- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
如图是研究不同波段的光对水绵光合作用影响的实验示意图．请据图回答问题：
（1）水绵叶绿体中含量最多的色素是______．图中a、c波段的光分别为______、______．
（2）若将水绵培养在缺镁的培养液中，会影响光合作用的______ 阶段；观察水绵产生O2多少的指标是______．
（3）在其他条件适宜的情况下，温度对水绵光合作用及呼吸作用的影响如下表所示：
每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，水绵生长的最适温度是______，温度保持在35℃的条件下，水绵______（填“能”或“不能”）生长．在适宜光照下，该植物在30℃每小时可为好氧菌提供______mg的氧气（保留2位小数）．
正确答案
解：（1）水绵叶绿体中含量最多的色素是叶绿素a．图中a、c波段的光分别为蓝紫光、红光．
（2）若将水绵培养在缺镁的培养液中，会影响叶绿素的形成，进而影响光合作用的光反应阶段；观察水绵产生O2多少的指标是好氧菌数量的多少．
（3）每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，水绵生长的最适温度即是在这24小时有机物积累最多的温度．有机物的积累为12小时光照时积累的有机物-12小时黑暗消耗的有机物，5℃积累量为1.00-0.50=0.50，10℃积累量为1.75-0.75=1.00，15℃积累量为2.50-1.25=1.25，20℃积累量为3.15-1.75=1.40，25℃积累量，3.75-2.25=1.50，30℃积累量，3.53-3.00=0.53，35℃积累量为3.00-3.5=-0.5，所以每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，水绵生长的最适温度是25℃，温度保持在35℃的条件下，水绵不能生长，原因是35℃积累量每小时为3.00-3.5=-0.5，一昼夜为-0.5×12=-6，即会消耗有机物，不能生长．在适宜光照下，该植物在30℃每小时可固定3.53mg的二氧化碳，根据有光合作用的反应式：6CO2+6H2O
故答案为：
（1）叶绿素a 蓝紫光 红光
（2）光反应 好氧菌数量的多少
（3）25℃不能 2.64
解析
解：（1）水绵叶绿体中含量最多的色素是叶绿素a．图中a、c波段的光分别为蓝紫光、红光．
（2）若将水绵培养在缺镁的培养液中，会影响叶绿素的形成，进而影响光合作用的光反应阶段；观察水绵产生O2多少的指标是好氧菌数量的多少．
（3）每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，水绵生长的最适温度即是在这24小时有机物积累最多的温度．有机物的积累为12小时光照时积累的有机物-12小时黑暗消耗的有机物，5℃积累量为1.00-0.50=0.50，10℃积累量为1.75-0.75=1.00，15℃积累量为2.50-1.25=1.25，20℃积累量为3.15-1.75=1.40，25℃积累量，3.75-2.25=1.50，30℃积累量，3.53-3.00=0.53，35℃积累量为3.00-3.5=-0.5，所以每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，水绵生长的最适温度是25℃，温度保持在35℃的条件下，水绵不能生长，原因是35℃积累量每小时为3.00-3.5=-0.5，一昼夜为-0.5×12=-6，即会消耗有机物，不能生长．在适宜光照下，该植物在30℃每小时可固定3.53mg的二氧化碳，根据有光合作用的反应式：6CO2+6H2O
故答案为：
（1）叶绿素a 蓝紫光 红光
（2）光反应 好氧菌数量的多少
（3）25℃不能 2.64
图1为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图，中间两个呈肾形的细胞称为保卫细胞，它可调节气孔的开闭．研究人员将该叶片放在内部温度为15℃的密闭容器中，研究光照强度与光合作用速率的关系，结果如图2所示．分析回答：
（1）在黑暗条件下，保卫细胞中合成ATP的场所有______．
（2）从图1中可以看出两个细胞贴近部分细胞壁较厚，伸缩性较小，外侧部分较薄．图1所示箭头为炎热夏季中午的细胞中水分流动的总方向，这时气孔______．此时，主要影响叶肉细胞中光合作用的______反应，叶肉细胞内C3、C5的含量变化分别是______、______．
（3）据图2分析，在1klx的光照条件下，该叶片在5小时内光合作用产生O2量为______mL；影响A点上下移动的外界因素主要是______．
（4）其它条件不变，若以CO2吸收量为观测指标，请在图3中画出该植物在密闭容器内CO2的吸收量变化曲线______．
正确答案
解：（1）黑暗条件下，保卫细胞只能进行呼吸作用，所以其合成ATP的场所为细胞质基质、线粒体．
（2）据图可知两个细胞贴近部分壁厚，伸缩性小，外侧部分壁薄，伸缩性大，结合炎热夏季中午的细胞中水分流动的方向，可推知保卫细胞失水，内侧壁由弯曲逐渐竖直，引起气孔关闭．部分气孔关闭，导致CO2的供应减少，影响光合作用暗反应中的CO2的固定．CO2的固定过程受阻，引起细胞中C3含量相对减少，C5含量相对增多．
（3）①据图可知，1klx的光照条件下，净光合量为11.2mL/h，呼吸消耗量11.2mL/h，光合总量=净光合量+呼吸消耗量=11.2mL/h+11.2mL/h=22.4mL/h，因此5h时间内，光合作用产生O2的量为22.4mL/h×5h=112mL．A点时，细胞只进行呼吸作用，因此影响细胞呼吸的主要外界因素是温度．
（4）根据光合作用和有氧呼吸的反应式，可知在密闭的容器内CO2的净吸收量等于O2的净释放量，其曲线图如下：
故答案为：（1）细胞质基质和线粒体
（2）部分关闭 暗 下降 上升
（3）112 温度
（4）（起点和交叉点正确（1分），曲线趋势正确1分）
解析
解：（1）黑暗条件下，保卫细胞只能进行呼吸作用，所以其合成ATP的场所为细胞质基质、线粒体．
（2）据图可知两个细胞贴近部分壁厚，伸缩性小，外侧部分壁薄，伸缩性大，结合炎热夏季中午的细胞中水分流动的方向，可推知保卫细胞失水，内侧壁由弯曲逐渐竖直，引起气孔关闭．部分气孔关闭，导致CO2的供应减少，影响光合作用暗反应中的CO2的固定．CO2的固定过程受阻，引起细胞中C3含量相对减少，C5含量相对增多．
（3）①据图可知，1klx的光照条件下，净光合量为11.2mL/h，呼吸消耗量11.2mL/h，光合总量=净光合量+呼吸消耗量=11.2mL/h+11.2mL/h=22.4mL/h，因此5h时间内，光合作用产生O2的量为22.4mL/h×5h=112mL．A点时，细胞只进行呼吸作用，因此影响细胞呼吸的主要外界因素是温度．
（4）根据光合作用和有氧呼吸的反应式，可知在密闭的容器内CO2的净吸收量等于O2的净释放量，其曲线图如下：
故答案为：（1）细胞质基质和线粒体
（2）部分关闭 暗 下降 上升
（3）112 温度
（4）（起点和交叉点正确（1分），曲线趋势正确1分）
CO2是光合作用碳反应过程（图甲）的原料，实验探究CO2浓度对某种小球藻生长的影响如图乙，请回答：
（1）图甲中NADPH和ATP共有的化学元素是______．
（2）图甲中三碳糖离开卡尔文循环后的去向：
①叶绿体内作为合成淀粉蛋白质脂质的原料，②大部分运输至叶绿体外转变成______．
（3）研究CO2浓度对某种小球藻生长时，需将小球藻接种到不含碳元素的培养液中，并将小球藻及培养液均分为______组分别置于不同CO2浓度的培养箱内，光照14小时，连续培养5天．
（4）每隔24小时取样，用______测定小球藻细胞的数量，数据分析后结果如图乙所示．
（5）实验中小球藻数量增长的最适CO2浓度为______；当CO2浓度在______范围时，小球藻增长受到抑制，但并没停止增长．
正确答案
解：（1）图甲中NADPH和ATP共有的化学元素是C、H、O、N、P．
（2）图甲中三碳糖离开卡尔文循环后的去向：①叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质、脂质的原料，②大部分运输至叶绿体外转变成蔗糖．
（3）从图乙可以看出，将小球藻及培养液均分为9组分别置于不同CO2浓度的培养箱内，光照14小时，连续培养5天．
（4）每隔24小时取样，用血细胞计数板测定小球藻细胞的数量，数据分析后结果如图乙所示．
（5）从图乙可以看出，实验中小球藻数量增长的最适CO2浓度为10%；0.04%是空气中二氧化碳浓度，与该浓度对应的小球藻浓度相比，在CO2浓度在30%～40%范围时，小球藻增长受到抑制，但并没停止增长．
故答案为：
（1）C、H、O、N、P
（2）蔗糖
（3）9
（4）血细胞计数板
（5）10% 30%～40%
解析
解：（1）图甲中NADPH和ATP共有的化学元素是C、H、O、N、P．
（2）图甲中三碳糖离开卡尔文循环后的去向：①叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质、脂质的原料，②大部分运输至叶绿体外转变成蔗糖．
（3）从图乙可以看出，将小球藻及培养液均分为9组分别置于不同CO2浓度的培养箱内，光照14小时，连续培养5天．
（4）每隔24小时取样，用血细胞计数板测定小球藻细胞的数量，数据分析后结果如图乙所示．
（5）从图乙可以看出，实验中小球藻数量增长的最适CO2浓度为10%；0.04%是空气中二氧化碳浓度，与该浓度对应的小球藻浓度相比，在CO2浓度在30%～40%范围时，小球藻增长受到抑制，但并没停止增长．
故答案为：
（1）C、H、O、N、P
（2）蔗糖
（3）9
（4）血细胞计数板
（5）10% 30%～40%
某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响．实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如下图所示．下列相关分析不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、图甲中可以看出，随干旱时间延长，叶片光合速率呈下降趋势，故A正确；
B、比较图甲和乙，图甲中光合速率在第2天就开始下降，而图乙中叶绿素含量在第4天才开始下降，因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降，故B正确；
C、图乙中，实验2-4天中叶片叶绿素含量并没有下降，故C错误；
D、实验2～4天，光合作用速率下降很有可能是由于干旱，气孔关闭，导致叶片中CO2浓度下降而引起的，故D正确．
故选C．
夏季中午强烈的阳光会导致植物气孔关闭．此时．下列植物中光合作用强度最高的是（ ）
正确答案
解析
解：夏季中午，强烈的阳光会导致植物气孔关闭，使细胞中的CO2浓度降低．高粱是C4植物，能利用低浓度的二氧化碳进行光合作用，而水稻、大豆、小麦是C3植物，不能利用低浓度的二氧化碳．因此，夏季中午光合作用强度最高的是高粱．
故选：A．
扫码查看完整答案与解析