考點規范練10影響光合作用的因素及應用基礎達標1.用一定濃度的NaHSO3溶液噴灑到小麥的葉片上,短期內檢測到葉綠體中C3的含量下降,C5的含量上升。NaHSO3溶液的作用可能是()A.促進葉綠體中CO2的固定B.促進葉綠體中ATP的合成C.抑制葉綠體中[H]的形成D.抑制葉綠體中有機物的輸出答案:B解析:若NaHSO3溶液促進葉綠體中CO2的固定,則CO2被C5固定形成的C3增多,消耗的C5增多,故C5的含量將下降,C3的含量將升高;若NaHSO3溶液促進葉綠體中ATP的合成,則被還原的C3增多,消耗的C3增多,生成的C5增多,而CO2被C5固定形成C3的過程不變,故C3的含量將下降,C5的含量將升高;若NaHSO3溶液抑制葉綠體中[H]的形成,則被還原的C3減少,生成的C5減少,而CO2被C5固定形成C3的過程不變,故C3的含量將增多,C5的含量將下降;若NaHSO3溶液抑制葉綠體中有機物的輸出,意味著暗反應中C3的還原過程變慢,生成的C5減少,而CO2被C5固定形成C3的過程不變,故C3的含量將升高,C5的含量將下降。2.關于發生在葉綠體和線粒體中的部分代謝活動,下列敘述正確的是()A.兩種細胞器均能產生ATP,產生的ATP都可用于細胞的各項生命活動B.葉綠體固定的CO2被還原成葡萄糖,線粒體內的葡萄糖被氧化成CO2C.ATP和[H]在葉綠體內隨水的分解而產生,在線粒體內隨水的生成而產生D.兩種細胞器都有較大的膜面積,膜上附著的酶能保證生命活動的高效進行答案:D解析:葉綠體產生的ATP只用于光合作用的暗反應,A項錯誤;葡萄糖不能在線粒體中分解,需要在細胞質基質分解形成丙酮酸才能進入線粒體進一步分解,B項錯誤;葉綠體中ATP和[H]是光反應的產物,隨水的分解而產生,而有氧呼吸的第一、二階段都能產生[H],第三個階段消耗[H],有氧呼吸的三個階段均能產生ATP,而只有第三個階段可以產生水,所以ATP和[H]在線粒體內不是隨水的生成而產生的,C項錯誤;葉綠體內含有類囊體薄膜構成的基粒,線粒體內膜向內折疊形成嵴狀結構,二者都有較大的膜面積,膜上附著的酶能保證生命活動的高效進行,D項正確。3.(2019遼寧六校協作體高三期初考試)下圖曲線表示在適宜溫度、水分和一定的光強度下,甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關系。下列說法正確的是()A.CO2濃度大于A時,甲才能進行光合作用B.適當增加光強度,A點將左移C.CO2濃度為B時,甲、乙的真正光合速率一定相等D.甲、乙的光合作用速率隨CO2濃度的增大而不斷增強答案:B解析:CO2濃度為A時甲的凈光合速率為0,此時光合作用強度等于呼吸作用強度,A項錯誤;A點時,CO2濃度一定,因此此時適當增加光照強度可提高光合作用強度,因此A點將左移,B項正確;CO2濃度為B時,甲、乙兩植物的凈光合作用強度相等,由于兩植物的呼吸作用強度未知,因此不能比較總光合作用強度,C項錯誤;從兩條曲線可以看出,當CO2濃度達到一定值以后,光合作用強度就達到了飽和點,不再增強,D項錯誤。4.(2019湖南益陽高三期末考試)下圖所示為葉肉細胞內氫元素的部分轉移路徑,其中[H]是還原型輔酶Ⅰ或Ⅱ,①~④表示生理過程。下列相關敘述正確的是()H2O[H]C6H12O6[H]H2OA.圖中①③④過程均發生在生物膜上,也都伴隨ATP的合成B.圖中③過程在無氧條件下不能進行,該過程的產物還有丙酮酸C.圖中②過程消耗高能磷酸化合物,[H]還原的物質是C5D.圖中④過程消耗氧氣,釋放較多的能量且有一部分轉化成熱能答案:D解析:圖中①③④過程都伴隨ATP的合成,①發生在葉綠體類囊體膜上,④發生在線粒體內膜,③發生在細胞質基質和線粒體基質中,A項錯誤。無氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段相同,故③過程在無氧條件下也能進行。由于不同生物體中相關的酶不同,無氧呼吸在植物細胞和酵母菌中產生酒精和二氧化碳,在動物細胞和乳酸菌中產生乳酸,B項錯誤。②是暗反應階段,在葉綠體基質中,需要光反應產生的[H]和ATP,[H]還原的物質是C3,C項錯誤。圖中④過程是有氧呼吸第三階段,[H]和氧氣反應生成水,釋放的較多能量一部分合成ATP,有一部分轉化成熱能散失,D項正確。5.下列對圖示2種生理反應式的相關敘述,錯誤的是()反應式1:C6H12O62C3H4O3+4[H]+能量反應式2:CO2+C52C3A.反應式1得到的產物(C3H4O3)在人和乳酸菌細胞中的去路可以相同B.反應式2得到的產物可進一步轉化成C5和C6H12O6C.反應式1生成的能量大部分以熱能的形式散失D.反應式2一定發生在葉綠體基質中,反應速率受CO2濃度的影響答案:D解析:反應式1為有氧呼吸或無氧呼吸的第一階段,人和乳酸菌都能進行產乳酸的無氧呼吸,A項正確;反應式2為光合作用過程中的CO2的固定,生成的C3可進一步轉化成C5和C6H12O6,但發生的場所不一定是葉綠體基質,因為能進行光合作用的也可以是不具有葉綠體的原核生物,B項正確,D項錯誤;細胞呼吸產生的能量大部分以熱能的形式散失,其余能量暫時儲存在ATP中,C項正確。6.二氧化碳紅外分析儀可以直接測出密閉容器中的二氧化碳濃度。現在有一個與二氧化碳紅外分析儀相連接的透明密閉容器,給予適合實驗生物正常代謝所需的環境條件,用此裝置做如下實驗。不能達到預期目的的是()A.給予充足氧氣,測定酵母菌有氧呼吸速率B.制造無氧環境,測定酵母菌無氧呼吸速率C.給予充足光照,測定植物氧氣的制造速率D.制造黑暗環境,測定綠色植物的呼吸速率答案:C解析:酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸過程都產生二氧化碳,導致密閉容器中二氧化碳濃度發生變化,可通過測定密閉容器中二氧化碳濃度變化量來計算呼吸速率;植物制造氧氣的速率-細胞呼吸過程中消耗氧氣的速率=密閉容器中氧氣增加的速率,密閉容器中氧氣的增加速率可通過二氧化碳紅外分析儀測定二氧化碳變化速率來換算,細胞呼吸過程中氧氣的消耗速率在充足光照條件下無法測算,C項不能達到預期目的。7.已知某植物光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃。右圖表示該植物處于25℃環境中的光合作用強度與光照強度之間的關系,下列說法最恰當的是()A.D點位置不會隨環境溫度的升高而移動B.A點葉肉細胞產生ATP的細胞器有葉綠體和線粒體C.當植物缺Mg時,B點右移D.當環境溫度升高至30℃時,A點上移,B點左移答案:C解析:由于植物光合作用最適溫度為25℃,所以D點位置會隨環境溫度的升高而向上移動,A項錯誤;A點葉肉細胞只進行細胞呼吸,所以產生ATP的細胞器只有線粒體,B項錯誤;當植物缺Mg時,會影響葉綠素的合成,使光合作用強度降低,所以B點會右移,C項正確;當環境溫度升高至30℃時,光合作用強度下降,細胞呼吸強度增大,所以A點上移,B點右移,D項錯誤。8.將某綠色植物放在特定的實驗裝置中,研究溫度對光合作用和細胞呼吸的影響(其他實驗條件都適宜),實驗以CO2的吸收量與釋放量為指標,實驗結果如右上表所示。下面關于該表數據的分析,正確的是()溫度/℃5101520253035光照下吸收1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中釋放0.500.751.001.502.253.003.50A.晝夜不停地光照,在35℃時該植物不能生長B.晝夜不停地光照,在20℃時該植物生長得最快C.每天光照12h,20℃時該植物一晝夜積累的有機物最多D.每天光照12h,30℃時該植物一晝夜積累的有機物量是10℃時的2倍答案:C解析:光照下單位時間內植物吸收的CO2量代表凈光合速率,黑暗中單位時間內植物釋放的CO2量代表呼吸速率,因為在35℃時光照下植物可吸收CO2,說明此時凈光合速率大于0,該植物可以生長,A項錯誤;比較可知,光照下在25℃時植物吸收的CO2量最多,此溫度下凈光合速率最大,所以晝夜不停地光照,在25℃時該植物生長最快,B項錯誤;每天光照12h,植物積累的有機物量=凈光合速率×12-呼吸速率×12=(凈光合速率-呼吸速率)×12,計算得知20℃時該植物一晝夜積累有機物最多,C項正確;每天光照12h,30℃時該植物一晝夜積累的有機物量為(3.50-3.00)×12=6.00(mg),10℃時該植物一晝夜積累的有機物量為(1.75-0.75)×12=12.00(mg),D項錯誤。能力提升1.(2019江蘇南通高三一模)下圖表示植物葉肉細胞中光合作用和細胞呼吸的相關過程,字母代表有關物質,序號代表代謝過程。下列相關敘述正確的是()A.過程①③⑤在生物膜上進行B.過程①②③④都需要ADP和PiC.物質C、D、E中都含有H元素D.物質A中的元素只來自水答案:D解析:據圖分析,①表示有氧呼吸第三階段,②表示有氧呼吸第一、第二階段,③表示光反應階段,④表示暗反應階段C3的還原,⑤表示暗反應階段CO2的固定;A表示O2,B表示水,C表示[H],D表示CO2,E表示ATP和[H],F表示ADP和Pi。根據以上分析已知,圖中⑤表示暗反應階段CO2的固定,發生在葉綠體基質中,A項錯誤;過程①②③都有ATP的合成,因此都需要ADP和Pi,過程④消耗ATP,可產生ADP和Pi,B項錯誤;物質D為CO2,不含H元素,C項錯誤;物質A表示O2,來自光反應水的光解,D項正確。2.植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢如下圖所示。下列敘述錯誤的是()A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自太陽能B.葉溫在36~50℃時,植物甲的凈光合速率比植物乙的高C.葉溫為25℃時,植物甲的光合速率與呼吸速率的差值不同于植物乙的D.葉溫為35℃時,甲、乙兩種植物的光合速率與呼吸速率的差值均為0答案:D解析:植物光合作用的最終能量來源于太陽能;據圖分析,在36~50℃時,植物甲的凈光合速率曲線比植物乙的曲線高,故植物甲的凈光合速率比植物乙的高;真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率,葉溫為25℃時,植物甲的光合速率與呼吸速率的差值,即甲的凈光合速率低于植物乙的凈光合速率;葉溫為35℃時,甲、乙兩種植物的光合速率與呼吸速率的差值表示凈光合速率,均大于0且相等。3.將一植株放在密閉玻璃罩內,置于室外一晝夜,獲得實驗結果如下圖所示。下列有關說法錯誤的是()A.圖甲中的光合作用開始于C點之前,結束于F點之后B.到達圖乙中的D點時,玻璃罩內的CO2濃度最高C.圖甲中的F點對應圖乙中的G點D.經過這一晝夜之后,植物體的有機物含量會增加答案:C解析:圖甲中C點和F點時,光合作用強度等于細胞呼吸強度,光合作用開始于C點之前,結束于F點之后,A項正確;圖乙中的D點之前光照強度弱,光合作用強度小于細胞呼吸強度,玻璃罩內CO2濃度增加,D時光合作用強度與細胞呼吸強度相等,D點之后光合作用強度大于細胞呼吸強度,玻璃罩內的CO2減少,濃度降低,因此D點時玻璃罩內的CO2濃度最高,B項正確;分析題圖甲可知,F點是由于光照強度減弱、CO2濃度由降低向增加轉化的拐點,此點之前,光合作用強度大于細胞呼吸強度,此點之后光合作用強度小于細胞呼吸的強度,該點光合作用強度與細胞呼吸強度相等,對應圖乙中的H點,而不是G點,C項錯誤;分析圖甲可知,這一晝夜之后G點玻璃罩內的CO2濃度小于開始時A點的濃度,減少的這部分通過光合作用合成有機物儲存在植物體內,因此植物體的有機物含量會增加,D項正確。4.(2018全國Ⅰ卷)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如下圖所示。回答下列問題。(1)當光照強度大于a時,甲、乙兩種植物中,對光能的利用率較高的植物是。

(2)甲、乙兩種植物單獨種植時,如果種植密度過大,那么凈光合速率下降幅度較大的植物是。判斷的依據是

。

(3)甲、乙兩種植物中,更適合在林下種植的是。

(4)某植物夏日晴天中午12:00時葉片的光合速率明顯下降,其原因是進入葉肉細胞的(填“O2”或“CO2”)不足。

答案:(1)甲(2)甲光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過大,植株接受的光照強度減弱,導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2解析:(1)根據曲線的走勢以及曲線的起點可知,甲的細胞呼吸速率大于乙。光照強度大于a時,甲的凈光合速率大于乙,所以甲的實際光合速率也遠大于乙,所以甲對光能的利用率要高于乙。(2)當種植密度過高時,單株獲取的光能減少。光照強度降低同等程度的情況下,對甲植株單株的影響要大于乙植株,所以,如果種植密度過大,凈光合速率下降幅度較大的是甲植物。(3)無論是光補償點還是光飽和點,甲的都高于乙的,所以乙更適合在光照強度較低的林下種植。(4)夏日晴天中午12:00氣溫太高,葉片的大多數氣孔關閉,導致外界的CO2不能通過氣孔進入葉片,從而導致光合速率明顯下降。5.選取生理狀態良好的甜櫧植株,保持溫度(30℃)、CO2濃度等恒定,測定不同光照強度條件下O2和CO2的釋放量(如圖1)。圖2中的x、y、z曲線分別表示一天24h的溫度、光照強度、凈光合速率的變化。請據圖分析回答問題。圖1圖2(1)從圖1可知,在光照強度為8klx時植物固定CO2的速率為mol/(m2·h)。在此條件下,若光照12h,再黑暗12h,交替進行,則甜櫧(填“能”或“不能”)生長,原因是。

(2)分析圖2可知,中午12時,z曲線下降,可能原因是。

(3)若比較圖2中z曲線的K、A兩點,更有利于蔬菜的儲存。

(4)圖2中光合速率與呼吸速率相等的點是,對應圖1中的光照強度為klx。根據圖2中z曲線的變化推測,該植物未接受光照的時間是曲線中的段。

答案:(1)8不能光合作用合成的有機物被細胞呼吸消耗(或12h光照時積累的有機物正好被12h