第5章 专题6 环境因素对光合作用影响的图表及实验分析-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中生物必修1同步课件 (人教版 多选)

生物学 必修1 RJ 多选题模式 1 6 专题6 环境因素对光合作用影响的图表及实验分析 刷难关 2 1.[云南大理2024高一上月考] 下图表示光合作用过程。下列说法错误的是( ) C A.类囊体薄膜上有吸收光能的4种色素 B.物质②中可储存活跃的化学能，物质③为 C.在光照供应充足时，突然停止供应物质④， 的含量短时间 内将迅速下降 D.在整个光合作用过程中，植物将太阳能最终转化为有机物中 稳定的化学能 3 解析 叶绿体中的类囊体薄膜上有吸收光能的四种色素，包括胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 、叶绿 素，A正确；由题图可知，物质②是和结合形成的， 中可储存活跃的化学能，物 质③是由形成的，B正确；在光照供应充足时，突然停止供应物质，则 与固定形成减少，而还原形成暂时不变，因此 含量短时间内将上升，C错误；光合 作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释 放出氧的过程，在整个光合作用过程中，植物将太阳能最终转化为有机物中稳定的化学能，D正确。 4 2.（多选题）[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( ) AB 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大于阳生植物 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 5 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。 6 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错误；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。 7 3.[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( ) D 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保持不变 D.由图乙可知该植物呼吸作用的最适温度是 8 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。 9 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正确；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。 10 4.[河北保定2023高一上期末] 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 （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。 11 （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。 （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。 12 （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 。 13 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。 14 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： 15 （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。 16 （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。 17 6. [安徽宣城2024高一上月考] 金银花不仅是一味重要的中药材，而且花色奇特，花形别 致，色香俱全，具有很高的观赏价值。为提高金银花产量，某实验小组对三种金银花净光合速率 的日变化进行了研究，结果如图所示。 18 （1）金银花叶片中光合色素分布在叶肉细胞叶绿体的____________上，提取叶片中光合色素的 原理是____________________________________________。 类囊体薄膜 叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中 解析 金银花的光合色素主要分布在叶肉细胞叶绿体的类囊体薄膜上。由于叶绿体中的色素能够 溶解在有机溶剂无水乙醇中，因此可用无水乙醇提取光合色素。 （2）15时，黄花金银花与京九红金银花净光合速率相同，此时二者光合作用固定 的速率______ ______（填“相同”“不同”或“不一定相同”），理由是______________________________。 不一定相同 不知道这两种金银花的呼吸速率 解析 图中黄花金银花与京九红金银花净光合速率在下午3时相同，而固定速率 净光合速率 呼吸速率，由于图中无法看出两种金银花的呼吸作用速率，因此两种金银花光合作用固定二氧 化碳的速率不一定相同。 19 （3）在高温环境中，金银花通过蒸腾作用使叶片降温，但在中午12时左右，叶片气孔开度会减 小以避免过度失水损伤细胞，这会引起 供应不足，光反应速率降低，该现象称为“光合午 休”，请解释光反应速率降低的原因：__________________________________________________ ___________________________。 供应不足，暗反应为光反应提供的、和减少，所以光反应速率降低 解析 在高温环境中叶片气孔开度会减小，供应不足，暗反应为光反应提供的、 和 减少，所以光反应速率降低。 20 （4）金银花“光合午休”现象还与叶片中的 蛋白（调节光系统Ⅱ活性的关键蛋白）含量密切 相关。研究表明：强光照会导致蛋白含量下降，而水杨酸能减小 蛋白含量下降的幅度。 请以红花金银花为实验材料，设计实验验证此结论，简要写出实验思路：____________________ ____________________________________________________________________________________ __________________________________________________________。 将红花金银花随机均分成3组，编号A、B、C；分别在强光照、强光照加水杨酸处理、适宜光照三种条件下培养，其他条件相同且适宜；一段时间后，检测并比较各组蛋白的含量 解析 该实验目的为验证强光照会导致蛋白含量下降，而水杨酸能减小 蛋白含量下降的 幅度，故实验的自变量为强光照下水杨酸的有无，因变量为蛋白含量，为了观察 蛋白含量 下降和减小下降幅度的变化，需要设置一组适宜光照作对照。具体实验思路见答案。 21 教材变式 本题是教材P106“拓展应用” 的变式题。教材中题目考查分析一天中植物光合作用 强度的变化及原因；本题考查不同植物光合作用的比较、光合色素、植物出现“光合午休”现象 的原因分析及设计实验的相关注意事项，考查内容综合，难度较大。 22 $$