高考生物一轮复习 【作业手册】12 课时作业12　光合作用的影响因素 【答案】

课时作业12光合作用的影响因素1.B[解析]本实验改变灯泡与烧杯的距离,就是改变其光照强度,所以实验目的是探究光照强度对光合速率的影响,A错误;金鱼藻细胞中呼吸作用和光合作用是同时进行的,故在15~45cm之间,气泡产生速率代表净光合速率,B正确;小于60cm时,随着光照强度的增加,气泡产生的速率加快,因此,此时限制光合速率的主要因素是光照强度,C错误;在60cm时,光线太弱,导致光合作用弱,此时,光合速率可能等于呼吸速率或小于呼吸速率,不产生气泡,D错误。2.C[解析]O→t1,光照较弱,光合速率较慢,光合作用的主要限制因素为光照强度,若在t1前充CO2,则暗反应速率也不会显著提高,A错误;t1→t2,光反应速率显著提高,产生的NADPH和ATP增加,导致暗反应速率也加快,B错误;t3→t4,CO2浓度增加,叶绿体基质中生成的C3增加,消耗NADPH的速率提高,C正确;t4后短暂时间内,由于缺少光照,ATP和NADPH减少,还原C3的速率减慢,但短时间内C3继续生成,故叶绿体中C3/C5的值将上升,D错误。3.D[解析]在光合作用的光反应阶段,三种光照条件下的柑橘叶片均能将光能转化为NADPH和ATP中的化学能,A不符合题意;在强光条件下,叶色为浅绿色,在弱光下叶色为深绿色,说明弱光下叶绿素含量高,但弱光下净光合速率较低,说明弱光下柑橘叶片叶绿素含量虽高但CO2吸收速率较低,B不符合题意;随光照强度减弱,平均叶面积增大,因此可以判断,柑橘通过增加叶面积来吸收更多的光能,以适应弱光环境,C不符合题意;光照强度增强提高了叶片的净光合速率,但从表格数据无法判断光照强度增强降低了呼吸速率,D符合题意。4.B[解析]题图中数据显示,相同温度条件下A组滨藜的有机物积累速率(题图中纵坐标为CO2吸收速率,反映的是净光合速率,也可用有机物积累速率表示)均高于B组,A正确;温度过高会通过降低酶的活性和气孔开放程度等机制使光合速率下降,B错误;从题图中曲线可知,B组滨藜的最适温度高于A组,而A组置于昼夜温度为23℃/18℃的环境中,该温度与其原生长区温度一致,B组置于昼夜温度为43℃/30℃的环境中,故说明滨藜对高温环境有一定的适应能力,C正确;B组滨藜处理温度高于A组,其净光合速率低于A组,推测将原生长区的滨藜引种到炎热地区后,可能会出现生长缓慢等现象,D正确。5.A[解析]影响光合作用强度的外界因素有光照强度、CO2浓度、温度等,内部因素有酶的活性、光合色素的数量、C5的含量等,所以光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素,A正确。据题图分析可知,该实验的自变量是CO2浓度与不同的Rubisco突变体,CO2浓度超过一定值后曲线不再升高主要是受反应体系中催化CO2固定的酶活性的影响,B错误。据题图分析可知,Rubisco突变体库中V266T突变体酶的活性高于WT,而V266G突变体酶的活性低于WT,图中只给出了V266T和V266G两种突变体与WT中酶活性的关系,无法得出Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT的结论,C错误。据题图分析可知,Rubisco突变体库中V266G突变体酶的活性低于WT,所以模仿酶V266G改造作物中Rubisco会降低作物光能利用率,D错误。6.B[解析]随着干旱时间的延长,CO2的吸收速率降低,胞间CO2浓度增加,若细胞呼吸速率不变,CO2的固定速率在下降,A错误;由题图可知,干旱影响CO2的吸收,从而影响暗反应,干旱也会影响植物吸收水分,从而影响光反应,B正确;胞间CO2浓度既受气孔导度影响,也受叶肉细胞的光合作用强度等的影响,C错误;降低气孔导度可减少水分通过蒸腾作用散失,有利于西洋参适应干旱环境,D错误。7.D[解析]与不遮阴相比,遮阴处理植株的单株光合产量、单株叶光合产量、单株果实光合产量均下降,A不符合题意;与遮阴2小时/天相比,遮阴4小时/天时,花生植株单株叶光合产量未改变,而单株光合产量和单株果实光合产量均下降,说明花生植株优先将光合产物分配至叶中,B不符合题意;遮阴条件下叶绿素含量增加,说明花生植株通过增加叶绿素含量提高吸光能力适应弱光环境,C不符合题意;花生的产量应分析果实光合产量,若间种时高秆作物对花生的遮阴时长为4小时/天,单株果实光合产量下降,故会影响花生产量,D符合题意。8.(1)光合色素(2)低光、强光都会促进M蛋白表达(3)增加类囊体膜面积(4)类囊体膜结构破坏,腔内H+大量外泄下降至6.5以下热能[解析](1)光反应中捕获光能的是光合色素(如叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素),它们与类囊体膜上的蛋白质结合形成捕光复合体。光合色素吸收光能后,将能量传递给光系统Ⅱ,驱动水的光解产生H+,H+在类囊体腔内积累,为ATP合成提供梯度势能,最终实现光能向化学能的转化。(2)分析图甲可知,低光和强光条件下M蛋白的表达量均高于正常光条件下,直接表明低光、强光都会促进M蛋白表达。(3)M蛋白是磷脂合成酶,而类囊体膜的主要成分是磷脂,低光下,M蛋白通过合成更多磷脂,增加类囊体膜的面积;类囊体膜是光反应的场所,膜面积扩大可提高光反应相关物质的附着量,进而提升光反应速率,增强低光下的光合效率。(4)①M基因敲除组缺乏M蛋白,一方面无法合成磷脂修复膜结构,导致类囊体膜结构破坏,H+的产生受阻;另一方面膜的完整性受损,使腔内积累的H+大量外泄,最终导致类囊体腔内pH显著高于野生型。②图乙显示,脱环氧化酶的最适pH<6.5,且该酶活化是叶黄素循环(光保护机制)的关键,因此,强光下M蛋白需确保类囊体腔内pH下降至6.5以下,才能激活脱环氧化酶,启动光保护机制。叶黄素循环的作用是将光合作用过剩的光能,以热能形式散失(避免能量积累破坏光系统Ⅱ和磷脂),从而保护光合结构,增强水稻对强光的耐受性。9.(1)能量中下部冠层光照强度弱,光反应弱;中下部通风不畅,CO2浓度低,暗反应弱(2)随种植密度增加,甲的光穿透率和净光合速率始终高于野生型,且甲净光合速率未发生显著降低(3)缺乏亮氨酸和色氨酸、含X⁃gal蓝色、白色(4)[解析](1)光合作用将光能转化为化学能,因此光是植物光合作用的能量来源。密植时植株中下部冠层光合作用强度降低的原因:①密植时中下部冠层光照强度弱→光反应弱(光反应依赖光照,弱光导致ATP和NADPH生成不足)→中下部冠层光合作用强度降低;②中下部通风不畅→CO2浓度低→暗反应弱(暗反应依赖CO2固定,低浓度CO2抑制卡尔文循环)→中下部冠层光合作用强度降低。(2)①明确结论:从文本中获取实验结论为甲更适宜密植;②解读图中数据,得出结果:承接上下文逻辑,补充“原因-结果-结论”中的“结果”为随种植密度增加,甲的光穿透率和净光合速率始终高于野生型,甲净光合速率未发生显著降低。(3)①明确目的:检测RAVL1是否能结合Lac1基因的启动子;②分析实验步骤:以重组质粒c和d共同导入E作为实验组,分别导入a和b、a和d、b和c的E作为对照组;③找到突破点:文本信息提示酵母菌E自身不能合成色氨酸和亮氨酸,为筛选成功转化进重组质粒的酵母菌E,酵母菌E应接种于缺乏亮氨酸和色氨酸的培养基中进行筛选;④找出隐藏的检测指标:检测RAVL1是否能结合Lac1基因的启动子,关键在于检测LacZ基因是否表达,文本信息提示LacZ基因的表达产物可使无色底物X⁃gal变蓝,因此还需在培养基中添加X⁃gal,观察菌落颜色。⑤联系结论,分析结果:实验结论为RAVL1可结合Lac1基因的启动子并激活基因转录,说明实验组(c+d)中RAVL1结合Lac1基因的启动子激活LacZ基因表达,LacZ基因表达产物使底物X⁃gal变蓝;对照组中(a+b)无RAVL1基因及Lac1启动子,对照组中(a+d)无RAVL1基因,对照组中(b+c)无Lac1启动子,因此三个对照组均无法激活LacZ基因,菌落为白色。(4)①推理小结论:当密植时存在遮阴,由图(二)的4、5泳道对比可知,随着时间变化RAVL1的含量逐渐减少,而在6泳道加入RAVL1降解抑制剂后RAVL1减少明显缓解,由图(二)的7、8泳道对比可知,当PhyA缺失时,RAVL1没有出现明显的降解现象,由以上结果可得出结论PhyA促进RAVL1的降解;②梳理逻辑关系:种植密度→红光和远红光比率→PhyA含量→RAVL1降解量;③结合(2)题干信息和(3)的结论:Lac1是激素BRs合成的关键酶以及RAV