- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
（1）在每个光照条件下，军设置1、2、3组的目的是______．
（2）在光照强度为1000lx时，细胞内合成ATP的场所有______．黑暗时，蛇舌草细胞呼吸的主要方式是______．
（3）当光强度由5000lx提高到6000lx时，限制其氧气释放量增加的环境因素主要有______．
（4）根据表数据，在图中画出光强度在1000lx～3000lx时光合作用产生O2量与光强度关系的柱形图．
（5）你认为还可以通过检测______来表示蛇舌草的光合速率．
正确答案
（2）在光照强度为1000lx时，氧气释放量的平均值为0，表明此时光合作用等于呼吸作用，因此细胞内合成ATP的场所有叶绿体（类囊体）、细胞溶胶和线粒体．黑暗时，蛇舌草只进行呼吸作用，其细胞呼吸的主要方式是有氧呼吸．
（3）当光强度由5000lx提高到6000lx时，表中可以看出氧气释放量不再增加，因此光照强度不再是限制因素，此时限制其氧气释放量增加的环境因素主要有二氧化碳浓度、温度．此时，氧气释放量没有变化，说明光反应产生的ATP和[H]不变，并且大气中的二氧化碳浓度不变，因此RUBP的含量不变．
（4）光合作用产生O2量即为光合作用总量，光合作用总量=净光合作用量+呼吸作用量，因此根据上表数据，1000lx时=0+4.2=4.2；2000lx时=6.3+4.2=10.5；3000lx=11.6+4.2=15.8，据此画图即可．
（5）光合作用过程中，在释放氧气的同时也吸收了二氧化碳，并且量相等，因此还可以通过检测二氧化碳吸收量来表示蛇舌草的光合速率．
故答案为：
（1）减少（避免）实验误差
（2）叶绿体（类囊体）、细胞溶胶和线粒体 需氧呼吸
（3）二氧化碳浓度、温度
（4）见右图（1000是4.2；2000是10.5；3000是15.8）
（5）二氧化碳吸收量
解析
（2）在光照强度为1000lx时，氧气释放量的平均值为0，表明此时光合作用等于呼吸作用，因此细胞内合成ATP的场所有叶绿体（类囊体）、细胞溶胶和线粒体．黑暗时，蛇舌草只进行呼吸作用，其细胞呼吸的主要方式是有氧呼吸．
（3）当光强度由5000lx提高到6000lx时，表中可以看出氧气释放量不再增加，因此光照强度不再是限制因素，此时限制其氧气释放量增加的环境因素主要有二氧化碳浓度、温度．此时，氧气释放量没有变化，说明光反应产生的ATP和[H]不变，并且大气中的二氧化碳浓度不变，因此RUBP的含量不变．
（4）光合作用产生O2量即为光合作用总量，光合作用总量=净光合作用量+呼吸作用量，因此根据上表数据，1000lx时=0+4.2=4.2；2000lx时=6.3+4.2=10.5；3000lx=11.6+4.2=15.8，据此画图即可．
（5）光合作用过程中，在释放氧气的同时也吸收了二氧化碳，并且量相等，因此还可以通过检测二氧化碳吸收量来表示蛇舌草的光合速率．
故答案为：
（1）减少（避免）实验误差
（2）叶绿体（类囊体）、细胞溶胶和线粒体 需氧呼吸
（3）二氧化碳浓度、温度
（4）见右图（1000是4.2；2000是10.5；3000是15.8）
（5）二氧化碳吸收量
请据题回答以下问题：
（1）科学家做过这样的实验，将番茄培养在含Mg2+、Ca2+和SiO44-的培养液中，一段时间后，测定培养液中这三种离子的浓度如图1．营养液中的无机盐离子通过______方式进入番茄细胞内，吸收结果表明番茄对SiO44-的吸收较少，而对另外离子的吸收较多，这一差异与根细胞膜上______有关．
（2）如图2表示番茄叶肉细胞内部分代谢过程，甲～丁表示物质，①～⑤表示过程． ①～⑤表示的过程中能够为番茄细胞吸收K+、NO3-等矿质离子提供ATP的过程包括______（填数字标号），
（3）番茄有氧呼吸（以葡萄糖为呼吸底物）产生的[H]来自化合物______．
（4）如图所示为某生物兴趣小组探究光照强度对水绵光合作用强度影响的实验装置示意图（图3，溶液A可维持CO2浓度恒定）和实验结果（图4）．整个实验在25℃恒温环境中进行，实验过程水绵呼吸作用强度不变．据图分析回答下列问题：
①本实验中25℃恒温属于______变量．
②当测定图4中A点数据时，图3装置的处理方式为______．
③若将培养皿中水绵的量增加一倍再进行实验，则B点位置将会______；若向培养皿中加入好氧细菌再进行实验，则B点位置将会______．（本小题选填“左移”、“右移”或“不变”）
正确答案
解：（1）植物根细胞吸收矿质元素的过程是主动运输方式，分析题图1可知，与初始浓度相比，一段时间后培养液中Ca2+、Mg2+、Si4+浓度不同，Si4+浓度最高，说明番茄对Si4的吸收最少，Ca2+、Mg2+的吸收较多，这与细胞膜上吸收不同矿质元素的载体蛋白的种类和数量有关．
（2）图2中①～⑤表示的过程，能够为细胞吸收K+、NO3-等矿质离子提供ATP的过程包括②有氧呼吸的第二阶段、④有氧呼吸的第一阶段、⑤有氧呼吸的第三阶段．
（3）番茄有氧呼吸（以葡萄糖为呼吸底物）产生的[H]来自化合物葡萄糖和水．
（4）①探究光照强度对水绵光合作用强度影响，实验的变量是光照强度，一个探究实验中只能有一个实验变量，其他无关变量均处于相同理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能．因此，25℃恒温属于无关变量．
②由于图中A点光照强度为0，水绵只进行呼吸作用，故实验装置应该关掉台灯或遮光处理．
③水绵的量增加一倍，光合作用过程气体交换中CO2的吸收量和呼吸过程所释放的CO2量完全相等时则B点位置没有影响．若向培养皿中加入好氧细菌会吸收释放的氧气，由光合作用反应式可知，必须增加光照强度提高光合作用速度，才能重新达到新平衡，反映在乙图中B右移．
故答案为：
（1）主动运输 载体蛋白种类和数量
（2）②④⑤
（3）葡萄糖和水
（4）①无关 ②关掉台灯（黑暗处理、遮光处理） ③不变 右移
解析
解：（1）植物根细胞吸收矿质元素的过程是主动运输方式，分析题图1可知，与初始浓度相比，一段时间后培养液中Ca2+、Mg2+、Si4+浓度不同，Si4+浓度最高，说明番茄对Si4的吸收最少，Ca2+、Mg2+的吸收较多，这与细胞膜上吸收不同矿质元素的载体蛋白的种类和数量有关．
（2）图2中①～⑤表示的过程，能够为细胞吸收K+、NO3-等矿质离子提供ATP的过程包括②有氧呼吸的第二阶段、④有氧呼吸的第一阶段、⑤有氧呼吸的第三阶段．
（3）番茄有氧呼吸（以葡萄糖为呼吸底物）产生的[H]来自化合物葡萄糖和水．
（4）①探究光照强度对水绵光合作用强度影响，实验的变量是光照强度，一个探究实验中只能有一个实验变量，其他无关变量均处于相同理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能．因此，25℃恒温属于无关变量．
②由于图中A点光照强度为0，水绵只进行呼吸作用，故实验装置应该关掉台灯或遮光处理．
③水绵的量增加一倍，光合作用过程气体交换中CO2的吸收量和呼吸过程所释放的CO2量完全相等时则B点位置没有影响．若向培养皿中加入好氧细菌会吸收释放的氧气，由光合作用反应式可知，必须增加光照强度提高光合作用速度，才能重新达到新平衡，反映在乙图中B右移．
故答案为：
（1）主动运输 载体蛋白种类和数量
（2）②④⑤
（3）葡萄糖和水
（4）①无关 ②关掉台灯（黑暗处理、遮光处理） ③不变 右移
为探究大气CO2浓度变化对水分利用效率的影响，研究人员对三种作物所处环境的CO2浓度分别进行如下控制：自然CO2浓度（375gμmol•mol-1，简称[375]）、倍增CO2浓度（简称[750]）、倍增后恢复到自然CO2浓度（先在倍增CO2浓度下生活60天，再转入自然CO2浓度下生活，简称[750-375]），每种作物的三种处理均设置3个重复组，测得实验结果如图所示：
（1）当CO2浓度升高为[750]时，植物细胞叶绿体内的C5含量将______．
（2）由上图数据分析可知，在CO2浓度倍增条件下，三种作物的水分利用效率均______，这主要是CO2浓度倍增时______增大与______降低共同作用的结果．
（3）根据组[375]与[750-375]组数据可得出，净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率之间关系最密切的是______和______．
（4）为进一步测定在[375]和[750]条件下干旱胁迫对大豆光合作用的影响，进行了相应探究实验，结果如表：
①净光合速率的观察指标为______．在水分充足、[750]时大豆的真正光合速率为______μmol•m-2•s-1．
②在水分充足条件下，[750]能显著提高大豆的光饱和点，其原因可能是：一方面CO2浓度增加，暗反应中______需要的能量增多；另一方面叶肉细胞中______的含量增加，大豆捕获光能的能力增强．
③分析上表数据可知，通过______措施可降低干旱对光合作用的影响．
正确答案
解：（1）CO2浓度升高为[750]时，二氧化碳固定加快消耗五碳化合物加快，短时间内其来源不变，最终导致五碳化合物含量减少．
（2）据图3分析，在CO2浓度倍增条件下，三种作物的水分利用效率均增大，据图1后 图2分析，原因可能是CO2浓度倍增时净光合速率增大与蒸腾速率降低共同作用的结果．
（3）据图分析，植物的光合速率越高水分的利用效率就越高，所以净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率之间关系最密切的是净光合速率和水分利用效率．
（4）①据表分析，净光合速率的观察指标为单位面积单位时间内二氧化碳吸收量．真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率，在水分充足、[750]时大豆的真正光合速率为31.65+3.34=34.99μmol•m-2•s-1．
②据表分析，在水分充足条件下，[750]能显著提高大豆的光饱和点，可能的原因是CO2浓度增加，暗反应中三碳化合物的还原需要消耗的能量增多；同时叶肉细胞中叶绿素的含量增加，大豆捕获光能的能力增强．
③据表分析，增加水分供应，提高二氧化碳浓度措施可降低干旱对光合作用的影响．
故答案为：
（1）减少
（2）增大 净光合速率 蒸腾速率
（3）净光合速率 水分利用效率
（4）①单位面积单位时间内二氧化碳吸收量 34.99
②三碳化合物的还原 叶绿素
③增加水分供应，提高二氧化碳浓度
解析
解：（1）CO2浓度升高为[750]时，二氧化碳固定加快消耗五碳化合物加快，短时间内其来源不变，最终导致五碳化合物含量减少．
（2）据图3分析，在CO2浓度倍增条件下，三种作物的水分利用效率均增大，据图1后 图2分析，原因可能是CO2浓度倍增时净光合速率增大与蒸腾速率降低共同作用的结果．
（3）据图分析，植物的光合速率越高水分的利用效率就越高，所以净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率之间关系最密切的是净光合速率和水分利用效率．
（4）①据表分析，净光合速率的观察指标为单位面积单位时间内二氧化碳吸收量．真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率，在水分充足、[750]时大豆的真正光合速率为31.65+3.34=34.99μmol•m-2•s-1．
②据表分析，在水分充足条件下，[750]能显著提高大豆的光饱和点，可能的原因是CO2浓度增加，暗反应中三碳化合物的还原需要消耗的能量增多；同时叶肉细胞中叶绿素的含量增加，大豆捕获光能的能力增强．
③据表分析，增加水分供应，提高二氧化碳浓度措施可降低干旱对光合作用的影响．
故答案为：
（1）减少
（2）增大 净光合速率 蒸腾速率
（3）净光合速率 水分利用效率
（4）①单位面积单位时间内二氧化碳吸收量 34.99
②三碳化合物的还原 叶绿素
③增加水分供应，提高二氧化碳浓度
正确答案
解析
解：甲玻璃罩利用了绿色透明膜，由于色素对绿光吸收最少，因此植物基本不进行光合作用，但是植物又要进行呼吸作用消耗有机物，因此甲装置中植物不含还原糖，导致甲试管显现的是斐林试剂的颜色，即蓝色；
乙玻璃罩利用了蓝色透明膜，由于色素对蓝光吸收不多，植物进行的光合作用不强，导致产生的还原糖的量不多，因此用斐林试剂鉴定，产生较浅砖红色沉淀；
丙玻璃罩利用了无色透明膜，所有光均能透过无色膜，因此植物进行的光合作用最强，产生的还原糖也最多，用斐林试剂鉴定产生深砖红色沉淀．
故选：D．
有人做如下实验，将一些水生植物浸在水族箱中，用太阳灯作为光源，通过改变太阳灯与水族箱之间的距离来改变光照强度，并以植物在光下单位时间内放出的气泡数（氧气量）表示光合速率．测得实验结果如下表，分析此实验结果能得出的结论是：（ ）
正确答案
解析
解：A、从实验过程可以看出，通过改变太阳灯与水族箱之间的距离来逐渐增强光照，气泡（氧气的净释放）的产生量不断升高，说明光照强度是影响植物光合速率的重要因素，A正确；
B、实验中没有探究CO2浓度导致植物光合速率变化，故不能得到此结论，B错误；
C、实验是在常温条件下进行的，实验中未改变温度条件，因此不能获得该结论，C错误；
D、通过气泡的释放数可以看出，随光源与水族箱距离减小，光合速率先增加而后维持不变，D错误．
故选：A．
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