- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
如图是夏季连续两昼夜内，某野外植物CO2吸收量和释放量的变化曲线图．S1～S5表示曲线与x轴围成的面积．下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、图中C点和F点，分别表示植物两天中净光合作用同化CO2速率最大的点，A错误；
B、图中S1+S3+S5可表示该植物两昼夜净呼吸作用产生的CO2量，B错误；
C、如果S1+S3+S5＞S2+S4，呼吸作用大于净光合作用，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累为负值，C正确；
D、图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度不同，D错误．
故选：C．
正确答案
解析
解：看图可知：无光呼吸发生时，10分子C5结合10分子CO2；有光呼吸时，10分子C5结合8分子CO2，在生成乙醇酸时还释放了1分子CO2，可见有光呼吸时，10分子C5结合7分子CO2，故有光呼吸发生时，光合作用效率降低了30%．
故选：C．
图1为小麦叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化的示意图，其中①～④分别表示不同的生理过程．图2为将小麦植株置于CO2浓度适宜、水分充足的智能温室中，根据不同光照强度和不同温度的条件下，测定CO2的吸收速率数据绘制的曲线图．请回答下列有关问题：
（1）图1中，②过程发生的具体部位是______，X、Y分别代表的物质是______；[H]在③过程中的作用是______．
（2）图2中，A点时，该植物叶肉细胞产生ATP的场所是______．
当光强度大于8时，25℃与15℃条件下有机物的合成速率分别为M1、M2，结果应为M1______M2．（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）温度为35℃条件下，如果白天持续光照强度为1，植物______（能或不能）正常生长．
（4）与其他温度条件相比，35℃时CO2的吸收速率曲线与横轴的交点最靠右的原因是______．
正确答案
解：（1）图1中，②有氧呼吸第三阶段过程发生的具体部位是线粒体内膜．X、Y分别代表的物质是O2、葡萄糖；[H]在③暗反应过程中的作用是还原C3（三碳化合物）或还原CO2．
（2）图2中，A点时，没有光照，该植物叶肉细胞只能进行呼吸作用，故产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．光强度大于8时，25℃与15℃条件下有机物的积累速率相同，但25℃的呼吸作用大于15℃条件下的呼吸速率，因此25℃时有机物的合成速率大于15℃条件有机物的合成速率．
（3）温度为35℃条件下，如果白天持续光照强度为1，植物的净光合速率为0，植物没有有机物积累，故植物不能正常生长．
（4）与其他温度条件相比，35℃时CO2的吸收速率曲线与横轴的交点最靠右的原因是35℃时酶的活性较高，小麦呼吸作用较强．
故答案为：
（1）线粒体内膜 O2、葡萄糖 还原C3（三碳化合物）或还原CO2
（2）细胞质基质和线粒体＞
（3）不能
（4）35℃时小麦呼吸作用较强
解析
解：（1）图1中，②有氧呼吸第三阶段过程发生的具体部位是线粒体内膜．X、Y分别代表的物质是O2、葡萄糖；[H]在③暗反应过程中的作用是还原C3（三碳化合物）或还原CO2．
（2）图2中，A点时，没有光照，该植物叶肉细胞只能进行呼吸作用，故产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．光强度大于8时，25℃与15℃条件下有机物的积累速率相同，但25℃的呼吸作用大于15℃条件下的呼吸速率，因此25℃时有机物的合成速率大于15℃条件有机物的合成速率．
（3）温度为35℃条件下，如果白天持续光照强度为1，植物的净光合速率为0，植物没有有机物积累，故植物不能正常生长．
（4）与其他温度条件相比，35℃时CO2的吸收速率曲线与横轴的交点最靠右的原因是35℃时酶的活性较高，小麦呼吸作用较强．
故答案为：
（1）线粒体内膜 O2、葡萄糖 还原C3（三碳化合物）或还原CO2
（2）细胞质基质和线粒体＞
（3）不能
（4）35℃时小麦呼吸作用较强
如图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况．请回答下列问题．
（1）由图1可知，甲、乙分别代表的物质是______、______，要想使叶绿体内C3的含量快速下降，可以改变的环境条件是______，光反应中产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过______层生物膜．
（2）图2中限制D点光合作用速率的主要环境因素是______，C点和D点相比，叶绿体中[H]的含量______ （较低、相等、较高）．
（3）从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图3．
请据此回答．
①该实验的目的是：______
②从图解分析，b点比a点细胞内的C5含量______，bc段曲线平缓的限制因素可能是______而c点以后曲线上行，其原因应该是______．
正确答案
解：（1）根据图1光合作用过程可知，甲表示CO2，乙表示水光解生成的[H]和ATP；要想使C3化合物含量快速下降，可以使其合成减少（即不提供CO2）或去路增多（即增强光照）；光反应中产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用首先得从叶绿体中出来穿过叶绿体的两层膜，然后再进入线粒体穿过线粒体的两层膜，共4层膜．
（2）图2表示光合作用增长率，只要光合作用增长率为正值，植物光合作用速率都在不断增加，所以在增长率达到0时（即D点）光合作用速率达到最大，此时CO2浓度仍在继续上升，故限制光合作用速率的主要环境因素不是CO2应是光照强度；C点与D点相比，D点时CO2浓度较高，故还原时需消耗[H]和ATP较多，所以C点叶绿体中[H]的含量较高．
（3）①从题意可知，实验的单一变量是不同浓度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以分解为光合作用提供CO2，所以该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响；
②根据题意，圆叶片上浮至液面所需时间代表光合作用强度，时间越短光合作用强度越大，从图③可知，b点比a点相比圆叶上浮所需时间缩短，说明b点光合作用强度大，此时NaHCO3溶液浓度b点较高，说明C5去路增加，但来源不变，故b点C5含量较低；bc段NaHCO3溶液浓度继续上升，所以此时曲线平缓的限制因素可能为光照强度；曲线上升表明光合作用减弱（产生的氧气减少），而C点之后NaHCO3增加，导致叶片细胞外的浓度过高，叶片细胞失水从而影响了它的细胞代谢，故而导致光合作用降低．
故答案为：
（1）CO2[H]和ATP 不提供CO2或增强光照 4
（2）光照强度 较高
（3）①探究CO2浓度对光合作用速率的影响
②低 光照强度 NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢
解析
解：（1）根据图1光合作用过程可知，甲表示CO2，乙表示水光解生成的[H]和ATP；要想使C3化合物含量快速下降，可以使其合成减少（即不提供CO2）或去路增多（即增强光照）；光反应中产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用首先得从叶绿体中出来穿过叶绿体的两层膜，然后再进入线粒体穿过线粒体的两层膜，共4层膜．
（2）图2表示光合作用增长率，只要光合作用增长率为正值，植物光合作用速率都在不断增加，所以在增长率达到0时（即D点）光合作用速率达到最大，此时CO2浓度仍在继续上升，故限制光合作用速率的主要环境因素不是CO2应是光照强度；C点与D点相比，D点时CO2浓度较高，故还原时需消耗[H]和ATP较多，所以C点叶绿体中[H]的含量较高．
（3）①从题意可知，实验的单一变量是不同浓度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以分解为光合作用提供CO2，所以该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响；
②根据题意，圆叶片上浮至液面所需时间代表光合作用强度，时间越短光合作用强度越大，从图③可知，b点比a点相比圆叶上浮所需时间缩短，说明b点光合作用强度大，此时NaHCO3溶液浓度b点较高，说明C5去路增加，但来源不变，故b点C5含量较低；bc段NaHCO3溶液浓度继续上升，所以此时曲线平缓的限制因素可能为光照强度；曲线上升表明光合作用减弱（产生的氧气减少），而C点之后NaHCO3增加，导致叶片细胞外的浓度过高，叶片细胞失水从而影响了它的细胞代谢，故而导致光合作用降低．
故答案为：
（1）CO2[H]和ATP 不提供CO2或增强光照 4
（2）光照强度 较高
（3）①探究CO2浓度对光合作用速率的影响
②低 光照强度 NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢
现有甲、乙两种植物，在弱光条件下，甲植物叶片的光合强度比乙植物的高；在较强光照条件下，乙植物叶片的光合强度比甲植物的高；当光照强度进一步提高时，甲植物叶片的光合强度不增加，乙植物叶片的光合强度仍不断增加．据此推测（ ）
正确答案
解析
解：根据题意可知，“在弱光条件下，甲植物叶片的光合强度比乙植物的高”，说明甲植物先达到光补偿点；“当光照强度进一步提高时，甲植物叶片的光合强度不增加，乙植物叶片的光合强度仍不断增加”，说明乙植物的光饱和点高．
由于阴生植物的能利用较低光照，并且光饱和点低，而阳生植物在较高光照时才达到光补偿点，并且光饱和点高，因此可以推测甲是阴生植物，乙是阳生植物．
故选：D．
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