人教版高中生物必修1重點專題卷5環(huán)境因素對光合速率影響的圖表、曲線及實驗分析課件

重點專題卷專題5環(huán)境因素對光合速率影響的圖表、曲線及實驗分析期中期末·全優(yōu)手冊A卷·必備知識全優(yōu)B卷·關(guān)鍵能力全優(yōu)一、單項選擇題1.(2022江蘇天一中學(xué)期末)某種植物光合作用吸收CO2的速率與光照強度的關(guān)

系如圖所示。從圖中可知,正確的是(A

)A.光照強度相對量為30時,植物可進行光合作用B.當光照強度相對量達到200后,光合速率增加最快C.隨著光照增強,光合速率不斷增加D.在M點,植物的光合作用速率最低審題指導(dǎo)在一定范圍內(nèi),隨著光照增強,光合速率不斷增加,達到一定值后,再增加光照強度光合速率不再增加。M點對應(yīng)的光照強度為光補償點。當光照強度相對量為0時,植物只進行呼吸作用。解題思路當光照強度相對量小于200時,曲線斜率變化較大,光合速率增加較

快,B錯誤;M點之前的光合速率比M點的低,D錯誤。A.測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率B.若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體,測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比,光合速率偏大C.若該植物較長時間處于遮陰環(huán)境,葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中

B-C段對應(yīng)的關(guān)系相似D.若該植物處于開花期,人為摘除花朵,葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖

中A-B段對應(yīng)的關(guān)系相似2.(2020浙江7月選考)將某植物葉片分離得到的葉綠體,分別置于含不同蔗糖濃

度的反應(yīng)介質(zhì)溶液中,測量其光合速率,結(jié)果如圖所示。圖中光合速率用單位時

間內(nèi)單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是(A

)審題指導(dǎo)解答該題的關(guān)鍵是清楚“該葉片分離得到的葉綠體的光合速率”所表示的含義為總光合速率。解題思路

該植物葉片同時進行光合作用和呼吸作用,測得的該植物葉片的光

合速率表示凈光合速率,該葉片分離得到的葉綠體的光合速率表示總光合速率,

凈光合速率=總光合速率-呼吸速率,A正確;若分離的葉綠體中存在一定比例的

破碎葉綠體,說明部分葉綠體被破壞,無法進行光合作用,與無破碎葉綠體的相

比,光合速率偏小,B錯誤;若該植物長時間處于遮陰環(huán)境,則其光合速率小,葉片

內(nèi)蔗糖不可能出現(xiàn)高濃度積累的現(xiàn)象,二者的關(guān)系不同于圖中B-C段對應(yīng)的關(guān)系,C錯誤;花朵為光合產(chǎn)物的貯存場所,若該植物處于開花期,人為摘除花朵后,

蔗糖的貯存器官減少,葉片內(nèi)蔗糖積累會抑制光合作用的正常進行,二者的關(guān)系

與圖中B-C段對應(yīng)的關(guān)系相似,D錯誤。3.(2018浙江11月選考)實驗中常用希爾反應(yīng)來測定除草劑對雜草光合作用的抑

制效果。希爾反應(yīng)基本過程:將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP(氧化

型)、蔗糖和pH7.3磷酸緩沖液的溶液中并照光。水在光照下被分解,產(chǎn)生氧氣

等,溶液中的DCIP被還原,顏色由藍色變成無色。用不同濃度的某除草劑分別

處理品種甲和品種乙雜草的離體葉綠體并進行希爾反應(yīng),實驗結(jié)果如圖所示。

下列敘述正確的是

(B

)A.相同濃度除草劑處理下,單位時間內(nèi)溶液顏色變化快的品種受除草劑抑制效果更顯著B.與品種乙相比,除草劑抑制品種甲類囊體膜的功能較強C.除草劑濃度為K時,品種乙的葉綠體能產(chǎn)生三碳糖D.不用除草劑處理時,品種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲解題思路相同濃度除草劑處理下,單位時間內(nèi)溶液顏色變化快的品種生成的

NADPH較多,說明其受除草劑抑制效果較差,A錯誤;相同濃度除草劑處理下,品

種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲,說明除草劑抑制品種甲類囊體膜的功能較

強,B正確;除草劑濃度為K時,品種乙的葉綠體雖能為暗反應(yīng)階段提供NADPH和

ATP,但缺乏二氧化碳,無法合成三碳糖,C錯誤;由題圖可知,不用除草劑處理時,

品種乙的葉綠體放氧速率等于品種甲,D錯誤。4.(2022濟南十一校聯(lián)考)圖1裝置是科學(xué)家最新研制的一種海藻燈,其上部裝有

藍細菌培養(yǎng)液,下部裝有蓄電池和LED燈。白天,使用者向燈內(nèi)吹氣,僅需很少的

陽光便可產(chǎn)生發(fā)光的電能。這種海藻燈可在自然災(zāi)難、野營以及電力供給中

斷時使用。圖2為海藻燈中的藍細菌利用光能的過程示意圖。

圖1

圖2下列敘述錯誤的是

(

A

)A.白天,使用者向海藻燈中吹氣,可為圖2中②過程提供CO2B.定期從加料口加入水和無機鹽可延長海藻燈的使用壽命C.圖2中葉綠素分子分布的結(jié)構(gòu)相當于植物細胞的類囊體膜D.由圖2可知,光能被吸收后的去向有電能、熱能、熒光、活躍化學(xué)能審題指導(dǎo)分析題圖可知,海藻燈實際上利用的是藍細菌能夠吸收光能進行光合作用的特點。圖2中①為吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、熱能、熒?②為吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和NADPH中的活躍化學(xué)能(光合作用的光反應(yīng)階段),③為ATP和NADPH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中穩(wěn)定的化學(xué)能。解題思路使用者向海藻燈中吹氣,吹出的氣體中含有CO2,可以為暗反應(yīng)提供

原料,但②過程屬于光反應(yīng)階段,不需要CO2,A錯誤;由于藍細菌在生長過程中會

不斷地消耗水和無機鹽,因此為了延長海藻燈的使用壽命,需要保證一定量的藍

細菌的存在,可以定期從加料口加入水和無機鹽,B正確;葉綠素分子分布在植物葉綠體的類囊體膜上,藍細菌無葉綠體,其葉綠素分子分布的結(jié)構(gòu)相當于植物細

胞的類囊體膜,C正確。5.(2023福建廈門期末)如圖表示不同CO2濃度下,某植物吸收CO2的速率隨光照

強度變化的曲線,下列說法正確的是

(D

)

A.在a點,光合作用制造有機物的速率大于呼吸作用分解有機物的速率B.當光照強度為n時,相同時間內(nèi)c點暗反應(yīng)階段產(chǎn)生的三碳化合物的量小于d點C.b點限制光合作用的主要因素是CO2濃度D.據(jù)圖可知,光合作用強度受光照強度和CO2濃度的共同影響解題思路

在a點,光合作用制造有機物的速率等于呼吸作用分解有機物的速

率,A錯誤;與d點相比,c點的CO2濃度高,CO2吸收速率大,光照強度為n時,相同時

間內(nèi)c點暗反應(yīng)階段產(chǎn)生的三碳化合物的量大于d點,B錯誤;由圖可知,b點限制

光合作用的主要因素是光照強度,C錯誤。6.(2022廣東佛山考試)將長勢相同、數(shù)量相等的甲、乙兩個品種的大豆幼苗分

別置于兩個相同的密閉透明玻璃罩內(nèi),在光照、溫度等相同且適宜的條件下培

養(yǎng),定時測定玻璃罩內(nèi)CO2的含量,結(jié)果如圖。對此實驗分析正確的是

(C

)A.當甲種植物凈光合速率為0時,乙種植物凈光合速率小于0B.增大培養(yǎng)溫度,玻璃罩中CO2含量下降更快C.乙種植物比甲種植物有更強的固定CO2的能力D.30min后,甲、乙種植物均停止光合作用解題思路據(jù)圖可知,當曲線不再下降時,植物的凈光合速率為0,當甲種植物凈

光合速率為0時,乙種植物的曲線還在下降,說明其凈光合速率大于0,A錯誤;由

于實驗條件為光照、溫度等相同且適宜,若增大培養(yǎng)溫度,植物的光合速率和呼

吸速率都會發(fā)生變化,因此玻璃罩中的CO2含量可能下降變慢,B錯誤;由圖可知,

乙種植物可利用更低濃度的CO2,說明乙種植物比甲種植物有更強的固定CO2的

能力,C正確;30min后,甲、乙種植物的凈光合速率均為0,即光合速率=呼吸速

率,說明其光合作用并沒有停止,D錯誤。7.(2021廣東高考)與野生型擬南芥WT相比,突變體t1和t2在正常光照條件下,葉

綠體在葉肉細胞中的分布及位置不同(圖a,示意圖),造成葉綠體相對受光面積的

不同(圖b),進而引起光合速率差異,但葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考

慮葉綠體運動的前提下,下列敘述錯誤的是

(D

)A.t2比t1具有更高的光飽和點(光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度)B.t1比t2具有更低的光補償點(光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度)C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)D.三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大解題思路通過圖b呈現(xiàn)的實驗結(jié)果可知,t2的葉綠體受光面積/細胞受光面積

小于t1的,這意味著在相同光照強度下,t1利用的光能比t2多,當光照強度達到t1

的光飽和點時,該光照強度還未達到t2的光飽和點,A正確;在較低的相同光照強

度下,t1利用的光能比t2的多,因此t1光合速率等于呼吸速率時所需的光照強度

小于t2,即t1的光補償點小于t2,B正確;題干中已說明三者的葉綠素含量及其他

性狀基本一致,因此三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān),而與葉綠體在葉

肉細胞中的分布及位置有關(guān),C正確;在一定范圍內(nèi),隨著光照強度的增加,擬南芥

WT、t1和t2的光合速率也增加,當光照強度足夠大時,三者都達到了最大光合速率,此時三者光合速率的差異并不會隨著光照強度的增加而變大,D錯誤。

8.(2022廣東廣雅中學(xué)月考)某興趣小組的同學(xué)設(shè)計實驗,用水培法栽植的小麥研

究葉片光合作用強度和空氣中二氧化碳濃度的關(guān)系,結(jié)果如圖所示。CE段是適

當提高溫度后測得的曲線,EF段是適當增加光照強度后測得的曲線。下列有關(guān)

敘述錯誤的是

(C

)A.B點時葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器有線粒體和葉綠體B.AB段時,影響光合作用的主要因素是二氧化碳濃度C.CE段時的溫度一定是小麥葉片光合作用的最適溫度D.A點二氧化碳濃度提升至B點時,短時間內(nèi)葉綠體中三碳化合物的含量較高解題思路B點時,葉肉細胞同時進行細胞呼吸與光合作用,因此A正確;AB段

時,隨二氧化碳濃度的增大,光合作用強度不斷增大,因此B正確;CE段時,溫度如

果進一步增大,光合作用強度可能繼續(xù)增大,因此此時的溫度不一定是小麥葉片

光合作用的最適溫度,C錯誤;與A點相比,B點二氧化碳濃度增大,二氧化碳的固

定速率加快,而短時間內(nèi),三碳化合物的還原速率保持不變,三碳化合物的含量

上升,D正確。9.(2023江蘇徐州期末)如圖表示葉片光合速率與葉肉細胞間隙中CO2濃度的關(guān)

系,下列有關(guān)敘述錯誤的是

(C

)注:Pm表示最大光合速率。A.BC段的斜率與葉綠體內(nèi)固定CO2的酶活性呈正相關(guān)B.溫室效應(yīng)可能能提高植物光合速率C.當CO2濃度低于b時,植物不進行光合作用D.當CO2濃度高于s時,Pm值主要受光反應(yīng)速率的限制解題思路CO2濃度在0~s之間時,隨著CO2濃度的升高,植物光合速率逐漸增大,

所以溫室效應(yīng)可能能提高植物光合速率,B正確;當CO2濃度低于b時植物能進行

光合作用,但其光合作用強度小于呼吸作用強度,C錯誤;當CO2濃度高于s時,細

胞間隙CO2達到飽和狀態(tài),此時光合速率主要受光反應(yīng)速率的限制,即NADPH和

ATP的供應(yīng)不能滿足需要,D正確。二、不定項選擇題10.龍須菜是生活在近岸海域的大型經(jīng)濟藻類,既能給海洋生態(tài)系統(tǒng)提供光合產(chǎn)

物,又能為人類提供食品原料。某小組研究CO2濃度和光照強度對龍須菜生長

的影響,實驗結(jié)果如圖所示。已知大氣CO2濃度約為0.03%,實驗過程中溫度等

其他條件適宜,下列相關(guān)說法錯誤的是

(AB

)A.實驗中CO2濃度為0.1%的組是對照組B.增加CO2濃度能提高龍須菜的生長速率C.高光照強度下光反應(yīng)速率快從而使龍須菜生長較快D.選擇龍須菜養(yǎng)殖場所時需考慮海水的透光率等因素解題思路由題意可知,大氣CO2濃度約為0.03%,則CO2濃度為0.03%的組為對

照組,CO2濃度為0.1%的組是實驗組,A錯誤;由圖1可知,高光或低光條件下,兩種

CO2濃度條件下,龍須菜的生長速率相差不大,即增加CO2濃度龍須菜生長速率

基本不變,B錯誤;綜合兩圖可知,龍須菜生長主要受到光照強度的影響,因此D正

確。A.CO2濃度小于a且大于0時,不同光強下,該植物呼吸速率均小于光合速率B.CO2濃度為a時,高光強下該植物的凈光合速率等于0C.CO2濃度在a~b時,不同光強下的凈光合速率均隨CO2濃度的增高而增高D.CO2濃度大于c時,隨CO2濃度的增加,中、低光強的凈光合速率不再增加,此時

限制凈光合速率的主要環(huán)境因素是光強11.(2022福建廈門期末)某植物凈光合速率(凈光合速率=總光合速率-呼吸速率)

的變化趨勢如圖所示。下列分析正確的是

(BCD

)注:光強即光照強度。解題思路據(jù)圖可知,CO2濃度小于a且大于0時,不同光強下,該植物的凈光合速

率均小于0,即植物的呼吸速率均大于光合速率,A錯誤;CO2濃度大于c時,隨CO2

濃度的增加,中、低光強的凈光合速率不再增加,而高光強的凈光合速率在一定

范圍內(nèi)會增加,故此時限制中、低光強的凈光合速率的主要環(huán)境因素是光強,D

正確。A.從圖乙可看出,F植物適合在較強光照下生長B.光照強度為1klx時,裝置甲中放置植物E的葉圓片進行測定時,液滴不移動C.光照強度為3klx時,E、F兩種植物的葉圓片產(chǎn)生氧氣的速率相等D.光照強度為6klx時,裝置甲中E植物葉圓片比F植物葉圓片浮到液面所需時間短12.(2023廣西梧州期末)利用裝置甲,在相同條件下分別將綠色植物E、F的葉片

制成大小相同的葉圓片,抽出空氣,進行光合作用速率測定。圖乙是利用裝置甲

測得的數(shù)據(jù)繪制成的坐標圖。下列敘述不正確的是

(ABC

)審題指導(dǎo)分析題圖可知,圖甲裝置中CO2緩沖液能夠維持容器中的二氧化碳濃度,因此裝置中氣體的變化量為氧氣的變化量;圖乙表示在不同光照強度下,植物的凈光合速率變化。凈光合速率=真正光合速率-呼吸速率;真正光合速率=產(chǎn)生氧氣的速率;呼吸速率=消耗氧氣的速率或者產(chǎn)生CO2的速率。解題思路

由圖乙可知,F植物葉圓片的光補償點和光飽和點都比較低,適合在

較弱光照下生長,A錯誤;光照強度為1klx時,E植物葉圓片的呼吸速率大于光合

速率,裝置甲中E植物葉圓片會吸收裝置中的氧氣,使液滴左移,B錯誤;光照強度

為3klx時,E、F兩種植物葉圓片的凈光合強度相等,但E植物葉圓片的呼吸作用強度大于F植物葉圓片,故光照強度為3klx時,E、F兩種植物的葉圓片產(chǎn)生氧氣

的速率不相等,C錯誤;光照強度為6klx時,E植物葉圓片凈光合作用強度大于F植

物葉圓片的凈光合作用強度,故此光照強度下,E植物葉圓片釋放的氧氣多,所以

裝置甲中E植物葉圓片比F植物葉圓片浮到液面所需時間短,D正確。13.(2022山東泰安期末)將桑樹和大豆分別單獨種植(單作)或兩種隔行種植(間

作),測得兩種植物的光合速率如圖所示(注:光飽和點是光合速率達到最大值時

所需的最低光照強度)。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是

(B

)

A.與單作相比,間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響B(tài).與單作相比,間作時桑樹光飽和點增大,大豆光飽和點減小C.間作同時提高了桑樹和大豆的光合速率D.大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作小于間作解題思路由圖示曲線可知,桑樹的呼吸強度在間作時大于單作時,大豆的呼吸

強度在間作時小于單作時,A錯誤;由圖示可知,桑樹間作時的光飽和點大于單作

時,而大豆在間作時的光飽和點小于單作時,因此B正確;由圖可知,光照強度較高

時,大豆單作比間作光合速率高,C錯誤;當光照強度大于光補償點時植株開始積

累有機物,由圖示可知,大豆在單作時的光補償點大于間作時,說明大豆植株開

始積累有機物時的最低光照強度單作大于間作,D錯誤。三、非選擇題14.(10分)(2021河北高考)為探究水和氮對光合作用的影響,研究者將一批長勢

相同的玉米植株隨機均分成三組,在限制水肥的條件下做如下處理:(1)對照組;

(2)施氮組,補充尿素(12g·m-2);(3)水+氮組,補充尿素(12g·m-2)同時補水。檢測相

關(guān)生理指標,結(jié)果見表。生理指標對照組施氮組水+氮組自由水/結(jié)合水6.26.87.8氣孔導(dǎo)度(mmol·m-2·s-1)8565196葉綠素含量(mg·g-1)9.811.812.6RuBP羧化酶活性(μmol·h-1·g-1)316640716光合速率(μmol·m-2·s-1)6.58.511.4注:氣孔導(dǎo)度反映氣孔開放的程度回答下列問題:(1)植物細胞中自由水的生理作用包括

等(寫

出兩點即可)。補充水分可以促進玉米根系對氮的

,提高植株氮供應(yīng)水平。(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與

離子參與組成的環(huán)式結(jié)

構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能,用于驅(qū)動

兩種物質(zhì)的合成以及

的分解;RuBP羧化酶將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)轸然拥?/p>

分子上,反應(yīng)形成的產(chǎn)物被還原為糖類。(3)施氮同時補充水分增加了光合速率,這需要足量的CO2供應(yīng)。據(jù)實驗結(jié)果分

析,葉肉細胞CO2供應(yīng)量增加的原因是

。答案

(除標注外,每空2分,共10分)(1)細胞內(nèi)良好的溶劑、為細胞提供液體環(huán)境、參與生化反應(yīng)、運輸營養(yǎng)物質(zhì)

和代謝廢物(任寫兩點即可)吸收(1分)

(2)鎂(或Mg)(1分)NADPH和ATP

水(1分)C5(1分)

(3)玉米植株氣孔導(dǎo)度增大,吸收的CO2增加解題思路

(1)植物細胞中自由水的生理作用:細胞內(nèi)良好的溶劑、為細胞提供

液體環(huán)境、參與生化反應(yīng)、運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物等。補充水分可以促進

玉米根系對氮的吸收,提高植株氮供應(yīng)水平。(2)Mg是構(gòu)成葉綠素的元素。葉

綠體中的光合色素吸收的光能,有以下兩方面用途:一是將水分解為氧和H+,H+

與NADP+結(jié)合,形成NADPH;二是在有關(guān)酶的催化作用下,提供能量促使ADP和

Pi反應(yīng)形成ATP。在RuBP羧化酶的催化作用下,CO2與C5結(jié)合,形成兩個C3,C3接

受NADPH和ATP釋放的能量,并且被NADPH還原,最終轉(zhuǎn)化為糖類和C5。(3)由

表格數(shù)據(jù)可知,施氮同時補水的組的光合速率最大,對應(yīng)的氣孔導(dǎo)度最大,且RuBP羧化酶的活性最高,即葉肉細胞CO2供應(yīng)量增加的原因是玉米植株氣孔導(dǎo)

度增大。知識歸納

光合作用的光反應(yīng)階段(場所是葉綠體的類囊體薄膜):水的光解產(chǎn)

生H+與氧氣,且伴隨著NADPH和ATP的形成。光合作用的暗反應(yīng)階段(場所是

葉綠體基質(zhì)):CO2被C5固定形成C3,C3在光反應(yīng)提供的ATP和NADPH的作用下生

成糖類等有機物。15.(13分)(2021浙江1月選考節(jié)選)現(xiàn)以某種多細胞綠藻為材料,研究環(huán)境因素對

其葉綠素a含量和光合速率的影響。實驗結(jié)果如圖,圖中的綠藻質(zhì)量為鮮重。

甲

乙回答下列問題:(1)由甲圖可知,與高光強組相比,低光強組葉綠素a的含量較

,以適應(yīng)低光強環(huán)境。由乙圖分析可知,在

條件下溫度對光合速率的影響更顯著。(2)葉綠素a的含量直接影響光反應(yīng)的速率。從能量角度分析,光反應(yīng)是一種

反應(yīng)。光反應(yīng)的產(chǎn)物有

和O2。(3)圖乙的綠藻放氧速率比光反應(yīng)產(chǎn)生O2的速率

,理由是

。(4)綠藻在20℃、高光強條件下細胞呼吸的耗氧速率為30μmol·g-1·h-1,則在該條

件下每克綠藻每小時光合作用消耗CO2生成

μmol的3-磷酸甘油酸。答案

(除標注外,每空2分,共13分)(1)高(1分)高光強

(2)吸能(1分)ATP、NADPH

(3)小綠藻放氧速率等

于光反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的速率減去細胞呼吸消耗氧氣的速率(3分)

(4)360解題思路

(1)由甲圖可知,低光強組葉綠素a的含量較高光強組高,這有利于低

光強組綠藻適應(yīng)低光強環(huán)境。分析乙圖可知,在高光強條件下溫度對該綠藻光

合速率的影響更顯著。(2)從能量角度分析,光反應(yīng)需要吸收光能,是一種吸能反

應(yīng),光反應(yīng)的產(chǎn)物有ATP、NADPH和O2。(3)綠藻細胞的葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生

的氧氣一部分用于了細胞呼吸,因此綠藻放氧速率應(yīng)比光反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的速率

小。(4)綠藻在20℃、高光強條件下的放氧速率為150μmol·g-1·h-1,細胞呼吸的

耗氧速率為30μmol·g-1·h-1,因此在該條件下,每克綠藻每小時光合作用消耗CO2

的量為180μmol,由于1分子CO2和1分子RuBP生成2分子3-磷酸甘油酸(C3),因此該條件下每克綠藻每小時光合作用消耗180μmolCO2可生成360μmol的3-磷酸

甘油酸。16.(15分)(2020浙江1月選考)某同學(xué)進行“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”

的活動,以黑藻、NaHCO3溶液、精密pH試紙、100W聚光燈、大燒杯和