- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
某农科所为研究影响植物生长的外界因素，在大棚内种植了玉米、大豆等多种植物．请回答下列问题：
（1）与大豆根尖细胞吸收NO3-离子密切相关的生理过程是______，其中的N元素在叶肉细胞中可参与构成的生物大分子有______
（2）如果密闭大棚内（温度恒定）一昼夜空气中的CO2，含量变化如甲图所示，则：
①植物光合作用和呼吸作用强度相等的点是______，积累有机物最多的是______点．
②经过一昼夜后，大棚内植物有机物的含量会______．（填“增加”“减少”或“不变”）据图分析原因是______．
（3）乙图中曲线代表在一定光照强度下玉米的光合作用强度与CO2浓度的关系，则：
①若降低光照强度，曲线中A点将向______移动．
②若其它条件不变，乙图中纵坐标含义改为二氧化碳吸收速率，请在坐标系中画出相应的变化曲线．
正确答案
解：（1）大豆根尖细胞吸收NO3-离子的方式属于主动运输，主动运输需要消耗能量，能量主要由呼吸作用提供．其中的N元素在叶肉细胞中可参与构成蛋白质、核酸等生物大分子的合成．
（2）①甲图中B点和D点时二氧化碳浓度达到相对稳定时，此时植物的光合作用等于呼吸作用强度，超过D点之后，呼吸作用将大于光合作用，因此在D点时积累有机物最多．
②图甲中可以看出，E点CO2含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物，因此经过一昼夜后，大棚内植物有机物的含量会增加．
（3）①图乙中若降低光照强度，则最大光合作用强度减弱，并且最大光合作用时利用的二氧化碳减少，因此曲线中 A 点将向左下移动．
②若其它条件不变，乙图中纵坐标含义改为二氧化碳吸收速率．当二氧化碳浓度为0时，植物不能光合作用，只能通过呼吸作用产生二氧化碳，因此曲线中对应释放；随着二氧化碳浓度的提高，光合作用逐渐增强，二氧化碳净释放逐渐减小为0；当光合作用大于呼吸作用时，则曲线中对应二氧化碳净吸收量逐渐增大达到饱和点．
故答案为：
（1）呼吸作用 蛋白质、核酸
（2）①B、D D ②增加 E点CO2含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物
（3）①左下
②如图（曲线的走势正确即可得分）
解析
解：（1）大豆根尖细胞吸收NO3-离子的方式属于主动运输，主动运输需要消耗能量，能量主要由呼吸作用提供．其中的N元素在叶肉细胞中可参与构成蛋白质、核酸等生物大分子的合成．
（2）①甲图中B点和D点时二氧化碳浓度达到相对稳定时，此时植物的光合作用等于呼吸作用强度，超过D点之后，呼吸作用将大于光合作用，因此在D点时积累有机物最多．
②图甲中可以看出，E点CO2含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物，因此经过一昼夜后，大棚内植物有机物的含量会增加．
（3）①图乙中若降低光照强度，则最大光合作用强度减弱，并且最大光合作用时利用的二氧化碳减少，因此曲线中 A 点将向左下移动．
②若其它条件不变，乙图中纵坐标含义改为二氧化碳吸收速率．当二氧化碳浓度为0时，植物不能光合作用，只能通过呼吸作用产生二氧化碳，因此曲线中对应释放；随着二氧化碳浓度的提高，光合作用逐渐增强，二氧化碳净释放逐渐减小为0；当光合作用大于呼吸作用时，则曲线中对应二氧化碳净吸收量逐渐增大达到饱和点．
故答案为：
（1）呼吸作用 蛋白质、核酸
（2）①B、D D ②增加 E点CO2含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物
（3）①左下
②如图（曲线的走势正确即可得分）
（1）从图中曲线可知影响光合作用的主要因素有______和______．
（2）根据对图中曲线的分析可知，在一定温度范围内，光合作用强度随温度的升高而______．
（3）如果大棚栽培蔬菜，温度为30℃，光照强度为C时，还可以采取什么措施提高蔬菜的产量？______．
（4）如果大棚栽培蔬菜，在光照强度为B、棚中的CO2浓度适宜时，此时应采取什么措施有利于蔬菜的生长？______，原因是______．
正确答案
解：（1）从图中曲线可知，影响光合作用的主要非生物因素是光照强度和温度．
（2）分析图中曲线可知，光合作用强度与温度之间的关系是在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强．
（3）在温度为30℃，光照强度为C时，光合作用强度达到了饱和点，并且其强度最高，限制光合作用进行的内在因素是暗反应过程中的酶的数量和酶的最大活性，外界因素可能是CO2．因此，适当提高大棚内的二氧化碳浓度，可提高蔬菜的产量．
（4）如果大棚栽培蔬菜，在光照强度为B、棚中的CO2浓度适宜时，此时应适当提高温度，通过提高暗反应过程中酶的活性，提高光合作用强度，从而有利于蔬菜的生长．
故答案为：
（1）光照强度 温度
（2）增强
（3）适当提高大棚内的二氧化碳浓度
（4）适当提高温度 提高暗反应过程中酶的活性
解析
解：（1）从图中曲线可知，影响光合作用的主要非生物因素是光照强度和温度．
（2）分析图中曲线可知，光合作用强度与温度之间的关系是在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强．
（3）在温度为30℃，光照强度为C时，光合作用强度达到了饱和点，并且其强度最高，限制光合作用进行的内在因素是暗反应过程中的酶的数量和酶的最大活性，外界因素可能是CO2．因此，适当提高大棚内的二氧化碳浓度，可提高蔬菜的产量．
（4）如果大棚栽培蔬菜，在光照强度为B、棚中的CO2浓度适宜时，此时应适当提高温度，通过提高暗反应过程中酶的活性，提高光合作用强度，从而有利于蔬菜的生长．
故答案为：
（1）光照强度 温度
（2）增强
（3）适当提高大棚内的二氧化碳浓度
（4）适当提高温度 提高暗反应过程中酶的活性
下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由于在有氧条件下无氧呼吸受抑制，因此无氧条件下细胞呼吸较低氧条件下旺盛；零下低温，虽然细胞呼吸速率很低，但温度过低水果容易被冻坏，因此无氧和零下低温均不利于水果保鲜，A错误；
B、C6H12O6不能直接在线粒体中分解成CO2，葡萄糖首先要在细胞质基质中酵解成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体分解成二氧化碳，B错误；
C、ATP是物质不是能量，ATP中含有能量，因此细胞呼吸过程中化学能转变为热能和储存在ATP中的化学能，C错误；
D、夏季连续阴天，光照强度减弱，光合作用合成的有机物减少，夏季的气温较高，细胞呼吸作用较强，细胞呼吸分解的有机物较多，不利于植物生长，所以大棚中白天适当增加光照，提高光合作用强度，夜晚适当降低温度，降低细胞呼吸强度从而增加净光合作用强度，可提高作物产量，D正确．
故选：D．
如图是有关植物光合速率的检测结果．甲图是在20℃、大气CO2浓度的条件下测得的A、B两种植物光合速率随光照强度变化的关系曲线，乙图是在甲图a点对应光照条件下测得的曲线，请回答：
（1）甲图表明，______植物更适宜在林荫下生长，这是由植物本身的遗传物质决定的；甲图b点的含义是______；限制甲图a点后光合作用速率增加的主要环境因素是______．
（2）乙图中两曲线后段呈下降趋势的原因是______；乙图中两曲线表明，温度可以影响光合作用，温度主要通过影响光合作用的______反应而影响光合产物量．
（3）A植物在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为______、______．大田种植A植物时，“正其行，通其风”的主要目的是通过______提高光合作用强度以增加产量．
正确答案
B
光合作用强度等于呼吸作用强度
CO2浓度、温度、无机盐、水分
温度过高，酶活性降低，光合作用速率因而降低
暗
增加
增加
CO2浓度
解析
解：（l）图甲两曲线分别表示阳生植物（A）和阴生植物（B）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，该植物更适宜在林荫下生长．甲图b点为A植物的光补偿点，此时二氧化碳的吸收速率为0，说明此时光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳刚好相等，即植物光合作用速率等于呼吸作用速率．图甲中a点达到光饱和点，即此时光照强度不再是限制因素，因此限制甲图a点后光合作用速率增加的主要环境因素是CO2浓度、温度、无机盐、水分等．
（2）图乙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．乙图中两曲线表明，温度可以影响光合作用．光反应中只有ATP的合成需要酶的催化，而暗反应中需要多种酶的催化，因此温度主要通过影响光合作用的暗反应而影响光合产物量．
（3）A植物在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，导致二氧化碳固定减弱，因此五碳化合物增多，三碳化合物减少；三碳化合物减少又会影响ATP和[H]的利用，导致ATP含量增多．大田种植A植物时，“正其行，通其风”的主要目的是通过CO2浓度提高光合作用强度以增加产量．
故答案为：
（1）B 光合作用强度等于呼吸作用强度 CO2浓度、温度、无机盐、水分
（2）温度过高，酶活性降低，光合作用速率因而降低 暗
（3）增加 增加 CO2浓度
天气晴朗的夏季，将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃罩内放在室外进行培养．每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度，绘制成如图所示曲线（水平虚线表示：实验开始时玻璃罩内CO2浓度）．图中从C点开始光照，据图得出的判断中正确的是（ ）
①BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱
②CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始
③FG段CO2浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少
④H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作用最强．
正确答案
解析
解：①0～6点，没有光照，植物只进行呼吸作用释放CO2，导致容器内CO2浓度增加，但BC段对应的时间是凌晨3点前后，为夜间低温时间，呼吸酶的活性低，呼吸作用若，所以CO2增加较慢，①正确；
②D点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，因此植物进行光合作用是从D点之前就已经开始了，②错误；
③FG段CO2下降不明显，主要是因为此时对应的时间为中午，温度较高，植物的蒸腾作用强，为减弱蒸腾作用，气孔关闭，导致叶片对CO2吸收减少，③正确；
④H点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，此时光合作用强度不是最强的点，④错误．
故选：B．
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