- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
图甲表示水稻叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时（其他条件不变且适宜），单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化．图乙表示水稻CO2吸收速率与光照强度的关系．
请据图回答下列问题：
（1）除图中所示条件外，影响光合作用的外界因素还有______（至少回答两个因素）．
（2）图甲中，水稻叶肉细胞的呼吸作用强度为______个单位；光照强度为b时，水稻叶肉细胞的光合速率______呼吸速率（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）图甲中，光照强度为c时对应于图乙中的点______（填e、f或g），此时水稻正常生长______（填“能”或“不能”）；光照强度为d时，单位时间内叶肉细胞从周围吸收______个单位的CO2．
正确答案
解：（1）影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．
（2）真正的光合作用强度=表观光合作用强度+呼吸作用强度．图甲中，光合作用为0时，水稻叶肉细胞的呼吸作用强度为6个单位，b光照条件下释放的二氧化碳与氧气的产生总量相等，说明光合作用小于呼吸作用；
（3）图甲中，光照强度为c时O2产生总量为6，与细胞呼吸产生的CO2相等，所以和图乙中的f点对应，光合作用的速率等于呼吸作用速率，此时水稻不能正常生长；光照强度为d时，O2产生总量为8，则光合作用总吸收二氧化碳为8，因而单位时间内细胞从周围吸收8-6=2个单位的CO2．
故答案为：
（1）CO2浓度、温度、水分等
（2）6 小于
（3）f 不能 2
解析
解：（1）影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．
（2）真正的光合作用强度=表观光合作用强度+呼吸作用强度．图甲中，光合作用为0时，水稻叶肉细胞的呼吸作用强度为6个单位，b光照条件下释放的二氧化碳与氧气的产生总量相等，说明光合作用小于呼吸作用；
（3）图甲中，光照强度为c时O2产生总量为6，与细胞呼吸产生的CO2相等，所以和图乙中的f点对应，光合作用的速率等于呼吸作用速率，此时水稻不能正常生长；光照强度为d时，O2产生总量为8，则光合作用总吸收二氧化碳为8，因而单位时间内细胞从周围吸收8-6=2个单位的CO2．
故答案为：
（1）CO2浓度、温度、水分等
（2）6 小于
（3）f 不能 2
某植物光合作用的适宜温度为20℃～30℃．研究人员为了筛选耐高温优良品种，利用同一植株的茎尖细胞通过组织培养获得HA、HB、HC三个品系进行了实验．下表为温度对各品系光合速率的影响，有关叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、在适宜温度条件下，HA品系光合速率为20.32umol•g-1•h-1最高，故A正确；
B、实验条件下，随着温度的升高，HB品系的光合速率反而升高，另两种降低，因此耐高温性较好的是HB品系，故B正确；
C、30℃与20℃比较，HA品系的光合速率有所降低，其它两种品系的光合速率均升高，故C错误；
D、组织培养过程中涉及有丝分裂，有丝分裂的DNA复制过程中可能发生基因突变，因此20℃时不同品系光合速率产生差异的原因可能是发生了突变，D正确．
故选：C．
（1）昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物生长情况______（能/否），分析原因______．昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是______．
（2）每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在30℃的条件下，该植物生长情况______（能/否），原因是______．
（3）根据表中数据，绘出光合作用消耗CO2总量与温度之间关系的曲线．
（4）将一株植物置于密闭容器中，在暗处1小时，测得容器内CO2增加了22.4mL，而在光照充分条件下，1小时测得CO2减少了56mL（假定温度是恒定的，光照对呼吸作用的影响忽略不计，气体体积在标准状况下测得）．这株植物在光下1小时总光合作用的产量为______克（以葡萄糖计）．
正确答案
解：（1）由图分析可见，温度在35℃时该植物每小时净消耗CO23.00mg，有较多有机物积累．所以昼夜不停地光照，该植物生长情况比较好；图中25℃该植物每小时净消耗CO23.75mg，有机物积累最多，所以25℃最适宜温度．
（2）由图可见，30℃的条件下，该植物12小时光照条件下净积累的有机物量可以用3.5×12=42表示，12小时黑暗条件下呼吸作用消耗的有机物量可以用3.0×12=36表示；所以该植物12小时光照下植物积累的有机物比12小时黑暗中消耗的有机物多，能表现出生长．
（3）根据表中数据，5℃下光合作用消耗CO2总量为1.5；10℃下光合作用消耗CO2总量为2.5；15℃下光合作用消耗CO2总量为3.75；20℃下光合作用消耗CO2总量为4.9；以此类推，绘制成的光合作用消耗CO2总量与温度之间关系的曲线如下：
（4）将一株植物置于密闭容器中，在暗处1小时，测得容器内CO2增加了22.4mL，而在光照充分条件下，1小时测得CO2减少了56mL，说明植物光合作用吸收CO2为22.4+56=78.4mL=[78.4÷（22.4×103）=3.5×10-3mol．这株植物在光下1小时总光合作用的产量为3.5×10-3÷6×180=0.105克．
故答案是：
（1）能 该条件下植物每小时净消耗CO2 3.00mg，有较多有机物积累 25℃
（2）能 12小时光照下植物积累的有机物比12小时黑暗中消耗的有机物多
（3）如图（1分）
（4）0.105克
解析
解：（1）由图分析可见，温度在35℃时该植物每小时净消耗CO23.00mg，有较多有机物积累．所以昼夜不停地光照，该植物生长情况比较好；图中25℃该植物每小时净消耗CO23.75mg，有机物积累最多，所以25℃最适宜温度．
（2）由图可见，30℃的条件下，该植物12小时光照条件下净积累的有机物量可以用3.5×12=42表示，12小时黑暗条件下呼吸作用消耗的有机物量可以用3.0×12=36表示；所以该植物12小时光照下植物积累的有机物比12小时黑暗中消耗的有机物多，能表现出生长．
（3）根据表中数据，5℃下光合作用消耗CO2总量为1.5；10℃下光合作用消耗CO2总量为2.5；15℃下光合作用消耗CO2总量为3.75；20℃下光合作用消耗CO2总量为4.9；以此类推，绘制成的光合作用消耗CO2总量与温度之间关系的曲线如下：
（4）将一株植物置于密闭容器中，在暗处1小时，测得容器内CO2增加了22.4mL，而在光照充分条件下，1小时测得CO2减少了56mL，说明植物光合作用吸收CO2为22.4+56=78.4mL=[78.4÷（22.4×103）=3.5×10-3mol．这株植物在光下1小时总光合作用的产量为3.5×10-3÷6×180=0.105克．
故答案是：
（1）能 该条件下植物每小时净消耗CO2 3.00mg，有较多有机物积累 25℃
（2）能 12小时光照下植物积累的有机物比12小时黑暗中消耗的有机物多
（3）如图（1分）
（4）0.105克
为了探究植物的生长受到哪些因素的影响，按表给定的条件进行如下实验：
注：选取相同的花盆、同样的植物；+号的多少代表各种处理的相对量．通过对该实验中植物生长情况的观察，能获得正确结论的是（ ）
①用1号、2号盆中的植物，研究选用不同的土壤对植物生长的影响
②用2号、4号盆中的植物，研究施肥量对植物生长的影响
③用1号、5号盆中的植物，研究光照时间对植物生长的影响
④用3号、5号盆中的植物，研究浇水量对植物生长的影响．
正确答案
解析
解：①实验设计过程要遵循等量原则和单一变量原则．1号和2号形成对照实验，单一变量是土壤不同，目的是研究选用不同的土壤对植物生长的影响，①正确；
②2号和4号没有遵循实验的单一变量原则，不能形成对照实验，②错误；
③1号和5号形成对照实验，单一变量是光照时间不同，目的是研究光照时间对植物生长的影响，③正确；
④3号和5号形成对照实验，单一变量是浇水量不同，目的是研究浇水量对植物生长的影响，④正确．
故选：C．
据图回答下列问题：
（1）图一表示A、B两种植物光合效率随光照强度改变的变化曲线，图二表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下，A植物光合效率受光照强度影响的变化曲线，请分析回答：
①在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是______．
②在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是______．
③e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量______；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量______．（填“高”、“低”、“基本一致”）
④增施农家肥可以提高光合效率的原因是______、______．
（2）将金鱼藻置于一烧杯中培养．在不同温度下，金鱼藻光合速率（用每小时O2释放量表示）与光照强度关系如图三所示．呼吸速率 （用每小时O2消耗量表示）与温度关系如表．请据图表回答：
⑤金鱼藻生成的O2若在同一细胞内被消耗，在其整个过程中，O2穿过了______ 层磷脂分子层．
⑥20℃条件下，用15klx的光强连续照射11.3h，合成的葡萄糖约为______mg，其中约有______ mg用于呼吸．
正确答案
解：①根据图一可知A植物需要较强的光照才能达到光合作用的最大值，既A植物属于阳生植物，并且阳生植物的呼吸作用也较强，所以在连续阴雨的环境中，光照强度较弱，A植物受到的影响大．
②c点时，A植物进行光合作用且强度最大，ATP从类囊体薄膜（光反应）向叶绿体基质（暗反应）方向移动．．
③e点的光照强度大于d点，光反应强度大，合成的ATP、[H]多，因而还原的C3多，所以e点的 C3含量低；e点的CO2浓度比f点的高，因而固定的CO2多，合成的C3也多，所以e点C3含量高．
④农家肥被微生物分解后为农作物提供CO2；提供矿质元素；促进土壤微生物的活动，提高土壤的通气性，促进植物对矿质元素的吸收．
⑤氧气在叶绿体内生成，在同一细胞中进入线粒体中利用，由于线粒体和叶绿体均为双层膜结构，因此需要通过4层膜，而每层膜均为磷脂双分子层，因此在其整个过程中，O2穿过了8层磷脂分子层．
⑥20℃条件下，15KLX的光强条件下，曲线中看出植物光合速率为8mg/h，该条件下连续照射11.3小时生成的氧气总量=8×11.3=90.4mg，此时的呼吸速率为0.50mg/h，因此用于呼吸作用消耗的氧气量=0.50×11.3=5.65mg．分别折合为葡萄糖量为84.75mg、5.30mg．
故答案为：
①A
②从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动
③低 高
④增加CO2的供应 提供必需的矿质元素等
⑤8
⑥84.75 5.30
解析
解：①根据图一可知A植物需要较强的光照才能达到光合作用的最大值，既A植物属于阳生植物，并且阳生植物的呼吸作用也较强，所以在连续阴雨的环境中，光照强度较弱，A植物受到的影响大．
②c点时，A植物进行光合作用且强度最大，ATP从类囊体薄膜（光反应）向叶绿体基质（暗反应）方向移动．．
③e点的光照强度大于d点，光反应强度大，合成的ATP、[H]多，因而还原的C3多，所以e点的 C3含量低；e点的CO2浓度比f点的高，因而固定的CO2多，合成的C3也多，所以e点C3含量高．
④农家肥被微生物分解后为农作物提供CO2；提供矿质元素；促进土壤微生物的活动，提高土壤的通气性，促进植物对矿质元素的吸收．
⑤氧气在叶绿体内生成，在同一细胞中进入线粒体中利用，由于线粒体和叶绿体均为双层膜结构，因此需要通过4层膜，而每层膜均为磷脂双分子层，因此在其整个过程中，O2穿过了8层磷脂分子层．
⑥20℃条件下，15KLX的光强条件下，曲线中看出植物光合速率为8mg/h，该条件下连续照射11.3小时生成的氧气总量=8×11.3=90.4mg，此时的呼吸速率为0.50mg/h，因此用于呼吸作用消耗的氧气量=0.50×11.3=5.65mg．分别折合为葡萄糖量为84.75mg、5.30mg．
故答案为：
①A
②从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动
③低 高
④增加CO2的供应 提供必需的矿质元素等
⑤8
⑥84.75 5.30
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