《光合作用的原理和应用》练习

《光合作用的原理和应用》练习eq\a\vs4\al(1.)下图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图，其中a为实验装置，b为对照装置。有关用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是()A．确保植株与外界空气进一步隔绝B．排除土壤中微生物代谢活动的干扰C．防止NaOH溶液对植物根系的影响D．避免土壤中自养微生物光合作用形成淀粉解析：选B。在明确实验目的的基础上，对比实验装置a、b，找出自变量和无关变量，进而推断实验设计思路。实验的目的是探究CO2是否为植物光合作用原料，从题图知，此实验设计遵循了实验设计的对照原则、单一变量原则。装置a、b的不同在于a中无CO2(NaOH吸收CO2)，b中有CO2(蒸馏水不能吸收CO2)。为减少其他因素的干扰，用塑料袋扎紧花盆排除了土壤中微生物代谢活动产生的CO2对实验结果的影响。eq\a\vs4\al(2.)(2012·广东龙湖阶段测试)我国青藏高原农区小麦产量高，新疆、甘肃产的瓜果特别甜，其主要原因是()A．昼夜温差大，太阳辐射强B．CO2浓度高C．雨量充沛D．气温偏低，水分蒸发少解析：选A。我国青藏高原地区海拔高，太阳辐射强，白天可以形成更多的糖类等光合产物；同时由于昼夜温差大，夜晚温度低，呼吸消耗的有机物减少，因此瓜果特别甜。eq\a\vs4\al(3.)生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用速率不会随之增加，主要限制因素是()A．呼吸作用和暗反应B．光反应C．暗反应D．呼吸作用解析：选B。生长于较弱光照条件下的植物光反应弱，生成的[H]和ATP少，即使提高CO2浓度，暗反应的速率也不会提高，光合作用速率不会随之增加。eq\a\vs4\al(4.)光合作用的正常进行受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了CO2浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是()解析：选D。温度会通过影响光合作用中酶的活性来影响光合作用，高温使酶失活而导致光合作用强度下降，所以D选项应该是一条先升高后下降的曲线。eq\a\vs4\al(5.)(2012·厦门高一检测)如图表示不同二氧化碳浓度下温度对光合速率影响的曲线。下列说法中错误的是()A．光合作用同时受温度、二氧化碳浓度的影响B．曲线a在20℃和45℃左右时光合速率相近的原因相同C．温度对曲线a影响大的原因是较高二氧化碳浓度有利于暗反应进行D．适宜光照和温度下曲线b的主要限制因素是二氧化碳浓度解析：选B。图中所示光照和二氧化碳的浓度均会影响光合作用的速率，曲线a中20℃和45℃时光合作用速率相近的原因是20℃时酶的活性较低，而45℃时是由于部分酶失去了活性；由于曲线a对应较高的CO2浓度，所以温度的变化对光合作用的影响较大，而曲线b中CO2浓度较低，是限制光合作用的因素，所以温度对其影响不明显。eq\a\vs4\al(6.)如图所示为植物生理作用与环境因素之间的关系。据图分析：(1)甲图中B点表示______________________，处于A点时植物进行的生理活动是________。(2)光照强度为a时，不同温度情况下CO2的吸收量不同，其原因是__________________________________________________________。(3)乙图中曲线CD段说明________________________________________________________________________，Ⅰ曲线所代表的植物对CO2利用的特点是__________________________，Ⅱ曲线所代表的植物体内固定CO2的物质是________________________。(4)要提高农作物的产量必须保证____________的供应。答案：(1)光合作用强度与呼吸作用强度相等呼吸作用(2)不同温度条件下，酶的活性不同，导致光合作用强度不同(3)在一定范围内，CO2浓度升高，光合作用加强能利用低浓度的CO2进行光合作用五碳化合物(C5)(4)矿质元素(或矿质元素和水)1.光照强度：直接影响光反应速率，光反应产物[H]与ATP的数量多少会影响暗反应速率，这是最主要的因素。2.温度：影响光合作用过程，特别是暗反应中酶的催化效率，从而影响光合作用强度。浓度：CO2是暗反应的原料，CO2的浓度高低直接影响暗反应速率。4.矿质元素：例如Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是ATP分子的组成成分。5.水分：水分是光合作用的原料之一，缺少时可使光合作用强度下降。一、单项选择题eq\a\vs4\al(1.)(2012·江苏启东中学高一检测)研究光合作用的卡尔文等人进行了以下实验：在某种绿藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间，然后从培养液中提取并分析放射性物质。预测实验结果是()A．光照时间越长，积累的C3越多B．光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多C．无论光照时间长短，放射性物质都会分布在叶绿体的类囊体薄膜上D．只要给予光照，放射性物质就会出现在葡萄糖中解析：选B。光照时间越长，由光合作用制造的含14C的有机物参与代谢的物质的量就越多，产生的放射性物质的种类也就会越多。eq\a\vs4\al(2.)生长着大量绿藻的池塘，在一天内池水中CO2浓度变化正确的是()解析：选D。池水中CO2浓度的变化和池塘中绿藻的光合作用强度及细胞呼吸强度有着直接关系。光合作用强，CO2浓度低，细胞呼吸强，CO2浓度就高。eq\a\vs4\al(3.)夏季，在晴天、阴天、多云、高温干旱四种天气条件下，猕猴桃的净光合作用强度(实际光合速率与呼吸速率之差)的变化曲线不同，如图表示晴天曲线图的是()解析：选B。在夏季的晴天里，光照较强，植物进行光合作用，但在中午将会出现气孔关闭的现象，导致CO2供应不足，故植物净光合作用强度暂时下降，B项中曲线符合晴天里植物的光合作用变化情况。eq\a\vs4\al(4.)如图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是()A．无光合作用，有呼吸作用B．光合作用与呼吸作用达到动态平衡C．无呼吸作用，有光合作用D．光合作用与呼吸作用都不进行解析：选B。据图分析，P点是在一定光照下，因此，此时植物既进行光合作用也进行呼吸作用，但此时CO2的吸收量与释放量均为零，说明CO2的吸收量与释放量相等，即呼吸作用产生的CO2量与光合作用吸收的CO2量相等，光合作用与呼吸作用达到动态平衡。eq\a\vs4\al(5.)(2012·大连八中高一检测)在农作物管理中，下列措施可以提高净光合速率的是()①通风②增施有机肥③延长生育期④施NH4HCO3A．① B．①②③C．①②④ D．①②解析：选C。影响光合速率的外界因素通常为CO2浓度和光照强度，增施有机肥和NH4HCO3都会提高CO2的浓度，而提光合速率。延长生育期可提高光合产量，但不能提高光合速率。eq\a\vs4\al(6.)硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要的条件是()A．有NH3和氧气 B．有NH3和缺氧气C．有硝酸和氧气 D．有硝酸和缺氧气解析：选A。硝化细菌进行化能合成作用合成有机物是它利用氨氧化成亚硝酸和硝酸的过程中释放的能量，将二氧化碳和水合成储存能量的有机物。所以需要的条件是氨和氧气。eq\a\vs4\al(7.)光合作用和化能合成作用的相似点是()A．都以太阳能为能源B．都需要环境中的物质氧化释放的能量C．都能将无机物转变成有机物D．二者都可发生在绿色植物体内解析：选C。光合作用的能量来源是光能，化能合成作用的能量来源是无机物氧化释放的化学能；光合作用发生在绿色植物和蓝藻中，而化能合成作用不能在植物体内进行。eq\a\vs4\al(8.)在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低，其主要原因是()A．O2浓度过低 B．O2浓度过高C．CO2浓度过低 D．CO2浓度过高解析：选C。光合作用的主要原料是光照、水分和CO2。晴天，在密闭条件下，温度适宜，温室内作物不断进行光合作用消耗了CO2，空气不与外界流通，CO2不能得到及时的补给，导致浓度下降，光合速率降低。eq\a\vs4\al(9.)如图表示的是在CO2浓度为1%和%两种情况下，某农作物的光合作用强度与光照强度之间的关系曲线图，据图分析，限制图中Q点的光合作用强度的因素是()①CO2浓度②光照强度A．① B．②C．①② D．与①和②无关解析：选C。对照两条曲线，相同光照强度下Q点光合作用强度的限制因素为CO2浓度，仅从CO2浓度为%时的曲线分析，在Q点基础上增加光照强度，光合作用强度仍能增强，因此，限制Q点光合作用强度的因素还有光照强度。二、双项选择题eq\a\vs4\al(10.)下式表示细胞内两种重要的新陈代谢过程，下列叙述不正确的是()eq\a\vs4\al(\x(气体1)＋H2O\o(,\s\up12(甲),\s\do5(乙))（CH2O）＋气体2)ＫA．甲过程不可能发生在叶绿体中B．乙过程能发生在线粒体中C．甲可以发生在硝化细菌中D．乙可以发生在乳酸菌中解析：选AD。根据图示，不难判断出甲过程是光合作用或化能合成作用，乙过程是有氧呼吸，气体1和气体2分别指二氧化碳和氧气。乳酸菌是厌氧型细菌，只能进行乳酸发酵，不能产生二氧化碳。eq\a\vs4\al(11.)下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是()A．光合作用和呼吸作用总是同时进行B．光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用C．光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段D．光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行解析：选BC。呼吸作用发生在一切活细胞内(包括叶肉细胞)，光合作用主要见于绿色植物的叶肉细胞，选项A、D错。光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，选项C对。eq\a\vs4\al(12.)如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是()A．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是3B．各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是3C．1、3和4过程产生的[H]都能与氧结合产生水D．2过程需多种酶参与，且需ATP供能解析：选AC。光合作用中产生的[H]和呼吸过程中产生的[H]是两种不同的还原[H]。呼吸过程中的还原[H]用于第三阶段O2的还原生成水，而光反应中产生的[H]用于还原C3生成糖类等有机物。三、非选择题eq\a\vs4\al(13.)如图所示是测定金鱼藻光合作用的实验装置，表中数据是在适宜(恒定)温度条件下，改变光源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数，如下表所示，请仔细分析后回答下列问题：灯源与烧杯的距离/cm1015202530354045气泡数(个/min1)从表中数据可以得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若将灯与烧杯间的距离固定在15cm处，温度适宜，光照较长时间后发现产生的气泡数逐渐减少。产生这一现象的原因是________，导致________消耗减少，从而抑制了________反应。(3)据表中数据估计，呈现如图量变关系时的灯与烧杯间的距离为________cm。此时图中两结构所进行的生理过程强度应为________________________________________________________________________。答案：(1)光合速率随光照强度的降低而减小(2)溶液中CO2减少[H]和ATP光(3)45光合作用强度与呼吸作用强度相等eq\a\vs4\al(14.)某实验小组用小球藻进行实验，探究影响光合作用速率的因素。他们将一定量的小球藻浸入适宜培养液的试管中，以白炽台灯作为光源。移动台灯改变光源与试管之间的距离；CO2浓度分别设置为%和%，根据实验结果绘制成曲线1、曲线2(见图)。请分析回答：(1)比较C、D两点的光合作用速率，可见限制D点光合作用速率的主要因素是________，EF段________不再成为光合作用速率的主要限制因素，若C处突然关闭台灯，叶绿体中三碳化合物的含量将如何变化？________________________________________________________________________。(2)F点的含义是________________________________________________________________________________。若用缺镁培养液培养小球藻，其他条件不变，F点应向____________移。(3)该小组又做了探究小球藻最适生长温度的预实验，实验结果见表：温度(℃)1020304050光照下释放O2(mg/h)请根据预实验结果，设计进一步的探究实验：材料用具：小球藻若干、大试管若干、含CO2缓冲液的培养液、水浴锅(控制温度)、量筒等。该实验应控制好的两个主要无关变量是：①________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。实验步骤：第一步：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第二步：分组控制温度，________________________________________________________________________________________________________________________________________________(温度梯度差为1℃)。第三步：光照6h后测定O2释放量。解析：(1)EF段两条曲线吻合，说明CO2浓度不再是光合作用的限制因素(两组实验的CO2浓度不同)。突然关闭台灯。光反应停止，则三碳化合物的含量将增加。(2)F点的含义容易误答为不进行光合作用。缺镁培养液培养小球藻使在相同光照下的光合作用速率变小，而细胞呼吸速率不受影响，所以其他条件不变，F点应向左移(需要更强的光照)。(3)在探究小球藻生长的最适温度时，因为是通过探究其光合作用速率为指标的，所以实验的自变量是温度，而光照强度、CO2浓度和小球藻数量成为无关变量。为保证实验结果的说服力，要控制无关变量达到最为适宜，不能影响实验结果。答案：(1)CO2浓度CO2浓度增加(2)该光照强度(与光源相距105cm)时小球藻光合作用速率等于细胞呼吸速率左(3)①相同光照时间和距离(相同的光照强度)②小球藻的数量相同(CO2浓度相同)第一步：将等量的含有足量CO2缓冲液的培养液分别装入5支试管中，将数量相同的小球藻浸入试管中，分别放入5个水浴锅中第二步：用水浴锅依次控制好温度38℃、39℃、40℃、41℃、42℃(可以适当增加温度梯度)，编号1～5eq\a\vs4\al(15.)小明探究了光照强度和光合作用速率的关系，以便为西红柿生长提供最佳光照强度。实验如下：实验过程：他取几株都有5片叶片的西红柿植株，分别放在密闭的玻璃容器中；他采用7种不同的光照强度，并通过隔热装置使光线通过而热量不通过；实验开始时他测定了CO2的浓度，12h后再次测定CO2的浓度。实