- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，平均分成四组，各置于相同的密闭装置内，在其他条件相同且适宜的情况下，分别置于四种不同温度下﹙t1＜t2＜t3＜t4﹚．测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值，结果如表．经分析可知，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由表格显示，t1＜t2＜t3＜t4．在实验的温度范围内，随着温度的升高，黑暗下O2的消耗值越来越多，呼吸作用强度增强，A正确；
B、光合作用制造有机物的量（用氧气量表示）=光照下O2的增加值+黑暗下O2的消耗值，其中植物在t4温度时光合作用制造有机物的量生成量最多，B错误；
C、表格显示，t4温度下，光照下O2的增加值=黑暗下O2的消耗值，C正确；
D、植物有机物的积累量即为净光合作用制造有机物量，用表中的光照下O2的增加值表示，D正确．
故选：ACD．
与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、农家肥含有大量微生物和有机物，其分解农家肥产生二氧化碳，可提高大棚中二氧化碳浓度，从而提高农作物的产量，A正确；
B、种植蔬菜要合理密植，如果过密，植物叶片就会相互遮挡，并且呼吸作用消耗的有机物提高，反而会使产量下降，B错误；
C、阴雨天光合作用较弱，要降低大棚温度，较少呼吸作用消耗的有机物才有利于有机物的积累，C错误；
D、虽然色素主要吸收红光和蓝紫光，但是对其它光也有吸收，用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，只允许红光透过，反而会降低蔬菜的光合作用速率，D错误．
故选：A．
（1）实验测得的液滴移动的距离表示：______．
（2）第三组装置中液滴右移的生理原因是：______．第3、4两组的结果相同，限制4装置光合作用的非生物因素主要是______．
（3）装置虽置于25℃环境下，但有同学认为液滴移动的量不一定真正代表光合作用释放O2的量，因为光照引起的______会导致密闭小室内气体的物理性膨胀．因此，实验方案应再作相应改善．
（4）某同学认为本实验不能令人信服地说明光照强度和CO2浓度的相互作用，使光合作用进一步增强．该研究小组又增设一组实验，你认为该组的条件组合是：______．
正确答案
解：（1）根据题意可知，装置中由于具有缓冲液，因此CO2浓度保持相对稳定，因此气压变化有由于氧气引起的，因此实验测得的液滴移动的距离表示（实验时间内）该叶片光合作用释放O2量与呼吸作用吸收O2量的差值．
（2）当光合作用大于呼吸作用时，产生的氧气大于呼吸作用消耗，而二氧化碳量由缓冲液进行调节，因此使表格中每组装置中液滴均右移．3、4两组实验可为一组对照实验，实验的自变量为二氧化碳浓度，因此限制因素为CO2浓度．
（3）装置虽置于25℃环境下，但有同学认为液滴移动的量不一定真正代表光合作用释放O2的量，因为光照引起的温度变化（升高）会导致密闭小室内气体的物理性膨胀．因此，实验方案应再作相应改善．
（4）某同学认为本实验不能令人信服地说明光照强度和CO2浓度的相互作用，使光合作用进一步增强．分析表格可知，实验中缺乏光强为800Lx，CO2浓度为0.05%的实验组．
故答案为：
（1）（实验时间内）该叶片光合作用释放O2量与呼吸作用吸收O2量的差值
（2）光合作用产生的O2大于呼吸作用消耗的O2 CO2浓度
（3）温度变化（升高）
（4）光强为800Lx，CO2浓度为0.05%
解析
解：（1）根据题意可知，装置中由于具有缓冲液，因此CO2浓度保持相对稳定，因此气压变化有由于氧气引起的，因此实验测得的液滴移动的距离表示（实验时间内）该叶片光合作用释放O2量与呼吸作用吸收O2量的差值．
（2）当光合作用大于呼吸作用时，产生的氧气大于呼吸作用消耗，而二氧化碳量由缓冲液进行调节，因此使表格中每组装置中液滴均右移．3、4两组实验可为一组对照实验，实验的自变量为二氧化碳浓度，因此限制因素为CO2浓度．
（3）装置虽置于25℃环境下，但有同学认为液滴移动的量不一定真正代表光合作用释放O2的量，因为光照引起的温度变化（升高）会导致密闭小室内气体的物理性膨胀．因此，实验方案应再作相应改善．
（4）某同学认为本实验不能令人信服地说明光照强度和CO2浓度的相互作用，使光合作用进一步增强．分析表格可知，实验中缺乏光强为800Lx，CO2浓度为0.05%的实验组．
故答案为：
（1）（实验时间内）该叶片光合作用释放O2量与呼吸作用吸收O2量的差值
（2）光合作用产生的O2大于呼吸作用消耗的O2 CO2浓度
（3）温度变化（升高）
（4）光强为800Lx，CO2浓度为0.05%
如图所示是不同条件对番茄光合作用的影响．图甲表示在最适温度及其它条件保持不变的条件下番茄叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线，图中B、C、D是横坐标上的点；图乙是研究人员测定的不同土壤含水量条件下番茄叶片的气孔导度（气孔开放程度）和胞间CO2浓度的结果．请据图回答下列问题．
（1）图甲中E点后曲线保持水平不变，此时限制番茄光合作用速率的主要环境因素是______，若图中其它条件不变，温度上升5℃则E点将向______方向移动，图甲中的C点骤变为______点时，短时间内三碳化合物的含量将上升（请用图中横坐标上的字母回答）．
（2）图甲中B点时，番茄叶肉细胞内能为细胞主动运输吸收K+提供ATP的场所有______，在C点对应的光照强度下，番茄叶肉细胞中的磷酸分子在叶绿体中的移动方向是______．
（3）图乙表示随着土壤含水量降低，番茄的气孔导度降低，但细胞间CO2并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高，对此有两种不同观点：观点一认为光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，最后阻碍了CO2吸收利用；观点二认为细胞内水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏，从而直接影响______反应，而且不能恢复．为验证上述观点，将培养在______条件下的番茄幼苗分为两组，实验组番茄幼苗进行______处理，对照组保持原有状态．若实验组番茄幼苗光合速率______，则观点一不成立．
正确答案
解：（1）影响光合作用速率的因素主要有温度，光照强度、CO2浓度．图甲中是在最适温度下，E点后曲线保持水平不变，故此时限制番茄光合作用速率的主要环境因素是CO2浓度．图中若其它条件不变，温度上升5℃，则有关生理活动的酶活性降低，E点将向左上方移动．C点骤变为B点时，光照减弱，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故短时间内C3含量将上升．
（2）图甲中在B点时，番茄叶肉细胞内能为细胞主动运输吸收K+提供ATP的是呼吸作用，故场所有细胞质基质、线粒体．C点对应的光照强度下，光反应阶段消耗磷酸分子，暗反应阶段产生磷酸分子，故番茄叶肉细胞中的磷酸分子在叶绿体中的移动方向是叶绿体基质到类囊体薄膜．
（3）为验证上述观点，将培养在低土壤含水量条件下的番茄幼苗分为两组，实验组番茄幼苗进行正常供水（浇水、补水）处理，对照组保持原有状态．若实验组番茄幼苗光合速率不能恢复，则观点二成立，观点一不成立．因为观点二中的叶绿体片层结构破坏是不能恢复的．
故答案为：
（1）CO2浓度 B
（2）叶绿体基质到类囊体薄膜 细胞质基质、线粒体
（3）低土壤含水量 正常供水（或浇水、补水） 不能恢复（或与对照组基本相同）
解析
解：（1）影响光合作用速率的因素主要有温度，光照强度、CO2浓度．图甲中是在最适温度下，E点后曲线保持水平不变，故此时限制番茄光合作用速率的主要环境因素是CO2浓度．图中若其它条件不变，温度上升5℃，则有关生理活动的酶活性降低，E点将向左上方移动．C点骤变为B点时，光照减弱，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故短时间内C3含量将上升．
（2）图甲中在B点时，番茄叶肉细胞内能为细胞主动运输吸收K+提供ATP的是呼吸作用，故场所有细胞质基质、线粒体．C点对应的光照强度下，光反应阶段消耗磷酸分子，暗反应阶段产生磷酸分子，故番茄叶肉细胞中的磷酸分子在叶绿体中的移动方向是叶绿体基质到类囊体薄膜．
（3）为验证上述观点，将培养在低土壤含水量条件下的番茄幼苗分为两组，实验组番茄幼苗进行正常供水（浇水、补水）处理，对照组保持原有状态．若实验组番茄幼苗光合速率不能恢复，则观点二成立，观点一不成立．因为观点二中的叶绿体片层结构破坏是不能恢复的．
故答案为：
（1）CO2浓度 B
（2）叶绿体基质到类囊体薄膜 细胞质基质、线粒体
（3）低土壤含水量 正常供水（或浇水、补水） 不能恢复（或与对照组基本相同）
现有4种生物：栅藻、水绵、菹草、颤藻，用其生长旺盛的新鲜材料在人工控制的条件图，进行有关光合作用的研究．据图可得出的结论为（ ）
正确答案
解析
解：A、图中看出，四种生物的净光合放氧率均随着温度的变化先升高后降低，A正确；
B、有机物积累量最多即表示净光合作用最大，图中看出颤藻、栅藻、水绵、菹草分别在30℃、25℃、20℃、15℃时净光合放氧率最高，B正确；
C、图中看出，菹草在15℃时出现生长高峰，而其他生物出现生长高峰所需的温度均要高，所以一年中最早出现生长高峰的生物可能是菹草，C正确；
D、夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是颤藻，其最适生长温度为30℃左右，其他均低于此温度，D正确．
故选：ABCD．
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