2023高考生物一轮复习构想第四单元细胞的生命历程课时跟踪检测（十一）影响光合作用的环境因素及相关实验探究新人教版必修1

PAGEPAGE1课时跟踪检测(十一)影响光合作用的环境因素及相关实验探究提能强化练——考点强化·重能力1．(2022·河南中原名校联考)绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系，以下图表示了两者之间的局部关系。图中的相关分析正确的选项是()A．图中③过程进行的部位是线粒体基质B．①过程中发生的能量变化是光能转变成稳定的化学能C．①～⑤过程中能使ADP含量增多的是②和④D．将阳光下正常生长的植物迅速移入暗室，X物质含量增加解析：③过程(细胞呼吸第一阶段)发生的场所是细胞质基质，A错误；①过程(光反响)将光能转化成ATP中活泼的化学能，B错误；④可表示有氧呼吸第二阶段，可产生ATP，ADP含量会减少，C错误；将阳光下的植物移入暗室，光照减弱，X物质(C3)含量增加，D正确。答案：D2．某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如以下图所示，据图分析以下有关说法正确的选项是()A．据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35B．图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25C．每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是25D．在5℃解析：图中纵坐标表示光照下吸收CO2的量(即净光合速率)或黑暗中释放CO2的量(即呼吸速率)。由于没有对高于35℃条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此，不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃。水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率，从图中可以看出，在25℃时水绵细胞在光照下吸收CO2的量最高，即积累有机物的速率最大。每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度应是20℃，因为在答案：B3．(2022·枣庄调研)植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。以下有关说法不正确的选项是()A．在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是线粒体B．该植物叶片的呼吸速率是5mg/(100cm2叶·小时)C．在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照强度条件下11小时，其余时间置于黑暗中，那么每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45mgD．该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃。假设将温度提高到解析：在a点所示条件下，细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，A错误；光照强度为0时，a点对应的纵坐标表示呼吸速率，B正确；c点光照强度下，11小时光照每100cm2叶片吸收二氧化碳11×10＝110mg，晚上每100cm2叶片细胞呼吸释放二氧化碳13×5＝65mg，一昼夜每100cm2叶片净吸收二氧化碳为45mg，C正确；将温度提高到30℃答案：A4．某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料，研究不同条件下的光合作用速率和呼吸作用速率，绘出图甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是()A．aB．bC．cD．d解析：图甲中，光照下CO2的吸收量表示植物的净光合作用速率，即真正光合作用速率减去呼吸作用速率，故a点表示有机物的积累量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等。图乙中，b、c点均为转折点，此时光合速率等于呼吸速率，图丙中，曲线表示净光合作用，d点时，净光合速率为0，光合速率等于呼吸速率。答案：A5．两棵根本相同的植物，分别置于透明的玻璃罩内，如图甲、乙所示，在相同自然条件下，测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁曲线所示。以下说法正确的选项是()A．ab段和cd段，曲线下降的原因相同B．e点时，气孔关闭导致光合作用根本停止C．一昼夜中，装置乙的植物积累的有机物多D．14点时，装置甲的植物叶绿体中三碳化合物含量相对较高解析：图丙中ab段光照较强，但植物氧气释放速率在不断降低，其下降是由于密闭玻璃罩内CO2浓度下降引起的，图丁中cd段下降是由于光照强度下降引起的，A错误；图中e点净光合速率大于0，说明此时光合速率仍大于呼吸速率，B错误；有机物的积累量可以根据氧气释放量的多少来表达，可通过比拟曲线与横轴围成的面积进行分析，即氧气释放量＝横轴以上所围的面积－横轴以下所围的面积，比拟可知装置乙植物积累的有机物多，C正确；14点时甲装置中CO2供给缺乏，所以C3的含量明显低于乙装置，D错误。答案：C6．(2022·北京东城模拟)某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验，连续48小时测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收速率，得到如下图曲线(整个过程呼吸速率恒定)，据图分析正确的选项是()A．图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有3个B．绿色植物吸收CO2速率到达最大的时刻是第45小时C．实验开始的前24小时比后24小时的平均光照强度弱D．实验全过程叶肉细胞内产生ATP的场所是线粒体和叶绿体解析：图中细线是在恒温密闭环境中测得的二氧化碳吸收速率，当吸收速率为零时，表示植物不从外界吸收二氧化碳，此时光合作用所需的所有二氧化碳全由呼吸作用提供，即此时呼吸速率与光合速率相等。根据图解可知呼吸速率与光合速率相等的点有4个，分别在第6、18、30、42小时，A项错误；据曲线分析，CO2吸收速率最大时对应的时间是第36小时，B项错误；由曲线图看出，前24小时比后24小时的平均CO2吸收速率低，因此，前24小时比后24小时的平均光照强度弱，C项正确；实验全过程叶肉细胞内产生ATP的场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体，D项错误。答案：C7．(2022·唐山质检)如图为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的示意简图。结合所学知识分析以下相关表达中正确的有()①在高O2含量环境中，植物不能进行光合作用②卡尔文循环的具体场所应为叶绿体类囊体膜③将植物突然置于黑暗环境中，C5与C3之间的转化将不受影响④C3和葡萄糖均可在线粒体内被彻底分解成CO2和H2OA．零项B．一项C．二项D．三项解析：从图中信息可知，在高O2含量环境中，产生的C3也可用于卡尔文循环，进而生成糖，①错误；根据所学知识可知，卡尔文循环的具体场所应为叶绿体基质，②错误；光合作用暗反响的进行，需要光反响提供[H]和ATP，黑暗条件下，不能生成[H]和ATP，因而C5与C3之间的转化将受到影响，③错误；线粒体不能直接利用葡萄糖，④错误。答案：A8．甲图中，A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，气球可膨胀、收缩；其中B已死亡。气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变)；初始时指针指向正中零的位置。乙图为相同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的关系曲线，每次实验后指针复零。以下相关描述，不正确的选项是()A．在适宜光照条件下，指针将向右偏转B．该实验的自变量为光照强度，C点的含义为O2释放量最大C．CE段说明随灯光距离的增大，O2释放量减少D．F点与A、B、C、D点的指针的偏转方向相同，但数值较小解析：F点时呼吸速率大于光合速率，此时指针偏转方向应与A、B、C、D点的相反。答案：D9．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如以下图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率＝(3y－2z－x)/6g·cm－2·h－1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。那么M处的实验条件是()A．下午4时后将整个实验装置遮光3hB．下午4时后将整个实验装置遮光6hC．下午4时后在阳光下照射1hD．晚上8时后在无光下放置3h解析：起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重xg，从上午10时到下午4时，叶片在这6h内既进行光合作用，又进行呼吸作用，所以下午4时移走的叶圆片干重yg减去上午10时移走时的叶圆片干重xg的差值，就等于该叶圆片净光合作用干物质量：(y－x)g。假设要求出呼吸作用干物质量，应将叶片遮光处理，先假设叶片遮光处理Mh后干重为zg，下午4时移走的叶圆片干重yg减去叶片遮光处理Mh后的干重zg差值，就是呼吸作用干物质量：(y－z)g。：测得叶片的光合作用速率＝(3y－2z－x)/6g·cm－2·h－1，据真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，得出：(3y－2z－x)/6＝(y－x)/6＋(y－z)/M，计算出M＝3h。答案：A10．(2022·山东青岛质检)夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行24小时的检测，结果如以下图1。图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。请分析以下说法中错误的选项是()A．图1中所测气体为氧气，且该大棚内的蔬菜经过一昼夜后积累了一定量的有机物B．图1中CD段变化的原因可能是光照过强，使温度升高，局部气孔关闭所致C．与它们各自前一段相比，EC段和DB段叶肉细胞中的C3含量变化趋势分别是增加、减少D．处于图1中的B点时，图2中应该进行的气体转移途径有A、C、D、E解析：EC段与其前一阶段相比，光照强度增强，产生的[H]和ATP增多，那么C3被复原的速率增大，C3将减少，DB段与其前一段(光合午休时段)相比细胞中CO2浓度上升，与C5结合形成的C3量应增加，故C选项不正确。答案：C大题冲关练——综合创新·求突破11．(2022·烟台模拟)为了探讨某种植物的一些生理特性，科研人员做了一系列的相关实验。以下图是在不同光照条件下测定的其光合速率变化情况。请分析答复：(1)从图中a～b段可以看出，限制叶片光合速率的主要环境因素是________。假设其他条件不变，对叶绿素而言，有效辐射的光主要是________。(2)图中c～d对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是________，i点时叶肉细胞内合成[H]的场所有________。(3)经测定，晴天遮光条件下该植物的CO2释放速率为0.6μmol/(m2·s)，那么g点时该植物O2产生速率为________μmol/(m2·s)。(4)每分子叶绿素含有一个Mg2＋，可被H＋、Cu2＋等置换。在用该植物的绿叶做“色素的别离与提取〞实验时，滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加________的颜色相似，呈黄褐色。实验室常用含Cu2＋的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色，其原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)阴天条件下，光照较弱，温度较低，光照强度和温度成为限制叶片光合速率的主要环境因素；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。(2)净光合速率反映植物体内有机物的积累情况，负值表示减少，正值表示增加，c～d时段植物体内有机物总量的变化情况是先减少后增加。i点时有光照，能够进行光合作用，叶肉细胞内合成[H]的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。(3)晴天遮光条件下该植物的CO2释放速率即为呼吸速率，等于氧气吸收速率，那么g点时该植物O2产生速率为1＋0.6＝1.6[μmol/(m2·s)]。(4)提取色素时参加碳酸钙可以防止叶绿素被破坏，不加碳酸钙时色素提取液为黄褐色；铜代叶绿素比叶绿素稳定，所以用含Cu2＋的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色。答案：(1)光照强度、温度蓝紫光和红光(2)增加(或先减少后增加)细胞质基质、线粒体、叶绿体(3)1.6(4)碳酸钙(CaCO3)铜代叶绿素比叶绿素稳定12．如下图的密闭透明玻璃装置内放有萌发的种子(下铺一层吸满水的棉布)和一绿色盆栽植物。请据图答复以下问题：(1)萌发的种子可使装置内的________增加，进而有利于盆栽植物的________。(2)假设棉布吸的水用18O标记，而用于浇盆栽的水中不含18O，一段时间后发现盆栽植物合成的葡萄糖中含有18O，那么该过程中，18O所经历的物质依次为________(用化学式和箭头表示)。(3)如果把通气孔堵塞，一段时间后，萌发种子的有氧呼吸速率会________(填“增大〞、“不变〞或“减小〞)；而盆栽植物叶绿体中C3含量较通气孔堵塞前________(填“增加〞或“减少〞)，C3含量变化的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)假设要利用图示装置来检测该盆栽植物的真正光合速率，那么如何操作？(写出简要思路即可)。___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________