- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图．甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题．
（1）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的______段，其中植株干重最大的是______点．
（2）乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为______，以致光反应产生的______和______逐渐减少，从而影响了碳反应的进行，使核酮糖二磷酸数量减少，影响了CO2的固定．该植株处于乙图中C点时，其叶肉细胞的光合速率______（填大于、等于或者小于）呼吸速率，浸在叶肉细胞叶绿体的液态基质中的是一个复杂的______．
（3）乙图曲线中间E点光合作用强度暂时降低，可能是因为______．
正确答案
解：（1）根据甲图中AB段和FG段的C02的释放量保持不变，可推测该植物接受光照的时间是曲线中的BF段．E点时C02的吸收和释放量为0，说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相当，而E点之后，呼吸作用强度大于光合作用强度，有机物积累开始减少，所以植株积累有机物最多的是E点．
（2）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为下午光照强度逐渐减弱，光反应减弱，产生的[H]和ATP减少，影响了暗反应强度，从而使C5化合物数量减少，影响了C02固定．植株处于乙图中C点时，其叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率，浸在叶肉细胞叶绿体的液态基质中的是一个复杂的膜系统．
（3）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足．
故答案为：
（1）BF E
（2）光强度逐渐减弱 ATP NADPH 等于 膜系统
（3）温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应（核心是气孔关闭，CO2供应减少）
解析
解：（1）根据甲图中AB段和FG段的C02的释放量保持不变，可推测该植物接受光照的时间是曲线中的BF段．E点时C02的吸收和释放量为0，说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相当，而E点之后，呼吸作用强度大于光合作用强度，有机物积累开始减少，所以植株积累有机物最多的是E点．
（2）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为下午光照强度逐渐减弱，光反应减弱，产生的[H]和ATP减少，影响了暗反应强度，从而使C5化合物数量减少，影响了C02固定．植株处于乙图中C点时，其叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率，浸在叶肉细胞叶绿体的液态基质中的是一个复杂的膜系统．
（3）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足．
故答案为：
（1）BF E
（2）光强度逐渐减弱 ATP NADPH 等于 膜系统
（3）温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应（核心是气孔关闭，CO2供应减少）
细胞代谢是生物进行各项生命活动的基础．图1为某植物细胞内有关代谢示意图，其中A、B、C代表细胞结构，①、②、③、④代表物质．请分析回答下列问题．
（1）图1细胞与根尖分生区细胞结构不同的是具有______．在零上低温时，喜温植物细胞的细胞质流动缓慢或完全停止，造成该现象的原因是______．
（2）物质④的名称是______．将3H标记的水注入图1细胞内，在C结构中，水参与生物化学反应部位及最终产生含有3H的物质依次是______、______．
（3）图1所示细胞可作为下列哪些生物实验的理想材料？______．
A．观察DNA、RNA在细胞中的分布；
B．低温诱导植物染色体数目的变化；
C．制备细胞膜；
D．观察叶绿体；
E．观察线粒体；F．观察细胞的有丝分裂
（4）为探究CO2浓度对光合作用速率的影响，现从生长状况相同的玉米叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，排除叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后置于不同浓度的NaHCO3溶液（提供CO2）中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图2．从曲线分析，bc段曲线平缓的限制因素是______，而c点以后曲线上行，其原因是______．
正确答案
解：（1）图1细胞能进行光合作用，因此含有叶绿体，也含有液泡，而根尖分生区细胞，不成熟，没有液泡，也没有叶绿体．在零上低温时，低温会影响酶的活性，使呼吸作用降低，导致ATP减少，所以喜温植物细胞的细胞质流动缓慢或完全停止．
（2）由以上分析可知，物质④是丙酮酸．C是线粒体，是有氧呼吸第二阶段和第三阶段的场所，将3H标记的水注入图I细胞内，水参与有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，最终产生含有3H的物质是水．
（3）图1所示细胞含有液泡和叶绿体，有颜色，适宜观察叶绿体，但不适于观察线粒体和观察DNA、RNA在细胞中的分布；该细胞是已经高度分化的植物细胞，不能用来做低温诱导植物染色体数目的变化实验和观察细胞的有丝分裂实验．
（4）影响光合速率的环境因素除了CO2浓度，还有光照强度和温度；温度适宜，则bc段曲线平缓的限制因素主要是光照强度，而c点以后曲线上行，其原因是NaHCO3浓度太高导致细胞失水，从而影响细胞代谢．
故答案为：
（1）叶绿体和大液泡 低温影响酶的活性，呼吸作用减弱，供能减少
（2）丙酮酸 线粒体基质 水
（3）D
（4）光照强度 NaHCO3溶液浓度太高导致细胞失水，影响细胞代谢
解析
解：（1）图1细胞能进行光合作用，因此含有叶绿体，也含有液泡，而根尖分生区细胞，不成熟，没有液泡，也没有叶绿体．在零上低温时，低温会影响酶的活性，使呼吸作用降低，导致ATP减少，所以喜温植物细胞的细胞质流动缓慢或完全停止．
（2）由以上分析可知，物质④是丙酮酸．C是线粒体，是有氧呼吸第二阶段和第三阶段的场所，将3H标记的水注入图I细胞内，水参与有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，最终产生含有3H的物质是水．
（3）图1所示细胞含有液泡和叶绿体，有颜色，适宜观察叶绿体，但不适于观察线粒体和观察DNA、RNA在细胞中的分布；该细胞是已经高度分化的植物细胞，不能用来做低温诱导植物染色体数目的变化实验和观察细胞的有丝分裂实验．
（4）影响光合速率的环境因素除了CO2浓度，还有光照强度和温度；温度适宜，则bc段曲线平缓的限制因素主要是光照强度，而c点以后曲线上行，其原因是NaHCO3浓度太高导致细胞失水，从而影响细胞代谢．
故答案为：
（1）叶绿体和大液泡 低温影响酶的活性，呼吸作用减弱，供能减少
（2）丙酮酸 线粒体基质 水
（3）D
（4）光照强度 NaHCO3溶液浓度太高导致细胞失水，影响细胞代谢
①M点时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，且光合作用强度弱于呼吸作用强度；
②N点时，植物体只进行呼吸作用；O点时，植物体的光合作用强度等于呼吸作用强度；
③Q点时，光照强度不再是影响光合速率的主要因素；
④P点前，影响光合速率的主要因素是光照强度．
正确答案
解析
解：①M点时，光照强度为0，植物叶肉细胞进行呼吸作用，合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体，①错误；
②N点净光合速率为0，说明光合作用强度和呼吸强度相等，由于不清楚O点具体位置，故无法判断，②错误；
③Q点光照强度时，明显看出高CO2浓度下光合速率提高，因此适当使用二氧化碳发生器可以提高作物产量，光照强度不再是影响光合速率的主要因素，③正确；
④P点前，影响光合速率的主要因素是光照强度，④正确．
故选：C．
正确答案
解析
解：A、S2+S3表示玉米进行光合作用制造的有机物的总量，S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物总量，A不符合题意；
B、S2+S3表示玉米进行光合作用制造的有机物的总量，B不符合题意；
C、S2表示玉米在光照强度为BD间的光合作用有机物的净积累量，C不符合题意；
D、S2-S1表示光合作用制造的有机物的净积累量，因为S2+S3表示玉米进行光合作用制造的有机物的总量，S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物总量，净积累量=光合作用-呼吸作用=（S2+S3）-（S1+S3）=S2-S1．D符合题意．
故选：D
为了研究盐胁迫对三角梅的光合特性的影响，某科研小组进行了相关实验，根据实验结果绘制成的曲线图如图1～3所示．请回答下列问题：
（1）该实验的自变量是______．每组选取的三角梅叶片应______．
（2）在一定范围内，随着盐浓度的增大，．因变量的变化趋势分别为______．
（3）测试过程中，CO2吸收量小于光合作用过程中CO2的固定量，原因包括有氧呼吸过程中产生的CO2可用于光合作用，假设有氧呼吸消耗的糖为葡萄糖，请写出有氧呼吸产生CO2阶段的化学方程式：______（要标出场所）．
（4）从图______中可知，当盐浓度超过______时，三角梅叶片的净光合速率将会下降．
正确答案
解：（1）分析图中曲线，实验的自变量是NaCl浓度，为了控制实验的自变量，需要选择在生理状态、大小和数量等方面相同且适宜的三角梅叶片．
（2）分析图中曲线图，在一定范围内，随着盐浓度的增大，CO2吸收量和叶绿素含量都先上升后下降，而胞间CO2浓度则不断上升．
（3）有氧呼吸包括三个阶段，其中第二阶段产生二氧化碳，发生的反应是丙酮酸在酶的催化下，在线粒体基质中与水反应分解为二氧化碳和[H]，并且释放能量．
（4）从曲线图1可以看出，当盐浓度超过50mmol/L时，三角梅叶片的净光合速率将会下降．
故答案为：
（1）NaCl浓度 在生理状态、大小和数量等方面相同且适宜
（2）CO2吸收量和叶绿素含量都先上升后下降，而胞间CO2浓度则不断上升
（3）2C3H4O3+6H2O
（4）1 50 mmol/L
解析
解：（1）分析图中曲线，实验的自变量是NaCl浓度，为了控制实验的自变量，需要选择在生理状态、大小和数量等方面相同且适宜的三角梅叶片．
（2）分析图中曲线图，在一定范围内，随着盐浓度的增大，CO2吸收量和叶绿素含量都先上升后下降，而胞间CO2浓度则不断上升．
（3）有氧呼吸包括三个阶段，其中第二阶段产生二氧化碳，发生的反应是丙酮酸在酶的催化下，在线粒体基质中与水反应分解为二氧化碳和[H]，并且释放能量．
（4）从曲线图1可以看出，当盐浓度超过50mmol/L时，三角梅叶片的净光合速率将会下降．
故答案为：
（1）NaCl浓度 在生理状态、大小和数量等方面相同且适宜
（2）CO2吸收量和叶绿素含量都先上升后下降，而胞间CO2浓度则不断上升
（3）2C3H4O3+6H2O
（4）1 50 mmol/L
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