高考生物一輪復習 【作業手冊】12 課時作業12　光合作用的影響因素 【答案】

課時作業12光合作用的影響因素1.B[解析]本實驗改變燈泡與燒杯的距離,就是改變其光照強度,所以實驗目的是探究光照強度對光合速率的影響,A錯誤;金魚藻細胞中呼吸作用和光合作用是同時進行的,故在15~45cm之間,氣泡產生速率代表凈光合速率,B正確;小于60cm時,隨著光照強度的增加,氣泡產生的速率加快,因此,此時限制光合速率的主要因素是光照強度,C錯誤;在60cm時,光線太弱,導致光合作用弱,此時,光合速率可能等于呼吸速率或小于呼吸速率,不產生氣泡,D錯誤。2.C[解析]O→t1,光照較弱,光合速率較慢,光合作用的主要限制因素為光照強度,若在t1前充CO2,則暗反應速率也不會顯著提高,A錯誤;t1→t2,光反應速率顯著提高,產生的NADPH和ATP增加,導致暗反應速率也加快,B錯誤;t3→t4,CO2濃度增加,葉綠體基質中生成的C3增加,消耗NADPH的速率提高,C正確;t4后短暫時間內,由于缺少光照,ATP和NADPH減少,還原C3的速率減慢,但短時間內C3繼續生成,故葉綠體中C3/C5的值將上升,D錯誤。3.D[解析]在光合作用的光反應階段,三種光照條件下的柑橘葉片均能將光能轉化為NADPH和ATP中的化學能,A不符合題意;在強光條件下,葉色為淺綠色,在弱光下葉色為深綠色,說明弱光下葉綠素含量高,但弱光下凈光合速率較低,說明弱光下柑橘葉片葉綠素含量雖高但CO2吸收速率較低,B不符合題意;隨光照強度減弱,平均葉面積增大,因此可以判斷,柑橘通過增加葉面積來吸收更多的光能,以適應弱光環境,C不符合題意;光照強度增強提高了葉片的凈光合速率,但從表格數據無法判斷光照強度增強降低了呼吸速率,D符合題意。4.B[解析]題圖中數據顯示,相同溫度條件下A組濱藜的有機物積累速率(題圖中縱坐標為CO2吸收速率,反映的是凈光合速率,也可用有機物積累速率表示)均高于B組,A正確;溫度過高會通過降低酶的活性和氣孔開放程度等機制使光合速率下降,B錯誤;從題圖中曲線可知,B組濱藜的最適溫度高于A組,而A組置于晝夜溫度為23℃/18℃的環境中,該溫度與其原生長區溫度一致,B組置于晝夜溫度為43℃/30℃的環境中,故說明濱藜對高溫環境有一定的適應能力,C正確;B組濱藜處理溫度高于A組,其凈光合速率低于A組,推測將原生長區的濱藜引種到炎熱地區后,可能會出現生長緩慢等現象,D正確。5.A[解析]影響光合作用強度的外界因素有光照強度、CO2濃度、溫度等,內部因素有酶的活性、光合色素的數量、C5的含量等,所以光照和CO2充足時Rubisco活性是影響光合速率的重要因素,A正確。據題圖分析可知,該實驗的自變量是CO2濃度與不同的Rubisco突變體,CO2濃度超過一定值后曲線不再升高主要是受反應體系中催化CO2固定的酶活性的影響,B錯誤。據題圖分析可知,Rubisco突變體庫中V266T突變體酶的活性高于WT,而V266G突變體酶的活性低于WT,圖中只給出了V266T和V266G兩種突變體與WT中酶活性的關系,無法得出Rubisco突變體庫中大多數突變體酶的活性都高于WT的結論,C錯誤。據題圖分析可知,Rubisco突變體庫中V266G突變體酶的活性低于WT,所以模仿酶V266G改造作物中Rubisco會降低作物光能利用率,D錯誤。6.B[解析]隨著干旱時間的延長,CO2的吸收速率降低,胞間CO2濃度增加,若細胞呼吸速率不變,CO2的固定速率在下降,A錯誤;由題圖可知,干旱影響CO2的吸收,從而影響暗反應,干旱也會影響植物吸收水分,從而影響光反應,B正確;胞間CO2濃度既受氣孔導度影響,也受葉肉細胞的光合作用強度等的影響,C錯誤;降低氣孔導度可減少水分通過蒸騰作用散失,有利于西洋參適應干旱環境,D錯誤。7.D[解析]與不遮陰相比,遮陰處理植株的單株光合產量、單株葉光合產量、單株果實光合產量均下降,A不符合題意;與遮陰2小時/天相比,遮陰4小時/天時,花生植株單株葉光合產量未改變,而單株光合產量和單株果實光合產量均下降,說明花生植株優先將光合產物分配至葉中,B不符合題意;遮陰條件下葉綠素含量增加,說明花生植株通過增加葉綠素含量提高吸光能力適應弱光環境,C不符合題意;花生的產量應分析果實光合產量,若間種時高稈作物對花生的遮陰時長為4小時/天,單株果實光合產量下降,故會影響花生產量,D符合題意。8.(1)光合色素(2)低光、強光都會促進M蛋白表達(3)增加類囊體膜面積(4)類囊體膜結構破壞,腔內H+大量外泄下降至6.5以下熱能[解析](1)光反應中捕獲光能的是光合色素(如葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素),它們與類囊體膜上的蛋白質結合形成捕光復合體。光合色素吸收光能后,將能量傳遞給光系統Ⅱ,驅動水的光解產生H+,H+在類囊體腔內積累,為ATP合成提供梯度勢能,最終實現光能向化學能的轉化。(2)分析圖甲可知,低光和強光條件下M蛋白的表達量均高于正常光條件下,直接表明低光、強光都會促進M蛋白表達。(3)M蛋白是磷脂合成酶,而類囊體膜的主要成分是磷脂,低光下,M蛋白通過合成更多磷脂,增加類囊體膜的面積;類囊體膜是光反應的場所,膜面積擴大可提高光反應相關物質的附著量,進而提升光反應速率,增強低光下的光合效率。(4)①M基因敲除組缺乏M蛋白,一方面無法合成磷脂修復膜結構,導致類囊體膜結構破壞,H+的產生受阻;另一方面膜的完整性受損,使腔內積累的H+大量外泄,最終導致類囊體腔內pH顯著高于野生型。②圖乙顯示,脫環氧化酶的最適pH<6.5,且該酶活化是葉黃素循環(光保護機制)的關鍵,因此,強光下M蛋白需確保類囊體腔內pH下降至6.5以下,才能激活脫環氧化酶,啟動光保護機制。葉黃素循環的作用是將光合作用過剩的光能,以熱能形式散失(避免能量積累破壞光系統Ⅱ和磷脂),從而保護光合結構,增強水稻對強光的耐受性。9.(1)能量中下部冠層光照強度弱,光反應弱;中下部通風不暢,CO2濃度低,暗反應弱(2)隨種植密度增加,甲的光穿透率和凈光合速率始終高于野生型,且甲凈光合速率未發生顯著降低(3)缺乏亮氨酸和色氨酸、含X?gal藍色、白色(4)[解析](1)光合作用將光能轉化為化學能,因此光是植物光合作用的能量來源。密植時植株中下部冠層光合作用強度降低的原因:①密植時中下部冠層光照強度弱→光反應弱(光反應依賴光照,弱光導致ATP和NADPH生成不足)→中下部冠層光合作用強度降低;②中下部通風不暢→CO2濃度低→暗反應弱(暗反應依賴CO2固定,低濃度CO2抑制卡爾文循環)→中下部冠層光合作用強度降低。(2)①明確結論:從文本中獲取實驗結論為甲更適宜密植;②解讀圖中數據,得出結果:承接上下文邏輯,補充“原因-結果-結論”中的“結果”為隨種植密度增加,甲的光穿透率和凈光合速率始終高于野生型,甲凈光合速率未發生顯著降低。(3)①明確目的:檢測RAVL1是否能結合Lac1基因的啟動子;②分析實驗步驟:以重組質粒c和d共同導入E作為實驗組,分別導入a和b、a和d、b和c的E作為對照組;③找到突破點:文本信息提示酵母菌E自身不能合成色氨酸和亮氨酸,為篩選成功轉化進重組質粒的酵母菌E,酵母菌E應接種于缺乏亮氨酸和色氨酸的培養基中進行篩選;④找出隱藏的檢測指標:檢測RAVL1是否能結合Lac1基因的啟動子,關鍵在于檢測LacZ基因是否表達,文本信息提示LacZ基因的表達產物可使無色底物X?gal變藍,因此還需在培養基中添加X?gal,觀察菌落顏色。⑤聯系結論,分析結果:實驗結論為RAVL1可結合Lac1基因的啟動子并激活基因轉錄,說明實驗組(c+d)中RAVL1結合Lac1基因的啟動子激活LacZ基因表達,LacZ基因表達產物使底物X?gal變藍;對照組中(a+b)無RAVL1基因及Lac1啟動子,對照組中(a+d)無RAVL1基因,對照組中(b+c)無Lac1啟動子,因此三個對照組均無法激活LacZ基因,菌落為白色。(4)①推理小結論:當密植時存在遮陰,由圖(二)的4、5泳道對比可知,隨著時間變化RAVL1的含量逐漸減少,而在6泳道加入RAVL1降解抑制劑后RAVL1減少明顯緩解,由圖(二)的7、8泳道對比可知,當PhyA缺失時,RAVL1沒有出現明顯的降解現象,由以上結果可得出結論PhyA促進RAVL1的降解;②梳理邏輯關系:種植密度→紅光和遠紅光比率→PhyA含量→RAVL1降解量;③結合(2)題干信息和(3)的結論:Lac1是激素BRs合成的關鍵酶以及RAV