課標內(nèi)容　實驗：探究不同環(huán)境因素對光合作用的影響。
影響光合作用的因素及應用
探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響
考點一 探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響
1.實驗原理(1)利用抽氣法排出葉片細胞間隙中的______，使其沉入水中。(2)通過____________________________控制光照強度。(3)光合作用的過程中產(chǎn)生______的多少與光合作用強度密切相關，O2積累在細胞間隙從而使下沉的葉片______。因此可依據(jù)一定時間內(nèi)_______________________，來比較光合作用強度。
LED臺燈與燒杯之間的距離
提醒　葉片上浮的原因是光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，釋放氧氣，使葉肉細胞間隙充滿了氣體，浮力增大，葉片上浮。
3.實驗結論 在______________范圍內(nèi)，光合作用強度隨光照強度的增強而______。
1.(2023·山西太原一中調(diào)研)如圖表示測定金魚藻光合作用強度的密閉實驗裝置，氧氣傳感器可監(jiān)測O2量的變化。已知光飽和點是指植物光合速率達到最大時的最小光照強度。下列敘述錯誤的是(　　)
結合光合作用影響因素的實驗，考查科學探究能力
A.NaHCO3溶液可以為金魚藻光合作用提供CO2B.單色光照射時，相同光照強度下一定時間內(nèi)用紅光比用綠光測到的O2量多C.氧氣傳感器測到的O2量就是金魚藻光合作用產(chǎn)生的O2量D.拆去濾光片，改變光照強度，并將所得數(shù)據(jù)繪制成曲線可推知其光飽和點
解析　氧氣傳感器測到的O2量是金魚藻凈光合作用產(chǎn)生的O2量，即總光合作用產(chǎn)生的O2量與呼吸作用消耗的O2量的差值，C錯誤。
2.(2023·河南九師聯(lián)盟)為完成“探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響”實驗，提供以下材料用具：菠菜葉、打孔器(直徑1 cm)、注射器、40 W臺燈、燒杯、4%NaHCO3溶液、蒸餾水、不同顏色的透明薄膜等。 (1)某同學選取其中一個因素進行探究，以下是實驗結果：
①該實驗的目的是____________________________________________________，實驗檢測指標是_________________________________。②有哪些措施可以減少實驗誤差？___________________________________________________________________________ (至少寫出兩項)。③有同學認為葉圓片之所以浮起，是因為呼吸作用消耗了有機物且產(chǎn)生了CO2導致葉片上浮的。根據(jù)實驗結果判斷該觀點是否正確？并說明理由：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
探究CO2濃度(或NaHCO3濃度)對葉片光合速率的影響
相同時間內(nèi)燒杯中葉圓片浮起的數(shù)量
用打孔器打出的葉圓片數(shù)量足夠多；每組
實驗重復幾次，記錄的數(shù)據(jù)取平均值
該同學的認識是錯誤的；因為在蒸餾水的那組實驗中，葉圓片一樣進行了呼吸作用，卻沒有葉圓片浮起，葉圓片上浮的原因是光合作用強度大于呼吸作用強度，葉圓片內(nèi)氧氣增多
(2)利用以上材料，還可以探究的環(huán)境因素有_____________________ (答出2個)。
考點二　影響光合作用的因素及應用
1.內(nèi)部因素(1)植物自身的遺傳特性(如植物品種不同)，以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。
(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶
2.外部因素(1)單因子變量對光合作用影響的曲線分析①光照強度
超過一定濃度后，植物會因土壤溶液濃度過高而滲透失水，出現(xiàn)萎蔫
(2)多因子對光合速率的影響
提醒?、俨煌蛩氐淖饔镁哂谢パa效應。如當光照強度降低時，可通過增加CO2濃度補償。②不同條件下關鍵影響因素不同。如其他條件適宜，CO2達到飽和點，此時限制因素最可能是五碳化合物的含量。
1.[2020·山東卷，21(4)]干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________________________________。
葉片氣孔開放程度降低，CO2的吸收量減少
2.西瓜、玉米和辣椒輪作和固定種植玉米相比，其優(yōu)點是___________________ ________________________________________(答出兩點即可)。
資源、改善土壤、減少大面積病蟲害發(fā)生
3.在溫室大棚生產(chǎn)中，大棚內(nèi)多施農(nóng)家肥有利于提高作物的產(chǎn)量，原因是______________________________________________________________________________________________。
農(nóng)家肥中的有機物被微生物分解產(chǎn)生無機鹽和CO2，CO2和無機鹽被作物利用，提高大棚作物的產(chǎn)量
4.北方夏季中午時，光照強度很強，植物出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象的原因是：___________________________________________________________________。
光照強度過強，溫度升高，導致氣孔關閉，細胞CO2供應不足，光合作用減弱
5.[2018·全國卷Ⅰ，30(2)]甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如右圖所示。甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是____________，判斷的依據(jù)是
根據(jù)曲線圖可知，甲種植物的光飽和點較高，對光照的需求大。當甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
6.[2017·全國卷Ⅰ，30(2)]若將某種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時間后，發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________ __________。
該植物在光下進行光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機物分解產(chǎn)生的[H]發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個環(huán)節(jié)，所以當O2增多時，有氧呼吸會增加
7.[2017·全國卷Ⅰ，30(1)]已知甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的。將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，原因是__________________________________ _____________________________________________________________________。
植物在光下光合作用吸收CO2的量大
于呼吸作用釋放CO2的量，使密閉小室中CO2濃度降低，光合速率也隨之降低
8.結合下圖分析并回答問題：
C點時兩者光合作用速率__________(填“相等”“不相等”或“不一定相等”)，理由：____________________________。
1.光(CO2)補償點、飽和點的移動問題
(1)A點：代表呼吸速率，細胞呼吸增強，A點下移；反之，A點上移。(2)B點與C點的變化(注：只有橫坐標為自變量，其他條件不變)
提醒：　細胞呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2(或光)補償點應右移，反之左移。
(3)D點：代表最大光合速率，若增大光照強度或增大CO2濃度使光合速率增大時，D點向右上方移動；反之，移動方向相反。
2.影響光合作用強度的因素 (1)外因　包括光照強度、溫度、CO2濃度等。
(2)內(nèi)因　包括酶的活性和數(shù)量、色素的種類和數(shù)量、五碳化合物的含量等。
1.(2023·廣東深圳調(diào)研)甲、乙兩種植物在不同光照強度下的O2釋放量(吸收量)如圖所示，下列有關敘述錯誤的是(　　)
結合光合作用影響因素，考查科學思維
A.與甲植物相比，乙植物更適合在林下生長B.與B點相比，A點時葉綠體產(chǎn)生O2的速率較小C.與B點相比，D點時葉綠體中C3的消耗量增加D.C點時，甲、乙兩植物的實際光合作用強度相同
解析　據(jù)圖可知，乙植物的光補償點和光飽和點都低于甲植物，因此乙植物更適合在光照弱的林下生長，A正確；A點和B點分別是乙植物和甲植物的光補償點，此時光合速率等于呼吸速率，由于乙的呼吸速率小于甲，所以乙植物在A點時的光合速率小于甲植物在B點時的光合速率，即A點時葉綠體產(chǎn)生O2的速率比B點小，B正確；與B點相比，D點的光照強度大，光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP多，暗反應還原C3的速率快，C3的消耗量增加，C正確；C點時，甲、乙兩植物的凈光合速率相同，但由于呼吸速率不同，所以甲、乙兩植物的實際光合速率不同，D錯誤。
2.(2023·山東淄博調(diào)研)如圖甲表示水稻葉肉細胞在光照強度分別為0、4、8、12 klx時，單位時間釋放的氣體總量的變化，圖乙表示用水稻葉片實驗時光合速率與光照強度的關系。下列有關敘述正確的是(　　)
A.圖甲中，光照強度為8 klx時，細胞的光合作用速率等于呼吸作用速率B.圖乙中，限制E、F、G點葉片光合速率的主要環(huán)境因素為光照強度C.圖乙中，如果增大CO2濃度，曲線和X軸的交點F點可能向右移動D.圖甲中，光照強度為12 klx時，單位時間內(nèi)葉肉細胞固定了12個單位的CO2
解析　圖甲中，光照強度為8 klx時，氧氣釋放量大于0，說明凈光合量大于0，細胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，A錯誤；圖乙中，限制E、F點葉片光合作用速率的主要環(huán)境因素為光照強度，G點達到光飽和點，光照強度不再是限制因素，B錯誤；圖乙中，F(xiàn)點為光補償點，增大CO2濃度，光合作用可能會增大，曲線與橫軸交點將左移，C錯誤；圖甲中，光照強度為12 klx時，單位時間內(nèi)葉肉細胞吸收了8個單位的CO2，因光照強度為0時呼吸作用產(chǎn)生了4個單位的CO2，則光照強度為12 klx時，一共固定了8＋4＝12個單位的CO2，D正確。
3.(2023·江蘇南京調(diào)研)下列關于生物學原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用，敘述錯誤的是(　　)A.“一次施肥不能太多”，避免土壤溶液濃度過高，引起燒苗現(xiàn)象B.“低溫、干燥、無氧儲存種子”，更能降低細胞呼吸，減少有機物的消耗C.“正其行，通其風”，能為植物提供更多的CO2以提高光合作用速率D.“輪作”是利用了不同作物根系對礦質(zhì)營養(yǎng)元素吸收的差異，從而避免土壤肥力下降
圍繞光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，考查生命觀念和科學思維
解析　一次施肥太多，會導致土壤溶液濃度過高，導致細胞失水，即燒苗現(xiàn)象，A正確；儲存種子需要在低溫、干燥、低氧的環(huán)境中，B錯誤；“正其行，通其風”，保證空氣流通，能為植物提供更多的CO2提高光合作用速率，C正確；“輪作”，即交替種植不同的作物，可以利用不同作物根系對礦質(zhì)營養(yǎng)元素吸收的差異性，避免土壤肥力下降，D正確。
4.(2023·武漢市調(diào)研)河南、山東等地是我國小麥的主產(chǎn)區(qū)，小麥灌漿期是小麥籽粒形成的一個關鍵階段，灌漿期幼穗開始有機物積累，谷粒內(nèi)含物呈白色漿狀，蠟熟期米粒已變硬，但谷殼仍呈綠色。下表為甲、乙兩個小麥品種灌漿期和蠟熟期光合作用相關指標的比較。請回答下列問題：
(1)若甲、乙兩個小麥品種的灌漿期和蠟熟期的時間大致相同，從表中的數(shù)據(jù)推測，________品種能獲得較高產(chǎn)量，理由是__________________________________________________________。(2)黑暗中萌發(fā)的小麥種子，生長的芽呈淺黃色，再移至光照條件下，一段時間后，芽呈綠色，請解釋原因：___________________________________________________________________________。
在灌漿期，乙品種的最大凈光合
速率比甲大，積累有機物多
光照誘導了葉綠體的形成(或葉綠素的合成)，導致
芽由黃色變成綠色(答案合理即可)
(3)《齊民要術》“種谷”一節(jié)中指出“谷田必須歲易”，意即谷子不宜連年種植，必須輪作，請解釋“谷田必須歲易”的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________ (答出1點即可)。
①連年種植會導致專一性侵
害谷子的害蟲和病菌大量繁殖；②連年種植時與谷子外形相似的伴生雜草大量繁殖，且不易被發(fā)現(xiàn)和清除，容易形成草荒；③連年種植會大量消耗土壤中的同一營養(yǎng)元素，造成土壤中谷子生長所必需的營養(yǎng)元素含量降低(答出1點，合理即可)
(4)饅頭制作時，將少量的酵母菌混入適量的面粉揉成光滑面團后裝在潔凈的充滿空氣的塑料袋中，扎緊袋口后放在適宜的環(huán)境中，一段時間后塑料袋內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)，面團變濕潤松軟，請解釋其主要原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
塑料袋中充滿空氣，酵母菌
在有氧氣的條件下進行有氧呼吸，產(chǎn)生水和CO2，水會使面團變濕潤，面團中的CO2使面團變松軟，水分揮發(fā)會使塑料袋內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)(答案合理即可)
解析　(1)灌漿期幼穗開始進行有機物積累，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，乙品種在灌漿期的最大凈光合速率大于甲品種，故乙品種可積累的有機物多，能獲得較高產(chǎn)量。(2)沒有光照，葉綠素合成受阻，葉片呈黃色，然后移至光下，光照誘導了葉綠體的形成，導致芽由黃色變成綠色。(3)①連年種植會導致專一性侵害谷子的害蟲和病菌大量繁殖；②連年種植時與谷子外形相似的伴生雜草大量繁殖，且不易被發(fā)現(xiàn)和清除，容易形成草荒；③連年種植會大量消耗土壤中的同一營養(yǎng)元素，造成土壤中谷子生長所必需的營養(yǎng)元素含量降低。(4)塑料袋中充滿空氣，酵母菌在有氧氣的條件下進行的是有氧呼吸，有氧呼吸能產(chǎn)生水和CO2，細胞呼吸產(chǎn)熱使水分揮發(fā)，所以塑料袋內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)，面團中的CO2氣體使面團變松軟。
1.(2021·遼寧卷，2)植物工廠是通過光調(diào)控和通風控溫等措施進行精細管理的高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，常采用無土栽培技術。下列有關敘述錯誤的是(　　)A.可根據(jù)植物生長特點調(diào)控光的波長和光照強度B.應保持培養(yǎng)液與植物根部細胞的細胞液濃度相同C.合理控制晝夜溫差有利于提高作物產(chǎn)量D.適時通風可提高生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的CO2濃度
解析　不同植物對光的波長和光照強度的需求不同，可根據(jù)植物生長特點調(diào)控光的波長和光照強度，A正確；為保證植物的根能夠正常吸收水分，該系統(tǒng)應控制培養(yǎng)液的濃度小于植物根部細胞的細胞液濃度，B錯誤；適當提高白天的溫度可以促進光合作用的進行，讓植物合成更多的有機物，而夜晚適當降溫則可以抑制其呼吸作用，使有機物分解減少，有利于提高作物產(chǎn)量，C正確；適時通風可提高生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的CO2濃度，進而提高光合作用的速率，D正確。
2.(2022·海南卷，3)某小組為了探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響，將四組等量菠菜葉圓片排氣后，分別置于盛有等體積不同濃度NaHCO3溶液的燒杯中，從燒杯底部給予適宜光照，記錄葉圓片上浮所需時長，結果如圖。下列有關敘述正確的是(　　)
A.本實驗中，溫度、NaHCO3濃度和光照都屬于自變量B.葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率C.四組實驗中，0.5%NaHCO3溶液中葉圓片光合速率最高D.若在4 ℃條件下進行本實驗，則各組葉圓片上浮所需時長均會縮短
解析　由實驗目的可知，溫度和光照均為無關變量，A錯誤；實驗中所用的菠菜葉圓片已進行排氣處理，葉圓片上浮主要是因為其進行光合作用釋放了氧氣，且光合作用釋放氧氣的速率越大，葉圓片上浮所需時間越短，B正確；四組實驗中，0.5%的NaHCO3溶液中葉圓片上浮時間最長，說明其光合速率最小，C錯誤；實驗是在適宜溫度下進行的，若降低溫度，光合速率減慢，葉圓片上浮所需時間延長，D錯誤。
3.(2021·廣東卷，15)與野生型擬南芥WT相比，突變體t1和t2在正常光照條件下，葉綠體在葉肉細胞中的分布及位置不同(圖a，示意圖)，造成葉綠體相對受光面積的不同(圖b)，進而引起光合速率差異，但葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運動的前提下，下列敘述錯誤的是(　　)
A.t2比t1具有更高的光飽和點(光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度)B.t1比t2具有更低的光補償點(光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度)C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關D.三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大
解析　由題圖可知，突變體t1的葉綠體相對受光面積大于突變體t2的葉綠體相對受光面積，故突變體t1在較小的光照強度下就能達到光補償點和光飽和點，A、B正確；野生型、突變體t1和突變體t2的葉綠素含量基本一致，故造成野生型、突變體t1和突變體t2光合速率的高低與葉綠素含量無關，C正確；由題圖可知，三者的光合速率差異是由葉綠體在細胞中分布位置不同引起的，與光照強度無關，D錯誤。
4.(2022·北京卷，2)光合作用強度受環(huán)境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關系如下圖。據(jù)圖分析不能得出(　　)
A.低于最適溫度時，光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內(nèi)，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C.CO2濃度為200(μL·L－1)時，溫度對光合速率影響小D.10 ℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高
解析　分析題圖可知，當CO2濃度一定時，光合速率會隨著溫度的升高而增大，達到最適溫度時，光合速率達到最高值，后隨著溫度的繼續(xù)升高而減小，A正確；分析題圖可知，當CO2濃度為200(μL·L－1)時，最適溫度為25 ℃左右；當CO2濃度為370(μL·L－1)時，最適溫度為30 ℃；當CO2濃度為1 000(μL·L－1)時，最適溫度接近40 ℃，可以表明在一定范圍內(nèi)，CO2濃度的升高會使光合作用最適溫度升高，B正確；當CO2濃度為200(μL·L－1)時，光合速率隨溫度的升高而改變程度不大，光合速率在溫度的升高下，持續(xù)在數(shù)值為10處波動，而CO2濃度為其他數(shù)值時，光合速率隨著溫度的升高變化程度較大，曲線有較大的變化趨勢，所以表明CO2濃度為200(μL·L－1)時，溫度對光合速率影響小，C正確；分析題圖可知，10 ℃條件下，CO2濃度為200～370(μL·L－1)時，光合速率有顯著提高，而370(μL·L－1)至1 000(μL·L－1)時，光合速率無明顯的提高趨勢，而且370(μL·L－1)時與1 000 (μL·L－1)時，兩者光合速率數(shù)值接近同一數(shù)值，所以不能表明10 ℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高，D錯誤。
5.(2022·湖北卷，21)不同條件下植物的光合速率和光飽和點(在一定范圍內(nèi)，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度稱為光飽和點)不同，研究證實高濃度臭氧(O3)對植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測定植物凈光合速率，結果如圖1、圖2和圖3所示。
【注】　曲線1：甲對照組，曲線2：乙對照組，曲線3：甲實驗組，曲線4：乙實驗組。
回答下列問題：(1)圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會______(填“減小”“不變”或“增大”)。(2)與圖3相比，圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明__________________________________________________________。
高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲植物光合作用的影響越小　
(3)從圖3分析可得到兩個結論：①O3處理75天后，甲、乙兩種植物的________________________________________，表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；②長時間高濃度的O3對乙植物的影響大于甲植物，表明______________________________________________________________。
實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組
長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異　
(4)實驗發(fā)現(xiàn)，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降，為確定A基因功能與植物對O3耐受力的關系，使乙植物中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天。若實驗現(xiàn)象為________________________________________________________，則說明A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關。
A基因過量表達與表達量下降時，乙植物的凈光合速
解析　(1)限制光飽和點的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，圖1中，在高濃度O3處理期間，當光照強度增大到一定程度時，凈光合速率不再增大，出現(xiàn)了光飽和現(xiàn)象，若適當增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會增大。(2)據(jù)圖可見，用某一高濃度O3連續(xù)處理甲植物不同時間，與圖3相比，圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲
植物光合作用的影響越小。(3)據(jù)圖3可見，O3處理75天后，曲線3凈光合速率小于曲線1、曲線4凈光合速率小于曲線2，即甲、乙兩種植物的實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組，表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；曲線4凈光合速率比曲線3下降更大，即長時間高濃度O3對乙植物的影響大于甲植物，表明長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異。(4)實驗發(fā)現(xiàn)，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降，為確定A基因功能與植物對O3耐受力的關系，自變量是A基因功能，因此可以使乙植物中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天，比較A基因過量表達與表達量下降時的凈光合速率，若兩種條件下乙植物的凈光合速率相同，則說明A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關。
考點一　探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響1.(2023·河北正定調(diào)研)如圖表示測定金魚藻光合作用強度的實驗密閉裝置，氧氣傳感器可監(jiān)測O2濃度的變化，下列敘述錯誤的是(　　)
A.該實驗的目的是探究不同單色光對光合作用強度的影響B(tài).加入NaHCO3溶液是為了吸收呼吸作用釋放的CO2C.拆去濾光片，單位時間內(nèi)，氧氣傳感器測到的O2濃度高于單色光下O2濃度D.若將此裝置放在黑暗處，可測定金魚藻的呼吸作用強度
解析　該實驗的自變量是不同單色光，因變量是釋放的O2的量(代表光合作用強度)，故實驗目的是探究不同單色光對光合作用強度的影響，A正確；加入NaHCO3溶液是為給金魚藻的光合作用提供CO2，B錯誤；相同條件下，自然光下植物的光合作用強度比單色光下的強，因此拆去濾光片，單位時間內(nèi)，氧氣傳感器測到的O2濃度高于單色光下O2濃度，C正確；若將此裝置放在黑暗處，通過比較單位時間內(nèi)O2濃度的變化，可測定金魚藻的呼吸作用強度，D正確。
2.(2023·廣東梅州期末)小明家想建一個綠色蔬菜大棚，他結合所學知識給出若干建議，其中包括在大棚內(nèi)安裝太陽能燈和增加供暖裝置以確保晝夜溫度均高于室外，下列有關小明的建議和對應原理的敘述正確的是(　　)A.太陽能燈能在陰天時增加光照強度，增強光反應，為暗反應提供更多的ATP和NADPHB.光反應在光下進行，暗反應在暗處進行，夜晚要關閉太陽能燈讓植物進行暗反應C.大棚內(nèi)最好安裝綠色的太陽能燈D.延長光照時間能提高光合作用的速率
解析　陰天時光照不足，可用太陽能燈增加光照強度，進而增強光反應，為暗反應提供更多的NADPH和ATP，A正確；光反應必須在光下進行，而暗反應有光、無光都能進行，夜晚為了更好的提高產(chǎn)量，需要打開太陽能燈(延長光照時間)讓植物進行光合作用，因為暗反應需要光反應提供ATP和NADPH，B錯誤；綠葉中的色素主要吸收藍紫光和紅光，幾乎不吸收綠光，不宜在大棚內(nèi)安裝綠色的太陽能燈，可安裝藍紫色或紅色的太陽能燈，C錯誤；光合作用速率指的是單位時間內(nèi)的光合作用強度，延長光照時間不能提高光合作用的速率，D錯誤。
考點二　影響光合作用的因素及應用3.(2023·山東菏澤調(diào)研)下圖一表示甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢。下圖二表示將植物甲置于CO2濃度不同的環(huán)境條件下，其光合速率受光照強度影響的變化趨勢。下列相關說法錯誤的是(　　)
A.甲、乙兩種植物單獨種植時，若種植密度過大，則凈光合速率下降幅度較大的是植物乙B.甲、乙兩種植物光合作用過程中都可以通過水的光解為其細胞代謝提供O2和NADPHC.若圖二中光照強度由D點升高至E點，則短時間內(nèi)ATP/ADP的值會增大D.與圖二中的E點相比，限制F點光合速率的主要因素是CO2濃度
解析　甲、乙兩種植物中，植物乙的光補償點更低，更適合光線弱的環(huán)境，過度密植時植物甲受影響更大，A錯誤；光合作用中水的光解會釋放O2，產(chǎn)生NADPH，B正確；當光照強度由D點升高至E點時，光反應增強，產(chǎn)生的ATP增多，短時間內(nèi)ATP/ADP的值會增大，C正確。
4.(2023·武漢市調(diào)研)如下圖所示，在圖甲裝置a與裝置b中敞口培養(yǎng)相同數(shù)量的小球藻，以研究光照強度(其他條件均為最適)對小球藻產(chǎn)生O2的影響，裝置a的曲線如圖乙所示。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A.P點時產(chǎn)生的ATP可用于暗反應B.適當降低溫度，P點將下移C.在圖乙上繪制裝置b的曲線，Q點應右移D.降低CO2濃度時，在圖乙上繪制裝置a的曲線，R點應右移
解析　P點時細胞只進行呼吸作用產(chǎn)生ATP，該ATP不能用于光合作用暗反應過程；適當降低溫度，呼吸酶的活性隨之降低，P點將上移；由于缺鎂，b試管中小球藻細胞內(nèi)葉綠素含量較低，所以光合作用強度等于呼吸作用強度的Q點將右移；降低CO2濃度，R點將向左下方移動。
5.(2023·蘭州一中質(zhì)檢)下列關于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施及其作用對應關系一致的是(　　)
解析　隨著甘蔗莖的伸長，基部葉片自下而上逐漸枯黃，在甘蔗生長后期除去枯黃腳葉，可降低甘蔗植株的呼吸作用，減少有機物的消耗，有利于有機物的積累，A符合題意；合理密植，適當增大種植密度，有利于增大光合作用面積，但不能提高光合速率，B不符合題意；溫室通風有利于作物吸收利用CO2，C不符合題意；植物根系細胞吸收無機鹽的方式是主動運輸，需要細胞代謝供能，適時適度松土能保持土壤的通氣性，促進植物根部細胞進行有氧呼吸，從而促進植物根系吸收無機鹽；高等植物屬于自養(yǎng)型生物，不從外界吸收有機物質(zhì)，D不符合題意。
6.(2023·湖北孝感中學)將如圖所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強度下細胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應變化。下列敘述正確的是(　　)
A.黑暗條件下，①④減小B.光照強度低于光補償點時，①③增大C.光照強度等于光補償點時，②③保持不變D.光照強度等于光飽和點時，②④增大
解析　黑暗條件下，細胞只有呼吸作用，呼吸作用消耗氧氣產(chǎn)生的CO2擴散至細胞外，因此①增大、④減小，A錯誤；光照強度低于光補償點時，光合作用強度小于呼吸作用強度，此時①增大、③減小，B錯誤；光照強度等于光補償點時，光合作用強度等于呼吸作用強度，②、③保持不變，C正確；光照強度等于光飽和點時，光合作用強度大于呼吸作用強度，②減小、④增大，D錯誤。
7.(2022·河北衡水金卷)為研究補光對溫室內(nèi)番茄光合作用的影響，某課題小組在自然光照的基礎上分別用三種不同波長的光進行了補光實驗，補光的光強度均為150(μml·m－2·s－1)，補光時間為上午7：00～10：00，溫度適宜，并設置一對照組(CK組)，實驗結果如圖1所示。
(1)CK組所用光應為________；上午10：00，680 nm補光組的CO2吸收速率明顯高于其他補光組，原因是____________________________________________________________________________________________。(2)若580 nm補光組在9∶00突然停止補光，則短時間內(nèi)葉肉細胞中C3的含量將________，NADPH在暗反應中的作用是________________________。
(3)為了排除溫度對實驗結果的影響，在補光時應采用________光源。
680 nm波長的光更易被吸收，光反應產(chǎn)生的ATP和
NADPH更多，還原的C3更多，CO2吸收速率更快
作為還原劑和提供能量　
(4)580 nm補光組較CK組盡管凈光合速率下降，但番茄產(chǎn)量卻上升了。據(jù)圖2分析，可能的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
580 nm補光組較CK組，凈光合速率下降，積累的有機
物減少，但分配到果實中的有機物所占比例上升，最終分配到番茄果實中的有機物的量增多，所以番茄產(chǎn)量增加
解析　(1)實驗是在自然光照的基礎上分別用三種不同波長的光進行補光的，則CK組應用自然光。分析圖示，上午10∶00，680 nm補光組的CO2吸收速率最高，推測是該波長的光更易被吸收，光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP更多，C3還原速率更快，CO2吸收速率更快。
(2)用580 nm補光不利于番茄植株進行光合作用。580 nm補光組在9∶00突然停止補光，此時還有自然光，光反應階段產(chǎn)生的NADPH和ATP增多，葉肉細胞內(nèi)C3的還原速率加快，而短時間內(nèi)CO2的固定速率不變，故短時間內(nèi)葉肉細胞中C3的含量將減少。(4)分析圖2，580 nm補光組番茄果實干重所占比例高于對照組，盡管與CK組相比，580 nm補光組凈光合速率下降，但是最終分配到番茄果實中的有機物的量增多，因此番茄產(chǎn)量上升。
8.(2022·山東日照調(diào)研)回答下列與花生和玉米種子萌發(fā)、作物生長等相關的問題：(1)某高二生物興趣小組研究發(fā)現(xiàn)花生和玉米種子萌發(fā)過程中，兩者的干重都會減少，但花生種子的干重在萌發(fā)的初期會略有增加。①從有機物的元素組成分析，花生種子在萌發(fā)的初期，有機物中增加的化學元素主要是________(只填一種)。②當長出葉片后，在某個時間點，整個植株的干重開始增加，則光合作用開始于________________(填“這個時間點之前”“這個時間點”或“這個時間點之后”)。
(2)一種農(nóng)作物單獨種植稱為單作，不同種類農(nóng)作物間行種植稱為間作。某農(nóng)科所要研究花生和玉米單作和間作對作物產(chǎn)量的影響，則應該設置________組實驗。如圖是某作物(花生或玉米)間作和單作時，在不同光照強度下測得的單株該作物吸收CO2的速率。假設間作與單作時各農(nóng)作物間的株距相同。
①光照強度為a時，無論間作，還是單作，該作物的光合速率無明顯差別，導致該現(xiàn)象的主要原因是____________________________________________________________________。②該作物很可能是________，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
此時光照強度弱，光反應限制光合速率，間作和單作的
玉米植株比花生植株高，間作情況下玉
米與玉米的間距較大，不會彼此遮光，且有利于行間通風，局部二氧化碳濃度較高，所以間作時玉米對二氧化碳和光能的利用優(yōu)于單作，光合速率高
解析　(1)①花生種子在萌發(fā)的初期，脂肪轉(zhuǎn)變成糖類，增加的化學元素主要是O(氧)。②當光合速率大于呼吸速率時，有機物開始增加；光合作用開始于光合速率大于呼吸速率這個時間點之前。(2)應該設置玉米單作、花生單作、玉米和花生間作3組實驗。①光照強度為a時，光照強度弱，光反應限制光合速率，間作和單作的光合速率均較小，無明顯差別。②玉米植株比花生植株高，間作時玉米與玉米間距較大，不會彼此遮光，且有利于行間通風，局部二氧化碳濃度較高，所以間作時玉米對二氧化碳和光能的利用優(yōu)于單作，光合速率高。
9.(2023·廣東惠州調(diào)研)如圖1是某植物葉肉細胞的葉綠體中發(fā)生的光合作用過程圖解，圖2為該植物在不同光照強度、CO2濃度以及溫度下其光合作用強度變化的曲線圖。
回答下列問題：(1)圖1中能夠捕獲光能的色素分布于________________上，b為________，為確定光合產(chǎn)物的去向，可采用____________法，若將植物從陽光下移入黑暗環(huán)境中，短時間內(nèi)h物質(zhì)的含量會________(填“上升”“下降”或“不變”)。(2)圖2中，當光照強度為b時，與曲線Ⅱ相比，曲線Ⅲ中限制光合作用強度的環(huán)境因素主要是________；當光照強度為c時，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強度差異的原因是_____不同；當光照強度為________時，限制三條曲線的光合作用強度的因素均為光照強度。在光照強度為c時，仍不能確定曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ哪種條件下光合產(chǎn)物積累量較多，原因是_____________________________________________________。
不同溫度、不同CO2濃度下植物的呼吸作
(3)將該植物種植于大田中，會出現(xiàn)“光合午休”的現(xiàn)象，這是由于中午光照強度、溫度過高，葉片的部分________關閉，使光合作用的________階段受限，從而使光合速率下降。為減少“光合午休”現(xiàn)象，可采取的措施有______________________________________________(答出一點即可)。
補水；降低周圍環(huán)境的溫度
解析　(1)綠色植物捕獲光能的色素主要分布在葉綠體的類囊體薄膜上，由圖1可知，a為H2O，b為O2，i為CO2，j為C3，h為C5，g為光合產(chǎn)物糖類，為確定光合產(chǎn)物的去向，可采用同位素標記法。若將植物從陽光下移入黑暗環(huán)境中，光反應階段受限，產(chǎn)生的ATP和NADPH減少，致使C3還原受限，生成的C5減少，而CO2的固定暫時不受影響，所以短時間內(nèi)h物質(zhì)的含量會下降。
(2)圖2中，當光照強度為b時，曲線Ⅱ、Ⅲ的溫度條件相同，CO2濃度不同，限制曲線Ⅲ光合作用強度的環(huán)境因素主要是CO2濃度。同理，當光照強度為c時，造成曲線Ⅰ和Ⅱ光合作用強度差異的原因是溫度。當光照強度為a時，三條曲線重復，且在此之后的短時間內(nèi)，光合作用強度均隨光照強度的增加而增大，說明此時限制三條曲線光合作用強度的因素為光照強度。在光照強度為c時，仍不能確定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ哪種條件下光合產(chǎn)物積累量較多，因為不同溫度、不同CO2濃度下植物的呼吸作用強度并不知道。(3)將該植物種植于大田中，會出現(xiàn)“光合午休”的現(xiàn)象，這是因為，中午時光照過強、溫度過高，葉片蒸騰作用強，為避免葉片失水過多，葉片的部分氣孔關閉，使通過氣孔吸收的CO2減少，光合作用的暗反應階段受限，導致光合速率下降。所以可采取適當遮光、給植物補水或降低周圍環(huán)境的溫度等措施，減少“光合午休”現(xiàn)象。
10.(2023·河南天一大聯(lián)考)油桐是一種重要的經(jīng)濟樹種，為研究根外追肥對油桐幼苗光合作用的影響，某實驗小組測定了葉片噴施尿素后油桐光合作用的相關參數(shù)，結果如下表所示?；卮鹣铝袉栴}：
注：①氣孔導度是指氣孔張開的程度。②光補償點是指植物的光合速率等于呼吸速率時的光照強度。
(1)尿素能提供N元素，N元素被葉肉細胞吸收后，可在葉綠體中參與合成的生物大分子有_____________________________。(2)據(jù)表分析，噴施尿素后油桐的胞間CO2濃度增大的原因是______________________________________________________；噴施尿素后，油桐對弱光的適應能力________(填“增強”或“減弱”)，試闡述推測的依據(jù)以及引起該變化的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
蛋白質(zhì)、核酸(或RNA和DNA)
噴施尿素后，氣孔導度增大，吸收的CO2增多(答案合理即可)
依據(jù)是噴施尿素后，油桐的光補償點降低；原因是
噴施尿素能促進葉綠素的合成，從而增強油桐對光能的吸收和利用，提高油桐對弱光的適應能力(答案合理即可)
(3)葉面追肥時，要求噴灑的霧滴細小，且要噴灑到新葉上，試從物質(zhì)吸收的角度分析其原因：_______________________________________________________________________________________________________________。
噴灑的霧滴細小更容易吸收；新葉細胞代謝速率高，物質(zhì)吸
收效率高，噴灑到新葉上，能促進尿素的吸收(答案合理即可)
解析　(1)N元素被葉肉細胞吸收后能在葉綠體中參與合成的生物大分子有蛋白質(zhì)、DNA和RNA。(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，噴施尿素會導致氣孔導度增大，促進CO2的吸收，使胞間CO2濃度增大，從而加快暗反應階段的進行；噴施尿素后， 光補償點降低即植物對弱光的適應能力增強，其原因是噴施尿素能促進葉綠素的合成，從而增強植物對光能的吸收和利用，提高植物對弱光的適應能力。
(3)葉面追肥時，要求噴灑的霧滴細小，這樣更容易吸收，而新葉的物質(zhì)吸收效率高，噴灑到新葉上，能促進尿素的吸收。
11.在晴朗無云的夏日，某生物興趣小組測定了一種蔬菜葉片光合作用強度的日變化，結果如圖?；卮鹣铝袉栴}。
(1)據(jù)圖分析，與10時相比，7時蔬菜的光合作用強度低，此時，主要的外界限制因素是__________；從10時到12時，該蔬菜的光合作用強度________。
(2)為探究如何提高該蔬菜光合作用強度，小組成員將菜地分成A、B兩塊，10～14時在A菜地上方遮陽，B菜地不遮陽，其他條件相同。測得該時段A菜地蔬菜的光合作用強度比B菜地的高，主要原因是_____________________________________________________________________________。
導致蔬菜氣孔關閉，二氧化碳吸收受阻，光合作用速率降低
(3)小組成員又將相同條件的C菜地的上方和四周用遮陽網(wǎng)全部覆蓋，測得棚內(nèi)溫度比B菜地高，一段時間后比較B、C兩塊菜地的蔬菜產(chǎn)量。與B菜地相比，C菜地蔬菜產(chǎn)量低，從光合作用和呼吸作用的原理分析，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
C的溫度上升，光合作用有關酶活性下降，呼吸作用有關酶活性增加，C的凈光合速率降低，產(chǎn)量下降，因此C的蔬菜產(chǎn)量低于B
解析　(1)光合作用在一定范圍內(nèi)隨光照強度的增加而增加，與10時相比，7時光照強度弱，此時，影響光合作用的主要因素是光照強度。從圖中分析可知，10時到12時光合作用強度在降低。(2)光合作用在一定范圍內(nèi)隨光照強度的增加而增加，當光照強度持續(xù)增大且溫度上升，會使植物葉片部分氣孔關閉，導致植物從外界吸收二氧化碳受阻，植物暗反應受到限制，光合作用速率降低。
(3)當溫度升高后，與光合作用有關的酶會由于溫度過高而活性降低，光合作用強度降低，呼吸作用有關酶的最適溫度高于光合作用有關酶的最適溫度，呼吸速率上升，最終導致凈光合速率降低，蔬菜的有機物積累減少，產(chǎn)量降低。

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