2019版高考生物總復(fù)習(xí) 第一部分 非選擇題必考五大專題 專題一 細(xì)胞的代謝 第5講 環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響學(xué)案.doc

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第5講　環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響 [考試要求]　1.環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響(/c)。2.活動(dòng)：探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響(c/c)。 1.(2018浙江11月選考)實(shí)驗(yàn)中常用希爾反應(yīng)來(lái)測(cè)定除草劑對(duì)雜草光合作用的抑制效果。希爾反應(yīng)基本過(guò)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(lán)色變成無(wú)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(jìn)行希爾反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A.相同濃度除草劑處理下，單位時(shí)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(qiáng) C.除草劑濃度為K時(shí)，品種乙的葉綠體能產(chǎn)生三碳糖 D.不用除草劑處理時(shí)，品種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲 解析　單位時(shí)間內(nèi)溶液顏色變化越快，說(shuō)明氧氣產(chǎn)生速率越快，即除草劑的抑制效果越弱，A錯(cuò)誤；由圖可知，同等濃度的除草劑對(duì)品種甲的抑制作用較明顯，B正確；除草劑濃度為K時(shí)，品種乙雖仍能產(chǎn)生氧氣，但是由于缺乏二氧化碳，葉綠體無(wú)法產(chǎn)生三碳糖，C錯(cuò)誤；不用除草劑處理時(shí)，品種甲和乙的葉綠體放氧速率相等，D錯(cuò)誤。 答案　B 2.(2018浙江4月選考)各取未轉(zhuǎn)基因的水稻(W)和轉(zhuǎn)Z基因的水稻(T)數(shù)株，分組后分別噴施蒸餾水、寡霉素和NaHSO3，24 h后進(jìn)行干旱脅迫處理(脅迫指對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育不利的環(huán)境因素)，測(cè)得未脅迫和脅迫8 h時(shí)的光合速率如圖所示。已知寡霉素抑制光合作用和細(xì)胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列敘述正確的是(　　) A.寡霉素在細(xì)胞呼吸過(guò)程中抑制線粒體外膜上[H]的傳遞 B.寡霉素在光合作用過(guò)程中的作用部位是葉綠體的基質(zhì) C.轉(zhuǎn)Z基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素對(duì)光合速率的抑制作用 D.噴施NaHSO3促進(jìn)光合作用，且減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降 解析　寡霉素抑制光合作用和細(xì)胞呼吸中ATP合成酶的活性，A錯(cuò)誤；光合作用在葉綠體的類囊體膜上合成ATP，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)Z基因能減弱寡霉素對(duì)光合作用的抑制作用，C錯(cuò)誤。 答案　D 3.(2016浙江10月選考)在玻璃溫室中，研究小組分別用三種單色光對(duì)某種綠葉蔬菜進(jìn)行補(bǔ)充光源(補(bǔ)光)試驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。補(bǔ)光的光強(qiáng)度為150(μmolm－2s－1)，補(bǔ)光時(shí)間為上午7：00～10：00，溫度適宜。下列敘述正確的是(　　) A.給植株補(bǔ)充580 nm光源，對(duì)該植株的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用 B.若680 nm補(bǔ)光后植株的光合色素增加，則光飽和點(diǎn)將下降 C.若450 nm補(bǔ)光組在9：00時(shí)突然停止補(bǔ)光，則植株釋放的O2量增大 D.當(dāng)對(duì)照組和450 nm補(bǔ)光組CO2吸收速率都達(dá)到6(μmolm－2s－1)時(shí)，450 nm補(bǔ)光組從溫室中吸收的CO2總量比對(duì)照組少 解析　與對(duì)照組相比，補(bǔ)充580 nm光源，CO2的吸收速率較低，所以補(bǔ)充580 nm光源不能促進(jìn)植物生長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；光合色素增加則光飽和點(diǎn)會(huì)升高，B錯(cuò)誤；由于補(bǔ)充450 nm光源可促進(jìn)植物的光合作用，所以突然停止了補(bǔ)光后，釋放O2的量應(yīng)降低，C錯(cuò)誤；對(duì)照組CO2吸收速率達(dá)到6(μmolm－2s－1)用的時(shí)間長(zhǎng)，且結(jié)合圖形分析其包圍的面積，可推斷對(duì)照組從溫室中吸收的CO2總量多，D正確。 答案　D 4.(2018浙江11月選考節(jié)選)在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”的活動(dòng)中，選用某植物幼苗，用含有100 mmol/L NaCl的完全營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)，測(cè)定其光合作用速率和氣孔異度，結(jié)果如圖所示。本實(shí)驗(yàn)可推出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 實(shí)驗(yàn)中設(shè)置了前后自身對(duì)照，還可設(shè)置________作為空白對(duì)照。測(cè)量光合作用速率的指標(biāo)除本實(shí)驗(yàn)采用的之外，還可采用_____________________________________________________________________ __________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。 解析　由圖可知，隨NaCl處理時(shí)間延長(zhǎng)，氣孔導(dǎo)度下降，光合速率也下降，且抑制效果與NaCl處理時(shí)間呈正相關(guān)。作為空白對(duì)照，所用完全培養(yǎng)液不加NaCl即可。光合作用速率的指標(biāo)可以采用單位時(shí)間單位葉面積的CO2吸收量或O2釋放量表示，也可采用單位時(shí)間單位葉面積的干物質(zhì)積累量表示。 答案　NaCl處理導(dǎo)致光合作用速率及氣孔導(dǎo)度下降，且隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)，抑制作用越明顯　不加NaCl的完全營(yíng)養(yǎng)液　單位時(shí)間單位葉面積的O2釋放量、單位時(shí)間單位葉面積的干物質(zhì)積累量 1.正誤判斷 (1)在光飽和點(diǎn)的光強(qiáng)度下，限制光合速率的環(huán)境因素可能為CO2濃度、溫度、色素含量等。() (2)炎夏，高溫可通過(guò)影響光合酶的活性及葉片的氣孔導(dǎo)度來(lái)影響光合速率。(√) (3)土壤缺水或高鹽可導(dǎo)致葉片氣孔導(dǎo)度降低，CO2吸收受阻而影響碳反應(yīng)。(√) (4)只要白天的光合速率大于呼吸速率，則可實(shí)現(xiàn)植物的正常生長(zhǎng)。() (5)當(dāng)植株的表觀光合速率為0時(shí)，其葉肉細(xì)胞的真正光合速率等于呼吸速率。() (6)適當(dāng)增加溫室中二氧化碳濃度，會(huì)導(dǎo)致溫室植物的光飽和點(diǎn)變小。() (7)探究光強(qiáng)度對(duì)光合作用影響的實(shí)驗(yàn)中，需滿足實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的CO2濃度、溫度等條件相同且適宜。(√) 2.析圖填表 (1)真正光合速率、表觀光合速率與呼吸速率的關(guān)系 ①數(shù)學(xué)模型 ②物理模型 (2)兩模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系及涵義 數(shù)學(xué)模型 物理模型 光合速率、呼吸速率關(guān)系 A點(diǎn) ①　　　　 ②　　　　 AB段 ③　　　　 ④　　　　 B點(diǎn) ⑤　　　　 ⑥　　　　 B點(diǎn)以后 ⑦　　　　 ⑧　　　　 提示　①圖1?、谥贿M(jìn)行細(xì)胞呼吸?、蹐D2?、芄夂纤俾剩己粑俾省、輬D3?、薰夂纤俾剩胶粑俾省、邎D4?、喙夂纤俾剩竞粑俾? 考點(diǎn)1　結(jié)合環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響考查科學(xué)思維能力 1.如圖表示在一定范圍內(nèi)，不同環(huán)境因素與水稻葉片光合速率的關(guān)系，對(duì)其描述不正確的是(　　) A.如果橫坐標(biāo)是CO2含量，則a為紅光，b為白光 B.如果橫坐標(biāo)是CO2含量，則a為強(qiáng)光，b為弱光 C.如果橫坐標(biāo)是光強(qiáng)度，a的CO2含量較高，b的CO2含量較低 D.如果橫坐標(biāo)是光強(qiáng)度，a溫度較適宜，b溫度可能較低 解析　如果橫坐標(biāo)是CO2含量，則相同的CO2含量時(shí)，植物對(duì)白光的吸收值大于紅光，因此光合速率較大，即a為白光，b為紅光。 答案　A 2.“合果芋”美麗多姿，形態(tài)多變，不僅適合盆栽，也適宜盆景制作，是具有代表性的室內(nèi)觀葉植物之一。某研究小組進(jìn)行了“探究環(huán)境因素對(duì)合果芋光合作用影響”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是(　　) A.CO2濃度1可能為大氣中的CO2濃度，而CO2濃度2可能為1% B.若E點(diǎn)為正常合果芋植物的光飽和點(diǎn)，則缺鎂的合果芋植物的B點(diǎn)會(huì)右移 C.圖中C、D兩點(diǎn)相比，D點(diǎn)植物葉肉細(xì)胞中RuBP的含量要高一些 D.A點(diǎn)植物葉肉細(xì)胞中參與三碳酸還原的NADPH和ATP比C點(diǎn)要多 解析　大氣CO2濃度約為0.035%，當(dāng)這一濃度增至1%時(shí)，光合速率隨CO2濃度的增高而增高；缺鎂的合果芋葉片葉綠素含量低，光合速率達(dá)到最大對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度減弱；D點(diǎn)較C點(diǎn)CO2濃度低，CO2與RuBP結(jié)合慢，RuBP的含量高；A點(diǎn)較C點(diǎn)光強(qiáng)度弱，光反應(yīng)慢，NADPH和ATP少。 答案　C 環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響 1.單因子對(duì)光合作用的影響 項(xiàng)目 原理 模型 光強(qiáng)度 通過(guò)影響光反應(yīng)中ATP和NADPH的生成，制約碳反應(yīng)(光強(qiáng)度達(dá)到光飽和點(diǎn)后，限制因素不再是光強(qiáng)度) CO2 濃度 通過(guò)影響碳反應(yīng)中三碳酸的生成，制約光反應(yīng)(CO2濃度過(guò)低時(shí)，無(wú)法進(jìn)行光合作用) 溫度 通過(guò)影響酶的活性影響光合作用(主要影響碳反應(yīng)) 2.多因子對(duì)光合作用的影響 (1)多因子對(duì)光合作用的影響是綜合性的。 (2)圖中P點(diǎn)時(shí)限制光合作用的因素為橫坐標(biāo)所表示的因子，而Q點(diǎn)時(shí)橫坐標(biāo)所表示的因子不再限制光合作用，要想提高光合速率，可適當(dāng)提高圖中的其他因子。 提醒：水、鹽等亦影響光合作用，如土壤缺水或高鹽會(huì)導(dǎo)致葉片氣孔導(dǎo)度降低、缺鎂會(huì)導(dǎo)致葉綠素缺乏而影響光合作用。 考點(diǎn)2　真正光合速率、表觀光合速率與呼吸速率的關(guān)系 3.植物的光合作用受CO2濃度、溫度與光照強(qiáng)度的影響。下圖為在一定濃度的CO2和適宜溫度條件下，測(cè)定某植物葉片在不同光照條件下的光合速率。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) A.在A點(diǎn)所示條件下，該植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位只有線粒體 B.該植物葉片的呼吸速率是5 mg/(100 cm2葉小時(shí)) C.在一晝夜中，將該植物葉片置于C點(diǎn)光照下11小時(shí)，其余時(shí)間置于黑暗中，則每100 cm2葉片一晝夜中CO2的凈吸收量為45 mg D.已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃。若將溫度提高到30 ℃的條件下(原光照強(qiáng)度和CO2濃度不變)，則圖中B點(diǎn)將右移，C點(diǎn)左下移 解析　從圖中可以看出，在A點(diǎn)只進(jìn)行呼吸作用，不能進(jìn)行光合作用，所以在A點(diǎn)所示條件下，該植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位是細(xì)胞溶膠、線粒體。將該植物葉片置于C點(diǎn)光照下11小時(shí)，每100 cm2葉片CO2的凈吸收量為1011＝110 mg；其余時(shí)間置于黑暗中，CO2的釋放量為513＝65(mg)，故一晝夜中每100 cm2葉片CO2的凈吸收量為110－65＝45(mg)。若將溫度升高到30 ℃，則呼吸作用的強(qiáng)度會(huì)增大，光合作用強(qiáng)度會(huì)減小，故B點(diǎn)會(huì)右移，C點(diǎn)會(huì)左下移。 答案　A 4.將同一菠菜葉片用打孔器打成葉圓片若干，分組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。已知葉片實(shí)驗(yàn)前，在不同溫度下分別暗處理1 h，測(cè)其質(zhì)量變化，立即再光照1 h(光照強(qiáng)度相同)，再測(cè)其質(zhì)量變化，得到如下結(jié)果： 組別 甲 乙 丙 丁 溫度/℃ 27 28 29 30 暗處理后質(zhì)量變化/mg －1 －2 －3 －1 光照后與暗處理前質(zhì)量變化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 光合作用酶的最適溫度約為　　　　，溫度為30 ℃時(shí)葉片真正光合速率為　　　　。 解析　27 ℃時(shí)，暗處理1 h后質(zhì)量減少1 mg，即呼吸速率為1 mg/h；接著光照 1 h，質(zhì)量比暗處理前(即初始質(zhì)量)增加3 mg，則光照1 h期間質(zhì)量增加了3＋ 1＝4 mg，即表觀光合速率為4 mg/h；所以27 ℃時(shí)真正光合速率為1＋4＝5 mg/h。同理，可求出28 ℃、29 ℃、30 ℃時(shí)的真正光合速率分別為7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h。 答案　29 ℃　3 mg/h 真正光合速率、表觀光合速率、呼吸速率 (1)涵義及表示方法 ①呼吸速率：植物在黑暗條件下，只進(jìn)行呼吸作用，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)即呼吸速率。常用單位時(shí)間內(nèi)植物O2的吸收量、CO2的釋放量或有機(jī)物的消耗量表示。 ②表觀光合速率：植物在光照條件下，同時(shí)進(jìn)行光合作用與細(xì)胞呼吸，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)即凈光合速率。常用單位時(shí)間內(nèi)植物O2的釋放量、CO2的吸收量或有機(jī)物的積累量表示。 ③真正光合速率：即光照條件下植物的實(shí)際光合速率，常用單位時(shí)間內(nèi)植物O2的產(chǎn)生量、CO2的固定量或有機(jī)物的生成量表示。 (2)關(guān)系：真正光合速率＝表觀光合速率＋呼吸速率。 (3)條件改變時(shí)，曲線上關(guān)鍵點(diǎn)的移動(dòng) 規(guī)律 條件變化的效應(yīng) B點(diǎn) C點(diǎn) D點(diǎn) (更)利于光合作用 左移 右移 右上移 (更)利于細(xì)胞呼吸 右移 左移 左下移 (更)不利于光合作用 右移 左移 左下移 (更)不利于細(xì)胞呼吸 左移 右移 右上移 注：A點(diǎn)的移動(dòng)只取決于條件改變對(duì)細(xì)胞呼吸的影響。利于細(xì)胞呼吸，A點(diǎn)下移；不利于細(xì)胞呼吸A點(diǎn)上移。 考點(diǎn)3　開(kāi)放與密閉環(huán)境中光合速率的日變化 5.(2018浙江五校聯(lián)考)下圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率(Pn，以CO2吸收速率表示)與胞間CO2濃度(Ci)的日變化曲線，以下分析正確的是(　　) A.與11：00時(shí)相比，13：00時(shí)葉綠體中合成3—磷酸甘油酸的速率相對(duì)較高 B.14：00后葉片的Pn下降，導(dǎo)致植株積累有機(jī)物的量開(kāi)始減少 C.葉片的Pn先后兩次下降，主要限制因素分別是CO2濃度和光照強(qiáng)度 D.17：00后葉片的Ci快速上升，導(dǎo)致葉片碳反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于光反應(yīng)速率 解析　與11：00時(shí)相比，13：00時(shí)胞間CO2濃度低，CO2與RuBP結(jié)合生成3—磷酸甘油酸的速率低。14：00后葉片的Pn下降，但凈光合速率仍大于0，有機(jī)物仍在積累。第一次Pn下降主要是由于氣孔導(dǎo)度降低，CO2供應(yīng)不足；第二次Pn下降是由于光照減弱引起的。碳反應(yīng)受光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP的制約，反應(yīng)速率不可能遠(yuǎn)高于光反應(yīng)速率。 答案　C 6.某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn)，連續(xù)48小時(shí)測(cè)定溫室內(nèi)CO2濃度及植物CO2吸收速率，得到如圖所示曲線(整個(gè)過(guò)程呼吸速率恒定)，據(jù)圖分析正確的是(　　) A.圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有3個(gè) B.綠色植物吸收CO2速率達(dá)到最大的時(shí)刻是第45小時(shí) C.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光強(qiáng)度弱 D.經(jīng)過(guò)48小時(shí)的實(shí)驗(yàn)，該植物沒(méi)有生長(zhǎng) 解析　圖中細(xì)線是在恒溫密閉環(huán)境中測(cè)得的二氧化碳吸收速率，當(dāng)吸收速率為零時(shí)，表示植物不從外界吸收二氧化碳，此時(shí)光合作用所需的所有二氧化碳全由呼吸作用提供，即此時(shí)呼吸速率與光合速率相等。根據(jù)圖解可知，呼吸速率與光合速率相等的點(diǎn)有4個(gè)，分別在第6、18、30、42小時(shí)，A錯(cuò)誤；據(jù)曲線分析，CO2吸收速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間是第36小時(shí)，B錯(cuò)誤；由曲線圖看出，前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均CO2吸收速率低，因此，前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光強(qiáng)度弱，C正確；經(jīng)過(guò)48小時(shí)的實(shí)驗(yàn)，溫室內(nèi)CO2濃度降低，有機(jī)物能夠積累，植物表現(xiàn)出正常生長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。 答案　C 光合速率的日變化 (1)開(kāi)放環(huán)境中光合速率的日變化 (2)密閉環(huán)境中光合速率的日變化 考點(diǎn)4　結(jié)合探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響考查科學(xué)探究能力 7.如圖是探究光強(qiáng)度對(duì)茉莉花光合作用影響的實(shí)驗(yàn)裝置，下列敘述正確的是(　　) A.該實(shí)驗(yàn)只能通過(guò)改變燈泡功率來(lái)控制自變量 B.該實(shí)驗(yàn)最好使用白熾燈作為光源 C.該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中紅色液滴一定右移 D.將裝置放在黑暗條件下可測(cè)呼吸速率 解析　改變燈與廣口瓶的距離也可控制自變量光強(qiáng)度；白熾燈是熱光源，使用白熾燈會(huì)造成溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；若光強(qiáng)度較弱，光合速率小于呼吸速率時(shí)，紅色液滴左移；將裝置放在黑暗條件下植物只進(jìn)行呼吸作用，紅色液滴的移動(dòng)情況反映的是呼吸速率。 答案　D 利用上題實(shí)驗(yàn)裝置及相關(guān)的材料用具，可以探究多種因素對(duì)光合作用的影響。 (1)探究光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響：改變燈泡功率或燈泡與廣口瓶的距離。 (2)探究溫度對(duì)光合作用的影響：將廣口瓶分別置于裝有不同溫度水的大燒杯中。 (3)探究CO2濃度對(duì)光合作用的影響：往小燒杯內(nèi)分別加入不同濃度的NaHCO3溶液。 (4)探究光質(zhì)對(duì)光合作用的影響：用不同顏色的玻璃紙或?yàn)V光片將燈泡與廣口瓶隔開(kāi)。 1.下圖為某植物在不同條件下的光合速率曲線圖，下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A.溫度降低到0 ℃時(shí)，光合速率可能完全停止 B.氣候寒冷時(shí)，光照再?gòu)?qiáng)植物也不能以最快的速率生長(zhǎng) C.在光強(qiáng)度達(dá)到全日照之前，光反應(yīng)的速率不可能達(dá)到最大 D.高濃度二氧化碳下，限制光合作用的因素可以是光強(qiáng)度和溫度 解析　據(jù)圖，低溫、低CO2濃度時(shí)，光強(qiáng)度達(dá)到全日照之前，光反應(yīng)的速率已達(dá)到最大。 答案　C 2.荔枝葉片發(fā)育過(guò)程中，表觀光合速率及相關(guān)指標(biāo)的變化見(jiàn)下表。以下分析有誤的是(　　) 葉 片 發(fā)育情況 葉面積 (最大面 積的%) 總?cè)~綠素 含量[mg (gfw)－1] 氣孔相對(duì) 開(kāi)放度/% 表觀光合速率 [μmolCO2 (m2s)－1] A 新葉展開(kāi)前 19 － － －2.8 B 新葉展開(kāi)中 87 1.1 55 1.6 C 新葉展開(kāi)完成 100 2.9 81 2.7 D 新葉已成熟 100 11.1 100 5.8 (注：“－”表示未測(cè)數(shù)據(jù)) A.與A組葉片相比，D組葉片合成生長(zhǎng)素的能力較弱 B.葉片發(fā)育過(guò)程中，葉片面積逐漸增大，主要是細(xì)胞分裂的結(jié)果 C.將D置于如表所示光溫恒定的密閉容器中一段時(shí)間后，葉肉細(xì)胞中的ATP含量恒定 D.C、D組的葉面積一樣而總?cè)~綠素含量不同，可能跟葉綠體中類囊體數(shù)量不同有關(guān) 解析　相比成熟葉片，幼嫩的葉是合成生長(zhǎng)素的主要部分之一；細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多，葉片面積增大；D葉片中，光合速率大于呼吸速率，且由于是密閉的容器，導(dǎo)致容器內(nèi)二氧化碳越來(lái)越少，在一定時(shí)間內(nèi)碳反應(yīng)減弱，而光反應(yīng)不變，導(dǎo)致ATP增多；葉綠素分布在葉綠體中基粒的類囊體膜上，C、D組的葉面積一樣而總?cè)~綠素含量不同，可能與葉綠體中類囊體數(shù)量不同有關(guān)。 答案　C 3.(2018十校聯(lián)盟3月適應(yīng)性考試)下圖表示某豆科植物葉肉細(xì)胞中三碳酸的相對(duì)含量在夏季某天24 h內(nèi)(有一段時(shí)間烏云遮蔽)的變化趨勢(shì)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用的區(qū)間是B～G段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間 B.與F點(diǎn)相比，G點(diǎn)葉綠體中RuBP的含量較低 C.烏云消失的時(shí)間可能是曲線上D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻 D.該植物在24小時(shí)內(nèi)有機(jī)物含量一定增加 解析　進(jìn)行光合作用的區(qū)間是B～I(xiàn)段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間；G點(diǎn)CO2供應(yīng)不充足，RuBP與CO2結(jié)合生成三碳酸的速度慢，RuBP的含量高；烏云消失，光照增強(qiáng)，NADPH、ATP含量增高，三碳酸的還原加快，三碳酸的含量降低，烏云消失的時(shí)間可能是D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；三碳酸含量的變化只體現(xiàn)光合速率的變化，不能體現(xiàn)呼吸速率的變化，故無(wú)法確定24 h內(nèi)有機(jī)物含量的變化。 答案　C 4.(2018寧波3月模擬)近年來(lái)大氣中的CO2濃度和O3濃度不斷上升。為了研究CO2濃度和O3濃度上升對(duì)農(nóng)作物有何影響，研究人員用高濃度CO2和高濃度O3處理水稻“汕優(yōu)63”，測(cè)定其生長(zhǎng)發(fā)育不同時(shí)期的各項(xiàng)生理指標(biāo)，結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) [注：CK(對(duì)照，大氣常態(tài)濃度)；CO2(CO2常態(tài)濃度＋200μmolmol－1)；O3(O3常態(tài)濃度160%)；CO2＋O3(CO2常態(tài)濃度＋200μmolmol－1和O3常態(tài)濃度160%)。表觀光合速率是指在光照條件下，一定量的植物在單位時(shí)間內(nèi)吸收外界的CO2量。] A.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，升高CO2濃度，水稻的表觀光合速率增大 B.高濃度CO2可部分抵消高濃度O3對(duì)水稻光合作用的脅迫 C.水稻表觀光合速率的增大可能與胞間CO2濃度升高有關(guān) D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，O3濃度降低會(huì)危及水稻的生長(zhǎng) 解析　與CK處理組對(duì)照，O3處理組的表觀光合速率低，由此推知O3濃度升高不利于水稻生長(zhǎng)。 答案　D 5.(2018浙江9＋1聯(lián)盟期中)在“探究NaCl濃度對(duì)某種幼苗光合作用的影響”活動(dòng)中，得到如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果： NaCl溶液濃度/(mmolL－1) 0 25 50 100 150 200 250 表觀光合速率/(μmolCO2m－2s－1) 6.0 6.3 7.0 6.1 5.6 2.1 1.9 下列敘述正確的是(　　) A.NaCl溶液濃度不同，幼苗的表觀光合速率也一定不同 B.隨著NaCl溶液濃度的增加，幼苗有機(jī)物積累的速率先上升后下降 C.NaCl溶液濃度為250mmolL－1條件下，細(xì)胞溶膠中的O2濃度小于細(xì)胞外 D.NaCl溶液濃度為0 mmolL－1條件下，停止光照后短時(shí)間內(nèi)葉綠體中RuBP含量上升 解析　據(jù)圖，隨著NaCl溶液濃度的增加，表觀光合速率先增后減，故A錯(cuò)誤，B正確；NaCl溶液濃度為250 mmolL－1條件下，表觀光合速率仍大于0，細(xì)胞釋放O2，細(xì)胞溶膠中的O2濃度大于細(xì)胞外；停止光照，缺乏NADPH、ATP，RuBP含量下降。 答案　B (時(shí)間：30分鐘) 一、選擇題 1.如圖曲線Ⅰ表示黃豆在最適溫度、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中光合速率與光強(qiáng)度的關(guān)系。在Y點(diǎn)時(shí)改變某條件，結(jié)果發(fā)生了如圖曲線Ⅱ的變化。下列分析合理的是(　　) A.與Y點(diǎn)相比較，X點(diǎn)時(shí)葉綠體中三碳酸分子含量低 B.在Y點(diǎn)時(shí)，適當(dāng)升高溫度可導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C.制約X點(diǎn)時(shí)光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D.制約Z點(diǎn)時(shí)光合作用的因素可能是二氧化碳濃度 解析　X點(diǎn)較Y點(diǎn)光照弱，產(chǎn)生的NADPH和ATP少，被還原的三碳酸分子少，三碳酸含量高；在最適溫度基礎(chǔ)上降低或升高溫度都會(huì)導(dǎo)致光合速率降低；制約X點(diǎn)光合作用的因素為光強(qiáng)度；制約Z點(diǎn)時(shí)光合作用的因素可能是二氧化碳的濃度太低，抑制了碳反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)而影響了光合速率。 答案　D 2.某生物興趣小組將一枝伊樂(lè)藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中，以白熾燈作為光源，移動(dòng)白熾燈調(diào)節(jié)其與大試管的距離，分別在10 ℃、20 ℃和30 ℃下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄單位時(shí)間內(nèi)不同距離下枝條產(chǎn)生的氣泡數(shù)目，結(jié)果如下圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A.該實(shí)驗(yàn)研究的是光強(qiáng)度和溫度對(duì)光合作用速率的影響 B.A點(diǎn)和B點(diǎn)的限制因素分別為溫度和光強(qiáng)度 C.B點(diǎn)條件下伊樂(lè)藻能進(jìn)行光合作用 D.若在缺鎂的培養(yǎng)液中進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，則B點(diǎn)向右移動(dòng) 解析　缺鎂條件下培養(yǎng)的植物葉綠素含量低，光合速率減小，故需在原來(lái)光照的基礎(chǔ)上增強(qiáng)光照(縮短燈與試管的間距)，光合速率才能等于呼吸速率。 答案　D 3.科研人員對(duì)獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進(jìn)行了系列研究。圖1為光合放氧測(cè)定裝置示意圖，圖2為不同光照條件下果肉隨時(shí)間變化的光合放氧曲線。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.若提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度，果肉放氧速率將不斷增大 B.若在10 min 后停止光照，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中三碳酸含量減少 C.圖2中15 min之后果肉細(xì)胞的光合作用停止 D.若在20 min后停止光照，則曲線的斜率將變?yōu)樨?fù)值 解析　因受其他因素限制，提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度，果肉放氧速率最終會(huì)趨向穩(wěn)定；停止光照，缺乏NADPH和ATP，三碳酸還原生成三碳糖停止，三碳酸含量升高；15 min之后O2濃度不變，果肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率；停止光照，光合作用停止，反應(yīng)液中O2濃度下降，曲線的斜率將變?yōu)樨?fù)值。 答案　D 4.如圖是研究某高等植物光合作用相關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，其中Rubisco酶是催化CO2與RuBP結(jié)合生成三碳酸的酶。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A.據(jù)圖可知，CO2濃度對(duì)該植物還原糖含量的影響不如光強(qiáng)度影響顯著 B.氣孔開(kāi)度直接影響葉片的水分散失，說(shuō)明該植物在低濃度CO2條件下對(duì)干旱環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng) C.Rubisco酶催化CO2與RuBP結(jié)合生成三碳酸需要光反應(yīng)提供ATP和NADPH的能量 D.該植物在葉綠體內(nèi)合成的三碳糖可在葉綠體外進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成蔗糖，并轉(zhuǎn)移至其他器官 解析　該實(shí)驗(yàn)未研究光強(qiáng)度對(duì)該植物還原糖含量的影響；較高CO2濃度下植物的氣孔開(kāi)放度降低，能減少水分蒸騰，有利于度過(guò)干旱環(huán)境；CO2與RuBP結(jié)合不需要ATP和NADPH的能量。 答案　D 5.為研究草甘膦(一種除草劑)對(duì)入侵植物加拿大一枝黃花的防治效果以及對(duì)本土植物白茅的影響，某研究團(tuán)隊(duì)對(duì)加拿大一枝黃花和白茅在單種與混種兩種情況下，施以不同濃度的草甘膦，并測(cè)定各組的凈光合速率(凈光合速率＝真正光合速率－呼吸速率)，結(jié)果如下(其中P組凈光合速率為0)。 據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.0.6 mL/L的草甘膦對(duì)單種與混種白茅凈光合速率的下降量相同 B.P組白茅產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、線粒體和細(xì)胞溶膠 C.實(shí)驗(yàn)中，受草甘膦影響較小的是混種的加拿大一枝黃花 D.據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，草甘膦可能會(huì)降低這兩種植物的光飽和點(diǎn) 解析　0.6 mL/L的草甘膦處理后，單種白茅的凈光合速率由12 μmolm－2s－1降為2 μmolm－2s－1，混種白茅的凈光合速率由7 μmolm－2s－1降為1 μmolm－2s－1。 答案　A 6.利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行與光合作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是(　　) A.試管中收集的氣體量代表了光合作用產(chǎn)生的氧氣量 B.在光下，如果有氣泡產(chǎn)生，可說(shuō)明光合作用產(chǎn)生氧氣 C.為了探究二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響，可以用不同濃度的碳酸氫鈉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) D.為了探究光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，用一套裝置慢慢向光源靠近，觀察氣泡產(chǎn)生速率的變化 解析　試管中收集的氣體量代表光合作用氧氣產(chǎn)生量和呼吸作用消耗量的差值；若光照在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，可放出CO2；探究光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，應(yīng)選用多套裝置設(shè)置不同的距離。 答案　C 7.下圖是某植物在晴天和陰天兩種不同的環(huán)境條件下，凈光合速率隨時(shí)間變化的曲線，下列敘述正確的是(　　) A.由A～B段可以看出，此時(shí)限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度和CO2濃度 B.在F～H對(duì)應(yīng)時(shí)段，植物體內(nèi)有機(jī)物總量的變化情況是先減少后增加 C.H～I(xiàn)段的變化可能與植物體內(nèi)脫落酸的含量增加有關(guān) D.J點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)光合速率等于呼吸速率 解析　A～B段是在陰天環(huán)境下，限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；F～H對(duì)應(yīng)時(shí)段，凈光合速率先減少后增加，但一直大于0，所以有機(jī)物總量一直增加，B錯(cuò)誤；脫落酸會(huì)促進(jìn)葉的衰老與脫落，光合速率會(huì)降低，C正確；J點(diǎn)時(shí)，整個(gè)植物的光合速率等于呼吸速率，則葉肉細(xì)胞內(nèi)光合速率大于呼吸速率，D錯(cuò)誤。 答案　C 8.將生長(zhǎng)發(fā)育狀況相同的某經(jīng)濟(jì)作物分為兩組，Ⅰ組用遮光網(wǎng)處理以降低光照強(qiáng)度，Ⅱ組不做處理，分別測(cè)定凈光合速率的日變化情況，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A.AC段植物葉肉細(xì)胞產(chǎn)生氫的場(chǎng)所有細(xì)胞溶膠、線粒體和葉綠體 B.F點(diǎn)較E點(diǎn)葉綠體內(nèi)的ATP含量較低 C.Ⅰ組植物在實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)A點(diǎn)時(shí)體內(nèi)的有機(jī)物積累量最少 D.D點(diǎn)時(shí)兩組植物的真正光合速率相同 解析　AC段植物葉肉細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行呼吸作用和光合作用，NADH產(chǎn)自細(xì)胞溶膠和線粒體，NADPH產(chǎn)自葉綠體；F點(diǎn)較E點(diǎn)氣孔導(dǎo)度降低，CO2濃度降低，碳反應(yīng)減弱，ATP積累增多；AC段光合速率低于呼吸速率，有機(jī)物不斷減少，Ⅰ組植物在實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)C點(diǎn)時(shí)體內(nèi)的有機(jī)物積累量最少；D點(diǎn)時(shí)兩組植物凈光合速率相等，因呼吸速率不一定相等，所以真正光合速率不一定相等。 答案　A 二、非選擇題 9.為了研究光強(qiáng)、光質(zhì)對(duì)人參光合作用的影響，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖。 備注：320W、640W、800W指人工燈管的功率。 請(qǐng)回答： (1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是　　　　。由圖中曲線比較可知，照射　　　　色和 　　　　強(qiáng)度的光最有利于人參的生長(zhǎng)。 (2)水在光下裂解的產(chǎn)物有　　　　，測(cè)定人參光合速率時(shí)，最好選擇　　　　作為檢測(cè)指標(biāo)。 (3)提取人參葉片中的色素時(shí)，為了充分研磨得到更多色素，通常在研磨時(shí)可加入適量的　　　　。通過(guò)層析可以將濾液中的四種色素進(jìn)行分離，得到的色素帶中，從上到下的第一條色素帶是由　　　　元素組成的。 答案　(1)光強(qiáng)和光質(zhì)　紅　800 W　(2)H＋、O2和電子　氧氣釋放速率　(3)二氧化硅　碳、氫(C、H) 10.某研究小組利用金魚藻設(shè)置多組分組實(shí)驗(yàn)探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響，有關(guān)研究結(jié)果如圖所示(注：表觀光合速率是指在光照條件下，一定量的植物在單位時(shí)間內(nèi)釋放到外界的O2量)。 請(qǐng)回答： (1)該研究探討了　　　　　　　　　　　　對(duì)金魚藻　　　　　　　　的影響。實(shí)驗(yàn)分組時(shí)，每組金魚藻的量要相等，其目的是　　　　　　　　。 (2)該研究中表觀光合速率達(dá)到最大時(shí)的光強(qiáng)度為　　　　lx，若光強(qiáng)度繼續(xù)增大，光合速率也不再增加，限制光合速率不再增加的內(nèi)部因素可能有　　　　　　　　　　　　。 (3)若把NaHCO3濃度從30 mgL－1替換成25 mgL－1，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP和NADPH含量將　　　　。 (4)該研究中表觀光合速率隨pH變化而變化的主要原因___________________。 答案　(1)光強(qiáng)度、pH、NaHCO3濃度　表觀光合速率　控制無(wú)關(guān)變量　(2)12.5103　色素?cái)?shù)量或酶的數(shù)量和活性　(3)下降　(4)酶活性受pH的影響 11.某生物小組研究光質(zhì)(紅光與藍(lán)光)對(duì)花生幼苗光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。(注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開(kāi)放程度越高)請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)花生幼苗葉肉細(xì)胞中對(duì)紅光與藍(lán)光都能吸收的色素是　　　　。該色素存在于葉綠體的　　　　。 (2)圖示說(shuō)明，在藍(lán)光照射下，氣孔導(dǎo)度最高而胞間二氧化碳濃度偏低，說(shuō)明___________________________________________________________________。 (3)與出苗后15天相比，出苗后30天時(shí)氣孔導(dǎo)度明顯增大而CO2吸收量變化不明顯，推測(cè)其原因是____________________________________________________ ____________________________________________________________________； 在紅光條件下，3個(gè)CO2分子參與碳反應(yīng)，需要進(jìn)行　　　　次卡爾文循環(huán)，并再生為　　　　個(gè)核酮糖二磷酸。 (4)本實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)是　　　　。 答案　(1)葉綠素　類囊體膜　(2)光合作用強(qiáng)(碳反應(yīng)強(qiáng))，消耗的CO2多　(3)受到光反應(yīng)的限制　3　3 (4)CO2吸收量 12.為了驗(yàn)證光質(zhì)對(duì)葉片光合作用的影響，請(qǐng)用所提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，在給出的實(shí)驗(yàn)步驟的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。 實(shí)驗(yàn)材料與用具：小燒杯三只、三棱鏡、打孔器、注射器、40 W燈泡、燒杯、富含CO2的NaHCO3稀溶液、綠葉。(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中光照和溫度等條件適宜，空氣中O2和CO2在水中的溶解量忽略不計(jì)) (一)實(shí)驗(yàn)步驟： (1)取生長(zhǎng)旺盛的綠葉，用直徑為1 cm的打孔器打出小圓形葉片30片(注意避開(kāi)大的葉脈)。 (2)將圓形葉片置于注射器內(nèi)，并讓注射器吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動(dòng)活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出。這一步驟可重復(fù)幾次。 (3)將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。(這樣的葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿水，所以全都沉到水底) (二)預(yù)測(cè)結(jié)果并分析： (三)結(jié)果及討論：若增強(qiáng)單色光光強(qiáng)度，能否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響？　　　　。 試在下面同一坐標(biāo)圖中畫出不同類型的單色光(光質(zhì))下，光強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。 解析　在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，要遵循單一變量原則，即光質(zhì)不同，其他如：葉圓片的數(shù)量、NaHCO3稀溶液的量、燈泡的功率和距離等均屬于無(wú)關(guān)變量，應(yīng)保持相同且適宜。畫曲線圖時(shí)，橫坐標(biāo)為光強(qiáng)度，縱坐標(biāo)為光合作用強(qiáng)度，首先它們均會(huì)隨著光強(qiáng)度的增強(qiáng)光合速率提高，只是紅光斜率最大，綠光斜率最小，并且都會(huì)達(dá)到飽和點(diǎn)，三條曲線的最大光合速率相等。 答案　(一)(4)取三只小燒杯，分別倒入20 mL富含CO2的NaHCO3稀溶液。并分別向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片。 (5)用40 W燈泡照射，三棱鏡色散形成紅光、黃光、綠光分別作用于三只小燒杯。 (6)觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量(葉片全部浮起經(jīng)歷的時(shí)間) (二)預(yù)測(cè)結(jié)果：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)紅光作用的小燒杯內(nèi)的小圓形葉片浮起的數(shù)量最多，綠光作用的小燒杯內(nèi)的小圓形葉片浮起的數(shù)量最少。 結(jié)果分析：因?yàn)榫G葉中的色素吸收紅光和藍(lán)紫光的能力最強(qiáng)，吸收綠光的能力最弱，因此在紅光照射時(shí)產(chǎn)生O2的速度最快，葉肉細(xì)胞間隙的O2增加最快，葉片上浮的速度也就最快，相反綠光照射的燒杯葉片上浮最慢。 (三)結(jié)果討論：能　曲線如圖