課時規范練11光合作用的影響因素及應用一、基礎練1.某愛好小組利用黑藻在白天進行光合作用試驗:將一枝黑藻浸在水族箱中,計算光下單位時間內放出的氣泡數作為光合速率;用瓦數足夠的臺燈作為光源,變更臺燈與水族箱的距離,從而變更光照強度。結果發覺,當燈與水族箱的距離從85cm縮短到45cm時,氣泡釋放速度變更很小;而從45cm處被移至15cm處時,氣泡釋放速度才隨光照強度的增加而明顯增加。依據測算,當臺燈從85cm處移至45cm時,照在水族箱的光照強度增加了300%。對于該試驗結果,小組成員提出了下列4條可能的說明及推想,你認為最有道理的是()A.在距離大于45cm時,光太弱,黑藻根本不能進行光合作用B.光照影響了黑藻呼吸酶的活性C.在大于45cm時,黑藻主要利用室內的散射光和從窗戶進來的光進行光合作用D.黑藻在弱光下進行光合作用較好,強光則抑制光合作用2.如圖表示在確定的光照強度和溫度下,植物光合作用增長速率隨CO2濃度變更的狀況。下列有關說法正確的是()A.與A點相比,B點時葉綠體內C5的含量較高B.圖中D點時間合作用速率達到最大值C.與D點相比,C點時葉綠體內NADPH的含量較低D.若其他條件不變,在缺鎂培育液中培育時,D點會向右移動3.茶樹是一年內多輪采摘的葉用植物,對氮元素需求較大,因此生產中施氮量往往偏多,造成了資源奢侈和環境污染。為了科學施氮肥,科研小組測定了某品種茶樹在不同施氮量狀況下凈光合速率等指標,結果見下表。表中氮肥農學效率=(施氮肥的產量-不施氮肥的產量)/施氮肥的量,在茶葉收獲后可通過計算得出;葉綠素含量、凈光合速率能干脆用儀器快速檢測。下列說法錯誤的是()施氮量葉綠素含量凈光合速率氮肥農學效率01.289.96—251.4510.411.51401.5212.542.4255(生產中常用施氮量)1.5010.681.72A.氮元素與茶樹體內葉綠素合成有關,科學施氮肥能夠促進光反應B.在茶樹體內,氮元素不參與二氧化碳轉化為有機物的過程C.凈光合速率能夠反映氮肥農學效率,生產過程中可依此指導科學施氮肥D.40g/m2不愿定是最佳施氮量,最佳施氮量還需進一步測定4.下圖為在不同光照強度下測定的甲、乙兩種植物的光合作用強度變更曲線。下列說法正確的是()A.在連續陰雨的環境中,生長受到影響較大的是植物甲B.光強為M時,植物乙的光合速率高于植物甲C.光強大于500lx,植物乙對光能的利用率比植物甲高D.光強大于1000lx,限制植物乙光合速率的環境因素是光照強度5.Rubisco是植物細胞內參與光合作用固定CO2的酶。下表是不同溫度對兩品種水稻中Rubisco活性(μmol·mg-1·min-1)影響的有關數據。以下敘述錯誤的是()水稻品種21℃24℃27℃30℃兩優1.131.251.030.80豐優1.071.030.950.79A.Rubisco分布在葉綠體基質中,其合成可能受核基因限制B.Rubisco只在植物綠色組織中表達,其催化的反應消耗大量的ATPC.Rubisco在不同品種水稻細胞內活性不同,可能與其分子結構的微小變更有關D.通過表中數據不能確定Rubisco的最適溫度6.圖甲為探討光合作用的試驗裝置,用打孔器在某植物的葉片上打出多個圓片,再用氣泵抽出氣體直至葉片沉底,然后將等量的葉圓片轉至不同溫度的NaHCO3溶液中,賜予確定的光照,測量每個培育皿葉片上浮至液面所用的平均時間(圖乙)。下列相關分析正確的是()A.在AB段,隨著水溫的增加,凈光合速率慢慢減小B.上浮至液面的時間可反映凈光合速率的相對大小C.通過圖乙分析可以找到總光合作用的最適溫度D.因為抽氣后不含氧氣,試驗過程中葉片不能進行有氧呼吸7.人工光合作用系統可利用太陽能合成糖類,相關裝置及過程如下圖所示,其中甲、乙表示物質,模塊3中的反應過程與葉綠體基質內糖類的合成過程相同。(1)該系統中執行相當于葉綠體中光反應功能的模塊是,模塊3中的甲可與CO2結合,甲為。

(2)若正常運轉過程中氣泵突然停轉,則短時間內乙的含量將(填“增加”或“削減”)。若氣泵停轉時間較長,模塊2中的能量轉換效率也會發生變更,緣由是。

(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的狀況下,該系統糖類的積累量(填“高于”“低于”或“等于”)植物,緣由是。

(4)干旱條件下,很多植物光合作用速率降低,主要緣由是。人工光合作用系統由于對環境中水的依靠程度較低,在沙漠等缺水地區有廣袤的應用前景。

二、提升練1.龍須菜是生活在近岸海疆的大型經濟藻類,既能給海洋生態系統供應光合產物,又能為人類供應食品原料。某小組探討CO2濃度和光照強度對龍須菜生長的影響,試驗結果如下圖所示。已知大氣CO2濃度約為0.03%,試驗過程中溫度等其他條件適宜,下列相關說法錯誤的是()A.試驗中CO2濃度為0.1%的組是比照組B.增加CO2濃度能提高龍須菜的生長速率C.高光照強度下光反應速率快從而使龍須菜生長較快D.選擇龍須菜養殖場所時需考慮海水的透光率等因素2.右圖曲線表示植物甲、乙的凈光合速率隨葉片溫度變更的趨勢。下列說法正確的是 ()A.植物甲比植物乙更能適應高溫環境B.若在35℃恒溫條件下分別培育植物甲和植物乙一晝夜(12h光照、12h黑暗),則植物甲一晝夜的有機物積累量大于植物乙C.55℃時,植物甲的葉肉細胞中產生[H]的場全部細胞質基質和線粒體基質D.溫度高于35℃時,植物乙凈光合速率下降的緣由可能是氣孔關閉3.下圖為某植物CO2消耗速率和CO2吸取速率隨時間的變更曲線。下列說法正確的是 ()A.該植物在7:00起先進行光合作用B.在18:00時,該植物有機物的積累量達到最大C.與18:00相比,7:00時C3的還原速率較快D.曲線b在10:00~12:00之間下降的主要緣由是氣孔關閉導致暗反應減弱4.植物光合作用合成的糖類會從葉肉經果柄運輸到果實。在夏季晴朗的白天,科研人員用14CO2供應某種綠色植物的葉片進行光合作用,一段時間后測定葉肉、果柄和果實中糖類的放射性強度,結果如下表所示。回答下列問題。試驗材料放射性強度(相對值)葡萄糖果糖蔗糖葉肉36428果柄很低很低41果實363626(1)本試驗在探究糖類的運行和變更規律時運用了法。

(2)推想光合作用合成的糖類主要以的形式從葉肉運輸到果實,理由是

。

(3)與果柄相比,果實中蔗糖的放射性強度下降的緣由是。

(4)在上述試驗中,假如在植物進行光合作用一段時間后,突然停止光照,同時使植物所處的溫度下降至2℃,短時間內該植物葉肉細胞中14C3的放射性強度基本不變,緣由是。

課時規范練11光合作用的影響因素及應用一、基礎練1.C由題意可知,當燈與水族箱的距離從85cm縮短到45cm時,氣泡釋放速度變更很小,說明光合強度較小,植物可以進行光合作用,A項錯誤;影響酶活性的因素主要是溫度、pH等,與光照沒有太大關系,B項錯誤;在大于45cm時,光照強度低,黑藻主要利用室內的散射光和從窗戶進來的光進行光合作用,C項正確;當臺燈從45cm處被移至15cm處時,氣泡釋放速度才隨光照強度的增加而明顯增加,說明黑藻在較強光下進行光合作用較好,D項錯誤。2.B與A點相比,B點時CO2濃度高,葉綠體內C5的合成速率不變,但消耗速率加快,因此C5含量較低,A項錯誤;圖中縱軸代表光合作用增長速率,D點之前光合速率始終在增長,因此D點光合速率最大,B項正確;與D點相比,C點時CO2濃度低,NADPH的合成速率不變,但消耗速率減慢,因此NADPH的含量較髙,C項錯誤;橫坐標表示CO2濃度,D點時間合速率不再隨著CO2濃度的上升而加快,說明D點時CO2濃度不再是限制因素,光合作用達到飽和點,鎂是參與形成葉綠素的元素,缺鎂使光反應減弱,暗反應也會減弱,須要的CO2削減,D點左移,D項錯誤。3.B氮元素參與葉綠素的合成,由試驗結果可知,科學施氮肥可導致葉綠素含量增加,可促進光反應,A項正確;二氧化碳轉化為有機物通過暗反應實現,該過程須要ATP和NADPH的參與,二者中均含氮元素,故氮元素可參與二氧化碳轉化為有機物的過程,B項錯誤;由試驗結果可知,隨施氮量的變更,凈光合速率與氮肥農學效率變更趨勢一樣,即凈光合速率能夠反映氮肥農學效率,C項正確;由于試驗中組數較少,故依據試驗結果僅能證明40g/m2施氮效果強于另外三組,無法確定最佳施氮量,D項正確。4.A據圖分析可知,植物甲對光能的利用率高,須要較強的光照,植物乙在光照較弱的條件下光合作用強度較大,故陰雨天氣受影響較大的是植物甲,A項正確;光強為M時,兩種植物的凈光合速率相等,但植物甲的呼吸速率大于植物乙,故植物甲的光合速率(呼吸速率+凈光合速率)高于植物乙,B項錯誤;據圖可知,光強大于500lx,植物乙的CO2吸取量較甲低,故植物乙對光能的利用率比植物甲低,C項錯誤;在1000lx之前,植物乙的光合速率已經不再隨光照強度增大而增加,故當光強大于1000lx時,限制植物乙光合速率的環境因素不再是光照強度,D項錯誤。5.BRubisco是催化暗反應的酶,分布在葉綠體基質中,其合成可能受核基因限制,A項正確;Rubisco只在植物綠色組織中表達,其催化的反應為CO2的固定,不消耗ATP,B項錯誤;結構確定功能,Rubisco在不同品種水稻細胞內活性不同,可能與其分子結構的微小變更有關,C項正確;表中的數據太少,通過表中數據不能確定Rubisco的最適溫度,D項正確。6.BAB段,隨著水溫的增加,葉圓片上浮至液面所須要的時間縮短,說明O2產生速率加快,凈光合速率慢慢增大,A項錯誤;依據題意可知,上浮至液面的時間可反映凈光合速率的相對大小,B項正確;通過圖乙分析可以找到凈光合作用的最適溫度,C項錯誤;雖然抽氣后葉片不含O2,但試驗過程中賜予確定的光照,故試驗過程中葉片能進行有氧呼吸,D項錯誤。7.答案:(1)模塊1和模塊2五碳化合物(或:C5)(2)削減模塊3為模塊2供應的ADP、Pi和NADP+不足(3)高于人工光合作用系統沒有呼吸作用消耗糖類(或:植物呼吸作用消耗糖類)(4)葉片氣孔開放程度降低,CO2的吸取量削減解析:(1)如題圖所示,圖中模塊1表示吸取、轉換光能,模塊2為電解水產生O2并進行能量轉換,模塊3為利用酶和模塊2供應的物質將CO2合成糖類,光合作用中的光反應過程即為吸取光能、促進水的光解并釋放氧氣,同時將光能轉換為ATP中的化學能的過程,圖中模塊1和模塊2的作用與其相像。參照暗反應過程,能夠與CO2結合的化合物是五碳化合物(C5)。(2)若氣泵突然停轉,由于沒有CO2供應,不能接著生成乙,而乙可以接著生成甲,則短時間內乙的含量將削減。已知模塊2和模塊3分別相當于光合作用中的水的光解和暗反應,則模塊2須要模塊3供應的ADP、Pi和NADP+,因此當氣泵停轉時間較長時,模塊2會因為ADP、Pi和NADP+不足導致轉換效率下降。(3)植物在進行光合作用的同時還會進行呼吸作用,因此在與植物光合作用固定的CO2量相等的狀況下,由于該系統沒有呼吸作用消耗糖類,使得該系統能積累更多的糖類。(4)干旱條件下,為削減蒸騰作用造成的水分散失,葉片氣孔開放程度降低,使得CO2吸取量削減,從而導致光合作用的暗反應受到抑制,光合作用速率下降。二、提升練1.AB大氣中CO2濃度約為0.03%,而龍須菜是生活在海洋中的藻類,因此試驗中CO2濃度為0.03%和0.1%的組都是試驗組,A項錯誤;由圖1可知,高光和低光條件下,兩種CO2濃度條件下,龍須菜的生長速率相差不大,即增加CO2濃度龍須菜生長速率基本不變,B項錯誤;由圖2可知,與低光條件相比,高光條件下龍須菜光反應速率顯著增加,C項正確;綜合兩圖可知,龍須菜生長主要受到光強的影響,因此選擇龍須菜養殖場所時需考慮海水的透光率等因素,D項正確。2.ACD由圖可知,植物甲在高溫條件下的凈光合速率大,更能適應高溫環境,A項正確;一晝夜有機物的積累量=12h凈光合作用積累的有機物量-12h呼吸作用消耗的有機物量,由于不知道植物甲、乙的呼吸作用大小,所以無法比較有機物的積累量,B項錯誤;55℃時,植物甲葉肉細胞同時進行光合作用和呼吸作用,所以產生[H]的場全部細胞質基質和線粒體基質,C項正確;溫度高于35℃時,植物乙凈光合速率下降,可能是氣孔關閉引起的,D項正確。3.BC該植物在7:00前就已進行光合作用,只是光合作用強度小于呼吸作用強度,A項錯誤;18:00時是一天中其次個光補償點,植物有