課時(shí)訓(xùn)練9環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響及應(yīng)用一、選擇題1.下列有關(guān)細(xì)胞呼吸和光合作用的敘述,正確的是()A.黑暗環(huán)境下線(xiàn)粒體和葉綠體均消耗氧氣B.細(xì)胞呼吸過(guò)程產(chǎn)生的H均與O2結(jié)合生成水C.葉肉細(xì)胞中的葉綠體可以為線(xiàn)粒體提供葡萄糖和O2D.植物光合強(qiáng)度可能在全日照之前就達(dá)到最大答案D解析黑暗環(huán)境下,線(xiàn)粒體中進(jìn)行需氧呼吸時(shí)需要消耗氧氣,葉綠體中不能進(jìn)行光合作用,既不產(chǎn)生氧氣也不消耗氧氣,A項(xiàng)錯(cuò)誤。需氧呼吸過(guò)程產(chǎn)生的H與O2結(jié)合生成水,厭氧呼吸過(guò)程產(chǎn)生的H與丙酮酸結(jié)合生成酒精和二氧化碳或乳酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤。葡萄糖分解成丙酮酸的過(guò)程必須在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行,葡萄糖不能進(jìn)入線(xiàn)粒體中,C項(xiàng)錯(cuò)誤。正常情況下,在光強(qiáng)度達(dá)到全日照之前,受限于光合色素的含量,植物光合強(qiáng)度已達(dá)到最大值,D項(xiàng)正確。2.光照、溫度對(duì)貯藏的番茄果實(shí)呼吸強(qiáng)度的影響如圖所示,分析正確的是()A.光照對(duì)番茄果實(shí)呼吸有促進(jìn)作用B.番茄果實(shí)的呼吸強(qiáng)度僅與溫度有關(guān)C.光照、2 條件更有利于番茄果實(shí)的貯藏D.番茄果實(shí)在黑暗、8 條件下呼吸強(qiáng)度大于光照、15 條件答案C解析分析柱狀圖,在不同溫度下,光照處理的呼吸強(qiáng)度相對(duì)值均小于黑暗處理的,因此,光照對(duì)番茄果實(shí)呼吸有抑制作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤。不同溫度下,同一種處理方式,呼吸強(qiáng)度存在差異,同一溫度下,光照和黑暗處理,呼吸強(qiáng)度也存在差異,說(shuō)明番茄果實(shí)的呼吸強(qiáng)度與溫度和光照處理等有關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤。圖示中,溫度為2 且光照條件下,呼吸強(qiáng)度相對(duì)其他處理更低,說(shuō)明該處理更有利于番茄果實(shí)的貯藏,C項(xiàng)正確。與黑暗、8 處理相比,番茄果實(shí)的呼吸強(qiáng)度在光照、15 處理下更強(qiáng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2018浙江名校協(xié)作體9月試題)對(duì)右圖裝置中單位時(shí)間和單位葉面積內(nèi)氣泡的產(chǎn)生數(shù)目影響最小的是()A.光照度B.植物的葉片數(shù)目C.溶液的溫度和pHD.水中的CO2濃度答案B解析從題干信息知,產(chǎn)生的氣泡是在單位時(shí)間和單位葉面積內(nèi)測(cè)定的,氣泡的產(chǎn)生數(shù)目與植物的葉片數(shù)目關(guān)系不大,影響較小。4.為探究某植物生長(zhǎng)的最佳光強(qiáng)度,設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是()A.光合作用產(chǎn)生 O2的速率可以用單位時(shí)間內(nèi)裝置中液滴移動(dòng)距離來(lái)表示B.若裝置中的液體為 NaOH 溶液,給予黑暗條件,圖中液滴移動(dòng)距離即為細(xì)胞呼吸消耗的 O2量C.為使測(cè)得的 O2產(chǎn)生量更精確,該裝置燒杯中應(yīng)盛放 CO2緩沖液D.為了探究光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響,調(diào)節(jié)白熾燈的光強(qiáng),只有在達(dá)到全日照光強(qiáng)時(shí)液滴向右移動(dòng)量才最大答案B解析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,單位時(shí)間內(nèi)裝置中液滴移動(dòng)距離表示凈光合作用速率,A項(xiàng)錯(cuò)誤。如果裝置燒杯中放入氫氧化鈉溶液,吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳,并對(duì)植物進(jìn)行遮光處理,此時(shí)液滴移動(dòng)的距離是細(xì)胞呼吸消耗O2的量,B項(xiàng)正確。該裝置可用于測(cè)定凈光合速率,即O2的釋放速率,而不是產(chǎn)生量,C項(xiàng)錯(cuò)誤。調(diào)節(jié)白熾燈的光強(qiáng),可以探究光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響,當(dāng)一定光強(qiáng)度下,凈光合作用強(qiáng)度最大時(shí),液滴向右移動(dòng)量才最大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 和30 。如圖表示在25 時(shí),該植物光合強(qiáng)度與光強(qiáng)度的關(guān)系。若將溫度提高到30 ,其他條件不變,從理論上講,圖中相應(yīng)點(diǎn)的移動(dòng)應(yīng)該是()A.a點(diǎn)上移,b點(diǎn)左移B.a點(diǎn)不動(dòng),b點(diǎn)左移C.a點(diǎn)下移,b點(diǎn)右移D.a點(diǎn)上移,b點(diǎn)右移答案C解析根據(jù)題意可知,溫度從25 提高到30 后,光合強(qiáng)度減慢,呼吸強(qiáng)度加快。圖中a點(diǎn)代表呼吸強(qiáng)度,故a點(diǎn)下移;b點(diǎn)表示呼吸強(qiáng)度等于光合強(qiáng)度,故b點(diǎn)右移。6.某研究小組將生長(zhǎng)狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組,1組在田間生長(zhǎng)作為對(duì)照組,另4組在人工氣候室中生長(zhǎng)作為實(shí)驗(yàn)組,其他條件相同且適宜,測(cè)定中午12:30時(shí)各組葉片的凈光合速率單位:mgCO2/(dm2h),各組實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如表所示,下列有關(guān)敘述正確的是()組別對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組1實(shí)驗(yàn)組2實(shí)驗(yàn)組3實(shí)驗(yàn)組4溫度/3636363125相對(duì)濕度/%1727525252凈光合速率11.115.122.123.720.7A.中午對(duì)小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是溫度B.增加麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度C.若適當(dāng)提高實(shí)驗(yàn)組4的環(huán)境濕度能提高小麥的光合速率D.若給小麥提供C18O2,產(chǎn)生的O2中不可能含有放射性答案B解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以推測(cè)中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對(duì)濕度,其依據(jù)是相同溫度條件下,小麥光合速率隨相對(duì)濕度的增加而明顯加快,但相對(duì)濕度相同時(shí),小麥光合速率隨溫度的變化不明顯,A項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以推測(cè)增加麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度,B項(xiàng)正確。在實(shí)驗(yàn)組中,比較實(shí)驗(yàn)組2、3、4可推知,小麥光合作用的最適溫度在31 左右,而實(shí)驗(yàn)組4的25 還遠(yuǎn)低于最適溫度,因此若適當(dāng)提高實(shí)驗(yàn)組4的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率,C項(xiàng)錯(cuò)誤。若向植物提供含有18O標(biāo)記的C18O2,則C18O2在碳反應(yīng)階段轉(zhuǎn)變?yōu)楹?8O的有機(jī)物和H218O,而H218O又在光反應(yīng)階段光解后產(chǎn)生18O2,所以一段時(shí)間后能在氧氣中測(cè)到放射性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.為研究高溫對(duì)不同植物光合速率的影響,研究者將甲、乙、丙三種植物從25 環(huán)境移入40 環(huán)境中培養(yǎng),測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。下列結(jié)論正確的是()A.40 環(huán)境下三種植物的光合速率均下降B.與處理前相比,甲植物光反應(yīng)速率加快,CO2吸收速率幾乎不變C.處理后,丙植物光合作用時(shí)吸收CO2的速率最慢D.與乙植物相比,丙植物光合速率降低的原因主要是光反應(yīng)受到了限制答案D解析據(jù)圖可知,甲植物40 環(huán)境下的光合速率上升,A項(xiàng)錯(cuò)誤;與處理前相比,甲植物光合速率上升,甲植物CO2吸收速率應(yīng)增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;處理后,乙植物氣孔導(dǎo)度最小,光合作用時(shí)吸收CO2的速率最慢,C項(xiàng)錯(cuò)誤;丙植物40 環(huán)境下光能捕獲效率明顯低于乙植物,說(shuō)明其光反應(yīng)受到了限制,D項(xiàng)正確。8.(2018浙江五校高三上學(xué)期第一次聯(lián)考)右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(xiàn),以下分析正確的是()A.與11:00時(shí)相比,13:00時(shí)葉綠體中合成三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)速率答案C解析與11:00時(shí)相比,13:00時(shí)葉片凈光合速率較低,說(shuō)明13:00時(shí)葉綠體中合成三磷酸甘油酸的速率相對(duì)較低,A項(xiàng)錯(cuò)誤;14:00后葉片的Pn下降,但葉片凈光合速率仍遠(yuǎn)大于0,說(shuō)明植株積累有機(jī)物的量繼續(xù)增多,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)比分析兩曲線(xiàn)走勢(shì)可知,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,C項(xiàng)正確;17:00后葉片的Ci快速上升,但葉片凈光合速率仍大于0,說(shuō)明實(shí)際光合速率仍大于細(xì)胞呼吸速率,但兩者的差值減小,因此葉片碳反應(yīng)速率與光反應(yīng)速率相當(dāng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.(2018寧波十校高三上學(xué)期期末聯(lián)考)科研人員研究了不同氮素水平對(duì)某植物葉片光合作用的影響。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示,下列分析錯(cuò)誤的是()組別氮素水平(mmolL-1)葉綠素含量(gcm-2)氣孔導(dǎo)度(mmolm-2s-1)胞間CO2濃度(LL-1)表觀(guān)光合速率(molm-2s-1)15(低氮)860.6830819.4210(中氮)990.8430420.7315(偏高)1030.8530121.4420(高氮)1030.8429522.0注氣孔導(dǎo)度指氣孔開(kāi)放程度;表觀(guān)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A.氮是葉綠素的組成元素,適當(dāng)增施氮肥有利于葉綠素的合成B.隨著氮素水平的增加,胞間CO2濃度的持續(xù)下降促進(jìn)了表觀(guān)光合速率不斷增加C.第4組的表觀(guān)光合速率高于第3組,而葉綠素含量相同,推測(cè)其主要原因可能是高氮條件下,氮素參與合成的光合作用有關(guān)酶的數(shù)量增多D.一定范圍內(nèi)增大氮素濃度,可提高該植物葉片的表觀(guān)光合速率答案B解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍?該實(shí)驗(yàn)的自變量是不同濃度的氮素水平,葉綠素的元素組成是C、H、O、N、Mg,根據(jù)表格可知,在一定范圍內(nèi)隨著氮素水平的提高,葉綠素的含量在增加,因此適當(dāng)增施氮肥有利于葉綠素的合成,A項(xiàng)正確;胞間CO2濃度和表觀(guān)光合速率均屬于因變量,該實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明兩個(gè)因變量之間的關(guān)系,B項(xiàng)錯(cuò)誤;氮也是細(xì)胞中酶的組成元素,第4組(高氮組)比第3組(偏高組)葉片表觀(guān)光合作用速率高,而葉綠素含量相同,可能原因是高氮條件下,氮素參與合成的光合作用有關(guān)酶的數(shù)量增多,C項(xiàng)正確;根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,一定范圍內(nèi)增大氮素濃度,可提高該植物葉片的表觀(guān)光合速率,D項(xiàng)正確。二、非選擇題10.(2018浙江選考生物考前特訓(xùn))圖甲是探究影響黑藻光合作用的環(huán)境因素的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)材料除了圖中標(biāo)注之外,還有不同顏色的玻璃紙,光源位置固定且光強(qiáng)度相同,廣口瓶的溶液中含有適量的NaHCO3,圖乙為黑藻葉綠體中的某生理過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)本實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)研究對(duì)黑藻光合速率的影響,黑藻的光合速率可用單位時(shí)間的表示,該數(shù)據(jù)(填“大于”“小于”或“等于”)黑藻的真正光合速率。(2)圖乙中葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的產(chǎn)物三碳糖主要的去向和轉(zhuǎn)變成的物質(zhì)分別是、。(3)研究發(fā)現(xiàn),葉肉細(xì)胞在沒(méi)有光照條件下,仍有三碳糖運(yùn)出葉綠體,可能的原因是。若短期內(nèi)三碳糖的輸出受阻,葉綠體內(nèi)的NADPH的含量會(huì)(填“增加”“減少”或“不變”)。答案(1)光質(zhì)(不同波長(zhǎng)的光或者不同顏色的光)排出液體的體積(或O2的釋放量)小于(2)葉綠體外蔗糖(3)淀粉轉(zhuǎn)化為三碳糖增加解析(1)透過(guò)玻璃紙的光的顏色與玻璃紙的顏色相同。依題意可知,若用不同顏色的玻璃紙遮住實(shí)驗(yàn)裝置中的廣口瓶,再用一定光強(qiáng)度的固定光源照射,則本實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)研究光質(zhì)(不同波長(zhǎng)的光或者不同顏色的光)對(duì)黑藻光合速率的影響。黑藻的光合作用釋放的O2可引起廣口瓶?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng)增大,使其內(nèi)的水通過(guò)排水管排出并流入量筒中,因此黑藻的光合速率可用單位時(shí)間排出液體的體積(或O2的釋放量)來(lái)表示。光合作用釋放的O2量反映的是光合作用真正產(chǎn)生的O2量與需氧呼吸消耗的O2量的差值,即表示的是凈光合速率,而凈光合速率=真正光合速率-呼吸速率,所以該數(shù)據(jù)小于黑藻的真正光合速率。(2)圖乙中葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的三碳糖是CO2的固定與還原的產(chǎn)物,其主要的去向是被運(yùn)到葉綠體外的細(xì)胞溶膠中,再經(jīng)過(guò)一系列的轉(zhuǎn)變形成蔗糖。(3)圖乙顯示:葉綠體內(nèi)的淀粉也可以轉(zhuǎn)化為三碳糖,據(jù)此可推知,葉肉細(xì)胞在沒(méi)有光照條件下,可由淀粉轉(zhuǎn)化為三碳糖,進(jìn)而運(yùn)出葉綠體。若短期內(nèi)三碳糖的輸出受阻,會(huì)導(dǎo)致三碳酸的還原過(guò)程減弱,消耗的NADPH減少,所以葉綠體內(nèi)的NADPH的含量會(huì)增加。11.(2018浙江名校協(xié)作體9月試題)在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”活動(dòng)中,選擇不同處理的A、B兩種沙棗,在不同鹽濃度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果如下表:組別鹽處理濃度(mmolL-1)葉綠素a含量(mgg-1鮮重)葉綠素b含量(mgg-1鮮重)類(lèi)胡蘿卜素/葉綠素A01.790.720.16A1001.710.680.17A2001.300.430.21B01.600.580.15B1001.210.400.19B2000.780.210.30(1)據(jù)表推知,此實(shí)驗(yàn)的自變量有。在同一個(gè)鹽濃度下,A種沙棗的三組葉綠素測(cè)量值均比B種。隨著鹽濃度增加A種沙棗總?cè)~綠素含量呈趨勢(shì)。(2)表中類(lèi)胡蘿卜素是由組成的分子,在光合色素分離的實(shí)驗(yàn)中,主要位于濾紙條由上而下的條色素帶。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷,鹽處理后,可能導(dǎo)致沙棗的葉綠素,從而導(dǎo)致葉綠素含量變化。綜合判斷種沙棗耐鹽性好。答案(1)鹽濃度、沙棗種類(lèi)高下降(2)碳?xì)滏湹谝缓偷诙?3)降(分)解A解析(1)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治?實(shí)驗(yàn)自變量是鹽濃度和沙棗種類(lèi)。在同一個(gè)鹽濃度下A種沙棗的三組葉綠素測(cè)量值均比B種高。隨著鹽濃度增加A種沙棗葉綠素a和葉綠素b均呈下降趨勢(shì),故總?cè)~綠素含量也呈下降趨勢(shì)。(2)類(lèi)胡蘿卜素主要是胡蘿卜素和葉黃素,是由碳?xì)滏溄M成的分子,在光合色素分離的實(shí)驗(yàn)中,胡蘿卜素在層析液中溶解度最大,位于濾紙條由上而下的第一條色素帶,其次是葉黃素,位于第二條色素帶。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷,鹽處理后,可能導(dǎo)致沙棗的葉綠素分解,從而導(dǎo)致葉綠素含量變化。綜合判斷,A組相對(duì)葉綠素下降幅度小,耐鹽性相對(duì)較好。