- 探究:环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
影响绿色植物光合作用的因素是多方面的.其外界因素有光照强度、CO2的含量,温度等;其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等.请据图及相关因素分析:
(1)如果图中横坐标代表光照强度,其影响光合速率主要是影响______阶段,此时内部限制性因素最可能是______.若阴生植物的光合作用曲线为c,则阳生植物的光合作用曲线最可能是______.
(2)如果图中横坐标代表温度,温度主要通过影响______来影响光合速率.若d曲线表示干物质量,b表示呼吸量,则图中表示光合实际量的曲线是______;植物长期处于C温度条件下,植物能不能正常生长?______,原因是______.
(3)叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积.叶面积指数越大,叶片交错重叠程度越大.若右图表示叶面积(横坐标表示)与光合作用(曲线d)和呼吸作用(曲线b)两个重要生理过程的关系,则b、d两条曲线所围成的部分表示______.
(4)如果右图横坐标代表CO2的含量,CO2的含量影响光合作用主要是影响______的产生,此时内部限制性因素最可能是______.
正确答案
解:(1)如果横坐标代表光照强度,光能是在光合作用的光反应中通过色素的吸收、传递、转换转换成活跃的化学能,因此光照强度主要是影响光合作用的光反应阶段,此时内部限制性因素最可能是色素的数量.由于阳生植物的光补偿点和光饱和点均高于阴生植物,若阴生植物的光合作用曲线为c,则阳生植物的光合作用曲线最可能是a.
(2)在一定的温度范围内,随着温度升高,酶的活性增强,超过了一定的温度范围,随着温度升高,酶的活性反而下降.因此如果横坐标代表温度,温度主要通过影响酶的活性来影响光合速率.
干物质量表示净光合作用量,光合实际量=净光合作用量+呼吸量,因此若d曲线表示干物质量,b表示呼吸量,则图中表示光合实际量的曲线是a;图中C温度条件下看出,干物质量大于0,表示始终有有机物的积累,因此植物长期处于C温度条件下,植物能正常生长.
(3)由于光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量,因此若右图表示叶面积(横坐标表示)与光合作用(曲线d)和呼吸作用(曲线b)两个重要生理过程的关系,则b、d两条曲线所围成的部分表示在叶面积指数0-C时,有机物的积累量.
(4)CO2的含量通过影响CO2固定、三碳化合物的产生来影响光合作用,此时内部限制性因素最可能是五碳化合物的含量.
故答案为:
(1)光反应;色素的数量;a
(2)酶的活性 a 能 光合作用净积累量大于零
(3)在叶面积指数0-C时,有机物的积累量
(4)三碳化合物;五碳化合物的含量;
解析
解:(1)如果横坐标代表光照强度,光能是在光合作用的光反应中通过色素的吸收、传递、转换转换成活跃的化学能,因此光照强度主要是影响光合作用的光反应阶段,此时内部限制性因素最可能是色素的数量.由于阳生植物的光补偿点和光饱和点均高于阴生植物,若阴生植物的光合作用曲线为c,则阳生植物的光合作用曲线最可能是a.
(2)在一定的温度范围内,随着温度升高,酶的活性增强,超过了一定的温度范围,随着温度升高,酶的活性反而下降.因此如果横坐标代表温度,温度主要通过影响酶的活性来影响光合速率.
干物质量表示净光合作用量,光合实际量=净光合作用量+呼吸量,因此若d曲线表示干物质量,b表示呼吸量,则图中表示光合实际量的曲线是a;图中C温度条件下看出,干物质量大于0,表示始终有有机物的积累,因此植物长期处于C温度条件下,植物能正常生长.
(3)由于光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量,因此若右图表示叶面积(横坐标表示)与光合作用(曲线d)和呼吸作用(曲线b)两个重要生理过程的关系,则b、d两条曲线所围成的部分表示在叶面积指数0-C时,有机物的积累量.
(4)CO2的含量通过影响CO2固定、三碳化合物的产生来影响光合作用,此时内部限制性因素最可能是五碳化合物的含量.
故答案为:
(1)光反应;色素的数量;a
(2)酶的活性 a 能 光合作用净积累量大于零
(3)在叶面积指数0-C时,有机物的积累量
(4)三碳化合物;五碳化合物的含量;
科学家研究20℃时小麦光合作用强度与光照强度的关系,得到如图所示曲线,下列有关叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、20℃不是光合作用的最适温度,在一定温度范围内适当提高温度时,光合速率将增强,cd段位置会上移,但是超过一定的温度,cd段位置可能会下移,A错误;
B、a点时光照为零,细胞只进行呼吸作用,因此叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体,B正确;
C、其他条件适宜,当植物缺Mg时,叶绿素含量减少,光合作用强度下降,所以应增加光强使其与呼吸作用相等,b点将向右移动,C正确;
D、外界条件均适宜时,c点之后小麦光合作用强度不再增加是内因造成的,故可能与叶绿体中酶的数量有关,D正确.
故选:A.
用容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵,光照相同的时间后,罩内O2最少的是( )
正确答案
解析
解:什么颜色的玻璃罩透过什么颜色的光.叶绿体中的色素对绿光的吸收最少,因此光合作用最弱,因此产生的氧气最少.
故选:A.
为研究“不同光强对结果期草莓光合特性的影响”,在草莓结果期,各选取数株处于三种供水条件下的植株上部功能叶片,于晴天(5月上旬)上午9:00~11:00 用Li-6400 光合测定仪对单叶的瞬时净光合速率进行测定,结果如图.
注:在等温等压下,体系(如细胞)中的水与纯水之间每偏摩尔体积的水的化学势差叫做水势(单位MPa,如图中的三种水势).可通俗地理解为水移动的趋势.在标准状况下,纯水的水势规定为零,任何溶液的水势比纯水低.溶液的溶质越多,溶液的水势越低.
(1)该实验的自变量是______,因变量是______.
(2)由图可以看出:实验过程中,光合作用强度______呼吸作用;而且相同光照强度下,供水充足的草莓光合作用强度更______.
(3)根据实验过程,推测该实验结果还有可能受到______的影响.
(4)转基因草莓具有很高的应用价值,Martinelli等将抗真菌蛋白逆渗透蛋白基因利用农杆菌转化法转入草莓外植体中,在卡那霉素(Kan)的培养基上筛选.抗卡那霉素基因位于______上,从用途上看,该培养基属于______培养基.该技术所采用的外植体一般来自______,调节______可以促进外植体脱分化和愈伤组织的再分化.可用______杂交法确定抗真菌蛋白逆渗透蛋白是否合成.
正确答案
解:(1)由图可知:该实验涉及两个变量,即水势、光照强度,因变量是曲线纵坐标所示的净光合速率.
(2)净光合速率=真光合速率-呼吸速率,实验过程中,净光合速率始终大于0,说明光合作用强度大于呼吸作用;由图可知,相同光照强度下,水势越高,光合速率越快,所以供水充足的草莓光合作用强度更大.
(3)影响光合速率的环境因素有光照强度、水分、温度、CO2浓度、矿质离子等,所以该实验结果还有可能受到温度、CO2浓度的影响.
(4)从用途上看,含抗卡那霉素的培养基属于选择培养基.抗卡那霉素基因属于标记基因,位于运载体上,即农杆菌的质粒上.该技术所采用的外植体一般来自分生组织,因为分生组织分化程度低,分裂能力旺盛.将外植体培养成新植体,还需采用植物组织培养技术.该技术包括脱分化和再分化两个重要的过程,而决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要.基因工程中,检测目的基因是否翻译形成蛋白质,可用抗原-抗体杂交法.
故答案:(1)水势、光照强度 净光合速率
(2)大于 大
(3)温度、CO2浓度
(4)农杆菌的质粒 选择 分生组织 生长素和细胞分裂素的比例 抗原-抗体
解析
解:(1)由图可知:该实验涉及两个变量,即水势、光照强度,因变量是曲线纵坐标所示的净光合速率.
(2)净光合速率=真光合速率-呼吸速率,实验过程中,净光合速率始终大于0,说明光合作用强度大于呼吸作用;由图可知,相同光照强度下,水势越高,光合速率越快,所以供水充足的草莓光合作用强度更大.
(3)影响光合速率的环境因素有光照强度、水分、温度、CO2浓度、矿质离子等,所以该实验结果还有可能受到温度、CO2浓度的影响.
(4)从用途上看,含抗卡那霉素的培养基属于选择培养基.抗卡那霉素基因属于标记基因,位于运载体上,即农杆菌的质粒上.该技术所采用的外植体一般来自分生组织,因为分生组织分化程度低,分裂能力旺盛.将外植体培养成新植体,还需采用植物组织培养技术.该技术包括脱分化和再分化两个重要的过程,而决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要.基因工程中,检测目的基因是否翻译形成蛋白质,可用抗原-抗体杂交法.
故答案:(1)水势、光照强度 净光合速率
(2)大于 大
(3)温度、CO2浓度
(4)农杆菌的质粒 选择 分生组织 生长素和细胞分裂素的比例 抗原-抗体
在光合作用和细胞呼吸过程中都会产生[H].如图是[H]随化合物在生物体内的转移过程,下列对其分析错误的是( )
正确答案
解析
解:A、图中①→②可表示光合作用过程,光合作用光反应阶段,水光解产生[H]和氧气,在暗反应中,[H]作为三碳化合物的还原剂,故A正确;
B、图中②→①可表示有氧呼吸过程,有氧呼吸的第三阶段,[H]和氧气结合生成水,故B正确;
C、乳酸和酒精是无氧呼吸的产物,呼吸作用第一阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和[H],在无氧条件下,[H]又会转化到酒精或乳酸中,故C正确;
D、②→①产生的[H]来自于葡萄糖和水,①→②产生的[H]全部来自水,故D错误.
故选:D.
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