課時(shí)規(guī)范練16光合作用的影響因素及其應(yīng)用(選擇題每小題3分)必備知識基礎(chǔ)練考點(diǎn)一探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響1.(2024·海口模擬)如圖表示測定金魚藻光合作用強(qiáng)度的密閉實(shí)驗(yàn)裝置,氧氣傳感器可監(jiān)測O2量的變化。已知光飽和點(diǎn)是指植物光合速率達(dá)到最大時(shí)的最小光照強(qiáng)度。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.NaHCO3溶液可以為金魚藻光合作用提供CO2B.用單色光照射時(shí),相同光照強(qiáng)度下一定時(shí)間內(nèi)用紅光比用綠光測到的O2量多C.氧氣傳感器測到的O2量就是金魚藻光合作用產(chǎn)生的O2量D.拆去濾光片,改變光照強(qiáng)度,并將所得數(shù)據(jù)繪制成曲線可推知其光飽和點(diǎn)2.圖甲為研究光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置,用打孔器在某植物的葉片上打出多個(gè)圓形小葉片,再用氣泵抽出氣體直至葉片沉底,然后將等量的圓形小葉片轉(zhuǎn)至不同溫度的相同濃度的NaHCO3溶液中,給予一定的光照,測量每個(gè)培養(yǎng)皿葉片上浮至液面所用的平均時(shí)間(圖乙)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()甲乙A.利用圖甲裝置,可研究CO2濃度對該植物光合速率的影響B(tài).圓形小葉片上浮至液面的時(shí)間可反映圓形小葉片釋放O2的速率大小C.圖乙ab段說明隨著水溫的增加,凈光合速率逐漸增大D.通過圖乙能確定影響總光合速率的最適溫度在bc之間考點(diǎn)二影響光合作用的因素及其應(yīng)用3.(2024·湖南衡陽模擬)下列有關(guān)光合作用原理和應(yīng)用的敘述,錯(cuò)誤的是()A.葉綠體中光合色素吸收的光能可用于將水分解成氧和H+B.在暗反應(yīng)階段中,從外界吸收進(jìn)來的二氧化碳,不能直接被NADPH還原C.提高白天與夜間的溫度,有利于增加大棚蔬菜產(chǎn)量D.適時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解作物的“光合午休”程度4.(2025·黑龍江哈爾濱模擬)為研究物質(zhì)增產(chǎn)胺對甜瓜光合作用的影響,將生長狀況相同的甜瓜幼苗均分為四組,分別測定了四組幼苗的光合速率、Rubisco(固定二氧化碳的酶)活性、丙二醛(膜中脂質(zhì)過氧化的代謝產(chǎn)物,其含量與生物膜受損程度呈正相關(guān))含量,下列說法錯(cuò)誤的是()甲乙丙注:①組為不遮光+清水,②組為不遮光+增產(chǎn)胺,③組為遮光+清水,④組為遮光+增產(chǎn)胺,其余實(shí)驗(yàn)條件相同且適宜。A.光合作用中,Rubisco催化的底物為五碳化合物和二氧化碳B.與遮光相比,不遮光條件下增產(chǎn)胺對Rubisco活性影響更大C.增產(chǎn)胺能降低丙二醛含量從而在一定程度上保護(hù)生物膜D.陰雨天可以通過適當(dāng)補(bǔ)充光照來提高溫室中甜瓜的產(chǎn)量5.(2024·蘭州一中質(zhì)檢)下列關(guān)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施及其作用對應(yīng)關(guān)系一致的是()選項(xiàng)措施作用A.在甘蔗生長后期除去下部部分老葉降低呼吸作用,增加有機(jī)物積累B.合理密植提高光合速率,提高作物產(chǎn)量C.溫室及時(shí)通風(fēng)促進(jìn)作物吸收利用O2D.適時(shí)適度松土促進(jìn)作物根系對有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)及無機(jī)鹽離子的吸收6.(2024·河南安陽模擬)將桑樹和大豆分別單獨(dú)種植(單作)或兩種植物隔行種植(間作),測得兩種植物的光合速率如圖1、圖2所示(注:光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度)。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()圖1圖2A.大豆植株開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于間作B.與單作相比,間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大C.間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率D.與單作相比,間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒有受到影響7.(2024·北京通州區(qū)檢測)農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度與其產(chǎn)量直接相關(guān)?？蒲腥藛T研究了光照強(qiáng)度和CO2濃度對某種植物光合作用強(qiáng)度的影響,繪制出成熟葉片在兩種CO2濃度條件下,光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化曲線(見下圖)。下列說法正確的是()A.單位葉片中A點(diǎn)的光合作用強(qiáng)度一定大于呼吸作用強(qiáng)度B.D點(diǎn)以后限制光合作用強(qiáng)度的內(nèi)因可能是酶濃度C.CO2濃度由B點(diǎn)調(diào)至C點(diǎn)瞬間,葉綠體中C3含量下降D.若該曲線是在最適溫度下測得,突然降低溫度,D點(diǎn)會向右上方移動(dòng)關(guān)鍵能力提升練8.(2024·湖南常德模擬)圖甲為某陽生植物在不同溫度條件下CO2吸收或產(chǎn)生速率的變化曲線,圖乙為該植物葉片不同光照強(qiáng)度條件下CO2吸收量的變化曲線[單位均為:mmoL/(cm2·h)]。下列敘述不正確的是()甲乙A.溫度為30℃和40℃時(shí),該植物葉綠體消耗CO2的速率相等B.該植物在光照強(qiáng)度為1klx時(shí),只要白天時(shí)間比晚上長,即可正常生長C.如果換成陰生植物,圖乙中的D點(diǎn)一般要左移D.圖乙中影響C、D、E三點(diǎn)光合速率的主要環(huán)境因素都是光照強(qiáng)度9.(不定項(xiàng))(2024·黑龍江哈爾濱模擬)為探究何種色膜有利于棉花葉的光合作用,研究人員首先測定了不同遮光環(huán)境下的光照強(qiáng)度,然后將長勢一致的棉花植株隨機(jī)均分為A、B、C、D四組,通過不同遮光處理一周后,測得結(jié)果如下表所示。下列分析不正確的是()處理光照強(qiáng)度/(μmol·m-2·s-1)葉綠素含量/(mg·g-1)凈光合速率/(μmol·m-2·s-1)無遮光處理(A組)1292.740.925.4紅色透光膜(B組)410.340.010.7藍(lán)色透光膜(C組)409.939.613.2黃色透光膜(D組)930.742.121.2A.導(dǎo)致四組棉花葉片凈光合作用不同的環(huán)境因素主要是光的波長B.A、B、C、D四組棉花中,D組棉花光合速率最高C.將處理后的四組棉花同時(shí)置于紅色透光膜下,葉綠體中生成NADPH最多的是C組D.霧霾天氣下,選擇黃色人工光源進(jìn)行補(bǔ)光比紅光和藍(lán)光更適合棉花的生長10.(不定項(xiàng))(2024·遼寧鞍山模擬)某科研所為提高蔬菜產(chǎn)量進(jìn)行了相關(guān)生理活動(dòng)的研究,在最適溫度下進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)(圖一實(shí)驗(yàn)是在黑暗中進(jìn)行的),結(jié)果如圖一、圖二所示。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是()圖一圖二A.圖一中呼吸底物為葡萄糖且O2濃度為a時(shí),O2的吸收量等于CO2的釋放量B.植物細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸時(shí),分解葡萄糖時(shí)釋放的能量中大部分以熱能的形式散失C.在光合作用最適溫度下適當(dāng)升溫,若細(xì)胞呼吸速率增大,光補(bǔ)償點(diǎn)可能右移D.圖二中g(shù)點(diǎn)時(shí)甲品種的葉肉細(xì)胞葉綠體產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)入線粒體進(jìn)行呼吸作用11.(13分)(2024·廣東階段模擬)大氣中CO2濃度升高及其帶來的溫室效應(yīng)給植物的適應(yīng)和進(jìn)化帶來極大的挑戰(zhàn)。為探究CO2濃度對植物生長發(fā)育的影響,科學(xué)家用銀杏進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}。(1)為探究大氣CO2濃度上升對銀杏葉片光反應(yīng)的影響,研究人員將銀杏分別置于CO2濃度為700μmol/mol(實(shí)驗(yàn)組)和370μmol/mol(對照組)的氣室中培養(yǎng)。在第1生長季(0~100d)和第2生長季(360~450d)分別測定銀杏葉片凈光合速率和葉綠素含量的變化,如圖所示。①葉綠體中光合色素吸收的光能,一部分將水分解為氧并形成NADPH,NADPH在暗反應(yīng)中的作用是。

②根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在第1生長季中,主要因?yàn)?所以實(shí)驗(yàn)組凈光合速率高于對照組。

③葉綠素含量(填“是”或“不是”)限制第2生長季銀杏葉片凈光合速率的主要因素,判斷依據(jù)是

。

(2)另有研究表明,大氣CO2濃度短期倍增使銀杏葉片氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率分別降低了46.2%、25.0%,凈光合速率提高32.6%,結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù),分析大氣CO2濃度短期倍增對銀杏葉片的光合作用的影響是

。

(3)你認(rèn)為能否依據(jù)本實(shí)驗(yàn)的研究,預(yù)測大氣CO2濃度升高對未來植物生長發(fā)育的影響嗎?

。

12.(14分)(2024·山東卷)從開花至籽粒成熟,小麥葉片逐漸變黃。與野生型相比,某突變體葉片變黃的速度慢,籽粒淀粉含量低。研究發(fā)現(xiàn),該突變體內(nèi)細(xì)胞分裂素合成異常,進(jìn)而影響了類囊體膜蛋白穩(wěn)定性和蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性,而呼吸代謝不受影響。類囊體膜蛋白穩(wěn)定性和蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性檢測結(jié)果如圖所示,開花14天后植株的胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度如表所示,其中Lov為細(xì)胞分裂素合成抑制劑,KT為細(xì)胞分裂素類植物生長調(diào)節(jié)劑,氣孔導(dǎo)度表示氣孔張開的程度。已知蔗糖轉(zhuǎn)化酶催化蔗糖分解為單糖。檢測指標(biāo)植株14天21天28天胞間CO2濃度/(μmolCO2·mol-1)野生型140151270突變體110140205氣孔導(dǎo)度/(molH2O·m-2·s-1)野生型1259541突變體14011278(1)光反應(yīng)在類囊體上進(jìn)行,生成可供暗反應(yīng)利用的物質(zhì)有。結(jié)合細(xì)胞分裂素的作用,據(jù)圖分析,與野生型相比,開花后突變體葉片變黃的速度慢的原因是

。

(2)光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大時(shí)的最低光照強(qiáng)度。據(jù)表分析,與野生型相比,開花14天后突變體的光飽和點(diǎn)(填“高”或“低”),理由是

。

(3)已知葉片的光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式運(yùn)輸?shù)街仓旮魈帯?jù)圖分析,突變體籽粒淀粉含量低的原因是

。

參考答案課時(shí)規(guī)范練16光合作用的影響因素及其應(yīng)用必備知識基礎(chǔ)練1.C解析氧氣傳感器測到的O2量是金魚藻凈光合作用產(chǎn)生的O2量,即總光合作用產(chǎn)生的O2量與呼吸作用消耗的O2量的差值,C項(xiàng)錯(cuò)誤。2.D解析圖甲裝置中可通過改變NaHCO3溶液的濃度來研究CO2濃度對圓形小葉片光合速率的影響,A項(xiàng)正確;圓形小葉片上浮的原因是光合作用產(chǎn)生的O2量大于有氧呼吸消耗的O2量,細(xì)胞釋放O2越多,產(chǎn)生浮力越大,因此圓形小葉片上浮至液面所需時(shí)間可反映圓形小葉片凈光合速率的大小,B項(xiàng)正確;ab段曲線表示隨著水溫的增加,圓形小葉片上浮至液面所需要的時(shí)間縮短,說明O2產(chǎn)生速率加快,凈光合速率逐漸增大,C項(xiàng)正確;由圖乙可知,在bc溫度范圍內(nèi),圓形小葉片的凈光合速率最大,所以凈光合速率對應(yīng)的最適溫度在bc段,但總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,而各溫度下圓形小葉片的呼吸速率未知,所以無法確定總光合速率的最適溫度,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.C解析在暗反應(yīng)階段中,從外界吸收進(jìn)來的二氧化碳先與C5結(jié)合生成C3,接著C3被還原,即從外界吸收進(jìn)來的二氧化碳,不能直接被NADPH還原;白天適當(dāng)提高溫度,有利于光合作用的進(jìn)行,晚上適當(dāng)降低溫度,降低呼吸速率,從而增加大棚蔬菜產(chǎn)量;“光合午休”是由中午光照過強(qiáng),溫度過高,蒸騰作用過于旺盛,部分氣孔關(guān)閉導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足引起的,故適時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解作物的“光合午休”程度。4.B解析Rubisco是固定CO2的酶,C5參與固定CO2,則Rubisco催化作用的底物為五碳化合物和CO2,A項(xiàng)正確;對比圖乙①②組(不遮光條件下)和③④組(遮光條件下)Rubisco活性的差異,可發(fā)現(xiàn)③④組差異更大,即在遮光條件下增產(chǎn)胺對Rubisco活性的影響更大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;比較圖丙①②組或③④組可知,增產(chǎn)胺降低了丙二醛含量,降低了生物膜受損程度,從而具有在一定程度上保護(hù)生物膜的作用,C項(xiàng)正確;通過對本實(shí)驗(yàn)中自變量的研究進(jìn)行分析可知,陰雨天適當(dāng)補(bǔ)充光照是溫室栽種甜瓜提高產(chǎn)量的措施,D項(xiàng)正確。5.A解析隨著甘蔗莖的伸長,基部葉片自下而上逐漸枯黃,在甘蔗生長后期除去下部部分枯黃老葉,可降低甘蔗植株的呼吸作用,減少有機(jī)物的消耗,有利于有機(jī)物的積累,A項(xiàng)符合題意;合理密植,適當(dāng)增大種植密度,有利于增大光合作用面積,但不能提高光合速率,B項(xiàng)不符合題意;溫室通風(fēng)有利于作物吸收利用CO2,C項(xiàng)不符合題意;植物根系細(xì)胞吸收無機(jī)鹽的方式是主動(dòng)運(yùn)輸,需要細(xì)胞代謝供能,適時(shí)適度松土能保持土壤的通氣性,促進(jìn)植物根部細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸,從而促進(jìn)植物根系吸收無機(jī)鹽離子,高等植物屬于自養(yǎng)型生物,不從外界吸收有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì),D項(xiàng)不符合題意。6.A解析據(jù)圖2分析可知,曲線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)(即光補(bǔ)償點(diǎn))代表光合作用與呼吸作用速率相等,此點(diǎn)之后植物開始積累有機(jī)物,因此大豆植株開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于間作,A項(xiàng)正確;與單作相比,間作時(shí)桑樹光合作用的光飽和點(diǎn)較大,而大豆的光飽和點(diǎn)小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖1、圖2可知,大豆在弱光時(shí)間作的光合速率比單作高,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖2可知,大豆間作時(shí)呼吸速率比單作時(shí)小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.B解析曲線代表總光合作用強(qiáng)度,該植物葉片的呼吸強(qiáng)度未知,A項(xiàng)錯(cuò)誤;CO2濃度由B點(diǎn)調(diào)至C點(diǎn)瞬間,C3的合成增加,消耗暫時(shí)不變,所以C3含量上升,C項(xiàng)錯(cuò)誤;突然降低溫度,光合速率降低,D點(diǎn)會向左下方移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。關(guān)鍵能力提升練8.B解析據(jù)圖甲分析,溫度為30℃時(shí),葉綠體消耗CO2的速率為2+8=10,溫度為40℃時(shí),葉綠體消耗CO2的速率為5+5=10,A項(xiàng)正確;該植物在光照強(qiáng)度為1klx時(shí),葉片光合速率等于呼吸速率,對整株植株而言光合速率小于呼吸速率,即使一直光照,植株也不能正常生長,B項(xiàng)錯(cuò)誤;如果換成陰生植物,所需光照強(qiáng)度減弱,因此一般圖乙中D點(diǎn)左移,C項(xiàng)正確;圖乙中C、D、E三點(diǎn)表明隨光照強(qiáng)度增加光合速率增加,即影響C、D、E三點(diǎn)光合速率的主要環(huán)境因素都是光照強(qiáng)度,D項(xiàng)正確。9.ABC解析不同的透光膜透過的光的波長不同,光照強(qiáng)度不同,進(jìn)而導(dǎo)致了凈光合作用不同,故導(dǎo)致四組棉花葉片凈光合作用不同的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度和光的波長,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于不同環(huán)境中棉花植株的呼吸速率未知,故無法判斷哪種透光膜下棉花的光合速率最高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;不同的處理?xiàng)l件下,D組處理下棉花葉的葉綠素含量最高,故推測將處理后的四組棉花同時(shí)置于紅色透光膜下,D組吸收的光能最多,光合作用最強(qiáng),葉綠體中生成NADPH最多,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)B、C、D三組實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,黃色透光膜下,棉花葉的凈光合作用更強(qiáng),故推測霧霾天氣下,選擇黃色人工光源進(jìn)行補(bǔ)光比紅光和藍(lán)光更適合棉花的生長,D項(xiàng)正確。10.AD解析無氧呼吸不吸收O2,只釋放CO2,有氧呼吸吸收的O2量和釋放的CO2量相等,圖一中呼吸底物為葡萄糖且O2濃度為a時(shí),有氧呼吸和無氧呼吸同時(shí)進(jìn)行,O2的吸收量小于CO2的釋放量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;植物細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸時(shí),分解葡萄糖時(shí)釋放的能量中大部分以熱能的形式散失,小部分用于形成ATP,B項(xiàng)正確;在光合作用最適溫度下適當(dāng)升溫,若細(xì)胞呼吸速率增大,則需要更大的光照強(qiáng)度才能達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn),所以光補(bǔ)償點(diǎn)可能右移,C項(xiàng)正確;葡萄糖不能進(jìn)入線粒體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.答案(1)作為還原劑和提供能量實(shí)驗(yàn)組的CO2濃度高于對照組不是第2生長季對照組和實(shí)驗(yàn)組的葉綠素含量均上升且最終高于第1生長季,但實(shí)驗(yàn)組第2生長季的凈光合速率比第1生長季低,對照組的2個(gè)生長季凈光合速率差異不大(2)短期大氣CO2濃度升高,銀杏葉片內(nèi)部CO2濃度增加,氣孔部分關(guān)閉而使氣孔導(dǎo)度下降,進(jìn)而使蒸騰速率下降,銀杏葉片對水分利用率提高,有利于光反應(yīng)和暗反應(yīng)的進(jìn)行,從而促進(jìn)銀杏葉片的光合作用(3)不能,對絕大多數(shù)植物來說,大氣CO2濃度上升對植物的影響是一個(gè)長期的過程,而人工控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間較短,只能反映CO2濃度升高對植物的短期影響解析(1)①暗反應(yīng)中在有關(guān)酶的催化作用下,C3接受光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP釋放的能量,并且被NADPH還原,進(jìn)而合成有機(jī)物,所以NADPH在暗反應(yīng)中的作用是作為還