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影响光合作用的环境因素——2024-2025学年高中生物苏教版(2019)必修一同步课时作业
一、单选题
1.如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图,C点和B点相比较,叶肉细胞内的C3、C5、[H]和ADP的含量发生的变化依次是( )
A.降、升、降、升 B.升、降、降、降
C.降、升、升、降 D.升、升、降、降
2.棉花是重要的经济作物,其叶片光合作用过程如图所示,a~g代表物质。下列叙述错误的是( )
A.b和d在光下形成,为三碳糖的形成提供能量
B.若减少g的供应,短时间内e的含量将减少
C.f是三碳酸,R酶催化CO2的固定过程
D.去除棉铃可能会导致叶片光合速率下降
3.植物的光合作用受光强度、CO2浓度等环境因素的影响(如图)。下列叙述错误的是( )
A.a点条件下NADPH的合成速率大于b点
B.当达到稳定状态时,c点条件下五碳糖的含量较b点高
C.上图中植物在CO2浓度为X时具有更高的光补偿点
D.ab段光合作用的主要限制因素为光强度
4.植物叶肉细胞内脱落酸(存在ABAH和ABA-两种形式)于不同光照情况下在叶绿体、细胞溶胶之间的转移情况如图所示,下列叙述正确的是( )
A.细胞溶胶中ABAH含量增加有利于植物生长
B.与黑暗条件相比,光照条件下叶绿体内ABA-含量更高
C.黑暗条件下有利于H+进入类囊体从而促进ABAH进入细胞溶胶
D.叶绿体基质较低的pH有利于CO2进入叶绿体
5.下图表示某植物在不同光照强度条件下,光合作用受CO2浓度影响的变化曲线,据图分析正确的是( )
A.该实验的自变量是CO2浓度
B.限制b点光合作用强度的环境因素主要是光照强度
C.当光照强度突然由b变为c,短时间内叶肉细胞中C3的含量将升高
D.当CO2浓度为200mg・L-1时,叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质
6.气孔导度(植物叶片气孔张开的程度)受CO2浓度、光照强度、温度等多种环境因素的影响,其也会影响植物光合作用、蒸腾作用等生命活动。研究人员测量某植物在不同CO2浓度和光照强度下的气孔导度,绘制出如下立体图。下列叙述正确的是( )
A.气孔导度达到最大时,植物的光合作用强度将达到最大
B.170ppmCO2浓度时,适当提高光照强度会增加气孔导度
C.当光照强度为0时,气孔导度不受CO2浓度增加的影响
D.CO2浓度和光照强度均不变时,气孔导度也不会发生改变
7.某实验中二氧化碳浓度倍增时,光合作用速率并未倍增。该实验中限制光合作用速率增加的因素一定不包括( )
A.光反应太弱,NADPH和ATP的供应受到限制
B.叶绿体基质中固定二氧化碳的酶活性太低
C.叶绿体中固定二氧化碳的C3再生速率不足
D.有机物在叶绿体中积累过多,限制了暗反应的速率
8.将a组小麦培养于含18O标记的CO2的空气中,将b组小麦培养于含18O标记的O2的空气中,正常生长一段时间,a、b两组最先出现18O的化合物依次是( )
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
9.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。
下列叙述最合理的是( )
A.甲组的三个瓶中葡萄糖溶液的pH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
10.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( )
A.小球藻产生O2和酵母菌产生CO2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ATP、 CO2和H2O
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
11.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、CO2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( )
注:光极限是指光合作用吸收CO2量随着光照强度的增加而上升的光照强度范围。CO2极限是指光合作用吸收CO2量不再随着光照强度的增加而上升的光照强度范围。
A. 阴生植物的光极限和CO2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CO2极限时,限制光合速率的因素可能是CO2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
12.“农谚”是劳动人民农业生产智慧的结品和经验的总结,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( )
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,增力产量
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,一挥(约15cm)出头”指通过台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,减少生产成亦和污染
13.如图为某植物的光合作用受光照强度、CO2浓度等环境因素的影响曲线。下列叙述错误的是()
A.a点条件下NADPH的合成速率大于b点
B.当达到稳定状态时,c点条件下C5的含量较b点高
C.该植物在CO2浓度为X时具有更高的光补偿点
D.ba段光合作用的主要限制因素有光照强度
14.图甲、乙表示某植物在适宜的CO2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.图甲中,在A'点限制光合速率的主要因素是温度,在B'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.温度主要通过影响酶的活性影响光合速率
D.若光照强度突然由A变为B,短时间内叶肉细胞中C3的含量会降低
15.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,有利于乙醇发酵
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
促进根需氧呼吸,利于吸收无机盐离子
A.AB.BB.BC.CC.CD.DD.D
二、多选题
16.景天酸代谢(CAM)途径属于某些植物特有的CO2固定方式:夜晚气孔开放,通过一系列反应将CO2固定于苹果酸,并储存在液泡中(如图甲);白天气孔关闭,苹果酸运出液泡后放出CO2,供叶绿体的暗反应(如图乙)。下列关于这类植物的叙述错误的是( )
A.在晴朗的白天,叶肉细胞能产生ATP的部位是线粒体和叶绿体类囊体薄膜
B.该植物光合作用所需的CO2可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸释放的CO2
C.CAM途径的出现,可能与植物适应干旱条件有关
D.若下午突然降低外界CO2浓度,C3的含量突然减少
17.科研人员为农业生产建立高效节水措施,研究了不同辅料覆盖(S:石子覆盖组、B:地膜覆盖组、M:秸秆覆盖组、CK:对照组)对春小麦光响应的影响,在春小麦灌浆期晴朗的上午,每组随机选取3株长势良好小麦叶片在其他条件适宜的情况下进行观测,得到如图所示结果。相关叙述正确的是( )
A.覆盖措施能提高土壤温度和小麦对水的利用率
B.覆盖措施明显提高了春小麦对弱光的利用效率
C.秸秆覆盖(M)在强光下不利于净光合速率的提高
D.地膜覆盖(B)是提高春小麦产量的最佳处理措施
18.实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程:将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化剂)、蔗糖和缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,产生氧气等,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色,用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲杂草和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应,实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
除草剂相对浓度/%
0
5
10
15
20
25
30
品种甲放氧速率相对值
5.0
3.7
2.2
1.0
0
0
0
品种乙放氧速率相对值
5.0
4.4
3.7
3.0
2.2
1.6
1.0
A.希尔反应中加入蔗糖溶液为该反应提供能量
B.希尔反应中的DCIP相当于NADP+在光反应中的作用
C.与品种乙相比,除草剂抑制品种甲叶绿体的类囊体膜的功能较强
D.除草剂浓度为20%时,若向品种甲的希尔反应液中通入CO2,在适宜光照下能检测到糖的生成
19.水杨酸(SA)对植物抗逆性有一定作用。为研究SA作用机制,科研人员用适宜浓度的SA喷洒小麦叶片后,测定两种光照条件下的D1蛋白(D1是促进光合作用活性的关键蛋白)含量,结果如图甲所示(实验一、二为重复实验)。科研人员继续在较强光照强度下进行了相关实验,以探究SA对小麦作用的适宜浓度,结果如图乙所示。下列叙述错误的是( )
A.SA通过减少较强光照造成的D1蛋白含量降低程度,降低抗逆性
B.图甲重复实验的目的是为了进一步实验摸索条件
C.为确定SA作用的最适浓度,应在0.1~0.3μmol/L之间进一步实验
D.较强光照下,特定浓度NaCl与SA对小麦光合作用存在协同作用
20.生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。白天的时候苹果酸含量下降,而糖类含量增多,夜晚则相反。下图为该植物的气孔开闭,CO2收量、液泡有
机酸含量在24h内的变化。下列有关叙述正确的是( )
A.a、b曲线分别表示CO2吸收量、有机酸含量
B.将植物甲的叶片分组,分别置于正常环境和干旱环境中培养,测定叶肉细胞的苹果酸含量,可验证该植物固定CO2的方式
C.白天和夜间每隔一段时间取干旱条件下生长的植物甲的叶片,测定叶肉细胞的苹果酸含量,可验证该植物固定CO2的方式
D.这类植物晚上气孔打开,吸收CO2生成苹果酸,白天气孔关闭,苹果酸发生反应释放的CO2用于光合作用
三、填空题
21.干旱胁迫是土壤缺水明显抑制植物生长的现象。干旱胁迫对植物光合作用、气孔开度等都会有一定的影响。请回答下列问题:
(1)植物根系吸收的水大部分用于蒸腾作用散失,少部分可以参与细胞代谢。其中,水在叶绿体中参与的光反应具体生理过程是_______。
(2)当土壤干旱时会明显抑制植物有机物的合成,主要原因是_______。
(3)为探究干旱对甲、乙两种植物叶片光合作用的影响,研究小组进行实验得到如下结果。
组别
实验前CO2吸收量(mg/dm2·h)
实验条件
实验后CO2吸收量(mg/dm2·h)
甲
15.1
相同程度的干旱条件,其余条件相同且适宜
13.5
乙
17.2
12.8
据上表,可以推测干旱胁迫对甲、乙两种植物光合作用速率影响较大的是_______,判断依据是_______。
22.大豆-玉米带状间作是重要的复合种植模式之一。在土壤条件相对一致的地块,采用相同的肥水管理,以大豆和玉米的单作模式作对照,测定两种模式下大豆和玉米光合特性指标及产量,结果如下表。
种植模式
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
叶绿素含量
(mg·g-1)
胞间CO2浓度
(μmol·m-2·s-1)
单株平均产量
(g)
单作
大豆
16
20
279
103
玉米
18
50
306
265
间作
大豆
11
24
307
84
玉米
22
58
320
505
回答下列问题。
(1)大豆幼叶发育为成熟叶过程中叶色由浅绿色逐渐变成深绿色,是因为光合色素中的___________逐渐增多。为测定大豆的光合色素含量,提取光合色素常用的有机溶剂是__________。
(2)相同生长时期,与单作玉米相比,间作玉米净光合速率更高。据表分析造成这种情况可能的原因是__________。
(3)相同生长时期,与单作大豆相比,间作大豆植株的蒸腾速率、叶面温度基本不变,据表分析,间作大豆光合速率降低与被玉米遮阴有关,依据是__________。
(4)农业生产中带状间作种植时,选择两种植物的原则有__________(答出两点即可)。
23.填空
(1)短暂性脑缺血是由于负责供应脑部血液的动脉血管短时间供血不足,引起相应动脉负责供血的脑组织发生暂时性功能障碍。脑缺血时,常表现为突然发作的头晕、眼花、眩晕、耳鸣、走路不稳,严重时意识模糊、双目失明或复视、单侧或双侧肢体无力与感觉异常、莫名其妙地摔倒、说话不流利等。神经细胞因氧气和葡萄糖供应不足而迅速发生不可逆的损伤或死亡。目前治疗手段仅在脑缺血后很短的时间内起作用,因此寻找新的快速起效的治疗方法十分迫切。正常情况下,神经细胞进行有氧呼吸,在细胞质基质中将葡萄糖分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体彻底分解为____________。前两阶段产生的[H]通过线粒体内膜上的电子传递链将电子最终传递给O2,该过程释放的能量将H+泵到内外膜间隙,过程如图所示,随后H+顺浓度梯度通过V进到__________。
(2)根据调查林区空气中有较多的负氧离子,吸入人体后,可以调节大脑皮层的兴奋和抑制过程,提高机体免疫能力,并对慢性气管炎、失眠等有疗效。还有许多植物能分泌杀菌素,杀死周围的病菌,如桉树分泌的杀菌素,能杀死结核菌、肺炎病菌等。某绿色植物进行光合作用的示意图1表示,外界因素对光合作用影响的关系图2表示,请回答下列问题:
①图1中,若适当提高CO2浓度,短时间内图中C含量变化的原因是____________。
②经研究发现,该植物夜晚虽然能吸收CO2,却不能合成D,原因是_____________。
③图2中,如果X代表CO2的含量,则X主要通过影响__________(填光合作用阶段)来影响光合速率。
24.小麦旗叶(植株最顶端叶)的不同发育阶段叶面积等相关指标如下表。
发育时期
叶面积(占其最大面积的)(%)
总叶绿素含量(mg/g·fw)
气孔相对开放度(%)
CO2净吸收速率[pmolCO2/(m2·s)]
A
新叶展开前
19
——
——
-2.8
B
新叶展开中
87
1.1
5.5
1.6
C
新叶展开完成
100
2.9
81
2.7
D
新叶已成熟
100
11.1
100
5.8
(注:“——”表示未测数据)
(1)从光合作用角度分析,B时期的净光合速率较低,原因可能是:①_____;②_____。
(2)若将A、D时期的旗叶分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A时期叶肉细胞将开始积累_____,D时期叶肉细胞叶绿体中[H]含量将_____。
(3)旗叶中的色素都能溶解在层析液中,根据不同色素_____,可以将色素分离。
(4)在一定的CO2浓度下,测定D时期叶片的光合作用速率与光照强度的关系(如图1)。
图中影响a点上下移动的主要外界因素是_____;b点所示条件下,该植物叶肉细胞产生ATP的细胞器是_____;c点时叶绿体中ADP的移动方向是_____。
(5)细胞呼吸强度与环境中O2浓度关系如图2.图中O2浓度为5%左右时,细胞呼吸的方式为_____,此条件下适于储存粮食的原因是_____。
25.Rubisco是一种双功能酶,CO2和O2可竞争性地与Rubisco结合。在正常情况下Rubisco能催化CO2和C5反应参与卡尔文循环;当CO2/O2偏低时,Rubisco则催化O2和C5经过一系列的反应形成CO2,这个过程称为光呼吸。在正常情况下光呼吸会使光合产物消耗25%~30%,在水分亏缺及高光照条件下会消耗更多。因此抑制或减弱光呼吸是一种有效提高作物产量的方法。请回答下列问题。
(1)据题可知,暗反应中所需的CO2除可来自外界环境,还可来自___________、________等生理过程。从能量代谢角度分析,暗反应会________(填“产生”或“消耗”)ATP。
(2)在水分亏缺及高光照条件下,光呼吸会消耗更多的光合产物,这是由于________,使叶肉细胞间隙的CO2/O2偏低,进而使光呼吸强度________,光合产物消耗增加。
(3)在农业生产中,若要减弱光呼吸,具体措施有________(至少答出两点)。
参考答案
1.答案:C
解析:二氧化碳含量的改变直接影响的是暗反应中二氧化碳的固定这个反应.二氧化碳含量由高到低时,二氧化碳的固定这个反应变弱,则这个反应的反应物 C5化合物消耗减少,剩余的C5相对增多;生成物C3生成量减少.由于C3化合物的生成量减少,则又影响了C3化合物的还原,使得C3化合物的还原反应减弱,则消耗的[H]和ATP量减少,所以[H]和ATP剩余的量增多;所以[H]的含量增多、ATP的含量增多、C3的含量减少、C5的含量增多。
2.答案:B
解析:b和d为光反应的产物ATP和NADPH,在光下形成,可为碳反应三碳糖的形成提供能量,A正确;g为CO2,若减少g的供应,短时间内CO2与e(五碳糖)固定形成f的速率减小,但光反应速率不变,因此三碳酸的还原速率不变,即的生成速率不变,故短时间内e的含量将增加,B错误;f是CO2与五碳糖固定形成的三碳酸,R酶催化CO2的固定过程,C正确;去除棉铃会导致蔗糖外运减少,三碳糖转化形成淀粉的量增加,淀粉在细胞内积累会抑制光合速率,因此去除棉铃可能会导致叶片光合速率下降,D正确。
3.答案:C
解析:a、b两点的二氧化碳浓度相同,a点光强度大于b点,光反应强度大于b点,因此NADPH的合成速率大于b点,A正确;b点和c点的光强度相同,光反应强度相同,但c点光合速率大于b点,说明CO2浓度大于大气中的二氧化碳浓度,故c点碳反应强度大于b点,五碳糖的含量大于b点,B正确;题图中纵轴表示的是真实光合速率即总光合速率,光补偿点是指植物光合速率和呼吸速率相等时的光强度,由于呼吸速率或净光合速率为0的点未知,故无法判断题图中植物在CO2浓度为X时具有更高的光补偿点,C错误;b段光合速率随光强度的增加而增加,说明ab段光合作用的主要限制因素为光强度,D正确。
4.答案:B
解析:据题图分析可知,光照条件下,促进叶绿体基质中的H+进入类囊体中,促进ABAH进入叶绿体基质;黑暗条件下,促进类囊体中的H+进入叶绿体基质中,促进ABAH进入细胞溶胶。据题图分析可知,细胞溶胶中的ABAH进入叶绿体基质中,导致细胞溶胶中ABAH含量减少,有利于光合作用的进行,有利于植物生长,A错误;光照条件下,促进叶绿体基质中的H+进入类囊体中,促进ABAH进入叶绿体基质进而分解为ABA,光照条件下叶绿体内ABA-含量更高,B正确;黑暗条件下,促进类囊体中的H+进入叶绿体基质中,促进ABAH进入细胞溶胶,C错误;由题图可知,在光照条件下叶绿体基质的pH为7.5,在黑暗条件下叶绿体基质的pH为6.5,叶绿体进行光合作用需要在光照条件下,吸收CO2放出O2,因此可知,相对较高的pH有利于CO2进入叶绿体,D错误。
5.答案:B
解析:A、据图可知,该实验的自变量为CO2浓度和光照强度,A错误;
B、b点后不在随着CO2浓度升高,光合速率升高,因此CO2浓度不在是限制因素,根据三条曲线的差异可知,限制b点光合作用强度的环境因素主要是光照强度,B正确;
C、当光照强度突然由b变为c,即光照强度增加,光反应产生ATP和NADPH增加,还原C3的速率加快,但短时间内CO2固定速率不变,因此叶肉细胞中C3的含量将下降,C错误;
D、当CO2浓度为200mg.L-1时,净光合速率为0,此时光合作用和细胞呼吸都可产生ATP,因此叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体、细胞质基质和叶绿体的类囊体薄膜,D错误。故选B。
6.答案:B
解析:A、由示意图可以看出,气孔导度随着二氧化碳浓度的升高而降低,气孔导度达到最大时,二氧化碳浓度较低,植物的光合作用强度不一定最大,A错误;B、170ppm CO2浓度时,适当提高光照强度会增加气孔导度,B正确;C、当光照强度为0时,CO2浓度小于170ppm时,气孔导度随CO2浓度增加而减小,C错误;D、气孔导度受CO2浓度、光照强度、温度等多种环境因素的影响,CO2浓度和光照强度均不变时,气孔导度也会发生改变,D错误。故选:B。
7.答案:C
解析:A项,光合作用光反应为暗反应提供ATP和NADPH。当二氧化碳浓度倍增时,光合作用速率并未倍增,可能是光反应太弱,NADPH和ATP的供应受到限制,故A项不符合题意;B项,CO2的固定需要酶参与,当二氧化碳浓度倍增时,光合作用速率并未倍增,可能是叶绿体基质中固定二氧化碳的酶活性太低,故B项不符合题意;C项,固定二氧化碳的是C5,故C项符合题意;D项,光合作用过程中生成物积累过多会抑制暗反应的进行,进而抑制光合速率提高,故D项不符合题意,综上所述,本题正确答案为C。
8.答案:B
解析:将a组小麦培养于含18O标记的CO2的空气中,CO2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a组最先出现18O的化合物是三碳化合物;将b组小麦培养于含18O标记的O2的空气中,O2参与有氧呼吸的第三阶段,与[H]结合形成水,因此b组最先出现18O的化合物是水,故选B。
9.答案:A
解析:甲组中,醋酸杆菌分解葡萄糖产生醋酸和水;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pH都会下降,A正确。醋酸杆菌和乳酸杆菌分解葡萄糖都不产生二氧化碳,乙、内两个装置气泵都是先通过酵母菌培养瓶,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。
10.答案:D
解析:酵母菌有氧呼吸产生CO2的部位是线粒体基质,无氧呼吸产生CO2的部位是细胞质基质,都不在生物膜上,A错误;二氧化碳只是呼吸作用的产物,B错误;甲装置中酵母菌进行呼吸作用时能产生CO2,而丁装置中乳酸菌只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CO2,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主要进行有氧呼吸,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。
11.答案:B
解析:A、与阳生植物比,阴生植物对光的需求小,呼吸作用弱,所以阴生植物的光极限和CO2极限范围一般小于阳生植物,A正确;
B、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;
C、光合作用的限制因素的外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度,达到CO2极限时,光合作用速率不随光照强度改变,则限制光合作用速率的因素可能是CO2浓度或温度,C正确;
D、实际生产中施肥过多,缩小根毛细胞细胞液与土壤溶液之间的浓度差,减少植物吸水量,甚至导致植物失水。施肥不足,植物可能缺乏N元素来合成光合作用相关的色素和酶,D正确。
故选B。
12.答案:D
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话当升高温度,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,合理灌概有助于增加产量,B正确;“不稀不稠,一柞出头”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。
13.答案:C
解析:a,b两点的CO2浓度相同,a点光照强度大于b点,故光反应强度大于b点,因此NADPH的合成速率大于b点,A正确;b点和c点的光照强度相同,光反应强度相同,但c点光合速率大于b点,说明e点CO2浓度大于大气CO2浓度,故c点暗反应强度大于b点,C,的含量大于b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CO2浓度为X时大于大气CO2浓度,光合作用速率较高,推测该植物在CO2浓度为X时可能具有更低的光补偿点,C错误;a段光合速率随光照强度的增加面增加,说明a段光合作用的主要限制因素有光照强度,D正确。
14.答案:A
解析:图甲中,在A'点限制光合作用速率的主要因素是光照强度,在B'点限制光合作用速率的主要因素是温度,A错误;从图乙山线可以看出,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;光合作用需要多种酶的催化,酶的活性主要受温度和pH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NADPH和ATP增加,C3的还原加快,而CO2被C5固定形成C3的过程基本不变,故短时间内叶肉细胞中C3的含量会降低,D正确。
15.答案:C
解析:贮存种子时,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,通气是为了增强需氧呼吸强度,从而使酵母菌大量繁殖,密封是为了营造无氧发酵环境,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需氧呼吸,有利于其吸收无机盐离子,D正确。
16.答案:AD
17.答案:AD
解析:据图可知,覆盖措施明显提高了春小麦对强光的利用效率,弱光下的效果不明显,B、C错误。
18.答案:AD
19.答案:ABD
解析:C、由图乙可知,为确定SA作用的最适浓度,应在0.1~0.3pumo/L之间进一步实验,C错误。
20.答案:ACD
解析:黑暗条件下,气孔打开,CO2吸收增加,用于合成苹果酸,有机酸含量增加。光照增强气孔逐渐关闭,CO2吸收减少,苹果酸分解加快,产生CO2用于暗反应。两条曲线中,a曲线上升在前,所以a曲线表示的是CO2吸收在24h内的变化,b曲线则表示的是有机酸在24h内的变化,A正确;验证该植物固定CO2的方式的自变量是白天和晚上,不是干旱环境和正常环境,B错误,C正确;这类植物晚上气孔打开,吸收CO2生成苹果酸,白天气孔关闭,苹果酸发生反应释放CO2用于光合作用,D正确。
21.答案:(1)水的光解
(2)土壤干旱使气孔关闭(气孔开度下降),进入叶片的CO2减少,使暗反应速率降低
(3)乙;在干旱条件下,乙植物净光合速率下降的变化量更大/乙植物二氧化碳吸收量下降更多
解析:(1)水在叶绿体中参与的生理过程是光反应中水的光解(水分解为NADPH和氧气)。
(2)二氧化碳是暗反应的反应物,缺水条件下,植物的气孔关闭,进入叶片的二氧化碳减少,影响光合作用的暗反应阶段,进而影响了光合作用效率。
(3)据表格数据可知,在干旱条件下,甲植物净光合速率下降的变化为15.1-13.5=1.6,乙植物净光合速率下降的变化更大(17.2-12.8=4.4),故干旱胁迫对甲、乙两种植物光合作用速率影响较大的是乙。
22.答案:(1)叶绿素;无水乙醇
(2)间作玉米叶绿素含量多,光反应速度快,产生的ATP、NADPH多,从而导致光合速率快
(3)间作大豆植株的蒸腾速率、叶面温度基本不变,表明细胞呼吸速率、气孔开度基本不变,但间作的大豆胞间二氧化碳浓度高,说明净光合速率下降的原因不是二氧化碳不足,而间作会导致一定程度的遮阴
(4)植株的高度、植株的光照需求
解析:(1)大豆幼叶发育为成熟叶过程中叶色由浅绿色逐渐变成深绿色,是因为光合色素中的叶绿素逐渐增多。色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。为测定大豆的光合色素含量,提取光合色素常用的有机溶剂是无水乙醇。
(2)相同生长时期,与单作玉米相比,间作玉米净光合速率更高。据表分析造成这种情况可能的原因是:间作提高玉米叶绿素的含量,能够充分利用光能,光反应速率快;同时,玉米胞间二氧化碳的浓度增加,有利于玉米进行暗反应合成有机物,提高玉米的净光合速率。
(3)相同生长时期,与单作大豆相比,间作大豆植株的蒸腾速率、叶面温度基本不变,表明细胞呼吸速率、气孔导度基本不变。据表分析,间作大豆光合速率降低与被玉米遮阴有关。依据是:间作条件下,大豆得到的光照减少,影响光合作用光反应阶段,光反应阶段产生的NADPH和ATP减少,从而使暗反应合成的有机物减少。而胞间二氧化碳浓度较高,说明原因不是由于二氧化碳浓度降低。因此推测间作大豆光合速率降低与玉米遮阴有关。
(4)间作是在同一块土地上,同时有两种或两种以上生育季节相近的作物成行或成带(多行)间隔种植的一种模式。农业生产中间作种植时,选择两种植物的原则有:光饱和点不同(植株对光照的需求不同)、植株高矮不同等,这有利于保证不同植物正常进行光合作用,并且充分利用光能。
23.答案:(1)CO2和H2O;线粒体基质,驱动ADP合成ATP
(2)二氧化碳的固定增强,C3含量会增多,C3的还原利用的[H]和ATP增多,导致[H](即图中C)含量下降;没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供NADPH和ATP;暗反应
解析:(1)有氧呼吸过程中,葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸,然后丙酮酸在线粒体彻底分解为CO2和H2O。由图可知,图示上侧为线粒体内外膜间隙,下侧为线粒体基质,H+顺浓度梯度通过V回到线粒体基质,驱动ATP合成。
(2)若适当提高CO2浓度,二氧化碳的固定会增强,C3含量会增多,因此三碳化合物的还原利用的[H]和ATP增多,从而导致[H](即图中C)含量下降。在夜间没有光照,不能进行光反应,不能生成[H]和ATP,因此暗反应中三碳化合物的还原将无法进行。如果X代表CO2的含量,CO2用于暗反应中二氧化碳固定生成C3,即X通过影响暗反应来影响光合速率。
24.答案:(1)①.吸收和转换的光能减少,影响光反应过程;②.CO2吸收减少,影响暗反应过程
(2)①.乙醇/酒精;②.增加
(3)溶解度不同
(4)①.温度;②.线粒体、叶绿体;③.叶绿体基质→类囊体薄膜
(5)①.无氧呼吸和有氧呼吸;②.二氧化碳释放量最少,细胞呼吸作用最弱,有机物的消耗最慢
解析:(1)由表格数据可以直接看出,与C、D时期的叶片相比,B叶片的叶绿素含量和气孔相对开度都较低;叶绿素含量低直接影响光反应阶段色素吸收和转换的光能减少,气孔相对开度低影响二氧化碳的吸收减少,进而影响暗反应二氧化碳的固定。
(2)A时期的叶肉细胞不能进行光合作用,只能进行呼吸作用;在密闭容器中,随着有氧呼吸作用的进行,氧气逐渐被消耗,无氧呼吸加强,积累酒精。D时期的叶肉细胞既能进行光合作用,也能进行呼吸作用;在光照、温度恒定的密闭容器中,开始光合作用速率大于呼吸作用速率,容器中的二氧化碳浓度下降,暗反应受阻,光反应产物累积,ATP和[H]含量将增加,光合速率减慢。
(3)旗叶中的色素都能溶解在层析液中,根据不同色素溶解度不同,可以将色素分离。
(4)a点时,光照强度为0,只进行细胞呼吸,故影响其大小的主要外界因素为温度,b点时,光合作用强度等于呼吸作用强度,植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位有叶绿体、线粒体和细胞质基质,c点为光饱和点,ADP参与光反应中ATP的合成,ATP在光反应阶段合成,故在叶绿体中的移动方向为叶绿体基质→类囊体薄膜。
(5)由图2可知,当O2浓度为5%时,二氧化碳释放量大于氧气吸收量,即总的呼吸强度大于有氧呼吸强度,因此细胞呼吸的方式为无氧呼吸和有氧呼吸。此条件下适于储存粮食的原因是二氧化碳释放量最少,细胞呼吸作用最弱,有机物的消耗最慢。
25.答案:(1)细胞呼吸;光呼吸;消耗
(2)在水分亏缺及高光照条件下均会导致气孔关闭;增加
(3)正其行、通其风;大棚中可以施用农家肥;给庄稼适当的遮光;适当的多浇水(从提高CO2浓度、降低光照、增加水分的角度作答)
解析:(1)据题干可知,植物光呼吸也能产生CO2,因此暗反应中所需的CO2除可来自外界环境,还可来自光呼吸和细胞呼吸。暗反应的C3还原过程会消耗ATP。
(2)水分亏缺及高光照条件下都会导致植物气孔关闭,外界CO2无法进入气孔,导致叶肉细胞间隙的CO2/O2偏低,由题干可知,当CO2/O2偏低时,光呼吸增强,会使光合产物消耗增加。
(3)为减少光呼吸强度,可以提高CO2浓度,降低光照、增加水分供应,具体措施为加强田间通风、施加农家肥、在光照强度较高时适当遮光、适当增加水分补给等。
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