2024屆 一輪復習 人教版 影響光合作用的因素及應用 作業(yè)

影響光合作用的因素及應用(建議用時：40分鐘)一、選擇題：每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求。1．(2022·山東菏澤一模)生物學實驗中經(jīng)常用到定性分析和定量分析，前者是確定研究對象是否具有某種性質或某種關系，后者是研究觀察對象的性質、組成和影響因素之間的數(shù)量關系。下列有關探究光合作用的實驗表述錯誤的是()A．“探究光照強度對光合作用強度的影響”需定量分析有光和無光條件下光合作用速率的不同B．“光合作用的探究歷程”中的實驗主要是定性分析，以探究光合作用的條件、原料和產(chǎn)物等C．“探究光合作用的最適溫度”先要設計溫度梯度比較大的預處理實驗來定量分析實驗條件D．“探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響”的定量分析實驗中可以用O2釋放量作為觀測指標A解析：探究光照強度對光合作用的影響，自變量應該是光照強度，即定量分析不同光照強度下光合作用速率的不同，A錯誤；光合作用的探究歷程，目的就是確定光合作用這一未知的生理過程的條件、原料、產(chǎn)物、場所等，屬于定性分析，B正確；探究光合作用的最適溫度，需要先做預實驗，也就是先設計一組梯度比較大的溫度梯度進行實驗，屬于定量分析，C正確；探究環(huán)境因素對光合作用的影響，自變量是不同的環(huán)境因素(光照強度、光質、CO2濃度、溫度等)，但因變量都是光合作用速率，而O2釋放量是凈光合速率，可以代表特定條件下光合速率的大小，D正確。2．下圖中縱軸表示植物某種氣體吸收量或釋放量的變化(注：不考慮橫軸和縱軸單位的具體表示形式，單位的表示方法相同)。下列說法正確的是()A．若f點以后進一步提高光照強度，光合作用強度會一直不變B．若a代表O2吸收量，d點時，葉肉細胞既不吸收O2也不釋放O2C．c點時，葉肉細胞中能產(chǎn)生ATP的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體D．若a代表CO2釋放量，適當提高大氣中的CO2濃度，e點可能向右下方移動D解析：e點時已經(jīng)達到光飽和點，其他條件不變，f點以后繼續(xù)提高光照強度可能會傷害葉片中的葉綠體，光合作用強度可能會發(fā)生變化，A錯誤；若a代表O2吸收量，d點時，整個植株既不吸收O2，也不釋放O2，但對于葉肉細胞來說有O2的凈釋放，B錯誤；圖中c點時，葉肉細胞只能進行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的場所有細胞質基質和線粒體，C錯誤；若a代表CO2釋放量，適當提高大氣中的CO2濃度，光飽和點增大，e點向右下方移動，D正確。3．(2022·福建泉州一模)生菜是一種深受人們喜愛的葉菜?？蒲腥藛T探究紅、藍光配比(R/B)對生菜葉片光合作用及生長的影響，結果如下表所示。下列分析合理的是()檢測指標地上部分干重/g葉面積/cm2凈光合速率/(μmol·m-2·s-1)①B0.955457.95②R/B＝11.045978.5③R/B＝41.377717.9④R/B＝81.678987.76⑤R/B＝121.839566.86⑥R1.89504A．①⑥為對照組，②③④⑤為實驗組B．種植生菜最適宜的紅、藍光配比(R/B)為1C．相比藍光，生菜利用紅光進行光合作用的效率更高D．光照不僅為生菜提供能量也作為信號影響生菜生長D解析：本實驗的目的是探究紅、藍光配比(R/B)對生菜葉片光合作用及生長的影響，表中6組均為實驗組，形成對比實驗，A錯誤；據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，在R/B＝1時，其凈光合速率在實驗組中最大，但地上部分干重和葉面積不是最高，故該配比不是種植生菜的最適宜配比，B錯誤；據(jù)表可知，隨著紅光比例增加，生菜的凈光合速率降低，故相比藍光，生菜利用紅光進行光合作用的效率較低，C錯誤；分析題意可知，光照不僅為生菜提供能量(光能)，也作為信號影響生菜生長，D正確。4．在光照恒定、溫度最適條件下，某研究小組用下圖一的實驗裝置，測量1h內密閉容器中CO2的變化量(若0～30min給予光照，之后黑暗處理)，并繪成曲線(如圖二)。下列敘述正確的是()A．AB段，ATP從葉綠體中的基質向類囊體膜運輸B．BC段，說明隨著實驗的進行，該植物的呼吸作用逐漸加強C．該綠色植物前30minCO2固定量平均為50(μmol·L-1·min-1)D．若其他條件恒定且適宜，在低溫環(huán)境下進行該實驗，B點的位置將上移D解析：根據(jù)曲線圖可知，AB段CO2濃度降低，說明光合速率大于呼吸速率，光反應產(chǎn)生的ATP用于暗反應階段，ATP從葉綠體類囊體膜向葉綠體基質運輸，A錯誤；BC段進行黑暗處理，CO2濃度升高，該植物只進行呼吸作用，但由于曲線的斜率不變，因此隨著實驗的進行，該植物的呼吸作用強度不變，B錯誤；CO2固定量是指真光合速率，真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，由AB段可計算出凈光合速率為(1680－180)÷30＝50(μmol·L-1·min-1)，由BC段可計算出呼吸速率為(600－180)÷30＝14(μmol·L-1·min-1)，故該綠色植物前30minCO2固定量平均為50＋14＝64(μmol·L-1·min-1)，C錯誤；若其他條件恒定且適宜，在低溫環(huán)境下進行該實驗，酶的活性降低，B點的位置將上移，D正確。5．科研人員研究不同溫度和光照強度下菠菜葉片的凈光合速率的變化情況，結果如下圖。下列分析不正確的是()A．溫度通過影響酶活性對光合作用的影響只與暗反應有關B．此實驗中CO2濃度是無關變量，各組間需保持相同且適宜C．溫度為40℃，光照為1500lx條件下菠菜光合速率為6μmol·m-2·s-1D．菠菜葉片進行光合作用的最適溫度低于細胞呼吸的最適溫度A解析：溫度通過影響酶活性對光合作用的影響與光反應和暗反應均有關，A錯誤；該實驗的自變量是光照強度與溫度，因變量是凈光合速率，CO2濃度等其他因素是無關變量，應保持相同且適宜，B正確；據(jù)圖可知，溫度為40℃，光照為1500lx條件下，菠菜凈光合速率為2μmol·m-2·s-1，呼吸速率為4μmol·m-2·s-1，根據(jù)實際光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率可知，此時菠菜光合速率為6μmol·m-2·s-1，C正確；比較30℃和40℃的光合速率和呼吸速率可知，進行光合作用的最適溫度低于細胞呼吸的最適溫度，D正確。6．(2022·廣東惠州二模)原本生活在干旱地區(qū)的多肉植物，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其CO2固定過程非常特殊，被稱為景天酸代謝途徑。其光合作用產(chǎn)生的中間產(chǎn)物蘋果酸在CO2的固定和利用過程中起到重要作用，過程如圖所示。據(jù)圖分析，下列說法錯誤的是()A．進行景天酸代謝的植物白天進行光反應，積累ATP和還原氫，晚上進行暗反應合成有機物B．圖示的代謝方式可以有效地避免植物蒸騰過度導致脫水，從而使該類植物適應干旱環(huán)境C．與常見的C3代謝途徑植物相比，夜間更適于放置在室內的是景天酸代謝途徑植物D．多肉植物在其原生地環(huán)境中，其液泡中的pH會呈現(xiàn)白天升高晚上降低的周期性變化A解析：白天在光照條件下，景天酸代謝的植物通過光反應可生成NADPH和ATP，用于暗反應，A錯誤；題圖景天酸代謝途徑，白天氣孔關閉減少水分的流失，因此可以有效地避免植物蒸騰過度導致脫水，從而使該類植物適應干旱環(huán)境，B正確；由于景天酸代謝途徑植物晚上氣孔張開，不斷吸收CO2用于合成蘋果酸，減少了空氣中的CO2，因此，與常見的C3代謝途徑植物相比，夜間更適于放置在室內的是景天酸代謝途徑植物，C正確；多肉植物在晚上吸收CO2生成蘋果酸進入液泡中(pH降低)，白天蘋果酸分解產(chǎn)生CO2用于暗反應(pH升高)，因此這些植物液泡中的pH會呈現(xiàn)白天升高晚上降低的周期性變化，D正確。7．為研究棉花去棉鈴(果實)后對葉片光合作用的影響，研究者選取至少具有10個棉鈴的植株，去除不同比例棉鈴，3天后測定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。結果如圖，相關分析錯誤的是()A．由圖1可知，隨著去除棉鈴百分率的提高，葉片光合速率逐漸下降B．本實驗中對照組(空白對照組)植株CO2固定速率相對值是28C．由圖2可知，去除棉鈴后，植株葉片中淀粉和蔗糖的含量增加D．綜合圖1、圖2結果可推測，葉片光合產(chǎn)物的積累有利于光合作用D解析：根據(jù)圖1分析，隨著去除棉鈴百分率的提高，葉片光合速率(CO2固定速率)逐漸下降，A正確；本實驗對照組是沒有去除棉鈴的植株，CO2固定速率相對值是28，B正確；由圖2可知，去除棉鈴后，植株葉片中淀粉和蔗糖的含量增加，C正確；由圖1、圖2結果可知，去除棉鈴后，葉片光合產(chǎn)物積累，不利于光合作用的進行，D錯誤。8．科研工作者為研究光照和CO2對植物細胞代謝的影響，將某綠藻細胞懸浮液放入密閉容器中，保持適宜的pH和溫度，測定細胞懸浮液中溶解氧的濃度，結果如圖所示。下列有關該實驗裝置中溶解氧變化原因的解釋錯誤的是()A．第4min前溶解氧的量下降是呼吸作用消耗所致B．第5～6min植物細胞光合作用強度大于呼吸作用強度C．第6～7min水中CO2濃度限制了光合作用速率D．第9min后溶解氧的量不再增加的原因是溫度較低D解析：由題圖可知，前4min處于黑暗環(huán)境中，細胞只進行呼吸作用，第4min開始進行光照，開始進行光合作用，A正確；第5～6min密閉容器中溶解氧含量增加，因此第5～6min植物細胞光合作用強度大于呼吸作用強度，B正確；由曲線可知，第7min時添加CO2，CO2濃度增大，CO2固定的速率加快，光合作用速率加快，因此第6～7min水中CO2濃度限制了光合作用速率，C正確；根據(jù)提供信息已知，實驗中溫度是適宜的，因此第9min后溶解氧的量不再增加的原因不是溫度較低，D錯誤。9．利用水稻品種“兩優(yōu)培九”，研究其葉片凈光合速率與葉溫的變化關系，結果如圖。以下敘述正確的是()A．實驗需要控制相同且適宜的呼吸強度B．真光合速率最適溫度出現(xiàn)在33℃左右C．15℃時此植物的ATP僅來自細胞呼吸D．曲線下降可能因為呼吸速率增加更多D解析：該實驗的自變量是溫度，溫度通過影響酶的活性來影響呼吸強度，A錯誤；由圖可知，凈光合速率的最適溫度出現(xiàn)在33℃左右，B錯誤；15℃時凈光合速率大于0，說明既進行光合作用，又進行呼吸作用，故ATP來自光合作用和呼吸作用，C錯誤；曲線下降是因為實際光合速率與呼吸速率之間的差值變小，故曲線下降可能因為呼吸速率增加更多，D正確。二、非選擇題10．(2021·河北卷)為探究水和氮對光合作用的影響，研究者將一批長勢相同的玉米植株隨機均分成三組，在限制水肥的條件下做如下處理：(1)對照組；(2)施氮組，補充尿素(12g·m-2)；(3)水＋氮組，補充尿素(12g·m-2)同時補水。檢測相關生理指標，結果見下表。生理指標對照組施氮組水＋氮組自由水/結合水6.26.87.8氣孔導度/(mmol·m-2·s-1)8565196葉綠素含量/(mg·g-1)9.811.812.6RuBP羧化酶活性/(μmol·h-1·g-1)316640716光合速率/(μmol·m-2·s-1)6.58.511.4注：氣孔導度反映氣孔開放的程度?；卮鹣铝袉栴}：(1)植物細胞中自由水的生理作用包括__________________________等(寫出兩點即可)。補充水分可以促進玉米根系對氮的__________，提高植株氮供應水平。(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與__________離子參與組成的環(huán)式結構使葉綠素能夠吸收光能，用于驅動______________兩種物質的合成以及__________的分解；RuBP羧化酶將CO2轉變?yōu)轸然拥絖_________分子上，反應形成的產(chǎn)物被還原為糖類。(3)施氮同時補充水分增加了光合速率，這需要足量的CO2供應。據(jù)實驗結果分析，葉肉細胞CO2供應量增加的原因是____________________________________________________________________________________________________。解析：(1)植物細胞中的自由水是細胞內良好的溶劑，為細胞提供液體環(huán)境，參與生化反應，運輸營養(yǎng)物質和代謝廢物。補充水分可以促進玉米根系對氮的吸收，提高植株氮供應水平。(2)Mg是構成葉綠素的元素。葉綠體中的光合色素吸收的光能，有以下兩方面用途：一是將水分解為O2和H＋，H＋與NADP＋結合，形成NADPH；二是在有關酶的催化作用下，提供能量促使ADP和Pi反應形成ATP。綠葉通過氣孔從外界吸收的CO2，在RuBP羧化酶的催化作用下，與C5結合，形成兩個C3，C3接受NADPH和ATP釋放的能量，并且被NADPH還原，最終轉化為糖類和C5。(3)由表格數(shù)據(jù)可知，施氮同時補水組的光合速率最大，對應的氣孔導度最大，且RuBP羧化酶的活性最高，即葉肉細胞CO2供應量增加的原因是玉米植株氣孔導度增大。答案：(1)細胞內良好的溶劑，為細胞提供液體環(huán)境，參與生化反應，運輸營養(yǎng)物質和代謝廢物(任寫兩點即可)吸收(2)鎂(或Mg)NADPH和ATP水C5(3)玉米植株氣孔導度增大，吸收的CO2增加11．(2023·廣東河源模擬)某機構為探究臭氧(O3)與光照協(xié)同作用對葡萄葉片造成的危害機制，利用開放式氣室在高濃度臭氧脅迫時，測定不同遮陰程度下“赤霞珠”盆栽苗葉片光合性能的變化，相關指標如表所示。請回答下列問題：在高濃度臭氧脅迫時不同遮陰程度下“赤霞珠”盆栽苗葉片相關指標檢測結果指標對照(CK)O3處理＋全光照(T1)O3處理＋30%遮陰(T2)O3處理＋60%遮陰(T3)葉綠素/(mg·g-1)2.992.312.882.92凈光合速率/(μmol·m-2·s-1)20.14.258.6氣孔導度/(mmol·m-2·s-1)295.387.6100.2202.2胞間CO2濃度/(μmol·m-2·s-1)245.3325.2295.4276.5(1)“赤霞珠”葡萄葉片合成氧氣的具體場所是________________，葉綠素等光合色素的功能是______________________，本實驗的CK處理方式是___________________________________________________________________。(2)高濃度的O3會影響植物的光合作用，從T1可看出O3脅迫下氣孔導度降低的生理學意義是________________________________________________________。由表中4組實驗檢測的葉綠素含量變化，說明了______________________________________________________________________________________________。(3)O3脅迫下，“赤霞珠”葉綠素含量、凈光合速率下降，而胞間CO2濃度反而上升的原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________________。(4)影響葡萄葉片生命活動的環(huán)境條件除了臭氧脅迫外，還有____________________________________________________________