- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
Ⅰ图一中甲图是某同学“探究在温度为25℃时影响植物光合速率的因素”的实验装置图．乙图表示该植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内叶肉细胞CO2释放量和叶绿体O2产生总量的变化．试回答：
（1）图甲装置中在灯与试管之间放了盛水玻璃柱，目的是吸收灯光的热量，排除______的影响．
（2）图甲中，可通过改变______改变光照强度．
（3）光照强度为d时，光反应产生的并能够为暗反应所利用的物质是______．
（4）图乙中光照强度为b时，该叶肉细胞光合作用速率______（填＜、=、＞）呼吸作用速率，光照强度为c时，单位时间内该叶肉细胞可释放______单位的氧气．
（5）已知该叶肉细胞光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，则乙图中c对应的柱状体高度将______．
Ⅱ某科研小组研究了没浓度CO2对绿萝幼苗各项生理指标的影响，实验结果如图二．请回答以下问题：
（1）随着CO2浓度升高，绿萝幼苗还原糖的含量也有所增加，主要原因是______．
（2）较高CO2浓度有利于绿萝幼苗度过干旱环境，据图分析其原因是______．
（3）Rubidco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．
（4）图三曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubidco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：Ⅰ（1）图甲装置中在灯与试管之间放了盛水玻璃柱，目的是吸收灯光照射的热量，排除光照引起的温度变化对实验的影响．
（2）图甲中，可通过改变试管与光源之间的距离来改变光照强度．
（3）光照强度为d时，光反应产生能够为暗反应所用的物质是ATP和[H]．
（4）图乙中光照强度为b时，该叶肉细胞CO2，释放量大于0，说明此时光合作用速率＜呼吸作用速率；光照强度为c时，单位时间内该叶肉细胞产生O2量为6单位，由a点对应的状态分析可知，细胞呼吸需要的O2量也为6单位，则可释放0单位的氧气．
（5）已知该叶肉细胞光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，c对应条件下，植物O2产生总量为6单位，将温度由叶肉细胞光合作用最适温度25℃升高到30℃后，叶肉细胞的光合作用变弱，对应O2产生总量会减少．
Ⅱ（1）随着CO2浓度升高，绿萝幼苗还原糖的含量有所增加，是因为CO2是光合作用的原料，能促进光合作用的进行；同时CO2是呼吸作用的产物能抑制呼吸作用的进行．（2）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．
（3）Rubidco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．
（4）图18曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubidco酶所催化的化学反应速率的影响．如果自A点开始，升高5℃，Rubidco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：
Ⅰ（1）排除光照对试管内温度的影响
（2）改变试管与光源之间的距离（或相同距离用不同功率的灯泡照射）
（3）ATP、[H]
（4）＜0
（5）下降
Ⅱ（1）高浓度的二氧化碳会促进植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用
（2）高浓度的二氧化碳使气孔开度下降，减少水分的散失
（3）二氧化碳的吸收速率 缓冲物质
（4）
解析
解：Ⅰ（1）图甲装置中在灯与试管之间放了盛水玻璃柱，目的是吸收灯光照射的热量，排除光照引起的温度变化对实验的影响．
（2）图甲中，可通过改变试管与光源之间的距离来改变光照强度．
（3）光照强度为d时，光反应产生能够为暗反应所用的物质是ATP和[H]．
（4）图乙中光照强度为b时，该叶肉细胞CO2，释放量大于0，说明此时光合作用速率＜呼吸作用速率；光照强度为c时，单位时间内该叶肉细胞产生O2量为6单位，由a点对应的状态分析可知，细胞呼吸需要的O2量也为6单位，则可释放0单位的氧气．
（5）已知该叶肉细胞光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，c对应条件下，植物O2产生总量为6单位，将温度由叶肉细胞光合作用最适温度25℃升高到30℃后，叶肉细胞的光合作用变弱，对应O2产生总量会减少．
Ⅱ（1）随着CO2浓度升高，绿萝幼苗还原糖的含量有所增加，是因为CO2是光合作用的原料，能促进光合作用的进行；同时CO2是呼吸作用的产物能抑制呼吸作用的进行．（2）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．
（3）Rubidco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．
（4）图18曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubidco酶所催化的化学反应速率的影响．如果自A点开始，升高5℃，Rubidco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：
Ⅰ（1）排除光照对试管内温度的影响
（2）改变试管与光源之间的距离（或相同距离用不同功率的灯泡照射）
（3）ATP、[H]
（4）＜0
（5）下降
Ⅱ（1）高浓度的二氧化碳会促进植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用
（2）高浓度的二氧化碳使气孔开度下降，减少水分的散失
（3）二氧化碳的吸收速率 缓冲物质
（4）
正确答案
解析
解：A、光照时间相同，30℃时光合作用制造的有机物的量等于35℃时光合作用制造的有机物的量，A错误；
B、图中曲线表示净光合积累量，光照相同时间，在25℃条件下植物积累的有机物的量最多，B错误；
C、温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量因光照不变而不变，C错误；
D、两曲线的交点表示绿色植物积累的有机物的量与呼吸作用消耗的有机物的量相等，D正确．
故选：D．
有人针对甲、乙两种植物设计实验，研究光照强度与光合速率的关系，结果如下表．相关分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由题意知，光合速率和呼吸速率相等时的光照强度及达到最大光合速率时，甲的光照强度都小于乙，故甲、乙植物比较，乙更适合在强光下生长，A错误；
B、本题中，可以用CO2吸收量可表示甲、乙植物光合速率，单位时间CO2吸收量越大，光合速率越快，B正确；
C、由表中可知，黑暗条件下CO2释放量即表示甲、乙的呼吸速率，单位时间内甲CO2释放量小于乙，故甲的呼吸速率低于乙，C错误；
D、从表中可知，限制甲植物光合速率的环境因素为光照强度，乙植物光合速率的环境因素CO2浓度，水分含量等，D错误；
故选：B．
（1）阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显，阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的穿（跨）膜运输方式为______．阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是______．
（2）若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1：3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为______．
（3）大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为______、______．大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过______提高光合作用强度以增加产量．
正确答案
解：（1）阶段Ⅰ种子吸水膨胀，水分进出细胞的方式为自由扩散；阶段Ⅲ种子萌发，新陈代谢旺盛，种子胚细胞内水的主要以自由水的形式存在．
（2）设无氧呼吸过程消耗的葡萄糖为X，则无氧呼吸产生的二氧化碳为2X，有氧呼吸消耗的葡萄糖为Y，有氧呼吸过程吸收的氧气为6Y，产生的二氧化碳为6Y，由题意可得关系式：6Y：（6Y+2X）=1：3，解得；X：Y=6：1．
（3）若突然停止CO2供应，光合作用的暗反应阶段二氧化碳固定消耗的五碳化合物和产生的三碳化合物减少，而短时间内三碳化合物的还原仍然进行，因此五碳化合物含量增加，三碳化合物含量减少，同时由于工作条件不变，产生的ATP不变，消耗的ATP减少，因此细胞中ATP数量增加；大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过 增加CO2浓度提高光合作用强度而增加产量．
故答案为：
（1）自由扩散 自由水
（2）6：1
（3）升高（或增加） 升高（或增加） 增加CO2浓度
解析
解：（1）阶段Ⅰ种子吸水膨胀，水分进出细胞的方式为自由扩散；阶段Ⅲ种子萌发，新陈代谢旺盛，种子胚细胞内水的主要以自由水的形式存在．
（2）设无氧呼吸过程消耗的葡萄糖为X，则无氧呼吸产生的二氧化碳为2X，有氧呼吸消耗的葡萄糖为Y，有氧呼吸过程吸收的氧气为6Y，产生的二氧化碳为6Y，由题意可得关系式：6Y：（6Y+2X）=1：3，解得；X：Y=6：1．
（3）若突然停止CO2供应，光合作用的暗反应阶段二氧化碳固定消耗的五碳化合物和产生的三碳化合物减少，而短时间内三碳化合物的还原仍然进行，因此五碳化合物含量增加，三碳化合物含量减少，同时由于工作条件不变，产生的ATP不变，消耗的ATP减少，因此细胞中ATP数量增加；大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过 增加CO2浓度提高光合作用强度而增加产量．
故答案为：
（1）自由扩散 自由水
（2）6：1
（3）升高（或增加） 升高（或增加） 增加CO2浓度
根据实验结果绘制成的曲线如图所示：
从实验结果可知下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、表中看出，实验1、3的温度相同，二氧化碳浓度不同，相同光照条件下，曲线1的光合速率大于曲线3，说明主要原因是二氧化碳浓度不同，A错误；
B、实验1和实验2可为一组对照实验，相同光照条件下，曲线1光合速率高于曲线2的主要原因是温度，B错误；
C、实验1和实验3可为一组对照实验，它们温度相同，二氧化碳浓度不同，相同光照条件下，曲线1光合速率高于曲线3，说明限制因素主要是二氧化碳浓度，C错误；
D、由ABC三项可知，该植物的光合作用受到温度、光照强度、CO2浓度等多种生态因素综合作用的影响，D正确．
故选：D．
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