- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
如图是测定金鱼藻光合作用的实验装置；表中数据是在适宜（恒定）测试条件下，改变光源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数，请仔细分析回答下列问题：
（1）本实验的目的是______．
（2）从图中或表中可得出的结论是______．
（3）当灯泡与烧杯的距离由15cm减小到10cm后，产生气泡数不再增多，原因是：______，此时限制因素主要是______．
（4）若将灯泡与烧杯间的距离固定在15cm处，温度适宜，光照较长时间后发现产生的气泡数明显逐渐减少．产生这一现象的原因是______，从而抑制了光反应．
（5）据表中数据估计，呈现如图2量变关系时的灯泡与烧杯间的距离为______，若植物叶肉细胞的O2和CO2的量变关系长期处于这种情况，植物能否正常生长？______，原因是______．
正确答案
解：（1）分析实验可知，实验的自变量为“改变光源与烧杯距离”，即光照强度，实验的因变量为光合速率，因此本实验的目的是研究光照强度对光合作用速率的影响．
（2）表格中产生的气泡数表示光合速率，表中数据可以看出，在一定范围内，光合作用速率随光照增强而加快，达到最大值后则不再加快．
（3）植物的光合作用具有光饱和点，即光照强度到达一定强度后，光合作用速率不再加快，产生气泡数不再增多，此时限制因素主要是CO2浓度、光合色素的含量．
（4）若将灯泡与烧杯间的距离固定在15cm处，温度适宜，光照较长时间后发现产生的气泡数明显逐渐减少，这是由于CO2缺少，形成的C3少，导致[H]和ATP消耗减少，从而抑制了光反应．
（5）图2中光合效率等于呼吸效率，光合作用产生的O2正好供给呼吸作用利用，呼吸作用产生的CO2正好供给光合作用，即植物的净光合作用为0，产生气泡数为0，对应表中灯与烧杯间的距离为45cm．若植物叶肉细胞的O2和CO2的量变关系长期处于这种情况，植物将不能正常生长，原因是此时的光照强度下，植物光合作用合成的有机物全部被呼吸作用分解消耗，有机物的积累为零，（或植物同化作用等于异化作用），所以植物不能生长．
故答案为：
（1）研究光照强度对光合作用速率的影响
（2）在一定范围内，光合作用速率随光照增强而加快，达到最大值后则不再加快
（3）光照强度到达一定强度后，光合作用速率不再加快（或已达到光饱和点）
CO2浓度、光合色素的含量
（4）CO2缺少，形成的C3少，导致[H]和ATP消耗减少
（5）45cm 否
此时的光照强度下，植物光合作用合成的有机物全部被呼吸作用分解消耗，有机物的积累为零，（或植物同化作用等于异化作用），所以植物不能生长
解析
解：（1）分析实验可知，实验的自变量为“改变光源与烧杯距离”，即光照强度，实验的因变量为光合速率，因此本实验的目的是研究光照强度对光合作用速率的影响．
（2）表格中产生的气泡数表示光合速率，表中数据可以看出，在一定范围内，光合作用速率随光照增强而加快，达到最大值后则不再加快．
（3）植物的光合作用具有光饱和点，即光照强度到达一定强度后，光合作用速率不再加快，产生气泡数不再增多，此时限制因素主要是CO2浓度、光合色素的含量．
（4）若将灯泡与烧杯间的距离固定在15cm处，温度适宜，光照较长时间后发现产生的气泡数明显逐渐减少，这是由于CO2缺少，形成的C3少，导致[H]和ATP消耗减少，从而抑制了光反应．
（5）图2中光合效率等于呼吸效率，光合作用产生的O2正好供给呼吸作用利用，呼吸作用产生的CO2正好供给光合作用，即植物的净光合作用为0，产生气泡数为0，对应表中灯与烧杯间的距离为45cm．若植物叶肉细胞的O2和CO2的量变关系长期处于这种情况，植物将不能正常生长，原因是此时的光照强度下，植物光合作用合成的有机物全部被呼吸作用分解消耗，有机物的积累为零，（或植物同化作用等于异化作用），所以植物不能生长．
故答案为：
（1）研究光照强度对光合作用速率的影响
（2）在一定范围内，光合作用速率随光照增强而加快，达到最大值后则不再加快
（3）光照强度到达一定强度后，光合作用速率不再加快（或已达到光饱和点）
CO2浓度、光合色素的含量
（4）CO2缺少，形成的C3少，导致[H]和ATP消耗减少
（5）45cm 否
此时的光照强度下，植物光合作用合成的有机物全部被呼吸作用分解消耗，有机物的积累为零，（或植物同化作用等于异化作用），所以植物不能生长
如图甲表示某种植物特殊的CO2同化方式：夜间气孔打开，固定CO2产生苹果酸贮存于液泡；白天气孔关闭，苹果酸脱羧释放CO2，用于卡尔文循环．如图乙表示a、b、c三种植物叶片光合作用速率的日变化．
请回答下列问题：
（1）图甲中的植物夜晚能吸收CO2，却不能合成三碳糖的原因是______．该植物白天进行光合作用所需的CO2的来源有______、______．
（2）图甲中的植物最可能是图乙中的______种植物（填字母），推测这种植物最可能的生活环境是______．
（3）图乙b植物叶片在晴天中午光照强烈时，CO2吸收速率出现了低谷，这一现象被称为光合作用的“午休现象”，产生这一现象的主要原因是______．图乙a植物叶片在晴天中午光照强烈时，CO2吸收速率却没有出现低谷，从该植物固定CO2的酶的特点分析可能的原因是______．
（4）在一定的二氧化碳浓度和适宜温度下，把图乙中a植物的叶片置于5千勒克斯（光合作用总速率为44mgCO2/100cm2叶•小时）光照下14小时，其余时间置于黑暗中（细胞呼吸速率为6.6mgCO2/100cm2叶•小时），则一天内该植物每25cm．叶片葡萄糖积累量为______mg（用CO2的净吸收量表示）．
正确答案
没有光照，光反应不能正常进行，无法为碳反应提供所需的ATP、NADPH
苹果酸经脱羧作用释放的
细胞呼吸产生的
c
炎热干旱
气孔关闭，通过气孔进入的二氧化碳量减少
该植物的酶能利用较低浓度的CO2
114.4mg
解析
解：（1）根据图一可知，植物在夜晚将CO2转化成苹果酸储存在液泡中，等到了白天再释放出来，用于自身的光合作用．在夜晚不能进行完整的光合作用，因为虽然能吸收二氧化碳，但是没有光反应提供所需要的ATP和NADPH；白天可以依靠苹果酸分解释放CO2进行光合作用，当然也可以利用自身呼吸作用释放的二氧化碳来进行光合作用．
（2）图乙中的c种植物生活在，白天炎热干旱环境下，植物关闭气孔从而降低植物体内H2O的散失，这是自然选择的结果．
（3）图乙b植物叶片在晴天中午光照强烈时，气孔关闭，通过气孔进入的二氧化碳量减少，则CO2吸收速率出现了低谷．图乙a植物叶片在晴天中午光照强烈时，该植物的酶能利用较低浓度的CO2，CO2吸收速率却没有出现低谷．
（4）光合作用消耗二氧化碳44×14=616mg，细胞呼吸速率为6.6mgCO2/100cm2叶•小时，呼吸作用消耗二氧化碳6.6×24=158.4mg，一天中光合作用消耗二氧化碳616-158.4=457.6mg，则一天内该植物每25cm2消耗二氧化碳为114.4 mg．
故答案为：
（1）没有光照，光反应不能正常进行，无法为碳反应提供所需的ATP、NADPH 苹果酸经脱羧作用释放的、细胞呼吸产生的
（2）c 炎热干旱
（3）气孔关闭，通过气孔进入的二氧化碳量减少 该植物的酶能利用较低浓度的CO2
（4）114.4mg
某研究小组以大豆为材料进行了相关实验研究，结果如图所示．据图回答：
（1）由图甲可推知，与P点相比，Q点限制单株光合强度的外界因素是______（写出两种），图甲给我们的启示是：在栽培农作物时要注意______．
（2）种植大豆的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示．C→F段，叶绿体内ADP含量最高的场所是______，一昼夜内有机物积累最多的点是______．B点产生ATP的场所有______．
（3）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如周丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和 能量的转移．在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：克）．则b与a的差值所代表的是______．请写出导致叶片左侧遮光部分重量变化的主要反应式______．
（4）在一定的条件下，可用丁图所示装置来探究光照强度对光合作用强度的影响．根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量是______，自变量是______．
正确答案
解：（1）分析图甲可知，该图表示单株光合作用强度与种植密度之间的关系，与P点相比，Q点种植密度过大，不同植株之间争夺阳光和二氧化碳，单株接受的光照强度和二氧化碳浓度限制了光合作用速率；由图甲曲线可知，在一定的密度范围内种植密度对单株光合作用速率的影响不大，当种植密度过大时，会使单株光合速率快速下降，因此为了提高农作物的产量，要合理密植．
（2）C→F段不断进行光合作用，ATP参加叶绿体基质的暗反应，形成ADP，再转移到叶绿体囊状结构薄膜参加光反应，再生成ATP，因此，叶绿体内ADP含量最高的场所是叶绿体基质．F点之前植物的净光合速率大于0，植物一直在积累有机物，F点之后净光合速率小于0，植物开始消耗有机物，故一昼夜内有机物积累最多的点是F．B点光合作用强度等于呼吸作用强度，故产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（3）假设两侧截取同等面积的叶片原来干物质量为c，在适宜光照下照射12小时后，左侧呼吸量为：c-a；右侧净光合量为：b-c；由于左右对称，所以右侧呼吸量也是c-a；那么右侧实际光合量=净光合量+呼吸量=（b-c）+（c-a）=b-a．所以b-a代表12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量．导致叶片左侧遮光部分重量变化的主要反应式，即有氧呼吸的总反应式：C6H12O6+6O2+6H2O
（4）该实验目的是探究光照强度对光合作用强度的影响，实验的自变量的光照强度，可以通过移动烧杯与灯之间的距离来控制光照强度；因变量是光合作用强度，由于光合作用过程中产生氧气，氧气可以使沉于水底的圆叶片上浮，因此可以根据单位时间内叶片上浮的数量判断光合作用强度大小．
故答案应为：
（1）CO2浓度和光照强度 合理密植
（2）叶绿体基质 F 细胞质基质、线粒体和叶绿体
（3）12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量 C6H12O6+6O2+6H2O
（4）单位时间内叶片上浮的数量 光照强度（烧杯与灯之间的距离）
解析
解：（1）分析图甲可知，该图表示单株光合作用强度与种植密度之间的关系，与P点相比，Q点种植密度过大，不同植株之间争夺阳光和二氧化碳，单株接受的光照强度和二氧化碳浓度限制了光合作用速率；由图甲曲线可知，在一定的密度范围内种植密度对单株光合作用速率的影响不大，当种植密度过大时，会使单株光合速率快速下降，因此为了提高农作物的产量，要合理密植．
（2）C→F段不断进行光合作用，ATP参加叶绿体基质的暗反应，形成ADP，再转移到叶绿体囊状结构薄膜参加光反应，再生成ATP，因此，叶绿体内ADP含量最高的场所是叶绿体基质．F点之前植物的净光合速率大于0，植物一直在积累有机物，F点之后净光合速率小于0，植物开始消耗有机物，故一昼夜内有机物积累最多的点是F．B点光合作用强度等于呼吸作用强度，故产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（3）假设两侧截取同等面积的叶片原来干物质量为c，在适宜光照下照射12小时后，左侧呼吸量为：c-a；右侧净光合量为：b-c；由于左右对称，所以右侧呼吸量也是c-a；那么右侧实际光合量=净光合量+呼吸量=（b-c）+（c-a）=b-a．所以b-a代表12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量．导致叶片左侧遮光部分重量变化的主要反应式，即有氧呼吸的总反应式：C6H12O6+6O2+6H2O
（4）该实验目的是探究光照强度对光合作用强度的影响，实验的自变量的光照强度，可以通过移动烧杯与灯之间的距离来控制光照强度；因变量是光合作用强度，由于光合作用过程中产生氧气，氧气可以使沉于水底的圆叶片上浮，因此可以根据单位时间内叶片上浮的数量判断光合作用强度大小．
故答案应为：
（1）CO2浓度和光照强度 合理密植
（2）叶绿体基质 F 细胞质基质、线粒体和叶绿体
（3）12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量 C6H12O6+6O2+6H2O
（4）单位时间内叶片上浮的数量 光照强度（烧杯与灯之间的距离）
将某种植物体形态、大小、生理状况相同的绿叶分成四等分，在不同温度下分别暗处理1小时，在用适当的相同的光照射1小时，测其重量变化（假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗的有机物量相同）得到下表的数据．请分析并回答问题：
根据本实验所测数据，该绿叶细胞呼吸速率最高的温度是______；27℃时绿叶的净光合作用速率是______mg/h；30℃时实际光合速率为______mg/h．
正确答案
解：由表格中的数据分析可知，暗处理后重量的变化表示呼吸速率，29℃暗处理1h后重量变化值最大，为-3mg，故该植物进行呼吸作用的最适温度约是29℃；27℃总光合速率为3+1×2=5mg/h，呼吸速率为1mg/h，根据净光合速率=总光合速率-呼吸速率，27℃净光合速率为5-1=4mg/h；30℃时实际光合速率为1+1×2=3mg/h．
故答案为：
29℃4 3
解析
解：由表格中的数据分析可知，暗处理后重量的变化表示呼吸速率，29℃暗处理1h后重量变化值最大，为-3mg，故该植物进行呼吸作用的最适温度约是29℃；27℃总光合速率为3+1×2=5mg/h，呼吸速率为1mg/h，根据净光合速率=总光合速率-呼吸速率，27℃净光合速率为5-1=4mg/h；30℃时实际光合速率为1+1×2=3mg/h．
故答案为：
29℃4 3
将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同体积、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，下列有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、甲、乙是两种不同的植物，因此两叶片的光合作用强度不一定相同，A错误；
B、由于甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同体积、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，都能进行光合作用，所以随着时间的推移，小室中的CO2越来越少，导致光合作用强度都逐渐下降，B正确；
C、如果一段时间后，甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低，则说明可能甲固定CO2的能力较高，C错误；
D、由于密闭小室中CO2浓度的变化与光合作用和呼吸作用都有关，所以无法判断甲叶片和乙叶片呼吸强度的高低，D错误．
故选：B．
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