新高考適用2024版高考生物一輪總復習練案10必修1分子與細胞第三單元細胞的能量供應和利用第3講第2課時影響光合作用的環(huán)境因素及其應用

練案[10]必修1第三單元細胞的能量供應和利用第3講第2課時影響光合作用的環(huán)境因素及其應用A組一、選擇題1．下列幾個放射性同位素示蹤實驗，對其結果的敘述不正確的是(D)A．給藍細菌提供14CO2，可以檢測出14C6H12O6B．小白鼠吸入18O2，在其尿液中可以檢測到Heq\o\al(18,2)OC．給水稻提供14CO2，則其根細胞在缺氧狀態(tài)下有可能出現(xiàn)14C2H5OHD．給水稻提供Heq\o\al(18,2)O，一段時間后其葉肉細胞內不可能出現(xiàn)C6Heq\o\al(18,12)O6解析：藍細菌是自養(yǎng)型細菌，能利用CO2和水合成有機物，給藍細菌提供14CO2，可以檢測出14C6H12O6，A正確；小白鼠吸入18O2，在有氧呼吸第三階段與[H]結合生成Heq\o\al(18,2)O，在其尿液中可以檢測到Heq\o\al(18,2)O，B正確；給水稻提供14CO2，通過光合作用將14CO2合成葡萄糖并運輸?shù)礁毎毖鯐r根細胞可進行無氧呼吸產生14C2H5OH，C正確；給水稻提供Heq\o\al(18,2)O，在有氧呼吸的第二階段Heq\o\al(18,2)O參與丙酮酸的氧化生成C18O2，葉肉細胞通過光合作用的暗反應利用C18O2可生成C6Heq\o\al(18,12)O6，D錯誤。2．在CO2濃度為0.03%和適宜的恒定溫度條件下，測定植物甲和植物乙在不同光照條件下的光合速率，結果如圖，下列有關分析正確的是(D)A．a點時，植物甲不進行光合作用B．c點時，植物甲和植物乙制造的有機物一樣多C．b點時，植物乙的葉肉細胞中只有細胞質基質和線粒體能產生ATPD．d點時，主要是CO2的濃度限制了植物乙的光合速率增大解析：光照強度為a點時，為植物甲的光補償點，此時植物甲的光合作用強度等于呼吸作用強度，A錯誤；光照強度為c點時，植物甲和植物乙的凈光合速率相同，但呼吸作用不同，因此植物甲和植物乙制造的有機物不一樣，B錯誤；光照強度為b點時，為植物乙的光補償點，此時植物乙的光合作用強度等于呼吸作用強度，因此產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體，C錯誤；d點時植物乙達到光飽和點，因此光照強度不再是限制因素，而題中又提出“適宜的恒定溫度條件”，因此此時限制植物乙的光合速率增大的主要環(huán)境因素是CO2的濃度，D正確。3．如圖表示植物葉肉細胞光合作用和細胞呼吸過程中氫元素的轉移途徑，下列相關敘述不正確的是(B)H2Oeq\o(→,\s\up7(①))NADPHeq\o(→,\s\up7(②))(CH2O)eq\o(→,\s\up7(③))[H]eq\o(→,\s\up7(④))H2OA．過程①④在生物膜上進行B．光合作用的原料H2O中的氧可以依次經過①②③④轉移到細胞呼吸的產物H2O中C．植物體光補償點時，葉肉細胞內的過程③④中合成的ATP少于過程①合成的ATPD．過程①②③④都有能量的轉化解析：過程①光反應階段在葉綠體的類囊體薄膜上進行，④有氧呼吸第三階段在線粒體內膜上進行，A正確；光合作用的原料H2O中的氧可以依次經過①光反應釋放到環(huán)境中，環(huán)境中的氧可通過④有氧呼吸第三階段轉移到細胞呼吸的產物H2O中，中間不經過②③，B錯誤；植物體光補償點時，整體植株的光合作用等于呼吸作用，但植物的非綠色組織只能進行呼吸作用不能進行光合作用，故葉肉細胞的光合作用應大于自身的呼吸作用，即③④中合成的ATP少于過程①合成的ATP，C正確；過程①②③④不僅有物質的變化過程也伴有能量的轉化，D正確。4．已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃。如圖表示該植物在30℃時光合作用強度與光照強度的關系。若改變環(huán)境條件，曲線中有關點的移動情況正確的是(A)A．若溫度突然從30℃下降到25℃，則a點上移、b點左移、m值增加B．若b點時突然增大環(huán)境CO2濃度，則b點右移、m值增加C．若c點時突然增大環(huán)境CO2濃度，則短時間內植株葉肉細胞葉綠體內的C3含量會減少、C5含量會增加D．若b點時突然減弱光照強度，則短時間內植株葉肉細胞葉綠體內的C3含量會減少，C5含量會增加解析：若溫度突然從30℃下降到25℃，呼吸作用強度下降，a點為呼吸強度，應上移，同時光合作用強度增大，b點時，光合速率與呼吸速率相等，m值為最大光合作用強度，故b點左移，m值增加，A正確；b點時光合作用強度＝呼吸作用強度，若b點時突然增大環(huán)境CO2濃度，暗反應增強，b點左移，增大CO2濃度有利于光合作用，m值增加，B錯誤；若c點時突然增大環(huán)境CO2濃度，C3的合成速率加快，由于C3的還原速率不變，短時間內C3的含量增加，C5含量減少，C錯誤；若b點時突然減弱光照強度，合成的ATP和NADPH減少，C3的還原速率減慢，由于C3的合成速率不變，短時間內C3含量會增加，C5含量會減少，D錯誤。5．將一植株放在密閉玻璃罩內，置于室外一晝夜，獲得實驗結果如圖所示。下列有關說法錯誤的是(C)A．圖甲中的光合作用開始于C點之前，結束于F點之后B．到達圖乙中的d點時，玻璃罩內的CO2濃度最高C．圖甲中的F點對應圖乙中的g點D．經過這一晝夜之后，植物體的有機物含量會增加解析：分析圖示，圖甲C點以后玻璃罩內CO2濃度開始降低，說明光合作用開始于C點之前，F(xiàn)點光合速率等于呼吸速率，說明光合作用結束于F點之后，A正確；圖乙中d點之前光照強度弱，光合速率小于呼吸速率，玻璃罩內CO2濃度增加，d時光合速率等于呼吸速率，d點之后光合速率大于呼吸速率，玻璃罩內CO2濃度降低，因此d點時，玻璃罩內的CO2濃度最高，B正確；圖乙中d點和h點時光合速率與呼吸速率相等，h點對應甲圖中的F點，C錯誤；分析圖甲，一晝夜后，G點CO2濃度小于開始時A點的濃度，減少的這部分CO2通過光合作用合成有機物儲存在植物體內，因此植物體的有機物含量會增加，D正確。6．如圖為某一植物在不同實驗條件下測得的凈光合速率，下列假設條件中能使圖中結果成立的是(D)A．橫坐標是CO2濃度，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度B．橫坐標是溫度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度C．橫坐標是光波長，甲表示較高溫度，乙表示較低溫度D．橫坐標是光照強度，甲表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度解析：如果橫坐標是CO2濃度，在一定溫度范圍內，隨著溫度升高，光合作用增強，但超過最適溫度光合作用強度反而下降，A項錯誤；若橫坐標是溫度，則隨著溫度升高，甲、乙曲線在最高點后都應下降，而不是保持水平，B項錯誤；葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光，其他波長的光色素吸收很少或不吸收，光合作用強度也相應較弱或為零，C項錯誤；若橫坐標表示光照強度，甲可以表示較高CO2濃度，乙表示較低CO2濃度，D項正確。二、非選擇題7．(2023·山西省八校聯(lián)考)黃瓜是人們餐桌上的常見蔬菜，某科研小組在晴朗的白天，分別對生長在強光下和弱光下的黃瓜幼苗吸收CO2的速率[單位：g/(cm2·h)]、氣孔阻力(氣孔開度減小，氣孔阻力增大)等生理指標進行了測定，結果如圖。請據(jù)圖回答下列問題。(1)由圖1可知，與強光下相比，弱光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率下降的主要原因是弱光下光反應產生的NADPH和ATP比強光下少，還原C3生成有機物的量少。(2)10：00～12：00，光照強度不斷增強，但實驗測得強光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率卻下降，請結合圖2分析原因：該時段氣孔阻力增大，黃瓜幼苗吸收CO2的速率減慢。(3)若要測定強光和弱光對黃瓜幼苗光合色素的影響，需提取光合色素進行研究，則提取色素的原理是綠葉中的光合色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，可用無水乙醇提取綠葉中的光合色素，分離色素的方法是紙層析法。(4)溫度在一天中會發(fā)生變化，科研小組若要測定黃瓜幼苗一天中某一時段的總光合速率，還要測定這一時段幼苗的呼吸速率，若在白天進行該過程，需采取的措施是遮光處理。解析：(1)與強光下相比，弱光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率下降，主要原因是弱光下光反應產生的NADPH和ATP比強光下少，還原C3生成有機物的量少。(2)結合題圖可知，從10：00到12：00，光照強度不斷增強，但氣孔阻力增大，氣孔開度減小，黃瓜幼苗吸收CO2的速率減慢，導致光合速率下降。(3)若要測定強光和弱光對黃瓜幼苗光合色素的影響，需提取光合色素進行研究，提取色素時可用無水乙醇，原理是綠葉中的光合色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中；分離色素用紙層析法，原理是光合色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上擴散得快。(4)要測定黃瓜幼苗一天中某一時段的總光合速率，還要測定這一時段幼苗的呼吸速率，若要在白天測定幼苗的呼吸速率，需要進行遮光處理。B組一、選擇題1．(2022·陜西安康一模)植物葉肉細胞能進行光合作用亦能進行呼吸作用，兩代謝過程中存在多種相似物質的轉化，如水的分解與合成、二氧化碳的產生與消耗等。下列相關敘述正確的是(B)A．若給植株提供Heq\o\al(18,2)O，一段時間后能在體內檢測出C18O2B．若給植株提供Heq\o\al(18,2)O，一段時間后周圍空氣中會檢測出C18O2C．光合作用和呼吸作用過程中產生的還原氫未儲存活躍的化學能D．CO2的產生和CO2的消耗都是在生物膜上進行解析：給植物提供Heq\o\al(18,2)O，其參與有氧呼吸第二階段，水中的氧可以轉變?yōu)槎趸贾械难?，所以一段時間后周圍環(huán)境中檢測出C18O2，A錯誤，B正確；光合作用產生的NADPH和呼吸作用產生的NADH都儲存了活躍的化學能，C錯誤；CO2的產生在線粒體基質，和CO2的消耗在葉綠體基質，都不在生物膜上進行，D錯誤。2．(2023·江蘇連云港期初)光合作用和細胞呼吸是植物體的兩個重要生理活動，下列關于植物光合作用和細胞呼吸的敘述，錯誤的是(B)A．適宜的光照下，葉肉細胞的細胞質基質、線粒體和葉綠體中都有ATP合成B．細胞呼吸過程中有機物中穩(wěn)定的化學能主要轉變?yōu)锳TP中活躍的化學能C．用Heq\o\al(18,2)O培養(yǎng)小球藻，一段時間后可在其產生的糖類和氧氣中檢測到18OD．夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降低溫度，有利于提高作物產量解析：光合作用的光反應階段產生ATP，光反應的條件是光照，場所是葉綠體，有氧呼吸的三個階段都能合成ATP，有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體，A正確；光合作用過程中光能轉變?yōu)榛瘜W能，細胞呼吸過程中有機物中的化學能大部分以熱能形式散失，少部分轉變?yōu)锳TP中活躍的化學能，B錯誤；用Heq\o\al(18,2)O培養(yǎng)小球藻，在葉綠體中進行光合作用，進行水的光解形成氧氣和NADPH，則最先檢測到含有放射性的產物是氧氣；Heq\o\al(18,2)O可參與有氧呼吸的第二階段，在CO2中可檢測到被標記的18O，再通過光合作用的暗反應階段，轉移到糖類等有機物中，C正確；夏季連續(xù)陰天，光照強度減弱，光合作用合成的有機物減少，夏季的氣溫較高，細胞呼吸作用較強，細胞呼吸分解的有機物較多，不利于植物生長，所以大棚中白天適當增加光照，提高光合作用強度，夜晚適當降低溫度，降低細胞呼吸強度從而增加凈光合作用強度，可提高作物產量，D正確。3．圖甲為黑藻在適宜溫度下O2釋放速率隨光照強度的變化。圖乙是將黑藻放在適宜溫度的密閉環(huán)境(不同時間內光照強度不同)中，測得的密閉環(huán)境中CO2濃度隨時間的變化情況。下列敘述錯誤的是(A)A．圖甲中，當光照強度相對值為2時，黑藻的O2產生速率相對值為0B．圖甲中，當光照強度相對值為7時，若要提高黑藻光合速率，可適當增加CO2濃度C．圖乙中黑藻的光合速率等于呼吸速率的時間段是4～6h、8～10hD．由圖乙分析，黑藻在該密閉環(huán)境中經過12h后有機物的含量上升解析：圖甲中，當光照強度相對值為0時，黑藻的O2吸收速率相對值為2，說明黑藻在黑暗條件下的呼吸速率相對值為2，當光照強度相對值為2時，黑藻的O2產生速率等于黑藻的呼吸速率，故此時黑藻的O2產生速率相對值為2，A錯誤；圖甲中光照強度相對值為7時，黑藻光合速率已達到最大，此時限制光合速率的因素不再是光照強度，題干顯示相關數(shù)據(jù)是在適宜的溫度條件下測得的，故此時限制光合速率的因素應是CO2濃度，此時若要提高黑藻光合速率，可適當提高CO2濃度，B正確；圖乙實驗過程中4～6h與8～10h兩個時間段內密閉環(huán)境中的CO2濃度均未發(fā)生變化，說明4～6h、8～10h這兩個時間段內黑藻的細胞呼吸速率均與光合速率相等，C正確；通過比較實驗起始時和結束時對應密閉環(huán)境中的CO2濃度，可直接判斷植物體內的有機物總量變化情況：若結束時高于起始時，則植物體內的有機物總量減少；若結束時低于起始時，則植物體內的有機物總量增加；若結束時與起始時基本持平，則植物體內的有機物總量基本不變，根據(jù)圖乙可知，實驗12h后密閉環(huán)境中的CO2濃度低于起始時的，說明植物體內有機物的含量上升，D正確。4．下圖1、2、3為光合作用探索歷程中的經典實驗的分析及拓展(圖1中葉片黃白色部分不含葉綠體)。以下敘述錯誤的是(D)A．圖1中b和c部位對照，可以說明光合作用需要光照；a和b部位對照，可以說明光合作用需要葉綠體B．圖2實驗運用了同位素標記技術，該實驗的目的是探究光合作用產生的氧氣的來源C．圖3實驗選擇葉綠體呈螺旋帶狀排列的水綿主要是便于觀察D．圖3實驗主要根據(jù)厭氧細菌的分布來證明葉綠體是光合作用的場所解析：圖3實驗結果是需氧細菌分布于葉綠體被光束照射的部位，由此證明葉綠體是光合作用的場所，O2是由葉綠體釋放出來的。5．(2017·全國卷丙)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是(A)A．類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應中ATP的合成B．葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C．光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D．葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的解析：類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，不能吸收紅光，A項錯誤；通過測量葉綠素對不同波長光的吸收值，可以繪制其吸收光譜，B項正確；CO2的吸收速率反映光合作用速率的變化，光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示，C項正確；640～660nm波長的光屬于紅光，葉綠素可以吸收紅光，將水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形式釋放出去，D項正確。6．圖甲中，A、B分別為培植于無色透明氣球內、質量相等的某植物幼苗，氣球可膨脹、收縮，其中B已死亡。氣球內的培養(yǎng)液中均含CO2緩沖液(維持氣球內CO2濃度不變)，初始時指針指向正中零的位置。圖乙為相同時間內測得的燈泡到水面的距離與指針偏轉格數(shù)的關系曲線，每次實驗后指針復零。下列相關描述不正確的是(D)A．在適宜光照條件下，指針將向右偏轉B．該實驗的自變量為光照強度，c點的含義為單位時間內O2釋放量最大C．ce段說明隨燈泡到水面距離的增大，單位時間內O2釋放量減少D．f點與a、b、c、d點的指針的偏轉方向相同，但數(shù)值較小解析：在適宜光照條件下，光合作用速率大于細胞呼吸速率，有O2的釋放，此時A側浮力增大，指針將向右偏轉，A正確；實驗研究光照強度對光合作用的影響，實驗的自變量為光照強度，c點表示單位時間內O2釋放量最大，此時凈光合速率最大，B正確；據(jù)曲線圖分析可知，ce段隨燈泡到水面距離的增大，單位時間內O2釋放量減少，C正確；f點與a、b、c、d點相比，細胞呼吸速率大于光合作用速率，氣球內氣體量減少，因此指針的偏轉方向相反，D錯誤。二、非選擇題7．(2023·黑龍江六校聯(lián)考)不同植物的光合作用過程有所不同，圖1是三種不同類型植物的CO2同化方式示意圖，圖2表示生活在不同地區(qū)的上述三種植物在晴朗夏季的CO2吸收速率日變化曲線。已知玉米葉肉細胞葉綠體固定CO2的酶對CO2的親和力高于水稻，請據(jù)圖分析并回答：(1)吸收光能的色素分布在葉綠體類囊體薄膜上。以光合色素的吸收光能的百分比(吸光率)為縱坐標，以波長為橫坐標，所得曲線就是光合色素