- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
某科研小组研究LSV病毒对百合光合作用的影响，结果如下表．其中气孔导度描述的是气孔开放程度．回答下列问题：
（1）叶绿素存在于叶绿体的______上，可用______试剂提取．
（2）净光合速率可以通过测定一定时间内______的变化来计算．实验结果表明，LSV侵染的百合比健康百合净光合速率低．据表从光反应和暗反应的角度分析净光合速率降低的原因是①______；
②______．
（3）为了进一步探究LSV对百合细胞呼吸是否有影响，请补充完成以下的实验思路：将健康百合与LSV侵染的百合分别置于相同体积的密闭装置中，______．
正确答案
解：（1）光合作用的叶绿素主要存在于叶绿体类囊体薄膜上，光合作用的色素不溶于水，易溶于有机溶剂，可以用无水乙醇提取．
（2）净光合速率可以通过测定一定时间内CO2浓度（O2浓度或有机物的量）的变化来表示．表中数据表明LSV侵染的百合叶绿素含量减少，光反应产生的ATP和[H]减少，同时气孔导度下降，CO2吸收减少，导致净光合速率低．
（3）探究呼吸作用的实验中需要在黑暗（或遮光或无光）的条件下培养，（每隔）一段时间测定装置中的CO2 （或O2或有机物）的量，计算并比较二者的区别．
故答案为：
（1）类囊体薄膜 无水乙醇（或无水酒精或丙酮）
（2）CO2浓度（O2浓度或有机物的量） 叶绿素含量减少，光反应产生的ATP和[H]减少 气孔导度下降，CO2吸收减少
（3）在黑暗（或遮光或无光）的条件下培养，（每隔）一段时间测定装置中的CO2 （或O2或有机物）的量，计算并比较二者的区别
解析
解：（1）光合作用的叶绿素主要存在于叶绿体类囊体薄膜上，光合作用的色素不溶于水，易溶于有机溶剂，可以用无水乙醇提取．
（2）净光合速率可以通过测定一定时间内CO2浓度（O2浓度或有机物的量）的变化来表示．表中数据表明LSV侵染的百合叶绿素含量减少，光反应产生的ATP和[H]减少，同时气孔导度下降，CO2吸收减少，导致净光合速率低．
（3）探究呼吸作用的实验中需要在黑暗（或遮光或无光）的条件下培养，（每隔）一段时间测定装置中的CO2 （或O2或有机物）的量，计算并比较二者的区别．
故答案为：
（1）类囊体薄膜 无水乙醇（或无水酒精或丙酮）
（2）CO2浓度（O2浓度或有机物的量） 叶绿素含量减少，光反应产生的ATP和[H]减少 气孔导度下降，CO2吸收减少
（3）在黑暗（或遮光或无光）的条件下培养，（每隔）一段时间测定装置中的CO2 （或O2或有机物）的量，计算并比较二者的区别
为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响，某同学做了如下实验：用8株各有20片叶片、大小长势相似的天竺葵盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳的含量．实验结果统计如表，请分析：
（注：“+”表示环境中二氧化碳增加；“-”表示环境中二氧化碳减少）
（1）用编号为2、4、6、8的装置可构成一个相对独立的实验组合，该实验组合的目的是：探究______．由表可知，植物呼吸作用最强的是编号第______组实验．
（2）在编号为1的装置中，叶肉细胞叶绿体中ATP的移动方向是______．
（3）由表可知，植物光合作用最强的是编号第______组实验．再过一段时间后，编号为5的装置中二氧化碳含量不再变化，表明植物______．
（4）现有一株天竺葵的叶黄素缺失突变体，将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比，实验结果是光吸收差异______（“不”或“非常”）显著，色素带缺第______条．
正确答案
解：（1）序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，由于没有光照，所以研究的目的是温度对植物呼吸作用强度的影响．12小时后CO2变化量（g）是第6组最大，说明第6组呼吸作用最强．
（2）第1组实验中，光照强度（lx）为1000，植物可以进行光合作用，所以叶肉细胞中叶绿体中ATP的移动方向是基粒（类囊体薄膜）→（叶绿体）基质．
（3）比较同一温度下的二氧化碳减少量发现，表格中第5组实验结果减少量最大（为3.1+1.0=4.1），说明光合作用最强．一段时间后，编号为5的装置中二氧化碳含量不再变化，表明植物光合作用消耗的CO2量等于呼吸作用产生的CO2量．
（4）叶黄素位于滤纸条的第二条，所以叶黄素缺失突变体色素带缺第二条．由于叶黄素主要吸收蓝紫光，而而其他三种色素也可以吸收蓝紫光，叶黄素缺失突变体光吸收差异不显著．
故答案为：
（1）温度对植物呼吸作用速率的影响 6
（2）基粒（类囊体薄膜）→（叶绿体）基质
（3）5 植物光合作用消耗的CO2量等于呼吸作用产生的CO2量
（或光合作用强度等于呼吸作用强度，或植物净光合作用为0）
（4）不 二
解析
解：（1）序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，由于没有光照，所以研究的目的是温度对植物呼吸作用强度的影响．12小时后CO2变化量（g）是第6组最大，说明第6组呼吸作用最强．
（2）第1组实验中，光照强度（lx）为1000，植物可以进行光合作用，所以叶肉细胞中叶绿体中ATP的移动方向是基粒（类囊体薄膜）→（叶绿体）基质．
（3）比较同一温度下的二氧化碳减少量发现，表格中第5组实验结果减少量最大（为3.1+1.0=4.1），说明光合作用最强．一段时间后，编号为5的装置中二氧化碳含量不再变化，表明植物光合作用消耗的CO2量等于呼吸作用产生的CO2量．
（4）叶黄素位于滤纸条的第二条，所以叶黄素缺失突变体色素带缺第二条．由于叶黄素主要吸收蓝紫光，而而其他三种色素也可以吸收蓝紫光，叶黄素缺失突变体光吸收差异不显著．
故答案为：
（1）温度对植物呼吸作用速率的影响 6
（2）基粒（类囊体薄膜）→（叶绿体）基质
（3）5 植物光合作用消耗的CO2量等于呼吸作用产生的CO2量
（或光合作用强度等于呼吸作用强度，或植物净光合作用为0）
（4）不 二
正确答案
解析
解：A、图中可以看出，在18：00时和6：00时，二氧化碳的吸收量均为0，即呼吸作用产生的二氧化碳刚好被光合作用吸收，此时植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，A正确；
B、图中夜间的只进行呼吸作用，其二氧化碳的释放量为10mg/h，该值表示呼吸速率．假设该植物在24h内呼吸速率不变，在图中C区段二氧化碳吸收的最高值为75mg/h，此值为净光合速率，因此此时的真光合作用速率=净光合速率+呼吸速率=75+10=85mg/h，B正确；
C、白天光合速率大于呼吸速率，因此A和C区段表示的是白天积累的有机物；而夜间只进行呼吸作用，因此B区段表示夜间消耗的有机物，因此该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A+C-B，C正确；
D、中午12：00时左右，二氧化碳浓度低，导致二氧化碳的固定减少，而C3的还原仍在发生，因此与曲线最高点所对应的时间相比，C3的含量下降，C5的含量上升，D错误．
故选：D．
正确答案
解析
解：蝴蝶兰在长期干旱条件下0～4时，由于进行呼吸作用，所以有有ATP和[H]的合成；在0～4时没有光照，所以不能进行光合作用，不进行暗反应．
故选：A．
图1是某植物叶肉细胞的结构示意图，图2表示该植物在不同光强度下光合作用速率（用C02吸收速率表示）的变化．请据图回答：
（1）图1细胞中生物膜的基本骨架是______．图1细胞中含有DNA的结构有______（填序号）．
（2）图2中，影响曲线AB段光合作用速率的环境因素主要是______，而可能限制曲线BC段光合作用速率的两种环境因素主要是______．
（3）如果植物白天始终处于图2中A点状态，则在较长时间内该植物______（填“能”或“不能”）正常生长．
（4）将图1细胞浸润在______（填“大于”或“小于”或“等于”）细胞液浓度的溶液中，该细胞将会出现质壁分离现象．
正确答案
解：（1）图1细胞中生物膜的基本骨架是磷脂双分子层．图1细胞中含有DNA的结构有细胞核、线粒体和叶绿体．
（2）当达到某一光强时，光合速率就不再随光强的增高而增加，这种现象称为光饱和现象．开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点．植物出现光饱和点实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的增加而提高．因此，限制饱和阶段光合作用的主要因素有CO2扩散速率（受CO2浓度影响）和CO2固定速率等．
（3）光的补偿点是植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值． 白天没有有机物积累，夜间呼吸作用还要消耗有机物，故在较长时间有机物的消耗量大于合成量，此时非但不能积累有机物质，反而要消耗贮存的有机物质．如长时间在光补偿点以下，植株逐渐枯黄以致死亡．
（4）细胞浓度和细胞外液体浓度的高低．细胞浓度大于胞外液体浓度，细胞吸水．细胞浓度小于胞外液体浓度，细胞失水细胞将会出现质壁分离现象．
故答案为：
（1）磷脂双分子层 ①②④
（2）光强度 温度、CO2浓度
（3）不能
（4）大于
解析
解：（1）图1细胞中生物膜的基本骨架是磷脂双分子层．图1细胞中含有DNA的结构有细胞核、线粒体和叶绿体．
（2）当达到某一光强时，光合速率就不再随光强的增高而增加，这种现象称为光饱和现象．开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点．植物出现光饱和点实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的增加而提高．因此，限制饱和阶段光合作用的主要因素有CO2扩散速率（受CO2浓度影响）和CO2固定速率等．
（3）光的补偿点是植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值． 白天没有有机物积累，夜间呼吸作用还要消耗有机物，故在较长时间有机物的消耗量大于合成量，此时非但不能积累有机物质，反而要消耗贮存的有机物质．如长时间在光补偿点以下，植株逐渐枯黄以致死亡．
（4）细胞浓度和细胞外液体浓度的高低．细胞浓度大于胞外液体浓度，细胞吸水．细胞浓度小于胞外液体浓度，细胞失水细胞将会出现质壁分离现象．
故答案为：
（1）磷脂双分子层 ①②④
（2）光强度 温度、CO2浓度
（3）不能
（4）大于
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