1、新高考2021届高三生物影响光合作用的因素及在生产上的应用精准培优专练 影响光合作用的各种因素分析1.应用 单因子因素对光合作用的影响 例1将某绿色植物置于适宜的光照强度和温度条件下培养，突然将CO2浓度由1%降低至0.003%。下列变化不会发生的是（ ）A叶绿体中NADPH的消耗速率会加快B叶绿体中C3、C5浓度在瞬间内的变化分别是降低、升高C一段时间后，C3、C5的浓度均达到稳定D叶绿体中ATP的合成速率逐渐减慢2.应用 多因子因素对光合作用的影响 例2（多选）科学家研究环境因素对某植物光合速率的影响如图，据图判断下列叙述正确的是（ ）A光强度为0a时，适当提高CO2浓度和温度对光合速率有
2、促进作用B光强度超过a时，造成曲线和光合速率差异的原因是CO2浓度不同C曲线、表明，光合速率受光强度、温度和CO2浓度的综合影响D曲线、表明，改变温度和CO2浓度对植物的光饱和点有影响提分训练1如图为光合作用与光照强度之间关系的曲线，光照强度在B点时，限制光合作用强度进一步升高的因素是（ ）光照强度 CO2浓度 温度 水分A B C D2光合作用的发现是众多科学家不断努力的结果。1937年，英国科学家希尔首次获得了离体叶绿体悬浮液，将此悬浮液（含水，不含CO2）与黄色的高铁（Fe3+）盐混合，照光后发现叶绿体有气泡放出、溶液由黄色变为浅绿色（Fe2+）。在遮光下，则没有气泡产生，也没有颜色变化
3、。下列叙述错误的是（ ）A实验过程中可以检测到糖的生成B实验表明氧气是叶绿体在光照的条件下产生的C溶液颜色变化的原因是叶绿体在光照条件下生成的还原剂将Fe3+还原为Fe2+D与恩格尔曼的水绵实验相比，希尔的实验排除了细胞内其他结构的影响3（多选）如图表示在不同光照强度下某植物叶片进行光合作用释放的O2量。下列相关叙述错误的是（ ）A释放的O2是在叶绿体类囊体薄膜上产生的B光照强度为15klx时，光合作用1h产生的O2量是100mLC在光照强度为520klx时，植物叶肉细胞中只有光反应的速率变大D当光照强度大于25klx时，制约O2释放速率的环境因素可能是CO2浓度4科研人员研究温度对甲、乙两种
4、植物净光合速率的影响，得到的实验结果如图。据图推测合理的是（ ）A甲植物和乙植物在30时，光合作用生成的有机物相等B温度为45时，甲植物和乙植物体内都有有机物积累C50之前，限制乙植物净光合速率的主要外界条件是CO2浓度D若将甲、乙植物同置于凉爽地带，则受影响较大的是甲植物5.（多选）为了探究温度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为3组，在人工气候室中生长，并保持其光照和CO2浓度等条件相同。于中午12:30测定各组叶片的光合速率，实验结果如表所示：分组实验组一实验组二实验组三温度/363125光合速率/mgCO2dm2h122.123.720.7下列相关叙
5、述正确的是（ ）A在25基础上适当提高环境温度，小麦的光合速率一定提高B在31基础上适当提高环境温度，小麦的光合速率一定提高C在31基础上适当提高环境温度，小麦的光合速率可能不变D在36基础，上适当提高环境温度，小麦的光合速率一定降低6中国是几千年的农业大国，积了许多农业生产模式如中耕松土、施农家有机肥、恰当轮作等，成为全世界农业可持续发展的楷模。回答下列相关问题：（1）作物产量主要取决于光合作用，从能量角度看光合作用的本质是将_并储存在合成的有机物中。（2）光合作用需要酶的催化，酶能够降低底物分子从_（填某种状态）转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。（3）Mg2+是叶绿体中_的合成
6、原料。为了探究缺Mg对玉米光合速率的影响，某实验小组在不同程度的缺镁培养液中培养玉米测定的相关数据如下表所示：组别处理/（Mg2+nmolLl）呼吸速率/（CO2umolm2s1）光补偿点/（umol光子m2s1）光饱和点/（umol光子m2s1）甲01.343.3724乙10.931.5811丙（对照）40.416.71000当处于光饱和点时，限制甲组植株光合速率的主要外界因素可能是_。缺Mg会使植物的光补偿点增大，结合表格数据和所学知识试从光合作用和呼吸作用两个方面分析其原因是_。7近些年，细胞代谢中ATP合成酶的三维结构（原子分辨率）已被测定，其工作机制也有了突破性进展。下图1是光合作用
7、部分过程示意图，请据图分析并回答（1）图1中侧所示的场所是_ 。（2）若膜两侧的H+浓度梯度突然消失，其他条件不变，短时间内暗反应中五碳化合物含量会_（填增加、减少或不变）。（3）为进一步了解植物代谢机制研究人员在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验。连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收/释放速率，得到图2所示曲线（整个过程中呼吸作用强度恒定）。请据图分析并回答：实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所有_；如改用相同强度绿光进行实验，c点的位置将_（填上移、下移或不变）。图2中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有_个；实验中该植物前24小时有机物积累量_（选填）后24小时有机物积累量。
8、8黄瓜是日光温室中栽培最普遍的蔬菜。图1为黄瓜叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图。图2为不同温度和光照强度下温室栽培黄瓜的光合速率示意图。请回答下列问题： （1）图1中的三碳糖可被转化为_后进入乙，继而被乙彻底氧化分解。叶肉细胞中产生H的场所有_。（2）图2中Q点、P点处，限制植物光合速率的主要因素分别是_；图中nm段，随着光照强度增大，光合速率增大的原因是_。（3）若图2中CO2浓度适宜，当降低CO2浓度，曲线上的P点将向_移动。根据图2中的实验结果，在生产中可以通过_来达到黄瓜增产的目的。参考答案影响光合作用的各种因素分析例1.【解析】根据题干信息分析，二氧化碳浓
9、度忽然下降，短时间内二氧化碳的固定下降，而三碳化合物的还原几乎不变，导致三碳化合物含量减少，则叶绿体中 NADPH 的消耗速率也会随之减慢，A错误；由于二氧化碳浓度忽然下降，短时间内二氧化碳的固定下降，而三碳化合物的还原几乎不变，所以短时间内三碳化合物的含量减少、五碳化合物的含量增加，B正确；一段时间后，三碳化合物、五碳化合物 的浓度均达到稳定，C正确；根据以上分析已知，短时间内ATP的消耗速率减慢，则ATP的含量会有所上升，导致ATP的合成速率逐渐减慢，D正确。【答案】A例2.【解析】根据图示，光强度为0a时，不同 CO2浓度和温度下光合速率都相等，A错误；根据图示，光强度超过a时，造成曲线
10、II和光合速率差异的原因是CO2浓度不同，B正确；图示曲线表示光强度、温度和CO2浓度对光合作用速率的影响，曲线 I、II、III表明，光合速率受光强度、温度和CO2浓度的综合影响，C正确；曲线I、II、III表明，不同温度和CO2浓度下，植物的光饱和点不同，D正确。【答案】BCD提分训练1.【解析】光照强度为B点时，达到了饱和点，此时影响光合作用强度增高的因素有二氧化碳浓度、温度，A正确；水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内（如夏季的“午休”现象），B错误；光照强度为B点时，达到了饱和点，在增加光照增强，光合作用强度也不再增加，
11、C错误；水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内（如夏季的“午休”现象），D错误。【答案】A2.【解析】悬浮液中不含CO2，暗反应无法正常进行，糖类无法生成，A错误；实验现象是在照光后发现叶绿体有气泡放出、在遮光下没有气泡产生，说明氧气的产生一定要有光照，B正确；实验在光照条件下，溶液由黄色变为浅绿色（Fe2+），说明光反应阶段的产物H可以将Fe3+还原为Fe2+，C正确；希尔的实验将叶绿体离体，与细胞内其他结构分开，排除了其他结构在光合作用中可能造成的影响，D正确。【答案】A3.【解析】氧气是光合作用光反应的产物，光反应的场所是叶绿
12、体的类囊体薄膜，故释放的O2是在叶绿体类囊体薄膜上产生的，A正确；结合图示可知，光照强度为15klx时，光合作用1h产生的O2量是150+50=200mL，B错误；在光照强度为520klx时，植物的光合速率随着光照增强而增强，此时植物叶肉细胞中光反应和暗反应的速率都变大，C错误；当光照强度大于25klx时，由于超过了光饱和点，故此时制约O2释放速率的环境因素是除光照强度以外的其他因素，可能有CO2浓度，D正确。故选BC。【答案】BC4.【解析】甲植物和乙植物在30时，净光合作用相等，即光合作用积累的有机物相等，A错误；温度长时间保持在45时，甲植物和乙植物的净光合作用都大于0，都有有机物积累，
13、B正确；50之前，限制乙植物净光合作用的主要外界条件是温度，C错误；若将甲、乙植物同置于凉爽地带，则受影响较大的是乙植物，D错误。【答案】B5.【解析】比较实验组一、二、三组可推知，小麦光合作用的最适温度在31左右，而25还远低于最适温度，因此在25基础上适当提高环境温度，小麦的光合速率一定提高，而在31基础上适当提高环境温度，小麦的光合速率可能不变，AC正确，B错误；根据题表分析可知，小麦光合作用的最适温度在31左右，在36基础上适当提高环境温度，随着温度升高，酶的活性降低，因此小麦的光合速率一定降低，D正确。故选ACD。【答案】ACD6.【解析】（1）从能量角度看光合作用的本质是将光能转化
14、成化学能并储存在合成的有机物中。（2）酶能够降低底物分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。（3）Mg2+是叶绿体中叶绿素的合成原料。当处于光饱和点时，限制甲组植株光合速率的主要外界因素可能是Mg2+浓度、CO2浓度、温度。缺Mg2+会影响光合色素的合成，降低光合速率，同时增大了呼吸速率，因此要在更强的光照强度下才能使植物的光合速率等于呼吸速率即光补偿点增大。【答案】（1）光能转化成化学能 （2）常态 （3）叶绿素 Mg2+浓度、CO2浓度、温度（写出一个即可） 缺Mg2+会影响光合色素的合成，降低光合速率，同时增大了呼吸速率，因此要在更强的光照强度下才能使植物的光合速率等于呼
15、吸速率即光补偿点增大7.【解析】（1）由图1可知，侧所示的场所是叶绿体基质，是光合作用暗反应的场所。（2）若膜两侧的H+浓度梯度突然消失，其他条件不变，则ATP合成减少，导致三碳化合物还原受阻，形成的五碳化合物减少，二氧化碳的固定短时间内不变，故五碳化合物含量减少。（3）实验开始阶段的0-3小时，植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，所以叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。如改用相同强度绿光进行实验，则光合速率下降，利用的二氧化碳减少，因此室内二氧化碳升高，即c点的位置将上移。当呼吸速率与光合速率相等时，从外界吸收CO2速率为零，据曲线可知，呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、
16、18、30、42小时。由温室内CO2浓度变化曲线看出，前24小时CO2浓度不变（ab），而后24小时CO2浓度减少（bc），说明前24小时比后24小时的CO2的吸收量少，净光合作用小，即前24小时有机物积累量后24小时有机物积累量。【答案】（1）叶绿体基质 （2）减少 （3）细胞质基质和线粒体 上移 4 8.【解析】（1）在氧气充足的条件下，叶绿体产生的三碳糖在细胞质基质分解为丙酮酸，然后进入线粒体基质中，彻底氧化分解成CO2；叶肉细胞中能进行光合作用和呼吸作用，所以产生H的场所有叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体基质。图2中Q点还没有达到平衡，限制植物光合速率的主要外界因素是光照强度；P点时植物已经达到光饱和点，限制此点光合速率的主要外界因素是CO2浓度。图中nm段，随着光照强度增大，光合速率增大的原因是光合色素吸收的光越来越多，光反应能力越来越强，光反应速度越来越大。（3）若图2中CO2浓度适宜，当降低CO2浓度，光合速率降低，曲线上的P点将向左下移动；根据图2中的实验结果，在生产中可以通过增加光照强度、适当提高温度的方法来达到黄瓜增产的目的。【答案】（1）丙酮酸 类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体基质 （2）光照强度、CO2浓度 光合色素吸收的光越来越多，光反应能力越来越强，光反应速度越来越大 （3）左下 增加光照强度、适当提高温度
