课时作业(15) 光合作用的影响因素及其应用（Word练习）-【优化指导】2025年高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版）

课时作业(15)　光合作用的影响因素及其应用 一、选择题 1．下图表示在一定的光照强度和温度下，植物光合作用增长速率随CO2浓度变化的情况，下列有关说法正确的是(　　) A．与A点相比，B点时叶绿体内C5的含量较高 B．图中D点时光合作用速率达到最大值 C．与D点相比，C点时叶绿体内NADPH的含量较低 D．若其他条件不变，在缺镁培养液中培养时，D点会向右移动 B　解析：与A点相比，B点时细胞内的CO2含量多，合成C5的速率不变，但固定CO2消耗的C5增多，因此积累的C5的量较低，A错误；图中纵坐标代表光合作用增长速率，D点之前光合速率一直在增长，因此D点光合速率最大，B正确；与D点相比，C点时细胞内CO2含量少，NADPH合成的速率不变，但消耗速率较小，因此积累NADPH的量较高，C错误；横坐标表示CO2浓度，D点时光合速率不再随着CO2浓度的升高而加快，说明D点时CO2浓度不再是限制因素，CO2浓度达到饱和点，镁是参与合成叶绿素的元素，缺镁使光反应速率减弱，暗反应速率也会减弱，需要的CO2减少，D点左移，D错误。 2．某生物兴趣小组将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以LED灯作为光源，移动LED灯调节其与大试管的距离，分别在10 ℃、20 ℃和30 ℃下进行实验，观察并记录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡数目，结果如下图所示。下列相关叙述不正确的是(　　) A．该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响 B．A点和C点的限制因素分别为温度和光照强度 C．B点条件下伊乐藻能进行光合作用 D．若在缺镁的培养液中进行此实验，则B点向右移动 D　解析：若培养液中缺镁，叶绿素合成受阻，光合速率减弱，而呼吸速率不变，需要增大光照强度来增大光合速率，使光合速率等于呼吸速率，即B点向左移动，D错误。 3．(2024·山东聊城模拟)在适宜条件下，用不同浓度的某除草剂分别处理甲和乙两种杂草的叶片，并加入氧化还原指示剂，根据指示剂颜色变化显示放氧速率，结果如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．需要先建立指示剂颜色变化与放氧速率关系的数学模型 B．相同浓度时颜色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著 C．与品种乙相比，品种甲对除草剂的敏感程度更高 D．除草剂浓度为K时，品种甲的叶绿体仍可发生CO2固定 B　解析：指示剂遇到氧气才会变色，所以要先建立指示剂颜色变化与放氧速率关系的数学模型，A正确；指示剂颜色变化快，放氧速率高，说明光合作用受到的抑制作用弱，B错误；初始甲、乙放氧速率相同，随除草剂浓度增大，相同除草剂浓度下甲的放氧速率低于乙，说明除草剂对品种甲光合速率的抑制较强，甲对除草剂更敏感，C正确；由于放氧速率属于净光合速率，当净光合速率为0时，真正光合速率大于0，所以仍然有CO2的固定，D正确。 4．(2024·贵州黔东南高三统考)在CO2浓度为0.03%和适宜的恒定温度条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如下图所示。下列分析正确的是(　　) A．a点时，甲开始进行光反应并产生O2 B．b点时，乙叶肉细胞的光合速率小于其呼吸速率 C．c点时，甲、乙通过光合作用制造的有机物量相等 D．d点时提高CO2浓度，乙的光合速率可能会增大 D　解析：a点时，甲的光合速率和呼吸速率相同，在a点前已进行光合作用，A错误；b点时的光照强度为乙的光补偿点，此时植物乙的光合速率等于呼吸速率，但叶肉细胞的光合速率大于其呼吸速率，B错误；c点时，甲、乙的净光合速率相等，但呼吸速率不同，因此两者通过光合作用制造的有机物量不相等，C错误；该实验是在CO2浓度为0.03%的条件下进行的，d点时，若提高CO2浓度，乙的光合速率可能会增大，D正确。 5．下图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是(　　) A．NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2 B．单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多 C．氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量 D．拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点 C　解析：氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻净光合作用释放的O2量，即总光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值，C错误。 6．(2024·广西高考适应性测试)在华南地区秋冬种植的白菜、油菜等蔬菜，引种到西北高原地区夏季种植，常会生长得更加旺盛，导致这种现象的原因不包括(　　) A．光照时间长让植物有更多的光合作用时长 B．光照强度大使植物具有更高的光合作用速率 C．紫外线吸收增加使植物光合作用强度增大 D．昼夜温差更大有利于光合作用产物的积累 C　解析：西北高原地区夏季种植，光照时间长，植物有更多的光合作用时长，A正确；西北高原地区夏季种植，光照强度大，植物具有更高的光合作用速率，B正确；一般情况下，光合色素吸收的是可见光，而紫外线是不可见光，植物不吸收，C错误；西北高原地区夏季种植，昼夜温差大，白天温度高，光合作用强，夜间温度低，呼吸作用弱，有利于有机物的积累，D正确。 7．(2024·河南洛阳期中)下图是某学校生物兴趣小组研究菠菜光合速率相对值与叶龄关系的结果图示。下列说法错误的是(　　) A．A点光合速率较低是由于幼叶光合色素含量少 B．随着叶片不断地展开，AB段光合速率上升 C．由于叶片的衰老，CD段光合速率下降 D．若光照突然增强，则短时间内叶绿体中C3的含量增加 D　解析：A点叶龄小，光合色素含量少，吸收光能也少，导致光合速率较低，A正确；AB段随着叶龄增加，光合色素含量增多，叶片不断地展开，叶片受光面积增大，光合速率上升，B正确；CD段随叶龄增加，叶片细胞出现衰老，叶片中的光合色素减少，光合速率下降，C正确；光照突然增强，光反应产生的ATP和NADPH增加，C3的还原加快，而C3的生成不变，故短时间内叶绿体中C3的含量减少，D错误。 8．下图是科研小组在探究环境因素对某植物完整幼苗光合作用影响时所得的实验结果。下列说法正确的是(　　) A．环境中CO2浓度为a点时，叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体 B．环境中的CO2浓度为n点时，叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率 C．限制bc段光合作用的主要环境因素是光照强度和CO2浓度 D．在相同的CO2浓度下，d点有机物的积累速率大于c点 D　解析：环境中CO2浓度为a点时，CO2浓度为0，但光照强度不为0，光合作用光反应仍能进行，所以叶肉细胞中产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体，A错误；环境中的CO2浓度为n点时，CO2吸收量为0，说明此时植物的呼吸作用等于光合作用，但所有植物细胞都进行呼吸作用产生CO2，因此，叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，B错误；由图可知，在bc段随CO2浓度增加，植物CO2吸收量并没有增加，即光合速率没有提高，故CO2浓度不是限制bc段光合作用的主要环境因素，C错误；据图分析，在相同的CO2浓度下，d点的光照强度大于c点，d点的光合速率大于c点，而两者呼吸速率相同，所以d点有机物的积累速率大于c点，D正确。 9．研究人员将野生型玉米和a1株系玉米在甲、乙两组条件下进行种植，一段时间后，测量地上部分的鲜重，获得的相对生物量如下图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A．本实验的自变量是干旱和CO2的浓度 B.本实验的因变量是玉米植株地上部分的相对生物量 C.实验表明，在不同浓度的CO2条件下，野生型玉米的相对生物量不变 D．实验表明，在干旱条件和不同CO2浓度下，野生型玉米的相对生物量均比a1株系玉米更高 B　解析：由题图可知，自变量为CO2的浓度和玉米种类，干旱条件是无关变量，A错误；因变量为玉米植株地上部分的相对生物量，B正确；由题图可知，不同浓度的CO2条件下，野生型玉米的相对生物量不同，乙组正常CO2、干旱处理组相对生物量较高，C错误；在干旱条件和不同CO2浓度下，野生型玉米的相对生物量均比a1株系玉米更低，D错误。 10．（不定项）下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，图示中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．植物鲜重增加量是光合作用强度的重要指标 B．在e点后再次增大光照强度，曲线有可能为eg段 C．叶绿体内a点时的C3（三碳化合物）含量大于b点 D．bc段的限制因素主要是光照强度 BD　解析：植物鲜重增加的主要是水分，而光合作用合成有机物，因此光合作用强度的重要指标是植物干重的增加量，A错误；根据图示分析可知，在e点后再次增大光照强度，可能已超过了光饱和点，曲线有可能为eg段，B正确；ab段植物周围空气中的二氧化碳含量不断增加，二氧化碳固定形成C3的速率加快，叶绿体内的C3（三碳化合物）含量不断增加，b点时C3含量大于a点，C错误；分析题图可知，bc段的限制因素主要是光照强度，D正确。 11．（不定项）（2024·河北石家庄校考期末）下图是夏季连续两天内，某植物整体光合速率的日变化曲线图，S1～S5表示曲线与横轴围成的面积，据图分析，下列说法正确的是(　　) A．分析曲线变化趋势的不同，推测造成S2、S4面积差异的因素最可能是光照强度 B.DE段CO2释放量波动明显，主要原因是夜间温度的变化影响了呼吸酶的活性 C．在B、I点时，该植物叶肉细胞光合作用固定的CO2量大于呼吸作用释放的CO2量 D．若该植物经过这两昼夜仍能生长，则S2＋S4<S1＋S3＋S5 ABC　解析：分析曲线变化趋势可知，第2天存在光合午休现象（FGH段），而第1天没有出现，可知第1天可能是阴天，第2天是晴天，推测造成S2、S4面积差异的因素最可能是光照强度，A正确；分析曲线可知，DE段是夜晚，没有光照，CO2的释放量来自细胞呼吸，CO2释放量波动明显，主要原因是夜间温度的变化影响了呼吸酶的活性，B正确；分析曲线可知，在B、I点时，植物的CO2的吸收量（释放量）是0，即植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，植物有不进行光合作用的细胞，但所有活细胞都进行细胞呼吸，所以该植物叶肉细胞光合作用固定的CO2量大于呼吸作用释放的CO2量，C正确；若该植物经过这两昼夜仍能生长，则光合作用合成的有机物大于呼吸作用消耗的有机物，则S2＋S4>S1＋S3＋S5，D错误。 12．（不定项）（2024·山东泰安模拟）某实验研究员对密闭蔬菜大棚中的黄瓜植株进行了一昼夜的光合作用和呼吸作用调查，结果如下图所示，SM、SN、Sm分别表示图中相应图形的面积。下列叙述正确的是(　　) A．E点时大棚中CO2浓度最高，O2浓度最低 B．经过一昼夜后，黄瓜植株的净增加量应为Sm－SM－SN C．B点时产生ATP的场所只有线粒体和细胞质基质 D．D点时黄瓜叶肉细胞中，其光合作用速率大于呼吸作用速率 BD　解析：B点之前经过一晚上的呼吸作用吸收O2、释放CO2，此时大棚中的CO2浓度达到最大、O2浓度达到最低，此后由于光合作用大于呼吸作用，CO2浓度开始下降，O2浓度开始上升，即B点时大棚中CO2浓度最高，O2浓度最低，A错误；图中SM、SN均表示呼吸消耗的有机物量，Sm表示光合作用积累的有机物量，因此，经过一昼夜后，黄瓜植株的净增加量应为Sm－SM－SN，B正确；图中B点时光合速率等于呼吸速率，此时既进行光合作用，也进行呼吸作用，则植物体内产生ATP的场所有线粒体、细胞质基质和叶绿体（类囊体薄膜），C错误；D点表示CO2的吸收量等于CO2的释放量，说明D点时黄瓜植株光合速率等于呼吸速率，但在叶肉细胞中，其光合作用速率大于呼吸作用速率，D正确。 二、非选择题 13．农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题： (1)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有_______________________________________________________________ ______________________________________________________________(答出2点即可)。 (2)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是_____________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________(答出1点即可)。 (3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的最小光照强度)如表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是____________，选择这两种作物的理由是_______________________________________ _________________________________________________________________________________________________________。 作物 A B C D 株高/cm 170 65 59 165 光饱和点/ (μmol·m－2·s－1) 1 200 1 180 560 623 答案：(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的细胞呼吸 (2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 (3)A和C　作物A光饱和点高且长得高，可以利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用 解析：(1)中耕过程中去除了杂草，减少了杂草和农作物之间的竞争；疏松土壤可以增加土壤的含氧量，有利于根细胞的有氧呼吸，促进矿质元素的吸收，还可以促进好氧微生物活动，从而达到增产的目的。(2)农田施肥时，肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系吸收。(3)间作应选取株高较高且光饱和点高的作物，充分利用上层较强的光照，同时选取株高较矮且光饱和点较低的作物，充分利用下层较弱的光照，由表格数据比较可知，作物A株高较高且光饱和点较高，可利用上层光照进行光合作用，作物C株高较低且光饱和点较低，能利用下层的弱光进行光合作用，从而提高光能利用率。 14．(2024·广东中山一中校联考)甜种油柑可生吃，也可制成饮品，潮汕地区是甜种油柑的主产区，学生学习小组以普宁某果园的同一品种、长势相近的甜种油柑为研究对象，设置不同的温度，其他环境条件保持相同或相似，种植一段时间后，测定相关指标，结果如下表所示，探究温度对甜种油柑树光合作用的影响。 组别 温度/℃ 光合速率/ ( μmol·m－2·s－1) 叶绿素含量/(mg·dm－2) Rubisco酶相对表达量 Rubisco酶活性/(U·mL－1) ① 30 15.1 4.2 0.83 154 ② 20 12.8 4.1 0.65 155 ③ 10 7.5 3.5 0.23 63 注：Rubisco酶是一种催化CO2固定的酶。 (1)根据以上信息，该实验的自变量是____________，从环境因素角度分析，影响该实验的主要无关变量是________________(写出两点即可)。 (2)分析上表信息，Rubisco酶的最适温度大概处于____________范围内。 (3)对比分析组别①②，组别②光合速率下降的主要原因最可能是________ ____________________________________。对比分析组别①②③，组别③在三组实验中光合速率最低，低温抑制光合作用的机理可能是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)不同的温度　光照强度、CO2浓度 (2)20～30 ℃ (3)组别②Rubisco酶相对表达量下降，CO2固定量降低，导致暗反应速率下降(进而导致光合速率下降)　低温抑制叶绿素的合成(或低温促进叶绿素的降解)导致叶绿素的含量降低，抑制Rubisco酶的表达和降低其活性，导致光反应速率和暗反应速率均下降(从而抑制光合速率) 解析：(1)据题表分析，该实验的自变量是不同的温度，从环境因素角度分析，影响该实验的主要无关变量是光照强度、CO2浓度。(2)Rubisco酶活性在20 ℃和30 ℃时相对较高，分别为155 U·mL－1、154 U·mL－1，Rubisco酶的最适温度大概处于20～30 ℃范围内。(3)对比分析组别①②，②的光合速率相对较低，主要原因为组别②Rubisco酶相对表达量下降，CO2固定量降低，导致暗反应速率下降(进而导致光合速率下降)。对比分析组别①②③，组别③在三组实验中光合速率最低，原因为低温抑制叶绿素的合成(或低温促进叶绿素的降解)导致叶绿素的含量降低，抑制Rubisco酶的表达和降低其活性，导致光反应速率和暗反应速率均下降(从而抑制光合速率)。 15．玉米叶肉细胞中存在“CO2泵”，使其在较低的CO2浓度下进行光合作用，而花生缺乏类似的“CO2泵”。下图为玉米和花生在不同胞间CO2浓度下的光合速率情况。请回答下列相关问题： (1)炎热的夏季中午，叶片气孔开度会下降，光合原料之一的________减少，导致花生光合速率明显下降；而此时玉米光合速率反而有所升高，原因是_________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂降低“CO2泵”的活性，则短时间内相关光合细胞中ATP含量呈________(填“上升”“下降”或“不变”)趋势，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)若要比较图中两条曲线的交点对应的玉米和花生向外界释放O2速率的关系，还应知道的数据是____________________________。 (4)由图可知，随胞间CO2浓度的升高，玉米的光合速率不再变化而花生光合速率逐渐上升。从暗反应酶的角度分析，原因是___________________________________________。 答案：(1)CO2　玉米内有“CO2泵”，细胞间隙CO2低浓度条件下仍能维持胞内较高的CO2浓度；此时光照强度增强，使光合作用加强 (2)上升　C3含量减少，ATP的消耗降低，而光反应短时间内仍产生ATP(光反应短时间内产生ATP不受影响) (3)玉米和花生的呼吸速率 (4)花生暗反应酶的活性比玉米的高 解析：(1)炎热的夏季中午，光照增强，温度过高，叶片气孔开放程度下降，CO2进入叶肉细胞受阻，故CO2减少，导致花生光合速率降低；而玉米内有“CO2泵”，在进入植物内的CO2减少的情况下，仍可以维持细胞内较高的CO2浓度；并且此时光照增强，使光合作用加强。(2)当注入抑制剂降低“CO2泵”活性后，卡尔文循环受阻，C3含量减少，ATP的消耗降低，而短时间内光反应产生ATP不受影响，故ATP的含量呈上升趋势。(3)图中交点时两种植物的实际光合速率相等，要想比较两种植物向外界释放O2的速率，即两种植物的净光合速率，还需知道两种植物的呼吸速率。(4)随着胞间CO2浓度的升高，玉米的光合速率不再变化而花生的光合速率仍在上升，这是因为花生暗反应相关酶的活性(数量)比玉米高(多)，能固定更多的CO2。 学科网（北京）股份有限公司 $$