1、课时规范练11影响光合作用的因素及应用 1.(2019河北涞水波峰中学月考)下表是某科研小组研究光合作用强度时所得到的部分结果,请结合温度影响酶的曲线和CO2浓度影响光合作用速率的曲线判断,相关分析正确的是()改变的条件MN测定的光合作用强度PKA.若改变的条件为温度,且PK,则MNB.若改变的条件为温度,且MN,则PKC.若改变的条件为CO2浓度,且MN,则PKD.若改变的条件为CO2浓度,且PK,则MN2.(2019江西新余、上高两校联考)右图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系。右图中,CE段是增大了光照强度后测得的曲线。下列有关叙述正确的是()A.植物体鲜重的增加量
2、是光合作用强度的重要指标B.出现BC段的限制因素主要是温度C.叶绿体内的三碳化合物含量,C点时大于B点D.在E点后再次增大光照强度,曲线有可能为EG3.(2019山东日照期末)下图表示将某植物叶片置于适宜条件下,不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的含量变化。以下推测不合理的是()A.AB,暗反应消耗ATP的速率增加B.AB,CO2固定速率比C3的还原速率快C.BC,光合作用速率等于呼吸作用速率D.BC,可能是光反应限制了光合速率4.(2019福建厦门质检)某兴趣小组探究土壤湿度对植物净光合速率的影响。对照组正常浇水,实验组不浇水,结果如下图。下列分析正确的是()图甲图乙A.该实验的自变量
3、是时间,因变量是土壤中的含水量B.24 d,实验组净光合速率下降是由叶绿素含量下降引起的C.28 d,实验组的植株中有机物积累量仍然在增加D.第8 d,与对照组相比,实验组的叶绿体中积累了大量的C35.科研人员做实验研究了不同光质对番茄幼苗光合作用的影响实验结果如下表(气孔导度是指气孔的开放程度)所示。下列分析不合理的是()组别光质叶绿素含量(mgg-1)类胡萝卜素含量(mgg-1)气孔导度(mmolm-2s-1)胞间CO2浓度(molmol-1)净光合速率(molm-2s-1)1红光2.730.29142.33359.674.262蓝光1.730.17222.00326.677.283红蓝组
4、合光(红蓝=11)2.470.25263.33268.007.71A.不同光质会影响光合色素的含量B.第1组幼苗的净光合速率较低是因为光反应比较弱C.选择蓝光和红光进行实验与光合色素吸收光能的特点有关D.第3组幼苗的叶肉细胞对CO2的利用率比第1、2组的高6.某课外小组用传感器测定了不同条件下250 mL有鱼和无鱼池塘水的溶解氧变化,获得如下数据。下列说法正确的是()编号12345条件26 ,光照26 ,黑暗26 ,光照10 ,光照10 ,黑暗材料池水池水池水+鱼池水池水+鱼2 h后的溶解氧变化g0.378-0.065-0.758-0.03-0.215A.1号瓶池水中藻类光合作用产生的氧气量为
5、0.378 gB.4号瓶池水中藻类不能进行光合作用C.26 条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为1.136 gD.池水中藻类光合作用的最适温度为26 7.(2019天津河西质量调查)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,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/3636363125相对湿度/%1727525252净光合速率(mg CO2dm-2h-1)11.115.122.123.720.7A.增加麦田环境的
6、相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度B.中午对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是温度C.若适当提高实验组4的环境相对湿度一定能提高小麦的光合速率D.从该实验可以得出该小麦光合作用的最适温度为31 8.蚕豆叶片表面的气孔由一对保卫细胞围绕而成。如图所示为一天中蚕豆完整叶片的气孔孔径的变化以及保卫细胞中钾离子含量和蔗糖浓度的变化情况。据图分析下列叙述正确的是()A.蚕豆叶片不能主动调节气孔孔径的大小B.一天中各时段调节气孔开闭的主要物质不同C.一天中引起气孔开闭的外界环境因素是CO2浓度D.叶片缺水可能引起保卫细胞对钾离子的主动吸收9.(2019广东“六校”联考)为探究油菜素内酯(BRs,一
7、种植物激素)能否缓解弱光对番茄光合作用的影响,研究人员设计了A、B、C、D四组实验,实验处理及检测番茄叶片Rubisco(一种可催化CO2与C5反应生成C3的酶)活性、Rubisco基因表达量、净光合速率所得结果如下。A组:自然光照,Rubisco活性相对值为100%,Rubisco基因表达量相对值为100%,净光合速率相对值为100%。B组:自然光照、叶面喷施一定浓度BRs,Rubisco活性相对值为98.3%,Rubisco基因表达量相对值为102%,净光合速率相对值为99.2%。C组:弱光照(25%自然光照),Rubisco活性相对值为58.4%,Rubisco基因表达量相对值为35.0
8、%,净光合速率相对值为57.2%。D组:弱光照(25%自然光照),叶面喷施相同浓度BRs,Rubisco活性相对值为89.2%,Rubisco基因表达量相对值为71.0%,净光合速率相对值为72.0%。请回答下列问题。(1)本实验的自变量是。(2)比较组实验结果,表明弱光能导致番茄光合作用降低。弱光导致暗反应所需的物质减少,导致暗反应减弱。(3)A、C、D三组实验结果相比表明,BRs可通过提高,从而缓解弱光对番茄光合作用的影响。10.(2019江西上饶二模)植物接受过多光照可能对进行光合作用的相关细胞器造成损害,因此植物需要一种名为“非光化学淬灭”(NPQ)的机制来保护自身,在NPQ的作用下多
9、余的光能会以热能的形式散失。该机制的启动和关闭特点如图一所示,其中符号“”代表抑制作用。(1)由图1推测,在光照强度以及其他环境因素均相同的情况下,状态比状态的光合作用强度(填“强”“弱”或“相等”)。关于NPQ机制从开启到缓慢关闭过程中的一系列生理变化中,导致上述差异的内部原因主要是。(2)科学研究者研发了一种转基因烟草(VPZ),相比野生烟草(WT)其在由强光转为弱光后NPQ机制关闭的时间缩短。图2为分别在恒定光强和波动光强下测得的两种烟草的CO2最大固定速率。农作物一半的光合作用是在有各种阴影时进行的。结合图1推断,同样环境条件下VPZ的产量比WT的产量(填“高”或“低”)。由图2分析可
10、知,转基因烟草(VPZ)相比野生烟草(WT)的优势是。(3)如图3所示装置是研究光合作用和呼吸作用常用的实验装置之一(实验室除自变量外其他条件相同且适宜)。若A内为水培阳生植物,请用多套该装置设计实验初步估测A植物的光补偿点大小(已知实验所用光照强度分别为200 lx、500 lx、800 lx、1 100 lx、1 400 lx、1 700 lx,用液滴移动的距离来表示气体变化量)写出实验设计思路,并从数学模型角度进行结果分析。课时规范练11影响光合作用的因素及应用1.D据图可知,当温度低于或高于最适温度时,随温度降低或升高,酶的活性均减弱,导致光合作用强度均减弱,故若改变的条件为温度,且P
11、K,则MN或MN,PK或PN且都处于CO2浓度饱和点之后时,则光合作用强度不变即P=K,当MN且都处于CO2浓度饱和点之前时,则光合作用强度随CO2浓度增大而增强,即PK,C项错误;据C项分析,若改变的条件为CO2浓度,且PK,则说明一定是在CO2浓度饱和点之前提高了CO2浓度,即MN,D项正确。2.D植物体鲜重增加量包含水的增加量,不宜作为光合作用强度的重要指标,A项错误;出现BC段的限制因素可能是温度或光照强度,B项错误;B点和C点光合作用强度相等,叶绿体内的三碳化合物含量应相等,C项错误;如果E点之前光照强度已达到光饱和点,再次增大光照强度,则曲线为EG,若E点之前光照强度没达到光饱和点
12、,再次增大光照强度,曲线为EF,D项正确。3.CAB,随叶肉细胞间的CO2浓度的升高,CO2的固定加快,C3生成增多,还原加快,消耗ATP的速率增加,A项正确;AB,C5含量降低,说明CO2固定速率比C3的还原速率快,B项正确;BC,叶肉细胞间隙的CO2的相对浓度较高,C5含量基本维持不变,表示达到CO2饱和点,此时光合速率应大于呼吸速率,叶片的净光合速率大于零,C项错误;BC,可能是光反应产生的H和ATP的数量限制了光合速率,D项正确。4.C该实验的自变量是土壤中的含水量,因变量是叶片净光合速率及叶绿素含量,A项错误;分析题图可知,24 d实验组叶绿素含量变化不大,但光合速率下降,可能是由于
13、干旱,气孔导度降低,叶片内CO2浓度下降,B项错误;分析图甲可知,28 d实验组的净光合速率均大于零,故植株中有机物积累量仍然在增加,C项正确;第8天,与对照组相比,实验组因缺水而导致气孔关闭,CO2固定受阻,C3减少,D项错误。5.B不同光质下,叶绿素和类胡萝卜素含量不同,说明不同光质会影响光合色素的含量,A项正确;第1组幼苗的净光合速率较低主要与光质、气孔导度有关,并不只是因为光反应比较弱,B项错误;选择蓝光和红光进行实验与光合色素吸收光能的特点有关,C项正确;第3组幼苗的叶肉细胞对CO2的利用率比第1、2组的高,D项正确。6.C“26 ,黑暗”和“10 ,黑暗”溶氧量的变化表示呼吸消耗量
14、;“26 ,光照”和“10 ,光照”下氧气的变化量表示氧气的释放量。1号瓶池水中藻类光合作用产生的氧气量为0.378 g+0.065 g=0.443 g,A项错误;4号瓶有光照,池水中藻类可以进行光合作用,B项错误;26 条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为0.378 g+0.758 g=1.136 g,C项正确;题目中只有10 和26 ,无法确定池水中藻类光合作用的最适温度,D项错误。7.A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,A项正确;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
15、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,B项错误;在实验组中,比较实验组二、三、四可推知,适当提高实验组4的环境相对湿度不一定能提高小麦的光合速率,C项错误;在实验组中,比较实验组二、三、四可推知,小麦光合作用的最适温度在31 左右,D项错误。8.B蚕豆叶片能根据植物代谢情况,通过改变保卫细胞代谢速率,使其细胞浓度变化,进而主动调节气孔大小,A项错误;由图中曲线可知,在8:0011:00,气孔孔径增大主要与钾离子有关,在17:0021:00主要与蔗糖含量有关,B项正确;在不同时段,引起气孔开闭的外界因素不相同,有光时主要是光照,同时叶肉细胞间隙二氧化碳浓度、温度、水分等
16、也与气孔开闭有关,C项错误;题图中不能得到“叶片缺水可能引起保卫细胞对钾离子的主动吸收”的信息,D项错误。9.答案:(1)光照强度和是否加入BRs(2)A、C(或“B、D”)ATP和NADPH(H)(3)Rubisco活性和Rubisco基因表达量解析:(1)根据题干信息分析可知,该实验的自变量有光照强度和是否加入BRs。(2)根据四组实验的过程和结果分析,A和C组或B和D组是一组对照实验,A、B组是自然光照,C、D组是弱光组,可以发现弱光条件下,Rubisco活性相对值较小,表明弱光能导致番茄暗反应能力降低。A、C两组比较发现:弱光条件下,Rubisco活性相对值、Rubisco基因表达量相
17、对值和净光合速率相对值较小;但是C、D两组实验结果相比表明,叶面喷施相同浓度BRs,Rubisco活性相对值、Rubisco基因表达量相对值和净光合速率相对值有所提高,因此综合A、C、D三组实验结果相比表明,BRs可通过提高Rubisco活性和Rubisco基因表达量(或Rubisco活性和数量),从而缓解弱光对番茄光合作用的影响。根据以上分析已知,A和C组或B和D组是一组对照实验,A、B组是自然光照,C、D组是弱光组,可以发现弱光条件下,Rubisco活性相对值较小,表明弱光能导致番茄暗反应所需的物质ATP和NADPH减少,进而导致暗反应减弱。(3)根据以上分析已知,A、C、D三组实验结果相
18、比表明,BRs可通过提高Rubisco活性和Rubisco基因表达量(或Rubisco活性和数量),从而缓解弱光对番茄光合作用的影响。10.答案:(1)弱H(NADPH、还原氢)下降,ATP的合成量下降(2)高在波动光强下,VPZ的最大光合速率(CO2最大固定率)比WT高(3)实验设计思路:取7套装置在B中各加入一定浓度的二氧化碳缓冲液(或一定浓度NaHCO3溶液),将整个装置分别放在0 lx、200 lx、500 lx、800 lx、1 100 lx、1 400 lx、1 700 lx光照下相同时间,记录液滴移动的距离。结果分析:以横坐标表示光照强度,纵坐标表示O2的吸收或释放量,用描点作图
19、法将所得数据连接成曲线。曲线与横坐标交点处的光照强度即为该植物的光补偿点大小。解析:(1)由图1推测,在光照强度以及其他环境因素均相同的情况下,状态中虽然NPQ受到抑制,但是关闭比较缓慢,仍然有少部分光能被转化成热能散失,最终导致状态比状态的光合作用强度弱。由于NPQ机制关闭过程缓慢,导致色素吸收的光能减少,光反应减弱,导致类囊体内H+浓度下降,光反应减弱,从而导致ATP的合成量下降,由于部分光能仍以热能形式散失,从而使光合作用强度减弱。(2)根据题意可知,转基因烟草(VPZ)与野生烟草(WT)相比,其在由强光转为弱光后NPQ机制关闭的时间缩短;并且从柱形图中看出,恒定光强时两种植物的CO2最大固定速率相等,而波动光照下转基因烟草CO2最大固定速率高,因此同样环境条件下VPZ的产量比WT的产量高。(3)实验设计思路:取7套装置在B中各加入一定浓度的二氧化碳缓冲液(或一定浓度NaHCO3溶液)将整个装置分别放在0 lx、200 lx、500 lx、800 lx、1 100 lx、1 400 lx、1 700 lx光照下相同时间,记录液滴移动的距离。结果分析:以横坐标表示光照强度,纵坐标表示O2的吸收或释放量,用描点作图法将所得数据连接成曲线。曲线与横坐标交点处的光照强度即为该植物的光补偿点大小。
