- 影响光合作用速率的环境因素
- 共328题
某课题小组研究红光和蓝光对花生幼苗光合作用的影响,实验结果如图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放度越高)
(1)与15d幼苗相比,30d幼苗的叶片净光合速率________。与对照组相比,________光处理组的叶肉细胞对C02的利用率高,据图分析,其原因是_______________________________________________。
(2)叶肉细胞间隙C02至少需要夸______层磷脂双分子层才能到达C02固定的部位。
(3)某同学测定30d幼苗的叶片叶绿素含量,获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1mg,g_1、3.9 mg,g_1、和4.1 mg,g_1。为提高该组数据的可信度,合理的处理方法是________________________________。
正确答案
(1)高 蓝 蓝光促进了气孔开放,CO2供应充分,暗反应加快
(2)3
(3)随机取样进行重复测定
解析
略
知识点
回答下列题
一、东海原甲藻(简称甲藻)是我国东海引发赤潮的藻种之一,研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。
(一)某研究小组探究pH对甲藻合作用的影响,设计了以下实验:将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养,各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.O、10.0,在黑暗中放置12 h,然后在适宜光照等相同条件下培养,随即多次涮定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成右图。
(1)本实验除了通过测定氧气释放量,还可以通过测定 吸收量来计算净光合速率。
(2)黑暗放置过程中,藻液pH会有所变化,因此在测定氧气释放量前,需多次将各组pH分别调到 ,这是控制实验的 变量。
(3)若甲藻{圭时间处于pH10.0条件下,甲藻 (能、不能)正常生长繁殖,请据图分析并说明原因: 。
(4)实验表明,甲藻光合作用适宜pH6.0—9.0。但海水在该pH条件下,一般不会发生赤潮,原因是生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外,最主要还与海水的 有关。
(二)研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出:甲藻生长繁殖的适宜温度为15℃-30℃。最适温度为25℃左右,当温度为9℃和33℃时,甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在右图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。
二、棉蚜虫蚜体型微小,能附着于棉花植林上生活繁殖,以吸取棉花汁液为食为了对棉蚜虫害进行监测,科研小组从某年6月lO日开始对某棉田棉蚜种群数量进行调查。调查结果如下图:
(1)棉蚜与棉花的种间关系是 。
(2)调查棉蚜种群数量可采用 法。据表分析调查期间棉蚜种群数量的增长曲线呈 型,在 (日期)左右棉蚜种群增长量最大。
(3)若长期使用农药防治棉蚜,会导致棉蚜种群的抗药基因频率 。(增大、不变、减小)。
正确答案
一、
(一)(1)CO2
(2)原设定的PH值(起始PH值) 自
(3)不能 因为长时间处于PH10.0的条件下,甲藻的净光合作用速率为负值,甲藻不能生长繁殖。
(4)富营养化(N、P含量 或 矿质元素含量)
(二)
二、
(1)寄生
(2)样方 S 6—30
(3)增大
解析
一、本题关注生态环境方面,以引发东海赤潮的东海原甲藻作为实验材料,通过分析温度与pH等环境因素对其光合作用的影响,从而在一定程度上认识东海赤潮发生的机理。
(一)净光合速率的观察指标有氧气释放量、二氧化碳吸收量、淀粉的产生量。有题意可知本题是为了探究pH对甲藻合作用的影响,所以PH值是自变量,且开始时pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.O、10.0,但是黑暗放置过程中,藻液pH会有所变化,作为实验的自变量要保持稳定,才能说明不同实验组所出现的实验结果不同是由自变量不同引起的。所以在测定氧气释放量前,需多次将各组pH分别调到原设定PH值或起始PH值或者分别调到6.0、7.0、8.0、9.O、10.0,都可以。从图中可以看出在pH=10.0条件下,净光合速率为负值,所以甲藻不能正常生长。赤潮发生的主要原因是水体富营养化,是由与N、P元素增多导致藻类大量繁殖,氧气被大量消耗致使水体缺氧,是水生生物大量死亡,加剧氧气的消耗引起的现象成为赤潮。
(二)根据实验结果得出:甲藻生长繁殖的适宜温度为15℃-30℃,在这个温度范围来净光合速率必须大于零;最适温度为25℃左右,所以在25℃曲线达到最高点;当温度为9℃和33℃时,甲藻不能正常生长繁殖,在9℃和33℃时,净光合速率必须小于或等于零。
二、本题主要考查种群密度调查法,种群数量变化,种间关系,现代生物进化理论。判断寄生关系有两点,1、寄生虫必须生活在寄主体内或体表;2、必须从寄主体内获取营养。以上两点棉蚜虫与棉花植林都满足。人教版必修三P62第一段的叙述“调查某种昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等,也可采用样方法。”样方法主要适用与活动能力弱的生物。从上表数据中得知到7月10日种群增长就停止了,说明达到了环境容纳量即K值。由此可知棉蚜种群数量的增长曲线呈S型,当种群数量达到K/2时,种群增长量最大,应在6月30日。长期使用农药,不断挑选出具有抗药性的棉蚜虫,淘汰没有抗药性的棉蚜虫,最终导致棉蚜种群的抗药基因频率增大
知识点
在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图,回答问题:
(1)图中物质A是_____________(C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是_________________________________;将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是_________________________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的_____________(低、高)。
(4)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_____(高、低),其原因是___________________________。
正确答案
(1)C3化合物(1分)
(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定,即C3化合物和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点,此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍。(2分) 当CO2浓度突然降低时,C5化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致C5化合物积累。(2分)
(3)高(1分)
(4)低(1分) CO2浓度低时,暗反应强度低,所需ATP和[H]少。(2分)
解析
(1)从暗反应图解里知道,CO2浓度降低,C3化合物含量下降,符合A曲线。
(2)暗反应速率在CO2浓度为1%的环境中已达到稳定,即C3化合物和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点,C3化合物来源于CO2和C5化合物,且C3化合物的分子数是C5化合物的2倍。所以物质B的浓度比A的低。当CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后, C5化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致C5化合物短时间内积累。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3和C5化合物浓度达到新的平衡时,根据暗反应的特点,物质A(C3化合物)的浓度将比B(C5化合物)的高,因为C3化合物的去向不仅仅生成C5化合物,还有一部分生成(CH2O)
(4)CO2浓度为0.003%时,由于CO2浓度低时,暗反应强度低,所需ATP和[H]少,所以该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的低。
知识点
有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究,结果如下表(净光合速率以的吸收速率表示,其他条件适宜且相对恒定)。下列相关分析,不正确的是
正确答案
解析
本题考查光合作用相关知识,考查学生的获取信息的能力、理解能力。从表中可以看出,光强大于0.1mmol光子 / ,随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少,A正确。光强小于0.5mmol光子/
,随光照增强,净光合速率增强,因此光强小于0.5mmol光子/
,限制净光合速率的主要因素是光照强度,B错。光强大于0.7mmol光子/
,随光照增强,净光合速率不再增强,因此光强大于0.7mmol光子/
,限制净光合速率的主要生态因素不再是光照强度,主要是
浓度,C正确。
知识点
夏季晴朗的一天,甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是
正确答案
解析
本题考查运用影响光合作用的因素分析曲线,获得信息,解决问题的能力。由图可知,CO2吸收速率代表净光合作用速率,a点的含义为光合作用速率等于呼吸作用速率,开始进行光合作用的时间是在a点以前水平线转折点;e点代表此刻开始光照消失,只进行呼吸作用,而有机无积累最多时,应发生在傍晚时光合作用速率等于呼吸作用速率,据图应在18时;18时以后,呼吸作用强于光合作用;夏季晴朗的中午,乙植物在bc段,为了减少水分蒸发,有些气孔关闭,从而使CO2供应不足,光合作用速率降低;而甲植物无此现象可能是与自身气孔无法关闭有关;bd段随时间的的进行,光照强度逐渐降低,从而使光合作用速率逐渐降低。
知识点
一、为探究影响光合作用强度的因素,将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养,实验结果如图所示。
请回答:
(1)与D点相比,B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_________,C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_______。
(2)实验结果表明,在________的条件下施肥效果明显。除本实验所涉及的因素外,从增加光合面积的角度考虑,采取_________措施能提高玉米的光能利用率。
二、面对去冬今春我国西南部分地区严重旱情,生物兴趣小组同学查阅资料发现,摩西球囊霉素可以与植物根系形成共生体,能提高干旱条件下植物体内活性氧的清除能力,增强抗旱性。请完成实验设计,探究接种摩西球囊霉素是否具有提高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。
材料用具:紫花苜蓿幼苗,摩西球囊霉菌菌种,栽培土(经灭菌处理的田园土与河沙混合,体积比9:1),大小一致的花盆……
方法步骤:(1)每个花盆中放置栽培土3kg,并将花盆平均分成A、B两组。
A组各花盆中__________,B组各花盆中_________。
(2)将等数量的幼苗移栽于各花盆中,置于_________条件下培养。
(3)6周后,________处理10d,每天观察、记录并统计________。
结果预测与分析:___________________________。
正确答案
解析
A组紫花苜蓿死亡率明显低于B组,这可能是接种摩西球囊霉菌提高了抗旱能力
A组紫花苜蓿死亡率明显等于或高于B组,这可能是接种摩西球囊霉菌不能提高了抗旱能力
解题关键点:一问考查有关光合作用的影响因素,通过图解可以看出光合作用的影响因素有光照强度.含水量.矿质元素等因素影响,B点与D点比较是光照强度,C点与D点比较是含水量影响,通过图解可看出施肥影响明显是在含水量大于40%,增加光能利用率一般是合理密植。
二问考查有关实验设计内容,根据题意可知,设置对照实验,遵循等量且适宜原则,放在干旱环境中进行选择指标为紫花苜蓿的存活率。
知识点
将生长状态一致的同一品种玉米植株分为甲、乙两组,甲组培养在适宜的光照条件下,其叶维管束鞘细胞中有淀粉积累;乙组培养在光照较弱的条件下,其叶维管束鞘细胞中没有检测到淀粉。乙组未检测到淀粉的原因是
正确答案
解析
玉米是C4植物,淀粉是在维管束鞘细胞中合成的。只有在光合速率大于呼吸速率时,叶片中才有淀粉的积累。乙组叶维管束鞘细胞中没有检测到淀粉的原因是弱光条件下叶片光合作用强度低,没有淀粉的积累。
知识点
某植物在停止供水和恢复供水条件下,气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。
请回答:
(1)停止供水后,光合速率下降。这是由于水是______的原料,又是光合产物在植物体内____的主要介质。
(2)在温度、光照相同的条件下,图中A点与B点相比,光饱和点低的是___点,其主要原因是_______________。
(3)停止供水一段时间后,叶片发黄,原因是__________。此时类囊体结构破坏,提供给碳反应的_______减少。
(4)生产实践中,可适时喷施植物激素中的_____,起到调节气孔开度的作用。
正确答案
(1)光合作用 运输
(2)B 气孔开度降低,CO2吸收减少(答出一项即可)
(3)叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解),类胡萝卜素的颜色显露出来(答出一项即可) NADPH和ATP
(4)脱落酸
解析
(1)由“停水导致光合速率下降”联系水的生理作用,既可参与反应,又可运输物质。
(2)B点光合速率小于A点与气孔开度降低有关,而后者是由停止水分供应造成的。
(3)水分的减少会导致细胞内的光合作用及其他过程减慢,引发一系列的变化。
(4)脱落酸可在植物细胞失水时使气孔关闭,在生产实践中用来调节植物的代谢过程。
知识点
下列四种现象中,可以用右图表示的是
正确答案
解析
本题主要考查相关生理过程中的数量变化趋势,涉及到新陈代谢与细胞分裂的相关内容,考查学生的理解能力和获取信息的能力。如图曲线的走势为先增加后稳定,曲线有两个关键点:即起点(m,0)(m>0)和饱和点。符合这一曲线的为A选项;B项对应的曲线起点不正确,曲线的走势一直为增函数,不会出现饱和效应;C项对应的曲线就更不正确了,起点纵坐标等于终点,且大于0;D项曲线为种群的“J”型增长曲线。
知识点
番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是
正确答案
解析
镁是合成叶绿素的重要组成元素,缺少镁会导致叶绿素合成减少,从而使光合作用光反应减弱,同时光反应为暗反应提供[H]、ATP,因此也会使得暗反应强度减弱。
知识点
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