第3章 第4节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中生物必修1同步课件 (苏教版))

生物学 必修1 SJ 1 4 第四节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素 刷基础 2 1.如图所示，图甲和图乙表示某植物在适宜的 浓度条件下光合速率与环境因素之间的关系， 下列相关描述中错误的是( ) A A.图甲中，在点限制光合速率的主要因素是温度，在 点限制光合速率的主要因素是光照强度 B.从图乙可以看出，当超过一定温度后，光合速率会随着温度的升高而降低 C.温度主要是通过影响酶的活性来影响光合速率 D.若光照强度突然由变为，短时间内叶肉细胞中 的含量会降低 题型1 影响光合速率的环境因素 3 解析 图甲中，在点限制光合作用速率的主要因素是光照强度，在 点限制光合作用速率的主 要因素是温度，A错误；从图乙曲线可以看出，当超过一定温度后，光合速率会随着温度的升高 而降低，B正确；酶的活性主要受温度和 的影响，所以温度主要是通过影响酶的活性来影响光 合速率的，C正确；若光照强度突然由A变为B，表现为光合速率增强，光反应产生的 和 增加，被还原的增加，而被固定形成的过程暂时不变，故短时间内叶肉细胞中 的含量会减少，D正确。 题型1 影响光合速率的环境因素 4 2.（多选题）如图为研究 溶液对光合作用速率影响的实验。下列说法正确的是( ) ABD A.将装置放在光下，毛细刻度管内的红色液滴向左移动 B.将装置置于暗室中，一段时间后检查红色液滴是否移动及 移动方向，可以证明光是光合作用的必要条件 C.伊乐藻光合作用消耗的与释放的 量相等，因此红色 液滴不移动 D.为使实验更具说服力，甲中也应放置等量相同的伊乐藻 题型1 影响光合速率的环境因素 5 解析 将图示装置放在光下，由于乙中存在，可以使 浓度基本不变，而伊乐藻光合作 用会释放氧气，使乙侧气压升高，红色液滴向左移动，A正确，C错误；将整个装置置于暗室， 伊乐藻在无光的条件下不进行光合作用，一段时间后检查，红色液滴不会移动，与图示光照条件 对照，可以证明光是光合作用的必要条件，B正确；对照实验设计需遵循单一变量原则，本实验 中有无 溶液为唯一变量，故甲中也应放置等量相同的伊乐藻，D正确。 题型1 影响光合速率的环境因素 6 3.[山东临沂2024高一上期中] 如图为某植物的光合作用受光照强度、 浓度等环境因素的影响曲线。下列叙述错误的是( ) C A.点条件下的合成速率大于 点 B.当达到稳定状态时，点条件下的含量较 点高 C.该植物在浓度为 时具有更高的光补偿点 D. 段光合作用的主要限制因素有光照强度 题型1 影响光合速率的环境因素 7 解析 、两点的浓度相同，点光照强度大于点，故光反应强度大于点，因此 的 合成速率大于点，A正确；点和点的光照强度相同，光反应强度相同，但点光合速率大于 点，说明点浓度大于大气浓度，故点暗反应强度大于点，的含量大于 点，B正确； 图中纵轴表示的是总光合速率，光补偿点是指植物光合速率和呼吸速率相等时的光照强度，由于 浓度为时大于大气浓度，光合作用速率较高，推测该植物在浓度为 时可能具有更 低的光补偿点，C错误；段光合速率随光照强度的增加而增加，说明 段光合作用的主要限制 因素有光照强度，D正确。 题型1 影响光合速率的环境因素 8 4.[安徽阜阳2024高一上期末] “农谚”是劳动人民农业生产智慧的结晶和经验的总结，其中蕴含 着很多生物学原理。下列关于“农谚”的分析错误的是( ) D A.“白天热来夜间冷，一棵豆儿打一捧”指适当提高昼夜温差，有利于有机物积累，增加产量 B.“稻田水多是糖浆，麦田水多是砒霜”指不同植物对水分的需求不同，合理灌溉有助于增加产量 C.“不稀不稠，一拃（约 ）出头”指通过合理密植可提高光能利用率，增加产量 D.“锅底无柴难烧饭，田里无粪难增产”指农家肥可被植物直接吸收和利用，减少生产成本和污染 题型1 影响光合速率的环境因素 9 解析 “白天热来夜间冷，一棵豆儿打一捧”的增产措施主要是白天适当升高温度，夜间适当降 低温度，即适当提高昼夜温差有利于有机物积累，从而提高作物产量，A正确；“稻田水多是糖 浆，麦田水多是砒霜”指不同植物对水分的需求不同，合理灌溉有助于增加产量，B正确；“不 稀不稠，一拃出头”说明合理密植是增加作物总产量的有效途径，合理密植可以扩大叶面积，提 高光能利用率，使光合产物增加，产量上升，C正确；“锅底无柴难烧饭，田里无粪难增产”指 农作物需要从土壤中吸收无机盐，农家肥中的有机物通过微生物的分解作用变成无机盐后能被植 物吸收和利用，D错误。 题型1 影响光合速率的环境因素 10 方法总结 在提高大棚作物产量的过程中，可以适当增大昼夜温差，以降低夜间有机物的消耗； 或白天的时候适当增加光照强度、延长光照时间、增加室内 浓度等，以提高有机物的产生， 从而增加有机物的积累，提高产量。 题型1 影响光合速率的环境因素 11 5.[浙江宁波镇海中学2024高一上期中] 如图表示不同 浓度下小麦 种子释放量和 吸收量的变化情况，假设呼吸底物均为葡萄糖， 下列有关说法错误的是( ) C A.浓度为时， 的葡萄糖用于小麦种子的有氧呼吸 B.浓度为 时，小麦种子只进行有氧呼吸 C. 浓度为0时，最适合储存小麦种子 D.两条曲线的差值，表示在该 浓度下单位时间内无氧呼吸释放的 量 题型2 影响细胞呼吸的环境因素 12 解析 当浓度为C时，由于，有氧呼吸和无氧呼吸 释放量相等，根据有氧呼吸的反 应式（1分子葡萄糖生成6分子）及无氧呼吸的反应式（1分子葡萄糖生成2分子 ）可知， 此时有氧呼吸消耗的葡萄糖∶无氧呼吸消耗的葡萄糖，即 的葡萄糖用于小麦种子的有氧呼 吸，A正确；由于呼吸底物均为葡萄糖，且当浓度为时，释放量等于 吸收量，小麦种 子只进行有氧呼吸，B正确；分析题图可知，氧气浓度为0时，小麦种子只进行无氧呼吸，此时 的释放量较多，有机物的消耗多，且会产生过多酒精，不适合小麦种子的储存，C错误；有 氧呼吸消耗的量与释放的量相等，故两条曲线的差值表示在该 浓度下单位时间内无氧呼 吸释放的 量，D正确。 题型2 影响细胞呼吸的环境因素 13 6.（多选题）[江西宜春2023高一上月考] 将含酵母菌的葡萄糖溶 液均分为4份，分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养，测得 和 体积变化的相对值如图。下列叙述不正确的是( ) BCD A.甲条件下酵母菌只进行无氧呼吸 B.乙条件下有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多 C.丙条件下有氧呼吸与无氧呼吸释放量之比为 D.丁条件下释放的 来自细胞质基质和线粒体 题型2 影响细胞呼吸的环境因素 14 解析 甲条件下，无的吸收，酵母菌只进行无氧呼吸，产物是酒精和 ，A正确。乙条件下， 吸收的量为3，根据有氧呼吸的反应式，其消耗葡萄糖量为0.5；无氧呼吸释放的 量是 ，根据无氧呼吸的反应式，其消耗葡萄糖量为 ，因此有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡 萄糖少，B错误。丙条件下的吸收量为4，则有氧呼吸释放量为4，无氧呼吸释放的 的量 为，所以丙条件下有氧呼吸与无氧呼吸释放量之比为，C错误。丁条件下， 吸 收量等于释放量，说明酵母菌只进行有氧呼吸，产生 的场所是线粒体基质，D错误。 题型2 影响细胞呼吸的环境因素 15 7.[江苏扬州2023高一上月考] 细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目 的不恰当的是( ) 选项 应用 措施 目的 A 种子贮存 晒干 降低自由水含量，降低细胞呼吸 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 水果保鲜 零度以下低温 降低酶的活性，降低细胞呼吸 D 栽种庄稼 疏松土壤 促进根有氧呼吸，利于吸收无机盐离子 C 题型2 影响细胞呼吸的环境因素 16 解析 储存种子时，应通过晾晒降低其自由水含量从而降低呼吸作用强度，A正确；用酵母菌酿 酒时，一般先通气后密封，通气是为了增强有氧呼吸强度，从而使酵母菌大量繁殖，密封是为了 营造无氧环境，有利于酒精发酵，B正确；水果保鲜应该设置零上低温，既降低了呼吸酶的活性， 又不会伤害细胞，C错误；疏松土壤可促进农作物根细胞有氧呼吸，有利于其吸收无机盐离子， D正确。 题型2 影响细胞呼吸的环境因素 17 易错点1 光合作用和呼吸作用中元素的来源和去路 8.将组小麦培养于含标记的的空气中，将组小麦培养于含标记的 的空气中，正常 生长一段时间，、两组最先出现 的化合物依次是( ) B A.葡萄糖和二氧化碳 B.三碳化合物和水 C.五碳化合物和水 D.三碳化合物和丙酮酸 18 解析 将组小麦培养于含标记的的空气中， 首先与五碳化合物结合形成三碳化合物， 然后被还原形成有机物，因此组最先出现的化合物是三碳化合物；将组小麦培养于含 标 记的的空气中，参与有氧呼吸的第三阶段，与结合形成水，因此组最先出现 的化合 物是水，故选B。 19 易错警示 光合作用与呼吸作用在物质方面的联系 （丙酮酸） 20 易错点2 混淆条件突变后光合作用相关的物质变化规律 9.[河南漯河2024高一上阶段测] 图甲表示某植物的某种生理活动，图乙表示该植物在不同的光照 条件下，吸收和释放 的状况。请据图回答有关问题： 甲 乙 21 （1）图甲反应进行的场所是________，其中表示_____，表示____________________， 的作 用是________________________________。 叶绿体 五碳化合物（或） 为暗反应阶段的化学反应提供能量 解析 题图甲表示光合作用过程，其场所为叶绿体，其中和分别表示和， 参与暗反 应阶段合成有机物的化学反应。 （2）当突然停止光照时，图甲中 的含量短时间内将______（填“增加”“减少”或“不变”）。 增加 解析 当突然停止光照时，光反应产生的和减少，的还原减慢，而被 固定形 成的速率暂时不变，故题图甲中 的含量在短时间内将增加。 22 （3）图乙中光照强度为 时，该植物生理活动的特点是______________________。此时该植物叶 肉细胞产生 的细胞器有________、________。 光合速率等于呼吸速率 叶绿体 线粒体 解析 题图乙中光照强度为时，该植物光合作用强度等于呼吸作用强度，故此时能产生 的细 胞器有叶绿体和线粒体。 （4）若图乙是浓度为条件下测得的，在其他条件不变的情况下，当浓度升到 时， 点向____移动。 左 解析 题图乙中浓度由升到 时，光合作用增强，故只需要较弱的光照就可以使光合 作用强度与呼吸作用强度相等，即 点将向左移动。 （5）图乙中光照强度为 时，该植物产生的氧气量是___。 4 解析 题图乙中，光照强度为 时，净光合速率为3，呼吸速率为1，植物产生的氧气量表示总光 合速率，即净光合速率呼吸速率 。 23 思路导引 光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）水的光解产生 与氧气， 同时产生；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）被固定形成， 在 光反应提供的和的作用下被还原，并生成糖类等有机物。据图分析可知，表示 ， 表示，表示， 表示糖类。 24 4 第四节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素 刷提升 25 1.[山东青岛莱西一中2024高一上月考] 光合作用是自然界最 重要的化学反应之一，光合作用的限制因素有内因和外因两 个方面，外因主要包括温度、 浓度和光照强度。下图是 实验人员测得的光照强度对单个叶片光合速率的影响。下列 相关叙述错误的是( ) B 注：光极限是指光合作用吸收 量随着光照强度的增加而 上升的光照强度范围；极限是指光合作用吸收 量不再 随着光照强度的增加而上升的光照强度范围 A.阴生植物的光极限范围一般小于阳生植物 B.在光合作用最适温度下适当升温，若细胞呼吸速率增大，光补偿点可能左移 C.达到极限时，限制光合速率的因素可能是 浓度或温度 D.实际生产中施肥过多会影响植物吸水，施肥不足可能影响叶绿素和相关酶的合成 26 思路导引 （1）影响光合作用的因素包括内因和外因，内因有光合色素的种类和数量、酶的含量 和活性等；外因有温度、光照强度、二氧化碳浓度等.（2）题图分析：曲线横坐标为光照强度， 纵坐标为光合作用 吸收速率，在图示范围内，随着光照强度的增加，二氧化碳的吸收速率先 升高后保持相对稳定。 27 解析 与阳生植物相比，阴生植物的光饱和点低，所以阴生植物的光极限范围一般小于阳生植物， A正确；在光合作用最适温度下适当升温，光合作用速率下降，若细胞呼吸速率增大，光补偿点 可能右移，B错误；限制光合作用的外因主要包括温度、浓度和光照强度，达到 极限时， 光合作用速率不随光照强度增强而增大，则限制光合作用速率的因素可能是 浓度或温度，C 正确；施肥过度会造成土壤溶液浓度过大，植物吸水困难，甚至失水，施肥不足，植物可能缺乏 矿质元素如、、 等，从而影响合成叶绿素和相关酶，D正确。 28 2.将下列装置放在光照充足、温度适宜的环境中，观察并分析实验 现象能得出的结论是( ) D A.小球藻产生和酵母菌产生 均在生物膜上进行 B.小球藻光合作用和呼吸作用的共同产物有、和 C.乙试管中小球藻与丙试管中小球藻的光合速率相同 D.实验后期甲瓶和丁瓶中的生物都只进行无氧呼吸 29 解析 酵母菌有氧呼吸产生的部位是线粒体基质，无氧呼吸产生 的部位是细胞质基质，都 不在生物膜上，A错误； 只是小球藻呼吸作用的产物，B错误；甲装置中酵母菌进行呼吸作用 时能产生 ，而丁装置中乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，即乙试管能够比丙试管得到更多的 ，所以乙试管小球藻的光合速率比丙高，C错误；甲瓶中含有少量空气，酵母菌在实验初期 时可以进行有氧呼吸，但在实验后期只进行无氧呼吸，丁装置中乳酸菌是厌氧型生物，不管实验 前期还是后期，乳酸菌只进行无氧呼吸，D正确。 30 3.（多选题）[河南洛阳2023高一上测试] 某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验，得 到数据如图甲、乙。据此判断，下列说法错误的是( ) CD 甲 乙 A.点限制单株番茄光合作用强度的环境因素主要是光照强度和 浓度 B.图乙中光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍的点是B、D C.温度从升到 ，植物积累有机物的速率下降 D.由图乙可知该植物呼吸作用的最适温度是 31 思路导引 分析图甲：图甲表示种植密度对单株番茄光合作用强度的影响，合理密植有利于植物 充分利用光照，并能保证植株周围有充足的；分析图乙：单位时间内从空气中吸收的 可 表示净光合速率，单位时间内呼吸消耗的氧气量可表示呼吸速率，B、D点代表净光合速率与呼 吸速率相等。 32 解析 点的种植密度过大，导致叶片相互遮挡，同时也会导致植株周围的 浓度降低，进而导 致单株番茄光合作用强度降低，因此 点限制单株番茄光合作用强度的环境因素主要是光照强度 和浓度，A正确；净光合速率呼吸速率 总光合速率，因此光合作用制造的有机物是呼吸作 用消耗有机物的两倍的点是净光合速率与呼吸速率相等的点，即图乙中B和D两点，B正确；植物 积累有机物的速率可用单位时间内从空气中吸收的量表示，由图乙可知，温度从 升到 ，植物从空气中吸收的 量不变，即植物积累有机物的速率保持不变，C错误；图乙中， 随着温度变化，呼吸作用吸收氧气的量没有出现拐点，因此不能得出该植物呼吸作用的最适温度 是 ，D错误。 33 4.[山西朔州2024高一上月考] 将相同数量的醋酸 杆菌（严格好氧菌，无氧条件下不能存活）、乳 酸杆菌（厌氧菌，氧气会抑制其代谢）和酵母菌 按甲~丁四组所示，从左至右依次加入如图装置中 的三个锥形瓶内，锥形瓶内盛有相同浓度的等量 葡萄糖溶液。三种微生物都可利用葡萄糖作为营养物质。 甲：Ⅰ醋酸杆菌、Ⅱ酵母菌、Ⅲ乳酸杆菌； 乙：Ⅰ酵母菌、Ⅱ乳酸杆菌、Ⅲ醋酸杆菌； 丙：Ⅰ酵母菌、Ⅱ醋酸杆菌、Ⅲ乳酸杆菌； 丁：Ⅰ乳酸杆菌、Ⅱ醋酸杆菌、Ⅲ酵母菌。 34 下列叙述最合理的是( ) A A.甲组的三个瓶中葡萄糖溶液的 可能均下降 B.乙、丙两组装置最终产生的二氧化碳量明显不同 C.与丁组相比，甲组中的酵母菌产生的酒精明显更多 D.改变气泵的通气速率，对各装置中的总菌数没有影响 35 解析 甲组中，醋酸杆菌分解葡萄糖产生醋酸;酵母菌分解葡萄糖产生二氧化碳，形成碳酸;乳酸杆 菌分解葡萄糖产生乳酸，三个瓶中葡萄糖溶液的 都可能会下降，A正确。乳酸杆菌分解葡萄糖 既不消耗氧气也不产生二氧化碳，乙、丙两个装置气泵都是先通过酵母菌培养瓶，再通过醋酸杆 菌培养瓶，产生的二氧化碳量大致相同，B错误；由于乳酸杆菌不消耗氧气，因此对氧气含量没 有影响，甲、丁两组中，酵母菌都在醋酸杆菌后面，获得的氧气量基本相同，因此产生的酒精量 大致相同，C错误；改变气泵的通气速率，可改变进入装置的氧气含量，主要影响酵母菌和醋酸 杆菌的繁殖，总菌数会发生变化，D错误。 36 关键点拨 醋酸杆菌为好氧菌，只能进行有氧呼吸；乳酸杆菌只能进行无氧呼吸，产物是乳酸； 酵母菌为兼性厌氧生物。 37 5.[河北邯郸一中2023高一上月考改编] 浓度增加会对植 物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水 稻、棉花作为实验材料，分别进行三种不同实验处理；甲组提 供大气浓度，乙组提供大气 浓度倍增环境，丙组先在 浓度倍增的环境中培养；测定前一周开始在大气 浓度条件下培养。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴 天上午测定各组的光合作用速率。结果如图所示。回答下列问题： 38 （1）比较甲、乙两组，随着 浓度的增加，作物光合作用速率______（填“减慢”“加快”或 “不变”）；出现这种现象的原因是____________________________________________________ ____________________________________________________________。 加快 是光合作用暗反应的原料，在光照充足的情况下，在一定范围内，随浓度增加，暗反应速率加快，光合作用速率加快 解析 是光合作用暗反应阶段的原料，在光照充足的情况下，在一定范围内，随 浓度增加， 暗反应速率加快，光合作用速率也加快。 （2）在 浓度倍增时，光合作用速率增加但并未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能 是光反应为暗反应提供的______________不足，也可能是暗反应中__________________________ ________。 和 固定的酶活性低（或数量有限） 解析 光合作用光反应为暗反应提供和，暗反应为光反应提供和等；当 浓度 倍增时，光合作用速率未倍增，限制因素可能是光反应为暗反应提供的和 不足，也可 能是暗反应中固定 的酶活性低或数量有限。 39 （3）丙组的光合作用速率比甲组低。有人推测可能是因为作物长期处于高浓度 环境而降低了 固定的酶的活性或含量，当恢复大气 浓度后，已减少的酶数量或已降低的酶活性_______ ___，又失去了高浓度 的优势，因此会表现出比甲组更低的光合速率。 未能恢复 解析 丙组在浓度倍增环境中培养了，测定前一周开始在大气 浓度条件下培养，但是 其光合速率低于甲组（提供的是大气浓度），可能的原因是丙组长期处于 浓度倍增环境 中，使得作物细胞中固定的酶的活性下降或含量降低，当恢复大气 浓度后，已减少的酶 数量或已降低的酶活性未能恢复，又失去了高浓度 的优势，因此会表现出比甲组更低的光合 速率。 40 6.为探究不同环境因子对光合作用的影响，某学习小组设计并完成以下实验，取叶片打孔获得相 同大小的小圆片60片，抽掉空气平均分成6份放到6个小烧杯中，将烧杯分别放在不同条件下， 并记录半小时后烧杯中上浮的小圆片的数量（如下表），回答下列问题： 杯号 环境因子 上浮小圆片数量平均值 光照强度 温度 1 强 高 4.2 2 强 高 0.5 3 强 低 1 4 弱 高 0 5 弱 高 0 6 弱 低 0 41 （1）1号杯上浮小圆片数量最多说明适宜的_______________________________能增强植物光合作用。 光照强度、温度、环境中浓度 解析 分析表格可知：1号杯中光照较强、温度相对较高，通入 ，其上浮小圆片数量平均值最 大，其光合作用最强，说明适宜的光照强度、温度、环境中 浓度能增强植物光合作用。 （2）4、5、6号杯与1、2、3号杯相比说明______________________________________________ _______________________________。 一定范围内光照强度是影响植物光合作用的主要因素（突出光照强度的重要性即可） 解析 4、5、6号杯与1、2、3号杯相比光照均较弱，上浮小圆片数量平均值均为0，说明一定范 围内光照强度是影响植物光合作用的主要因素（突出光照强度的重要性即可）。 42 （3）欲进一步探究光照强度对植物光合作用的影响，试利用上述实验中材料设计实验，写出实 验思路并预期实验结果： ①实验思路：________________________________________________________________________ _________________________________________________。 ②预期结果：过低光照强度下小圆片______上浮，达到一定光照强度后，随光照强度增加，植物 光合作用增加，小圆片上浮数量增加，光照超过一定强度，小圆片上浮数量__________。 将若干组放有相同小圆片的上述烧杯分别放在不同光照强度且温度等其他因素相同且适宜条件下，观察并记录半小时后小圆片上浮数量 不能 不再增加 解析 欲进一步探究光照强度对植物光合作用的影响，①实验思路：将若干组放有相同小圆片的 上述烧杯分别放在不同光照强度且温度等其他因素相同且适宜条件下，观察并记录半小时后小圆 片上浮数量。 ②预期结果：过低光照强度条件下小圆片不能上浮，达到一定光照强度后，一定范围内随光照强 度增加植物光合作用增加，小圆片上浮数量增加，光照超过一定强度，限制光合作用的因素不再 是光照强度，小圆片上浮数量不再增加。 43 $$