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(人教通用版)2020版高考生物新探究大一輪復(fù)習(xí) 第11講 光合作用的影響因素檢測(含解析)

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1、光合作用的影響因素 1.(2019·河北淶水波峰中學(xué)高三月考)下表是某科研小組研究光合作用強(qiáng)度時所得到的部分結(jié)果,請結(jié)合溫度影響酶的曲線和CO2濃度影響光合作用速率的曲線判斷,下列相關(guān)分析正確的是(  ) 改變的條件 M N 測定的光合作用強(qiáng)度 P K A.若改變的條件為溫度,且P>K,則M>N B.若改變的條件為溫度,且M>N,則P>K C.若改變的條件為CO2濃度,且M>N,則P>K D.若改變的條件為CO2濃度,且P>K,則M>N 解析:選D。分析題圖可知,當(dāng)溫度低于或高于最適溫度時,隨溫度降低或升高,酶的活性均減弱,導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度均減弱,故若改變的條件

2、為溫度,且P>K,則M>N或M<N,A錯誤;據(jù)A項分析,若改變的條件為溫度,且M>N,則P>K或P<K,B錯誤;分析題圖可知,S點為CO2補(bǔ)償點,Q點對應(yīng)的CO2濃度是CO2飽和點,若改變的條件為CO2濃度,當(dāng)M>N處于CO2濃度飽和點之后時,則光合作用強(qiáng)度不變即P=K,當(dāng)M>N處于CO2濃度飽和點之前時,則光合作用強(qiáng)度隨CO2濃度增大而增強(qiáng),即P>K,C錯誤;據(jù)C項分析,若改變的條件為CO2濃度,且P>K,則說明一定是在CO2濃度飽和點之前提高了CO2濃度,即M>N,D正確。 2.(2019·北京臨川中學(xué)月考)小麥和玉米的CO2固定量隨外界CO2濃度的變化而變化(如圖)。下列相關(guān)敘述不正確

3、的是(  ) A.小麥的CO2固定量與外界CO2濃度呈正相關(guān) B.CO2濃度在100 mg·L-1時小麥幾乎不固定CO2 C.CO2濃度大于360 mg·L-1后玉米不再固定CO2 D.C4植物比C3植物更能有效地利用低濃度CO2 解析:選C。隨著外界CO2濃度的增加,小麥的CO2固定量不斷增大,說明小麥的CO2固定量與外界CO2濃度呈正相關(guān),A正確;由圖可知,外界CO2濃度在100 mg·L-1時小麥幾乎不固定CO2,B正確; CO2濃度大于360 mg·L-1后,玉米固定二氧化碳的速率不變,但仍然固定二氧化碳,C錯誤;外界CO2濃度在100 mg·L-1時小麥幾乎不固定CO2

4、,而玉米能夠固定二氧化碳,說明玉米比小麥更能有效地利用低濃度CO2,即C4植物比C3植物更能有效地利用低濃度CO2,D正確。 3. (2019·遼寧沈陽東北育才學(xué)校模擬)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(xì)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(qiáng)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

5、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(qiáng)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(xì)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(qiáng)度,P點的限制因素是溫度,D正確。 4.(2019·東北三省三校高三模擬)某研究小組在水肥充足條件下,觀測了玉米光合速率等生理指標(biāo)日變化趨勢,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述正確的是(  ) A.光合作用消耗ATP最快的時刻是15:00 B.根吸水能力最強(qiáng)的時刻是12:00 C.直接引起蒸騰速率變化的生理指標(biāo)是氣

6、孔阻抗 D.影響光合速率的環(huán)境因素主要是CO2濃度 解析:選C。光合速率越大,光合作用消耗ATP也就越快,由甲圖可知,光合作用消耗ATP最快的時刻是12:00,A項錯誤;蒸騰作用越強(qiáng),根吸水能力越強(qiáng),由乙圖可知,根吸水能力最強(qiáng)的時刻是15:00,B項錯誤;蒸騰作用是水分以氣體形式通過氣孔散失,直接引起蒸騰速率變化的生理指標(biāo)是氣孔阻抗,C項正確;據(jù)題圖可知,本題中影響光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度,D項錯誤。 5.有人把玉米和向日葵的葉片從植株上切下后,分別放在保持高濕度、充足光照的容器內(nèi)(保持葉片的生活狀態(tài)),葉片的含水量由于蒸騰作用而逐漸減少,然后測定葉片在水分虧缺情況下的相對光合作

7、用強(qiáng)度,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析,水分虧缺對光合作用產(chǎn)生影響的原因最可能是(  ) A.水分虧缺直接影響植物的光合作用 B.水分虧缺對不同植物光合作用的影響程度和影響方式不同 C.水分虧缺影響光合作用是因為水分是光合作用的原料之一 D.水分虧缺影響光合作用主要是通過影響CO2進(jìn)入葉內(nèi)而起作用的 解析:選D。由題圖可知,在水分虧缺為30%和50%時,向日葵和玉米已分別停止光合作用;植物所吸收的水分絕大部分用于蒸騰作用,可知水分虧缺對光合作用的影響不是原料水的不足(因為此時葉片的含水量是可以滿足光合作用對水的需求),而是光合作用的另一原料CO2,CO2主要通過氣孔從外界獲取,而水分虧缺

8、會導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,結(jié)合玉米對CO2的利用效率高,可知水分虧缺主要是通過影響CO2進(jìn)入葉內(nèi)而影響光合作用的。 6.科研人員在一定二氧化碳濃度和最適溫度條件下,利用蘋果樹、梨樹幼苗進(jìn)行了一系列探究實驗,得到的結(jié)果如下圖所示(單位省略)。下列相關(guān)敘述正確的是(  ) A.實驗結(jié)果表明光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度均可影響光合速率 B.當(dāng)光照強(qiáng)度為A時,蘋果樹幼苗和梨樹幼苗的實際光合速率相差2個單位 C.當(dāng)光照強(qiáng)度為B時,限制光合速率的主要因素是CO2濃度和溫度 D.在A點時,蘋果樹根尖細(xì)胞與梨樹葉肉細(xì)胞內(nèi)都能合成某些大分子物質(zhì) 解析:選D。根據(jù)題干信息可知,實驗過程中,二氧化碳濃度和溫度條

9、件不變,故實驗結(jié)果只能表明光照強(qiáng)度可影響光合速率,A錯誤;當(dāng)光照強(qiáng)度為A時,蘋果樹幼苗和梨樹幼苗的凈光合速率相差2個單位,B錯誤;該實驗是在最適溫度條件下進(jìn)行的,當(dāng)光照強(qiáng)度為B時,限制光合速率的主要因素是CO2濃度,C錯誤;在A點時,蘋果樹根尖分生區(qū)細(xì)胞可以進(jìn)行分裂,合成一些蛋白質(zhì),梨樹葉肉細(xì)胞可以進(jìn)行光合作用合成淀粉,D正確。 7.(2019·湖北交感中學(xué)摸底)科研人員檢測晴朗天氣下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日變化情況,并將檢測結(jié)果繪制成下圖。下列相關(guān)說法錯誤的是(  ) A.光照強(qiáng)度增大是導(dǎo)致AB段、LM段Pn增加的主要原因 B.致使BC段、MN段Pn下降的原因是

10、氣孔關(guān)閉 C.致使EF段、OP段Pn下降的原因是光照逐漸減弱 D.適時澆水、增施農(nóng)家肥是提高大田作物產(chǎn)量的重要措施 解析:選B。早晨日出后光照強(qiáng)度不斷增大,使得露天栽培的和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升。大棚栽培條件下的油桃在BC段Pn下降,主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2,使大棚內(nèi)密閉環(huán)境中CO2濃度迅速下降;而露天栽培的油桃在MN段Pn下降,是因環(huán)境溫度過高導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,不能吸收CO2。15時以后,兩種栽培條件下的光合速率持續(xù)下降,是光照強(qiáng)度逐漸減弱所致。適時澆水避免植物因缺水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉、增施農(nóng)家肥從而增加土壤中CO2濃度是提高大田作物產(chǎn)量的可行性重要措施。 8.(

11、2019·廣州五校協(xié)作體高三聯(lián)考)草莓比較耐陰,若將其栽種在光照強(qiáng)度較弱的溫室大棚里可能更加適宜生長。某生物興趣小組研究了遮光處理對草莓葉片光合作用的影響,分析并回答下列問題: 材料用具:二葉期草莓幼苗若干,遮陽網(wǎng)(網(wǎng)內(nèi)光強(qiáng)為自然光強(qiáng)1/3左右),光合分析測定儀等。 實驗步驟與分析: (1)選取生長狀況相似的草莓幼苗若干,均分為對照組和實驗組,實驗組用__________進(jìn)行處理。將兩組草莓幼苗在________條件下培養(yǎng)至植株長出6片葉左右,測得其凈光合速率如圖1所示: (2)圖1中,對照組草莓11時與9時相比,C3含量____________。 (3)遮光組實驗時間段內(nèi)光

12、合積累總量__________(填“大于”或“小于”)對照組,與預(yù)期不符。于是繼續(xù)進(jìn)行實驗得到圖2的結(jié)果,由圖2可知實驗組CO2的利用率________(填“升高”或“降低”),可能的原因是遮光使葉片溫度降低,導(dǎo)致______________。 (4)綜上所述,欲提高草莓的光合速率,可改變__________________(填“CO2濃度”或“遮光比例”)做進(jìn)一步研究。 (5)某同學(xué)推測,適當(dāng)遮光可能導(dǎo)致葉綠素含量增加,以適應(yīng)弱光環(huán)境。請設(shè)計一個簡單的實驗驗證該同學(xué)的推測是否正確,簡單的寫出實驗思路:_______________________ ___________________

13、_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)研究遮光處理對草莓葉片光合作用的影響,實驗的自變量應(yīng)為光照條件的不同,實驗組應(yīng)用遮陽網(wǎng)進(jìn)行處理,對照組應(yīng)用自然光進(jìn)行處理。溫度等環(huán)境因素為無關(guān)變量,應(yīng)保持適宜且相同。 (2)圖1中,11時比9時光照強(qiáng),較多的C3被還原,且對照組草莓出現(xiàn)氣孔關(guān)閉,導(dǎo)致CO2吸收減少,C3含量減少。 (3)圖1為光照條件不同對草莓凈光合速率的

14、影響,根據(jù)對照組和實驗組曲線對比可知,遮光組實驗時間段內(nèi)光合積累總量小于對照組。由圖2可知實驗組固定CO2的效率比對照組低,CO2的補(bǔ)償點高,說明對CO2的利用率低,可能的原因是遮光使葉片溫度降低,導(dǎo)致光合作用相關(guān)酶的活性降低。 (4)根據(jù)上述分析,可提高遮光比例,提高葉面溫度,進(jìn)而提高草莓的光合速率。 (5)驗證適當(dāng)遮光可導(dǎo)致葉綠素含量增加,可提取并用紙層析法分離遮光和未遮光情況下的草莓葉片中的色素,觀察并比較葉綠素色素帶的寬度。 答案:(1)遮陽網(wǎng) 相同且適宜 (2)下降 (3)小于 降低 光合作用相關(guān)酶的活性降低 (4)遮光比例 (5)提取并用紙層析法分離遮光和未遮光情況下的

15、草莓葉片中的色素,觀察并比較葉綠素色素帶的寬度 9.(2019·重慶巴蜀中學(xué)高三月考)為研究磷對光合作用的影響,農(nóng)學(xué)家利用某植物進(jìn)行了一系列實驗,實驗結(jié)果如圖所示。下列說法錯誤的是(  ) A.在一定濃度范圍內(nèi)磷可促進(jìn)葉綠素的生成 B.據(jù)圖1推測:C3的含量在磷濃度為0 mg/L時比1.024 mg/L時低 C.圖2中磷濃度為5.12 mg/L時,CO2的吸收速率降低可能與細(xì)胞的失水有關(guān) D.磷濃度增高對暗反應(yīng)速率的影響可能與葉綠素含量的變化有關(guān) 解析:選B。據(jù)圖1推測:磷濃度為0 mg/L時葉綠素含量比1.024 mg/L時低,吸收光能少,參與C3還原的ATP和[H]

16、少,則C3的含量高。 10.(2019·遼寧鞍山一模)科研人員探究了不同氮素水平對青花菜葉光合作用的影響,實驗結(jié)果如表所示,下列分析不正確的是(  ) 組 別 氮素水平 (mmol· L-1) 葉綠素 含量(μg· cm-2) 氣孔導(dǎo)度 (mmol· m-2· s-1) 胞間CO2 濃度(μL· L-1) 凈光合速 率(μmol· m-2· s-1) 1 5(低氮) 86 0.68 308 19.4 2 10(中氮) 99 0.84 304 20.7 3 15(偏高) 103 0.85 301 21.4 4 20(

17、高氮) 103 0.84 295 22.0 A.氮是葉綠素的組成元素,適當(dāng)增施氮肥有利于葉綠素的合成 B.在2、3、4組中,氣孔導(dǎo)度不是限制凈光合速率升高的因素 C.第4組的凈光合速率高于第3組,與胞間CO2濃度下降密切相關(guān) D.一定范圍內(nèi)增多氮素濃度,可提高青花菜葉片的凈光合速率 解析:選C。葉綠素的元素組成為C、H、O、N、Mg,A正確;從表中可知,在2、3、4組中,在中氮、偏高、高氮三種情況下,氣孔導(dǎo)度大體相同,而凈光合速率有所提高,所以說氣孔導(dǎo)度不限制凈光合速率的變化,B正確;分析表中數(shù)據(jù),隨著氮素水平的增高,胞間CO2濃度下降,光合作用缺乏原料,凈光合速率應(yīng)下降,這

18、與第4組凈光合速率不符,推斷第4組凈光合速率高于第3組是因為其氮素含量較高,導(dǎo)致參與光合作用的酶的數(shù)量較多,C錯誤;從表中可知,隨著氮素水平的增高,葉片凈光合速率逐漸提高,D正確。 11.蠶豆葉片表面的氣孔由一對保衛(wèi)細(xì)胞圍繞而成。如圖所示為一天中蠶豆完整葉片的氣孔孔徑的變化以及保衛(wèi)細(xì)胞中鉀離子含量和蔗糖濃度的變化情況。據(jù)圖分析下列敘述正確的是(  ) A.蠶豆葉片不能主動調(diào)節(jié)氣孔孔徑的大小 B.一天中各時段調(diào)節(jié)氣孔開閉的主要物質(zhì)不同 C.一天中引起氣孔開閉的外界環(huán)境因素是CO2濃度 D.葉片缺水可能引起保衛(wèi)細(xì)胞對鉀離子的主動吸收 解析:選B。蠶豆葉片能根據(jù)植物代謝情況,通過改變

19、保衛(wèi)細(xì)胞代謝速率,使其細(xì)胞濃度變化,進(jìn)而主動調(diào)節(jié)氣孔大小,A錯誤;由圖中曲線可知,在8:00~11:00,氣孔孔徑增大主要與鉀離子有關(guān),在17:00~21:00主要與蔗糖含量有關(guān),B正確;在不同時段,引起氣孔開閉的外界因素不相同,有光時主要是光照,同時葉肉細(xì)胞間隙二氧化碳濃度、溫度、水分等也與氣孔開閉有關(guān),C錯誤;題圖中不能得到“葉片缺水可能引起保衛(wèi)細(xì)胞對鉀離子的主動吸收”的信息,D錯誤。 12.(2019·廣東湛江高三模擬)補(bǔ)光是指在自然光照條件下額外補(bǔ)充不同波長的光。為了探究補(bǔ)光對植物光合作用速率的影響,研究小組在溫度適宜的玻璃溫室中,分別用三種強(qiáng)度相同的單色光對某植物進(jìn)行補(bǔ)光實驗,補(bǔ)光

20、時間為上午7:00~10:00。結(jié)果如圖所示?;卮鹣铝袉栴}: (1)補(bǔ)光實驗時,采用適宜溫度的原因是________________________。 (2)該實驗證明,自然光照下補(bǔ)充__________nm的光可以提高光合作用速率。 (3)10:00時光照突然停止,此時光合作用速率是否為0?________(填“是”或“否”);原因是________________________________________________________。 (4)現(xiàn)有沉置于清水底部的30片新鮮小圓葉片、飽和的碳酸氫鈉溶液,其他材料器具自選,欲探究不同濃度的CO2對光合作用強(qiáng)度的影響,請寫出

21、實驗思路:________________________________________________________________________________________________________________。 解析:(1)根據(jù)前面的分析,實驗中溫度是無關(guān)變量,為了在不同時間、不同波長的補(bǔ)光實驗時對植物光合速率不造成影響,所以要采用適宜且相同的溫度進(jìn)行實驗。 (2)對比曲線分析,與自然光照下比較,補(bǔ)充450、680 nm的光可以提高光合作用速率,若采用580 nm的光進(jìn)行補(bǔ)光實驗,植物光合速率反而更低。 (3)若10:00時光照突然停止,由于此時刻葉綠體內(nèi)還有一

22、定量的ATP和[H],所以葉綠體內(nèi)暗反應(yīng)還可以繼續(xù)進(jìn)行,此時光合作用速率不為0。 (4)欲探究不同濃度的CO2對光合作用強(qiáng)度的影響,則首先應(yīng)配制不同濃度的碳酸氫鈉溶液,用以提供不同濃度的CO2,再選用相同數(shù)量的葉圓片放入不同濃度的碳酸氫鈉溶液中,給予相同且適宜強(qiáng)度的光照,觀察記錄相同時間內(nèi)葉圓片上浮的數(shù)量。 答案:(1)避免由于溫度不適影響植物光合作用速率 (2)450、680 (3)否 光照停止,葉綠體依然積累有ATP和[H],暗反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行 (4)配制不同濃度的碳酸氫鈉溶液,分別加入等量的小圓葉片,給予相同且適宜的光照,一段時間后觀察、記錄小圓葉片上浮的數(shù)量 9

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