- 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FG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______．
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）温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应
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）温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应
如图表示三种植物叶片光合作用速度的日变化．请据图回答．
（1）光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻，a植物叶片出现在______，c植物叶片出现在______．
（2）在6：00-8：00时之间，单位时间内吸收CO2最多的是植物叶片______．
（3）b植物叶片在晴天中午光照强烈时，光合作用速度出现了低谷，这一现象被称为光合作用的“午休现象”．产生这一现象的主要原因有______．
（4）从图中结果推测，三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是______＞______＞______．
（5）在一定的CO2浓度和适宜温度下，把某植物叶片置于5千勒克司（光合作用速度44mgCO2/l00cm2叶•小时）光照下14小时，其余时间置于黑暗中（呼吸作用速度6.6mgC02/100cm2叶•小时），则一天内该植物每25cm2叶片葡萄糖积累量为______．
正确答案
解：（1）从图中分析发现光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻为该曲线与横坐标相交的点，a植物出现在19：00、5：00，c植物叶片出现在10：00、15：00．
（2）在6：00-8：00时之间，图中可见b植物上升的斜率最大，因此单位时间内吸收CO2最多的是b植物叶片．
（3）图甲中可以看出由于中午光照强烈，温度较高，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的二氧化碳量减少，从而导致光合作用的暗反应减慢，光合作用速度减慢．
（4）三种植物一天内有机物积累量可以用图中横轴以上的面积减去横轴以下的面积，由此推测，三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是a＞b＞c．
（6）一天内该植物每25cm2叶片葡萄糖积累量=白天14小时的光合总产量-白天和晚上24小时的呼吸消耗量．先用CO2表示，白天14小时的光合净产量-晚上10小时的呼吸消耗量=（44
故答案为：
（1）19：00和5：00 10：00和15：00
（2）b
（3）中午光照强烈，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的CO2量减少
（4）a＞b＞c
（5）78
解析
解：（1）从图中分析发现光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻为该曲线与横坐标相交的点，a植物出现在19：00、5：00，c植物叶片出现在10：00、15：00．
（2）在6：00-8：00时之间，图中可见b植物上升的斜率最大，因此单位时间内吸收CO2最多的是b植物叶片．
（3）图甲中可以看出由于中午光照强烈，温度较高，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的二氧化碳量减少，从而导致光合作用的暗反应减慢，光合作用速度减慢．
（4）三种植物一天内有机物积累量可以用图中横轴以上的面积减去横轴以下的面积，由此推测，三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是a＞b＞c．
（6）一天内该植物每25cm2叶片葡萄糖积累量=白天14小时的光合总产量-白天和晚上24小时的呼吸消耗量．先用CO2表示，白天14小时的光合净产量-晚上10小时的呼吸消耗量=（44
故答案为：
（1）19：00和5：00 10：00和15：00
（2）b
（3）中午光照强烈，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的CO2量减少
（4）a＞b＞c
（5）78
（1）1、3、5、7实验组台研究的实验变量是______．
（2）2、4、6、8实验中，叶肉细胞能产生ATP的场所有______．
（3）比较实验2和3不能得出正确的结论，其原因是______．
（4）根据表中实验数据，在图中绘制出该植物的呼吸作用速率变化曲线和光合作用实际固定CO2速率变化曲线．
（5）若突然将第3组中的光照强度改为3 000Lx（其他条件不变），则该植物叶绿体中ATP的含量变化是______，五碳化合物的含量变化是______．
（6）若研究光合作用中碳在植物体内的转移途径，则可采取______法．
（7）若以新鲜绿叶为材料提取叶绿体巾的色素，则需要使用的化学药品有二氧化硅、无水乙醇和碳酸钙等．其中无水乙醇的作用是______．
正确答案
解：（1）1、3、5、7实验组合研究的实验变量是温度．
（2）2、4、6、8实验没有光照，不能进行光合作用，只进行呼吸作用，所以产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．
（3）实验2和3不能得出正确的结论，原因是温度和光照强度均不同，不符合单一变量原则．
（5）突然提高光照强度，光反应增强，光反应产生的ATP增多，其他条件不变则暗反应不变，消耗的ATP不变，在短时间内表现为ATP积累增多，暗反应不变，用于固定二氧化碳的五碳化合物的量不变，而光反应增强，三碳化合物的还原增多，新生成的五碳化合物增多，所以在短时间内表现为五碳化合物的积累量增多．
（6）研究光合作用中碳在植物体内的转移途径常用的方法是同位素标记法．
（7）在叶绿体色素的提取实验中无水乙醇的租用是溶解叶绿体中的色素．
故答案为：
（1）温度
（2）细胞质基质和线粒体
（3）变量不唯一
（4）
（5）增多 增多
（6）同位素标记
（7）溶解叶绿体中的色素
解析
解：（1）1、3、5、7实验组合研究的实验变量是温度．
（2）2、4、6、8实验没有光照，不能进行光合作用，只进行呼吸作用，所以产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．
（3）实验2和3不能得出正确的结论，原因是温度和光照强度均不同，不符合单一变量原则．
（5）突然提高光照强度，光反应增强，光反应产生的ATP增多，其他条件不变则暗反应不变，消耗的ATP不变，在短时间内表现为ATP积累增多，暗反应不变，用于固定二氧化碳的五碳化合物的量不变，而光反应增强，三碳化合物的还原增多，新生成的五碳化合物增多，所以在短时间内表现为五碳化合物的积累量增多．
（6）研究光合作用中碳在植物体内的转移途径常用的方法是同位素标记法．
（7）在叶绿体色素的提取实验中无水乙醇的租用是溶解叶绿体中的色素．
故答案为：
（1）温度
（2）细胞质基质和线粒体
（3）变量不唯一
（4）
（5）增多 增多
（6）同位素标记
（7）溶解叶绿体中的色素
如图甲中I、II、III曲线分别表示夏季某一天24小时的温度、某植物的光合速率、表观光合速率的变化，乙图中曲线表示放有某植物的密闭玻璃罩内一天24小时的CO2浓度的变化，以下分析错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、甲曲线中12点左右是植物的光合速率并没有下降，而d点下降可能由于温度升高，呼吸速率上升，从而使表观光合速率下降，A错误；
B、乙曲线中EF段玻璃罩内CO2浓度下降加快是由于光照强度增加，光合作用消耗的二氧化碳增多引起的，B正确；
C、植物一天中含有机物最多的时刻在甲图中是e点，e点之后的表观光合速率将低于零；在乙图中则是H点，H点之后光合速率将小于呼吸速率，C正确；
D、植物在甲图中的c、e两点的生理状态与乙图中D、H两点的生理状态相同，即光合速率均等于呼吸速率，D正确．
故选：A．
在室外，将一长势良好的植物置于密闭玻璃罩内培养，用CO2测定仪测定某一天玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘成曲线如图甲所示．图乙是叶肉细胞中光合作用的部分生理过程．请分析回答问题．
（1）图甲中，从6时到10时，叶绿体内ATP合成速率的变化是______，A到E点中光合作用的起始点最可能是______点，D点处限制光合作用强度的主要外界因素有______．
（2）图甲中，影响A点上下移动的主要外界因素是______；BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为______．
（3）图乙中的Ⅰ和Ⅱ表示有关结构，a、b、c、d表示某些物质，则Ⅰ表示______，d表示______．卡尔文循环需要循环______次才能合成一个c，直接影响a生成b的外界因素有______．
（4）若光照突然停止而其他条件不变，则短时间内乙图中b的浓度变化将会如图中的______．
正确答案
解：（1）分析题图可知，从6时到10时光照强度逐渐升高，光反应阶段逐渐增强，产生的ATP和还原氢的速率加快，三碳化合物还原加快，光合作用过程加快，密闭玻璃罩内二氧化碳浓度快速降低；分析题图可知，C点开始密闭玻璃罩内二氧化碳增加的速度减慢，该点可能是光合作用的起始点；D点是密闭玻璃罩内二氧化碳增加的拐点，说明该点光合作用与呼吸作用相等，D点之后密闭玻璃罩内二氧化碳迅速降低，光合作用速率升高，此时限制光合作用的因素是温度和光照强度．
（2）A点无光照强度，此时只进行呼吸作用，影响A点上下移动的主要外界因素是温度；BC段温度较低，细胞呼吸速率较低，因此与AB段相比密闭玻璃罩内二氧化碳增加速率减慢．
（3）分析题图可知，Ⅰ是暗反应的场所，为叶绿体基质；d是细胞呼吸的中间产物丙酮酸；卡尔文循环过程中，3分子CO2参与循环，循环一次产生1分子3-磷酸甘油醛．而后2分子3-磷酸甘油醛再反应生成葡萄糖；由于二氧化碳的暗反应的原料，暗反应是酶促反应，酶的活性受温度的影响，因此影响二氧化碳固定形成三碳化合物的环境因素温度和二氧化碳浓度．
（4）若突然停止光照，光反应停止，不能继续产生ATP和还原氢，三碳化合物还原受阻，二氧化碳固定形成三碳化合物的过程仍然进行，因此短时间内三碳化合物含量上升，A、C下降错误，B虽然上升但是不能从0开始，因为在正常光照条件下三碳化合物处于相对稳定的水平，故选：D．
故答案应为：
（1）加快 C 光照强度和温度
（2）温度 低温使植物呼吸作用减弱
（3）叶绿体基质 丙酮酸 3 温度和二氧化碳浓度
（4）D
解析
解：（1）分析题图可知，从6时到10时光照强度逐渐升高，光反应阶段逐渐增强，产生的ATP和还原氢的速率加快，三碳化合物还原加快，光合作用过程加快，密闭玻璃罩内二氧化碳浓度快速降低；分析题图可知，C点开始密闭玻璃罩内二氧化碳增加的速度减慢，该点可能是光合作用的起始点；D点是密闭玻璃罩内二氧化碳增加的拐点，说明该点光合作用与呼吸作用相等，D点之后密闭玻璃罩内二氧化碳迅速降低，光合作用速率升高，此时限制光合作用的因素是温度和光照强度．
（2）A点无光照强度，此时只进行呼吸作用，影响A点上下移动的主要外界因素是温度；BC段温度较低，细胞呼吸速率较低，因此与AB段相比密闭玻璃罩内二氧化碳增加速率减慢．
（3）分析题图可知，Ⅰ是暗反应的场所，为叶绿体基质；d是细胞呼吸的中间产物丙酮酸；卡尔文循环过程中，3分子CO2参与循环，循环一次产生1分子3-磷酸甘油醛．而后2分子3-磷酸甘油醛再反应生成葡萄糖；由于二氧化碳的暗反应的原料，暗反应是酶促反应，酶的活性受温度的影响，因此影响二氧化碳固定形成三碳化合物的环境因素温度和二氧化碳浓度．
（4）若突然停止光照，光反应停止，不能继续产生ATP和还原氢，三碳化合物还原受阻，二氧化碳固定形成三碳化合物的过程仍然进行，因此短时间内三碳化合物含量上升，A、C下降错误，B虽然上升但是不能从0开始，因为在正常光照条件下三碳化合物处于相对稳定的水平，故选：D．
故答案应为：
（1）加快 C 光照强度和温度
（2）温度 低温使植物呼吸作用减弱
（3）叶绿体基质 丙酮酸 3 温度和二氧化碳浓度
（4）D
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