- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
科研人员研究了土壤含水量对番茄品种甲和乙光合作用的影响．请回答问题．
（1）据图1分析，比较甲、乙两种番茄，土壤含水量对它们的光合作用速率影响______（填“基本相同”或“不同”）．当土壤含水量______（填“大于”或“小于”）70%时，土壤含水量不成为限制番茄光合作用的因素．
（2）为进一步研究光合作用速率下降的原因，研究人员测定了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C02浓度．结果如图2．
①综合图1和图2分析，土壤含水量低于70%时，______的变化与番茄光合速率的变化趋势相似．
②随着土壤含水量降低，气孔导度降低，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______变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了C02吸收利用；观点二认为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．
（3）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______，则观点二成立．
正确答案
解：（1）据图1分析，在土壤含水量降低的过程中，甲、乙两种番茄光合作用速率变化趋势相同，即土壤含水量对它们的光合作用速率影响相同．图中看出，在土壤含水量在大于70%时，土壤含水量的变化不会引起植物光合速率的变化，即此时含水量不是光合作用的限制因素．
（2）①综合图1和图2分析，土壤含水量低于70%时，气孔导度的变化与番茄光合速率的变化趋势相似，即均呈下降的趋势．
②随着土壤含水量降低，气孔导度降低，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（或输出速率）变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了CO2吸收利用；观点二认为水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏，而类囊体薄膜是光合作用光反应的场所，因此直接影响光反应，而且不能恢复．
（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．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）基本相同 大于
（2）①气孔导度 ②输出（或输出速率） 光
（3）低土壤含水量 正常供水（浇水、补水） 不能恢复
解析
解：（1）据图1分析，在土壤含水量降低的过程中，甲、乙两种番茄光合作用速率变化趋势相同，即土壤含水量对它们的光合作用速率影响相同．图中看出，在土壤含水量在大于70%时，土壤含水量的变化不会引起植物光合速率的变化，即此时含水量不是光合作用的限制因素．
（2）①综合图1和图2分析，土壤含水量低于70%时，气孔导度的变化与番茄光合速率的变化趋势相似，即均呈下降的趋势．
②随着土壤含水量降低，气孔导度降低，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（或输出速率）变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了CO2吸收利用；观点二认为水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏，而类囊体薄膜是光合作用光反应的场所，因此直接影响光反应，而且不能恢复．
（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．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）基本相同 大于
（2）①气孔导度 ②输出（或输出速率） 光
（3）低土壤含水量 正常供水（浇水、补水） 不能恢复
农技员为准确把握蔬菜大棚内CO2的浓度变化情况，在大棚内安装了CO2测量仪，假定6时、18时分别为日出、日落时间，请据下图预期一天内大棚中CO2变化的最可能情况（ ）
正确答案
解析
解：由于植物在6时日出前和18时日落后，没有光照，只能进行呼吸作用，所以在这段时间内CO2的浓度增加．而在6时日出后到18时日落前，由于有光照，植物进行光合作用，吸收CO2，导致CO2的浓度降低．对照曲线，只有A符合．
故选：A．
（1）从图中可见，金鱼藻的光合速率与______等因素有关．
（2）金鱼藻的呼吸速率随温度升高而升高．其原因是______．
（3）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．
（4）20℃条件下，用15klx的光照强度连续照射10h，合成的葡萄糖总量约为______mg，其中约有______mg用于呼吸作用．
（5）10℃条件下连续12h给以20klx的光照，再转入30℃条件下连续8h黑暗处理，则金鱼藻20h内，葡萄糖含量的消长变化为______mg．
（6）适宜光照和温度条件下的金鱼藻，开始时O2产生较快，但3天后O2生成减慢，其最主要原因是______．
正确答案
解：（1）由图可以看出在改变光照强度和温度后光合作用强度都发生改变，说明影响光合作用强度的因素是光照强度和温度．
（2）呼吸作用是有机物的分解，而分解的速度与酶的催化活性有关，一定范围内，酶的活性随温度的升高而增强，所以在一定的范围内呼吸作用强度随温度升高而升高．
（3）金鱼藻在叶绿体生成的O2若在同一细胞内被线粒体消耗，在其整个过程中，需要经过两层叶绿体膜和两层线粒体膜，共4层膜，所以O2穿过了8层磷脂分子层．
（4））20℃条件下，用15klx的光照强度连续照射10h，已知呼吸作用强度是0.5mg/h，净光合速率为8mg/h，所以10h合成的葡萄糖总量约为（8+0.5）÷（6×32）×180×10=79.69mg，其中约有0.5÷（6×32）×180×10=4.69mg用于呼吸作用．
（5）10℃条件下连续12h给以20klx的光照，净光合速率为4mg/h，所以葡萄糖含量变化为有4÷（6×32）×180×12=45mg； 再转入30℃条件下连续8h黑暗处理，呼吸作用强度是0.5mg/h，呼吸作用消耗的葡萄糖为0.7÷（6×32）×180×8=5.25mg，则金鱼藻20h内，葡萄糖含量的消长变化为增加了45-5.25=39.75mg．
（6）在适宜光照和温度条件下的金鱼藻，开始时O2产生较快，但后来O2的释放速度减慢，说明光合作用强度下降，而光照和温度都适宜，最可能的就是二氧化碳的浓度下降．
故答案是：
（1）光照强度和温度
（2）一定范围内，酶的活性随温度的升高而增强
（3）8
（4）79.69 4.69
（5）增加 39.75
（6）水中CO2逐渐被光合作用消耗而没有得到及时补充
解析
解：（1）由图可以看出在改变光照强度和温度后光合作用强度都发生改变，说明影响光合作用强度的因素是光照强度和温度．
（2）呼吸作用是有机物的分解，而分解的速度与酶的催化活性有关，一定范围内，酶的活性随温度的升高而增强，所以在一定的范围内呼吸作用强度随温度升高而升高．
（3）金鱼藻在叶绿体生成的O2若在同一细胞内被线粒体消耗，在其整个过程中，需要经过两层叶绿体膜和两层线粒体膜，共4层膜，所以O2穿过了8层磷脂分子层．
（4））20℃条件下，用15klx的光照强度连续照射10h，已知呼吸作用强度是0.5mg/h，净光合速率为8mg/h，所以10h合成的葡萄糖总量约为（8+0.5）÷（6×32）×180×10=79.69mg，其中约有0.5÷（6×32）×180×10=4.69mg用于呼吸作用．
（5）10℃条件下连续12h给以20klx的光照，净光合速率为4mg/h，所以葡萄糖含量变化为有4÷（6×32）×180×12=45mg； 再转入30℃条件下连续8h黑暗处理，呼吸作用强度是0.5mg/h，呼吸作用消耗的葡萄糖为0.7÷（6×32）×180×8=5.25mg，则金鱼藻20h内，葡萄糖含量的消长变化为增加了45-5.25=39.75mg．
（6）在适宜光照和温度条件下的金鱼藻，开始时O2产生较快，但后来O2的释放速度减慢，说明光合作用强度下降，而光照和温度都适宜，最可能的就是二氧化碳的浓度下降．
故答案是：
（1）光照强度和温度
（2）一定范围内，酶的活性随温度的升高而增强
（3）8
（4）79.69 4.69
（5）增加 39.75
（6）水中CO2逐渐被光合作用消耗而没有得到及时补充
①M点时，植物叶肉细胞内合成ATP的场所只有线粒体；
②若适当降低大棚温度，则N点将会向右移动；
③O点时，限制植物体的光合作用强度的主要因素是光照强度；
④P点时，若想提高作物产量可以适当补充光照，绿光灯效果最好；
⑤Q点光照强度时，适当使用二氧化碳发生器可以提高作物产量．
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；
②题中没有没有说该条件下为适宜温度，因此降低温度可能导致两种结果：如果是促进光合作用，则N点将会左移；如果使光合作用强度更低，则N点将会右移，②错误；
③O点时，限制植物体的光合作用强度的主要因素是光照强度，因为不同二氧化碳浓度光合作用速率是一样的，③正确；
④P点时，若想提高作物产量可以适当补充光照，白光灯效果最好，色素对绿光吸收最少，④错误；
⑤Q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，⑤正确．
故选：B．
某兴趣小组做了如下与光合作用相关的实验，请回答相关问题：
Ⅰ．取某植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，将圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭的装置内，分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致．照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图1所示．
（1）装置内增加的氧气来自于______（物质）．丙装置内的CO2含量照光后比照光前______．
（2）光照强度为a时，氧气的增加量恰好为0，原因是______．此时细胞中能产生ATP的场所是______
（3）此实验的目的是探究______．
（4）若测得培养在密闭容器内的某植物在黑暗中释放CO2的速率是22mg/h，在光照下吸收CO2的速率是44mg/h，则将该植物黑暗处理6小时，然后在同样光照下6小时后，可积累的葡萄糖是______mg
Ⅱ．某实验小组用小球藻进行实验，探究影响光合速率的因素．他们将一定量的小球藻浸入适宜培养液的试管中，以白炽台灯作为光源．移动台灯改变光源与试管的距离；CO2浓度分别设置为0.03%和0.05%，根据实验结果绘制成曲线1、曲线2（如图2）．比较C、D两点的光合速率，可见限制D点光合速率的主要因素是______，若C处突然关闭台灯，叶绿体中C3的含量将如何变化？______．F点的含义是______．若用缺镁培养液培养小球藻，其他条件不变，F点应向移______．
正确答案
解：（1）装置内增加的氧气来自光合作用，而光合作用产生的氧气来自于水的光解．丙装置内氧气含量增加较多，说明丙装置中光合速率明显快于呼吸速率，消耗的CO2多于呼吸释放的CO2，所以装置中的CO2含量比照光前低．
（2）光照强度为a时，氧气的增加量恰好为0，原因是光合速率等于呼吸速率，即光合作用释放的氧气正好被呼吸作用利用．此时细胞同时进行光合作用和呼吸作用，所以细胞中能产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（3）该实验的自变量是光照强度，因变量是氧气的增加量，代表净光合作用强度，可见该实验的目的是探究光照强度和光合作用强度之间的关系．
（4）植物在黑暗中释放CO2的速率代表呼吸速率，在光照下吸收CO2的速率代表净光合速率，若测得培养在密闭容器内的某植物在黑暗中释放CO2的速率是22mg/h，在光照下吸收CO2的速率是44mg/h，则将该植物黑暗处理6小时，然后在同样光照下6小时后，吸收CO2的量为44mg/h×6h-22mg/h×6h=132mg，根据光合作用总反应式，6CO2→葡萄糖，则积累的葡萄糖是
Ⅱ．C、D两点与台灯的距离相同，即两点的光照强度相同，但两者的CO2浓度不同，可见限制D点光合速率的主要因素是CO2浓度；若C处突然关闭台灯，光反应停止，产生的ATP和[H]减少，影响暗反应中C3的还原，所以叶绿体中C3的含量将增加．F点氧气的释放量为0，说明该光照强度（与光源相距105 cm）时小球藻光合速率等于细胞呼吸速率．镁是合成叶绿素的重要成分，缺镁会影响叶绿素的合成，使小球藻光合速率减慢，在其他条件不变时，F点应向左移．
故答案为：
I、（1）水 低
（2）光合速率=呼吸速率 细胞质基质 线粒体 叶绿体
（3）光照强度和光合作用强度之间的关系
（4）90
II、CO2 增加 该光照强度（与光源相距105 cm）时小球藻光合速率等于细胞呼吸速率 左
解析
解：（1）装置内增加的氧气来自光合作用，而光合作用产生的氧气来自于水的光解．丙装置内氧气含量增加较多，说明丙装置中光合速率明显快于呼吸速率，消耗的CO2多于呼吸释放的CO2，所以装置中的CO2含量比照光前低．
（2）光照强度为a时，氧气的增加量恰好为0，原因是光合速率等于呼吸速率，即光合作用释放的氧气正好被呼吸作用利用．此时细胞同时进行光合作用和呼吸作用，所以细胞中能产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（3）该实验的自变量是光照强度，因变量是氧气的增加量，代表净光合作用强度，可见该实验的目的是探究光照强度和光合作用强度之间的关系．
（4）植物在黑暗中释放CO2的速率代表呼吸速率，在光照下吸收CO2的速率代表净光合速率，若测得培养在密闭容器内的某植物在黑暗中释放CO2的速率是22mg/h，在光照下吸收CO2的速率是44mg/h，则将该植物黑暗处理6小时，然后在同样光照下6小时后，吸收CO2的量为44mg/h×6h-22mg/h×6h=132mg，根据光合作用总反应式，6CO2→葡萄糖，则积累的葡萄糖是
Ⅱ．C、D两点与台灯的距离相同，即两点的光照强度相同，但两者的CO2浓度不同，可见限制D点光合速率的主要因素是CO2浓度；若C处突然关闭台灯，光反应停止，产生的ATP和[H]减少，影响暗反应中C3的还原，所以叶绿体中C3的含量将增加．F点氧气的释放量为0，说明该光照强度（与光源相距105 cm）时小球藻光合速率等于细胞呼吸速率．镁是合成叶绿素的重要成分，缺镁会影响叶绿素的合成，使小球藻光合速率减慢，在其他条件不变时，F点应向左移．
故答案为：
I、（1）水 低
（2）光合速率=呼吸速率 细胞质基质 线粒体 叶绿体
（3）光照强度和光合作用强度之间的关系
（4）90
II、CO2 增加 该光照强度（与光源相距105 cm）时小球藻光合速率等于细胞呼吸速率 左
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