- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
（1）比较A、B植物呼吸作用，较弱的是______植物，当光照强度为0时，植物细胞中可以产生ATP的细胞器是______．
（2）当光照强度达到Z点后，限制A植物光合作用的因素主要是______（答出两点），如果在图中M点突然停止光照，短期内叶绿体内C3化合物的含量将会______．
（3）当平均光照强度在X和Y之间（白天和黑夜的时间各为12h），A植物一昼夜中有机物积累量的变化是______（选填“减少”或“增加”），B植物一昼夜中有机物积累量的变化是______（选填“减少”或“增加”）．
（4）某同学想探究温度对A植物光合作用的影响，则应选择图中______点对应的光照强度，在该实验中，观察测量因变量的指标是______．
正确答案
解：（1）根据题意和图示分析可知：当没有光照时，A植物呼吸释放CO2量为2个单位，B植物呼吸释放CO2量为1个单位，所以较弱的是B植物．当光照强度为0时，植物细胞中只进行呼吸作用，所以可以产生ATP的细胞器是线粒体．
（2）当光照强度达到Z点即光饱和点后，限制A植物光合作用的因素主要是CO2浓度和温度；如果在图中M点突然停止光照，短期内叶绿体内C3化合物的含量将会增加．
（3）根据图示分析可知：当平均光照强度在X和Y之间，A植物净光合作用小于2，白天积累的不够夜间消耗，一昼夜中有机物积累量的变化是减少；B植物净光合作用大于1，夜晚消耗后还有积累，因此一昼夜中有机物积累量的变化是增加．
（4）要探究温度对A植物光合作用的影响，则实验的自变量为温度，其他如：光照强度、CO2浓度等这些无关变量则应保持相同且适宜，因此应选择图中M点对应的光照强度，M点为该植物光合作用的光饱和点，强度最适宜．观察测量因变量的指标是单位时间内CO2的吸收量或单位时间内O2的释放量．
故答案为：（每空（2分），共16分）
（1）B，线粒体
（2）CO2浓度和温度（答对一个得1分），增加
（3）减少，增加；
（4）M，单位时间内CO2的吸收量（或单位时间内O2的释放量）
解析
解：（1）根据题意和图示分析可知：当没有光照时，A植物呼吸释放CO2量为2个单位，B植物呼吸释放CO2量为1个单位，所以较弱的是B植物．当光照强度为0时，植物细胞中只进行呼吸作用，所以可以产生ATP的细胞器是线粒体．
（2）当光照强度达到Z点即光饱和点后，限制A植物光合作用的因素主要是CO2浓度和温度；如果在图中M点突然停止光照，短期内叶绿体内C3化合物的含量将会增加．
（3）根据图示分析可知：当平均光照强度在X和Y之间，A植物净光合作用小于2，白天积累的不够夜间消耗，一昼夜中有机物积累量的变化是减少；B植物净光合作用大于1，夜晚消耗后还有积累，因此一昼夜中有机物积累量的变化是增加．
（4）要探究温度对A植物光合作用的影响，则实验的自变量为温度，其他如：光照强度、CO2浓度等这些无关变量则应保持相同且适宜，因此应选择图中M点对应的光照强度，M点为该植物光合作用的光饱和点，强度最适宜．观察测量因变量的指标是单位时间内CO2的吸收量或单位时间内O2的释放量．
故答案为：（每空（2分），共16分）
（1）B，线粒体
（2）CO2浓度和温度（答对一个得1分），增加
（3）减少，增加；
（4）M，单位时间内CO2的吸收量（或单位时间内O2的释放量）
（1）如图甲所示，BC段较AB段CO2浓度增加速率减慢的原因是______．从16时到18时，叶绿体内ATP合成速率的变化是______．若D点和E点所对应时刻的温度相同，则D点时的光照强度______（＞、=、＜）E点时的光照强度．
（2）如图乙所示，在氧气不足条件下，线粒体内丙酮酸氧化分解的速率将会______．适宜光照条件下，光反应产生的并能够为碳反应所利用的能源物质是______，碳反应产物三碳糖转变成蔗糖的场所是叶绿体______（内、外）．若光照突然停止而其他条件不变，则短时间内叶绿体中三碳酸（C3）的合成速率将会______（变大、不变、变小）．
（3）假设密闭玻璃罩内植株所有进行光合作用的细胞的光合强度一致，图乙表示该植株的一个进行光合作用的细胞，那么，当在图甲中D点时，图乙中a______（＞、=、＜）b．
正确答案
解：（1）BC段是凌晨2时以后，此时温度降低，呼吸作用减弱，二氧化碳浓度增加速率减慢；从16时到18时，图中二氧化碳浓度减少的速率减慢，这是由于光照强度减弱导致光合作用减弱，因此叶绿体内ATP合成速率减少；由于容器是密闭的，因此白天进行光合作用导致容器内二氧化碳含量逐渐减少，D点和E点相比，E点的二氧化碳浓度很低，但是由于两点所对应时刻的温度相同，呼吸速率相等，因此E点光合速率要等于D点光合速率，必须光照增强．
（2）有氧呼吸需要充足的氧气，因此在氧气不足条件下，线粒体内丙酮酸氧化分解的速率将会减慢．光反应产生的并能够为暗反应所利用的能源物质是ATP和NADPH．光合作用过程的直接产物一般是葡萄糖，因此蔗糖的产生场所是叶绿体外．若光照突然停止而其他条件不变，则光反应产生的ATP和NADPH不足，暗反应中的二氧化碳的还原受影响，C5不足，短时间内叶绿体中C3的合成速率将会变小．
（3）由于植物细胞中只有叶肉细胞进行光合作用，其它细胞只进行呼吸作用，而D点表示整个植物的光合作用等于呼吸作用，表示此时叶肉细胞的光合作用大于该细胞的呼吸作用，因此叶肉细胞叶绿体光合作用吸收的二氧化碳大于该细胞线粒体呼吸作用产生的二氧化碳．
故答案为：
（1）温度降低，细胞呼吸强度减弱 减少＜
（2）减慢 ATP和NADPH 外 变小
（3）＜
解析
解：（1）BC段是凌晨2时以后，此时温度降低，呼吸作用减弱，二氧化碳浓度增加速率减慢；从16时到18时，图中二氧化碳浓度减少的速率减慢，这是由于光照强度减弱导致光合作用减弱，因此叶绿体内ATP合成速率减少；由于容器是密闭的，因此白天进行光合作用导致容器内二氧化碳含量逐渐减少，D点和E点相比，E点的二氧化碳浓度很低，但是由于两点所对应时刻的温度相同，呼吸速率相等，因此E点光合速率要等于D点光合速率，必须光照增强．
（2）有氧呼吸需要充足的氧气，因此在氧气不足条件下，线粒体内丙酮酸氧化分解的速率将会减慢．光反应产生的并能够为暗反应所利用的能源物质是ATP和NADPH．光合作用过程的直接产物一般是葡萄糖，因此蔗糖的产生场所是叶绿体外．若光照突然停止而其他条件不变，则光反应产生的ATP和NADPH不足，暗反应中的二氧化碳的还原受影响，C5不足，短时间内叶绿体中C3的合成速率将会变小．
（3）由于植物细胞中只有叶肉细胞进行光合作用，其它细胞只进行呼吸作用，而D点表示整个植物的光合作用等于呼吸作用，表示此时叶肉细胞的光合作用大于该细胞的呼吸作用，因此叶肉细胞叶绿体光合作用吸收的二氧化碳大于该细胞线粒体呼吸作用产生的二氧化碳．
故答案为：
（1）温度降低，细胞呼吸强度减弱 减少＜
（2）减慢 ATP和NADPH 外 变小
（3）＜
某农科所研究人员对日光温室内的黄瓜补充不同波长的光，测得黄瓜光合速率的日变化情况如图1．为进一步探究补充不同波长的光对黄瓜光合速率影响的原因，研究人员测定叶肉细胞内的叶绿体数、叶绿体内的淀粉粒数、基粒数，结果如图2．请据图回答：
（1）依据图1结果分析，若采取______措施，对黄瓜的生长最有效．14：00～16：00，引起三组黄瓜光合速率均降低的主要外界因素是______．
（2）卡尔文循环中，1分子的二氧化碳与1个核酮糖二磷酸结合，会形成2个______．一般情况下，CO2还原后生成的三碳糖大部分被用于______，部分三碳糖在______部位形成淀粉．
（3）依据图1、2结果分析，补充红光时叶绿体中淀粉粒数减少，是造成光合速率比对照组大的原因．说明促进______有利于光合作用的进行．
（4）在生产上还可以通过喷施一定浓度的______（激素名称），以促进植株开花和果实的发育，达到提高产量的目的．
正确答案
解：（1）依据图1结果分析，若采取在10：00前适当补充红光措施，对黄瓜的生长最有效．14：00～16：00，光照强度下降，三组黄瓜光合速率均降低．
（2）光反应阶段为碳反应阶段提供NADPH和ATP，碳反应阶段生成的三碳糖大部分被用于五碳化合物RuBP的再生，部分三碳糖在叶绿体基质形成淀粉．
（3）依据图1、2结果分析，补充红光时叶绿体中淀粉粒数减少，说明补充红光造成光合速率比对照组大的原因：促进光合产物运出叶绿体有利于光合作用的进行．
（3）叶片的生长，包括细胞数目增多和细胞体积增大，故在生产上还可以通过喷施一定浓度的赤霉素（细胞分裂素）以促进叶片的生长，达到提高产量的目的．
故答案为：
（1）适当补充红光 光照强度
（2）三碳酸（或3-磷酸甘油酸） RuBP的再生 叶绿体基质
（3）光合产物运出叶绿体
（4）赤霉素
解析
解：（1）依据图1结果分析，若采取在10：00前适当补充红光措施，对黄瓜的生长最有效．14：00～16：00，光照强度下降，三组黄瓜光合速率均降低．
（2）光反应阶段为碳反应阶段提供NADPH和ATP，碳反应阶段生成的三碳糖大部分被用于五碳化合物RuBP的再生，部分三碳糖在叶绿体基质形成淀粉．
（3）依据图1、2结果分析，补充红光时叶绿体中淀粉粒数减少，说明补充红光造成光合速率比对照组大的原因：促进光合产物运出叶绿体有利于光合作用的进行．
（3）叶片的生长，包括细胞数目增多和细胞体积增大，故在生产上还可以通过喷施一定浓度的赤霉素（细胞分裂素）以促进叶片的生长，达到提高产量的目的．
故答案为：
（1）适当补充红光 光照强度
（2）三碳酸（或3-磷酸甘油酸） RuBP的再生 叶绿体基质
（3）光合产物运出叶绿体
（4）赤霉素
Ⅰ、如图表示光照强度对A、B两种C3植物光合作用强度的影响．据图回答：
（1）A、B两种植物光合作用过程中对光能利用的差异是______．
（2）在农业生产中，与B植物相比，A植物应种植在______条件下．
Ⅱ、某同学做了如下实验：取A、B两支试管，在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶．在两管中分别加入甲烯蓝溶液（注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色）一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都呈蓝色．然后，两管分别加水淹没子叶、抽气，在水面上覆盖适量石蜡油，37℃保温一段时间后，发现A管中的子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅．取出子叶放在滤纸上，一段时间后，发现A管中取的子叶不变色，B管中取出的子叶蓝色变深．
根据上述实验现象，回答问题：
（1）37℃保温一段时间后，B管子叶蓝色变浅的原因是______．
（2）滤纸上B管子叶蓝色变深的原因是______
（3）A管子叶37℃保温后不变色的原因是______．
（4）该实验设置A管的目的是______．
正确答案
在低于P光照强度下B植物光能利用率比A植物的高，在高于P光照强度下A植物光能利用率比B植物的高
较强光照
子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原
通过呼吸作用还原的甲烯蓝被氧化
子叶细胞的酶失活，无呼吸作用
作对照实验
解析
解：I、（1）据图分析可知，图中以在P点为界，低于P光照强度下B植物光能利用率比A植物的高，在高于P光照强度下A植物光能利用率比B植物的高．
（2）图中可知，B植物的光补偿点和光饱和点均低于A植物，因此可确定A植物为喜阳植物，B植物为喜阴植物，因此在农业生产中，与B植物相比，A植物应种植在较强光照条件下．
II、（1）37℃保温操作之前，“两管分别加水淹没子叶、抽气，在水面上覆盖适量石蜡油”，即制造了无氧环境，由于A管细胞死亡，一段时间后，B管中子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原．
（2）取出子叶放在滤纸上，滤纸上A管中子叶不进行呼吸作用，而滤纸上B管子叶通过呼吸作用，还原的甲烯蓝被氧化，因此蓝色变深．
（3）A管子叶已经经过加热煮沸，此时子叶细胞的酶失活，无呼吸作用，因此37℃保温后不变色．
（4）该实验设置A管的目的是作对照实验．
故答案为：
I、（1）在低于P光照强度下B植物光能利用率比A植物的高，在高于P光照强度下A植物光能利用率比B植物的高．
（2）较强光照
II、（1）子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原．
（2）通过呼吸作用还原的甲烯蓝被氧化
（3）子叶细胞的酶失活，无呼吸作用．
（4）作对照实验．
正确答案
解析
A、温度对光合作用和细胞呼吸速率都有影响，故A正确．
B、此图不知道呼吸作用，净光合速率在增加不一定是呼吸速率下降，也可能是光合作用增强，故B错误；
C、当环境中CO2浓度为1.22%时，光合作用的最适温度为30℃，当环境中CO2浓度为0.03%时，光合作用的最适温度为20℃，由图可知在不同浓度的CO2最适温度是不同的，故C正确；
D、30℃左右时，CO2浓度为0.03%时净光合速率较低，故D正确．
故选：B．
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