1、 （12）影响光合作用的因素一、选择题1、如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示因素外,其他因素均控制在最适范围内。下列分析错误的是( ) A.甲图中 a 点的限制因素可能是叶绿体中的色素含量B.乙图中 d 点与 c 点相比,相同时间内叶肉细胞中 C5的生成量多C.图中 M、N 点的限制因素是光照强度,P 点的限制因素是温度D.丙图中,随着温度的升高,曲线走势将先升后不变答案：D解析：A、甲图中可以看出,光照强度和二氧化碳的浓度不是 a 点光合速率的限制因素,可能是叶绿体中色素和酶的数量,A 正确;B、乙图中 d 点与 c 点相比,光照强度增加,光反应增加,产生的 ATP 和
2、H增加,因此相同时间内叶肉细胞中 C3的还原量多,生成 C5的生成量多,B 正确;C、图中 M、N、P 三点均为三条曲线的限制因素分别是光照强度、光照强度、温度,C 正确;D、丙图中,随着温度的升高,曲线走势有可能下降,因为超过最适浓度,酶的活性降低,D 错误。2、植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是( )A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B.叶温在 3650时,植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为 25时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的差值D.叶温为 35时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为 0答案：D
3、解析：自然状态下,植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能,A 项正确;据图可知,叶温在 3650时,植物甲的净光合速率比植物乙的高,B 项正确;光合与呼吸作用强度的差值即为净光合速率,据图可知,叶温为 25时,植物甲的净光合速率小于植物乙,C 项正确;据图可知,叶温为 35时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值即净光合速率相等,都大于 0,D 项错误。3.某植物净光合速率的变化趋势如图所示。下列叙述错误的是( )A.据图可知 CO2浓度为 a 时,高光强(曲线 A)下,净光合速率为 0B.CO2浓度大于 c 时,限制 B、C 净光合速率增加的环境因素是 CO2C.CO2浓度小于 a
4、 时,呼吸作用产生的 CO2量大于光合作用吸收的 CO2量D.据图可知 CO2浓度和光强会影响净光合速率从而影响植物的产量,故为提高植物的产量,应综合考虑 CO2浓度和光强对植物的影响答案：B4.科学家研究 CO2 浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响,得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是( )A.光照强度为 a 时,造成曲线 II 和 III 光合作用强度差异的原因是 CO2 浓度不同B.光照强度为 b 时,造成曲线 I 和 II 光合作用强度差异的原因是温度的不同C.光照强度为 ac,曲线 I、III 光合作用强度随光照强度升高而升高D.光照强度为 ab,曲线 I、
5、II 光合作用强度随光照强度升高而升高答案：C5.下列关于外界条件对光合作用强度影响的叙述中,正确的是( )A.在相同光照条件下,各种植物的光合作用强度相同B.温室栽培时,在晴朗的白天适当提高温度,可增加作物的光合作用强度C.在相同光照和温度条件下,空气中 CO2浓度越高,光合作用的强度就越大D.若土壤中缺乏 N、P、Mg 等元素,农作物的光合作用强度不会受影响答案：B6.研究者探究不同光强条件下,两种不同浓度 CO2对某种蓝藻生长的影响,结果如下图所示。下列关于实验的叙述,不正确的是( )A.“和“分别表示低浓度和高浓度 CO2下的测量结果B.若相同条件下测量 O2释放量,可得到相似的实验结
6、果C.低光强时,不同的 CO2浓度对干重增加的影响不显著D.高浓度 CO2时,不同的光强对干重增加的影响显著答案：A7.植物的生理活动受各种因素影响,下列叙述中不正确的是( )A.若适当提高 CO2浓度,则 Y 点应向右移动B.若曲线表示阴生植物,则 Y 点应向左移动C.若横坐标为 CO2浓度,曲线表示阴生植物,则 Y 点应向左移动D.若以缺镁的完全营养液培养植物幼苗,则 Y 点应向右移动答案：A8.如图为在不同条件下,光合作用速率随光照强度的变化而变化的曲线(Y 表示除光照强度外的其他因素)。下列有关分析不正确的是( )A.在 OA 段,限制光合作用速率的主要因素是光照强度,而不是 YB.在
7、 AB 段,限制光合作用速率的主要因素有光照强度和 YC.在 BC 段,限制光合作用速率的主要因素是 Y,而不是光照强度D.Y 可表示不同的温度或二氧化碳的浓度,其中 Y1Y2Y3答案：D9.为了研究棉花光合作用速率与温度的关系,某生物兴趣小组的同学测定了不同温度条件下,棉花植株在黑暗中单位时间内氧气的消耗量以及光照条件下单位时间内氧气的释放量,结果如图所示。据图分析,下列说法错误的是( )A.测氧气释放量的实验中光照强度及初始 CO2浓度应保持一致B.30时,光照条件下棉花植株的总光合作用速率是呼吸作用速率的两倍C.40时,光照条件下棉花叶肉细胞仍需从环境中吸收 CO2用于光合作用D.20时
8、,光照条件下棉花叶肉细胞线粒体中合成 ATP 的量比叶绿体更多答案：D10.研究人员对日光温室内的黄瓜补充不同波长的光,测得黄瓜光合速率的日变化情况如图1 所示。为进一步探究补充不同波长的光对黄瓜光合速率影响的原因,研究人员测定了叶肉细胞内的叶绿体数、叶绿体内的淀粉粒数和基粒数,结果如图 2 所示。下列相关分析错误的是( )A.据图 1 可知,10:00 前适当补充红光,对黄瓜的生长最有效B.14:0016:00,三组光合速率均降低的主要因素是光照强度C.补蓝光时,由于基粒数减少不利于光合作用光反应的进行D.补红光时,叶绿体内的淀粉粒数减少由光合作用减弱导致答案：D解析：分析图 1 可知,若采
9、取在 10:00 前适当补充红光的措施,对黄瓜的生长最有效,A 正确;14:0016:00,光照强度下降,三组黄瓜的光合速率均降低,B 正确;补充蓝光时,叶绿体内的基粒数少于对照组,而基粒是进行光反应的场所,所以基粒数减少不利于光合作用光反应的进行,C 正确;分析图 1、2 可知,补充红光时叶绿体内的淀粉粒数(光合产物的积累量)少于对照组,但光合速率大于对照组,说明补充红光可促进光合产物运出叶绿体进而促进光合作用进行,D 错误。11.下图示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系,据图分析,下列不正确的是( )A. 甲图可表示在光线弱的情况下,光合作用速率受光强度的限制B.甲图可见,强光照下因光
10、反应阶段受到限制,使光合作用速率不再增加C.乙图中 C 点表示光照强度为甲图的 B 时,植物光合作用的最适温度D.乙图出现 CD 段的原因是温度过高影响光合作用有关的酶的活性答案：B解析：甲图表示在光线弱的情况下，光合作用速度随光照强度的增加而增加，但光照强度超过某一强度时，光合作用速度不再增加。所以光线较弱的情况下，由于受光反应的限制，光合速率不大，A 正确。强光照下，光反应不再受限制，限制光合作用速度不再增加主要是暗反应的限制，主要因素是二氧化碳浓度或温度，B 错误。乙图中 C 点表示在达到甲图中饱和光照强度（如 B）时，光合作用速度达到最高时的最适温度 37.5，C 正确。乙图中 CD
11、段光合作用速度下降的原因是温度过高，酶的活性降低，D 正确。12.将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中,研究其在 10 、20 的温度条件下,分别置于 5 klx、10 klx 光照和黑暗条件下的光合作用和细胞呼吸,结果如图。据图推测正确的( )A.该叶片在 20、10klx 的光照强度下,每小时光合作用固定的 CO2量为 8.25mgB.该叶片在 5klx 光照强度下,10时积累的有机物比 20时的少C.该叶片在 10、5klx 的光照强度下,每小时光合作用所产生的 O2量是 3mgD.通过实验可知,叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比答案：A解析：叶片在 20、10klx 时，每小
12、时光合作用固定的 CO2量是(102)/2(44/32)8.25(mg)；在 5klx 光强度下，10时积累的有机物比 20时的多；在 10、5klx 的光强度下每小时光合作用所产生的 O2量是(61)/23.5(mg)；净光合速率与植物细胞的呼吸速率和光合速率有关，仅就图中曲线而言，不能得出净光合速率与温度和光强度的关系。二、非选择题13.某兴趣小组通过实验探究了影响菠菜光合作用强度的某些因素,实验步骤如下:第一步:制备若干大小相同的圆形叶片;第二步:将圆形叶片置于盛有清水的注射器内,堵住注射器前端的小孔,拉动活塞,重复几次;第三步:将处理后的等量圆形叶片分别置于不同浓度的 CO2缓冲液(维
13、持实验过程中 CO2浓度相对稳定)中;第四步:用一定功率的冷光源,在相同距离照射相同时间;第五步:观察并记录实验结果,如图。请回答下列问题:1.本实验探究了_对菠菜光合作用强度的影响,实验结果的观察指标是_。2.实验中进行第二步的目的是_;第四步中使用冷光源是为了防止_对实验结果的影响。3.若要利用该实验中的药品、材料和用具研究光照强度对菠菜光合作用强度的影响,则所用CO2缓冲液的浓度为_,最好选用_叶片,控制光照强弱的具体措施是_。答案：1.CO 2浓度和叶龄; 相同时间各组实验中圆形叶片上浮的数量2.使圆形叶片内的气体逸出; 温度; 3.3%; 成熟; 调节光源与实验装置间的距离解析：1.
14、分析曲线图可知,本实验探究了 CO2浓度和叶龄对菠菜光合作用强度的影响,实验的因变量为氧气的产生量,因此实验结果的观察指标是相同时间各组实验中圆形叶片上浮的数量。2.实验中进行第二步中,将圆形叶片置于盛有清水的注射器内,堵住注射器前端的小孔,拉动活塞,重复几次,这样能够使圆形叶片内的气体逸出;第四步中使用冷光源是为了防止温度对实验结果的影响。3.由曲线中看出,CO 2缓冲液的浓度为 3%时,植物的光合作用强度最高,并且成熟叶片的光合作用强度大干幼嫩叶片,因此若要利用该实验中的药品、材料和用具研究光照强度对菠菜光合作用强度的影响,则所用 CO2缓冲液的浓度应为 3%,最好选用成熟叶片,控制光照强
15、弱的具体措施是调节光源与实验装置间的距离。14.研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响,如图所示,图甲和图乙是在温度适宜、CO 2浓度为 0.03%的条件下测得的相关曲线。回答下列问题:1.叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是_,这些色素吸收的光能有两个用途,分别是:_,_。2.图甲 a 点时叶肉细胞中产生 ATP 的场所是_,若在 CO2浓度为 1%的条件下进行实验,则图甲中 b 点移动的方向是_.3.得到图乙曲线的实验中,给植株光照时间共有_h,其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有_(用字母回答),限制段 O2释放速率的主要环境因素为_。当图中 S1、S 2和 S3的面
16、积关系为_时,说明实验结束后植株的干重增加了。4.在图甲实验的环境条件下,若每天光照 8h,则平均光照强度至少要大于_klx 时,植株才能够正常生长。答案：1.叶绿素 a; 将水分解成氧和H; 促进 ATP 的合成2.线粒体和细胞质基质; 左移; 3.14; AB 和 CD; CO2浓度; S 2S1+S34.6解析：1.叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是叶绿素 a:这些色素吸收的光能有两方面用途:一是将水分解成氧和 H;二是在有关酶的催化作用下,促成 ADP 和 Pi 发生化学反应, 形成 ATP.2.图甲中 a 点时,光照强度为零,说明植物只进行呼吸作用,此时叶肉细胞产生 ATP 的场所
17、是细胞质基质和线粒体= 图甲中 b 点时,O 2释放速率为零,说明此时呼吸作用强度等于光合作用强度;若将 CO2浓度由 0.03%提高到 1%,则光合作用增强, 因此呼吸作用强度与光合作用强度相等时所需光照强度相对减弱,故 b 点左移。3.对比甲乙两图可知.图乙中 A 点开始进行光合作用,C 点光合作用消失,所以得到图乙曲线的实验中,给植株光照时间共有 14h:结合图甲,分析图乙可知,有光照且光照强度一定保持不变的时间段有 AB 段和 CD 段;段虽然 O2释放速率不变,但所对应的光照强度可能发生改变,此时限制段的主要环境因素为 CO2浓度图中的和 S3表示夜间及光照强度较弱时消耗的有机物,S
18、2表示白天光照较强时积累的有机物,所以当图中 S1、S 2和 S3的面积关系为 S2S1+S3时,说明实验结束后植株的干重增加了。4.在图甲实验的环境条件下,每天在光照的 8 小时内,光合作用实际合成的有机物的量大于一昼夜呼吸作用消耗的有机物的量时,椬株才能够正常生长分析图甲可知,图甲纵坐标表示净光合速率,植株呼吸速率为 2mmol/h,则一昼夜呼吸作用消耗 O2量为2mmol/h24h=48mmol 若每天光照 8 小时,则平均每小时 O2的实际产生量即实际光合速率应大于 488=6(mmol/h)时,植株才能够正常生长。依据净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,可得净光合速率=4mmol/h
19、,所对应的光照强度为 6klx.15.光合作用的影响因素是多方面的,其外界因素有光照强度、CO 2含量、温度等,其内部因素有酶的活性、叶绿体中色素的数量、五碳化合物的含量等,请根据图甲影响合作用的因素分析:1.如果 X 代表光照强度,光照强度影响光合作用速率,主要是影响_阶段,其最大限制因素最可能是_。若阴生植物的光合作用曲线为 c,则阳生植物光合作用曲线最可能的是_。2.如果 X 代表温度,温度主要通过影响_来影响光合作用速率。3.如果 X 代表 CO2的含量,CO 2的含量影响光合作用主要是影响_产生,其最大限制因素最可能是_。4.在不同季节或一天不同时间植物光合作用强度一般不同,其中一个
20、原因是由于外界温度影响光合作用进行,请利用图乙装置和计时器,设计实验证明温度影响光合作用强度。(一)实验步骤:将装置放置在阳光下;调节自动控温器,将水温调节到 15,观察并记录此温度下的,重复测 3 次。再将温度分别调到。(二)预测实验结果:请用直角坐标图表示预期实验结果。答案：1.光反应; 叶绿体中色素的数量; a; 2.酶的活性; 3.三碳化合物 ; 五碳化合物的含量; 4.一定时间内释放气泡的个数;25、35、45重复上述操作;16.小麦是我国主要的农作物,常用作农业科研的重要材料。图 1 表示小麦细胞的某一生理状态,图 2 表示两个环境因素对光合速率的影响情况。请根据图回答:1.若小麦
21、长期处于图 1 所示生理状态则不能正常生长,原因是_。2.图 1 产生 的场所有_。H3.图 2 中 点限制光合速率的主要因素是_ , 点以后的主要限制因素是Mb_。4.图 2 表示小麦放在不同 浓度环境条件下,光合速率受光照强度影响的变化曲线, 2CO点与 点相比较, 点时叶肉细胞中的 含量_, 点与 点相比较, 点时aa3aba叶肉细胞中 的含量变化情况是_。35.某年我国北方持续干旱,随着干旱的延续,小麦根细胞严重失水,可能长时间出现_现象,并最终导致死亡。答案：1.光合作用强度小于呼吸作用强度，有机物不能积累2.叶绿体类囊体的薄膜上、细胞质基质、线粒体基质3.光照强度 浓度2CO4.低
22、; 增多; 5.质壁分离解析：1.由图 1 可知,呼吸作用大于光合作用,即有机物不能积累。2.光合作用产生 的场所是叶绿体类囊体薄膜,细胞呼吸产生 的场所是细胞质基质HH和线粒体基质。3.图 2 中 点随光照强度增加而增加,所以限制 点的主要因素是光照强度, 点后光照MMb强度继续增加不在影响光合作用,此时受二氧化碳浓度影响。4. 点的光照强度大于 点,即 a 点光反应强,产生的 和 多, 还原速度加快,所a ATPH3C以 含量下降, 点与 点相比, 点二氧化碳浓度大,二氧化碳固定作用强,生成 速3Cb 3度加快。5.持续干旱,小麦根细胞严重失水,出现质壁分离现象,并导致死亡。17.细辛是一
23、种在森林下生活的植物,滨藜是一种在沙漠中生活的植物。下图是光照强度对两种植物(甲、乙)光合作用强度影响的曲线。请据图作答:1.图中代表滨藜光合作用强度的变化曲线是_;b 1点时植物叶肉细胞内产生 ATP 的部位有_,水参与反应并产生H的具体部位是_。2.图中 e 点时,限制甲植物增产的主要环境因素是_,限制乙植物增产的主要环境因素可能是_,此时甲、乙植物固定 CO2量的情况是_(相等、甲多于乙、乙多于甲)。3. 若在图中 b2点时光照突然增强,短时间内叶绿体内 C3含量将_(上升、下降)。若将植物移植到缺 Mg 的环境中培养,一段时间后 b2点将向_移。4.若探究温度对细辛叶片细胞呼吸强度的影
24、响,则该实验需在_条件下进行。答案：1.甲; 细胞质基质、线粒体和叶绿体; 线粒体基质和类囊体薄膜2.光照强度; 温度和 CO2浓度; 甲多于乙3.下降; 右; 4.黑暗18.为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长一段时间( )后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单T位面积吸收 的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。2CO回答下列问题:1.据图判断,光照强度低于 时,影响甲组植物光合作用的限制因子是_。a2. 光照强度下,要使甲组的光
25、合作用强度升高,可以考虑的措施是提高_(填“b浓度”或“ 浓度”)。2CO23.播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养 时间后,再测定植株叶片T随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_。答案：1.光照强度; 2.CO 2浓度; 3.乙组光合作用强度与甲组的不同，是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的解析：1.题图显示:光照强度低于 时,甲组植物的光合作用强度随光照强度的增加而增加,a因此影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。2. 光照强度下,甲组植物的光合作用强度不再随光照强度的增加而增加,因此限制甲组植b物光合作
26、用的因子不再是光照强度,而是 浓度等。所以,要使甲组的光合作用强度继续2CO升高,可以考虑的措施是提高 浓度。23.依题意可知:导致曲线图中甲、乙两组光合作用强度差异的原因是光照强度不同,即甲组模拟自然光照,乙组提供低光照;播种乙组植株产生的种子所得到的盆栽苗按照甲组的条件培养 时间后,其植株叶片随光照强度变化的光合作用强度曲线与甲组的相同。据此能够T得到的初步结论是:乙组光合作用强度与甲组的不同,是由环境因素低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的。19.科研人员探究了不同温度(25和 0. 5)条件下密闭容器内蓝莓果实的 生成速率2CO的变化,结果见图 1 和图 2。1.由图可知,与 25相
27、比,0.5条件下果实的 生成速率较低,主要原因是_;2CO随着果实储存时间的增加,密闭容器内的_浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测_浓度变化来计算呼吸速率。2.某同学拟验证上述实验结果,设计如下方案:称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封。将甲、乙瓶分别置于 25和 0.5条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的 浓度。2CO记录实验数据并计算 生成速率。2CO为使实验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a._;b._。答案：1.低温降低了细胞呼吸相关酶活性; CO 2; O22.选取的果实成熟度还应一致; 每个
28、温度条件下至少有 3 个平行重复实验解析：1.低温抑制酶的活性,所以与 25相比,0.5条件下果实的 生成速率较低;随着2C果实储存时间的增加,密闭容器内 浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。因密闭容器2C中氧气浓度越来越低,故该实验还可以通过检测氧气浓度变化来计算呼吸速率。2.在每个温度下,应设置多组平行重复实验,以减少实验误差。选取的果实成熟度应该一致,以减少对实验结果的干扰。20.为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对 品种小麦光合作用的影响,某研究小A组将生长状态一致的 品种小麦植株分为 5 组,1 组在田间生长作为对照组,另 4 组在人工A气候室中生长作为实验组,并保持其光照和
29、浓度等条件与对照组相同,与中午 12:30 测2CO定各组叶片的光合速率,各组实验处理及结果如表所示:对照组实验组一实验组二实验组三实验组四温度/ 36 36 36 31 25实验处理 相对湿度/% 17 27 52 52 52实验结果光合速率/ 21mgCOdh11.1 15.1 22.1 23.7 20.7回答下列问题:1.根据本实验结果,可以推测中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是_,其依据是_;并可推测,_(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。2.在实验组中,若适当提高第_组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因是_。3.小麦叶片气孔开放时
30、, 进入叶肉细胞的过程_(填“需要”或“不需要”)2CO载体蛋白,_(填“需要”或“不需要”)消耗 。ATP答案：1.湿度（或答相对湿度）; 在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大; 增加2.四; 该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度3.不需要; 不需要解析：1.根据本实验结果可知,相同温度条件下,小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快,但相对湿度相同时,小麦光合速率随温度的变化不明显,由此可推知中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度;并可推知,增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休“的程度.2.比较实验组二、三、四可推知,小麦光合作用的最适温度在 31左右,而第四组的 25还远低于最适温度,所以在实验组中,若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。3. 是以自由扩散方式进入叶肉细胞的,所以该过程不需要载体蛋白,也不需要消耗2CO。ATP
