- 探究:环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
植物的气孔是由两个保卫细胞围成的孔隙,它是植物与外界进行气体交换的大门.右图是科学家研究保卫细胞中蔗糖浓度与K+浓度与气孔张开和关闭调节关系的一项实验研究.下列分析错误的是( )
正确答案
解析
解:A、K+通过保卫细胞细胞膜的方式是主动转运,需要载体、消耗能量,A正确;
B、根据曲线分析,蔗糖浓度与K+浓度大时,气孔开放程度大;蔗糖浓度与K+浓度小时,气孔开放程度也小,说明气孔的开闭是保卫细胞中细胞液渗透压改变引起,B正确;
C、曲线表明,在23时K+浓度为0,但气孔开放程度不为0,所以如果细胞中缺K+,气孔仍能张开;且K+浓度浓度低而蔗糖浓度高时,气孔开放程度较大,C错误;
D、根据蔗糖浓度的变化曲线可判断,蔗糖浓度在一天中的变化应与光合作用强度有关,D正确.
故选:C.
如图所示,某同学为研究自然条件下植物光合速率的日变化情况,设计了如图1所示的装置.实验中将该装置置于自然环境中,测定南方夏季某一晴天一昼夜中小室内氧气的增加量或减少量,得到如图所示曲线.试回答下列问题:
(1)图2曲线中不能正确反映实验中的因素的变化情况的有______.
(2)在上午10点至12点这段时间内,大豆叶肉细胞内的C5化合物和C3化合物的变化情况分别是______(填“增多”、“不变”、“减少”).
(3)以缺镁的全营养液培养大豆幼苗,则曲线中a点将如何移动,为什么?______.
正确答案
解:(1)图1曲线中,8点和16点时的光合作用等于呼吸作用,因此8点之前和16点之后光合作用小于呼吸作用,小室内的氧气量应处于较少状态,因此A图中6点和18点应改成8点和16点.
(2)在上午10点至12点这段时间内,氧气释放量减少,这是由于光照过强导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少的原因.二氧化碳浓度减少,二氧化碳固定减少,因此导致大豆叶肉细胞内的C5化合物增多,C3化合物减少.
(3)镁是合成叶绿素的原料,以缺镁的全营养液培养大豆幼苗,幼苗叶绿素含量降低,光合作用强度将减弱,所以达到光补偿点的时间推迟.
故答案为:
(1)A
(2)C5增多、C3减少
(3)右移.镁是构成叶绿素的元素,缺镁合成的叶绿素减少,通过叶绿素吸收光能减少,所以达到光补偿点的时间推迟
解析
解:(1)图1曲线中,8点和16点时的光合作用等于呼吸作用,因此8点之前和16点之后光合作用小于呼吸作用,小室内的氧气量应处于较少状态,因此A图中6点和18点应改成8点和16点.
(2)在上午10点至12点这段时间内,氧气释放量减少,这是由于光照过强导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少的原因.二氧化碳浓度减少,二氧化碳固定减少,因此导致大豆叶肉细胞内的C5化合物增多,C3化合物减少.
(3)镁是合成叶绿素的原料,以缺镁的全营养液培养大豆幼苗,幼苗叶绿素含量降低,光合作用强度将减弱,所以达到光补偿点的时间推迟.
故答案为:
(1)A
(2)C5增多、C3减少
(3)右移.镁是构成叶绿素的元素,缺镁合成的叶绿素减少,通过叶绿素吸收光能减少,所以达到光补偿点的时间推迟
为探究环境因素对光合作用强度的影响,设计进行下列实验.
实验材料和用具:100mL量筒、50W、100W、200W和400W的台灯、冷开水、适宜浓度的 NaHCO3溶液、黑藻等.
实验步骤:
①准备4套如图所示装置,编号为l一4.在瓶中各加入500mLNaHC03溶液后用冷开水充满.
②取4等份长势相同的黑藻分别放入l一4号装置.
③将4套装置放入暗室中,然后照射1-4号装置,观察气泡的产生情况.
④30min后停止光照,测量光合作用释放的O2体积(mL).
以上实验重复三次,实验结果见上表.分析并回答有关问题:
(1)请将步骤③补充完整:______.
(2)表中的项目2应该是______.
(3)用上述装置测得的光合速率是否为实际光合速率?为什么?______.
(4)若想确定黑藻生长的最适光照强度,应该继续在光照强度为______范围内设置更多组实验.
(5)请指出上述设计方案中的不足之处(写出一项即可).______.
正确答案
解:(1)步骤③应为:将4套装置放入暗室中,然后分别用50W、100W、200W和400W的台灯等距离地照射1-4号装置,观察气泡的产生情况.
(2)光合作用的强弱可以用氧气产生量来代表,故表中的项目2应该是平均氧气产生量(mL).
(3)上述装置测得的光合速率不是为实际光合速率,因为黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气.
(4)若想确定黑藻生长的最适光照强度,在本实验的基础上应缩小光强梯度,在光照强度为1OOW一400W范围内设置更多组进行实验.
(5)该方案中没有考虑光强变化会引起反应的温度变化.
故答案为:
(1)分别用50W、100W、200W和400W的台灯等距离地
(2)平均氧气产生量(mL)
(3)不是,黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气
(4)1OOW一400W
(5)没有考虑光强变化会引起反应的温度变化
解析
解:(1)步骤③应为:将4套装置放入暗室中,然后分别用50W、100W、200W和400W的台灯等距离地照射1-4号装置,观察气泡的产生情况.
(2)光合作用的强弱可以用氧气产生量来代表,故表中的项目2应该是平均氧气产生量(mL).
(3)上述装置测得的光合速率不是为实际光合速率,因为黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气.
(4)若想确定黑藻生长的最适光照强度,在本实验的基础上应缩小光强梯度,在光照强度为1OOW一400W范围内设置更多组进行实验.
(5)该方案中没有考虑光强变化会引起反应的温度变化.
故答案为:
(1)分别用50W、100W、200W和400W的台灯等距离地
(2)平均氧气产生量(mL)
(3)不是,黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气
(4)1OOW一400W
(5)没有考虑光强变化会引起反应的温度变化
植物的光合作用和呼吸作用都要受到外界环境因素的影响.条件适宜的情况下,如图中的表示方式正确的是( )
正确答案
解析
解:A、植物的光合作用需要二氧化碳,二氧化碳为零时,植物的光合作用无法进行,A错误;
B、麦苗呼吸作用释放二氧化碳的量与光照强度无关,并且光照强度为零时,光合作用无法进行,只进行呼吸作用,二氧化碳的释放量不应该为零,随着光照强度的逐渐增强,光合作用随之增强,吸收二氧化碳,最后导致麦苗二氧化碳的释放量为负值,B错误;
C、小麦种子在无氧呼吸时能产生二氧化碳,有氧呼吸时也产生二氧化碳,所以曲线的起点并不是从零点开始的,在曲线的中间有一个下降的区域,那一点是由于氧的存在抑制了无氧呼吸,导致无氧呼吸释放的二氧化碳减少,同时此时的有氧呼吸也非常微弱,所以产生的二氧化碳是最低的,C正确;
D、光照强度大,光合作用速率快,D错误.
故选:C
某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况,设计了由透明的玻璃罩构成的密闭小室(如图A所示).
(1)将该装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化,得到如图B所示曲线,那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是______;装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的______点.
(2)在实验过程中某段光照时间内,记录液滴的移动,获得以下数据:
则该组实验数据是在B曲线的______段获得的.
(3)e与f相比,e点时刻C3的合成速率______.
(4)如果要测定该植物真正光合作用的速率,设置的对照实验应该是:______.若在单位时间内,实验组读数为M,对照组读数为N,该植物真正光合作用的速率是______.
(5)装置A中的植物其个体发育的起点是______.
正确答案
解:(1)影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等.图A是密闭装置,内有二氧化碳缓冲液,说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变,那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度了.装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的,只在有氧气释放,液滴就会右移.图B中g点表示光合作用与呼吸作用相等,超过该点将消耗氧气,所以g点时储存氧气最多.
(2)表格中数据表明,氧气的产生速率在逐渐减小,在B曲线上所对应的区段是de和fg.
(3)e点与f点相比,e点的氧气释放速率慢,即光合速率慢,消耗的C3少,那么C3的合成速率就慢.
(4)如果要测定该植物真正光合作用的速率,还需要测定出呼吸速率,具体做法是设置A装置完全相同的C装置,将C装置遮光放在与A相同的环境条件下.测得单位时间内,实验组读数为M,对照组读数为N,该植物真正光合作用的速率是=净光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|.
(5)装置A中植物属于双子叶植物,该植物的繁殖方式为有性生殖,因此受精卵是该生物个体发育的起点.
故答案为:
(1)光照强度、温度(答到光照强度就给分,只答温度不给分) 18(或g)
(2)de或fg
(3)慢(或小)
(4)与装置A相同但要遮光或给装置A遮光(意思相同就给分) M-N
(5)受精卵
解析
解:(1)影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等.图A是密闭装置,内有二氧化碳缓冲液,说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变,那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度了.装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的,只在有氧气释放,液滴就会右移.图B中g点表示光合作用与呼吸作用相等,超过该点将消耗氧气,所以g点时储存氧气最多.
(2)表格中数据表明,氧气的产生速率在逐渐减小,在B曲线上所对应的区段是de和fg.
(3)e点与f点相比,e点的氧气释放速率慢,即光合速率慢,消耗的C3少,那么C3的合成速率就慢.
(4)如果要测定该植物真正光合作用的速率,还需要测定出呼吸速率,具体做法是设置A装置完全相同的C装置,将C装置遮光放在与A相同的环境条件下.测得单位时间内,实验组读数为M,对照组读数为N,该植物真正光合作用的速率是=净光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|.
(5)装置A中植物属于双子叶植物,该植物的繁殖方式为有性生殖,因此受精卵是该生物个体发育的起点.
故答案为:
(1)光照强度、温度(答到光照强度就给分,只答温度不给分) 18(或g)
(2)de或fg
(3)慢(或小)
(4)与装置A相同但要遮光或给装置A遮光(意思相同就给分) M-N
(5)受精卵
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