《光合作用的原理和應(yīng)用》練習

《光合作用的原理和應(yīng)用》練習eq\a\vs4\al(1.)下圖為探究CO2是否為植物光合作用原料的實驗裝置示意圖，其中a為實驗裝置，b為對照裝置。有關(guān)用塑料袋扎緊花盆的實驗設(shè)計思路是()A．確保植株與外界空氣進一步隔絕B．排除土壤中微生物代謝活動的干擾C．防止NaOH溶液對植物根系的影響D．避免土壤中自養(yǎng)微生物光合作用形成淀粉解析：選B。在明確實驗?zāi)康牡幕A(chǔ)上，對比實驗裝置a、b，找出自變量和無關(guān)變量，進而推斷實驗設(shè)計思路。實驗的目的是探究CO2是否為植物光合作用原料，從題圖知，此實驗設(shè)計遵循了實驗設(shè)計的對照原則、單一變量原則。裝置a、b的不同在于a中無CO2(NaOH吸收CO2)，b中有CO2(蒸餾水不能吸收CO2)。為減少其他因素的干擾，用塑料袋扎緊花盆排除了土壤中微生物代謝活動產(chǎn)生的CO2對實驗結(jié)果的影響。eq\a\vs4\al(2.)(2012·廣東龍湖階段測試)我國青藏高原農(nóng)區(qū)小麥產(chǎn)量高，新疆、甘肅產(chǎn)的瓜果特別甜，其主要原因是()A．晝夜溫差大，太陽輻射強B．CO2濃度高C．雨量充沛D．氣溫偏低，水分蒸發(fā)少解析：選A。我國青藏高原地區(qū)海拔高，太陽輻射強，白天可以形成更多的糖類等光合產(chǎn)物；同時由于晝夜溫差大，夜晚溫度低，呼吸消耗的有機物減少，因此瓜果特別甜。eq\a\vs4\al(3.)生長于較弱光照條件下的植物，當提高CO2濃度時，其光合作用速率不會隨之增加，主要限制因素是()A．呼吸作用和暗反應(yīng)B．光反應(yīng)C．暗反應(yīng)D．呼吸作用解析：選B。生長于較弱光照條件下的植物光反應(yīng)弱，生成的[H]和ATP少，即使提高CO2濃度，暗反應(yīng)的速率也不會提高，光合作用速率不會隨之增加。eq\a\vs4\al(4.)光合作用的正常進行受多種因素的影響，一個生物興趣小組研究了CO2濃度、光照強度和溫度對光合作用的影響，下面是一位同學根據(jù)實驗結(jié)果繪制的一組曲線，你認為不正確的是()解析：選D。溫度會通過影響光合作用中酶的活性來影響光合作用，高溫使酶失活而導(dǎo)致光合作用強度下降，所以D選項應(yīng)該是一條先升高后下降的曲線。eq\a\vs4\al(5.)(2012·廈門高一檢測)如圖表示不同二氧化碳濃度下溫度對光合速率影響的曲線。下列說法中錯誤的是()A．光合作用同時受溫度、二氧化碳濃度的影響B(tài)．曲線a在20℃和45℃左右時光合速率相近的原因相同C．溫度對曲線a影響大的原因是較高二氧化碳濃度有利于暗反應(yīng)進行D．適宜光照和溫度下曲線b的主要限制因素是二氧化碳濃度解析：選B。圖中所示光照和二氧化碳的濃度均會影響光合作用的速率，曲線a中20℃和45℃時光合作用速率相近的原因是20℃時酶的活性較低，而45℃時是由于部分酶失去了活性；由于曲線a對應(yīng)較高的CO2濃度，所以溫度的變化對光合作用的影響較大，而曲線b中CO2濃度較低，是限制光合作用的因素，所以溫度對其影響不明顯。eq\a\vs4\al(6.)如圖所示為植物生理作用與環(huán)境因素之間的關(guān)系。據(jù)圖分析：(1)甲圖中B點表示______________________，處于A點時植物進行的生理活動是________。(2)光照強度為a時，不同溫度情況下CO2的吸收量不同，其原因是__________________________________________________________。(3)乙圖中曲線CD段說明________________________________________________________________________，Ⅰ曲線所代表的植物對CO2利用的特點是__________________________，Ⅱ曲線所代表的植物體內(nèi)固定CO2的物質(zhì)是________________________。(4)要提高農(nóng)作物的產(chǎn)量必須保證____________的供應(yīng)。答案：(1)光合作用強度與呼吸作用強度相等呼吸作用(2)不同溫度條件下，酶的活性不同，導(dǎo)致光合作用強度不同(3)在一定范圍內(nèi)，CO2濃度升高，光合作用加強能利用低濃度的CO2進行光合作用五碳化合物(C5)(4)礦質(zhì)元素(或礦質(zhì)元素和水)1.光照強度：直接影響光反應(yīng)速率，光反應(yīng)產(chǎn)物[H]與ATP的數(shù)量多少會影響暗反應(yīng)速率，這是最主要的因素。2.溫度：影響光合作用過程，特別是暗反應(yīng)中酶的催化效率，從而影響光合作用強度。濃度：CO2是暗反應(yīng)的原料，CO2的濃度高低直接影響暗反應(yīng)速率。4.礦質(zhì)元素：例如Mg是葉綠素的組成成分，N是光合酶的組成成分，P是ATP分子的組成成分。5.水分：水分是光合作用的原料之一，缺少時可使光合作用強度下降。一、單項選擇題eq\a\vs4\al(1.)(2012·江蘇啟東中學高一檢測)研究光合作用的卡爾文等人進行了以下實驗：在某種綠藻培養(yǎng)液中通入14CO2，再給予不同的光照時間，然后從培養(yǎng)液中提取并分析放射性物質(zhì)。預(yù)測實驗結(jié)果是()A．光照時間越長，積累的C3越多B．光照時間越長，產(chǎn)生的放射性物質(zhì)的種類越多C．無論光照時間長短，放射性物質(zhì)都會分布在葉綠體的類囊體薄膜上D．只要給予光照，放射性物質(zhì)就會出現(xiàn)在葡萄糖中解析：選B。光照時間越長，由光合作用制造的含14C的有機物參與代謝的物質(zhì)的量就越多，產(chǎn)生的放射性物質(zhì)的種類也就會越多。eq\a\vs4\al(2.)生長著大量綠藻的池塘，在一天內(nèi)池水中CO2濃度變化正確的是()解析：選D。池水中CO2濃度的變化和池塘中綠藻的光合作用強度及細胞呼吸強度有著直接關(guān)系。光合作用強，CO2濃度低，細胞呼吸強，CO2濃度就高。eq\a\vs4\al(3.)夏季，在晴天、陰天、多云、高溫干旱四種天氣條件下，獼猴桃的凈光合作用強度(實際光合速率與呼吸速率之差)的變化曲線不同，如圖表示晴天曲線圖的是()解析：選B。在夏季的晴天里，光照較強，植物進行光合作用，但在中午將會出現(xiàn)氣孔關(guān)閉的現(xiàn)象，導(dǎo)致CO2供應(yīng)不足，故植物凈光合作用強度暫時下降，B項中曲線符合晴天里植物的光合作用變化情況。eq\a\vs4\al(4.)如圖表示某種植物光照強度與光合作用強度的關(guān)系。P點的生物學含義是()A．無光合作用，有呼吸作用B．光合作用與呼吸作用達到動態(tài)平衡C．無呼吸作用，有光合作用D．光合作用與呼吸作用都不進行解析：選B。據(jù)圖分析，P點是在一定光照下，因此，此時植物既進行光合作用也進行呼吸作用，但此時CO2的吸收量與釋放量均為零，說明CO2的吸收量與釋放量相等，即呼吸作用產(chǎn)生的CO2量與光合作用吸收的CO2量相等，光合作用與呼吸作用達到動態(tài)平衡。eq\a\vs4\al(5.)(2012·大連八中高一檢測)在農(nóng)作物管理中，下列措施可以提高凈光合速率的是()①通風②增施有機肥③延長生育期④施NH4HCO3A．① B．①②③C．①②④ D．①②解析：選C。影響光合速率的外界因素通常為CO2濃度和光照強度，增施有機肥和NH4HCO3都會提高CO2的濃度，而提光合速率。延長生育期可提高光合產(chǎn)量，但不能提高光合速率。eq\a\vs4\al(6.)硝化細菌通過化能合成作用形成有機物，需要的條件是()A．有NH3和氧氣 B．有NH3和缺氧氣C．有硝酸和氧氣 D．有硝酸和缺氧氣解析：選A。硝化細菌進行化能合成作用合成有機物是它利用氨氧化成亞硝酸和硝酸的過程中釋放的能量，將二氧化碳和水合成儲存能量的有機物。所以需要的條件是氨和氧氣。eq\a\vs4\al(7.)光合作用和化能合成作用的相似點是()A．都以太陽能為能源B．都需要環(huán)境中的物質(zhì)氧化釋放的能量C．都能將無機物轉(zhuǎn)變成有機物D．二者都可發(fā)生在綠色植物體內(nèi)解析：選C。光合作用的能量來源是光能，化能合成作用的能量來源是無機物氧化釋放的化學能；光合作用發(fā)生在綠色植物和藍藻中，而化能合成作用不能在植物體內(nèi)進行。eq\a\vs4\al(8.)在晴天中午，密閉的玻璃溫室中栽培的玉米，即使溫度及水分條件適宜，光合速率仍然較低，其主要原因是()A．O2濃度過低 B．O2濃度過高C．CO2濃度過低 D．CO2濃度過高解析：選C。光合作用的主要原料是光照、水分和CO2。晴天，在密閉條件下，溫度適宜，溫室內(nèi)作物不斷進行光合作用消耗了CO2，空氣不與外界流通，CO2不能得到及時的補給，導(dǎo)致濃度下降，光合速率降低。eq\a\vs4\al(9.)如圖表示的是在CO2濃度為1%和%兩種情況下，某農(nóng)作物的光合作用強度與光照強度之間的關(guān)系曲線圖，據(jù)圖分析，限制圖中Q點的光合作用強度的因素是()①CO2濃度②光照強度A．① B．②C．①② D．與①和②無關(guān)解析：選C。對照兩條曲線，相同光照強度下Q點光合作用強度的限制因素為CO2濃度，僅從CO2濃度為%時的曲線分析，在Q點基礎(chǔ)上增加光照強度，光合作用強度仍能增強，因此，限制Q點光合作用強度的因素還有光照強度。二、雙項選擇題eq\a\vs4\al(10.)下式表示細胞內(nèi)兩種重要的新陳代謝過程，下列敘述不正確的是()eq\a\vs4\al(\x(氣體1)＋H2O\o(,\s\up12(甲),\s\do5(乙))（CH2O）＋氣體2)ＫA．甲過程不可能發(fā)生在葉綠體中B．乙過程能發(fā)生在線粒體中C．甲可以發(fā)生在硝化細菌中D．乙可以發(fā)生在乳酸菌中解析：選AD。根據(jù)圖示，不難判斷出甲過程是光合作用或化能合成作用，乙過程是有氧呼吸，氣體1和氣體2分別指二氧化碳和氧氣。乳酸菌是厭氧型細菌，只能進行乳酸發(fā)酵，不能產(chǎn)生二氧化碳。eq\a\vs4\al(11.)下列關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述，正確的是()A．光合作用和呼吸作用總是同時進行B．光合作用形成的糖類能在呼吸作用中被利用C．光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段D．光合作用與呼吸作用分別在葉肉細胞和根細胞中進行解析：選BC。呼吸作用發(fā)生在一切活細胞內(nèi)(包括葉肉細胞)，光合作用主要見于綠色植物的葉肉細胞，選項A、D錯。光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段，選項C對。eq\a\vs4\al(12.)如圖表示光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關(guān)系，下列說法不正確的是()A．能提供給綠色植物各種生命活動所需能量最多的過程是3B．各種生物體(病毒除外)都能進行的過程是3C．1、3和4過程產(chǎn)生的[H]都能與氧結(jié)合產(chǎn)生水D．2過程需多種酶參與，且需ATP供能解析：選AC。光合作用中產(chǎn)生的[H]和呼吸過程中產(chǎn)生的[H]是兩種不同的還原[H]。呼吸過程中的還原[H]用于第三階段O2的還原生成水，而光反應(yīng)中產(chǎn)生的[H]用于還原C3生成糖類等有機物。三、非選擇題eq\a\vs4\al(13.)如圖所示是測定金魚藻光合作用的實驗裝置，表中數(shù)據(jù)是在適宜(恒定)溫度條件下，改變光源與燒杯距離測得的金魚藻放出的氣泡數(shù)，如下表所示，請仔細分析后回答下列問題：燈源與燒杯的距離/cm1015202530354045氣泡數(shù)(個/min1)從表中數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若將燈與燒杯間的距離固定在15cm處，溫度適宜，光照較長時間后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣泡數(shù)逐漸減少。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是________，導(dǎo)致________消耗減少，從而抑制了________反應(yīng)。(3)據(jù)表中數(shù)據(jù)估計，呈現(xiàn)如圖量變關(guān)系時的燈與燒杯間的距離為________cm。此時圖中兩結(jié)構(gòu)所進行的生理過程強度應(yīng)為________________________________________________________________________。答案：(1)光合速率隨光照強度的降低而減小(2)溶液中CO2減少[H]和ATP光(3)45光合作用強度與呼吸作用強度相等eq\a\vs4\al(14.)某實驗小組用小球藻進行實驗，探究影響光合作用速率的因素。他們將一定量的小球藻浸入適宜培養(yǎng)液的試管中，以白熾臺燈作為光源。移動臺燈改變光源與試管之間的距離；CO2濃度分別設(shè)置為%和%，根據(jù)實驗結(jié)果繪制成曲線1、曲線2(見圖)。請分析回答：(1)比較C、D兩點的光合作用速率，可見限制D點光合作用速率的主要因素是________，EF段________不再成為光合作用速率的主要限制因素，若C處突然關(guān)閉臺燈，葉綠體中三碳化合物的含量將如何變化？________________________________________________________________________。(2)F點的含義是________________________________________________________________________________。若用缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)小球藻，其他條件不變，F(xiàn)點應(yīng)向____________移。(3)該小組又做了探究小球藻最適生長溫度的預(yù)實驗，實驗結(jié)果見表：溫度(℃)1020304050光照下釋放O2(mg/h)請根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果，設(shè)計進一步的探究實驗：材料用具：小球藻若干、大試管若干、含CO2緩沖液的培養(yǎng)液、水浴鍋(控制溫度)、量筒等。該實驗應(yīng)控制好的兩個主要無關(guān)變量是：①________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。實驗步驟：第一步：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第二步：分組控制溫度，________________________________________________________________________________________________________________________________________________(溫度梯度差為1℃)。第三步：光照6h后測定O2釋放量。解析：(1)EF段兩條曲線吻合，說明CO2濃度不再是光合作用的限制因素(兩組實驗的CO2濃度不同)。突然關(guān)閉臺燈。光反應(yīng)停止，則三碳化合物的含量將增加。(2)F點的含義容易誤答為不進行光合作用。缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)小球藻使在相同光照下的光合作用速率變小，而細胞呼吸速率不受影響，所以其他條件不變，F(xiàn)點應(yīng)向左移(需要更強的光照)。(3)在探究小球藻生長的最適溫度時，因為是通過探究其光合作用速率為指標的，所以實驗的自變量是溫度，而光照強度、CO2濃度和小球藻數(shù)量成為無關(guān)變量。為保證實驗結(jié)果的說服力，要控制無關(guān)變量達到最為適宜，不能影響實驗結(jié)果。答案：(1)CO2濃度CO2濃度增加(2)該光照強度(與光源相距105cm)時小球藻光合作用速率等于細胞呼吸速率左(3)①相同光照時間和距離(相同的光照強度)②小球藻的數(shù)量相同(CO2濃度相同)第一步：將等量的含有足量CO2緩沖液的培養(yǎng)液分別裝入5支試管中，將數(shù)量相同的小球藻浸入試管中，分別放入5個水浴鍋中第二步：用水浴鍋依次控制好溫度38℃、39℃、40℃、41℃、42℃(可以適當增加溫度梯度)，編號1～5eq\a\vs4\al(15.)小明探究了光照強度和光合作用速率的關(guān)系，以便為西紅柿生長提供最佳光照強度。實驗如下：實驗過程：他取幾株都有5片葉片的西紅柿植株，分別放在密閉的玻璃容器中；他采用7種不同的光照強度，并通過隔熱裝置使光線通過而熱量不通過；實驗開始時他測定了CO2的濃度，12h后再次測定CO2的濃度。實