- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
分析有关科学探究的资料，回答问题．
（1）某同学尝试探究CO2浓度对光合速率的影响．材料有叶龄相当的蚕豆叶片数片、不同浓度（2%、10%、20%）的NaHCO3溶液、烧杯、钻孔器、玻璃注射器等．在本探究实验中，自变量是______，因变量是______．可采用的实验方法是______，根据实验原理、仪器和方法，请你设计一张记录实验数据的表格．
（2）两溶液浓度比较时，浓度大的称为高渗溶液．如果用B表示原生质层的长度，用A表示细胞的长度，请你自建坐标系，画出将某成熟的植物细胞置于一定浓度的高渗溶液中，B/A随时间的变化曲线．
（3）为验证2，4-D对插枝生根的促进作用，设计的实验步骤如下：
①剪取同一迎春花植株上长势相同、部位相近、长度相同、有3个芽的健壮枝条20根，作为插枝，随机均分为甲乙两组；
②甲组每根插枝上都保留3个芽，乙组插枝上的芽全部去除；
③将甲组插枝的下端插入适量蒸馏水中，乙组插枝的下端插入等量适宜浓度的2，4-D溶液中．两组均置于适宜且相同的环境中培养；
④每天观察、记录插枝上芽的数目．
每组不选1根而选10根插枝的目的是______．
请指出该实验设计的两项不合理之处．______、______．
实验设计改正后，甲组起______作用．
正确答案
解：（1）探究CO2浓度对光合速率的影响的实验中，自变量应该是不同浓度的CO2，可以用题中所给的不同浓度（2%、10%、20%）的NaHCO3溶液来代替，因为NaHCO3不稳定，分解可产生不同浓度的CO2；叶片光合作用吸收CO2，可以释放O2，O2会使叶片上浮，因此实验的因变量可以是叶圆片的上升速度（叶圆片的平均上浮时间或单位时间内叶圆片的上浮叶数），但是为了排除无关变量对实验的影响，应在实验之前将叶圆片中的气体抽掉．（2）成熟的植物细胞放在高浓度溶液中会发生渗透作用失水，由于细胞壁的伸缩性很小，因此细胞的大小基本不变；而原生质层的伸缩性很大，会由于失水其长度越来越小，因此B/A的比值将会由1逐渐缩小．
（3）实验中为了避免实验的偶然性，降低随机误差，经常重复实验或取多个材料进行实验．对照实验应遵循对照原则和单一变量原则，因此②“甲组每根插枝上都保留3个芽”应改为“甲组插枝上的芽全部去除”；③“将甲组插枝的下端插入适量蒸馏水中，乙组插枝的下端插入等量适宜浓度的2，4-D溶液中”应改为“将甲组插枝的下端插入适量完全培养液中，乙组插枝的下端插入等量用完全培养液配制的适宜浓度的2，4-D溶液中．”实验设计改正后，甲组起对照作用．
故答案为：（1）CO2的浓度（NaHCO3溶液的浓度） 叶圆片的上升速度（叶圆片的平均上浮时间或单位时间内叶圆片的上浮叶数） 真空渗水法
（2）（2分）
（3）减少实验误差/排除偶然因素对该实验结果的影响/排除无关变量 甲乙两组插枝上芽的数量不等/没有控制好变量 观察、记录插枝上芽的数量不对/观察记录的指标不对（解释合理即可） 对照
解析
解：（1）探究CO2浓度对光合速率的影响的实验中，自变量应该是不同浓度的CO2，可以用题中所给的不同浓度（2%、10%、20%）的NaHCO3溶液来代替，因为NaHCO3不稳定，分解可产生不同浓度的CO2；叶片光合作用吸收CO2，可以释放O2，O2会使叶片上浮，因此实验的因变量可以是叶圆片的上升速度（叶圆片的平均上浮时间或单位时间内叶圆片的上浮叶数），但是为了排除无关变量对实验的影响，应在实验之前将叶圆片中的气体抽掉．（2）成熟的植物细胞放在高浓度溶液中会发生渗透作用失水，由于细胞壁的伸缩性很小，因此细胞的大小基本不变；而原生质层的伸缩性很大，会由于失水其长度越来越小，因此B/A的比值将会由1逐渐缩小．
（3）实验中为了避免实验的偶然性，降低随机误差，经常重复实验或取多个材料进行实验．对照实验应遵循对照原则和单一变量原则，因此②“甲组每根插枝上都保留3个芽”应改为“甲组插枝上的芽全部去除”；③“将甲组插枝的下端插入适量蒸馏水中，乙组插枝的下端插入等量适宜浓度的2，4-D溶液中”应改为“将甲组插枝的下端插入适量完全培养液中，乙组插枝的下端插入等量用完全培养液配制的适宜浓度的2，4-D溶液中．”实验设计改正后，甲组起对照作用．
故答案为：（1）CO2的浓度（NaHCO3溶液的浓度） 叶圆片的上升速度（叶圆片的平均上浮时间或单位时间内叶圆片的上浮叶数） 真空渗水法
（2）（2分）
（3）减少实验误差/排除偶然因素对该实验结果的影响/排除无关变量 甲乙两组插枝上芽的数量不等/没有控制好变量 观察、记录插枝上芽的数量不对/观察记录的指标不对（解释合理即可） 对照
正确答案
解析
解：A、FG段原因是光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足，光合作用略有下降，但仍能进行光合作用，A错误；
B、E点时，透明玻璃罩内的CO2浓度与A点时相等，所以E点时植物体内的有机物含量与A点时一样多，B错误；
C、D点和H点时表示光合作用强度等于呼吸作用强度，C错误；
D、K点与A点相比，璃罩内CO2浓度有所降低，说明有一定的有机物积累，因此该植物体内的有机物在一昼夜内有所增加，D正确．
故选：D．
回答下列有关光合作用的问题．
叶片光合能力的强弱往往决定了苹果产量高低及品质优劣．以盛果期苹果为研究对象，确定不同部位的最大叶片A、B、C、D测定光合能力等数据，其中C为果实附近叶片．所选择部位全天均可得到自然光照．如图是叶片A～D的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度平均值的日变化曲线图（气孔导度是单位时间、单位叶面积通过气孔的气体量）．
（1）光合速率与光合作用过程的______（光反应、暗反应）相关；气孔导度与光合作用过程的______（光反应、暗反应）相关，该阶段直接利用的能量是______．
（2）光合速率日变化与______相关性最高；13点时光照较强，而A、B叶片光合速率明显处于“波谷”，较合理的解释是______（请用题中信息回答），C、D叶片的“波谷”出现较晚，推测C、D叶片与A、B叶片的位置关系为______．
（3）A、B叶片光合速率较C、D叶片大，主要影响因素可能是______（多选）．
A、光照强度 B、CO2浓度 C、温度 D、土壤含水量
（4）光合能力提高和______都可减少胞间CO2浓度．
（5）根据上述数据，如果只选择一个部位的叶片测定光合能力，选择______最适宜，理由是______．
正确答案
解：（1）光合作用包括光反应与暗反应两个阶段，所以光合速率与光合作用过程的光反应与暗反应都相关；气孔导度决定了二氧化碳的供应量，与光合作用过程的暗反应相关，该阶段直接利用的能量是光反应产生的ATP和NADPH．
（2）光合速率日变化与气孔导度相关性最高；13点时光照较强，而A、B叶片光合速率明显处于“波谷”，较合理的解释是此时光照强，植物叶片气孔缩小，气孔导度减小，C、D叶片的“波谷”出现较晚，原因是A、B叶片光照较C、D叶片强．
（3）A、B叶片光合速率较C、D叶片大，而影响光合速率的因素有光照强度、CO2浓度和温度，故选ABC．
（4）光合能力提高消耗二氧化碳增多，气孔导度下降进入叶片的二氧化碳减少，都可减少胞间CO2浓度．
（5）根据上述数据，如果只选择一个部位的叶片测定光合能力，选择B最适宜，理由是因为B、C的光合能力与四叶片的平均值接近，而C是果实附近的叶片，受果实生长发育影响较大，B影响较小较稳定．
故答案为：
（1）光反应与暗反应 暗反应 光反应产生的ATP和NADPH
（2）气孔导度 此时光照强气孔缩小，气孔导度减小 A、B叶片光照较C、D叶片强（C、D叶片相对A、B叶片靠里）
（3）A、B、C
（4）气孔导度下降
（5）B 因为B、C的光合能力与四叶片的平均值接近，而C是果实附近的叶片，受果实生长发育影响较大，B影响较小较稳定
解析
解：（1）光合作用包括光反应与暗反应两个阶段，所以光合速率与光合作用过程的光反应与暗反应都相关；气孔导度决定了二氧化碳的供应量，与光合作用过程的暗反应相关，该阶段直接利用的能量是光反应产生的ATP和NADPH．
（2）光合速率日变化与气孔导度相关性最高；13点时光照较强，而A、B叶片光合速率明显处于“波谷”，较合理的解释是此时光照强，植物叶片气孔缩小，气孔导度减小，C、D叶片的“波谷”出现较晚，原因是A、B叶片光照较C、D叶片强．
（3）A、B叶片光合速率较C、D叶片大，而影响光合速率的因素有光照强度、CO2浓度和温度，故选ABC．
（4）光合能力提高消耗二氧化碳增多，气孔导度下降进入叶片的二氧化碳减少，都可减少胞间CO2浓度．
（5）根据上述数据，如果只选择一个部位的叶片测定光合能力，选择B最适宜，理由是因为B、C的光合能力与四叶片的平均值接近，而C是果实附近的叶片，受果实生长发育影响较大，B影响较小较稳定．
故答案为：
（1）光反应与暗反应 暗反应 光反应产生的ATP和NADPH
（2）气孔导度 此时光照强气孔缩小，气孔导度减小 A、B叶片光照较C、D叶片强（C、D叶片相对A、B叶片靠里）
（3）A、B、C
（4）气孔导度下降
（5）B 因为B、C的光合能力与四叶片的平均值接近，而C是果实附近的叶片，受果实生长发育影响较大，B影响较小较稳定
将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下，光照培养一定时间．随着时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可能出现的变化趋势是（ ）
正确答案
解析
解：在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低；当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定．
故选：D．
（1）表示总的光合作用量和净的光合作用量分别是曲线______和______．三条曲线之间的关系是______（用数学式表示）．
（2）该植物重量是在______0C左右增加最大．
（3）该植物光合作用和呼吸作用的最适温度是否一致？______，为什么？______．
（4）下表是在不同强度光照下，测得的密封实验装置内O2的体积变化，其中气体单位是毫升/平方厘米叶面积/小时，“+”表示增加，“-”表示减少，光强度单位是千勒克司．请据表中数据在图2方格内绘制密封装置内植物光合作用强度和光强度之间的关系曲线（光合作用强度用O2的释放量表示）．
（5）在一天中，将该植物置于10千勒克司光照下10小时，其余时间置于黑暗中，则每平方厘米叶片产生的葡萄糖中有______mg将转化为淀粉．（取小数点后一位）
正确答案
解：（1）已知图1表示在充足光照条件下，测得密封实验装置内温度对苔藓植物光合作用量和呼吸作用量的影响曲线图，所以光合作用大于呼吸作用，且图中温度在40度以内，没有超过植物的呼吸酶的适宜温度，所以曲线1代表光合作用，曲线3代表呼吸作用，而曲线2代表净光合作用．因为净光合作用=实际光合作用-呼吸作用，所以三条曲线之间的关系是 1=2+3．
（2）已知曲线2代表净光合作用，在200C时植物的净光合作用最大，所以该植物重量是在 200C左右增加最大．
（3）由图分析，光合作用的最适温度在20-300C，而呼吸作用的最适温度在350C以上．这是因为这两个不同的酶促反应的最适温度上有差异．
（4）由表格可知光照强度为0时为植物的呼吸作用强度，其余光照强度为净光合作用强度，而实际光合作用=净光合作用+呼吸作用．通过计算绘制坐标图．以横坐标为光照强度，纵坐标为光合作用强度，根据表格计算数据取点连线，如下图：
（5）由图表可知该植物置于10千勒克司光照下10小时O2的生成量是10×（1.2+0.25）=14.5毫升/平方厘米叶面积，24小时的呼吸作用消耗的O2的量为0.25×24=6毫升/平方厘米叶面积，所以一天植物O2的净生成量是8.5毫升/平方厘米叶面积．所以葡萄糖的生成量为8.5÷22.4×10-3÷6×180×103=11.4mg．
故答案是：
（1）1 2 1=2+3
（2）20
（3）不一致 光合作用的最适温度在20-300C，而呼吸作用的最适温度在350C以上．这是因为这两个不同的酶促反应的最适温度上有差异
（4）
（5）11.4
解析
解：（1）已知图1表示在充足光照条件下，测得密封实验装置内温度对苔藓植物光合作用量和呼吸作用量的影响曲线图，所以光合作用大于呼吸作用，且图中温度在40度以内，没有超过植物的呼吸酶的适宜温度，所以曲线1代表光合作用，曲线3代表呼吸作用，而曲线2代表净光合作用．因为净光合作用=实际光合作用-呼吸作用，所以三条曲线之间的关系是 1=2+3．
（2）已知曲线2代表净光合作用，在200C时植物的净光合作用最大，所以该植物重量是在 200C左右增加最大．
（3）由图分析，光合作用的最适温度在20-300C，而呼吸作用的最适温度在350C以上．这是因为这两个不同的酶促反应的最适温度上有差异．
（4）由表格可知光照强度为0时为植物的呼吸作用强度，其余光照强度为净光合作用强度，而实际光合作用=净光合作用+呼吸作用．通过计算绘制坐标图．以横坐标为光照强度，纵坐标为光合作用强度，根据表格计算数据取点连线，如下图：
（5）由图表可知该植物置于10千勒克司光照下10小时O2的生成量是10×（1.2+0.25）=14.5毫升/平方厘米叶面积，24小时的呼吸作用消耗的O2的量为0.25×24=6毫升/平方厘米叶面积，所以一天植物O2的净生成量是8.5毫升/平方厘米叶面积．所以葡萄糖的生成量为8.5÷22.4×10-3÷6×180×103=11.4mg．
故答案是：
（1）1 2 1=2+3
（2）20
（3）不一致 光合作用的最适温度在20-300C，而呼吸作用的最适温度在350C以上．这是因为这两个不同的酶促反应的最适温度上有差异
（4）
（5）11.4
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