- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
绿色植物的光合作用和呼吸作用绿萝属于半阴生蔓藤植物，喜湿润环境．科研人员在不同条件下测定发育良好的绿萝叶片净光合速率变化情况，结果如图甲所示
（1）限制图甲中a-b段叶片净光合速率的主要环境因素是______，图甲中c-d对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是______，净光合速率由e点急剧下降到f点的主要原因是______．
（2）图甲中f点时叶肉细胞内生成[H]场所有______．
为进一步研究绿萝的光合作用速率，有人设计了甲、乙装置．
（3）绿萝的总光合作用速率可以用______表示．
（4）如表是实验30分钟后获得的数据，补充完善表格内容．
（5）若红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g．则该植物的细胞呼吸速率（分解葡萄糖速率）是______g/h．白天光照15小时，一昼夜葡萄糖的积累量是______g．（不考虑昼夜温差影响）
（6）某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图丙．光照一段时间，去除锡箔纸，用碘液处理．观察叶片，没有出现蓝色的部位是______（多选）．
A．a B．b C．c D．d E．e．
正确答案
解：（1）a-b段是在阴天条件下测得的数据，因此限制净光合速率的主要环境因素是光照强度．总体来看，c-d对应时段合成的有机物远多于消耗的有机物，因此，植物体内有机物总量是增加的．晴天情况下，净光合速率由e点急剧下降到f点，原因是气温太高，叶片的气孔关闭，CO2吸收量减少．
（2）图甲中f点时，有较强光照，能进行光反应，故生成[H]的场所有叶绿体，又由于能进行呼吸作用，故生成[H]的场所还有细胞质基质、线粒体．
（3）若要测量绿萝的总光合作用速率，应先测定呼吸作用速率，故将甲乙装置遮光，测定每小时呼吸作用消耗的氧气量，然后再和光下测得的数值进行综合计算，就可以计算出总光合作用速率．
（4）测定植物细胞呼吸时，植物吸收氧气，产生二氧化碳（被NaOH吸收），因此体积减小，液滴左移．测定净光合作用时，植物在光下产生氧气，使容器体积增大，液滴右移．
（5）综合甲乙两装置可知，半小时内呼吸消耗2g，则一小时消耗4g．白天光照下半小时内积累（4.5-0.5）=4g，则一小时积累8g，因此15小时积累120g，晚上9小时消耗36g，故一昼夜葡萄糖的积累120g-36g=84g．
（6）研究者将该种植物在黑暗中放置48h，这是进行饥饿处理，让叶片消耗掉原有的有机物，然后用锡箔纸遮蔽叶片两面．从图中可以看出，遮光部位不能进行光合作用，不产生淀粉，因此用碘液处理ce两处没有蓝色出现；而叶片中看出，中间部位为绿色，能够进行光合作用，而周围呈黄白色，缺少叶绿素，不能进行光合作用，因此a处也没有出现蓝色．
故答案为：
（1）光照强度 增加 叶片的气孔关闭，CO2吸收量减少
（2）细胞质基质、线粒体、叶绿体
（3）每小时呼吸消耗的氧气量+光合作用释放飞氧气量
（4）左 右
（5）4 84
（6）ACE
解析
解：（1）a-b段是在阴天条件下测得的数据，因此限制净光合速率的主要环境因素是光照强度．总体来看，c-d对应时段合成的有机物远多于消耗的有机物，因此，植物体内有机物总量是增加的．晴天情况下，净光合速率由e点急剧下降到f点，原因是气温太高，叶片的气孔关闭，CO2吸收量减少．
（2）图甲中f点时，有较强光照，能进行光反应，故生成[H]的场所有叶绿体，又由于能进行呼吸作用，故生成[H]的场所还有细胞质基质、线粒体．
（3）若要测量绿萝的总光合作用速率，应先测定呼吸作用速率，故将甲乙装置遮光，测定每小时呼吸作用消耗的氧气量，然后再和光下测得的数值进行综合计算，就可以计算出总光合作用速率．
（4）测定植物细胞呼吸时，植物吸收氧气，产生二氧化碳（被NaOH吸收），因此体积减小，液滴左移．测定净光合作用时，植物在光下产生氧气，使容器体积增大，液滴右移．
（5）综合甲乙两装置可知，半小时内呼吸消耗2g，则一小时消耗4g．白天光照下半小时内积累（4.5-0.5）=4g，则一小时积累8g，因此15小时积累120g，晚上9小时消耗36g，故一昼夜葡萄糖的积累120g-36g=84g．
（6）研究者将该种植物在黑暗中放置48h，这是进行饥饿处理，让叶片消耗掉原有的有机物，然后用锡箔纸遮蔽叶片两面．从图中可以看出，遮光部位不能进行光合作用，不产生淀粉，因此用碘液处理ce两处没有蓝色出现；而叶片中看出，中间部位为绿色，能够进行光合作用，而周围呈黄白色，缺少叶绿素，不能进行光合作用，因此a处也没有出现蓝色．
故答案为：
（1）光照强度 增加 叶片的气孔关闭，CO2吸收量减少
（2）细胞质基质、线粒体、叶绿体
（3）每小时呼吸消耗的氧气量+光合作用释放飞氧气量
（4）左 右
（5）4 84
（6）ACE
夏季的晴天，一个发育良好的森林中某种乔木的叶片的表观光合速率相对值如图．
请据图回答：
（1）6：00 时上层叶片的叶肉细胞中，合成 ATP 的场所有______．
（2）上层叶片 15：00 时的表观光合速率小于 10：00 时，原因可能是：此时______，呼吸 消耗大；此时空气湿度低，气孔开放程度小，______．
（3）造成中、下层叶片表观光合速率低于上层叶片的主要环境因素是______．
（4）在这个森林群落的垂直结构中，______层对群落的影响最大．
（5）如果该森林中某种灌木的表观光合速率与图中下层叶片的相同，那么在一个夏季里，这种灌木的生物量______（填“明显增加”或“变化不明显”．）
正确答案
叶绿体、线粒体、细胞溶胶
温度高
二氧化碳供应少
光强度
树冠
变化不明显
解析
解：（1）6：00时上层叶片的表观光合速率为1，即此时光合作用大于呼吸作用，因此叶肉细胞中合成 ATP 的场所有叶绿体、线粒体、细胞溶胶．
（2）上层叶片15：00时，温度高，导致植物呼吸速率变大，并且此时空气湿度低，气孔开放程度小，二氧化碳供应少，光合作用又弱，因此净光合速率小．
（3）森林中群落具有垂直分布的结构特点，限制因素主要是光照强度．
（4）树冠层的植物属于该森林群落的优势种，群落的优势种对群落的影响最大．
（5）图中下层叶片的表观光合速率在6：00到7：00之间及夜间均为负值，而白天的表观光合速率又小于1，这样一天中有机物的积累量很小，因此这种灌木的生物量将变化不明显．
故答案为：
（1）叶绿体、线粒体、细胞溶胶 （2）温度高 二氧化碳供应少
（3）光强度 （4）树冠 （5）变化不明显
甲图是某种绿色植物在乙图m点对应的温度和CO2浓度下测得的光合曲线，乙图是该植物在甲图中b点对应的光照强度下所测得的光合强度曲线，请据图回答问题：
（1）该植物进行光合作用的总反应式可以表示为______．
（2）若甲图纵坐标Y表示的是单位时间内CO2的吸收量，则a点表示的含义为______．若甲图纵坐标表示的是单位时间内O2的产生量，则a点表示的含义为______．
（3）乙图所示的两种自变量都能影响的光合作用的______阶段．
（4）由乙图可以推知，甲图b点时若想进一步增强植物的光合作用，可以采用的方法有______．
（5）若短时间内由乙图中m点对应环境因素改变为n点，植物叶绿体内含量首先增加的物质是______．
（6）如何在乙图所示实验基础上设计实验以确定该植物在大气CO2浓度条件下光合作用的最适温度？（只要求写出设计思路）
正确答案
CO2+H2O
光合强度等于呼吸强度
光合强度为零
暗反应
增加CO2浓度、适当增加温度
C3
解析
解：（1）该植物进行光合作用的总反应式可以表示为CO2+H2O
（2）若甲图纵坐标Y表示的是单位时间内CO2的吸收量，则a点表示的含义为光合强度等于呼吸强度．若甲图纵坐标表示的是单位时间内O2的产生量，则a点表示的含义为光合强度为零．
（3）乙图所示的两种自变量温度和二氧化碳浓度都能影响的光合作用的暗反应阶段．
（4）由乙图可以推知，甲图b点光饱和点时若想进一步增强植物的光合作用，可以采用的方法有增加CO2浓度、适当增加温度．
（5）若短时间内由乙图中m点对应环境因素改变为n点，二氧化碳浓度增大，CO2+C5→C3速度快，C3增多，故植物叶绿体内含量首先增加的物质是C3．
（6）在乙图所示实验基础上设计实验以确定该植物在大气CO2浓度条件下光合作用的最适温度，具体思路为：从30℃开始，每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件与原实验保持一致，比较植物光合速率的大小以确定光合作用的最适温度．
故答案为：
（1）CO2+H2O
（2）光合强度等于呼吸强度 光合强度为零
（3）暗反应
（4）增加CO2浓度、适当增加温度
（5）C3
（6）从30℃开始，每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件与原实验保持一致，比较植物光合速率的大小以确定光合作用的最适温度
正确答案
解析
解：A、光斑开始前，氧气释放量等于二氧化碳吸收量，说明光合作用的光反应速率等于暗反应速率．由于O2释放速率代表光反应速率，“光斑”照射前，有O2释放，说明能进行光合作用，A错误；
B、“光斑”照射开始后，O2释放速率急剧增大，CO2吸收速率相对较慢，说明光反应和暗反应不是同步增加的，B错误；
C、光斑照射后，二氧化碳的吸收速率增加的同时，氧气的释放量下降，说明暗反应对光反应有抑制作用，C正确；
D、AB段“光斑”移开，光照减弱，光反应减弱，氧气的释放量下降的同时，二氧化碳的吸收速率也下降，说明暗反应的进行与光照有关，D错误．
故选：C．
请回答下列有关光合作用和呼吸作用的问题．
（1）如表为某同学探究影响植物光合作用因素所做的实验．据图表可知，探究的影响因素有．要比较不同颜色的光对光合作用的影响，应选择的容器标号是______．
（2）甲图表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响．图中实线“--“表示光合作用速率，虚线“…“表示呼吸作用速率．请据图回答：
分析图解可知，光合作用、呼吸作用都受到温度的影响，温度主要影响光合作用的______阶段．光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中______过程．若温度均保持在20℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物______（能或否）正常生长．在温度为10℃的条件下，该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有______．
（3）根据甲图，在乙图的坐标上画出植物在15～60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线．
______．
正确答案
解：（1）根据表格可知，不同容器的温度相同，氧气的增加量的大小表示光合作用速率与呼吸作用速率之间的关系，因此研究的影响因素有光质、植物的部位、植物种类；若研究不同颜色的光对光合作用速率的影响，则自变量为光的种类，其余均相同，1和2或4和5都可以．
（2）光合作用的光反应阶段和暗反应阶段都受到温度影响，但由于暗反应需要多种酶的催化，因此温度对暗反应的影响程度高于光反应；光反应产生的[H]和ATP用于C3的还原；由于在12小时光照下，植物积累的有机物为1.5×12，而12小时黑暗中，植物消耗的有机物量为2×12，大于积累量，因此植物不能正常生长；10℃时，植物进行光合作用和呼吸作用，因此细胞中产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（3）净光合作用速率等于真光合作用速率-呼吸作用速率，计算出每个温度下的净光合作用速率，描点连线即可．
故答案为：
（1）光质、植物的部位、植物种类 1和2或4和5
（2）暗反应 C3的还原 不能 叶绿体、线粒体、细胞质基质
（3）
解析
解：（1）根据表格可知，不同容器的温度相同，氧气的增加量的大小表示光合作用速率与呼吸作用速率之间的关系，因此研究的影响因素有光质、植物的部位、植物种类；若研究不同颜色的光对光合作用速率的影响，则自变量为光的种类，其余均相同，1和2或4和5都可以．
（2）光合作用的光反应阶段和暗反应阶段都受到温度影响，但由于暗反应需要多种酶的催化，因此温度对暗反应的影响程度高于光反应；光反应产生的[H]和ATP用于C3的还原；由于在12小时光照下，植物积累的有机物为1.5×12，而12小时黑暗中，植物消耗的有机物量为2×12，大于积累量，因此植物不能正常生长；10℃时，植物进行光合作用和呼吸作用，因此细胞中产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（3）净光合作用速率等于真光合作用速率-呼吸作用速率，计算出每个温度下的净光合作用速率，描点连线即可．
故答案为：
（1）光质、植物的部位、植物种类 1和2或4和5
（2）暗反应 C3的还原 不能 叶绿体、线粒体、细胞质基质
（3）
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