新高考2021屆高三生物影響光合作用的因素及在生產(chǎn)上的應用精準培優(yōu)專練

新高考2021屆高三生物影響光合作用的因素及在生產(chǎn)上的應用精準培優(yōu)專練影響光合作用的各種因素分析影響光合作用的各種因素分析例1．將某綠色植物置于適宜的光照強度和溫度條件下培養(yǎng)，突然將CO2濃度由1%降低至0.003%。下列變化不會發(fā)生的是（）A．葉綠體中NADPH的消耗速率會加快B．葉綠體中C3、C5濃度在瞬間內(nèi)的變化分別是降低、升高C．一段時間后，C3、C5的濃度均達到穩(wěn)定D．葉綠體中ATP的合成速率逐漸減慢例2．（多選）科學家研究環(huán)境因素對某植物光合速率的影響如圖，據(jù)圖判斷下列敘述正確的是（）A．光強度為0～a時，適當提高CO2濃度和溫度對光合速率有促進作用B．光強度超過a時，造成曲線Ⅱ和Ⅲ光合速率差異的原因是CO2濃度不同C．曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表明，光合速率受光強度、溫度和CO2濃度的綜合影響D．曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表明，改變溫度和CO2濃度對植物的光飽和點有影響提分訓練提分訓練1．如圖為光合作用與光照強度之間關(guān)系的曲線，光照強度在B點時，限制光合作用強度進一步升高的因素是（）①光照強度②CO2濃度③溫度④水分A．②③B．③④C．①②D．②④2．光合作用的發(fā)現(xiàn)是眾多科學家不斷努力的結(jié)果。1937年，英國科學家希爾首次獲得了離體葉綠體懸浮液，將此懸浮液（含水，不含CO2）與黃色的高鐵（Fe3+）鹽混合，照光后發(fā)現(xiàn)葉綠體有氣泡放出、溶液由黃色變?yōu)闇\綠色（Fe2+）。在遮光下，則沒有氣泡產(chǎn)生，也沒有顏色變化。下列敘述錯誤的是（）A．實驗過程中可以檢測到糖的生成B．實驗表明氧氣是葉綠體在光照的條件下產(chǎn)生的C．溶液顏色變化的原因是葉綠體在光照條件下生成的還原劑將Fe3+還原為Fe2+D．與恩格爾曼的水綿實驗相比，希爾的實驗排除了細胞內(nèi)其他結(jié)構(gòu)的影響3．（多選）如圖表示在不同光照強度下某植物葉片進行光合作用釋放的O2量。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．釋放的O2是在葉綠體類囊體薄膜上產(chǎn)生的B．光照強度為15klx時，光合作用1h產(chǎn)生的O2量是100mLC．在光照強度為5~20klx時，植物葉肉細胞中只有光反應的速率變大D．當光照強度大于25klx時，制約O2釋放速率的環(huán)境因素可能是CO2濃度4．科研人員研究溫度對甲、乙兩種植物凈光合速率的影響，得到的實驗結(jié)果如圖。據(jù)圖推測合理的是（）A．甲植物和乙植物在30℃時，光合作用生成的有機物相等B．溫度為45℃時，甲植物和乙植物體內(nèi)都有有機物積累C．50℃之前，限制乙植物凈光合速率的主要外界條件是CO2濃度D．若將甲、乙植物同置于涼爽地帶，則受影響較大的是甲植物5.（多選）為了探究溫度對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3組，在人工氣候室中生長，并保持其光照和CO2濃度等條件相同。于中午12:30測定各組葉片的光合速率，實驗結(jié)果如表所示：分組實驗組一實驗組二實驗組三溫度/℃363125光合速率/mgCO2·dm?2·h?122.123.720.7下列相關(guān)敘述正確的是（）A．在25℃基礎上適當提高環(huán)境溫度，小麥的光合速率一定提高B．在31℃基礎上適當提高環(huán)境溫度，小麥的光合速率一定提高C．在31℃基礎上適當提高環(huán)境溫度，小麥的光合速率可能不變D．在36℃基礎，上適當提高環(huán)境溫度，小麥的光合速率一定降低6．中國是幾千年的農(nóng)業(yè)大國，積了許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式如中耕松土、施農(nóng)家有機肥、恰當輪作等，成為全世界農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的楷模?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：（1）作物產(chǎn)量主要取決于光合作用，從能量角度看光合作用的本質(zhì)是將____________并儲存在合成的有機物中。（2）光合作用需要酶的催化，酶能夠降低底物分子從______（填某種狀態(tài)）轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。（3）Mg2+是葉綠體中____________的合成原料。為了探究缺Mg對玉米光合速率的影響，某實驗小組在不同程度的缺鎂培養(yǎng)液中培養(yǎng)玉米測定的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：組別處理/（Mg2+nmol·L?l）呼吸速率/（CO2umol·m?2·s?1）光補償點/（umol光子m?2·s?1）光飽和點/（umol光子m?2·s?1）甲01.343.3724乙10.931.5811丙（對照）40.416.71000①當處于光飽和點時，限制甲組植株光合速率的主要外界因素可能是____________。②缺Mg會使植物的光補償點增大，結(jié)合表格數(shù)據(jù)和所學知識試從光合作用和呼吸作用兩個方面分析其原因是____________。7．近些年，細胞代謝中ATP合成酶的三維結(jié)構(gòu)（原子分辨率）已被測定，其工作機制也有了突破性進展。下圖1是光合作用部分過程示意圖，請據(jù)圖分析并回答（1）圖1中①側(cè)所示的場所是___________。（2）若膜兩側(cè)的H+濃度梯度突然消失，其他條件不變，短時間內(nèi)暗反應中五碳化合物含量會______________（填增加、減少或不變）。（3）為進一步了解植物代謝機制研究人員在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)進行植物栽培試驗。連續(xù)48h測定溫室內(nèi)CO2濃度及植物CO2吸收/釋放速率，得到圖2所示曲線（整個過程中呼吸作用強度恒定）。請據(jù)圖分析并回答：①實驗的前3小時葉肉細胞產(chǎn)生ATP的場所有______________；如改用相同強度綠光進行實驗，c點的位置將______________（填上移、下移或不變）。②圖2中植物呼吸速率與光合速率相等的時間點有________個；實驗中該植物前24小時有機物積累量________（選填<、=、>）后24小時有機物積累量。8．黃瓜是日光溫室中栽培最普遍的蔬菜。圖1為黃瓜葉肉細胞中有關(guān)甲、乙兩種細胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖。圖2為不同溫度和光照強度下溫室栽培黃瓜的光合速率示意圖。請回答下列問題：（1）圖1中的三碳糖可被轉(zhuǎn)化為________后進入乙，繼而被乙徹底氧化分解。葉肉細胞中產(chǎn)生[H]的場所有________________。

（2）圖2中Q點、P點處，限制植物光合速率的主要因素分別是_____；圖中n~m段，隨著光照強度增大，光合速率增大的原因是_________。

（3）若圖2中CO2濃度適宜，當降低CO2濃度，曲線上的P點將向____移動。根據(jù)圖2中的實驗結(jié)果，在生產(chǎn)中可以通過________來達到黃瓜增產(chǎn)的目的。參考答案參考答案影響光合作用的各種因素分析例1.【解析】根據(jù)題干信息分析，二氧化碳濃度忽然下降，短時間內(nèi)二氧化碳的固定下降，而三碳化合物的還原幾乎不變，導致三碳化合物含量減少，則葉綠體中NADPH的消耗速率也會隨之減慢，A錯誤；由于二氧化碳濃度忽然下降，短時間內(nèi)二氧化碳的固定下降，而三碳化合物的還原幾乎不變，所以短時間內(nèi)三碳化合物的含量減少、五碳化合物的含量增加，B正確；一段時間后，三碳化合物、五碳化合物的濃度均達到穩(wěn)定，C正確；根據(jù)以上分析已知，短時間內(nèi)ATP的消耗速率減慢，則ATP的含量會有所上升，導致ATP的合成速率逐漸減慢，D正確。【答案】A例2.【解析】根據(jù)圖示，光強度為0～a時，不同CO2濃度和溫度下光合速率都相等，A錯誤；根據(jù)圖示，光強度超過a時，造成曲線II和Ⅲ光合速率差異的原因是CO2濃度不同，B正確；圖示曲線表示光強度、溫度和CO2濃度對光合作用速率的影響，曲線I、II、III表明，光合速率受光強度、溫度和CO2濃度的綜合影響，C正確；曲線I、II、III表明，不同溫度和CO2濃度下，植物的光飽和點不同，D正確。【答案】BCD提分訓練1.【解析】光照強度為B點時，達到了飽和點，此時影響光合作用強度增高的因素有二氧化碳濃度、溫度，A正確；水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學反應的介質(zhì)。水分還能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入植物體內(nèi)（如夏季的“午休”現(xiàn)象），B錯誤；光照強度為B點時，達到了飽和點，在增加光照增強，光合作用強度也不再增加，C錯誤；水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學反應的介質(zhì)。水分還能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入植物體內(nèi)（如夏季的“午休”現(xiàn)象），D錯誤?！敬鸢浮緼2.【解析】懸浮液中不含CO2，暗反應無法正常進行，糖類無法生成，A錯誤；實驗現(xiàn)象是在照光后發(fā)現(xiàn)葉綠體有氣泡放出、在遮光下沒有氣泡產(chǎn)生，說明氧氣的產(chǎn)生一定要有光照，B正確；實驗在光照條件下，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色（Fe2+），說明光反應階段的產(chǎn)物[H]可以將Fe3+還原為Fe2+，C正確；希爾的實驗將葉綠體離體，與細胞內(nèi)其他結(jié)構(gòu)分開，排除了其他結(jié)構(gòu)在光合作用中可能造成的影響，D正確。【答案】A3.【解析】氧氣是光合作用光反應的產(chǎn)物，光反應的場所是葉綠體的類囊體薄膜，故釋放的O2是在葉綠體類囊體薄膜上產(chǎn)生的，A正確；結(jié)合圖示可知，光照強度為15klx時，光合作用1h產(chǎn)生的O2量是150+50=200mL，B錯誤；在光照強度為5~20klx時，植物的光合速率隨著光照增強而增強，此時植物葉肉細胞中光反應和暗反應的速率都變大，C錯誤；當光照強度大于25klx時，由于超過了光飽和點，故此時制約O2釋放速率的環(huán)境因素是除光照強度以外的其他因素，可能有CO2濃度，D正確。故選BC。【答案】BC4.【解析】甲植物和乙植物在30℃時，凈光合作用相等，即光合作用積累的有機物相等，A錯誤；溫度長時間保持在45℃時，甲植物和乙植物的凈光合作用都大于0，都有有機物積累，B正確；50℃之前，限制乙植物凈光合作用的主要外界條件是溫度，C錯誤；若將甲、乙植物同置于涼爽地帶，則受影響較大的是乙植物，D錯誤?！敬鸢浮緽5.【解析】比較實驗組一、二、三組可推知，小麥光合作用的最適溫度在31℃左右，而25℃還遠低于最適溫度，因此在25℃基礎上適當提高環(huán)境溫度，小麥的光合速率一定提高，而在31℃基礎上適當提高環(huán)境溫度，小麥的光合速率可能不變，AC正確，B錯誤；根據(jù)題表分析可知，小麥光合作用的最適溫度在31℃左右，在36℃基礎上適當提高環(huán)境溫度，隨著溫度升高，酶的活性降低，因此小麥的光合速率一定降低，D正確。故選ACD?！敬鸢浮緼CD6.【解析】（1）從能量角度看光合作用的本質(zhì)是將光能轉(zhuǎn)化成化學能并儲存在合成的有機物中。（2）酶能夠降低底物分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。（3）Mg2+是葉綠體中葉綠素的合成原料。當處于光飽和點時，限制甲組植株光合速率的主要外界因素可能是Mg2+濃度、CO2濃度、溫度。缺Mg2+會影響光合色素的合成，降低光合速率，同時增大了呼吸速率，因此要在更強的光照強度下才能使植物的光合速率等于呼吸速率即光補償點增大?！敬鸢浮浚?）光能轉(zhuǎn)化成化學能（2）常態(tài)（3）葉綠素①Mg2+濃度、CO2濃度、溫度（寫出一個即可）②缺Mg2+會影響光合色素的合成，降低光合速率，同時增大了呼吸速率，因此要在更強的光照強度下才能使植物的光合速率等于呼吸速率即光補償點增大7.【解析】（1）由圖1可知，①側(cè)所示的場所是葉綠體基質(zhì)，是光合作用暗反應的場所。（2）若膜兩側(cè)的H+濃度梯度突然消失，其他條件不變，則ATP合成減少，導致三碳化合物還原受阻，形成的五碳化合物減少，二氧化碳的固定短時間內(nèi)不變，故五碳化合物含量減少。（3）①實驗開始階段的0-3小時，植物不進行光合作用，只進行呼吸作用，所以葉肉細胞產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。如改用相同強度綠光進行實驗，則光合速率下降，利用的二氧化碳減少，因此室內(nèi)二氧化碳升高，即c點的位置將上移。②當呼吸速率與光合速率相等時，從外界吸收CO2速率為零，據(jù)曲線可知，呼吸速率與光合速率相等的時間點有4個，即6、18、30、42小時。由溫室內(nèi)CO2濃度變化曲線看出，前24小時CO2濃度不變（a→b），而后24小時CO2濃度減少（b→c），說明前24小時比后24小時的CO2的吸收量少，凈光合作用小，即前24小時有機物積累量<后24小時有機物積累量。【答案】（1）葉綠體基質(zhì)（2）減少（3）①細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體上移②4<8.【解析】（1）在氧氣充足的條件下，葉綠體產(chǎn)生的三碳糖在細胞質(zhì)基質(zhì)分解為丙酮酸，然后進入線粒體基質(zhì)中，徹底氧化分解成CO2；葉肉細胞中能進行光合作用和呼吸作用，所以產(chǎn)生[H]的場所有葉綠體類囊體薄膜、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。圖2中Q點還沒有達到平衡，限制植物光合速率的主要外界因素是光照強度；P點時植物已經(jīng)達到光飽和點，限制此點光合速率的主