苏教版高中生物必修1第三章细胞中能量的转换和利用第四节影响光合作用和细胞呼吸的环境因素练习含答案

第四节影响光合作用和细胞呼吸的环境因素基础过关练题组一影响光合作用的环境因素1.(2024江苏盐城模拟)影响绿色植物光合作用强度的环境因素不包括()A.光照强度B.水C.光合色素含量D.温度2.科学家研究20℃时小麦光合作用强度与光照强度的关系,得到如图曲线,下列叙述不正确的是()A.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B.随着环境温度的升高,cd段位置不断上移C.其他条件适宜,当植物缺Mg时,b点将向右移动D.外界条件适宜时,c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关3.(2024江苏三校联考)下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浓度的关系。下列说法正确的是()A.CO2浓度为a时,甲植物开始进行光合作用B.适当增大光照强度,a点将向右移动C.CO2浓度为b时,甲植物、乙植物光合作用的强度相等D.甲、乙同置于一个透明密闭钟罩,在适宜光照下,甲植株的生长最先受到影响4.光合作用是一系列非常复杂的生理过程,受到多种因素的影响。图甲表示在CO2充足的条件下,某植物的光合速率与光照强度及温度的关系;图乙表示鸭茅(一种多年生草本植物,幼叶成折叠状)相对光合速率(%)与叶龄的关系。请回答下列问题:甲乙(1)光照强度的变化会使光合作用光反应产生的发生变化,进而直接影响暗反应中的过程。

(2)环境温度影响光合作用,主要是影响参与光合作用的,进而影响光合作用的(填“光反应”“暗反应”或“光反应和暗反应”)。

(3)图甲中的光合速率是指(填“净光合速率”或“总光合速率”),判断的依据是。在温度为10℃、光照强度大于klx时,光合速率不再随光照强度的增大而增大。

(4)图乙中B点表示叶片充分展开时,相对光合速率。CD段相对光合速率明显下降的可能原因是。光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率。若摘除花或果实,叶片光合速率随之降低,推测原因是。

题组二影响细胞呼吸的环境因素5.温度对某植物细胞呼吸速率的影响如图所示。下列叙述正确的是()A.ab段,温度升高促进了线粒体内葡萄糖的分解过程B.bc段,温度过高抑制了与细胞呼吸有关的酶的活性C.b点时,氧气与葡萄糖中的碳元素结合生成的二氧化碳最多D.c点时,细胞呼吸释放的绝大部分能量储存在ATP中6.(2024江苏南通如皋学情调研)如图是细胞呼吸速率与氧气浓度之间的对应关系,下列相关叙述正确的是()A.表示有氧呼吸过程的是曲线Ⅰ,表示无氧呼吸过程的是曲线ⅡB.曲线Ⅰ对应呼吸方式可能会产生乳酸,其不能被细胞再次利用C.曲线Ⅱ呼吸速率最终趋于稳定的原因可能是酶活性或数量受限D.正常情况下当无氧呼吸消失时,有氧呼吸的速率一定达到最大题组三光合作用和细胞呼吸原理的应用7.(2024江苏徐州六校联考)细胞呼吸原理广泛用于生产实践中,下表中有关措施与对应目的错误的是()选项应用措施目的A种子储藏晒干除去自由水,降低细胞呼吸强度B酵母菌酿酒先通气,后密封加快酵母菌繁殖,有利于酒精发酵C蔬菜保鲜低温无氧降低酶的活性,降低细胞呼吸D栽种庄稼中耕松土提高土壤含氧量,促进根细胞的有氧呼吸,从而促进根对无机盐的吸收8.(2024江苏扬州宝应期中)下列措施中,与利用光合作用原理提高农作物产量无关的做法是()A.降低夜间温度,减少有机物的消耗B.控制各株作物的间距,合理密植C.大棚中用干冰增加二氧化碳浓度D.种植大棚蔬菜,阴天开灯增加光照能力提升练题组环境因素对光合作用影响的图表及实验分析1.(2024江苏无锡官林中学期末,)夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在不同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是()A.甲植株在a点开始进行光合作用B.乙植株在e点有机物积累量最多C.曲线bc段和de段下降的原因相同D.两曲线bd段不同的原因可能是乙植株气孔部分关闭2.如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率,下列假设条件中能使图中结果成立的是()A.横坐标是CO2浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度B.横坐标是温度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度C.横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度D.横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度3.(2022江苏泰州中学期末,)晴朗的夏季,将一株植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,用CO2浓度测定仪测得了一天内该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成下图所示的曲线,下列有关叙述错误的是()A.H点CO2浓度最低,说明此时植物积累的有机物最多B.FG段CO2浓度下降缓慢,是因为中午温度过高使酶活性降低C.BC段较AB段CO2浓度增加慢,是因为低温使植物细胞呼吸作用减弱D.从0时开始计算,经过24小时,植物体内的有机物量有所增加4.某生物兴趣小组就影响植物光合作用的因素进行了研究,获得如图所示的实验结果。下列有关分析正确的是()A.该实验表明,温度、光照强度和CO2浓度都会影响植物光合作用的强度B.当光照强度大于7时,该植物在15℃和25℃的环境中合成有机物的速率相同C.随着温度的升高,该植物的呼吸速率逐渐增强D.该植物可在较低温度、较弱光照的环境中快速生长5.(2023江苏盐城中学周测)阳光穿过上层植物的空隙形成光斑,光斑会随太阳的运动而移动。如图为红薯叶在光斑照射前后吸收CO2和释放O2的情况。下列分析错误的是()A.图中A点光反应速率小于暗反应B.BC段,植物的光反应速率与暗反应速率趋于相等C.光斑移开后的一段时间,光合作用仍在进行D.CD段变化主要是因为光斑移开,植物缺乏光照6.科研工作者研究了土壤含水量对番茄品种甲和乙光合作用的影响,结果如图所示。有关叙述错误的是()图1图2A.土壤含水量对番茄光合速率的影响和对番茄叶片气孔导度影响的趋势基本一致B.土壤含水量大于70%后,土壤含水量是限制番茄光合速率的主要因素C.土壤含水量的下降,可能影响番茄叶片光合产物的输出,从而限制了其暗反应的速率D.土壤含水量的下降,可能造成了番茄叶绿体类囊体膜的损伤,从而限制了光反应的速率7.(多选题)科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况,并将检测结果绘制成图。下列相关说法正确的是()A.光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增大的主要原因B.bc段适时通风、mn段适时遮阴可有效缓解Pn下降C.ef段、op段Pn下降的原因是光照强度逐渐增强D.适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施8.(2022江苏如皋调研)拟柱孢藻是一种水华蓝细菌(旧称“蓝藻”),其色素分布于光合片层上。拟柱孢藻优先利用水体中的CO2,也能利用水体中的HCO3-(胞外碳酸酐酶催化HCO3-分解为CO2)。科研人员用不同浓度的CO2驯化培养拟柱孢藻,20天后依次获得藻种1、2、3,测定藻种1、2、3胞外碳酸酐酶活力,并探究不同浓度NaHCO3溶液对藻种1、2、图2(1)拟柱孢藻细胞没有叶绿体,但是能进行光合作用的原因是。光照条件下,拟柱孢藻细胞产生的O2来自(填过程)。

(2)据图1分析,藻种1较藻种2、藻种3能保持一定的竞争优势,这是因为。

(3)探究不同浓度NaHCO3溶液对藻种1、2、3生长的影响时,水体中CO2浓度应该保持在(填“较高”或“较低”)水平;光照强度应保持。

(4)图2中,B点净光合速率比A点高的原因是。

9.(2023江苏苏州月考)科学研究中,植物光合产物合成部位被称作“源”,光合产物储存部位被称作“库”。图1为光合产物合成及向“库”运输过程示意图。科研人员通过去除部分桃树枝条上的果实,探究“库”的大小对叶片净光合速率等的影响,结果如表所示。请回答下列问题。图1组别净光合速率/(μmol·m-2·s-1)叶片蔗糖含量/(mg·g-1FW)叶片淀粉含量/(mg·g-1FW)气孔导度/(mmol·m-2·s-1)对照组(留果)5.3930.1460.6151.41实验组(去果)2.4834.2069.3229.70(1)图1中的暗反应阶段利用光反应产生的将还原为磷酸丙糖。磷酸丙糖可在叶绿体中合成储存,也可运至细胞质基质合成蔗糖。

(2)根据表格推测,去果处理使叶片中含量增加,进而抑制了光合速率;同时发现气孔导度在下降,这会使供应不足,抑制暗反应,光合速率进一步下降。

(3)为进一步探究蔗糖浓度对叶绿体光合速率的影响,研究人员进行了相关实验。该实验通过法获得离体叶绿体,将其悬浮在类似(填细胞结构)的溶胶状环境中,确保其正常的结构和功能。根据图2的实验结果推测,当蔗糖浓度在范围时,光合速率受到抑制。

答案与分层梯度式解析第四节影响光合作用和细胞呼吸的环境因素基础过关练1.C2.B3.D5.B6.C7.C8.A1.C影响光合作用的环境因素包括:光照强度、二氧化碳浓度、温度、矿质元素、水分等,光合色素含量是影响光合作用的内部因素,C符合题意。2.B分析曲线图:图示是20℃时小麦光合作用强度与光照强度的关系曲线,a点时,细胞只进行呼吸作用;ab段(不包括a、b点)表示呼吸速率大于光合速率;b点时光合速率等于呼吸速率;b点之后,光合速率大于呼吸速率;cd段光合速率保持相对稳定。a点时,叶肉细胞只进行呼吸作用,能产生ATP的细胞器只有线粒体,A正确;当环境温度小于最适温度时,在一定温度范围内,随着温度逐渐升高,cd段位置不断上移,当环境温度大于最适温度时,随着温度逐渐升高,cd段位置会下移,题中未给出小麦光合作用的最适温度,B错误;Mg是植物合成叶绿素的必需元素,当缺少Mg时,叶绿素的合成受阻,导致光合作用强度降低,b点光合速率等于呼吸速率,因此当植物缺Mg时,要让光合速率等于呼吸速率,就必须要增加光照强度以提高光合作用强度,所以b点将向右移,C正确;c点对应的光照强度是光饱和点,该点之后光合作用强度不再随光照强度的增大而增大,此时影响光合作用的因素可能是叶绿体中酶的数量等,D正确。3.D题图纵坐标为CO2净吸收速率,CO2净吸收速率=光合作用吸收CO2的速率-呼吸作用释放CO2的速率,CO2浓度大于0小于a时,甲植物光合作用小于呼吸作用;CO2浓度为a时,甲植物光合作用等于呼吸作用;CO2浓度大于a时,甲植物光合作用大于呼吸作用,可见CO2浓度在a之前,甲植物就开始进行光合作用,A错误。a点是二氧化碳补偿点,适当增大光照强度,光合作用可能增强,a点将左移,B错误。CO2浓度为b时,甲、乙两植物的净光合作用强度相等,由于不知道两植物的呼吸作用强度,因此不能比较总光合作用强度,C错误。甲、乙同置于一个透明密闭钟罩,在适宜光照下,钟罩内CO2浓度下降,由题图可知,乙植物的二氧化碳补偿点低于甲植物,乙植物更能适应较低CO2浓度的环境,故与乙相比,甲植株的生长最先受到影响,D正确。4.答案(1)ATP、NADPHC3的还原(2)酶的活性光反应和暗反应(3)总光合速率光照强度为0时,光合速率为0L1(4)最大(或达100%)随着叶龄的增加,叶绿素的含量减少、光合作用相关酶的活性降低光合产物的输出受阻解析(1)光合作用的光反应阶段产生的NADPH和ATP,参与暗反应阶段C3的还原,故光照强度的变化会影响暗反应过程。(2)温度主要通过影响酶的活性进而影响光合作用,由于光反应和暗反应均需要酶的催化,故温度对两者均有影响。(3)分析图甲:当光照强度为0时,光合速率不是负值而是0,故图甲中的光合速率是指总光合速率;在温度为10℃、光照强度大于L1klx时,光合速率不再随光照强度的增大而增大。(4)据图乙可知:B点叶片充分展开,能最大限度地吸收、利用光能,相对光合速率最大(达100%);CD段随着叶龄的增加,叶片衰老,叶绿素含量减少、酶活性降低,导致相对光合速率明显下降;若摘除花或果实,则光合产物的输出受阻,叶片光合速率随之降低。5.B葡萄糖分解形成丙酮酸的过程发生在细胞质基质中,A错误;b点时,细胞呼吸速率最大,说明此时的温度是呼吸酶的最适温度,而bc段,由于温度超过呼吸酶的最适温度,与细胞呼吸有关的酶活性降低,细胞呼吸被抑制,B正确;b点时,呼吸速率最大,氧气与葡萄糖和水脱下来的[H]结合生成的水最多,C错误;c点时,无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,释放的能量绝大部分以热能的形式散失,D错误。6.C曲线Ⅰ中随氧气浓度升高,呼吸速率逐渐降低,则曲线Ⅰ表示无氧呼吸;曲线Ⅱ中在一定范围内随氧气浓度升高,呼吸速率升高,当氧气浓度超过一定范围后,细胞呼吸速率趋于平衡(此时限制因素可能是呼吸酶活性或数量),则曲线Ⅱ表示有氧呼吸,A错误,C正确。人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖,B错误。无氧呼吸消失后,有氧呼吸在一定范围内可随氧气浓度的升高继续增强,D错误。7.C种子储藏时需要通过晒干降低自由水含量,进而降低细胞呼吸强度,延长储存时间,A正确;酵母菌是兼性厌氧微生物,发酵时先通气的目的是使酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,加快酵母菌繁殖,后密封的目的是制造无氧环境使酵母菌在无氧条件下产生酒精,B正确;蔬菜保鲜一般采用零上低温、低氧的方法,抑制细胞呼吸,减少有机物消耗,C错误;栽种庄稼时进行中耕松土的目的是提高土壤中氧气的含量,进而有利于根细胞进行有氧呼吸,从而促进根部对无机盐的吸收,D正确。8.A夜间降低温度,可以减弱呼吸作用,减少有机物的消耗,有利于有机物的积累,能提高产量,但与光合作用的原理无关,A符合题意;合理密植,有利于充分利用光能,同时也有利于空气流通增加二氧化碳浓度,使植物的光合作用增强,制造的有机物增多,可提高产量,B不符合题意;二氧化碳是光合作用的原料,大棚中用干冰增加二氧化碳浓度会促进光合作用积累有机物,从而提高农作物产量,C不符合题意;光照是光合作用的条件,阴天光照强度弱,通过开灯增强光照强度,能够提高光合作用的效率,从而达到提高产量的目的,D不符合题意。能力提升练1.D2.D3.B4.D5.A6.B7.ABD1.D由题图可知,甲植株在a点净光合速率为0,此时光合速率与呼吸速率相等,甲植株在a点之前就已经进行光合作用,只是a点之前光合速率小于呼吸速率,A错误;乙植株在18时之后,呼吸速率大于光合速率,有机物积累减少,因此18时有机物积累量最多,B错误;曲线bc段下降的原因是气温高,蒸腾作用旺盛,乙植株为了减少水分的散失而关闭部分气孔,乙植株吸收的CO2减少,de段的变化是由光照强度减弱引起的,C错误,D正确。2.D植物光合作用具有最适温度,在最适温度条件下净光合速率最高,高于或低于最适温度净光合速率均有所下降,因此不能确定甲、乙两条曲线温度的高低,A不符合题意;温度会影响酶活性,当温度超过酶的最适温度时,酶活性下降,净光合速率降低,因此横轴不能表示温度,B不符合题意;光合色素主要吸收红光和蓝紫光,即净光合速率与光波长不呈正相关,并且不能确定两条曲线的温度大小,C不符合题意;横轴可以表示光照强度,二氧化碳是光合作用的原料,甲可以表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度,D符合题意。3.BH点CO2浓度最低,说明此时玻璃罩内CO2被吸收得最多,所以植物积累的有机物最多,A正确;FG段为中午时分,光照强,气温高,导致蒸腾作用强,为避免水分过多散失,植物部分气孔关闭,CO2吸收减少,光合速率降低,B错误;BC段较AB段CO2浓度增加慢,是因为低温使植物呼吸作用减弱,CO2释放量减少,C正确;由于I点的CO2浓度低于A点,所以从0时开始计算,经过24小时,植物体内的有机物量有所增加,D正确。4.D图中影响光合作用的因素只涉及温度和光照强度,并没有CO2浓度,A错误;当光照强度大于7时,该植物在15℃和25℃的环境中积累有机物的速率相同,但25℃时合成有机物的速率较大,B错误;在一定温度范围内,随着温度的升高,该植物的呼吸速率逐渐增强,但是超过最适温度后,随着温度的升高,该植物的呼吸速率会减弱,C错误;由图中可以看出,在15℃条件下,植物的净光合速率较高,并且在光照强度为5时就达到了光饱和点,D正确。5.A图中A点氧气的释放速率大于二氧化碳的吸收速率,可推出此时光反应速率大于暗反应,A错误;BC段,氧气的释放速率与二氧化碳的吸收速率趋于相等,可推出此阶段植物的光反应速率与暗反应速率趋于相等,B正确;光斑移开后的一段时间仍有二氧化碳的吸收,说明光合作用仍在进行,C正确。6.B根据图中曲线的趋势可以看出,土壤含水量对甲、乙两种番茄光合速率的影响和对番茄叶片气孔导度影响的趋势基本一致,A正确;土壤含水量大于70%后,光合速率不随土壤含水量的增加而增大,说明土壤含水量大于70%后,限制番茄光合速率的主要因素不是土壤含水量,B错误;土壤含水量下降可能会影响叶绿体中光合产物的输出,从而抑制暗反应的进行,导致光合速率下降,C正确;番茄光合作用光反应的场所是类囊体膜,土壤含水量降低,水分亏缺会造成类囊体膜损伤,从而影响光反应的速率,D正确。7.ABD日出后光照强度逐渐增大,ab段、lm段油桃的Pn随光照强度增大而增大,A正确。大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下降,主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2,使大棚内CO2浓度迅速下降,从而使油桃的光合速率迅速减小,因此bc段适时通风可增加大棚中的CO2浓度,从而有效缓解Pn下降;而露地栽培的油桃在mn段Pn下降,是由环境温度过高引起部分气孔关闭导致的,适时遮阴可减少气孔的关闭,从而有效缓解Pn下降,B正确。ef段、op段Pn下降是由光照强度减弱引起的,C错误。适时浇水、增施农家肥均是提高大田作物产量的重要措施,D正确。8.答案(1)细胞中含有与光合作用有关的色素和酶水的光解(或光反应)(2)藻种1胞外碳酸酐酶的活力高,能充分利用水体中的HCO3