- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题．
（1）由甲图可推知，与M点相比，N点限制单株光合强度的外界因素是______（写出两种），甲实验给我们的启示是，在栽培农作物时要注意______．
（2）测得该植物一昼夜的O2净释放量为300mg，图中阴影部分所表示的O2释放量______（填“大于”、“等于”或“小于”）300mg．假设该植物在24小时内呼吸速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O2量是______mg．在生产实践中，常采用施用农家肥的方法促进植物生长，其原理______．
（3）将对称叶片上侧遮光下侧曝光（如图丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移．在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为A和B（单位：g）．则B-A所代表的是______．
正确答案
解：（1）与M点相比，N点种植密度过高，导致植株相互遮挡阳光，空气不流通，影响光强和二氧化碳供应，降低光合速率，故要合理密植．
（2）该植物一昼夜的O2净释放量为300mg=白天光合作用量-一昼夜呼吸作用量=阴影部分面积-两侧空白部分；图乙中阴影部分所表示的O2释放量表示白天（AB段）光合作用积累量，故该值大于300mg．呼吸速率为10，故24小时呼吸量为240，实际光合量=净光合量+呼吸量=300+240=540mg．适当增加植物生长环境中CO2的浓度，光合速率提高，实际光合量增加，故B右移．农家肥富含有机物，土壤中的微生物通过分解作用（呼吸作用）产生CO2和无机盐，促进其光合作用．
（3）照光与不照光部分的生理过程中差别是光合作用是否进行，但同时它们都进行呼吸作用，b=叶片原重量+总光合作用-呼吸消耗=叶片原重量+12小时光合作用制造的有机物总量-呼吸量，a=叶片原重量-呼吸消耗，故（b-a）所代表的是12小时内上侧截取叶片光合作用制造的有机物的总量．
故答案为：
（1）光照强度、二氧化碳浓度 合理密植
（2）大于 540 土壤中的微生物通过分解作用（或呼吸作用）分解有机物产生CO2和无机盐，能促进其光合作用（答案合理即可得分）
（3）12小时内上侧截取叶片光合作用制造的有机物总量
解析
解：（1）与M点相比，N点种植密度过高，导致植株相互遮挡阳光，空气不流通，影响光强和二氧化碳供应，降低光合速率，故要合理密植．
（2）该植物一昼夜的O2净释放量为300mg=白天光合作用量-一昼夜呼吸作用量=阴影部分面积-两侧空白部分；图乙中阴影部分所表示的O2释放量表示白天（AB段）光合作用积累量，故该值大于300mg．呼吸速率为10，故24小时呼吸量为240，实际光合量=净光合量+呼吸量=300+240=540mg．适当增加植物生长环境中CO2的浓度，光合速率提高，实际光合量增加，故B右移．农家肥富含有机物，土壤中的微生物通过分解作用（呼吸作用）产生CO2和无机盐，促进其光合作用．
（3）照光与不照光部分的生理过程中差别是光合作用是否进行，但同时它们都进行呼吸作用，b=叶片原重量+总光合作用-呼吸消耗=叶片原重量+12小时光合作用制造的有机物总量-呼吸量，a=叶片原重量-呼吸消耗，故（b-a）所代表的是12小时内上侧截取叶片光合作用制造的有机物的总量．
故答案为：
（1）光照强度、二氧化碳浓度 合理密植
（2）大于 540 土壤中的微生物通过分解作用（或呼吸作用）分解有机物产生CO2和无机盐，能促进其光合作用（答案合理即可得分）
（3）12小时内上侧截取叶片光合作用制造的有机物总量
正确答案
解析
解：A、由于C4植物对二氧化碳有很强的亲和力，在较低二氧化碳浓度就能吸收二氧化碳进行光合作用，因此在同等条件下，C4植物的a可能向左移，A正确；
B、由于坐标图中纵轴表示有机物的积累量，有机物的积累量=光合作用总产量-呼吸作用消耗量，因此a点时光合速率等于呼吸速率，B错误；
C、杂交玉米的产量高，有机物的积累量多，即m值高于一般玉米品种，C正确；
D、若某品种的a～b间距大，说明该品种能够利用较高浓度的二氧化碳进行光合作用，则光合作用强度将会提高，m值有望提高，D正确．
故选：B．
为研究CO2浓度和矿质元素含量对植物光合作用的影响，有人用同一环境中生长的两种植物，在适宜条件下做了模拟试验，结果如表，请据此回答问题．
（1）题干中的适宜“条件”是指______ （至少两个）等．
（2）根据实验结果，施磷肥对______ 的光合作用影响更大．磷被植物吸收后可用于合成______ （至少两种）物质，以促进光合作用．
（3）中耕松土能促进根细胞的______，从而促进离子吸收．能否吸收某种无机盐离子以及吸收的多少，取决于根细胞膜上______．
（4）CO2浓度主要影响光合作用的______ 反应，如果将CO2浓度从355μmol•mol-1迅速提高到539μmol•mol-1，植物细胞叶绿体中C5的浓度将______．
（5）如图表示欧州蕨在夏季晴朗的某一天CO2吸收量的变化曲线．该植物进行光合作用的时间区段是______．在C时刻光合作用的速率是______mg/dm2．h CO2．
（6）据图推测，在时间C-D段与E-H段曲线下降可能的原因，前者是______；后者是______．
正确答案
解：（1）本题研究二氧化碳浓度和矿质元素含量对植物光合作用的影响，除了二氧化碳浓度和矿质元素含量外，其余的都为无关变量，即题干中的适宜“条件”是指无关变量，可能是温度、光照、水分等．
（2）根据实验结果，发现施磷肥和不施磷肥差别最大的是石楠，因而施磷肥对石楠的光合作用影响更大．磷被植物吸收后可用于合成ATP、ADP、[H]、磷脂，以促进光合作用．
（3）中耕松土能促进根细胞的有氧呼吸，产生的能量增加，从而促进离子吸收．能否吸收某种无机盐离子以及吸收的多少，取决于根细胞膜上载体的种类和数量．
（4）CO2浓度主要影响光合作用的暗反应，如果将CO2浓度从355μmol•mol-1迅速提高到539μmol•mol-1，即CO2浓度升高，植物细胞中五碳化合物的消耗量增加，但是五碳化合物的生成量不变，植物细胞叶绿体中C5的浓度将减少．
（5）从图中可以看出，A-H段，呼吸作用释放的二氧化碳减少说明光合作用进行着，光合作用速率=净光合速率-呼吸速率，在C时刻光合作用的速率是36-8=44mg/dm2．h CO2．
（6）在时间C-D段，曲线下降的原因是温度高气孔关闭，二氧化碳吸收少，直接影响暗反应；在时间E-H段曲线下降原因是光照强度降低影响光反应，光合作用的速率降低．故答案为：（1）温度、光照、水分
（2）石楠 ATP、ADP、[H]、磷脂（任两个）
（3）有氧呼吸 载体的种类和数量
（4）暗 降低
（5）A-H 44
（6）温度高气孔关闭，CO2吸收少，直接影响暗反应 光照强度降低影响光反应，光合作用的速率降低．
解析
解：（1）本题研究二氧化碳浓度和矿质元素含量对植物光合作用的影响，除了二氧化碳浓度和矿质元素含量外，其余的都为无关变量，即题干中的适宜“条件”是指无关变量，可能是温度、光照、水分等．
（2）根据实验结果，发现施磷肥和不施磷肥差别最大的是石楠，因而施磷肥对石楠的光合作用影响更大．磷被植物吸收后可用于合成ATP、ADP、[H]、磷脂，以促进光合作用．
（3）中耕松土能促进根细胞的有氧呼吸，产生的能量增加，从而促进离子吸收．能否吸收某种无机盐离子以及吸收的多少，取决于根细胞膜上载体的种类和数量．
（4）CO2浓度主要影响光合作用的暗反应，如果将CO2浓度从355μmol•mol-1迅速提高到539μmol•mol-1，即CO2浓度升高，植物细胞中五碳化合物的消耗量增加，但是五碳化合物的生成量不变，植物细胞叶绿体中C5的浓度将减少．
（5）从图中可以看出，A-H段，呼吸作用释放的二氧化碳减少说明光合作用进行着，光合作用速率=净光合速率-呼吸速率，在C时刻光合作用的速率是36-8=44mg/dm2．h CO2．
（6）在时间C-D段，曲线下降的原因是温度高气孔关闭，二氧化碳吸收少，直接影响暗反应；在时间E-H段曲线下降原因是光照强度降低影响光反应，光合作用的速率降低．故答案为：（1）温度、光照、水分
（2）石楠 ATP、ADP、[H]、磷脂（任两个）
（3）有氧呼吸 载体的种类和数量
（4）暗 降低
（5）A-H 44
（6）温度高气孔关闭，CO2吸收少，直接影响暗反应 光照强度降低影响光反应，光合作用的速率降低．
为了验证环境因子光照和CO2的不足分别对光合作用的影响，可将叶片用打孔器打取小圆片，抽取叶内气体使之下沉于水中，在不同条件下根据叶圆片上浮所需时间的长短推测光合作用的相对强度．请回答：
（1）实验步骤：实验组1：取一个三角瓶，编号为A，加入一定量的冷开水，再加入一定量的NaHCO3粉末，使其在水中溶解；用黑纱布（透弱光）包裹三角瓶后，适宜温度下水浴保温；放入下沉小叶圆片10片，将三角瓶置于日光灯下；记录叶片上浮所需时间或一定时间内的上浮叶片数．
①参照实验组1请简要写出实验组2应变化的条件：另取一个三角瓶，编号为B，在瓶中______NaHCO3粉末，不用黑纱布包裹三角瓶，其余方法与实验组1相同．
②参照实验组1请简要写出对照组（三角瓶C）应变化的条件：______．
（2）该实验设计主要体现了______原则．
（3）预期结果：叶片上浮最快的是______组．
（4）浸没于水中的叶圆片上浮的原因是______．
正确答案
解：（1）分析题意可知，本实验的是验证环境因子光照和C02的不足分别对光合作用的影响，因此实验需设置两组对照实验：一组实验的自变量为有无光照，另一组实验的自变量为有无二氧化碳的提供．因此由实验组1设置可的，实验1的自变量为无光照，因此对照组应不用黑纱布包裹三角瓶，其余方法与实验组1相同；而实验2和对照组的差别为有无二氧化碳的提供，由于对照组中加入NaHCO3粉末，因此实验2中应不加．
（2）实验1和对照组以及实验2和对照组在设置的过程中均体现了单一变量原则．
（3）实验1中由于遮光，叶片不能进行光合作用，因此叶圆片不上浮；实验2中由于未加NaHCO3粉末，因此光合作用的二氧化碳只能来自叶圆片自身的呼吸作用，上升很慢；而对照组具有充足的二氧化碳供应，并且有适宜的光照，因此叶圆片上升最快．
（4）叶片进行光合作用，释放出的氧气多于呼吸作用消耗的氧气，叶肉细胞间隙的氧气增加，叶片上浮．
故答案为：
（1）①不加入 ②不用黑纱布包裹三角瓶，其余方法与实验组1相同
（2）对照（或单一变量）
（3）对照组（C瓶中）
（4）叶片进行光合作用，释放出的氧气多于呼吸作用消耗的氧气，叶肉细胞间隙的氧气增加，叶片上浮．
解析
解：（1）分析题意可知，本实验的是验证环境因子光照和C02的不足分别对光合作用的影响，因此实验需设置两组对照实验：一组实验的自变量为有无光照，另一组实验的自变量为有无二氧化碳的提供．因此由实验组1设置可的，实验1的自变量为无光照，因此对照组应不用黑纱布包裹三角瓶，其余方法与实验组1相同；而实验2和对照组的差别为有无二氧化碳的提供，由于对照组中加入NaHCO3粉末，因此实验2中应不加．
（2）实验1和对照组以及实验2和对照组在设置的过程中均体现了单一变量原则．
（3）实验1中由于遮光，叶片不能进行光合作用，因此叶圆片不上浮；实验2中由于未加NaHCO3粉末，因此光合作用的二氧化碳只能来自叶圆片自身的呼吸作用，上升很慢；而对照组具有充足的二氧化碳供应，并且有适宜的光照，因此叶圆片上升最快．
（4）叶片进行光合作用，释放出的氧气多于呼吸作用消耗的氧气，叶肉细胞间隙的氧气增加，叶片上浮．
故答案为：
（1）①不加入 ②不用黑纱布包裹三角瓶，其余方法与实验组1相同
（2）对照（或单一变量）
（3）对照组（C瓶中）
（4）叶片进行光合作用，释放出的氧气多于呼吸作用消耗的氧气，叶肉细胞间隙的氧气增加，叶片上浮．
为研究某些环境对光合作用和呼吸作用的影响，设计了下面的（一）、（二）子呼吸作用及植物光合作用实验装置示意图，测定的种子呼吸作用和植物光合作用强度变化如下：
如图所示（种子呼吸作用）[实线]及植物光合作用[虚线]的强度变化）
如图（一）和（二）所示，由漏斗向种子瓶内加入少量水（对应（三）图中a点）后，①曲线ab上升的原因是______；曲线cd上升的原因是______．
②曲线d点后趋平说明______．
正确答案
解：①加水后，种子吸水膨胀，自由水含量增多，种子萌发，呼吸作用加强曲线 使ab的呼吸强度上升； 装置甲中种子萌发产生的CO2进入装置乙，光合作用强度随着二氧化碳浓度的增加而增加，从而导致曲线cd段上升；
②但是当二氧化碳浓度提高到一定程度时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强，因此曲线d点后趋平．
故答案为：
①种子吸水萌发，呼吸作用加强；
装置（一）中种子萌发产生的CO2进入装置（二），光合作用强度随着二氧化碳浓度的增加而增加；
②当二氧化碳浓度提高到一定程度时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强
解析
解：①加水后，种子吸水膨胀，自由水含量增多，种子萌发，呼吸作用加强曲线 使ab的呼吸强度上升； 装置甲中种子萌发产生的CO2进入装置乙，光合作用强度随着二氧化碳浓度的增加而增加，从而导致曲线cd段上升；
②但是当二氧化碳浓度提高到一定程度时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强，因此曲线d点后趋平．
故答案为：
①种子吸水萌发，呼吸作用加强；
装置（一）中种子萌发产生的CO2进入装置（二），光合作用强度随着二氧化碳浓度的增加而增加；
②当二氧化碳浓度提高到一定程度时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强
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