- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
图甲曲线表示某植物在恒温30℃时光合速率与光照强度的关系，图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图．试回答：
（1）图甲曲线中，当光照强度为W点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有______；
（2）利用图乙装置来探究影响植物光合作用的因素实验中，若在灯与广口瓶之间放一隔热装置（假设对透光性无影响），这时我们可用这个装置来探究______与光合速率的关系．______是自变量，可以通过改变广口瓶与灯之间的______来改变这一自变量，也可通过变换灯管的功率来改变；
（3）若实验中每隔15min改变一次广口瓶与灯之间的距离，随着时间与距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的原因是：①______；②______．
（4）据研究发现，当土壤干旱时，植物根细胞会迅速合成某种化学物质X．有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭．他们做了如下实验：从该植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶片，分成三组，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中，以分析叶片中X物质浓度与气孔开放程度之间的关系．一段时间后，可以测得的有关数据；（注：气孔导度越大，气孔开启程度越大．）
①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以改正：a______，b______；
②方案完善后，测得有关数据，得到下表的结果．
由此可以推测，随着培养液中X浓度的增大，植物光合作用强度______，原因是______．
正确答案
解：（1）光照强度为W点时，叶肉细胞既进行光合作用，又进行呼吸作用，因此此时细胞中合成ATP的过程是呼吸作用光合作用，场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（2）利用图乙装置来探究影响植物光合作用的因素实验中，若在灯与广口瓶之间放一隔热装置（假设对透光性无影响），这时我们可用这个装置来探究光照强度与光合速率的关系．光照强度是自变量，可以通过改变广口瓶与灯之间的距离来改变这一自变量，也可通过变换灯管的功率来改变．
（3）水藻进行光合作用吸收二氧化碳释放氧气，随着距离的增加，会导致水藻接受的光照减弱，光合作用减弱，释放的氧气量减少；同时溶液中二氧化碳浓度降低也会降低光合速率，从而使产生的氧气减少．
（4）①a、实验中用了大小和生理状态一致的4叶片，每组只有1片叶，数量较少，具有较大的偶然性不够科学，因此应取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分成四组进行实验．
b、实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则，无关变量应该相同且适宜．本实验缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中．
②由表格中数值可得知，随着培养液中X浓度的增大，气孔导度越小．而气孔导管越小，气孔开启程度越小，CO2吸收越少，植物光合作用强度越小．
故答案为：
（1）细胞质基质、线粒体和叶绿体
（2）光照强度 光照强度 距离
（3）①光照强度减弱，光合作用产生的O2减少
②水中CO2含量逐渐下降，光合作用产生的O2减少
（4）①a．样本量太小．应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”
b．缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中
②降低，随着培养液中X浓度的增大，气孔关闭程度逐渐增大，CO2 吸收减少
解析
解：（1）光照强度为W点时，叶肉细胞既进行光合作用，又进行呼吸作用，因此此时细胞中合成ATP的过程是呼吸作用光合作用，场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（2）利用图乙装置来探究影响植物光合作用的因素实验中，若在灯与广口瓶之间放一隔热装置（假设对透光性无影响），这时我们可用这个装置来探究光照强度与光合速率的关系．光照强度是自变量，可以通过改变广口瓶与灯之间的距离来改变这一自变量，也可通过变换灯管的功率来改变．
（3）水藻进行光合作用吸收二氧化碳释放氧气，随着距离的增加，会导致水藻接受的光照减弱，光合作用减弱，释放的氧气量减少；同时溶液中二氧化碳浓度降低也会降低光合速率，从而使产生的氧气减少．
（4）①a、实验中用了大小和生理状态一致的4叶片，每组只有1片叶，数量较少，具有较大的偶然性不够科学，因此应取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分成四组进行实验．
b、实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则，无关变量应该相同且适宜．本实验缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中．
②由表格中数值可得知，随着培养液中X浓度的增大，气孔导度越小．而气孔导管越小，气孔开启程度越小，CO2吸收越少，植物光合作用强度越小．
故答案为：
（1）细胞质基质、线粒体和叶绿体
（2）光照强度 光照强度 距离
（3）①光照强度减弱，光合作用产生的O2减少
②水中CO2含量逐渐下降，光合作用产生的O2减少
（4）①a．样本量太小．应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”
b．缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中
②降低，随着培养液中X浓度的增大，气孔关闭程度逐渐增大，CO2 吸收减少
在两个相同密闭、透明玻璃室内各放置一盆相似的甲、乙两种植物幼苗，在充足的水分、光照和适宜的温度等条件下，用红外线测量仪定时测量玻璃内的CO2含量，结果如下表（假设实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变）．下列有关分析，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、在0～25min期间，容器中CO2含量逐渐降低，导致甲和乙两种植物光合作用强度都逐渐减弱，A正确；
B、在0～25min期间，CO2含量逐渐降低是光合作用消耗的结果，B错误；
C、在0～25min期间，影响光合作用强度的主要因素是CO2含量，C正确；
D、上表数据说明，乙植物更能适应低浓度的CO2，所以甲植物比乙植物先死亡，D正确．
故选：B．
某同学为了探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响，做了如下实验：用8株有20片叶片，大小和长势相似的天竺葵盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳含量的变化．实验结果统计如下表，请分析回答下列问题：
（1）序号1、3、5、7可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，实验变量是______，需控制的无关变量是______；
（2）序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，则该实验组合研究的主题是：______；
（3）序号1、3、5、7在实验前后二氧化碳含量的变化值表示______；
（4）根据表中实验数据，在坐标图1里绘制出不同实验条件（表中所示实验条件）下该植物的光合作用速率变化曲线（①光合作用速率用光合作用时对二氧化碳的吸收量表示；②请在横坐标上注明所表示的变量和具体数值）；______
（5）如果用图2所示的装置来探究光照强度和光合作用速率的关系，且测量指标为装置中氧气含量的变化．则该装置需要作适当修改，具体修改措施是______；若给该密闭装置通入C18O2，一段时间后，装置内是否可能出现18O2？______．
正确答案
解：（1）表中1、3、5、7对应的数据表明：最初这几个实验组的所提供光照强度和CO2量是相同的，不同的是温度，故自变量是温度，无关变量是光照强度、二氧化碳浓度．
（2）2、4、6、8对应的数据表明：这几个实验组都在无光照的条件下进行，设置10℃、20℃、30℃和40℃的温度差可探究温度对植物呼吸作用（强度/速率）的影响．
（3）在实验中测得的二氧化碳量是净光合作用量，等于植物实际光合作用量-细胞呼吸量．
（4）由表中实验数据可知：光照强度为1000 Lx，温度分别为10℃、20℃、30℃和40℃时各组天竺葵的呼吸速率分别是0.1、0.4、0.9、0.8，净光合速率分别是12h后各密闭容器减少的CO2量，依次为0.5、1.5、3.1、3.0，因光合速率=净光合速率+呼吸速率，故四个点对应的光合速率对应的数值依次为0.6、1.9、4.0、3.8．横坐标含义以温度来衡量．
（5）如果用图2所示的装置来探究光照强度和光合作用速率的关系，且测量指标为装置中氧气含量的变化．则该装置需要将蒸馏水改为二氧化碳缓冲液（碳酸氢钠），并设置对照组；若给该密闭装置通入C18O2，一段时间后，该二氧化碳参与光合作用会产生葡萄糖，葡萄糖会氧化分解产生水，水又可以在光合作用中光解产生氧气，因此装置内是否可能出现．
（1）温度，光照强度、二氧化碳浓度等；
（2）温度对植物呼吸作用（强度/速率）的影响；
（3）净光合作用所消耗的二氧化碳量；
（4）
（5）将蒸馏水改为二氧化碳缓冲液（碳酸氢钠），并设置对照组；有可能．
解析
解：（1）表中1、3、5、7对应的数据表明：最初这几个实验组的所提供光照强度和CO2量是相同的，不同的是温度，故自变量是温度，无关变量是光照强度、二氧化碳浓度．
（2）2、4、6、8对应的数据表明：这几个实验组都在无光照的条件下进行，设置10℃、20℃、30℃和40℃的温度差可探究温度对植物呼吸作用（强度/速率）的影响．
（3）在实验中测得的二氧化碳量是净光合作用量，等于植物实际光合作用量-细胞呼吸量．
（4）由表中实验数据可知：光照强度为1000 Lx，温度分别为10℃、20℃、30℃和40℃时各组天竺葵的呼吸速率分别是0.1、0.4、0.9、0.8，净光合速率分别是12h后各密闭容器减少的CO2量，依次为0.5、1.5、3.1、3.0，因光合速率=净光合速率+呼吸速率，故四个点对应的光合速率对应的数值依次为0.6、1.9、4.0、3.8．横坐标含义以温度来衡量．
（5）如果用图2所示的装置来探究光照强度和光合作用速率的关系，且测量指标为装置中氧气含量的变化．则该装置需要将蒸馏水改为二氧化碳缓冲液（碳酸氢钠），并设置对照组；若给该密闭装置通入C18O2，一段时间后，该二氧化碳参与光合作用会产生葡萄糖，葡萄糖会氧化分解产生水，水又可以在光合作用中光解产生氧气，因此装置内是否可能出现．
（1）温度，光照强度、二氧化碳浓度等；
（2）温度对植物呼吸作用（强度/速率）的影响；
（3）净光合作用所消耗的二氧化碳量；
（4）
（5）将蒸馏水改为二氧化碳缓冲液（碳酸氢钠），并设置对照组；有可能．
某生物小组用黑藻进行光合作用的实验，将一枝黑藻浸在加有适宜浓度NaHCO3水溶液的大试管中，移动光源白炽灯调节其与大试管的距离，分别在10℃、20℃和30℃条件下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间枝条产生的气泡数量，结果如图甲．乙图为某同学构建的黑藻的有氧呼吸过程图．请据图回答：
（1）该实验的课题是____________．若在缺镁的培养液中进行此实验，则B点向______移动．
（2）乙图中催化2→3的酶存在于______．6代表______．产生的8部分用于合成______，黑藻叶细胞合成有机物所需的该物质______（填“能”或“不能”）来自图乙过程产生．在图甲中B点距离时，图乙中3将在黑藻叶细胞的______（填场所）被利用．
（3）黑藻不宜作为观察线粒体的材料，原因是______．
正确答案
探究光照强度和温度
对光合速率的影响
左
线粒体基质
氧气
ATP
不能
叶绿体基质
黑藻叶中有绿色的叶绿体，会影响对染色（蓝绿色）线粒体的观察
解析
解：（1）据图分析可知，该实验的自变量是光照强度和温度，故该实验的课题是探究光照强度和温度对光合速率的影响．缺镁时叶绿素减少，光合作用变弱，达到B点需要的光照强度增大，B点向左移．
（2）乙图中2→3过程为有氧呼吸的第二阶段，故催化2→3的酶存在于线粒体基质．6为氧气．产生的8能量部分用于合成ATP，黑藻叶细胞合成有机物所需的ATP来自于光反应过程，不能来自图乙有氧呼吸过程产生．在图甲中B点距离时，图乙中3CO2将在黑藻叶细胞的暗反应过程被利用，暗反应的场所是叶绿体基质．
（3）黑藻叶中有绿色的叶绿体，会影响对染色（蓝绿色）线粒体的观察，因此黑藻不宜作为观察线粒体的材料．
故答案为：
（1）探究光照强度和温度对光合速率的影响 左
（2）线粒体基质 氧气 ATP 不能 叶绿体基质
（3）黑藻叶中有绿色的叶绿体，会影响对染色（蓝绿色）线粒体的观察
为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量．结果如图．
（1）光合作用暗反应利用光反应产生的ATP和______，在______中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖．
（2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率______．本实验中对照组（空白对照组）植株CO2固定速率相对值是______．
（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中______增加．已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物自身利用量减少，______降低，从而在叶片中积累．
（4）综合上述结果可推测，叶片光合产物的积累会______光合作用．
（5）一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测叶片的光合产物含量和光和速率．与只去除棉铃植株的______叶片相比，若检测结果是______，则支持上述推测．
正确答案
解：（1）光合作用的光反应为暗反应提供[H]/NADPH和ATP，用于三碳化合物的还原，暗反应场所为叶绿体基质．
（2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐下降．本实验中对照组（空白对照组）植株为不去除棉铃植株，由图1可知，其CO2固定速率相对值是28．
（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖的含量增加，因为叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，淀粉和蔗糖的输出量降低，在叶片积累．
（4）根据化学反应平衡原理，产物的积累会抑制正反应的进行，即淀粉和蔗糖的积累会抑制光合作用的进行．
（5）如果去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，那么未遮光叶片的光合产物要部分运输到遮光叶片，与只去除棉铃植株的叶片相比，光合生物积累较少，对光合作用抑制程度较低，因此光合速率较高，证明（4）题的推测．
故答案为：
（1）[H]/NADPH 叶绿体基质
（2）逐渐下降 28
（3）淀粉和蔗糖的含量 输出量
（4）抑制
（5）未遮光 光合产物含量下降，光合速率上升
解析
解：（1）光合作用的光反应为暗反应提供[H]/NADPH和ATP，用于三碳化合物的还原，暗反应场所为叶绿体基质．
（2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐下降．本实验中对照组（空白对照组）植株为不去除棉铃植株，由图1可知，其CO2固定速率相对值是28．
（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖的含量增加，因为叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，淀粉和蔗糖的输出量降低，在叶片积累．
（4）根据化学反应平衡原理，产物的积累会抑制正反应的进行，即淀粉和蔗糖的积累会抑制光合作用的进行．
（5）如果去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，那么未遮光叶片的光合产物要部分运输到遮光叶片，与只去除棉铃植株的叶片相比，光合生物积累较少，对光合作用抑制程度较低，因此光合速率较高，证明（4）题的推测．
故答案为：
（1）[H]/NADPH 叶绿体基质
（2）逐渐下降 28
（3）淀粉和蔗糖的含量 输出量
（4）抑制
（5）未遮光 光合产物含量下降，光合速率上升
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