資源簡(jiǎn)介

重點(diǎn)強(qiáng)化練20　光合作用強(qiáng)度的影響因素
一、選擇題
1．(2023·北京昌平區(qū)高三二模)探討空氣質(zhì)量對(duì)大棚中草莓光合作用的影響，結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是(　　)
空氣質(zhì)量級(jí)別 棚溫 T/℃ 光合有效輻射PAR/(μE·m－2·s－1) 光合速率Pn/(μmol·m－2·s－1)
二級(jí)良 29.2 1 189 25.7
三級(jí)輕度污染 28.2 882 24.5
四級(jí)中度污染 27.6 509 22.3
五級(jí)重度污染 27 428 13.8
A.T和PAR僅通過影響光反應(yīng)進(jìn)而影響Pn
B．T、PAR和Pn隨空氣污染程度加劇而增大
C．污染程度加劇時(shí)NADPH在短時(shí)間內(nèi)增加
D．中度和重度污染時(shí)可通過補(bǔ)光提高Pn
2．(2024·重慶渝中區(qū)高三期中)科研人員測(cè)定了不同CO2濃度對(duì)南方紅豆杉凈光合速率和氣孔導(dǎo)度(氣孔開放程度)的影響，結(jié)果如圖。下列敘述不正確的是(　　)
A．單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)的CO2吸收量可表示凈光合速率
B．低濃度CO2時(shí)，氣孔導(dǎo)度較大有利于葉片吸收CO2
C．CO2濃度達(dá)到1 300×10－6時(shí)，限制光合速率的因素可能是光照強(qiáng)度
D．進(jìn)一步提高CO2濃度，凈光合速率會(huì)繼續(xù)增強(qiáng)
3．(2023·梅州高三三模)為探究何種色膜有利于棉花葉的光合作用，研究人員首先測(cè)定了不同遮光環(huán)境下的光照強(qiáng)度，然后將長(zhǎng)勢(shì)一致的棉花植株隨機(jī)均分為a、b、c、d四組，通過不同遮光處理一周后，測(cè)得結(jié)果如表所示。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
處理 光照強(qiáng)度/(μmol m－2 s－1) 葉綠素相對(duì)含量 凈光合速率/(μmol m－2 s－1)
無遮光處理(a組) 1 292.7 40.9 25.4
紅色透光膜(b組) 410.3 40.0 10.7
藍(lán)色透光膜(c組) 409.9 39.6 13.2
黃色透光膜(d組) 930.7 42.1 21.2
A.通過實(shí)驗(yàn)可知，為了保證大棚內(nèi)棉花產(chǎn)量最好使用黃色透光膜
B．導(dǎo)致四組棉花葉片凈光合速率不同的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度和光的波長(zhǎng)
C．將處理后的四組棉花同時(shí)置于自然光下，葉綠體中生成NADPH最多的是d組
D．霧霾天氣下，選擇黃色人工光源進(jìn)行補(bǔ)光比紅光和藍(lán)光更適合棉花的生長(zhǎng)
4．(2024·成都高三模擬)綠色植物在進(jìn)行光合作用時(shí)會(huì)同時(shí)伴隨發(fā)生一種消耗能量、吸收O2和釋放CO2的現(xiàn)象，被稱為光呼吸。如圖為光呼吸的關(guān)系示意圖，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．光呼吸吸收O2、釋放CO2的場(chǎng)所分別是葉綠體、線粒體
B．干旱高溫等逆境條件下，植物的光呼吸會(huì)增強(qiáng)
C．溫室栽培蔬菜時(shí)可通過增施有機(jī)肥減少光呼吸對(duì)光合產(chǎn)物的損耗
D．在光照條件下，若葉肉細(xì)胞中O2含量下降、CO2含量升高，會(huì)促進(jìn)光呼吸
5．光是影響植物生命活動(dòng)的重要環(huán)境因子之一，有大量證據(jù)表明，當(dāng)葉片捕獲的能量超過暗反應(yīng)碳同化的能量時(shí)，過剩光能會(huì)導(dǎo)致活性氧生成量的急劇增加，活性氧分子的大量存在能夠致使色素氧化或類囊體傷害，這種現(xiàn)象稱為光抑制。葉片剛伸出時(shí)位于冠層頂部或枝條先端，容易暴露在強(qiáng)光下。但是，植物在進(jìn)化過程中形成了一系列適應(yīng)強(qiáng)光的機(jī)制。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．光抑制主要通過減弱光反應(yīng)，進(jìn)而影響暗反應(yīng)
B．幼葉不容易發(fā)生光抑制可能與其色素量低和捕獲光能少有關(guān)
C．植物經(jīng)過長(zhǎng)期進(jìn)化，幼葉與葉柄的夾角小于成熟葉以適應(yīng)強(qiáng)光
D．經(jīng)濟(jì)林種植為降低光抑制可選擇陰生植物品種
6．(2024·江門高三聯(lián)考)外界環(huán)境影響著植物的生長(zhǎng)，科研人員研究了不同溫度和CO2濃度對(duì)某植物光合速率的影響，結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．與N點(diǎn)相比，M點(diǎn)時(shí)細(xì)胞中的C3含量更高
B．光合作用過程中CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中
C．由圖可知，溫度只能影響光合作用的暗反應(yīng)階段
D．由圖可知，自然界中該植物生長(zhǎng)最適溫度為35～40 ℃
7．(2024·順德李兆基中學(xué)高三模擬)甲植物和乙植物的凈光合速率隨 CO2 濃度變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．CO2濃度為0 時(shí)，甲植物的呼吸速率大于乙植物
B．CO2濃度為400 μL·L－1 時(shí)，甲、乙植物的總光合速率相等
C．CO2濃度為500 μL·L－1 時(shí)，甲植物水的光解速率小于乙植物
D．與甲植物相比，乙植物更適合在高CO2濃度條件下生存
8．(2024·廣州大學(xué)附屬中學(xué)高三聯(lián)考)強(qiáng)光條件下，植物吸收的光能若超過光合作用的利用量，過剩的光能可導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降，出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。為探索油菜素內(nèi)酯(BR)對(duì)光抑制的影響機(jī)制，將長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋果幼苗進(jìn)行分組和處理(如圖)，其中試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．各組幼苗所處的條件應(yīng)相同且適宜
B．強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，植物葉片胞間CO2濃度會(huì)降低
C．持續(xù)強(qiáng)光照射后，植物葉片胞間CO2濃度將降低
D．油菜素內(nèi)酯可通過抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成減弱光抑制現(xiàn)象
9．(2024·潮州市松昌中學(xué)高三月考)如圖表示實(shí)驗(yàn)室條件下，花生和田七兩種植物在不同光照強(qiáng)度下O2釋放量變化情況。據(jù)圖分析，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．光照強(qiáng)度為a時(shí)，花生和田七都能進(jìn)行光合作用
B．增大環(huán)境中CO2濃度，b、d均會(huì)右移
C．光照強(qiáng)度為c時(shí)，花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率
D．通過比較兩條曲線可知，花生比田七更適合生長(zhǎng)在弱光照環(huán)境中
10．(2023·泉州高三質(zhì)檢)光呼吸是植物利用光能，吸收O2并釋放CO2的過程。研究者將四種酶基因(GLO、CAT、GCL、TSR)導(dǎo)入水稻葉綠體，創(chuàng)造了一條新的光呼吸代謝支路(GCGT支路)，如圖虛線所示。據(jù)圖分析，下列推測(cè)錯(cuò)誤的是(　　)
A．光呼吸時(shí)C5與O2的結(jié)合發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上
B．光呼吸可以將部分碳重新回收進(jìn)入卡爾文循環(huán)
C．GCGT支路有利于減小H2O2對(duì)葉綠體的損害
D．GCGT支路可以降低光呼吸從而提高光合效率
二、非選擇題
11．(2024·福建福州高級(jí)中學(xué)高三月考)大氣中CO2濃度持續(xù)升高會(huì)導(dǎo)致海水酸化，影響海洋藻類生長(zhǎng)進(jìn)而影響海洋生態(tài)。 龍須菜是我國(guó)重要的一種海洋大型經(jīng)濟(jì)藻類，生長(zhǎng)速度快， 一年可多次種植和收獲。科研人員設(shè)置不同CO2濃度(大氣 CO2濃 度LC 和 高CO2濃 度HC)和磷濃度(低磷濃度LP 和高磷濃度HP) 的實(shí)驗(yàn)組合進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：
(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究在一定光照強(qiáng)度下，______________________________。
(2)ATP水解酶的主要功能是______________________；ATP 水解酶活性可通過測(cè)定
________________________________________________________________________來表示。
(3)由圖1、2可知，在較強(qiáng)的光照強(qiáng)度下，HC＋HP處理比LC＋HP處理的龍須菜凈光合速率______，推測(cè)其原因是在酸化環(huán)境中，龍須菜維持細(xì)胞酸堿度的穩(wěn)態(tài)需要通過____________(方式) 吸收更多的礦質(zhì)元素，因而細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，導(dǎo)致有機(jī)物消耗增加。
(4)由圖2可知，大氣CO2條件下，高磷濃度能__________龍須菜的凈光合速率。磷等礦質(zhì)元素的大量排放導(dǎo)致了某海域海水富營(yíng)養(yǎng)化，有人提出可以在該海域種植龍須菜。結(jié)合以上研究結(jié)果，從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的角度分析種植龍須菜的理由是______________。
12．干旱是抑制玉米生長(zhǎng)的重要因素，為研究干旱脅迫對(duì)玉米光合作用的影響，某研究小組選取了兩個(gè)玉米品種(鄭單958和陜單902)進(jìn)行盆栽控水實(shí)驗(yàn)，每個(gè)品種分為正常供水(CK)、輕度干旱(LS)、中度干旱(MS)和重度干旱(SS)4個(gè)處理，持續(xù)培養(yǎng)7天后，取第三片展葉測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)果如圖所示。
請(qǐng)回答下列問題：
(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是______________________________________________________。
(2)植物在受到干旱脅迫時(shí)的反應(yīng)之一是內(nèi)源__________(激素)含量升高，其主要的生理效應(yīng)是促使氣孔關(guān)閉，還可以提高蔗糖轉(zhuǎn)化酶的活性，進(jìn)而促進(jìn)蔗糖水解，有利于調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的____________，有助于植物細(xì)胞吸水。
(3)干旱脅迫下，影響玉米凈光合速率的因素分為氣孔因素和非氣孔因素，氣孔因素對(duì)凈光合速率的直接影響表現(xiàn)為____________________________________________________；非氣孔因素對(duì)凈光合速率的影響表現(xiàn)可能是細(xì)胞中超氧化物歧化酶活性降低，導(dǎo)致自由基積累，破壞了______________，進(jìn)而影響光反應(yīng)。
(4)分析圖2和圖3的數(shù)據(jù)可知，輕度干旱和重度干旱時(shí)，影響陜單902凈光合速率的因素分別是________和________(填“氣孔因素”或“非氣孔因素”)，請(qǐng)說出你的判斷依據(jù)：_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
13．光合作用有助于解決食物短缺、能源枯竭、全球氣候變化等問題，研究光合作用機(jī)理提高自然光合作用效率、發(fā)展人工光合作用一直是科學(xué)研究的重點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問題：
(1)高等植物進(jìn)行光合作用離不開細(xì)胞中捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)，其中不同色素對(duì)光的吸收存在差異，在測(cè)量葉綠素的含量時(shí)，為了排除類胡蘿卜素的干擾，應(yīng)該在________(顏色)光照射下測(cè)定吸光度，可得到該種色素的吸收光譜。葉綠體中存在光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)，能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，則該復(fù)合體位于__________________，由蛋白質(zhì)、葉綠素和電子傳遞鏈組成，其吸收的能量在光反應(yīng)階段儲(chǔ)存在________________中。已知PSⅡ中的核心蛋白D1對(duì)葉綠體中活性氧(ROS)尤為敏感，極易受到破壞，同時(shí)葉綠體中存在編碼D1的基因psbA，使得新合成的D1不斷取代損傷的D1，從而修復(fù)PSⅡ，研究發(fā)現(xiàn)高溫會(huì)造成葉綠體內(nèi)的ROS大量累積，從而顯著抑制psbA mRNA的翻譯過程，導(dǎo)致PSⅡ修復(fù)效率降低，進(jìn)而降低了光合效率，由此分析高溫導(dǎo)致D1不足的原因是_______________________，提高高溫下PSⅡ的修復(fù)效率成為研究的重要方向。
(2)高等植物細(xì)胞進(jìn)行卡爾文循環(huán)，在核酮糖二磷酸羧化酶(Rubisco)的催化下，CO2與五碳糖(C5)結(jié)合形成三碳酸分子(C3)，該酶存在的場(chǎng)所為______________，光照下，葉肉細(xì)胞中O2會(huì)與CO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合C5，O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2的過程稱為光呼吸，該過程會(huì)消耗光合作用過程中的有機(jī)物，據(jù)此分析，在缺水環(huán)境中農(nóng)作物減產(chǎn)的原因是________________________________________________________________________________
________________________________(答出2點(diǎn))。
(3)基于光合作用原理，研究人員研發(fā)出人工葉綠體，它是一個(gè)由磷脂雙分子層包裹的微小水滴，內(nèi)含以類囊體薄膜為基礎(chǔ)的能量轉(zhuǎn)化模塊和多種酶，可利用太陽能連續(xù)進(jìn)行CO2的固定與還原，是一個(gè)人工光合作用系統(tǒng)。相比于植物細(xì)胞中的葉綠體，該人工葉綠體在結(jié)構(gòu)上的主要不同點(diǎn)在于________________________________________________________________，在固定等量CO2情況下，該系統(tǒng)中有機(jī)物的積累量會(huì)高于植物，原因是_________。
重點(diǎn)強(qiáng)化練20　光合作用強(qiáng)度的影響因素（解析版）
一、選擇題
1．(2023·北京昌平區(qū)高三二模)探討空氣質(zhì)量對(duì)大棚中草莓光合作用的影響，結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是(　　)
空氣質(zhì)量級(jí)別 棚溫 T/℃ 光合有效輻射PAR/(μE·m－2·s－1) 光合速率Pn/(μmol·m－2·s－1)
二級(jí)良 29.2 1 189 25.7
三級(jí)輕度污染 28.2 882 24.5
四級(jí)中度污染 27.6 509 22.3
五級(jí)重度污染 27 428 13.8
A.T和PAR僅通過影響光反應(yīng)進(jìn)而影響Pn
B．T、PAR和Pn隨空氣污染程度加劇而增大
C．污染程度加劇時(shí)NADPH在短時(shí)間內(nèi)增加
D．中度和重度污染時(shí)可通過補(bǔ)光提高Pn
答案　D
解析　T(溫度)主要通過影響酶的活性從而影響光合作用，所以既影響光反應(yīng)階段也影響暗反應(yīng)階段，A錯(cuò)誤；據(jù)表可知，T、PAR和Pn隨空氣污染程度加劇而減小，B錯(cuò)誤；污染程度加劇時(shí)，PAR下降，光反應(yīng)速率降低，產(chǎn)生的NADPH減少，而暗反應(yīng)受到的影響較小，所以NADPH在短時(shí)間內(nèi)減少，C錯(cuò)誤；中度和重度污染時(shí)PAR下降明顯，對(duì)光反應(yīng)的影響較大，從而限制了光合速率的提高，所以可通過補(bǔ)光提高Pn，D正確。
2．(2024·重慶渝中區(qū)高三期中)科研人員測(cè)定了不同CO2濃度對(duì)南方紅豆杉凈光合速率和氣孔導(dǎo)度(氣孔開放程度)的影響，結(jié)果如圖。下列敘述不正確的是(　　)
A．單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)的CO2吸收量可表示凈光合速率
B．低濃度CO2時(shí)，氣孔導(dǎo)度較大有利于葉片吸收CO2
C．CO2濃度達(dá)到1 300×10－6時(shí)，限制光合速率的因素可能是光照強(qiáng)度
D．進(jìn)一步提高CO2濃度，凈光合速率會(huì)繼續(xù)增強(qiáng)
答案　D
解析　單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)的CO2吸收量或O2釋放量可表示凈光合速率，A正確；由題圖可知，低濃度CO2時(shí)，葉片氣孔導(dǎo)度較大，氣孔導(dǎo)度越大，葉片從外界吸收的CO2越多，B正確；CO2濃度達(dá)到1 300×10－6時(shí)，氣孔導(dǎo)度較小，此時(shí)凈光合速率不再增加，凈光合速率不再隨著CO2濃度的增大而增加，限制光合速率的因素可能是光照強(qiáng)度，C正確，D錯(cuò)誤。
3．(2023·梅州高三三模)為探究何種色膜有利于棉花葉的光合作用，研究人員首先測(cè)定了不同遮光環(huán)境下的光照強(qiáng)度，然后將長(zhǎng)勢(shì)一致的棉花植株隨機(jī)均分為a、b、c、d四組，通過不同遮光處理一周后，測(cè)得結(jié)果如表所示。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
處理 光照強(qiáng)度/(μmol m－2 s－1) 葉綠素相對(duì)含量 凈光合速率/(μmol m－2 s－1)
無遮光處理(a組) 1 292.7 40.9 25.4
紅色透光膜(b組) 410.3 40.0 10.7
藍(lán)色透光膜(c組) 409.9 39.6 13.2
黃色透光膜(d組) 930.7 42.1 21.2
A.通過實(shí)驗(yàn)可知，為了保證大棚內(nèi)棉花產(chǎn)量最好使用黃色透光膜
B．導(dǎo)致四組棉花葉片凈光合速率不同的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度和光的波長(zhǎng)
C．將處理后的四組棉花同時(shí)置于自然光下，葉綠體中生成NADPH最多的是d組
D．霧霾天氣下，選擇黃色人工光源進(jìn)行補(bǔ)光比紅光和藍(lán)光更適合棉花的生長(zhǎng)
答案　A
解析　通過題表中實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，為了保證大棚內(nèi)棉花產(chǎn)量最好進(jìn)行無遮光處理，A錯(cuò)誤；不同的透光膜透過的光的波長(zhǎng)不同，光照強(qiáng)度不同，進(jìn)而導(dǎo)致了凈光合速率不同，B正確；不同處理?xiàng)l件下，d組處理下的葉綠素相對(duì)含量最高，d組吸收的光能最多，生成的NADPH最多，C正確；黃色透光膜下棉花葉的凈光合速率更大，推測(cè)霧霾天氣下，選擇黃色人工光源進(jìn)行補(bǔ)光比紅光和藍(lán)光更適合棉花的生長(zhǎng)，D正確。
4．(2024·成都高三模擬)綠色植物在進(jìn)行光合作用時(shí)會(huì)同時(shí)伴隨發(fā)生一種消耗能量、吸收O2和釋放CO2的現(xiàn)象，被稱為光呼吸。如圖為光呼吸的關(guān)系示意圖，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．光呼吸吸收O2、釋放CO2的場(chǎng)所分別是葉綠體、線粒體
B．干旱高溫等逆境條件下，植物的光呼吸會(huì)增強(qiáng)
C．溫室栽培蔬菜時(shí)可通過增施有機(jī)肥減少光呼吸對(duì)光合產(chǎn)物的損耗
D．在光照條件下，若葉肉細(xì)胞中O2含量下降、CO2含量升高，會(huì)促進(jìn)光呼吸
答案　D
解析　光呼吸和光合作用的暗反應(yīng)都利用C5作為原料，在光照條件下，若葉肉細(xì)胞中O2含量下降、CO2含量升高，C5更易于與CO2結(jié)合，會(huì)抑制光呼吸，D錯(cuò)誤。
5．光是影響植物生命活動(dòng)的重要環(huán)境因子之一，有大量證據(jù)表明，當(dāng)葉片捕獲的能量超過暗反應(yīng)碳同化的能量時(shí)，過剩光能會(huì)導(dǎo)致活性氧生成量的急劇增加，活性氧分子的大量存在能夠致使色素氧化或類囊體傷害，這種現(xiàn)象稱為光抑制。葉片剛伸出時(shí)位于冠層頂部或枝條先端，容易暴露在強(qiáng)光下。但是，植物在進(jìn)化過程中形成了一系列適應(yīng)強(qiáng)光的機(jī)制。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．光抑制主要通過減弱光反應(yīng)，進(jìn)而影響暗反應(yīng)
B．幼葉不容易發(fā)生光抑制可能與其色素量低和捕獲光能少有關(guān)
C．植物經(jīng)過長(zhǎng)期進(jìn)化，幼葉與葉柄的夾角小于成熟葉以適應(yīng)強(qiáng)光
D．經(jīng)濟(jì)林種植為降低光抑制可選擇陰生植物品種
答案　D
解析　光抑制是不能充分利用光能，引起光能過剩而使光合作用減弱，故經(jīng)濟(jì)林種植為降低光抑制應(yīng)選擇更耐強(qiáng)光的陽生植物品種，D錯(cuò)誤。
6．(2024·江門高三聯(lián)考)外界環(huán)境影響著植物的生長(zhǎng)，科研人員研究了不同溫度和CO2濃度對(duì)某植物光合速率的影響，結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．與N點(diǎn)相比，M點(diǎn)時(shí)細(xì)胞中的C3含量更高
B．光合作用過程中CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中
C．由圖可知，溫度只能影響光合作用的暗反應(yīng)階段
D．由圖可知，自然界中該植物生長(zhǎng)最適溫度為35～40 ℃
答案　B
解析　與N點(diǎn)相比，M點(diǎn)時(shí)CO2濃度更低，CO2的固定更慢，C3含量更少，A錯(cuò)誤；光合作用過程中，CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，CO2和C5結(jié)合生成C3，B正確；光合作用光反應(yīng)也有酶促反應(yīng)，溫度也影響光反應(yīng)，C錯(cuò)誤；從圖中看出，自然界中(大氣CO2濃度下)最適合植物生長(zhǎng)的溫度是25～30 ℃，D錯(cuò)誤。
7．(2024·順德李兆基中學(xué)高三模擬)甲植物和乙植物的凈光合速率隨 CO2 濃度變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．CO2濃度為0 時(shí)，甲植物的呼吸速率大于乙植物
B．CO2濃度為400 μL·L－1 時(shí)，甲、乙植物的總光合速率相等
C．CO2濃度為500 μL·L－1 時(shí)，甲植物水的光解速率小于乙植物
D．與甲植物相比，乙植物更適合在高CO2濃度條件下生存
答案　A
解析　由題圖可知，CO2濃度為0時(shí)，植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，甲植物的呼吸速率大于乙植物，A正確；CO2濃度為 400 μL·L－1時(shí)，甲、乙植物的凈光合速率相等，但甲的呼吸速率大于乙，所以此時(shí)甲的總光合速率大于乙，B錯(cuò)誤；CO2濃度為500 μL·L－1時(shí)，甲植物的總光合速率大于乙植物，所以甲植物水的光解速率大于乙植物，C錯(cuò)誤；在高濃度的CO2條件下，甲的凈光合速率大于乙植物，所以甲植物更適合在高 CO2濃度條件下生存，D錯(cuò)誤。
8．(2024·廣州大學(xué)附屬中學(xué)高三聯(lián)考)強(qiáng)光條件下，植物吸收的光能若超過光合作用的利用量，過剩的光能可導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降，出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。為探索油菜素內(nèi)酯(BR)對(duì)光抑制的影響機(jī)制，將長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋果幼苗進(jìn)行分組和處理(如圖)，其中試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．各組幼苗所處的條件應(yīng)相同且適宜
B．強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，植物葉片胞間CO2濃度會(huì)降低
C．持續(xù)強(qiáng)光照射后，植物葉片胞間CO2濃度將降低
D．油菜素內(nèi)酯可通過抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成減弱光抑制現(xiàn)象
答案　B
解析　本實(shí)驗(yàn)的自變量是BR和L的有無及處理時(shí)間，各組幼苗所處的條件是無關(guān)變量，應(yīng)保證各組條件相同，但應(yīng)處于強(qiáng)光(非適宜)條件下，A錯(cuò)誤；強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)光反應(yīng)增強(qiáng)，產(chǎn)生的NADPH和ATP增加，暗反應(yīng)加強(qiáng)，植物葉片胞間CO2濃度會(huì)降低，B正確；持續(xù)強(qiáng)光照射后，植物吸收的光能若超過光合作用的利用量，過剩的光能可導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降，出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象，此時(shí)暗反應(yīng)減弱，利用的CO2減少，植物葉片胞間CO2濃度將升高，C錯(cuò)誤；與清水組相比，加入BR后光合作用強(qiáng)度較高，說明加入BR后光抑制減弱；與BR組相比，BR＋L組光合作用強(qiáng)度較低，由于試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成，說明BR(油菜素內(nèi)酯)可能是通過促進(jìn)光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成發(fā)揮作用的，D錯(cuò)誤。
9．(2024·潮州市松昌中學(xué)高三月考)如圖表示實(shí)驗(yàn)室條件下，花生和田七兩種植物在不同光照強(qiáng)度下O2釋放量變化情況。據(jù)圖分析，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．光照強(qiáng)度為a時(shí)，花生和田七都能進(jìn)行光合作用
B．增大環(huán)境中CO2濃度，b、d均會(huì)右移
C．光照強(qiáng)度為c時(shí)，花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率
D．通過比較兩條曲線可知，花生比田七更適合生長(zhǎng)在弱光照環(huán)境中
答案　D
解析　光照強(qiáng)度a是田七的光補(bǔ)償點(diǎn)，光合作用強(qiáng)度＝細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，此時(shí)花生的光合作用強(qiáng)度＜細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，故此時(shí)花生和田七都能進(jìn)行光合作用，A正確；b點(diǎn)為田七的光飽和點(diǎn)，d點(diǎn)為花生的光飽和點(diǎn)，若增大環(huán)境中的CO2濃度，田七和花生的光合速率都會(huì)增大，光飽和點(diǎn)都會(huì)右移，B正確；光照強(qiáng)度為c時(shí)，兩種植物的凈光合速率相同，但據(jù)圖可知，花生的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于田七，故溫度不變的條件下，花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率，C正確；花生的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都更大，故其比田七更適合生長(zhǎng)在強(qiáng)光照環(huán)境中，D錯(cuò)誤。
10．(2023·泉州高三質(zhì)檢)光呼吸是植物利用光能，吸收O2并釋放CO2的過程。研究者將四種酶基因(GLO、CAT、GCL、TSR)導(dǎo)入水稻葉綠體，創(chuàng)造了一條新的光呼吸代謝支路(GCGT支路)，如圖虛線所示。據(jù)圖分析，下列推測(cè)錯(cuò)誤的是(　　)
A．光呼吸時(shí)C5與O2的結(jié)合發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上
B．光呼吸可以將部分碳重新回收進(jìn)入卡爾文循環(huán)
C．GCGT支路有利于減小H2O2對(duì)葉綠體的損害
D．GCGT支路可以降低光呼吸從而提高光合效率
答案　A
解析　由題圖可知，光呼吸時(shí)C5與O2的結(jié)合發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，A錯(cuò)誤；光呼吸可以將部分碳轉(zhuǎn)化為甘油酸，甘油酸可轉(zhuǎn)化為C3，進(jìn)而將碳重新回收進(jìn)卡爾文循環(huán)，B正確；GCGT支路中，H2O2可被分解為H2O和O2，有利于減小其對(duì)葉綠體的損害，C正確；光呼吸代謝支路(GCGT支路)可以將部分碳重新回收進(jìn)卡爾文循環(huán)，有利于降低光呼吸消耗，從而提高光合效率，D正確。
二、非選擇題
11．(2024·福建福州高級(jí)中學(xué)高三月考)大氣中CO2濃度持續(xù)升高會(huì)導(dǎo)致海水酸化，影響海洋藻類生長(zhǎng)進(jìn)而影響海洋生態(tài)。 龍須菜是我國(guó)重要的一種海洋大型經(jīng)濟(jì)藻類，生長(zhǎng)速度快， 一年可多次種植和收獲。科研人員設(shè)置不同CO2濃度(大氣 CO2濃 度LC 和 高CO2濃 度HC)和磷濃度(低磷濃度LP 和高磷濃度HP) 的實(shí)驗(yàn)組合進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：
(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究在一定光照強(qiáng)度下，________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)ATP水解酶的主要功能是______________________；ATP 水解酶活性可通過測(cè)定______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________來表示。
(3)由圖1、2可知，在較強(qiáng)的光照強(qiáng)度下，HC＋HP處理比LC＋HP處理的龍須菜凈光合速率______，推測(cè)其原因是在酸化環(huán)境中，龍須菜維持細(xì)胞酸堿度的穩(wěn)態(tài)需要通過____________(方式) 吸收更多的礦質(zhì)元素，因而細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，導(dǎo)致有機(jī)物消耗增加。
(4)由圖2可知，大氣CO2條件下，高磷濃度能__________龍須菜的凈光合速率。磷等礦質(zhì)元素的大量排放導(dǎo)致了某海域海水富營(yíng)養(yǎng)化，有人提出可以在該海域種植龍須菜。結(jié)合以上研究結(jié)果，從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的角度分析種植龍須菜的理由是
________________________________________________________________________。
答案　(1)不同CO2濃度和磷濃度對(duì)龍須菜ATP水解酶活性和凈光合速率的影響　(2)催化ATP水解　單位時(shí)間磷酸(或ADP)的生成量(或單位時(shí)間ATP的消耗量)　(3)低　主動(dòng)運(yùn)輸　(4)提高　龍須菜在高磷條件下能快速生長(zhǎng)，收獲經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)能降低海水中的磷等礦質(zhì)元素的濃度，保護(hù)海洋生態(tài)
解析　(2)酶具有專一性，ATP水解酶的主要功能是催化ATP水解；酶活性可通過測(cè)定產(chǎn)物的生成量或底物的消耗量進(jìn)行表示，由于ATP的水解產(chǎn)物是ADP和Pi，故ATP水解酶活性可通過測(cè)定單位時(shí)間磷酸(或ADP)的生成量或單位時(shí)間ATP的消耗量來表示。(3)凈光合速率＝總光合速率－呼吸速率，由圖1、2可知，在較強(qiáng)的光照強(qiáng)度下，HC＋HP處理比LC＋HP處理的龍須菜凈光合速率低，推測(cè)其原因是在酸化環(huán)境中，龍須菜維持細(xì)胞酸堿度的穩(wěn)態(tài)需要通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿盏V質(zhì)元素，礦質(zhì)元素的吸收需消耗能量，因而細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，導(dǎo)致有機(jī)物消耗增加。(4)由圖2可知，大氣CO2條件(LC組)下，HP組(高磷濃度)的凈光合速率＞LP組(低磷濃度)，故推測(cè)高磷濃度能提高龍須菜的凈光合速率。
12．干旱是抑制玉米生長(zhǎng)的重要因素，為研究干旱脅迫對(duì)玉米光合作用的影響，某研究小組選取了兩個(gè)玉米品種(鄭單958和陜單902)進(jìn)行盆栽控水實(shí)驗(yàn)，每個(gè)品種分為正常供水(CK)、輕度干旱(LS)、中度干旱(MS)和重度干旱(SS)4個(gè)處理，持續(xù)培養(yǎng)7天后，取第三片展葉測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)果如圖所示。
請(qǐng)回答下列問題：
(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是______________________________________________________。
(2)植物在受到干旱脅迫時(shí)的反應(yīng)之一是內(nèi)源__________(激素)含量升高，其主要的生理效應(yīng)是促使氣孔關(guān)閉，還可以提高蔗糖轉(zhuǎn)化酶的活性，進(jìn)而促進(jìn)蔗糖水解，有利于調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的____________，有助于植物細(xì)胞吸水。
(3)干旱脅迫下，影響玉米凈光合速率的因素分為氣孔因素和非氣孔因素，氣孔因素對(duì)凈光合速率的直接影響表現(xiàn)為____________________________________________________；非氣孔因素對(duì)凈光合速率的影響表現(xiàn)可能是細(xì)胞中超氧化物歧化酶活性降低，導(dǎo)致自由基積累，破壞了______________，進(jìn)而影響光反應(yīng)。
(4)分析圖2和圖3的數(shù)據(jù)可知，輕度干旱和重度干旱時(shí)，影響陜單902凈光合速率的因素分別是________和________(填“氣孔因素”或“非氣孔因素”)，請(qǐng)說出你的判斷依據(jù)：_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)玉米品種和干旱程度　(2)脫落酸　滲透壓　(3)氣孔導(dǎo)度下降，導(dǎo)致葉肉細(xì)胞吸收CO2減少，降低暗反應(yīng)中CO2的固定速率　類囊體薄膜　(4)氣孔因素　非氣孔因素　輕度干旱時(shí)，氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度都下降；重度干旱時(shí)，氣孔導(dǎo)度下降，但胞間CO2濃度上升，說明不是氣孔因素引起的
解析　(1)由題干信息“選取了兩個(gè)玉米品種，每個(gè)品種分為正常供水(CK)、輕度干旱(LS)、中度干旱(MS)和重度干旱(SS)4個(gè)處理”可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量包括玉米的品種和干旱程度。(2)植物在受到干旱脅迫時(shí)的反應(yīng)之一是脫落酸含量升高，脫落酸可以促進(jìn)氣孔關(guān)閉，可以提高蔗糖轉(zhuǎn)化酶的活性，進(jìn)而促進(jìn)蔗糖水解為單糖，使細(xì)胞內(nèi)的滲透壓升高，有助于植物吸水。(3)氣孔導(dǎo)度降低即氣孔開放程度降低，導(dǎo)致植物從外界吸收的CO2減少，直接影響了光合作用的暗反應(yīng)階段中CO2的固定。自由基可攻擊磷脂，破壞生物膜，結(jié)合后文提到的“影響光反應(yīng)”可知破壞了類囊體薄膜。(4)從圖2和圖3可知，輕度干旱時(shí)，氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度都下降，說明陜單902凈光合速率的降低是氣孔因素引起的；重度干旱時(shí)，氣孔導(dǎo)度下降，但胞間CO2濃度上升，說明其不是氣孔因素引起的，即非氣孔因素導(dǎo)致的。
13．光合作用有助于解決食物短缺、能源枯竭、全球氣候變化等問題，研究光合作用機(jī)理提高自然光合作用效率、發(fā)展人工光合作用一直是科學(xué)研究的重點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問題：
(1)高等植物進(jìn)行光合作用離不開細(xì)胞中捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)，其中不同色素對(duì)光的吸收存在差異，在測(cè)量葉綠素的含量時(shí)，為了排除類胡蘿卜素的干擾，應(yīng)該在________(顏色)光照射下測(cè)定吸光度，可得到該種色素的吸收光譜。葉綠體中存在光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)，能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，則該復(fù)合體位于__________________，由蛋白質(zhì)、葉綠素和電子傳遞鏈組成，其吸收的能量在光反應(yīng)階段儲(chǔ)存在________________中。已知PSⅡ中的核心蛋白D1對(duì)葉綠體中活性氧(ROS)尤為敏感，極易受到破壞，同時(shí)葉綠體中存在編碼D1的基因psbA，使得新合成的D1不斷取代損傷的D1，從而修復(fù)PSⅡ，研究發(fā)現(xiàn)高溫會(huì)造成葉綠體內(nèi)的ROS大量累積，從而顯著抑制psbA mRNA的翻譯過程，導(dǎo)致PSⅡ修復(fù)效率降低，進(jìn)而降低了光合效率，由此分析高溫導(dǎo)致D1不足的原因是_______________________，提高高溫下PSⅡ的修復(fù)效率成為研究的重要方向。
(2)高等植物細(xì)胞進(jìn)行卡爾文循環(huán)，在核酮糖二磷酸羧化酶(Rubisco)的催化下，CO2與五碳糖(C5)結(jié)合形成三碳酸分子(C3)，該酶存在的場(chǎng)所為______________，光照下，葉肉細(xì)胞中O2會(huì)與CO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合C5，O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2的過程稱為光呼吸，該過程會(huì)消耗光合作用過程中的有機(jī)物，據(jù)此分析，在缺水環(huán)境中農(nóng)作物減產(chǎn)的原因是________________________________________________________________________________
________________________________(答出2點(diǎn))。
(3)基于光合作用原理，研究人員研發(fā)出人工葉綠體，它是一個(gè)由磷脂雙分子層包裹的微小水滴，內(nèi)含以類囊體薄膜為基礎(chǔ)的能量轉(zhuǎn)化模塊和多種酶，可利用太陽能連續(xù)進(jìn)行CO2的固定與還原，是一個(gè)人工光合作用系統(tǒng)。相比于植物細(xì)胞中的葉綠體，該人工葉綠體在結(jié)構(gòu)上的主要不同點(diǎn)在于________________________________________________________________，在固定等量CO2情況下，該系統(tǒng)中有機(jī)物的積累量會(huì)高于植物，原因是__________。
答案　(1)紅　葉綠體的類囊體薄膜　NADPH和ATP　ROS積累抑制了psbA mRNA的翻譯，影響了D1的合成　(2)葉綠體基質(zhì)　水是光反應(yīng)的原料，故缺水條件下，光反應(yīng)受影響，光合速率降低；缺水環(huán)境中氣孔導(dǎo)度下降，進(jìn)入葉片的CO2減少，與O2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合C5的過程受阻　(3)該人工葉綠體含有單層生物膜(1層磷脂雙分子層)，膜上沒有蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)　該系統(tǒng)無細(xì)胞呼吸的消耗

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