内容正文:
第3课时 光合作用原理的应用
1.C 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,由于温度变化也会影响呼吸酶的活性,所以叶片真正光合作用的最适温度不一定位于bc段,A错误;根据题意可知,不同温度条件下的实验组中含有等浓度的NaHCO3溶液,所以在cd段,不是由于NaHCO3浓度下降、CO2减少导致上浮时间延长,而是温度过高,导致光合作用酶活性降低,使叶圆片上浮需要的时间延长,B错误;NaHCO3浓度过大会使植物细胞失水,影响植物的生命活动,C正确;ab段,随着水温的增加,叶圆片上浮需要的时间缩短,说明氧气的释放速率加快,净光合速率逐渐增大,D错误。
2.D 分析题图可知:装置甲可用来探究光照强度对光合作用的影响,因此实验的自变量是光照强度,因变量应该是反映光合作用强度的指标,即叶片上浮速率或一定时间内圆叶片浮起的数量,A错误;在图甲实验中随着NaHCO3溶液浓度的增大,植物细胞失水增多,细胞代谢减慢,光合作用速率会降低,B错误;将甲装置中的NaHCO3溶液换成等量的NaOH溶液后,NaOH能吸收CO2,呼吸作用释放出的CO2被吸收,无法测得呼吸速率,因此也就无法测出总光合作用,C错误;分析图乙可知:照光与不照光部分的生理过程中的差别是光合作用是否进行,故右侧照光后称重得到的是总光合作用减去呼吸消耗(净光合作用)后的重量,左侧遮光后称重得到的是呼吸作用消耗后的重量,右侧截取部分光合作用制造的有机物总量是(b-a),D正确。
3.D 科研人员研究不同遮阴程度对幼苗光合速率的影响,唯一变量是光照强度,其他条件应该相同且适宜,所以三组幼苗应置于相同环境温度,A正确;结合题图可知,不同遮阴程度下,幼苗二氧化碳的吸收量不同,说明珙桐的光合速率受到光照强度的影响,B正确;从图中可以看出,中度遮阴条件下,二氧化碳的吸收量(净光合速率)最多,C正确;光合作用的实质是制造有机物,把光能转变为化学能储存在有机物中。结合题图可知,中度(不是轻度)遮阴条件下,植物积累的有机物更多,最适宜培育幼苗,D错误。
4.C a点对应的光照强度为零,此时植物只进行细胞呼吸,除了受温度影响外还受氧浓度等因素的影响,A错误;b点时光合作用强度和细胞呼吸强度相等,a点以后随光照的增加光合作用逐渐加强,因此在b点之前植物就已经开始了光合作用,B错误;已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图为该植物在25 ℃条件下光合作用强度随光照强度变化的曲线图。若将温度提高到30 ℃,则细胞呼吸加快,光合作用减弱,b点对应的光合作用强度和细胞呼吸强度相等时所需要的光照强度会增大,但c点对应的光合作用强度达到最大值时所需要的最小光照强度会减小,所以b点右移,c点左移,C正确;c点时,植物的氧气净产生量为V2,而氧气净产生量V2=植物(光合作用中)的氧气产生量-细胞呼吸中的氧气消耗量V1,所以c点时植物的氧气产生量为V1+V2,D错误。
5.A 光合色素主要吸收蓝紫光和红光,故大棚中悬挂蓝紫光,有利于植物积累有机物,A正确;蓝紫色薄膜只允许蓝紫光通过,应选白色或透明的薄膜,B错误;植物不能直接吸收有机物,大棚增施农家肥,分解者将有机物分解为无机盐和CO2,从而提高光合作用强度,C错误;阴雨天,限制光合作用的主要因素是光照强度,增加温度不能增强光合作用,但会增强呼吸作用,不利于增产,D错误。
6.D 植物主要通过根系以离子形式吸收无机盐,“灰”通常指含有钾、磷等元素的无机盐,小麦能以离子形式吸收这些无机盐,A正确;犁地深一寸,增加了土壤的透气性,从而增加了土壤中氧气供应,这有利于植物根部细胞的有氧呼吸,为主动运输吸收矿物质提供更多能量,促进植物对矿物质的吸收,B正确;施加有机肥被土壤微生物分解,释放CO2,间接为植物补充CO2进而增加有机物积累,C正确;大豆植株能适应弱光,不是因为含有较少的叶绿体,而是其光合作用的调节机制适应了弱光环境,D错误。
7.B 由图可知,植物A的光补偿点较植物B低,因此阴雨天气,生长受影响较大的是植物B,A错误;光照强度等于b时,植物B的光合速率等于呼吸速率,叶肉细胞的真正光合速率(总光合速率)大于0,净光合速率也大于0,B正确;c点对应的光照强度下,植物A和植物B积累的有机物量相等,但植物B呼吸作用消耗的有机物量大于植物A,因此植物B制造的有机物量比植物A多,C错误;b点是植物B的光补偿点,此光照强度下光合速率等于呼吸速率,若提高CO2浓度,b点将向左移动;d点时植物B的光合速率不再随光照强度增大而增大,受限于CO2浓度等因素,若提高CO2浓度,可继续增大O2吸收速率,d点将向右下移动,D错误。
8.C 温室内温度属于无关变量,应保持相同且适宜,A正确;P点前,无论是哪种光照强度,净光合速率均随CO2浓度的增大而增大,此时,限制光合作用速率的因素主要是CO2浓度,B正确;a曲线已经是高光强,Q点时随CO2浓度增加,净光合作用速率已经不再改变,此时限制光合作用的因素主要是内因(色素数量、酶的活性等),C错误;用18O分别标记水和CO2,可以发现当用18O标记水时,产生的氧气中才含有18O,说明光合作用光反应阶段产生的O2中的O来源于水,D正确。
9.(1) 0.6 叶绿体、线粒体、细胞质基质 (2)叶绿素a 红光和蓝紫光 (3)蓝光比红光时的气孔导度大,进入的 CO2多,但蓝光比红光时的光合速率大,消耗的二氧化碳更多,因此蓝光下的胞间CO2浓度低 减小 (4)适当补充一定强度的蓝光;在晴朗的夏季中午要适当遮光
解析:(1)据图1分析,在光照强度为6 klx时,呼吸速率为0.2 mg·g-1·L-1·h-1,净光合速率为0.4 mg·g-1·L-1·h-1,则总光合速率为0.2+0.4=0.6 mg·g-1·L-1·h-1,此光照下既进行呼吸作用,又进行光合作用,产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。(2)绿叶中光合色素中,含量最多的是叶绿素a,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。(3)据图2分析,蓝光比红光时的气孔导度大,进入的 CO2多,但蓝光比红光时的光合速率大,消耗的二氧化碳更多,因此蓝光下的胞间CO2浓度低。由于只有叶绿素吸收红光,叶绿素和类胡萝卜素都吸收蓝光,所以若用蓝光照射绿色植物转变为用红光照射,光反应下降,C3的还原减少,叶绿体中C5的浓度将减小。(4)据图可知,蓝光组的净光合速率最大,所以在阴雨天采用补充蓝光,增加光合速率。晴朗的中午光照太强,会出现光合“午休”现象,则需要适当遮光。
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第3课时 光合作用原理的应用
知识点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
1.(2025·河北保定部分高中期中)用打孔器在某植物的叶片上打出多个圆片并用气泵抽出叶片内气体直至沉底,然后将等量的叶圆片分别转至含有等浓度的NaHCO3溶液的多个培养皿中,然后给予一定的光照,在相同且适宜的条件下,测量不同温度下的叶圆片全部上浮至液面所用的平均时间(图乙中水温变化范围对碳酸氢钠分解速率的影响可以忽略不计),如图所示。下列说法正确的是( )
A.叶片真正光合作用的最适温度一定位于bc段
B.在cd段,主要是由于NaHCO3浓度下降、CO2减少导致上浮时间延长
C.所用的NaHCO3浓度不宜过大
D.在ab段,随着水温的增加,净光合速率逐渐减小
2.(2025·浙江四校月考)图甲是某生物小组以番茄为材料探究CO2浓度对光合作用强度影响所做的实验,该小组又将对称叶片左侧遮光右侧曝光(图乙),并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移,在适宜光照下照射12小时后,从两侧截取同等面积的叶片,烘干称重分别记为a和b(单位:g)。下列说法正确的是( )
A.根据图甲的材料及装置,该实验的因变量可以是上浮叶片的数量
B.图甲实验随着NaHCO3溶液浓度的增大,光合速率随之不断增大
C.将甲装置的NaHCO3溶液换成NaOH溶液也可以探究光照强度对光合速率的影响
D.图乙12小时后测得的b-a的量表示右侧截取部分有机物的产生量
知识点二 影响光合作用的因素
3.(2025·全国开学考试)珙桐是国家一级保护植物,自然条件下成苗率低。为促进珙桐繁育,科研人员研究不同遮阴程度对幼苗光合速率的影响,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.三组幼苗应置于相同环境温度 B.光合速率受到光照强度的影响
C.中度遮阴吸收的二氧化碳最多 D.轻度遮阴条件最适宜培育幼苗
4.(2025·辽宁大连二十三中月考)已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图为该植物在25 ℃条件下光合作用强度随光照强度变化的曲线图。下列相关叙述正确的是( )
A.a点时细胞呼吸只受温度的影响
B.b点时植物才开始进行光合作用
C.提高到30 ℃,b点右移,c点左移
D.c点时,植物的氧气产生量为V2
知识点三 光合作用原理的应用
5.(2025·山东青岛五十八中月考)冬季很多蔬菜需要在塑料大棚中种植,下列相关叙述中正确的是( )
A.大棚中悬挂蓝紫光,有利于植物积累有机物
B.大棚种植时,选择蓝紫色薄膜更有利于增产
C.大棚中增施农家肥,有利于植物吸收有机物
D.阴雨天适当提高大棚温度有利于积累有机物
6.(2025·陕西韩城象山中学月考)农业生产中有许多谚语的产生,如①无力不打铁,无灰不种麦;②犁地深一寸,等于上层粪;③一挑粪进,一挑谷出;④两垄高粱一垄豆,高矮作物双丰收等。这些谚语体现了我国劳动人民在农业生产上的智慧。下列有关叙述错误的是( )
A.①中的“灰”主要是指无机盐,常以离子的形式被小麦吸收
B.②的主要原理是增加土壤中氧气供应能促进植物对无机盐的吸收
C.③施加有机肥可间接为植物补充CO2,进而增加有机物积累
D.④中的“豆”能适应弱光,是因为大豆植株中含有较少的叶绿体
7.(2025·辽宁大连八中月考)植物的光合作用可受多种环境因素的影响。如图表示A、B两种植物光合速率受光照强度影响的变化曲线,下列叙述正确的是( )
A.阴雨天气,生长受影响较大的是植物A
B.光照强度等于b 时,植物B叶肉细胞的真正光合速率大于0
C.c点对应的光照强度下,植物A和植物B制造的有机物量相等
D.对植物B来说,若适当提高CO2浓度,b点将向右移动,d点将向右下移动
8.(2025·江西赣州开学考试)在温室大棚中,不同CO2浓度和光照强度下蔬菜净光合速率的变化趋势(呼吸作用稳定)如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.获得该图的前提是温室内温度相同且适宜
B.P点前限制光合作用速率的因素主要是CO2浓度
C.Q点时限制a曲线光合作用速率的因素主要是光照强度
D.用18O分别标记水和CO2,可知氧气中的O全部来自水
9.(2025·山东菏泽一中月考)某科研小组,研究不同光照强度和不同光质对温室蔬菜光合作用的影响,结果如图1和图2。图1是在光合作用最适温度(25 ℃)下,测定的不同光照强度下蔬菜的氧气释放量,呼吸速率的最适温度为35 ℃。图2测定的是不同光质条件下测得的气孔导度、胞间CO2浓度和光合速率,其中气孔导度大表示气孔开放程度大。
(1)据图1分析,在光照强度为6 klx时的总光合速率为 mg·g-1·L-1·h-1,在此光照条件下叶肉细胞产生ATP的场所是 。
(2)绿叶中含量最多的光合色素是 ,其主要吸收的光是 。
(3)据图2分析,蓝光照射下测得的胞间CO2浓度比红光照射下测得的结果低,其原因是
;若用蓝光照射绿色植物转变为用红光照射,叶绿体中C5的浓度将 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)温室种植常在阴雨天采用人工光源提供光照,根据上图中的结果分析,对温室蔬菜种植提出合理的建议:
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