新高考生物一轮复习课时练习10　光合作用与能量转化(Ⅱ)(含解析）

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【备考2023】生物课时练习(十)　光合作用与能量转化(Ⅱ)1．(2021·山师附中检测)图甲中试管A与试管B敞口培养相同数量的小球藻，研究光照强度对小球藻O2净释放量的影响，试管A的结果如图乙所示。据图分析，下列叙述正确的是(　　)甲　　　　　　　　乙A．Q点的O2净释放量为零，是因为此点光合作用强度为零B．P点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气，适当降低温度，P点将下移C．在图乙上绘制装置B的曲线，Q点应右移D．降低CO2浓度时，在图乙上绘制装置A的曲线，R点应右移C　[Q点的O2净释放量为零，是因为此点光合速率与呼吸速率相等，A项错误；适当降低温度，P点将上移，B项错误；装置B中是缺镁的培养液，小球藻的叶绿素含量减少，光合速率降低，光合作用补偿一定量的有机物消耗，需要的光照强度增大，Q点右移，C项正确；降低CO2浓度时，净光合速率降低，R点下移左移，D项错误。]2．(2021·广州二模)如图是夏季晴朗的白天，某地甲、乙两种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。下列叙述错误的是(　　)A．若甲、乙两植物中有一种为水生植物，则应该是甲B．11时，乙植物叶片不再向外界释放氧气C．乙植物bc段与de段光合作用强度下降的原因不同D．16时，甲植物叶肉细胞能合成ATP的细胞器有线粒体、叶绿体B　[从图中可知甲植物没有出现光合午休，乙植物出现光合午休，则甲为水生植物，水分充足，不需要关闭气孔来减少水分的散失，A正确；11时，乙植物虽然出现光合午休，但光合作用强度依然大于0，光合速率大于呼吸速率，植物叶片依然向外界释放氧气，B错误；乙植物bc段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，de段光合作用强度下降的原因是光照强度减弱，C正确；16时，甲植物既进行光合作用，又进行呼吸作用，则叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体，D正确。]3．(2021·巴蜀中学月考)科研人员在最适温度和某一光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化曲线，结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)A．甲相对于乙更适应低CO2浓度的环境B．当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙积累有机物的量不相等C．a点之后植物甲的所有细胞内都有线粒体和叶绿体产生ATPD．若适当升高温度，d点将向左移动D　[在较低CO2浓度下乙植物的净光合作用大于0，乙更适应低CO2浓度环境，A错误；当二氧化碳的浓度为c时，植物甲、乙的净光合速率相等，植物甲、乙积累的有机物量相同，B错误；a点后，植物甲虽然开始进行光合作用，但是有些细胞(如根细胞)没有叶绿体，C错误；升高温度，酶活性下降，达到最大光合作用时所需要的二氧化碳浓度减小，d点左移，D正确。]4．(2021·武汉检测)自然条件下植物所处的光环境非常复杂，其中强光和弱光都是植物经常遭遇的环境光照强度。将黄瓜盆栽苗分为3个组处理：T1组为持续5 h强光，然后持续5 h弱光；T2组是强光和弱光每3 min更替1次，总时间为10 h；T3为完全弱光处理10 h。处理结束后测量了幼苗干重、叶绿素含量及叶绿素a/b的值等指标，结果如图。有关分析正确的是(　　)A．T2组较T1组幼苗干重偏低是由于光照强度减弱所致B．T2组处理后导致了叶绿素a含量降低较叶绿素b更加明显C．T3组叶绿素含量增加但幼苗干重下降与CO2供应不足有关D．光照能量相同时，稳定光照比更替频繁光照更有利于幼苗的生长D　[T2组和T1组的自变量是强光和弱光替换的频率，而不是光照强度，A错误；T2组叶绿素a/b的值最大，所以叶绿素b含量降低较叶绿素a更加明显，B错误；T3组是一直在弱光条件下处理，所以其幼苗干重下降主要与光照强度降低有关，C错误；比较T1和T2组，稳定的光照有利于幼苗的生长，D正确。]5．(2021·菏泽一模)在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中四种主要乔木幼苗叶片的生理指标(如表)。下列分析正确的是(　　)物种指标构树刺槐香樟胡颓子光补偿点(千勒克斯)641.81.1光饱和点(千勒克斯)1393.52.6A．光照强度为1.1千勒克斯时，胡颓子幼苗的净光合速率小于零B．光照强度为10千勒克斯时，影响构树和刺槐幼苗光合速率的环境因素都有光照强度和CO2浓度C．若将光照强度突然由2千勒克斯增加到3千勒克斯，香樟幼苗叶绿体中的CO2会增加D．光照强度大于13千勒克斯时，构树幼苗光合作用固定的CO2全部来自外界A　[光照强度为1.1千勒克斯时，胡颓子幼苗叶片到达光补偿点，此时叶片的光合速率等于呼吸速率，但由于幼苗中有部分细胞不能进行光合作用，而且还要进行呼吸作用，因此整个幼苗的净光合速率小于零，A正确；光照强度为10千勒克斯时，构树还没有达到光饱和点，此时影响构树的环境因素主要是光照强度，而光照强度为10千勒克斯时，刺槐已经达到光饱和点，此时影响刺槐的环境因素主要是CO2浓度，B错误；若将光照强度突然由2千勒克斯增加到3千勒克斯，香樟幼苗的光合速率增加，吸收更多的二氧化碳，因此其叶绿体中的CO2会减少，C错误；光照强度大于13千勒克斯时，构树幼苗光合作用固定的CO2部分来自自身呼吸，部分来自外界，D错误。]6．(2021·湖南六校联考)氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。为了科学施用氮肥，科研小组测定了某品种茶树在不同施氮量情况下净光合速率等指标，结果见下表。表中氮肥农学效率＝(施氮肥的产量－不施氮肥的产量)/施氮肥的量，下列说法不正确的是(　　)施氮量(g·m－2)叶绿素含量(mg·g－1)净光合速率(μmol·m－2·s－1)氮肥农学效率(g·g－1)01.189.66—251.3510.211.51401.4212.342.42551.4010.481.72A．茶树细胞利用氮元素合成DNA、RNA、蛋白质、磷脂等有机大分子物质B．在茶树体内，氮元素参与二氧化碳转化为有机物的过程C．氮元素与茶树体内叶绿素等合成有关，科学施氮肥能够促进光反应D．净光合速率能够反映氮肥农学效率，生产过程中可依此指导科学施氮肥A　[茶树细胞利用氮元素合成的有机物既有大分子物质如DNA、RNA等，也有小分子物质如磷脂等，A错误。]7．(2021·丹东五校高三联考)甲、乙、丙三图分别表示几个环境因素对马铃薯光合速率的影响，除各图中所示的因素外，其他因素均控制在最适宜的范围。请据下图分析，下列选项中错误的是(　　)A．甲图P点之前制约光合速率的主要因素是光照强度B．丙图中 P 点光合速率比较低的主要原因是温度低C．乙图的 Q 点(在高 CO2浓度下)要提高光合速率可适当提高光照强度D．乙图 PQ 点之间制约光合速率的因素主要是光照强度和 CO2浓度C　[甲图中P点前，在相同光照条件下，不同温度下的光合速率相同，光合速率只随光照强度的增高而增大，故此时光合速率的主要影响因素是光照强度，A正确；据图可知，丙图中P点在不同光照条件下，光合速率相同，所以P点光合速率比较低的主要原因是温度低，B正确；乙图Q点后，光合速率没随着光照强度增加而增加，此时不再受光照强度影响，因此增加光照强度不能提高马铃薯光合作用速率，C错误；据图可知，乙图PQ点之间曲线表示光合速率随着光照强度和CO2浓度的增加而增加，说明PQ点之间制约光合速率的因素主要是光照强度和CO2浓度，D正确。]8．(2021·三湘名校联考)为了确定小豆作为林果行间套种作物的适宜性，实验小组通过田间试验和盆栽试验，测定了全光和弱光(全光的48%)条件下两个小豆品种的光合作用特性，结果如下表所示。(光补偿点是指光合作用与呼吸作用达到平衡时的光照强度；气孔导度表示气孔张开的程度)回答下列问题：品种处理最大净光合速率/(μmolCO2·m－2·s－1)光补偿点/(μmol·m－2·s－1)叶绿素含量/(mg·g－1)气孔导度/(molH2O·m－2·s－1)A全光组14.9945.92.290.22弱光组9.5930.74.360.12B全光组16.1643.82.880.16弱光组8.8541.73.210.09(1)小豆叶肉细胞中的叶绿素分布在__________________上，叶绿素主要吸收__________(光质)。据表中数据可知，在弱光条件下，小豆叶肉细胞中叶绿素的含量均增加，其意义是___________________________________________________________________________________________________________________。(2)分析表格中数据可知，遮光会降低小豆的最大净光合速率，从暗反应的角度分析，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)若弱光条件下品种B小豆的净光合速率为0，则在相同条件下，品种A小豆的干重会________(填“增加”“不变”或“降低”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________，因此品种________(填“A”或“B”)小豆对弱光的适应能力更强。[解析]　本题主要考查影响光合速率的因素，考查学生的获取信息的能力。(1)小豆叶肉细胞中的叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。在弱光条件下，小豆叶肉细胞中叶绿素的含量增加，增强对光能的吸收以适应弱光环境。(2)遮光会降低小豆的最大净光合速率，从暗反应的角度分析，原因是遮光导致气孔导度变小，叶肉细胞暗反应固定的CO2减少。(3)从表中数据可知，品种A小豆的光补偿点大于品种B小豆的，即品种A小豆在较低光照强度下就能生长。当品种B小豆的净光合速率为0时，达到了光补偿点，此光照强度已经超过品种A小豆的光补偿点，因此品种A小豆的干重会增加。故品种A小豆对弱光的适应能力更强。[答案]　(1)叶绿体的类囊体薄膜　蓝紫光和红光　叶肉细胞通过增加叶绿素的含量来增强对光能的吸收，以适应弱光环境　(2)遮光导致气孔导度变小，从外界环境吸收的CO2减少，使叶肉细胞暗反应固定的CO2减少　(3)增加　品种A小豆的光补偿点低于品种B的，当品种B小豆处于光补偿点时，品种A小豆的光照强度大于光补偿点，其净光合速率大于0，会积累有机物　A9． (2021·日照二模)为研究高温条件下不同干旱水平对大豆光合作用的影响。研究人员选取发育进程与长势基本一致的转基因大豆幼苗，在38 ℃高温条件下设置正常(CK)、中度干旱(L)和重度干旱(M)三组来进行一系列实验，结果如下图所示。回答下列问题：　(1)研究人员发现，随着高温干旱时间的延长，大豆叶片逐渐变黄，这主要是由大豆叶肉细胞叶绿体中________上的叶绿素含量降低引起的。(2)经测定，高温干旱条件下大豆细胞中脯氨酸等可溶性小分子物质的含量增加，其意义是_________________________________________________________________________________________________________________________。(3)分析图中数据可知，第2～4 d大豆净光合速率下降的主要原因是___________________________________________________________________。由结果可以推断，第4～6 d大豆净光合速率下降主要是由非气孔因素导致的，依据是______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)请设计实验，探究导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱(写出实验设计思路)_____________________________________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)随着高温干旱时间的延长，大豆叶片逐渐变黄，是因为叶绿素含量降低，叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。(2)水的渗透方向是从低浓度到高浓度，干旱时，外界浓度升高，吸水困难，植物需要提高自身的浓度，也就是提高渗透压来提高细胞的吸水能力，所以大豆细胞中脯氨酸等可溶性小分子物质的含量增加。(3)植物叶片通过气孔从外界吸收CO2，当CO2含量下降将会导致光合速率下降，进而导致净光合速率下降，分析图中可知，第2～4d大豆净光合速率下降的主要原因是气孔导度下降，吸收的CO2减少，导致胞间CO2含量降低；由结果可以推断，第4～6d大豆净光合速率下降，此时气孔导度继续在下降，胞间CO2含量反而升高，由此推测主要是由非气孔因素导致的。(4)要探究导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱，自变量是高温和干旱，实验组中一组自变量是干旱，另一组自变量是高温，同时还要设置对照组，最后将结果与对照组比较，就能得出导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱，所以实验思路为：将生长状况良好的大豆幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，甲组在温度和湿度均适宜的条件下培养，乙组在高温、湿度适宜的条件下培养，丙组在温度适宜、干旱条件下培养，将乙、丙两组的净光合速率分别与甲组进行比较。[答案]　(1)类囊体薄膜(基粒)　(2)提高细胞的渗透压，增强细胞的吸水能力　(3)气孔导度下降，胞间CO2含量降低 　气孔导度下降，胞间CO2含量反而升高　(4)将生长状况良好的大豆幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，甲组在温度和湿度均适宜的条件下培养，乙组在高温、湿度适宜的条件下培养，丙组在温度适宜、干旱条件下培养，将乙、丙两组的净光合速率分别与甲组进行比较10．(2021·宁波检测)疏果(人为地去除一部分幼果)对某植物CO2同化速率及叶片蔗糖和淀粉积累的影响如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．疏果百分率越大，叶片光合作用速率越高B．若将部分叶片遮光有可能提高非遮光叶片CO2同化速率C．疏果百分率下降会导致叶片蔗糖和淀粉积累增加D．叶片合成的蔗糖和淀粉积累在叶肉细胞的细胞质基质中B　[由图可知，随着疏果百分率的提高，CO2 同化速率相对值下降，叶片光合速率下降，A错误；叶片遮光后不能进行光合作用，成为需要光合产物输入的器官，那么未遮光叶片的部分光合产物会运输到遮光叶片，未遮光叶片光合产物积累较少，对光合作用抑制程度减弱，二氧化碳同化速率会提高，B正确；据图分析，疏果百分率升高会导致叶片蔗糖和淀粉积累增加，C错误；合成的蔗糖和淀粉分别积累在叶肉细胞的细胞质基质和叶绿体中，D错误。]11．(2021·黄冈检测)为提高粮食产量，研究人员以390 μmol/mol的大气CO2浓度和自然降水条件为对照组(C390＋W0组)，分别研究CO2浓度升高至550 μmol/mol(C550＋W0组)和降水增加15%(C390＋W15组)对某植物净光合速率的影响，结果如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．由图可知，适当提高CO2浓度和适当增加降水量可增强植物的净光合速率B．P点为C390＋W0组曲线上的点，在该光照强度下，适当增加降水量对净光合作用的促进更显著C．由图推测适当增加降水量可能会使气孔开放度提高，从而增加CO2的吸收量，以充分利用光反应产生的ATP和NADH，提高净光合速率D．在P点时适当增加光照强度，则P点会向右上方移动C　[相同光照强度下，C390＋W0组与C390＋W15组对照，显示适当增加降水量可提高植物的净光合速率，C390＋W0组与C550＋W0组对照，显示适当提高CO2浓度可提高净光合速率，因此适当提高CO2浓度和适当增加降水量可增强植物的净光合速率，A正确；P点时，同一光照强度下C390＋W15组净光合速率大于C390＋W0组，说明在该光照强度下，适当增加降水量对净光合作用的促进作用更显著，B正确；三组实验对照，说明适当提高CO2浓度、增加光照强度和适当增加降水量可增强植物的净光合速率，适当增加降水量可能使气孔的开放度提高，从而增加二氧化碳吸收量，以充分利用光反应产生的ATP和NADPH，提高净光合速率，NADH是呼吸作用产生的，C错误；若增加光照强度，植物净光合作用增强，P点会向右上方移动，D正确。]12．(2021·唐山摸底考试)为了探究温度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为3组，在人工气候室中生长，并保持其光照强度和CO2浓度等条件相同。于中午12：30测定各组叶片的光合速率，实验结果如表所示：分组实验组一实验组二实验组三温度/℃363125光合速率/mgCO2·dm－2·h－122.123.720.7下列相关叙述不正确的是(　　)A．在25 ℃基础上适当提高环境温度，小麦的光合速率一定提高B．在31 ℃基础上适当提高环境温度，小麦的光合速率一定提高C．在31 ℃基础上适当提高环境温度，小麦的光合速率可能不变D．在36 ℃基础上适当提高环境温度，小麦的光合速率一定降低B　[比较实验组一、二、三可推知，小麦光合作用的最适温度在31 ℃左右，而25 ℃还远低于最适温度，因此在25 ℃基础上适当提高环境温度，小麦的光合速率一定提高，而在31 ℃基础上适当提高环境温度，小麦的光合速率可能不变，A、C正确，B错误；根据以上分析可知，小麦光合作用的最适温度在31 ℃左右，在36 ℃基础上适当提高环境温度，随着温度升高，酶的活性降低，因此小麦的光合速率一定降低，D正确。]13．(2021·唐山二模)莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物，研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体，其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。如图表示在25 ℃时不同光照强度下该突变体莲藕和普通莲藕的净光合速率。表格数据是某光照强度下测得的突变体莲藕与普通莲藕相关生理指标。品种气孔导度胞间CO2浓度还原糖(mg·g－1)普通莲藕0.102502.72突变体莲藕0.182503.86(1)光合色素吸收的光能的用途有____________________________________________________________________________(答2点)。(2)图中光照强度低于a时，突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕，推测引起这种差异的主要原因是_______________________________________________________________________________________________________________。(3)为了得到表中的实验结果，实验的设计条件应包含________。①置于相同CO2浓度的环境　②置于相同的温度环境  ③置于不同的光照强度　④置于相同的湿度环境　⑤植株样本足够　⑥选用生长状态一致的植株(4)根据图和表信息推测，与普通莲藕相比，突变体莲藕合成还原糖高的原因可能有：_____________________________________________________________________________________________________________________(答2点)。(5)突变体叶绿素含量降低，科研人员推测主要减少的色素为叶绿素b，为证实该结论进行实验，写出简要实验思路。______________________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)在光反应阶段，光合色素吸收的光能有两方面的用途，一方面将水分解成氧和NADPH(或用于水的光解)，另一方面在酶的催化作用下促进ADP和Pi形成ATP。(2)图中光照强度低于a时，突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕，推测引起这种差异的主要原因是突变体莲藕的叶绿素含量较低，利用弱光的能力较差，光反应形成 ATP 和 NADPH少，光合速率低。(3)设计实验时为了排除无关变量的影响，遵循单一变量原则，应保持无关变量相同，所以①置于相同CO2浓度的环境，②置于相同的温度环境，③置于相同的光照强度，④置于相同的湿度环境，⑥选用生长状态一致的植株；为减少实验的偶然性，遵循重复原则，⑤植株样本足够。(4)根据图表分析可知，因为一方面充足的光能弥补了色素缺乏；另一方面突变体莲藕暗反应效率高，利用CO2的能力强，固定较多CO2。所以与普通莲藕相比，突变体莲藕合成还原性糖高。(5)可以通过实验“绿叶中色素的提取和分离”检测叶绿素b减少。具体实验思路：设计两组实验：分别取普通莲藕和突变体莲藕的等量绿叶，对这两组绿叶进行色素的提取和分离操作；对比两组滤纸条上黄绿色的色素带宽度。[答案]　 (1)将水分解成氧和NADPH(或用于水的光解)，在酶的催化作用下促进ADP和Pi形成ATP  (2)突变体莲藕的叶绿素含量较低，光反应形成 ATP和NADPH 少，光合速率低　(3)①②④⑤⑥　(4)充足的光能弥补了色素缺乏；固定较多CO2，暗反应效率高　(5)实验思路：设计两组实验：分别取普通莲藕和突变体莲藕的等量绿叶，对这两组绿叶进行色素的提取和分离操作；对比两组滤纸条上黄绿色的色素带宽度