高考生物一轮复习 考点加强课1(限时训练提升考能)光合作用的影响因素及其应用 新人教版高三全册生物试

光合作用的影响因素及其应用
限时训练提升考能
(时间：30分钟)
一、选择题
1.(2015·某某潍坊期中)下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述，错误的是( )
A.都必须在有水条件下进行
B.都存在能量转化过程
C.都包括一系列氧化还原反应
D.总是同时进行
解析在无光条件下，不进行光合作用，只进行细胞呼吸。

答案 D
2.(2015·某某和平一模，3)下图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是( )
A.过程①产生[H]，过程②消耗[H]，过程③既产生也消耗[H]
B.过程②只发生在叶绿体基质，过程③只发生在线粒体基质
C.过程①消耗CO2释放O2，过程③消耗O2释放CO2
D.若叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的干重必然增加
解析过程①②③分别为光反应、暗反应和呼吸作用，光反应中水的光解产生[H]，暗反应中消耗[H]和ATP，细胞呼吸中第一、二阶段产生[H]，第三阶段消耗[H]，A正确；暗反应只发生在叶绿体基质，过程③发生在细胞质基质和线粒体，B错误；光反应不消耗CO2，只是释放O2，C错误；叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率，则苷蔗的干重不一定增加，因为甘蔗干重增加的条件是整个植株的有机物合成量大于消耗量，而图示仅为叶肉细胞中能量代谢，D错误。

答案 A
3.(2016·某某1号卷)下列对图示两种生理反应式的相关叙述，错误的是( )
反应式1：C 6H 12O 6――→酶2C 3H 4O 3＋4[H]＋能量
反应式2：CO 2＋C 5――→酶2C 3
A.反应式1得到的产物(C 3H 4O 3)在人和乳酸菌细胞的去路可以相同
B.反应式2得到的产物可进一步转化成C 5和C 6H 12O 6
C.反应式1生成的能量大部分以热能形式散失
D.反应式2一定发生在叶绿体基质中，对应速率受CO 2浓度的影响
解析 反应式1为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段，人和乳酸菌都能进行乳酸式无氧呼吸，A 正确；反应式2为光合作用过程中的CO 2的固定，生成的C 3可进一步转化成C 5和C 6H 12O 6，但发生的场所不一定是叶绿体基质，因为能进行光合作用的也可以是不具有叶绿体的原核生物，B 正确，D 错误；呼吸作用产生的能量大部分以热能形式散失，其余能量暂时储存在ATP 中，C 正确。

答案 D
4.利用同种玉米植株，探究不同条件下光合作用或细胞呼吸的变化情况，得到的结果如下列各图。

其中“M ”点时光合作用速率与细胞呼吸速率不相等的图是( )
解析 A 图中“M ”点时光合作用速率是细胞呼吸速率的2倍，A 正确。

B 图中“M ”点是光补偿点，所以光合作用速率与细胞呼吸速率相等，B 错误。

C 图中的“M ”点时光合作用速率与细胞呼吸速率相等，C 错误。

D 图中的“M ”点表明CO 2浓度既不增加也不减少，说明光合作用速率与细胞呼吸速率相等，D 错误。

答案 A
5.某实验小组为研究植物的光合作用，将两棵基本相同的植物分别置于透明的玻璃罩内，如
图甲、乙所示。

在相同自然条件下，一昼夜中测得植物氧气释放速率分别如丙、丁曲线所示。

下列对该实验的结果的分析正确的是( )
A.AB段和CD段，曲线下降的原因相同
B.E点时，气孔关闭导致光合作用基本停止
C.一昼夜中，装置乙的植物积累的有机物多
D.14时，装置甲的植物叶绿体中C3含量相对较高
解析AB段下降是由于CO2浓度下降，CD段下降的原因是光照强度下降，A错误。

E点时，气孔关闭导致光合速率下降，但仍大于呼吸速率，B错误。

由两曲线和横轴围成的面积的大小可知装置乙的植物积累的有机物多，C正确。

由于14时甲装置中CO2浓度较低，该植物叶绿体中的C3含量较低，D错误。

答案 C
6.(2015·某某某某学段测评，12)如图所示，两曲线分别表示阳生植物和阴生植物CO2的吸收速率随光照强度变化的情况。

当光照强度为C时，两植物的有机物积累速率分别为a1、b1，两植物有机物合成速率分别为a2、b2，下列比较结果正确的是( )
A.a1＝b1；a2＜b2
B.a1＞b1；a2＝b2
C.a1＜b1；a2＝b2
D.a1＝b1；a2＞b2
解析根据纵坐标“CO2的吸收速率”可知，a1、b1均代表净光合速率。

光照强度为C时，二者净光合速率相等.所以a1＝b1，因为总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，据图知，呼吸速率a>b。

所以，总光合速率a2>b2，D项正确。

答案 D
7.(2015·某某联考，12)下列是四幅关于光合作用和细胞呼吸的图，有关叙述正确的是
A.图甲中O2浓度为a时，无氧呼吸与有氧呼吸的强度相同
B.图乙中如果再提高CO2浓度，则B点一定上移
C.图丙中，温度为t4℃时，植物的净光合作用强度最大
D.图丁代表两类色素的吸收光谱，其中e代表类胡萝卜素
解析图甲中O2浓度为a时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2量相同，但消耗的葡萄糖量为3∶1，A错误；若图乙中的曲线是在CO2浓度适宜的情况下测得的，则再提高CO2浓度，B点不会上移，B错误；图丙中，温度为t4℃时，植物的净光合作用强度为0，C错误；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其波长较短，对应曲线e，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，对应曲线f，D正确。

答案 D
8.对某植物在不同环境条件下O2的吸收量和释放量进行测定，结果如表所示。

下列对结果的分析中，不合理的是( )
A.在10 klx光照条件下5 h，10 ℃时光合作用产生的O2总量比20 ℃时少7.5 mg
B.在10 ℃时，分别用10 klx和5 klx光照12 h、黑暗处理12 h，前者O2增加量比后者
C.一昼夜中，在10 ℃、10 klx光照X h后，余下时间转入20 ℃的黑暗环境中，若O2变化量为0，则X＝4.8
D.该实验的自变量是光照强度、温度和光照时间，CO2浓度等属于无关变量
解析解答本题时应注意无论光照还是黑暗条件下细胞都进行呼吸作用。

在10 klx光照条件下5 h，10 ℃时光合作用产生的O2总量＝5×(4.0＋0.5)＝22.5(mg)，20 ℃时光合作用产生的O2总量＝5×(5.0＋1.0)＝30(mg)，故A正确。

在10 ℃时，光照12 h、黑暗处理12 h，10 klx条件下O2增加量＝12×(4.0＋0.5)－24×0.5＝42(mg)，5 klx条件下O2增加量＝12×(3.0＋0.5)－24×0.5＝30(mg)，即前者O2增加量比后者多12(mg)，故B 正确。

一昼夜中，在10 ℃、10 klx光照X h后，O2增加量＝4X(mg)，20 ℃黑暗环境中(24－X)h消耗的O2量为(24－X)×1(mg)，若O2变化量为0，则4X－(24－X)×1＝0，解得X＝4.8，故C正确。

该实验的自变量为光照强度和温度，光照时间、CO2浓度等为无关变量，故D错误。

答案 D
二、非选择题
9.(2015·某某七校联考)测定透明密闭玻璃罩内某植物在单位时间内CO2的吸收量或O2消耗量(相对值)随温度的变化，结果如下图所示，请分析回答下列问题：
(1)植物光合作用有关的酶分布在叶绿体的________中。

据图推测，该植物的光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度________(填“高”或“低”)。

温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为________℃。

(2)该植物光反应的产物中，被暗反应利用的物质是________。

在供给C18O2较长时间后，
叶肉细胞线粒体内能够检测出含18O的物质有________________(写出两种)。

(3)图中A点时该植物的叶肉细胞中氧气的扩散方向是________________。

B、D点时植物光合作用制造的有机物________(填“大于”、“小于”或“等于”)细胞呼吸消耗的有机物。

解析(1)光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所是类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质，并且两个阶段均需要酶的催化；图中的实线表示植物的净光合速率，虚线表示呼吸速率，高于20 ℃后实线不再上升，而虚线继续升高，表明该植物的光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为20 ℃。

(2)光合作用中，光反应为暗反应提供ATP、NADPH；供给C18O2较长时间后，通过光合作用18O转移到葡萄糖中和水中；葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，然后丙酮酸进入线粒体进一步分解；水可以直接扩散到线粒体中，也可以经光反应分解产生18O2再扩散到线粒体中。

(3)A点时，植物的实际光合作用速率与呼吸速率相等，因而叶肉细胞中的光合作用大于其呼吸作用，因此光合作用产生的O2部分扩散到线粒体，部分扩散出细胞。

B、D点均在横轴的上方，净光合速率均大于0，植物光合作用实际制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物。

答案(1)类囊体薄膜(或基粒)和基质高20(大约) (2)ATP、NADPH 丙酮酸、水、O2、CO2(写2种即可) (3)部分扩散到线粒体，部分扩散到细胞外(其他表述合理也可) 大于10.(2015·某某某某联考)细辛是一种在森林下生活的植物，滨藜是一种在沙漠中生活的植物。

如图是光照强度对两种植物(甲、乙)光合作用强度影响的曲线。

请据图作答：
(1)图中代表滨藜光合作用强度的变化曲线是________；B1点时植物叶肉细胞内产生ATP 的部位有________，水参与反应并产生[H]的具体部位是________。

(2)图中E点时，限制甲植物增产的主要环境因素是________，限制乙植物增产的主要环境因素可能是________，此时甲、乙植物固定CO2量的情况是________(填“相等”或“甲
多于乙”或“乙多于甲”)。

(3)若在图中B2点时光照突然增强，短时间内乙植物叶绿体内C3含量将________(填“上升”或“下降”)。

若将乙植物移植到缺Mg的环境中培养，一段时间后B2点将向________移。

(4)若探究温度对细辛叶片细胞呼吸强度的影响，则该实验需要________条件下进行。

解析(1)由于滨藜是一种在沙漠中生活的植物，其为阳生植物，达到光饱和点和光补偿点所需要的光照强度比较大，所以题图中代表滨藜光合作用强度变化曲线是甲。

B1点时植物叶肉细胞内光合作用强度等于呼吸作用强度，故产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质。

光反应阶段水在光下分解成[H]和氧气，有氧呼吸的第二阶段丙酮酸和水反应生成[H]和二氧化碳，故水参与反应并产生[H]的部位有类囊体薄膜、线粒体基质。

(2)由图分析可知，图中E点时，光照强度增加，甲的净光合速率增加，故限制甲植物增产的主要环境因素是光照强度。

图中E点时，光照强度增加，乙的净光合速率不再增加，故限制乙植物增产的主要环境因素是CO2浓度、温度。

图中E点时，植物甲和乙的净光合速率相等，但甲的呼吸速率大于乙，故此时固定CO2量的情况是甲多于乙。

(3)若在图中B2点时光照突然增强，光反应增强，产生更多的ATP和[H]，促进C3化合物的还原反应，故短时间内叶绿体内C3含量将下降。

Mg是合成叶绿素所必需的元素，缺Mg，则叶绿素无法合成，植物的光合作用强度降低，而呼吸速率不变，B2点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，若将植物移植到缺Mg的环境中培养，则需增大光照强度才能保证光合作用强度等于呼吸作用强度，故一段时间后B2点将向右移。

(4)若探究温度对细辛叶片细胞呼吸强度的影响，则该实验需在黑暗条件下进行，排除光合作用的影响。

答案(1)甲细胞质基质、线粒体和叶绿体(缺一不可) 线粒体基质和类囊体薄膜(缺一不可)
(2)光照强度温度和CO2浓度甲多于乙
(3)下降右
(4)黑暗
11.(2016·某某曲阜期中)辣椒是我国栽培面积最大的蔬菜作物之一。

图1是辣椒植株光合作用示意图，图2是将辣椒植株置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中，温度分别保持在
15 ℃、25 ℃和35 ℃下，改变光照强度，测定的CO2吸收速率，请据图分析：
(1)将叶绿体等各种细胞器从叶肉细胞中分离出来，常用的方法是________。

若停止图1中甲的供应，一段时间后氧气的产生速率将会________(填“增大”或“减小”、“基本不变”)。

(2)图2中A点时，该植物叶肉细胞产生ATP的场所是________。

当光照强度大于8时，25 ℃与15 ℃条件下有机物的合成速率分别为M1、M2，结果应为M1________M2(填“>”或“<”、“＝”)。

(3)35 ℃条件下，如果将纵坐标改为氧气的吸收速率，请画出曲线。

答案(1)差速离心法减小(2)线粒体、细胞质基质> (3)曲线如图
[深化拓展]
12.某研究小组使用春黑麦为材料通过实验探究影响产量的因素，得到如甲图所示的实验结果。

请据图回答下列问题：
(1)据图所知，影响春黑麦产量的因素有_____________________________。

(2)就图中所反映的因素来说D点条件下限制春黑麦增产的主要因素是________C点条件下限制春黑麦增产的主要因素是________。

除图所示的因素外，若要进一步提高春黑麦的产量，还可以采取的措施是_________________________________。

(3)若将春黑麦幼苗置于光下正常生长时，进行下图所示的生理过程，其中①、②、③、
④、⑤代表物质。

Ⅰ过程完成的能量变化是________，③的作用是________________。

在其他条件相同时，参照乙图分析，甲图中D点与F点相比，C3含量________。

解析(1)由甲图可知，随着光照强度、土壤湿度的增大，春黑麦产量上升，且在一定X 围内，施肥可进一步提高产量。

(2)D点是在图中弱光条件下产量的最大值，因此限制增产的主要因素是光照强度。

C点是在图中强光条件下产量的最小值，限制增产的主要因素是土壤湿度。

除了上述因素外，CO2浓度、温度等都可影响光合作用强度，因此可通过合理密植、增加CO2浓度、控制适宜温度等进一步提高产量。

(3)由乙图可知，Ⅰ、Ⅱ代表光合作用的光反应和暗反应，①、②、③、④、⑤代表水、二氧化碳、还原氢、氧气和葡萄糖。

光反应阶段光能转变成活跃的化学能储存在ATP中，[H]用于暗反应中C3的还原，同时提供部分能量。

D点与F点相比，光照强度较弱，产生的ATP和[H]较少，消耗C3较少，故C3含量较高。

答案(1)光照强度、土壤湿度、施肥情况(2)光照强度土壤湿度合理密植或增加CO2浓度或温度要适宜等(写出一项即可) (3)光能→活跃的化学能作为还原剂为暗反应供氢，同时提供部分能量较高。