新教材高考生物一轮复习考点规范练11影响光合作用强度的内外因素含解析新人教版

影响光合作用强度的内外因素

一、选择题

1.下列关于影响光合速率因素的叙述,错误的是(　　)

A.叶绿体内光合色素对不同波长光照的吸收具有选择性,故在不同波长光照下光合速率有差异

B.在一定的光照强度范围内,随光照强度增强,在相同时间内光反应产生的ATP和NADPH数量增多

C.在一定范围内CO2含量会影响C3的合成

D.温度变化只会影响暗反应阶段

2.小麦和玉米的CO2固定量随外界CO2含量的变化而变化(如下图)。下列相关叙述错误的是(　　)

A.小麦的CO2固定量与外界CO2含量呈正相关

B.CO2含量在100 mg/L时小麦几乎不固定CO2

C.玉米比小麦更能有效地利用低浓度CO2

D.CO2含量大于 360 mg/L后玉米不再固定CO2

3.下图为某植物在不同条件下的光合速率曲线图。下列分析错误的是(　　)

A.温度降低到0 ℃时,光合速率可能完全停止

B.气候寒冷时,光照再强植物也不能以最快的速率生长

C.在光照强度达到全日照之前,光反应的速率不可能达到最大

D.在高CO2含量条件下,限制光合作用强度的因素可以是光照强度和温度

4.有人把玉米和向日葵的叶片从植株上切下后,分别放在保持高湿度、充足光照的容器内(保持叶片的生活状态),叶片的含水量由于蒸腾作用而逐渐减少,然后测定叶片在水分亏缺情况下的相对光合作用强度,结果如下图所示。据图分析,水分亏缺对光合作用强度产生影响的原因最可能是(　　)

A.水分亏缺直接影响植物的光合作用强度

B.水分亏缺对不同植物光合作用强度的影响程度和影响方式不同

C.水分亏缺影响光合作用强度是因为水是光合作用的原料之一

D.水分亏缺影响光合作用强度主要是通过影响CO2进入叶片内而起作用的

5.右图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下,甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2含量的关系。下列分析正确的是(　　)

A.CO2含量大于a时,甲才能进行光合作用

B.适当增加光照强度,A点将左移

C.CO2含量为b时,甲、乙总光合作用强度相等

D.甲、乙光合作用强度随CO2含量的增大而不断增强

6.科研人员在一定体积分数的CO2和最适温度条件下,利用苹果树、梨树幼苗进行了一系列探究实验,得到的结果如下图所示(用相对值表示)。下列相关叙述正确的是(　　)

A.实验结果表明光照强度、CO2含量和温度均可影响光合速率

B.当光照强度为a时,苹果树幼苗和梨树幼苗的实际光合速率相差2个单位

C.当光照强度为b时,限制光合速率的主要因素是CO2含量和温度

D.当光照强度为a时,苹果树根尖细胞与梨树叶肉细胞内都能合成某些大分子物质

7.为了研究缺失叶黄素的植株(甲)和正常的植株(乙)光合作用速率的差异,某实验小组设计实验并测得相关数据如下表(温度和CO2含量等条件均适宜)。下列有关说法正确的是(　　)

A.植株甲因缺少叶黄素而使得叶片呈现黄色,且呼吸速率降低

B.光照强度为3 klx时,植株甲光合作用所需CO2只来源于细胞呼吸

C.光照强度为1 klx 时,植株乙的光合速率大于其呼吸速率

D.光照强度为3 klx 时,甲、乙两植株固定CO2速率的差为4 mg/(100 cm2·h)

8.为探究光照强度与光合作用的关系,某兴趣小组将西红柿植株置于密闭装置中进行了相关实验。结果如下表所示。

根据上表分析,下列叙述正确的是(　　)

A.实验的自变量是CO2含量的变化,因变量是光照强度的变化

B.通过表中实验结果可知该植株在实验条件下的呼吸速率和净光合速率

C.若将第6组植株突然移至第4组条件下,则短时间内细胞中的C5含量将增加

D.通过上述实验,可以确定西红柿生长的最佳光照强度

9.为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响,某生物兴趣小组进行了探究实验。实验结果如下图所示,实验数据为植株在不同条件下CO2的吸收速率。据图分析,下列说法正确的是(　　)

A.图中影响马铃薯植株光合速率的因素只有CO2体积分数和温度

B.在弱光、CO2体积分数为0.03%、20 ℃条件下,马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无O2产生

C.马铃薯植株在适当遮阴、CO2体积分数为0.03%、40 ℃条件下,光照强度不是限制因素

D.实验中马铃薯植株CO2固定速率最大所需的条件是全光照、CO2体积分数为1.22%和35 ℃

10.重金属Cd2+是剧毒环境污染物,土壤中的Cd2+会影响植物的多种生理过程。某同学研究Cd2+污染对香椿光合作用、蒸腾作用等的影响,结果如右上图所示。下列叙述错误的是(　　)

A.Cd2+对香椿净光合速率的影响呈现低含量促进、高含量抑制的规律

B.Cd2+对香椿净光合速率的影响趋势与蒸腾速率、气孔开度的变化一致

C.当Cd2+含量大于2 mg/kg时,因气孔开度下降而导致净光合速率下降

D.随Cd2+含量增大,导致2 mg/kg和10 mg/kg组的胞间CO2含量低的直接原因是不同的

二、非选择题

11.柱花草是我国南方地区重要的豆科牧草,对低温胁迫较为敏感,易发生冷害。下表为科研人员在不同温度下测得的柱花草叶片光合速率的相关指标。请回答下列问题。

 (1)20 ℃时,柱花草叶肉细胞中能够消耗水并伴随着NADPH产生的场所是　　　　　　　　　　　。与对照组相比,高温处理相同的时间,柱花草光合作用制造的有机物量　　　　　　　　(填“较多”“较少”“相等”或“无法确定”)。 

(2)据表分析,低温处理能抑制光合作用的原因主要包括两方面:一方面是低温导致类囊体薄膜结构受到破坏,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;另一方面,低温使　　　　　　　　　　　　　　降低,从而导致暗反应速率降低。 

(3)研究发现,大气CO2倍增处理柱花草15 d后,柱花草的叶面积增大了47.5%,单位时间内叶肉细胞有机物积累量增加了14.7%,则大气CO2倍增处理柱花草15 d后,其叶肉细胞的平均光合速率　　　　(填“增大”“减小”或“不变”),理由是　　　　　　　　　。

答案：

1.D　光反应和暗反应都有酶的参与,酶的活性与温度相关。因此,温度对光反应和暗反应都有影响。

2.D　据题图分析可知,当CO2含量大于360 mg/L后,玉米仍然在固定CO2,且固定速率已达到最大。

3.C　题图中曲线表明随着温度的降低,光合速率不断降低,温度降低到0 ℃时,光合速率可能完全停止,A项正确。气候寒冷时,光饱和点降低,植物不能以最快的速率生长,B项正确。影响光反应速率的因素有光照强度、温度等,所以在光照强度达到全日照之前,光反应速率可能达到最大,C项错误。在高CO2含量条件下,植物达到CO2饱和点后,限制光合作用强度的因素可能是光照强度和温度,D项正确。

4.D　水分亏缺导致气孔大部分关闭,影响CO2供应从而影响光合作用强度。

5.B　对于植物甲而言,A点时CO2的净吸收速率为0,说明此时光合作用强度等于细胞呼吸强度,故在A点之前,植物甲已经开始进行光合作用,A项错误。适当增加光照强度,光合速率增大,A点将左移,B项正确。CO2含量为b时,甲、乙的净光合作用强度相等,而总光合作用强度=净光合作用强度+细胞呼吸强度;由题图可知,甲的细胞呼吸强度大于乙,故B点时,甲的总光合作用强度大于乙,C项错误。在一定范围内,随CO2含量的增大,甲、乙的光合作用强度增强;超过这一范围,随CO2含量的增大,光合作用强度不再增强,D项错误。

6.D　根据题干信息可知,实验过程中,CO2含量和温度条件不变,故实验结果只能表明光照强度可影响光合速率,A项错误。当光照强度为a时,苹果树幼苗和梨树幼苗的净光合速率相差2个单位,实际光合速率相差1个单位,B项错误。该实验是在最适温度条件下进行的,当光照强度为b时,限制光合速率的主要因素是CO2含量,C项错误。当光照强度为a时,苹果树根尖分生区细胞可以进行分裂,合成一些蛋白质,梨树叶肉细胞可以进行光合作用合成淀粉,D项正确。

7.D　由题表数据可知,植株甲的呼吸速率比植株乙低,但叶黄素呈黄色,缺少叶黄素会使叶片呈现其他色素的颜色,一般为绿色,A项错误。光照强度为3 klx时,植株甲光合速率达到最大值,光合作用所需CO2来自细胞呼吸和从外界环境吸收,B项错误。植株乙的光合速率=呼吸速率时的光照强度为3 klx ,所以在光照强度为1 klx时,植株乙的呼吸速率大于其光合速率,C项错误。光照强度为3 klx 时,植株甲光合速率达到最大值,固定CO2量=细胞呼吸释放CO2量+光合作用净吸收CO2量=6+12=18 [mg/(100 cm2·h)];光照强度为3 klx时,植株乙光合速率=呼吸速率=14[mg/(100 cm2·h)],即此光照强度下甲、乙两植株固定CO2速率的差为4 mg/(100 cm2·h),D项正确。

8.B　该实验的自变量是光照强度,因变量是密闭装置中CO2含量的变化,A项错误。若将第6组植株突然移至第4组条件下,光照强度减弱,光反应产生的ATP和NADPH减少,短时间内细胞中的C5含量将减少,C3含量将增加,C项错误。因为不知道光照强度超过普通阳光100%后密闭装置中CO2含量的变化情况,所以该实验还不能确定西红柿生长的最佳光照强度,D项错误。

9.D　由曲线图可知,图中影响马铃薯植株光合速率的因素有CO2体积分数、温度和光照强度,A项错误。在弱光、CO2体积分数为0.03%、20 ℃条件下,植株的CO2吸收速率为0,表示此时植株的光合速率等于呼吸速率,即马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体可以进行光合作用,因此有O2产生,B项错误。CO2体积分数为0.03%、40 ℃时,在弱光、适当遮阴以及全光照三种条件下,植株的CO2吸收速率(即净光合速率)逐渐增大,说明在适当遮阴、CO2体积分数为0.03%、40 ℃条件下,光照强度仍然是限制光合速率的因素,C项错误。曲线图y轴表示的是CO2吸收速率,即净光合速率,而CO2固定速率表示总光合速率(净光合速率+呼吸速率),黑暗条件下的曲线表示不同温度下的呼吸速率,对比可知全光照、CO2体积分数为1.22%、35 ℃时,植株总光合速率(CO2固定速率)最大,D项正确。

10.C　直方图表明,随着Cd2+含量增加,净光合速率相对值、蒸腾速率相对值都是先增大后减小,即呈现低含量促进、高含量抑制的规律,A项正确。由题图可知,Cd2+对香椿净光合速率的影响趋势与蒸腾速率、气孔开度的变化一致,B项正确。Cd2+含量大于2 mg/kg时,气孔开度下降,胞间CO2含量升高,说明不是气孔开度下降导致净光合速率下降的,C项错误。导致2 mg/kg组的胞间CO2含量低的直接原因是光合速率大,CO2消耗多;导致10 mg/kg组的胞间CO2含量低的直接原因是气孔开度小,D项正确。

11.答案:(1)类囊体薄膜　无法确定

(2)使光反应阶段生成的ATP、NADPH均减少　与暗反应有关的酶活性

(3)减小　柱花草的叶面积增大了47.5%,但是其单位时间内叶肉细胞有机物积累量仅增加了14.7%

解析:(1)20 ℃时,柱花草叶肉细胞中能够消耗水并伴随着NADPH产生的生理过程是光反应,场所为类囊体薄膜。表中O2释放速率代表净光合速率,由于不同温度下的呼吸速率未知,因此与对照组相比,高温处理相同的时间,柱花草光合作用制造的有机物量无法确定。

(2)据题表分析,低温处理后细胞内ATP含量下降,故推测低温抑制光合作用可能是因为低温导致类囊体薄膜结构受到破坏,使光反应阶段生成的ATP、NADPH均减少;温度还会影响酶的活性,低温可使与暗反应有关的酶活性降低,从而导致暗反应速率降低。

(3)大气CO2倍增处理柱花草15 d后,柱花草的叶面积增大了47.5%,即叶肉细胞数量增多,但是其单位时间内叶肉细胞有机物积累量仅增加了14.7%,因此其叶肉细胞的平均光合速率减小。