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热点微练 10 影响光合作用的因素
(时间：15分钟)
1.(2021·福建厦门检测)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是(
)
A.无氧和零上低温环境有利于水果的保鲜
B.CO 的固定过程发生在线粒体中，C H O 分解成CO 的过程发生在叶绿体中
2 6 12 6 2
C.光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和
ATP
D.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物
产量
答案 D
解析 无氧时细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸产物对细胞有毒害作用，不利于水
果保鲜，A错误；CO 的固定过程发生在叶绿体基质中，有氧呼吸时 C H O 先
2 6 12 6
在细胞质基质中分解成丙酮酸，然后再在线粒体中生成 CO ，B错误；光合作
2
用可将光能转变成稳定的化学能，储存在有机物中；细胞呼吸过程可将有机物
中稳定的化学能变成ATP中活跃的化学能和热能，C错误；夏季连续阴天，光
照强度减弱，光合作用合成的有机物减少，夏季的气温较高，细胞呼吸较强，
细胞呼吸分解的有机物较多，不利于植物生长，所以大棚中白天适当增加光照，提高光合作用强度，夜晚适当降低温度，降低细胞呼吸强度，以利于增加净光
合作用积累的有机物，从而提高作物产量，D正确。
2.(2021·河南九师联盟)甲图中，A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等
的某植物幼苗，气球可膨胀、收缩；其中 B已死亡。气球内的培养液中均含
CO 缓冲液(维持气球内CO 浓度不变)；初始时指针指向正中的位置。乙图为相
2 2
同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的关系曲线，每次实验后指
针复位。下列相关描述，不正确的是( )
A.在适宜光照条件下，指针将向右偏转
B.该实验的自变量为光照强度，C点的含义为O 释放量最大
2
C.CE段说明随灯泡到水面光距离的增大，O 释放量减少
2
D.F点与A、B、C、D点的指针的偏转方向相同，但数值较小
答案 D
解析 在适宜光照条件下，光合作用大于呼吸作用，有O 的释放，此时A侧浮
2
力增大，指针将向右偏转，A正确；实验研究光照强度对光合作用的影响，实
验的自变量为光照强度，C点表示A中O 释放量最大，净光合速率最大，B正
2
确；据曲线图分析，CE段随灯泡到水面距离的增大，A中O 释放量减少，C正
2
确；F点与A、B、C、D点相比，细胞呼吸速率大于光合速率，A气球内气体量减少，因此指针的偏转方向相反，D错误。
3.(2021·福州市调研)某科研小组在一定条件下测得的某绿色植物光照强度与光
合速率的关系如表所示。请回答下列问题：
光照强度/klx 0 2 4 6 8 12
净光合作用速率/
(mg CO ·100 cm－2·h－1) －6 0 6 12 12 12
2
(1)当光照强度为2 klx时，该植物体细胞中能够消耗水并伴随着[H]和ATP产生
的具体场所有________。
(2)若将光照强度突然从6 klx降低到4 klx，短时间内该植物叶绿体中C 的含量
3
________(填“增加”或“减少”)，原因是
。
(3)当光照强度为 6 klx 时，适当升高温度，则该植物的光合作用速率将
________(填“增大”“减小”或“无法确定”)，原因是
。
(4)该小组又以小球藻为材料做了探究其最适生长温度的预实验，实验结果见表：
温度/℃ 10 20 30 40 50
光照下释放O 的速
2 9.67 14.67 19.67 21.67 19.33
率/(mg·h－1)
请根据预实验结果，设计进一步的探究思路： 。
答案 (1)叶绿体类囊体薄膜、线粒体基质 (2)增加 光照减弱，光反应产生的
[H]和ATP含量下降，C 还原减慢，而短时间内CO 的固定正常进行(合理即可)
3 2
(3)无法确定 不能确定实验温度是否为光合作用的最适温度，适当升高温度后，
与光合作用相关酶的活性可能升高，也可能降低 (4)在30 ℃～50 ℃之间缩小
温度梯度，继续进行实验(合理即可)
解析 (1)分析表中数据，当光照强度为2 klx时，净光合速率为0，说明此时该
绿色植物的实际光合速率与呼吸速率相等。在该植物的叶绿体类囊体薄膜上可
进行光反应，在光反应阶段，叶绿体中的色素吸收的光能有两方面的用途：一方面将水分解成氧和[H]，另一方面促成ADP与Pi发生化学反应，生成 ATP；
在线粒体基质中可进行有氧呼吸第二阶段，在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸与水
反应生成CO 、[H]和ATP。因此，当光照强度为 2 klx时，该植物体细胞中能
2
够消耗水并伴随着[H]和ATP产生的场所有叶绿体类囊体薄膜和线粒体基质。
(2)将光照强度突然从6 klx降低到4 klx，光反应产生的[H]和ATP减少，C 的还
3
原速率减慢，而短时间内CO 的固定速率不变，故短时间内该植物叶绿体中 C
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的含量增加。(3)因为不能确定实验温度是否为光合作用的最适温度，适当升高
温度后，与光合作用相关酶的活性可能增强，也可能减弱，所以适当升高温度
后，无法确定该植物的光合速率是增加还是减小。(4)分析表中数据，当温度为
40 ℃时，小球藻在光照下释放 O 的速率高于其他温度下的，推测小球藻的最
2
适生长温度应在30 ℃～50 ℃之间，因此可在30 ℃～50 ℃之间缩小温度梯度，
其他条件不变，继续进行实验来探究小球藻的最适生长温度。
4.(2021·湖北武汉市调研)在适宜温度条件下，a、b两种植物的CO 吸收速率随
2
光照强度的变化曲线如图。回答下列问题：(1)a、b植物中，适宜在弱光条件下生长的是________植物。当光照强度为A时，
a植物通过光合作用固定 CO 的速率是________mg/(m2·h)，固定的CO 用于光
2 2
合作用的________阶段。
(2)当光照强度为B时，限制b植物光合作用的主要环境因素是________；此时
叶绿体中ADP的运动方向是________；若突然降低 CO 的浓度，短时间内 C
2 5
的含量变化是________。
(3)当光照强度为C时，a植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使该植物中
干物质的量和处理前一样，则X＝________小时。
答案 (1)b 4 暗反应 (2)CO 浓度 叶绿体基质→类囊体薄膜 上升 (3)2
2
解析 (1)题图曲线显示，低光强条件下，b植物比a植物吸收二氧化碳的速率
大，即b植物更适宜弱光下生长。光照强度为 A时，a植物的净光合速率为0，
即此时光合作用强度等于呼吸作用强度，光照强度为 A时，a植物通过光合作
用固定CO 的速率为4 mg/(m2·h)。(2)B点是b植物的光饱和点，因该实验在适
2
宜温度条件下进行，此时限制 b植物光合速率的主要环境因素是 CO 浓度。在
2
光合作用过程中，光反应阶段产生的 ATP在暗反应阶段生成ADP和Pi，ADP
和Pi从叶绿体基质运到类囊体薄膜，供光反应利用。CO 浓度突然降低，短时
2
间内，C 还原生成C 的速率不变，而参与CO 固定的C 减少，因此C 含量会
3 5 2 5 5上升。
(3)光照强度为C时，a植物的净光合速率为24 mg/(m2·h)，而a植物的呼吸速率
为4 mg/(m2·h)，黑暗12小时该植物释放的二氧化碳量为4×12＝48 mg/m2，当
它与光照条件下吸收的二氧化碳量相等时，整个过程干物质的量与处理前一样，
即需要光照的时间应为48÷24＝2小时。
5.(2020·河南省重点高中联盟)在培育“海水稻”的过程当中某团队做了以下实
验：将某品种水稻植株均分成甲、乙两组，分别在盐碱和非盐碱土壤中种植一
段时间，改变光照条件，其他条件适宜，分别测得两组植株的光合作用强度(单
位时间、单位面积CO 吸收量)，结果如表。请回答：
2
光照强度/Lx 0 200 400 600 800 1 600 3 200 6 400
净光合 甲组 －3 0 2 6 10 12 12 12
作用强
度/
[μmolC
乙组 －10 －5 0 6 12 18 20 20
O ·(m2·
2
s)－1]
(1)“海水稻”进行光合作用时，光反应的具体场所是____________，暗反应的
能量来源是________________________________________________________。
(2)该实验的自变量为________________，乙组的光补偿点为________。光照强
度为600 Lx时，两组植株的总光合作用速率________(填“甲>乙”“甲＝乙”
或“甲<乙”)，主要依据是_______________________________________。
(3)将甲组水稻所结种子播种到非盐碱土壤中，对植株重复上述测定，结果与乙
组数据无明显差异，由此可得出的结论是________________________________。
(4)当光照强度大于 1 600 Lx 时，限制甲组植株的光合速率的内因有
______________________________________________________
(填一项即可)，此时给水稻植株提供14CO ，请写出放射性的14C在水稻细胞中
2
的转移途径：____________________________________________________。答案 (1)叶绿体类囊体薄膜 光反应产生的([H])、ATP中活跃的化学能(只写
ATP也可)
(2)光照强度和土壤类型 400 Lx 甲<乙 总光合作用速率等于呼吸速率加上净
光合速率，600 Lx时，两组植株的净光合速率相等，但甲组植株的呼吸速率小
于乙组植株的呼吸速率
(3)盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传变异
(4)叶绿素数量、酶的活性、酶的数量 14CO →14C →(14CH O)
2 3 2
解析 (1)光反应阶段的化学反应是在叶绿体类囊体薄膜上进行的，暗反应所需
的能量来自光反应产生的[H]和ATP中活跃的化学能。(2)由题意可知，该实验
的自变量为光照强度和土壤类型。光补偿点是植物通过光合作用制造的有机物
与呼吸作用消耗的物质相平衡时的光照强度，乙组的光补偿点为400 Lx；总光
合作用速率等于呼吸速率加上净光合速率，600 Lx时，两组的净光合速率相等，
但甲组植株的呼吸速率小于乙组植株的呼吸速率，因此甲组植株的总光合速率
小于乙组。(3)将甲组水稻所结种子播种到非盐碱土壤中，对植株重复上述测定，
结果与乙组数据无明显差异，说明盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传
变异。(4)当光照强度大于1 600 Lx时，甲组光照强度已经达到饱和，限制甲组
植株的光合速率的内因有叶绿素数量、酶的活性、酶的数量等。此时给水稻植
株提供14CO ，14CO 首先与植物体内的五碳化合物分子结合，形成两个三碳化
2 2合物分子，在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP释放的能量并且被[H]
还原，最终形成糖类。
