适用于新教材2024版高考生物一轮总复习课时规范练14光合作用的影响因素及其应用新人教版

课时规范练14

一、选择题

1.得益于蔬菜的大棚种植技术,人们在冬季也可以食用到春夏季才能生长的蔬菜。下列不能提高蔬菜产量的措施是(　　)

A.晚上提高大棚内的温度

B.适时浇水,适量施加氮肥、磷肥和钾肥

C.施用农家肥,提高大棚内的二氧化碳浓度

D.使用照明设备,适当延长光照时间

答案A

解析晚上提高大棚内的温度,不利于提高大棚蔬菜产量,A项符合题意;适时的浇水、施肥,能提高光合作用的效率,利于提高大棚蔬菜产量,B项不符合题意;适当增加大棚内二氧化碳的浓度,能提高光合作用的效率,利于提高大棚蔬菜产量,C项不符合题意;适当延长大棚内光照时间,能提高光合作用的效率,利于提高大棚蔬菜产量,D项不符合题意。

2.(2022广丰开学模拟)如图表示不同CO2浓度和光照强度对某植物光合作用影响的实验结果,其中甲组处于高CO2浓度下,乙组处于大气CO2浓度下。不考虑CO2浓度和光照强度对细胞呼吸的影响,下列叙述错误的是(　　)

A.光照强度为100 μmol·m-2·s-1时,甲、乙两组植物主要释放的气体相同

B.图中两条曲线之间的竖直距离可表示甲、乙两组植物总光合速率的差值

C.由实验结果可知,CO2浓度较高时会抑制该植物的光合作用

D.光照强度为500 μmol·m-2·s-1时乙组植物暗反应消耗C3的速率快于光照强度为200 μmol·m-2·s-1时

答案A

解析光照强度为100μmol·m-2·s-1时,甲组植物的呼吸速率大于光合速率,主要释放CO2,乙组植物的呼吸速率小于光合速率,主要释放O2,A项错误;图中两条曲线之间的垂直距离反映的是甲、乙两组植物净光合速率的差值,由图可知,甲、乙两组植物的呼吸速率相等,所以图中两条曲线之间的竖直距离可表示甲、乙两组植物总光合速率的差值,B项正确;由图可知,实验过程中乙组植物的净光合速率一直高于甲组植物,说明高CO2浓度能抑制该植物的光合作用,C项正确;与光照强度为200μmol·m-2·s-1相比,光照强度为500μmol·m-2·s-1时乙组植物光反应产生的ATP和NADPH更多,暗反应消耗C3的速率更快,D项正确。

3.(2022潍坊模拟)在玻璃温室中,研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)实验,结果如图所示。补光的光强度为150 μmol·m-2·s-1,补光时间为7:00~10:00,温度适宜。下列叙述正确的是(　　)

A.给植株补充580 nm光源,对该植株的生长有促进作用

B.若680 nm补光后植株的光合色素增加,则光饱和点将下降

C.在补光实验时间内,450 nm补光组从温室中吸收的CO2总量比对照组多

D.若450 nm补光组在9:00时突然停止补光,则植株中的C5含量增大

答案C

解析与对照组相比,给植株补充580nm光源时植株吸收CO2的速率降低,说明此光源对该植株的生长有抑制作用,A项错误;若680nm补光后植株的光合色素增加,则植物吸收光能的能力增强,会使光饱和点增大,B项错误;在补光实验时间内,450nm补光组的CO2吸收速率始终大于对照组的,因此吸收的CO2总量比对照组多,C项正确;若450nm补光组在9:00时突然停止补光,会使光反应速率降低,合成的ATP和NADPH减少,C3的还原速率减慢,而短时间内CO2的固定不变,会导致短期内植株叶绿体内C5含量减少,D项错误。

4.(2022南京模拟)某实验小组利用菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片,在适宜条件下探究NaHCO3溶液浓度对光合作用强度的影响,结果如图。下列说法正确的是              (　　)

A.叶圆片上浮情况只与光合作用强度有关,与细胞呼吸强度无关

B.②~⑤组幼叶圆片上浮的速度比成熟叶圆片上浮的速度快

C.若适当加大光照强度,⑥⑦组的叶圆片也会上浮

D.取叶圆片时应避开大的叶脉,以减少无关变量对实验的干扰

答案D

解析叶圆片的沉浮于取决于光合作用和细胞呼吸导致的气体是否在细胞间积累,即表示净光合速率,因此叶圆片上浮情况与光合作用强度和细胞呼吸强度都有关,A项错误;上浮时间越短,光合速率越强,据图可知,②~⑤组幼叶圆片上浮时间大于成熟叶圆片,说明②~⑤组幼叶圆片光合作用较弱,叶圆片上浮的速度较慢,B项错误;⑥⑦组叶圆片不上浮的原因是NaHCO3溶液过高,导致细胞渗透失水过多而死亡,因此若适当加大光照强度,⑥⑦组的叶圆片已死亡,不会上浮,C项错误;叶脉上没有叶绿体,叶绿体都在叶面上,不避开主脉的话会影响实验结果,因此取叶圆片时应避开大的叶脉,以减少无关变量对实验的干扰,D项正确。

5.(2023届邵阳二中月考)西北农林科技大学对某甜瓜品种进行“低温锻炼对冷胁迫下幼苗超氧化物歧化酶(SOD,该酶能减缓植株的衰老)活性与叶绿素含量的影响”实验。设置了如下三组实验:T1(昼夜15~10 ℃),T2(昼夜10~5 ℃)和CK(昼夜25~15 ℃)。低温锻炼10 d后,将三组幼苗同时进行低温胁迫处理,测定各项生化指标,结果如下。下列相关分析不正确的是(　　)

A.低温锻炼不能防止甜瓜幼苗在冷胁迫下叶绿素的分解

B.在冷胁迫下,经低温锻炼的处理组SOD活性逐渐下降,但仍高于未经低温锻炼的CK组

C.幼苗经过低温锻炼后使清除自由基的机制起作用,增强其对冷胁迫环境下的适应能力

D.未锻炼的CK组冷胁迫后SOD活性降低是由于其空间结构发生了改变

答案D

解析在低温胁迫下,T1和T2组甜瓜幼苗细胞中叶绿素含量均低于CK组,说明低温锻炼不能防止甜瓜幼苗在冷胁迫下叶绿素的分解,A项正确;在冷胁迫下,经低温锻炼的处理组SOD活性逐渐下降,但仍高于未经低温锻炼的CK组,B项正确;由题干可知,SOD能减缓植株的衰老,幼苗经过低温锻炼后,SOD活性提高,故低温锻炼可使清除自由基的机制起作用,增强其对冷胁迫环境下的适应能力,C项正确;低温会使酶的活性降低,但空间结构不改变,故未锻炼的CK组冷胁迫后SOD活性降低,不是其空间结构发生改变导致的,D项错误。

6.垂柳和旱柳是常见的绿化树种,园林工作者对垂柳和旱柳的光合作用进行了研究,结果如图。下列叙述正确的是(　　)

A.随着光照强度增加,垂柳的光合速率一直增强

B.相同光照强度下,旱柳的CO2吸收量比垂柳多

C.随着光照强度增加,旱柳释放的O2比垂柳少

D.CO2吸收量为0时,垂柳不进行光合作用

答案C

解析据图可知,在一定范围内,随光照强度的增强,两种柳树幼苗的光合速率均逐渐增加,但光照到一定强度,光合速率就不再增强,A项错误;从图中可知,在相同光照强度下,垂柳的光合速率更高,说明CO2吸收量比旱柳多,利于合成更多的有机物,旱柳释放的O2比垂柳少,B项错误,C项正确;植物本身进行细胞呼吸会放出CO2,这些CO2在产生的时候就会被叶绿体用来进行光合作用,所以外界CO2吸收量为0时,光合作用强度与细胞呼吸强度相等,D项错误。

二、非选择题

7.(2021海南高考)植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。

图1

图2

(1)植物工厂用营养液培植生菜过程中,需定时向营养液通入空气,目的是　　　　　　　　　　　　。除通气外,还需更换营养液,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜,选用红蓝光的依据是　　　　　　　　　　　　　　。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图1,培植区的光照强度应设置在　　　点所对应的光照强度;为提高生菜产量,可在培植区适当提高CO2浓度,该条件下B点的移动方向是　　　　　　　　　。 

(3)将培植区的光照/黑暗时间设置为14 h/10 h,研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响,结果如图2,光合作用最适温度比细胞呼吸最适温度　　　;若将培植区的温度从T5调至T6,培植24 h后,与调温前相比,生菜植株的有机物积累量　　　　。 

答案(1)促进生菜根部细胞呼吸　为生菜提供大量的无机盐,以保证生菜的正常生长　(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,选用红蓝光可以提高植物的光合作用,从而提高生菜的产量　B　右上方　(3)低　减少

8.(2022威海模拟)近年来,由袁隆平院士领衔的青岛海水稻研究发展中心通过常规育种、杂交与分子标记辅助育种技术,致力于“海水稻”的研发。海水稻普遍生长在海边滩涂地区,具有抗涝、抗盐碱、抗倒伏、抗病虫等能力,比普通水稻具有更强的生存竞争能力。

(1)“海水稻”在海边滩涂生长,可推测它的细胞液浓度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)盐碱地土壤溶液浓度。 

(2)大多数植物在干旱条件下,气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合,称为“气孔振荡”,“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应,有利于植物生理活动的正常进行。其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)研究人员对盐胁迫下海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了研究。分别测得不同浓度NaCl培养液条件下培养水稻后测得的根尖细胞和高盐胁迫条件下(NaCl浓度200 mmol/L)其叶肉细胞的相关数据,结果分别如图1、图2所示。

图1

图2

①若以NaCl溶液浓度150 mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫,据图1可知,随着NaCl溶液浓度的升高,该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同:前者主要是逐步提高细胞内无机盐的相对浓度,后者主要是　　　　　　　　　　　　。 

②据图2分析该海水稻叶肉细胞的胞间CO2浓度先降后升的原因:第15天之前色素含量下降不大,很可能是因为气孔导度(指气孔张开的程度)　　　　(填“升高”或“降低”),叶绿体从细胞间吸收的CO2增多,使胞间CO2浓度降低;第15天之后胞间CO2浓度逐渐上升,从色素含量变化对暗反应影响的角度分析,其原因很可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)你认为未来推广“海水稻”的重要意义是什么?　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(至少答出两点) 

答案(1)大于　(2)既能降低蒸腾作用强度,又能保障CO2供应,使光合作用正常进行　(3)①大幅度提高细胞内可溶性糖浓度　②降低　色素含量降低、光反应产生的NADPH和ATP不足,C3未能被及时还原并形成C5,最终导致CO2固定减少,胞间CO2浓度升高　(4)缓解淡水资源危机、缓解可耕地资源危机、缓解粮食危机等

解析(1)海水稻普遍生长在海边滩涂地区,具有抗涝、抗盐碱能力,推测它的细胞液浓度大于盐碱地土壤溶液浓度,有利于其吸收水分和无机盐。(2)气孔是植物气体的通道,气孔周期性地闭合(“气孔振荡”)既能降低蒸腾作用强度,减少水分蒸发,又能保障CO2供应,使光合作用正常进行。(3)①结合高盐胁迫条件下(NaCl浓度200mmol/L)其叶肉细胞的相关数据可知,在200mmol/L的NaCl浓度下,叶肉细胞内的可溶性糖浓度大幅度提高。②气孔导度是指气孔张开的程度,而气孔是植物气体的通道,胞间CO2浓度受植物光合作用吸收和气孔开度双向影响,第15天之前很可能气孔导度下降,植物从胞间吸收CO2增多,导致胞间CO2浓度下降;第15天之后色素含量降低、光反应产生的NADPH和ATP不足,C3未能被及时还原并形成C5,最终导致CO2固定减少,胞间CO2浓度升高。(4)“海水稻”比普通水稻具有更强的生存竞争能力,能缓解淡水资源危机、缓解可耕地资源危机、缓解粮食危机等。