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通用版高考生物学一轮复习
课时突破练14　光合作用的影响因素及其应用
必备知识基础练
一、单项选择题
1.如图为“探究影响植物光合速率的因素”实验装置图,下列关于该图的说法正确的是(　　)
A.用盛水玻璃柱吸收灯光热量是使光均匀照射水藻
B.向光源方向移动试管,试管内的水温不会有显著变化
C.该实验装置测出的植物光合速率为总光合速率
D.改变盛水玻璃柱与灯的距离可以用来探究光照强度对光合作用的影响
2.为提高甜椒产量,科研人员对温室栽培甜椒的光合作用特性进行了研究。下列叙述错误的是(　　)
A.室内易形成弱光环境,弱光下,暗反应中C3还原不受影响
B.不同部位叶片光合速率存在差异,可能与叶片光合色素含量不同有关
C.晚上降低温室温度,可以抑制呼吸作用
D.可以通过人工调节温室内的温度、光照使甜椒避免出现“光合午休”现象,从而达到增产的目的
3.植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统,常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是(　　)
A.可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度
B.应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同
C.合理控制昼夜温差有利于提高作物产量
D.适时通风可提高生产系统内的CO2浓度
4.夏季大棚种植,人们经常在傍晚这样做:①延长2小时人工光照;②熄灯后打开门和所有通风口半小时以上;③关上门和通风口。对于上述做法的生物学原理的分析错误的是(　　)
A.①能延长光合作用时间,可以提高有机物的制造量
B.②起到降氧、降温、降湿度的作用,能抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗
C.与①相比,②③可使叶肉细胞中线粒体的功能有所增强
D.③可使棚内CO2浓度增加,从而抑制细胞呼吸,并对次日的光合作用有利
5.(2024辽宁二模)光极限是指光合作用吸收CO2量随着光吸收的增加而上升的光吸收范围。CO2极限是指光合作用吸收CO2量不再随着光吸收的增加而上升的光吸收范围。研究表明热带树木的光合机制开始失效的临界温度平均约为46.7 ℃。下列相关叙述错误的是(　　)
A.在光极限范围内,随着光吸收的增加光合速率也增大
B.CO2极限时,光合速率不再增加可能与叶片气孔大量关闭有关
C.CO2极限时较极限前叶肉细胞中的NADPH、ATP含量高,C3含量低
D.热带树木达到光合机制开始失效的临界平均温度前光合速率不断增加
6.(2024山东青岛七校联考)为探究影响光合速率的因素,研究人员将同一品种生长状况相同的玉米幼苗于25 ℃条件下置于不同的环境中培养,实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A.此实验共有两个自变量:光照强度和施肥情况
B.D点比B点CO2吸收速率高的原因是D点光照强度大
C.在土壤含水量为40%~60%的条件下施肥效果明显
D.与G点相比,制约C点光合速率的因素主要是土壤含水量
关键能力提升练
二、不定项选择题
7.(2024山东三模)各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3,24 h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素),测得未胁迫和胁迫8 h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是(　　)
A.本实验中,自变量有水稻种类、寡霉素和NaHSO3
B.寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质
C.转Z基因能增加寡霉素对光合速率的抑制作用
D.喷施NaHSO3促进光合作用,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
三、非选择题
8.(2025八省联考内蒙古卷)为提高温室反季种植番茄的产量,探究相同光照强度下不同红光与蓝光的比例及光周期(24 h中光/暗时长比例)对光合作用等生理过程的影响,结果如图。回答下列问题。
图1
图2
(1)光合色素吸收、传递光能,在类囊体薄膜上经过一系列转化和电子传递,将能量储存在　　　　　、　　　　中。这两种物质在　　　　　　(填场所)中发挥作用。
(2)实验发现1∶0.8组的光合速率最高,结合图1结果和色素对光的吸收光谱,分析可能的原因是 和 　。
(3)在类囊体薄膜上,光合色素需要与相关蛋白质组成捕光色素蛋白复合体来行使功能。结合图2分析,在适宜的光周期下,细胞中感受光周期的光敏色素吸收　　　　光后,将信号传入　　　　　,增加　　　　　　　　基因的表达,提高叶绿体对光的捕获能力。
(4)在北方某地,冬季日照时长约为10 h。利用上述实验结果,给出对温室种植番茄进行补光增产的关键措施: 　。
参考答案
1.B　用盛水玻璃柱吸收灯光热量是避免其对试管内水温的影响,A项错误;向光源方向移动试管,由于盛水玻璃柱吸收灯光热量,所以试管内的水温不会有显著变化,B项正确;该实验装置测出的植物光合速率为净光合速率,C项错误;改变试管与灯的距离可以用来探究光照强度对光合作用的影响,D项错误。
2.A　室内易形成弱光环境,弱光下,光反应产生的ATP和NADPH减少,光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少,故暗反应中C3还原会受影响,A项错误;叶绿素能够吸收、传递并转化光能,不同部位叶片光合速率存在差异,可能与叶片光合色素含量不同有关,B项正确;晚上降低温室温度,可以抑制呼吸作用,有利于有机物的积累,C项正确;在大田种植的条件下,甜椒有明显的“光合午休”现象,这是由于中午温度高,蒸腾作用强,部分气孔关闭,进入叶片内的CO2量减少,光合速率下降。通过人工调节温室内的温度、光照等条件,使温室种植的甜椒很少出现“光合午休”现象,从而实现增产效果,D项正确。
3.B　不同植物对光的波长和光照强度的需求不同,可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度,A项正确;为保证植物的根能够正常吸收水分,该系统应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度,B项错误;适当提高白天的温度可以促进光合作用的进行,让植物合成更多的有机物,而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用,使有机物分解减少,有利于提高作物产量,C项正确;适时通风可提高生产系统内的CO2浓度,进而提高光合作用的速率,D项正确。
4.C　延长2小时人工光照,能延长光合作用时间,可以提高有机物的制造量,提高光合产量,A项正确;熄灯后植物不再进行光合作用,只进行呼吸作用,熄灯后打开门和所有通风口半小时以上,可以起到降氧、降温、降湿度的作用,能抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,B项正确;关上门和通风口,棚内CO2浓度升高,会抑制细胞呼吸,且根据以上分析可知,与①相比,②③可使呼吸作用受抑制,叶肉细胞中线粒体的功能有所减弱,C项错误;关上门和通风口,棚内CO2浓度升高,会抑制细胞呼吸,并对次日的光合作用有利,D项正确。
5.D　分析题意,光极限是指光合作用吸收CO2量随着光吸收的增加而上升的光吸收范围,在光极限范围内,随着光吸收的增加光合速率也增大,A项正确;CO2极限是指光合作用吸收CO2量不再随着光吸收的增加而上升的光吸收范围,CO2极限时,光合速率不再增加可能与叶片气孔大量关闭有关,此时CO2进入气孔减少,暗反应减慢,B项正确;CO2极限时光照强度达到最大,光反应速率最大,较极限前叶肉细胞中的NADPH、ATP 含量高,C3还原加快,故C3含量低,C项正确;酶活性需要适宜的温度,热带树木的光合机制开始失效的临界温度平均约为46.7 ℃,热带树木达到光合机制开始失效的临界平均温度前随温度升高,相关酶活性降低,故光合速率不会一直增加,D项错误。
6.A　由曲线图可知,本实验有三个自变量,即光照强度、施肥情况、土壤含水量,A项错误。由曲线图可知,D点和B点对应的土壤含水量和施肥情况一致,但D点光照强度大于B点,故D点CO2吸收速率高,B项正确。由曲线图可知,土壤含水量为20%~40%时,相同光照强度下施肥与未施肥时的CO2吸收速率相同,而土壤含水量为40%~60%时,相同光照强度下施肥时CO2吸收速率明显高于未施肥时,因此在土壤含水量为40%~60%的条件下施肥效果明显,C项正确。由曲线图可知,G点与C点对应的光照强度和施肥情况一致,G点土壤含水量大于C点,G点CO2吸收速率高,因此与G点相比,限制C点光合速率的主要因素是土壤含水量,D项正确。
7.D　该实验的自变量是水稻种类、是否有干旱胁迫和喷洒药液的种类,A项错误;寡霉素会抑制光合作用中ATP合成酶的活性,水稻细胞光合作用中ATP合成的场所为叶绿体的类囊体薄膜,因此寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体的类囊体薄膜,B项错误;对比分析(W+H2O)与(T+H2O)的实验结果可知,转Z基因能够提高光合作用的效率;对比分析(W+寡霉素)与(T+寡霉素)的实验结果可知,转Z基因可以减缓寡霉素对光合速率的抑制作用,C项错误;对比分析(W+H2O)、(W+寡霉素)与(W+NaHSO3)的实验结果可知,喷施NaHSO3能够促进光合作用,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降,D项正确。
8.答案 (1)ATP　NADPH　叶绿体基质　
(2)1∶0.8条件下,叶绿素含量最高　叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光　
(3)红　细胞核　调控叶绿素合成　
(4)调整光质红光与蓝光为1∶0.8,以提升叶绿素含量,从而提高光合速率,达到增产的目的
解析 (1)光合色素吸收、传递光能,在类囊体薄膜上经过一系列转化和电子传递,即光反应的过程,将能量储存在ATP和NADPH中,这两种物质在暗反应过程中还原C3,该反应发生在叶绿体基质中。
(2)由图1可知,各光质比例下,叶绿素含量相差较大,但类胡萝卜素含量相差不大,且在红光与蓝光比例为1∶0.8条件下,叶绿素含量最高,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以该条件下光合速率最高。
(3)由图2可知,在适宜的光周期下,叶绿素含量显著提升,说明光敏色素吸收红光后,将信号传入细胞核,增加调控叶绿素合成的基因的表达,提高叶绿素含量,从而提高叶绿体对光的捕获能力。
(4)由图2可知,光照时长在8~12 h时,叶绿素含量相对较低,此时可通过调整光质红光与蓝光为1∶0.8,以提升叶绿素含量,从而提高光合速率,达到增产的目的。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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