- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
将大小一致、数量相等、生理条件相似的同种植物的叶圆片在黑暗中放置一段时间后，置于不同的试管中，按下表的实验条件处理（“+”表示具有该条件）．着色最浅叶片所在的试管编号是（ ）
正确答案
解析
解：分析题干可知，本实验的自变量为光照不同．由于叶绿体中的色素对不同光质的吸收不同，色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，因此在绿光条件下光合作用最弱，产物淀粉最少，所以碘液处理后着色最浅．
故选：D．
图甲表示某植物在缺镁条件下培养，光合速率随培养时间的变化．图乙表示该植物叶肉细胞单位时间内CO2释放量和O2产生总量随光照强度的变化．请据图分析回答：
（1）植物根毛细胞吸收镁元素的方式是______．
（2）缺镁培养时，光合速率下降．这是由于细胞中镁浓度下降影响______的合成，从而直接导致光合作用的______阶段受阻．
（3）当光照强度从d降为c时，叶绿体基质中3-磷酸甘油酸含量将______，原因是______．
（4）在乙图中，当光照强度为______时，该植物叶肉细胞光合速率等于细胞呼吸速率．在a光照强度时，该叶肉细胞进行的生理过程有______，理由是______．在b光照强度时，光合速率______呼吸速率（填“大于”、“等于”或“小于”），理由是______．
正确答案
解：（1）植物根毛细胞吸收镁元素的方式是主动运输．
（2）缺镁培养时，光合速率下降．这是由于细胞中镁浓度下降影响叶绿素的合成，从而直接导致光合作用的光反应阶段受阻．
（3）当光照强度从d降为c时，由于光照减弱，ATP和NADPH合成减少，3-磷酸甘油酸消耗减少，而产生量基本不变，因此叶绿体基质中3-磷酸甘油酸含量将上升．
（4）在乙图中，当光照强度为C时，该植物叶肉细胞光合速率等于细胞呼吸速率．在a光照强度时，只释放CO2，不产生O2，故该叶肉细胞进行的生理过程有细胞呼吸．在b光照强度时，因为有CO2释放，光合速率小于呼吸速率．
故答案为：
（1）主动运输
（2）叶绿素 光反应
（3）上升 光照减弱，ATP和NADPH合成减少，3-磷酸甘油酸消耗减少，而产生量基本不变
（4）C 细胞呼吸 只释放CO2，不产生O2 小于 因为有CO2释放
解析
解：（1）植物根毛细胞吸收镁元素的方式是主动运输．
（2）缺镁培养时，光合速率下降．这是由于细胞中镁浓度下降影响叶绿素的合成，从而直接导致光合作用的光反应阶段受阻．
（3）当光照强度从d降为c时，由于光照减弱，ATP和NADPH合成减少，3-磷酸甘油酸消耗减少，而产生量基本不变，因此叶绿体基质中3-磷酸甘油酸含量将上升．
（4）在乙图中，当光照强度为C时，该植物叶肉细胞光合速率等于细胞呼吸速率．在a光照强度时，只释放CO2，不产生O2，故该叶肉细胞进行的生理过程有细胞呼吸．在b光照强度时，因为有CO2释放，光合速率小于呼吸速率．
故答案为：
（1）主动运输
（2）叶绿素 光反应
（3）上升 光照减弱，ATP和NADPH合成减少，3-磷酸甘油酸消耗减少，而产生量基本不变
（4）C 细胞呼吸 只释放CO2，不产生O2 小于 因为有CO2释放
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，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：
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______；与b相比，a点形成的原因可能是______．
（4）如果要测定该植物真正光合作用的速率，还应设置一个对照实验．该对照实验应如何设计？______．
若在单位时间内，A组实验的读数为M，对照实验的读数为N，则该植物真正的光合作用速率为______．
正确答案
解：（1）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，所以液滴移到最右点是在一天中的18点．
（2）表格中数据表明，氧气的产生速率在逐渐减小，而在B曲线上所对应的区段是de和fg．
（3）e点与f点相比，e点光合速率慢，消耗的C3少，那么C3的合成速率就慢；在B曲线上，a点氧气的消耗速率最慢，说明此时温度较低．
（4）用装置A测定的光合作用的速率会比实际值偏低，因为植物存在呼吸作用．为测定该植物真正光合作用的速率，需设置对照组，即设置装置如A一样的C组，将C组遮光放在与A相同的环境条件下，测得呼吸作用的速率．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|）．
故答案为：
（1）18（或g）
（2）de或fg
（3）慢 a点时刻温度较低
（4）设置如A一样的装置C，将C遮光放在和A相同的环境条件下 M-N
解析
解：（1）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，所以液滴移到最右点是在一天中的18点．
（2）表格中数据表明，氧气的产生速率在逐渐减小，而在B曲线上所对应的区段是de和fg．
（3）e点与f点相比，e点光合速率慢，消耗的C3少，那么C3的合成速率就慢；在B曲线上，a点氧气的消耗速率最慢，说明此时温度较低．
（4）用装置A测定的光合作用的速率会比实际值偏低，因为植物存在呼吸作用．为测定该植物真正光合作用的速率，需设置对照组，即设置装置如A一样的C组，将C组遮光放在与A相同的环境条件下，测得呼吸作用的速率．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|）．
故答案为：
（1）18（或g）
（2）de或fg
（3）慢 a点时刻温度较低
（4）设置如A一样的装置C，将C遮光放在和A相同的环境条件下 M-N
正确答案
解析
解：A、假设原来半片叶重为m0，则m0-m1=呼吸作用，m2-m0为光照下的净光合作用．所以，实际光合作用速度=净光合作用速度+呼吸作用速度=m2-m0+m0-m1=m2-m1，故A正确；
B、（m2-m1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的合成量，而不是积累量，故B错误；
C、m2表示被截取的部分（B部分）干重，不能代表净光合作用的大小，故C错误；
D、m1表示被截取的部分（A部分）干重，不能代表在光照时间内呼吸作用的大小，故D错误．
故选A．
将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如图所示．（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高）
（1）水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是______，捕获光能的色素中含量最多的是______．
（2）CO2通过气孔进入叶肉细胞后，首先与______结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供______．
（3）光照强度低于8×102μmol•m-2•s-1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是______；光照强度为10～14×102μmol•m-2•s-1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是______．
（4）分析图中信息，PEPC酶所起的作用是______；转基因水稻更适宜栽种在______的环境中．
正确答案
叶绿体
叶绿素a
C5
[H]和ATP
光照强度
细胞可进行呼吸作用补充CO2
提高光合速率的作用
较强光照强度（向阳）
解析
解：（1）植物光合作用的场所是叶绿体，其中有四种色素，含量最多的是叶绿素a，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光．
（2）光合作用的暗反应中，进入植物细胞内的CO2首先被C5化合物固定成为C3化合物，再被光反应提供的ATP和[H]还原．
（3）结合题图：光合速率随光照强度的变化曲线可以看出在低于8×102μmol•m-2•s-1的范围内影响光合作用的主要因素为光照强度；由普通与转基因水稻的光合速率与光强度变化关系曲线可看出：光强为10～14×102μmol•m-2•s-1时，普通水稻随光强变化光合速率不再增加，而此时气孔导度下降，CO2吸收减少，说明可能是光照强度增加与CO2供应不足对光合速率的正负影响相互抵消，同时细胞呼吸也能产生二氧化碳供光合作用利用．
（4）由气孔导度与光强度关系曲线可看出转基因水稻较普通水稻的气孔度大，其原因为转基因水稻导入了PEPC酶的因素，说明此酶有促进气孔打开或增大作用；同时转基因水稻在较强光照下光合速率却更强说明更能适应较强光照环境．
故答案为：
（1）叶绿体 叶绿素a
（2）C5[H]和ATP
（3）光照强度 细胞可进行呼吸作用补充CO2
（4）提高光合速率的作用 较强光照强度（向阳）
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