- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
图中甲表示该兴趣小组绘制的不同环境条件对马铃薯光合速率影响的曲线，丙表示某森林生态系统中A、B两种植物光合作用强度随光照强度变化的曲线，除图中所示因素外，其他因素均控制在适宜范围内．请据图分析回答：
（1）甲图中，当温度为20℃时，光合速率曲线的变化规律是______．
（2）请根据甲图，在乙图中用柱形图表示光照强度为L3千勒克司，温度分别为 10℃、20℃、30℃时的光合速率．
（3）丙图中，在其它条件不变的情况下，要使B植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜）正常生长，则白天平均光照强度必须大于______千勒克司．
（4）由丙图可知，______植物处于该森林的上层．
正确答案
解：（1）甲图中，当温度为20℃时，光合速率曲线的变化规律是：光照强度为0～L2千勒克司时，光合速率随光照强度的增加而增大；当光照强度大于L2千勒克司时，光合速率不变．
（2）根据甲图可知，光照强度为L3千勒克司，温度分别为10℃、20℃、30℃时的光合速率分别2、4、7．（具体见答案）
（3）丙图中，设植物净光合作用强度为X时，B植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜）有机物积累量为正值，即12X-12×2＞0，X＞2，净光合作用为2，白天平均光照强度必须大于2千勒克司．
（4）由丙图可知，A植物的饱和点高于B植物，故A植物处于该森林的上层．
故答案为：
（1）光照强度为0～L2千勒克司时，光合速率随光照强度的增加而增大；当光照强度大于L2千勒克 司时，光合速率不变
（2）见右图
（3）2
（4）A
解析
解：（1）甲图中，当温度为20℃时，光合速率曲线的变化规律是：光照强度为0～L2千勒克司时，光合速率随光照强度的增加而增大；当光照强度大于L2千勒克司时，光合速率不变．
（2）根据甲图可知，光照强度为L3千勒克司，温度分别为10℃、20℃、30℃时的光合速率分别2、4、7．（具体见答案）
（3）丙图中，设植物净光合作用强度为X时，B植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜）有机物积累量为正值，即12X-12×2＞0，X＞2，净光合作用为2，白天平均光照强度必须大于2千勒克司．
（4）由丙图可知，A植物的饱和点高于B植物，故A植物处于该森林的上层．
故答案为：
（1）光照强度为0～L2千勒克司时，光合速率随光照强度的增加而增大；当光照强度大于L2千勒克 司时，光合速率不变
（2）见右图
（3）2
（4）A
研究人员以某植物为材料，利用图甲装置，对影响光合作用的各种环境因素进行研究．
（1）在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的两种物质是______和______．
（2）在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下，将图甲装置由阳光下移至黑暗处，则植物叶肉细胞内三碳化合物含量______ （填“增加”或“减少”）
（3）为了探究温度对光合作用的影响，首先应在图甲装置的烧杯内加入CO2缓冲液（保持瓶内CO2量大致不变），然后再打开该装置的活塞开关，使U形管两侧液面如图所示，然后关闭活塞．实验的观察指标是U形管A侧液面的变化值．在每一给定温度且其他条件均相同、适宜的情况下光照l小时，实验数据如下表：
请分析水柱高度表示的是______（填总光合速率或净光合速率）．
（4）去除图甲的水浴装置后，将植物置于自然条件下进行培养，用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘成乙图的曲线．其中A～B段CO2相对含量升高是因为______，影响B～D段CO2相对含量下降的主要环境因素是______，在一天当中，植物B有机物积累量最多是在曲线的______点．
正确答案
解：（1）在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的两种物质是ATP和[H]．
（2）光照直接影响的是光反应，而光反应能为暗反应提供ATP和[H]．将图甲装置由阳光下移至黑暗处，将导致光反应提供的ATP和[H]减少，三碳化合物的还原减慢，而二氧化碳的固定在短时间内不受影响，所以植物叶肉细胞内三碳化合物含量增加．
（3）图甲实验装置中，如果烧杯中放置二氧化碳缓冲液，并且提供光照，该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源，此时装置中变化的气体是氧气，因此左侧的水柱高度能够表示净光合速率强度．
（4）分析乙图的曲线，其中A～B段植物的细胞呼吸速率大于光合作用速率，CO2相对含量升高．B～D段光照强度降低，CO2相对含量下降．在一天当中，F点光合作用速率等于呼吸作用速率，即净光合速率等于0，F点之后CO2相对增加，净光合速率小于0，故植物有机物积累量最多是在曲线的F点．
故答案为：
（1）ATP[H]（无先后顺序）
（2）增加
（3）净光合速率
（4）植物的细胞呼吸速率大于光合作用速率 光照强度 F
解析
解：（1）在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的两种物质是ATP和[H]．
（2）光照直接影响的是光反应，而光反应能为暗反应提供ATP和[H]．将图甲装置由阳光下移至黑暗处，将导致光反应提供的ATP和[H]减少，三碳化合物的还原减慢，而二氧化碳的固定在短时间内不受影响，所以植物叶肉细胞内三碳化合物含量增加．
（3）图甲实验装置中，如果烧杯中放置二氧化碳缓冲液，并且提供光照，该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源，此时装置中变化的气体是氧气，因此左侧的水柱高度能够表示净光合速率强度．
（4）分析乙图的曲线，其中A～B段植物的细胞呼吸速率大于光合作用速率，CO2相对含量升高．B～D段光照强度降低，CO2相对含量下降．在一天当中，F点光合作用速率等于呼吸作用速率，即净光合速率等于0，F点之后CO2相对增加，净光合速率小于0，故植物有机物积累量最多是在曲线的F点．
故答案为：
（1）ATP[H]（无先后顺序）
（2）增加
（3）净光合速率
（4）植物的细胞呼吸速率大于光合作用速率 光照强度 F
某同学为研究自然条件下植物光合作用速率的日变化情况，设计了图（1）所示的装置．实验中将装置置于自然环境中，测定南方夏季某一晴天一昼夜中小室内氧气的增加量或减少量，得到如图（2）所示曲线．试完成下列问题：
（1）图（2）中的c点表示的生物学含义是______．
（2）图（2）曲线中，6～8h时，小室内氧气减少量逐渐减小，其可能的主要原因是______．
（3）图（2）曲线中表明中午12h左右光照最强，光合作用释放的氧气量反而降低（呈“午休”现象），产生这一现象的主要原因是______．
（4）如果以缺镁的全营养液培养大豆幼苗，则曲线中a点的移动方向是______；你的判断依据是______．
正确答案
解：（1）图（2）中的c点为小室内氧气的增加量为0，说明此时光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量相等．
（2）图乙曲线中，在早上6点之前只进行呼吸作用，在6点时大豆幼苗开始进行光合作用．但由于光照不强，此时间段内光合作用强度仍小于呼吸作用强度，因此6-8h时小室内氧气减少量逐渐减小．
（3）由于中午12h左右光照最强，蒸腾作用增强，气孔关闭，叶肉细胞中CO2的供应减小，导致光合作用减弱，所以光合作用释放的氧气量反而降低．
（4）由于镁是合成叶绿素的主要组成元素，因此如果以缺镁的全营养液培养大豆幼苗，大豆幼苗的叶绿素含量减少，光合速率将减慢，产生O2量少，而呼吸作用未受影响，因此要达到光合作用产生的O2量等于呼吸作用消耗的O2量，则需要更强的光照强度．故图乙曲线中a点将右移．
故答案为：
（1）光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量相等
（2）植物开始进行微弱的光合作用，且光合作用逐渐增强，但此时间段内光合作用强度仍小于呼吸作用强度
（3）植物由于蒸腾作用增强，气孔关闭，叶肉细胞中CO2的供应减小，光合作用减弱
（4）向右移动 植物缺镁，叶绿素形成减少，导致光合作用产生O2量少，要达到光合作用产生的O2量等于呼吸作用消耗的O2量，则需要更强的光照强度
解析
解：（1）图（2）中的c点为小室内氧气的增加量为0，说明此时光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量相等．
（2）图乙曲线中，在早上6点之前只进行呼吸作用，在6点时大豆幼苗开始进行光合作用．但由于光照不强，此时间段内光合作用强度仍小于呼吸作用强度，因此6-8h时小室内氧气减少量逐渐减小．
（3）由于中午12h左右光照最强，蒸腾作用增强，气孔关闭，叶肉细胞中CO2的供应减小，导致光合作用减弱，所以光合作用释放的氧气量反而降低．
（4）由于镁是合成叶绿素的主要组成元素，因此如果以缺镁的全营养液培养大豆幼苗，大豆幼苗的叶绿素含量减少，光合速率将减慢，产生O2量少，而呼吸作用未受影响，因此要达到光合作用产生的O2量等于呼吸作用消耗的O2量，则需要更强的光照强度．故图乙曲线中a点将右移．
故答案为：
（1）光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量相等
（2）植物开始进行微弱的光合作用，且光合作用逐渐增强，但此时间段内光合作用强度仍小于呼吸作用强度
（3）植物由于蒸腾作用增强，气孔关闭，叶肉细胞中CO2的供应减小，光合作用减弱
（4）向右移动 植物缺镁，叶绿素形成减少，导致光合作用产生O2量少，要达到光合作用产生的O2量等于呼吸作用消耗的O2量，则需要更强的光照强度
正确答案
解析
解：分情况讨论几组之间的对照情况：①与②对照，CO2浓度较高，②中温度偏低；①与③对照，温度较高，③中CO2浓度较低；②与④对照，温度较低，④中CO2偏低；③与④对照，CO2浓度偏低，④中温度较低．由图可知，影响Q点光合作用速率的主要因素是光强度；实验②和实验①的区别在于温度不同，对比两曲线可知，影响实验②的因素是温度；实验②和实验④的区别在于CO2浓度不同，对于两曲线可知，影响实验④的因素是CO2浓度．
故选：A．
图一表示A、B两种植物光合效率随光照强度改变的变化曲线，图二表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下，A植物光合效率受光照强度影响的变化曲线，下表为测得A植物的相关数据．请分析回答：
（1）图一中的a点表示______．
（2）在c点时，叶绿体中ATP的移动方向是______．
（3）图二中e点与d点相比较，e点的叶肉细胞中C3的含量______．（填“升高”或“降低”）
（4）若图一曲线A表示该植物A在35℃时光合速率与光照强度的关系，并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和35℃，那么在其它条件不变的情况下，将温度调节到25℃，曲线a、b、c三点位置如何移动？______．
（5）据上表数据，若每天对A植物进行10小时光照、14小时黑暗，温度均保持在25℃的条件下，该植物能否正常生长？______；为什么？______．
正确答案
解：（1）a点时，光照强度为零，此时植物细胞只进行呼吸作用，所以此点表示A植物的呼吸作用强度．
（2）c点时，A植物的光合作用强度最大，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动．
（3）e点的光照强度大于d点，光反应速率较快，合成的ATP、[H]多，因而还原的C3 多，所以e点的C3含量低．（4）当温度由35℃调节到25℃时，光合作用强度增大，而呼吸作用的强度减小，所以代表呼吸作用强度的a点要上移，同时b点要向左移，c点要上移．
（5）光照下吸收CO2量代表净光合作用，黑暗中释放CO2 量代表呼吸作用，则10小时光照积累的有机物的量=3.75×10=37.5，14小时的黑暗消耗的有机物的量=2.25×14=31.5，所以每天A植物都有有机物的积累，能够正常生长．
故答案为：
（1）a代表A植物呼吸作用强度
（2）从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动
（3）低
（4）a点上移，b点左移，c点上移或右上方移
（5）能 10小时光照积累的有机物大于14小时黑暗条件下消耗的有机物
解析
解：（1）a点时，光照强度为零，此时植物细胞只进行呼吸作用，所以此点表示A植物的呼吸作用强度．
（2）c点时，A植物的光合作用强度最大，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动．
（3）e点的光照强度大于d点，光反应速率较快，合成的ATP、[H]多，因而还原的C3 多，所以e点的C3含量低．（4）当温度由35℃调节到25℃时，光合作用强度增大，而呼吸作用的强度减小，所以代表呼吸作用强度的a点要上移，同时b点要向左移，c点要上移．
（5）光照下吸收CO2量代表净光合作用，黑暗中释放CO2 量代表呼吸作用，则10小时光照积累的有机物的量=3.75×10=37.5，14小时的黑暗消耗的有机物的量=2.25×14=31.5，所以每天A植物都有有机物的积累，能够正常生长．
故答案为：
（1）a代表A植物呼吸作用强度
（2）从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动
（3）低
（4）a点上移，b点左移，c点上移或右上方移
（5）能 10小时光照积累的有机物大于14小时黑暗条件下消耗的有机物
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