2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí)第三單元細胞的能量供應(yīng)和利用隨堂真題演練11影響光合作用的因素.doc

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隨堂真題演練11 影響光合作用的因素 (2016高考全國卷Ⅰ)為了探究生長條件對植物光合作用的影響，某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組，置于人工氣候室中，甲組模擬自然光照，乙組提供低光照，其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長一段時間(T)后，測定兩組植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度(即單位時間、單位葉面積吸收CO2的量)，光合作用強度隨光照強度的變化趨勢如圖所示。回答下列問題： (1)據(jù)圖判斷，光照強度低于a時，影響甲組植物光合作用的限制因子是______________。 (2)b光照強度下，要使甲組的光合作用強度升高，可以考慮的措施是提高__________________(填“CO2濃度”或“O2濃度”)。 (3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子，得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時間后，再測定植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度，得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)當光照強度低于a時，甲組植物的光合作用強度隨光照強度的增大而增大，因此影響甲組植物光合作用的限制因子是光照強度。(2)b光照強度下，甲組植物的光合作用強度不再隨光照強度的增大而增大，說明此時限制光合作用的因素不是光照強度，應(yīng)是CO2濃度或溫度，因此要提高甲組的光合作用強度，可以考慮的措施是適當提高CO2濃度。(3)由題圖可知，經(jīng)處理后乙組的最大光合速率明顯低于甲組，若是由遺傳物質(zhì)改變造成的，則可遺傳給子代，即子代在甲組條件下光合速率低于甲組，若是由低光照引起的，遺傳物質(zhì)不變，則子代在甲組條件下光合速率應(yīng)與甲組相同。當把乙組植株產(chǎn)生的種子種植在與甲組相同的條件下時，其光合作用曲線與甲組的相同，說明乙組光合作用強度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變造成的。 答案；(1)光照強度　(2)CO2濃度　(3)乙組光合作用強度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變造成的 (2016高考全國卷Ⅲ)為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響，某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長作為對照組，另4組在人工氣候室中生長作為實驗組，并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同。于中午12：30測定各組葉片的光合速率，各組實驗處理及結(jié)果如表所示： 對照組 實驗組一 實驗組二 實驗組三 實驗組四 實驗 處理 溫度/℃ 36 36 36 31 25 相對濕度/% 17 27 52 52 52 實驗 結(jié)果 光合速率/mg CO2 dm－2h－1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 回答下列問題： (1)根據(jù)本實驗結(jié)果，可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是________，其依據(jù)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 并可推測，________(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。 (2)在實驗組中，若適當提高第________組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率，其原因是________________________________________________________________________ ________________________。 (3)小麥葉片氣孔開放時，CO2進入葉肉細胞的過程________(填“需要”或“不需要”)載體蛋白，________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。 解析：(1)由表可知，對照組、實驗組一和實驗組二的溫度條件相同，相對濕度不同，且隨著相對濕度增大，光合速率明顯增加；而實驗組二、三、四的相對濕度相同，溫度依次降低，但光合速率變化不明顯，故中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度。增加麥田環(huán)境的相對濕度可提高光合速率，推測其能降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)實驗組二、三、四在相對濕度相同的情況下，環(huán)境溫度為31 ℃時光合速率最大，說明環(huán)境溫度為25 ℃時沒有達到光合作用的最適溫度，依據(jù)溫度對酶活性的影響規(guī)律可知適當提高實驗組四的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)二氧化碳進入葉肉細胞的方式是自由擴散，不需要載體蛋白和能量。 答案：(1)濕度(或答相對濕度)　在相同溫度條件下，相對濕度改變時光合速率變化較大　增加 (2)四　該實驗組的環(huán)境溫度未達到光合作用的最適溫度 (3)不需要　不需要 (2016高考全國卷Ⅱ)BTB是一種酸堿指示劑，BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍變綠再變黃。某同學(xué)為研究某種水草的光合作用和呼吸作用，進行了如下實驗：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色，之后將等量的淺綠色溶液分別加入到7支試管中。其中6支加入生長狀況一致的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實驗處理和結(jié)果見表。 試管編號 1 2 3 4 5 6 7 水草 無 有 有 有 有 有 有 距日光燈的 距離(cm) 20 遮光* 100 80 60 40 20 50 min后試管中溶液的顏色 淺綠色 X 淺黃色 黃綠色 淺綠色 淺藍色 藍色 注：遮光*是指用黑紙將試管包裹起來，并放在距日光燈100 cm的地方。 若不考慮其他生物因素對實驗結(jié)果的影響，回答下列問題： (1)本實驗中，50 min后1號試管的溶液是淺綠色，則說明2至7號試管的實驗結(jié)果是由________________________________________引起的；若1號試管的溶液是藍色，則說明2至7號試管的實驗結(jié)果是________(填“可靠的”或“不可靠的”)。 (2)表中X代表的顏色應(yīng)為________(填“淺綠色”“黃色”或“藍色”)，判斷依據(jù)是____________________________________________________________________________。 (3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明在此條件下水草________________________________________________________________________。 解析：(1)1號試管中沒有水草，2至7號試管中均有水草，且2號試管沒有光照，其中的水草只進行呼吸作用，其余試管中的水草同時進行光合作用和呼吸作用，所以與1號試管對照，2至7號試管的實驗結(jié)果是由不同光強下水草的光合作用和呼吸作用引起的。若1號試管的溶液是藍色，說明在沒有水草的條件下，光照會導(dǎo)致溶液中CO2濃度發(fā)生變化，則2至7號試管的實驗結(jié)果是不可靠的。(2)2號試管遮光處理，其中的水草不進行光合作用，只進行呼吸作用，故2號試管溶液中CO2濃度高于3號試管，所以2號試管中溶液應(yīng)呈現(xiàn)黃色。(3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明其中水草的光合作用強度等于呼吸作用強度，吸收與釋放的CO2量相等。 答案：(1)不同光強下水草的光合作用和呼吸作用(其他合理答案也可)　不可靠的 (2)黃色　水草不進行光合作用，只進行呼吸作用，溶液中CO2濃度高于3號試管 (3)光合作用強度等于呼吸作用強度，吸收與釋放的CO2量相等 [課時作業(yè)] 1．(2018江西南昌診斷)下圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響情況，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在最適范圍。下列分析不正確的是(　　) A．甲圖中a點的內(nèi)在限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量或色素的數(shù)量不足 B．乙圖中d點與c點相比，相同時間內(nèi)葉肉細胞中C3與C5的生成量都多 C．丙圖中，隨著溫度的升高，曲線走勢將穩(wěn)定不變 D．圖中M、N點的限制因素是光照強度，P點的限制因素是溫度 解析：選C。甲圖中a點的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量或色素的數(shù)量不足，A正確；乙圖中d點與c點相比，光照強度增加，光反應(yīng)增加，產(chǎn)生的ATP和[H]增加，因此相同時間內(nèi)葉肉細胞中C3與C5的生成量都多，B正確；丙圖中，溫度影響酶的活性，隨著溫度的升高超過最適溫度，曲線走勢將下降，C錯誤；圖中M、N點的限制因素是光照強度，P點的限制因素是溫度，D正確。 2．(2018漳州模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實驗，探究土壤干旱對某種植物葉片光合速率的影響。實驗開始時土壤水分充足，然后實驗組停止?jié)菜?，對照組土壤水分條件保持適宜，實驗結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析不正確的是(　　) A．葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降趨勢 B．葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降 C．實驗2～4天，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的 D．實驗2～4天，光合速率下降可能是由葉片內(nèi)二氧化碳濃度下降引起的 解析：選C。圖甲中可以看出，隨干旱時間延長，實驗組葉片光合速率呈下降趨勢；比較圖甲和乙的實驗組，圖甲中光合速率在第2天就開始下降，而圖乙中葉綠素含量在第4天才開始下降，因此葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降；圖乙中，實驗組2～4天中葉片葉綠素含量并沒有下降；2～4天中實驗組的光合作用速率下降很有可能是由于干旱，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致葉片中CO2濃度下降而引起的。 3．在適宜溫度下某農(nóng)作物CO2吸收量隨環(huán)境CO2濃度變化的曲線如圖所示。該圖可以表明(　　) A．光合作用強度與環(huán)境CO2濃度成正比 B．a(chǎn)點時農(nóng)作物不進行光合作用 C．b點是開始進行光合作用的臨界點 D．b點前影響光合作用強度的主要因素是CO2濃度，b點后是光照強度 解析：選B。由圖可知，在一定的CO2濃度范圍內(nèi)，隨CO2濃度增加，光合作用強度提高，但達到某個值后，CO2濃度增加但光合作用強度基本保持不變；植物利用CO2進行光合作用時，CO2有個最低濃度，a點時CO2濃度為0，故植物不進行光合作用；b點時CO2吸收量為0，此時光合作用CO2吸收量與呼吸作用CO2釋放量相等；b點前后影響光合作用強度的主要因素是CO2濃度，從CO2吸收量保持不變時開始，以后的影響因素是光照強度。 4．如圖表示葉片光合速率與葉肉細胞間隙中CO2濃度的關(guān)系。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．BC段斜率與葉綠體內(nèi)固定CO2酶活性呈正相關(guān) B．溫室效應(yīng)能有效提高植物光合速率 C．當CO2濃度低于b時植物不進行光合作用 D．當CO2濃度高于s時Pm值主要受光反應(yīng)速率的限制 解析：選C。圖中BC段固定CO2酶活性越強，固定的CO2越多，光合速率越大，A項正確；CO2含量在O～s時，隨著CO2濃度的升高，植物光合速率逐漸增大，所以溫室效應(yīng)能有效提高植物光合速率，B項正確；當CO2濃度低于b時植物能進行光合作用，但其強度小于呼吸強度，C項錯誤；當CO2濃度高于s時，CO2達到飽和狀態(tài)，此時[H]和ATP不能滿足暗反應(yīng)的需要，Pm值主要受光反應(yīng)速率的限制，D項正確。 5．陽光穿過森林中的空隙形成“光斑”，下圖表示一株生長旺盛的植物一片葉子在“光斑”照射前后的光合作用過程中吸收CO2和釋放O2的有關(guān)曲線，下列分析錯誤的是(　　) A．圖中實線代表二氧化碳吸收速率 B．“光斑”照射開始時，二氧化碳吸收速率慢于氧氣釋放速率 C．“光斑”移開后，虛線立即下降，一段時間后，實線才開始下降，這是因為“光斑”照射產(chǎn)生的ATP和[H]還可以繼續(xù)還原C3 D．B點以后植物無法進行光合作用 答案：D 6．(2018云南曲靖一中質(zhì)檢)某研究小組在密閉恒溫玻璃室內(nèi)進行植物栽培實驗，連續(xù)48 h測定室內(nèi)CO2濃度及植物CO2吸收速率，得到如圖所示曲線(整個過程呼吸作用強度恒定)，下列敘述錯誤的是(　　) A．分析室內(nèi)CO2濃度曲線，圖中光合作用強度等于呼吸作用強度的點有4個 B．21～27 h的時間段葉肉細胞中產(chǎn)生的[H]來自細胞呼吸 C．前24 h和后24 h該植物積累的有機物量相同 D．48 h時植物體內(nèi)有機物總量增加 解析：選C。分析題圖室內(nèi)CO2濃度曲線可知，光合作用與呼吸作用相等的點是曲線的拐點，圖中共有4個，A正確；21～27 h的時間段葉肉細胞中CO2的吸收速率是負值且保持不變，說明植物只進行呼吸作用，所以產(chǎn)生的[H]來自細胞呼吸，B正確；前24 h和后24 h相比前者室內(nèi)的CO2濃度高，所以前者積累的有機物比后者少，C錯誤；48 h時與0 h時相比，室內(nèi)二氧化碳少了，說明植物體內(nèi)有機物總量增加，D正確。 7．當其他條件最適宜時，某植物的光合速率如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．20 ℃條件下，C點以后限制光合速率的因素是光照強度 B．若將CO2濃度降低，C點將向左下移動 C．30 ℃條件下，5 klx時的總光合速率小于B點的總光合速率 D．研究光照強度對光合速率的影響時，溫度應(yīng)保持在40 ℃ 答案：B 8．(2018江西九江聯(lián)考)利用如圖實驗裝置進行與光合作用有關(guān)的實驗，下列敘述正確的是(　　) A．試管中收集的氣體量代表了光合作用產(chǎn)生的氧氣量 B．在光下，如果有氣泡產(chǎn)生，可說明光合作用產(chǎn)生氧氣 C．為了探究二氧化碳濃度對光合作用的影響，可以用不同濃度的碳酸氫鈉溶液進行實驗 D．為了探究光照強度對光合作用的影響，用一套裝置慢慢向光源靠近，觀察氣泡產(chǎn)生速率的變化 解析：選C。試管中收集的氣體量是光合作用的凈產(chǎn)氧量，A錯誤；在光下有氣泡產(chǎn)生不能確定是光合作用產(chǎn)生的氧氣，B錯誤；為了探究二氧化碳濃度對光合作用的影響，可以用不同濃度的碳酸氫鈉溶液進行實驗，C正確；探究光照強度對光合作用的影響時，距光源不同距離，應(yīng)設(shè)置不同裝置，觀察氣泡產(chǎn)生速率的變化，D錯誤。 9．(2018河南八市質(zhì)檢)如圖曲線為光照強度對植物光合作用的影響。下表為a～d 4種植物的單個植株在自然CO2濃度及最適溫度下的光補償點和光飽和點。請回答下列問題： 植物種類 光補償點(klx) 光飽和點(klx) a 1.5 55 b 0.25 65 c 1 35 d 0.15 7.5 (1)植物在葉綠體基粒的類囊體上通過光反應(yīng)把太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)開_____________儲存在ATP中，再通過暗反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能儲存于________中。 (2)光補償點與光飽和點之間，限制植物光合作用的因素主要為__________；光飽和點之后，限制植物光合作用的因素主要為________________________________________。 (3)光照強度為0.4 klx時，表格中________(填序號)植物的呼吸作用產(chǎn)生的CO2多于光合作用吸收的CO2。4種植物在群體中的光飽和點比單株的要高，主要原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)光合作用過程中的能量變化主要是通過光反應(yīng)將光能首先轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，再通過暗反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能儲存于糖類(或有機物)中。 (2)光補償點與光飽和點之間，曲線的上升階段，限制植物光合作用的因素主要為光照強度。光照強度大于光飽和點，影響因素不再是自變量光照強度，而是溫度或CO2濃度。 (3)據(jù)表分析，光照強度為0.4 klx時，a、c植物沒有達到光補償點，呼吸作用產(chǎn)生的CO2多于光合作用吸收的CO2，由于植株間存在遮光現(xiàn)象，導(dǎo)致光照不足，光飽和點增大，所以4種植物在群體中的光飽和點比單株的要高。 答案：(1)活躍的化學(xué)能　糖類(有機物) (2)光照強度　溫度、CO2濃度 (3)a、c　植株間存在遮光現(xiàn)象 10．研究者選取某植物幼苗進行了無土栽培實驗，如圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，請分析回答相關(guān)問題： (1)A點時葉肉細胞中O2的移動方向是_________________________________________ ________________________。研究者用含18O的葡萄糖追蹤根細胞有氧呼吸中的氧原子，其轉(zhuǎn)移途徑是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。B點時植物光合作用 制造的有機物的量________(填“大于”“小于”或“等于”)細胞呼吸消耗的有機物的量。 (2)據(jù)圖分析，光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度________(填“高”或“低”)，溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟效益，應(yīng)控制溫度為________℃。 (3)限制AB段CO2吸收速率的主要因素是________，圖中________點光合作用制造的有機物是細胞呼吸消耗有機物的2倍。 (4)研究者分別用12%的氧氣和22%的氧氣對兩組幼苗的根系進行持續(xù)供氧，一段時間后，測得用12%的氧氣處理的植株的干重顯著低于另一組，原因是_________________________。 答案：(1)從葉綠體移向線粒體　葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳　大于 (2)高　20 (3)溫度　B、D (4)根呼吸速率下降，影響根對無機鹽的吸收，從而使光合作用固定的有機物減少 11．某科研小組利用伊樂藻(沉水植物)進行了光合作用影響因素的研究，實驗結(jié)果如圖所示。請回答下列問題： (1)該實驗的自變量是_____________________________________________________。 伊樂藻產(chǎn)生的氧氣來自________的分解。 (2)伊樂藻進行光合作用過程中，在光反應(yīng)階段發(fā)生的能量變化主要為________________________________________________________________________， 在暗反應(yīng)階段發(fā)生的物質(zhì)變化主要為___________________________________________。 (3)從圖中可看出，不同生物量的伊樂藻凈產(chǎn)氧量的最適pH均為5，原因最可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)當pH為3時，三組伊樂藻的凈產(chǎn)氧量均為負值，從細胞代謝的角度分析，說明此時________________________________________________________________________。 解析：(1)圖中體現(xiàn)了相同生物量的伊樂藻在不同pH條件下的凈產(chǎn)氧量以及不同生物量的伊樂藻在同一pH條件下的凈產(chǎn)氧量，因此該實驗的自變量是pH和伊樂藻的生物量。在光合作用的光反應(yīng)階段，水在光下分解產(chǎn)生氧氣。(2)光合作用過程中，在光反應(yīng)階段發(fā)生的能量變化主要為光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能，在暗反應(yīng)階段發(fā)生的物質(zhì)變化主要為CO2和C5結(jié)合形成C3，C3再被還原成C5和糖類。(3)不管伊樂藻的生物量怎樣變化，其體內(nèi)與產(chǎn)氧有關(guān)的酶發(fā)揮作用的最適pH都沒有改變。(4)當pH為3時，三組伊樂藻的凈產(chǎn)氧量均為負值，說明此時這三組伊樂藻的細胞呼吸強度比光合作用強度大，單位時間內(nèi)消耗的氧氣比產(chǎn)生的氧氣多。 答案：(1)pH和伊樂藻生物量　水 (2)光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能　CO2和C5結(jié)合形成C3，C3再被還原成C5和糖類 (3)不同生物量的伊樂藻體內(nèi)與產(chǎn)氧有關(guān)的酶發(fā)揮作用的最適pH是相同的(答案合理即可) (4)三組伊樂藻的細胞呼吸強度均大于光合作用強度