- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
正确答案
解析
解：A、a点时为叶肉细胞只进行呼吸作用，影响呼吸作用的外界因素：温度、氧气含量等，A错误；
B、a至b点之间植物已经开始了光合作用，只不过光合作用强度小于呼吸作用强度，B错误；
C、根据题意可知：温度从25℃提高到30℃后，光合速率减慢，呼吸速率加快．图中a点代表呼吸速率，现呼吸速率加快，故a点上移；d点表示最大光合速率，现光合速率减慢，故d点上移，C正确；
D、c点时的总光合速率等于净光合速率加呼吸速率，c点时产生的氧气总量为N1+N2，D错误．
故选：C．
（1）据图分析：
①光合作用消耗ATP最快的时刻是______．根吸水能力最强的时刻是______．
②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是______；推测导致12：00时光合速率出现低谷的环境因素主要是______（填“光照”或“CO2”）．
③在14：00时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中[H]含量的变化是______．
（2）若该地土壤缺钙，一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是______（填“老叶”或“幼叶”）．
（3）假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地，与原产地长叶刺葵杂交不育，原因是地理隔离导致了______．
正确答案
解：（1）①光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段产生ATP和[H]为暗反应阶段提供能量和还原剂，光合速率越大消耗ATP也就越快，从图中可见10：00时光合速率最大；蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收，蒸腾作用越强，根吸水能力越强，从图中可见蒸腾作用在12：00时蒸腾作用最强．
②蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失，气孔导度的大小直接引起蒸腾速率大小的变化，通过图中可知，在12：00时气孔导度最大，而CO2是通过气孔进入叶肉细胞的，说明CO2供应充足，推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光照．
③[H]用于暗反应对C3的还原，CO2增多，使生成C3增多，这时会消耗更多的[H]，使[H]的含量降低．
（2）钙在植物体内形成稳定的化合物，不能转移利用，当缺钙时，首先引起幼叶出现症状．
（3）长期的地理隔离使两个种群的基因频率向不同的方向发展，使种群的基因库变得很不相同，并出现生殖隔离．
故答案为：
（1）①10：00 12：00 ②气孔导度 光照 ③降低
（2）幼叶
（3）生殖隔离
解析
解：（1）①光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段产生ATP和[H]为暗反应阶段提供能量和还原剂，光合速率越大消耗ATP也就越快，从图中可见10：00时光合速率最大；蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收，蒸腾作用越强，根吸水能力越强，从图中可见蒸腾作用在12：00时蒸腾作用最强．
②蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失，气孔导度的大小直接引起蒸腾速率大小的变化，通过图中可知，在12：00时气孔导度最大，而CO2是通过气孔进入叶肉细胞的，说明CO2供应充足，推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光照．
③[H]用于暗反应对C3的还原，CO2增多，使生成C3增多，这时会消耗更多的[H]，使[H]的含量降低．
（2）钙在植物体内形成稳定的化合物，不能转移利用，当缺钙时，首先引起幼叶出现症状．
（3）长期的地理隔离使两个种群的基因频率向不同的方向发展，使种群的基因库变得很不相同，并出现生殖隔离．
故答案为：
（1）①10：00 12：00 ②气孔导度 光照 ③降低
（2）幼叶
（3）生殖隔离
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）．请回答下列问题：
（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，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是______；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）图B中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______．为测定该植物真正光合作用的速率，设置了对照组，对照组置于遮光条件下，其他条件与实验组相同．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______．
（4）图C表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2产生量的变化．不考虑光照对温度的影响，图C植物在光强为d时单位时间内细胞需要从周围环境吸收______个单位的CO2．
（5）给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量，结果如图D所示．当光照强度为a时，比较A、B植物的有机物积累速率MA、MB和有机物合成速率NA、NB的大小，结果应分别为MA______MB、NA______NB（填＞、＜或=）．此时A植物叶绿体中ADP的移动方向是______．
正确答案
解：（1）影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．图A是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度了．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．图B中g点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将消耗氧气，所以g点时储存氧气最多．
（2）表格中数据表明，氧气的产生速率在逐渐减小，表明光合作用在减弱，在B曲线上所对应的区段是de和fg．
（3）e点与f点相比，e点的氧气释放速率慢，即光合速率慢，消耗的C3少，那么C3的合成速率就慢．图中a点时呼吸作用较弱，这与凌晨低温有关，低温会降低酶的活性．实验装置中实验组读数表示净光合速率，对照组读数为呼吸速率．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|．
（4）光照强度为d时，实际光合速率就是图中的氧气的产生总量8，即光合作用二氧化碳吸收总量为8，而呼吸作用产生6个单位的二氧化碳，因此光合作用从环境中吸收2单位CO2．
（5）当光照强度为a时，两曲线重合，表明两植物的净光合速率即有机物积累速率MA、MB相等，均为6单位；但是有机物合成速率即为总光合速率，由于图中A植物的呼吸速率为4单位，而B植物的呼吸速率为2单位，因此A植物的有机物合成速率大．此时A植物叶绿体基质分解ATP产生的ADP需继续移动到类囊体薄膜上进行光反应．
故答案为：
（1）光照强度、温度 18（或g）
（2）de或fg
（3）慢 a时刻温度较低 M-N
（4）2
（5）=＞从叶绿体基质移动到囊状结构薄膜
解析
解：（1）影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．图A是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度了．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．图B中g点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将消耗氧气，所以g点时储存氧气最多．
（2）表格中数据表明，氧气的产生速率在逐渐减小，表明光合作用在减弱，在B曲线上所对应的区段是de和fg．
（3）e点与f点相比，e点的氧气释放速率慢，即光合速率慢，消耗的C3少，那么C3的合成速率就慢．图中a点时呼吸作用较弱，这与凌晨低温有关，低温会降低酶的活性．实验装置中实验组读数表示净光合速率，对照组读数为呼吸速率．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|．
（4）光照强度为d时，实际光合速率就是图中的氧气的产生总量8，即光合作用二氧化碳吸收总量为8，而呼吸作用产生6个单位的二氧化碳，因此光合作用从环境中吸收2单位CO2．
（5）当光照强度为a时，两曲线重合，表明两植物的净光合速率即有机物积累速率MA、MB相等，均为6单位；但是有机物合成速率即为总光合速率，由于图中A植物的呼吸速率为4单位，而B植物的呼吸速率为2单位，因此A植物的有机物合成速率大．此时A植物叶绿体基质分解ATP产生的ADP需继续移动到类囊体薄膜上进行光反应．
故答案为：
（1）光照强度、温度 18（或g）
（2）de或fg
（3）慢 a时刻温度较低 M-N
（4）2
（5）=＞从叶绿体基质移动到囊状结构薄膜
鼠尾藻是一种着生在礁石上的大型海洋褐藻，其枝条中上部叶片较窄，称之狭叶；而下部叶片较宽，称之阔叶．新生阔叶星浅黄色，进人繁殖期后星深褐色．研究人员在18℃（鼠尾藻光合作用最适温度）等适宜条件下测定叶片的各项数据如下表．
（光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度：光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度）
（l）据表分析，鼠尾藻从生长期进入繁殖期时，阔叶的光合作用强度______，其内在原因是叶片的______．
（2）依据表中______的变化，可推知戮鹾碳的狭叶比阔叶更适应______（弱光/强光）条件．这与狭叶着生在枝条中上部，海水退潮时会暴露于空气中的特点相适应．
（3）在一定光照强度等条件下，测定不同温度对新生阔叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果如图．
①实验测定净光合速率时所设定的光照强度______（大于/等于/小于）上表中的光饱和点．
②将新生阔叶由18℃移至26‘C下，其光补偿点将______（增大/不变/减小），这影响了鼠尾藻对光能的利用效率．因此在南方高温环境下，需考虑控制．______和______等条件以利于鼠尾藻的养殖．
正确答案
解：（1）表格中可以看出，繁殖期阔叶的叶绿素含量比新生阔叶的多，色素具有吸收、传递、转化光能的作用，因此繁殖期阔叶的光合作用强．
（2）表格中数据显示，狭叶的光补偿点为25.6μmol．m-2•g-1，光饱和点为344.0μmol．m-2•g-1，这两个值都比阔叶的高，说明狭叶比阔叶更能适应强光条件．
（3）①分析曲线图，在温度为18°C时，净光合速率达到最大，为900μmolO2．g-2•min-1，而表格中新生阔叶的最大净光合速率为1017.3μmolO2．g-2•min-1，因此实验测定净光合速率时所设定的光照强度小于表格中的光饱和点．
②将新生阔叶由18℃移至26‘C下，由第二个曲线图可以看出，其呼吸速率由380μmolO2．g-2•min-1增加为400μmolO2．g-2•min-1，因此其光补偿点将增大．由此可以看出，光照强度和温度均会影响光合速率和净光合速率．
故答案为：（1）增大 叶绿素a增多
（2）光补偿点（或光饱和点） 强光
（3）①小于 ②增大 温度 光照强度
解析
解：（1）表格中可以看出，繁殖期阔叶的叶绿素含量比新生阔叶的多，色素具有吸收、传递、转化光能的作用，因此繁殖期阔叶的光合作用强．
（2）表格中数据显示，狭叶的光补偿点为25.6μmol．m-2•g-1，光饱和点为344.0μmol．m-2•g-1，这两个值都比阔叶的高，说明狭叶比阔叶更能适应强光条件．
（3）①分析曲线图，在温度为18°C时，净光合速率达到最大，为900μmolO2．g-2•min-1，而表格中新生阔叶的最大净光合速率为1017.3μmolO2．g-2•min-1，因此实验测定净光合速率时所设定的光照强度小于表格中的光饱和点．
②将新生阔叶由18℃移至26‘C下，由第二个曲线图可以看出，其呼吸速率由380μmolO2．g-2•min-1增加为400μmolO2．g-2•min-1，因此其光补偿点将增大．由此可以看出，光照强度和温度均会影响光合速率和净光合速率．
故答案为：（1）增大 叶绿素a增多
（2）光补偿点（或光饱和点） 强光
（3）①小于 ②增大 温度 光照强度
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A、图中线粒体产生的二氧化碳除了供给叶绿体利用多于的释放到细胞外，表示呼吸作用大于光合作用，对应图中AB段，A错误；
B、图中线粒体产生的二氧化碳只散失到细胞外，表明细胞只进行呼吸作用，对应图中的A点，B错误；
C、图中B点对应的二氧化碳的吸收为0，即为光补偿点，此时的光合作用强度等于呼吸作用强度，即线粒体产生的二氧化碳刚好给叶绿体利用，C错误；
D、图中线粒体的二氧化碳提供给叶绿体不足，还需从细胞外吸收，表示光合作用大于呼吸作用，对应上图中的BC段，D正确．
故选：D．
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