（浙江專用）2020版高考生物大一輪復習 第三部分 細胞的代謝 課時訓練9 環(huán)境因素對光合速率的影響及應用

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1、課時訓練9　環(huán)境因素對光合速率的影響及應用 一、選擇題 1.下列有關細胞呼吸和光合作用的敘述,正確的是(　　) A.黑暗環(huán)境下線粒體和葉綠體均消耗氧氣 B.細胞呼吸過程產生的[H]均與O2結合生成水 C.葉肉細胞中的葉綠體可以為線粒體提供葡萄糖和O2 D.植物光合強度可能在全日照之前就達到最大 答案D 解析黑暗環(huán)境下,線粒體中進行需氧呼吸時需要消耗氧氣,葉綠體中不能進行光合作用,既不產生氧氣也不消耗氧氣,A項錯誤。需氧呼吸過程產生的[H]與O2結合生成水,厭氧呼吸過程產生的[H]與丙酮酸結合生成酒精和二氧化碳或乳酸,B項錯誤。葡萄糖分解成丙酮酸的過程必須在細胞溶膠中進行,葡萄糖

2、不能進入線粒體中,C項錯誤。正常情況下,在光強度達到全日照之前,受限于光合色素的含量,植物光合強度已達到最大值,D項正確。 2.光照、溫度對貯藏的番茄果實呼吸強度的影響如圖所示,分析正確的是(　　) A.光照對番茄果實呼吸有促進作用 B.番茄果實的呼吸強度僅與溫度有關 C.光照、2 ℃條件更有利于番茄果實的貯藏 D.番茄果實在黑暗、8 ℃條件下呼吸強度大于光照、15 ℃條件 答案C 解析分析柱狀圖,在不同溫度下,光照處理的呼吸強度相對值均小于黑暗處理的,因此,光照對番茄果實呼吸有抑制作用,A項錯誤。不同溫度下,同一種處理方式,呼吸強度存在差異,同一溫度下,光照和黑暗處理,呼吸

3、強度也存在差異,說明番茄果實的呼吸強度與溫度和光照處理等有關,B項錯誤。圖示中,溫度為2 ℃且光照條件下,呼吸強度相對其他處理更低,說明該處理更有利于番茄果實的貯藏,C項正確。與黑暗、8 ℃處理相比,番茄果實的呼吸強度在光照、15 ℃處理下更強,D項錯誤。 3.(2018浙江名校協作體9月試題)對右圖裝置中單位時間和單位葉面積內氣泡的產生數目影響最小的是(　　) A.光照度 B.植物的葉片數目 C.溶液的溫度和pH D.水中的CO2濃度 答案B 解析從題干信息知,產生的氣泡是在單位時間和單位葉面積內測定的,氣泡的產生數目與植物的葉片數目關系不大,影響較小。 4.為探究某

4、植物生長的最佳光強度,設計如圖所示的實驗裝置進行有關實驗,下列敘述正確的是(　　) A.光合作用產生 O2的速率可以用單位時間內裝置中液滴移動距離來表示 B.若裝置中的液體為 NaOH 溶液,給予黑暗條件,圖中液滴移動距離即為細胞呼吸消耗的 O2量 C.為使測得的 O2產生量更精確,該裝置燒杯中應盛放 CO2緩沖液 D.為了探究光強度對光合作用的影響,調節(jié)白熾燈的光強,只有在達到全日照光強時液滴向右移動量才最大 答案B 解析實驗過程中,單位時間內裝置中液滴移動距離表示凈光合作用速率,A項錯誤。如果裝置燒杯中放入氫氧化鈉溶液,吸收細胞呼吸產生的二氧化碳,并對植物進行遮光處理,此時

5、液滴移動的距離是細胞呼吸消耗O2的量,B項正確。該裝置可用于測定凈光合速率,即O2的釋放速率,而不是產生量,C項錯誤。調節(jié)白熾燈的光強,可以探究光強度對光合作用的影響,當一定光強度下,凈光合作用強度最大時,液滴向右移動量才最大,D項錯誤。 5.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 ℃。如圖表示在25 ℃時,該植物光合強度與光強度的關系。若將溫度提高到30 ℃,其他條件不變,從理論上講,圖中相應點的移動應該是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.a點上移,b點左移 B.a點不動,b點左移 C.a點下移,b點右移 D.a點上移,b點右移 答案C

6、 解析根據題意可知,溫度從25 ℃提高到30 ℃后,光合強度減慢,呼吸強度加快。圖中a點代表呼吸強度,故a點下移;b點表示呼吸強度等于光合強度,故b點右移。 6.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,其他條件相同且適宜,測定中午12:30時各組葉片的凈光合速率[單位:mgCO2/(dm2·h)],各組實驗處理及結果如表所示,下列有關敘述正確的是(　　) 組　別 對照組 實驗組1 實驗組2 實驗組3 實驗組4 溫度/℃ 36 36 36 31 25 相對濕度/% 17 27 52 52

7、 52 凈光合速率 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 A.中午對小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是溫度 B.增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度 C.若適當提高實驗組4的環(huán)境濕度能提高小麥的光合速率 D.若給小麥提供C18O2,產生的O2中不可能含有放射性 答案B 解析根據實驗結果,可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度,其依據是相同溫度條件下,小麥光合速率隨相對濕度的增加而明顯加快,但相對濕度相同時,小麥光合速率隨溫度的變化不明顯,A項錯誤。根據實驗結果,可以推測增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”

8、的程度,B項正確。在實驗組中,比較實驗組2、3、4可推知,小麥光合作用的最適溫度在31 ℃左右,而實驗組4的25 ℃還遠低于最適溫度,因此若適當提高實驗組4的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率,C項錯誤。若向植物提供含有18O標記的C18O2,則C18O2在碳反應階段轉變?yōu)楹?8O的有機物和H218O,而H218O又在光反應階段光解后產生18O2,所以一段時間后能在氧氣中測到放射性,D項錯誤。 7.為研究高溫對不同植物光合速率的影響,研究者將甲、乙、丙三種植物從25 ℃環(huán)境移入40 ℃環(huán)境中培養(yǎng),測得相關數據如圖所示。下列結論正確的是(　　) A.40 ℃環(huán)境下三種植物的光合速率均下降 B

9、.與處理前相比,甲植物光反應速率加快,CO2吸收速率幾乎不變 C.處理后,丙植物光合作用時吸收CO2的速率最慢 D.與乙植物相比,丙植物光合速率降低的原因主要是光反應受到了限制 答案D 解析據圖可知,甲植物40 ℃環(huán)境下的光合速率上升,A項錯誤;與處理前相比,甲植物光合速率上升,甲植物CO2吸收速率應增大,B項錯誤;處理后,乙植物氣孔導度最小,光合作用時吸收CO2的速率最慢,C項錯誤;丙植物40 ℃環(huán)境下光能捕獲效率明顯低于乙植物,說明其光反應受到了限制,D項正確。 8.(2018浙江五校高三上學期第一次聯考)右圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率(Pn,以CO2吸收速率表示)與胞間CO

10、2濃度(Ci)的日變化曲線,以下分析正確的是(　　) A.與11:00時相比,13:00時葉綠體中合成三磷酸甘油酸的速率相對較高 B.14:00后葉片的Pn下降,導致植株積累有機物的量開始減少 C.葉片的Pn先后兩次下降,主要限制因素分別是CO2濃度和光照強度 D.17:00后葉片的Ci快速上升,導致葉片碳反應速率遠高于光反應速率 答案C 解析與11:00時相比,13:00時葉片凈光合速率較低,說明13:00時葉綠體中合成三磷酸甘油酸的速率相對較低,A項錯誤;14:00后葉片的Pn下降,但葉片凈光合速率仍遠大于0,說明植株積累有機物的量繼續(xù)增多,B項錯誤;對比分析兩曲線走勢可知,葉

11、片的Pn先后兩次下降,主要限制因素分別是CO2濃度和光照強度,C項正確;17:00后葉片的Ci快速上升,但葉片凈光合速率仍大于0,說明實際光合速率仍大于細胞呼吸速率,但兩者的差值減小,因此葉片碳反應速率與光反應速率相當,D項錯誤。 9.(2018寧波十校高三上學期期末聯考)科研人員研究了不同氮素水平對某植物葉片光合作用的影響。其實驗結果如下表所示,下列分析錯誤的是(　　) 組別 氮素水平(mmol·L-1) 葉綠素含量(μg·cm-2) 氣孔導度(mmol·m-2·s-1) 胞間CO2濃度(μL·L-1) 表觀光合速率(μmol·m-2·s-1) 1 5(低氮) 86 0

12、.68 308 19.4 2 10(中氮) 99 0.84 304 20.7 3 15(偏高) 103 0.85 301 21.4 4 20(高氮) 103 0.84 295 22.0 注氣孔導度指氣孔開放程度;表觀光合速率是指在光照條件下,一定量的植物在單位時間內釋放到外界的O2量 A.氮是葉綠素的組成元素,適當增施氮肥有利于葉綠素的合成 B.隨著氮素水平的增加,胞間CO2濃度的持續(xù)下降促進了表觀光合速率不斷增加 C.第4組的表觀光合速率高于第3組,而葉綠素含量相同,推測其主要原因可能是高氮條件下,氮素參與合成的光合作用有關酶的數量增多

13、D.一定范圍內增大氮素濃度,可提高該植物葉片的表觀光合速率 答案B 解析根據實驗目的可知,該實驗的自變量是不同濃度的氮素水平,葉綠素的元素組成是C、H、O、N、Mg,根據表格可知,在一定范圍內隨著氮素水平的提高,葉綠素的含量在增加,因此適當增施氮肥有利于葉綠素的合成,A項正確;胞間CO2濃度和表觀光合速率均屬于因變量,該實驗不能說明兩個因變量之間的關系,B項錯誤;氮也是細胞中酶的組成元素,第4組(高氮組)比第3組(偏高組)葉片表觀光合作用速率高,而葉綠素含量相同,可能原因是高氮條件下,氮素參與合成的光合作用有關酶的數量增多,C項正確;根據表格數據可知,一定范圍內增大氮素濃度,可提高該植物葉

14、片的表觀光合速率,D項正確。 二、非選擇題 10.(2018浙江選考生物考前特訓)圖甲是探究影響黑藻光合作用的環(huán)境因素的實驗裝置,實驗材料除了圖中標注之外,還有不同顏色的玻璃紙,光源位置固定且光強度相同,廣口瓶的溶液中含有適量的NaHCO3,圖乙為黑藻葉綠體中的某生理過程。請回答下列問題。 (1)本實驗可以用來研究　　　　　　對黑藻光合速率的影響,黑藻的光合速率可用單位時間的　　　　　　　　　　　　表示,該數據　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)黑藻的真正光合速率。? (2)圖乙中葉綠體內產生的產物三碳糖主要的去向和轉變成的物質分別是　　　　　　　　、　　　　　。? (3)

15、研究發(fā)現,葉肉細胞在沒有光照條件下,仍有三碳糖運出葉綠體,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。若短期內三碳糖的輸出受阻,葉綠體內的NADPH的含量會　　　　　(填“增加”“減少”或“不變”)。? 答案(1)光質(不同波長的光或者不同顏色的光)　排出液體的體積(或O2的釋放量)　小于 (2)葉綠體外　蔗糖 (3)淀粉轉化為三碳糖　增加 解析(1)透過玻璃紙的光的顏色與玻璃紙的顏色相同。依題意可知,若用不同顏色的玻璃紙遮住實驗裝置中的廣口瓶,再用一定光強度的固定光源照射,則本實驗可以用來研究光質(不同波長的光或者不同顏色的光)對黑藻光合速率的影響。黑藻的光合作用釋放的O2可引起廣口

16、瓶內的氣體壓強增大,使其內的水通過排水管排出并流入量筒中,因此黑藻的光合速率可用單位時間排出液體的體積(或O2的釋放量)來表示。光合作用釋放的O2量反映的是光合作用真正產生的O2量與需氧呼吸消耗的O2量的差值,即表示的是凈光合速率,而凈光合速率=真正光合速率-呼吸速率,所以該數據小于黑藻的真正光合速率。(2)圖乙中葉綠體內產生的三碳糖是CO2的固定與還原的產物,其主要的去向是被運到葉綠體外的細胞溶膠中,再經過一系列的轉變形成蔗糖。(3)圖乙顯示:葉綠體內的淀粉也可以轉化為三碳糖,據此可推知,葉肉細胞在沒有光照條件下,可由淀粉轉化為三碳糖,進而運出葉綠體。若短期內三碳糖的輸出受阻,會導致三碳酸的

17、還原過程減弱,消耗的NADPH減少,所以葉綠體內的NADPH的含量會增加。 11.(2018浙江名校協作體9月試題)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中,選擇不同處理的A、B兩種沙棗,在不同鹽濃度下進行實驗,部分實驗內容與結果如下表: 組別 鹽處理濃度(mmol·L-1) 葉綠素a含量(mg·g-1鮮重) 葉綠素b含量(mg·g-1鮮重) 類胡蘿卜 素/葉綠素 A 0 1.79 0.72 0.16 A 100 1.71 0.68 0.17 A 200 1.30 0.43 0.21 B 0 1.60 0.58 0.15 B 100

18、 1.21 0.40 0.19 B 200 0.78 0.21 0.30 (1)據表推知,此實驗的自變量有　　　　　　　　　　　　　　　。在同一個鹽濃度下,A種沙棗的三組葉綠素測量值均比B種　　　　。隨著鹽濃度增加A種沙棗總葉綠素含量呈　　　　趨勢。? (2)表中類胡蘿卜素是由　　　　　　組成的分子,在光合色素分離的實驗中,主要位于濾紙條由上而下的　　　　　　　　　　條色素帶。? (3)實驗結果推斷,鹽處理后,可能導致沙棗的葉綠素　　　　,從而導致葉綠素含量變化。綜合判斷　　　種沙棗耐鹽性好。? 答案(1)鹽濃度、沙棗種類　高　下降　(2)碳氫鏈　第一和第二　(3)降(分)解　A 解析(1)從實驗目的分析,實驗自變量是鹽濃度和沙棗種類。在同一個鹽濃度下A種沙棗的三組葉綠素測量值均比B種高。隨著鹽濃度增加A種沙棗葉綠素a和葉綠素b均呈下降趨勢,故總葉綠素含量也呈下降趨勢。(2)類胡蘿卜素主要是胡蘿卜素和葉黃素,是由碳氫鏈組成的分子,在光合色素分離的實驗中,胡蘿卜素在層析液中溶解度最大,位于濾紙條由上而下的第一條色素帶,其次是葉黃素,位于第二條色素帶。(3)實驗結果推斷,鹽處理后,可能導致沙棗的葉綠素分解,從而導致葉綠素含量變化。綜合判斷,A組相對葉綠素下降幅度小,耐鹽性相對較好。 6