釋放能量，所以不能生成ATP。(2)由表中信息可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是黃瓜品種和通氣情況。正常通氣情況下，黃瓜根系細(xì)胞也產(chǎn)生少量的乙醇，說(shuō)明此時(shí)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸同時(shí)進(jìn)行；在“低氧脅迫”下，黃瓜有氧呼吸受阻，無(wú)氧呼吸增強(qiáng)，產(chǎn)生的乙醇增多。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在低氧條件下，品種A產(chǎn)生的丙酮酸比品種B產(chǎn)生的少，而品種A產(chǎn)生的乙醇比品種B產(chǎn)生的乙醇多，所以品種A耐低氧能力比品種B強(qiáng)。[答案]　(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　不能(2)黃瓜品種和通氣情況　有氧呼吸和無(wú)氧呼吸　(3)強(qiáng)題組三　光合作用和細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用7．細(xì)胞呼吸的原理廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中，下列分析錯(cuò)誤的是(　　)A．種子貯存時(shí)應(yīng)先曬干，降低其自由水的含量，從而降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B．應(yīng)用乳酸菌制作酸奶，應(yīng)先通氣，后密封，有利于乳酸菌發(fā)酵C．水果保鮮可用低溫法，降低酶的活性，降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度D．栽種莊稼，要多疏松土壤，提高根細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，有利于吸收K＋等生長(zhǎng)所需元素B　[種子貯存時(shí)應(yīng)先曬干，以降低其自由水的含量，從而降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；應(yīng)用乳酸菌制作酸奶，由于乳酸菌是厭氧菌，因此無(wú)氧、密封有利于乳酸菌發(fā)酵；水果保鮮可用低溫法，以降低酶的活性，從而降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；栽種莊稼時(shí)要多疏松土壤，以提高根細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，有利于吸收K＋等生長(zhǎng)所需元素。]8．下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是(　　)A．水稻根部主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸，所以能長(zhǎng)期適應(yīng)缺氧環(huán)境B．荔枝在無(wú)O2、保持干燥、零下低溫中，可延長(zhǎng)保鮮時(shí)間C．登山時(shí)人體主要是從分解有機(jī)物產(chǎn)生乳酸的過(guò)程中獲得能量D．高等生物保留無(wú)氧呼吸，有利于對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)D　[水稻根部主要進(jìn)行有氧呼吸，而無(wú)氧呼吸會(huì)產(chǎn)生酒精，對(duì)根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，所以不能長(zhǎng)期適應(yīng)缺氧環(huán)境，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；荔枝等水果蔬菜的保存要求零上低溫、低氧、濕度適宜，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；登山時(shí)人體主要是從有氧呼吸分解有機(jī)物產(chǎn)生二氧化碳和水的過(guò)程中獲得能量，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；高等生物保留無(wú)氧呼吸的能力，有利于適應(yīng)低氧等不良環(huán)境，D選項(xiàng)正確。]9．為研究影響線粒體耗氧速率的因素，按圖示順序依次向測(cè)定儀中加入線粒體及相應(yīng)物質(zhì)，測(cè)定氧氣濃度的變化，結(jié)果如圖(注：圖中呼吸底物是指在細(xì)胞呼吸過(guò)程中被氧化的物質(zhì))。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)A．過(guò)程①有水的生成B．加入的呼吸底物是葡萄糖C．過(guò)程④比③耗氧速率低的主要原因是ADP不足D．過(guò)程②比⑤耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足B　[線粒體是有氧呼吸第二和第三階段的場(chǎng)所，其中第三階段有水的生成，因此過(guò)程①有水的生成，A項(xiàng)正確；線粒體不能直接利用葡萄糖，只能將丙酮酸進(jìn)一步氧化分解，因此加入的呼吸底物應(yīng)該是丙酮酸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)程④氧氣濃度降低的速率較慢，但加入ADP后，過(guò)程⑤氧氣濃度的下降速率加快，說(shuō)明過(guò)程④比③耗氧速率低的主要原因是ADP數(shù)量少，C項(xiàng)正確；分析題圖可知，過(guò)程②加入ADP后，氧氣濃度下降較慢，加入底物后氧氣濃度下降速度加快，由于氧氣的作用是與[H]結(jié)合形成水，因此限制過(guò)程②氧氣濃度降低的因素可能是[H]；加入ADP后，過(guò)程⑤氧氣濃度降低的速度加快，說(shuō)明該過(guò)程限制氧氣與[H]結(jié)合的因素是ADP的量，因此②比⑤耗氧速率低的主要原因是呼吸底物([H])不足，D項(xiàng)正確。]10．如圖為某農(nóng)作物光合速率隨土壤水分減少的日變化曲線圖，圖中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為降雨后第2、8、15天測(cè)得的數(shù)據(jù)。若光照強(qiáng)度的日變化相同，則據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．在水分充足時(shí)該農(nóng)作物光合作用沒(méi)有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象B．曲線Ⅱ的波谷的形成與氣孔有關(guān)C．適時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解該農(nóng)作物光合作用的“午休”程度D．導(dǎo)致曲線Ⅲ所示日變化的主要因素是土壤含水量D　[分析題圖，自變量是土壤含水量、光照強(qiáng)度，因變量是光合速率。由題干信息“曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為降雨后第2、8、15天測(cè)得的數(shù)據(jù)”及分析曲線圖可知，在水分充足時(shí)(如降雨后第2天)該農(nóng)作物光合作用沒(méi)有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，A項(xiàng)正確；由曲線圖可知，曲線Ⅱ雙峰的形成與光照強(qiáng)度的變化有關(guān)，波谷的形成是由光照過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，進(jìn)而固定的CO2減少引起的，即曲線Ⅱ的波谷的形成與氣孔有關(guān)，B項(xiàng)正確；經(jīng)上述分析可知，在水分充足時(shí)該農(nóng)作物光合作用沒(méi)有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，故適時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解農(nóng)作物光合作用的“午休”程度，C項(xiàng)正確；導(dǎo)致曲線Ⅲ所示日變化的主要因素是光照強(qiáng)度，導(dǎo)致曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)光合速率不同的主要因素是土壤含水量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]11．馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)酸味，這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細(xì)胞的無(wú)氧呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是(　　)A．馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖B．馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來(lái)C．馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過(guò)程不能生成ATPD．馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏庫(kù)中氧氣濃度的升高會(huì)增加酸味的產(chǎn)生B　[在馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸的第一階段，葡萄糖分解成丙酮酸，第二階段在相應(yīng)酶的催化作用下，丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸，B選項(xiàng)正確；馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，葡萄糖是細(xì)胞呼吸的原料而不是產(chǎn)物，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；在馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸的第一階段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且釋放出少量能量，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；一般來(lái)說(shuō)，氧氣濃度的升高會(huì)抑制細(xì)胞的無(wú)氧呼吸，故馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏庫(kù)中氧氣濃度的升高不會(huì)增加酸味的產(chǎn)生，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。]12．科研人員利用溫室栽培作物進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是__________________。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，該作物光合作用相關(guān)酶活性的最適溫度在__________ ℃之間。(2)當(dāng)CO2濃度低于0.06%時(shí)，暗反應(yīng)中__________的生成速率限制了光合作用速率。(3)與20 ℃相比，溫度為10 ℃時(shí)，增加CO2濃度對(duì)提高光合作用速率的效果__________(填“顯著”或“不顯著”)，原因是_______________________________________。(4)如圖為某興趣小組探究影響光合速率的因素與光合速率之間的關(guān)系時(shí)繪制的曲線圖。①該實(shí)驗(yàn)探究的因素中可直接影響NADPH生成的是__________。圖中在光照強(qiáng)度O～P點(diǎn)限制光合速率的環(huán)境因素主要是_______________________。②若在圖乙中高濃度CO2的條件下，Q點(diǎn)的光照強(qiáng)度瞬間改為P點(diǎn)的光照強(qiáng)度，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3含量增加的原因是_____________________________________________________________________________________________。③繪制圖示曲線的數(shù)據(jù)__________(填“能”或“不能”)直接測(cè)量，原因是__________________________________________________________________。[解析]　(1)分析曲線圖可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和CO2濃度。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，四種溫度相比，30 ℃比較適宜，因此該作物光合作用相關(guān)酶活性的最適溫度在20～40 ℃之間。(2)當(dāng)CO2濃度低于0.06%時(shí)，二氧化碳濃度是限制光合速率的主要因素，二氧化碳參與光合作用暗反應(yīng)中二氧化碳的固定并產(chǎn)生三碳化合物，即暗反應(yīng)中三碳化合物(或C3)的生成速率限制了光合作用速率。(3)與20 ℃相比，溫度為10 ℃時(shí)，增加CO2濃度對(duì)提高光合作用速率的效果不顯著，原因是10 ℃時(shí)酶活性低。[答案]　(1)溫度和CO2濃度　20～40(2)三碳化合物(C3)　(3)不顯著　10 ℃時(shí)酶活性低(4)①光照強(qiáng)度　光照強(qiáng)度　②光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP減少，C3的還原速率減慢；同時(shí)CO2的固定仍正常進(jìn)行　③不能　圖示反映的是總光合速率，而有光時(shí)測(cè)得的是凈光合速率(合理即可)對(duì)環(huán)境條件對(duì)光合速率影響的分析不清13．在下列四組實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)定了不同光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響，結(jié)果如曲線圖所示。①0.1%CO2，30 ℃；②0.1%CO2，20 ℃；③0.03%CO2，30 ℃；④0.03%CO2，20 ℃。下列敘述中錯(cuò)誤的是(　　)A．比較曲線①和②可知，30 ℃時(shí)的光合作用酶的活性高于20 ℃時(shí)的B．比較曲線①和③可知，適度提高CO2濃度能提高光合速率C．比較曲線①和④可知，溫度和CO2濃度是光合速率的主要影響因素D．P點(diǎn)四條曲線重合，說(shuō)明此時(shí)光照強(qiáng)度是光合速率的主要影響因素C　[曲線①和②CO2濃度相同，但曲線①溫度高，光合速率大，說(shuō)明30 ℃時(shí)光合作用酶的活性高于20 ℃，A正確。曲線①和③溫度相同，但①CO2濃度高，光合速率也高，說(shuō)明適度提高CO2濃度能提高光合速率，B正確。曲線①和④有溫度和CO2濃度兩個(gè)自變量，兩者無(wú)法進(jìn)行比較，C錯(cuò)誤。P點(diǎn)光照強(qiáng)度低，四條曲線重合，說(shuō)明此時(shí)光照強(qiáng)度是光合速率的主要影響因素，D正確。]