- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度曲线图．有关说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、曲线AB段表明，光合作用强度随光照强度增强而增强，A正确；
B、中午12时左右光合作用强度减弱，这是由于中午温度高，蒸腾作用强，导致叶片气孔关闭，CO2供应减少，影响了光合作用的暗反应过程，B正确；
C、由题图曲线可知，AB段气温上升，光照强度增强，因此光合作用强度增强，而CD段，光合午休现象逐渐消失，气孔打开，二氧化碳供应增加，光合作用强度增强，C正确；
D、C点对应的现象是光合午休现象，BC光合作用强度下降的原因是气孔关闭，二氧化碳供应不足，而DE段光合作用强度随光照强度减弱而减弱，D错误．
故选：D．
正确答案
解析
A、光照相同时间，35℃时光合作用从外界吸收二氧化碳的速度为3.0mg/100cm2．h，比30℃时光合作用从外界吸收二氧化碳的速度为3.5mg/100cm2．h，有机物的积累少，A错误；
B、光照相同时间，在25℃条件下植物的净光合作用的速率达到最高点，与呼吸作用速率的差值最大，积累有机物的量最多，B正确；
C、温度高于35℃时，光合作用合成的有机物的量开始减少，C错误；
D、若昼夜均为12小时，则在二曲线交点的温度条件下净光合作用=呼吸作用，植物每天有机物的积累量为0，D正确．
故选：BD．
（1）在15℃，光照强度为4千勒克斯时，光合作用产生的氧气速度是______，此时氧气释放速度的限制因素是______．
（2）在A点时，叶肉细胞产生[H]的场所是______．
（3）据图可知，当白天光照强较弱时，如何控制温室大棚的温度______，理由是______．
正确答案
解：（1）当光照强度为4千勒克斯，温度为15℃时，该植物氧气的释放速率为40毫升/小时，而此时呼吸速率为10毫升/小时，氧气产生速率=总光合速率=氧气的释放速率+呼吸速率=50毫升/小时．此时限制光合速率的主要因素是温度．
（2）氧气的释放速率表示净光合速率，因此图中A点表示光补偿点，即光合速率等于呼吸速率，因此叶肉细胞产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（3）据图可知，当白天光照强较弱时，由于较低温度（15℃）比较高温度（25℃）积累的有机物多，产量高（净光合作用强），因此可以适当降低温度．
故答案为：
（1）50mL/h 温度
（2）细胞质基质、线粒体、叶绿体
（3）适当降低温度 较低温度（15℃）比较高温度（25℃）积累的有机物多，产量高（净光合作用强）
解析
解：（1）当光照强度为4千勒克斯，温度为15℃时，该植物氧气的释放速率为40毫升/小时，而此时呼吸速率为10毫升/小时，氧气产生速率=总光合速率=氧气的释放速率+呼吸速率=50毫升/小时．此时限制光合速率的主要因素是温度．
（2）氧气的释放速率表示净光合速率，因此图中A点表示光补偿点，即光合速率等于呼吸速率，因此叶肉细胞产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（3）据图可知，当白天光照强较弱时，由于较低温度（15℃）比较高温度（25℃）积累的有机物多，产量高（净光合作用强），因此可以适当降低温度．
故答案为：
（1）50mL/h 温度
（2）细胞质基质、线粒体、叶绿体
（3）适当降低温度 较低温度（15℃）比较高温度（25℃）积累的有机物多，产量高（净光合作用强）
回答下列有关光合作用的问题．
叶绿体内进行的光合作用过程如图所示．磷酸转运器是叶绿体膜上的重要蛋白质．在有光条件下，磷酸转运器将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质．
（1）叶绿体的大小、数目随植物生存环境的不同而不同．试比较生活在向阳处与背阴处的同种植物叶绿体的大小和数目：______．
（2）图中物质B的名称是______．
（3）据图分析，若磷酸转运器的活性受抑制，则卡尔文循环会被______，可能的机制是______．
当植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等时，环境中的CO2浓度为CO2补偿点；CO2达到一定浓度时，光合速率不同增加，此时的CO2浓度为CO2饱和点．育种专家测定了22时，某作物A、B两个品种在不同CO2浓度下的CO2吸收量，以及黑暗条件下的CO2释放量，结果如表所示．
（4）CO2饱和点时，A品种的总光合速率为______m mol/（m2h）．
（5）若环境中的CO2浓度保持在CO2饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多______mg/m2．（相对原子量：C-12，O-16，H-1）
（6）若其他条件不变，温度上升至27℃，CO2补偿点将______，原因是______．
正确答案
解：（1）生物体的结构与功能是相适应的，向阳处植物叶绿体小且数目少，背阴处植物叶绿体大且数目多．
（2）分析图示可知：A为H2O，B为光反应中水光解产生的O2，C为叶绿体吸收的CO2．
（3）磷酸丙糖是暗反应的产物，当磷酸转运器的活性受抑制时，磷酸丙糖不能转运到细胞质，导致叶绿体内磷酸丙糖浓度增加，从叶绿体外转运进磷酸减少，淀粉积累在叶绿体内均会抑制暗反应．
（4）CO2饱和点时，表中看出，A品种的CO2吸收量为115.20单位（表示净光合速率），黑暗条件下CO2释放量为72.00单位，因此A品种的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=187.2m mol/（m2h）．
（5）若环境中的CO2浓度保持在CO2饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种二氧化碳的净吸收量=115.20×14-72.00×10=892.8mmol/m2，B品种二氧化碳的净吸收量=86.4×14-39.6×10=813.6/m2，因此A品种吸收的二氧化碳比B品种多79.2mmol/m2，折合成葡萄糖为13.2mmol/m2，则葡萄糖质量=13.2×180=2376mg/m2．（相对原子量：C-12，O-16，H-1）
（6）若其他条件不变，温度上升至27℃，呼吸作用和光合作用都增强，所以二氧化碳补偿点升高．
故答案为：
（1）向阳处植物叶小且数目少（背阴处植物叶大且数目多）
（2）氧气
（3）抑制 磷酸转运器的活性受抑制，叶绿体内磷酸丙糖浓度增加，从而叶绿体外转运进的磷酸减少，淀粉积累，均会控制卡尔文循环
（4）187.2
（5）2376
（6）升高 温度上升，呼吸作用和光合作用都增强，所以二氧化碳补偿点升高
解析
解：（1）生物体的结构与功能是相适应的，向阳处植物叶绿体小且数目少，背阴处植物叶绿体大且数目多．
（2）分析图示可知：A为H2O，B为光反应中水光解产生的O2，C为叶绿体吸收的CO2．
（3）磷酸丙糖是暗反应的产物，当磷酸转运器的活性受抑制时，磷酸丙糖不能转运到细胞质，导致叶绿体内磷酸丙糖浓度增加，从叶绿体外转运进磷酸减少，淀粉积累在叶绿体内均会抑制暗反应．
（4）CO2饱和点时，表中看出，A品种的CO2吸收量为115.20单位（表示净光合速率），黑暗条件下CO2释放量为72.00单位，因此A品种的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=187.2m mol/（m2h）．
（5）若环境中的CO2浓度保持在CO2饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种二氧化碳的净吸收量=115.20×14-72.00×10=892.8mmol/m2，B品种二氧化碳的净吸收量=86.4×14-39.6×10=813.6/m2，因此A品种吸收的二氧化碳比B品种多79.2mmol/m2，折合成葡萄糖为13.2mmol/m2，则葡萄糖质量=13.2×180=2376mg/m2．（相对原子量：C-12，O-16，H-1）
（6）若其他条件不变，温度上升至27℃，呼吸作用和光合作用都增强，所以二氧化碳补偿点升高．
故答案为：
（1）向阳处植物叶小且数目少（背阴处植物叶大且数目多）
（2）氧气
（3）抑制 磷酸转运器的活性受抑制，叶绿体内磷酸丙糖浓度增加，从而叶绿体外转运进的磷酸减少，淀粉积累，均会控制卡尔文循环
（4）187.2
（5）2376
（6）升高 温度上升，呼吸作用和光合作用都增强，所以二氧化碳补偿点升高
研究不同浓度CO2对红掌幼苗各项生理指标的影响，实验结果如图1．
请回答以下问题：
（1）完善实验步骤：
材料用具：盆栽红掌幼苗100株，设施相同的塑料薄膜温室及供气的CO2钢瓶若干．
第一步：______，编号A、B、C，各置于一个温室中．
第二步：分别向B、C组温室通入CO2气体至设定值，______．
第三步：在光强、温湿度条件相同且适宜的条件下培养30天．
第四步：每组选取相同部位、相同______的叶片测量各生理指标，求平均值．
（2）随着CO2浓度升高，红掌幼苗还原糖的含量也有所增加，主要原因是______．
（3）较高CO2浓度有利于红掌幼苗度过干旱环境，据图2分析原因：______．
（4）Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定过程，提取该酶，在体外一般通过测定______来表示其活性．在测酶活性时，反应液应加入______，以维持其酸碱度稳定．右图曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubisco酶所催化的化学反应速率的影响．如果自A点开始温度升高5℃，曲线会发生变化，请画出变化后的曲线．______．
正确答案
解：（1）题目是研究不同浓度CO2对红掌幼苗各项生理指标的影响，生理指标包括：还原糖含量、气孔开度、酶活性，第一步是选择材料，取长势相似的红掌幼苗，然后进行分组，分为三组，每组应该随机平均分配株数，并且各置于一个温室中；第二步进行自变量的设定，采取对照原则，从图中可推出，A组温室保持大气中CO2的浓度；第三步进行单一变量原则的设置，对条件应该采取相同并适宜的条件下培养；第四步观察记录各生理指标，求平均值，测定的部位应该相同部位，相同数量．
（2）CO2是光合作用的原料，能促进光合作用合成有机物；同时CO2是呼吸作用的产物，能抑制呼吸作用消耗有机物．所以随着CO2浓度升高，绿萝幼苗还原糖的含量有所增加．
（3）据图分析可知，较高CO2浓度下绿萝幼苗的气孔开放度降低，能减少水分蒸腾，有利于度过干旱环境．
（4）Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定过程，在测酶活性时，应在提取该酶后在体外一般通过测定其对CO2的吸收速率表示其活性，反应时，为维持反应液的酸碱度，应加入相应的缓冲物质．图中曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubisco酶所催化的化学反应速率的影响．如果自A点开始，升高5℃，Rubisco酶的活性降低，同样CO2浓度下，催化反应的速度会降低．
故答案为：
（1）取长势相似的红掌幼苗90盆，平均分为3组（只要体现选择过程及数量均等即可） A组温室保持原大气CO2浓度 数量
（2）高CO2浓度会促进植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用
（3）高CO2浓度使气孔开度下降，减少水分的散失
（4）CO2的吸收速率（或单位时间CO2的减少量） 缓冲物质
解析
解：（1）题目是研究不同浓度CO2对红掌幼苗各项生理指标的影响，生理指标包括：还原糖含量、气孔开度、酶活性，第一步是选择材料，取长势相似的红掌幼苗，然后进行分组，分为三组，每组应该随机平均分配株数，并且各置于一个温室中；第二步进行自变量的设定，采取对照原则，从图中可推出，A组温室保持大气中CO2的浓度；第三步进行单一变量原则的设置，对条件应该采取相同并适宜的条件下培养；第四步观察记录各生理指标，求平均值，测定的部位应该相同部位，相同数量．
（2）CO2是光合作用的原料，能促进光合作用合成有机物；同时CO2是呼吸作用的产物，能抑制呼吸作用消耗有机物．所以随着CO2浓度升高，绿萝幼苗还原糖的含量有所增加．
（3）据图分析可知，较高CO2浓度下绿萝幼苗的气孔开放度降低，能减少水分蒸腾，有利于度过干旱环境．
（4）Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定过程，在测酶活性时，应在提取该酶后在体外一般通过测定其对CO2的吸收速率表示其活性，反应时，为维持反应液的酸碱度，应加入相应的缓冲物质．图中曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubisco酶所催化的化学反应速率的影响．如果自A点开始，升高5℃，Rubisco酶的活性降低，同样CO2浓度下，催化反应的速度会降低．
故答案为：
（1）取长势相似的红掌幼苗90盆，平均分为3组（只要体现选择过程及数量均等即可） A组温室保持原大气CO2浓度 数量
（2）高CO2浓度会促进植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用
（3）高CO2浓度使气孔开度下降，减少水分的散失
（4）CO2的吸收速率（或单位时间CO2的减少量） 缓冲物质
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