- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
根据表中记录到的数据回答下列问题：
（1）从表中可以看出密闭小室中的CO2浓度变化的趋势是______．
（2）从记录的结果看，实验的前5分钟，A、B两种植物叶片有机物的积累量之比为______，0～25min期间，影响光合作用强度的主要因素是______．当记录时间在35～45min期间，CO2浓度维持在相同的水平上，其原因是______．
（3）如图为植物叶片结构示意图．根据上表数据推测A植物相当于下图中的图______（填“a”或“b”）．其进行光合作用时，在______细胞中形成淀粉．
（4）如果将大小相同、长势相似的A种植物和B种植物一起培养在同一个密闭的钟罩内进行实验，一段时间后，它们的生活状态是：A植物______，B种植物______，原因是______．
正确答案
解：（1）从表中可以看出密闭小室中的CO2浓度变化的趋势都是先逐渐降低，后保持稳定．
（2）植物光合作用过程是CO2利用合成有机物，因此，用CO2的减少量的比值可代表光合作用合成的有机物量．实验的前5分钟，A、B两种植物叶片有机物的积累量之比为（150-110）：（150-113）=40：37，0～25min期间，影响光合作用强度的主要因素是CO2浓度．当记录时间在35～45min期间，CO2浓度维持在相同的水平上，说明此时叶片光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量，即叶片的光合作用和呼吸作用强度相等．
（3）当CO2浓度维持在相同的水平上时，甲小室中CO2浓度明显比乙小室中的低，说明甲小室中的A植物能利用较低浓度的CO2，即A植物为C4植物．所以其进行光合作用时，在维管束鞘细胞中形成淀粉．
（4）由于A植物能在较低CO2浓度下进行光合作用，B植物不能，所以如果将大小相同、长势相似的A种植物和B种植物一起培养在同一个密闭的钟罩内进行实验，一段时间后，A植物生长良好，B种植物会逐渐枯萎，最后死亡．
故答案为：
（1）先逐渐降低，后保持稳定
（2）40：37 CO2浓度 叶片的光合作用和呼吸作用强度相等
（3）b 维管束鞘
（4）生长良好 逐渐枯萎，最后死亡 A植物能在较低CO2浓度下进行光合作用，B植物不能（或A植物固定CO2的能力比B植物强）
解析
解：（1）从表中可以看出密闭小室中的CO2浓度变化的趋势都是先逐渐降低，后保持稳定．
（2）植物光合作用过程是CO2利用合成有机物，因此，用CO2的减少量的比值可代表光合作用合成的有机物量．实验的前5分钟，A、B两种植物叶片有机物的积累量之比为（150-110）：（150-113）=40：37，0～25min期间，影响光合作用强度的主要因素是CO2浓度．当记录时间在35～45min期间，CO2浓度维持在相同的水平上，说明此时叶片光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量，即叶片的光合作用和呼吸作用强度相等．
（3）当CO2浓度维持在相同的水平上时，甲小室中CO2浓度明显比乙小室中的低，说明甲小室中的A植物能利用较低浓度的CO2，即A植物为C4植物．所以其进行光合作用时，在维管束鞘细胞中形成淀粉．
（4）由于A植物能在较低CO2浓度下进行光合作用，B植物不能，所以如果将大小相同、长势相似的A种植物和B种植物一起培养在同一个密闭的钟罩内进行实验，一段时间后，A植物生长良好，B种植物会逐渐枯萎，最后死亡．
故答案为：
（1）先逐渐降低，后保持稳定
（2）40：37 CO2浓度 叶片的光合作用和呼吸作用强度相等
（3）b 维管束鞘
（4）生长良好 逐渐枯萎，最后死亡 A植物能在较低CO2浓度下进行光合作用，B植物不能（或A植物固定CO2的能力比B植物强）
（1）材料用具：银边天竺葵（叶边缘呈白色，无叶绿体），黑纸片，打孔器，白纸板，吸管，适宜浓度的酒精，碘液，回形针．
（2）方法步骤：
①将银边天竺葵暗处理48h，目的是______．
②把黑纸片用回形针夹在绿色部位A位置上，然后把植株放阳关下照射4h-6h．
③剪下此叶片，用打针孔器分别在A、B、C部位各取一个叶圆片（如图所示）．
④把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中，热水浴加热、脱色、清水中漂洗．
⑤将三个叶圆片放在白纸板上，用吸管吸取碘液，分别滴在三个叶圆片上，观察结果．
（3）预测结果：
A、______，B、______，C______．
（4）分析问题；
①要证明光合作用需要光，需比较______和______．
②要证明光合作用需要叶绿体，需比较______和______，其中起对照作用的是______．
正确答案
解：（2）①将银边天竺葵暗处理48h，目的是除去叶片中原有的淀粉．
（3）把黑纸片用回形针夹在绿色部位A位置上，光照下A不进行光合作用，不产生淀粉，遇碘不变蓝．B没有叶绿体，光照下B不进行光合作用，不产生淀粉，遇碘不变蓝．C有叶绿体，光照下C进行光合作用，产生淀粉，遇碘变蓝．
（4）①要证明光合作用需要光，需比较A和C．
②要证明光合作用需要叶绿体，需比较B和C，其中起对照作用的是C．
故答案为：
（2）①除去叶片中原有的淀粉
（3）不变蓝 不变蓝 变蓝
（4）①A C
②B C C
解析
解：（2）①将银边天竺葵暗处理48h，目的是除去叶片中原有的淀粉．
（3）把黑纸片用回形针夹在绿色部位A位置上，光照下A不进行光合作用，不产生淀粉，遇碘不变蓝．B没有叶绿体，光照下B不进行光合作用，不产生淀粉，遇碘不变蓝．C有叶绿体，光照下C进行光合作用，产生淀粉，遇碘变蓝．
（4）①要证明光合作用需要光，需比较A和C．
②要证明光合作用需要叶绿体，需比较B和C，其中起对照作用的是C．
故答案为：
（2）①除去叶片中原有的淀粉
（3）不变蓝 不变蓝 变蓝
（4）①A C
②B C C
据图回答下列问题：
（1）叶肉细胞光合作用强度达到最大后，随着蔗糖浓度升高，叶肉细胞的光合作用强度______，从渗透作用的角度分析出现这一现象的原因是______．
（2）如果要研究光照强度等因素对蔗糖溶液中叶肉细胞光合作用强度的影响，最好将叶肉细胞放在浓度为______的蔗糖溶液中，原因是______．
（3）除蔗糖浓度外，如果分别改变叶肉细胞悬浮液中CO2浓度和温度也能影响叶肉细胞的光合作用强度，原因是______．
正确答案
解：（1）由图可知随着蔗糖浓度升高，光合作用达到最大值后，若蔗糖浓度继续升高，则叶肉细胞的光合作用强度下降．因为当蔗糖溶液的浓度高于叶肉细胞细胞液的浓度时，会导致叶肉细胞失水，从而影响叶肉细胞光合作用的进行．
（2）由图当叶肉细胞在浓度为0.2 mol•L-1的蔗糖溶液中具有最大的光合作用强度，此时便于研究光照强度等因素对蔗糖溶液中的叶肉细胞光合作用强度的影响．
（3）植物的光合作用会受光照强度、叶绿素含量、CO2浓度、温度、酶的数量等多种因素的影响，CO2浓度改变会引起暗反应发生变化，温度变化会引起酶活性变化，从而影响光合作用．
故答案为：
（1）下降 在较高浓度的蔗糖溶液中叶肉细胞失水
（2）0.2 mol•L-1 这一浓度中的叶肉细胞处于光合作用最适状态
（3）CO2是光合作用的原料，温度可以影响酶的活性
解析
解：（1）由图可知随着蔗糖浓度升高，光合作用达到最大值后，若蔗糖浓度继续升高，则叶肉细胞的光合作用强度下降．因为当蔗糖溶液的浓度高于叶肉细胞细胞液的浓度时，会导致叶肉细胞失水，从而影响叶肉细胞光合作用的进行．
（2）由图当叶肉细胞在浓度为0.2 mol•L-1的蔗糖溶液中具有最大的光合作用强度，此时便于研究光照强度等因素对蔗糖溶液中的叶肉细胞光合作用强度的影响．
（3）植物的光合作用会受光照强度、叶绿素含量、CO2浓度、温度、酶的数量等多种因素的影响，CO2浓度改变会引起暗反应发生变化，温度变化会引起酶活性变化，从而影响光合作用．
故答案为：
（1）下降 在较高浓度的蔗糖溶液中叶肉细胞失水
（2）0.2 mol•L-1 这一浓度中的叶肉细胞处于光合作用最适状态
（3）CO2是光合作用的原料，温度可以影响酶的活性
回答下列有关微生物的问题：
莠去津是一种含氮的有机化合物，它是广泛使用的除草剂之一．
①莠去津的作用机理之一是阻断光反应中的电子传递过程，影响NADP+形成______，进而影响在______（填场所）中进行光合作用的暗反应过程，最终抑制杂草生长．莠去津在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，按如图1程序选育能降解莠去津的细菌（目的菌）．已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明．
②由于莠去津的______作用，在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌．
③图2是A～C瓶中三类细菌的最大密度柱形图，由图推断，从A瓶到C瓶液体培养的目的是______；甲类细菌密度迅速降低的主要原因是______．
④在固体培养基中，无透明菌落利用的氮源主要是______；有透明带菌落利用的氮源主要是______，据此可筛选出目的菌．
正确答案
解：①在光合作用的光反应中，NADP++2e+H+→NADPH，因此莠去津能阻断光反应中的电子传递过程，影响NADP+形成NADPH，进而影响在叶绿体基质中进行光合作用的暗反应过程，最终抑制杂草生长．
②农药作为环境因子，能起到选择作用，因此在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌．
③A～C瓶用无氮培养液和过量莠去津在有氧条件下经过数次培养，一是用无氮培养液、过量莠去津和有氧条件筛选出目的菌；二是新的培养液扩大培养；甲类细菌在长期使用莠去津的土壤中生活，且A瓶含量很高，说明甲类菌能够适应高莠去津环境，那么在实验中的其他条件，无氮培养液和振荡，应该是其减少的原因．选种应用对数期的菌种，其形态结构稳定．
④固体培养基加的是无氮培养液，据题意，无透明菌落是不能降解莠去津中有机氮的菌落，它的生存只能利用空气中的氮；有透明带菌落能够降解莠去津这种含氮有机物，氮源为莠去津．
故答案为：
①NADPH 叶绿体基质
②选择（自然选择）
③初步选择能降解莠去津的细菌（目的菌）并提高其密度
培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源或有氧条件抑制了甲类细菌的生长
④氮气 莠去津
解析
解：①在光合作用的光反应中，NADP++2e+H+→NADPH，因此莠去津能阻断光反应中的电子传递过程，影响NADP+形成NADPH，进而影响在叶绿体基质中进行光合作用的暗反应过程，最终抑制杂草生长．
②农药作为环境因子，能起到选择作用，因此在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌．
③A～C瓶用无氮培养液和过量莠去津在有氧条件下经过数次培养，一是用无氮培养液、过量莠去津和有氧条件筛选出目的菌；二是新的培养液扩大培养；甲类细菌在长期使用莠去津的土壤中生活，且A瓶含量很高，说明甲类菌能够适应高莠去津环境，那么在实验中的其他条件，无氮培养液和振荡，应该是其减少的原因．选种应用对数期的菌种，其形态结构稳定．
④固体培养基加的是无氮培养液，据题意，无透明菌落是不能降解莠去津中有机氮的菌落，它的生存只能利用空气中的氮；有透明带菌落能够降解莠去津这种含氮有机物，氮源为莠去津．
故答案为：
①NADPH 叶绿体基质
②选择（自然选择）
③初步选择能降解莠去津的细菌（目的菌）并提高其密度
培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源或有氧条件抑制了甲类细菌的生长
④氮气 莠去津
如图1是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况．请回答下列问题：
（1）图1中在______点时光合作用速率达到最大，此时限制光合作用速率的主要环境因素是______．C点和B点相比，叶绿体中[H]的合成速率______（减小、不变、增大）．
（2）从生长状况相同的植物叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图2．请据此回答：
①请为该实验确定一个课题名称：______
②从图解分析，bc段曲线平缓的限制因素可能是______，而c点以后曲线上行，其原因最可能是______．适当地增加光照强度重复此实验，b点将向______移动．
正确答案
解：（1）图1表示光合作用增长率，只要光合作用增长率为正值，植物光合作用速率都在不断增加，所以在增长率达到0时（即D点）光合作用速率达到最大，此时CO2浓度仍在继续上升，故限制光合作用速率的主要环境因素不是CO2应是光照强度；C点与B点相比，C点时CO2浓度较高，故还原时需消耗[H]和ATP较多，因此叶绿体中[H]的合成速率也高．
（2）①从题意可知，实验的单一变量是不同浓度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以分解为光合作用提供CO2，所以该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响；
②根据题意，圆叶片上浮至液面所需时间代表光合作用强度，时间越短光合作用强度越大．bc段NaHCO3溶液浓度继续上升，所以此时曲线平缓的限制因素可能为光照强度；曲线上升表明光合作用减弱（产生的氧气减少），而C点之后NaHCO3增加，导致叶片细胞外的浓度过高，叶片细胞失水从而影响了它的细胞代谢，故而导致光合作用降低．由于bc段的限制因素主要是光照强度，因此适当地增加光照强度重复此实验，b点光合速率提高，即b点将向下移动．
故答案为：
（1）D 光照强度 增大
（2）①探究CO2浓度对植物光合作用速率的影响
②光照强度 NaHCO3浓度过大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢 下
解析
解：（1）图1表示光合作用增长率，只要光合作用增长率为正值，植物光合作用速率都在不断增加，所以在增长率达到0时（即D点）光合作用速率达到最大，此时CO2浓度仍在继续上升，故限制光合作用速率的主要环境因素不是CO2应是光照强度；C点与B点相比，C点时CO2浓度较高，故还原时需消耗[H]和ATP较多，因此叶绿体中[H]的合成速率也高．
（2）①从题意可知，实验的单一变量是不同浓度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以分解为光合作用提供CO2，所以该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响；
②根据题意，圆叶片上浮至液面所需时间代表光合作用强度，时间越短光合作用强度越大．bc段NaHCO3溶液浓度继续上升，所以此时曲线平缓的限制因素可能为光照强度；曲线上升表明光合作用减弱（产生的氧气减少），而C点之后NaHCO3增加，导致叶片细胞外的浓度过高，叶片细胞失水从而影响了它的细胞代谢，故而导致光合作用降低．由于bc段的限制因素主要是光照强度，因此适当地增加光照强度重复此实验，b点光合速率提高，即b点将向下移动．
故答案为：
（1）D 光照强度 增大
（2）①探究CO2浓度对植物光合作用速率的影响
②光照强度 NaHCO3浓度过大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢 下
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