一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-光合作用的影響因素及應(yīng)用一、基礎(chǔ)練1.某興趣小組利用黑藻在白天進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn):將一枝黑藻浸在水族箱中,計(jì)算光下單位時(shí)間內(nèi)放出的氣泡數(shù)作為光合速率;用瓦數(shù)足夠的臺燈作為光源,改變臺燈與水族箱的距離,從而改變光照強(qiáng)度。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)燈與水族箱的距離從85cm縮短到45cm時(shí),氣泡釋放速度變化很小;而從45cm處被移至15cm處時(shí),氣泡釋放速度才隨光照強(qiáng)度的增加而明顯增加。根據(jù)測算,當(dāng)臺燈從85cm處移至45cm時(shí),照在水族箱的光照強(qiáng)度增加了300%。對于該實(shí)驗(yàn)結(jié)果,小組成員提出了下列4條可能的解釋及推測,你認(rèn)為最有道理的是()A.在距離大于45cm時(shí),光太弱,黑藻根本不能進(jìn)行光合作用B.光照影響了黑藻呼吸酶的活性C.在大于45cm時(shí),黑藻主要利用室內(nèi)的散射光和從窗戶進(jìn)來的光進(jìn)行光合作用D.黑藻在弱光下進(jìn)行光合作用較好,強(qiáng)光則抑制光合作用2.如圖表示在一定的光照強(qiáng)度和溫度下,植物光合作用增長速率隨CO2濃度變化的情況。下列有關(guān)說法正確的是()A.與A點(diǎn)相比,B點(diǎn)時(shí)葉綠體內(nèi)C5的含量較高B.圖中D點(diǎn)時(shí)光合作用速率達(dá)到最大值C.與D點(diǎn)相比,C點(diǎn)時(shí)葉綠體內(nèi)〖H〗的含量較低D.若其他條件不變,在缺鎂培養(yǎng)液中培養(yǎng)時(shí),D點(diǎn)會向右移動(dòng)3.(2020山東二模)茶樹是一年內(nèi)多輪采摘的葉用植物,對氮元素需求較大,因此生產(chǎn)中施氮量往往偏多,造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。為了科學(xué)施氮肥,科研小組測定了某品種茶樹在不同施氮量情況下凈光合速率等指標(biāo),結(jié)果見下表。表中氮肥農(nóng)學(xué)效率=(施氮肥的產(chǎn)量-不施氮肥的產(chǎn)量)/施氮肥的量,在茶葉收獲后可通過計(jì)算得出;葉綠素含量、凈光合速率能直接用儀器快速檢測。下列說法錯(cuò)誤的是()施氮量葉綠素含量凈光合速率氮肥農(nóng)學(xué)效率01.289.96—251.4510.411.51401.5212.542.4255(生產(chǎn)中常用施氮量)1.5010.681.72A.氮元素與茶樹體內(nèi)葉綠素合成有關(guān),科學(xué)施氮肥能夠促進(jìn)光反應(yīng)B.在茶樹體內(nèi),氮元素不參與二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程C.凈光合速率能夠反映氮肥農(nóng)學(xué)效率,生產(chǎn)過程中可依此指導(dǎo)科學(xué)施氮肥D.40g/m2不一定是最佳施氮量,最佳施氮量還需進(jìn)一步測定4.下圖為在不同光照強(qiáng)度下測定的甲、乙兩種植物的光合作用強(qiáng)度變化曲線。下列說法正確的是()A.在連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長受到影響較大的是植物甲B.光強(qiáng)為M時(shí),植物乙的光合速率高于植物甲C.光強(qiáng)大于500lx,植物乙對光能的利用率比植物甲高D.光強(qiáng)大于1000lx,限制植物乙光合速率的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度5.Rubisco是植物細(xì)胞內(nèi)參與光合作用固定CO2的酶。下表是不同溫度對兩品種水稻中Rubisco活性(μmol·mg-1·min-1)影響的有關(guān)數(shù)據(jù)。以下敘述錯(cuò)誤的是()水稻品種21℃24℃27℃30℃兩優(yōu)1.131.251.030.80豐優(yōu)1.071.030.950.79A.Rubisco分布在葉綠體基質(zhì)中,其合成可能受核基因控制B.Rubisco只在植物綠色組織中表達(dá),其催化的反應(yīng)消耗大量的ATPC.Rubisco在不同品種水稻細(xì)胞內(nèi)活性不同,可能與其分子結(jié)構(gòu)的微小改變有關(guān)D.通過表中數(shù)據(jù)不能確定Rubisco的最適溫度6.圖甲為研究光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置,用打孔器在某植物的葉片上打出多個(gè)圓片,再用氣泵抽出氣體直至葉片沉底,然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至不同溫度的NaHCO3溶液中,給予一定的光照,測量每個(gè)培養(yǎng)皿葉片上浮至液面所用的平均時(shí)間(圖乙)。下列相關(guān)分析正確的是()A.在AB段,隨著水溫的增加,凈光合速率逐漸減小B.上浮至液面的時(shí)間可反映凈光合速率的相對大小C.通過圖乙分析可以找到總光合作用的最適溫度D.因?yàn)槌闅夂蟛缓鯕?實(shí)驗(yàn)過程中葉片不能進(jìn)行有氧呼吸7.(2020山東)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類,相關(guān)裝置及過程如下圖所示,其中甲、乙表示物質(zhì),模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是,模塊3中的甲可與CO2結(jié)合,甲為。

(2)若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn),則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長,模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變,原因是。

(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,該系統(tǒng)糖類的積累量(填“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是。

(4)干旱條件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是。人工光合作用系統(tǒng)由于對環(huán)境中水的依賴程度較低,在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景。

二、提升練1.(2020山東一模)龍須菜是生活在近岸海域的大型經(jīng)濟(jì)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(qiáng)度對龍須菜生長的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。已知大氣CO2濃度約為0.03%,實(shí)驗(yàn)過程中溫度等其他條件適宜,下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)中CO2濃度為0.1%的組是對照組B.增加CO2濃度龍須菜的生長速率基本不變C.高光照強(qiáng)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(shí)需考慮海水的透光率等因素2.右圖曲線表示植物甲、乙的凈光合速率隨葉片溫度變化的趨勢。下列說法不正確的是()A.植物甲比植物乙更能適應(yīng)高溫環(huán)境B.若在35℃恒溫條件下分別培養(yǎng)植物甲和植物乙一晝夜(12h光照、12h黑暗),則植物甲一晝夜的有機(jī)物積累量大于植物乙C.55℃時(shí),植物甲的葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生〖H〗的場所有類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)D.溫度高于35℃時(shí),植物乙凈光合速率下降的原因可能是氣孔關(guān)閉3.下圖為某植物CO2消耗速率和CO2吸收速率隨時(shí)間的變化曲線。下列說法正確的是()A.該植物在7:00開始進(jìn)行光合作用B.在18:00時(shí),該植物有機(jī)物的積累量達(dá)到最大C.在7:00和18:00時(shí),該植物C3的還原速率相等D.曲線b在10:00~12:00之間下降的主要原因是氣孔關(guān)閉導(dǎo)致暗反應(yīng)減弱4.植物光合作用合成的糖類會從葉肉經(jīng)果柄運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)。在夏季晴朗的白天,科研人員用14CO2供給某種綠色植物的葉片進(jìn)行光合作用,一段時(shí)間后測定葉肉、果柄和果實(shí)中糖類的放射性強(qiáng)度,結(jié)果如下表所示。回答下列問題。實(shí)驗(yàn)材料放射性強(qiáng)度(相對值)葡萄糖果糖蔗糖葉肉36428果柄很低很低41果實(shí)363626(1)本實(shí)驗(yàn)在探究糖類的運(yùn)行和變化規(guī)律時(shí)運(yùn)用了法。

(2)推測光合作用合成的糖類主要以的形式從葉肉運(yùn)輸?shù)焦麑?shí),理由是

。

(3)與果柄相比,果實(shí)中蔗糖的放射性強(qiáng)度下降的原因是。

(4)在上述實(shí)驗(yàn)中,如果在植物進(jìn)行光合作用一段時(shí)間后,突然停止光照,同時(shí)使植物所處的溫度下降至2℃,短時(shí)間內(nèi)該植物葉肉細(xì)胞中14C3的放射性強(qiáng)度基本不變,原因是。

課時(shí)規(guī)范練11光合作用的影響因素及應(yīng)用一、基礎(chǔ)練1.C由題意可知,當(dāng)燈與水族箱的距離從85cm縮短到45cm時(shí),氣泡釋放速度變化很小,說明光合強(qiáng)度較小,植物可以進(jìn)行光合作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤;影響酶活性的因素主要是溫度、pH等,與光照沒有太大關(guān)系,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在大于45cm時(shí),光照強(qiáng)度低,黑藻主要利用室內(nèi)的散射光和從窗戶進(jìn)來的光進(jìn)行光合作用,C項(xiàng)正確;當(dāng)臺燈從45cm處被移至15cm處時(shí),氣泡釋放速度才隨光照強(qiáng)度的增加而明顯增加,說明黑藻在較強(qiáng)光下進(jìn)行光合作用較好,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.B與A點(diǎn)相比,B點(diǎn)時(shí)CO2濃度高,葉綠體內(nèi)C5的合成速率不變,但消耗速率加快,因此C5含量較低,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中縱軸代表光合作用增長速率,D點(diǎn)之前光合速率一直在增長,因此D點(diǎn)光合速率最大,B項(xiàng)正確;與D點(diǎn)相比,C點(diǎn)時(shí)CO2濃度低,〖H〗的合成速率不變,但消耗速率減慢,因此〖H〗的含量較高,C項(xiàng)錯(cuò)誤;橫坐標(biāo)表示CO2濃度,D點(diǎn)時(shí)光合速率不再隨著CO2濃度的升高而加快,說明D點(diǎn)時(shí)CO2濃度不再是限制因素,光合作用達(dá)到飽和點(diǎn),鎂是參與形成葉綠素的元素,缺鎂使光反應(yīng)減弱,暗反應(yīng)也會減弱,需要的CO2減少,D點(diǎn)左移,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.B氮元素參與葉綠素的合成,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,科學(xué)施氮肥可導(dǎo)致葉綠素含量增加,可促進(jìn)光反應(yīng),A項(xiàng)正確;二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物通過暗反應(yīng)實(shí)現(xiàn),該過程需要ATP和〖H〗的參與,二者中均含氮元素,故氮元素可參與二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,隨施氮量的變化,凈光合速率與氮肥農(nóng)學(xué)效率變化趨勢一致,即凈光合速率能夠反映氮肥農(nóng)學(xué)效率,C項(xiàng)正確;由于實(shí)驗(yàn)中組數(shù)較少,故依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果僅能證明40g/m2施氮效果強(qiáng)于另外三組,無法確定最佳施氮量,D項(xiàng)正確。4.A據(jù)圖分析可知,植物甲對光能的利用率高,需要較強(qiáng)的光照,植物乙在光照較弱的條件下光合作用強(qiáng)度較大,故陰雨天氣受影響較大的是植物甲,A項(xiàng)正確;光強(qiáng)為M時(shí),兩種植物的凈光合速率相等,但植物甲的呼吸速率大于植物乙,故植物甲的光合速率(呼吸速率+凈光合速率)高于植物乙,B項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)圖可知,光強(qiáng)大于5001x,植物乙的CO2吸收量較甲低,故植物乙對光能的利用率比植物甲低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在1000lx之前,植物乙的光合速率已經(jīng)不再隨光照強(qiáng)度增大而增加,故當(dāng)光強(qiáng)大于1000lx時(shí),限制植物乙光合速率的環(huán)境因素不再是光照強(qiáng)度,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.BRubisco是催化暗反應(yīng)的酶,分布在葉綠體基質(zhì)中,其合成可能受核基因控制,A項(xiàng)正確;Rubisco只在植物綠色組織中表達(dá),其催化的反應(yīng)為CO2的固定,不消耗ATP,B項(xiàng)錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)決定功能,Rubisco在不同品種水稻細(xì)胞內(nèi)活性不同,可能與其分子結(jié)構(gòu)的微小改變有關(guān),C項(xiàng)正確;表中的數(shù)據(jù)太少,通過表中數(shù)據(jù)不能確定Rubisco的最適溫度,D項(xiàng)正確。6.BAB段,隨著水溫的增加,葉圓片上浮至液面所需要的時(shí)間縮短,說明O2產(chǎn)生速率加快,凈光合速率逐漸增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)題意可知,上浮至液面的時(shí)間可反映凈光合速率的相對大小,B項(xiàng)正確;通過圖乙分析可以找到凈光合作用的最適溫度,C項(xiàng)錯(cuò)誤;雖然抽氣后葉片不含O2,但實(shí)驗(yàn)過程中給予一定的光照,故實(shí)驗(yàn)過程中葉片能進(jìn)行有氧呼吸,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.〖答案〗:(1)模塊1和模塊2五碳化合物(或:C5)(2)減少模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP+不足(3)高于人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或:植物呼吸作用消耗糖類)(4)葉片氣孔開放程度降低,CO2的吸收量減少〖解析〗:(1)如題圖所示,圖中模塊1表示吸收、轉(zhuǎn)換光能,模塊2為電解水產(chǎn)生O2并進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,模塊3為利用酶和模塊2提供的物質(zhì)將CO2合成糖類,光合作用中的光反應(yīng)過程即為吸收光能、促進(jìn)水的光解并釋放氧氣,同時(shí)將光能轉(zhuǎn)換為ATP中的化學(xué)能的過程,圖中模塊1和模塊2的作用與其相似。參照暗反應(yīng)過程,能夠與CO2結(jié)合的化合物是五碳化合物(C5)。(2)若氣泵突然停轉(zhuǎn),由于沒有CO2供應(yīng),不能繼續(xù)生成乙,而乙可以繼續(xù)生成甲,則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將減少。已知模塊2和模塊3分別相當(dāng)于光合作用中的水的光解和暗反應(yīng),則模塊2需要模塊3提供的ADP、Pi和NADP+,因此當(dāng)氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長時(shí),模塊2會因?yàn)锳DP、Pi和NADP+不足導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率下降。(3)植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)還會進(jìn)行呼吸作用,因此在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,由于該系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類,使得該系統(tǒng)能積累更多的糖類。(4)干旱條件下,為減少蒸騰作用造成的水分散失,葉片氣孔開放程度降低,使得CO2吸收量減少,從而導(dǎo)致光合作用的暗反應(yīng)受到抑制,光合作用速率下降。二、提升練1.A大氣中CO2濃度約為0.03%,而龍須菜是生活在海洋中的藻類,因此實(shí)驗(yàn)中CO2濃度為0.03%和0.1%的組都是實(shí)驗(yàn)組,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖1可知,高光和低光條件下,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項(xiàng)正確;由圖2可知,與低光條件相比,高光條件下龍須菜光反應(yīng)速率顯著增加,C項(xiàng)正確;綜合兩圖可知,龍須菜生長主要受到光強(qiáng)的影響,因此選擇龍須菜養(yǎng)殖場所時(shí)需考慮海水的透光率等因素,D項(xiàng)正確。2.B由圖可知,植物甲在高溫條件下的凈光合速率大,更能適應(yīng)高溫環(huán)境,A項(xiàng)正確;一晝夜有機(jī)物的積累量=12h凈光合作用積累的有機(jī)物量-12h呼吸作用消耗的有機(jī)物量,由于不知道植物甲、乙的呼吸作用大小,所以無法比較有機(jī)物的積累量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;55℃時(shí),植物甲葉肉細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用,所以產(chǎn)生〖H〗的場所有類囊體薄膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì),C項(xiàng)正確;溫度高于35℃時(shí),植物乙凈光合速率下降,可能是氣孔關(guān)閉引起的,D項(xiàng)正確。3.B該植物在7:00前就已進(jìn)行光合作用,只是光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度,A項(xiàng)錯(cuò)誤;18:00時(shí)是一天中第二個(gè)光補(bǔ)償點(diǎn),植物有機(jī)物的積累量達(dá)到最大,B項(xiàng)正確;7:00與18:00相比,CO2消耗速率高,故7:00時(shí)C3的還原速率較快,C項(xiàng)錯(cuò)誤;曲線a在10:00~12:00之間繼續(xù)升高,說明暗反應(yīng)并未減弱,曲線b在10:00~12:00之間下降的主要原因是氣溫升高,呼吸作用強(qiáng)度增強(qiáng),所以吸收的CO2減少,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.〖答案〗:(1)同位素標(biāo)記(2)蔗糖果柄中蔗糖的放射性強(qiáng)度較高,而葡萄糖和果糖的放射性強(qiáng)度很低(3)果實(shí)中有一部分蔗糖分解成了葡萄糖和果糖(4)停止光照,〖H〗和ATP的含量降低,低溫抑制了酶的活性,14C3的消耗速率與合成速率均減慢,所以14C3的放射性強(qiáng)度基本不變〖解析〗:(1)由題干“用14CO2供給某種綠色植物的葉片進(jìn)行光合作用”可知,本實(shí)驗(yàn)在探究糖類的運(yùn)行和變化規(guī)律時(shí)運(yùn)用了同位素標(biāo)記法。(2)葉肉細(xì)胞中的葉綠體通過光合作用合成糖類,根據(jù)表格分析可知,葉肉細(xì)胞中蔗糖的放射性強(qiáng)度較低,果柄中蔗糖的放射性強(qiáng)度較高,而果柄中葡萄糖和果糖的放射性強(qiáng)度均很低,說明光合作用合成的糖類主要以蔗糖的形式從葉肉運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)。(3)果實(shí)中有一部分蔗糖分解成了葡萄糖和果糖,所以與果柄相比,果實(shí)中蔗糖的放射性強(qiáng)度下降。(4)突然停止光照,光反應(yīng)停止,光反應(yīng)產(chǎn)生的〖H〗和ATP的含量降低,同時(shí)低溫抑制了酶的活性,導(dǎo)致14C3的消耗速率與合成速率均減慢,所以短時(shí)間內(nèi)該植物葉肉細(xì)胞中14C3的放射性強(qiáng)度基本不變。光合作用的影響因素及應(yīng)用一、基礎(chǔ)練1.某興趣小組利用黑藻在白天進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn):將一枝黑藻浸在水族箱中,計(jì)算光下單位時(shí)間內(nèi)放出的氣泡數(shù)作為光合速率;用瓦數(shù)足夠的臺燈作為光源,改變臺燈與水族箱的距離,從而改變光照強(qiáng)度。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)燈與水族箱的距離從85cm縮短到45cm時(shí),氣泡釋放速度變化很小;而從45cm處被移至15cm處時(shí),氣泡釋放速度才隨光照強(qiáng)度的增加而明顯增加。根據(jù)測算,當(dāng)臺燈從85cm處移至45cm時(shí),照在水族箱的光照強(qiáng)度增加了300%。對于該實(shí)驗(yàn)結(jié)果,小組成員提出了下列4條可能的解釋及推測,你認(rèn)為最有道理的是()A.在距離大于45cm時(shí),光太弱,黑藻根本不能進(jìn)行光合作用B.光照影響了黑藻呼吸酶的活性C.在大于45cm時(shí),黑藻主要利用室內(nèi)的散射光和從窗戶進(jìn)來的光進(jìn)行光合作用D.黑藻在弱光下進(jìn)行光合作用較好,強(qiáng)光則抑制光合作用2.如圖表示在一定的光照強(qiáng)度和溫度下,植物光合作用增長速率隨CO2濃度變化的情況。下列有關(guān)說法正確的是()A.與A點(diǎn)相比,B點(diǎn)時(shí)葉綠體內(nèi)C5的含量較高B.圖中D點(diǎn)時(shí)光合作用速率達(dá)到最大值C.與D點(diǎn)相比,C點(diǎn)時(shí)葉綠體內(nèi)〖H〗的含量較低D.若其他條件不變,在缺鎂培養(yǎng)液中培養(yǎng)時(shí),D點(diǎn)會向右移動(dòng)3.(2020山東二模)茶樹是一年內(nèi)多輪采摘的葉用植物,對氮元素需求較大,因此生產(chǎn)中施氮量往往偏多,造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。為了科學(xué)施氮肥,科研小組測定了某品種茶樹在不同施氮量情況下凈光合速率等指標(biāo),結(jié)果見下表。表中氮肥農(nóng)學(xué)效率=(施氮肥的產(chǎn)量-不施氮肥的產(chǎn)量)/施氮肥的量,在茶葉收獲后可通過計(jì)算得出;葉綠素含量、凈光合速率能直接用儀器快速檢測。下列說法錯(cuò)誤的是()施氮量葉綠素含量凈光合速率氮肥農(nóng)學(xué)效率01.289.96—251.4510.411.51401.5212.542.4255(生產(chǎn)中常用施氮量)1.5010.681.72A.氮元素與茶樹體內(nèi)葉綠素合成有關(guān),科學(xué)施氮肥能夠促進(jìn)光反應(yīng)B.在茶樹體內(nèi),氮元素不參與二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程C.凈光合速率能夠反映氮肥農(nóng)學(xué)效率,生產(chǎn)過程中可依此指導(dǎo)科學(xué)施氮肥D.40g/m2不一定是最佳施氮量,最佳施氮量還需進(jìn)一步測定4.下圖為在不同光照強(qiáng)度下測定的甲、乙兩種植物的光合作用強(qiáng)度變化曲線。下列說法正確的是()A.在連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長受到影響較大的是植物甲B.光強(qiáng)為M時(shí),植物乙的光合速率高于植物甲C.光強(qiáng)大于500lx,植物乙對光能的利用率比植物甲高D.光強(qiáng)大于1000lx,限制植物乙光合速率的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度5.Rubisco是植物細(xì)胞內(nèi)參與光合作用固定CO2的酶。下表是不同溫度對兩品種水稻中Rubisco活性(μmol·mg-1·min-1)影響的有關(guān)數(shù)據(jù)。以下敘述錯(cuò)誤的是()水稻品種21℃24℃27℃30℃兩優(yōu)1.131.251.030.80豐優(yōu)1.071.030.950.79A.Rubisco分布在葉綠體基質(zhì)中,其合成可能受核基因控制B.Rubisco只在植物綠色組織中表達(dá),其催化的反應(yīng)消耗大量的ATPC.Rubisco在不同品種水稻細(xì)胞內(nèi)活性不同,可能與其分子結(jié)構(gòu)的微小改變有關(guān)D.通過表中數(shù)據(jù)不能確定Rubisco的最適溫度6.圖甲為研究光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置,用打孔器在某植物的葉片上打出多個(gè)圓片,再用氣泵抽出氣體直至葉片沉底,然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至不同溫度的NaHCO3溶液中,給予一定的光照,測量每個(gè)培養(yǎng)皿葉片上浮至液面所用的平均時(shí)間(圖乙)。下列相關(guān)分析正確的是()A.在AB段,隨著水溫的增加,凈光合速率逐漸減小B.上浮至液面的時(shí)間可反映凈光合速率的相對大小C.通過圖乙分析可以找到總光合作用的最適溫度D.因?yàn)槌闅夂蟛缓鯕?實(shí)驗(yàn)過程中葉片不能進(jìn)行有氧呼吸7.(2020山東)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類,相關(guān)裝置及過程如下圖所示,其中甲、乙表示物質(zhì),模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是,模塊3中的甲可與CO2結(jié)合,甲為。

(2)若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn),則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長,模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變,原因是。

(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,該系統(tǒng)糖類的積累量(填“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是。

(4)干旱條件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是。人工光合作用系統(tǒng)由于對環(huán)境中水的依賴程度較低,在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景。

二、提升練1.(2020山東一模)龍須菜是生活在近岸海域的大型經(jīng)濟(jì)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(qiáng)度對龍須菜生長的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。已知大氣CO2濃度約為0.03%,實(shí)驗(yàn)過程中溫度等其他條件適宜,下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)中CO2濃度為0.1%的組是對照組B.增加CO2濃度龍須菜的生長速率基本不變C.高光照強(qiáng)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(shí)需考慮海水的透光率等因素2.右圖曲線表示植物甲、乙的凈光合速率隨葉片溫度變化的趨勢。下列說法不正確的是()A.植物甲比植物乙更能適應(yīng)高溫環(huán)境B.若在35℃恒溫條件下分別培養(yǎng)植物甲和植物乙一晝夜(12h光照、12h黑暗),則植物甲一晝夜的有機(jī)物積累量大于植物乙C.55℃時(shí),植物甲的葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生〖H〗的場所有類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)D.溫度高于35℃時(shí),植物乙凈光合速率下降的原因可能是氣孔關(guān)閉3.下圖為某植物CO2消耗速率和CO2吸收速率隨時(shí)間的變化曲線。下列說法正確的是()A.該植物在7:00開始進(jìn)行光合作用B.在18:00時(shí),該植物有機(jī)物的積累量達(dá)到最大C.在7:00和18:00時(shí),該植物C3的還原速率相等D.曲線b在10:00~12:00之間下降的主要原因是氣孔關(guān)閉導(dǎo)致暗反應(yīng)減弱4.植物光合作用合成的糖類會從葉肉經(jīng)果柄運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)。在夏季晴朗的白天,科研人員用14CO2供給某種綠色植物的葉片進(jìn)行光合作用,一段時(shí)間后測定葉肉、果柄和果實(shí)中糖類的放射性強(qiáng)度,結(jié)果如下表所示?；卮鹣铝袉栴}。實(shí)驗(yàn)材料放射性強(qiáng)度(相對值)葡萄糖果糖蔗糖葉肉36428果柄很低很低41果實(shí)363626(1)本實(shí)驗(yàn)在探究糖類的運(yùn)行和變化規(guī)律時(shí)運(yùn)用了法。

(2)推測光合作用合成的糖類主要以的形式從葉肉運(yùn)輸?shù)焦麑?shí),理由是

。

(3)與果柄相比,果實(shí)中蔗糖的放射性強(qiáng)度下降的原因是。

(4)在上述實(shí)驗(yàn)中,如果在植物進(jìn)行光合作用一段時(shí)間后,突然停止光照,同時(shí)使植物所處的溫度下降至2℃,短時(shí)間內(nèi)該植物葉肉細(xì)胞中14C3的放射性強(qiáng)度基本不變,原因是。

課時(shí)規(guī)范練11光合作用的影響因素及應(yīng)用一、基礎(chǔ)練1.C由題意可知,當(dāng)燈與水族箱的距離從85cm縮短到45cm時(shí),氣泡釋放速度變化很小,說明光合強(qiáng)度較小,植物可以進(jìn)行光合作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤;影響酶活性的因素主要是溫度、pH等,與光照沒有太大關(guān)系,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在大于45cm時(shí),光照強(qiáng)度低,黑藻主要利用室內(nèi)的散射光和從窗戶進(jìn)來的光進(jìn)行光合作用,C項(xiàng)正確;當(dāng)臺燈從45cm處被移至15cm處時(shí),氣泡釋放速度才隨光照強(qiáng)度的增加而明顯增加,說明黑藻在較強(qiáng)光下進(jìn)行光合作用較好,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.B與A點(diǎn)相比,B點(diǎn)時(shí)CO2濃度高,葉綠體內(nèi)C5的合成速率不變,但消耗速率加快,因此C5含量較低,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中縱軸代表光合作用增長速率,D點(diǎn)之前光合速率一直在增長,因此D點(diǎn)光合速率最大,B項(xiàng)正確;與D點(diǎn)相比,C點(diǎn)時(shí)CO2濃度低,〖H〗的合成速率不變,但消耗速率減慢,因此〖H〗的含量較高,C項(xiàng)錯(cuò)誤;橫坐標(biāo)表示CO2濃度,D點(diǎn)時(shí)光合速率不再隨著CO2濃度的升高而加快,說明D點(diǎn)時(shí)CO2濃度不再是限制因素,光合作用達(dá)到飽和點(diǎn),鎂是參與形成葉綠素的元素,缺鎂使光反應(yīng)減弱,暗反應(yīng)也會減弱,需要的CO2減少,D點(diǎn)左移,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.B氮元素參與葉綠素的合成,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,科學(xué)施氮肥可導(dǎo)致葉綠素含量增加,可促進(jìn)光反應(yīng),A項(xiàng)正確;二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物通過暗反應(yīng)實(shí)現(xiàn),該過程需要ATP和〖H〗的參與,二者中均含氮元素,故氮元素可參與二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,隨施氮量的變化,凈光合速率與氮肥農(nóng)學(xué)效率變化趨勢一致,即凈光合速率能夠反映氮肥農(nóng)學(xué)效率,C項(xiàng)正確;由于實(shí)驗(yàn)中組數(shù)較少,故依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果僅能證明40g/m2施氮效果強(qiáng)于另外三組,無法確定最佳施氮量,D項(xiàng)正確。4.A據(jù)圖分析可知,植物甲對光能的利用率高,需要較強(qiáng)的光照,植物乙在光照較弱的條件下光合作用強(qiáng)度較大,故陰雨天氣受影響較大的是植物甲,A項(xiàng)正確;光強(qiáng)為M時(shí),兩種植物的凈光合速率相等,但植物甲的呼吸速率大于植物乙,故植物甲的光合速率(呼吸速率+凈光合速率)高于植物乙,B項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)圖可知,光強(qiáng)大于5001x,植物乙的CO2吸收量較甲低,故植物乙對光能的利用率比植物甲低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在1000lx之前,植物乙的光合速率已經(jīng)不再隨光照強(qiáng)度增大而增加,故當(dāng)光強(qiáng)大于1000lx時(shí),限制植物乙光合速率的環(huán)境因素不再是光照強(qiáng)度,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.BRubisco是催化暗反應(yīng)的酶,分布在葉綠體基質(zhì)中,其合成可能受核基因控制,A項(xiàng)正確;Rubisco只在植物綠色組織中表達(dá),其催化的反應(yīng)為CO2的固定,不消耗ATP,B項(xiàng)錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)決定功能,Rubisco在不同品種水稻細(xì)胞內(nèi)活性不同,可能與其分子結(jié)構(gòu)的微小改變有關(guān),C項(xiàng)正確;表中的數(shù)據(jù)太少,通過表中數(shù)據(jù)不能確定Rubisco的最適溫度,D項(xiàng)正確。6.BAB段,隨著水溫的增加,葉圓片上浮至液面所需要的時(shí)間縮短,說明O2產(chǎn)生速率加快,凈光合速率逐漸增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)題意可知,上浮至液面的時(shí)間可反映凈光合速率的相對大小,B項(xiàng)正確;通過圖乙分析可以找到凈光合作用的最適溫度,C項(xiàng)錯(cuò)誤;雖然抽氣后葉片不含O2,但實(shí)驗(yàn)過程中給予一定的光照,故實(shí)驗(yàn)過程中葉片能進(jìn)行有氧呼吸,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.〖答案〗:(1)模塊1和模塊2五碳化合物(或:C5)(2)減少模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP+不足(3)高于人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或:植物呼吸作用消耗糖類)(4)葉片氣孔開放程度降低,CO2的吸收量減少〖解析〗:(1)如題圖所示,圖中模塊1表示吸收、轉(zhuǎn)換光能,模塊2為電解水產(chǎn)生O2并進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,模塊3為利用酶和模塊2提供的物質(zhì)將CO2合成糖類,光合作用中的光反應(yīng)過程即為吸收光能、促進(jìn)水的光解并釋放氧氣,同時(shí)將光能轉(zhuǎn)換為ATP中的化學(xué)能的過程,圖中模塊1和模塊2的作用與其相似。參照暗反應(yīng)過程,能夠與CO2結(jié)合的化合物是五碳化合物(C5)。(2)若氣泵突然停轉(zhuǎn),由于沒有CO2供應(yīng),不能繼續(xù)生成乙,而乙可以繼續(xù)生成甲,則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將減少。已知模塊2和模塊3分別相當(dāng)于光合作用中的水的光解和暗反應(yīng),則模塊2需要模塊3提供的ADP、Pi和NADP+,因此當(dāng)氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長時(shí),模塊2會因?yàn)锳DP、Pi和NADP+不足導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率下降。(3)植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)還會進(jìn)行呼吸作用,因此在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下