- 探究:环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
适宜条件下,在玉米田中套种生姜或大豆,并对大豆喷施NaHSO3溶液,作物年产量如下表.请回答.
(1)“套种”后的玉米田,作物之间空间分布上存在______现象,这有利于提高______.
(2)③与②相比,玉米因为代谢过程中______而使产量降低.
(3)NaHSO3能促进色素对光能的捕捉,其作用的部位是叶绿体的______.喷施1mmol/L NaHSO3溶液后,大豆释放氧气的量______,具体原因是______.
(4)由①与②可知,______与玉米套种时增产效果更好,从“光”的因素分析,其原因是______.
正确答案
解:(1)群落的空间结构包括垂直结构和水平结构.垂直结构中种群具有明显的分层现象.因为光的分布不均使得植物分层.地形、光照、湿度、人与动物影响等因素使得群落中各个种群在水平状态下的格局或片状分布.群落的空间结构分布有利于提高了生物利用环境资源的能力.
(2)③与②相比,玉米种植密度较大,玉米个体数量较多,呼吸作用强度较大,消耗有机物较多,使得产量降低.
(3)色素分布在类囊体薄膜上.NaHSO3作用于叶绿体的类囊体或基粒,促进色素对光能的捕捉.色素吸收光能,并将光能传递给水光解和用于ATP合成.喷施1mmol/L NaHSO3溶液后,大豆释放氧气的量将增多.
(4)由①与②可知,生姜与玉米套种时增产量明显增多.从“光”的因素分析,生姜与大豆所需要的光照不同,套种提高了对光能的利用率.
故答案为:
(1)分层和镶嵌 对光能的利用率(提高总产量)
(2)呼吸作用较强
(3)基粒(类囊体) 增加 光能利用增多,水分解成氧气和[H]的量增加(水的光解)
(4)生姜 生姜所需要的最适光照强度低于大豆
解析
解:(1)群落的空间结构包括垂直结构和水平结构.垂直结构中种群具有明显的分层现象.因为光的分布不均使得植物分层.地形、光照、湿度、人与动物影响等因素使得群落中各个种群在水平状态下的格局或片状分布.群落的空间结构分布有利于提高了生物利用环境资源的能力.
(2)③与②相比,玉米种植密度较大,玉米个体数量较多,呼吸作用强度较大,消耗有机物较多,使得产量降低.
(3)色素分布在类囊体薄膜上.NaHSO3作用于叶绿体的类囊体或基粒,促进色素对光能的捕捉.色素吸收光能,并将光能传递给水光解和用于ATP合成.喷施1mmol/L NaHSO3溶液后,大豆释放氧气的量将增多.
(4)由①与②可知,生姜与玉米套种时增产量明显增多.从“光”的因素分析,生姜与大豆所需要的光照不同,套种提高了对光能的利用率.
故答案为:
(1)分层和镶嵌 对光能的利用率(提高总产量)
(2)呼吸作用较强
(3)基粒(类囊体) 增加 光能利用增多,水分解成氧气和[H]的量增加(水的光解)
(4)生姜 生姜所需要的最适光照强度低于大豆
下面是实验小组在夏季利用某植物进行的有关生理活动实验探究,分析回答:
(1)实验小组在该植物种子吸水萌发过程中,测得的O2吸收速率、CO2释放速率的变化如图l所示.b点以后,种子细胞的呼吸方式为______;a点以前,曲线②低于①的原因是______.
(2)实验小组利用幼苗在不同遮光条件下对叶绿素含量、叶片生长状况进行了检测.实验分三组:A组不遮光、B组遮光50%、C组遮光75%,测定的叶绿素含量及叶片生长的相关数值如图2所示.与A、C组相比,B组的叶绿素______(填‘‘a”或‘‘b”)增长更快,它对光合作用的增强影响更大的原因是______.与B组相比,A组光照条件更好,光合作用应该更强,但测定的结果是B组的叶片生长更好,除了上述原因外,还可能是因为______.
(3)研究发现,该植物具有特殊的固定CO2方式:夜间气孔开放,吸收CO2转化成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸分解释放CO2参与光合作用,如图3所示.
①白天,该植物进行光合作用所需的CO2来源于______和苹果酸的分解;如果突然降低环境中的CO2,短时间内三碳化合物的含量变化为______.夜晚,该植物不能合成C6H12O6,原因是缺少暗反应所需的______.
②根据气孔开、闭的特点,推测该植物生活在______的环境中,从进化角度看,这是______的结果.
正确答案
解:(1)图1中b点以后O2吸收速率等于CO2释放速率,故种子细胞的呼吸方式为有氧呼吸.a点以前,由于有氧呼吸消耗的O2与释放的CO2相等,无氧呼吸不消耗O2但释放CO2,故曲线②O2吸收速率低于①CO2释放速率.
(2)从图2看出,与A、C组相比,B组的叶绿素a增长更快,它对光合作用的增强影响更大的原因是只有一少部分叶绿素a能将吸收的光能进行转换.与B组相比,A组光照条件更好,光合作用应该更强,但测定的结果是B组的叶片生长更好,除了上述原因外,还可能是因为不遮光时光照太强,部分气孔关闭,CO2供应不足影响暗反应,导致光合作用不强.
(3)①从图3看出,白天,该植物进行光合作用所需的CO2来源于细胞呼吸和苹果酸的分解;如果突然降低环境中的CO2,而白天气孔关闭,植物可利用的CO2量不变,故短时间内三碳化合物的含量变化为基本不变.夜晚,由于缺少暗反应所需的ATP和[H],该植物不能合成C6H12O6.②根据气孔开、闭的特点,推测该植物生活在炎热干旱的环境中,从进化角度看,这是自然选择的结果.
故答案为:
(1)有氧呼吸 有氧呼吸消耗的O2与释放的CO2相等,无氧呼吸不消耗O2但释放CO2
(2)a 只有一少部分叶绿素a能将吸收的光能进行转换 不遮光时光照太强,部分气孔关闭,CO2供应不足影响暗反应,导致光合作用不强(3)①细胞呼吸 基本不变 ATP和[H]
②炎热干旱 自然选择
解析
解:(1)图1中b点以后O2吸收速率等于CO2释放速率,故种子细胞的呼吸方式为有氧呼吸.a点以前,由于有氧呼吸消耗的O2与释放的CO2相等,无氧呼吸不消耗O2但释放CO2,故曲线②O2吸收速率低于①CO2释放速率.
(2)从图2看出,与A、C组相比,B组的叶绿素a增长更快,它对光合作用的增强影响更大的原因是只有一少部分叶绿素a能将吸收的光能进行转换.与B组相比,A组光照条件更好,光合作用应该更强,但测定的结果是B组的叶片生长更好,除了上述原因外,还可能是因为不遮光时光照太强,部分气孔关闭,CO2供应不足影响暗反应,导致光合作用不强.
(3)①从图3看出,白天,该植物进行光合作用所需的CO2来源于细胞呼吸和苹果酸的分解;如果突然降低环境中的CO2,而白天气孔关闭,植物可利用的CO2量不变,故短时间内三碳化合物的含量变化为基本不变.夜晚,由于缺少暗反应所需的ATP和[H],该植物不能合成C6H12O6.②根据气孔开、闭的特点,推测该植物生活在炎热干旱的环境中,从进化角度看,这是自然选择的结果.
故答案为:
(1)有氧呼吸 有氧呼吸消耗的O2与释放的CO2相等,无氧呼吸不消耗O2但释放CO2
(2)a 只有一少部分叶绿素a能将吸收的光能进行转换 不遮光时光照太强,部分气孔关闭,CO2供应不足影响暗反应,导致光合作用不强(3)①细胞呼吸 基本不变 ATP和[H]
②炎热干旱 自然选择
如图甲表示小麦叶肉细胞内部分结构及相关代谢中发生的气体转移情况.乙图表示密闭环境中小麦在光照充足的条件下,温度对光合作用和呼吸作用速率的影响.请据图分析回答:
(1)图甲b过程中的气体参与线粒体完成生理活动过程的第______阶段.若使叶绿体内C3的含量快速下降,可以改变的环境条件是______或______.
(2)图乙中M点时小麦叶内细胞产生ATP的场所有______.M点的意义是______.若长期保持此温度,植物______(填能或不能)正常生长.
(3)为了研究光合作用影响因素,某研究小组设计了如表所示的实验方案.
①本实验的探究课题是______
②若实验测得______,则说明高温、强光照对玉米光合作用影响不大.
正确答案
解:(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,需要吸收氧气,释放二氧化碳,因此图甲b表示氧气,氧气在有氧呼吸的第三阶段与[H]结合生成水.如果增强光照,会导致光反应产生的[H]和ATP增多,这将促进三碳化合物的还原,使C3的含量快速下降;同时,也可以减少二氧化碳,使暗反应中二氧化碳固定减少,使叶绿体内C3的含量快速下降.
(2)图乙中M点时小麦叶内细胞的光合速率等于呼吸速率,光合作用和有氧呼吸过程中均能产生ATP,因此产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体.若长期保持此温度,植物白天合成的有机物刚好被植物呼吸作用消耗,而植物夜间还要进行呼吸作用,因此植物将不能正常生长.
(3)①从表格中条件可以看出,实验的自变量为温度和光照强度,因此本实验探究的是温度、光照强度对小麦叶片与玉米叶片光合作用的影响.
②如果高温、强光照对玉米光合作用影响不大,则3、4两组中玉米的光合速率应相等,即c=d.
故答案为:
(1)第三 增强光照 减少二氧化碳
(2)细胞质基质、线粒体、叶绿体 光合作用速率等于呼吸作用速率(强度) 不能
(3)①探究温度、光照强度对小麦叶片与玉米叶片光合作用的影响 ②c=d
解析
解:(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,需要吸收氧气,释放二氧化碳,因此图甲b表示氧气,氧气在有氧呼吸的第三阶段与[H]结合生成水.如果增强光照,会导致光反应产生的[H]和ATP增多,这将促进三碳化合物的还原,使C3的含量快速下降;同时,也可以减少二氧化碳,使暗反应中二氧化碳固定减少,使叶绿体内C3的含量快速下降.
(2)图乙中M点时小麦叶内细胞的光合速率等于呼吸速率,光合作用和有氧呼吸过程中均能产生ATP,因此产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体.若长期保持此温度,植物白天合成的有机物刚好被植物呼吸作用消耗,而植物夜间还要进行呼吸作用,因此植物将不能正常生长.
(3)①从表格中条件可以看出,实验的自变量为温度和光照强度,因此本实验探究的是温度、光照强度对小麦叶片与玉米叶片光合作用的影响.
②如果高温、强光照对玉米光合作用影响不大,则3、4两组中玉米的光合速率应相等,即c=d.
故答案为:
(1)第三 增强光照 减少二氧化碳
(2)细胞质基质、线粒体、叶绿体 光合作用速率等于呼吸作用速率(强度) 不能
(3)①探究温度、光照强度对小麦叶片与玉米叶片光合作用的影响 ②c=d
晴朗夏季,将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃罩内,室外继续培养.每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度,绘制成如图所示曲线(水平虚线:实验开始时玻璃罩内CO2浓度)据图得出的正确判断是( )
正确答案
解析
解:A、AD段时,玻璃罩内CO2浓度上升,这是表呼吸作用大于光合作用的结果,故A错误;
B、在夜间只进行呼吸作用,但是AB段上升速度快,而BC段变缓,这是由于凌晨温度较低,呼吸作用减弱的原因,故B正确;
C、中午12点时,由于温度过高会导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少,但是光合作用仍在进行,并且光合作用大于呼吸作用,故C错误;
D、K点和A点相比,璃罩内CO2浓度有所降低,说明有一定的有机物积累,故D错误.
故选:B.
如图一表示A、B两种植物光合效率随光照强度改变的变化曲线,图二表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下,A植物光合效率受光照强度影响的变化曲线,请分析回答:
(1)在较长时间连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的植物是______.
(2)在c点时,叶绿体中ADP的移动方向是______.
(3)e点与d点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量______;e点与f点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量______.(填“高”、“低”、“基本一致”)
(4)增施农家肥可以提高光合效率的原因是______.
正确答案
解:(1)根据图一可知A植物需要较强的光照才能达到光合作用的最大值,既A植物属于阳生植物,并且阳生植物的呼吸作用也较强,所以在连续阴雨的环境中,光照强度较弱,A植物受到的影响大.
(2)c点时,A植物的光合作用强度最大,ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动,ADP的移动方向正好与其相反.
(3)e点的光照强度大于d点,光反应速率较快,合成的ATP、[H]多,因而还原的C3 多,所以e点的C3含量低.e点与f点相比较,e点时二氧化碳浓度升高,暗反应加快,故叶肉细胞中C3的含量升高.
(4)增施农家肥可以提高光合效率的原因是农家肥中的氮磷等元素是组成细胞的重要元素及可以为光合作用提供大量的二氧化碳.
故答案为:
(1)A
(2)从叶绿体基质向类囊体薄膜
(3)低 高
(4)农家肥中的氮磷等元素是组成细胞的重要元素及可以为光合作用提供大量的二氧化碳
解析
解:(1)根据图一可知A植物需要较强的光照才能达到光合作用的最大值,既A植物属于阳生植物,并且阳生植物的呼吸作用也较强,所以在连续阴雨的环境中,光照强度较弱,A植物受到的影响大.
(2)c点时,A植物的光合作用强度最大,ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动,ADP的移动方向正好与其相反.
(3)e点的光照强度大于d点,光反应速率较快,合成的ATP、[H]多,因而还原的C3 多,所以e点的C3含量低.e点与f点相比较,e点时二氧化碳浓度升高,暗反应加快,故叶肉细胞中C3的含量升高.
(4)增施农家肥可以提高光合效率的原因是农家肥中的氮磷等元素是组成细胞的重要元素及可以为光合作用提供大量的二氧化碳.
故答案为:
(1)A
(2)从叶绿体基质向类囊体薄膜
(3)低 高
(4)农家肥中的氮磷等元素是组成细胞的重要元素及可以为光合作用提供大量的二氧化碳
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