光合作用的影響因素及其應(yīng)用(時間：30分鐘)限時練12一、選擇題1.(2025·山東濟寧高三診斷)“端穩(wěn)中國碗，裝滿中國糧”，黨的二十大對糧食安全提出了更高要求。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可采取相應(yīng)栽培措施以提高糧食產(chǎn)量，以下哪項措施不能提高糧食產(chǎn)量(

)A.適時播種、“正其行，通其風(fēng)”B.合理施肥、“犁地深一寸，等于上層糞”C.“地盡其用田不荒，合理密植多打糧”D.夏季夜間時，關(guān)閉蔬菜大棚的門簾D解析適時播種直接影響種子萌發(fā)、保苗率和糧食產(chǎn)量，“正其行，通其風(fēng)”能保證作物周圍有充足的二氧化碳，可提高糧食產(chǎn)量；“犁地深一寸”可促進根細胞呼吸，有利于無機鹽的吸收，因此“等于上層糞”，合理施肥能保證作物有充足的礦質(zhì)元素，從而提高光合作用效率，進而提高糧食產(chǎn)量；合理密植能使作物充分利用光照，從而提高光合作用效率，進而提高糧食產(chǎn)量；夏季夜間時，關(guān)閉蔬菜大棚的門簾，會使大棚內(nèi)溫度升高，呼吸作用增強，不利于糧食增產(chǎn)，綜上，D符合題意。2.(2025·湖南長沙模擬)葉面積系數(shù)是指單位土地面積上的葉面積總和，它與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖1所示。圖2為來自樹冠不同層的甲、乙兩種葉片的凈光合速率變化圖解。下列說法正確的是(

)AA.O～a段群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均增加B.a～b段群體光合速率增加量大于群體呼吸速率增加量C.c點時甲、乙兩種葉片固定CO2的速率相同D.乙凈光合速率最大時所需光照強度低于甲，可判斷乙來自樹冠上層解析由圖可知，當(dāng)葉面積系數(shù)在O～a段時，隨葉面積系數(shù)增加，群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均增加，A正確；a～b段群體光合速率增加量小于群體呼吸速率增加量，因而當(dāng)葉面積系數(shù)大于a時，群體干物質(zhì)積累速率下降，B錯誤；c點時甲、乙兩種葉片凈光合速率相等，均為零，此時光合速率等于呼吸速率，但兩種葉片的呼吸速率不同，因此，此時甲、乙兩種葉片固定CO2的速率不同，C錯誤；由于上層葉片對陽光的遮擋，導(dǎo)致下層葉片接受的光照強度較弱，因此下層葉片凈光合速率達到最大值時所需要的光照強度較上層葉片低，據(jù)此分析圖示可推知，乙位于樹冠下層，D錯誤。A.O～a段群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均增加B.a～b段群體光合速率增加量大于群體呼吸速率增加量C.c點時甲、乙兩種葉片固定CO2的速率相同D.乙凈光合速率最大時所需光照強度低于甲，可判斷乙來自樹冠上層3.(2025·湖南婁底模擬)蘋果樹對氮、磷元素需求較大，生產(chǎn)中施氮、磷量往往偏多，施肥不當(dāng)會造成資源浪費和環(huán)境污染。為了科學(xué)施肥，科研小組測定了某種蘋果樹在不同施氮量情況下凈光合速率等指標(biāo)，結(jié)果見下表。下列說法錯誤的是(

)施氮量/(g·m－2)葉綠素含量/(mg·g－1)凈光合速率/(μmol·m－2·s－1)氮肥農(nóng)學(xué)效率/(g·g－1)01.289.96—251.4510.411.51401.5212.542.4255(生產(chǎn)中常用施氮量)1.5010.681.72注：氮肥農(nóng)學(xué)效率＝(施氮肥的產(chǎn)量－不施氮肥的產(chǎn)量)/施氮量，在蘋果收獲后可通過計算得出。A.科學(xué)施氮肥能夠促進蘋果樹的葉綠素合成，進而促進光反應(yīng)速率B.所施氮元素還可用于合成C3還原過程所需的NADPH和ATPC.該實驗的三個因變量變化具有一致性并可依此指導(dǎo)科學(xué)施氮肥D.實驗表明生產(chǎn)中常用施氮量較適宜，不會造成資源浪費和環(huán)境污染答案D解析實驗數(shù)據(jù)表明，生產(chǎn)中常用施氮量為55g·m－2，較實驗最佳數(shù)據(jù)40g·m－2明顯偏大，故可能會造成資源浪費和環(huán)境污染，D錯誤。4.(2025·山東德州期中)光合作用強度受環(huán)境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關(guān)系如圖。據(jù)圖分析不能得出(

)DA.低于最適溫度時，光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內(nèi)，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C.CO2濃度為200(μL·L－1)時，溫度對光合速率影響小D.10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高解析分析題圖可知，當(dāng)CO2濃度一定時，光合速率會隨著溫度的升高而增大，達到最適溫度時，光合速率達到最高值，后隨著溫度的繼續(xù)升高而減小，A正確；分析題圖可知，當(dāng)CO2濃度為200(μL·L－1)時，最適溫度為25℃左右；當(dāng)CO2濃度為370(μL·L－1)時，最適溫度約為30℃；當(dāng)CO2濃度為1000(μL·L－1)時，據(jù)圖不能得出其最適溫度，但比CO2濃度為370(μL·L－1)時高，可以表明在一定范圍內(nèi)，CO2濃度的升高會使光合作用最適溫度升高，B正確；A.低于最適溫度時，光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內(nèi)，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C.CO2濃度為200(μL·L－1)時，溫度對光合速率影響小D.10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高當(dāng)CO2濃度為200(μL·L－1)時，光合速率隨溫度的升高，改變程度不大，光合速率在溫度的升高下，持續(xù)在數(shù)值為10處波動，而CO2濃度為其他數(shù)值時，光合速率隨著溫度的升高變化程度較大，曲線有較大的變化趨勢，所以表明CO2濃度為200(μL·L－1)時，溫度對光合速率影響小，C正確；分析題圖可知，10℃條件下，CO2濃度為200～370(μL·L－1)時，光合速率有顯著提高，而370(μL·L－1)至1000(μL·L－1)時，光合速率無明顯的提高趨勢，而且CO2濃度為370(μL·L－1)時與1000(μL·L－1)時，兩者的光合速率數(shù)值接近同一數(shù)值，所以不能表明10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高，D錯誤。A.低于最適溫度時，光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內(nèi)，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C.CO2濃度為200(μL·L－1)時，溫度對光合速率影響小D.10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高5.(2025·福建高三模擬預(yù)測)人工光植物工廠是一種新興的植物生產(chǎn)方式。本實驗探究了5種光照強度的LED紅藍光對兩種洋蔥“紫玉”和“金冠”生長的影響。設(shè)置5種分別為100、200、300、400和500μmol/(m2·s)的光照強度進行相同時間的處理，圖1和圖2分別為“紫玉”洋蔥和“金冠”洋蔥地上部分的質(zhì)量，下列敘述正確的是(

)CA.該實驗的變量是洋蔥的品種B.光照強度越大，金冠洋蔥的產(chǎn)量越高C.5種光照強度的紅光與藍光比例應(yīng)保持一致D.紫玉洋蔥的最適光照強度為500μmol/(m2·s)的解析該實驗的變量是洋蔥的品種和光照強度，A錯誤；在一定范圍內(nèi)，光照強度越大，金冠洋蔥的地上部分質(zhì)量越高，B錯誤；除了實驗的自變量以外，其他無關(guān)變量應(yīng)保持一致，5種光照強度的紅光與藍光比例應(yīng)保持一致，C正確；由圖可知，就地上部分而言，紫玉洋蔥的最適光照強度為300μmol/(m2·s)的，D錯誤。A.該實驗的變量是洋蔥的品種B.光照強度越大，金冠洋蔥的產(chǎn)量越高C.5種光照強度的紅光與藍光比例應(yīng)保持一致D.紫玉洋蔥的最適光照強度為500μmol/(m2·s)的6.(不定項)(2025·山東濟南高三模擬)內(nèi)生真菌生活在植物體內(nèi)，植物為內(nèi)生真菌提供光合產(chǎn)物和礦物質(zhì)，內(nèi)生真菌呼吸產(chǎn)生的CO2可供植物利用。在恒定光照強度下，研究人員測定了土壤不同N元素含量及有無內(nèi)生真菌對植物光合速率的影響，結(jié)果如下圖所示。下列相關(guān)分析，正確的是(

)ABDA.土壤含N量及CO2濃度都是影響光合速率的環(huán)境因素B.內(nèi)生真菌呼吸產(chǎn)生的CO2可進入植物葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng)C.圖中A點制約植物光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度D.在土壤高N含量下內(nèi)生真菌可提高植物的光合速率解析土壤含N量及CO2濃度都是影響光合速率的環(huán)境因素，CO2濃度通過影響暗反應(yīng)，進而影響光合速率，A正確；內(nèi)生真菌呼吸會產(chǎn)生CO2，CO2進入植物葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng)，B正確；圖中A點制約植物光合速率的主要環(huán)境因素是環(huán)境CO2濃度，C錯誤；據(jù)圖可知，在土壤高N含量下內(nèi)生真菌可提高植物的光合速率，D正確。A.土壤含N量及CO2濃度都是影響光合速率的環(huán)境因素B.內(nèi)生真菌呼吸產(chǎn)生的CO2可進入植物葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng)C.圖中A點制約植物光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度D.在土壤高N含量下內(nèi)生真菌可提高植物的光合速率二、非選擇題7.(2025·山東聊城模擬)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，N、P、K等大量元素充足與否對植物的正常生長影響很大。回答下列問題。(1)為保證植物正常生長，在配制無土栽培培養(yǎng)液時除了考慮各種礦質(zhì)元素的種類和比例外，還需要考慮____________________(答出兩點即可)等理化指標(biāo)。(2)從光反應(yīng)角度分析，小麥缺少P導(dǎo)致攜帶能量的兩種分子___________________產(chǎn)生量減少，從而影響了暗反應(yīng)過程，使凈光合速率下降。N是植物體內(nèi)可轉(zhuǎn)運到新生器官再利用的大量元素，小麥缺少N時下部葉片首先出現(xiàn)黃化，推測其原因可能是________________________________________________________________________________________________________。pH、溫度、溶氧量ATP和NADPH

缺N時老葉的葉綠素分解，產(chǎn)生的N向新生組織轉(zhuǎn)移，老葉呈現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色(3)為探究氮素供應(yīng)形態(tài)對植物光合作用的影響，研究人員以小麥為實驗材料，利用無土栽培技術(shù)進行了相關(guān)實驗，部分結(jié)果如下表所示。處理措施檢測結(jié)果硝態(tài)氮正常濃度CO2硝態(tài)氮高濃度CO2X氨態(tài)氮高濃度CO2葉綠素SPAD值50514244凈光合速率17.521.53542.8注：SPAD值與葉綠素含量呈正相關(guān)，凈光合速率單位為μmol/(m2·s)。表中X處理措施應(yīng)為____________________，據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，能夠顯著提高小麥凈光合速率的氮素形態(tài)是________。氨態(tài)氮正常濃度CO2氨態(tài)氮(4)K有助于植物從葉片向果實和種子轉(zhuǎn)運糖類。在小麥結(jié)實前，農(nóng)民會適當(dāng)增施鉀肥。未增施組小麥植株干重大于增施組，但籽實的產(chǎn)量卻低于增施組，最可能的生理原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。

未增施鉀肥小麥植株的光合作用能力大于增施組，但其向籽實運輸?shù)挠袡C物量較少解析(1)植物的光合作用受到多種因素的影響，在配制無土栽培培養(yǎng)液時除了考慮各種礦質(zhì)元素的種類和比例外，為保證植物正常生長，還需要考慮pH、溫度、溶氧量等理化指標(biāo)。(2)從光反應(yīng)角度分析，ATP和NADPH的組成元素中都含有P，因此，小麥缺少P導(dǎo)致攜帶能量的兩種分子ATP和NADPH產(chǎn)生量減少，從而影響了暗反應(yīng)過程，使凈光合速率下降。N是植物體內(nèi)可轉(zhuǎn)運到新生器官再利用的大量元素，因此，小麥缺少N時，老葉的葉綠素分解，產(chǎn)生的N向新生組織轉(zhuǎn)移，因而老葉呈現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色，下部葉片首先出現(xiàn)黃化。(3)該實驗的自變量為氮素供應(yīng)形態(tài)和CO2的濃度，根據(jù)表格分析，X處理措施應(yīng)為氨態(tài)氮正常濃度CO2，由表格可知，在施用氨態(tài)氮時不管正常CO2濃度還是高CO2濃度，凈光合速率均大于施用硝態(tài)氮的實驗組，所以能夠顯著提高小麥凈光合速率的氮素形態(tài)是氨態(tài)氮。8.(2025·山東青島高三檢測)植物工廠是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，可人工控制光照、溫度、CO2濃度等條件。研究人員探究在不同溫度條件下，增施CO2對生菜光合速率的影響，結(jié)果如圖1所示。圖2是以馬鈴薯植株為實驗材料，探究遮光處理對馬鈴薯植株光合作用影響的實驗結(jié)果。注：正常光照(CK)、單層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z1)、雙層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z2)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)。(1)CO2進入葉綠體后，在____________(場所)被固定形成C3分子，隨后為C3的還原提供能量的化合物為________________。注：正常光照(CK)、單層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z1)、雙層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z2)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)。葉綠體基質(zhì)ATP和NADPH(2)由圖1可知，在25℃時，提高CO2濃度對提高生菜光合速率的效果最佳，判斷依據(jù)是________________________________。植物工廠利用秸稈發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，冬天可燃燒沼氣以提高CO2濃度，還可以____________，使光合速率進一步提高。注：正常光照(CK)、單層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z1)、雙層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z2)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)。光合速率最大且增加值最高升高溫度(3)遮光后，植物短時間內(nèi)C5含量將________；若在正常生長的馬鈴薯塊莖膨大期去除塊莖，則馬鈴薯葉片的光合速率將________。注：正常光照(CK)、單層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z1)、雙層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z2)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)。減少降低(4)根據(jù)圖2分析，遮光條件下，Ci值增大，其原因是______________________________________________________________________________________________。注：正常光照(CK)、單層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z1)、雙層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z2)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)。雖然氣孔導(dǎo)度(Gs)減小，導(dǎo)致CO2吸收減少，但凈光合速率(Pn)減小幅度更大，葉肉細胞消耗CO2更少解析

(1)CO2進入葉綠體后，參與光合作用的暗反應(yīng)階段，首先與C5結(jié)合被固定形成C3分子，隨后在光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和NADPH的作用下完成C3的還原，形成儲存能量的有機物。注：正常光照(CK)、單層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z1)、雙層遮光網(wǎng)遮蓋處理(Z2)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)。(2)由圖1可知