第5講環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響 考試要求 1 環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響 c 2 活動(dòng) 探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響 c c 1 2018 浙江11月選考 實(shí)驗(yàn)中常用希爾反應(yīng)來(lái)測(cè)定除草劑對(duì)雜草光合作用的抑制效果 希爾反應(yīng)基本過(guò)程 將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP 氧化型 蔗糖和pH7 3磷酸緩沖液的溶液中并照光 水在光照下被分解 產(chǎn)生氧氣等 溶液中的DCIP被還原 顏色由藍(lán)色變成無(wú)色 用不同濃度的某除草劑分別處理品種甲和品種乙雜草的離體葉綠體并進(jìn)行希爾反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示 下列敘述正確的是 A 相同濃度除草劑處理下 單位時(shí)間內(nèi)溶液顏色變化快的品種受除草劑抑制效果更顯著B(niǎo) 與品種乙相比 除草劑抑制品種甲類(lèi)囊體膜的功能較強(qiáng)C 除草劑濃度為K時(shí) 品種乙的葉綠體能產(chǎn)生三碳糖D 不用除草劑處理時(shí) 品種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲解析單位時(shí)間內(nèi)溶液顏色變化越快 說(shuō)明氧氣產(chǎn)生速率越快 即除草劑的抑制效果越弱 A錯(cuò)誤 由圖可知 同等濃度的除草劑對(duì)品種甲的抑制作用較明顯 B正確 除草劑濃度為K時(shí) 品種乙雖仍能產(chǎn)生氧氣 但是由于缺乏二氧化碳 葉綠體無(wú)法產(chǎn)生三碳糖 C錯(cuò)誤 不用除草劑處理時(shí) 品種甲和乙的葉綠體放氧速率相等 D錯(cuò)誤 答案B 2 2018 浙江4月選考 各取未轉(zhuǎn)基因的水稻 W 和轉(zhuǎn)Z基因的水稻 T 數(shù)株 分組后分別噴施蒸餾水 寡霉素和NaHSO3 24h后進(jìn)行干旱脅迫處理 脅迫指對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育不利的環(huán)境因素 測(cè)得未脅迫和脅迫8h時(shí)的光合速率如圖所示 已知寡霉素抑制光合作用和細(xì)胞呼吸中ATP合成酶的活性 下列敘述正確的是 A 寡霉素在細(xì)胞呼吸過(guò)程中抑制線粒體外膜上 H 的傳遞B 寡霉素在光合作用過(guò)程中的作用部位是葉綠體的基質(zhì)C 轉(zhuǎn)Z基因提高光合作用的效率 且增加寡霉素對(duì)光合速率的抑制作用D 噴施NaHSO3促進(jìn)光合作用 且減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降解析寡霉素抑制光合作用和細(xì)胞呼吸中ATP合成酶的活性 A錯(cuò)誤 光合作用在葉綠體的類(lèi)囊體膜上合成ATP B錯(cuò)誤 轉(zhuǎn)Z基因能減弱寡霉素對(duì)光合作用的抑制作用 C錯(cuò)誤 答案D 3 2016 浙江10月選考 在玻璃溫室中 研究小組分別用三種單色光對(duì)某種綠葉蔬菜進(jìn)行補(bǔ)充光源 補(bǔ)光 試驗(yàn) 結(jié)果如圖所示 補(bǔ)光的光強(qiáng)度為150 mol m 2 s 1 補(bǔ)光時(shí)間為上午7 00 10 00 溫度適宜 下列敘述正確的是 A 給植株補(bǔ)充580nm光源 對(duì)該植株的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用B 若680nm補(bǔ)光后植株的光合色素增加 則光飽和點(diǎn)將下降C 若450nm補(bǔ)光組在9 00時(shí)突然停止補(bǔ)光 則植株釋放的O2量增大D 當(dāng)對(duì)照組和450nm補(bǔ)光組CO2吸收速率都達(dá)到6 mol m 2 s 1 時(shí) 450nm補(bǔ)光組從溫室中吸收的CO2總量比對(duì)照組少 解析與對(duì)照組相比 補(bǔ)充580nm光源 CO2的吸收速率較低 所以補(bǔ)充580nm光源不能促進(jìn)植物生長(zhǎng) A錯(cuò)誤 光合色素增加則光飽和點(diǎn)會(huì)升高 B錯(cuò)誤 由于補(bǔ)充450nm光源可促進(jìn)植物的光合作用 所以突然停止了補(bǔ)光后 釋放O2的量應(yīng)降低 C錯(cuò)誤 對(duì)照組CO2吸收速率達(dá)到6 mol m 2 s 1 用的時(shí)間長(zhǎng) 且結(jié)合圖形分析其包圍的面積 可推斷對(duì)照組從溫室中吸收的CO2總量多 D正確 答案D 4 2018 浙江11月選考節(jié)選 在 探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響 的活動(dòng)中 選用某植物幼苗 用含有100mmol LNaCl的完全營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng) 測(cè)定其光合作用速率和氣孔異度 結(jié)果如圖所示 本實(shí)驗(yàn)可推出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 實(shí)驗(yàn)中設(shè)置了前后自身對(duì)照 還可設(shè)置 作為空白對(duì)照 測(cè)量光合作用速率的指標(biāo)除本實(shí)驗(yàn)采用的之外 還可采用 答出兩點(diǎn)即可 解析由圖可知 隨NaCl處理時(shí)間延長(zhǎng) 氣孔導(dǎo)度下降 光合速率也下降 且抑制效果與NaCl處理時(shí)間呈正相關(guān) 作為空白對(duì)照 所用完全培養(yǎng)液不加NaCl即可 光合作用速率的指標(biāo)可以采用單位時(shí)間單位葉面積的CO2吸收量或O2釋放量表示 也可采用單位時(shí)間單位葉面積的干物質(zhì)積累量表示 答案NaCl處理導(dǎo)致光合作用速率及氣孔導(dǎo)度下降 且隨處理時(shí)間的延長(zhǎng) 抑制作用越明顯不加NaCl的完全營(yíng)養(yǎng)液?jiǎn)挝粫r(shí)間單位葉面積的O2釋放量 單位時(shí)間單位葉面積的干物質(zhì)積累量 1 正誤判斷 1 在光飽和點(diǎn)的光強(qiáng)度下 限制光合速率的環(huán)境因素可能為CO2濃度 溫度 色素含量等 2 炎夏 高溫可通過(guò)影響光合酶的活性及葉片的氣孔導(dǎo)度來(lái)影響光合速率 3 土壤缺水或高鹽可導(dǎo)致葉片氣孔導(dǎo)度降低 CO2吸收受阻而影響碳反應(yīng) 4 只要白天的光合速率大于呼吸速率 則可實(shí)現(xiàn)植物的正常生長(zhǎng) 5 當(dāng)植株的表觀光合速率為0時(shí) 其葉肉細(xì)胞的真正光合速率等于呼吸速率 6 適當(dāng)增加溫室中二氧化碳濃度 會(huì)導(dǎo)致溫室植物的光飽和點(diǎn)變小 7 探究光強(qiáng)度對(duì)光合作用影響的實(shí)驗(yàn)中 需滿足實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的CO2濃度 溫度等條件相同且適宜 2 析圖填表 1 真正光合速率 表觀光合速率與呼吸速率的關(guān)系 數(shù)學(xué)模型 物理模型 2 兩模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系及涵義 提示 圖1 只進(jìn)行細(xì)胞呼吸 圖2 光合速率 呼吸速率 圖3 光合速率 呼吸速率 圖4 光合速率 呼吸速率 考點(diǎn)1結(jié)合環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響考查科學(xué)思維能力1 如圖表示在一定范圍內(nèi) 不同環(huán)境因素與水稻葉片光合速率的關(guān)系 對(duì)其描述不正確的是 A 如果橫坐標(biāo)是CO2含量 則a為紅光 b為白光B 如果橫坐標(biāo)是CO2含量 則a為強(qiáng)光 b為弱光C 如果橫坐標(biāo)是光強(qiáng)度 a的CO2含量較高 b的CO2含量較低D 如果橫坐標(biāo)是光強(qiáng)度 a溫度較適宜 b溫度可能較低解析如果橫坐標(biāo)是CO2含量 則相同的CO2含量時(shí) 植物對(duì)白光的吸收值大于紅光 因此光合速率較大 即a為白光 b為紅光 答案A 2 合果芋 美麗多姿 形態(tài)多變 不僅適合盆栽 也適宜盆景制作 是具有代表性的室內(nèi)觀葉植物之一 某研究小組進(jìn)行了 探究環(huán)境因素對(duì)合果芋光合作用影響 的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示 下列分析正確的是 A CO2濃度1可能為大氣中的CO2濃度 而CO2濃度2可能為1 B 若E點(diǎn)為正常合果芋植物的光飽和點(diǎn) 則缺鎂的合果芋植物的B點(diǎn)會(huì)右移C 圖中C D兩點(diǎn)相比 D點(diǎn)植物葉肉細(xì)胞中RuBP的含量要高一些D A點(diǎn)植物葉肉細(xì)胞中參與三碳酸還原的NADPH和ATP比C點(diǎn)要多解析大氣CO2濃度約為0 035 當(dāng)這一濃度增至1 時(shí) 光合速率隨CO2濃度的增高而增高 缺鎂的合果芋葉片葉綠素含量低 光合速率達(dá)到最大對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度減弱 D點(diǎn)較C點(diǎn)CO2濃度低 CO2與RuBP結(jié)合慢 RuBP的含量高 A點(diǎn)較C點(diǎn)光強(qiáng)度弱 光反應(yīng)慢 NADPH和ATP少 答案C 環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響1 單因子對(duì)光合作用的影響 2 多因子對(duì)光合作用的影響 1 多因子對(duì)光合作用的影響是綜合性的 2 圖中P點(diǎn)時(shí)限制光合作用的因素為橫坐標(biāo)所表示的因子 而Q點(diǎn)時(shí)橫坐標(biāo)所表示的因子不再限制光合作用 要想提高光合速率 可適當(dāng)提高圖中的其他因子 提醒 水 鹽等亦影響光合作用 如土壤缺水或高鹽會(huì)導(dǎo)致葉片氣孔導(dǎo)度降低 缺鎂會(huì)導(dǎo)致葉綠素缺乏而影響光合作用 考點(diǎn)2真正光合速率 表觀光合速率與呼吸速率的關(guān)系3 植物的光合作用受CO2濃度 溫度與光照強(qiáng)度的影響 下圖為在一定濃度的CO2和適宜溫度條件下 測(cè)定某植物葉片在不同光照條件下的光合速率 下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 A 在A點(diǎn)所示條件下 該植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位只有線粒體B 該植物葉片的呼吸速率是5mg 100cm2葉 小時(shí) C 在一晝夜中 將該植物葉片置于C點(diǎn)光照下11小時(shí) 其余時(shí)間置于黑暗中 則每100cm2葉片一晝夜中CO2的凈吸收量為45mgD 已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 和30 若將溫度提高到30 的條件下 原光照強(qiáng)度和CO2濃度不變 則圖中B點(diǎn)將右移 C點(diǎn)左下移 解析從圖中可以看出 在A點(diǎn)只進(jìn)行呼吸作用 不能進(jìn)行光合作用 所以在A點(diǎn)所示條件下 該植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位是細(xì)胞溶膠 線粒體 將該植物葉片置于C點(diǎn)光照下11小時(shí) 每100cm2葉片CO2的凈吸收量為10 11 110mg 其余時(shí)間置于黑暗中 CO2的釋放量為5 13 65 mg 故一晝夜中每100cm2葉片CO2的凈吸收量為110 65 45 mg 若將溫度升高到30 則呼吸作用的強(qiáng)度會(huì)增大 光合作用強(qiáng)度會(huì)減小 故B點(diǎn)會(huì)右移 C點(diǎn)會(huì)左下移 答案A 4 將同一菠菜葉片用打孔器打成葉圓片若干 分組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) 已知葉片實(shí)驗(yàn)前 在不同溫度下分別暗處理1h 測(cè)其質(zhì)量變化 立即再光照1h 光照強(qiáng)度相同 再測(cè)其質(zhì)量變化 得到如下結(jié)果 光合作用酶的最適溫度約為 溫度為30 時(shí)葉片真正光合速率為 解析27 時(shí) 暗處理1h后質(zhì)量減少1mg 即呼吸速率為1mg h 接著光照1h 質(zhì)量比暗處理前 即初始質(zhì)量 增加3mg 則光照1h期間質(zhì)量增加了3 1 4mg 即表觀光合速率為4mg h 所以27 時(shí)真正光合速率為1 4 5mg h 同理 可求出28 29 30 時(shí)的真正光合速率分別為7mg h 9mg h 3mg h 答案29 3mg h 真正光合速率 表觀光合速率 呼吸速率 1 涵義及表示方法 呼吸速率 植物在黑暗條件下 只進(jìn)行呼吸作用 實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)即呼吸速率 常用單位時(shí)間內(nèi)植物O2的吸收量 CO2的釋放量或有機(jī)物的消耗量表示 表觀光合速率 植物在光照條件下 同時(shí)進(jìn)行光合作用與細(xì)胞呼吸 實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)即凈光合速率 常用單位時(shí)間內(nèi)植物O2的釋放量 CO2的吸收量或有機(jī)物的積累量表示 真正光合速率 即光照條件下植物的實(shí)際光合速率 常用單位時(shí)間內(nèi)植物O2的產(chǎn)生量 CO2的固定量或有機(jī)物的生成量表示 2 關(guān)系 真正光合速率 表觀光合速率 呼吸速率 3 條件改變時(shí) 曲線上關(guān)鍵點(diǎn)的移動(dòng) 規(guī)律 注 A點(diǎn)的移動(dòng)只取決于條件改變對(duì)細(xì)胞呼吸的影響 利于細(xì)胞呼吸 A點(diǎn)下移 不利于細(xì)胞呼吸A點(diǎn)上移 考點(diǎn)3開(kāi)放與密閉環(huán)境中光合速率的日變化5 2018 浙江五校聯(lián)考 下圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率 Pn 以CO2吸收速率表示 與胞間CO2濃度 Ci 的日變化曲線 以下分析正確的是 A 與11 00時(shí)相比 13 00時(shí)葉綠體中合成3 磷酸甘油酸的速率相對(duì)較高B 14 00后葉片的Pn下降 導(dǎo)致植株積累有機(jī)物的量開(kāi)始減少C 葉片的Pn先后兩次下降 主要限制因素分別是CO2濃度和光照強(qiáng)度D 17 00后葉片的Ci快速上升 導(dǎo)致葉片碳反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于光反應(yīng)速率解析與11 00時(shí)相比 13 00時(shí)胞間CO2濃度低 CO2與RuBP結(jié)合生成3 磷酸甘油酸的速率低 14 00后葉片的Pn下降 但凈光合速率仍大于0 有機(jī)物仍在積累 第一次Pn下降主要是由于氣孔導(dǎo)度降低 CO2供應(yīng)不足 第二次Pn下降是由于光照減弱引起的 碳反應(yīng)受光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP的制約 反應(yīng)速率不可能遠(yuǎn)高于光反應(yīng)速率 答案C 6 某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn) 連續(xù)48小時(shí)測(cè)定溫室內(nèi)CO2濃度及植物CO2吸收速率 得到如圖所示曲線 整個(gè)過(guò)程呼吸速率恒定 據(jù)圖分析正確的是 A 圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有3個(gè)B 綠色植物吸收CO2速率達(dá)到最大的時(shí)刻是第45小時(shí)C 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光強(qiáng)度弱D 經(jīng)過(guò)48小時(shí)的實(shí)驗(yàn) 該植物沒(méi)有生長(zhǎng)解析圖中細(xì)線是在恒溫密閉環(huán)境中測(cè)得的二氧化碳吸收速率 當(dāng)吸收速率為零時(shí) 表示植物不從外界吸收二氧化碳 此時(shí)光合作用所需的所有二氧化碳全由呼吸作用提供 即此時(shí)呼吸速率與光合速率相等 根據(jù)圖解可知 呼吸速率與光合速率相等的點(diǎn)有4個(gè) 分別在第6 18 30 42小時(shí) A錯(cuò)誤 據(jù)曲線分析 CO2吸收速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間是第36小時(shí) B錯(cuò)誤 由曲線圖看出 前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均CO2吸收速率低 因此 前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光強(qiáng)度弱 C正確 經(jīng)過(guò)48小時(shí)的實(shí)驗(yàn) 溫室內(nèi)CO2濃度降低 有機(jī)物能夠積累 植物表現(xiàn)出正常生長(zhǎng) D錯(cuò)誤 答案C 光合速率的日變化 1 開(kāi)放環(huán)境中光合速率的日變化 2 密閉環(huán)境中光合速率的日變化 考點(diǎn)4結(jié)合探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響考查科學(xué)探究能力7 如圖是探究光強(qiáng)度對(duì)茉莉花光合作用影響的實(shí)驗(yàn)裝置 下列敘述正確的是 A 該實(shí)驗(yàn)只能通過(guò)改變燈泡功率來(lái)控制自變量B 該實(shí)驗(yàn)最好使用白熾燈作為光源C 該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中紅色液滴一定右移D 將裝置放在黑暗條件下可測(cè)呼吸速率解析改變燈與廣口瓶的距離也可控制自變量光強(qiáng)度 白熾燈是熱光源 使用白熾燈會(huì)造成溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 若光強(qiáng)度較弱 光合速率小于呼吸速率時(shí) 紅色液滴左移 將裝置放在黑暗條件下植物只進(jìn)行呼吸作用 紅色液滴的移動(dòng)情況反映的是呼吸速率 答案D 利用上題實(shí)驗(yàn)裝置及相關(guān)的材料用具 可以探究多種因素對(duì)光合作用的影響 1 探究光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響 改變燈泡功率或燈泡與廣口瓶的距離 2 探究溫度對(duì)光合作用的影響 將廣口瓶分別置于裝有不同溫度水的大燒杯中 3 探究CO2濃度對(duì)光合作用的影響 往小燒杯內(nèi)分別加入不同濃度的NaHCO3溶液 4 探究光質(zhì)對(duì)光合作用的影響 用不同顏色的玻璃紙或?yàn)V光片將燈泡與廣口瓶隔開(kāi)