- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
玉米是我国重要的粮食作物，玉米幼苗易发生黄叶病，表现为叶片发黄，无光泽．科研人员对黄叶病玉米的光合作用进行了研究．图中的甲图表示光照强度对普通型玉米（A）、黄叶病玉米（B）光合作用的影响；乙图表示栽种普通型玉米的大棚一天内CO2浓度的变化情况．据图回答下列问题：
（1）根据图甲可知黄叶病玉米光合作用力较弱，光照强度为y时，黄叶病玉米叶绿体内C3的含量______（填“大于”、“等于”或“小于”）普通型玉米；此种光强下每天光照时间必须大于______h，黄叶病玉米才能生长．
（2）乙图b点后曲线下降的主要原因是光合作用过程中______阶段先增强所致，c点时大棚中玉米的光合作用速率______（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸作用速率．
（3）如果大棚内作物由普通型玉米改为黄叶病玉米，乙图中b点将向______方移动，e点向______方移动．
（4）为了了解黄叶病的发病原因，可利用有机溶剂提取出的叶绿体色素，并用______法鉴定黄叶病幼苗叶绿体色素的缺陷，结果发现滤纸条上的第三、四条色素带明显变窄，说明______，黄叶病玉米对______-光的吸收能力减弱．
（5）玉米黄叶病在幼苗期发生，具有明显的地域特征，随着幼苗的生长黄叶现象也会逐渐消失，且无病虫害现象，由此可推测黄叶病可能是因______的缺陷而引起的．
正确答案
解：（1）光照强度为y时，与普通型玉米相比，黄叶病玉米光反应产生的ATP和[H]减少，C3的还原量减少，故叶绿体内C3的含量增加．黄叶病玉米能生长必须是净光合作用量大于0．设每天光照时间必须大于Xh，黄叶病玉米才能生长，则4X-2（24-X）＞0，解得X＞8．因此此种光强下每天光照时间必须大于8h，黄叶病玉米才能生长．
（2）乙图中b点和d点均表示光合作用速率等于呼吸作用速率．b点～d点表示光合作用速率大于呼吸作用速率．乙图b点后曲线下降的主要原因是光合作用过程中光反应阶段先增强所致，c点时大棚中玉米的光合作用速率大于呼吸作用速率．
（3）由图甲可知，黄叶病玉米的呼吸作用较强．如果大棚内作物由普通型玉米改为黄叶病玉米，要使光合作用强度等于呼吸作用强度，必须需要更强的光照强度，且呼吸作用产生了更多的二氧化碳，故乙图中b点将向右上方移动．e点是由于一昼夜积累量减少导致大棚内的二氧化碳的浓度上升，而黄叶病玉米的呼吸作用较强，产生的二氧化碳较多，故e点向上方移动．
（4）为了了解黄叶病的发病原因，可利用有机溶剂提取出的叶绿体色素，并用纸层析法鉴定黄叶病幼苗叶绿体色素的缺陷，结果发现滤纸条上的第三、四条色素带明显变窄，说明黄叶病玉米叶绿体中叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）含量减少，黄叶病玉米对红光和蓝紫光的吸收能力减弱．
（5）氮、镁元素是合成叶绿素的必需元素．玉米黄叶病在幼苗期发生，具有明显的地域特征，随着幼苗的生长黄叶现象也会逐渐消失，且无病虫害现象，由此可推测黄叶病可能是因氮或镁元素的缺陷而引起的．
故答案为：
（1）大于 8
（2）光反应 大于
（3）右上 上
（4）纸层析法 黄叶病玉米叶绿体中叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）含量减少 红光和蓝紫
（5）氮或镁元素
解析
解：（1）光照强度为y时，与普通型玉米相比，黄叶病玉米光反应产生的ATP和[H]减少，C3的还原量减少，故叶绿体内C3的含量增加．黄叶病玉米能生长必须是净光合作用量大于0．设每天光照时间必须大于Xh，黄叶病玉米才能生长，则4X-2（24-X）＞0，解得X＞8．因此此种光强下每天光照时间必须大于8h，黄叶病玉米才能生长．
（2）乙图中b点和d点均表示光合作用速率等于呼吸作用速率．b点～d点表示光合作用速率大于呼吸作用速率．乙图b点后曲线下降的主要原因是光合作用过程中光反应阶段先增强所致，c点时大棚中玉米的光合作用速率大于呼吸作用速率．
（3）由图甲可知，黄叶病玉米的呼吸作用较强．如果大棚内作物由普通型玉米改为黄叶病玉米，要使光合作用强度等于呼吸作用强度，必须需要更强的光照强度，且呼吸作用产生了更多的二氧化碳，故乙图中b点将向右上方移动．e点是由于一昼夜积累量减少导致大棚内的二氧化碳的浓度上升，而黄叶病玉米的呼吸作用较强，产生的二氧化碳较多，故e点向上方移动．
（4）为了了解黄叶病的发病原因，可利用有机溶剂提取出的叶绿体色素，并用纸层析法鉴定黄叶病幼苗叶绿体色素的缺陷，结果发现滤纸条上的第三、四条色素带明显变窄，说明黄叶病玉米叶绿体中叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）含量减少，黄叶病玉米对红光和蓝紫光的吸收能力减弱．
（5）氮、镁元素是合成叶绿素的必需元素．玉米黄叶病在幼苗期发生，具有明显的地域特征，随着幼苗的生长黄叶现象也会逐渐消失，且无病虫害现象，由此可推测黄叶病可能是因氮或镁元素的缺陷而引起的．
故答案为：
（1）大于 8
（2）光反应 大于
（3）右上 上
（4）纸层析法 黄叶病玉米叶绿体中叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）含量减少 红光和蓝紫
（5）氮或镁元素
（1）如图是在CO2浓度一定、温度25℃、不同光照强度条件下测得的紫云英叶片光合速率．请据图分析：A和B两点，植物叶肉细胞产生ATP的共同场所是______；C点时，该植物总光合速率为______[mg/（100cm2叶•h）]．
（2）为了探究光照强度和CO2浓度对植物光合作用强度的影响，甲、乙两个研究小组的同学用相同方法、相同装置对A、B两种植物进行了实验，获得的实验结果如下表所示：
甲组：A植物在不同条件下单位时间内O2释放量（mL）
乙组：B植物在不同条件下单位时间内O2释放量（mL）
①甲组实验方案中自变量是______，实验中需要控制的无关变量有______（答出两点即可．）
②在阳光不充足地区，大棚种植A、B两种植物时，光照最可能成为限制______植物正常生长的因素．菜农往往通过在大棚内养殖蘑菇来提高A、B两种植物的产量，采用这种方法增产效果更好的植物是______．
正确答案
解：（1）据图分析：A点时，该植物叶肉细胞只进行呼吸作用，B点时，光合速率等于呼吸速率，A和B两点，植物叶肉细胞产生ATP的共同场所是细胞质基质和线粒体；C点时，该植物总光合速率为：真正的光合作用强度=表观光合作用强度+呼吸作用强度=15+5=20[mg/（100cm2叶•h）]．
（2）①探究光照强度和CO2浓度对植物光合作用强度的影响甲组实验方案中自变量是光照强度、CO2浓度，
②在阳光不充足地区，B种植物为阴生植物，受影响不大，光照最可能成为限制B植物正常生长的因素．菜农往往通过在大棚内养殖蘑菇来提高二氧化碳的浓度，采用这种方法增产效果更好的植物是A植物．
故答案为：
（1）细胞质基质和线粒体（各一分，错一处不得分） 20
（2）①光照强度、CO2浓度（各一分，错一处不得分） 温度、光照时间、植株大小等（任答两点）
②B，A
解析
解：（1）据图分析：A点时，该植物叶肉细胞只进行呼吸作用，B点时，光合速率等于呼吸速率，A和B两点，植物叶肉细胞产生ATP的共同场所是细胞质基质和线粒体；C点时，该植物总光合速率为：真正的光合作用强度=表观光合作用强度+呼吸作用强度=15+5=20[mg/（100cm2叶•h）]．
（2）①探究光照强度和CO2浓度对植物光合作用强度的影响甲组实验方案中自变量是光照强度、CO2浓度，
②在阳光不充足地区，B种植物为阴生植物，受影响不大，光照最可能成为限制B植物正常生长的因素．菜农往往通过在大棚内养殖蘑菇来提高二氧化碳的浓度，采用这种方法增产效果更好的植物是A植物．
故答案为：
（1）细胞质基质和线粒体（各一分，错一处不得分） 20
（2）①光照强度、CO2浓度（各一分，错一处不得分） 温度、光照时间、植株大小等（任答两点）
②B，A
0℃以上的低温能对喜温植物玉米造成伤害，科研人员进行了实验研究．
实验一：从甲，乙、丙三个品种中挑选长势相同的玉米幼苗若干，平均分为三组，分别放在5℃、10℃和25℃的环境中培养4天（其他各种条件都相同且适宜），结果如图1．
实验二：将甲种玉米幼苗分成三组，一组对照，另两组在5℃低温下处理4天后放在25℃，光照强度分别为800勒克斯（lx）、60勒克斯（lx）的条件下恢复4天后，测其光强与光合速率的关系，结果如图2．
（1）实验一的目的是______．
（2）甲、乙、丙三个品种中最耐低温的是______，判断的依据是，该品种在低温条件下______．
（3）实验二的目的是探究低温伤害后恢复期光照强度的不同对恢复后光合速率的影响．该实验对照组的处理条件应为：一直生长在温度为______，光强为800lx条件下．
（4）由实验二可知，______．
（5）结合实验一、二分析，早春遭遇“倒春寒”后会造成玉米减产的原因分别是______
（6）实验期间，低温处理的玉米的干重并未受到影响，其原因可能是______．
正确答案
解：（1）题干中指出0℃以上的低温能对喜温植物玉米造成伤害”，并且实验中将甲、乙、丙三个品种的放在不同低温条件下实验来测定叶绿素含量，目的是探究0℃以上低温对不同品种玉米叶绿素含量的影响．其中25℃属于常温条件，在此实验中作为对照．
（2）柱形图中可以看出，丙品种的玉米在5℃和10℃和25℃对照组比较，叶绿素含量减少少；与甲和乙品种比较，叶绿素含量最高，因此丙品种最耐低温．
（3）实验二的目的是：探究光照强度对低温伤害的恢复的影响．对照组的处理条件应为：一直生长在温度为25℃，光强为800勒克斯条件下．
（4）由实验二可知：弱光（60lx光强或低光强）有利于低温伤害的部分恢复．
（5）结合实验一二可知：低温会引起叶绿（光合色）素减少，既使在适当条件下光合作用也不能在短期内完全恢复，因此早春遭遇“倒春寒”后会造成玉米减产．
（6）实验期间，低温处理的玉米的干重并未受到影响，其原因可能是低温时呼吸作用较弱，有机物消耗较少．
故答案为：
（1）探究（0℃以上）低温对不同品种玉米叶绿素含量的影响
（2）丙 叶绿素含量高 叶绿素含量减少最少
（3）25℃
（4）弱光（60lx光强或低光强）有利于低温伤害的部分恢复
（5）低温会引起叶绿（光合色）素减少，既使在适当条件下光合作用也不能在短期内完全恢复
（6）低温时呼吸作用较弱
解析
解：（1）题干中指出0℃以上的低温能对喜温植物玉米造成伤害”，并且实验中将甲、乙、丙三个品种的放在不同低温条件下实验来测定叶绿素含量，目的是探究0℃以上低温对不同品种玉米叶绿素含量的影响．其中25℃属于常温条件，在此实验中作为对照．
（2）柱形图中可以看出，丙品种的玉米在5℃和10℃和25℃对照组比较，叶绿素含量减少少；与甲和乙品种比较，叶绿素含量最高，因此丙品种最耐低温．
（3）实验二的目的是：探究光照强度对低温伤害的恢复的影响．对照组的处理条件应为：一直生长在温度为25℃，光强为800勒克斯条件下．
（4）由实验二可知：弱光（60lx光强或低光强）有利于低温伤害的部分恢复．
（5）结合实验一二可知：低温会引起叶绿（光合色）素减少，既使在适当条件下光合作用也不能在短期内完全恢复，因此早春遭遇“倒春寒”后会造成玉米减产．
（6）实验期间，低温处理的玉米的干重并未受到影响，其原因可能是低温时呼吸作用较弱，有机物消耗较少．
故答案为：
（1）探究（0℃以上）低温对不同品种玉米叶绿素含量的影响
（2）丙 叶绿素含量高 叶绿素含量减少最少
（3）25℃
（4）弱光（60lx光强或低光强）有利于低温伤害的部分恢复
（5）低温会引起叶绿（光合色）素减少，既使在适当条件下光合作用也不能在短期内完全恢复
（6）低温时呼吸作用较弱
（1）当光照强度为低光强时，从A点开始随着______的增加，此植物光合作用强度不再增加．
（2）当CO2浓度为B、光照强度为______（高光强、低光强）时，此植物可合成较多的有机物，原因是光反应可以产生较多的ATP和______．
（3）据图可知，光合作用受______和______的共同影响．
正确答案
解：（1）从曲线图看出，当光照强度为低光强时，从A点开始随着二氧化碳浓度的增加，此植物光合作用强度不再增加．
（2）从曲线图看出，当CO2浓度为B、光照强度为高光强时，此植物可合成较多的有机物，原因是光反应可以产生较多的ATP和[H]．
（3）据图可知，光合作用受二氧化碳浓度和光照强度的共同影响．
故答案为：
（1）二氧化碳浓度
（2）高光强[H]
（3）二氧化碳浓度 光照强度
解析
解：（1）从曲线图看出，当光照强度为低光强时，从A点开始随着二氧化碳浓度的增加，此植物光合作用强度不再增加．
（2）从曲线图看出，当CO2浓度为B、光照强度为高光强时，此植物可合成较多的有机物，原因是光反应可以产生较多的ATP和[H]．
（3）据图可知，光合作用受二氧化碳浓度和光照强度的共同影响．
故答案为：
（1）二氧化碳浓度
（2）高光强[H]
（3）二氧化碳浓度 光照强度
玉米和小麦是我国两种重要的粮食作物，下列甲图和乙图分别是不同条件下两种农作物的净光合作用速率测定结果．请回答：
（1）若玉米和小麦的呼吸强度相同，则玉米固定CO2的能力______（填“高于”“低于”“等于”）小麦．C点时限制玉米光合作用速率提高的主要环境因素是______
（2）乙图中小麦在12时的光合作用出现“午休现象”，主要原因是光合作用的______速率下降；玉米没有“午休现象”是因为能够______从而保证______ （填“C3”“C5”“[H]”“ATP”）的供应充足．
（3）为了探究高温（300C对小麦叶片与玉米叶片光合作用影响程度的差异，研究小组设计了下表所示的实验方案．
①若实验测得c=d，则说明______．
②有人认为上述实验方案可去掉1、3组，由2、4组直接比较就能达到目的．你认为该做法是否可行？______．请简述理由：______．
正确答案
解：（1）曲线图乙中玉米的净光合作用速率大于小麦的净光合作用速率，总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率，若玉米和小麦的呼吸强度相同，则玉米固定CO2的能力高于小麦．影响光合作用速率的环境因素主要由：CO2浓度、光照强度和温度．C点是玉米CO2浓度的饱和点．因此C点时限制玉米光合作用速率提高的主要环境因素是光照强度和温度．
（2）乙图中小麦在12时的光合作用出现“午休现象”是因为温度过高，气孔关闭，二氧化碳供应不足，暗反应速率下降．玉米没有“午休现象”是因为温度过高或干旱，叶片气孔关闭，但能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2进行光合作用，从而保证C3的供应充足所以光合作用不受影响，而C3植物小麦则不能，光合效率降低．
（3）①表格中的c、d是在不同高温下测得的光合作用速率，若c=d，则说明高温对玉米叶片光合作用的影响不大．
②实验设计时遵循对照原则，若去掉1、3组，仅通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温下光合作用的差异，由于缺乏自身对照，不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小．因此，去掉1、3组的方案不可行．
故答案为：
（1）高于 光照强度和温度
（2）暗反应（固定CO2） 固定细胞间隙较低浓度的CO2 C3
（3）①高温对玉米叶片光合作用的影响不大
②不可行 （仅通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温下光合作用的差异，）缺乏自身对照，不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小．
解析
解：（1）曲线图乙中玉米的净光合作用速率大于小麦的净光合作用速率，总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率，若玉米和小麦的呼吸强度相同，则玉米固定CO2的能力高于小麦．影响光合作用速率的环境因素主要由：CO2浓度、光照强度和温度．C点是玉米CO2浓度的饱和点．因此C点时限制玉米光合作用速率提高的主要环境因素是光照强度和温度．
（2）乙图中小麦在12时的光合作用出现“午休现象”是因为温度过高，气孔关闭，二氧化碳供应不足，暗反应速率下降．玉米没有“午休现象”是因为温度过高或干旱，叶片气孔关闭，但能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2进行光合作用，从而保证C3的供应充足所以光合作用不受影响，而C3植物小麦则不能，光合效率降低．
（3）①表格中的c、d是在不同高温下测得的光合作用速率，若c=d，则说明高温对玉米叶片光合作用的影响不大．
②实验设计时遵循对照原则，若去掉1、3组，仅通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温下光合作用的差异，由于缺乏自身对照，不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小．因此，去掉1、3组的方案不可行．
故答案为：
（1）高于 光照强度和温度
（2）暗反应（固定CO2） 固定细胞间隙较低浓度的CO2 C3
（3）①高温对玉米叶片光合作用的影响不大
②不可行 （仅通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温下光合作用的差异，）缺乏自身对照，不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小．
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