- 影响光合作用速率的环境因素
- 共328题
为研究CO2浓度对某种小球藻生长的影响,研究人员做了如下实验:
(1)将小球藻接种到不含____元素的培养液中,并将藻液平均分为______组分别置于不同CO2浓度的培养箱内,光照14小时,连续培养5天。
(2)每隔24小时取样,利用_______________测定小球藻细胞的浓度,结果如图所示。
(3)该实验中对照组的CO2浓度为________,小球藻数量增长的最适CO2浓度为__________;当CO2浓度在_________范围时,小球藻增长受到抑制,但并没停止增长。
(4)研究发现,在一定范围内,随CO2浓度升高,小球藻细胞的碳酸酐酶(细胞内外均有分布)和RuBP羧化酶的活性均显著提高。胞外的碳酸酐酶能将水体中靠近细胞表面的HCO3-脱水形成CO2,然后CO2进入细胞内;RuBP羧化酶催化CO2与C5结合,这个过程叫做_____________。C5在细胞中含量保持稳定的原因是_________,这一过程需要__________参与。
(5)小球藻吸收大气中的CO2转化为细胞中的有机物,在生态系统的__________中发挥着重要作用。小球藻合成的有机物可用于工业上生产C2H5OH等燃料。在细胞内产生C2H5OH的过程叫做_____________。
正确答案
见解析。
解析
(1)C 9
(2)红细胞计数板
(3)0.04% 10% 30%~40%
(4)CO2固定 C5可再生 NADPH和ATP
(5)碳循环 乙醇发酵(或无氧呼吸)
知识点
下圈甲表示小球藻的某生理过程,科学家向小球藻培养液中通入放射性14CO2,在不同条件下连续测量小球藻细胞中14C标记的图甲中三种化合物的相对量,其变化曲线如图乙所示。请据图回答:
(1)图甲所示生理过程发生在_______中,若使该过程持续稳定的进行,必须由光反应持续提供_______。
(2)图乙曲线A、B、C分别表示图甲中化合物_______、_______和_______相对量的变化。
(3)曲线B先上升后下降,请写出导致其下降的主要生理过程的反应式:_______。
(4)曲线A有两次上升过程,参照图甲分析原因分别是:光照条件下,_______,使其上升;突然停止光照,_______,14CO2继续被固定,使其再次上升。
正确答案
(1)叶绿体基质;[H]和ATP
(2)C3;(CH2O);C5
(3)
(4)小球藻洗手培养液中14CO2并逐渐合成14C标记的C3;14C标记的C3不能继续还原
解析
略。
知识点
研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为A、B两组进行实验探究,A组培养在完全培养液中,B组培养在缺Mg2+的培养液中,其他条件相同且适宜。一段时间后,持续提供14C标记的CO2进行光合作用,然后检测并比较14C标记的有机化合物的量。请回答下列问题。
7.该实验的目的是________________________________。
8.B组14C标记的(CH2O)的量比A组低,原因是________________。
9.在检测过程中,发现6s后有十余种产物含有放射性,而0.5s内只发现一种产物含有放射性,这种产物最可能是__________________
10.实验中的“其他条件”主要是指________(至少答两项)。若在实验过程中突然停止14CO2供应,则此时两组实验中14C的含量均会________, (CH2O)/C3比值会____________
正确答案
探究Mg2+对植物光合作用的影响
解析
依题意实验的自变量、对象及因变量分别是Mg2+、植物、光合作用,实验目的可表述为Mg2+对植物光合作用的影响。
考查方向
考查植物必需的矿质元素,主要考查探究实验的思想。
解题思路
依题意确定自变量,实验对象及因变量,然后准确表述。
易错点
易误认为实验的自变量是14C。
正确答案
缺少Mg2+不利于叶绿素的合成 ,光反应产生的[H]和ATP不足,C3的还原减少,形成(CH2O)减少
解析
读题可知B缺少Mg2+,Mg2+是够成叶绿素的成份 ,叶绿素不足则光反应产生的[H]和ATP不足,C3的还原减少,形成(CH2O)减少。
考查方向
考查光合作用的知识,主要考查学生综合分析能力。
解题思路
综合题目信息,B组缺少Mg2+,依据Mg2+在植物体内及光合作用中的作用分析作答。
易错点
本小题易因表述逻辑不清而影响得分。
正确答案
C3
解析
在光合作用暗反应过程中C先固定形成C3化合物,再还原成各种糖等光合产物。
考查方向
考查光合作用的知识,主要考查学生综合分析能力。
解题思路
依据光合作用暗反应过程,结合题意作答。
易错点
易忽略CO2的固定过程而误答成葡萄糖。
正确答案
温度、光照、pH值等(答出两项即得分) 升高 升高
解析
此实验过程中两组的温度、光照、pH值要相同且适宜,所以温度、光照、pH值是实验重要的无关变量;依据光合作用的过程,分析停止14CO2供应,短时间内最先使CO2固定减少,C5来路稳定、去路减少,C5含量增加;C3的来路减少、去路稳定,C3含量下降, (CH2O)/C3比值增加。
考查方向
考查实验的变量控制及光合作用的过程,主要考查实验无关变量及分析能力
解题思路
依据实验的无关变量要相同且适宜的原则,分析此实验重要的无关变量,依据光合作用的过程,分析停止14CO2供应,短时间内对C5、C3比值来路和去路的影响作答。
易错点
易因不会分析停止14CO2供应,短时间内对C5、C3来路和去路的影响而错误作答。
教师点评
题目中14C应是14C5。
在大棚种植番茄时,“重氮肥轻钾肥”的情况比较普遍,科学工作者为验证钾肥的作用,在土壤钾肥不足的大棚中,研究了根外施加适量钾肥对光合速率的影响。请回答:
(1)研究表明:钾是40多种酶的辅助因子,能激活酶的活性。说明无机盐具有_______生理作用。
(2)K2SO4是常用的钾肥,施用后钾在土壤溶液中以_______形式存在,以_______方式被根尖细胞吸收。
(3)在番茄施钾肥后某天,科技人员测定了实验组和对照组的光合速率,结果如右图。图中8时限制光合速率的最主要因素是_______。12时实验组的实际光合速率 _______(填“大于”“小于”或“等于”)30mmol/m2·s。
(4)科技人员连续30天在同一时间测量了实验组和对照组光合速率的变化,部分结果如下表:
①结合图表信息分析,科技人员测得表中数据的时间应是每天上午_______时;图中数据应是在施钾肥后第_______天测得的。
②每天测量光合速率时,为控制无关变量应选择_______的叶片;为达到_______的目的,应测量三组样本取平均值。
正确答案
(1)维持细胞核生物体的生命活动
(2)离子;主动运输
(3)光照强度;大于
(4)①10;10;②叶龄相同(生理状况相通);减小实验误差
解析
略。
知识点
某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下细胞光合作用速率和呼吸速率的关系,并绘制了甲、乙、丙、丁四幅图。其中图中“A”点不能表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等的是
正确答案
解析
略。
知识点
下图甲表示在适宜条件下测得的某植物光照强度与光合速率的关系;乙表示该植物叶肉细胞中两种细胞器在不同光照强度下的生理状态。
(1)图甲中,影响c点左右移动的主要外界因素是________;适当提高外界温度,图中d点将向________移动。
(2)由图甲可知,在光照强度大于________klx时,植物才会表现出生长现象。在相同温度下,将该植物的叶片置于8 klx光照下9小时,然后移到黑暗处15小时,则该24小时内每100 cm2叶片的光合作用所消耗的CO2的量为________mg。
(3)图乙中细胞器①利用CO2的场所和细胞器②产生CO2的场所分别是________、________;对该植物来说,图甲中四种不同光照强度(a、b、c、d对应光照强度)对应图乙中的状态依次是________。
(4)下图表示研究人员测定的该植物在密闭恒温玻璃温室内连续48h温室内CO2浓度及CO2吸收速率曲线(整个过程呼吸作用强度恒定)。该植物呼吸速率与光合速率相等的时间点是________。
正确答案
(1)二氧化碳浓度、温度;左下
(2)2;162
(3)叶绿体基质;线粒体基质;Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ
(4)6、18、30、42时
解析
略。
知识点
下图表示枫杨在正常情况和遭受水淹时的生理变化过程。各项指标均在晴天同一时间测得,其中,气孔导度反映了气体通过气孔的难易程度,气孔导度越大,越有利于气体交换。请据图回答:
(1)水淹时,为根系吸收提供能量的场所是__________,此时根毛细胞液的渗透压__________。
(2)综合分析以上两图曲线可推断,水淹早期枫杨光合速率快速降低的原因是__________,此时,叶绿体内[H]的含量__________。
(3)产生不定根是枫杨水淹后气孔导度逐渐恢复正常的主要原因,据图分析枫杨从第 天开始长出不定根,第__________天开始正常生长。
(4)若研究叶绿体中色素含量对水淹的响应,可以用__________法将色素分离,其中溶解度最小的色素是__________。
(5)水淹第__________天时对枫杨生长影响最大,在此条件下水淹枫杨每平方米每分钟比对照组少积累葡萄糖__________mol。
正确答案
(1)细胞质基质、线粒体;降低
(2)气孔导度下降,CO2供应不足;上升
(3)10;50
(4)纸层析;叶绿素b
(5)5;100
解析
略 。
知识点
研究表明,单向光照可以使风信子的根表现出负向光性,下图一、二分别表示光强和光质对根倾斜角度大小的影响。请据图回答:
(1)植物根的负向光性_________(能、不能)说明生长素的作用具有两重性。若除去风信子的根冠,根只能垂直生长,待根冠修复后又可以表现出负向光性,这说明_________。
(2)由图一可知,光强为_________mo1·
·
范围内,对风信子根负向光性的影响呈正相关,由图二可知,光质在波长为_________nm范围内对负向光性诱导最明显。
(3)为了提高风信子的观赏价值,通常使根形成“S”型,请根据上述信息提出最佳造型方案:__________________。
(4)为研究根负向光性生长与生长素的关系,将风信子幼苗分别培养在不同浓度生长素溶液中。用相同的水平单侧光照射根部,测得根的弯曲角度及生长情况如下表:
①表中数据表明当外源生长素浓度在_________mg·L-1范围的某个数值时,根长也可为7.6cm,该浓度的外源生长素对根生长的影响表现为_________。
②为进一步探究外源生长素对根负向光性倾斜角度影响最小的浓度,应该在_________mg·L-1范围内再设置更细致的浓度梯度实验。
正确答案
(1)能;根的感光部位是根冠
(2)0-80;450-500
(3)在光强为以上、波长为450-500nm时单向光处理一段时间后,改用相同条件下反方向光处理一段时间。
(4)①10-4-10-3;既不促进,又不抑制;②0-10-4
解析
略。
知识点
28.Ⅰ中国沙棘能在干旱、水土流失严重的黄土高原地区生长,有显著的保持水土、改善生态的功能。科学家对生长在某区域两个不同地段(水分条件相对较好的沟底和水分条件较差的坡面)的中国沙棘雌、雄株进行了研究,测得一天中6:00~18:00间的净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)变化曲线如图T4-6所示,请分析回答下列问题。
(1)曲线Ⅱ中,6:00~10:00之间净光合速率明显加快,这是因为随着光照强度的增加,光反应产生的__________不断增多,促进了光合作用的进行。
(2)曲线Ⅰ中,叶肉细胞中的C3含量在8:00~12:00之间的变化趋势为_______________。
比较8:00和12:00两个时刻,单位时间、单位叶面积制造的有机物总量______________ (填“一定”或“不一定”)相等。14:00处净光合速率明显降低,原因是___________________________________________
(3)12:00~14:00之间,Ⅰ、Ⅱ两条曲线都在下降,导致Ⅰ、Ⅱ两条曲线下降的主要外界因素分别是________、________。
(4)在水分条件相对较好的沟底,14:00~16:00之间,雌、雄株单位叶面积有机物积累量的大小情况是:雄株____________雌株(填“>”“<”或“=”)。
(5)由图中数据可知,土壤水分含量的变化对中国沙棘____(填“雄株”或“雌株”)净光合速率的影响较大,____________(填“雄株”或“雌株”)更适合在干旱地区生存。
(6)在其他条件相同且较适宜的情况下,________(填“雄株”或“雌株”)更耐高温。
Ⅱ 回答下列有关生命活动调节的问题:
(1)下图1是测量神经纤维膜内外电位的装置,图2是测得的动作电位变化。回答:
①图1状态测得的电位相当于图2中的________区段的电位。若该神经纤维接受突触
前膜释放的抑制性递质,则图1的指针有何变化________(填向左、向右、不变)。
②图2中由于受到刺激时,Na+内流引起的是_________区段。
正确答案
Ⅰ.(1)[H]和ATP
(2)一直减少 不一定 气孔关闭,影响了CO2原料的供应
(3)CO2 光照 (4) >
(5)雄株 雌株 (6)雄株
Ⅱ. ⑴ ①AB 向左 ② BC
解析
略
知识点
某科研小组对黄瓜幼苗代谢问题进行了探究。将长势一致、健壮的黄瓜幼苗随机均分为甲、乙、丙三组,分别置于人工气候室中,控制不同条件培养(其他条件适宜)。一段时间后,测得黄瓜幼苗叶片的叶绿素a、b含量及其他相关数据如下表。请回答:
(注:光的补偿点是植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值;光合作用不再随光照增强而加快时的光照强度,就是光合作用的光饱和点;乙、丙两组的弱光照均为15%的正常光照;丙组减少供水为50%的正常供水)
(1)为验证黄瓜幼苗叶片色素含量的变化情况,可用无水乙醇提取黄瓜幼苗叶片色素,然后利用________________(填试剂)分离所提取的色素。
(2)上表中甲、乙二组实验中的实验变量是____________,植物出现光饱和现象的原因是
__________________________________________________________。
(3)从上表分析可知,乙、丙两组黄瓜幼苗的光合作用强度较强的是_________,原因之一是该组黄瓜幼苗叶片内_______________________ , 可以提升 ,从而提高植株的光合作用。
(4)根据上述实验结果判断,当黄瓜幼苗处于冬春栽培季节,可适当___________________,以提高其光合作用强度。
(5)若大规模生产优质黄瓜种苗,可利用____________原理,通过植物组织培养快速繁殖。
正确答案
见解析。
解析
(1)层析液
(2)光照强度 强光下暗反应跟不上光反应,限制了光合速率随着光强的增加而提高
(3)丙组 叶绿素a、b含量较多 叶片对光能的捕获效率(或对光能的吸收、传递和转化效率)
(4)减少供水
(5)植物细胞的全能性
知识点
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