2020版高中生物 第五章 第4节 第3课时 影响光合作用的因素 光合作用的应用练习 新人教版必修1

2020版高中生物 第五章 第4节 第3课时 影响光合作用的因素 光合作用的应用练习 新人教版必修1

第3课时　影响光合作用的因素　光合作用的应用 测控导航表 知识点 题号 ‎1.影响光合作用的因素及实验探究 ‎5,7,8,9,11,12,13,15‎ ‎2.光合作用和细胞呼吸的关系 ‎2,6,14‎ ‎3.化能合成作用及光合作用的应用 ‎1,3,4,10‎ A级　合格性水平训练 ‎1.(2017·黑龙江哈尔滨期末)硝化细菌通过化能合成作用形成有机物,需要下列哪种环境条件(　A　)‎ A.具有NH3和氧 B.具有NH3及缺氧 C.具有硝酸和氧 D.具有硝酸及缺氧 解析:硝化细菌可以将空气中的NH3氧化为亚硝酸,再氧化为硝酸,从而获取能量。硝化细菌为好氧细菌,因此需要有氧环境。‎ ‎2.(2017·山东济南期末)下列关于光合作用和呼吸作用的叙述,正确的是(　A　)‎ A.光合作用和呼吸作用不一定要同时进行 B.光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用 C.光合作用形成的糖类不能在呼吸作用中被利用 D.光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行 解析:光合作用产生的ATP只能用于光合作用;呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量,光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用;叶肉细胞中既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,而根细胞中无叶绿体只能进行呼吸作用。‎ ‎3.光合作用与化能合成作用的根本不同点是(　D　)‎ A.这两类作用的生物种类不同 B.用以合成有机物的无机原料不同 C.由无机物合成有机物的过程中所需的酶不同 D.所需能量的来源不同 解析:光合作用和化能合成作用所需无机原料都是水和CO2,合成的产物中都有有机物如糖类;但两者所需能量来源是不同的,光合作用所需能量来自光能,化能合成作用所需能量来源于化学能。‎ ‎4.初春在密闭透明玻璃温室内,一天中的光照强度与温室内植物制造有机物量分别如图中曲线Ⅰ、曲线Ⅱ所示。在采取某项措施后,温室内植物制造有机物量如图中曲线Ⅲ所示。采取的这项措施是(　C　)‎ A.降低温度 B.提高温度 C.增加CO2浓度 D.增加O2浓度 解析:初春光照逐渐增强,温室内温度相对较高,所以直接影响光合作用强度的因素主要是CO2浓度。‎ 7‎ ‎5.如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,下列叙述中不正确的是(　C　)‎ A.A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B.B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等 C.已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为‎25 ℃‎和‎30 ℃‎,如图表示该植物处于‎25 ℃‎环境中,则将温度提高到‎30 ℃‎时,A点上移,B点左移,D点下移 D.当植物缺镁时,B点将向右移 解析:根据坐标图可知,A点叶肉细胞只进行细胞呼吸,产生ATP的细胞器只有线粒体;B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等,为光补偿点;在C项条件下,温度由‎25 ℃‎提高到‎30 ℃‎时,呼吸速率增强,故A点上移,光合作用强度减弱,此时让光合作用强度再等于细胞呼吸强度需要更强的光照强度,故 B点右移, D点表示的净光合作用量因为光合速率下降和呼吸速率上升而减小,故D点上移;当植物缺镁时,光合作用强度减弱,此时让光合作用强度再等于细胞呼吸强度需要更强的光照强度,B点将向右移。‎ ‎6.(2017·山东潍坊段考)请根据图分析下列有关植物进行光合作用和细胞呼吸的叙述中,正确的是(　C　)‎ A.植物长时间处于黑暗中时,②③④⑥过程都会发生 B.晴朗夏天的上午10点左右,北方植物的叶肉细胞中①多于⑥‎ C.晴朗夏天的中午,③④将减弱,净光合作用速率降低 D.两种细胞器都能产生ATP,且都能从细胞器运出 解析:植物长期处于黑暗中时,光合作用无法进行,故②③④⑥均无法进行。晴朗上午10点植物光合作用大于呼吸作用,理论上无①的释放。晴朗夏天中午因为气温过高,气孔关闭,因此光合作用会减弱,而呼吸作用不减弱,净光合作用速率会降低。两种细胞器都能产生ATP,但叶绿体产生的ATP不能从叶绿体运出。‎ ‎7.(2017·河北衡水期末)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是(　D　)‎ A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自太阳能 B.叶温在36～‎50 ℃‎时,植物甲的净光合速率比植物乙的高 C.叶温为‎25 ℃‎时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的 7‎ D.叶温为‎35 ℃‎时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0‎ 解析:叶温为‎35 ℃‎时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值即净光合速率相等,均大于0。‎ ‎8.(2017·四川南充期末)某实验小组将8组等量且生长状况相同的玉米幼苗分别置于不同温度下的密闭容器内,测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响(用容器内CO2的变化量表示)。一段时间后,测得实验结果如下(“+”表示增加,“-”表示减少),下列有关说法正确的是(　C　)‎ 温度(℃)‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎45‎ 适宜光照 ‎-12‎ ‎-17‎ ‎-23‎ ‎-26‎ ‎-35‎ ‎-26‎ ‎-24‎ ‎-15‎ 黑暗 ‎+6‎ ‎+11‎ ‎+18‎ ‎+25‎ ‎+35‎ ‎+40‎ ‎+32‎ ‎+20‎ A.由表中数据可知,光合酶和细胞呼吸酶的最适温度相同 B.在适宜光照下,‎35 ℃‎时光合速率小于呼吸速率 C.由表可知,在适宜光照下,最有利于植物生长的温度是‎30 ℃‎ D.在黑暗情况下,叶肉细胞内无ATP的形成 解析:由表中数据可知,光合酶和细胞呼吸酶的最适温度分别是‎30 ℃‎和‎35 ℃‎;‎35 ℃‎时净光合作用大于零,因此,光合速率大于呼吸速率;黑暗条件下能进行呼吸作用产生ATP。‎30 ℃‎时,净光合速率最大,最有利于植物的生长。‎ ‎9.(2017·江西新余期末)研究者对黑藻的光合作用进行了大量研究。图1是根据相关实验绘制的曲线,图2为黑藻叶绿体结构和功能示意图。请分析回答问题:‎ ‎(1)科研小组将黑藻浸在加有适宜培养液的大试管中(室温‎20 ℃‎),以灯为光源,通过移动灯,改变光源与大试管间的距离,观测黑藻放出气泡的情况,结果如图1中曲线x所示。该实验研究的自变量是　　　‎ ‎　　　　 ,因变量是　　　　　　　　　　　。检测的指标是　　　　　　　　　 　　。 ‎ ‎(2)该小组在室温‎10℃‎和‎30℃‎时分别进行了实验,结果如曲线y和曲线z。则在AC段时(不包括A、C点),导致曲线x、y、z光合速率不同的因素是　　　　　　　　 　　　。 ‎ ‎(3)若将光源由远及近向大试管移动,当光源与大试管间的距离由 ‎90 cm逐渐改变为‎45 cm的过程中,图2中反应Ⅱ中的两个化学反应过程变快的先后顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　　,因此导致A点的C3含量　　　　 　(填“大于”“小于”或“等于”)B点。 ‎ ‎(4)研究者分离出黑藻中的叶绿体(图2)在适宜条件下培养,由结构②转移至结构①的物质主要包括　　　　 　　　　。 ‎ 解析:(1)图1中的实验是探究光照强度对光合作用速率的影响,因此自变量是光照强度,因变量是光合作用速率,可以用单位时间内氧气(气泡)的释放量作为检测指标。‎ ‎(2)据图1分析,AC段导致曲线x、y、z光合速率不同的因素一是光照强度不同,二是温度不同。‎ 7‎ ‎(3)当光源与大试管间的距离由‎90 cm逐渐改变为‎45 cm的过程中,光照强度不断增强,光反应增强,三碳化合物的还原首先受影响,接着才是二氧化碳的固定,所以图2中暗反应Ⅱ中的两个化学反应过程变快的先后顺序是先C3还原,后CO2的固定,因此导致A点的C3含量小于B点。‎ ‎(4)结构①是类囊体,产生ATP和NADPH,结构②表示叶绿体基质消耗ATP和NADPH,所以由②转移至①的物质主要包括ADP、Pi和NADP+。‎ 答案:(1)光源与大试管间的距离(或光照强度)　光合速率　单位时间内氧气(气泡)的释放量 ‎(2)温度和光照强度 ‎(3)先是C3的还原,然后是CO2的固定　小于 ‎(4)ADP、Pi和NADP+或ADP和NADP+‎ B级　等级性水平训练 ‎10.(2017·河南新乡月考)光合细菌的光合作用过程与绿色植物相似,以H2S代替H2O作为供氢体进行光合作用。以下有关光合细菌的说法不正确的是(　D　)‎ A.需要光照作为光合作用的条件之一 B.进行光合作用时不能产生氧气 C.其光合作用的产物主要是糖类 D.叶绿体是其光合作用的场所 解析:光合细菌的光合作用的能量来自光能;以H2S作为供氢体进行光合作用,无法产生氧气;光合细菌光合作用的产物也主要是糖类;光合细菌是原核生物,没有叶绿体。‎ ‎11.科学家在两种CO2浓度和两个温度条件下,研究了不同光照强度对黄瓜光合速率的影响,实验结果如图所示,以下相关叙述中不正确的是(　D　)‎ A.从图中曲线可以看出,在温度较高和CO2浓度较高的情况下,光照强度对光合速率的影响比较显著 B.从图中曲线可以看出,环境因素中的温度、CO2浓度或光照强度的降低都能减弱光合作用 C.从图中曲线变化情况看,无法确定黄瓜光合速率的最适温度 D.从图中曲线可以看出,温度从‎20 ℃‎升高到‎30 ℃‎比CO2从低浓度到高浓度对光合速率的促进作用更显著 解析:据图可知,温度较高或CO2浓度较高的情况下,光合速率随光强度的变化比较显著;从单一变量角度分析,降低温度、CO2浓度或光强度中的任一因素都会降低光合速率;图中只涉及两个温度,无法确定黄瓜光合速率的最适温度;从图中曲线可以看出,CO2从低浓度到高浓度比温度从‎20 ℃‎升高到‎30 ℃‎对光合速率的促进作用更显著。‎ 7‎ ‎12.(2016·江西八校联考)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是(　B　)‎ A.黑暗条件下,①增大、④减小 B.光照强度低于光补偿点时,①、③增大 C.光照强度等于光补偿点时,②、③保持不变 D.光照强度等于光饱和点时,②减小、④增大 解析:黑暗条件下,叶肉细胞只进行细胞呼吸,不进行光合作用,细胞吸收O2,释放CO2,故①增大、④减小;光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度,当光照强度低于光补偿点时,光合速率小于呼吸速率,细胞吸收O2,释放CO2,故①增大、③减小;当光照强度等于光补偿点时,光合速率等于呼吸速率,细胞不吸收O2,也不释放CO2,②、③保持不变;光饱和点是指光合速率达到最大时的最低光照强度,当光照强度等于光饱和点时,光合速率大于呼吸速率,细胞吸收CO2,释放O2,②减小、④增大。‎ ‎13.(2017·江西新余段考)某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如图所示。下列相关分析正确的是(　A　)‎ A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势可能是由CO2固定减少引起的 B.叶片光合速率下降和叶片叶绿素含量下降是同步的 C.实验2～4 d,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的 D.实验2～4 d,光合速率下降不可能是由叶片内二氧化碳浓度下降引起的 解析:图甲中可以看出,随干旱时间延长,2～4 d时叶片光合速率呈下降趋势,而叶绿素含量基本不变,推测可能是由于干旱,气孔关闭,导致细胞间隙CO2浓度下降而引起的;比较图甲和乙,图甲中光合速率在第2天就开始下降,而图乙中叶绿素含量在第4天才开始下降,因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降。‎ ‎14.(2017·河北衡水月考)图甲表示某绿色盆栽植物细胞内的物质转化过程,①②③④表示相关过程。图乙表示将该绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后,测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1),之后在天气晴朗时的早6时将其移至阳光下,日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量,变化情况如图乙所示。结合所学知识,请回答下列问题:‎ 7‎ ‎(1)图甲中物质X的合成场所是　　　 　 　　　。物质Y的合成场所是　　　　　 　　。若光照突然停止而其他条件不变,则短时间内叶绿体中C3(X)的含量　　　　　(填“增多”“不变”或“减少”)。 ‎ ‎(2)图甲中,物质Y的名称是　　　　　,在氧气不足条件下,线粒体内②过程的速率将会　　　　　(填“变大”“不变”或“变小”)。 ‎ ‎(3)图乙中光合作用强度与呼吸作用强度相等的时刻是　　　 　,假设密闭容器内植株所有进行光合作用的细胞的光合作用强度一致,那么,在该时刻该植株的一个进行光合作用的细胞中物质X的产生速率　　　　 　(填“>”“=”或“<”)物质Y的产生速率。 ‎ ‎(4)图乙中该植物17时的有机物积累量　　　　 　(填“>”“=”或“<”)19时的有机物积累量,其原因是　　　　　　　　　。 ‎ 解析:(1)由图甲信息可知,X表示光合作用暗反应过程中生成的C3,在叶绿体基质中经③CO2固定合成。Y表示呼吸过程经①的中间产物丙酮酸,合成场所为细胞质基质。若光照突然停止(ATP和[H]减少)而其他条件不变,则短时间内叶绿体中C3(X)的还原受阻,来源不变,因此含量增多。‎ ‎(2)图甲中,物质Y是丙酮酸,在氧气不足条件下,线粒体内②(有氧呼吸第二阶段)过程的速率将会变小。‎ ‎(3)图乙中光合作用强度与呼吸作用强度相等的时刻是8时和17时(即气体不增不减),假设密闭容器内植株所有进行光合作用的细胞的光合作用强度一致,那么,在该时刻该植株的一个进行光合作用的细胞中物质X的产生速率大于物质Y的产生速率(因为植物光合作用的细胞要满足植物所有细胞的呼吸需求)。(4)图乙中该植物17时(光合速率等于呼吸速率)的有机物积累量大于19时(光合速率小于呼吸速率)的有机物积累量。‎ 答案:(1)叶绿体基质　细胞质基质　增多 ‎(2)丙酮酸　 变小 ‎(3)8时和17时　>‎ ‎(4)>　17时以后光合速率小于呼吸速率 ‎15.(2017·广东揭阳联考)为探究不同波长的光和CO2浓度对葡萄幼苗光合作用的影响,用40 W的白色、红色和黄色灯管做光源,设置不同CO2浓度,处理幼苗。培养一段时间后,测定幼苗的净光合速率(净光合速率 = 真光合速率 - 呼吸速率),结果如下图,回答问题:‎ 7‎ ‎(1)光合作用的暗反应过程中,CO2转化为糖类,需要利用光反应产生的　　　　　　 　　。 ‎ ‎(2)图中a点的净光合速率大于c点,从光合作用的角度分析,原因是　 。 ‎ ‎(3)实验结果表明,大棚种植葡萄时,可采取　　　　　　　　　　　　　　　两个措施来提高产量。 ‎ ‎(4)为探究黄光条件下幼苗的叶绿素a含量是否发生改变,提出实验思路如下:分别取自然光和黄光条件下培养的幼苗叶片,提取其中的色素并分离,然后比较滤纸条上叶绿素a色素带的　　　 　　。 ‎ 解析:(1)CO2转化为糖类,在三碳化合物还原过程中,需要利用光反应产生的ATP和[H]。‎ ‎(2)红光与黄光两种条件下,叶绿体中的色素吸收红光多于黄光,因此红光条件下,真光合速率高于黄光条件,而呼吸速率基本不变,故a点的净光合速率大于c点。‎ ‎(3)分析曲线图可知:不同的二氧化碳浓度条件下,白光组最有利于植物净光合速率的提高,大棚种植葡萄时,应选用无(或白)色塑料薄膜搭建顶棚,这样大棚内透入的是白光,光合速率高。或者通过提高二氧化碳的浓度,以提高光合速率。‎ ‎(4)要探究黄光培养条件下葡萄幼苗的叶绿素a含量是否发生改变,可以分别取白光(或自然光)和黄光条件下培养的幼苗叶片,提取其中的色素并用层析液分离,通过比较滤纸条上的叶绿素a色素带的宽窄来判断叶绿素含量。‎ 答案:(1)ATP和[H](或“ATP和NADPH”)‎ ‎(2)叶绿体中的色素吸收红光多于黄光,a点真光合速率更高 ‎(3)提高CO2浓度、用无(白)色塑料薄膜搭建顶棚(或自然光照)‎ ‎(4)宽窄 7‎