2017版三维设计(练酷版)高三生物一轮复习练习:课时跟踪检测(十二) 影响光合作用的因素及相关曲线分析.doc


课时跟踪检测(十二)
一、选择题

影响光合作用的因素及相关曲线分析
)

1.(2016· 南宁一模)下列关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是( A.磷酸是光反应中合成 ATP 所需的反应物 B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与 C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供 D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量

解析:选 C 光合作用的光反应中有 ATP 的合成,需要原料 ADP 和磷酸。光合作用 中叶绿素吸收光能的过程与酶的催化作用无关。乳酸是无氧呼吸的产物,在人体内不能继 续分解供能,人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解提供的。病毒无独立的代谢系 统,病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。 2.(2016· 海口模拟)下列各项措施中,能提高农作物的光合速率的是( ①延长作物的光合作用时间 ②增加作物的光合作用面积 )

③对不同的作物给予适宜

的光照强度 ④确保通风以保证二氧化碳的供给量 A.①② C.①④ B.②③ D.③④

解析:选 D 农作物的光合速率是指单位时间单位面积光合作用产生有机物的量,延 长光合作用时间和增加光合作用面积虽然能提高光合作用的产量,但却不能提高光合速率。 3.(2016· 潍坊模拟)研究人员分别设置自然光照正常供水、遮光 (50%自然光照)正常供 水、自然光照干旱和遮光干旱四种实验条件栽培大姜,测定其叶片的净光合速率(Pn),结果 如下图所示,下列叙述正确的是( )

A.正常供水时大姜叶片干重在 9 d 内基本不变 B.干旱对大姜生长的影响比遮光大 C.遮光时适当减少供水有利于大姜生长 D.干旱时适当增强光照有利于大姜生长 解析: 选 B 由图知,正常供水条件下,大姜叶片 9 d 内的净光合速率较大且基本保 持不变,所以干重是在增加的。干旱对大姜生长影响较大,遮光对大姜生长影响较小。遮 光应增加供水才有利于大姜生长。干旱时增强光照不利于大姜生长。

4.(2016· 邯郸一模)在大棚种植番茄时,“重氮肥轻钾肥”的情况比较普遍,科学工作 者为验证钾肥的作用,在土壤钾肥不足的大棚中,研究了根外施加适量钾肥后某天实验组 和对照组的光合速率(用 O2 释放量表示),结果如下图所示。下列说法正确的是( )

A.施肥后钾以协助扩散的方式被根尖细胞吸收 B.本实验中不同时间的温度、光照强度是自变量 C.8 时限制光合速率的最主要因素是温度 D.12 时实验组的实际光合速率大于 30 mmol/(m2· s) 解析:选 D 钾离子以主动运输的方式被根尖细胞吸收;本实验的自变量是是否根外 施钾肥,温度、光照强度等属于无关变量;8 时限制光合速率的最主要因素是光照强度;图 中显示的是植物的净光合速率,实际光合速率等于净光合速率+呼吸速率,应大于 30 mmol/(m2· s)。 5.(2016· 太原模拟)下图 1 中试管甲与试管乙敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强 度对小球藻 O2 释放量的影响,结果如图 2 曲线所示。据图分析,下列叙述不 正确的是 . ( )

A.甲曲线和乙曲线不同的原因是小球藻对光的利用能力不同 B.Q 点的 O2 释放量为零,表示光合作用强度为零 C.P 点负值产生的原因是呼吸作用消耗 O2 D.若光照强度突然由 R 变为 S,短时间内叶肉细胞中 C3 的含量会增加 解析:选 B 乙中盛有缺镁培养液,这会造成所培养的小球藻的叶绿素含量减少,从

而影响小球藻对光的吸收,影响其光合作用。由图 2 可知,Q 点的 O2 释放量为 0,即此时 光合作用强度与呼吸作用强度相等。P 点代表光照强度为 0 时,呼吸作用对 O2 的消耗量。 若光照强度突然由 R 变为 S,光反应产生的[H]和 ATP 减少,造成 C3 的消耗量减少,而 C3 的产生量基本不变,故短时间内 C3 的含量增加。 6.(2016· 太原模拟)将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后,测得容器内 CO2 和 O2 浓度相等(气体含量相对值为 1),在天气晴朗时的早 6 时移至阳光下,日落后移到暗室中

继续测量两种气体的相对含量,变化情况如图所示。下列对此过程的分析正确的是(

)

A.只有在 8 时光合作用强度与呼吸作用强度相等 B.在 9~16 时之间,光合速率>呼吸速率,O2 浓度不断上升 C.该植物体内 17 时的有机物积累量小于 19 时的有机物积累量 D.该植物从 20 时开始进行无氧呼吸 解析:选 B 8 时和 17 时,光合作用强度都与呼吸作用强度相等;17 时光合速率=呼 吸速率,植物体内积累有机物最多;最终 CO2 释放量大于 O2 吸收量,说明植物进行了无氧 呼吸,但并非从 20 时开始进行无氧呼吸。 7.(2016· 莱芜二模)下图甲为 25 ℃时小麦光合作用速率随光照强度变化的曲线,图乙 为小麦细胞内光合作用和呼吸作用相关酶的活性与温度的关系, 下列说法不 正确的是( . )

A.a 点可代表小麦呼吸作用的强度 B.c 点时限制光合速率的因素不再是光照强度,很可能是 CO2 浓度 C.光合作用酶的最适温度与呼吸作用酶的最适温度不相同 D.当温度从 25 ℃升高到 30 ℃时,b 点将左移 解析:选 D a 点时光照强度为 0,小麦只进行呼吸作用,故 a 点可代表小麦呼吸作用 的强度。c 点为光饱和点,限制因素可能是温度和 CO2 浓度,由于此时温度为光合作用的 最适温度,故限制因素应该是 CO2 浓度。由图乙可知,光合作用的最适温度为 25 ℃,呼吸 作用的最适温度为 30 ℃。b 点时光合速率=呼吸速率,当温度从 25 ℃升高到 30 ℃时,呼 吸速率加快,而光合速率减弱,故只有提高光照强度光合速率才能与呼吸速率相等,b 点将 右移。 8.(2016· 衡阳二模)某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率,做了如下图所示实 验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出),于不同时间分别在同一叶片 上陆续取下面积为 1 cm2 的叶圆片烘干后称其重量,测得叶片的光合作用速率=(3y-2z- x)/6 g· cm 2· h 1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影
- -

响)。则 M 处的实验条件是(

)

A.下午 4 时后将整个实验装置遮光 3 h B.下午 4 时后将整个实验装置遮光 6 h C.下午 4 时后在阳光下照射 1 h D.晚上 8 时后在无光下放置 3 h 解析: 选 A 起始干重为上午 10 时移走时的叶圆片干重 x g, 从上午 10 时到下午 4 时, 叶片在这 6 h 内既进行光合作用,又进行呼吸作用,所以下午 4 时移走的叶圆片干重 y g 减 去上午 10 时移走时的叶圆片干重 x g 的差值,就等于该叶圆片净光合作用干物质量:(y- x)g。若要求出呼吸作用干物质量,应将叶片遮光处理,先假设叶片遮光处理 M h 后干重为 z g,下午 4 时移走的叶圆片干重 y g 减去叶片遮光处理 M h 后的干重 z g 差值,就是呼吸作 用干物质量:(y-z)g。已知:测得叶片的光合作用速率=(3y-2z-x)/6 g· cm 2· h 1,据真
- -

正光合速率=净光合速率+呼吸速率,得出:(3y-2z-x)/6=(y-x)/6+(y-z)/M,计算 出 M=3 h。 9.(2016· 武汉一模)下图所示为甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程,有关说法正确的是 ( )

A.过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光 B.过程②只发生在叶绿体基质中,过程④释放的能量用于 C3 的还原 C.过程①产生[H],过程②消耗[H],过程③既产生[H]也消耗[H] D.若过程②的速率大于过程③的速率,则甘蔗的干重就会增加 解析:选 C 叶绿素 a、叶绿素 b 主要吸收蓝紫光和红光,而胡萝卜和叶黄素主要吸收 蓝紫光。过程②释放的能量用于 C3 的还原,过程④释放的能量用于细胞的各项生命活动。 过程①为光反应, 能产生[H], 过程②为暗反应, 消耗[H], 过程③代表呼吸作用, 既产生[H] 也消耗[H]。由于题中指出题图为“叶肉细胞内的一系列反应过程”,所以只有当整株甘蔗 的总光合速率大于总呼吸速率时,甘蔗的干重才会增加。 10.(2016· 日照质检)两棵基本相同的植物,分别置于透明的玻璃罩内,如图甲、乙所 示,在相同自然条件下,测得一昼夜中植物 O2 释放速率分别如图丙、丁曲线所示。下列说 法正确的是( )

A.ab 段和 cd 段,曲线下降的原因相同 B.e 点时,气孔关闭导致光合作用基本停止 C.一昼夜中,装置乙的植物积累的有机物多 D.14 点时,装置甲的植物叶绿体中 C3 含量相对较高 解析:选 C ab 段下降是因为 CO2 浓度下降,暗反应速率下降;cd 段下降是因为光照

强度下降,光反应速率下降;e 点时,气孔关闭导致 CO2 浓度下降,光合作用下降,但并 未停止;从丙和丁图曲线与 x 轴所围的面积(x>0 部分须要减去 x<0 部分面积的绝对值)就 是一昼夜 O2 净释放总量。显然装置乙一昼夜 O2 净释放总量较大,积累的有机物较多;14 点时甲中 CO2 不足,暗反应跟不上光反应,光反应产生的[H]和 ATP 浓度高,反应平衡右 移,所以装置甲的植物叶绿体中 C3 含量相对较少。 11.(2015· 贵阳二模)下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置,氧气传感器 可监测 O2 浓度的变化,下列叙述错误的是( )

A.该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响 B.加入 NaHCO3 溶液是为了吸收细胞呼吸释放的 CO2 C.拆去滤光片,单位时间内氧气传感器测到的 O2 浓度高于单色光下 O2 浓度 D.若将此装置放在黑暗处,可测定金鱼藻的细胞呼吸强度 解析:选 B 分析图示装置可知,自变量是不同的单色光,因变量为盛气装置中 O2 的 多少,因而该实验可探究不同单色光对光合作用强度的影响;加入 NaHCO3 溶液是为了给 金鱼藻光合作用提供原料 CO2;拆去滤光片,给以自然光照,光合作用较任一单色光照的 光合作用都强,因而单位时间内氧气传感器测到的 O2 浓度高于单色光下 O2 浓度;若将此 装置放在黑暗处,金鱼藻只进行细胞呼吸,不进行光合作用,因而可通过测定盛气装置中 O2 的减少量,测定金鱼藻的细胞呼吸强度。 12.(2015· 兰州二模)下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示 因素外,其他因素均控制在最适范围。下列分析错误的是( )

A.甲图中 a 点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量 B.乙图中 d 点与 c 点相比,相同时间内叶肉细胞中 C3 的生成量多 C.图中 M、N 点的限制因素是光照强度,P 点的限制因素是温度 D.丙图中,随着温度的升高,曲线走势将稳定不变 解析:选 D 甲图表示光照强度对光合速率的影响,当光合速率达到最大值时,限制 其不再增加的外部因素有 CO2 浓度、温度等,内部因素有酶的数量、色素的种类和数量等; 乙图中 d 点与 c 点相比,d 点光照较强,生成的[H]、ATP 较多,所以暗反应中 C3 的还原 过程加强,消耗的 C3 较多,从而使 CO2 的固定加强,相同时间内 d 点比 c 点生成的 C3 总 量多;丙图中,温度对光合速率的影响是通过影响酶的活性来实现的,其曲线走势应为抛 物线型,而不是稳定不变。 二、非选择题 13.(2016· 保定一模)某科研小组以水稻为研究对象,在盆栽条件下,利用人工气候室、 CO2 测定仪等进行了甲、乙两个实验研究工作,结果如甲、乙图所示。请据图分析回答:

(1)据甲图结果可知,甲实验的目的是________________________________________。 (2)科研小组进行甲实验过程中测定光合速率时每天选定在 8:30~11:30 这一时间段 是为了控制 ______________________________ 等无关变量,可以减少实验误差的措施有 ____________________。 (3) 利用该装置研究温度对植物呼吸作用的影响时,该实验需要在 ____________ 、 ____________等条件下进行。 (4)乙图中 M 点表示的生物学意义是__________________________。在 40~60 ℃范围 内,随温度上升,呼吸作用和光合作用的变化速率不同,其主要原因是_______________。 (5)分析上述实验,若想更有效地提高作物的产量,可以采取的措施是__________ _________________________________________________________________________。

解析: (1)从甲图可以看出实验的自变量是 CO2 浓度和施氮量, 因变量是 CO2 的消耗量, 单位时间 CO2 的消耗量表示光合速率的大小。(2)植物的光合作用会受光照强度、温度等因 素的影响,进行甲实验时光照强度、温度必须保持一致,即排除无关变量对实验的影响。 为了减少偶然因素对实验结果的影响,每组必须设置相同的几个装置进行重复实验。 (3)如 果研究温度对植物呼吸作用的影响,实验的自变量为温度,呼吸作用的强弱通过 CO2 的释 放量表示,因此为了排除光合作用对 CO2 含量的影响,实验要在黑暗条件下进行,同时施 氮量属于无关变量, 实验时无关变量要保持相同。 (4)M 点表示 CO2 的消耗量和吸收量相同, 说明光合速率等于呼吸速率。当温度高于 M 点对应的温度时,呼吸强度大于光合强度,说 明受温度影响,光合作用和呼吸作用过程中的酶的活性不同,催化呼吸作用的酶更耐高温。 (5)从甲图可以看出,增加 CO2 或适当施用氮肥都可以提高光合速率,从乙图可以看出温度 也影响光合速率和呼吸速率,因此想更有效地提高作物的产量,可以采取的措施有适当增 加 CO2,适当施用氮肥,控制好温度等。 答案:(1)探究不同大气 CO2 浓度和施氮量对水稻光合速率的影响 每一组种植 10 盆(重复实验) (3)黑暗 施氮量相同 (2)光照强度、温度

(4)光合速率等于呼吸速率(或光合作

用 CO2 消耗量等于呼吸作用 CO2 产生量或光合作用强度等于呼吸作用强度或有机物积累量 为零 ) 催化呼吸作用的酶更耐高温 ( 或催化光合作用的酶对高温更敏感 ) (5) 适当增加

CO2,适当施用氮肥,控制好温度等 14.(2016· 郑州质检)某学校研究小组利用叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别进 行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行,且忽略光照对呼吸作用的影 响)。 实验一 将甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中,给予充足的光照,

利用红外测量仪每隔 5 min 测定小室中的 CO2 浓度,结果如图 1 所示。

实验二

给予不同强度的光照, 测定甲、 乙两种植物叶片的 CO2 吸收量和 CO2 释放量,

结果如图 2 所示。 请据图分析回答问题: (1)在低浓度 CO2 时,固定 CO2 能力较强的植物是________。0~25 min 影响乙植物光 合作用强度的主要因素是________。 (2)实验一从开始经过 10 min,通过光合作用制造的有机物总量:甲植物________(填 “大于”“等于”或“小于”)乙植物,原因是 ________________________________________

________________________________________________________________________。 (3)若在第 5 min 时,光照强度突然降低,甲植物 C5 含量在短时间内将________。 (4)25~40 min 两个密闭小室内 CO2 含量相对稳定的原因是_____________________ ________________________________________________________________________。

(5)实验二中,若给予的光照强度为 x klx(a<x<c),每日光照 12 h,一昼夜中甲植物的 干重将____________。 解析:(1)在 0~25 min 内,CO2 浓度逐渐下降导致光合速率下降,故影响乙植物光合 作用强度的主要因素是 CO2 浓度。(2)结合图 2 可知,甲植物呼吸作用强度小于乙植物,10 min 内,两植物吸收的 CO2 量相同,即净光合作用量相同,所以甲植物通过光合作用制造 的有机物总量小于乙植物。(3)当光照强度突然降低时,光反应产生的 ATP 和[H]减少,导 致暗反应形成的 C5 减少,而此时 C5 消耗不变,故短时间内 C5 含量将下降。(4)由图 1 知, 25~40 min 内,由于植物呼吸作用释放的 CO2 量与其光合作用消耗的 CO2 量相等,导致两 个密闭小室内 CO2 含量相对稳定。(5)当光照强度为 a 时,甲植物一昼夜中有机物积累量为 0,故当光照强度为 x klx 时,甲植物干重将增加。 答案: (1)乙 CO2 浓度 (2)小于 10 min 内, 两植物从环境中吸收的 CO2 量是相同的,

但甲植物的呼吸作用强度小于乙植物的呼吸作用强度,所以甲植物通过光合作用制造的有 机物总量小于乙植物 量相等 (5)增加 (3)下降 (4)植物呼吸作用释放的 CO2 量与其光合作用消耗的 CO2

15.(2015· 济南二模)下面是探究绿色植物光合速率的实验示意图,装置中的碳酸氢钠 溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在 20 ℃环境中。实验开始时,针筒的读数是 0.2 mL,毛细管内的水滴在位置 X。30 min 后,针筒的容量需要调至 0.6 mL 的读数,才能 使水滴仍维持在 X 的位置。据此回答下列问题:

(1)以释放出的氧气量来代表光合速率,该植物的表观光合作用速率是________mL/h。 (2)与植物的实际光合速率相比,用上述装置所测得的光合速率数值 ________(填“偏 高”“偏低”或“相同”),原因是________________________________________。 (3)假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林,光合作用的速率会大幅度下降,这一做法 主要限制了光合作用的________反应阶段。

解析:(1)20 ℃时光合速率为(0.6-0.2)/0.5=0.8 (mL/h)。(2)此装置测得的光合速率为 净(表观)光合速率,低于实际光合速率。(3)植物叶的下表皮涂上凡士林后,减少了二氧化碳 的供应,影响到光合作用的暗反应。 答案:(1)0.8 (2)偏低 植物同时进行呼吸作用,消耗了部分氧气 (3)暗


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