- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
如图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图．甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
（1）甲图曲线中C点和E点（外界环境中CO2浓度变化为零）处，植株处于何种生理活动状态______．
（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的______段，其中光合作用强度最高的是______点，植株积累有机物最多的是______点．
（3）乙图中F-G段CO2吸收量逐渐减少是因为______，以致光反应产生的______和______逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使______化合物数量减少，影响了CO2固定．
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为______
A．光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效率
B．温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物
C．温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应
D．光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用．
正确答案
解：（1）由于甲图曲线中C点和E点时外界环境中C02浓度变化为零，所以此时光合作用强度与呼吸作用强度相当，即呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量．
（2）根据甲图中AB段和FG段的C02的释放量保持不变，可推测该植物接受光照的时间是曲线中的BF段．由于D点时植株对C02的吸收量最大，所以光合作用强度最高．E点时C02的吸收和释放量为0，说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相当，而E点之后，呼吸作用强度大于光合作用强度，有机物积累开始减少，所以植株积累有机物最多的是E点．
（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为下午光照强度逐渐减弱，光反应减弱，产生的[H]和ATP减少，影响了暗反应强度，从而使C5化合物数量减少，影响了C02固定．
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足．故选：C．
故答案为：
（1）呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量
（2）BF D E
（3）光照强度逐渐减弱 ATP[H]C5
（4）C
解析
解：（1）由于甲图曲线中C点和E点时外界环境中C02浓度变化为零，所以此时光合作用强度与呼吸作用强度相当，即呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量．
（2）根据甲图中AB段和FG段的C02的释放量保持不变，可推测该植物接受光照的时间是曲线中的BF段．由于D点时植株对C02的吸收量最大，所以光合作用强度最高．E点时C02的吸收和释放量为0，说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相当，而E点之后，呼吸作用强度大于光合作用强度，有机物积累开始减少，所以植株积累有机物最多的是E点．
（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为下午光照强度逐渐减弱，光反应减弱，产生的[H]和ATP减少，影响了暗反应强度，从而使C5化合物数量减少，影响了C02固定．
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足．故选：C．
故答案为：
（1）呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量
（2）BF D E
（3）光照强度逐渐减弱 ATP[H]C5
（4）C
下列为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图，有关描述错误是（ ）
A
此图中，若光照强度适当增强，a点左移，b点右移
B
此图中，若CO2浓度适当增大，a点左移，b点右移
C
此图中，a点与b点相比，a点时叶绿体中C3含量相对较多
D
此图中，当温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
正确答案
解析
解：A、a为光补偿点，b为光饱和点，若光照强度适当增强，则光合作用强度也随之增强，所以a点左移，b点右移，A正确；
B、a为光补偿点，b为光饱和点，若CO2浓度适当增大，则光合作用强度也随之增强，所以a点左移，b点右移，B正确；
C、在光照未达饱和时，限制光合作用的主要因素是光照强度，由于a点CO2浓度比b点高，所以a点与b点相比，a点时叶绿体中C3含量相对较多，C正确；
D、温度为25℃时，净光合量最多．当温度高于25℃时，呼吸作用增强，净光合量减少，但不能判断光合作用制造的有机物的量是否开始减少，D错误．
故选：D．
图1表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a、b、c表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器；图2表示在不同温度下，测定该植物叶片1cm2重量（mg）变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果，据图分析回答问题：
（1）从图1分析，如果物质a为O2，它在细胞器甲的______（场所）产生，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它最可能是______．
（2）从图2分析可知，该植物的呼吸速率可表示为______（mg/cm2•h）（用图中字母表示），实际光合速率可表示为______（mg/cm2•h）（用图中字母表示）．
（3）从图2分析，恒定在上述______℃温度下，维持12小时光照，l2小时黑暗，该植物叶片1cm2增重最多，增重了______mg．
正确答案
解：（1）从图1分析，如果物质a为O2，它在光反应中产生，光反应的产生为叶绿体的类囊体薄膜，乙能产生二氧化碳和水，是线粒体，物质c是一种含3个碳原子的化合物且进入线粒体内分解，它最可能是丙酮酸．
（2）无光时单位时间内叶片重量的减少量等于呼吸强度，故1小时呼吸消耗的有机物为X，而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率=净光合速率+呼吸速率=M+Y-（M-X）+X=Y+2X，所以该植物的呼吸速率可表示为X（mg/cm2•h），实际光合速率可表示为 Y+2X（mg/cm2•h）．
（4）从结果可以看出，在14℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重的质量为光合作用产生的有机物总量-呼吸作用消耗的有机物总量=（3+2×2）×12-2×24=36mg．
故答案为：
（1）（叶绿体）基粒（或类囊体） 丙酮酸
（2）X Y+2X
（3）14 36
解析
解：（1）从图1分析，如果物质a为O2，它在光反应中产生，光反应的产生为叶绿体的类囊体薄膜，乙能产生二氧化碳和水，是线粒体，物质c是一种含3个碳原子的化合物且进入线粒体内分解，它最可能是丙酮酸．
（2）无光时单位时间内叶片重量的减少量等于呼吸强度，故1小时呼吸消耗的有机物为X，而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率=净光合速率+呼吸速率=M+Y-（M-X）+X=Y+2X，所以该植物的呼吸速率可表示为X（mg/cm2•h），实际光合速率可表示为 Y+2X（mg/cm2•h）．
（4）从结果可以看出，在14℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重的质量为光合作用产生的有机物总量-呼吸作用消耗的有机物总量=（3+2×2）×12-2×24=36mg．
故答案为：
（1）（叶绿体）基粒（或类囊体） 丙酮酸
（2）X Y+2X
（3）14 36
回答关于植物代谢的相关问题．
图1为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图．研究人员将该叶片放在温度为15℃的密闭容器中，研究光照强度与光合作用速率的关系，结果如图2所示．
（1）在黑暗条件下，保卫细胞中合成ATP的场所是______．
（2）图1中保卫细胞围成气孔部分的细胞壁较厚，而外侧的壁较薄．箭头为炎热夏季中午的细胞中水分流动的总方向，推测此时保卫细胞可能处于______状态，气孔处于______状态，因而会影响叶肉细胞光合作用的______反应，在较短时间内，叶肉细胞内三碳化合物的含量变化是______．
（3）据图2分析，若X代表O2，那么在l klx的光照条件下，该叶片在5h内光合作用产生O2量为______mL，影响A点上下移动的外界因素主要是______．若X代表CO2，其它条件不变，请在上述坐标图上添加容器内CO2的吸收量的变化______．
（4）为了研究某种水草的光补偿点（植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等时的光照强度），科研人员设计了图3装置所示的实验．试管中放入相同的水草和等量的0.5%BTB溶液（BTB溶液是酸碱指示剂，偏碱性时呈蓝色，弱酸性时呈黄色）．一段时间后，距离荧光灯60cm处的试管无颜色变化，这说明______．预期2号、5号试管内的颜色分别是______．
（5）此实验中用荧光灯比白炽灯更好，原因是______．
正确答案
细胞质基质和线粒体
质壁分离（失水）
（部分）关闭
暗
下降
112
温度
距离荧光灯60cm处的光照强度为该水草的光补偿点（或植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等）
黄色与蓝色
荧光灯产生的热量少，避免温度对光合作用的影响
解析
解：（1）在黑暗环境中，细胞只有呼吸作用，因此产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体．
（2）炎热环境中，保卫细胞失水会发生质壁分离，导致部分气孔关闭，减少二氧化碳气体进入和水份蒸发，因此会影响光合作用的暗（碳）反应，使三碳化合物的合成受阻，而由于光照正常，三碳化合物的消耗仍进行，所以三碳化合物含量下降．
（3）从图2曲线分析知，在lklx的光照条件下，氧气释放量为11.2ml，而光照强度为0时曲线与纵坐标的交点处代表呼吸量，从而可计算出每小时产生氧气量为22.4 ml，所以5h内光合作用产生O2量为112 ml．影响呼吸作用的主要因素是温度．如果X代表二氧化碳，则曲线与氧气的纵坐标刚相反，两曲线呈轴对称．
（4）根据题干信息，BTB溶液偏碱性时呈蓝色，弱酸性时呈黄色，并且距离荧光灯60cm处的试管无颜色变化，说明此时刚好光合强度与呼吸作用强度相等，为光补偿点．2号试管距离较远光照强度弱，光合速率小于呼吸速率，产生的二氧化碳使溶液呈酸性，而变黄色，而5号试管由于距离较近光强度大，光合强度大于呼吸作用强度，消耗二氧化碳溶液呈碱性而变蓝色．
（5）本题是探究不同光照强度对光合强度影响，其它无关变量应相同且适宜．荧光灯与白炽灯相比，不会产生较多热量，避免温度对光合作用的影响．
故答案：（1）细胞质基质和线粒体
（2）质壁分离（失水） （部分）关闭 暗 下降
（3）112 温度 曲线图（见下图）
（4）距离荧光灯60cm处的光照强度为该水草的光补偿点（或植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等） 黄色与蓝色
（5）荧光灯产生的热量少，避免温度对光合作用的影响
如图甲、乙、丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用强度的影响，除各图中所示因素外，其他因素均控制在小麦生长的适宜范围．请据图回答以下问题：
（1）甲图P点，限制小麦光合作用强度的因素为______．乙图Q点，高CO2浓度条件下，若要进一步提高光合作用强度，应注意满足植物生活的______条件（请依据上述三图作答）．预计丙图Q点之后3条曲线的变化趋势为______．
（2）夏天中午光照强烈时，小麦光合作用强度低的主要原因可以用______图来说明，其具体解释为______．
正确答案
解：（1）由图可以看出甲图的 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．
（2）夏天中午光照强烈时，植物为了保持水分，小麦叶片气孔关闭，导致体内CO2浓度降低，光合作用强度下降．即此时的限制因素为二氧化碳浓度，可以用乙图表示．
故答案为：
（1）光照强度 适宜温度
3条曲线都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势
（2）乙
光照强烈时小麦叶片气孔关闭，导致体内CO2浓度降低，光合作用强度下降
解析
解：（1）由图可以看出甲图的 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．
（2）夏天中午光照强烈时，植物为了保持水分，小麦叶片气孔关闭，导致体内CO2浓度降低，光合作用强度下降．即此时的限制因素为二氧化碳浓度，可以用乙图表示．
故答案为：
（1）光照强度 适宜温度
3条曲线都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势
（2）乙
光照强烈时小麦叶片气孔关闭，导致体内CO2浓度降低，光合作用强度下降
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