课时冲关10 影响光合作用的因素及与细胞呼吸的关系-【创新教程】2025年高考生物总复习大一轮课时作业word（人教版 单选）

课时冲关10　影响光合作用的因素及与细胞呼吸的关系 [基础对点练] 1．(2024·河南开封模拟预测)下列关于影响植物光合作用因素的叙述，错误的是(　　) A．不同光质一定导致同一植物的最大光合作用速率不同 B．蒸腾作用很可能会影响植物的光合作用速率 C．不同浓度盐溶液条件下同一植物的光合作用速率可能不同 D．“正其行，通其风”能提高植物周围CO2浓度进而促进光合作用 解析：A　[光质不同，同一植物最大光合速率可能相同，如分别用红光和紫光照射某植物，可以实现该植物最大光合速率相同，A错误；蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸汽状态散失到大气中的过程，水是光合作用的原料之一，会影响植物的光合作用速率，B正确；光合作用需要无机盐的参与，不同浓度盐溶液条件下，同一植物的光合速率可能不同，C正确；“正其行，通其风”可提高周围环境中的CO2浓度，CO2是光合作用的原料之一，进而促进植物的光合作用，D正确。] 2．(2024·福州高三期中)取某乔木树冠上、下层两种叶片分别测定其净光合速率，结果如图。下列叙述正确的是(　　) A．光照强度小于N时，限制甲叶片和乙叶片净光合速率的主要环境因素不同 B．光照强度大于N时，乙叶片净光合速率下降可能是暗反应速率下降导致的 C．光照强度小于M时，乙叶片的呼吸速率一定小于其光合速率 D．光照强度为N时，甲叶片与乙叶片的总光合速率相等 解析：B　[光照强度小于N时，甲、乙叶片的净光合速率均未达到最大，此时限制甲叶片和乙叶片净光合速率的主要环境因素都是光照强度，A错误；光照强度大于N时，此时限制光合作用的因素不是光照强度，因此光反应没有下降，那么乙叶片净光合速率下降很可能是暗反应过程下降导致的，B正确；虚线代表乙叶片的净光合速率，光照强度小于M时，虚线纵坐标部分位于0以上，部分位于0以下，即乙叶片的净光合速率不一定大于0，则其呼吸速率不一定小于光合速率，C错误；据题图可以看出光照强度为N时，甲叶片和乙叶片的净光合速率相等，但甲叶片的呼吸速率大于乙叶片的呼吸速率，因此光照强度为N时，甲叶片的总光合速率大于乙叶片的总光合速率，D错误。] 3．小麦旗叶是位于麦穗下的第一片叶子，小麦籽粒中的有机物约50%来自旗叶。小麦籽粒形成期间，下列分析正确的是(　　) A．旗叶一昼夜内有机物的增加量就是其净光合作用量 B．为小麦旗叶提供14CO2，籽粒中的淀粉都含14C C．与同株其他叶片相比，限制旗叶光合速率提高的主要因素是光照强度 D．去掉一部分籽粒，一段时间后旗叶的光合速率会下降 解析：D　[一昼夜内有机物的增加量＝白天光合作用总量－呼吸作用消耗量，净光合作用量＝光合作用量－相同时间内的呼吸作用消耗量，A错误；籽粒中的有机物只有50%来自旗叶，给小麦旗叶提供14CO2，小麦籽粒中的淀粉只有一部分含有14C，B错误；影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度等，而旗叶是位于麦穗下的第一片叶子，因此光照强度不是其限制因素，C错误；去掉一部分籽粒，旗叶产生的淀粉输出减少，导致旗叶中有机物积累，因此一段时间后旗叶的光合速率会下降，D正确。] 4．如图表示将某植物放在不同CO2浓度环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线。a、b、c三点所对应的叶肉细胞中C3含量由高到低的顺序是(　　) A．a＞b＞c　　　　　B．a＜b＜c C．a＞b＝c D．a＝b＜c 解析：A　[分析图解可知：b点与a点相比较，两点的二氧化碳浓度相同，而b点的光照强度高于a点，因此b点光反应产生的ATP和NADPH多，促进了暗反应中三碳化合物的还原，导致叶肉细胞中C3的含量减少，a＞b；b点与c点相比较，两点的光照强度相同，但是b点的二氧化碳浓度高于c点，因此b点的二氧化碳固定强，叶肉细胞中生成的C3多，因此其含量高，b＞c。] 5．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，结果如图。下列分析正确的是(　　) A．该实验的自变量是时间，因变量是植物叶片的净光合速率 B．2～4天，实验组净光合速率下降是由叶绿素含量下降引起的 C．2～8天，实验组的植物叶片中有机物的含量仍然在增加 D．综合分析，土壤湿度对植物光合作用的暗反应没有影响 解析：C　[该实验的自变量是土壤湿度，因变量是植物叶片的净光合速率，A错误；从图乙可知，2～4天，实验组的叶绿素含量并未下降，不是引起净光合速率下降的原因，B错误；2～8天，实验组的植株净光合速率大于0，叶片中有机物的含量仍然在增加，C正确；综合分析，2～4天，实验组的叶绿素含量并未下降，但净光合速率下降，土壤湿度对植物光合作用的暗反应有影响，D错误。] 6．柱花草主要生存在年平均气温19～25 ℃的地区，其对低温胁迫较为敏感，易发生冷害。下表为科研人员在不同温度下测得的柱花草叶片光合作用速率等相关指标。下列分析错误的是(　　) 分组 甲组 乙组 丙组 处理类型 检测内容 6 °C处理 25 °C处理 35 °C 处理 净光合速率 (μmol O2/m2·s) 3.11 14.78 14.14 总光合速率 (μmol O2/m2·s) 3.51 15.15 14.51 CO2固定酶活性 (μmol CO2/mg 蛋白·min) 3.34 6.68 6.07 A.本实验中的对照组是乙组，甲组、丙组为实验组 B．对柱花草生长的影响，6 ℃条件下比35 ℃条件下要更大 C．在6 ℃条件下，可通过增加CO2浓度来提高柱花草的总光合速率 D．与光合作用相比，温度胁迫对柱花草的呼吸作用无显著影响 解析：C　[分析题意可知，柱花草主要生存在年均气温19～25 ℃的地区，故三组实验里，25 ℃组为对照组，A正确；与25 ℃比较，6 ℃组净光合速率的下降和总光合速率下降均比35 ℃组更显著，因而6 ℃对柱花草生长的影响更大，B正确；6 ℃处理条件下，影响光合速率的主要因素是CO2固定酶活性，即使增加CO2浓度，暗反应速率也不会明显增加，故不能通过增加CO2浓度来提高总光合速率，C错误；由表中数据可以看出，6 ℃和35 ℃条件下，总光合速率和净光合速率下降程度相差不大，而总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，则可说明温度改变，对呼吸速率改变影响较小，D正确。] 7．(2024·湖北华中师大一附中模拟预测)为了研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响，研究者做了以下相关实验：将长势相同的该植物幼苗分成若干组，分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜)，暗处理1 h，再光照1 h，测其干重变化，得到如图所示的结果。下列说法错误的是(　　) A．32 ℃时植物的光合速率大于呼吸速率 B．24小时恒温26 ℃条件下，当光照时间超过4小时，该植物幼苗能正常生长 C．该植物进行光合作用时，当光照强度突然增加，C3的量减少 D．将该植物放在HO的水中培养，光照一段时间后可以在体内发现(CHO) 解析：B　[32 ℃时，暗处理1 h后的重量变化是－4 mg，说明呼吸速率是4 mg/h，光照1 h后与暗处理前的变化是0 mg，说明此条件下光合速率是8 mg/h，光合速率与呼吸速率的数量关系为光合速率是呼吸速率的2倍，A正确；据图中信息可知，26 °C条件下呼吸速率是1 mg/h，光合速率是3＋1＋1＝5 mg/h，设在光照强度适宜且恒定、一昼夜恒温26 ℃条件下，至少需要光照x小时以上，该番茄幼苗才能正常生长，则有5x－1×24＝0，可求出x＝4.8 h，B错误；当光照强度突然增加时，光反应增强，产生的ATP和NADPH增多，从而促进C3的还原，但是CO2固定形成的C3的过程不受影响，故当光照强度突然增加时，C3的量减少，C正确；将该植物放在HO的水中培养，HO先通过有氧呼吸第二阶段进入C18O2，然后再通过光合作用暗反应进入到有机物(CHO)中，D正确。] 8．(2024·四川师范大学附属中学模拟预测)以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图甲所示。下列分析正确的是(　　) A．光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多 B．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量大于30 ℃时光合作用制造的有机物的量 C．如果该植物原重X kg，置于暗处4 h后重(X－1)kg，然后光照4 h后重(X＋2)kg，则总光合速率为1 kg·h－1 D．若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水，则在黑暗条件下可测得B曲线 解析：C　[在光照时间相同的情况下，在25 ℃时，CO2吸收量最大，即光合作用净合成量最大，积累的有机物最多，A错误；在光照时间相同的情况下，30 ℃时光合作用的总量为3.50(净合成量)＋3.00(呼吸消耗量)＝6.50 mg/h，35 ℃时光合作用的总量为3.00(净合成量)＋3.50(呼吸消耗量)＝6.50 mg/h，二者相同，B错误；该植物原重X kg，置于暗处4 h后重(X－1)kg，则呼吸速率为 [X－(X－1)]/4＝1/4 kg·h－1，然后光照4 h后重(X＋2)kg，则净光合速率为 [(X＋2)－(X－1)]/4＝3/4 kg·h－1，则总光合速率为呼吸速率＋净光合速率＝1/4 kg·h－1＋3/4 kg·h－1＝1 kg·h－1，C正确；将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水，则在黑暗条件下不能测得B曲线，D错误。] [素养提升练] 9．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。下列有关叙述错误的是(　　) A．土壤含水量对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．土壤含水量为50%时，限制番茄光合速率的主要因素为气孔导度 C．土壤含水量的下降，可能影响番茄叶片光合产物的输出，从而限制了其碳反应的速率 D．土壤含水量的下降，可能引起了番茄叶绿体片层结构的不可逆改变，从而限制了其光反应的速率 解析：B　[根据题图中的两条曲线的趋势可以看出，土壤含水量对甲、乙两种番茄光合作用速率的影响和气孔导度的影响基本一致，A正确；番茄在土壤含水量为50%的条件下，气孔导度较低，但胞间CO2浓度升高，说明光合速率下降的主要影响因素不是气孔导度，B错误；土壤含水量下降可能会影响到叶绿体中光合产物的输出，从而抑制了暗反应的进行，导致光合速率下降，C正确；土壤含水量降低，气孔导度降低，胞间CO2浓度逐渐升高，可能是因为水分亏缺导致类囊体结构破坏，可以影响光合作用的光反应进行，D正确。] 10．图甲表示全光照和不同程度遮光对某植物叶片中叶绿素含量的影响，图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。下列说法错误的是(　　) A．图甲中叶绿素含量的测定，可先用无水乙醇提取叶片中的色素 B．据图甲推测，该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力 C．图乙中8：00到12：00净光合速率降低的原因是气孔开放程度降低，光合作用速率减弱 D．图乙中18：00时光合作用固定CO2速率等于呼吸作用释放CO2速率 解析：C　[绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，因此图甲中叶绿素含量的测定，可先用无水乙醇提取叶片中的色素，A正确；图甲显示，叶绿素含量随遮光程度的增加而增加，说明该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力，B正确；图乙中8：00到12：00，气温升高、光照强度增加，但气孔导度相对稳定，受到CO2供应的限制，光合速率基本不变，据此推测：净光合速率降低的主要原因是呼吸速率增强，C错误；图乙中18：00时，净光合速率为零，说明光合作用固定CO2速率和呼吸作用释放CO2速率相等，D正确。] 11．气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，主要分布在植物叶片表皮。为了研究气孔开闭的条件和机理，研究者分别用拟南芥淀粉酶基因BAM1和BAM2的突变体进行实验，在显微镜下检测保卫细胞叶绿体中淀粉粒的总面积以及气孔开度，结果如下。 (1)该实验的自变量为________________，实验中检测夜晚结束时保卫细胞叶绿体中淀粉粒的总面积以及气孔开度的作用是____________________________________________。 (2)研究表明在可见光刺激叶片的气孔开放过程中，叶绿体中淀粉粒的总面积减少，保卫细胞的细胞液渗透压升高，据此研究人员推测：在可见光刺激下，叶绿体中淀粉的__________________使细胞液渗透压升高，保卫细胞吸水导致气孔开放。 (3)与BAM2突变体相比，光照对BAM1突变体的气孔开度影响________(填“较大”或“较小”)，作出判断的依据是_______________________________________________。 (4)据检测，BAM1突变体的呼吸速率与野生型相近，请从气孔开度的角度分析BAM1突变体生长速度明显小于野生型拟南芥的原因__________________________________。 解析：(1)由题图可知，该实验的自变量为拟南芥的类型和光照时间，由题意可知，该实验的检测指标为保卫细胞叶绿体中淀粉粒的总面积以及气孔开度，因此需要检测实验开始时保卫细胞叶绿体中淀粉粒的总面积以及气孔开度的数值，作为实验后保卫细胞叶绿体内淀粉粒总面积以及气孔开度变化的对照。 (2)在可见光刺激叶片的气孔开放过程中，叶绿体中淀粉粒的总面积减少说明叶绿体中的淀粉被分解，而保卫细胞的细胞液渗透压升高表明有物质进入液泡，由此推测，液泡渗透压升高的原因是淀粉的水解产物进入液泡，使细胞液渗透压升高，保卫细胞吸水导致气孔开放。 (3)由题图可知，光照前后，BAM1突变体保卫细胞叶绿体中淀粉粒的总面积变化量和气孔开度变化量均小于BAM2突变体，因此，与BAM2突变体相比，光照对BAM1突变体的气孔开度影响较小。 (4)由题图可知，照光后，野生型拟南芥的气孔开度大于BAM1突变体，在二者呼吸速率相近的情况下，BAM1突变体摄入的CO2少，真正光合速率低，导致积累的有机物低于野生型，故BAM1突变体生长速度明显小于野生型。 答案：(1)拟南芥的类型和光照时间　作为实验后保卫细胞叶绿体内淀粉粒总面积以及气孔开度变化的对照 (2)水解产物进入液泡 (3)较小　光照前后，BAM1突变体保卫细胞叶绿体中淀粉粒的总面积变化量和气孔开度变化量均小于BAM2突变体 (4)与野生型相比，BAM1突变体的气孔开度小，摄入的CO2少，真正光合速率较低，导致积累的有机物少 12．(2022·广东高考真题)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a)，测定相关指标(图b)，探究遮阴比例对植物的影响。 回答下列问题： (1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量________，原因可能是________________________________。 (2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的________________，因而生长更快。 (3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究： 实验材料：选择前期____________________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。 实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以________________为对照，并保证除________________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。 结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。 分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是_______________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)分析题图b结果可知，培养10天后，A组叶绿素含量为4.2，C组叶绿素含量为4.7，原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素，以尽可能地吸收光能。 (2)比较图b中B1叶绿素含量为 5.3，B2叶绿素含量为3.9，A组叶绿素含量为4.2；B1净光合速率为20.5，B2净光合速率为7.0，A组净光合速率为11.8，可推测B组的玉米植株总叶绿素含量为(5.3＋3.9)÷2＝4.6，净光合速率为(20.5＋7.0)/2＝13.75，两项数据B组均高于A组，推测B组可能会积累更多的糖类等有机物，因而生长更快。 (3)分析题意可知，该实验的目的是探究B组条件下是否提高作物产量。该实验自变量为玉米遮光程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜，故实验设计如下：实验材料：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示条件，分为A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组、C组为对照，并保证除遮光条件外其他环境条件一致，收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果B组遮光条件下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。 答案：(1)高　遮阴条件下植物合成较多的叶绿素　(2)糖类等有机物　(3)光照条件　A组、C组　遮光程度　探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少 学科网（北京）股份有限公司 $$