第3课时　影响光合作用的环境因素

1. 番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是

A. 光反应强度升高，暗反应强度降低

B. 光反应强度降低，暗反应强度降低

C. 光反应强度不变，暗反应强度降低

D. 光反应强度降低，暗反应强度升高

【答案】B

【解析】

【分析】本题考查光合作用，考查对光反应和暗反应的关系、矿质元素对光合作用影响的理解。明确镁元素与光合作用、光反应和暗反应的关系是解答本题的关键。

【详解】镁是合成叶绿素的必需元素，番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，叶肉细胞内叶绿素含量较低，光反应强度降低，暗反应强度也随之降低，导致叶片光合作用强度下降，所以B正确，ACD错误。

故选B。

2. 温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件。在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量

A. 增加室内CO₂浓度 B. 增大室内昼夜温差

C. 增加光照强度 D. 采用绿色玻璃盖顶

【答案】D

【解析】

【分析】影响光合作用因素：

【详解】AC、增加光照强度和二氧化碳浓度可以提高光合作用强度，生成更多的有机物，提高作物产量，AC均正确；

B、增大室内昼夜温差，可以使得植物夜晚呼吸作用强度减弱，消耗较少的有机物，从而使更多有机物积累，提高作物产量，B正确；

D、植物光合作用时，主要吸收光为红光和蓝紫光，采用绿色玻璃盖顶后，只有绿色的光才能透进温室内，植物光合作用几乎无法利用绿色光，导致光合作用强度减弱，D错误。

故选D。

3. 严寒冬季，温室大棚种植蔬菜、花卉、水果，能调剂市场，又有高经济效益．下面列举了与此有关的生产措施，合理的是:

①温室的设计应尽量提高采光效率，尽量减少温度的散失．

②若使用简易的塑料大棚，最好能在入冬前给土壤施足有机肥，因为有机肥不但可以源源不断地为植物提供矿质营养，还可以补充大棚内的二氧化碳

③温室蔬菜采用无土栽培技术，不但可以按植物需求配给营养，还可以免除土壤中有毒有害物质的污染．

A. 只有①②③合理 B. 只有①②合理

C. 只有②合理 D. 全都不合理

【答案】A

【解析】

【详解】试题分析：绿色植物的光合作用需要较强的光照强度和适宜的温度，故①正确；有机肥经过微生物的分解作用可以源源不断地生成无机盐和二氧化碳，故②正确；温室中的无土栽培可按植物的需求配给营养，还可以免除土壤中有毒有害物质的污染，有利于温室蔬菜的栽培，故③正确。综上所述，A正确。

考点：本题考查光合作用等的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。

4. 如下图所示为光照强度和CO₂浓度对某植物光合作用强度的影响。下列有关叙述中不正确的是(　　)

A. 曲线中a点转向b点时，叶绿体中C₃含量升高

B. 曲线中b点转向d点时，叶绿体中C₅含量升高

C. 在一定范围内增加光照强度和CO₂含量，有利于提高光合作用强度

D. 曲线中c点时的限制因素可能是叶绿体中酶的数量

【答案】A

【解析】

【详解】分析图形可知b点光照强度比a强，其光反应强度大于a点，产生的ATP和[H]多，所以由a点转向b点时，叶绿体C₃被还原的多，含量降低，A错误。b点比d点的二氧化碳浓度高，二氧化碳与C₅固定形成C₃,C₅利用的少了，剩余的多，B正确。由图可知在一定范围内，随着光照强度的升高和二氧化碳浓度的升高光合作用速率增强，所以有利于提高光合作用强度，C正确。曲线c点时的限制因素不是光照强度，二氧化碳浓度升高，很有可能是内在因素叶绿体中酶的数量或叶绿体的含量等，D正确。

点睛：对于外界条件骤变时，分析物质含量的变化时一定要牢记光合作用的过程，光反应和暗反应的具体过程，然后根据条件分析。

5. 为了探究光照强度与光合作用的关系，某兴趣小组将西红柿植株置于密闭装置中进行了相关实验。结果如下表所示：

根据上表分析下列叙述正确的是(　　)

A. 实验的自变量是CO₂浓度的变化，因变量是光照强度的变化

B. 该实验的对照组是第1组实验

C. 若将第6组植株突然移至第4组条件下，短时间内细胞中的五碳化合物将增加

D. 通过上述实验，可以确定西红柿生长的最佳光照强度

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：该实验的自变量是光照强度的变化，因变量是CO2浓度的变化，故A错；该实验的第1组实验没有光照，属于的对照组，故B正确；若将第6组植株突然移至第4组条件下，光照强度减弱，直接影响光反应，使光反应产生的ATP和[H]减少，进而影响暗反应中C3的还原，使C5的生成量减少，而短时间内CO2的固定不受影响，所以细胞中C5含量将降低，故C错；上述实验中，随着光照强度的增强，光合强度逐渐增强，所以通过上述实验，还不能确定西红柿生长的最佳光照强度，故D错。故选B

考点：本题考查光照强度与光合作用的探究实验。意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，以及信息转化能力和实验分析能力。

6. 光合作用过程中，将植物突然从光下移到黑暗中，下图中能表示植物叶绿体中五碳化合物含量变化曲线的是(　　)

A. B. C. D.

【答案】D

【解析】

【详解】从光下移到黑暗中光反应几乎停止，产生的ATP和[H]减少，它们是用于暗反应中C₃的还原，此时二氧化碳和C₅的固定仍然在进行，而C₃还原生成的C₅含量下降，但C₅含量不会下降为0，故D正确，A、B、C错误。

7. CO₂供应不足最终可影响到绿色植物释放O₂减少，以下叙述中最直接的原因是(　　)

A. CO₂不足使固定形成的三碳化合物减少

B. 三碳化合物还原所消耗的ATP和[H]减少

C. ATP和[H]减少使光反应分解水减少

D. ADP、Pi、NADP^＋减少使光反应分解水减少

【答案】D

【解析】

【详解】在光合作用的暗反应中二氧化碳固定形成三碳化合物，而三碳化合物需要在光反应产生的ATP和[H]的作用下还原为有机物和C₅，但同时可以为光反应提供ADP、Pi和NADP^＋，此时二氧化碳供应不足，形成的三碳化合物减少，利用光反应的ATP和[H]减少，产生的也ADP、Pi和NADP^＋减少，所以光反应的水解速率减慢，释放的O₂减少，D正确。CO₂不足使固定形成的三碳化合物减少，不是直接原因，A错误。三碳化合物还原所消耗的ATP和[H]减少也不是直接原因，B错误。ATP和[H]减少会使光反应分解水增加的，C错误。

点睛：光反应和暗反应的联系就是依靠光反应产生的ATP和[H]还原暗反应中的C₃，而暗反应中C₃还原时产生的ADP、Pi和NADP^＋又提供光反应。

8. 取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述错误的是

A. 装置内增加的氧气来自于水

B. 光照强度为a时，光合作用停止

C. 丙组装置内的CO₂含量照光后比照光前低

D. 该图反映了光合作用强度与光照强度的关系

【答案】B

【解析】

【详解】本题考查光合作用的知识。氧气来自光反应水的光解，光照强度为a时，有氧气释放，所以光合作用没有停止， CO₂含量照光后光合作用吸收比照光前低。

9. 将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅叶片所在的试管是 （ ）

注：“+”表示具有该条件

A. ① B. ② C. ③ D. ④

【答案】D

【解析】

【详解】由表格可知实验的自变量是光照的不同，光合作用中主要吸收红光和蓝紫光，对绿光基本不吸收，所以用绿光处理的一组基本不进行光合作用，产生的淀粉最少，颜色应最浅，D正确，A、B、C错误。

【点睛】白光中含有七色光，在光合作用中色素主要吸收红光合蓝紫光，所以在这两种光下光合作用强度最强，而对绿光基本不吸收，所以绿光下光合作用强度最弱。

10. 下图是一晴朗夏日某植物的光合作用强度随时间变化的曲线图，C点与B点比较，叶肉细胞内的C₃、C₅、ATP和[H]的含量发生的变化依次是（）

A. 升、升、升、升 B. 降、降、降、降

C. 降、升、升、升 D. 升、升、降、降

【答案】C

【解析】

【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解产生还原氢和ATP，暗反应包括二氧化碳固定和三碳化合物还原，通过暗反应将二氧化碳和水合成有机物，储存能量，暗反应过程需要光反应产生的还原氢和ATP；光照强度通过影响光反应进而影响光合作用，二氧化碳通过影响暗反应而影响光合作用。

【详解】在曲线中的C点与B点之间，光合作用强度有一次短暂的下降，这是因为在夏季正午，植物由于蒸腾强烈而关闭气孔，从而导致细胞间隙的CO₂浓度降低，光合速率相对减小。因为C点对应的CO₂浓度低于B点，在短时间内CO₂固定（CO₂＋C₅→2C₃）变慢，C₃的还原（2C₃→ 糖类+ C₅）基本不变，从而导致细胞中C₃含量降低，C₅含量升高。随着时间的推移，C₃含量持续的下降会引起C₃的还原变慢，从而导致对[H]和ATP的消耗量减少，故[H]和ATP的含量均升高。综上所述，C正确，ABD错误。

故选C。

【点睛】本题考查了影响光合作用的环境因素，意在考查考生的析图能力和推理能力，难度适中。考生要明确C点光合速率下降的原因是气孔关闭，二氧化碳减少，然后从暗反应的角度分析其对C₃、C₅、ATP和[H]的含量的影响。

11. 在严寒的冬天，利用温室进行蔬菜种植，可以提高经济效益，但需要调节好温室的光照、温度、气体浓度和湿度，以提高产量。下列措施及方法正确的是(　　)

①冬季温室内温度尽量维持恒定，有利于有机物的积累

②适当地增加光照，以补充冬季阳光的不足

③尽量增加空气湿度，以降低植物的蒸腾作用

④向温室内定期施放二氧化碳气体，以增加光合作用强度

⑤向温室内定期施放氧气，以降低呼吸作用强度

A. ②④ B. ①②④

C. ②③⑤ D. ②③④

【答案】A

【解析】

【详解】冬季温室中白天应适当提高温度，夜间应适当降低温度以降低呼吸作用强度，这样有利于有机物的积累，①错误。冬季光照强度弱，光照时间短，所以可以适当增加光照，以增加光照强度，使产生的有机物增多，②正确。植物吸收的水分主要用于蒸腾作用，增加空气湿度可以使气孔处于开放程度高的状态，而不是为了降低蒸腾作用，③错误。植物要正常生长光合作用强度必须大于呼吸作用强度，所以大棚内的二氧化碳浓度会降低，此时需要补充二氧化碳浓度以增加光合作用强度，④正确。不需要施放氧气，⑤错误，A正确，B、C、D错误。

点睛：要想使有机物积累增加，可以从提高光合作用强度和降低呼吸作用强度两方面采取措施

12. 生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理(如下图所示)，这4个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】

【分析】影响光合作用的因素包括：光合作用需要水和二氧化碳作为原料，水和二氧化碳会影响光合作用，光合作用需要在光照的条件下进行，光照的强弱也会影响光合作用，光合作用需要酶的催化，酶的活性受到外界温度的影响，故温度也会影响光合作用。

【详解】A、25℃时，温度适宜，有光照，但水为“煮沸过的自来水”，其中二氧化碳含量少，所以光合作用产生的氧气少，叶片上浮慢，A错误；

B、在0℃的条件下酶的活性很低，在光照条件下，植物进行光合作用产生的氧气很少，叶片浮起很慢，B错误； 

C、25℃时，温度适宜，在光照条件下，植物进行光合作用，产生氧气，叶片最先浮起，C正确；

D、没有光照，不能进行光合作用，不产生氧气，叶片小块不能浮起，D错误。

故选C

【点睛】叶片下沉是由于抽去叶内气体，叶片上浮是由于光合作用产生氧气。

13. 科学家研究CO₂浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图。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e和f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d和e光合作用强度差异的原因是温度不同

C. 光照强度为A~B时，曲线d、e光合作用强度随光照强度升高而升高

D. 光照强度为A~C时，曲线 d、f光合作用强度随光照强度升高而升高

【答案】D

【解析】

【分析】分析曲线图：图示表示研究CO₂浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，在一定范围内随着光照强度的增强，光合作用强度逐渐增强；在一定范围内，随着CO₂浓度的升高，光合作用强度逐渐增强；在一定范围内，随着温度的升高，光合作用强度逐渐增强。

【详解】A、曲线e和f只有CO₂浓度不同，因此光照强度为A时，造成曲线e和f光合作用强度差异的原因是CO₂浓度不同，A正确；

B、曲线d和e只有温度不同，因此光照强度为B时，造成曲线d和e光合作用强度差异的原因是温度不同，B正确；

C、由曲线图可以知道，光照强度为A~B时，曲线d、e光合作用强度随光照强度升高而升高，C正确；

D、光照强度为A~C时，曲线d光合作用强度随光照强度升高而升高，但曲线f光合作用强度随着光照强度的升高不再变化，D错误。

故选D。

14. 如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C₃相对含量在一天24 h内的变化，请据图分析：

(1)图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则A、B、C、D依次为__________、________、________、__________。

(2)在a中发生的过程称为光反应，a中参与此过程的物质是____________。光合作用全过程中能量转换过程是____________________________________。

(3)AB段C₃含量较高，其主要原因是____________________________

(4)E点C₃含量极少，其原因是：气孔关闭，___________________________。

【答案】    (1). H₂O    (2). CO₂    (3). C₃(三碳化合物)    (4). C₅(五碳化合物)    (5). 色素和酶    (6). 光能→活跃化学能→稳定化学能    (7). 无光不进行光反应，C₃(三碳化合物)不能被还原    (8). 叶肉细胞内CO₂含量低，CO₂的固定下降

【解析】

【详解】本题考查叶绿体结构及光合作用过程，意在考察考生对知识点的理解掌握和对图形分析能力。

（1）由图可知A能在类囊体薄膜上发生反应，而此时进行的是水的光解，所以A是水，B是从外界吸收的用于光合作用的暗反应，所以是二氧化碳，C还原形成糖类，所以是三碳化合物，D是和二氧化碳形成三碳化合物的五碳化合物。

(2)在a中发生的过程称为光反应，光反应中参与此过程的物质是色素和酶，需要色素吸收光能，在酶的催化作用下进行一系列反应。在光合作用的光反应中将光能转变为ATP中活跃的化学能，在暗反应中将ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能，所以是光能→活跃化学能→稳定化学能。

（3）由图可知AB段C₃含量较高，其主要是因为此时处于凌晨无光不进行光反应，C₃(三碳化合物)不能被还原。

（4）E点C₃含量极少，C₃是二氧化碳和C₅固定形成的，其含量少是因为气孔关闭，二氧化碳吸收减少，叶肉细胞内CO₂含量低，CO₂的固定下降。

15. 下图中甲、乙、丙三图分别表示几种环境因素对小麦光合速率的影响，除各图中所示因素外，其他因素均控制在适中范围。请据图回答以下问题：

(1)甲图P点，限制小麦光合作用速率的因素为______；乙图Q点，高CO₂浓度条件下，若要进一步提高小麦光合速率，可尝试采取的措施是____________；预计丙图Q点之后三条曲线的走势为_____________。

(2)干旱初期，小麦光合速率下降的主要原因可以用________图来说明，其具体解释是____________。

(3)除上述因素外，____________________也是影响光合速率的主要因素之一。

【答案】    (1). 光照强度    (2). 适当调节环境温度    (3). 三条曲线都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势    (4).