- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
（2015秋•淄博月考）如图是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验的结果，请回答下列问题：
（1）图l甲中的P点与Q点相比，限制单株番茄光合强度的外界因素是______（写出两种），因此在大田栽培农作物时要注意______．
（2）乙图示密闭番茄大棚内的CO2浓度变化．在曲线______段，番茄积累有机物在______点，番茄的光合速率等于呼吸速率；判断一昼夜内番茄能够生长的依据是______．
（3）增施农家肥可以提高大棚作物产量的原因是______．
正确答案
解：（1）由图甲可知随种植密度增大，田间的通风、透光条件都变差，故与P点比，限制Q点光合强度的外界因素是光照、CO2浓度．所以甲实验给我们的启示是，在栽培农作物时要注意合理密植．
（2）乙图示密闭番茄大棚内的CO2浓度变化，曲线上升，表示呼吸作用大于光合作用；曲线下降，表示光合作用大于呼吸作用，因此图中B、D两点表示光合作用等于呼吸作用．判断一昼夜内番茄能够生长的依据是，A点和E点比较，一昼夜大棚内的CO2浓度有所下降．
（3）增施农家肥可以提高大棚作物产量的原因是提高CO2浓度、增加土壤矿质元素（无机盐）含量．
故答案为：
（1）光照、CO2浓度 合理密植
（2）BD B、D 一昼夜大棚内的CO2浓度有所下降
（3）提高CO2浓度、增加土壤矿质元素（无机盐）含量
解析
解：（1）由图甲可知随种植密度增大，田间的通风、透光条件都变差，故与P点比，限制Q点光合强度的外界因素是光照、CO2浓度．所以甲实验给我们的启示是，在栽培农作物时要注意合理密植．
（2）乙图示密闭番茄大棚内的CO2浓度变化，曲线上升，表示呼吸作用大于光合作用；曲线下降，表示光合作用大于呼吸作用，因此图中B、D两点表示光合作用等于呼吸作用．判断一昼夜内番茄能够生长的依据是，A点和E点比较，一昼夜大棚内的CO2浓度有所下降．
（3）增施农家肥可以提高大棚作物产量的原因是提高CO2浓度、增加土壤矿质元素（无机盐）含量．
故答案为：
（1）光照、CO2浓度 合理密植
（2）BD B、D 一昼夜大棚内的CO2浓度有所下降
（3）提高CO2浓度、增加土壤矿质元素（无机盐）含量
水稻是广东省的主要粮食作物，表1是科研人员利用甲、乙两种水稻作研究材料，在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，测得在不同光照条件下甲、乙两种水稻的光合速率．
（注：光补偿点为光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点为光合速率刚达到最大时的光照强度）
请分析问答下列有关问题：
（1）表中在光补偿点时水稻叶肉细胞中产生ATP的场所是______．乙水稻叶片的呼吸速率是______（CO2mg/100cm2叶•小时）．
（2）达到光饱和点时，乙植物的光合速率主要受______等环境因素影响．此时如果突然减弱光照，短期内乙植物叶绿体中C3含量上升的原因是______．
（3）当光照强度为3千勒克司时，甲水稻与乙水稻固定的CO2量的差值为______（mg CO2/100cm2叶•小时）
（4）在给出的坐标系上分别绘出甲、乙水稻叶片净光合速率与光照强度的关系曲线图．
（5）在农业生产中，可通过转基因技术将某种光合酶基因导入甲水稻而使光合能力增强，从而提高农作物产量，其中基因工程步骤的核心是______，检测转基因水稻的染色体DNA上是否插入了光合酶基因的技术是______，与甲水稻比，若呼吸速率基本不变，转基因甲水稻光补偿点和光饱和点应分别怎样移动？______．
正确答案
解：（1）表中在光补偿点时，水稻叶肉细胞的光合速率与呼吸速率相等，因此产生ATP的场所有类囊体膜或基粒、细胞质基质、线粒体．黑暗条件下CO2释放量表示呼吸速率，因此表中看出乙水稻叶片的呼吸速率是15（CO2mg/100cm2叶•小时）．
（2）达到光饱和点时，光照强度不再是植物光合作用的限制因素，由于题中提出“适宜温度条件”，因此此时乙植物的光合速率主要受CO2浓度等环境因素影响．此时如果突然减弱光照，将导致光反应产生的[H]、ATP供应不足，使C3化合物还原受阻而积累，因此短期内乙植物叶绿体中C3含量上升．
（3）当光照强度为3千勒克司时，甲水稻达到光饱和点，此时CO2吸收量为20（mg CO2/100cm2叶•小时），固定的CO2量=净光合作用量+呼吸作用量=20+10=30（mg CO2/100cm2叶•小时）．乙水稻此时为光补偿点，光合速率与呼吸速率相等，因此乙水稻固定的CO2量为15（mg CO2/100cm2叶•小时），则甲水稻与乙水稻固定的CO2量的差值为15（mg CO2/100cm2叶•小时）
（4）光照强度为0时，甲、乙水稻叶片净光合速率分别为-10和-15，；光照强度为1时，甲水稻叶片净光合速率为0，光照强度为3时，乙水稻叶片净光合速率为0；光照强度为3时，甲水稻叶片净光合速率为20，达到光饱和点，光照强度为9时，乙水稻叶片净光合速率为30，达到光饱和点，据此画图即可．
（5）基因工程步骤的核心是基因表达载体的构建，检测转基因水稻的染色体DNA上是否插入了光合酶基因的技术是DNA分子杂交技术．光合酶基因导入甲水稻而使光合能力增强，与甲水稻比，若呼吸速率基本不变，转基因甲水稻光补偿点将左移，光饱和点将右移．
故答案为：（1）类囊体膜或基粒、细胞质基质、线粒体 15
（2）CO2浓度（写“温度”0分），[H]、ATP供应不足，C3化合物还原受阻而积累．
（3）15
（4）如图
（5）基因表达载体的构建 
解析
解：（1）表中在光补偿点时，水稻叶肉细胞的光合速率与呼吸速率相等，因此产生ATP的场所有类囊体膜或基粒、细胞质基质、线粒体．黑暗条件下CO2释放量表示呼吸速率，因此表中看出乙水稻叶片的呼吸速率是15（CO2mg/100cm2叶•小时）．
（2）达到光饱和点时，光照强度不再是植物光合作用的限制因素，由于题中提出“适宜温度条件”，因此此时乙植物的光合速率主要受CO2浓度等环境因素影响．此时如果突然减弱光照，将导致光反应产生的[H]、ATP供应不足，使C3化合物还原受阻而积累，因此短期内乙植物叶绿体中C3含量上升．
（3）当光照强度为3千勒克司时，甲水稻达到光饱和点，此时CO2吸收量为20（mg CO2/100cm2叶•小时），固定的CO2量=净光合作用量+呼吸作用量=20+10=30（mg CO2/100cm2叶•小时）．乙水稻此时为光补偿点，光合速率与呼吸速率相等，因此乙水稻固定的CO2量为15（mg CO2/100cm2叶•小时），则甲水稻与乙水稻固定的CO2量的差值为15（mg CO2/100cm2叶•小时）
（4）光照强度为0时，甲、乙水稻叶片净光合速率分别为-10和-15，；光照强度为1时，甲水稻叶片净光合速率为0，光照强度为3时，乙水稻叶片净光合速率为0；光照强度为3时，甲水稻叶片净光合速率为20，达到光饱和点，光照强度为9时，乙水稻叶片净光合速率为30，达到光饱和点，据此画图即可．
（5）基因工程步骤的核心是基因表达载体的构建，检测转基因水稻的染色体DNA上是否插入了光合酶基因的技术是DNA分子杂交技术．光合酶基因导入甲水稻而使光合能力增强，与甲水稻比，若呼吸速率基本不变，转基因甲水稻光补偿点将左移，光饱和点将右移．
故答案为：（1）类囊体膜或基粒、细胞质基质、线粒体 15
（2）CO2浓度（写“温度”0分），[H]、ATP供应不足，C3化合物还原受阻而积累．
（3）15
（4）如图
（5）基因表达载体的构建
Wollny研究小组影响黑麦产量的某些因素进行了研究，实验结果如图．下面说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、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，且随着光照强度增大，产量显著增加，A正确；
B、据图可知，土壤湿度为20%～40%时，春黑麦的产量和施肥与否无关，限制春黑麦增产的主要因素是光照强度，B错误；
C、由图可知，土壤湿度为20%～40%时，春黑麦的产量和施肥与否无关；土壤湿度为40%～60%时，春黑麦的产量和施肥与否有关．因此若想通过施肥提高产量，土壤应达到一定的湿度，C正确；
D、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．若要进一步提高大田春黑麦的产量，还可采取的措施有：正其行、通其风、中耕松土等，D正确．
故选：B．
下列①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系．在下列各选项中，不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、CO2浓度与光合作用强度的关系是：在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加，X可为CO2浓度，A正确；
B、b点是光补偿点，阴生植物对光的利用能力弱，光补偿点的值和光饱和点的值一般要比阳生植物的小，B正确；
C、④图中，当光照强度小于c值时，随着光照强度的增强光合作用速率逐渐加快，因此光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度，C正确；
D、光照强度与光合作用强度的关系是：在一定范围内，光合作用速率随光照强度的增加而增大，但当光照强度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加，Y因素不能代表光照强度．可能代表温度与光合作用强度的关系：温度会影响酶的活性，温度低时，酶活性弱导致光合速率低，而当温度过高时又会抑制酶的活性，导致光合速率下降，因此图②能反应该因素，D错误．
故选：D．
在夏季晴朗白天，测定一片树林中的甜槠（大型乔木）、披针叶苔草（草本）的CO2吸收速率的日变化曲线（如图甲）．选取生理状态良好的甜槠植株，保持温度、CO2浓度等恒定，测定不同光照强度条件下O2和C02的释放量（如图乙）．请据图分析回答：
（1）图甲中C点时，甜槠光合作用速率明显下降的主要原因是夏天晴朗的中午，温度过高，导致______，从而使光合作用______阶段受阻．在中午12时左右，环境中CO2浓度突然降低后的短时间内，披针叶苔草叶肉细胞中C5含量的变化为______．
（2）由图甲可知，在同一片树林中，披针叶苔草光合作用速率较甜槠______．披针叶苔草光合作用速率，除了受其叶肉细胞中叶绿素的含量、______等因素影响外，还受______（至少答两点）等主要环境因素的影响．
（3）从图乙可知，若在光照强度为c时光照12h，再黑暗12h，交替进行，则甜槠______（能/否）正常生长，原因是______．
（4）植物光合作用的特点往往是与其生活的环境是相适应的．据图可以推测披针叶苔草生活的环境最可能是______．
正确答案
解：（1）夏天晴朗的中午，温度过高，导致气孔关闭，C02供应不足，碳反应受阻，所以C点光合速率下降．在中午12时左右，环境中CO2浓度突然降低后的短时间内，二氧化碳固定受到限制，C5积累，因此此时C5含量上升．
（2）由图甲可知披针叶苔草光合作用速率较甜槠低，影响披针叶苔草光合作用速率的因素有叶绿素的含量、酶的活性（数量）、光照强度、温度或C02浓度等．
（3）若在光照强度为c时，此时净光合速率为4个单位，因此一天中积累有机物=净光合作用总量-夜间呼吸作用量=4×12-4×12=0，由此可见白天光合作用合成的有机物在夜间全部被细胞呼吸消耗，所以甜槠不能正常生长．
（4）由于针叶苔草的光合速率较低，其可能生活在阴暗、潮湿的环境中．
故答案为：
（1）（蒸腾作用过强）气孔关闭，C02供应不足 暗反应 上升（或升高）
（2）低 光合作用酶的活性（数量） 光照强度、温度和C02浓度
（3）不能 光合作用合成的有机物被细胞呼吸消耗（或12h光照时积累的有机物正好被12h黑暗时消耗掉，答案合理即给分）
（4）阴暗（或阴暗、潮湿）
解析
解：（1）夏天晴朗的中午，温度过高，导致气孔关闭，C02供应不足，碳反应受阻，所以C点光合速率下降．在中午12时左右，环境中CO2浓度突然降低后的短时间内，二氧化碳固定受到限制，C5积累，因此此时C5含量上升．
（2）由图甲可知披针叶苔草光合作用速率较甜槠低，影响披针叶苔草光合作用速率的因素有叶绿素的含量、酶的活性（数量）、光照强度、温度或C02浓度等．
（3）若在光照强度为c时，此时净光合速率为4个单位，因此一天中积累有机物=净光合作用总量-夜间呼吸作用量=4×12-4×12=0，由此可见白天光合作用合成的有机物在夜间全部被细胞呼吸消耗，所以甜槠不能正常生长．
（4）由于针叶苔草的光合速率较低，其可能生活在阴暗、潮湿的环境中．
故答案为：
（1）（蒸腾作用过强）气孔关闭，C02供应不足 暗反应 上升（或升高）
（2）低 光合作用酶的活性（数量） 光照强度、温度和C02浓度
（3）不能 光合作用合成的有机物被细胞呼吸消耗（或12h光照时积累的有机物正好被12h黑暗时消耗掉，答案合理即给分）
（4）阴暗（或阴暗、潮湿）
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