- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（如图），这四个处理中，沉入底部的叶片最先浮起的是（ ）
A
照光
B
不照光
C
照光
D
不照光
正确答案
解析
解：A、煮沸过的自来水中二氧化碳的量很少，叶片没有进行光合作用的原料，浮起很慢，A错误；
B、在9摄氏度的条件下植物光合作用很弱，叶片浮起很慢，B错误；
C、25摄氏度时，温度适宜，碳酸氢钠提供二氧化碳，在光照条件下，植物进行光合作用，产生氧气，叶片最先浮起，C正确；
D、没有二氧化碳作为光合作用的原料，植物浮起的较慢，D错误．
故选：C．
某转基因作物有很强的光合作用强度．某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题，设计了如下装置．请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题．
（1）碳酸氢钠溶液在植物合成糖类的过程中所起的作用是______，并在实验过程中起到______作用；要使该实验中没有糖类产生，烧杯中液体应改为______．
（2）实验操作1小时后，记录甲装置红墨水滴移动情况：
（3）实验分析：
假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g．那么该植物的呼吸作用速率是______g/小时．白天光照15小时，一昼夜葡萄糖的积累量是______g．（不考虑昼夜温差影响）
正确答案
解：（1）碳酸氢钠溶液能为植物光合作用提供二氧化碳，并在实验过程中起到维持密闭装置中二氧化碳浓度的恒定作用；要使该实验中没有糖类产生，则应除去密闭装置中的二氧化碳，应将烧杯中液体应改为氢氧化钠溶液．
（2）测定植物细胞呼吸时，植物吸收氧气，产生二氧化碳（被NaOH吸收），因此体积减小，液滴左移．测定净光合作用时，植物在光下产生氧气，使容器体积增大，液滴右移．
（3）假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g．那么该植物的呼吸作用速率是（2.5+0.5）÷1=3g/小时．净光合速率=（5.5-0.5）÷1=5g/小时，白天光照15小时，有机物的积累量为5g/小时×15小时=75g，晚上有机物的消耗量为3g/小时×（24-15）小时=27g，所以一昼夜葡萄糖的积累量是48g．
故答案：（1）提供二氧化碳 维持密闭装置中二氧化碳浓度的恒定 氢氧化钠溶液
（2）左 右
（3）3 48
解析
解：（1）碳酸氢钠溶液能为植物光合作用提供二氧化碳，并在实验过程中起到维持密闭装置中二氧化碳浓度的恒定作用；要使该实验中没有糖类产生，则应除去密闭装置中的二氧化碳，应将烧杯中液体应改为氢氧化钠溶液．
（2）测定植物细胞呼吸时，植物吸收氧气，产生二氧化碳（被NaOH吸收），因此体积减小，液滴左移．测定净光合作用时，植物在光下产生氧气，使容器体积增大，液滴右移．
（3）假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g．那么该植物的呼吸作用速率是（2.5+0.5）÷1=3g/小时．净光合速率=（5.5-0.5）÷1=5g/小时，白天光照15小时，有机物的积累量为5g/小时×15小时=75g，晚上有机物的消耗量为3g/小时×（24-15）小时=27g，所以一昼夜葡萄糖的积累量是48g．
故答案：（1）提供二氧化碳 维持密闭装置中二氧化碳浓度的恒定 氢氧化钠溶液
（2）左 右
（3）3 48
将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如下图所示．下列有关说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、图甲中DE段由于气孔关闭，二氧化碳供应减少，因此光合速率有所下降，对应图乙中的e点，A正确；
B、图甲中的F点时由于光照强度较弱，此时光合速率等于呼吸速率，而图乙中的g点光合速率大于呼吸速率，B错误；
C、图乙中的d点时之前开始只进行呼吸作用，出现光合作用之后光合速率小于呼吸速率，因此d点之前植物都是释放二氧化碳，但是d点之后光合作用开始大于呼吸作用，即二氧化碳开始净吸收，因此d点时二氧化碳浓度最高，C正确；
D、图甲中比较A点和G点，G点的二氧化碳浓度低于A点，说明一昼夜二氧化碳净吸收用于合成有机物，因此植物体的有机物含量会增加，D正确．
故选：B．
（1）曲线中c点和g点时，植株处于何种生理状态：______．
（2）据图所示，光合作用强度最高的时刻是______点．若测量一昼夜中植物体的干重，则质量最大的时刻是______点．
（3）如果将实验植物改换成挺水植物（如芦苇、水稻），则对其一昼夜CO2吸收和释放状况的测定结果与图13最大的不同之处是______．
（4）该植物接受光照的时刻是b点，但从a点开始CO2的释放量有所减少，这可能是因为凌晨气温较低，使植物的______强度减弱所致．曲线中f-g段CO2的吸收量逐渐减少是因为______，以致光合作用的光反应产生的______逐渐减少，从而影响了暗反应______的强度，进而影响了暗反应对CO2的吸收固定．
（5）若将本实验换成一株C4植物，则其CO2吸收量变化曲线与图所示C3植物相比，e点的相对位置的会______（高/低/不变）
正确答案
解：（1）曲线中c点和g点时，CO2吸收量为0，说明植株进行呼吸作用释放的CO2量与光合作用吸收的CO2量相等．
（2）据图所示，d点时吸收CO2最多，因此光合作用强度最高的时刻是d点．若测量一昼夜中植物体的干重，则质量最大的时刻是g点，g点之后光合速率小于呼吸速率．
（3）图中13点时，由于光照强、气温高、蒸腾作用旺盛，植物为了减少水分的散失而关闭气孔，导致植物吸收的CO2减少；而挺水植物不会因水分的散失而关闭气孔，所以挺水植物在13时左右CO2吸收量的值最高，光合作用强度最强．
（4）凌晨气温较低，酶的活性较弱，导致细胞呼吸作用强度减弱，CO2的释放量有所减少．曲线中f-g段CO2的吸收量逐渐减少是因为光照强度逐渐减弱，以致光合作用的光反应产生的ATP和NADPH逐渐减少，从而影响了暗反应还原作用的强度，进而影响了暗反应对CO2的吸收固定．
（5）由于C4植物能在较低CO2浓度条件下进行固定CO2并进行光合作用，因此，与比C3植物相比，e点的相对位置的会高．
故答案为
（1）呼吸作用释放的CO2量与光合作用吸收的CO2量相等
（2）d g
（3）13时左右CO2吸收量的值最高
（4）呼吸作用 光照强度逐渐减弱 ATP和NADPH 还原作用
（5）高
解析
解：（1）曲线中c点和g点时，CO2吸收量为0，说明植株进行呼吸作用释放的CO2量与光合作用吸收的CO2量相等．
（2）据图所示，d点时吸收CO2最多，因此光合作用强度最高的时刻是d点．若测量一昼夜中植物体的干重，则质量最大的时刻是g点，g点之后光合速率小于呼吸速率．
（3）图中13点时，由于光照强、气温高、蒸腾作用旺盛，植物为了减少水分的散失而关闭气孔，导致植物吸收的CO2减少；而挺水植物不会因水分的散失而关闭气孔，所以挺水植物在13时左右CO2吸收量的值最高，光合作用强度最强．
（4）凌晨气温较低，酶的活性较弱，导致细胞呼吸作用强度减弱，CO2的释放量有所减少．曲线中f-g段CO2的吸收量逐渐减少是因为光照强度逐渐减弱，以致光合作用的光反应产生的ATP和NADPH逐渐减少，从而影响了暗反应还原作用的强度，进而影响了暗反应对CO2的吸收固定．
（5）由于C4植物能在较低CO2浓度条件下进行固定CO2并进行光合作用，因此，与比C3植物相比，e点的相对位置的会高．
故答案为
（1）呼吸作用释放的CO2量与光合作用吸收的CO2量相等
（2）d g
（3）13时左右CO2吸收量的值最高
（4）呼吸作用 光照强度逐渐减弱 ATP和NADPH 还原作用
（5）高
实验材料和用具：100mL量筒、50W、100W、200W和400W的台灯、冷开水、NaHCO3、黑藻等．
实验步骤：
①准备4套如图所示装置，编号为l一4．在瓶中各加入约500mL0.0lg/mLNaHCO3溶液后用冷开水充满．
②取4等份长势相同的黑藻分别放人l一4号装置．
③将4套装置放入暗室中，然后分别用50W、100W、200W和400W的台灯等距离地照射1-4号装置，观察气泡的产生情况．
④30min后停止光照，测量光合作用释放的O2体积（mL）．
以上实验重复三次，实验结果见上表．分析并回答有关问题：
（1）该实验中的自变量是______．列出实验中的两个控制变量（无关变量）：______．
（2）根据装置图，上表中的实验数据是如何读出的？______．
（3）上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是______．
（4）对表中数据进行分析并得出结论：______．
（5）若想确定黑藻生长的最适光照强度，请在本实验的基础上写出进一步探究的实验思路：______．
正确答案
解：（1）本实验的目的是探究光照强度对光合作用的影响，所以因变量是光合作用强度，自变量是光照强度，其他都是无关变量，如CO2量（或NaHCO3溶液量及浓度）、温度、pH值、光照时间、黑藻量等．
（2）根据装置图，上表中各组次的实验数据是读量筒中收集到的水的体积得出的．
（3）上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气．
（4）对表中数据进行分析并得出结论：在一定范围内随着光照强度的升高，光合作用的强度也随之升高．
（5）若想确定黑藻生长的最适光照强度，在本实验的基础上应缩小光强梯度．在1OOW一400W范围内设置更多组进行实验．
故答案为：
（1）光照强度 CO2量（或NaHCO3溶液量及浓度）、温度、pH值、光照时间、黑藻量等（要求至少答出两项）
（2）读量筒中收集到的水的体积
（3）黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气
（4）在一定范围内随着光照强度的升高，光合作用的强度也随之升高
（5）缩小光强梯度．在1OOW一400W范围内设置更多组进行实验
解析
解：（1）本实验的目的是探究光照强度对光合作用的影响，所以因变量是光合作用强度，自变量是光照强度，其他都是无关变量，如CO2量（或NaHCO3溶液量及浓度）、温度、pH值、光照时间、黑藻量等．
（2）根据装置图，上表中各组次的实验数据是读量筒中收集到的水的体积得出的．
（3）上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气．
（4）对表中数据进行分析并得出结论：在一定范围内随着光照强度的升高，光合作用的强度也随之升高．
（5）若想确定黑藻生长的最适光照强度，在本实验的基础上应缩小光强梯度．在1OOW一400W范围内设置更多组进行实验．
故答案为：
（1）光照强度 CO2量（或NaHCO3溶液量及浓度）、温度、pH值、光照时间、黑藻量等（要求至少答出两项）
（2）读量筒中收集到的水的体积
（3）黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气
（4）在一定范围内随着光照强度的升高，光合作用的强度也随之升高
（5）缩小光强梯度．在1OOW一400W范围内设置更多组进行实验
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