- 细胞的能量供应和利用
- 共13256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.请根据表中数据回答下列问题:
(1)与B植物相比,A植物是在______(弱或强)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反应跟不上______反应.
(3)当光照强度为9千勒克司时,B植物的总光合速率是(mg CO2/100cm2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______(mg CO2/100cm2叶•小时)
正确答案
解:(1)根据表中数据可知,A植物在光饱和时的光照强度低于B植物,所以与B植物相比,A植物是在弱光照条件下生长的植物.
(2)9千勒克司是B植物的光饱和时的光照强度,所以当光照强度超过9千勒克司时,B植物光合速率不再增加,原因是暗反应根不上光反应.
(3)当光照强度为9千勒克司时,B植物吸收二氧化碳的量为30 mg CO2/100 cm2叶•小时,这代表净光合速率,而黑暗条件下代表的是呼吸速率,所以B植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=30+15=45.当光照强度为3千勒克司时,A植物固定的CO2量=11+5.5=16.5 mg CO2/100 cm2叶•小时,B植物固定的CO2量=呼吸释放的CO2量=15 mg CO2/100 cm2叶•小时,所以两者的差值为1.5 mg CO2/100 cm2叶•小时.
故答案为:
(1)弱因为A植物在光饱和时的光照强度低于B植物(或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)不再增加暗光
(3)45 1.5
解析
解:(1)根据表中数据可知,A植物在光饱和时的光照强度低于B植物,所以与B植物相比,A植物是在弱光照条件下生长的植物.
(2)9千勒克司是B植物的光饱和时的光照强度,所以当光照强度超过9千勒克司时,B植物光合速率不再增加,原因是暗反应根不上光反应.
(3)当光照强度为9千勒克司时,B植物吸收二氧化碳的量为30 mg CO2/100 cm2叶•小时,这代表净光合速率,而黑暗条件下代表的是呼吸速率,所以B植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=30+15=45.当光照强度为3千勒克司时,A植物固定的CO2量=11+5.5=16.5 mg CO2/100 cm2叶•小时,B植物固定的CO2量=呼吸释放的CO2量=15 mg CO2/100 cm2叶•小时,所以两者的差值为1.5 mg CO2/100 cm2叶•小时.
故答案为:
(1)弱因为A植物在光饱和时的光照强度低于B植物(或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)不再增加暗光
(3)45 1.5
植物的光合作用和呼吸作用都要受到外界环境因素的影响,下列有关曲线表示正确的是( )
正确答案
解析
解:A、温度是通过影响酶的活性进而影响光合速率的,因此当温度升高到一定程度,酶活性会下降甚至失活,而光合作用强度就会下降,A错误;
B、没有氧气的条件下,小麦种子可以进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,随着氧气浓度的逐渐上升,无氧呼吸逐渐受到抑制,而有氧呼吸不断增强,因此二氧化碳含量呈现先减少后增加的现象,B正确;
C、影响呼吸作用的主要因素是温度和氧气浓度,因此冬小麦幼苗呼吸作用二氧化碳释放量与光照强度无直接联系,C错误;
D、小麦是C3植物,低CO2浓度时无法进行光合作用,D错误.
故选:B.
I.在一块土地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植不同种的农作物,叫间作套种.据表分析.
*当达到某一光强度时,植物光合速率就不再增加,这种现象称为光饱和现象.
(1)表中能进行间作套种的两个品种是______,依据的生态工程的基本原理主要是______.
(2)作物栽培需要“正其行,通其风”.“通风”的主要目的是增强光合作用的______过程.“土不翻,苗不欢”,原因是“松土”能______.但大面积的松土也能带来______ 等环境问题.
Ⅱ.取大小和活力基本一致的绿豆种子3000粒,随机平均分成甲、乙两组,甲组放置在适宜的光照条件下培养,乙组在黑暗中培养.待种子萌发时,每天同一时刻抽取50粒(颗)测量其干重,结果大致如图所示.
(3)实验中的无关变量有______(答两点即可).
(4)曲线______显示的是光照条件下培养时干重变化的情况,M点表示的生理意义是______.
正确答案
解:I.(1)能进行间作套种的是玉米和人参,因为它们与水稻的生活环境不同,无法实现间作套种,玉米和人参不仅生活条件相同,并且高秆与矮秆互补,光饱和光照强度也互补,进行间作套种非常合适,依据的生态工程的基本原理主要是系统学和工程学原理;
(2)“通风”的主要目的是让其有充足的二氧化碳,进行光合作用的暗反应,“松土”能增强根的呼吸作用,提供更多能量,促使矿质离子的吸收,但大面积的松土也能带来水土流失或温室效应等环境问题;
Ⅱ.(3)实验的自变量是否有光照条件,其他能够影响实验结果的都属于无关变量,如温度、水分、矿质元素等;
(4)通过析图可知种子萌发过程中,如果是有充足的阳光,则在子叶伸出能进行光合作用开始,即可以使种子干重开始回升;若无光照则干重会持续下降,根据这个特点可知图甲为在光照条件下培养时干重变化的情况,M点以后种子干重开始上升,则M点是光合作用合成的有机物等于呼吸作用分解的有机物的点.
故答案为:I.(1)玉米和人参 系统学和工程学原理(或:协调与平衡原理)
(2)暗反应 增强根的呼吸作用,提供更多能量,(促使矿质离子的吸收) 水土流失或温室效应
Ⅱ.(3)温度、水分、矿质元素等
(4)甲 光合作用合成的有机物等于呼吸作用分解的有机物(或光合作用的速率等于呼吸作用的速率).
解析
解:I.(1)能进行间作套种的是玉米和人参,因为它们与水稻的生活环境不同,无法实现间作套种,玉米和人参不仅生活条件相同,并且高秆与矮秆互补,光饱和光照强度也互补,进行间作套种非常合适,依据的生态工程的基本原理主要是系统学和工程学原理;
(2)“通风”的主要目的是让其有充足的二氧化碳,进行光合作用的暗反应,“松土”能增强根的呼吸作用,提供更多能量,促使矿质离子的吸收,但大面积的松土也能带来水土流失或温室效应等环境问题;
Ⅱ.(3)实验的自变量是否有光照条件,其他能够影响实验结果的都属于无关变量,如温度、水分、矿质元素等;
(4)通过析图可知种子萌发过程中,如果是有充足的阳光,则在子叶伸出能进行光合作用开始,即可以使种子干重开始回升;若无光照则干重会持续下降,根据这个特点可知图甲为在光照条件下培养时干重变化的情况,M点以后种子干重开始上升,则M点是光合作用合成的有机物等于呼吸作用分解的有机物的点.
故答案为:I.(1)玉米和人参 系统学和工程学原理(或:协调与平衡原理)
(2)暗反应 增强根的呼吸作用,提供更多能量,(促使矿质离子的吸收) 水土流失或温室效应
Ⅱ.(3)温度、水分、矿质元素等
(4)甲 光合作用合成的有机物等于呼吸作用分解的有机物(或光合作用的速率等于呼吸作用的速率).
某植物体,经10小时光照,测得有300mg的氧产生.请推断10小时内植物体积累葡萄糖的量( )
正确答案
解析
解:在光照条件下,植物既能光合作用又能呼吸作用.光合作用为呼吸作用提供氧气和有机物,呼吸作用为光合作用提供水和二氧化碳,二者是相互影响,相互作用的.光合作用产生的氧气量-呼吸作用消耗的氧气量=氧气的净产生量.已知经10小时光照,测得有300mg的氧产生,由6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O计算可知积累的有机物为300×180÷192=281.3mg.
故选:A.
图中甲为测定光合作用速率的装置,在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液(保证试管内二氧化碳浓度稳定),试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得.在不同强度的光照条件下,测得的气体体积如图乙所示.图丙为叶肉细胞中有关细胞器的结构模式图.(注:假设在不同光照强度下,植物叶片的呼吸速率不变.)
(1)光合作用中,影响因素有多种,请列举两种内因:______.
(2)标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置.实验时,当光照强度由0渐变为2.5千勒克斯时(不同光照强度照射的时间相等),液滴所在位置应在实验初始标记的______(填左侧或者右侧)位置处.
(3)对叶片来说,光照强度为10千勒克斯时对应图丙中存在的箭头有(填字母)______.此时绿叶中产生ATP的场所有______.
(4)在图乙中,光照强度为5千勒克斯时,植物1小时光合作用产生的气体量为______毫升(假设光照强度的变化不会改变植物体的温度),若此时对此装置照光1小时,黑暗1小时持续处理24小时后,此叶片中有机物含量的变化是______(填增加/基本不变/减少).
(5)如果利用该装置探究叶片的呼吸作用方式,需要把二氧化碳缓冲液改为清水或者去除,同时对整个装置进行______.假设植物呼吸消耗的是葡萄糖,环境因素对气体体积没有影响,实验开始后红色液滴始终没有移动,可以推测叶片的呼吸作用方式是______.
正确答案
解:影响光合作用的内因有叶绿体的数量、色素的含量、酶的数量等.
(2)由图可知,当光照强度小于2.5千勒克斯时,呼吸作用强度均大于光合作用强度,因此绿叶要从容器中吸收氧气,从而导致容器内气压减小,红色液滴左移.
(3)光照强度为10千勒克斯时,根据图乙可知,光合作用大于呼吸作用,所以线粒体产生的二氧化碳全部被叶绿体利用进行光合作用,同时叶绿体还可以从外界吸收二氧化碳,释放的氧气一部分释放到外界环境,一部分被呼吸作用利用,所以对应图丙中存在的箭头有a、b、c、d.此时光合作用与呼吸作用都可以产生ATP,产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体.
(4)真正的光合速率=呼吸速率+表观光合速率,据图乙分析,该植物的呼吸作用速率为50,表观光合作用速率为50,真正的光合速率=50+50=100,植物1小时光合作用产生的气体量为1×100=100ml.若此时对此装置照光1小时,黑暗1小时,产生的有机物刚好被呼吸作用消耗,持续处理24小时后,此叶片中有机物含量基本不变.
(5)如果利用该装置探究叶片的呼吸作用方式,需要把二氧化碳缓冲液改为清水或者去除,同时对整个装置进行遮光处理.假设植物呼吸消耗的是葡萄糖,环境因素对气体体积没有影响,实验开始后红色液滴始终没有移动,说明产生的气体与消耗的气体相等,即叶片的呼吸作用方式只有有氧呼吸.
故答案为:
(1)叶绿体的数量 酶的数量
(2)左侧
(3)a、b、c、d 细胞质基质、线粒体、叶绿体
(4)100 基本不变
(5)遮光 有氧呼吸
解析
解:影响光合作用的内因有叶绿体的数量、色素的含量、酶的数量等.
(2)由图可知,当光照强度小于2.5千勒克斯时,呼吸作用强度均大于光合作用强度,因此绿叶要从容器中吸收氧气,从而导致容器内气压减小,红色液滴左移.
(3)光照强度为10千勒克斯时,根据图乙可知,光合作用大于呼吸作用,所以线粒体产生的二氧化碳全部被叶绿体利用进行光合作用,同时叶绿体还可以从外界吸收二氧化碳,释放的氧气一部分释放到外界环境,一部分被呼吸作用利用,所以对应图丙中存在的箭头有a、b、c、d.此时光合作用与呼吸作用都可以产生ATP,产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体.
(4)真正的光合速率=呼吸速率+表观光合速率,据图乙分析,该植物的呼吸作用速率为50,表观光合作用速率为50,真正的光合速率=50+50=100,植物1小时光合作用产生的气体量为1×100=100ml.若此时对此装置照光1小时,黑暗1小时,产生的有机物刚好被呼吸作用消耗,持续处理24小时后,此叶片中有机物含量基本不变.
(5)如果利用该装置探究叶片的呼吸作用方式,需要把二氧化碳缓冲液改为清水或者去除,同时对整个装置进行遮光处理.假设植物呼吸消耗的是葡萄糖,环境因素对气体体积没有影响,实验开始后红色液滴始终没有移动,说明产生的气体与消耗的气体相等,即叶片的呼吸作用方式只有有氧呼吸.
故答案为:
(1)叶绿体的数量 酶的数量
(2)左侧
(3)a、b、c、d 细胞质基质、线粒体、叶绿体
(4)100 基本不变
(5)遮光 有氧呼吸
如图为生物体内部分的细胞代谢过程.据图回答:
(1)A过程发生在绿色植物叶肉细胞的______中,影响A过程的主要因素有______、______答出两点即可).A过程包括______阶段和______阶段,其能量来源依次为______.
(2)稻田若不定期排水,水稻幼根会变黑腐烂,这是因为进行了上述______过程所致.人体在剧烈运动时进行的生理过程为______(用字母表示).
(3)上述代谢过程中,能生成ATP的是______过程(用字母表示).
(4)硝化细菌和蓝藻都能进行A过程,但两者利用的______不同,它们都属于自养生物.
正确答案
解:(1)图中A过程发生在绿色植物叶肉细胞,则表示光合作用,光合作用发生在绿色植物叶肉细胞的叶绿体中;影响光合作用的主要因素有光照、CO2、温度等;光合作用包括光反应和暗反应两个阶段;光反应的能量来源为光能,而光反应为暗反应提供能量ATP和还原剂NADPH.
(2)稻田若不定期排水,则水稻幼根会缺氧而进行无氧呼吸,产生酒精而导致幼根会变黑腐烂;人体在剧烈运动时,由于有氧呼吸供能不足,同时会进行无氧呼吸产生乳酸,即进行图中生理过程BD.
(3)光合作用的光反应过程中能够产生ATP,无氧呼吸和有氧呼吸均能产生ATP,因此能产生ATP的生理过程包括ABCD.
(4)硝化细菌能够进行化能合成作用,蓝藻进行光合作用,但两者利用的能量来源不同,硝化细菌利用了NH3氧化分解释放的化学能,蓝藻光合作用利用了光能,它们都属于自养生物.
故答案为:
(1)叶绿体 光照、CO2、温度等(光照必答) 光反应 暗反应 光能、ATP和[H]
(2)C 酒精发酵(或无氧呼吸) BD
(3)ABCD
(4)能量(来源)
解析
解:(1)图中A过程发生在绿色植物叶肉细胞,则表示光合作用,光合作用发生在绿色植物叶肉细胞的叶绿体中;影响光合作用的主要因素有光照、CO2、温度等;光合作用包括光反应和暗反应两个阶段;光反应的能量来源为光能,而光反应为暗反应提供能量ATP和还原剂NADPH.
(2)稻田若不定期排水,则水稻幼根会缺氧而进行无氧呼吸,产生酒精而导致幼根会变黑腐烂;人体在剧烈运动时,由于有氧呼吸供能不足,同时会进行无氧呼吸产生乳酸,即进行图中生理过程BD.
(3)光合作用的光反应过程中能够产生ATP,无氧呼吸和有氧呼吸均能产生ATP,因此能产生ATP的生理过程包括ABCD.
(4)硝化细菌能够进行化能合成作用,蓝藻进行光合作用,但两者利用的能量来源不同,硝化细菌利用了NH3氧化分解释放的化学能,蓝藻光合作用利用了光能,它们都属于自养生物.
故答案为:
(1)叶绿体 光照、CO2、温度等(光照必答) 光反应 暗反应 光能、ATP和[H]
(2)C 酒精发酵(或无氧呼吸) BD
(3)ABCD
(4)能量(来源)
光合作用受光照强度、CO2度、温度等影响,图中四条曲线(a、b、c、d)为不同光照强度和不同CO2浓度下,马铃薯净光合速率随温度变化而变化的曲线.A光照非常弱,CO2很少(远小于0.03%); b适当遮荫(相当于全光照的1/25),CO2浓度为0.03%;c全光照(晴天不遮荫),CO2浓度为0.03%;d全光照,CO2浓度为1.22%.请据图回答:
(1)随着光照强度和CO2浓度的降低,植物光合作用(以净光合速率为指标)最适温度的变化趋势是______.原因是______.
(2)当曲线b净光合速率为零时,真光合速率是否为零?为什么?______.
(3)在大田作物管理中,采取下列哪些措施可以提高净光合速率?______.
A.通风 B.增施有机肥 C.延长生育期 D.施碳酸氢铵
(4)在有光条件下,停止供给CO2时,C3的浓度变化如下图的______.若该植物为C4植物,则其叶片维管束鞘细胞中C3的变化如下图______.
正确答案
解:(1)由图中曲线可知,净光合速率=真正光合速率-呼吸速率,随着光照强度和CO2浓度的降低,植物真正光合速率也会降低.
(2)当曲线b净光合速率为零时,真光合速率=呼吸速率,呼吸速率不为0.
(3)通风可以提高周围二氧化碳浓度,提高光合作用效率,A正确;有机肥在微生物的分解作用下产生了二氧化碳供植物进行光合作用,同时也产生了矿质营养,B正确;延长生育期只能提高农作物的产量,并不能提高光合作用效率,C错误;施碳酸氢铵也有利于提高周围环境中二氧化碳浓度,D正确.
故选:ABD.
(4)在有光条件下,停止供给CO2时,C3还原还在进行,C3的浓度会下降,故,C正确.若该植物为C4植物,则其叶片维管束鞘细胞叶绿体内释放CO2所以C3会维持一段时间后下降,故A正确.
故答案为:
(1)降低;当光照和CO2浓度降低时,植物的真光合速率减小,温度较低时呼吸速率较低,所以净光合速率的最适温度较低.
(2)不为零,因为呼吸速率不为零.
(3)ABD;
(4)C;A.
解析
解:(1)由图中曲线可知,净光合速率=真正光合速率-呼吸速率,随着光照强度和CO2浓度的降低,植物真正光合速率也会降低.
(2)当曲线b净光合速率为零时,真光合速率=呼吸速率,呼吸速率不为0.
(3)通风可以提高周围二氧化碳浓度,提高光合作用效率,A正确;有机肥在微生物的分解作用下产生了二氧化碳供植物进行光合作用,同时也产生了矿质营养,B正确;延长生育期只能提高农作物的产量,并不能提高光合作用效率,C错误;施碳酸氢铵也有利于提高周围环境中二氧化碳浓度,D正确.
故选:ABD.
(4)在有光条件下,停止供给CO2时,C3还原还在进行,C3的浓度会下降,故,C正确.若该植物为C4植物,则其叶片维管束鞘细胞叶绿体内释放CO2所以C3会维持一段时间后下降,故A正确.
故答案为:
(1)降低;当光照和CO2浓度降低时,植物的真光合速率减小,温度较低时呼吸速率较低,所以净光合速率的最适温度较低.
(2)不为零,因为呼吸速率不为零.
(3)ABD;
(4)C;A.
人类对光合作用的研究已经进行了300多年,关于光合作用还有很多值得研究的问题.请分析回答下列问题:
Ⅰ.1864年,德国植物生理学家萨克斯做了一个实验:把紫苏植物先在暗处放置12h,然后将叶片的一部分遮住.将叶片光照一段时间后,先用酒精去除色素,再加染液,结果光照到的部分显出深蓝紫色,遮光部分没有颜色,说明光合作用的产物有淀粉.
(1)由于做这个实验,对材料的选择有一定的要求,下列哪些不是做这个实验的理想材料______(不定项选择)
A、天竺葵 B、竹子 C、水绵 D、松树
Ⅱ.如图1所示是在适宜条件下测得紫苏遮光前吸收 CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率.吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放 CO2的量),回答下列问题:
(2)在光照条件下,图形A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用______,其中图形B的面积表示______,从图形C可推测该植物存在另一个______的途径;CO2进出叶片是通过______(结构),那么CO2进出叶肉细胞都是通过______的方式进行的.
(3)在上述实验中,若提高温度、降低光照,则图形“A”和“B”的面积变化分别是______;原因是______.
(4)紫苏是陆生植物,黑藻是水生植物,它们生长的环境不同,因此它们的光合作用所受到的影响因素有所不同.如图2所示是黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图.下列有关叙述,不正确的是______(不定项选择)
A、t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,叶绿体基质中O2释放增多;
B、t2→t3,暗反应限制光合作用.若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高;
C、t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低;
D、t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果.
正确答案
解:(1)天竺葵是本实验的最好实验材料,也可以选择其他像蚕豆,小白菜,锦葵等有绿而薄的叶片的植物,竹子叶片较厚,水绵是一种藻类不易进行遮光和脱色处理,松树的叶呈针状,也不适合此实验.
(2)根据坐标图分析,A为叶肉细胞吸收外界的二氧化碳,而B+C的总和则是植物自身产生二氧化碳的量,两部分的二氧化碳都会被植物的叶肉细胞所吸收,即光合作用所固定的二氧化碳.遮光后,植物主要进行呼吸作用产生二氧化碳,根据遮光后比较平稳的直线的变化趋势可以推出B的面积表示这段时间内植物呼吸作用放出的二氧化碳的量,而C段表示植物除了呼吸作用以外,还存在其他途径产生二氧化碳,气体进出植物体的门户是气孔,二氧化碳属于小分子物质,进出细胞都是通过自由扩散的方式进行的.
(3)题目中提到的适宜条件是针对光合作用,所以提高温度、降低光照都会降低光合作用,所以A的面积会变小,而呼吸作用的最适温度比光合作用的最适温度要高,所以提高温度会增大呼吸作用速率,而光照的改变对呼吸作用无影响,所以B面积会变大.
(4)A、t1→t2,光照强度增加,光合作用的光反应阶段增强,叶绿体的类囊体薄膜上有与光合作用有关的色素,其吸收的光能增加,水的光解产生的氧气和[H]增加,氧气并不是由叶绿体基质释放的,A错误;
B、t2→t3,暗反应限制光合作用.限制因素是二氧化碳的含量,有光无光暗反应都可以进行,若在t2时刻增加光照,而二氧化碳的含量不变的话,光合速率将不会提高,B错误;
C、t4后短暂时间内,光反应阶段受阻,但是暗反应正常进行,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低,C正确;
D、t3→t4,光照强度不变,暗反应增强,加快了ATP与ADP的相互转化,在一定程度上也会加快光反应的进行,D错误.
故答案为:
(1)、BCD
(2)、固定的CO2总量 呼吸作用释放出的CO2量 释放CO2 气孔 自由扩散
(3)、A面积变小,B面积变大 降低光照,光合作用减弱,A面积变小;提高温度,呼吸作用增强,光照的改变对呼吸作用无影响,B的面积变大.
(4)、ABD
解析
解:(1)天竺葵是本实验的最好实验材料,也可以选择其他像蚕豆,小白菜,锦葵等有绿而薄的叶片的植物,竹子叶片较厚,水绵是一种藻类不易进行遮光和脱色处理,松树的叶呈针状,也不适合此实验.
(2)根据坐标图分析,A为叶肉细胞吸收外界的二氧化碳,而B+C的总和则是植物自身产生二氧化碳的量,两部分的二氧化碳都会被植物的叶肉细胞所吸收,即光合作用所固定的二氧化碳.遮光后,植物主要进行呼吸作用产生二氧化碳,根据遮光后比较平稳的直线的变化趋势可以推出B的面积表示这段时间内植物呼吸作用放出的二氧化碳的量,而C段表示植物除了呼吸作用以外,还存在其他途径产生二氧化碳,气体进出植物体的门户是气孔,二氧化碳属于小分子物质,进出细胞都是通过自由扩散的方式进行的.
(3)题目中提到的适宜条件是针对光合作用,所以提高温度、降低光照都会降低光合作用,所以A的面积会变小,而呼吸作用的最适温度比光合作用的最适温度要高,所以提高温度会增大呼吸作用速率,而光照的改变对呼吸作用无影响,所以B面积会变大.
(4)A、t1→t2,光照强度增加,光合作用的光反应阶段增强,叶绿体的类囊体薄膜上有与光合作用有关的色素,其吸收的光能增加,水的光解产生的氧气和[H]增加,氧气并不是由叶绿体基质释放的,A错误;
B、t2→t3,暗反应限制光合作用.限制因素是二氧化碳的含量,有光无光暗反应都可以进行,若在t2时刻增加光照,而二氧化碳的含量不变的话,光合速率将不会提高,B错误;
C、t4后短暂时间内,光反应阶段受阻,但是暗反应正常进行,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低,C正确;
D、t3→t4,光照强度不变,暗反应增强,加快了ATP与ADP的相互转化,在一定程度上也会加快光反应的进行,D错误.
故答案为:
(1)、BCD
(2)、固定的CO2总量 呼吸作用释放出的CO2量 释放CO2 气孔 自由扩散
(3)、A面积变小,B面积变大 降低光照,光合作用减弱,A面积变小;提高温度,呼吸作用增强,光照的改变对呼吸作用无影响,B的面积变大.
(4)、ABD
为探究环境因素对光合作用强度的影响,设计进行下列实验.
实验材料和用具:100mL量筒、50W、100W、200W和400W的台灯、冷开水、NaHCO3、黑藻等.
实验步骤:①准备4套如图1所示装置,编号为1~4.在瓶中各加入约500mL 0.01g/mL NaHCO3溶液后用冷开水充满.
②取4等份长势相同的黑藻分别放入1~4号装置中.
③将4套装置放入暗室中,然后分别用50W、100W、200W和400W的台灯等距离地照射1~4号装置,观察气泡的产生情况.
④30min后停止光照,读量筒中收集到的水的体积(mL).
以上实验重复三次,实验结果见表:
分析并回答有关问题:
(1)该实验中的因变量是______,自变量是______,列出实验中的无关变量:______(至少写出两个).
(2)根据装置图,上表中水的体积等于______的体积.
(3)对表中数据进行分析可知,光照强度从50W至400W,光合作用______(填“能”或“不能”)一直增强.
(4)根据表中实验数据,请在图2的坐标系中完成柱形图______.
正确答案
光合作用强度
光照强度
CO2浓度(或NaHCO3溶液)、温度、pH、黑藻的长势
黑藻释放氧气
不能
解析
解:(1)本实验的目的是探究光照强度对光合作用的影响,所以因变量是光合作用强度,自变量是光照强度,其他都是无关变量,如CO2浓度(或NaHCO3溶液)、温度、pH、黑藻的长势等.
(2)根据装置图,上表中水的体积等于黑藻释放氧气的体积.
(3)对表中数据进行分析可知,光照强度从50W至400W,光合作用不能一直增强.
(4)先根据表中数据计算出每一组的平均值,再绘制柱形图.(具体见答案)
故答案为:
(1)光合作用强度 光照强度 CO2浓度(或NaHCO3溶液)、温度、pH、黑藻的长势
(2)黑藻释放氧气
(3)不能
(4)如图所示
为研究不同光照强度下水稻的光合作用,某实验室人员将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验,实验装置如图一所示.
实验原理:该装置中水稻苗光合作用产生的气体,可使浮力增大,使天平指针发生偏转. 实验步骤:①调节天平平衡;②用100W的灯泡作为光源,先将灯泡置于距装置20厘米处,15分钟后观察并记录指针偏转方向和格数,③加大灯泡与装置间距离,过15分钟再观察记录;④连续重复步骤③.实验结果如图二所示,请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是______,通过______进行调控.
(2)请据实验结果分析回答:
①B点与A点比较,光合作用强度较大的是______点,指针偏转的方向是向______.
②C点表示的是______.
③CD段形成的原因是______,与C点相比较,D点指针向______偏转.
④若此曲线与横轴相交于E点,则E点的含义是______.
(3)若用此装置测定水稻幼苗的呼吸强度,需要对此装置进行处______理.
正确答案
光照强度
改变灯泡与装置间的距离
A
右
光合作用强度与呼吸作用强度相等
呼吸作用强度大于光合作用强度
左
光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗到和实验开始时的氧气浓度相等
遮光或黑暗
解析
解:(1)题中以100W灯泡为光源,不断加大灯泡与装置间距离,可以看出指针的偏转即光合作用强度在发生变化,所以光照强度是自变量.
(2)①A点与B点相比,A点的灯泡距离实验装置近,因此A点的光照强,光合作用强度大;左侧是活的植物,产生气体,浮力增大,指针右偏.
②C点之后指针开始回偏,说明此时从装置中消耗氧气,因此C点时光合作用与呼吸作用强度相等.
③CD段指针开始向左偏,说明水稻苗在消耗装置中的氧气,即光合作用产生的氧气不足,此时呼吸作用大于光合作用.
④若此曲线与横轴相交于E点,E点即为实验的初始位置,即表示先前光合作用积累的氧气已经全部被呼吸作用消耗.
(3)因为水稻植株在有光条件下可以进行光合作用,因此要测定其幼苗的呼吸强度,应对装置进行遮光处理.
故答案为:
(1)光照强度 改变灯泡与装置间的距离
(2)①A 右 ②光合作用强度与呼吸作用强度相等 ③呼吸作用强度大于光合作用强度 左 ④
光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗到和实验开始时的氧气浓度相等
(3)遮光或黑暗
研究小组为探究某砖厂排放的废气对周边橡胶树光合作用的影响,在距离砖厂200m、400m、600m处分别选取10株橡胶树,测定其叶片的光合速率和叶绿素含量,结果如图.请回答:
(1)从橡胶树叶片中提取叶绿素时,加入CaCO3的目的是______.叶绿素主要吸收______光.对每处测得的叶绿素含量应取______,以减小实验误差.
(2)实验结果表明,样点与砖厂距离越小,橡胶树叶片的光合速率越______,推测其原因是______,影响了对光的吸收.
(3)氟化物是砖厂废气的主要成分之一,能影响叶绿体的功能.研究小组拟探究不同浓度KF(一种氟化物)溶液对叶绿体功能的影响.请对下列部分实验内容进行评价.
①实验材料叶绿体拟从距离砖厂200m处的橡胶树叶片中提取.
评价:实验取材不适宜.原因是______.
②实验拟分4组,分别用0.05、0.10、0.20、0.40mol﹒L-1的KF溶液处理叶绿体.
评价:实验分组不完善.应增设1组用______处理叶绿体作为对照.
正确答案
解析:(1)从橡胶树提取叶绿体中的色素时,加入CaCO3的目的是防止研磨中色素被破坏;叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收蓝紫光和红光;对每处测得的叶绿素含量应取平均值,这样来减小实验误差.
(2)从图1可知,样点与砖厂距离越小,橡胶树叶片的光合速率就越小;从图2可知样点与砖厂距离越小,叶绿素含量越低,叶绿素的功能是吸收、传递、转换光能.从“影响了对光的吸收”这句话可推测出应为叶绿素含量越小.
(3)①从图中可知,距离砖厂200m处的橡胶树叶片已受到氟化物污染,叶绿体内可能积累了氟化物,从而使叶绿体功能可能已受损;②增设1组对照组,应为用0mol﹒L-1的KF溶液处理叶绿体,即用蒸馏水处理叶绿体.
答案:(1)防止色素被破坏 红光和蓝紫 平均值
(2)低 叶绿素含量少
(3)①叶片可能已受污染(或叶绿体内可能积累了氟化物或叶绿体功能可能已受损) ②蒸馏水
解析
解析:(1)从橡胶树提取叶绿体中的色素时,加入CaCO3的目的是防止研磨中色素被破坏;叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收蓝紫光和红光;对每处测得的叶绿素含量应取平均值,这样来减小实验误差.
(2)从图1可知,样点与砖厂距离越小,橡胶树叶片的光合速率就越小;从图2可知样点与砖厂距离越小,叶绿素含量越低,叶绿素的功能是吸收、传递、转换光能.从“影响了对光的吸收”这句话可推测出应为叶绿素含量越小.
(3)①从图中可知,距离砖厂200m处的橡胶树叶片已受到氟化物污染,叶绿体内可能积累了氟化物,从而使叶绿体功能可能已受损;②增设1组对照组,应为用0mol﹒L-1的KF溶液处理叶绿体,即用蒸馏水处理叶绿体.
答案:(1)防止色素被破坏 红光和蓝紫 平均值
(2)低 叶绿素含量少
(3)①叶片可能已受污染(或叶绿体内可能积累了氟化物或叶绿体功能可能已受损) ②蒸馏水
请回答下列有关光合作用和呼吸作用的问题.
(1)如表为某同学探究影响植物光合作用因素所做的实验.
据图表可知,探究的影响因素有______.要比较不同的植物部位对光合作用的影响,应选择的容器标号是______.
(2)图甲表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响.图中实线表示光合作用速率,虚线表示呼吸作用速率.请据图回答下列问题.
①分析图解可知,光合作用、呼吸作用都受到温度的影响,其中与______作用有关的酶对高温更为敏感.温度主要影响光合作用的______阶段.光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中C3的还原过程,此过程的场所是.
②若昼夜不停地光照,该植物生长的最适宜温度约是______;在温度为10℃的条件下,该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有______.
(3)根据甲图,在乙图的坐标上补充画出植物在30~60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线.
正确答案
解:(1)分析表格可知,该实验中容器1和2或容器4和5均探究了同一植物相同部位在不同光质下的光合作用强度;容器1和3探究了同一植物不同部位的光合作用强度;容器1和4或容器2和5均探究了不同植物在相同光质下的光合作用强度.因此要比较不同的植物部位对光合作用的影响,实验的自变量为同种植物不同器官,可以选择的容器标号是2和3.
(2)①图中可以看出,光合作用的最适温度为30℃,超过该温度后,光合作用强度开始下降,而呼吸作用在42℃是最强,因此光合作用有关的酶对髙温更为敏感;光合作用过程中,暗反应所需酶种类多,因此温度主要影响光合作用的暗反应阶段,暗反应的场所是叶绿体基质.
②对生长最适宜,即要求净光合作用量最大,净光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率,图中对应30℃;在温度为10℃的条件下,植物进行进行光合作用,又能进行呼吸作用,因此该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体.
(3)在作图时,首先根据曲线图将各温度下的净光合速率计算出,利用净光合速率=真光合速率-呼吸速率,30℃为4.7、35℃为2.8、40℃为0、45℃为-3.0、50℃为-3.5、55℃为-1.5、60℃为0,由此连线作图即可.
故答案为:
(1)光质、植物的部位、植物种类 2和3
(2)①光合 暗反应 叶绿体基质
②30℃细胞质基质、线粒体、叶绿体
(3)如图
解析
解:(1)分析表格可知,该实验中容器1和2或容器4和5均探究了同一植物相同部位在不同光质下的光合作用强度;容器1和3探究了同一植物不同部位的光合作用强度;容器1和4或容器2和5均探究了不同植物在相同光质下的光合作用强度.因此要比较不同的植物部位对光合作用的影响,实验的自变量为同种植物不同器官,可以选择的容器标号是2和3.
(2)①图中可以看出,光合作用的最适温度为30℃,超过该温度后,光合作用强度开始下降,而呼吸作用在42℃是最强,因此光合作用有关的酶对髙温更为敏感;光合作用过程中,暗反应所需酶种类多,因此温度主要影响光合作用的暗反应阶段,暗反应的场所是叶绿体基质.
②对生长最适宜,即要求净光合作用量最大,净光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率,图中对应30℃;在温度为10℃的条件下,植物进行进行光合作用,又能进行呼吸作用,因此该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体.
(3)在作图时,首先根据曲线图将各温度下的净光合速率计算出,利用净光合速率=真光合速率-呼吸速率,30℃为4.7、35℃为2.8、40℃为0、45℃为-3.0、50℃为-3.5、55℃为-1.5、60℃为0,由此连线作图即可.
故答案为:
(1)光质、植物的部位、植物种类 2和3
(2)①光合 暗反应 叶绿体基质
②30℃细胞质基质、线粒体、叶绿体
(3)如图
将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是( )
正确答案
解析
解:在适宜的光照条件下,密闭容器内培养的植物会同时进行光合作用和呼吸作用,并且光合作用较强.由于密闭容器内的二氧化碳含量有限,随着光合作用的持续进行,二氧化碳逐渐被消耗,浓度降低,进而光合作用强度跟着降低;当二氧化碳浓度降低到一定水平时,植物的光合作用和呼吸作用强度相等,则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定.
故选:B.
如图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系.图示中,CE段是增大了光照强度后测得的曲线.下列有关叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、光合作用是合成有机物,光合作用强度的重要指标是植物干重的增加量,故A错误;
B、据图可知,出现BC段的限制因素主要是光照强度,故B错误;
C、从B点后,光合作用强度不再增加,叶绿体内的三碳化合物含量,C点时等于B点,故C错误;
D、在E点后再次增大光照强度,光合作用强度可能会增加,曲线有可能为EG,故D正确.
故选:D.
(2016•沈阳一模)电场会对植物的生长发育产生一种“无形”的影响.在温室中同时增补电场和增施C02,蔬菜产量可提高70%左右,这就是著名的“电场产量倍增效应”.科学家根据电场强度与C02浓度对黄瓜幼苗光合作用强度影响的实验.绘制如下曲线.
(1)设置第l组实验的目的是______.在饱和光照强度下,该实验的自变量是______.
(2)在光照强度为A的条件下,第l组实验中黄瓜幼苗的有机物积累量为______,原因是______.
(3)第1组实验和第2组实验的曲线比较,说明______.
(4)根据实验曲线可知,在相同光照强度下,为了最大限度的增加作物产量.可以采取的措施是______.
正确答案
解:(1)第l组为自然条件下的电场强度和二氧化碳浓度,其作用是作为对照组,该实验的自变量是光照强度、电场强度和CO2浓度.
(2)光照强度为A的条件下,第l组实验中实际光合作用强度等于细胞呼吸强度,即光补偿点,黄瓜幼苗的有机物积累量为0.
(3)图中第1组实验和第2组实验的曲线比较可以说明强电场可以提高植物的光合作用强度.
(4)图中曲线对照说明在相同光照强度下,增补电场和增施CO2,可以最大限度的增加作物产量.
故答案为:
(1)对照作用 光照强度、电场强度和CO2浓度
(2)0 实际光合作用强度等于细胞呼吸强度(或答:“光合作用利用的CO2量等于呼吸作用产生的CO2量”)
(3)强电场可以提高植物的光合作用强度
(4)增补电场和增施CO2
解析
解:(1)第l组为自然条件下的电场强度和二氧化碳浓度,其作用是作为对照组,该实验的自变量是光照强度、电场强度和CO2浓度.
(2)光照强度为A的条件下,第l组实验中实际光合作用强度等于细胞呼吸强度,即光补偿点,黄瓜幼苗的有机物积累量为0.
(3)图中第1组实验和第2组实验的曲线比较可以说明强电场可以提高植物的光合作用强度.
(4)图中曲线对照说明在相同光照强度下,增补电场和增施CO2,可以最大限度的增加作物产量.
故答案为:
(1)对照作用 光照强度、电场强度和CO2浓度
(2)0 实际光合作用强度等于细胞呼吸强度(或答:“光合作用利用的CO2量等于呼吸作用产生的CO2量”)
(3)强电场可以提高植物的光合作用强度
(4)增补电场和增施CO2
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