2020版高考生物二轮复习 高考重点冲关练3 环境因素对光合作用的影响

2020版高考生物二轮复习 高考重点冲关练3 环境因素对光合作用的影响

高考重点冲关练3.环境因素对光合作用的影响 满分50分,攻坚克难,15分钟突破高考易失分点!‎ 一、单项选择题(共3小题,每小题7分,共21分)‎ ‎1.如图1为适宜温度下小球藻O2释放速率与光照强度的关系;图2表示将小球藻放在密闭容器内,在一定温度条件下容器内CO2浓度的变化情况。下列有关说法错误的是 (　　)‎ A.图1中光照强度为8时叶绿体产生O2的最大速率为8‎ B.图1中光照强度为2时,小球藻细胞内叶绿体产生的O2全部被线粒体消耗 C.若图2实验中有两个小时处于黑暗中,则没有光照的时间段应是2～4 h D.图2实验过程中,4～6 h的平均光照强度小于8～10 h的平均光照强度 ‎【解析】选A。图1中光照强度为8时叶绿体释放O2的最大速率为8,呼吸速率为2,则叶绿体产生O2的最大速率为10,A错误;图1中光照强度为2时,氧气释放速率为0,光合速率与呼吸速率相等,则小球藻细胞内叶绿体产生的O2全部被线粒体消耗,B正确;若图2实验中有两个小时处于黑暗中,则此时只进行细胞呼吸,密闭容器内CO2浓度上升,对应的时间段是2～4 h,C正确;图2实验在一定温度条件下进行,呼吸速率一定,4～6 h CO2浓度较高,8～10 h CO2浓度较低,且都保持CO2浓度不变,说明4～6 h平均光照强度应小于8～10 h的平均光照强度,D正确。‎ ‎2.研究人员对日光温室内的黄瓜补充不同波长的光,测得黄瓜光合速率的日变化情况如图1,为进一步探究补充不同波长的光对黄瓜光合速率影响的原因,研究人员测定叶肉细胞内的叶绿体数、叶绿体内的淀粉粒数、基粒数,结果如图2,下列相关分析不正确的是 (　　)‎ - 6 -‎ A.据图1可知,适当补红光,对黄瓜的生长最有效 B.14～16时,三组光合速率均降低的主要因素是光照强度 C.补蓝光时,由于基粒数量减少不利于光合作用光反应的进行 D.补红光时,叶绿体中淀粉粒数减少是由于光合作用减弱导致 ‎【解析】选D。由图1结果可知,若适当补红光,对黄瓜的生长最有效,A正确;14～16时,三组的光照强度均下降,三组黄瓜光合速率均降低,B正确;补蓝光时叶肉细胞叶绿体的数量基本不变,但是每个叶绿体的基粒数量减少,不利于光合作用光反应的进行,C正确;根据图1、2结果分析,补红光时叶绿体中淀粉粒数减少,说明促进光合作用产物运出叶绿体有利于光合作用的进行,D错误。‎ ‎3.近年来大气中的CO2浓度和O3浓度不断上升。为了研究CO2浓度和O3浓度上升对农作物的影响,研究人员用高浓度CO2和高浓度O3处理水稻“汕优‎63”‎,测定其生长发育不同时期的各项生理指标,结果如图。下列叙述错误的是 (　　)‎ - 6 -‎ ‎[注:CK(对照,大气常态浓度);CO2(CO2常态浓度+200 μmol·mol -1);O3(O3常态浓度×160%);CO2+O3(CO2常态浓度+200 μmol·mol -1和O3常态浓度×160%)。表观光合速率是指在光照条件下,一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO2量。]‎ A.实验结果表明,不同生长发育时期,升高CO2浓度,水稻的表观光合速率增大 B.高浓度CO2可部分抵消高浓度O3对水稻光合作用的胁迫 C.水稻表观光合速率的增大可能与胞间CO2浓度升高有关 D.实验结果表明,O3浓度降低会危及水稻的生长 ‎【解析】选D。由题可知,在相同的生长发育时期,CO2组的表观光合速率均大于CK组,因此实验结果表明,不同生长发育时期,升高CO2浓度,水稻的表观光合速率增大,A正确;CK组、O3组与CO2+O3组的实验结果对比,可说明高浓度CO2可部分抵消高浓度O3对水稻光合作用的胁迫,B正确;对比分析两个柱形图可知,在生长发育时期相同的情况下,表观光合速率高,其胞间CO2浓度也相对较高,因此水稻表观光合速率的增大可能与胞间CO2浓度升高有关,C正确;O3组与CK组的实验结果对比,说明O3浓度升高会危及水稻的生长,D错误。‎ ‎【加固训练】‎ 为了提高温室黄瓜的产量,科研工作者取长势相同的黄瓜分成四组,甲组自然生长,乙组补充CO2,丙组高温处理,丁组高温+补充CO2,进行培养并测定其净光合速率,结果如图。下列说法不正确的是 (　　)‎ - 6 -‎ A.13:00净光合速率低是因为叶绿体中CO2含量低 B.丙组净光合速率低于甲组的原因是高温使光合酶活性下降 C.丁组说明CO2和温度对提高净光合速率具有协同作用 D.15:00后净光合速率下降和9:00后净光合速率下降的原因相同 ‎【解析】选D。13:00净光合速率低是因为气孔关闭,导致叶绿体中CO2含量低,影响了光合作用的暗反应过程,A正确;由题可知,甲组是自然生长,丙组是高温处理,因此丙组净光合速率低于甲组的原因是高温使与光合作用有关的酶活性下降,B正确;丁组为高温+补充CO2,净光合速率最高,说明CO2和温度对提高净光合速率具有协同作用,C正确;15:00后净光合速率下降是因为光照强度减弱,而9:00后净光合速率下降的原因是气孔关闭,CO2供应不足,D错误。‎ 二、非选择题(除特殊标注外,每空2分,共29分)‎ ‎4.将某绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中,在保持一定的pH和温度时,给予不同条件处理,细胞悬浮液中溶解氧浓度变化如图所示(纵坐标“溶解度”表示溶液的溶氧量)。不考虑无氧呼吸,据图回答下列问题: ‎ ‎(1)在乙处给予光照时,短时间内叶绿体中ATP的变化趋势是__________(填“升高”“降低”或“不变”)。乙处光照开始后,溶解氧浓度逐渐增加,但第6分钟后不再增加,并在第6～7分钟时基本保持稳定,这段时间内限制光合作用速率的主要环境因素是________________。第6～7分钟内光合作用速率________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率。  ‎ ‎(2)保持其他条件不变时,若在丁处给予光补偿点的光照,则正确表示溶解氧变化的曲线是________;若加入光反应的抑制剂,正确表示溶解氧变化的曲线是________。(填字母)  ‎ ‎(3)根据第0～4分钟的数据分析,绿藻细胞的呼吸速率为________(用氧的消耗速率表示)微摩尔氧气/分钟。若在图中丁处给予适宜条件,使溶解氧的变化如图中的b,在此条件下,绿藻细胞真正光合作用每小时产生的氧气量约为________微摩尔。 ‎ - 6 -‎ ‎【解析】(1)有光条件下,叶绿体中进行光合作用的光反应,产生[H]和ATP,所以在乙处给予光照时,短时间内叶绿体中ATP的量将会升高;因为是在密闭的容器内,限制光合作用速率的不只是光照强度,还有二氧化碳浓度。在光照开始时,光合作用速率大于呼吸作用速率,氧气释放,容器中氧浓度增加,但一段时间后,容器中CO2减少,光合作用速率下降,最后光合作用速率与呼吸作用速率相等,氧气不再释放,氧浓度不再增加。据图中曲线变化可知,在第6～7分钟这段时间内限制光合作用速率的主要环境因素是二氧化碳。‎ ‎(2)如果丁处给予光补偿点的光照,则此时的呼吸作用强度与光合作用强度相同,故氧气的量不会增加,应是曲线d。如果在丁处加入光反应抑制剂,那么氧气的产生量会下降,其速率与光照开始前相近,但不会低于光照开始前,应是曲线e。‎ ‎(3)由图可知,在黑暗处4分钟内消耗了氧气210-200=10微摩尔,则绿藻细胞的呼吸速率为10/4=2.5微摩尔氧气/分钟。若在图中丁处给予适宜条件,绿藻实际产生的氧气量应是净氧气量+呼吸作用消耗的氧气量,当溶解氧的变化如图中的b时,由图可知,每分钟的净氧气产生量是(290-260)/(12-9)=10微摩尔,由第(2)问可知呼吸作用消耗的氧气量是每分钟2.5微摩尔,故产生的氧气量是每分钟12.5微摩尔,在1小时内共产生12.5×60=750微摩尔。‎ 答案:(1)升高　二氧化碳　等于 ‎(2)d　e　(3)2.5　750‎ ‎5.光照不仅能为植物的光合作用提供能量,还能作为信号调节植物体的生长发育。回答问题:‎ ‎(1)植物细胞对光能的捕获在叶绿体的____________完成。捕获的光能经光反应阶段转化为__________,再经过________阶段转化为糖类等有机物中稳定的化学能。 ‎ ‎(2)植物利用太阳光能的同时也会接受紫外光的照射。已有研究表明,紫外光中的UVB能够作为一种环境信号调节植物体的生长发育,研究人员以拟南芥为材料,对该机制进行了实验探究。‎ ‎①检测野生型和UVRB蛋白失活的突变型植株对UVB信号的响应情况,结果如图所示。由此可知,UVB照射能够______(填“促进”“抑制”或“不影响”)下胚轴的伸长,且________________。 ‎ ‎②已有研究表明,UVRB在细胞质中通常以二聚体的形式存在。研究人员使用某种特异性抗体与 - 6 -‎ UVRB二聚体进行抗原—抗体杂交实验,经UVB照射后的实验结果出现杂交带,未经UVB照射则不出现杂交带。由此推测,UVB照射能够改变UVRB二聚体的____________________,使其被掩盖的抗原位点得以暴露,进一步研究证实,UVRB是UVB的光受体。 ‎ ‎③已知细胞核内的W蛋白可影响H基因的表达,进而影响下胚轴的伸长。研究表明,在UVB的作用下,细胞质中的UVRB二聚体解聚成单体后进入细胞核,与W蛋白结合,从而影响H基因表达。请推测W蛋白与UVRB单体结合前后对H基因表达的调节机制可能是______________________________________________‎ ‎__________________________________________________(3分)。 ‎ ‎【解析】(1)根据光合作用的过程分析,光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上,实现了对光能的捕获并转化为ATP中活跃的化学能,再经过暗反应阶段将ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。‎ ‎(2)①根据以上分析可知,与无UVB照射相比,在有UVB照射的情况下,野生型的下胚轴长度明显较小,说明UVB照射能够抑制下胚轴的伸长,且结合题干信息说明UVRB参与了此调节过程。‎ ‎②由题可知,UVRB在细胞质中通常以二聚体的形式存在,对该二聚体进行抗原—抗体杂交实验,经UVB照射后的实验结果出现杂交带,而未经UVB照射则不出现杂交带,说明UVB照射能够改变UVRB二聚体的空间结构,使其被掩盖的抗原位点得以暴露。‎ ‎③根据题意分析,在UVB的作用下,细胞质中的UVRB二聚体解聚成单体后进入细胞核,与W蛋白结合,从而影响H基因的表达,说明其原因可能是W蛋白能促进(或抑制)H基因的表达,与UVRB单体结合后,导致促进(或抑制)作用丧失或者W蛋白单独存在时不能调节H基因表达,与UVRB单体结合后可促进(或抑制)H基因表达。‎ 答案:(1)类囊体薄膜上　ATP中活跃的化学能　暗反应 ‎(2)①抑制　UVRB参与了此调节过程　②空间结构 ‎③W蛋白能促进(或抑制)H基因的表达,与UVRB单体结合后,导致促进(或抑制)作用丧失或者W蛋白单独存在时不能调节H基因表达,与UVRB单体结合后可促进(或抑制)H基因表达 - 6 -‎