- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度（气孔开放程度）与光合速率的变化如图所示．请回答：
（1）在适宜的温度下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是______点，其主要原因是______．
（2）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是______．此时类囊体结构破坏，提供给暗反应的______减少．
正确答案
解：（1）在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，A点的气孔导度大，因此二氧化碳吸收量多，则对应的B点气孔开度降低，CO2吸收减少，光合作用弱，因此光饱和点低．
（2）叶片叶绿体中含有叶绿素（绿色）和类胡萝卜素（黄色）．停止供水一段时间后，叶片发黄，说明叶绿素含量减少，这可能是叶绿素合成速度变慢或停止或叶绿素分解，类胡萝卜素的颜色显露出来的原因．叶绿素减少，则光反应减弱，因此光反应产生的NADPH和ATP减少，这将抑制暗反应．
故答案为：
（1）B 气孔开度降低，CO2吸收减少
（2）叶绿素合成速度变慢或停止或叶绿素分解，类胡萝卜素的颜色显露出来 NADPH和ATP
解析
解：（1）在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，A点的气孔导度大，因此二氧化碳吸收量多，则对应的B点气孔开度降低，CO2吸收减少，光合作用弱，因此光饱和点低．
（2）叶片叶绿体中含有叶绿素（绿色）和类胡萝卜素（黄色）．停止供水一段时间后，叶片发黄，说明叶绿素含量减少，这可能是叶绿素合成速度变慢或停止或叶绿素分解，类胡萝卜素的颜色显露出来的原因．叶绿素减少，则光反应减弱，因此光反应产生的NADPH和ATP减少，这将抑制暗反应．
故答案为：
（1）B 气孔开度降低，CO2吸收减少
（2）叶绿素合成速度变慢或停止或叶绿素分解，类胡萝卜素的颜色显露出来 NADPH和ATP
为探究环境因素对植物生理作用的影响，研究人员用密闭装置对生长状态一致的玉米植株进行分组实验，结果如表：
请分析回答：
（1）本实验的自变量是______；无关变量有______等（至少列举2个），本实验的课题为______．
（2）密闭装置中CO2的相对量均减少的原因是______．
（3）若将密闭装置放在黑暗中进行同样实验，发现12h后CO2的相对量均超过5.0，原因是______
（4）玉米植株处于20℃的黑暗环境中12h后CO2的相对量是5.4，则第二组装置中植株光合作用固定CO2的相对量为______．
（5）光合作用的总方程式是______．
正确答案
解：（1）生物实验的原则是控制单一变量，本实验中，自变量是温度，因变量是CO2的相对量，无关变量是玉米植株生长状态、光照强度均为1000lx、密闭装置的容积、开始时CO2的相对量等．实验的题目是探究温度对光合作用的影响．
（2）密闭装置中CO2的相对量均减少的原因是光合作用大于呼吸作用，二氧化碳有净消耗．
（3）若将密闭装置放在黑暗中进行同样实验，发现12h后CO2的相对量均超过5.0，原因是黑暗中植株不进行光合作用，只进行呼吸作用，释放了CO2．
（4）玉米植株处于20℃的黑暗环境中12h后CO2的相对量是5.4，则第二组装置中12h后CO2的相对量为3.5，所以植株光合作用固定CO2的相对量为5.4-3.5=1.9．
（5）光合作用的反应式为：CO2+H2O
故答案为：
（1）温度 玉米植株生长状态、光照强度均为1000lx、密闭装置的容积、开始时CO2的相对量等 探究温度对光合作用的影响
（2）光合作用大于呼吸作用
（3）黑暗中植株只进行呼吸作用，释放了CO2
（4）1.9
（5）CO2+H2O
解析
解：（1）生物实验的原则是控制单一变量，本实验中，自变量是温度，因变量是CO2的相对量，无关变量是玉米植株生长状态、光照强度均为1000lx、密闭装置的容积、开始时CO2的相对量等．实验的题目是探究温度对光合作用的影响．
（2）密闭装置中CO2的相对量均减少的原因是光合作用大于呼吸作用，二氧化碳有净消耗．
（3）若将密闭装置放在黑暗中进行同样实验，发现12h后CO2的相对量均超过5.0，原因是黑暗中植株不进行光合作用，只进行呼吸作用，释放了CO2．
（4）玉米植株处于20℃的黑暗环境中12h后CO2的相对量是5.4，则第二组装置中12h后CO2的相对量为3.5，所以植株光合作用固定CO2的相对量为5.4-3.5=1.9．
（5）光合作用的反应式为：CO2+H2O
故答案为：
（1）温度 玉米植株生长状态、光照强度均为1000lx、密闭装置的容积、开始时CO2的相对量等 探究温度对光合作用的影响
（2）光合作用大于呼吸作用
（3）黑暗中植株只进行呼吸作用，释放了CO2
（4）1.9
（5）CO2+H2O
（l）如图表示荐枝叶片在光照充足的条件下，温度对光合作用和呼吸作用速率的影响．
①在荔枝的叶肉细胞中，光合作用产生02的场所是______，呼吸作用消耗02的场所是______．光合作用过程中的[H]来自化合物______，有氧呼吸（以葡萄糖为呼吸底物）过程中的[H]来自化合物______．
②图中M点时叶片中有机物的积累量为零．荔枝叶片处于此条件下6小时内，叶肉细胞中叶绿体内产生的O2总量______ （大、小、等）于线粒体中消耗的O2总量，叶绿体内产生的ATP总量 （大、小、等）于线粒体中产生的ATP总量．在40°C〜60°C范围内，随 着温度上升，呼吸作用和光合作用的变化速率不同，其主要原因是______．
（2）荔枝叶片在发育过程中，其净光合速率及相关指标变化见表．
①如果用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上得到的四条色素带中，最底端的呈 色，这种色素主要吸收______光．
②叶片A的净光合速率小于0，其原因是______；叶片C比D的净光合速率低，最主要 的原因是：______．
正确答案
解：（1）①光合作用分为光反应和暗反应，氧气是光反应中水在光下分解产生的，光反应的场所为叶绿体的类囊体薄膜．呼吸作用过程中氧气参与第三阶段与[H]结合生成水，该阶段发生在线粒体内膜上．光合作用过程中的[H]来自光反应中水在光下分解，有氧呼吸过程中的[H]来自第一阶段葡萄糖的分解和第二阶段丙酮酸和水的分解，因此其[H]来自葡萄糖和水．
②图中M点时叶片中有机物的积累量为零，即表示光合作用强度等于呼吸作用强度，因此叶肉细胞中叶绿体内产生的O2总量等于线粒体中消耗的O2总量．此时光合作用产生的ATP总量应等于呼吸作用产生的ATP总量，而呼吸作用过程中ATP分三个阶段释放：第一阶段细胞质基质中、第二阶段线粒体基质中、第三阶段线粒体内膜上，因此叶绿体内产生的ATP总量大于线粒体中产生的ATP总量．在40°C〜60°C范围内，随着温度上升，呼吸速率大于光合作用速率，这可能是催化呼吸作用的酶更耐高温的原因．
（2）①用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上得到的四条色素带从上到下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，颜色分别为：橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光．
②叶片A为新叶展开前，此时叶片的叶绿素含量很少，因此光合速率小于呼吸速率．由于叶片C的总叶绿体色素含量低，导致光能吸收不足，因此净光合速率比叶片D低．
故答案为：
（1）①叶绿体类囊体薄膜（1分） 线粒体内膜（1分） 水（1分） 葡萄糖和水（2分）
②等（1分） 大（1分） 催化呼吸作用的酶更耐高温（1分）
（2）①黄绿（1分） 红光和蓝紫光（1分）
②光合速率小于呼吸速率（1分） 总叶绿体色素含量低，导致光能吸收不足（2分）
解析
解：（1）①光合作用分为光反应和暗反应，氧气是光反应中水在光下分解产生的，光反应的场所为叶绿体的类囊体薄膜．呼吸作用过程中氧气参与第三阶段与[H]结合生成水，该阶段发生在线粒体内膜上．光合作用过程中的[H]来自光反应中水在光下分解，有氧呼吸过程中的[H]来自第一阶段葡萄糖的分解和第二阶段丙酮酸和水的分解，因此其[H]来自葡萄糖和水．
②图中M点时叶片中有机物的积累量为零，即表示光合作用强度等于呼吸作用强度，因此叶肉细胞中叶绿体内产生的O2总量等于线粒体中消耗的O2总量．此时光合作用产生的ATP总量应等于呼吸作用产生的ATP总量，而呼吸作用过程中ATP分三个阶段释放：第一阶段细胞质基质中、第二阶段线粒体基质中、第三阶段线粒体内膜上，因此叶绿体内产生的ATP总量大于线粒体中产生的ATP总量．在40°C〜60°C范围内，随着温度上升，呼吸速率大于光合作用速率，这可能是催化呼吸作用的酶更耐高温的原因．
（2）①用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上得到的四条色素带从上到下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，颜色分别为：橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光．
②叶片A为新叶展开前，此时叶片的叶绿素含量很少，因此光合速率小于呼吸速率．由于叶片C的总叶绿体色素含量低，导致光能吸收不足，因此净光合速率比叶片D低．
故答案为：
（1）①叶绿体类囊体薄膜（1分） 线粒体内膜（1分） 水（1分） 葡萄糖和水（2分）
②等（1分） 大（1分） 催化呼吸作用的酶更耐高温（1分）
（2）①黄绿（1分） 红光和蓝紫光（1分）
②光合速率小于呼吸速率（1分） 总叶绿体色素含量低，导致光能吸收不足（2分）
据图回答下列有关植物代谢有关的问题．
（1）从图1中可知，影响光合速率的因素有______．如果将长势相同的高粱和小麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中，保持题干中的条件和21%的O2体积浓度环境，一段时间后，______幼苗先死亡．理由是______
（2）图2中的虚线表示______．40℃与60℃时，CO2的吸收量均为0，二者的区别是______．
（3）图3表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系图，在a、b、c、d四浓度中，最适合该植物器官储藏的氧浓度是______；若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的消耗葡萄糖的量______ 倍．
正确答案
解：（1）图1中，横轴表示CO2浓度，随着CO2浓度的增加，植物的光合作用先增加后达到饱和点；同时曲线中还看出，高粱的光合速率高于小麦；小麦在不同氧气浓度下，光合速率也有不同，因此影响光合速率的因素有CO2浓度、O2浓度、植物种类．如果将长势相同的高粱和小麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中，保持题干中的条件和21%的O2体积浓度环境，由于高粱的光合速率比小麦高得多，且高粱能利用低浓度的CO2进行光合作用，而小麦不能，所以小麦因不能合成有机物供自身生命活动利用而死亡．
（2）图2中虚线一直在横坐标以下，表示CO2的产生量，因此虚线为呼吸速率随温度变化的情况曲线．40℃与60℃时，CO2的吸收量均为0，前者表示光合速率等于呼吸速率，而后者光合速率和呼吸速率均为0．
（3）最适于贮藏器官的氧浓度应该是释放二氧化碳最少时的氧浓度c，因为此时呼吸最弱，消耗有机物最少．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为（8-3）÷2=2.5，而有氧呼吸消耗葡萄糖的量为3÷6=0.5，可见该浓度下，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍．
故答案为：
（1）CO2 浓度、O2浓度和植物种类 小麦 在其他条件相同时，高粱的光合速率比小麦高得多；高粱能利用低浓度的CO2进行光合作用，而小麦不能．
（2）呼吸速率随温度变化的情况 前者光合速率等于呼吸速率；后者光合速率和呼吸速率均为0
（3）C 5
解析
解：（1）图1中，横轴表示CO2浓度，随着CO2浓度的增加，植物的光合作用先增加后达到饱和点；同时曲线中还看出，高粱的光合速率高于小麦；小麦在不同氧气浓度下，光合速率也有不同，因此影响光合速率的因素有CO2浓度、O2浓度、植物种类．如果将长势相同的高粱和小麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中，保持题干中的条件和21%的O2体积浓度环境，由于高粱的光合速率比小麦高得多，且高粱能利用低浓度的CO2进行光合作用，而小麦不能，所以小麦因不能合成有机物供自身生命活动利用而死亡．
（2）图2中虚线一直在横坐标以下，表示CO2的产生量，因此虚线为呼吸速率随温度变化的情况曲线．40℃与60℃时，CO2的吸收量均为0，前者表示光合速率等于呼吸速率，而后者光合速率和呼吸速率均为0．
（3）最适于贮藏器官的氧浓度应该是释放二氧化碳最少时的氧浓度c，因为此时呼吸最弱，消耗有机物最少．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为（8-3）÷2=2.5，而有氧呼吸消耗葡萄糖的量为3÷6=0.5，可见该浓度下，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍．
故答案为：
（1）CO2 浓度、O2浓度和植物种类 小麦 在其他条件相同时，高粱的光合速率比小麦高得多；高粱能利用低浓度的CO2进行光合作用，而小麦不能．
（2）呼吸速率随温度变化的情况 前者光合速率等于呼吸速率；后者光合速率和呼吸速率均为0
（3）C 5
温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量．在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量（ ）
正确答案
解析
解：A、在一定的浓度范围内二氧化碳浓度增加，光合作用增强，因此增加室内的二氧化碳浓度可以提高农作物的产量，A错误；
B、白天既可以进行光合作用，也可以进行呼吸作用，夜间只进行呼吸作用，分解有机物，因此提高农作物的措施之一是增大室内昼夜温差，减小室内温差会使农作物产量降低，B正确；
C、在一定的范围内随光照强度升高，光合作用增强，因此增加光照强度可以提高农作物产量，C错误；
D、延长光照时间，可以延长光合作用合成有机物的时间，因此可以增加农作物的产量，D错误．
故选：B．
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