高三生物一輪復習練習：光合作用的影響因素及其應用

光合作用的影響因素及其應用練習一、選擇題1.用不同溫度和光照強度組合對葡萄植株進行處理，實驗結果如下圖所示，據(jù)圖分析，敘述正確的是()A.各個實驗組合中，40℃和強光條件下，類囊體薄膜上的卡爾文循環(huán)最弱B.影響氣孔開度的因素有光、溫度、水分、脫落酸等因素C.在實驗范圍內，葡萄植株的胞間CO2濃度上升的原因可能是高溫破壞類囊體薄膜結構或高溫使細胞呼吸速率增強D.葡萄植株在夏季中午光合速率明顯減小，只是因為光照過強引起氣孔部分關閉2.(多選)大氣中的CO2需通過植物葉片內部結構最終擴散到葉綠體基質內進行光合作用，葉肉細胞可導致CO2傳遞受阻從而影響植物的光合作用，該現(xiàn)象稱為葉肉限制；葉肉限制的大小可用葉肉導度(CO2從氣孔到葉綠體內的擴散阻力的倒數(shù))表示。下列說法錯誤的是()A.植物細胞壁越厚，葉肉導度越大B.葉肉導度越大，光合速率越小C.干旱條件下，葉肉限制可能會增大D.增加葉肉細胞中膜通透性，可降低葉肉限制3.下列①～④曲線圖均表示光合作用與某些影響因素的關系。在下列各選項中，錯誤的是()A.圖①中的X因素可表示CO2濃度，植物在較強光照時的a點值一般要比在較弱光照時的小B.圖③中，陰生植物的b點值一般比陽生植物的小C.圖④中Z因素(Z3＞Z2＞Z1)可以表示CO2濃度，當光照強度小于c值時，限制光合速率增加的主要因素是光照強度D.圖②中Y因素最有可能代表光照強度4.某研究小組進行了探究環(huán)境因素對某植物光合作用影響的實驗，實驗結果如圖所示。下列有關分析正確的是()A.圖中CO2濃度1大于CO2濃度2，若將CO2濃度改為溫度，則此關系也成立B.若E點為正常植物的光飽和點，則缺鎂植物的E點會右移C.圖中C、D兩點相比，D點植物葉肉細胞中C5的含量要高一些D.A點植物葉肉細胞中參與C3還原的NADPH和ATP比C點要多5.格魯于1682年所寫的書中提到：蘆薈有時嘗起來是酸的。班杰明·海那發(fā)現(xiàn)：落地生根的葉子在早晨嚼起來是酸的，到中午時則無味，晚時則略苦，有科學家后來以石蕊試紙證實了海那的觀察。原來景天科植物(如景天、落地生根)的葉子有一個很特殊的CO2固定方式：夜間氣孔開放，吸收的CO2生成蘋果酸儲存在液泡中，白天氣孔關閉，液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用，其部分代謝途徑如圖所示。下列有關分析正確的是()A.如果白天適當提高CO2濃度，景天科植物的光合作用速率將隨之提高B.由景天科植物特殊的CO2固定方式推測其可能生活在高溫干旱地區(qū)C.白天景天科植物葉肉細胞內有機酸和葡萄糖的含量可能呈正相關D.景天科植物參與卡爾文循環(huán)的CO2就是來源于蘋果酸的分解6.紅松(陽生)和人參(陰生)均為我國北方地區(qū)的植物。如圖為兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下，光合作用速率與呼吸速率的比值(P/R)隨光照強度變化的曲線圖，下列敘述正確的是()A.當光照強度為A時，持續(xù)光照一晝夜后人參干重增加B.光照強度大于D時，可能是溫度限制了紅松P/R值的增大C.若適當增施含鎂的肥料，一段時間后人參的A點右移D.光照強度為C時，紅松和人參的光合速率有可能不同7.(多選)卡爾文因發(fā)現(xiàn)光合作用合成己糖(葡萄糖)反應中CO2的固定途徑獲得諾貝爾獎?？栁膶?4CO2注入小球藻懸浮液，給予實驗裝置不同時間(0<t1<t2<t3<t4<t5)的光照，分析14CO2去向，結果見下表，據(jù)表分析正確的是()光照時間0t1t2t3t4t5分離出的放射性化合物無①①②①②③①②③④⑤①②③④⑤⑥注：表中①～⑥依次代表3－磷酸甘油酸(C3H7O7P)、1，3－二磷酸甘油酸(C3H8O10P2)、3－磷酸甘油醛(C3H7O6P)、己糖、C5、淀粉。A.不同時間的產物為本實驗的因變量B.t1時，①中的3個碳原子都具有放射性C.14C的轉移途徑為14CO2→①→②→③→④⑤→⑥D.只做光照時間為t5的實驗，也能確定出放射性化合物出現(xiàn)的先后順序8.某實驗小組利用菠菜幼葉和成熟葉的葉圓片，在適宜條件下探究NaHCO3溶液濃度對光合作用強度的影響，結果如圖。下列說法正確的是()A.葉圓片上浮情況只與光合作用強度有關，與呼吸作用強度無關B.②～⑤組幼葉圓片上浮的速度比成熟葉圓片上浮的速度快C.若適當加大光照強度，⑥⑦組的葉圓片也會上浮D.取葉圓片時應避開大的葉脈，以減少無關變量對實驗的干擾二、非選擇題9.植物的氣孔由葉表皮上兩個具有特定結構的保衛(wèi)細胞構成。保衛(wèi)細胞吸水體積膨大時氣孔打開，反之關閉，保衛(wèi)細胞含有葉綠體，在光下可進行光合作用。已知藍光可作為一種信號促進保衛(wèi)細胞逆濃度梯度吸收K＋。有研究發(fā)現(xiàn)，用飽和紅光(只用紅光照射時，植物達到最大光合速率所需的紅光強度)照射某植物葉片時，氣孔開度可達最大開度的60%左右?；卮鹣铝袉栴}。(1)氣孔的開閉會影響植物葉片的蒸騰作用、______________(答出2點即可)等生理過程。(2)紅光可通過光合作用促進氣孔開放，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)某研究小組發(fā)現(xiàn)在飽和紅光的基礎上補加藍光照射葉片，氣孔開度可進一步增大，因此他們認為氣孔開度進一步增大的原因是，藍光促進保衛(wèi)細胞逆濃度梯度吸收K＋。請推測該研究小組得出這一結論的依據(jù)是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知某種除草劑能阻斷光合作用的光反應，用該除草劑處理的葉片在陽光照射下氣孔________(填“能”或“不能”)維持一定的開度。10.淀粉和蔗糖是光合作用的兩種主要終產物，馬鈴薯下側葉片合成的有機物主要運向塊莖貯藏，紅薯葉片合成的有機物主要運向塊根儲存，下圖1是光合作用產物的形成及運輸示意圖。請分析后回答下列問題：(1)提取并分離馬鈴薯下側葉片葉肉細胞葉綠體中的光合色素，提取液是________，在提取過程中還需要加入________化學試劑，層析后的濾紙條上最寬的色素帶是________(填色素名稱)。(2)圖中②過程需要光反應提供________將C3轉變成磷酸丙糖。在電子顯微鏡下觀察，可看到葉綠體內部有一些顆粒，它們被看作是葉綠體的“脂質倉庫”，其體積隨葉綠體的生長而逐漸變小，可能的原因是顆粒中的脂質參與構成________結構。(3)氣孔有利于CO2進入植物葉片進行光合作用，但同時也是蒸騰作用喪失水分的門戶?？蒲腥藛T利用基因工程在擬南芥氣孔周圍的保衛(wèi)細胞中表達了一種K＋載體蛋白(BLINK1)，如圖2所示。該載體蛋白能調控氣孔快速開啟與關閉，而野生擬南芥無BLINK1，氣孔開閉較慢。圖3表示擬南芥在一天中連續(xù)光照和間隔光照(強光和弱光交替光照)下的實驗結果。①據(jù)圖2分析，轉基因擬南芥保衛(wèi)細胞吸收K＋的方式為________，K＋進入保衛(wèi)細胞后，提高了細胞內的________，導致氣孔快速開啟。若通過一定辦法測得某株擬南芥單位時間內二氧化碳的吸收量與氧氣的消耗量相等，一段時間后該植物的干重將________。②結合題干信息及圖3可知，________條件下，轉基因植株每升水可產生植物莖的干重大于野生植株，其原因可能是________________________________________________________________________________________________________。11.異戊二烯能清除活性氧，降低高溫、強光等環(huán)境因素對類囊體膜造成的傷害。如圖是葉肉細胞中合成異戊二烯的有關過程，其中A、B代表相關細胞器。請回答下列問題：(1)圖中A細胞器是________，3－磷酸甘油醛產生的場所有____________。據(jù)圖分析：參與合成異戊二烯的物質有________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)當光照強度突然增強時，短時間內A細胞器中的3－磷酸甘油醛的含量________。長時間的高溫、強光等環(huán)境因素對類囊體膜造成傷害后，會直接影響圖中____________________________(填物質名稱)的產生，進而影響光合作用和細胞呼吸。(3)高溫下呼吸鏈受抑制，耗氧量下降，異戊二烯合成量增加，主要原因是高溫下葉片的呼吸作用降低，使向葉綠體輸送的________量增加，促進了異戊二烯的合成。(4)為進一步驗證高溫可使呼吸鏈受抑制，導致異戊二烯合成增多，科研人員用呼吸鏈抑制劑等進行了如下實驗，完成下表：實驗步驟簡要操作過程取材取生長健壯且長勢一致的葉片，分為3組，將葉片的葉柄浸入相應的完全營養(yǎng)液中設置對照組第1組作為對照組，________(填“加入”或“不加入”)呼吸抑制劑設置實驗組第2組________________，第3組________________不同溫度處理第1、3組________處理，第2組高溫處理結果測定一段時間后，測定3組葉片中的異戊二烯的含量預期結果第2、3組葉片中的異戊二烯含量相當，均高于第1組答案：1.C分析圖示可知，各個實驗組合中，40℃和強光條件下，氣孔開度和光合速率相對值最小，但胞間CO2濃度最大，說明因葉片吸收的CO2減少而導致葉綠體基質中進行的卡爾文循環(huán)(暗反應)最弱，A錯誤；在光照強度相同時，氣孔開度相對值隨溫度的增加(從28℃增至40℃)而減小，在溫度相同時，氣孔開度相對值隨光照強度的增加而減小，說明影響氣孔開度的因素有光、溫度，但不能說明水分、脫落酸對氣孔開度有影響，B錯誤；葡萄植株在夏季中午光合速率明顯減小的主要原因是溫度過高引起氣孔部分關閉，D錯誤。2.AB細胞壁是全透的，其厚度應不影響CO2從氣孔到葉綠體的擴散，A錯誤；葉肉導度越大，CO2從氣孔到葉綠體內的擴散阻力越小，CO2吸收量越大，光合速率越大，B錯誤；干旱條件下，氣孔關閉，葉肉細胞導致CO2傳遞阻力增大，葉肉限制可能會增大，C正確；增加葉肉細胞中膜的通透性，CO2從氣孔到葉綠體內的擴散阻力變小，可以降低葉肉限制，D正確。3.D若X因素表示CO2濃度，則a點可表示CO2的補償點，a點的含義是光合作用強度＝呼吸作用強度，當光照較強時，光合作用強度增大，所以需要降低CO2濃度，光合作用強度才會等于呼吸作用強度，所以植物在較強光照時的a點值一般要比在較弱光照時的小，A正確；圖③中，b點是光補償點，陰生植物對光的利用能力弱，光補償點的值和光飽和點的值一般要比陽生植物的小，B正確；圖④中，當光照強度小于c值時，隨著光照強度的增強光合速率逐漸加快，因此光照強度小于c值時，限制光合速率增加的主要因素是光照強度；由于在不同的CO2濃度下曲線是重合的，所以CO2濃度不是限制因素，C正確；溫度會影響酶的活性，溫度低時，酶活性弱導致光合速率低，而當溫度過高時又會抑制酶的活性，導致光合速率下降，因此圖②Y因素最有可能代表溫度，D錯誤。4.C圖中CO2濃度1大于CO2濃度2，若將CO2濃度改為溫度，則此關系不一定成立，隨溫度的升高，酶活性可能上升，也可能下降，A錯誤；若E點為正常植物的光飽和點，缺鎂植物的光合速率下降，E點會左移，B錯誤；圖中C、D兩點相比，D點CO2濃度較低，CO2的固定較慢，植物葉肉細胞中C5含量相對較高，C正確；A點光照強度較低，光反應較慢，植物葉肉細胞中NADPH和ATP比C點要少，D錯誤。5.B由題意可知，白天適當提高CO2濃度，景天科植物的光合作用速率不會提高，因為此時葉肉細胞的氣孔是關閉的，A錯誤；由景天科植物特殊的CO2固定方式推測其可能生活在高溫干旱地區(qū)，因為氣孔白天關閉正好應對了高溫干旱的環(huán)境，避免了水分大量蒸發(fā)，同時其固定CO2的機制也保證了光合作用的正常進行，B正確；白天景天科植物葉肉細胞內蘋果酸會通過脫羧作用釋放CO2參與光合作用，進而合成葡萄糖，顯然白天蘋果酸的含量和葡萄糖的含量呈負相關，C錯誤；景天科植物參與卡爾文循環(huán)的CO2除了來源于蘋果酸的分解外，還有呼吸作用產生的CO2，D錯誤。6.D光照強度為A時，人參的光合作用速率與呼吸速率的比值為1，即光合速率等于呼吸速率，凈光合速率等于零，沒有有機物的積累，持續(xù)光照一晝夜后人參干重不會增加，A錯誤；光照強度在D點時紅松P/R值達到最大，此后隨著光照強度的增加，光合速率也不再增加，即在D點之后，限制紅松P/R值增大的主要外界因素是CO2濃度，不是溫度，因為圖示曲線是在最適溫度條件下獲得的，B錯誤；適當增施含鎂的肥料，可以增加人參葉肉細胞中葉綠素的含量，進而促進光反應以提高光合速率，在較低的光照強度下就可達到與呼吸速率相等的狀態(tài)，即一段時間后人參的A點左移，C錯誤；光照強度為C時，紅松和人參的P/R值相等，由于紅松是陽生植物，而人參為陰生植物，二者的呼吸速率有差別，因此判斷二者的光合速率有可能不同，D正確。7.AC本實驗的自變量為時間，不同時間的產物為因變量，A正確；在t1時，最先出現(xiàn)的3個碳原子的化合物是由1個CO2分子與細胞內的1個C5反應生成的，因此兩個①中只有1個碳原子具有放射性，B錯誤；隨著時間的推移，放射性物質出現(xiàn)的先后順序就是14C的轉移途徑，由表可知，14C的轉移途徑為14CO2→①→②→③→④⑤→⑥，C正確；如果只做光照時間為t5的實驗，則同時檢驗到①②③④⑤⑥這6種具有放射性的物質，不能判斷其出現(xiàn)的先后順序，D錯誤。8.D葉圓片的沉浮取決于氣體是否在細胞間隙積累，與凈光合速率有關，因此葉圓片上浮情況與光合作用強度和呼吸作用強度都有關，A錯誤；據(jù)圖可知，②～⑤組幼葉圓片上浮時間大于成熟葉圓片，說明②～⑤組幼葉圓片上浮的速度較慢，B錯誤；⑥⑦組葉圓片不上浮的原因可能是NaHCO3溶液濃度過高，導致細胞滲透失水過多而死亡，因此若適當加大光照強度，⑥⑦組的葉圓片不會上浮，C錯誤；葉脈上沒有葉綠體，取葉圓片時應避開大的葉脈，以減少無關變量對實驗的干擾，D正確。9.(1)光合作用、呼吸作用(2)紅光下，光合作用合成有機物使保衛(wèi)細胞溶質濃度增大，保衛(wèi)細胞吸水體積膨大，氣孔打開(3)飽和紅光照射使葉片的光合速率已達到最大，排除了藍光通過光合作用產物對氣孔開度進一步增大的影響(4)能解析(1)氣孔的開閉會影響植物葉片的蒸騰作用、光合作用、呼吸作用、水和無機鹽的吸收等生理過程。(2)保衛(wèi)細胞含有葉綠體，紅光下保衛(wèi)細胞能通過光合作用合成蔗糖等有機物，使保衛(wèi)細胞溶質濃度增大，保衛(wèi)細胞吸水體積膨大，氣孔打開。(3)在飽和紅光照射的基礎上補加藍光照射葉片，觀測氣孔開度的變化。在該實驗中，由于飽和紅光照射使光合作用達到飽和狀態(tài)，光合速率達到最大，此時補加藍光照射，光合速率不再增加，由此排除了藍光通過光合作用產物對氣孔開度的影響。在此基礎上可判斷，補加藍光照射后氣孔開度進一步增大的原因是其他途徑而非光合產物。以此作為判斷依據(jù)，可以得出在飽和紅光的基礎上補加藍光照射葉片，氣孔開度進一步增大的原因是藍光促進保衛(wèi)細胞逆濃度梯度吸收K＋的結論。(4)根據(jù)題意，用飽和紅光只能使氣孔開度達最大開度的60%左右，說明氣孔開度還受其他因素影響，又已知藍光途徑也能促進氣孔開放，故用該除草劑處理的葉片能維持一定開度。10.(1)無水乙醇CaCO3和SiO2葉綠素a(2)NADPH和ATP葉綠體中的膜(答案合理即可)(3)①主動運輸滲透壓增加②間隔光照相對于野生型，在間隔光照下，含BLINK1植株強光時氣孔能快速打開快速吸收CO2，弱光時氣孔能快速關閉減少水分蒸發(fā)解析(1)由于葉綠素易溶于乙醇，提取時用無水乙醇作為提取液；在提取過程中加入SiO2有助于更充分研磨，加入CaCO3保護葉綠素不被破壞；葉綠素在層析液中的溶解度越高在濾紙上擴散越快，含量越多在濾紙上寬度越寬，所以最寬的是葉綠素a。(2)暗反應分為CO2的固定和C3的還原，其中C3由光反應提供的NADPH和ATP還原；脂質減少時葉綠體生長，葉綠體中的膜結構主要由磷脂雙分子層和蛋白質組成，所以可能脂質參與葉綠體中的膜結構的組成。(3)①據(jù)圖2可看出，K＋進入細胞時需要消耗ATP，需要載體，其運輸方式為主