- 影响光合作用速率的环境因素
- 共328题
在一定浓度的CO2和适当的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题。
(1)与B植物相比,A植物是在_____光照条件下生长的植物,判断的依据是____________。
(2)当光照强度超过9千勒克司时,B植物光合速率________,造成这种现象的实质是__________跟不上________反应。
(3)当光照强度为9千勒克司时,B植物的光合速率是______(mgCO2/100cm2叶·小时)。当光照强度为3千勒克司时,A植物与B植物固定的CO2量的差值为___(mgCO2/100cm2叶·小时)。光合速率也受光合产生从叶中输出速率的影响。
某植物正处于结果期,如右图①。
(4)若只留一张叶片,其他叶片全部摘除,如右图②,则留下叶片的光合速率______,原因是_______________________________。
正确答案
(1)弱光
因为A植物在光饱和时的光照强度低于B植物(A植物在光合速率与呼吸速率相等时的光照强度低于B植物)
(2)不再增加 暗反应 光
(3)45 1.5
(4)增加 枝条上仅剩一张叶片,总光合产物减少,但结果期的植物对营养的需求最大,因此叶中光合作用产生会迅速输出,故光合速率增加。
解析
略
知识点
金鱼藻是一种高等沉水植物,有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差,以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示)。
据图回答下列问题:
(1)该研究探讨了______________________________对金鱼藻_______________的影响。其中,因变量是______________。
(2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为______________lx。在黑暗中,金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气____________μmol。
(3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是_________________________。
正确答案
(1)光照强度、CO2浓度、PH值 净光合速率 O2的释放速率
(2)12.5X103 8
(3)PH的大小会影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性
解析
(1)根据题目中所给的四个曲线的纵轴和横轴可以看出,本研究探讨的是光照强度、CO2的浓度、和pH值对净光合速率的影响。同时,本实验的因变量是通过测定释放O2的速率来体现的。
(2)根据曲线2可以判断出,在光照强度达到12.5X103后,净光合速率不再增加,此为光的饱和点。而呼吸速率的值也可以通过曲线1中与y轴的交点得出,为8
(3)pH值对净光合速率的影响,主要是通过影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性来实现的。
知识点
蓝藻、绿藻和硅藻是湖泊中常见藻类。某课题组研究了不同pH对3 种藻类的生长及光合作用的影响,实验结果见图1、图2。请回答下列问题:
(1)根据图1 和图2 分析,3 种藻类中pH 适应范围最广的是__________;在pH 为8.0 时,3 种藻类中利用CO2 能力最强的是 __________。
(2)在培养液中需加入缓冲剂以稳定pH,其原因是________________________。
(3)在实验中需每天定时对藻细胞进行取样计数,请回答以下问题:
①取出的样液中需立即加入固定液,其目的是________________________。
②在计数前通常需要将样液稀释, 这是因为________________________。
③将样液稀释100倍,采用血球计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)计数,观察到的计数室中细胞分布见图3,则培养液中藻细胞的密度是 __________个/ mL。
正确答案
(1)绿藻 蓝藻
(2)藻类生长代谢会改变培养液pH
(3)①维持藻细胞数目不变 ②藻细胞密度过大 ③1×108
解析
(1)由图1、图2可知,pH改变后绿藻的生长速率和光合速率变化不大,其次是蓝藻。由图2在pH为8.0时,蓝藻的光合速率最大,故推知其利用CO2能力最强。
(2)藻类植物在光合作用时大量吸收CO2,代谢过程产生一些物质会改变培养液的pH。
(3)①取样后向样液中加入固定液来杀死细胞,维持藻类细胞数目不变;
②由于样液藻类细胞的密度比较高,稀释后方便计数;
③血球计数板规格为1mm×1mm×0.1mm,采用五点取样法,取四角和最中间的5个中方格计数,统计数据时采取“数上不数下,数左不数右”的原则统计压线个体,平均每个中方格内有4个酵母菌。计数区有25个中方格,共计有酵母菌4×25=100个。计数区体积为1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=0.1×10-3 mL,换算成1mL,则有酵母菌100×104个,再乘以稀释倍数100,结果为108个。
知识点
为探究低浓度NaHSO3 溶液对水稻光合速率的影响,某研究小组做了如下实验,请完成实验报告并回答下列问题:
(1)实验报告
①材料用具:乳熟期的温室盆栽水稻,1 mmol/ L NaHSO3 溶液,蒸馏水,喷壶,光合分析测定仪等。
②实验步骤:
第一步:选取若干 __________的水稻植株随机平均分成甲、乙两组,甲组为对照组,乙组为实验组。
第二步:每天傍晚分别将等量的 __________、 __________喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上,次日上午测定光合速率。
③结果与分析:实验结果见图1,经分析可以得出的结论是 __________。
(2)研究发现NaHSO3 增加了叶片内叶绿体形成ATP 的能力,推测其作用部位是叶绿体的 __________,进而加快对图2 中 __________(填字母A ~ D)物质的利用。
(3)研究小组利用上述条件设计实验,证明了0.2 mol/ L 硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1 mmol/ L NaHSO3 效应相同,两者共同处理既不存在累加效应,也无抑制效应。请在答题卡的指定位置用柱形图绘制出实验结果(实验光照强度为1000 mol·m—2·s—1)。
正确答案
见解析。
解析
(1)株型、长势、叶片均一 蒸馏水 1 mmol/ L NaHSO3 溶液 ③不同光照强度下低浓度NaHSO3 溶液均可提高水稻光合速率
该实验中自变量为是否喷施NaHSO3溶液,因变量是水稻光合速率,其它为无关变量,在实验过程中要排除无关变量对实验结果的干扰,所用实验材料的株型、长势、叶片等条件要基本相同;实验操作分对照组和实验组,对照组喷洒一定量的蒸馏水,实验组喷洒1mmol/LNaHSO3溶液;根据图1,在不同光照强度下,喷洒NaHSO3溶液的植株光合速率均高于喷洒蒸馏水的对照组,说明NaHSO3溶液在不同光照强度下均能提高水稻植株的光合速率。
(2)类囊体 A、B、D
光合作用的光反应阶段可以产生ATP,场所在叶绿体的类囊体薄膜上;图2中A表示二氧化碳,B表示C3,C表示光合作用产物糖类,D表示C5,光反应增强,ATP和[H]增多,可促进暗反应过程中C3的还原进而促进二氧化碳的固定和C5的利用。
(3)见下图
根据题中信息,0.2μmol/L的硫酸甲酯吩嗪和1mmol/L的NaHSO3溶液效应相同,可促进水稻光合作用效率,但二者无累加效应和抑制效应,即二者混合使用效果和分别使用的效果是一样的。据此信息结合图1可作出对应的条形图。
知识点
科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体,该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答:
(1)提取水稻突变体的光合色素,应在研磨叶片时加入 ,以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光和色素,缺失的色素带应位于滤纸条的 。
(2)该突变体和野生型水稻释放速率与光照强度的关系如右图所示。当光照强度为n时,与野生型相比,突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率 。当光照强度为m时,测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大,据此推测,突变体固定的
形成 的速率更快,对光反应产生的 消耗也更快,进而提高了光合放氧气速率。
(3)如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变,将无法进行光合作用,其原因是
正确答案
(1)CaCO2 最下端
(2)较大 C3 NADPH、ATP
(3)缺失叶绿素a不能完成光能转换
解析
提取色素时一般加入碳酸钙防止叶绿素中Mg2+被置换,色素被破坏活动。叶绿体色素被层析后,定性滤纸条上的色素带从上至下依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,所以叶绿素b缺失的水稻突变体缺失色素带位于滤纸条最下端。由图可知,突变体叶片单位面积产生氧气速率较大,光照强度为m时,突变体叶片气孔较大,所以吸收二氧化碳较多,合成的三碳化合物量多,消耗[H]和ATP的量增加,光化学反应是少数特殊状态的叶绿素 a得失电子引起的光能转换,如果缺失叶绿素a,则光合作用无法进行。
知识点
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