- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
下面甲图表示在光照、温度等其他条件适宜的情况下，环境中CO2浓度对A、B两种植物的光合速率的不同影响．请回答：
（1）若将上述两种植物幼苗置于同一密闭的玻璃罩中，一段时间内，生长首先受影响（饿死）的植物是______，原因是______．
若A、B为两株同种植物，选种时应选______ 株作为种苗进行育种繁殖．
（2）当植物净固定CO2量为0时，表明植物______．
（3）在春末晴朗白天，某大棚蔬菜在不同时刻、不同条件下的净光合作用强度，如乙图．
①在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C3与C5化合物产生量的变化分别为______．
②曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的______．曲线a在13时时光合速率反而降低的原因是：______．
正确答案
解：（1）从甲图可以看出在低浓度CO2条件下，B植物利用CO2进行光合作用能力弱，而A植物利用CO2进行光合作用能力较强，所以若将上述两种植物幼苗置于同一密闭的玻璃罩中，一段时间内，生长首先受影响的植物是B．若A、B为两株同种植物，选种时应选B 株作为种苗进行育种繁殖．
（2）当植物净固定CO2量为0时，表明植物光合作用固定的CO2量等于呼吸作用释放CO2量（或光合作用强度等于呼吸作用强度、光合作用速率等于呼吸作用速度）．
（3）①在春末晴朗白天在曲线a中，与11时相比，13时植株光合作用下降的原因是由于中午蒸腾作用过强，气孔关闭，二氧化碳供应不足，C5固定二氧化碳减少而积累，由于C3光反应产物还原氢和ATP生成正常，C3消耗加快，所以C3含量下降，C5含量增加．
②因为曲线c补充光照，补充光照能使叶绿体产生更多的ATP、[H]．曲线a在13时，由于光照强度太强，植物为了防止水分的蒸发导致气孔关闭，二氧化碳浓度降低，从而使光合速率下降．
故答案为：
（1）B 在低浓度CO2条件下，B植物利用CO2进行光合作用能力弱 B
（2）光合作用固定的CO2量等于呼吸作用释放CO2量（或光合作用强度等于呼吸作用强度、光合作用速率等于呼吸作用速度）
（3）①减少 增加
②ATP、[H]气孔关闭，二氧化碳浓度降低
解析
解：（1）从甲图可以看出在低浓度CO2条件下，B植物利用CO2进行光合作用能力弱，而A植物利用CO2进行光合作用能力较强，所以若将上述两种植物幼苗置于同一密闭的玻璃罩中，一段时间内，生长首先受影响的植物是B．若A、B为两株同种植物，选种时应选B 株作为种苗进行育种繁殖．
（2）当植物净固定CO2量为0时，表明植物光合作用固定的CO2量等于呼吸作用释放CO2量（或光合作用强度等于呼吸作用强度、光合作用速率等于呼吸作用速度）．
（3）①在春末晴朗白天在曲线a中，与11时相比，13时植株光合作用下降的原因是由于中午蒸腾作用过强，气孔关闭，二氧化碳供应不足，C5固定二氧化碳减少而积累，由于C3光反应产物还原氢和ATP生成正常，C3消耗加快，所以C3含量下降，C5含量增加．
②因为曲线c补充光照，补充光照能使叶绿体产生更多的ATP、[H]．曲线a在13时，由于光照强度太强，植物为了防止水分的蒸发导致气孔关闭，二氧化碳浓度降低，从而使光合速率下降．
故答案为：
（1）B 在低浓度CO2条件下，B植物利用CO2进行光合作用能力弱 B
（2）光合作用固定的CO2量等于呼吸作用释放CO2量（或光合作用强度等于呼吸作用强度、光合作用速率等于呼吸作用速度）
（3）①减少 增加
②ATP、[H]气孔关闭，二氧化碳浓度降低
研究不同浓度CO2对红掌幼苗各项生理指标的影响，实验结果如图1．请回答以下问题：
（1）完善实验步骤：
材料用具：盆栽红掌幼苗100株，设施相同的塑料薄膜温室及供气的CO2钢瓶若干．
第一步：______，编号A、B、C，各置于一个温室中．
第二步：分别向B、C组温室通入CO2气体至设定值，______．
第三步：在光强、温湿度条件相同且适宜的条件下培养30天．
第四步：每组选取相同部位、相同______的叶片测量各生理指标，求平均值．
（2）还原糖可用______试剂检测．随着CO2浓度升高，红掌幼苗还原糖的含量也有所增加，主要原因是______．
（3）较高CO2浓度有利于红掌幼苗度过干旱环境，据图1分析原因：______．
（4）Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定过程，提取该酶，在体外一般通过测定______来表示其活性．在测酶活性时，反应液应加入______，以维持其酸碱度稳定．如图2曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubisco酶所催化的化学反应速率的影响．如果自A点开始温度升高5℃，曲线会发生变化，请画出变化后的曲线．
正确答案
解：（1）题目是研究不同浓度CO2对红掌幼苗各项生理指标的影响，生理指标包括：还原糖含量、气孔开度、酶活性，第一步是选择材料，取长势相似的红掌幼苗，然后进行分组，分为三组，每组应该随机平均分配株数，并且各置于一个温室中；第二步进行自变量的设定，采取对照原则，从图中可推出，A组温室保持大气中CO2的浓度；第三步进行单一变量原则的设置，对条件应该采取相同并适宜的条件下培养；第四步观察记录各生理指标，求平均值，测定的部位应该相同部位，相同数量．
（2）鉴定还原糖用斐林试剂．CO2是光合作用的原料，能促进光合作用合成有机物；同时CO2是呼吸作用的产物，能抑制呼吸作用消耗有机物．所以随着CO2浓度升高，绿萝幼苗还原糖的含量有所增加．
（3）据图分析可知，较高CO2浓度下绿萝幼苗的气孔开放度降低，能减少水分蒸腾，有利于度过干旱环境．
（4）Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定过程，在测酶活性时，应在提取该酶后在体外一般通过测定其对CO2的吸收速率表示其活性，反应时，为维持反应液的酸碱度，应加入相应的缓冲物质．图中曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubisco酶所催化的化学反应速率的影响．如果自A点开始，升高5℃，Rubisco酶的活性降低，同样CO2浓度下，催化反应的速度会降低．
故答案为：
（1）取长势相似的红掌幼苗90盆，平均分为3组（只要体现选择过程及数量均等即可） A组温室保持原大气CO2浓度 数量
（2）斐林 高CO2浓度会促进植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用
（3）高CO2浓度使气孔开度下降，减少水分的散失
（4）CO2的吸收速率（或单位时间CO2的减少量）
缓冲物质
解析
解：（1）题目是研究不同浓度CO2对红掌幼苗各项生理指标的影响，生理指标包括：还原糖含量、气孔开度、酶活性，第一步是选择材料，取长势相似的红掌幼苗，然后进行分组，分为三组，每组应该随机平均分配株数，并且各置于一个温室中；第二步进行自变量的设定，采取对照原则，从图中可推出，A组温室保持大气中CO2的浓度；第三步进行单一变量原则的设置，对条件应该采取相同并适宜的条件下培养；第四步观察记录各生理指标，求平均值，测定的部位应该相同部位，相同数量．
（2）鉴定还原糖用斐林试剂．CO2是光合作用的原料，能促进光合作用合成有机物；同时CO2是呼吸作用的产物，能抑制呼吸作用消耗有机物．所以随着CO2浓度升高，绿萝幼苗还原糖的含量有所增加．
（3）据图分析可知，较高CO2浓度下绿萝幼苗的气孔开放度降低，能减少水分蒸腾，有利于度过干旱环境．
（4）Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定过程，在测酶活性时，应在提取该酶后在体外一般通过测定其对CO2的吸收速率表示其活性，反应时，为维持反应液的酸碱度，应加入相应的缓冲物质．图中曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubisco酶所催化的化学反应速率的影响．如果自A点开始，升高5℃，Rubisco酶的活性降低，同样CO2浓度下，催化反应的速度会降低．
故答案为：
（1）取长势相似的红掌幼苗90盆，平均分为3组（只要体现选择过程及数量均等即可） A组温室保持原大气CO2浓度 数量
（2）斐林 高CO2浓度会促进植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用
（3）高CO2浓度使气孔开度下降，减少水分的散失
（4）CO2的吸收速率（或单位时间CO2的减少量）
缓冲物质
下列坐标曲线图分别表示不同的生物学过程，在对各曲线变化的描述中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、大气二氧化碳浓度过低时，植物不进行光合作用，达到一定浓度时开始光合作用，并随着二氧化碳浓度的提高光合作用强度不断增加，但是会达到饱和点，A正确；
B、甲状腺激素具有促进代谢的作用，激素含量越高，氧气消耗量越大，即它们之间应呈正相关，B错误；
C、丙图曲线的纵轴表示促进生长，表明在D点浓度之前均促进杂草生长，D点之后浓度应抑制该杂草生长，因此应利用图中的D点之后对应的生长素可除去农田中的该杂草，C错误；
D、丁图如果表示夏季一天中光合速率的变化时，C点可能是由于温度过高导致植物气孔关闭，二氧化碳吸收减少，从而使光合速率降低，如果C点表示酶在高温下失活，失活的酶活性不会恢复，光合速率不会上升，D错误．
故选：A．
如图1表示某一探究活动的实验装置．实验分为若干组，各组植株大小、生长状况等基本相似．假设实验温度保持在25℃时植物的呼吸速率不变．请根据表格中的数据，回答问题：
（1）密闭空间中缓冲液的作用是______．
（2）图2表示大豆苗叶肉细胞中的两种膜结构，以及在它们上面所发生的生化反应．请根据图示分析回答：
实验中毛细刻度管内的液滴右移，是由于A图所示的______速率大于B图所示的______速率造成的．
（3）根据表中第______组的数据，可以得出如下结论：在该实验的密闭空间中CO2浓度为0.03%的条件下，光照强度增大到______Lx时，大豆幼苗的光合作用速率不再增加．
（4）根据上表数据，提示我们在大田农业生产上可以采取______等措施来提高农作物的光合作用速率．
正确答案
解：（1）根据实验条件可知，本实验主要探究光照和CO2含量对光合作用强度的影响．实验装置中的密闭空间内放置缓冲液可以维持该空间中CO2含量的相对恒定．
（2）图A膜上进行的反应是[H]和氧气结合生成水个过程，是有氧呼吸的第三阶段，是线粒体内膜；图B中，膜上能进行水的分解，产生[H]和氧气，因此是光反应阶段，该膜是叶绿体的类囊体膜．实验中毛细刻度管内的液滴右移，是光合作用大于呼吸作用所致．
（3）表中6、7、10三组的自变量为光照强度，可以得出如下结论：在该实验的密闭空间中CO2浓度为0.03%的条件下，光照强度增大到1000Lx时，大豆幼苗的光合作用速率不再增加．
（4）根据上表数据，提示我们在大田农业生产上可以采取施用农家肥（增加二氧化碳浓度）或合理密植（合理利用光能，通风透气）等措施来提高农作物的光合作用速率．
故答案为：
（1）维持密闭空间内CO2含量的相对稳定
（2）光反应（光合作用） 有氧呼吸第三阶段（有氧呼吸）
（3）第6、7、10 1000
（4）施用农家肥（或：合理密植）
解析
解：（1）根据实验条件可知，本实验主要探究光照和CO2含量对光合作用强度的影响．实验装置中的密闭空间内放置缓冲液可以维持该空间中CO2含量的相对恒定．
（2）图A膜上进行的反应是[H]和氧气结合生成水个过程，是有氧呼吸的第三阶段，是线粒体内膜；图B中，膜上能进行水的分解，产生[H]和氧气，因此是光反应阶段，该膜是叶绿体的类囊体膜．实验中毛细刻度管内的液滴右移，是光合作用大于呼吸作用所致．
（3）表中6、7、10三组的自变量为光照强度，可以得出如下结论：在该实验的密闭空间中CO2浓度为0.03%的条件下，光照强度增大到1000Lx时，大豆幼苗的光合作用速率不再增加．
（4）根据上表数据，提示我们在大田农业生产上可以采取施用农家肥（增加二氧化碳浓度）或合理密植（合理利用光能，通风透气）等措施来提高农作物的光合作用速率．
故答案为：
（1）维持密闭空间内CO2含量的相对稳定
（2）光反应（光合作用） 有氧呼吸第三阶段（有氧呼吸）
（3）第6、7、10 1000
（4）施用农家肥（或：合理密植）
正确答案
解析
解：A、光照强度为1千勒克斯时，为植物甲的光补偿点，此时植物甲的光合作用强度等于呼吸作用强度，故A错误；
B、当光照强度为3千勒克斯时，为植物乙的光补偿点，总光合速率=净光合速率+呼吸速率=0+20=20mg/100cm2叶•小时，故B正确；
C、c点时植物甲已经达到光饱和点，此时的限制因素主要是二氧化碳浓度，因此突然停止CO2的供应，二氧化碳固定受阻，短时间内导致C3的含量会减少，故C错误；
D、d点时植物乙达到光饱和点，因此光照强度不再是限制因素，而题中又提出“适宜的恒定温度条件”，因此此时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2的浓度，故D正确．
故选：BD．
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