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中小學教育資源及組卷應(yīng)用平臺
【生物新高考一輪復(fù)習】
熱點微練10　影響光合作用的因素
1.(2021·福建廈門檢測)下列關(guān)于植物光合作用和細胞呼吸的敘述，正確的是(　　)
A.無氧和零上低溫環(huán)境有利于水果的保鮮
B.CO2的固定過程發(fā)生在線粒體中，C6H12O6分解成CO2的過程發(fā)生在葉綠體中
C.光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，細胞呼吸過程中化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP
D.夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降低溫度，可提高作物產(chǎn)量
答案　D
解析　無氧時細胞進行無氧呼吸，無氧呼吸產(chǎn)物對細胞有毒害作用，不利于水果保鮮，A錯誤；CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，有氧呼吸時C6H12O6先在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解成丙酮酸，然后再在線粒體中生成CO2，B錯誤；光合作用可將光能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學能，儲存在有機物中；細胞呼吸過程可將有機物中穩(wěn)定的化學能變成ATP中活躍的化學能和熱能，C錯誤；夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當增加光照，提高光合作用強度，夜晚適當降低溫度，降低細胞呼吸強度，以利于增加凈光合作用積累的有機物，從而提高作物產(chǎn)量，D正確。
2.(2021·湘豫名校聯(lián)考)某同學在研究某植物光合作用與呼吸作用的關(guān)系時，得到光照強度對植物單位時間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生量的影響，如圖所示，下列對植物生理過程的分析正確的是(　　)
A.光照強度為a時，光合作用強度不一定為零
B.光照強度為b時，光合作用強度與呼吸作用強度相同
C.光照強度為c時，光合作用強度是呼吸作用強度的兩倍
D.光照強度為d時，單位時間內(nèi)光合作用向環(huán)境中釋放2個單位O2
答案　D
解析　氧氣產(chǎn)生量代表真光合速率，光照強度為a時，沒有氧氣的產(chǎn)生，說明此時不能進行光合作用，A錯誤；光照強度為b時，二氧化碳的釋放量與氧氣的產(chǎn)生量相等，說明光合作用強度是呼吸作用強度的一半，B錯誤；光照強度為c時，氧氣的產(chǎn)生量等于a時的二氧化碳的釋放量，說明此時光合作用強度等于呼吸作用強度，C錯誤；光照強度為d時，實際光合作用強度就是圖中的氧氣的產(chǎn)生量，為8個單位，而呼吸作用吸收6個單位的氧氣，因此光合作用向環(huán)境中釋放2個單位的O2，D正確。
3.(2021·江蘇南通期末)葉面積指數(shù)是指單位土地面積上植物的總?cè)~面積，葉面積指數(shù)越大，葉片交錯重疊程度越大。如圖表示某研究小組測得的葉面積指數(shù)與光合作用和呼吸作用強度的關(guān)系。下列敘述錯誤的是(　　)
A.A點時，光合作用和呼吸作用強度相等
B.測定不同葉面積指數(shù)下的數(shù)據(jù)時，光照強度要相同
C.葉面積指數(shù)為5時，對農(nóng)作物增產(chǎn)最有利
D.葉面積指數(shù)一旦超過7，農(nóng)作物就會減產(chǎn)
答案　D
解析　分析題圖可知，A點時，光合作用和呼吸作用強度相等，A正確；測定不同葉面積指數(shù)下的數(shù)據(jù)時，光照強度屬于無關(guān)變量，應(yīng)保證相同且適宜，B正確；分析題圖可知，葉面積指數(shù)為5時，光合作用強度與呼吸作用強度的差值最大，說明積累的有機物最多，對農(nóng)作物增產(chǎn)最有利，C正確；葉面積指數(shù)為7～9時，光合作用強度大于呼吸作用強度，有有機物的積累，葉面積指數(shù)超過9時，農(nóng)作物才會減產(chǎn)，D錯誤。
4.(2021·湖北武漢市調(diào)研)在適宜溫度條件下，a、b兩種植物的CO2吸收速率隨光照強度的變化曲線如圖。回答下列問題：
(1)a、b植物中，適宜在弱光條件下生長的是________植物。當光照強度為A時，a植物通過光合作用固定CO2的速率是________mg/(m2·h)，固定的CO2用于光合作用的________階段。
(2)當光照強度為B時，限制b植物光合作用的主要環(huán)境因素是________；此時葉綠體中ADP的運動方向是________________________________；若突然降低CO2的濃度，短時間內(nèi)C5的含量變化是________。
(3)當光照強度為C時，a植物照光X小時，然后黑暗12小時，能夠使該植物中干物質(zhì)的量和處理前一樣，則X＝________小時。
答案　(1)b　4　暗反應(yīng)　(2)CO2濃度　葉綠體基質(zhì)→類囊體薄膜　上升　(3)2
解析　(1)題圖曲線顯示，低光強條件下，b植物比a植物吸收二氧化碳的速率大，即b植物更適宜弱光下生長。光照強度為A時，a植物的凈光合速率為0，即此時光合作用強度等于呼吸作用強度，光照強度為A時，a植物通過光合作用固定CO2的速率為4 mg/(m2·h)。(2)B點是b植物的光飽和點，因該實驗在適宜溫度條件下進行，此時限制b植物光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度。在光合作用過程中，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP在暗反應(yīng)階段生成ADP和Pi，ADP和Pi從葉綠體基質(zhì)運到類囊體薄膜，供光反應(yīng)利用。CO2濃度突然降低，短時間內(nèi)，C3還原生成C5的速率不變，而參與CO2固定的C5減少，因此C5含量會上升。(3)光照強度為C時，a植物的凈光合速率為24 mg/(m2·h)，而a植物的呼吸速率為4 mg/(m2·h)，黑暗12小時該植物釋放的二氧化碳量為4×12＝48 mg/m2，當它與光照條件下吸收的二氧化碳量相等時，整個過程干物質(zhì)的量與處理前一樣，即需要光照的時間應(yīng)為48÷24＝2小時。
5.(2020·河南省重點高中聯(lián)盟)在培育“海水稻”的過程當中某團隊做了以下實驗：將某品種水稻植株均分成甲、乙兩組，分別在鹽堿和非鹽堿土壤中種植一段時間，改變光照條件，其他條件適宜，分別測得兩組植株的光合作用強度(單位時間、單位面積CO2吸收量)，結(jié)果如表。請回答：
光照強度/Lx 0 200 400 600 800 1 600 3 200 6 400
凈光合作用強度/ [μmolCO2·(m2·s)－1] 甲組 －3 0 2 6 10 12 12 12
乙組 －10 －5 0 6 12 18 20 20
(1)“海水稻”進行光合作用時，光反應(yīng)的具體場所是____________，暗反應(yīng)的能量來源是________________________________________________________________________。
(2)該實驗的自變量為________________，乙組的光補償點為________。光照強度為600 Lx時，兩組植株的總光合作用速率________(填“甲>乙”“甲＝乙”或“甲<乙”)，主要依據(jù)是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)將甲組水稻所結(jié)種子播種到非鹽堿土壤中，對植株重復(fù)上述測定，結(jié)果與乙組數(shù)據(jù)無明顯差異，由此可得出的結(jié)論是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)當光照強度大于1 600 Lx時，限制甲組植株的光合速率的內(nèi)因有________________________________________________________________________
(填一項即可)，此時給水稻植株提供14CO2，請寫出放射性的14C在水稻細胞中的轉(zhuǎn)移途徑：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)葉綠體類囊體薄膜　光反應(yīng)產(chǎn)生的(NADPH)、ATP中活躍的化學能
(2)光照強度和土壤類型　400 Lx　甲<乙　總光合作用速率等于呼吸速率加上凈光合速率，600 Lx時，兩組植株的凈光合速率相等，但甲組植株的呼吸速率小于乙組植株的呼吸速率
(3)鹽堿土壤環(huán)境沒有導致甲組水稻發(fā)生可遺傳變異
(4)葉綠素數(shù)量、酶的活性、酶的數(shù)量　14CO2→14C3→(14CH2O)
解析　(1)光反應(yīng)階段的化學反應(yīng)是在葉綠體類囊體薄膜上進行的，暗反應(yīng)所需的能量來自光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP中活躍的化學能。(2)由題意可知，該實驗的自變量為光照強度和土壤類型。光補償點是植物通過光合作用制造的有機物與呼吸作用消耗的物質(zhì)相平衡時的光照強度，乙組的光補償點為400 Lx；總光合作用速率等于呼吸速率加上凈光合速率，600 Lx時，兩組的凈光合速率相等，但甲組植株的呼吸速率小于乙組植株的呼吸速率，因此甲組植株的總光合速率小于乙組。(3)將甲組水稻所結(jié)種子播種到非鹽堿土壤中，對植株重復(fù)上述測定，結(jié)果與乙組數(shù)據(jù)無明顯差異，說明鹽堿土壤環(huán)境沒有導致甲組水稻發(fā)生可遺傳變異。(4)當光照強度大于1 600 Lx時，甲組光照強度已經(jīng)達到飽和，限制甲組植株的光合速率的內(nèi)因有葉綠素數(shù)量、酶的活性、酶的數(shù)量等。此時給水稻植株提供14CO2，14CO2首先與植物體內(nèi)的五碳化合物分子結(jié)合，形成兩個三碳化合物分子，在有關(guān)酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP釋放的能量并且被[H]還原，最終形成糖類。

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