- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
研究者进行了不同温度和光强度组合处理对葡萄叶片光合速率、气孔开度及胞间CO2浓度的影响实验，结果如图所示．
请回答：
（1）在两种光强度下，随温度升高，叶片光合速率均______．从甲、乙两图分析，原因可能是：随温度升高，______，使叶片吸收的二氧化碳减少，______循环受到抑制．
（2）据丙图可知：适宜光强/40℃、强光/37℃及强光/40℃的组合处理，胞间CO2浓度均明显升高，推测这些条件下叶片光合速率下降的原因是______．
（3）分析甲图数据可知，强光或高温都会抑制光合作用，而且______．因而在炎热夏季的葡萄生产中，可采用______措施．
正确答案
解：（1）根据图甲，在两种光强度下，随着温度的升高，叶片光合速率均下降；从甲、乙两图分析，原因可能是随着温度升高，气孔开度下降，使叶片吸收的二氧化碳减少，进而使卡尔文循环受到抑制．
（2）根据图丙分析，三种光强下胞间二氧化碳浓度均上升，但光合速率下降的原因可能是温度上升影响了光合作用的进行，如高温破坏类囊体膜结构（或高温使酶的活性下降）．
（3）根据甲图强光或高温都会抑制光合作用且高温和强光共同作用下抑制作用更强，因而在炎热夏季的葡萄生产中，要采取适当遮光措施以保证光合作用的正常进行．
故答案为：
（1）下降 气孔开度下降 卡尔文
（2）高温破坏类囊体膜结构（或高温使酶的活性下降）
（3）高温和强光共同作用下抑制作用更强 适当遮光
解析
解：（1）根据图甲，在两种光强度下，随着温度的升高，叶片光合速率均下降；从甲、乙两图分析，原因可能是随着温度升高，气孔开度下降，使叶片吸收的二氧化碳减少，进而使卡尔文循环受到抑制．
（2）根据图丙分析，三种光强下胞间二氧化碳浓度均上升，但光合速率下降的原因可能是温度上升影响了光合作用的进行，如高温破坏类囊体膜结构（或高温使酶的活性下降）．
（3）根据甲图强光或高温都会抑制光合作用且高温和强光共同作用下抑制作用更强，因而在炎热夏季的葡萄生产中，要采取适当遮光措施以保证光合作用的正常进行．
故答案为：
（1）下降 气孔开度下降 卡尔文
（2）高温破坏类囊体膜结构（或高温使酶的活性下降）
（3）高温和强光共同作用下抑制作用更强 适当遮光
正确答案
解析
解：A、与y点相比较，x点时，光照强度较弱，光反应提供的[H]和ATP较少，C3化合物还原减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故导致C3化合物含量较高，A错误；
B、题目中提到是在适宜温度下，如果再提高温度，会降低光合作用速率，B错误；
C、制约x点的光合作用因素主要是环境因素，如：光照强度、CO2浓度等，C正确；
D、z点在图Ⅰ曲线上，表示在适宜温度下，提高光照强度光合速率不再提高，表明此点限制光合速率的因素不是温度和光照强度，可能是CO2浓度，D错误．
故选：C．
（1）比较C、D两点的光合速率，可见限制D点光合速率的主要因素是______．EF段______不再成为光合速率的主要限制因素，若C处突然关闭台灯，叶绿体中C3含量的变化是______．
（2）F点的含义是______．若用缺镁培养液培养小球藻，其他条件不变，F点应向______移．
（3）该小组又做了探究小球藻最适生长温度的预实验，实验结果见下表：
请根据预实验结果，设计进一步的探究实验：
材料用具：小球藻若干、人试管若干、含CO2缓冲液的培养液、水浴锅（控制温度）、量筒等．
该实验应控制好的两个主要无关变量是：______．
实验步骤：
第一步：______；
第二步：分组控制温度，______；
第三步：光照6h后测定O2的释放量．
正确答案
解：（1）据图可知，C点与D点都处于相同的光照条件下，但1号试管比2号试管的净光合速率高，所以，限制D点净光合速率的主要因素是CO2浓度；EF段表示在不同的二氧化碳浓度下，光合作用强度相同，所以限制EF段净光合速率的主要因素是光照强度，CO2浓度不再成为光合速率的主要限制因素；若C处突然关闭台灯，则影响了三碳化合物的还原，消耗的三碳化合物减少，剩余的三碳化合物增多，多以叶绿体中C3含量的变化是增加．
（2）F点氧气的释放量为0，说明该光照强度（与光源相距105 cm）时小球藻光合速率等于细胞呼吸速率．镁是合成叶绿素的重要成分，缺镁会影响叶绿素的合成，使小球藻光合速率减慢，在其他条件不变时，F点应向左移．
（3）实验的自变量是温度，因变量是氧气的释放速度，在实验过程中还需要控制光照强度和小球藻的数量等无关变量．
实验步骤：
第一步：将等量的含有足量CO2缓冲液的培养液装入试管，数量相同的小球藻浸入试管中，分别放入5个水浴锅中；
第二步：分组控制温度，使其依次为38℃、39℃、40℃、41℃、42℃（可以适当增加温度梯度），分别编号为1～5号．
第三步：光照6h后测定O2的释放量．
故答案为：
（1）CO2浓度 CO2浓度 增加
（2）该光照强度（与光源相距105cm）时小球藻光合速率等于细胞呼吸速率 左
（3）相同的光照时间和距离（或相同的光照强度）、小球藻的数量相同
第一步：将等量的含有足量CO2缓冲液的培养液装入试管，数量相同的小球藻浸入试管中，分别放入5个水浴锅中；
第二步：使其依次为38℃、39℃、40℃、41℃、42℃（可以适当增加温度梯度），分别编号为1～5号．
解析
解：（1）据图可知，C点与D点都处于相同的光照条件下，但1号试管比2号试管的净光合速率高，所以，限制D点净光合速率的主要因素是CO2浓度；EF段表示在不同的二氧化碳浓度下，光合作用强度相同，所以限制EF段净光合速率的主要因素是光照强度，CO2浓度不再成为光合速率的主要限制因素；若C处突然关闭台灯，则影响了三碳化合物的还原，消耗的三碳化合物减少，剩余的三碳化合物增多，多以叶绿体中C3含量的变化是增加．
（2）F点氧气的释放量为0，说明该光照强度（与光源相距105 cm）时小球藻光合速率等于细胞呼吸速率．镁是合成叶绿素的重要成分，缺镁会影响叶绿素的合成，使小球藻光合速率减慢，在其他条件不变时，F点应向左移．
（3）实验的自变量是温度，因变量是氧气的释放速度，在实验过程中还需要控制光照强度和小球藻的数量等无关变量．
实验步骤：
第一步：将等量的含有足量CO2缓冲液的培养液装入试管，数量相同的小球藻浸入试管中，分别放入5个水浴锅中；
第二步：分组控制温度，使其依次为38℃、39℃、40℃、41℃、42℃（可以适当增加温度梯度），分别编号为1～5号．
第三步：光照6h后测定O2的释放量．
故答案为：
（1）CO2浓度 CO2浓度 增加
（2）该光照强度（与光源相距105cm）时小球藻光合速率等于细胞呼吸速率 左
（3）相同的光照时间和距离（或相同的光照强度）、小球藻的数量相同
第一步：将等量的含有足量CO2缓冲液的培养液装入试管，数量相同的小球藻浸入试管中，分别放入5个水浴锅中；
第二步：使其依次为38℃、39℃、40℃、41℃、42℃（可以适当增加温度梯度），分别编号为1～5号．
夏季某睛朗的一天对一密闭蔬菜大棚中某种气体的含量进行一天24小时的检测，结果如图1，图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解．请回答下列问题：
（1）图1中所测气体为______；某同学据图1认为该大棚内的蔬菜一天内有机物增加，其依据是______．
（2）图1中的EC段叶肉细胞内的C3含量的变化趋势是______，图1中CD段变化的原因可能是______．
（3）对应图1中的DB段，图2中应该进行的气体转移途径有______．
（4）某兴趣小组为了研究光合作用进行的条件和场所进行了如下实验：选一盆银边天竺葵（叶边缘呈白色），在温度适宜的情况下，预先放在黑暗中48小时，再用黑纸将叶片左侧上下两面夹住，然后把天竺葵放在阳光下照射6小时，剪下此叶片，用打孔器分别在该叶片不同部位取下a、b、c三个圆片，放在酒精溶液中加热脱色，再放入清水中漂洗，取出后加碘液．请依据上述信息及图3回答：
①造成叶片b部位和c部位的细胞结构和功能有差异的根本原因是______；
②可将叶圆片放在酒精中脱色的原理是______；
③叶圆片b和c对比，说明______．
正确答案
解：（1）由图中5-7时气体含量减少，7到17时含量增加，可推测有光照时气体增加，无光时减少，则为氧气；有F点氧气浓度大于A点氧气浓度可知净光合作用大于0，有机物积累．
（2）EC光照增强，ATP和NADPH含量增加，C3 的还原增加，二氧化碳固定速率不变，故C3减少；CD出现了光合午休现象，由于光照过强，温度过高，气孔关闭，CO2供应不足，光合作用降低，氧气产生量减少．
（3）DB氧气浓度增加，则光合作用强度大于呼吸作用强度，图2中应该进行的气体转移途径有A、C、D、E．
（4）b部位和c部位不同的原因是细胞分化，是基因选择性表达的结果，酒精中脱色的原理是叶绿体色素易溶于酒精等有机溶剂．
故答案为：
（1）O2； F点的O2含量高于A点（一天内光合作用释放O2的量多于呼吸作用消耗的O2量）；
（2）减少； 光照过强，温度过高，气孔关闭，CO2供应不足；
（3）A、C、D、E；
（4）①基因的选择性表达； ②叶绿体色素易溶于酒精等有机溶剂； ③进行光合作用的场所是叶绿体．
解析
解：（1）由图中5-7时气体含量减少，7到17时含量增加，可推测有光照时气体增加，无光时减少，则为氧气；有F点氧气浓度大于A点氧气浓度可知净光合作用大于0，有机物积累．
（2）EC光照增强，ATP和NADPH含量增加，C3 的还原增加，二氧化碳固定速率不变，故C3减少；CD出现了光合午休现象，由于光照过强，温度过高，气孔关闭，CO2供应不足，光合作用降低，氧气产生量减少．
（3）DB氧气浓度增加，则光合作用强度大于呼吸作用强度，图2中应该进行的气体转移途径有A、C、D、E．
（4）b部位和c部位不同的原因是细胞分化，是基因选择性表达的结果，酒精中脱色的原理是叶绿体色素易溶于酒精等有机溶剂．
故答案为：
（1）O2； F点的O2含量高于A点（一天内光合作用释放O2的量多于呼吸作用消耗的O2量）；
（2）减少； 光照过强，温度过高，气孔关闭，CO2供应不足；
（3）A、C、D、E；
（4）①基因的选择性表达； ②叶绿体色素易溶于酒精等有机溶剂； ③进行光合作用的场所是叶绿体．
下列关于探究影响光合作用强度因素的实验设计，叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、探究光照强度对光合作用强度的影响时，自变量是光照强度，光合作用强度是因变量，A正确；
B、探究温度对光合作用强度的影响时，自变量是温度，B错误；
C、探究C02对光合作用强度的影响时，CO2浓度是自变量，C错误；
D、探究光照强度对光合作用强度的影响时，光合作用强度是因变量，D错误．
故选：A．
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