- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
为研究细胞分裂素对植物光合作用的影响，研究人员将长有约10片叶的杨树苗分别培养在不同浓度的细胞分裂素溶液中，结果如表．
请分析并回答：
（1）叶绿素分布在叶绿体的______上．与对照组相比，细胞分裂素对叶绿素总量及叶绿素a/b的影响是______，由此推测细胞分裂素对 促进更大，从而促进了光合作用的光反应阶段，为暗反应阶段提供了更多的______．
（2）细胞分裂素主要是通过改变气孔阻力来影响植物______，从而影响了光合作用的暗反应阶段．
（3）与丙组相比，丁组浓度的细胞分裂素对叶片净光合速率的影响是______．
正确答案
解：（1）叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上．与对照组相比，叶绿素是由叶绿素a、b共同组成的，叶绿素总量增加而叶绿素a/b下降，说明叶绿素a下降而叶绿素b含量上升，由此推测细胞分裂素对叶绿素b促进更大，从而促进了光合作用的光反应阶段．光反应能为暗反应阶段提供[H]和ATP．
（2）CO2浓度主要影响暗反应过程，通过改变气孔阻力可以影响CO2进入细胞，从而影响了光合作用的暗反应阶段．
（3）根据甲、乙、丙和丁四组不同浓度的细胞分裂素对植物净光合速率的影响来看，在0～1.0范围内，随着细胞分裂素浓度的增加，植物的净光合速率也增加，超过1.0，植物的净光合速率有所下降，但还是比对照组要高，说明丁组对植物净光合速率的影响是促进作用减弱．
故答案为：
（1）类囊体薄膜 使叶绿素总量增加，叶绿素a/b降低 叶绿素b的合成作用[H]和ATP
（2）对二氧化碳的吸收
（3）促进作用减弱
解析
解：（1）叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上．与对照组相比，叶绿素是由叶绿素a、b共同组成的，叶绿素总量增加而叶绿素a/b下降，说明叶绿素a下降而叶绿素b含量上升，由此推测细胞分裂素对叶绿素b促进更大，从而促进了光合作用的光反应阶段．光反应能为暗反应阶段提供[H]和ATP．
（2）CO2浓度主要影响暗反应过程，通过改变气孔阻力可以影响CO2进入细胞，从而影响了光合作用的暗反应阶段．
（3）根据甲、乙、丙和丁四组不同浓度的细胞分裂素对植物净光合速率的影响来看，在0～1.0范围内，随着细胞分裂素浓度的增加，植物的净光合速率也增加，超过1.0，植物的净光合速率有所下降，但还是比对照组要高，说明丁组对植物净光合速率的影响是促进作用减弱．
故答案为：
（1）类囊体薄膜 使叶绿素总量增加，叶绿素a/b降低 叶绿素b的合成作用[H]和ATP
（2）对二氧化碳的吸收
（3）促进作用减弱
在环境中CO2浓度一定、温度适宜的情况下，测定植物叶片在不同光照条件下CO2的吸收或释放量，结果如下表所示（表中负值表示CO2释放量，正值表示CO2吸收量）．下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、光照强度在8.0～9.0 klx之间时，改变的光照强度，而温度没有改变，因此细胞的呼吸速率不变，A正确；
B、光照强度在2.0 klx时，细胞不进行光合作用或光合作用强度小于呼吸强度，因此植物释放二氧化碳，B错误；
C、光照强度在6.0 klx时，植物表现为吸收二氧化碳，此时光合作用大于呼吸作用，C正确；
D、光照强度超过9klx时，光合作用速率不再增加，说明光照强度不再是限制因素，此时限制因素主要是外界的CO2浓度，因为环境温度是适宜的，D正确．
故选：B．
Ⅰ．利用小球藻、酵母菌、乳酸菌做了如下图甲实验，开始时B、C两瓶中小球藻的数量相同，请回答：
（1）在实验装置中，细胞内含具膜细胞器的生物有______．
（2）将两个装置都同时放在适宜的温度和光照下培养一段时间，B、C两瓶中小球藻密度较大的是______．
（3）酵母菌在快速繁殖时，细胞呼吸的总反应式是______．
Ⅱ．森林中，阳光可能会穿过森林中的空隙，在地上投下“光斑”，它们随着太阳的运动而移动．如图乙显示了在“光斑”照耀前后一株生长旺盛的植物光合作用过程中吸收CO2和释放O2的情况．请据图分析回答：（1）图中的A点两条曲线重合，此时光合作用强度______（选填：等于/大于/小于/无法比较）呼吸作用强度，此时限制光合作用产物（糖类）合成的环境因素是______．
（2）当“光斑”移开时，O2的释放速率立刻恢复原水平的原因是______反应速率下降；而CO2吸收速率延续了一段时间后才下降，原因是“光斑”照耀期间积累的______还可以使暗反应持续一段时间．
正确答案
解：（1）小球藻和酵母菌都是真核生物，含有具膜细胞器；而乳酸菌是原核生物，没有具膜细胞器．
（2）小球藻光合作用能为酵母菌提供氧气，酵母菌进行有氧呼吸能为小球藻提供较多的二氧化碳，促进B中小球藻进行光合作用；乳酸菌属于厌氧菌，只能进行无氧呼吸，且无氧呼吸的产物只有乳酸，所以不能为C中的小球藻提供二氧化碳．所以将两个装置都同时放在适宜的温度和光照下培养一段时间，B瓶中小球藻密度较大．
酶
（3）酵母菌在快速繁殖时，细胞呼吸方式是有氧呼吸，其总反应式是C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量．
Ⅱ．（1）CO2的吸收速率代表净光合速率，净光合速率=真正光合速率-呼吸速率，图中A点时，净光合速率大于零，说明此时光合作用强度大于呼吸作用强度．二氧化碳是制造有机物的重要原料，所以此时限制光合作用产物（糖类）合成的环境因素是二氧化碳．
（2）当“光斑”移开时，光照强度降低，光反应速率下降，所以O2的释放速率立刻恢复到原水平；但光反应积累的ATP和[H]没有立即用完，暗反应还能持续一段时间，所以CO2吸收速率延续了一段时间后才下降．
故答案：Ⅰ．（1）酵母菌、小球藻（写全才给分） （2）B
酶
（3）C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量．
Ⅱ．（1）大于 二氧化碳 （2）光 ATP和[H]
解析
解：（1）小球藻和酵母菌都是真核生物，含有具膜细胞器；而乳酸菌是原核生物，没有具膜细胞器．
（2）小球藻光合作用能为酵母菌提供氧气，酵母菌进行有氧呼吸能为小球藻提供较多的二氧化碳，促进B中小球藻进行光合作用；乳酸菌属于厌氧菌，只能进行无氧呼吸，且无氧呼吸的产物只有乳酸，所以不能为C中的小球藻提供二氧化碳．所以将两个装置都同时放在适宜的温度和光照下培养一段时间，B瓶中小球藻密度较大．
酶
（3）酵母菌在快速繁殖时，细胞呼吸方式是有氧呼吸，其总反应式是C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量．
Ⅱ．（1）CO2的吸收速率代表净光合速率，净光合速率=真正光合速率-呼吸速率，图中A点时，净光合速率大于零，说明此时光合作用强度大于呼吸作用强度．二氧化碳是制造有机物的重要原料，所以此时限制光合作用产物（糖类）合成的环境因素是二氧化碳．
（2）当“光斑”移开时，光照强度降低，光反应速率下降，所以O2的释放速率立刻恢复到原水平；但光反应积累的ATP和[H]没有立即用完，暗反应还能持续一段时间，所以CO2吸收速率延续了一段时间后才下降．
故答案：Ⅰ．（1）酵母菌、小球藻（写全才给分） （2）B
酶
（3）C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量．
Ⅱ．（1）大于 二氧化碳 （2）光 ATP和[H]
图中①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系．在下列各选项中，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、CO2浓度与光合作用强度的关系是：在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加，与图①曲线相符，故A正确；
B、N、P、K等必需元素的浓度与光合作用强度的关系是：在一定范围内，增大必须元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫，与图②曲线相符，故B正确；
C、图③中，b点表示光合速率等于呼吸速率，当植物缺Mg时，光合速率降低，只有增大光照强度才能提高光合速率，才能等于呼吸速率，即植物缺Mg时，b点将向右移动，故C错误；
C、图④中，当光照强度小于c值时，随着光照强度的增强光合作用速率逐渐加快，因此光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度，故D正确．
故选：C．
（1）如果x代表光照强度，则主要是影响______阶段，该阶段除了产生氧气外，还有______．在最适温度下，当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的______．若阴生植物的光合作用曲线为c，则阳生植物光合作用曲线最可能是______．
（2）如果x代表CO2的含量，则主要是影响______阶段，当CO2的含量突然下降，则C5的含量会______．
（3）乙图中该植物在25℃、10klx的光照条件下，每小时呼吸作用吸收的氧气量是______mg，光合作用真正所产生的氧气量是______mg．
（4）如果温室内光照强度小于5klx，乙图中______温度下有助于提高光合产量．
正确答案
解：（1）分析曲线，如果x代表光照强度，光照强度影响光合作用强度，主要是影响光合作用的光反应阶段，光反应阶段的产物有氧气、[H]、ATP．当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的色素的含量．阳生植物的光补偿点和光饱和点均比阴生植物高，因此若阴生植物的光合作用曲线为c，则阳生植物光合作用曲线最可能是a．
（2）二氧化碳作为光合作用的原料，参与光合作用的暗反应阶段，与五碳化合物结合形成三碳化合物，如果x代表CO2的含量，CO2的含量影响光合作用强度，主要是影响三碳化合物的含量，当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的五碳化合物的含量．
（3）植物随时都进行呼吸作用，乙图中该植物在25℃、10klx的光照条件下，每小时呼吸作用吸收的氧气量是20mg，光合作用真正所产生的氧气量=净光合作用量+呼吸作用消耗量=60+20=80mg．
（4）分析题图2可知，光照强度效应5千勒克斯时，150C条件下净光合速率大于250C条件下净光合速率．所以温室内光照强度小于5千勒克斯时应适当降低温度以提高光合产量．
故答案为：
（1）光反应[H]、ATP 色素的含量 a
（2）暗反应 升高
（3）20 80
（4）降低
解析
解：（1）分析曲线，如果x代表光照强度，光照强度影响光合作用强度，主要是影响光合作用的光反应阶段，光反应阶段的产物有氧气、[H]、ATP．当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的色素的含量．阳生植物的光补偿点和光饱和点均比阴生植物高，因此若阴生植物的光合作用曲线为c，则阳生植物光合作用曲线最可能是a．
（2）二氧化碳作为光合作用的原料，参与光合作用的暗反应阶段，与五碳化合物结合形成三碳化合物，如果x代表CO2的含量，CO2的含量影响光合作用强度，主要是影响三碳化合物的含量，当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的五碳化合物的含量．
（3）植物随时都进行呼吸作用，乙图中该植物在25℃、10klx的光照条件下，每小时呼吸作用吸收的氧气量是20mg，光合作用真正所产生的氧气量=净光合作用量+呼吸作用消耗量=60+20=80mg．
（4）分析题图2可知，光照强度效应5千勒克斯时，150C条件下净光合速率大于250C条件下净光合速率．所以温室内光照强度小于5千勒克斯时应适当降低温度以提高光合产量．
故答案为：
（1）光反应[H]、ATP 色素的含量 a
（2）暗反应 升高
（3）20 80
（4）降低
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