- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
（1）该小组用装置甲（如图）来探究光照强度对光合作用强度的影响．根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量应该是______，而自变量可以是______；无关变量有______
（写出两种）．
（2）该小组同学从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的NaHCO3溶液中（如图乙所示），给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图丙．请据此回答．
①该实验的目的是：______．
②bc段曲线平缓的限制因素可能是______，而c点以后曲线上行，其原因应该是______．
③若将乙装置中的NaHCO3溶液换成等量的NaOH溶液，则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C3 与C5 相对含量的变化情况是：C3______，C5______．
（3）该小组又将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丁），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移．在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）．则12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量是______g（用字母表示）．
正确答案
解：（1）该实验的自变量是光照强度，因变量应该是反映光合作用强度的指标--上浮叶片的数量，而影响光合作用强度的其他因素都是无关变量，如温度、清水的量、CO2的含量等．
（2）①从题意可知，实验的单一变量是不同浓度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以分解为光合作用提供CO2，所以该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响；
②根据题意，圆叶片上浮至液面所需时间代表光合作用强度，时间越短光合作用强度越大．bc段NaHCO3溶液浓度继续上升，所以此时曲线平缓的限制因素可能为光照强度；曲线上升表明光合作用减弱（产生的氧气减少），而C点之后NaHCO3增加，导致叶片细胞外的浓度过高，叶片细胞失水从而影响了它的细胞代谢，故而导致光合作用降低．
③将乙装置中的NaHCO3溶液换成等量的NaOH溶液后，NaOH能吸收CO2，使CO2浓度下降．短时间内，二氧化碳固定减弱，因此植物的叶绿体中C3相对含量下降，C5相对含量上升．
（3）照光与不照光部分的生理过程中的差别是光合作用是否进行，故右侧照光后称重得到的是总光合作用减去呼吸消耗（净光合作用）后的重量，左侧遮光后称重得到的是呼吸作用消耗后的重量，右侧截取部分光合作用制造的有机物总量是（b-a）．
故答案为：
（1）单位时间上浮叶片的数量（或浮起相同叶圆片所用的时间） 光照强度（台灯与烧杯的距离） 温度、清水的量、CO2的含量等
（2）①探究CO2浓度对光合作用速率的影响
②光照强度 NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢
③下降 上升
（3）（b-a）
解析
解：（1）该实验的自变量是光照强度，因变量应该是反映光合作用强度的指标--上浮叶片的数量，而影响光合作用强度的其他因素都是无关变量，如温度、清水的量、CO2的含量等．
（2）①从题意可知，实验的单一变量是不同浓度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以分解为光合作用提供CO2，所以该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响；
②根据题意，圆叶片上浮至液面所需时间代表光合作用强度，时间越短光合作用强度越大．bc段NaHCO3溶液浓度继续上升，所以此时曲线平缓的限制因素可能为光照强度；曲线上升表明光合作用减弱（产生的氧气减少），而C点之后NaHCO3增加，导致叶片细胞外的浓度过高，叶片细胞失水从而影响了它的细胞代谢，故而导致光合作用降低．
③将乙装置中的NaHCO3溶液换成等量的NaOH溶液后，NaOH能吸收CO2，使CO2浓度下降．短时间内，二氧化碳固定减弱，因此植物的叶绿体中C3相对含量下降，C5相对含量上升．
（3）照光与不照光部分的生理过程中的差别是光合作用是否进行，故右侧照光后称重得到的是总光合作用减去呼吸消耗（净光合作用）后的重量，左侧遮光后称重得到的是呼吸作用消耗后的重量，右侧截取部分光合作用制造的有机物总量是（b-a）．
故答案为：
（1）单位时间上浮叶片的数量（或浮起相同叶圆片所用的时间） 光照强度（台灯与烧杯的距离） 温度、清水的量、CO2的含量等
（2）①探究CO2浓度对光合作用速率的影响
②光照强度 NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢
③下降 上升
（3）（b-a）
图1是某植物叶肉细胞的结构示意图，图2表示该植物在不同光强度下光合作用速率（用CO2吸收速率表示）的变化．请据图回答：
（1）图1细胞内具有双层膜结构的细胞器有______（填图中序号）．
（2）将图1细胞浸润在______（填“大于”或“小于”或“等于”）细胞液浓度的溶液中，该细胞将会出现质壁分离现象．
（3）图2中，影响曲线AB段光合作用速率的环境因素主要是______，而可能限制曲线BC段光合作用速率的两种环境因素主要是______、______．
（4）如果植物白天始终处于图2中A点状态，则在较长时间后该植物______（填“能”或“不能”）正常生长，原因是______．
正确答案
解：（1）①叶绿体、④线粒体具有两层膜结构的细胞器．
（2）细胞浓度和细胞外液体浓度的高低．细胞浓度大于胞外液体浓度，细胞吸水．细胞浓度小于胞外液体浓度，细胞失水细胞将会出现质壁分离现象，
（3）当达到某一光强时，光合速率就不再随光强的增高而增加，这种现象称为光饱和现象．开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点．植物出现光饱和点实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的增加而提高．因此，限制饱和阶段光合作用的主要因素有CO2扩散速率（受CO2浓度影响）和CO2固定速率（受羧化酶活性和RuBP再生速率影响）等．
（4）光的补偿点是植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值． 白天没有有机物积累，夜间呼吸作用还要消耗有机物，故在较长时间有机物的消耗量大于合成量，此时非但不能积累有机物质，反而要消耗贮存的有机物质．如长时间在光补偿点以下，植株逐渐枯黄以致死亡．
故答案为：
（1）①④
（2）大于
（3）光强度 温度、CO2浓度
（4）不能 白天没有有机物积累，夜间呼吸作用还要消耗有机物，故在较长时间有机物的消耗量大于合成量
解析
解：（1）①叶绿体、④线粒体具有两层膜结构的细胞器．
（2）细胞浓度和细胞外液体浓度的高低．细胞浓度大于胞外液体浓度，细胞吸水．细胞浓度小于胞外液体浓度，细胞失水细胞将会出现质壁分离现象，
（3）当达到某一光强时，光合速率就不再随光强的增高而增加，这种现象称为光饱和现象．开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点．植物出现光饱和点实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的增加而提高．因此，限制饱和阶段光合作用的主要因素有CO2扩散速率（受CO2浓度影响）和CO2固定速率（受羧化酶活性和RuBP再生速率影响）等．
（4）光的补偿点是植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值． 白天没有有机物积累，夜间呼吸作用还要消耗有机物，故在较长时间有机物的消耗量大于合成量，此时非但不能积累有机物质，反而要消耗贮存的有机物质．如长时间在光补偿点以下，植株逐渐枯黄以致死亡．
故答案为：
（1）①④
（2）大于
（3）光强度 温度、CO2浓度
（4）不能 白天没有有机物积累，夜间呼吸作用还要消耗有机物，故在较长时间有机物的消耗量大于合成量
某生物兴趣小组开展多种环境因素对植物光合作用影响的探究活动．下表为实验测得的数据，其中 A 组为黑暗条件下马铃薯呼吸速率随温度变化的数据，B、C、D、E 为不同光照强度和不同 CO2 浓度下，马铃薯以处吸收（+）或释放（一）速率（ mg/h）随温度变化的数据．请分析回答：
（ 1 ）由表可知影响植物光合作用速率的因素有______．
（ 2 ）根据实验数据分析，实验中马铃薯最强光合速率所需的条件是______．
（ 3 ）欲使大棚中马铃薯长势最佳，所需的条件是______．
（ 4 ）甲、乙、丙三图分别表示几个环境因素对马铃薯光合作用速率的影响，除各图中的所示因素外，其他因素均控制在较适宜的范围．请据图回答以下问题：
甲图 P 点，限制马铃薯光合作用速率的因素为______；乙图 Q 点，高CO2浓度条件下，若要进一步提高马铃薯光合作用速率，可尝试采取的措施是______；预计丙图 Q 点之后三条曲线的走势为______．
正确答案
解：（1）表格横列的自变量为温度，纵列中自变量有光照和二氧化碳浓度．
（2）表格中显示的数据为净光合作用速率，因此总光合速率=净光合作用速率+呼吸消耗，因此可以求得全光照、CO2浓度为1.22%、35℃条件下，28+34=62的值最大．
（3）欲使大棚中马铃薯长势最佳，应选择净光合作用速率为最大的条件，即白天选择全光照、CO2浓度为1.22%、30℃．
（4）有图可以看出甲图的 P 点，三条曲线重合，即温度没有影响，此时限制马铃薯光合作用速率的因素只有光照强度．乙图Q点，高CO2浓度条件下光合速率已经达到平台期，即二氧化碳浓度和光照强度已经不是限制条件，此时可以适当调节温度．温度会影响酶的活性，如果温度在Q点再升高，酶的活性将降低，三条曲线都会随温度升高而呈逐渐下降趋势．
故答案为：
（ l ）光照、温度、二氧化碳浓度
（ 2 ）全光照、CO2浓度为 1.22%、35℃
（ 3 ）全光照、CO2浓度为 1.22%、30℃
（ 4 ）光照强度 适当调节环境温度（或将温度调到最适温度）
三条曲线都会随温度升高而呈逐渐下降趋势
解析
解：（1）表格横列的自变量为温度，纵列中自变量有光照和二氧化碳浓度．
（2）表格中显示的数据为净光合作用速率，因此总光合速率=净光合作用速率+呼吸消耗，因此可以求得全光照、CO2浓度为1.22%、35℃条件下，28+34=62的值最大．
（3）欲使大棚中马铃薯长势最佳，应选择净光合作用速率为最大的条件，即白天选择全光照、CO2浓度为1.22%、30℃．
（4）有图可以看出甲图的 P 点，三条曲线重合，即温度没有影响，此时限制马铃薯光合作用速率的因素只有光照强度．乙图Q点，高CO2浓度条件下光合速率已经达到平台期，即二氧化碳浓度和光照强度已经不是限制条件，此时可以适当调节温度．温度会影响酶的活性，如果温度在Q点再升高，酶的活性将降低，三条曲线都会随温度升高而呈逐渐下降趋势．
故答案为：
（ l ）光照、温度、二氧化碳浓度
（ 2 ）全光照、CO2浓度为 1.22%、35℃
（ 3 ）全光照、CO2浓度为 1.22%、30℃
（ 4 ）光照强度 适当调节环境温度（或将温度调到最适温度）
三条曲线都会随温度升高而呈逐渐下降趋势
（1）表中序号1、3、5、7可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，自变量是______，无关变量是______（至少答两个）．
（2）序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，则该实验组合研究的课题是______．
（3）根据表中实验数据，在答卷的坐标上标出光照强度为1000Lx，温度分别为10℃、20℃、30℃和40℃时的光合速率，并请注明横坐标所表示的变量和具体数值．
（4）在光照强度为1000Lx，温度为30℃时，12小时每株天竺葵可积累葡萄糖______g．（计算结果保留一位小数．相对原子质量C-12，H-1，O-16）．
正确答案
解：（1）表中1、3、5、7对应的数据表明：最初这几个实验组的所提供光照强度和CO2量是相同的，不同的是温度，故自变量是温度，无关变量是光照强度、二氧化碳浓度．
（2）2、4、6、8对应的数据表明：这几个实验组都在无光照的条件下进行，设置10℃、20℃、30℃和40℃的温度差可探究温度对植物呼吸作用（强度/速率）的影响．
（3）由表中实验数据可知：光照强度为1000 Lx，温度分别为10℃、20℃、30℃和40℃时各组天竺葵的呼吸速率分别是0.1、0.4、0.9、0.8，净光合速率分别是12h后各密闭容器减少的CO2量，依次为0.5、1.5、3.1、3.0，因光合速率=净光合速率+呼吸速率，故四个点对应的光合速率对应的数值依次为0.6、1.9、4.0、3.8．横坐标含义以温度来衡量．
（4）光照强度为1000Lx，温度为30℃时，12小时每株天竺葵净消耗的CO2量是3.1g，根据光合作用的反应式可知植物消耗264g的CO2能产生180g的葡萄糖，因此消耗的3.1gCO2量可为天竺葵积累葡萄糖2.1g．
（1）温度 光照强度、二氧化碳浓度等
（2）温度对植物呼吸作用（强度/速率）的影响
（3）如图
（4）2.1
解析
解：（1）表中1、3、5、7对应的数据表明：最初这几个实验组的所提供光照强度和CO2量是相同的，不同的是温度，故自变量是温度，无关变量是光照强度、二氧化碳浓度．
（2）2、4、6、8对应的数据表明：这几个实验组都在无光照的条件下进行，设置10℃、20℃、30℃和40℃的温度差可探究温度对植物呼吸作用（强度/速率）的影响．
（3）由表中实验数据可知：光照强度为1000 Lx，温度分别为10℃、20℃、30℃和40℃时各组天竺葵的呼吸速率分别是0.1、0.4、0.9、0.8，净光合速率分别是12h后各密闭容器减少的CO2量，依次为0.5、1.5、3.1、3.0，因光合速率=净光合速率+呼吸速率，故四个点对应的光合速率对应的数值依次为0.6、1.9、4.0、3.8．横坐标含义以温度来衡量．
（4）光照强度为1000Lx，温度为30℃时，12小时每株天竺葵净消耗的CO2量是3.1g，根据光合作用的反应式可知植物消耗264g的CO2能产生180g的葡萄糖，因此消耗的3.1gCO2量可为天竺葵积累葡萄糖2.1g．
（1）温度 光照强度、二氧化碳浓度等
（2）温度对植物呼吸作用（强度/速率）的影响
（3）如图
（4）2.1
Wollny研究小组的实验表明．在某些因素的影响下春黑麦的产量不同．实验结果如下图所示，请据图回答下列问题：
（1）据图可知，影响春黑麦产量的因素有______．
（2）比较图中D、E、F三点，实验自变量是______．D点条件下限制春黑麦增产的主要因素是______，C点条件下限制春黑麦增产的主要因素是______．
（3）除图所示的因素外，若要进一步提高春黑麦的产量，还可以采取的措施是：______．
正确答案
解：（1）三组图示光照强度有弱光、中光和强光；土壤湿度有20%、40%和60%；有施肥和不施肥的对照．据图可知，影响春黑麦产量的因素有，光照强度、土壤湿度、施肥情况（无机盐离子含量、矿质元素含量）．
（2）比较图中D、E、F三点，土壤湿度均为60%，施肥状况都是已经施肥，所以实验自变量是光照强度；D点条件下增加肥料最高增幅在584-403=181；光照的影响最高为584-223=361；所以限制春黑麦增产的主要因素是光照强度．C点条件下，强光下施肥的增幅为584-403=181，而增加湿度的增幅为584-110=474，所以限制春黑麦增产的主要因素是土壤湿度．
（3）除图所示的因素外，若要进一步提高春黑麦的产量，还可以采取的措施是：合理密植、增加CO2浓度、适宜温度等（注．写出两项即得分）．
故答案为：
（1）光照强度、土壤湿度、施肥情况（无机盐离子含量、矿质元素含量）
（2）光照强度 光照强度 土壤湿度
（3）合理密植、增加CO2浓度、适宜温度等（注．写出两项即得分）
解析
解：（1）三组图示光照强度有弱光、中光和强光；土壤湿度有20%、40%和60%；有施肥和不施肥的对照．据图可知，影响春黑麦产量的因素有，光照强度、土壤湿度、施肥情况（无机盐离子含量、矿质元素含量）．
（2）比较图中D、E、F三点，土壤湿度均为60%，施肥状况都是已经施肥，所以实验自变量是光照强度；D点条件下增加肥料最高增幅在584-403=181；光照的影响最高为584-223=361；所以限制春黑麦增产的主要因素是光照强度．C点条件下，强光下施肥的增幅为584-403=181，而增加湿度的增幅为584-110=474，所以限制春黑麦增产的主要因素是土壤湿度．
（3）除图所示的因素外，若要进一步提高春黑麦的产量，还可以采取的措施是：合理密植、增加CO2浓度、适宜温度等（注．写出两项即得分）．
故答案为：
（1）光照强度、土壤湿度、施肥情况（无机盐离子含量、矿质元素含量）
（2）光照强度 光照强度 土壤湿度
（3）合理密植、增加CO2浓度、适宜温度等（注．写出两项即得分）
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