1、1课时训练 9 环境因素对光合速率的影响及应用一、选择题1.下列有关细胞呼吸和光合作用的叙述,正确的是( )A.黑暗环境下线粒体和叶绿体均消耗氧气B.细胞呼吸过程产生的H均与 O2结合生成水C.叶肉细胞中的叶绿体可以为线粒体提供葡萄糖和 O2D.植物光合强度可能在全日照之前就达到最大答案 D解析 黑暗环境下,线粒体中进行需氧呼吸时需要消耗氧气,叶绿体中不能进行光合作用,既不产生氧气也不消耗氧气,A 项错误。需氧呼吸过程产生的H与 O2结合生成水,厌氧呼吸过程产生的H与丙酮酸结合生成酒精和二氧化碳或乳酸,B 项错误。葡萄糖分解成丙酮酸的过程必须在细胞溶胶中进行,葡萄糖不能进入线粒体中,C 项错误
2、。正常情况下,在光强度达到全日照之前,受限于光合色素的含量,植物光合强度已达到最大值,D 项正确。2.光照、温度对贮藏的番茄果实呼吸强度的影响如图所示,分析正确的是( )A.光照对番茄果实呼吸有促进作用B.番茄果实的呼吸强度仅与温度有关C.光照、2 条件更有利于番茄果实的贮藏D.番茄果实在黑暗、8 条件下呼吸强度大于光照、15 条件答案 C解析 分析柱状图,在不同温度下,光照处理的呼吸强度相对值均小于黑暗处理的,因此,光照对番茄果实呼吸有抑制作用,A 项错误。不同温度下,同一种处理方式,呼吸强度存在差异,同一温度下,光照和黑暗处理,呼吸强度也存在差异,说明番茄果实的呼吸强度与温度和光照处理等有
3、关,B 项错误。图示中,温度为 2 且光照条件下,呼吸强度相对其他处理更低,说明该处理更有利于番茄果实的贮藏,C 项正确。与黑暗、8 处理相比,番茄果实的呼吸强度在光照、15 处理下更强,D 项错误。3.(2018 浙江名校协作体 9 月试题)对右图装置中单位时间和单位叶面积内气泡的产生数目影响最小的是( )A.光照度2B.植物的叶片数目C.溶液的温度和 pHD.水中的 CO2浓度答案 B解析 从题干信息知,产生的气泡是在单位时间和单位叶面积内测定的,气泡的产生数目与植物的叶片数目关系不大,影响较小。4.为探究某植物生长的最佳光强度,设计如图所示的实验装置进行有关实验,下列叙述正确的是( )A
4、.光合作用产生 O 2的速率可以用单位时间内装置中液滴移动距离来表示B.若装置中的液体为 NaOH 溶液,给予黑暗条件,图中液滴移动距离即为细胞呼吸消耗的 O 2量C.为使测得的 O 2产生量更精确,该装置烧杯中应盛放 CO 2缓冲液D.为了探究光强度对光合作用的影响,调节白炽灯的光强,只有在达到全日照光强时液滴向右移动量才最大答案 B解析 实验过程中,单位时间内装置中液滴移动距离表示净光合作用速率,A 项错误。如果装置烧杯中放入氢氧化钠溶液,吸收细胞呼吸产生的二氧化碳,并对植物进行遮光处理,此时液滴移动的距离是细胞呼吸消耗 O2的量,B 项正确。该装置可用于测定净光合速率,即 O2的释放速率
5、,而不是产生量,C项错误。调节白炽灯的光强,可以探究光强度对光合作用的影响,当一定光强度下,净光合作用强度最大时,液滴向右移动量才最大,D 项错误。5.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25 和 30 。如图表示在 25 时,该植物光合强度与光强度的关系。若将温度提高到 30 ,其他条件不变,从理论上讲,图中相应点的移动应该是( )A.a 点上移,b 点左移 B.a 点不动,b 点左移C.a 点下移,b 点右移 D.a 点上移,b 点右移答案 C解析 根据题意可知,温度从 25 提高到 30 后,光合强度减慢,呼吸强度加快。图中 a 点代表呼吸强度,故 a 点下移;b 点表示呼吸强
6、度等于光合强度,故 b 点右移。36.某研究小组将生长状态一致的 A 品种小麦植株分为 5 组,1 组在田间生长作为对照组,另 4 组在人工气候室中生长作为实验组,其他条件相同且适宜,测定中午 12:30 时各组叶片的净光合速率单位:mgCO2/(dm2h),各组实验处理及结果如表所示,下列有关叙述正确的是( )组 别 对照组 实验组 1实验组 2实验组 3实验组 4温度/ 36 36 36 31 25相对湿度/% 17 27 52 52 52净光合速率 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7A.中午对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是温度B.增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作
7、用“午休”的程度C.若适当提高实验组 4 的环境湿度能提高小麦的光合速率D.若给小麦提供 C18O2,产生的 O2中不可能含有放射性答案 B解析 根据实验结果,可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度,其依据是相同温度条件下,小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快,但相对湿度相同时,小麦光合速率随温度的变化不明显,A 项错误。根据实验结果,可以推测增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度,B 项正确。在实验组中,比较实验组 2、3、4 可推知,小麦光合作用的最适温度在31 左右,而实验组 4 的 25 还远低于最适温度,因此若适当提高实验组 4 的环境温度能提高小
8、麦的光合速率,C 项错误。若向植物提供含有 18O 标记的 C18O2,则 C18O2在碳反应阶段转变为含 18O 的有机物和 O,而 O 又在光反应阶段光解后产生 18O2,所以一段时间后能在氧气中测到放射性,DH218 H218项错误。7.为研究高温对不同植物光合速率的影响,研究者将甲、乙、丙三种植物从 25 环境移入 40 环境中培养,测得相关数据如图所示。下列结论正确的是( )A.40 环境下三种植物的光合速率均下降B.与处理前相比,甲植物光反应速率加快,CO 2吸收速率几乎不变C.处理后,丙植物光合作用时吸收 CO2的速率最慢D.与乙植物相比,丙植物光合速率降低的原因主要是光反应受到
9、了限制答案 D解析 据图可知,甲植物 40 环境下的光合速率上升,A 项错误;与处理前相比,甲植物光合速率上升,甲植物 CO2吸收速率应增大,B 项错误;处理后,乙植物气孔导度最小,光合作用时吸收 CO2的速率最慢,C 项错误;丙植物 40 环境下光能捕获效率明显低于乙植物,说明其光反应受到了限制,D 项正确。48.(2018 浙江五校高三上学期第一次联考)右图是三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn,以 CO2吸收速率表示)与胞间 CO2浓度(Ci)的日变化曲线,以下分析正确的是( )A.与 11:00 时相比,13:00 时叶绿体中合成三磷酸甘油酸的速率相对较高B.14:00 后叶片的 Pn 下降
10、,导致植株积累有机物的量开始减少C.叶片的 Pn 先后两次下降,主要限制因素分别是 CO2浓度和光照强度D.17:00 后叶片的 Ci 快速上升,导致叶片碳反应速率远高于光反应速率答案 C解析 与 11:00 时相比,13:00 时叶片净光合速率较低,说明 13:00 时叶绿体中合成三磷酸甘油酸的速率相对较低,A 项错误;14:00 后叶片的 Pn 下降,但叶片净光合速率仍远大于 0,说明植株积累有机物的量继续增多,B 项错误;对比分析两曲线走势可知,叶片的 Pn 先后两次下降,主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度,C 项正确;17:00 后叶片的 Ci 快速上升,但叶片净光合速率仍大于 0
11、,说明实际光合速率仍大于细胞呼吸速率,但两者的差值减小,因此叶片碳反应速率与光反应速率相当,D 项错误。9.(2018 宁波十校高三上学期期末联考)科研人员研究了不同氮素水平对某植物叶片光合作用的影响。其实验结果如下表所示,下列分析错误的是( )组别 氮素水平(mmolL-1)叶绿素含量(g cm-2) 气孔导度(mmolm-2s-1)胞间 CO2浓度(L L-1)表观光合速率(molm-2s-1)1 5(低氮) 86 0.68 308 19.42 10(中氮) 99 0.84 304 20.73 15(偏高) 103 0.85 301 21.44 20(高氮) 103 0.84 295 22
12、.0注 气孔导度指气孔开放程度;表观光合速率是指在光照条件下,一定量的植物在单位时间内释放到外界的 O2量A.氮是叶绿素的组成元素,适当增施氮肥有利于叶绿素的合成B.随着氮素水平的增加,胞间 CO2浓度的持续下降促进了表观光合速率不断增加C.第 4 组的表观光合速率高于第 3 组,而叶绿素含量相同,推测其主要原因可能是高氮条件下,氮素参与合成的光合作用有关酶的数量增多D.一定范围内增大氮素浓度,可提高该植物叶片的表观光合速率答案 B解析 根据实验目的可知,该实验的自变量是不同浓度的氮素水平,叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg,根据表格可知,在一定范围内随着氮素水平的提高,叶绿素的含量在增加
13、,因此适当增施氮肥有利于叶绿素的合成,A 项正确;胞间 CO2浓度和表观光合速率均属于因变量,该实验不5能说明两个因变量之间的关系,B 项错误;氮也是细胞中酶的组成元素,第 4 组(高氮组)比第 3 组(偏高组)叶片表观光合作用速率高,而叶绿素含量相同,可能原因是高氮条件下,氮素参与合成的光合作用有关酶的数量增多,C 项正确;根据表格数据可知,一定范围内增大氮素浓度,可提高该植物叶片的表观光合速率,D 项正确。二、非选择题10.(2018 浙江选考生物考前特训)图甲是探究影响黑藻光合作用的环境因素的实验装置,实验材料除了图中标注之外,还有不同颜色的玻璃纸,光源位置固定且光强度相同,广口瓶的溶液
14、中含有适量的 NaHCO3,图乙为黑藻叶绿体中的某生理过程。请回答下列问题。(1)本实验可以用来研究 对黑藻光合速率的影响,黑藻的光合速率可用单位时间的 表示,该数据 (填“大于”“小于”或“等于”)黑藻的真正光合速率。 (2)图乙中叶绿体内产生的产物三碳糖主要的去向和转变成的物质分别是 、 。 (3)研究发现,叶肉细胞在没有光照条件下,仍有三碳糖运出叶绿体,可能的原因是 。若短期内三碳糖的输出受阻,叶绿体内的 NADPH 的含量会 (填“增加”“减少”或“不变”)。 答案 (1)光质(不同波长的光或者不同颜色的光) 排出液体的体积(或 O2的释放量) 小于(2)叶绿体外 蔗糖(3)淀粉转化为
15、三碳糖 增加解析 (1)透过玻璃纸的光的颜色与玻璃纸的颜色相同。依题意可知,若用不同颜色的玻璃纸遮住实验装置中的广口瓶,再用一定光强度的固定光源照射,则本实验可以用来研究光质(不同波长的光或者不同颜色的光)对黑藻光合速率的影响。黑藻的光合作用释放的 O2可引起广口瓶内的气体压强增大,使其内的水通过排水管排出并流入量筒中,因此黑藻的光合速率可用单位时间排出液体的体积(或 O2的释放量)来表示。光合作用释放的 O2量反映的是光合作用真正产生的 O2量与需氧呼吸消耗的 O2量的差值,即表示的是净光合速率,而净光合速率=真正光合速率-呼吸速率,所以该数据小于黑藻的真正光合速率。(2)图乙中叶绿体内产生
16、的三碳糖是 CO2的固定与还原的产物,其主要的去向是被运到叶绿体外的细胞溶胶中,再经过一系列的转变形成蔗糖。(3)图乙显示:叶绿体内的淀粉也可以转化为三碳糖,据此可推知,叶肉细胞在没有光照条件下,可由淀粉转化为三碳糖,进而运出叶绿体。若短期内三碳糖的输出受阻,会导致三碳酸的还原过程减弱,消耗的 NADPH 减少,所以叶绿体内的 NADPH 的含量会增加。11.(2018 浙江名校协作体 9 月试题)在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,选择不同处理的 A、B 两种沙枣,在不同盐浓度下进行实验,部分实验内容与结果如下表:6组别 盐处理浓度(mmolL-1)叶绿素 a含量(mgg-1鲜重) 叶
17、绿素 b含量(mgg-1鲜重) 类胡萝卜素/叶绿素A 0 1.79 0.72 0.16A 100 1.71 0.68 0.17A 200 1.30 0.43 0.21B 0 1.60 0.58 0.15B 100 1.21 0.40 0.19B 200 0.78 0.21 0.30(1)据表推知,此实验的自变量有 。在同一个盐浓度下,A 种沙枣的三组叶绿素测量值均比 B 种 。随着盐浓度增加 A 种沙枣总叶绿素含量呈 趋势。(2)表中类胡萝卜素是由 组成的分子,在光合色素分离的实验中,主要位于滤纸条由上而下的 条色素带。 (3)实验结果推断,盐处理后,可能导致沙枣的叶绿素 ,从而导致叶绿素含量
18、变化。综合判断 种沙枣耐盐性好。 答案 (1)盐浓度、沙枣种类 高 下降 (2)碳氢链 第一和第二 (3)降(分)解 A解析 (1)从实验目的分析,实验自变量是盐浓度和沙枣种类。在同一个盐浓度下 A 种沙枣的三组叶绿素测量值均比 B 种高。随着盐浓度增加 A 种沙枣叶绿素 a 和叶绿素 b 均呈下降趋势,故总叶绿素含量也呈下降趋势。(2)类胡萝卜素主要是胡萝卜素和叶黄素,是由碳氢链组成的分子,在光合色素分离的实验中,胡萝卜素在层析液中溶解度最大,位于滤纸条由上而下的第一条色素带,其次是叶黄素,位于第二条色素带。(3)实验结果推断,盐处理后,可能导致沙枣的叶绿素分解,从而导致叶绿素含量变化。综合判断,A 组相对叶绿素下降幅度小,耐盐性相对较好。
