- 探究:环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
将植物放在密闭透明的玻璃小室内,置于自然光下培养,假设玻璃小室内植物的生理状态与自然环境中相同.一昼夜测得玻璃小室内C02浓度的变化如图所示.下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据密闭透明的玻璃小室内二氧化碳的变化情况,植物在6~18时之间光合作用速率均大于细胞呼吸速率,A正确;
B、根据密闭透明的玻璃小室内二氧化碳的变化情况,B点和F点,植物的光合作用速率等于呼吸作用速率,B错误;
C、与B点相比,C点光合作用产生ATP速率较大,C错误;
D、与0时相比,24小时小室内二氧化碳浓度下降,在此段时间内光合作用吸收的二氧化碳多于呼吸作用释放的二氧化碳,植物体内的有机物含量应该增加,D错误.
故选:A.
某科研小组探究温度对某种植物的光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图所示(测定的放氧和耗氧速率为指标).下列分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、低温条件下只能使酶的活性下降,但不会是酶的活性丧失,即低温不会破坏了酶的空间结构,A错误;
B、光照下测定放氧速率时,实验的自变量为温度,光照强度是无关变量,应保持一致,B正确;
C、据分析可知,虚线表示净光合速率,40℃时,净光合速率等于呼吸速率,即此时光合速率是呼吸速率的两倍,C错误;
D、虚线需要放在适宜的光照条件下进行测定,而实线需要在黑暗条件下测定,D错误.
故选:B.
为探究CO2浓度倍增对于干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响,某农科院在适宜温度的条件下进行了研究,结果如下(其中如图为Q光照强度下的测定值):
请回答下列问题:
(1)分析坐标曲线可知,CO2浓度倍增能使光饱和点______(变大╱变小).分析表格数据可知,CO2浓度倍增可提高______,从而增强干旱胁迫下的黄瓜幼苗的净光合速率.
(2)分析表格数据可知,干旱胁迫降低净光合速率的原因是______;研究发现,干旱胁迫下类囊体结构破坏,提供给碳反应的______减少.
(3)分析表格数据可知,干旱胁迫和CO2浓度倍增均可能会提高黄瓜幼苗的______(激素)含量.此激素还能抑制种子萌发,而______(激素)是促进种子萌发,两者的作用互相对抗.
(4)当A组净光合速率为12μmolCO2•m-2•s-1时,限制光合作用的环境因素有______(写出主要的两个限制因素).
正确答案
解:(1)据图分析,CO2浓度倍增能使光饱和点向右上方移动,即光饱和点变大.表中数据还表明CO2浓度倍增不仅能提高净光合速率,还能通过提高水分利用效率来增强抗旱能力.
(2)由题表可知,在干旱胁迫条件下净光合速率降低,其原因可能是气孔开度降低,二氧化碳吸收减少,进而影响卡尔文循环中的二氧化碳固定速率.
(3)干旱胁迫和CO2浓度倍增均可能会提高黄瓜幼苗的脱落酸的含量,脱落酸会抑制种子萌发,而赤霉素相反,会促进种子萌发.
(4)当A组净光合速率为12μmol CO2•m-2•s-1时,此时还没有达到光饱和点,限制光合作用的环境因素有光强度和CO2浓度.干旱胁迫可导致叶肉细胞中类囊体结构破坏,使光反应减弱,供给暗反应的光反应产物ATP和还原性氢减少,从而使光合作用过程减弱.
故答案为:
(1)变大 水分利用效率
(2)气孔开度降低,二氧化碳吸收减少 ATP和还原性氢
(3)脱落酸 赤霉素
(4)光强度和CO2浓度
解析
解:(1)据图分析,CO2浓度倍增能使光饱和点向右上方移动,即光饱和点变大.表中数据还表明CO2浓度倍增不仅能提高净光合速率,还能通过提高水分利用效率来增强抗旱能力.
(2)由题表可知,在干旱胁迫条件下净光合速率降低,其原因可能是气孔开度降低,二氧化碳吸收减少,进而影响卡尔文循环中的二氧化碳固定速率.
(3)干旱胁迫和CO2浓度倍增均可能会提高黄瓜幼苗的脱落酸的含量,脱落酸会抑制种子萌发,而赤霉素相反,会促进种子萌发.
(4)当A组净光合速率为12μmol CO2•m-2•s-1时,此时还没有达到光饱和点,限制光合作用的环境因素有光强度和CO2浓度.干旱胁迫可导致叶肉细胞中类囊体结构破坏,使光反应减弱,供给暗反应的光反应产物ATP和还原性氢减少,从而使光合作用过程减弱.
故答案为:
(1)变大 水分利用效率
(2)气孔开度降低,二氧化碳吸收减少 ATP和还原性氢
(3)脱落酸 赤霉素
(4)光强度和CO2浓度
为探究影响光合作用强度的因素,某实验小组将一定量的小球藻浸入盛有适宜培养液的两支试管中,l号试管和2号试管的CO2浓度分别设置为0.05%和0.03%,以白炽台灯作为光源,移动台灯改变光源与试管的距离进行实验.根据实验结果绘制成圈中曲线l、曲线2.请分析回答:
(1)测定净光合速率除了测定O2释放量外,还可以测定______吸收量.
(2)据图可知,限制D点净光合速率的主要因素是______,限制EF段净光合速率的主要因素是______.F点的含义是______.
(3)该小组又做了探究小球藻最适生长温度的预实验,实验结果见下表:(CO2浓度为0.05%)请根据预实验的结果,分析并设计探究实验思路:
①在实验过程中控制自变量的方法是______.
②该实验中还应控制好的两个主要无关变量是______
③预实验中温度为______℃时,光合速率最大.此时,叶绿体中ADP的移动方向是______.
正确答案
解:(1)净光合速率的大小可以通过测定单位时间内氧气的释放量或者是测定二氧化碳的吸收量来表示.
(2)据图可知,C点与D点都处于相同的光照条件下,但1号试管比2号试管的净光合速率高,所以,限制D点净光合速率的主要因素是CO2浓度;D点以后,随着台灯和试管间距离的加大,曲线1和曲线2表示的净光合速率均下降,所以限制EF段净光合速率的主要因素是光照强度.F点时净光合速率为0,其含义是此时植物的光合速率等于呼吸速率.
(3)①分析图表可知,实验的目的是探究小球藻生长的最适温度,显然自变量为温度,探究最适温度时需要设置一系列的温度梯度,用水浴锅控制好温度,必须设40℃组,另外在30~40℃、40~50℃各至少设置一组.
②实验的自变量是温度,因变量是氧气的释放速度,在实验过程中还需要控制光照强度和小球藻的数量等无关变量.
③分析表格数据,预实验结果中,40度时,光合速率最大,叶绿体中ADP的移动方向是叶绿体基质到类囊体薄膜.
故答案为:(1)单位时间二氧化碳
(2)二氧化碳浓度 光照强度 植物的光合速率等于呼吸速率
(3)①用水浴锅控制好温度,必须设40℃组,另外在30~40℃、40~50℃各至少设置一组
②光照强度、小球藻的数量
③40 叶绿体基质到类囊体薄膜
解析
解:(1)净光合速率的大小可以通过测定单位时间内氧气的释放量或者是测定二氧化碳的吸收量来表示.
(2)据图可知,C点与D点都处于相同的光照条件下,但1号试管比2号试管的净光合速率高,所以,限制D点净光合速率的主要因素是CO2浓度;D点以后,随着台灯和试管间距离的加大,曲线1和曲线2表示的净光合速率均下降,所以限制EF段净光合速率的主要因素是光照强度.F点时净光合速率为0,其含义是此时植物的光合速率等于呼吸速率.
(3)①分析图表可知,实验的目的是探究小球藻生长的最适温度,显然自变量为温度,探究最适温度时需要设置一系列的温度梯度,用水浴锅控制好温度,必须设40℃组,另外在30~40℃、40~50℃各至少设置一组.
②实验的自变量是温度,因变量是氧气的释放速度,在实验过程中还需要控制光照强度和小球藻的数量等无关变量.
③分析表格数据,预实验结果中,40度时,光合速率最大,叶绿体中ADP的移动方向是叶绿体基质到类囊体薄膜.
故答案为:(1)单位时间二氧化碳
(2)二氧化碳浓度 光照强度 植物的光合速率等于呼吸速率
(3)①用水浴锅控制好温度,必须设40℃组,另外在30~40℃、40~50℃各至少设置一组
②光照强度、小球藻的数量
③40 叶绿体基质到类囊体薄膜
如图所示为探究光照强度与某高等植物光合速率之间关系而绘制的曲线图.
回答下列问题:
(1)图中曲线反映的光合速率为______(填“真光合速率”或“净光台速率”).
(2)图中D点,该植物叶肉细胞产生[H]的场所有______;圈中A点,该植物叶肉细胞内,能为主动运输提供ATP的细胞器是______.
(3)光补偿点时,该植物叶肉细胞的呼吸速率______ (填“大于”“等于”或“小于”)光合速率.光饱和点以后,限制该植物光合速率的外部因素可能是______(至少答出2种).
(4)请写出该植物进行的光合作用总反应式:______.
正确答案
解:(1)图中D点光照强度为0时表示呼吸作用速率,说明该曲线中反应的是光合作用与呼吸作用的差值,即表示净光合作用强度.
(2)图中D点只进行呼吸作用,所以产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体;A点可以进行光合作用和呼吸作用,细胞内能够ATP的细胞器有线粒体和叶绿体,而只有线粒体产生的ATP可以供给主动运输.
(3)图中与横坐标相交的点表示光补偿点,此时植物的光合作用等于呼吸作用速率.图中光饱和点以前限制光合作用的因素是光照强度,光饱和点以后限制光合作用强度的因素是温度和二氧化碳浓度.
(4)光合作用的总反应式为:
故答案为:
(1)净光台速率
(2)细胞质基质和线粒体 线粒体
(3)等于 温度和二氧化碳浓度
(4)
解析
解:(1)图中D点光照强度为0时表示呼吸作用速率,说明该曲线中反应的是光合作用与呼吸作用的差值,即表示净光合作用强度.
(2)图中D点只进行呼吸作用,所以产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体;A点可以进行光合作用和呼吸作用,细胞内能够ATP的细胞器有线粒体和叶绿体,而只有线粒体产生的ATP可以供给主动运输.
(3)图中与横坐标相交的点表示光补偿点,此时植物的光合作用等于呼吸作用速率.图中光饱和点以前限制光合作用的因素是光照强度,光饱和点以后限制光合作用强度的因素是温度和二氧化碳浓度.
(4)光合作用的总反应式为:
故答案为:
(1)净光台速率
(2)细胞质基质和线粒体 线粒体
(3)等于 温度和二氧化碳浓度
(4)
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