- 探究:环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
设置不同CO2浓度,分组光照培养蓝藻,测定净光合速率和呼吸速率(光合速率=净光合速率+呼吸速率),结果见图.据图判断,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、与d2浓度相比,d3浓度下呼吸速率慢,因此单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP少,故A错误;
B、图中,d1浓度和d3浓度相比,净光合速率相等,但是d1浓度的呼吸速率大于d3浓度,因此d1浓度下实际光合作用强,单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多,故B正确;
C、蓝藻的种群数量与呼吸速率呈正相关,图中可以看出,d2浓度下呼吸速率最大,d1浓度的呼吸速率大于d3浓度,因此蓝藻种群对应的K值大小关系为k2>k1>k3,故C错误;
D、虽然密闭条件下无法与外界环境进行气体交换,但是蓝藻能进行光合作用产生氧气,因此无法判断蓝藻是否为兼性厌氧生物,故D错误.
故选:B.
如图一表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程,其中a、b为光合作用的原料,①--④表示相关过程.图二、图三表示外界相关条件对植物光合作用和呼吸作用的影响.请据图回答:
(1)图一中b代表的物质名称______.
②过程进行的场所是______.
①过程中产生的[H]参与③过程,用作______.
(2)图一中④过程中的中间产物是______,它进入线粒体的条件______.
(3)如果在图二的乙点突然停止光照,叶绿体内C3化合物的含量将______.乙-丙段时,限制光合作用的主要因素是______.
(4)图三中,真光合速率=净光合速率+呼吸速率.用大棚种植蔬菜时,白天最好控制光强为图二中的______点对应的光照强度,温度为图三中的______℃最佳.图三中5℃时的状态可用图二中______点表示.
(5)某同学以新鲜的绿色植物叶片为材料,探究环境条件对细胞呼吸速率的影响,请帮助他提出一个探究课题:______.需特别注意的是,该实验必须在______条件下进行.
正确答案
解:(1)据图一中的物质变化可知:物质a、b分别为水和二氧化碳;过程①、②、③、④分别表示光反应、有氧呼吸第三阶段、暗反应和有氧呼吸第一、第二阶段.有氧呼吸第三阶段(②过程)进行的场所是线粒体内膜.光反应(①过程)中产生的[H]在暗反应(③过程)中的作用是作为还原三碳化合物的还原剂.
(2)④过程中的中间产物是丙酮酸,它在有氧条件下进入线粒体继续完成有氧呼吸过程,被彻底氧化分解.
(3)在图二的乙点若突然停止光照,则光反应产生的[H]和ATP减少,C3化合物的还原量减少;但此时暗反应过程中C3化合物的合成过程尚未受到影响,因此叶绿体内C3化合物的含量将上升.在曲线乙~丙段时,随光照强度的增强,光合作用在不断增强,说明此时限制光合作用的主要因素是光照强度.
(4)据图三可知:白天最好控制光照强度为图二中的丁点对应的光照强度,以使真正光合作用最强,有利于有机物合成.温度应为25℃,以使净光合作用最强,有利于有机物积累.图三中5℃时的真正光合作用速率等于呼吸速率,可用图二中乙点表示.
(5)影响细胞呼吸的主要因素包括温度、氧气浓度等,可通过实验探究这些因素与呼吸速率之间的关系.植物在光照条件下同时进行光合作用,因此需在黑暗条件下测定细胞呼吸速率.
故答案为:
(1)二氧化碳(写化学式CO2不得分);线粒体内膜;三碳化合物的还原
(2)丙酮酸 有氧气存在
(3)上升 光照强度
(4)丁 25 乙
(5)探究温度 (O2浓度)对细胞呼吸速率的影响 无光(黑暗)
解析
解:(1)据图一中的物质变化可知:物质a、b分别为水和二氧化碳;过程①、②、③、④分别表示光反应、有氧呼吸第三阶段、暗反应和有氧呼吸第一、第二阶段.有氧呼吸第三阶段(②过程)进行的场所是线粒体内膜.光反应(①过程)中产生的[H]在暗反应(③过程)中的作用是作为还原三碳化合物的还原剂.
(2)④过程中的中间产物是丙酮酸,它在有氧条件下进入线粒体继续完成有氧呼吸过程,被彻底氧化分解.
(3)在图二的乙点若突然停止光照,则光反应产生的[H]和ATP减少,C3化合物的还原量减少;但此时暗反应过程中C3化合物的合成过程尚未受到影响,因此叶绿体内C3化合物的含量将上升.在曲线乙~丙段时,随光照强度的增强,光合作用在不断增强,说明此时限制光合作用的主要因素是光照强度.
(4)据图三可知:白天最好控制光照强度为图二中的丁点对应的光照强度,以使真正光合作用最强,有利于有机物合成.温度应为25℃,以使净光合作用最强,有利于有机物积累.图三中5℃时的真正光合作用速率等于呼吸速率,可用图二中乙点表示.
(5)影响细胞呼吸的主要因素包括温度、氧气浓度等,可通过实验探究这些因素与呼吸速率之间的关系.植物在光照条件下同时进行光合作用,因此需在黑暗条件下测定细胞呼吸速率.
故答案为:
(1)二氧化碳(写化学式CO2不得分);线粒体内膜;三碳化合物的还原
(2)丙酮酸 有氧气存在
(3)上升 光照强度
(4)丁 25 乙
(5)探究温度 (O2浓度)对细胞呼吸速率的影响 无光(黑暗)
科研人员研究了光照强度、CO2浓度、土壤含水量对番茄光合作用的影响.请回答下列问题.
(1)图甲表示在最适温度及其它条件保持不变的条件下番茄叶片CO2释放量随光强度变化的曲线.若图中的B点骤变为______点时,短时间内三碳化合物的含量将快速下降(请用图中已标出的横坐标上的点回答).图中若其它条件不变,温度下降5℃则D点将向______方向移动.
(2)图乙表示某光强度和适宜溫度下,番茄光合强度增长速率随CO2浓度变化的情况.与G点相比,F点叶绿体中[H]的含量______(较低、相等、较高).
(3)图丙是研究人员测定的不同土壤含水量条件下番茄叶片的气孔导度(气孔开放程度)
和胞间CO2浓度的结果.随着土壤含水量降低,气孔导度降低,胞间CO2并未因光合作用消耗而降低,反而逐渐升高,对此有两种不同观点:观点一认为光合产物的输出变慢,导致细胞内光合产物积累,阻碍了CO2吸收利用;观点二认为水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏,从而直接影响______反应,而且不能恢复.为验证上述观点,将培养在______条件下的番茄幼苗分为两组,实验组番茄幼苗进行______处理,对照组保持原有状态.若实验组番茄幼苗光合速率______,则观点二成立.
正确答案
C
左上
较高
光
低土壤含水量
正常供水
不能恢复
解析
解:(1)若短时间内三碳化合物的含量将快速下降,是因为有充足的[H]和ATP,这两种物质都是光反应阶段的产物,及图中的B点骤变为C点;图中若其它条件不变,温度下降5℃,则有关生理活动的酶活性降低,D点将向左上方移动.
(2)与G点相比,F点光合强度增长速率快,产生的[H]和消耗的[H]都处于高水平的运转之中,而G点光合强度增长速率等于0,产生的[H]和消耗的[H]都处于低水平的运转之中,因此F点叶绿体中[H]的含量较高.
(3)本实验的目的:验证不同土壤含水量条件下对番茄叶片的气孔导度(气孔开放程度)的影响,从中得出的实验变量是土壤含水量.在进行实验时要注意实验的单一变量原则和无关变量要相同原则.
故答案为:(1)C 左上
(2)较高
(3)光 低土壤含水量 正常供水(浇水、补水) 不能恢复(答“与对照组基本相同”也给分)
将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如图的曲线,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、BC段没有光照,不进行光合作用,并且凌晨时温度较低,因此较AB段CO2浓度增加减慢,是因为低温使植物呼吸作用减弱,故A正确;
B、D、H点表示光合作用强度与呼吸强度相等,D点CO2浓度开始下降,说明光合作用大于呼吸作用,并不是合成有机物最多,故B错误;
C、FG段原因是光照强,气温高,导致蒸腾作用强,水分散失多,气孔关闭,CO2供应不足,故C正确;
D、H点时,光合作用等于呼吸作用,此时一天中积累有机物最多,故D错误.
故选:AC.
科研人员利用不同的植物分别做了有关光合作用的两组实验,请结合实验过程和结果分析回答问题:
实验一:选用两批相同的番茄幼苗,在最适温度下分别在A、B两个植物生长箱中培养,A生长箱内的CO2浓度维持在0.40%,B生长箱内的CO2浓度维持在0.03%,再分别用不同光照强度的光照射,并比较两个生长箱中番茄幼苗的光合速率,结果如图1.
实验二:选品种优良的玉米和花生,分别单独种植和间行种植,生长相同且适宜时间后,分别测植株的光合速率,结果如图2:
(1)实验一的自变量是______,当光照强度为5个单位时,限制光合速率提高的因素是______.
(2)气体X会影响番茄幼苗的光合速率.根据实验一的结果,某同学要设计实验来验证气体X对番茄幼苗光合作用的影响是促进还是抑制时,他除了要在生长箱中置入不同浓度的气体X外,还需要在______、______条件下来进行实验最适当,理由是______.
(3)根据实验二结果,当光照强度为1个单位时,玉米单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物量______(填“>”、“<”或“=”)间行种植,花生单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物量______(填“>”、“<”或“=”)间行种植.
(4)间行种植与单独种植相比,玉米达到最大光合速率所需的光照强度______(填“强”、“弱”),花生达到最大光合速率所需的光照强度______(填“强”、“弱”).
正确答案
解:(1)实验一的自变量是光照强度和二氧化碳浓度,当光照强度为5个单位时,造成光合速率不同的因素是二氧化碳浓度.
(2)气体X对番茄幼苗光合速率的影响或增强或减弱,由图示可知,在1.5个单位的光照强度、0.40%的二氧化碳浓度下,最容易测定气体x对光合速率的影响.
(3)据实验二的图片可知,在光照强度为1个单位时,玉米和花生单独种植的曲线都在间作种植曲线的下方,说明单独种植时积累的有机物都小于间作种植的有机物.
(4)由图示知,玉米达到最大光合作用速率的光照强度为3个单位,花生达到最大光合作用速率的光照强度为2个单位,间行种植与单独种植相比,玉米达到最大光合速率所需的光照强度强,花生达到最大光合速率所需的光照强度弱.
故答案为:(1)光照强度和二氧化碳浓度 二氧化碳浓度
(2)光照强度为4.5 二氧化碳浓度为0.40% 在此条件下,最容易测定气体X对光合速率的影响
(3)<<
(4)强 弱
解析
解:(1)实验一的自变量是光照强度和二氧化碳浓度,当光照强度为5个单位时,造成光合速率不同的因素是二氧化碳浓度.
(2)气体X对番茄幼苗光合速率的影响或增强或减弱,由图示可知,在1.5个单位的光照强度、0.40%的二氧化碳浓度下,最容易测定气体x对光合速率的影响.
(3)据实验二的图片可知,在光照强度为1个单位时,玉米和花生单独种植的曲线都在间作种植曲线的下方,说明单独种植时积累的有机物都小于间作种植的有机物.
(4)由图示知,玉米达到最大光合作用速率的光照强度为3个单位,花生达到最大光合作用速率的光照强度为2个单位,间行种植与单独种植相比,玉米达到最大光合速率所需的光照强度强,花生达到最大光合速率所需的光照强度弱.
故答案为:(1)光照强度和二氧化碳浓度 二氧化碳浓度
(2)光照强度为4.5 二氧化碳浓度为0.40% 在此条件下,最容易测定气体X对光合速率的影响
(3)<<
(4)强 弱
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