内容正文:
一、选择题
1.(2024·贵州高三统考)下列关于影响植物光合作用的因素的叙述,错误的是( )
A.类胡萝卜素主要吸收红光
B.蒸腾作用强弱会影响植物的光合速率
C.不同浓度盐溶液条件下同一植物的光合速率可能不同
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 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误;蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气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;CO2是光合作用的原料之一,“正其行,通其风”可提高周围环境中的CO2浓度,进而促进植物的光合作用,D正确。
答案 A
2.(2025·成都模拟)如图中纵坐标表示植物个体对某种气体吸收量或释放量的变化。下列说法正确的是( )
A.C点时,叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
B.若A代表O2吸收量,D点时的叶肉细胞既不吸收O2也不释放O2
C.若A代表CO2释放量,适当提高大气中的CO2浓度,E点将向右下方移动
D.F代表光饱和点,若F点后仍不断提高光照强度,光合作用强度一定会始终不变
解析 C点时光照强度为零,植物只进行呼吸作用,因此叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体,A错误;若A代表O2吸收量,D点表示光补偿点,即此时植物的光合作用产生的O2量与细胞呼吸消耗的O2量相等,植物只有叶肉细胞等可以进行光合作用,而植物的所有细胞都可以进行细胞呼吸,即叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率,因此D点叶肉细胞吸收的O2量少于释放的O2量,B错误;若A代表CO2释放量,适当提高大气中的CO2浓度,暗反应速率增加,进而促进光反应,因此可利用的光照强度增加,有机物积累增加,故E点向右下方移动,C正确;若F点以后进一步提高光照强度,会导致光照强度过大,灼伤叶绿体,导致光合作用强度下降,D错误。
答案 C
3.垂柳和旱柳是常见的绿化树种,园林工作者对垂柳和旱柳的光合作用进行了研究,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.随着光照强度增加,垂柳的光合速率一直增强
B.相同光照强度下,旱柳的二氧化碳吸收量比垂柳多
C.随着光照强度增加,旱柳释放的氧气比垂柳少
D.二氧化碳吸收量为0时,垂柳不进行光合作用
解析 据图可知,在一定范围内,随光照强度的增强,两种柳树的光合速率均逐渐增加,但光照增加到一定强度,光合速率就不再增强,A错误;从图中可知,在相同光照强度下,垂柳的净光合速率更高,说明二氧化碳吸收量比旱柳多,利于合成更多的有机物,旱柳释放的氧气比垂柳少,B错误,C正确;二氧化碳吸收量为0时,垂柳的光合作用强度与呼吸作用强度相等,D错误。
答案 C
4.(2024·洛阳联考)如图表示夏季某植物体在不同程度遮光条件下净光合速率的部分日变化。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.b点时叶绿体能产生NADPH和ATP
B.影响ef段净光合速率的主要环境因素是CO2浓度
C.cd段植物体内有机物含量不发生变化
D.由图可知,一定程度的遮光可以提高净光合速率
解析 b点光合作用强度小于呼吸作用强度,所以叶绿体能产生NADPH和ATP,A正确;ef段净光合速率下降的原因主要是温度过高,植物蒸腾作用过强,气孔关闭,CO2供应减少,B正确;cd段植物净光合速率大于零,有机物含量一直在增加,C错误;由图可知,在11:30之后,30%遮光的光照条件下净光合速率明显大于不遮光条件下的净光合速率,说明一定程度的遮光可以提高净光合速率,D正确 。
答案 C
5.(2024·珠海模拟)细胞呼吸和光合作用的原理在农业生产中具有广泛的应用。下列有关叙述中,错误的是( )
A.中耕松土有利于根细胞的有氧呼吸,从而促进根细胞对无机盐的吸收
B.农作物生长发育过程中,及时去掉衰老变黄的叶片有利于有机物的积累
C.合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的光合作用强度
D.温室种植农作物时,为促进光合作用,白天要适时通风,以保证O2供应
解析 中耕松土可以增加土壤中的空气含量,有助于植物根细胞的有氧呼吸,从而促进根细胞对无机盐的吸收,A正确;农作物生长发育过程中,及时去除衰老变黄的叶片(光合速率较低),减少有机物的消耗,有利于有机物的积累,B正确;合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的光合作用强度,C正确;温室种植农作物时,为促进光合作用,白天要适时通风,以保证CO2供应,D错误。
答案 D
6.(2024·北京通州区检测)农作物的光合作用强度与其产量直接相关。科研人员研究了光照强度和CO2浓度对某种植物光合作用强度的影响,绘制出成熟叶片在两种CO2浓度条件下,光合作用强度随光照强度的变化曲线(见下图)。下列说法正确的是( )
A.单位叶片中A点的光合作用强度一定大于呼吸作用强度
B.D点以后限制光合作用强度的内因可能是酶浓度
C.CO2浓度由B点调至C点瞬间,叶绿体中C3含量下降
D.若该曲线是在最适温度下测得,突然降低温度,D点会向右上方移动
解析 曲线代表总光合强度,呼吸强度未知,A错误;CO2浓度由B点调至C点瞬间,C3的合成增加,消耗暂时不变,所以C3含量上升,C错误;突然降低温度,光合速率降低,D点会向左下方移动,D错误。
答案 B
7.(2024·哈尔滨模拟)为探究何种色膜有利于棉花叶的光合作用,研究人员首先测定了不同遮光环境下的光照强度,然后将长势一致的棉花植株随机均分为A、B、C、D四组,通过不同遮光处理一周后,测得结果如下表所示。下列分析正确的是( )
处理
光照强度
[μmol/(m2·s)]
叶绿素含量
(mg·g-1)
净光合速率
(μmol CO2·m-2·s-1)
无遮光处理(A组)
1292.7
40.9
25.4
红色透光膜(B组)
410.3
40.0
10.7
蓝色透光膜(C组)
409.9
39.6
13.2
黄色透光膜(D组)
930.7
42.1
21.2
A.导致四组棉花叶片净光合作用不同的环境因素主要是光的波长
B.A、B、C、D四组棉花中,D组棉花光合速率最高
C.将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下,叶绿体中生成NADPH最多的是C组
D.雾霾天气下,选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长
解析 不同的透光膜透过的光的波长不同,光照强度不同,进而导致了净光合作用不同,故导致四组棉花叶片净光合作用不同的环境因素主要是光照强度和光的波长,A错误;由于不同环境中的呼吸速率未知,故无法判断哪种透光膜下棉花叶的光合速率最高,B错误;不同的处理条件下,D组处理下叶绿素含量最高,故推测将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下,D组吸收的光能最多,光合作用最强,叶绿体中生成NADPH最多,C错误;根据B、C、D三组实验结果可知,黄色透光膜下,棉花叶的净光合作用更强,故推测雾霾天气下,选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长,D正确。
答案 D
8.(2024·鞍山模拟)某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究,在最适温度下进行相关实验(图甲实验是在黑暗中进行的),结果如下图。下列相关分析正确的是( )
A.图甲中呼吸底物为葡萄糖且O2浓度为a时,O2的吸收量等于CO2的释放量
B.植物细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸时,分解葡萄糖时释放的能量中大部分以热能的形式散失
C.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
D.图乙中g点时甲的叶肉细胞叶绿体产生的葡萄糖进入线粒体进行呼吸作用
解析 无氧呼吸不吸收O2,只释放CO2;有氧呼吸吸收的O2和释放CO2量刚好相等,图甲中呼吸底物为葡萄糖且O2浓度为a时,O2的吸收量等于CO2的释放量的一半,A错误;植物细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸时,分解葡萄糖时释放的能量中大部分以热能的形式散失,小部分形成ATP,B正确;在光合作用最适温度下适当升温,若细胞呼吸速率增大,但是光合作用速率降低,需要更大的光照才能达到光补偿点,所以光补偿点可能右移,C错误;葡萄糖不能进入线粒体,D错误。
答案 B
二、非选择题
9.(2024·佛山调研)为研究光质对大棚蔬菜种植的影响,科研人员以出芽30天的番茄幼苗为实验材料,设置光照强度相同的蓝光(B)、红光(R)和自然光(W)3个处理,相关实验处理及结果如表所示。
B
R
W
叶绿素含量(mg·g-1)
1.95
3.75
2.85
气孔导度[mol
H2O·m-2·s-1]
0.53
0.33
0.42
胞间CO2含量
[μmol CO2·m-2·s-1]
215
255
235
注:气孔导度可表示气孔张开的程度。
(1)番茄叶肉细胞中的叶绿素主要分布在_____________,主要吸收可见光中的______。
(2)从绿叶中提取色素常用的试剂是________。科研人员在测定叶绿素含量时从每个培养室里随机选择了10株幼苗,且均选取了顶芽起第二叶作为样本进行测定,这样操作的目的分别是_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)经红光处理一段时间后,番茄叶片的光吸收能力将________(填“增大”“减小”或“基本不变”),判断依据是_____________________________________________________。
(4)根据上述实验结果推测,阴雨天气时,在大棚内人工补充________(填“红光”“蓝光”或“自然光”)更有利于番茄生长,依据是_____________________________________
_____________________________________________________________________________。
解析 (1)番茄叶肉细胞中的叶绿素主要分布在叶绿体类囊体薄膜上,叶绿素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。(2)绿叶中的色素易溶于无水乙醇等有机溶剂,从绿叶中提取色素常用的试剂是无水乙醇。科研人员在测定叶绿素含量时从每个培养室里随机选择了10株幼苗,目的是避免偶然因素对实验结果造成干扰;均选取了顶芽起第二叶作为样本进行测定,目的是遵循实验的单一变量原则,保证无关变量相同。(3)该实验中,自然光处理组是对照组,分析表格数据可知,与自然光处理组相比,红光处理组番茄叶肉细胞中的叶绿素含量最高,推测经红光处理一段时间后,番茄叶片的光吸收能力将增大。(4)根据表中数据分析可知,相同光照强度下,蓝光处理组的气孔导度最大,胞间CO2浓度最低,说明相同光照强度下,蓝光处理组合成有机物的效率最高。据此推测,阴雨天气时,在大棚内人工补充蓝光更有利于番茄生长。
答案 (1)叶绿体类囊体薄膜上 蓝紫光和红光
(2)无水乙醇 避免偶然因素对实验结果造成干扰;保证无关变量一致,减少试验误差
(3)增大 用红光处理一段时间后,叶肉细胞中的叶绿素含量明显提高
(4)蓝光 蓝光条件下气孔导度大,胞间CO2浓度低,合成有机物效率更高
10.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。
(注:Rubisco酶是一种催化CO2固定的酶。)
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
(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_________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
解析 (1)据图表分析,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 ℃相对较高分别为155、154,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)。
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)
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