2019_2020学年新教材高中生物课时双测过关二十四光合作用原理的应用含解析新人教版必修第一册.doc

课时双测过关（二十四） 光合作用原理的应用
A级——学考水平达标练
1．某同学在玻璃温室里进行植物栽培实验。为此，他对室内空气中的CO2含量进行24 h的测定，下列曲线中能正确表示其测定结果的是(　　)

解析：选C　根据一天24 h光的有无及光照强度变化规律可知，从0点→6点→12点→18点→24点，光从无→有→无，有光后经历由弱→强→弱的过程，光合作用则从不能进行→能够进行且光合速率小于呼吸速率→光合速率与呼吸速率相等→光合速率大于呼吸速率→光合速率与呼吸速率相等→光合速率小于呼吸速率→只能进行呼吸作用，因此密闭玻璃温室内CO2含量变化经历了增加→减少→增加的变化。
2．下列相关说法，不合理的是(　　)
A．夜间给蔬菜大棚适当降温可减少有机物消耗，提高产量
B．施用农家肥有利于土壤微生物的呼吸作用，可为农作物提供更多CO2
C．蔬菜大棚选用蓝紫色或绿色的塑料膜做顶，有利于提高光合效率
D．农业生产中“正其行，通其风”是为了提高CO2的供应
解析：选C　温度通过影响光合作用酶和呼吸作用酶的活性来影响绿色植物的有机物的净积累，白天适当提高温度有利于增加光合作用，夜间适当降低温度有利于减弱呼吸作用，减少有机物消耗，提高有机物的净积累量，从而提高作物产量；农家肥含有大量微生物和有机物，有利于土壤微生物的呼吸作用，提供更多CO2，提高作物光合作用强度，从而提高农作物的产量；大棚薄膜最好用无色透明的，使得植物吸收更多的光，以提高光合作用强度；农业生产中“正其行，通其风”是为了提高CO2的供应，以提高光合作用强度。
3．下列关于化能合成作用的叙述，正确的是(　　)
A．进行化能合成作用的生物为细菌、真菌
B．进行化能合成作用的生物利用无机物中的化学能
C．硝化细菌能将CO2和水合成糖类
D．进行化能合成作用的生物属于异养生物
解析：选C　进行化能合成作用的是部分细菌，利用无机物氧化时释放的化学能将CO2和水合成糖类，这些细菌属于自养生物。
4.图甲中表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中，能代表细胞中发生的情况与曲线中c点相符的是(　　)

解析：选D　A项图中线粒体产生的CO2除了供给叶绿体利用，多余的释放到细胞外，表示呼吸作用强度大于光合作用强度，对应图中ab段；B项图中线粒体产生的CO2只散失到细胞外，表明细胞只进行呼吸作用，对应图中的a点；图甲中b点对应的CO2的吸收为0，即为光补偿点，此时的光合作用强度等于呼吸作用强度，即线粒体产生的CO2刚好给叶绿体利用，对应C项图示；D项图中线粒体的CO2提供给叶绿体不足，还需从细胞外吸收，表示光合作用强度大于呼吸作用强度，可对应图甲中的c点。
5．如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。下列有关光合作用强度变化原因的分析中，错误的是(　　)

A．从a→b主要原因是光照增强，气温上升
B．从b→c主要原因是温度过高，酶失活
C．从c→d主要原因是气孔逐渐打开，CO2供应增加
D．从d→e主要原因是光照减弱，气温下降
解析：选B　图中b→c主要原因是气温过高，导致部分气孔关闭，使CO2供应不足。
6．如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合速率的影响。下列有关叙述错误的是(　　)

A．曲线a→b点，叶绿体中C3浓度降低
B．b→d点，叶绿体中C5浓度升高
C．曲线a→b点，叶绿体中C5生成速率降低
D．d点时，限制光合速率的环境因素可能有CO2浓度和温度等
解析：选C　曲线中a点转向b点时，光照强度增强，光反应产生的[H]和ATP增加，促进暗反应中C3还原，导致叶绿体中C3浓度降低；曲线中b点转向d点时，CO2浓度降低，CO2用于暗反应中和C5固定生成C3的反应减弱，因此叶绿体中C5浓度升高；曲线中a点转向b点时，光照强度增强，光反应产生的[H]和ATP增加，促进暗反应中C3还原，导致叶绿体中C3浓度降低，相对应的C5生成速率升高；曲线中d点为光饱和点，限制光合速率的环境因素可能有CO2浓度和温度等。
7．在温度适宜的条件下，测定植物叶片在不同光照强度下的CO2吸收量，结果如下表。下列有关叙述正确的是(　　)
光照强度(klx)
0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
CO2吸收量
(mg·100
cm－2·h－1)
－4.0
0
4.0
8.0
10.0
10.0
A.该植物叶片在光照强度小于2.0 klx的条件下，不进行光合作用
B．光照强度为6.0 klx时，植物叶片合成葡萄糖的量为12 mg·100cm－2·h－1
C．光照强度为8.0 klx时，限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度
D．光照强度为10.0 klx时，该植物在缺镁环境中的CO2吸收量不变
解析：选C　分析表格数据可知，当光照强度为2.0 klx时，测得叶片CO2吸收量为0，说明此光照强度下光合速率等于呼吸速率，即光照强度小于2.0 klx的条件下植物能进行光合作用；光照强度为6.0 klx时，植物叶片共消耗CO2为12 mg·100 cm－2·h－1，根据光合作用生成葡萄糖的总反应式：消耗6 mol CO2生成1 mol C6H12O6，故合成葡萄糖的量为(12×180)÷(6×44)≈8.2(mg·100 cm－2·h－1)；光照强度为8.0 klx时，植物光合速率达到最大值，此时限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度；植物如果缺镁会影响叶绿素的合成，使光反应强度降低，从而影响暗反应。
8.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。右图表示该植物在25 ℃时光合速率和光照强度的关系。若将温度提高到30 ℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，从理论上讲，图中相应点的移动应该为(　　)
A．a点下移，b点右移，m值减小
B．a点不移，b点左移，m值不变
C．a点下移，b点不移，m值增加
D．a点上移，b点左移，m值增加
解析：选A　根据题意和图示分析可知：由于某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，当温度从25 ℃提高到30 ℃后，光合速率减慢，呼吸速率加快。图中a点代表呼吸速率，现呼吸速率加快，故a点下移；b点呼吸速率等于光合速率，现呼吸速率加快，光合作用减慢，故b点右移、m值减小。
9．(2018·全国卷Ⅰ)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：

(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是________。
(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_________，判断的依据是_________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。
(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。
解析：(1)由曲线图可知，光照强度大于a时，甲植物的净光合速率随着光照强度的增加而增加的幅度更大，说明甲植物对光能的利用率较高。(2)当种植密度过大时，植株的叶片会相互遮挡，植株接受的光照强度减弱，导致植物净光合速率下降。由曲线图可知，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大。(3)由曲线图可知，在低光照强度下，乙植物的净光合速率较高，在高光照强度下，乙植物的净光合速率明显低于甲植物，所以乙植物更适合在林下低光照强度的环境下种植。(4)夏日晴天中午12点，温度较高，部分气孔关闭，进入叶肉细胞的CO2明显减少，抑制了暗反应，导致叶片的光合速率明显降低。
答案：(1)甲　(2)甲　光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
(3)乙　(4)CO2
10．(2019·全国卷Ⅰ)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。回答下列问题。
(1)经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力________。
(2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会________，出现这种变化的主要原因是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
解析：(1)经干旱处理后，该植物根细胞中溶质浓度增大，则该植物根细胞的吸水能力增强。(2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，从而影响光合作用所需的CO2的供应，其光合速率降低。(3)欲设计实验验证“干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的”，则自变量为ABA的有无，那么该实验选用的材料是该种植物的ABA缺失突变体植株，在干旱处理前后都测定叶片的气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。再将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下进行对照实验，一组用ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
答案：(1)增强　(2)降低　气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少
(3)取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。

B级——选考水平高分练
11．科研人员研究不同温度条件下菠菜叶片的净光合速率的变化情况结果如图。下列分析错误的是(　　)

A．温度通过影响酶活性对光合作用的影响只与暗反应有关
B．此实验中CO2浓度是无关变量，各组间需保持一致和稳定
C．温度为40 ℃，光照为1 500 lx条件下菠菜光合速率为6
D．菠菜叶片进行光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度
解析：选A　温度通过影响酶活性对光合作用的影响与光反应和暗反应均有关；本实验的自变量是光照强度与温度，因变量是净光合速率，CO2浓度等其他因素是无关变量；据图可知，温度为40 ℃，光照为1 500 lx条件下菠菜净光合速率为2，呼吸速率为4，根据真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率可知，此时其光合速率为6；据图可知，菠菜叶片进行光合作用的最适温度是30 ℃，呼吸作用的最适温度是40 ℃，因此菠菜叶片进行光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度。
12.某密闭温室大棚内CO2浓度的变化如图所示，其中b、c两点的温度相同。下列说法错误的是(　　)
A．经一昼夜后大棚内植物有机物积累量增加
B．经一昼夜后大棚内O2浓度增加
C．b、c两点时温室大棚中的光照强度相同
D．b、c两点时叶肉细胞的光合速率等于细胞呼吸的速率
解析：选C　由图可知，一昼夜后大棚内CO2浓度下降，减少的CO2用于合成有机物，因此，植物体内有机物积累量将增加，A正确；CO2浓度下降，说明光合作用总强度大于细胞呼吸，因此大棚内O2浓度增加，B正确；b、c两点时温度相同，说明细胞呼吸强度相同，同时由于b、c两点时光合作用强度等于细胞呼吸强度，说明b、c两点时的光合作用强度也相同；但c点时的CO2浓度更低，说明c点时的光照强度必然要大于b点时的光照强度，C错误，D正确。
13．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。下列分析正确的是(　　)

A．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等
B．光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多
C．温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D．两曲线的交点表示光合作用制造的有机物的量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等
解析：选A　“光照下CO2的吸收量”为净变化量或积累量，即“光合实际量－呼吸量”，“黑暗中CO2释放量”为呼吸量。由图可知，在35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等，都是3＋3.5＝6.5(mg/h)。有机物积累量最多的温度为25 ℃，此时光合实际量约为2.25＋3.75＝6(mg/h)，此后实际光合量还在增加。两曲线的交点表示呼吸量＝净光合量，或者说光合量是呼吸量的两倍，不代表二者相等。
14.如图为测定细胞代谢相关速率的实验装置。下列叙述正确的是(　　)
A．直接测定植株总光合速率时，小烧杯的液体应为NaHCO3溶液
B．测定植株的净光合速率时，应在光下进行，且小烧杯的液体应为NaOH溶液
C．测定植株的呼吸速率时，小烧杯的液体应为清水
D．测定植株的呼吸速率时，应在黑暗条件下进行
解析：选D　图示装置不能直接测定总光合速率；如果要测定植株的净光合速率，则应在光下进行，且烧杯内的液体应为清水；如果要测定植株的呼吸速率，则烧杯内的液体应为NaOH溶液；由于光合作用能产生氧气，所以测定植株的呼吸速率时，应在黑暗条件下进行。
15．甲图表示植物光合速率受光照强度影响的变化曲线，乙图表示植物在不同外界环境条件下，光合速率受CO2浓度影响的变化曲线。据图回答问题：

(1)甲图中，当光照强度为n时，叶肉细胞中产生ATP的场所有____________________。
(2)甲图中，当光照强度为k时，叶绿体中ADP的移动方向是从______________移向__________________。
(3)乙图中，a点对应条件下，叶肉细胞中C3含量________于b点；c点对应条件下，叶肉细胞中C5含量________于b点；结合甲图信息，d点对应条件下，叶肉细胞中C5含量________于c点。
(4)根据甲图信息，乙图中的光照强度为n对应的曲线与光照强度为k对应的曲线应重合，而实际情况不是这样的。写出一个引起乙图中出现阴影部分的主要外界因素：________________________。
(5)综合上述分析，影响植物光合速率的因素主要包括__________________________(答出三项)。
解析：(1)当光照强度为n时，植物既进行光合作用(在叶绿体类囊体薄膜上合成ATP)，又进行有氧呼吸(在细胞质基质和线粒体中合成ATP)。(2)当光照强度为k时，光反应消耗ADP，而暗反应产生的ADP由叶绿体基质运往叶绿体类囊体薄膜。(3)一定范围内，CO2浓度增加可以使细胞中C3含量增加；CO2浓度不变时，一定范围内的光照增强会导致细胞内C5含量增加。(4)甲图信息显示：若只考虑光照的影响，光照强度由n增加到k时，光合速率几乎不变，而乙图中出现阴影部分应是光照之外的其他因素引起的，比如温度等。
答案：(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体　(2)叶绿体基质　叶绿体类囊体薄膜　(3)低　高　约等　(4)温度
(5)光照强度、CO2浓度、温度

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