- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
研究人员以某植物为材料，利用多套装置（图甲），对影响光合作用的各种环境因素进行研究．请分析回答：
（1）在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的两种物质是______．
（2）在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下，将图甲装置由阳光下移至黑暗处，则植物叶肉细胞内三碳化合物含量将______（填“增加”或“减少”）．
（3）为了探究温度对光合作用的影响，首先应在图甲装置的烧杯内加入______溶液，然后再打开该装置的活塞开关，这一操作的目的是______，使U形管两侧液面如图所示，然后关闭活塞．
（4）实验的观察指标是U形管A侧液面的变化值．在每一给定温度且其他条件均相同、适宜的情况下光照1h，实验数据如下表：
请根据以上数据在方框的坐标图丙内以直方图的形式画出各温度下的实验结果并分析所绘图形可知温度与光合作用强度的关系是______．
（5）去除图甲的水浴装置后，置于适宜条件下（其他影响因素忽略不计），测定玻璃罩内一昼夜CO2浓度的变化情况，绘制成图乙曲线．图中CD段CO2浓度上升的原因是______，G点时植物光合作用与呼吸作用的关系特点是______．
正确答案
解：（1）在光合作用过程中，光反应产生的ATP和[H]用于暗反应中三碳化合物的还原．
（2）在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下，将图甲装置由阳光下移至黑暗处，光反应产生的ATP和[H]减少，暗反应中三碳化合物的还原量减少，而二氧化碳的固定过程不变，产生的三碳化合物的量不变．因此植物叶肉细胞内三碳化合物含量将增加．
（3）题干是为了探究温度对光合作用的影响，则要排除其他无关变量的干扰，其他无关变量要相同且适宜．因此应在图甲装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液．然后再打开该装置的活塞开关，这一操作的目的是使容器内的气压与外界气压相等．
（4）根据表格中的实验数据，以温度为横坐标，以光合作用强度为纵坐标，画出直方图．
从表格中的数据或是直方图，都可以看出在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强，超过一定温度后，光合作用强度随着温度的升高而减弱．
（5）图乙中CD段CO2浓度上升，原因是呼吸作用速率大于光合作用速率．D点和G点时都表示植物的光合作用速率等于呼吸作用速率．
（1）ATP和[H]
（2）增加
（3）二氧化碳缓冲液（答NaHCO3溶液的不得分） 使容器内的气压与外界气压相等
（4）如右图 在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强，超过一定温度后，光合作用强度随着温度的升高而减弱
（5）呼吸作用速率大于光合作用速率 植物光合作用速率等于呼吸作用速率
解析
解：（1）在光合作用过程中，光反应产生的ATP和[H]用于暗反应中三碳化合物的还原．
（2）在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下，将图甲装置由阳光下移至黑暗处，光反应产生的ATP和[H]减少，暗反应中三碳化合物的还原量减少，而二氧化碳的固定过程不变，产生的三碳化合物的量不变．因此植物叶肉细胞内三碳化合物含量将增加．
（3）题干是为了探究温度对光合作用的影响，则要排除其他无关变量的干扰，其他无关变量要相同且适宜．因此应在图甲装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液．然后再打开该装置的活塞开关，这一操作的目的是使容器内的气压与外界气压相等．
（4）根据表格中的实验数据，以温度为横坐标，以光合作用强度为纵坐标，画出直方图．
从表格中的数据或是直方图，都可以看出在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强，超过一定温度后，光合作用强度随着温度的升高而减弱．
（5）图乙中CD段CO2浓度上升，原因是呼吸作用速率大于光合作用速率．D点和G点时都表示植物的光合作用速率等于呼吸作用速率．
（1）ATP和[H]
（2）增加
（3）二氧化碳缓冲液（答NaHCO3溶液的不得分） 使容器内的气压与外界气压相等
（4）如右图 在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强，超过一定温度后，光合作用强度随着温度的升高而减弱
（5）呼吸作用速率大于光合作用速率 植物光合作用速率等于呼吸作用速率
如图所示两个装置的实验，相关描述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、甲实验装置中三个烧杯中分别放置了0.1%NaHCO3溶液、1%NaHCO3溶液和1%的NaOH溶液，不同浓度的NaHCO3溶液可以提供不同浓度的CO2，而NaOH溶液可以吸收NaOH溶液，故A正确；
B、白天有光照时产生ATP和[H]，供暗反应使用，因此白天同时进行光反应和暗反应，而夜晚无光照，因此不能进行光反应，故B正确；
C、滤纸片中含有酵母菌，如将装置翻转，酵母菌和过氧化氢溶液接触，由于过氧化氢会在过氧化氢酶的作用会快速分解产生氧气，因此如果酵母菌中含有过氧化氢酶，则试管中气泡的数目和产生的速率均加快，故C正确；
D、乙实验中增加浸过新鲜酵母菌液的滤纸片，由于过氧化氢会分解产生氧气，而氧气又会被酵母菌吸收利用产生等体积的二氧化碳，因此量筒中气体产生的速度不变，故D错误．
故选：D．
（2015秋•上海校级期中）请回答有关实验设计方面的问题：
小王发现无论是温室还是大棚，用的玻璃或塑料都是无色透明的，是不是不同颜色的光对植物光合作用的影响是不同的呢？小王想知道自然光和不同颜色的光哪种光对植物光合作用最为有利，小王设计了如下的实验方案：
（1）实验材料：生长状况相似的天竺葵植株若干盆，不同颜色的玻璃钟罩若干，碘液，滴管，镊子，白瓷砖，其他相关实验材料；
（2）实验方案：
第一步：将这些生长状况相似的天竺葵植株在黑暗中放置2～3天；
第二步：取三盆上述在黑暗中放置过的天竺葵，分别放在蓝色、红色和绿色三种颜色的玻璃钟罩内，形成甲、乙、丙三套实验装置（如下图）；
第三步：将三套实验装置同时置于阳光下（假设阳光强度足够、玻璃钟罩内的CO2浓度、温度均满足实验要求），放置一定时间；
第四步：分别取甲、乙、丙三盆天竺葵叶若干放在不同的白瓷砖上，分别滴加适当的碘液，观察天竺葵叶的变色情况．
根据上述实验设计，回答下列问题：
（1）上述实验方案有两处不恰当之处，请指出：
①______；
②______．
（2）如果按改正后的实验方案进行实验，发现绿色钟罩内天竺葵叶上的蓝色最浅，说明绿光照射下植物的光合作用最______（填“强”或“弱”）．
（3）小王在实验中还发现，随着实验的进行，玻璃钟罩的内壁上附有许多水珠，原因是天竺葵进行了______．
（4）综合改进后的实验结果，小王分析了在北方进行大棚作物栽培时一般采用无色透明塑料薄膜的原因是______．
正确答案
解：（1）根据题干分析可知，实验缺少对照组，实验中应该用碘液处理，所以错误是①缺少自然光的对照实验（缺乏透明玻璃钟罩的对照实验），②天竺葵叶没有脱水处理（天竺葵叶直接滴加碘液）．
（2）光合作用的色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收较少，所以合成的淀粉较少，竺葵叶上的蓝色最浅，说明绿光照射下植物的光合作用最弱．
（3）由于天竺葵的蒸腾作用，随着实验的进行，玻璃钟罩的内壁上附有许多水珠．
（4）无色透明塑料薄膜能够透光性好，能够透光各种色光，所以在北方进行大棚作物栽培时一般采用无色透明塑料薄膜．
故答案为：
（1）①缺少自然光的对照实验（缺乏透明玻璃钟罩的对照实验）
②天竺葵叶没有脱水处理（天竺葵叶直接滴加碘液）
（2）弱
（3）蒸腾作用
（4）无色透明塑料薄膜能够透光性好
解析
解：（1）根据题干分析可知，实验缺少对照组，实验中应该用碘液处理，所以错误是①缺少自然光的对照实验（缺乏透明玻璃钟罩的对照实验），②天竺葵叶没有脱水处理（天竺葵叶直接滴加碘液）．
（2）光合作用的色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收较少，所以合成的淀粉较少，竺葵叶上的蓝色最浅，说明绿光照射下植物的光合作用最弱．
（3）由于天竺葵的蒸腾作用，随着实验的进行，玻璃钟罩的内壁上附有许多水珠．
（4）无色透明塑料薄膜能够透光性好，能够透光各种色光，所以在北方进行大棚作物栽培时一般采用无色透明塑料薄膜．
故答案为：
（1）①缺少自然光的对照实验（缺乏透明玻璃钟罩的对照实验）
②天竺葵叶没有脱水处理（天竺葵叶直接滴加碘液）
（2）弱
（3）蒸腾作用
（4）无色透明塑料薄膜能够透光性好
荔枝叶片发育过程中，表观光合速率及相关指标的变化见下表，下列叙述错误的是（ ）
（注：“-”表示未测数据．fw表示鲜重）
正确答案
解析
解：A、表中信息表示，新叶展开前，叶片净光合速率为-2.8μmolCO2/m2．s，即光合速率小于呼吸速率，由于是密闭的容器，导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸，产生酒精，A正确；
B、表中信息表示，叶绿素含量低，气孔开放程度比较低，二氧化碳吸收量比较少，导致光合效率较低，B正确；
C、表中信息表示，丙、丁组主要差异在于“总叶绿素含量不同”，这是表观光合速率差异的主要原因，C错误；
D、叶绿素分布在叶绿体中的类囊体薄膜上，从表格中可推知，与丙比较，丁组中总叶绿素含量明显增多，因此与丙比较，丁组叶肉细胞的叶绿体中的类囊体增加，D正确．
故选：C．
要在温室内培育出又大又甜的哈蜜瓜，对温室的控制不当的是（ ）
正确答案
解析
解：A、白天适当降低温度会降低光合作用，减少有机物的形成，不利于哈密瓜的生长，A错误；
B、夜间适当降低温度可以降低呼吸消耗，有利于哈密瓜的生长，B正确；
C、增加光照时间可以增加光合作用形成的有机物的量，有利于哈密瓜的生长，C正确；
D、适当增加空气中二氧化碳的浓度可以提高光合作用速率，有利于哈密瓜的生长，D正确．
故选：A．
扫码查看完整答案与解析