1、第四节影响光合作用和细胞呼吸的环境因素题组一概念结论速判1.基于对光合作用与细胞呼吸的理解,判断下列观点的正误:(1)光照强度影响光合作用但光质不影响。()分析:光质也能影响光合作用。(2)温度只影响暗反应过程,因为只有暗反应需要酶的催化。()分析:光反应也受温度影响,也需酶的催化。(3)CO2浓度是通过影响暗反应过程来影响光合作用的。()(4)植物处在干旱环境中,光合作用不能正常进行,主要影响光反应中水的光解。()分析:植物缺水,则气孔关闭,CO2供应不足,影响暗反应,水的光解只需很少H2O就能进行。(5)储存蔬菜、水果时应隔绝O2,以减弱细胞呼吸。()分析:若隔绝O2,细胞无氧呼吸会加强,
2、不利于蔬菜、水果的储存,应低氧储存。(6)稻田需要定期排水,否则水稻幼苗因缺氧生成乳酸而变黑、腐烂。()分析:水稻幼苗缺氧生成乙醇。题组二影响光合作用的环境因素2.如图曲线a表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下,光合作用合成量随光照强度变化的曲线。若在B点时改变某种条件,结果发生了如曲线b的变化,则改变的环境因素是 ()A.适当提高温度B.增大光照强度C.适当增加CO2浓度D.增加酶的数量【解析】选C。此时温度已经是最适温度,因此再提高温度会使酶的活性降低,光合作用速率降低;B点对应的光照强度已经饱和,此时光照不是限制光合作用的因素;CO2的浓度为0.03%,相对较低,所以增加
3、CO2浓度会提高光合作用的速率;酶的数量属于内因不是环境因素。3.如图为在不同条件下,光合作用速率随光照强度的变化而变化的曲线(Y表示除光照强度外的其他因素)。下列有关分析不正确的是 ()A.在OA段,限制光合作用速率的主要因素是光照强度,而不是YB.在AB段,限制光合作用速率的主要因素有光照强度和YC.在BC段,限制光合作用速率的主要因素是Y,而不是光照强度D.Y可表示不同的温度或二氧化碳的浓度,其中Y1Y2Y3【解析】选D。OA段,光合作用速率主要取决于光照强度,而不是Y;AB段,光照强度和Y的改变都会影响光合作用速率;BC段,光照强度的改变不再影响光合作用速率;光合作用速率随温度的升高而
4、升高,超过一定温度后,光合作用速率随温度的升高而下降,Y2不一定比Y1低。题组三影响细胞呼吸的环境因素4.(2021安康高一检测)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比,下列说法错误的是 ()A.风干种子中有机物的消耗减慢B.风干种子上微生物不易生长繁殖C.风干种子中细胞呼吸的强度高D.风干种子中结合水与自由水的比值大【解析】选C。风干的种子中自由水含量极少,细胞呼吸强度非常弱,因此有机物消耗减慢,A正确、C错误;风干的种子含水量少,不利于微生物的生长繁殖,B正确;风干的种子中自由水含量极少,导致结合水与自由水的比值大,D正确。5.如图所示为苹果果实在一段时间内,随着环境中O2浓度
5、的提高,其吸收O2量和释放CO2量的曲线。结合此图,下列叙述正确的是 ()A.O2浓度为b时,无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2量相等B.O2浓度为b时,果实的无氧呼吸水平最高C.O2浓度为a时,若cd=ca,则无氧呼吸消耗的葡萄糖量与有氧呼吸消耗的葡萄糖量相等D.O2浓度达到b以后,果实基本上靠有氧呼吸提供能量【解析】选D。O2浓度为b时,吸收的O2量和释放的CO2量相等,这时只进行有氧呼吸,A错误,D正确;O2浓度为b时,果实的无氧呼吸水平最低,为0,B错误;O2浓度为a时,若cd=ca,则无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2量相等,假设都是6,则有氧呼吸消耗葡萄糖为1,无氧呼吸消耗葡萄糖为3,C错
6、误。题组四光合作用和细胞呼吸原理的应用6.(2021漯河高一检测)雨水过多时,农作物发生烂根现象的原因是 ()A.土壤中有毒物质溶解到水中,使根遭到毒害B.土壤中水分充足,微生物繁殖而引起烂根C.土壤中缺乏氧气,根进行无氧呼吸产生乙醇,对根细胞有毒害作用D.土壤因水涝温度低,使根受到低温损害【解析】选C。土壤长期被水淹,导致土壤中缺少氧气,根进行无氧呼吸,由于根的无氧呼吸会产生乙醇,对细胞有毒害作用而导致烂根,C正确。7.下列现象中不能体现细胞呼吸原理应用的是 ()A.稻田要定期排涝B.包扎伤口时,要用透气的消毒纱布C.温室大棚内悬挂发红色光的灯管D.控制通气,可利用醋酸杆菌制醋【解析】选C。
7、稻田要及时排水,防止植物的根细胞因缺氧而进行无氧呼吸,产生乙醇,对根系造成毒害作用,A正确;伤口中可能有破伤风杆菌,氧气能抑制其无氧呼吸,所以要用透气的消毒纱布包扎伤口,B正确;温室大棚内悬挂发红色光的灯管,有利于植物的光合作用,没有体现细胞呼吸原理,C错误;醋酸杆菌的代谢类型属于异养需氧型,所以控制通气,可利用醋酸杆菌制醋,D正确。答案速填:温度O2浓度一、选择题(共7题,每题3分,共21分)1.如图是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和最适温度下,光合作用强度增长速率随CO2浓度变化的情况,下列有关叙述错误的是 ()A.D点时,光合作用强度达到最大B.C点时,适当升高温度后光合作用强度
8、会增强C.B点时,叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.AB段,限制光合作用强度的主要环境因素是CO2浓度【解析】选B。D点时光合作用强度增长速率为0,光合作用强度达到最大,A正确;由于该曲线是在最适温度下测量的,在C点时,若适当升高温度会使光合作用强度减弱,B错误;B点时,叶肉细胞同时进行光合作用和细胞呼吸,叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体,C正确;AB段,限制光合作用强度的主要环境因素是CO2浓度,D正确。2.(2021平顶山高一检测)某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对
9、照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如图所示。下列有关分析不正确的是 ()A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降C.实验24天,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D.实验24天,光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的【解析】选C。从图示中获取信息,实验组干旱,其叶片光合速率随干旱时间延长而下降,A项正确;图甲中光合速率下降时间为第2天,图乙中叶绿素含量下降在第4天,B项正确;图乙中实验24天,叶片叶绿素含量并没有明显下降,C项错误;实验24天,由于干旱叶片气孔关闭,叶片内CO2浓度下降可能会引起光合速率下降,D项正确。3.某同学想探究二
10、氧化碳浓度与光合速率的关系。取A、B、C、D四株都有5片叶的小白菜,分别用直径1 cm的打孔器打出叶圆片10片,并设法抽去叶片内的气体使之在水中下沉,置于光下。取100 mL三角瓶4个,编号14,按如表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果。下列评价或修正不合理的是 ()编号实验处理30 min内上浮叶圆片数/片叶圆片来源叶圆片数/片自来水/mLNaHCO3/克1A1040022B1040163C1040344D104055A.自变量二氧化碳浓度的控制不严格B.只要控制光照、温度相同即可C.实验材料本身存在的差异会影响实验结果D.制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处【解析】选B。本实验中存
11、在多个自变量,材料的来源不同,二氧化碳的浓度不同,所以得出的实验结果是不可靠的,一个实验中只能存在一个自变量,除了这个自变量外的其他变量应保持相同且适宜;自来水中也可能存在二氧化碳,对二氧化碳浓度的控制不严格;由于抽取气体后在光下还有可能产生气体,所以抽取气体后应进行黑暗处理。4.如图表示甲、乙两种植物CO2释放量随光照强度的变化曲线,下列分析正确的是 ()A.光照强度为c时,甲、乙两种植物固定的CO2量相等B.光照强度为b1时,甲植物叶肉细胞不发生细胞呼吸C.图中曲线表明,乙植物的光饱和点是e点D.甲、乙两种植物中适宜在弱光环境中生长的是乙植物【解析】选D。光照强度为c时,甲、乙两种植物净光
12、合速率相等,由于甲植物的呼吸速率大,因此甲固定的CO2量多,A错误;光照强度为b1时,甲植物的光合速率与呼吸速率相等,此时叶肉细胞中既发生光合作用,也发生细胞呼吸,B错误;乙植物的光饱和点是b1,C错误;乙植物的光补偿点和光饱和点都较低,所以适宜在弱光环境中生长,D正确。5.(2021扬州高一检测)某实验兴趣小组探究了种子萌发初期种子质量的变化和所在密闭容器中温度的变化,结果如表,下列叙述不正确的是 ()初始种子质量/g现在种子质量/g2小时前的温度/现在的温度/甲组萌发的种子3025.52632乙组煮熟的种子3029.72626A.乙组种子不进行细胞呼吸,在该实验中起对照作用B.甲组种子质量
13、减少是由于细胞呼吸分解了有机物C.甲组容器中温度上升是由于细胞呼吸释放了能量D.本实验结果说明种子萌发初期细胞呼吸弱于未萌发的种子【解析】选D。乙组是煮熟的种子,不能进行细胞呼吸,为对照组,A正确;甲组种子质量减少是由于细胞呼吸分解了有机物,B正确;甲组容器中温度上升是由于细胞呼吸释放了能量,C正确;甲组容器温度上升,说明种子萌发初期细胞呼吸强于未萌发的种子,D错误。6.为研究影响线粒体耗氧速率的因素,按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质,测定氧气浓度的变化,结果如图(注:图中呼吸底物是指在细胞呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析错误的是 ()A.过程有水的生成B.加入的呼吸底物是葡萄糖
14、C.过程比耗氧速率低的主要原因是ADP不足D.过程比耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足【解析】选B。线粒体是有氧呼吸第二和第三阶段的场所,其中第三阶段有水的生成,因此过程有水的生成,A项正确;线粒体不能直接利用葡萄糖,只能将丙酮酸进一步氧化分解,因此加入的呼吸底物应该是丙酮酸,B项错误;过程氧气浓度降低的速率较慢,但加入ADP后,过程氧气浓度的下降速率加快,说明过程比耗氧速率低的主要原因是ADP数量少,C项正确;分析题图可知,过程加入ADP后,氧气浓度下降较慢,加入呼吸底物后氧气浓度下降速度加快,由于氧气的作用是与H结合形成水,因此限制过程氧气浓度降低的因素可能是H;加入ADP后,过程氧气浓度
15、降低的速度加快,说明该过程限制氧气与H结合的因素是ADP的量,因此比耗氧速率低的主要原因是呼吸底物(H)不足,D项正确。7.下列相关措施中,有利于农作物增产的是 ()A.加盖蓝膜,阻止紫外光伤害植物B.增施有机肥,缩小大棚内昼夜温差C.薄膜上全天覆盖草帘,防止低温冻伤D.增设日光灯,延长光照时间【解析】选D。加盖蓝膜,会导致光合作用可以利用的光减少,不利于光合作用的进行,A错误;增施有机肥,增大大棚内昼夜温差,有利于有机物的积累,B错误;薄膜上全天覆盖草帘,会阻断光线的进入,不利于光合作用的进行,C错误;增设日光灯,可以提高光照强度,提高光合速率,延长光照时间,有利于光合作用积累有机物,D正确
16、。二、非选择题(共2题,共29分)8.(14分)某植物在停止供水和恢复供水条件下,气孔开度(气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。请回答下列问题:(1)停止供水后,光合速率下降。这是由于水既是的原料,又是光合产物在植物体内的主要介质。(2)在温度、光照相同的条件下,图中A点与B点相比,光饱和点低的是点,其主要原因是。(3)停止供水一段时间后,叶片发黄,原因是。此时类囊体结构破坏,提供给暗反应的减少。【解析】(1)植物体内缺少水分时光合速率下降,这是由于水是光合作用的原料,同时水也是生物体内物质运输的主要介质,光合产物的运输也离不开水。(2)A点和B点相比,A点水分供应充足,气孔开度高,二氧化
17、碳的吸收量多,光合速率大;而B点缺少水分,气孔开度低,二氧化碳的吸收量少,光合速率小,所以B点的光饱和点比A点的低。(3)叶片发黄的主要原因是停止水分供应后,细胞代谢强度下降,叶绿素合成速度减慢甚至停止,或叶绿素被分解。光反应在类囊体膜上进行,为暗反应提供ATP和H。答案:(1)光合作用运输(2)B气孔开度降低,CO2吸收量减少(答出一项即可)(3)叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解),类胡萝卜素的颜色显露出来(答出一项即可)H和ATP9.(15分)(2021新乡高一检测)在自然界中,洪水、灌溉不均匀等因素易使植株根系供氧不足,造成“低氧胁迫”。不同植物品种对“低氧胁迫”的耐受能力不同。研
18、究人员采用无土栽培的方法,研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响,测得第6天时根系细胞中丙酮酸和乙醇的含量,结果如表所示。请回答:实验处理正常通气,品种A正常通气,品种B低氧,品种A低氧,品种B丙酮酸(molg-1)0.180.190.210.34乙醇(molg-1)2.452.496.004.00 (1)黄瓜根系细胞中丙酮酸转变为乙醇的场所是,此过程(填“能”或“不能”)生成ATP。(2)该实验的自变量是。实验结果表明,品种A耐低氧能力比品种B(填“强”或“弱”)。(3)松土是许多农作物栽培中经常采取的一项措施。请写出农田松土对农作物或环境可能的影响:。(至少写出三点)
19、【解析】(1)黄瓜细胞中丙酮酸转变为乙醇的过程属于无氧呼吸第二阶段,发生在细胞质基质,该过程不能产生ATP。(2)该实验的自变量是通气量(或通入氧气量)和黄瓜品种;与品种B相比,品种A的丙酮酸增加较少而乙醇增加较多,说明品种A耐低氧能力比品种B强。(3)农田松土对农作物或环境有多个方面的影响,具体内容见答案(3)。答案:(1)细胞质基质不能(2)通气量(或通入氧气量)和黄瓜品种强(3)促进根细胞有氧呼吸,有利于农作物生长;除去杂草,有利于农作物生长;促进植物生长,多利用CO2,缓解温室效应;避免根进行无氧呼吸产生酒精造成伤害;松土有利于土壤中需氧微生物的分解作用,产生更多CO2,增加局部CO2
20、浓度;松土不当,破坏植物根系,对农作物造成伤害;松土导致水土流失某学生兴趣小组为“探究环境因素对光合作用强度的影响”,设计实验如下:步骤一 取烧杯若干,平均分为五组,分别编号为组1至组5;步骤二 将各组烧杯按照下表的实验设计进行设置;步骤三 制备生长旺盛的小圆叶片若干,抽出叶片中的气体,使之能沉入水底;步骤四 将上述小圆叶片等量置于各烧杯中进行实验。实验结果如表所示:组别实验调节30分钟内上浮小圆叶片的平均数/片温度光照强度NaHCO3组110 40 W白炽灯1%3组210 100 W白炽灯1%5组3? 100 W白炽灯1%8组425 100 W白炽灯4%10组515 60 W白炽灯00根据上
21、述实验回答下列问题:(1)为探究CO2浓度对光合作用的影响,组3的温度应该控制在 。(2)组5没有小圆叶片上浮的原因最可能是 ()A.温度过低,光合作用较弱,因而没有氧气释放B.光照强度较低,光合作用较弱,因而没有氧气释放C.溶液中无NaHCO3,光合作用较弱,因而没有氧气释放 D.溶液中无NaHCO3,叶肉细胞无法存活,因而没有氧气释放(3)如果重新设计实验,你如何对组1和组2进行改进,使实验现象更加明显。【解析】(1)若探究CO2浓度对光合作用的影响,则CO2浓度为自变量,温度等其他的量为无关变量,对照实验的设计要求是无关变量要相同且适宜;分析表格数据可知,25 时上浮的小圆叶片最多,说明
22、该温度是光合作用的适宜温度。(2)与其他各组比较可知,组5溶液中无 NaHCO3,不能为叶肉细胞提供CO2,因而没有O2释放,小圆叶片浮力不变。(3)分析表中数据可知,组1和组2光照强度不同,但实验效果差别不大,但组4为25 、100 W白炽灯照射、 NaHCO3溶液浓度4%时,实验效果明显提高,说明适当提高温度或NaHCO3溶液浓度,可以使实验现象更加明显。答案:(1)25 (2)C(3)适当提高温度或 NaHCO3溶液浓度1.情境分析:设置实验情境:环境因素对光合作用强度的影响。2.核心素养:(1)科学探究:通过实验探究和表格数据分析培养学生观察能力、提出问题的能力。(2)科学思维:通过对实验数据的分析,考查学生的分析与综合能力。3.解题助手:(1)熟悉光合作用的过程和原理。(2)明确光合作用强度的影响因素,并能解决相应问题。(3)分析实验变量,明确不同变量对实验结果的影响。
