- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
(一)回答下列关于光合作用和呼吸作用的问题
Ⅰ乙图为利用甲图实验装置测得A植物叶片在不同光照强度下气体体积变化曲线图:
(1)影响图乙中a曲线P点上下移动的主要外界因素是______.
(2)如甲图所示,标记实验开始时毛细刻度管中的液滴所在的位置.实验时,当光照强度由0渐变为2千勒克司时,液滴所在位置应在实验初始标记位置的______.
(3)在图乙中,光照强度为8千勒克司时,植物1小时光合作用产生的气体量为______毫升(假设随光照强度的增强而温度不变).图丙中细胞呼吸的有关曲线需在______条件下测得.
(4)请在答题纸上绘出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系图.
(5)如图是新鲜绿叶测得的24h内CO2浓度变化曲线.图中b-c段CO2浓度升高缓慢是因为______,c-d段CO2浓度急剧下降是因为______.若d点时打开培养瓶塞,叶片的光合速率将______.
Ⅱ不同生态环境对植物光合速率会产生影响.某课题组测定A(平原)、B(山区)两地银杏叶片中叶绿素含量,测定结果见下表.(植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素.在某些环境因素影影响下,部分结合型叶绿素与蛋白质分离,成为游离型叶绿素.)
(6)请在答题卡的指定位置完成总叶绿素含量与采样日期关系的二维曲线图.
(7)从表中数据分析,导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是______,为提取银杏叶片中的叶绿素,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还应加入______.经快速研磨、过滤,将滤液收集到试管中,塞上橡皮塞;将试管置于适当的光照下2-3min后,试管内的氧含量______.
(8)如图a、b是7月1日和10月1日B地银杏叶绿体亚显微结构典型照片,推测______(填字母)是10月1日的叶绿体照片,理由是______.
正确答案
解:(1)P点时光照强度为0,此时只进行呼吸作用,影响呼吸作用的主要因素为温度,温度能够影响酶的活性.
(2)据乙图可知,当光照强度为0千勒克斯时,只进行呼吸作用,当光照强度为2千勒克斯时,光合速率等于呼吸速率,此过程中容器内的CO2量增加,氧气量减少,而CO2又可以被CO2缓冲液吸收,因此容器内气体总量减少,液滴左移.
(3)在图乙中,光照强度为8千勒克司时,CO2的净吸收量为8ml/h,而呼吸作用释放4 ml/h,因此植物1小时光合作用产生的气体量为12ml.在测定呼吸作用强度时,要将装置放在黑暗条件下,以免光合作用产生的氧气对结果产生影响.
(4)在没有氧气的条件下,细胞只进行无氧呼吸,随着氧气浓度的增加,无氧呼吸逐渐受到抑制.
(5)在夜间10点以后到早上7点之前,温度降低使酶的活性降低,因此呼吸作用产生的二氧化碳的量减少.早上7点以后,太阳出来,并且光照逐渐增强,光合作用增强,吸收了大量的二氧化碳.图中d点时,瓶中的二氧化碳浓度很低,因此此时打开瓶塞可以提高光合作用强度.
(6)叶绿素只有和蛋白质(包括一些光合作用相关的酶)结合才能发挥作用,而不能单独发挥作用.
(7)研磨时,二氧化硅(石英砂)的作用是使研磨更加充分、迅速;碳酸钙的作用是调节液体的pH,防止叶绿素被破坏保护叶绿素不分解;丙酮(酒精)用来溶解提取叶绿体中的色素.色素只有在和类囊体相似的环境中才能产生氧气,因此提取出来的色素在试管中不能产生氧气.
(8)10月1日时光合作用速率大大降低,因此可以推测其场所--类囊体的结构很多被破坏.
故答案为:(一)回答下列关于光合作用和呼吸作用的问题(16分)
I(1)温度 (2)左侧 (3)12毫升 无光(或黑暗)
(4)曲线和图注完整给(2分),缺图注扣(1分),曲线错误扣(2分)
(5)温度较低,酶的活性降低,细胞呼吸较弱,产生的CO2较少
光照的增强,光合作用增强,消耗大量的CO2 升高
II (6)曲线和图注完整给(2分),缺图注扣(1分),曲线错误扣(2分)
(7)结合型叶绿素的含量降低 无水乙醇(酒精)、碳酸钙、石英砂 基本不变
(8)a 10月1日的光合速率低,a中叶绿体类囊体膜结构破坏
解析
解:(1)P点时光照强度为0,此时只进行呼吸作用,影响呼吸作用的主要因素为温度,温度能够影响酶的活性.
(2)据乙图可知,当光照强度为0千勒克斯时,只进行呼吸作用,当光照强度为2千勒克斯时,光合速率等于呼吸速率,此过程中容器内的CO2量增加,氧气量减少,而CO2又可以被CO2缓冲液吸收,因此容器内气体总量减少,液滴左移.
(3)在图乙中,光照强度为8千勒克司时,CO2的净吸收量为8ml/h,而呼吸作用释放4 ml/h,因此植物1小时光合作用产生的气体量为12ml.在测定呼吸作用强度时,要将装置放在黑暗条件下,以免光合作用产生的氧气对结果产生影响.
(4)在没有氧气的条件下,细胞只进行无氧呼吸,随着氧气浓度的增加,无氧呼吸逐渐受到抑制.
(5)在夜间10点以后到早上7点之前,温度降低使酶的活性降低,因此呼吸作用产生的二氧化碳的量减少.早上7点以后,太阳出来,并且光照逐渐增强,光合作用增强,吸收了大量的二氧化碳.图中d点时,瓶中的二氧化碳浓度很低,因此此时打开瓶塞可以提高光合作用强度.
(6)叶绿素只有和蛋白质(包括一些光合作用相关的酶)结合才能发挥作用,而不能单独发挥作用.
(7)研磨时,二氧化硅(石英砂)的作用是使研磨更加充分、迅速;碳酸钙的作用是调节液体的pH,防止叶绿素被破坏保护叶绿素不分解;丙酮(酒精)用来溶解提取叶绿体中的色素.色素只有在和类囊体相似的环境中才能产生氧气,因此提取出来的色素在试管中不能产生氧气.
(8)10月1日时光合作用速率大大降低,因此可以推测其场所--类囊体的结构很多被破坏.
故答案为:(一)回答下列关于光合作用和呼吸作用的问题(16分)
I(1)温度 (2)左侧 (3)12毫升 无光(或黑暗)
(4)曲线和图注完整给(2分),缺图注扣(1分),曲线错误扣(2分)
(5)温度较低,酶的活性降低,细胞呼吸较弱,产生的CO2较少
光照的增强,光合作用增强,消耗大量的CO2 升高
II (6)曲线和图注完整给(2分),缺图注扣(1分),曲线错误扣(2分)
(7)结合型叶绿素的含量降低 无水乙醇(酒精)、碳酸钙、石英砂 基本不变
(8)a 10月1日的光合速率低,a中叶绿体类囊体膜结构破坏
请回答下列有关光合作用的问题.
(1)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,其叶片暗反应强度______(升高/降低/不变)
(2)图1表示两种植物在不同光照强度下,单位时间内吸收或释放的CO2量.图1中e点时1h甲、乙两种植物光合作用固定CO2量的差值为______mg.若光照强度维持在d点,每天12 小时光照,若干天后能正常生长的植物为______.
(3)将某绿色植物叶片放在特定的实验装置中,研究在10℃、20℃的温度条件下,分别置于黑暗和5klx、10klx条件下的光合作用和呼吸作用量,结果如图2所示 横坐标为时间(小时).据图计算:该叶片在20℃、10klx光照下,每小时光合作用产生的氧气量是______ mg;在相同时间内,该叶片在5klx光照下,10℃时积累的有机物是20℃时的______倍.
正确答案
解:(1)镁是叶绿素的组成成分;光反应的进行首先需要色素吸收可见光;光反应为暗反应提供了还原剂[H]及ATP.思维的逻辑推理过程是:缺少镁→叶绿素合成减少→光反应强度减弱→暗反应减弱→光合作用强度下降.
(2)由于真正的光合作用强度=表观光合作用强度+呼吸作用强度,图1中e点时1h甲植物光合作用固定CO2量为50+30=80mg;乙植物光合作用固定CO2量为50+10=60mg,甲、乙两种植物光合作用固定CO2量的差值为20mg.若光照强度维持在d点,每天12 小时光照,乙白天净吸收二氧化碳为10×12=120mg,夜间要消耗释放二氧化碳为30×12=360mg,会逐渐死亡,甲会正常生长.
(3)实际光合作用强度等于净光合作用强度和呼吸强度之和,因此该叶片在20℃、10klx的光照下每小时光合作用产生的氧气量约是(10+2)÷2=6mg. 在10℃、5klx的光照下每小时净光合作用所产生的氧气量是6÷2=3mg,在相同时间内,该叶片20℃时每小时净光合作用所产生的氧气量是4÷2=2mg,根据(6CO2∽C6H12O6∽6O2)可以计算,该叶片在5klx光照下,10℃时积累的有机物是20℃时的积累的1.5倍.
故答案为:
(1)降低
(2)20 乙
(3)6 1.5
解析
解:(1)镁是叶绿素的组成成分;光反应的进行首先需要色素吸收可见光;光反应为暗反应提供了还原剂[H]及ATP.思维的逻辑推理过程是:缺少镁→叶绿素合成减少→光反应强度减弱→暗反应减弱→光合作用强度下降.
(2)由于真正的光合作用强度=表观光合作用强度+呼吸作用强度,图1中e点时1h甲植物光合作用固定CO2量为50+30=80mg;乙植物光合作用固定CO2量为50+10=60mg,甲、乙两种植物光合作用固定CO2量的差值为20mg.若光照强度维持在d点,每天12 小时光照,乙白天净吸收二氧化碳为10×12=120mg,夜间要消耗释放二氧化碳为30×12=360mg,会逐渐死亡,甲会正常生长.
(3)实际光合作用强度等于净光合作用强度和呼吸强度之和,因此该叶片在20℃、10klx的光照下每小时光合作用产生的氧气量约是(10+2)÷2=6mg. 在10℃、5klx的光照下每小时净光合作用所产生的氧气量是6÷2=3mg,在相同时间内,该叶片20℃时每小时净光合作用所产生的氧气量是4÷2=2mg,根据(6CO2∽C6H12O6∽6O2)可以计算,该叶片在5klx光照下,10℃时积累的有机物是20℃时的积累的1.5倍.
故答案为:
(1)降低
(2)20 乙
(3)6 1.5
影响绿色植物光合作用的因素是多方面的,其外界因素有光照强度、CO2含量、温度等,其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等,请据图分析:
(1)如果x代表光照强度,光照强度影响光合作用强度,主要是影响______阶段,当光合作用强度达到最大值时,此时限制因素最可能是内部因素中的______.若阴生植物的光合作用曲线为c,则阳生植物光合作用曲线最可能的是______.
(2)如果x代表温度,温度主要通过影响______来影响光合作用强度.
(3)如果x代表CO2的含量,CO2的含量影响光合作用强度,主要是直接影响______的产生,当光合作用强度达到最大值温度适宜时,此时限制因素最可能是内部因素中的______.
(4)植物在光合作用的同时也在进行呼吸作用.若图2为植物在温度为15℃(实线)和25℃(虚线)时光照强度和氧气释放速度,该植物在25℃、10千勒克斯的光照条件下,每小时光合作用所产生的氧气量是______mg.
正确答案
解:(1)分析曲线,如果x代表光照强度,光照强度影响光合作用强度,主要是影响光合作用的光反应阶段,当光合作用强度达到最大值时,此时限制因素最可能是内部因素中的色素的含量.阳生植物的光饱和点大于阴生植物,若阴生植物的光合作用曲线为c,则阳生植物的光合作用曲线最可能是a.
(2)光合作用是一个酶促反应,酶的活性受温度的影响,如果x代表温度,温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用强度.
(3)二氧化碳作为光合作用的原料,参与光合作用的暗反应阶段,与五碳化合物结合形成三碳化合物,如果x代表CO2的含量,CO2的含量影响光合作用强度,主要是影响三碳化合物的含量,当光合作用强度达到最大值时,此时限制因素最可能是内部因素中的五碳化合物的含量.
(4)分析题图可知,光照强度为0时,植物吸收氧气,为20mg/h,为呼吸作用强度,在25℃、10千勒克斯的光照条件下氧气的是否速率为60mg/h,为净光合作用速率,实际光合作用的速率是20+60=80mg/h.
故答案为:
(1)光反应 色素的数量 a
(2)酶的活性
(3)三碳化合物(或C3) 五碳化合物的含量
(4)80
解析
解:(1)分析曲线,如果x代表光照强度,光照强度影响光合作用强度,主要是影响光合作用的光反应阶段,当光合作用强度达到最大值时,此时限制因素最可能是内部因素中的色素的含量.阳生植物的光饱和点大于阴生植物,若阴生植物的光合作用曲线为c,则阳生植物的光合作用曲线最可能是a.
(2)光合作用是一个酶促反应,酶的活性受温度的影响,如果x代表温度,温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用强度.
(3)二氧化碳作为光合作用的原料,参与光合作用的暗反应阶段,与五碳化合物结合形成三碳化合物,如果x代表CO2的含量,CO2的含量影响光合作用强度,主要是影响三碳化合物的含量,当光合作用强度达到最大值时,此时限制因素最可能是内部因素中的五碳化合物的含量.
(4)分析题图可知,光照强度为0时,植物吸收氧气,为20mg/h,为呼吸作用强度,在25℃、10千勒克斯的光照条件下氧气的是否速率为60mg/h,为净光合作用速率,实际光合作用的速率是20+60=80mg/h.
故答案为:
(1)光反应 色素的数量 a
(2)酶的活性
(3)三碳化合物(或C3) 五碳化合物的含量
(4)80
为了提高温室的经济效益,需要调控好温室内的光照、温度、气体和湿度.科研人员对温室栽种的作物进行了相关研究,以下是实验测得的有关数据.甲表所示为特殊的装置内,给予不同强度的光照,测到的该植物的氧气释放量.乙图表示该作物相对光合速率(即净光合速率)与叶龄的关系,A点表示幼叶成折叠状,B点表示叶片充分展开,丙图中曲线1、2分别表示作物在适宜的光照强度下的实际光合量和净光合量.
表甲
根据上述有关数据,回答下列有关问题:
(1)从甲表可知,在光照强度为4千勒克斯时,该作物光合作用的实际产氧量为______uL/cm2叶面•min.
(2)由乙图分析:
①新形成的嫩叶净光合速率(净光合速率═实际光合速率一呼吸速率)较低,从光合作用光反应角度分析是由于______;______.
②CD段相对光合速率明显下降的原因是______,______.
(3)由丙图分析:假如植物生活在12小时光照,12小时黑暗的环境中,则在环境温度达到约______时,该植物就不能正常增长.
正确答案
解:(1)甲表中,光照为0时所测数据代表呼吸速率,即呼吸速率=0.2uL/cm2叶面•min;在光照强度为4千勒克斯时,该作物光合作用的实际产氧量(真光合速率)=净光合速率+呼吸速率=0.2+0.2=0.4uL/cm2叶面•min.
(2)①新形成的幼叶呈折叠状,且光合色素含量少,吸收光能少,所以净光合速率较低.
②CD段叶片逐渐衰老脱落,此阶段叶片细胞中的叶绿素含量减少,且光合作用所需酶活性降低,所以相对光合速率明显下降.
(3)植物一昼夜有机物的积累量大于0时,植物才能生长.如植物生活在12小时光照,12小时黑暗的环境中,则一昼夜有机物的积累量=12×净光合速率-12×呼吸速率,而呼吸速率=实际光合速率-净光合速率,所以一昼夜有机物的积累量=12×净光合速率-12×(实际光合速率-净光合速率)=24×净光合速率-12×实际光合速率.丙图中曲线1、2分别表示作物在适宜的光照强度下的实际光合量和净光合量,在环境温度达到约35℃时,该植物一昼夜有机物的积累量为0,不能正常增长.
故答案:
(1)0.4
(2)①幼叶呈折叠状,吸收光能少 光合色素含量少 ②叶绿素含量减少 光合作用所需酶活性降低
(3)35℃
解析
解:(1)甲表中,光照为0时所测数据代表呼吸速率,即呼吸速率=0.2uL/cm2叶面•min;在光照强度为4千勒克斯时,该作物光合作用的实际产氧量(真光合速率)=净光合速率+呼吸速率=0.2+0.2=0.4uL/cm2叶面•min.
(2)①新形成的幼叶呈折叠状,且光合色素含量少,吸收光能少,所以净光合速率较低.
②CD段叶片逐渐衰老脱落,此阶段叶片细胞中的叶绿素含量减少,且光合作用所需酶活性降低,所以相对光合速率明显下降.
(3)植物一昼夜有机物的积累量大于0时,植物才能生长.如植物生活在12小时光照,12小时黑暗的环境中,则一昼夜有机物的积累量=12×净光合速率-12×呼吸速率,而呼吸速率=实际光合速率-净光合速率,所以一昼夜有机物的积累量=12×净光合速率-12×(实际光合速率-净光合速率)=24×净光合速率-12×实际光合速率.丙图中曲线1、2分别表示作物在适宜的光照强度下的实际光合量和净光合量,在环境温度达到约35℃时,该植物一昼夜有机物的积累量为0,不能正常增长.
故答案:
(1)0.4
(2)①幼叶呈折叠状,吸收光能少 光合色素含量少 ②叶绿素含量减少 光合作用所需酶活性降低
(3)35℃
如图甲为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图,中间两个呈肾形的细胞称为保卫细胞,它可调节气孔的开闭.图乙表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线.请回答:
(1)图甲中两个细胞贴近部分细胞壁较厚,伸缩性较小,外侧较薄.图中箭头表示水分流动的总方向,水分以自由扩散方式进入保卫细胞,此时气孔______(填“开放”或“关闭”),叶肉细胞消耗C5的速率______(填.“增大”或“减小”).
(2)从乙图中可以看出,光合作用速率最大时的温度为______℃.假设每天光照12小时,温度保持在25℃,该植物能否正常生长?为什么?______.
(3)气孔开放程度可以用气孔导度表示,气孔导度越大,说明气孔开放程度越大.
据表中数据,较高C02浓度有利于植物幼苗度过干旱环境,主要原因是______.
正确答案
解:(1)图甲中两个细胞贴近部分细胞壁较厚,伸缩性较小,外侧较薄.图中箭头表示水分流动的总方向,水分以自由扩散方式进入保卫细胞,此时气孔开放,CO2浓度增加,CO2的固定需要消耗C5,故叶肉细胞消耗C5的速率增大.
(2)从乙图中可以看出,光合作用速率最大时的温度为30℃.假设每天光照12小时,温度保持在25℃,12h光照下光合作用积累的有机物大于12h呼吸作用消耗的有机物,故该植物能正常生长.
(3)气孔开放程度可以用气孔导度表示,气孔导度越大,说明气孔开放程度越大.据表中数据,高浓度CO2条件下,气孔开放程度下降,减少了水分散失,故较高C02浓度有利于植物幼苗度过干旱环境.
故答案为:
(1)开放 增大
(2)30 能,12h光照下光合作用积累的有机物大于12h呼吸作用消耗的有机物
(3)高浓度CO2条件下,气孔开放程度下降,减少了水分散失
解析
解:(1)图甲中两个细胞贴近部分细胞壁较厚,伸缩性较小,外侧较薄.图中箭头表示水分流动的总方向,水分以自由扩散方式进入保卫细胞,此时气孔开放,CO2浓度增加,CO2的固定需要消耗C5,故叶肉细胞消耗C5的速率增大.
(2)从乙图中可以看出,光合作用速率最大时的温度为30℃.假设每天光照12小时,温度保持在25℃,12h光照下光合作用积累的有机物大于12h呼吸作用消耗的有机物,故该植物能正常生长.
(3)气孔开放程度可以用气孔导度表示,气孔导度越大,说明气孔开放程度越大.据表中数据,高浓度CO2条件下,气孔开放程度下降,减少了水分散失,故较高C02浓度有利于植物幼苗度过干旱环境.
故答案为:
(1)开放 增大
(2)30 能,12h光照下光合作用积累的有机物大于12h呼吸作用消耗的有机物
(3)高浓度CO2条件下,气孔开放程度下降,减少了水分散失
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).
(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,记录液滴的移动距离为WA,获得以下数据:该组实验数据是对应B曲线的______段;
(3)装置A测定的为净光合速率,如果要测定该植物真正光合速率,必须设置装置C并测定相应的数据.装置C的设置为:______;真正光合速率表示为:______.
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,在B曲线上所对应的区段是de和fg.
(4)如果要测定该植物真正光合作用的速率,还需要测定出呼吸速率,具体做法是设置A装置完全相同的C装置,将C装置遮光放在与A相同的环境条件下.该植物真正光合作用的速率是=净光合速率+呼吸作用速率.
故答案为:
(1)光照强度、温度 18(或g)
(2)de (或fg)
(3)将A装置遮光并放在和A相同的环境条件下 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
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,在B曲线上所对应的区段是de和fg.
(4)如果要测定该植物真正光合作用的速率,还需要测定出呼吸速率,具体做法是设置A装置完全相同的C装置,将C装置遮光放在与A相同的环境条件下.该植物真正光合作用的速率是=净光合速率+呼吸作用速率.
故答案为:
(1)光照强度、温度 18(或g)
(2)de (或fg)
(3)将A装置遮光并放在和A相同的环境条件下 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响,将实验结果绘制成如图曲线.据此得出以下结论,你认为合理的是( )
正确答案
解析
解:A、由图可知,光合作用酶的最适温度为27℃左右,呼吸作用酶的最适温度高于35℃,A错误;
B、净光合作用=总光合作用-呼吸作用消耗,阴影部分表示5~35℃时蔬菜的净光合速率大于零,积累了有机物,B错误;
C、由图可知,在温度为5~35℃,净光合速率大于0,积累有机物,该蔬菜新品种的产量高,但超过35℃,净光合速率小于0,表现为有机物的量减少,即该蔬菜新品种的产量变低,C错误;
D、温度为25~30℃,净光合速率(净光合速率=总光合速率-呼吸速率)最大,积累有机物的量最多,D正确.
故选:D.
四月的日本迎来最美樱花季,吸引大批中国游客赴日赏樱,拉动日本经济大幅增长.国内一些城市也结合当地环境研究樱花种植的可行性以发展旅游业.
Ⅰ.为研究盐对樱花幼苗光合作用的影响,在不同浓度NaCl条件下,对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定,结果如图.检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化.请据图回答下列问题:
(1)从叶片中提取色素时,所得滤液颜色偏黄,可能漏加的化学药品是______.现有一株叶黄素缺失突变体,对其叶片进行红光吸收测定,与正常叶片相比,实验结果是光吸收差异______(“不”或“非常”)显著.
(2)当NaCl浓度在200~250mmol/L时净光合速率显著下降,自然条件下植株在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象.前者主要是由于______,后者主要是由于______.
(3)从图可知樱花幼苗的光合速率与NaCl浓度的关系是______.
Ⅱ.选取樱花幼苗进行无土栽培实验,得到如下的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图
(4)A点时叶肉细胞中O2的移动方向是______.
(5)为获得最大经济效益,应控制的最低温度为______℃.
(6)图中______点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍.
正确答案
解:(1)碳酸钙可以保护叶绿体色素中的叶绿素,所以滤液颜色偏黄,可能没有加碳酸钙.叶黄素主要吸收蓝紫光,对红橙光吸收很少,所以吸收差异不大.
(2)根据图可知NaCl浓度在200-250mmol/L时,光合色素含量降低,导致光合作用强度降低;夏季晴朗的中午,蒸腾作用过于旺盛,导致气孔关闭,胞间CO2供应不足,光合作用强度降低.
(3)与对照组实验结果比较可知,随着NaCl浓度的升高,净光合速率呈现先上升后下降的趋势.
(4)A点,光合作用小于或等于呼吸作用,光合作用产生的氧气被呼吸作用利用,因此A点时叶肉细胞中O2的移动方向是从叶绿体移向线粒体
(5)分析题图可知,在20℃植物净光合作用最强,此时细胞呼吸作用较弱,是获得最大经济效益的最适宜温度.
(6)分析题图曲线可知,B点、D点净光合作用与呼吸作用相等,因此实际光合作用是呼吸作用的2倍.
故答案为:
(1)碳酸钙 不
(2)光合色素含量降低 胞间CO2浓度降低
(3)在一定的NaCl浓度范围内随着浓度升高光合速率增大,超过一定浓度则随NaCl浓度的升高光合速率降低
(4)从叶绿体移向线粒体
(5)20
(6)B、D
解析
解:(1)碳酸钙可以保护叶绿体色素中的叶绿素,所以滤液颜色偏黄,可能没有加碳酸钙.叶黄素主要吸收蓝紫光,对红橙光吸收很少,所以吸收差异不大.
(2)根据图可知NaCl浓度在200-250mmol/L时,光合色素含量降低,导致光合作用强度降低;夏季晴朗的中午,蒸腾作用过于旺盛,导致气孔关闭,胞间CO2供应不足,光合作用强度降低.
(3)与对照组实验结果比较可知,随着NaCl浓度的升高,净光合速率呈现先上升后下降的趋势.
(4)A点,光合作用小于或等于呼吸作用,光合作用产生的氧气被呼吸作用利用,因此A点时叶肉细胞中O2的移动方向是从叶绿体移向线粒体
(5)分析题图可知,在20℃植物净光合作用最强,此时细胞呼吸作用较弱,是获得最大经济效益的最适宜温度.
(6)分析题图曲线可知,B点、D点净光合作用与呼吸作用相等,因此实际光合作用是呼吸作用的2倍.
故答案为:
(1)碳酸钙 不
(2)光合色素含量降低 胞间CO2浓度降低
(3)在一定的NaCl浓度范围内随着浓度升高光合速率增大,超过一定浓度则随NaCl浓度的升高光合速率降低
(4)从叶绿体移向线粒体
(5)20
(6)B、D
成都地区的春季阴天较多,光照弱,极易导致西红柿减产,为此研究人员研究了影响西红柿光合作用的相关因素,结果如下.
(1)实验表明,光照减弱时,会使叶绿素______(a或b)的含量下降,光反应产生的______不足,直接影响暗反应中______过程.
(2)据表分析,在______条件下,西红柿的产量低.此时若在大田中应采取______措施来提高产量,此时若在温室中可采取______措施来提高产量.
(3)研究还发现,在密闭的温室栽培西红柿,即使光照、CO2浓度及水肥条件均适宜,产量仍较低,研究者认为是夜间温度过高导致______,要提高产量可采取的措施是______.
(4)科研人员在研究中还发现,西红柿植株顶部和底部没有明显温差的情况下,顶部叶片的净光合作用速率高于底部叶片的主要原因是______.底部叶片呼吸作用比顶部叶片弱的原因可能是______.
正确答案
解:(1)由表分析可知,当正常光变为弱光时,叶绿素a的含量降低.光直接影响光反应,光反应能为暗反应提供ATP和[H],用于C3的还原.
(2)光合作用暗反应阶段,C3化合物被还原最终产生有机物和再生出C5,因此西红柿的产量可用C5的再生速率表示,由表可知,C5再生速率最低时对应的条件是弱光,土壤含水量为80%;在大田里只有通过降低含水量(如少浇水)提高产量,而在温室中可以适当增强光照(安装钠灯等光源).
(3)西红柿植株净光合速率高时(净光合速率=总光合速率-呼吸速率),积累有机物量就多,根据题意,影响总光合速率的因素均适宜,产量仍较低,可能呼吸作用消耗有机物过多,可通过增大昼夜温差,适当降低夜间温室内温度,使呼吸速率消耗有机物减少,而白天温度适当提高,增大总光合速率,从而提高产量.
(4)西红柿顶部的光照强度和CO2浓度都高于底部,因此净光合作用速率都高于底部;底部叶片叶龄长,可能已经衰老,细胞内呼吸作用相关酶活性也较低,呼吸作用弱.
故答案:(1)a ATP和[H]C3的还原
(2)弱光,土壤含水量为80% 降低土壤含水量 增强光照
(3)呼吸作用过高,有机物积累少 增大昼夜温差
(4)光照比较充足,CO2含量比较高 叶片衰老,酶活性较
解析
解:(1)由表分析可知,当正常光变为弱光时,叶绿素a的含量降低.光直接影响光反应,光反应能为暗反应提供ATP和[H],用于C3的还原.
(2)光合作用暗反应阶段,C3化合物被还原最终产生有机物和再生出C5,因此西红柿的产量可用C5的再生速率表示,由表可知,C5再生速率最低时对应的条件是弱光,土壤含水量为80%;在大田里只有通过降低含水量(如少浇水)提高产量,而在温室中可以适当增强光照(安装钠灯等光源).
(3)西红柿植株净光合速率高时(净光合速率=总光合速率-呼吸速率),积累有机物量就多,根据题意,影响总光合速率的因素均适宜,产量仍较低,可能呼吸作用消耗有机物过多,可通过增大昼夜温差,适当降低夜间温室内温度,使呼吸速率消耗有机物减少,而白天温度适当提高,增大总光合速率,从而提高产量.
(4)西红柿顶部的光照强度和CO2浓度都高于底部,因此净光合作用速率都高于底部;底部叶片叶龄长,可能已经衰老,细胞内呼吸作用相关酶活性也较低,呼吸作用弱.
故答案:(1)a ATP和[H]C3的还原
(2)弱光,土壤含水量为80% 降低土壤含水量 增强光照
(3)呼吸作用过高,有机物积累少 增大昼夜温差
(4)光照比较充足,CO2含量比较高 叶片衰老,酶活性较
回答下列实验问题
I.某小组用黑藻进行光合作用的实验,他们将一枝黑藻浸在加有适宜培养液(其中添加有稀NaHCO3,在一定时间内可维持培养液中CO2浓度的相对稳定)的广口瓶中(室温25℃),可观察到光下叶片放出气泡(不考虑O2在水中的溶解).他们以太阳灯(冷光源,产生热量忽略不计)作为光源,移动太阳灯使之与广口瓶的距离不同,结果如图1中的曲线,请回答:
(1)该实验研究的是______对光合速率的影响,除了改变太阳灯与广口瓶的距离外,还可以在不改变太阳灯与广口瓶的距离的情况下通过改变______来完成这一实验,以______作为观测光合速率指标.
(2)A点时液滴______(左移、右移、不动).
II.(1)有同学认为在以淀粉为材料,探究温度对酶活性影响的实验中,不宜选用斐林试剂鉴定麦芽糖,原因是______.
(2)有同学准备以H2O2为材料来研究温度对H2O2酶活性的影响?你认为是否妥当?______; 原因是______.
正确答案
解:I(1)移动太阳灯使之与广口瓶的距离不同,可知光照强度不同,可判断该实验的目的是探究光照强度对光合速率的影响;还可通过改变太阳灯的功率(亮度)来调节光照强度.该实验的因变量可通过单位时间气泡产生数目或气泡释放速率或有色小液滴的移动距离来判断.
(2)A点时表示氧气释放速率为零,此时光合速率=呼吸速率,此时液滴不移.
II(1)由于斐林试剂鉴定还原糖需要加热条件,对实验的自变量造成干扰,所以探究温度对酶活性影响的实验中,不宜选用斐林试剂鉴定麦芽糖.
(2)H2O2在加热条件下会分解,所以不能以H2O2为材料来研究温度对H2O2酶活性的影响.
故答案为:
I.(1)光照强度 太阳灯的功率(亮度) 单位时间气泡产生数目(或气泡释放速率或有色小液滴的移动距离)
(2)不动
II.(1)斐林试剂鉴定还原糖需要加热条件,对实验的自变量造成干扰
(2)不妥当 因为H2O2在加热条件下会分解,从而影响实验结果的观测
解析
解:I(1)移动太阳灯使之与广口瓶的距离不同,可知光照强度不同,可判断该实验的目的是探究光照强度对光合速率的影响;还可通过改变太阳灯的功率(亮度)来调节光照强度.该实验的因变量可通过单位时间气泡产生数目或气泡释放速率或有色小液滴的移动距离来判断.
(2)A点时表示氧气释放速率为零,此时光合速率=呼吸速率,此时液滴不移.
II(1)由于斐林试剂鉴定还原糖需要加热条件,对实验的自变量造成干扰,所以探究温度对酶活性影响的实验中,不宜选用斐林试剂鉴定麦芽糖.
(2)H2O2在加热条件下会分解,所以不能以H2O2为材料来研究温度对H2O2酶活性的影响.
故答案为:
I.(1)光照强度 太阳灯的功率(亮度) 单位时间气泡产生数目(或气泡释放速率或有色小液滴的移动距离)
(2)不动
II.(1)斐林试剂鉴定还原糖需要加热条件,对实验的自变量造成干扰
(2)不妥当 因为H2O2在加热条件下会分解,从而影响实验结果的观测
将某植物的叶肉细胞放在含低浓度NaHCO3的培养液中,并用石蜡油覆盖液面.先照光一段时间,然后在相同光照强度下不同时间测定叶肉细胞的光合作用强度.如图能正确反映测定时间与光合作用强度关系的是( )
正确答案
解析
解:A、随着时间的进行,光合作用强度不会增强,A错误;
B、随着时间的进行,光合作用强度不会先增强后减弱,B错误;
C、随着时间的进行,光合作用强度逐渐减弱,C正确;
D、随着时间的进行,光合作用强度不会不变,D错误.
故选C.
某中学生物兴趣小组分工合作,探究密闭装置中环境因素对草本沉水植物水蕴草光合作用强度影响的实验.实验数据如下表(表中初始值、终结值是指溶解氧含量,单位为mg•L-1):
分析表中数据回答下列问题:
(1)实验一的自变量是______,因变量是______;自来水和冷开水中溶解氧数值均下降,说明______.
(2)实验二第______组植物的光合作用强度最强,实验二结果说明______.
(3)实验三第______组植物的有机物积累量最多,造成这种现象的原因可能是______.
正确答案
解:(1)实验一中分别是自来水、冷开水和0.125%NaHCO3,说明自变量是CO2浓度,因变量是光合作用强度.自来水和冷开水中溶解氧数值均下降,说明植物呼吸作用强度大于光合作用强度,且无CO2时植物光合作用几乎不能进行.
(2)实验二第2组中溶解氧含量差值最大,说明植物的光合作用强度最强,说明在一定光照强度范围内,植物光合作用强度随光照强度的增加而增强.
(3)实验三第2组中,由于在25℃时,光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大,所以植物的有机物积累量最多.
故答案为:
(1)CO2浓度 光合作用强度(或O2的释放量) 植物呼吸作用强度大于光合作用强度,且无CO2时植物光合作用几乎不能进行
(2)2 在一定光照强度范围内,植物光合作用强度随光照强度的增加而增强
(3)2 此温度下光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大
解析
解:(1)实验一中分别是自来水、冷开水和0.125%NaHCO3,说明自变量是CO2浓度,因变量是光合作用强度.自来水和冷开水中溶解氧数值均下降,说明植物呼吸作用强度大于光合作用强度,且无CO2时植物光合作用几乎不能进行.
(2)实验二第2组中溶解氧含量差值最大,说明植物的光合作用强度最强,说明在一定光照强度范围内,植物光合作用强度随光照强度的增加而增强.
(3)实验三第2组中,由于在25℃时,光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大,所以植物的有机物积累量最多.
故答案为:
(1)CO2浓度 光合作用强度(或O2的释放量) 植物呼吸作用强度大于光合作用强度,且无CO2时植物光合作用几乎不能进行
(2)2 在一定光照强度范围内,植物光合作用强度随光照强度的增加而增强
(3)2 此温度下光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大
图甲为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图.研究人员将该叶片放在温度为15℃的密闭容器中,研究光照强度与光合作用速率的关系,结果如图乙所示.据图分析回答有关问题:
(1)图甲中保卫细胞围成气孔部分的细胞壁较厚,而外侧的壁较薄.箭头为炎热夏季中午的细胞中水分流动的总方向,推测此时保卫细胞可能处于______状态,气孔处于______状态,因而会影响叶肉细胞光合作用的暗反应,使叶肉细胞内C3的含量变化是______.
(3)据图乙分析,在1klx的光照条件下,该叶片在5h内光合作用产生O2的量为______mL.
(4)若其他条件不变,请在坐标图上(图丙)画出容器内CO2的吸收量的变化曲线图.
正确答案
解:(1)据图显示内侧部分壁厚,伸缩性小,外侧部分壁薄,伸缩性大,由炎热夏季中午细胞中水分流动的方向,可推知保卫细胞可能处于失水状态,引起气孔关闭.部分气孔关闭,导致CO2的供应减少,影响光合作用暗反应中CO2的固定.CO2的固定过程受阻,但光反应仍正常进行,引起细胞中C3含量相对下降,C5含量相对增多.
(2)据图可知,1klx的光照条件下,净光合量为11.2mL/h,呼吸消耗量11.2mL/h,光合总量=净光合量+呼吸消耗量=11.2mL/h+11.2mL/h=22.4mL/h,因此5h时间内,光合作用产生O2的量为22.4mL/h×5h=112mL.
(3)根据光合作用和有氧呼吸的反应式,可知在密闭的容器内CO2的净吸收量等于O2的净释放量,其曲线图如下:
故答案为:
(1)质壁分离(失水) 部分关闭(关闭) 下降
(2)112
(3)(起点和交叉点正确(1分),曲线趋势正确1分)
解析
解:(1)据图显示内侧部分壁厚,伸缩性小,外侧部分壁薄,伸缩性大,由炎热夏季中午细胞中水分流动的方向,可推知保卫细胞可能处于失水状态,引起气孔关闭.部分气孔关闭,导致CO2的供应减少,影响光合作用暗反应中CO2的固定.CO2的固定过程受阻,但光反应仍正常进行,引起细胞中C3含量相对下降,C5含量相对增多.
(2)据图可知,1klx的光照条件下,净光合量为11.2mL/h,呼吸消耗量11.2mL/h,光合总量=净光合量+呼吸消耗量=11.2mL/h+11.2mL/h=22.4mL/h,因此5h时间内,光合作用产生O2的量为22.4mL/h×5h=112mL.
(3)根据光合作用和有氧呼吸的反应式,可知在密闭的容器内CO2的净吸收量等于O2的净释放量,其曲线图如下:
故答案为:
(1)质壁分离(失水) 部分关闭(关闭) 下降
(2)112
(3)(起点和交叉点正确(1分),曲线趋势正确1分)
(2015秋•于都县校级月考)给某盆栽植物合理施肥后,再过多浇水,结果发现叶片变黄,且长势较差.某学习兴趣小组对其成因和影响进行了如下研究:将该植物种植在完全营养液中,研究发现若向营养液中通入足量空气,则植物生长正常;若不通空气且液面覆盖油层(植物不吸收不利用),则会在一段时间后出现上述症状.
(1)该兴趣小组的实验目的是探究营养液中______对植物生长的影响.
(2)研究发现,在上述不通空气的实验中,在一定时间内,液面下的植物部分释放CO2的量与实验时间的关系如图1所示:请据图分析:该植物的无氧呼吸最终产物有______和能量(ATP),液体中的氧气被植物消耗尽在______(a点以前/a点/a点以后).
(3)叶片变黄的原因可能是影响到根对______(至少两种)等元素的吸收,导致叶绿素合成不足.在这种情况下,测出叶片附近CO2含量变化规律如图2所示,与正常叶片在同种情况下相比,A、B两点已经分别向______(填“左”或“右”)移动了(不考虑叶片变黄对细胞呼吸的影响).
(4)如图3为某蔬菜基地测定的某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度.曲线a中,在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理,13时所取叶片显色较______ (深或浅).曲线b的峰值低于曲线a,其两个主要决定因素是______(光照强度、环境温度、空气中CO2含量).6~9时和16~18时,曲线b高于曲线a,主要原因是此时段棚内______较高.
正确答案
解:(1)由题干若向营养液中通入足量空气,则植物生长正常;若不通空气且液面覆盖油层(植物不吸收不利用),则会在一段时间后出现上述症状,可推知该兴趣小组的实验目的是探究氧气含量对植物生长的影响.
(2)该植物的无氧呼吸最终产物有酒精、二氧化碳和能量(ATP);在a点以后,液体中的氧气被植物消耗尽,细胞开始进行无氧呼吸.
(3)与叶绿素合成有关的元素有N、Mg,故叶片变黄的原因可能是影响到根对N、Mg等元素的吸收,导致叶绿素合成不足.在这种情况下,光反应强度变弱,即光合作用强度变弱,又A、B两点光合作用等于呼吸作用,故A、B两点已经分别向右、左移动了.
(4)碘蒸气遇到淀粉变蓝色,13时所取叶片光合作用积累的淀粉较11;00的要多,故颜色较深.图中曲线b的峰值低于曲线a,决定因素是光照强度、空气中CO2含量.6~9时和16~18时,曲线b高于曲线a,主要原因是此时段棚内温度较高.
故答案为:
(1)氧气含量
(2)酒精、二氧化碳 a点以后
(3)氮、镁 右、左
(4)深 光照强度、空气中CO2含量 温度
解析
解:(1)由题干若向营养液中通入足量空气,则植物生长正常;若不通空气且液面覆盖油层(植物不吸收不利用),则会在一段时间后出现上述症状,可推知该兴趣小组的实验目的是探究氧气含量对植物生长的影响.
(2)该植物的无氧呼吸最终产物有酒精、二氧化碳和能量(ATP);在a点以后,液体中的氧气被植物消耗尽,细胞开始进行无氧呼吸.
(3)与叶绿素合成有关的元素有N、Mg,故叶片变黄的原因可能是影响到根对N、Mg等元素的吸收,导致叶绿素合成不足.在这种情况下,光反应强度变弱,即光合作用强度变弱,又A、B两点光合作用等于呼吸作用,故A、B两点已经分别向右、左移动了.
(4)碘蒸气遇到淀粉变蓝色,13时所取叶片光合作用积累的淀粉较11;00的要多,故颜色较深.图中曲线b的峰值低于曲线a,决定因素是光照强度、空气中CO2含量.6~9时和16~18时,曲线b高于曲线a,主要原因是此时段棚内温度较高.
故答案为:
(1)氧气含量
(2)酒精、二氧化碳 a点以后
(3)氮、镁 右、左
(4)深 光照强度、空气中CO2含量 温度
如图所示,表明植物在不同温度、光照强度下消耗CO2的情况.请据图分析,下表中哪个选项组合是正确的(T表示温度,L表示光照强度)( )
正确答案
解析
解:据图可知:在-5℃~0℃的温度范围内,三种不同的光照强度下,植物的光合作用强度相同,说明此条件下温度太低,是限制光合作用的主要因素,而光照强度的改变对光合作用强度几乎没有影响.
在20℃~30℃的温度范围内,三种光照条件下,光合作用强度都不再随温度的升高而增强,说明此范围是光合作用的适宜温度;但不同光照强度下,植物光合作用强度不同,说明此时光照强度是光合作用的限制因素.
故选:B.
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