- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
植物光合作用可受多种环境因素的影响，图甲是某植物在不同温度条件下测得的光照强度对其O2释放速率的影响；图乙是在适宜的温度条件下，CO2浓度对甲、乙两植物O2释放速率的影响；图丙表示叶绿体中色素吸收光能的情况．请回答下列问题：
（1）由图甲可知：影响M点光合速率的主要因素是______．若适当提高周围环境中的CO2浓度，C点将向______（左、右）移动．
（2）由图乙可知：甲、乙两植物对生存环境中______要求不同，产生该差异的根本原因是______不同．如将甲、乙两植物共同放入一个透明的玻璃罩内，给予适宜光照、温度等条件，则最先死亡的是______（甲，乙）．
（3）由图丙可知：类胡萝卜素与叶绿素对光吸收的主要差异体现在______．当光的波长由550nm转为650nm后，短时间内叶绿体中C3的含量______（升高，降低，不变）．
正确答案
解：（1）由图甲可知：M点之后，随着光照强度的增强，25℃条件下，氧气的释放量仍在提高，说明光照强度仍为M点光合速率的限制因素；又由于氧气的释放量表示的是净光合速率，由于不同温度条件下的呼吸速率不同，因此M点时两种温度条件的光合速率不同，由此说明影响M点光合速率的主要因素还有温度．若适当提高周围环境中的CO2浓度，将导致光合速率增强，光饱和点将升高，C点将向右移动．
（2）由图乙可知，甲、乙两植物对生存环境中CO2浓度要求不同，产生该差异的根本原因是遗传物质（DNA或基因）不同．图中，甲植物的呼吸速率较高，并且适宜生存在二氧化碳浓度较高的环境中．因此如将甲、乙两植物共同放入一个透明的玻璃罩内，给予适宜光照、温度等条件，乙最先死亡．
（3）由图丙可知：叶绿素主要吸收蓝紫光（450mm左右）和红光（650mm左右）；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光（450mm左右）．当光的波长由550mm转为650mm后，叶绿素吸收的蓝紫光增多，导致光反应产生的ATP和[H]增多，将促进暗反应中三碳化合物的还原，因此短时间内叶绿体中C3的含量降低．
故答案为：
（1）光照强度和温度 右
（2）CO2浓度 遗传物质（DNA或基因） 乙
（3）叶绿素主要吸收蓝紫光（450mm左右）和红光（650mm左右）；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光（450mm左右） 降低
解析
解：（1）由图甲可知：M点之后，随着光照强度的增强，25℃条件下，氧气的释放量仍在提高，说明光照强度仍为M点光合速率的限制因素；又由于氧气的释放量表示的是净光合速率，由于不同温度条件下的呼吸速率不同，因此M点时两种温度条件的光合速率不同，由此说明影响M点光合速率的主要因素还有温度．若适当提高周围环境中的CO2浓度，将导致光合速率增强，光饱和点将升高，C点将向右移动．
（2）由图乙可知，甲、乙两植物对生存环境中CO2浓度要求不同，产生该差异的根本原因是遗传物质（DNA或基因）不同．图中，甲植物的呼吸速率较高，并且适宜生存在二氧化碳浓度较高的环境中．因此如将甲、乙两植物共同放入一个透明的玻璃罩内，给予适宜光照、温度等条件，乙最先死亡．
（3）由图丙可知：叶绿素主要吸收蓝紫光（450mm左右）和红光（650mm左右）；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光（450mm左右）．当光的波长由550mm转为650mm后，叶绿素吸收的蓝紫光增多，导致光反应产生的ATP和[H]增多，将促进暗反应中三碳化合物的还原，因此短时间内叶绿体中C3的含量降低．
故答案为：
（1）光照强度和温度 右
（2）CO2浓度 遗传物质（DNA或基因） 乙
（3）叶绿素主要吸收蓝紫光（450mm左右）和红光（650mm左右）；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光（450mm左右） 降低
甲、乙两图分别表示光照强度和空气中CO2含量对某绿色植物光合作用的影响，丙图表示一天内某时间段蔬菜大棚内CO2浓度随时间的变化曲线．请据图回答下列问题．
（1）甲图中的B点分别与乙、丙图中的______点叶肉细胞所处的生理状态相同，此时细胞中能产生ATP的部位有______；如果该植物在缺镁的条件下，D点将向______边移动．
（2）若B点光照强度突然增加，则短时间内叶绿体基质中三碳酸的含量______．（填增加、减少或不变）
（3）光合作用在遇到一定限制因素时，其速率将不再增加，图中限制E点的外界因素是______（写出2个因素）．
（4）写出叶肉细胞需氧呼吸的方程式______．
（5）据研究发现，当土壤干旱时，植物根细胞会迅速合成某种化学物质X．有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭．他们做了如下实验：从该植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中，以分析叶片中X物质浓度与气孔开放程度之间的关系．一段时间后，可以测得有关数据．以上方案有不完善的地方，请指出来并加以改正．______．
正确答案
解：（1）甲图中的B点时二氧化碳吸收量为0，表明此时光合作用强度等于呼吸作用强度，可对应乙图中D点；丙图表示一天内某时间段蔬菜大棚内CO2浓度随时间的变化曲线，FG段二氧化碳浓度不段上升，表明光合作用小于呼吸作用，而GH段二氧化碳含量不断减少，表明光合作用大于呼吸作用，因此平衡点G点时光合作用刚好等于呼吸作用．由于这三点均表示光合作用和呼吸作用同时进行，因此细胞中能产生ATP的部位有线粒体、叶绿体、细胞溶胶；如果该植物在缺镁的条件下，叶绿素含量减少，光反应减弱导致光合速率减弱，而呼吸速率不变，因此D点将向右边移动．
（2）若B点光照强度突然增加，则光反应产生的ATP和[H]将增多，这将促进暗反应中三碳化合物的还原，因此短时间内叶绿体基质中三碳酸的含量减少．
（3）图乙中E点时光合作用达到饱和点，即二氧化碳浓度升高不会影响光合速率的改变，因此限制E点的外界因素可能是温度、光照强度等．
（4）叶肉细胞需氧呼吸的方程式：C6H12O6+6O2+6H2O
（5）①在实验中，如果样本量太小会导致实验结果具有一定的偶然性．因此应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”；②在探究实验中应设置对照实验，因此本实验缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中．
故答案为：
（1）D G 线粒体、叶绿体、细胞溶胶 右
（2）减少
（3）温度、光照强度等
（4）C6H12O6+6O2+6H2O
（5）①样本量太小．应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”
②缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中
解析
解：（1）甲图中的B点时二氧化碳吸收量为0，表明此时光合作用强度等于呼吸作用强度，可对应乙图中D点；丙图表示一天内某时间段蔬菜大棚内CO2浓度随时间的变化曲线，FG段二氧化碳浓度不段上升，表明光合作用小于呼吸作用，而GH段二氧化碳含量不断减少，表明光合作用大于呼吸作用，因此平衡点G点时光合作用刚好等于呼吸作用．由于这三点均表示光合作用和呼吸作用同时进行，因此细胞中能产生ATP的部位有线粒体、叶绿体、细胞溶胶；如果该植物在缺镁的条件下，叶绿素含量减少，光反应减弱导致光合速率减弱，而呼吸速率不变，因此D点将向右边移动．
（2）若B点光照强度突然增加，则光反应产生的ATP和[H]将增多，这将促进暗反应中三碳化合物的还原，因此短时间内叶绿体基质中三碳酸的含量减少．
（3）图乙中E点时光合作用达到饱和点，即二氧化碳浓度升高不会影响光合速率的改变，因此限制E点的外界因素可能是温度、光照强度等．
（4）叶肉细胞需氧呼吸的方程式：C6H12O6+6O2+6H2O
（5）①在实验中，如果样本量太小会导致实验结果具有一定的偶然性．因此应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”；②在探究实验中应设置对照实验，因此本实验缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中．
故答案为：
（1）D G 线粒体、叶绿体、细胞溶胶 右
（2）减少
（3）温度、光照强度等
（4）C6H12O6+6O2+6H2O
（5）①样本量太小．应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”
②缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中
某研究小组对影响光合作用的环境因素进行研究，他们选用某种脱毒马铃薯进行了系列实验，以植株最顶部的全展叶为第1叶，确定第3、7、11叶分别为上位叶、中位叶、下位叶．根据下图实验结果，思考回答：
（1）脱毒马铃薯的“毒”是指______，该马铃薯植株一般采用______部位培养得到．
（2）叶片的光合作用在中午时分呈现“午休”现象，此时直接限制光合作用的因素是______．
（3）在株高有限，植株上下温度无显著差别的情况下，上位叶的净光合作用速率高于下位叶的主要原因是______、______．下位叶的呼吸作用比上位叶弱的可能解释是______．
（4）根据图甲中午13：00时出现的现象，可采取______措施以提高光合作用产量．
（5）根据甲、乙两图比较，可以得出胞间CO2浓度与净光合作用速率的关系是______，原因是______．
正确答案
解：（1）一般成熟的植物组织含有植物病毒，但是茎尖或根尖分生区部位不含病毒，因此可以采用植物组织培养的技术将植物的茎尖或根尖培育成脱毒苗．
（2）叶片的光合作用在中午时分呈现“午休”现象，这是由于中午光照过强，温度过高，导致植物的气孔关闭，从而使二氧化碳供应减少，使光合作用降低．因此直接限制光合作用的因素是 CO2浓度．
（3）植物的净光合作用速率同时受到光合作用和呼吸作用的影响，植株上下温度无显著差别的情况下，上部叶的净光合作用速率高于下部叶的主要原因是光照比较充足、CO2浓度相对较高下部叶的呼吸作用比上部叶弱的可能的内因是叶片衰老，酶活性较低．
（4）图甲中午13：00时出现的“午休”现象，可采取进行适当降温，来降低蒸腾作用，使气孔打开，并且进行适当通风，来提高周围环境中的二氧化碳浓度，以提高光合作用产量．
（5）根据甲、乙两图比较，可以得出胞间CO2浓度与净光合作用速率的关系是负相关，原因是净光合作用速率低时，叶绿体消耗的CO2少，呼吸作用产生的CO2释放到胞间，CO2浓度高（或净光合作用速率高时，叶绿体消耗的CO2多，胞间CO2浓度低）．
故答案为：
（1）植物病毒 茎尖或根尖
（2）CO2浓度
（3）光照比较充足 CO2浓度相对较高 叶片衰老，酶活性较低
（4）进行适当通风、降温
（5）负相关 净光合作用速率低时，叶绿体消耗的CO2少，呼吸作用产生的CO2释放到胞间，CO2浓度高（或净光合作用速率高时，叶绿体消耗的CO2多，胞间CO2浓度低）
解析
解：（1）一般成熟的植物组织含有植物病毒，但是茎尖或根尖分生区部位不含病毒，因此可以采用植物组织培养的技术将植物的茎尖或根尖培育成脱毒苗．
（2）叶片的光合作用在中午时分呈现“午休”现象，这是由于中午光照过强，温度过高，导致植物的气孔关闭，从而使二氧化碳供应减少，使光合作用降低．因此直接限制光合作用的因素是 CO2浓度．
（3）植物的净光合作用速率同时受到光合作用和呼吸作用的影响，植株上下温度无显著差别的情况下，上部叶的净光合作用速率高于下部叶的主要原因是光照比较充足、CO2浓度相对较高下部叶的呼吸作用比上部叶弱的可能的内因是叶片衰老，酶活性较低．
（4）图甲中午13：00时出现的“午休”现象，可采取进行适当降温，来降低蒸腾作用，使气孔打开，并且进行适当通风，来提高周围环境中的二氧化碳浓度，以提高光合作用产量．
（5）根据甲、乙两图比较，可以得出胞间CO2浓度与净光合作用速率的关系是负相关，原因是净光合作用速率低时，叶绿体消耗的CO2少，呼吸作用产生的CO2释放到胞间，CO2浓度高（或净光合作用速率高时，叶绿体消耗的CO2多，胞间CO2浓度低）．
故答案为：
（1）植物病毒 茎尖或根尖
（2）CO2浓度
（3）光照比较充足 CO2浓度相对较高 叶片衰老，酶活性较低
（4）进行适当通风、降温
（5）负相关 净光合作用速率低时，叶绿体消耗的CO2少，呼吸作用产生的CO2释放到胞间，CO2浓度高（或净光合作用速率高时，叶绿体消耗的CO2多，胞间CO2浓度低）
植物的光合作用受多种内、外因素的影响．图1是在乙图 m 点的条件下测得的曲线，图2是在图 1c 点条件下测得的曲线，图3是阳生植物试管苗在实验室（温度适宜）培养实验结果．据图回答：
（l）限制图1c 点以后的光合速率，并能与溴麝香草酚蓝溶液发生颜色反应的环境因素是______．
（2）图1两曲线的差异，从根本上来说是由植物本身的______决定的．
（3）图2中两曲线后段呈下降趋势的原因是______．
（4）在图2的 n 点条件下，测绘阳生植物光照强度与光合CO2同化速率关系曲线，则该曲线与图1的阳生植物曲线比较 b点的移动情况是______，a点上下移动的主要影响因素是______．
（5）如图3是阳生植物试管苗在密闭条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线．CD段CO2浓度急剧下降是因为______，消耗大量的CO2．若在D点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率将______．
（6）培养试管苗的过程中，从使用植物激素的角度来考虑，影响实验结果的因素有______．
正确答案
解：（l）图1中c点表示达到光饱和点，即此时光照强度不再是限制因素，并且图1是在乙图 m 点的条件下测得，即温度也适宜，因此此时的主要限制因素为二氧化碳浓度，二氧化碳能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄．
（2）图1两曲线分别表示阳生植物和阴生植物的光合作用强度，图中看出阴生植物的光补偿点低，光饱和点也低，由于生物的性状是由基因决定的，因此从根本上来说是由植物本身的遗传物质（遗传特性、DNA、基因）决定的．
（3）图2中两曲线达到一定的温度后均呈下降趋势，这是由于温度会影响酶的活性，当温度过高时，酶活性下降，光合速率因此而下降．
（4）在图2的 n 点条件对应的是饱和CO2浓度，与大气CO2浓度相比，光合作用明显提高；而b点为光补偿点，由于呼吸速率不变，而光合作用增强，因此此时b点将左移．而a点时只进行呼吸作用，影响呼吸作用的主要环境因素是温度．
（5）由于在黑暗条件下只进行呼吸作用，因此二氧化碳持续上升；而在光照条件下进行光合作用也进行呼吸作用，由于光合作用吸收二氧化碳，因此曲线呈下降趋势．图中CD段随光照强度的增加，光合速率不断增加，因此CO2浓度急剧下降．由于容器是密闭的，在图中D点以后由于受到二氧化碳浓度的限制，光合速率下降与呼吸速率相等，因此若在D点时打开培养瓶塞，空气中二氧化碳增多，因此试管苗的光合速率将升高．
（6）在植物组织培养过程中，需要加入一定量的生长素和细胞分裂素．由于生长素比例高时促进生根，细胞分裂素比例高时促进发芽，因此在培养过程中应控制激素的浓度、顺序和比例．
故答案为：
（1）CO2
（2）遗传物质（遗传特性、DNA、基因）
（3）温度过高，酶活性降低（，光合作用速率因而降低）
（4）左移、温度
（5）随光照强度的增加，光合速率增加、升高
（6）（激素）浓度、顺序和比例
解析
解：（l）图1中c点表示达到光饱和点，即此时光照强度不再是限制因素，并且图1是在乙图 m 点的条件下测得，即温度也适宜，因此此时的主要限制因素为二氧化碳浓度，二氧化碳能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄．
（2）图1两曲线分别表示阳生植物和阴生植物的光合作用强度，图中看出阴生植物的光补偿点低，光饱和点也低，由于生物的性状是由基因决定的，因此从根本上来说是由植物本身的遗传物质（遗传特性、DNA、基因）决定的．
（3）图2中两曲线达到一定的温度后均呈下降趋势，这是由于温度会影响酶的活性，当温度过高时，酶活性下降，光合速率因此而下降．
（4）在图2的 n 点条件对应的是饱和CO2浓度，与大气CO2浓度相比，光合作用明显提高；而b点为光补偿点，由于呼吸速率不变，而光合作用增强，因此此时b点将左移．而a点时只进行呼吸作用，影响呼吸作用的主要环境因素是温度．
（5）由于在黑暗条件下只进行呼吸作用，因此二氧化碳持续上升；而在光照条件下进行光合作用也进行呼吸作用，由于光合作用吸收二氧化碳，因此曲线呈下降趋势．图中CD段随光照强度的增加，光合速率不断增加，因此CO2浓度急剧下降．由于容器是密闭的，在图中D点以后由于受到二氧化碳浓度的限制，光合速率下降与呼吸速率相等，因此若在D点时打开培养瓶塞，空气中二氧化碳增多，因此试管苗的光合速率将升高．
（6）在植物组织培养过程中，需要加入一定量的生长素和细胞分裂素．由于生长素比例高时促进生根，细胞分裂素比例高时促进发芽，因此在培养过程中应控制激素的浓度、顺序和比例．
故答案为：
（1）CO2
（2）遗传物质（遗传特性、DNA、基因）
（3）温度过高，酶活性降低（，光合作用速率因而降低）
（4）左移、温度
（5）随光照强度的增加，光合速率增加、升高
（6）（激素）浓度、顺序和比例
如图甲为绿色植物叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化的示意图，其中①②③④分别表示不同的代谢过程．乙表示不同环境因素对植物光合速率的影响．请据图分析回答：
（1）甲图中X、Y分别代表______、______．
（2）甲图中进行③过程的场所是______，[H]在②③过程中的作用分别是______、______．
（3）根据图乙判断二氧化碳浓度从0.03%提高到1.22%和温度从20℃提高到30℃哪一变化对光合作用的影响更大的方法是______，乙图显示对光合速率影响较大的是______．
正确答案
解：（1）分析甲图可知，①是光反应阶段，②是暗反应阶段，④是有氧呼吸的第一阶段，③是有氧呼吸的第二、第三阶段，X物质表示ATP，Y物质表示丙酮酸．
（2）③是有氧呼吸的第二、第三阶段，发生的场所是线粒体；光反应阶段产生的[H]用于暗反应过程中三碳化合物的还原，有氧呼吸过程中产生的[H]的作用是与氧气结合形成水．
（3）生物实验的基本原则是单一变量原则，所以要判断二氧化碳浓度从0.03%提高到1.22%和温度从20℃提高到30℃哪一变化对光合作用的影响更大的方法是 保持其中一种因素不变，观察另一种因素的变化对光合速率的影响．乙图显示对光合速率影响较大的是二氧化碳浓度从0.03%提高到1.22%．
故答案为：
（1）ATP 丙酮酸
（2）线粒体 还原C3 与O2结合生成水，释放出大量的能量
（3）保持其中一种因素不变，观察另一种因素的变化对光合速率的影响 二氧化碳浓度从0.03%提高到1.22%（或氧化碳浓度）
解析
解：（1）分析甲图可知，①是光反应阶段，②是暗反应阶段，④是有氧呼吸的第一阶段，③是有氧呼吸的第二、第三阶段，X物质表示ATP，Y物质表示丙酮酸．
（2）③是有氧呼吸的第二、第三阶段，发生的场所是线粒体；光反应阶段产生的[H]用于暗反应过程中三碳化合物的还原，有氧呼吸过程中产生的[H]的作用是与氧气结合形成水．
（3）生物实验的基本原则是单一变量原则，所以要判断二氧化碳浓度从0.03%提高到1.22%和温度从20℃提高到30℃哪一变化对光合作用的影响更大的方法是 保持其中一种因素不变，观察另一种因素的变化对光合速率的影响．乙图显示对光合速率影响较大的是二氧化碳浓度从0.03%提高到1.22%．
故答案为：
（1）ATP 丙酮酸
（2）线粒体 还原C3 与O2结合生成水，释放出大量的能量
（3）保持其中一种因素不变，观察另一种因素的变化对光合速率的影响 二氧化碳浓度从0.03%提高到1.22%（或氧化碳浓度）
扫码查看完整答案与解析