2023人教版高中生物必修1 分子與細胞 第5章 細胞的能量供應和利用 專題強化練3 環(huán)境因素對光合速率影響的分析

專題強化練3環(huán)境因素對光合速率影響的分析1.(2022北京豐臺期末)小麥是世界上常見的谷類作物,作為陸地植物,小麥的光合速率受到許多非生物因素的影響?？茖W家將小麥種子分別種植在不同濃度CO2環(huán)境中并在不同的光照強度下測量光合速率,結果如圖所示。下列說法中正確的是()A.A點限制光合速率的原因主要是光照強度B.B點與A點相比,葉綠體內C5的含量減少C.該實驗能夠證明光照強度和CO2濃度是光合速率的影響因素D.若將環(huán)境溫度提高,則A點將右移2.(2022天津耀華中學月考改編)將一植株放在密閉玻璃罩內,置于室外一晝夜,獲得實驗結果如圖所示。下列有關說法不正確的是()甲乙A.圖乙中的b點是凌晨低溫造成的B.圖甲中的F點對應圖乙中的h點C.圖甲中的光合作用開始于C點,結束于F點D.據圖甲分析經過這一晝夜之后,植物體的有機物含量會增加3.(2022河北定州期末)某研究小組將甲、乙兩組生理狀況基本一致的幼苗放置在如圖1所示的密閉裝置中培養(yǎng),其中甲組的培養(yǎng)液為完全培養(yǎng)液,乙組的培養(yǎng)液為缺Mg的完全培養(yǎng)液,給予兩裝置相同且適宜的恒定光照和溫度條件,容器中CO2濃度的變化如圖2所示。下列說法錯誤的是()圖1圖2A.曲線①代表乙組幼苗的實驗結果,曲線②代表甲組幼苗的實驗結果B.兩組植物的光合速率均逐漸降低,原因是裝置內的CO2濃度逐漸降低C.曲線②代表的植物在BC段有機物的積累量逐漸增加D.曲線①代表的植物光合作用強度較曲線②代表的植物光合作用強度弱的原因是其光反應較弱4.(2022湖南三湘聯(lián)盟聯(lián)考改編)某研究所為研究不同“果樹農作物”復合種植模式對果樹光合作用的影響,選擇了蘋果(株高約400cm)+玉米(株高約200cm)和蘋果(株高約400cm)+綠豆(株高約45cm)兩種種植模式,種植時,行間距和株距等均相同,每隔2小時測定蘋果樹的凈光合速率,結果如圖所示。下列有關說法不正確的是()A.植物葉肉細胞吸收的CO2直接參與的反應過程是CO2的固定B.圖中檢測凈光合速率的各時間點,葉肉細胞光合作用利用CO2的來源有線粒體產生和從外界環(huán)境中吸收C.在14:00之前,“蘋果+玉米”模式下蘋果樹的凈光合速率相對較低,原因可能是玉米爭奪空氣中的CO2,導致蘋果樹冠周圍空氣中的CO2濃度下降D.從研究結果可得出,蘋果樹不適合與矮稈農作物復合種植5.(2022山東濟寧泗水期中)將玉米的PEPC酶基因與PPDK酶基因導入水稻后,在某一溫度下測得光照強度對轉雙基因水稻和原種水稻的光合速率的影響,如圖1;在光照強度為1000μmol·m-2·s-1下測得溫度影響光合速率的曲線如圖圖1圖2請據圖分析:(1)本實驗的自變量是。

(2)據圖分析,轉雙基因水稻(選填“是”或“不是”)通過提高相關酶的最適溫度來增強光合速率。若降低溫度,重復圖1相關實驗,A點會向移動。

(3)后續(xù)研究發(fā)現,在轉雙基因水稻光飽和點后,噴施適宜濃度ATP溶液,其光合速率有明顯提高,推測光飽和點之后,限制轉雙基因水稻光合速率的主要過程是階段。

(4)研究者提取這兩種植株的等質量葉片中的色素,結果發(fā)現兩植株各種光合色素含量無顯著差異,則可推測轉雙基因水稻是通過提高(填場所)處的相關反應過程來提高光合速率。

(5)葉綠素b/葉綠素a的值可作為植物光能利用率的判斷指標。經研究發(fā)現,高溫可降低植物的葉綠素b/葉綠素a的值,若通過色素的提取和分離實驗驗證該結論,預期結果是

。

6.(2021安徽師范聯(lián)盟聯(lián)賽)農業(yè)生產中土壤的礦質營養(yǎng)、光照強度、葉齡等都會對作物的產量有影響,回答下列問題:圖1圖2(1)輪作是農業(yè)生產中經常使用的方法,是指農民在同一塊田里種植的作物種類會因年份有所不同。輪作的意義是

。

(2)圖1中如果甲、乙兩種植物較長時間處在連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長受到顯著影響的是,在陰雨轉晴瞬間,葉肉細胞中C5相對量的變化趨勢是。光照強度為9klx時,甲、乙植物的實際光合作用速率差值為mgCO2/(100cm2·h)。

(3)圖2中A點表示幼葉呈折疊狀,B點表示葉片成熟并充分展開。新形成的嫩葉相對光合速率較低,從光反應角度分析,原因可能是。CD段葉片光合速率明顯下降的原因可能是。

7.(2021湖南長沙雅禮中學月考)研究人員為探究環(huán)境因素對草莓代謝的影響,進行了一系列實驗。圖一為不同濃度CO2對草莓幼苗各項生理指標影響的實驗結果,圖二為溫度對草莓光合作用影響的實驗結果。請據圖回答:圖一圖二(1)Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定過程,該酶主要分布在草莓葉肉細胞的,它發(fā)揮催化作用時(填“消耗”或“不消耗”)ATP水解釋放的能量。

(2)由圖一可知,隨著CO2濃度升高,草莓幼苗還原糖的含量有所增加,主要原因是

。

(3)研究得知較高的CO2濃度有利于草莓幼苗生活在干旱環(huán)境中,據圖一分析,最可能的原因是

。

(4)由圖二可知,草莓生長的最適溫度為,該溫度(填“是”“不是”或“不一定是”)草莓實際光合作用的最適溫度。

(5)實驗測得40℃培養(yǎng)條件下草莓葉肉細胞間隙的CO2濃度高于35℃培養(yǎng)條件,據圖二分析主要原因是 。

答案與分層梯度式解析1.CA點之后隨著光照強度的增大,光合速率基本不變,而增大CO2濃度,光合速率明顯增大,A錯誤;與A點相比,B點CO2濃度低,CO2固定過程減弱,即C5的消耗減少,但C3的還原不變,即C5的合成不變,則C5的含量增加,B錯誤;溫度影響酶的活性,根據題中信息無法判斷環(huán)境溫度提高后A點的變化,D錯誤。2.C圖甲C、F點和圖乙d、h點,植物的光合速率=呼吸速率;圖乙中b點的出現是由低溫導致呼吸速率降低,CO2釋放量減少,A、B正確。圖甲中的C點和F點植物的光合速率等于呼吸速率,光合作用開始于C點之前,結束于F點之后,C錯誤。一晝夜之后G點玻璃罩內的CO2濃度小于開始時A點的CO2濃度,即植物光合作用制造的有機物總量>呼吸作用消耗的有機物量,D正確。3.C該實驗的自變量是培養(yǎng)液中是否含有Mg,Mg是葉綠素的組成成分,缺Mg會影響葉綠素的合成,進而影響光合作用。甲組為對照組,與甲組相比,乙組植物光合速率會降低。容器中CO2濃度降低的幅度可代表植物的凈光合速率。甲組光合速率比乙組高,容器中CO2濃度降低的幅度大,A正確;兩組植物均在密閉裝置中培養(yǎng),CO2是光合作用的原料之一,容器中CO2濃度降低導致光合速率降低,B正確;BC段容器中CO2濃度不再變化,凈光合速率為0,有機物積累量不會再增加,C錯誤;乙組缺Mg,合成的葉綠素少,光反應較弱,D正確。4.D在8:00~18:00時,蘋果的凈光合速率大于0,總光合速率大于呼吸速率,光合作用利用的CO2的來源有植物呼吸作用產生以及從外界環(huán)境中吸收,B正確;“蘋果+玉米”模式下,玉米植株較高,與蘋果樹爭奪空氣中的CO2,導致蘋果樹冠周圍空氣中的CO2濃度下降,影響蘋果樹光合作用的暗反應,所以凈光合速率較低,C正確;與蘋果+綠豆(矮稈農作物)相比,蘋果和玉米(高稈農作物)復合種植,蘋果一天凈光合產物更低,因此蘋果適合和矮稈農作物復合種植,D錯誤。5.答案(1)光照強度、溫度、是否轉雙基因(或水稻品種)(2)不是左下(3)光反應(4)葉綠體基質(5)高溫組的濾紙條上黃綠色的色素帶的寬度與藍綠色的色素帶的寬度比值小于對照組解析(1)實驗分別研究了光照強度、溫度對有無轉雙基因水稻的光合速率的影響,即自變量有光照強度、溫度、有無轉雙基因。(2)圖2中轉雙基因水稻和原種水稻在最大凈光合速率時的溫度都是35℃;圖1中A點是原種水稻的光飽和點,降低溫度,光合作用減弱,A點會向左下移動。(3)光反應階段產生的ATP可用于暗反應C3的還原。(4)光合作用分為光反應階段和暗反應階段,光合色素參與光反應過程,若兩植株各種光合色素含量無顯著差異,可推測轉雙基因水稻通過促進暗反應過程來提高光合速率,暗反應的場所在葉綠體基質。(5)高溫使葉綠素b/葉綠素a比值減少,葉綠素a呈藍綠色,葉綠素b呈黃綠色,若通過色素的提取和分離實驗驗證該結論,則預期結果為高溫組的濾紙條上黃綠色的色素帶的寬度與藍綠色的色素帶的寬度比值小于對照組。6.答案(1)輪作有利于不同作物根系對礦質元素的選擇性吸收,防止長期在同一塊田里種植同種作物,導致某些元素含量下降,進而影響作物的產量(2)甲植物增加6(3)嫩葉中光合色素含量少(或受光面積小,吸收光能少)葉片衰老,光合色素含量減少(或相關酶含量減少或酶活性降低)解析(1)輪作是指在同一塊田地上,有順序地在季節(jié)間或年間輪換種植不同的作物,由于不同的作物對土壤中礦質元素吸收種類有所不同,可防止長期在同一塊田里種植同種作物,導致某些元素含量下降,進而影響作物的產量。(2)甲植物光的補償點和飽和點都較高,適宜較強光照條件,如果較長時間處在連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長會受到顯著影響;在陰雨轉晴瞬間,NADPH和ATP合成速率加快,C3還原速率加快,C5生成量增加,C5消耗不變,則C5相對含量增加;根據圖1,光照強度為9klx時,甲植物的凈光合速率為12mgCO2/(100cm2·h),乙植物的凈光合速率為8mgCO2/(100cm2·h),甲植物的呼吸速率為4mgCO2/(100cm2·h),乙植物的呼吸速率為2mgCO2/(100cm2·h),可計算出甲植物的實際光合作用速率與乙植物的實際光合作用速率差值為(12+4)-(8+2)=6[mgCO2/(100cm2·h)]。7.答案(1)葉綠體基質不消耗(2)高CO2濃度會促進植物的光合作用,同時抑制植物的呼吸作用(3)高CO2濃度使氣孔開度下降,減少了水分的散失(4)35℃不一定是(5)40℃培養(yǎng)條件下,放氧速率降低,草莓凈光合速率減小,葉肉細胞對CO2的利用(吸收)速率減小解析(1)Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定過程,暗反應的場所是葉綠體基質,CO2的固定過程不消耗ATP。(2)(3)圖一:隨著CO2濃度升高,草莓幼苗還原糖的含量有所增加,說明高CO2濃度會促進植物的光合作用,同時抑制植物的呼吸作用;隨著CO2濃度升高,氣孔開度下降,可減少水分的散失,有利于草莓