- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
如图所示图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化．图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系．下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、图甲中：光照强度为a时，O2产生总量为0，只进行细胞呼吸，据此可知，呼吸强度为6；光照强度为b时，CO2释放量大于0，说明光合作用速率小于呼吸作用速率，A正确；
B、光照强度为d时，O2产生总量为8，则光合作用总吸收二氧化碳为8，因而单位时间内细胞从周围吸收8-6=2个单位的CO2，B正确；
C、图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，C错误；
D、限制C点光合作用速率的因素是温度、CO2浓度等，而限制A、B点光合作用速率的因素主要是光照强度，D正确．
故选：C．
（1）当光照强度为a时，A植物的呼吸强度比B植物的呼吸强度______；A植物光合作用消耗二氧化碳的速率是______mg/m2•h．
（2）A和B两种植物，适宜在弱光条件下生长的是______； 光强度为b时，限制A植物光合作用的主要因素是______；光强度为b时叶绿体中ADP的运动方向是______．
（3）当光照强度为b时，A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样，则X=______小时．
正确答案
解：（1）黑暗下，光照强度为0，只能进行细胞呼吸，可以看出A植物的呼吸强度比B植物的呼吸强度强．在a点，A植物二氧化碳吸收速率为0，说明光合强度=呼吸强度=4mg/m2•h，所以A植物光合作用消耗二氧化碳的速率是4mg/m2•h．
（2）由图可知，B植物的光补偿点和光饱和点都比B植物低，适宜在弱光下生活；当光照强度为b时，A植物达到了最大的光合速率，b点即光饱和点，此时限制A植物光合作用的主要因素是二氧化碳浓度；此时叶绿体中ADP的运动方向，是由光合作用暗反应阶段转移到光反应阶段，即从叶绿体基质到类囊体薄膜．
（3）当光照强度为b时，A植物净光合作用=24，呼吸速率=4．当A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样，即有24×X-4×12=24，X=2．
故答案为：
（1）大 4
（2）B CO2浓度 从叶绿体基质到类囊体膜
（3）2
解析
解：（1）黑暗下，光照强度为0，只能进行细胞呼吸，可以看出A植物的呼吸强度比B植物的呼吸强度强．在a点，A植物二氧化碳吸收速率为0，说明光合强度=呼吸强度=4mg/m2•h，所以A植物光合作用消耗二氧化碳的速率是4mg/m2•h．
（2）由图可知，B植物的光补偿点和光饱和点都比B植物低，适宜在弱光下生活；当光照强度为b时，A植物达到了最大的光合速率，b点即光饱和点，此时限制A植物光合作用的主要因素是二氧化碳浓度；此时叶绿体中ADP的运动方向，是由光合作用暗反应阶段转移到光反应阶段，即从叶绿体基质到类囊体薄膜．
（3）当光照强度为b时，A植物净光合作用=24，呼吸速率=4．当A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样，即有24×X-4×12=24，X=2．
故答案为：
（1）大 4
（2）B CO2浓度 从叶绿体基质到类囊体膜
（3）2
回答下列（1）、（2）小题．
（1）科研人员从野生燕麦中获得一种突变体，该突变体和野生燕麦的O2释放速率与光照强度的关系如图1所示．两者光补偿点较小的是______．当光照强度为n时，限制突变体O2释放速率的环境因有______，与野生型相比，突变体单位面积叶片叶绿体的氧气产生速率______；当光照强度为m时，可以推测突变体叶绿体基质内______还原的速率更快，对类囊体薄膜上产生的______消耗也更快，进而提高了光合作用
放氧速率．
（2）研究人员同时对突变体进行了另一组实验，实验结果如图2表示，请据图回答问题：图中a点条件下突变体相对生长速率低于b点的主要原因是______．日温26℃，夜温20℃不一定是突变体生长的最适温度组合，理由是______．
正确答案
解：（1）根据图1所示，突变体和野生燕麦的光补尝点较小的是野生型．当光照强度为n时，限制突变体O2释放速率的环境因素有横坐标代表的因素即光照强度；光照强度为n时，氧气释放速率相等，但突变体的呼吸速率比野生型的呼吸速率大，所以突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率比野生型大，当光照强度为m时，由于测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，即供给的CO2比野生型多，突变体固定CO2形成C3 的速率更快，对光反应产生的NADPH、ATP 消耗也更快，进而提高了光合作用放氧速率．
（2）分析图2可知，曲线是植物的相对生长速率随夜温的变化而变化，该实验的自变量是温度；a点与b点相比，夜温低，生长的相对速率慢，其原因是a点夜温过低，导致夜间新陈代谢过低，不利于物质合成和分裂等生理活动；图2是植物的相对生长速率随夜温的变化而变化的曲线，自变量只有夜温，没有日温对植物生长相对速率的影响，所以通过图2，不能确定日温26℃，夜温20℃是燕麦植株生长的最适温度组合．
故答案为：
（1）野生型 光照强度 大 三碳化合物[H]和ATP
（2）a点夜温过低，导致夜间新陈代谢过低，不利于物质合成和分裂等生理活动 无其他日温和夜温组合进行的实验对照
解析
解：（1）根据图1所示，突变体和野生燕麦的光补尝点较小的是野生型．当光照强度为n时，限制突变体O2释放速率的环境因素有横坐标代表的因素即光照强度；光照强度为n时，氧气释放速率相等，但突变体的呼吸速率比野生型的呼吸速率大，所以突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率比野生型大，当光照强度为m时，由于测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，即供给的CO2比野生型多，突变体固定CO2形成C3 的速率更快，对光反应产生的NADPH、ATP 消耗也更快，进而提高了光合作用放氧速率．
（2）分析图2可知，曲线是植物的相对生长速率随夜温的变化而变化，该实验的自变量是温度；a点与b点相比，夜温低，生长的相对速率慢，其原因是a点夜温过低，导致夜间新陈代谢过低，不利于物质合成和分裂等生理活动；图2是植物的相对生长速率随夜温的变化而变化的曲线，自变量只有夜温，没有日温对植物生长相对速率的影响，所以通过图2，不能确定日温26℃，夜温20℃是燕麦植株生长的最适温度组合．
故答案为：
（1）野生型 光照强度 大 三碳化合物[H]和ATP
（2）a点夜温过低，导致夜间新陈代谢过低，不利于物质合成和分裂等生理活动 无其他日温和夜温组合进行的实验对照
图甲表示全光照和不同程度遮光对某植物叶片中叶绿素含量的影响，图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度（气孔张开的程度）的日变化趋势．下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、叶绿体色素可以溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取叶片中的色素，A正确；
B、图甲中遮光程度越大，叶片中的色素含量越多，据此推测，该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力，B正确；
C、由图乙可知8：00到12：00气孔导度基本不变，光合作用速率不会减小，推测净光合速率降低的原因可能是呼吸强度的增大，C错误；
D、由图乙可知18：00时净光合速率等于0，说明此时光合作用固定CO2速率和呼吸作用释放CO2速率相等，D正确．
故选：C．
如图甲是某植物细胞代谢过程示意图（图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器），图乙是该植物置于密闭容器内1小时CO2的变化曲线图（标准状况）．根据图中所给信息回答：
（1）图甲中细胞器a是______，物质④是______．
（2）图甲中细胞器b、c增大膜面积的方式分别是______．
（3）根据图乙分析，在15℃、1klx光照条件下，该植物5小时内光合作用固定CO2______ mL；A点总光合作用强度______B点（填大于、小于或等于）；P点为曲线在纵轴上的交点，它上下移动的主要影响因素是______．
（4）在条件不变的情况下，若以O2吸收量为观测指标，在图丙中画出该植物在密闭容器内15℃条件下1小时O2的变化曲线图______．
正确答案
解：（1）②既参与光合作用又参与有氧呼吸，故②是水，a从外界吸收水分，对于成熟植物细胞来说，水分绝大部分储存在液泡中的细胞液中，物质④是O2，参与有氧呼吸．
（2）叶绿体和线粒体都是双层膜的细胞器，两者增大膜面积的方式也不同，线粒体通过通过内膜内折叠形成嵴的方式，叶绿体通过类囊体粒增大膜面积．
（3）据图乙，总光合作用=呼吸作用+净光合作用，在15℃、1klx光照条件下，每小时吸收二氧化碳的量为11.2，即净光合作用为11.2，呼吸释放的二氧化碳量为11.2，总光合作用=11.2+11.2=22.4，故5小时内光合作用固定CO2为22.4×5=112mL，A点时温度为15℃，B点时温度为25℃，光照强度也不同，但吸收二氧化碳量都是22.4，说明两者净光合作用相同，但25℃时，呼吸作用强度大于15℃时的呼吸强度，故两者间A点总光合作用强度小于B点，P点为曲线在纵轴上的交点，表示的呼吸强度大小，影响上下移动的主要影响因素是温度．
（3）在条件不变的情况下，若以O2吸收量为观测指标，在15℃，从图乙中可以看出光照强度为0时，通过呼吸作用释放出的二氧化碳量等于吸收氧气量为112，达到光饱和点释放出的氧气为33.6，故如下图．
故答案为：
（1）液泡 O2
（2）细胞器b通过类囊体粒增大膜面积，细胞器c通过内膜内折叠形成嵴的方式
（3）112 小于 温度
（4）如下图
解析
解：（1）②既参与光合作用又参与有氧呼吸，故②是水，a从外界吸收水分，对于成熟植物细胞来说，水分绝大部分储存在液泡中的细胞液中，物质④是O2，参与有氧呼吸．
（2）叶绿体和线粒体都是双层膜的细胞器，两者增大膜面积的方式也不同，线粒体通过通过内膜内折叠形成嵴的方式，叶绿体通过类囊体粒增大膜面积．
（3）据图乙，总光合作用=呼吸作用+净光合作用，在15℃、1klx光照条件下，每小时吸收二氧化碳的量为11.2，即净光合作用为11.2，呼吸释放的二氧化碳量为11.2，总光合作用=11.2+11.2=22.4，故5小时内光合作用固定CO2为22.4×5=112mL，A点时温度为15℃，B点时温度为25℃，光照强度也不同，但吸收二氧化碳量都是22.4，说明两者净光合作用相同，但25℃时，呼吸作用强度大于15℃时的呼吸强度，故两者间A点总光合作用强度小于B点，P点为曲线在纵轴上的交点，表示的呼吸强度大小，影响上下移动的主要影响因素是温度．
（3）在条件不变的情况下，若以O2吸收量为观测指标，在15℃，从图乙中可以看出光照强度为0时，通过呼吸作用释放出的二氧化碳量等于吸收氧气量为112，达到光饱和点释放出的氧气为33.6，故如下图．
故答案为：
（1）液泡 O2
（2）细胞器b通过类囊体粒增大膜面积，细胞器c通过内膜内折叠形成嵴的方式
（3）112 小于 温度
（4）如下图
扫码查看完整答案与解析