- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
如图所示3株长势相同并经过充分“饥饿”处理的同种植物，放在透光的不同钟罩内培养实验图解，本实验的目的是（ ）
正确答案
解析
解：图中NaHCO3的作用是维持钟罩内CO2浓度的平衡，NaHCO3浓度越高，则钟罩内CO2的浓度越高，NaOH的作用是吸收钟罩内的CO2，所以三组实验的变量是钟罩内CO2浓度，从大到小依次为Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ，因此实验的最终结果应是CO2浓度的高低对光合作用的影响不同．
故选B．
如图所示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系．据图回答：
（1）图1表示在光照弱的情况下，光合作用速度随______的增加，成正比例增加．这种情况下，可以认为此时主要影响的是光合作用过程的______阶段．
（2）从图1可见，在光照超过某一强度时，光合作用的速度不再增加，具有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于______，此时主要是光合作用的______阶段受到限制．
（3）图2中C点表示植物生长的______．出现CD段的原因是______．
（4）图3表示A、B两种植物的光合速率与光照强度的关系．A植物曲线与横坐标交叉点表示：______；B植物曲线与纵坐标交叉点表示：______．当在______千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速率相同．A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于______千勒克司．
正确答案
解：（1）图1中自变量为光照强度，图为随着光照强度的增加光合速率不断增加．光照强度主要影响光反应．
（2）图1中，光照强度到达一定程度后，光合作用强度不再增强，但是三种温度的光饱和点不同，300C条件下光饱和点最大，这主要是温度影响酶的活性的原因，暗反应中需要酶的种类多．
（3）图2中C点表示植物生长的最适温度．但是温度过高会使酶的活性降低甚至丧失，因此CD段光合作用速度逐渐降低．
（4）A植物曲线与横坐标交叉点为A植物的光补偿点，此时光合作用等于呼吸作用．B植物曲线与纵坐标交叉点处，光照强度为0，此时只进行呼吸作用．当在 6千勒克司光照强度条件下，A植物光合速率=4+4=8mg/小时．单位叶面积，B植物光合速率=6+2=8mg/小时．单位叶面积，此时它们的光合速率相同．有机物积累量=12小时白天的净光合作用量-12小时黑夜呼吸作用消耗量，要使该值大于0，必须白天平均光照强度大于6千勒克司．
故答案为：（10分）（1）光照强度 光反应 （2）温度的高低 暗反应 （3）最适温度 随温度的升高，酶活性降低，光合作用速度降低（4）光合作用净量为0 呼吸作用速率为2mg/小时．单位叶面积 6 6
解析
解：（1）图1中自变量为光照强度，图为随着光照强度的增加光合速率不断增加．光照强度主要影响光反应．
（2）图1中，光照强度到达一定程度后，光合作用强度不再增强，但是三种温度的光饱和点不同，300C条件下光饱和点最大，这主要是温度影响酶的活性的原因，暗反应中需要酶的种类多．
（3）图2中C点表示植物生长的最适温度．但是温度过高会使酶的活性降低甚至丧失，因此CD段光合作用速度逐渐降低．
（4）A植物曲线与横坐标交叉点为A植物的光补偿点，此时光合作用等于呼吸作用．B植物曲线与纵坐标交叉点处，光照强度为0，此时只进行呼吸作用．当在 6千勒克司光照强度条件下，A植物光合速率=4+4=8mg/小时．单位叶面积，B植物光合速率=6+2=8mg/小时．单位叶面积，此时它们的光合速率相同．有机物积累量=12小时白天的净光合作用量-12小时黑夜呼吸作用消耗量，要使该值大于0，必须白天平均光照强度大于6千勒克司．
故答案为：（10分）（1）光照强度 光反应 （2）温度的高低 暗反应 （3）最适温度 随温度的升高，酶活性降低，光合作用速度降低（4）光合作用净量为0 呼吸作用速率为2mg/小时．单位叶面积 6 6
为探究CO2浓度和光照强度对植物光合作用的综合影响，某中学生物兴趣小组幵展了相关课题研究．同学们设计了如图1所示的实验装置若干组，利用缓冲液维持密闭小室内CO2浓度的相对恒定，在室温25°C的标准状况下进行了一系列的实验，对相应装置准确测量的结果如下表所示．
请分析回答：
（1）组别1中液滴左移的生理原因是______．组别6中液滴右移的生理原因是______
（2）与组别3比较可知，限制组别2液滴左移的主要环境因素是______；与组别4比较可知，限制组别3液滴右移的主要环境因素是______
（3）兴趣小组的同学在实验过程中发现，若持续光照后突然停止光照，CO2的固定速率也没有立即下降，结果如图2所示．试分析在刚开始后的20s内CO2固定速率没有下降的原因是______
（4）根据表中数据，试计箅组别5中植物1h内光合作用共产生的葡萄糖有______毫克．
正确答案
解：（1）由于密闭小室内CO2浓度是相对恒定的，组别1没有光照，装置内的植物进行有氧呼吸，消耗氧气导致液滴左移，给予一定的光照，装置内的绿色植物进行光合作用，当光合作用产生的氧气大于有氧呼吸消耗的氧气时，液滴右移．
（2）通过第2、3两组对比，光照强度增大，光合作用增强，故其限制因子是光照强度；第3、4两组对比，CO2浓度增大，光合作用增强，故其限制因子是CO2浓度．
（3）持续光照后突然停止光照，叶肉细胞中仍有少量[H]、ATP等暗反应所必需的物质，使暗反应仍可持续进行一段时间，故CO2固定速率没有立即下降．
（4）第5组植物1h内中总光合产氧量为净光合产氧量+呼吸消耗量=11.20+2.24=13.44ml，再转算生成的葡萄糖量为：（180×13.44）÷（6×22.4）=18mg．
故答案为：
（1）植物有氧呼吸消耗了氧气 植物光合作用产生的氧气量大于有氧呼吸消耗的氧气量
（2）光照强度 CO2浓度
（3）持续光照后突然停止光照，叶肉细胞中仍有少量[H]、ATP等暗反应所必需的物质，使暗反应仍可持续进行一段时间，故CO2固定速率没有立即下降
（4）18
解析
解：（1）由于密闭小室内CO2浓度是相对恒定的，组别1没有光照，装置内的植物进行有氧呼吸，消耗氧气导致液滴左移，给予一定的光照，装置内的绿色植物进行光合作用，当光合作用产生的氧气大于有氧呼吸消耗的氧气时，液滴右移．
（2）通过第2、3两组对比，光照强度增大，光合作用增强，故其限制因子是光照强度；第3、4两组对比，CO2浓度增大，光合作用增强，故其限制因子是CO2浓度．
（3）持续光照后突然停止光照，叶肉细胞中仍有少量[H]、ATP等暗反应所必需的物质，使暗反应仍可持续进行一段时间，故CO2固定速率没有立即下降．
（4）第5组植物1h内中总光合产氧量为净光合产氧量+呼吸消耗量=11.20+2.24=13.44ml，再转算生成的葡萄糖量为：（180×13.44）÷（6×22.4）=18mg．
故答案为：
（1）植物有氧呼吸消耗了氧气 植物光合作用产生的氧气量大于有氧呼吸消耗的氧气量
（2）光照强度 CO2浓度
（3）持续光照后突然停止光照，叶肉细胞中仍有少量[H]、ATP等暗反应所必需的物质，使暗反应仍可持续进行一段时间，故CO2固定速率没有立即下降
（4）18
（1）请写出该植物光合作用与细胞有氧呼吸的反应式；
①______；②______．
（2）影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是______；图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在______条件下测量．
（3）由图丙可知，40°C时，植物体______（填“能”或“不能”）显示生长现象；而5°C时的状态可用图甲中______（填“A”、“B”或“C”）点表示．
（4）绘制下列有关曲线图：
①图甲中光合作用强度是用CO2吸收量（mol/h）表示的，如果改为O2的吸收量（mol/h）表示（不考虑无氧呼吸），请在图甲中再绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线；______
②在图乙中再绘出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系．
______．
正确答案
解：（1）植物光合作用的反应式是：
（2）图甲中A点表示呼吸作用，影响呼吸作用的主要因素是温度；图乙中测量呼吸作用，需要排除光照的影响，应在无光条件下测量．
（3）在图丙中40℃时真正光合速率已经很低，而呼吸速率很高，说明与光合作用有关的酶的活性较低而与呼吸作用有关的酶的活性较高，使植物体总有机物量减少，不能显示生长现象．在5℃时光合速率和呼吸速率相等，可用甲图中的B点表示．
（4）①图1中光合作用强度是用CO2吸收量（mol/h）表示的，请改用O2的吸收量（mol/h）表示光合作用强度，显示出光合作用强度与光照强度的关系曲线是以横坐标对称的．
②在图2中无氧呼吸释放的二氧化碳的量=释放的二氧化碳的总量（虚线）-有氧呼吸释放的二氧化碳的量．先得出无氧呼吸释放二氧化碳量，可得出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系图．
故答案为：
（1）
（2）温度 无光（或黑暗）
（3）不能 B
（4）
解析
解：（1）植物光合作用的反应式是：
（2）图甲中A点表示呼吸作用，影响呼吸作用的主要因素是温度；图乙中测量呼吸作用，需要排除光照的影响，应在无光条件下测量．
（3）在图丙中40℃时真正光合速率已经很低，而呼吸速率很高，说明与光合作用有关的酶的活性较低而与呼吸作用有关的酶的活性较高，使植物体总有机物量减少，不能显示生长现象．在5℃时光合速率和呼吸速率相等，可用甲图中的B点表示．
（4）①图1中光合作用强度是用CO2吸收量（mol/h）表示的，请改用O2的吸收量（mol/h）表示光合作用强度，显示出光合作用强度与光照强度的关系曲线是以横坐标对称的．
②在图2中无氧呼吸释放的二氧化碳的量=释放的二氧化碳的总量（虚线）-有氧呼吸释放的二氧化碳的量．先得出无氧呼吸释放二氧化碳量，可得出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系图．
故答案为：
（1）
（2）温度 无光（或黑暗）
（3）不能 B
（4）
（1）当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为______，此时，该植物的光合作用速率______（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸作用速率．CO2浓度在a～b之间时，曲线______表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高．
（2）CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是______．
（3）当环境中CO2浓度小于a时，在图示3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量______ （填“大于”、“等于”或“小于”）光合作用吸收的CO2量．
（4）据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑______这一因素的影响，并采取相应措施．
（5）植物光合作用过程中能量转换过程是______；当该植物在晴朗白天进行正常生命活动时，突然停止光照，C3和C5的短时变化分别是______．
正确答案
0
等于
A、B、C
光照强度
大于
光强
光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
升高和下降
解析
解：（1）由图可知，当二氧化碳浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为0，此时，该植物的光合作用速率等于呼吸作用速率．二氧化碳浓度在a～b之间时，曲线ABC都表示了净光合速率随二氧化碳浓度的增高而增高．
（2）当二氧化碳浓度大于c时，随着二氧化碳浓度的上升，BC曲线净光合速率不变，而在不同光照强度下不同，所以限制因素是光照强度．
（3）当二氧化碳浓度小于a时，此时三条曲线的净光合速率均小于0，由于净光合速率=总光合速率-呼吸速率，因此在此区段内呼吸速率大于光合速率，所以植物呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量．
（4）据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑光照强度的大小，保证净光合速率最大．
（5）植物光合作用过程中能量转换过程是光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能，当该植物在晴朗白天进行正常生命活动时，突然停止光照，产生的[H]和ATP减少，C3的还原减少，所以C3和C5的短时变化分别是升高和下降．
故答案为：
（1）0 等于 A、B、C
（2）光照强度
（3）大于
（4）光强
（5）光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 升高和下降
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