2023人教版高中生物必修1 分子與細(xì)胞 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 專題強(qiáng)化練3 環(huán)境因素對(duì)光合速率影響的分析

專題強(qiáng)化練3環(huán)境因素對(duì)光合速率影響的分析1.(2022北京豐臺(tái)期末)小麥?zhǔn)鞘澜缟铣Ｒ姷墓阮愖魑?作為陸地植物,小麥的光合速率受到許多非生物因素的影響?？茖W(xué)家將小麥種子分別種植在不同濃度CO2環(huán)境中并在不同的光照強(qiáng)度下測(cè)量光合速率,結(jié)果如圖所示。下列說法中正確的是()A.A點(diǎn)限制光合速率的原因主要是光照強(qiáng)度B.B點(diǎn)與A點(diǎn)相比,葉綠體內(nèi)C5的含量減少C.該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明光照強(qiáng)度和CO2濃度是光合速率的影響因素D.若將環(huán)境溫度提高,則A點(diǎn)將右移2.(2022天津耀華中學(xué)月考改編)將一植株放在密閉玻璃罩內(nèi),置于室外一晝夜,獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是()甲乙A.圖乙中的b點(diǎn)是凌晨低溫造成的B.圖甲中的F點(diǎn)對(duì)應(yīng)圖乙中的h點(diǎn)C.圖甲中的光合作用開始于C點(diǎn),結(jié)束于F點(diǎn)D.據(jù)圖甲分析經(jīng)過這一晝夜之后,植物體的有機(jī)物含量會(huì)增加3.(2022河北定州期末)某研究小組將甲、乙兩組生理狀況基本一致的幼苗放置在如圖1所示的密閉裝置中培養(yǎng),其中甲組的培養(yǎng)液為完全培養(yǎng)液,乙組的培養(yǎng)液為缺Mg的完全培養(yǎng)液,給予兩裝置相同且適宜的恒定光照和溫度條件,容器中CO2濃度的變化如圖2所示。下列說法錯(cuò)誤的是()圖1圖2A.曲線①代表乙組幼苗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,曲線②代表甲組幼苗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果B.兩組植物的光合速率均逐漸降低,原因是裝置內(nèi)的CO2濃度逐漸降低C.曲線②代表的植物在BC段有機(jī)物的積累量逐漸增加D.曲線①代表的植物光合作用強(qiáng)度較曲線②代表的植物光合作用強(qiáng)度弱的原因是其光反應(yīng)較弱4.(2022湖南三湘聯(lián)盟聯(lián)考改編)某研究所為研究不同“果樹農(nóng)作物”復(fù)合種植模式對(duì)果樹光合作用的影響,選擇了蘋果(株高約400cm)+玉米(株高約200cm)和蘋果(株高約400cm)+綠豆(株高約45cm)兩種種植模式,種植時(shí),行間距和株距等均相同,每隔2小時(shí)測(cè)定蘋果樹的凈光合速率,結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是()A.植物葉肉細(xì)胞吸收的CO2直接參與的反應(yīng)過程是CO2的固定B.圖中檢測(cè)凈光合速率的各時(shí)間點(diǎn),葉肉細(xì)胞光合作用利用CO2的來(lái)源有線粒體產(chǎn)生和從外界環(huán)境中吸收C.在14:00之前,“蘋果+玉米”模式下蘋果樹的凈光合速率相對(duì)較低,原因可能是玉米爭(zhēng)奪空氣中的CO2,導(dǎo)致蘋果樹冠周圍空氣中的CO2濃度下降D.從研究結(jié)果可得出,蘋果樹不適合與矮稈農(nóng)作物復(fù)合種植5.(2022山東濟(jì)寧泗水期中)將玉米的PEPC酶基因與PPDK酶基因?qū)胨竞?在某一溫度下測(cè)得光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)雙基因水稻和原種水稻的光合速率的影響,如圖1;在光照強(qiáng)度為1000μmol·m-2·s-1下測(cè)得溫度影響光合速率的曲線如圖圖1圖2請(qǐng)據(jù)圖分析:(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是。

(2)據(jù)圖分析,轉(zhuǎn)雙基因水稻(選填“是”或“不是”)通過提高相關(guān)酶的最適溫度來(lái)增強(qiáng)光合速率。若降低溫度,重復(fù)圖1相關(guān)實(shí)驗(yàn),A點(diǎn)會(huì)向移動(dòng)。

(3)后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),在轉(zhuǎn)雙基因水稻光飽和點(diǎn)后,噴施適宜濃度ATP溶液,其光合速率有明顯提高,推測(cè)光飽和點(diǎn)之后,限制轉(zhuǎn)雙基因水稻光合速率的主要過程是階段。

(4)研究者提取這兩種植株的等質(zhì)量葉片中的色素,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩植株各種光合色素含量無(wú)顯著差異,則可推測(cè)轉(zhuǎn)雙基因水稻是通過提高(填場(chǎng)所)處的相關(guān)反應(yīng)過程來(lái)提高光合速率。

(5)葉綠素b/葉綠素a的值可作為植物光能利用率的判斷指標(biāo)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),高溫可降低植物的葉綠素b/葉綠素a的值,若通過色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該結(jié)論,預(yù)期結(jié)果是

。

6.(2021安徽師范聯(lián)盟聯(lián)賽)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中土壤的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、光照強(qiáng)度、葉齡等都會(huì)對(duì)作物的產(chǎn)量有影響,回答下列問題:圖1圖2(1)輪作是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用的方法,是指農(nóng)民在同一塊田里種植的作物種類會(huì)因年份有所不同。輪作的意義是

。

(2)圖1中如果甲、乙兩種植物較長(zhǎng)時(shí)間處在連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長(zhǎng)受到顯著影響的是,在陰雨轉(zhuǎn)晴瞬間,葉肉細(xì)胞中C5相對(duì)量的變化趨勢(shì)是。光照強(qiáng)度為9klx時(shí),甲、乙植物的實(shí)際光合作用速率差值為mgCO2/(100cm2·h)。

(3)圖2中A點(diǎn)表示幼葉呈折疊狀,B點(diǎn)表示葉片成熟并充分展開。新形成的嫩葉相對(duì)光合速率較低,從光反應(yīng)角度分析,原因可能是。CD段葉片光合速率明顯下降的原因可能是。

7.(2021湖南長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)月考)研究人員為探究環(huán)境因素對(duì)草莓代謝的影響,進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。圖一為不同濃度CO2對(duì)草莓幼苗各項(xiàng)生理指標(biāo)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,圖二為溫度對(duì)草莓光合作用影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)據(jù)圖回答:圖一圖二(1)Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定過程,該酶主要分布在草莓葉肉細(xì)胞的,它發(fā)揮催化作用時(shí)(填“消耗”或“不消耗”)ATP水解釋放的能量。

(2)由圖一可知,隨著CO2濃度升高,草莓幼苗還原糖的含量有所增加,主要原因是

。

(3)研究得知較高的CO2濃度有利于草莓幼苗生活在干旱環(huán)境中,據(jù)圖一分析,最可能的原因是

。

(4)由圖二可知,草莓生長(zhǎng)的最適溫度為,該溫度(填“是”“不是”或“不一定是”)草莓實(shí)際光合作用的最適溫度。

(5)實(shí)驗(yàn)測(cè)得40℃培養(yǎng)條件下草莓葉肉細(xì)胞間隙的CO2濃度高于35℃培養(yǎng)條件,據(jù)圖二分析主要原因是 。

答案與分層梯度式解析1.CA點(diǎn)之后隨著光照強(qiáng)度的增大,光合速率基本不變,而增大CO2濃度,光合速率明顯增大,A錯(cuò)誤;與A點(diǎn)相比,B點(diǎn)CO2濃度低,CO2固定過程減弱,即C5的消耗減少,但C3的還原不變,即C5的合成不變,則C5的含量增加,B錯(cuò)誤;溫度影響酶的活性,根據(jù)題中信息無(wú)法判斷環(huán)境溫度提高后A點(diǎn)的變化,D錯(cuò)誤。2.C圖甲C、F點(diǎn)和圖乙d、h點(diǎn),植物的光合速率=呼吸速率;圖乙中b點(diǎn)的出現(xiàn)是由低溫導(dǎo)致呼吸速率降低,CO2釋放量減少,A、B正確。圖甲中的C點(diǎn)和F點(diǎn)植物的光合速率等于呼吸速率,光合作用開始于C點(diǎn)之前,結(jié)束于F點(diǎn)之后,C錯(cuò)誤。一晝夜之后G點(diǎn)玻璃罩內(nèi)的CO2濃度小于開始時(shí)A點(diǎn)的CO2濃度,即植物光合作用制造的有機(jī)物總量>呼吸作用消耗的有機(jī)物量,D正確。3.C該實(shí)驗(yàn)的自變量是培養(yǎng)液中是否含有Mg,Mg是葉綠素的組成成分,缺Mg會(huì)影響葉綠素的合成,進(jìn)而影響光合作用。甲組為對(duì)照組,與甲組相比,乙組植物光合速率會(huì)降低。容器中CO2濃度降低的幅度可代表植物的凈光合速率。甲組光合速率比乙組高,容器中CO2濃度降低的幅度大,A正確;兩組植物均在密閉裝置中培養(yǎng),CO2是光合作用的原料之一,容器中CO2濃度降低導(dǎo)致光合速率降低,B正確;BC段容器中CO2濃度不再變化,凈光合速率為0,有機(jī)物積累量不會(huì)再增加,C錯(cuò)誤;乙組缺Mg,合成的葉綠素少,光反應(yīng)較弱,D正確。4.D在8:00~18:00時(shí),蘋果的凈光合速率大于0,總光合速率大于呼吸速率,光合作用利用的CO2的來(lái)源有植物呼吸作用產(chǎn)生以及從外界環(huán)境中吸收,B正確;“蘋果+玉米”模式下,玉米植株較高,與蘋果樹爭(zhēng)奪空氣中的CO2,導(dǎo)致蘋果樹冠周圍空氣中的CO2濃度下降,影響蘋果樹光合作用的暗反應(yīng),所以凈光合速率較低,C正確;與蘋果+綠豆(矮稈農(nóng)作物)相比,蘋果和玉米(高稈農(nóng)作物)復(fù)合種植,蘋果一天凈光合產(chǎn)物更低,因此蘋果適合和矮稈農(nóng)作物復(fù)合種植,D錯(cuò)誤。5.答案(1)光照強(qiáng)度、溫度、是否轉(zhuǎn)雙基因(或水稻品種)(2)不是左下(3)光反應(yīng)(4)葉綠體基質(zhì)(5)高溫組的濾紙條上黃綠色的色素帶的寬度與藍(lán)綠色的色素帶的寬度比值小于對(duì)照組解析(1)實(shí)驗(yàn)分別研究了光照強(qiáng)度、溫度對(duì)有無(wú)轉(zhuǎn)雙基因水稻的光合速率的影響,即自變量有光照強(qiáng)度、溫度、有無(wú)轉(zhuǎn)雙基因。(2)圖2中轉(zhuǎn)雙基因水稻和原種水稻在最大凈光合速率時(shí)的溫度都是35℃;圖1中A點(diǎn)是原種水稻的光飽和點(diǎn),降低溫度,光合作用減弱,A點(diǎn)會(huì)向左下移動(dòng)。(3)光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng)C3的還原。(4)光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段,光合色素參與光反應(yīng)過程,若兩植株各種光合色素含量無(wú)顯著差異,可推測(cè)轉(zhuǎn)雙基因水稻通過促進(jìn)暗反應(yīng)過程來(lái)提高光合速率,暗反應(yīng)的場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)。(5)高溫使葉綠素b/葉綠素a比值減少,葉綠素a呈藍(lán)綠色,葉綠素b呈黃綠色,若通過色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該結(jié)論,則預(yù)期結(jié)果為高溫組的濾紙條上黃綠色的色素帶的寬度與藍(lán)綠色的色素帶的寬度比值小于對(duì)照組。6.答案(1)輪作有利于不同作物根系對(duì)礦質(zhì)元素的選擇性吸收,防止長(zhǎng)期在同一塊田里種植同種作物,導(dǎo)致某些元素含量下降,進(jìn)而影響作物的產(chǎn)量(2)甲植物增加6(3)嫩葉中光合色素含量少(或受光面積小,吸收光能少)葉片衰老,光合色素含量減少(或相關(guān)酶含量減少或酶活性降低)解析(1)輪作是指在同一塊田地上,有順序地在季節(jié)間或年間輪換種植不同的作物,由于不同的作物對(duì)土壤中礦質(zhì)元素吸收種類有所不同,可防止長(zhǎng)期在同一塊田里種植同種作物,導(dǎo)致某些元素含量下降,進(jìn)而影響作物的產(chǎn)量。(2)甲植物光的補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都較高,適宜較強(qiáng)光照條件,如果較長(zhǎng)時(shí)間處在連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長(zhǎng)會(huì)受到顯著影響;在陰雨轉(zhuǎn)晴瞬間,NADPH和ATP合成速率加快,C3還原速率加快,C5生成量增加,C5消耗不變,則C5相對(duì)含量增加;根據(jù)圖1,光照強(qiáng)度為9klx時(shí),甲植物的凈光合速率為12mgCO2/(100cm2·h),乙植物的凈光合速率為8mgCO2/(100cm2·h),甲植物的呼吸速率為4mgCO2/(100cm2·h),乙植物的呼吸速率為2mgCO2/(100cm2·h),可計(jì)算出甲植物的實(shí)際光合作用速率與乙植物的實(shí)際光合作用速率差值為(12+4)-(8+2)=6[mgCO2/(100cm2·h)]。7.答案(1)葉綠體基質(zhì)不消耗(2)高CO2濃度會(huì)促進(jìn)植物的光合作用,同時(shí)抑制植物的呼吸作用(3)高CO2濃度使氣孔開度下降,減少了水分的散失(4)35℃不一定是(5)40℃培養(yǎng)條件下,放氧速率降低,草莓凈光合速率減小,葉肉細(xì)胞對(duì)CO2的利用(吸收)速率減小解析(1)Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定過程,暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),CO2的固定過程不消耗ATP。(2)(3)圖一:隨著CO2濃度升高,草莓幼苗還原糖的含量有所增加,說明高CO2濃度會(huì)促進(jìn)植物的光合作用,同時(shí)抑制植物的呼吸作用;隨著CO2濃度升高,氣孔開度下降,可減少水分的散失,有利于草莓