2023高三一轮总复习生物10-第三单元--第三讲--第2时--影响光合作用的环境因素及其应用.doc

课时作业(十)　影响光合作用的环境因素及其应用
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
一、选择题
1．(2021·内江三模)下列措施中，不是通过提高光合作用强度来增加农作物产量的是(　　)
A．适当提高光照强度
B．白天适当提高环境温度
C．合理密植，增加光合面积
D．适当增加环境中CO2的浓度
C　[光合作用的条件是光，适当提高光照强度可以增强光合作用的光反应，有利于农作物产量的提高，A不符合题意；适当提高温度可以提高光合作用的酶的活性，因此适当增加白天的温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物，B不符合题意；合理密植的目的是充分利用单位土地面积上的光能，提高光合作用效率，是提高单位面积内农作物产量的一个重要措施，不是通过提高光合作用强度来增加农作物产量，C符合题意；二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，给大棚作物等增施二氧化碳能提高光合作用的速率，从而提高农作物的产量，D不符合题意。]
2．(2021·吕梁一模)高温热害会导致作物产量下降，其原因不可能是(　　)
A．高温热害使酶活性下降
B．高温热害使光合色素含量降低
C．高温热害使气孔关闭
D．高温热害使光照强度降低
D　[高温会破坏酶的空间结构，使酶变性失活，使光合作用有关的酶活性下降，作物产量下降，A不符合题意；叶绿素不稳定，高温能使叶绿素分解，使光合速率降低，作物产量下降，B不符合题意；温度过高，为减少水分散失，气孔关闭，进而使二氧化碳吸收减少，光合速率下降，作物产量下降，C不符合题意；高温热害不会使光照强度降低，D符合题意。]
3．(2022·湖北模拟)下列关于农业生产措施及作用的叙述错误的是(　　)

措施
作用
A
适当增大温室昼夜温差
增强白天光合作用，降低夜晚呼吸作用，有机物积累多
B
合理密植
增大光合作用面积，提高作物的单位面积产量
C
增施农家肥
促进作物吸收有机营养物质和光合作用所需的CO2
D
适时适度松土
促进作物根系对无机盐的吸收并避免水土流失
C　[适当增大温室昼夜温差，增强白天光合作用，有机物的合成增多，降低夜晚呼吸作用，有机物的消耗减少，因此有机物积累多，A正确；合理密植增大了光合作用面积，提高了作物的单位面积产量，B正确；增施农家肥促进作物吸收矿质元素和光合作用所需的CO2，农家肥不能为作物提供有机营养物质，作物必须通过光合作用才能获得有机营养物质，C错误；适时适度松土，促进根细胞吸收氧气，进行有氧呼吸，释放大量能量，促进作物根系对无机盐的吸收并避免水土流失，D正确。]
4．(2021·太原一模)植物的光补偿点是指该植物光合作用吸收的二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量相等时的光照强度。某兴趣小组利用多支装有等量水、水草和某种中性指示剂(中性时无色，偏碱性时呈蓝色，弱酸性时呈黄色)的试管，分别用不同强度的光照处理，测定该水草的光补偿点。下列说法正确的是(　　)
A．该实验中可以用一定浓度的NaHCO3溶液代替水溶液
B．试管中颜色的变化是实验的自变量
C．不同温度条件下水草的光补偿点相同
D．无颜色变化的试管所接受的光照强度即该水草的光补偿点
D　[由于NaHCO3为碱性溶液，影响实验现象的观察，因此不能代替水溶液，A错误；试管中颜色的变化是实验的因变量，B错误；温度既可以影响光合酶的活性也可以影响呼吸酶的活性，温度不同光合作用吸收二氧化碳量与细胞呼吸释放二氧化碳量相等时的光照强度不同，所以不同温度下水草的光补偿点不相同，C错误；无颜色变化，说明水草光合速率等于呼吸速率，此时光照强度即该水草的光补偿点，D正确。]
5．(2021·河南三模)某研究小组在透明的密闭温室里，进行水稻种子萌发及幼苗发育的研究，实验测得温室中氧气浓度的变化情况如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．水稻种子萌发时往往需要加水浸泡，促进种子的新陈代谢
B．种子萌发时，种子堆中的温度会升高
C．水稻种子在第10天开始进行光合作用
D．种子萌发17天以后，限制温室内氧气浓度增加的外界因素主要是CO2浓度
C　[种子的含水量增多，会促进新陈代谢，所以水稻种子萌发时往往需要加水浸泡，A正确；种子萌发时，细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，会使种子堆中的温度升高，B正确；据图分析，第10天温室内氧气浓度最低，此点水稻幼苗的光合速率等于呼吸速率，水稻光合作用开始时间早于第10天，C错误；在第17天左右温室内的光合速率又等于呼吸速率，故种子萌发17天以后影响光合作用的主要因素是CO2浓度，D正确。]
6．(2021·滨江区月考)RuBP羧化酶催化C5与CO2结合生成C3。将某种植物置于适宜的光照和温度条件下，测定叶片不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的含量，得到如图所示的结果。据图作出的推测合理的是(　　)

A．B→A，叶肉细胞吸收CO2的速率增加
B．B→C，RuBP羧化酶量限制了光合速率
C．B→A，光反应产生ATP的速率增加
D．B→C，叶片的光合速率等于呼吸速率
B　[B→A，CO2浓度逐渐降低，细胞间隙CO2浓度较低，叶肉细胞吸收CO2的速率降低，A错误；B→C，CO2浓度逐渐升高，而C5的含量相对稳定，则叶肉细胞的光合速率相对稳定，此时，RuBP羧化酶量限制了光合速率，B正确；B→A，CO2浓度逐渐降低，暗反应强度减弱，消耗光反应产生的ATP减少，限制了光反应，故光反应产生ATP的速率减小，C错误；B→C，叶片的光合速率大于呼吸速率，D错误。]
7．(2021·红桥区二模)龙须菜是生活在近海海域的大型经济藻类，既能给海洋生态系统提供光合产物，又能为人类提供食品原料。某小组研究CO2浓度和光照强度对龙须菜生长的影响，实验结果如图所示。已知大气CO2浓度约为0.03%，实验过程中温度等其他条件适宜，下列相关说法错误的是(　　)

A．实验中的自变量为光照强度和CO2浓度
B．高光照强度下光反应速率快从而龙须菜生长较快
C．增加光照强度或CO2浓度均能提高龙须菜的生长速率
D．选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素
C　[实验研究了高光和低光、CO2浓度为0.03%和0.1%条件下的龙须菜相对生长速率和相对光反应速率，自变量为光照强度和CO2浓度，因变量为龙须菜相对生长速率和相对光反应速率，A正确；据图可知，高光下龙须菜相对生长速率和相对光反应速率较高，推测高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快，B正确；据图可知，各组CO2浓度为0.1%时的数据均不高于0.03%时的数据，故增加CO2浓度并不能提高龙须菜的生长速率，C错误；不同的光照强度和CO2浓度对生长速率的影响不同，所以选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素，D正确。]
8．(2021·阜阳期末)为研究除草剂苯磺隆对党参光合作用的影响，某研究小组用不同浓度的苯磺隆处理大小和生长状况等相同的温室盆栽的党参幼苗，3天后检测叶绿素含量、净光合速率、气孔开放度等指标，结果三项指标都是随着苯磺隆浓度(实验浓度)的增加而逐渐降低，其中叶绿素含量的变化很小。下列相关分析正确的是(　　)
A．选用大小和生长状况等相同的幼苗进行实验是为了避免偶然因素的影响
B．提取党参幼苗叶片中的叶绿素使用纸层析法
C．苯磺隆主要抑制党参光反应的进行而不影响暗反应
D．喷施苯磺隆会抑制党参幼苗的生长发育
D　[选用大小和生长状况等相同的幼苗是控制无关变量，避免其对实验结果的影响，A错误；提取党参幼苗叶片中的叶绿素使用无水乙醇提取，B错误；苯磺隆会使叶绿素含量减少，从而抑制光反应的进行，光反应产物NADPH和ATP减少，也会影响暗反应，C错误；喷施苯磺隆会抑制光合作用，不利于有机物的积累，从而抑制党参幼苗的生长发育，D正确。]
9．(2022·辽宁模拟)科研人员研究温度对甲、乙两种植物净光合速率的影响，得到的实验结果如图。据图推测合理的是(　　)

A．甲植物和乙植物在30 ℃时，光合作用生成的有机物相等
B．温度为45 ℃时，甲植物和乙植物体内都有有机物积累
C．50 ℃之前，限制乙植物净光合速率的主要外界条件是CO2浓度
D．若将甲、乙植物同置于凉爽地带，则受影响较大的是甲植物
B　[甲植物和乙植物在30 ℃时，净光合作用相等，即光合作用积累的有机物相等，A错误；温度长时间保持在45 ℃时，甲植物和乙植物的净光合作用都大于0，都有有机物积累，B正确；50 ℃之前，限制乙植物净光合作用的主要外界条件是温度，C错误；若将甲、乙植物同置于凉爽地带，则受影响较大的是乙植物，D错误。]
10．(2022·山东模拟)如图为某植物CO2消耗速率和CO2吸收速率随时间的变化曲线。下列说法正确的是(　　)

A．该植物在7：00开始进行光合作用
B．在18：00时，该植物有机物的合成量达到最大
C．与18：00相比，7：00时C3的还原速率较快
D．曲线b在10：00～12：00之间下降的主要原因是气孔关闭导致暗反应减弱
C　[该植物在7：00前就已进行光合作用，只是光合作用强度小于呼吸作用强度，A错误；18：00时是一天中第二个光补偿点，植物有机物的积累量达到最大，B错误；7：00与18：00相比，CO2消耗速率高，故7：00时C3的还原速率较快，C正确；曲线a在10：00～12：00之间继续升高，说明暗反应并未减弱，曲线b在10：00～12：00之间下降的主要原因是气温升高，呼吸作用强度增强，所以吸收的二氧化碳减少，D错误。]
11．(2021·聊城一模)研究发现，水稻Ef­cd基因的表达可使水稻的氮吸收能力、叶绿素代谢水平及光合作用相关基因的表达显著增强，从而使水稻成熟期提早7至20天，且会产生不同程度的增产效果。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．Ef­cd基因中含有4种脱氧核苷酸、4种含氮碱基
B．Ef­cd基因可能通过促进叶绿素的分解而使水稻增产
C．Ef­cd基因有可能促进了叶绿体中与光合作用有关酶的合成
D．Ef­cd基因有可能促进了根细胞膜上NH或NO载体数量的增加
B　[Ef­cd基因中含有4种脱氧核苷酸、4种含氮碱基(A、C、G、T)，A正确；Ef­cd基因可能通过促进叶绿素的代谢水平而使水稻增产，B错误；根据题干信息“水稻Ef­cd基因的表达可使水稻的氮吸收能力、叶绿素代谢水平及光合作用相关基因的表达显著增强”可知，Ef­cd基因有可能促进了叶绿体中与光合作用有关酶的合成，C正确；水稻Ef­cd基因的表达可使水稻的氮吸收能力增强，这说明Ef­cd基因有可能促进了根细胞膜上NH 或NO载体数量的增加，D正确。]
12．某兴趣小组以成熟的菠菜叶片为材料，在最适宜的温度下，探究了叶片光合速率与光照强度之间的关系，结果如表。下列叙述正确的是(　　)
光照强
度(klx)
0
2
4
8
12
16
18
20
光合速
率(μmol
/m2·s)
－5.07
0
2.52
5.26
10.22
14.01
14.20
14.12
A.光照强度为0 klx时，菠菜叶片细胞只有线粒体产生ATP
B．光照强度为4 klx时，菠菜的叶片细胞开始进行光合作用
C．光照强度由8→12 klx的瞬间，菠菜叶绿体中C5含量升高
D．光照强度为18 klx时，光合速率一定会随温度提高而上升
C　[光照强度为0 klx时，只进行呼吸作用，菠菜叶片细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，A错误；光照强度为2 klx时，表中光合速率为0，说明总光合速率等于呼吸速率，故菠菜的叶片细胞开始进行光合作用是在2 klx时之前，B错误；光照强度由8→12 klx的瞬间，光反应强度增大，产生的ATP和[H]增多，导致暗反应C3的还原量增大，C5的生成增多，而二氧化碳浓度未变，C5的消耗不变，整体C5含量升高，C正确；由于表中数据是在最适温度下测定的，故温度提高，与光合作用有关酶的活性降低，光合速率下降，D错误。]
二、非选择题
13．(2021·河北高考)为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：(1)对照组；(2)施氮组，补充尿素(12 g·m－2)；(3)水＋氮组，补充尿素(12 g·m－2)同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。
生理指标
对照组
施氮组
水＋氮组
自由水/结合水
6.2
6.8
7.8
气孔导度
(mmol·m－2·s－1)
85
65
196
叶绿素含量
(mg·g－1)
9.8
11.8
12.6
RuBP羧化酶活性
(μmol·h－1·g－1)
316
640
716
光合速率
(μmol·m－2·s－1)
6.5
8.5
11.4
注：气孔导度反映气孔开放的程度。
回答下列问题：
(1)植物细胞中自由水的生理作用包括_______________________________________
____________________________________等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的________，提高植株氮供应水平。
(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动________两种物质的合成以及________的分解；RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到________分子上，反应形成的产物被还原为糖类。
(3)施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：　(1)自由水是细胞中良好的溶剂，能运输物质，参与细胞代谢和补充营养，是许多生物化学反应的介质，还能调节生物的体温；补充水分可以使玉米根系细胞渗透压降低，从而促进玉米根系对无机盐的吸收。(2)氨与镁离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，从而促进光合作用的光反应阶段NADPH、ATP的合成和水的分解；在暗反应阶段，RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到C5分子上，反应形成C3被还原成糖类。(3)由表格中水＋氮组可知，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是气孔导度增大，对于外界二氧化碳的吸收增加，RuBP羧化酶的活性变大，二氧化碳固定效率增大。
答案：　(1)自由水是细胞中良好的溶剂，能运输物质　吸收　(2)镁　NADPH、ATP　水　C5　(3)气孔导度增大，对于外界二氧化碳的吸收增加，RuBP羧化酶的活性变大，二氧化碳固定效率增大
14．(2021·青岛二模)间作可提高土地利用率，但作物之间又存在着激烈的竞争。研究小组研究甲、乙两种作物的间作效果，在一定的CO2和温度条件下(CO2为大气中的浓度，温度为20 ℃，该温度是当地白天的平均气温，光合作用和呼吸作用有关酶的最适温度都高于20 ℃)，测得甲、乙两种植物光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图(甲、乙表示单作情况下，甲′、乙′表示间作情况下)。请回答下列问题：

(1)甲、乙两植物中更适合在树阴处生存的是________，判断依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若在某一时刻将实验温度适当降低，则此时P/R值可能保持不变吗？________，判断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知当地昼夜时长大体相等，请分析甲、乙两植物是否适合间作？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：　(1)光合速率与呼吸速率的比值(P/R)为1时，表示光合速率与呼吸速率相等，即P/R值为1时，所对应的光照强度为光补偿点，由于乙植物的光补偿点小于甲植物，在弱光条件下比甲植物更有利于生存，所以甲、乙两植物中更适合在树阴处生存的是乙。(2)实验的温度为20 ℃，但光合作用和呼吸作用有关酶的最适温度都高于20 ℃，若在某一时刻将实验温度适当降低，则光合速率和呼吸速率都会降低，当二者降低幅度(百分比)相同时，P/R值保持不变，所以将实验温度适当降低，则此时P/R值可能保持不变。(3)若要保证植物生长，需要保证植物白天积累有机物的量大于晚上呼吸消耗有机物的量，在昼夜时长大体相等的情况下，需要保证白天的光合速率大于呼吸速率的二倍，植物才能正常生长，由图可知，若二者间作，对甲植物影响不大(P/R＞3)，但是乙植物白天的P/R值稍大于1，白天积累的有机物太少，不足以晚上呼吸作用消耗，即乙植株不能正常生长。所以在当地条件下甲、乙两植物不适合间作。
答案：　(1)乙　P/R值为1时，所对应的光照强度为光补偿点，乙植物的光补偿点小于甲植物，在弱光条件下比甲植物更有利于生存　(2)可能　温度降低后，光合作用和呼吸作用速率都降低，当降低幅度(百分比)相同时，P/R值不变　(3)不适合，若二者间作，对甲植物影响不大，但是乙植物白天的P/R值稍大于1，白天积累的有机物太少，晚上呼吸作用还要消耗能量，植株不能正常生长
15．(2022·衡水中学模拟)为了探究低温对云南小粒咖啡和大粒咖啡两种作物光合速率的影响，科研人员连续三天对这两种咖啡幼苗进行夜间4 ℃低温处理，之后原地恢复常温4天，同时测量两种咖啡的低温处理期及恢复期光合速率的变化，得到的实验结果如图所示。请回答下列问题：

(1)经夜间低温处理后的幼苗，其叶片会变黄，由此分析，夜间低温处理能降低植物光合速率的原因最可能是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
由图中数据可知，夜间低温处理对________咖啡的生长影响较大。
(2)某同学认为夜间低温处理会使植物产量降低的主要原因是低温影响了植物夜间暗反应的进行，这种说法__________(填“正确”或“不正确”)，请说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)经夜间低温处理后，大粒咖啡难以恢复正常生长，为了验证夜间低温处理没有改变大粒咖啡的遗传物质，可取夜间低温处理的大粒咖啡的种子在________(填“正常”或“夜间低温处理”)的环境中种植培养，若_______________________________________________
________________________________________________________________________，
则说明夜间低温处理只影响了大粒咖啡的性状表现，而没有改变遗传物质。
解析：　(1)经夜间低温处理后的幼苗，其叶片会变黄，由此分析，夜间低温处理能降低植物光合速率的原因最可能是低温会影响叶绿素的合成或分解，使叶绿素含量降低，从而降低植物的光合速率。由图中信息可知，夜间低温处理后，大粒咖啡光合速率比小粒咖啡的光合速率下降得多，且恢复常温其光合速率回升较慢，可见夜间低温对大粒咖啡的生长影响较大。(2)夜间植物缺乏光反应提供的[H]和ATP，暗反应也无法进行。因此，低温处理使植物产量降低的原因不是低温影响了植物夜间暗反应的进行。(3)为了验证夜间低温处理没有改变大粒咖啡的遗传物质，可取夜间低温处理的大粒咖啡的种子在正常的环境中种植培养，若培养得到的成熟植株和未经夜间低温处理的原植株的光合速率几乎相同，则说明夜间低温处理只影响了大粒咖啡的性状表现，而没有改变遗传物质。
答案：　(1)低温会影响叶绿素的合成或分解，使叶绿素含量降低，从而降低植物的光合速率　大粒　(2)不正确　夜间植物缺乏光反应提供的[H]和ATP，暗反应也无法进行　(3)正常　培养得到的成熟植株和未经夜间低温处理的原植株的光合速率几乎相同