- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
某同学将生长一致的小麦幼苗平均分为甲、乙两组，甲组置于黑暗中培养，乙组置于阳光下培养，其他条件适宜．一段时间后，测定麦苗的干重，发现两组存在明显差异．回答下列问题：
（1）该探究实验的无关变量有______（写出2个）．
（2）观察叶片颜色，出现黄化现象的是______组，其主要原因是______．
（3）两组麦苗中，干重较大的是______组，原因是______．
（4）若将甲组置于红光下，乙组置于绿光下，培养一段时间后，两组麦苗中干重较大的是______组，原因是______．
（5）小麦幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止光照，短时间内叶绿体中C5含量的变化为______．光合作用产生的有机物（C6H12O6）中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物______中．
正确答案
解：（1）该探究实验的自变量是有无光照，因变量是干重的多少，无关变量有温度、二氧化碳浓度、土壤中无机盐等．
（2）叶绿素的合成必须有光照，甲因放置于无光下，叶绿素会分解，而叶绿素的形成需要光照，无光不能合成叶绿素，故会出现叶片黄化现象．
（3）甲乙比较，乙组能进行光合作用，积累有机物，甲组不能进行光合作用，同时呼吸作用消耗有机物，因此乙将增重．
（4）植物叶绿体的色素主要吸收主要吸收红橙、蓝紫光，几乎不吸收绿光，所以在红光下植物的光合作用强度比绿光下强，从而积累有机物较多．故甲乙对照，甲组增重较大．
（5）小麦幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止光照，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故短时间内叶绿体中C5含量的变化为减少．根据有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，可以推知光合作用产生的有机物（C6H12O6）中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物CO2中．
故答案为：
（1）温度、二氧化碳浓度、土壤中无机盐等
（2）甲 在黑暗条件下，叶片中（原有）叶绿素降解，且无（新）叶绿素合成
（3）乙 乙组能进行光合作用，积累有机物（或甲组不能进行光合作用，同时呼吸作用消耗有机物）
（4）甲 甲组吸收的光能多，光合作用强（或乙组吸收的光能少，光合作用弱）
（5）减少（或下降） CO2
解析
解：（1）该探究实验的自变量是有无光照，因变量是干重的多少，无关变量有温度、二氧化碳浓度、土壤中无机盐等．
（2）叶绿素的合成必须有光照，甲因放置于无光下，叶绿素会分解，而叶绿素的形成需要光照，无光不能合成叶绿素，故会出现叶片黄化现象．
（3）甲乙比较，乙组能进行光合作用，积累有机物，甲组不能进行光合作用，同时呼吸作用消耗有机物，因此乙将增重．
（4）植物叶绿体的色素主要吸收主要吸收红橙、蓝紫光，几乎不吸收绿光，所以在红光下植物的光合作用强度比绿光下强，从而积累有机物较多．故甲乙对照，甲组增重较大．
（5）小麦幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止光照，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故短时间内叶绿体中C5含量的变化为减少．根据有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，可以推知光合作用产生的有机物（C6H12O6）中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物CO2中．
故答案为：
（1）温度、二氧化碳浓度、土壤中无机盐等
（2）甲 在黑暗条件下，叶片中（原有）叶绿素降解，且无（新）叶绿素合成
（3）乙 乙组能进行光合作用，积累有机物（或甲组不能进行光合作用，同时呼吸作用消耗有机物）
（4）甲 甲组吸收的光能多，光合作用强（或乙组吸收的光能少，光合作用弱）
（5）减少（或下降） CO2
正确答案
解析
解：设最初两部分叶片的质量均为Z．A部位遮光，只进行呼吸作用，因此呼吸作用消耗量=Z-X；B部位不做处理，既进行光合作用，又进行呼吸作用，因此叶片的净光合作用量=Y-Z．而该叶片6小时的实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度=Y-Z+（Z-X）=Y-X．
故选：C．
某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内，测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响（用容器内CO2的变化量表示）．实验结果如表（“+”表示增加，“-”表示减少），下列有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、从表中的数据可知，光合作用酶在30℃时候作用最强，此时为70，而呼吸作用在35℃最强，A错误；
B、35℃时，在适宜光照下CO2是减少的，说明光合作用效率肯定大于呼吸作用效率，B错误；
C、在30℃下，表中30℃净光合速率最大，光合作用是最强烈的，所以最有利于植物生长，C正确；
D、在黑暗情况下，叶肉细胞会有呼吸作用，而呼吸作用在细胞质基质和线粒体中会产生ATP的，D错误．
故选：C．
海南黄花梨，又称海南黄檀木，其木质坚实、花纹漂亮，具有加工性能良好、软硬轻重适中、不易变形等特点，是制作榫卯的上等木料．因此，研究海南黄花梨的光合作用及其影响因素，具有重大的意义．某学者选取长势基本一致的海南黄花梨随机均分为6组，用均质土壤盆栽，放在自然光照下的塑料大棚中培养，每10天轮换植株的位置，测量并计算相关的数据．结果如下表：
注：“+”表示施氮肥；“-”表示不施氮肥
（1）本实验的目的是______．每10天轮换植株的位置是为了控制实验的______．
（2）表中______对比，可知施氮肥会引起海南黄花梨光合速率的上升，其原因可能是______．
（3）由表格数据可知，在______的条件下，施氮肥会引起光合速率降低．原因可能是此时土壤溶液浓度升高，根对______的吸收减少；叶片上的______（结构）开放程度降低，导致______吸收量减少，进而影响海南黄花梨光合作用的______阶段．
（4）由上述实验结果可知，提高海南黄花梨产量，创造更多经济价值的有效措施是______．
正确答案
（1）由表格内容可知本实验的自变量是土壤含水量和施肥与否，因变量是光合速率，所以本实验的课题是探究土壤含水量和施肥量对海南黄花梨光合速率（和叶绿素含量）的影响．实验中除了自变量和因变量外，其余均为无关变量．
（2）找自变量为是否施肥的做对比．由表格数据可知，施肥后叶绿素含量升高，有利于光反应进行．
（3）由表格数据可知，在土壤含水量为30% 的条件下，施氮肥会引起光合速率降低．原因可能是此时土壤溶液浓度升高，影响植物根系的溪水，进而影响气孔的开放程度，从而影响光合作用暗反应中二氧化碳的供应．
（4）在土壤含水量为80%的情况下增施氮肥光合速率最大，对产量的提高效果显著．
故答案为：
（1）探究土壤含水量和施肥量对海南黄花梨光合速率（和叶绿素含量）的影响 无关变量．
（2）2组与1组（或4组与3组） 施肥使叶绿素含量增加，光反应阶段产生更多的NADPH和ATP．
（3）土壤含水量为30%． 水分 气孔 二氧化碳 暗反应
（4）在土壤含水量为80%的情况下增施氮肥．
解析
（1）由表格内容可知本实验的自变量是土壤含水量和施肥与否，因变量是光合速率，所以本实验的课题是探究土壤含水量和施肥量对海南黄花梨光合速率（和叶绿素含量）的影响．实验中除了自变量和因变量外，其余均为无关变量．
（2）找自变量为是否施肥的做对比．由表格数据可知，施肥后叶绿素含量升高，有利于光反应进行．
（3）由表格数据可知，在土壤含水量为30% 的条件下，施氮肥会引起光合速率降低．原因可能是此时土壤溶液浓度升高，影响植物根系的溪水，进而影响气孔的开放程度，从而影响光合作用暗反应中二氧化碳的供应．
（4）在土壤含水量为80%的情况下增施氮肥光合速率最大，对产量的提高效果显著．
故答案为：
（1）探究土壤含水量和施肥量对海南黄花梨光合速率（和叶绿素含量）的影响 无关变量．
（2）2组与1组（或4组与3组） 施肥使叶绿素含量增加，光反应阶段产生更多的NADPH和ATP．
（3）土壤含水量为30%． 水分 气孔 二氧化碳 暗反应
（4）在土壤含水量为80%的情况下增施氮肥．
如图甲为发生在生物体细胞中的一系列生理过程示意图，①～⑥表示生理过程或物质，A～E表示细胞结构，图乙为图甲中某生物膜结构放大示意图，图丙表示在恒温密闭玻璃温室内，连续48小时测定室内CO2浓度及植物CO2的吸收速率．据图回答下列问题：
（1）若甲图所示细胞为原核细胞，则图中不可能发生的过程是（填序号）______．若为果蝇的体细胞，则细胞中合成mRNA的场所有（填字母）______．甲图中直接决定⑦中氨基酸种类和顺序的是______．
（2）如果把植物由弱光移至最适光照条件下，在图乙生物膜上产生速率会增加的物质有______．
（3）丙图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有______个，12时叶肉细胞产ATP的场所有______．
（4）用大小相似的植物叶片，进行分组实验：已知叶片实验前的重量，在不同温度下分别测其重量变化．得到如下结果：
假如叶片的重量变化只与光合作用和呼吸作用有关，则在29℃条件下每小时光合作用合成的有机物为______mg．
正确答案
解：（1）原核细胞只有核糖体一种细胞器，若甲图细胞为原核细胞，则图中不可能发生③④⑤⑥过程．mRNA是通过转录过程形成的，主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能发生，若图甲细胞为果蝇的体细胞，则细胞中合成mRNA的场所有B细胞核、C线粒体．翻译是mRNA为模板合成多肽链的过程，由此可见，mRNA中碱基的排列顺序直接决定了⑦中氨基酸种类和顺序．
（2）光照强度直接影响光合作用的光反应阶段（水的光解：2H20
（3）丙图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，分别对应6时、18时、30时、42时．12时叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用，故产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（4）暗处理1h，重量变化表示呼吸分解的有机物的量．光照后，重量的变化代表净产生（积累）的有机物，二氧化碳固定量应是总光合作用量，即净光合量加上呼吸量．在29℃条件下每小时光合作用合成的有机物也是总光合作用量为3+3+2.5=8.5mg．
故答案为：
（1）③④⑤⑥B、C mRNA中碱基的排列顺序
（2）[H]、ATP、O2
（3）4 细胞质基质、线粒体、叶绿体
（4）8.5
解析
解：（1）原核细胞只有核糖体一种细胞器，若甲图细胞为原核细胞，则图中不可能发生③④⑤⑥过程．mRNA是通过转录过程形成的，主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能发生，若图甲细胞为果蝇的体细胞，则细胞中合成mRNA的场所有B细胞核、C线粒体．翻译是mRNA为模板合成多肽链的过程，由此可见，mRNA中碱基的排列顺序直接决定了⑦中氨基酸种类和顺序．
（2）光照强度直接影响光合作用的光反应阶段（水的光解：2H20
（3）丙图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，分别对应6时、18时、30时、42时．12时叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用，故产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（4）暗处理1h，重量变化表示呼吸分解的有机物的量．光照后，重量的变化代表净产生（积累）的有机物，二氧化碳固定量应是总光合作用量，即净光合量加上呼吸量．在29℃条件下每小时光合作用合成的有机物也是总光合作用量为3+3+2.5=8.5mg．
故答案为：
（1）③④⑤⑥B、C mRNA中碱基的排列顺序
（2）[H]、ATP、O2
（3）4 细胞质基质、线粒体、叶绿体
（4）8.5
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