- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
某小组研究了不同遮光处理对铁线莲光合作用的影响，结果如图所示，请分析回答问题（曲线叶绿素a/b表示叶绿素a含量与叶绿素b含量之比）：
（1）从图分析可知叶绿素含量与遮光比例关系是______，实验中提取叶绿体色素的原理是______．
（2）铁线莲进行光合作用时，叶绿体中ADP的移动方向是______．
（3）如图所示，当遮光率达到10%以上时，随着遮光比例增加，叶绿素含量增加，其中______含量增加更多．由此推测，这是对______环境的一种适应．当遮光率达到90%时，对该植物体内所有能进行光合作用的细胞说，叶绿体消耗的CO2量______（填大于、小于或等于）细胞呼吸产生的CO2量．
（4）与遮光比例50%相比，遮光90%条件下植株的干重和净光合速率都有明显下降的原因是______；与90%遮光处理相比，不遮光处理的植株有明显的“午休”现象，可能的原因是______．分析图中的数据你认为在生产中为了保证铁线莲的产量，应该采取的措施是______．
（5）该小组欲测定铁线莲叶片在25℃下的呼吸速率，设计了简要的实验，思路如下：将上述植物叶片置于密闭容器中，在25℃、10%遮阴条件下，测定叶片CO2的释放量．该实验思路有一处错误，请指出并给予改正：______．
正确答案
解：（1）从图分析可知叶绿素含量与遮光比例关系是遮光比例与叶绿素含量呈正相关，即叶绿素含量随遮光比例的增加而增加．由于色素不溶于水，但可溶于有机溶剂，所以在实验中提取叶绿体色素时，要用无水乙醇或丙酮．
（2）铁线莲进行光合作用时，光反应阶段产生ATP，暗反应阶段消耗ATP，所以叶绿体中ADP的移动方向是从叶绿体基质移向类囊体薄膜，参与光反应．
（3）当遮光率达到10%以上时，随着遮光比例增加，叶绿素含量增加，其中叶绿素a含量与叶绿素b含量之比下降，说明叶绿素b含量增加更多．由此推测，这是对弱光环境环境的一种适应．当遮光率达到90%时，由于植物个体净光合作用等于0，对该植物体内所有能进行光合作用的细胞说，所以叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量．
（4）遮光90%条件下，光照很弱，导致光合作用强度明显下降，使其下降程度大于呼吸作用下降程度，因此与遮光比例50%相比，遮光90%条件下植株的干重和净光合速率都有明显下降．植物在光照强度过大时，会引起气孔关闭，导致光合作用速率下降，所以不遮光处理的植株有明显的“午休”现象．分析图中的数据，在生产中对铁线莲进行适当的遮光处理，可保证铁线莲的产量．
（5）为了测定铁线莲叶片在25℃下的呼吸速率，必须在黑暗条件下进行，以避免光照使植物进行光合作用，而干扰实验结果．
故答案为：
（1）叶绿素含量随遮光比例的增加而增加 色素可溶于有机溶剂中
（2）从叶绿体基质移向类囊体薄膜
（3）叶绿素b 弱光环境 大于
（4）光合作用下降程度大于呼吸作用下降程度 光照强度过大，引起气孔关闭，导致光合作用速率下降 对铁线莲进行适当的遮光处理
（5）10%的遮荫条件是错误的，应该为黑暗条件
解析
解：（1）从图分析可知叶绿素含量与遮光比例关系是遮光比例与叶绿素含量呈正相关，即叶绿素含量随遮光比例的增加而增加．由于色素不溶于水，但可溶于有机溶剂，所以在实验中提取叶绿体色素时，要用无水乙醇或丙酮．
（2）铁线莲进行光合作用时，光反应阶段产生ATP，暗反应阶段消耗ATP，所以叶绿体中ADP的移动方向是从叶绿体基质移向类囊体薄膜，参与光反应．
（3）当遮光率达到10%以上时，随着遮光比例增加，叶绿素含量增加，其中叶绿素a含量与叶绿素b含量之比下降，说明叶绿素b含量增加更多．由此推测，这是对弱光环境环境的一种适应．当遮光率达到90%时，由于植物个体净光合作用等于0，对该植物体内所有能进行光合作用的细胞说，所以叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量．
（4）遮光90%条件下，光照很弱，导致光合作用强度明显下降，使其下降程度大于呼吸作用下降程度，因此与遮光比例50%相比，遮光90%条件下植株的干重和净光合速率都有明显下降．植物在光照强度过大时，会引起气孔关闭，导致光合作用速率下降，所以不遮光处理的植株有明显的“午休”现象．分析图中的数据，在生产中对铁线莲进行适当的遮光处理，可保证铁线莲的产量．
（5）为了测定铁线莲叶片在25℃下的呼吸速率，必须在黑暗条件下进行，以避免光照使植物进行光合作用，而干扰实验结果．
故答案为：
（1）叶绿素含量随遮光比例的增加而增加 色素可溶于有机溶剂中
（2）从叶绿体基质移向类囊体薄膜
（3）叶绿素b 弱光环境 大于
（4）光合作用下降程度大于呼吸作用下降程度 光照强度过大，引起气孔关闭，导致光合作用速率下降 对铁线莲进行适当的遮光处理
（5）10%的遮荫条件是错误的，应该为黑暗条件
科学家发现生长在高温强光照和干旱环境中的植物气孔关闭，C4植物能利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用，C3植物则不能．
（1）现有取自热带不同环境下的甲乙两种长势良好，状态相似的草本植物，已知甲是C4植物，已知其光合作用固定CO2的类型．请利用一个密闭大玻璃钟罩，初步判别乙植物是C3植物还是C4植物．
原理：______．
方法：将植物甲和植物乙一同栽种于密闭钟罩下，给予______条件培养．连续若干天观察记录他们的生长情况．
预期结果：①______．②______．
对结果的分析：______．
（2）对于以上分析，用显微镜从形态学方面加以进一步验证．
方法：制作乙植物叶脉横切的临时切片，用显微镜观察．
结论：如果视野中看到______，乙是C3植物；反之，则乙是C4植物．
（3）某同学为观察两种植物光合作用形成的淀粉粒在叶片内的位置，直接用碘液对叶片染色后制成的横切片在显微镜下观察．这一操作过程存在的错误是______．
正确答案
解：（1）利用一个密闭大玻璃钟罩，初步判别乙植物是C3植物还是C4植物的原理是：在高温、干旱和强光照下，随着植物光合作用的进行，造成密闭钟罩内CO2浓度逐渐降低，C4植物利用较低浓度CO2生长良好，而C3植物不能．
方法：将植物甲和植物乙一同栽种于密闭钟罩下，给予高温、强光照和干旱条件培养．连续若干天观察记录他们的生长情况．
预期结果：①乙植物与甲植物生长状态相似；②乙植物逐渐枯萎，而甲依然健壮．
对结果的分析：若出现第①种情况，乙植为C4植物；若出现第②种情况，乙植为C3植物．
（2）结论：如果视野中看到没有“花环型”结构或维管束鞘细胞中没有叶绿体，乙是C3植物；反之，则乙是C4植物．
（3）某同学为观察两种植物光合作用形成的淀粉粒在叶片内的位置，直接用碘液对叶片染色后制成的横切片在显微镜下观察．这一操作过程存在的错误是绿色叶片应该先在热的酒精中脱去叶绿素，再去染色、制片．
故答案为：
（1）原理：在高温、干旱和强光照下，随着植物光合作用的进行，造成密闭钟罩内CO2浓度逐渐降低，C4植物利用较低浓度CO2生长良好，而C3植物不能
方法：高温、强光照和干旱
预期结果：①乙植物与甲植物生长状态相似 ②乙植物逐渐枯萎，而甲依然健壮
对结果的分析：若出现第①种情况，乙植为C4植物；若出现第②种情况，乙植为C3植物
（2）没有“花环型”结构或维管束鞘细胞中没有叶绿体
（3）绿色叶片应该先在热的酒精中脱去叶绿素，再去染色、制片
解析
解：（1）利用一个密闭大玻璃钟罩，初步判别乙植物是C3植物还是C4植物的原理是：在高温、干旱和强光照下，随着植物光合作用的进行，造成密闭钟罩内CO2浓度逐渐降低，C4植物利用较低浓度CO2生长良好，而C3植物不能．
方法：将植物甲和植物乙一同栽种于密闭钟罩下，给予高温、强光照和干旱条件培养．连续若干天观察记录他们的生长情况．
预期结果：①乙植物与甲植物生长状态相似；②乙植物逐渐枯萎，而甲依然健壮．
对结果的分析：若出现第①种情况，乙植为C4植物；若出现第②种情况，乙植为C3植物．
（2）结论：如果视野中看到没有“花环型”结构或维管束鞘细胞中没有叶绿体，乙是C3植物；反之，则乙是C4植物．
（3）某同学为观察两种植物光合作用形成的淀粉粒在叶片内的位置，直接用碘液对叶片染色后制成的横切片在显微镜下观察．这一操作过程存在的错误是绿色叶片应该先在热的酒精中脱去叶绿素，再去染色、制片．
故答案为：
（1）原理：在高温、干旱和强光照下，随着植物光合作用的进行，造成密闭钟罩内CO2浓度逐渐降低，C4植物利用较低浓度CO2生长良好，而C3植物不能
方法：高温、强光照和干旱
预期结果：①乙植物与甲植物生长状态相似 ②乙植物逐渐枯萎，而甲依然健壮
对结果的分析：若出现第①种情况，乙植为C4植物；若出现第②种情况，乙植为C3植物
（2）没有“花环型”结构或维管束鞘细胞中没有叶绿体
（3）绿色叶片应该先在热的酒精中脱去叶绿素，再去染色、制片
某同学欲测定植物叶片的光合作用速率，作如图1所示实验．在叶柄基部作环剥处理，在不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率（不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响）．
（1）在叶柄基部作环剥处理，目的是______．
（2）从上午10时到下午4时叶片净光合作用总量可表示为______．
（3）如果测得叶片的真光合作用速率=（7y-6z-x）/6g•cm-2•h-1（不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶片生理活动的影响）则M处的实验条件是______．
（4）昼夜温差对于植物生长影响很大，如图2所示，昼温为25℃时，植物生长最快的夜间温度是______．
正确答案
解：（1）叶片进行光合作用产生的有机物会通过叶柄处输出给植物的其他部位，因此为了限制叶片有机物的输入和输出，在叶柄基部作环剥处理．
（2）从上午10时叶片干重为x克，下午4时叶片干重为y克，这段时间内叶片既进行了光合作用，又进行了呼吸作用，因此（y-x）克可表示这段时间内的净光合作用总量．
（3）药测得真光合作用速率，必须测定出1小时的呼吸速率，因此M处的实验条件是下午4时后将整个实验装置遮光1小时（或对叶片遮光、下午5时移走）然后测定其重量为z克，则（y-z）克可表示呼吸速率，而叶片的真光合作用速率=净光合速率+呼吸速率=
（4）图2中干物质增长量即为一天中光合作用积累的有机物总量，图中可以看出昼温为25℃时，夜温为15℃时，植物的干物质量最大，植物生长最快．
故答案为：
（1）限制叶片有机物的输入和输出
（2）（y-x）克
（3）下午4时后将整个实验装置遮光1小时（或对叶片遮光、下午5时移走）
（4）15℃
解析
解：（1）叶片进行光合作用产生的有机物会通过叶柄处输出给植物的其他部位，因此为了限制叶片有机物的输入和输出，在叶柄基部作环剥处理．
（2）从上午10时叶片干重为x克，下午4时叶片干重为y克，这段时间内叶片既进行了光合作用，又进行了呼吸作用，因此（y-x）克可表示这段时间内的净光合作用总量．
（3）药测得真光合作用速率，必须测定出1小时的呼吸速率，因此M处的实验条件是下午4时后将整个实验装置遮光1小时（或对叶片遮光、下午5时移走）然后测定其重量为z克，则（y-z）克可表示呼吸速率，而叶片的真光合作用速率=净光合速率+呼吸速率=
（4）图2中干物质增长量即为一天中光合作用积累的有机物总量，图中可以看出昼温为25℃时，夜温为15℃时，植物的干物质量最大，植物生长最快．
故答案为：
（1）限制叶片有机物的输入和输出
（2）（y-x）克
（3）下午4时后将整个实验装置遮光1小时（或对叶片遮光、下午5时移走）
（4）15℃
（1）选取长势一致的______黄瓜品种的健壮幼苗若干株，分成______组分別进行不同处理．为了保证各水分处理始终保持试验要求，要每日补水，补水吋需要进行______
（2）20天后，测定各项指标：测定______的含量时，需使用酒粘作为溶剂．
（3）在弱光条件下______对于吸收光能有更大的作用，C5最大再生速率下降的原因是______．
（4）实验结果尜明，在弱光条件下，可以通过______方法提高温室大棚内黄瓜的光合效率，其可能的原因是弱光时蒸腾作用较弱，水分过多会抑制______从而影响光合作用．
正确答案
解：（1）题干中“研究了蛭石基质含水量对黄瓜弱光光合适应性的影响”则实验材料为耐弱光的黄瓜品种，图形和表格中显示实验分为4组，自变量是光照和水分的含量；为了保证各水分处理始终保持试验要求，要每日补水，补水需要进行称重．
（2）因变量是叶绿素a、叶绿素b含量，C5最大再生速率，酒精能提取叶绿素a、叶绿素b．
（3）色素的作用是吸收、传递和转化光能，在弱光条件下，叶绿素a的含量减少，而叶绿素b含量基本不变，则对于吸收光能有更大的作用；弱光条件下光反应生成的ATP和[H]不足，影响暗反应中C3的还原（2C3→（C H2O）+C5），则C5最大再生速率下降．
（4）实验结果尜明，在弱光条件下，含水量少的C5再生速率较高，因此可以通过适当减少浇水方法提高温室大棚内黄瓜的光合效率，原因是弱光时蒸腾作用较弱，水分过多会抑制根细胞的呼吸作用，从而影响光合作用．
故答案为：（1）耐弱光 四 称重
（2）叶绿素a、叶绿素b
（3）叶绿素b 光反应生成的ATP和[H]不足
（4）适当减少浇水 根细胞的呼吸作用
解析
解：（1）题干中“研究了蛭石基质含水量对黄瓜弱光光合适应性的影响”则实验材料为耐弱光的黄瓜品种，图形和表格中显示实验分为4组，自变量是光照和水分的含量；为了保证各水分处理始终保持试验要求，要每日补水，补水需要进行称重．
（2）因变量是叶绿素a、叶绿素b含量，C5最大再生速率，酒精能提取叶绿素a、叶绿素b．
（3）色素的作用是吸收、传递和转化光能，在弱光条件下，叶绿素a的含量减少，而叶绿素b含量基本不变，则对于吸收光能有更大的作用；弱光条件下光反应生成的ATP和[H]不足，影响暗反应中C3的还原（2C3→（C H2O）+C5），则C5最大再生速率下降．
（4）实验结果尜明，在弱光条件下，含水量少的C5再生速率较高，因此可以通过适当减少浇水方法提高温室大棚内黄瓜的光合效率，原因是弱光时蒸腾作用较弱，水分过多会抑制根细胞的呼吸作用，从而影响光合作用．
故答案为：（1）耐弱光 四 称重
（2）叶绿素a、叶绿素b
（3）叶绿素b 光反应生成的ATP和[H]不足
（4）适当减少浇水 根细胞的呼吸作用
实验材料和用具：100mL量筒、20W至500W的台灯、冷开水、NaHC03、黑藻等等．
实验步骤：
①准备6套如图所示装置，编号为1～6．在瓶中各加入约500mL0.01g/mLNaHC03溶液后用冷开水充满．
②取6等分黑藻分别放入1～6号装置．
③将6套装置放入暗室中，然后用20W、50W、75W、100W、200W和500W的台灯等距离地分别照射1～6号装置，观察气泡的产生情况．（实验过程中温度保持不变．）
④30min后停止光照，测量光合作用释放的O2体积．
实验结果：
对该实验进行分析，回答有关问题：
（1）该实验中的自变量是______．实验中光合作用强度用______表示．
（2）根据装置图，上表中各组次的实验数据是如何读出的？______
（3）黑藻叶细胞产生氧气的场所是叶绿体的______．上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是______．
（4）根据表中数据得出结论：______．
（5）将表格中实验结果绘成柱形图．______．
正确答案
解：（1）灯泡的功率代表光照强度，因此本实验的自变量是光照强度，实验中光合作用强度用 氧气释放量表示．
（2）上表中各组次的实验数据是通过测量量筒中收集到的水的体积得到的．
（3）在光合作用的光反应阶段水发生光解产生氧气和[H]，因此黑藻叶细胞产生氧气的场所是叶绿体的 类囊体．上表中测得的氧气量是光合作用实际产生的氧气量与黑藻呼吸消耗的氧气量的差值，代表净光合作用．
（4）由表可知，200W时，光合作用强度最大，但还不能确定最适合黑藻生长的光照强度，因为梯度较大，所以还需在100-500W范围内设置多组梯度进行实验．
（5）画柱形图是按照表格中平均值画图即可，注意标出横轴和纵轴的自变量和因变量．
故答案为：
（1）光照强度 氧气释放量
（2）读量筒中收集到的水的体积
（3）类囊体 黑藻自身呼吸作用会消耗氧气
（4）在一定范围内适当提高光照强度可以提高光合作用强度
（5）
解析
解：（1）灯泡的功率代表光照强度，因此本实验的自变量是光照强度，实验中光合作用强度用 氧气释放量表示．
（2）上表中各组次的实验数据是通过测量量筒中收集到的水的体积得到的．
（3）在光合作用的光反应阶段水发生光解产生氧气和[H]，因此黑藻叶细胞产生氧气的场所是叶绿体的 类囊体．上表中测得的氧气量是光合作用实际产生的氧气量与黑藻呼吸消耗的氧气量的差值，代表净光合作用．
（4）由表可知，200W时，光合作用强度最大，但还不能确定最适合黑藻生长的光照强度，因为梯度较大，所以还需在100-500W范围内设置多组梯度进行实验．
（5）画柱形图是按照表格中平均值画图即可，注意标出横轴和纵轴的自变量和因变量．
故答案为：
（1）光照强度 氧气释放量
（2）读量筒中收集到的水的体积
（3）类囊体 黑藻自身呼吸作用会消耗氧气
（4）在一定范围内适当提高光照强度可以提高光合作用强度
（5）
请根据图回答：
（1）从图中可以看出，引起气孔开闭的外界因素主要是______．
（2）保卫细胞与周，围的叶表皮细胞相比，在结构上最主要的区别是前者具有______．
（3）保卫细胞吸水膨胀到一定程度时水分出入平衡，制约其继续吸水的细胞结构是______．
（4）夏季中午气孔关闭的直接原因是保卫细胞______（吸水、失水），导致叶肉细胞中3-磷酸甘油酸的含量______（增加、减少）．
（5）将蚕豆叶片放入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，气孔会______（张开、关闭）；将其放入pH=7的某溶液中（此pH有利于淀粉酶活性增高），气孔会______（张开、关闭）．
（6）影响保卫细胞光合作用的内部因素有______和______的含量等．
正确答案
光照
叶绿体
细胞壁
失水
减少
关闭
张开
RuBP
叶绿素（或酶、叶绿体等）
解析
解：（1）从图中可以看出，引起气孔开闭的外界因素主要是光照．
（2）保卫细胞含叶绿体，而叶表皮细胞不含叶绿体．
（3）细胞壁伸缩性比较小，它具有支持和保护的作用．细胞吸水膨胀到一定程度，由于细胞壁不能再进一步伸缩，制约细胞继续吸水．
（4）夏季中午保卫细胞失水导致气孔关闭，从而导致二氧化碳吸收也减少，二氧化碳吸收减少影响二氧化碳的固定，导致叶肉细胞中3-磷酸甘油酸的含量下降．
（5）将蚕豆叶片放入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，保卫细胞失水，气孔关闭；将其放入pH=7的某溶液中，由于此pH有利于淀粉酶活性增高，使细胞的渗透压增高，细胞吸水，气孔张开．
（6）影响保卫细胞光合作用的内部因素有色素含量、酶的含量、五碳化合物等．
故答案为：（1）光照 （2）叶绿体 （3）细胞壁
（4）失水 减少 （5）关闭 张开 （6）RuBP 叶绿素（或酶、叶绿体等）
（1）研究结果所测定的黄瓜叶片光合速率的含义是______若夜间测量还能够得到______．夜间测量的结果也会随时间发生变化，导致变化的最可能的原因是______
（2）研究结果表明，不同月份温室栽培的黄瓜一天中的光合速率变化规律相似，这是因为______1月日光温室黄瓜叶片光合速率明显低于5月，其原因是______
（3）若在生产过程中适当增施有机肥，则预期对实验结果的影响是______，原因之一是______有机肥经______产生CO2，加速光合作用中______过程．
正确答案
解：（1）白天时，植物既进行光合作用，又进行呼吸作用，植物的光合速率可用单位时间、单位面积的黄瓜叶片吸收CO2的量表示，此量为净光合速率．夜晚时，植物只进行呼吸作用，因此夜晚测定的CO2的量表示黄瓜叶片的呼吸速率．夜晚温度会不断变化，温度又会影响酶的活性，因此夜晚测定的呼吸速率也会不断变化．
（2）由于光照强度在一天中呈规律性的变化，因此不同月份温室栽培的黄瓜一天中的光合速率变化规律相似．1月的光照弱且光照时间短，气温和地温较低，5月的光照强且光照时间长，气温和地温较高，因此1月日光温室黄瓜叶片光合速率明显低于5月．
（3）若在生产过程中适当增施有机肥，有机肥在微生物的分解过程中会释放二氧化碳，二氧化碳主要用于光合作用暗反应中二氧化碳的固定，因此黄瓜光合作用速率会提高．并且分解后产生的无机物又可以用作植物的肥料．
故答案为：
（1）单位时间、单位面积的黄瓜叶片吸收CO2的量（或净光合速率） 单位时间、单位面积的黄瓜叶片呼吸释放CO2的量（或呼吸速率） 夜间温度变化，导致呼吸速率不同
（2）光照强度在一天中呈规律性的变化 1月的光照弱且光照时间短，气温和地温较低（5月的光照强且光照时间长，气温和地温较高）
（3）提高黄瓜光合作用速率 微生物的分解（或呼吸）作用 碳反应（或暗反应）
解析
解：（1）白天时，植物既进行光合作用，又进行呼吸作用，植物的光合速率可用单位时间、单位面积的黄瓜叶片吸收CO2的量表示，此量为净光合速率．夜晚时，植物只进行呼吸作用，因此夜晚测定的CO2的量表示黄瓜叶片的呼吸速率．夜晚温度会不断变化，温度又会影响酶的活性，因此夜晚测定的呼吸速率也会不断变化．
（2）由于光照强度在一天中呈规律性的变化，因此不同月份温室栽培的黄瓜一天中的光合速率变化规律相似．1月的光照弱且光照时间短，气温和地温较低，5月的光照强且光照时间长，气温和地温较高，因此1月日光温室黄瓜叶片光合速率明显低于5月．
（3）若在生产过程中适当增施有机肥，有机肥在微生物的分解过程中会释放二氧化碳，二氧化碳主要用于光合作用暗反应中二氧化碳的固定，因此黄瓜光合作用速率会提高．并且分解后产生的无机物又可以用作植物的肥料．
故答案为：
（1）单位时间、单位面积的黄瓜叶片吸收CO2的量（或净光合速率） 单位时间、单位面积的黄瓜叶片呼吸释放CO2的量（或呼吸速率） 夜间温度变化，导致呼吸速率不同
（2）光照强度在一天中呈规律性的变化 1月的光照弱且光照时间短，气温和地温较低（5月的光照强且光照时间长，气温和地温较高）
（3）提高黄瓜光合作用速率 微生物的分解（或呼吸）作用 碳反应（或暗反应）
某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验如下，请分析回答：
（1）他们将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中（室温20℃），在光照条件下可观察到枝条放出气泡．他们以太阳灯（冷光源）作为光源，移动太阳灯（冷光源）使之与大试管的距离不同，结果如图2中曲线l所示（伊乐藻的光合速率用单位时间O2释放量表示）．该小组的实验研究的是______对光合速率的影响．（备注：冷光源能排除温度对实验结果的干扰．）
（2）试管中收集的O2量代表______（填“总”或“净”）光合作用强度．该小组在室温10℃和30%时分别进行了实验，结果如曲线2和曲线3，则BC段的限制因素主要是______．C点时细胞中能产生[H]的细胞器是______．
（3）在B点时，曲线1中光合作用的实际速率______（大于、等于或小于）曲线2中光合作用的实际速率．
（4）假如用伊乐藻做实验材料来证明光合作用产生的O2来自于水而不是CO2，请你写出该实验的设计思路及结果______．
正确答案
光照强度
净
光照强度
线粒体和叶绿体
大于
用18O分别标记CO2和H2O，分别将C18O2和H2O、CO2和H218O提供给两组伊乐藻，分别检测两组伊乐藻光合作用释放的氧气，发现18O只出现在用H218O组的伊乐藻中．
解析
解：（1）在该实验中改变太阳灯与试管的距离也就意味着改变光合作用强度，故该小组的实验研究的是光照强度对光合速率的影响．
（2）试管中的氧气是氧气的释放量，氧气的释放量=氧气的产生量（真正的光合作用强度）-呼吸作用消耗的氧气，所以代表净光合作用强度．分析BC段，BC段是在同一个二氧化碳的浓度下，不同温度下的曲线，而且在不同温度下，曲线是重合的，说明改变温度不影响光合作用强度，但是改变太阳灯的距离，光合作用强度改变，说明影响BC段的因素是光合作用强度．C点代表氧气的释放量为0，说明光合作用强度=呼吸作用强度，所以C点既进行光合作用又进行呼吸作用，产生[H]的场所为线粒体和叶绿体．
（3）在B点曲线1和曲线2的净光合作用强度相等，而曲线1是在20℃的条件下，曲线2是在10℃的条件下，所以曲线1的呼吸作用强度大，也就是曲线1的实际光合作用强度大．
（4）用18O分别标记CO2和H2O，分别将C18O2和H2O、CO2和H218O提供给两组伊乐藻，分别检测两组伊乐藻光合作用释放的氧气，发现18O只出现在用H218O组的伊乐藻中．
故答案为：
（1）光照强度
（2）净 光照强度 线粒体和叶绿体
（3）大于
（4）用18O分别标记CO2和H2O，分别将C18O2和H2O、CO2和H218O提供给两组伊乐藻，分别检测两组伊乐藻光合作用释放的氧气，发现18O只出现在用H218O组的伊乐藻中
现有A、B、C三种灯泡，其发出光波的波长与光辐射强度的关系如图I所示，现需从中选择一种灯泡用于温室中给植物补光，期望最大限度地增加光合作用的强度．为此某同学设计了图II所示的实验装置．已知叶绿体中的色素主要吸收430-450nm的蓝紫光和640-660nm的红橙光，那么根据图II实验现象推断A、B、C三种灯泡与图I中三条曲线之间的对应关系及温室中应选择的灯泡种类分别是（ ）
正确答案
解析
解：据图可知，试管甲中产生气泡量最少，说明光合作用最弱，因此该光照条件色素吸收最少，根据题中色素主要吸收430-450nm的蓝紫光和640-660nm的红橙光，可知试管甲的灯泡A应为图Ⅰ曲线中②（即绿光，色素对绿光吸收最少）；
试管乙中产生气泡最多，光合作用最强，因此灯泡B应为既包括蓝紫光又包括红橙光的曲线①；
试管丙中产生的气泡量适中，因此灯泡C应为处于红橙光的曲线③．
温室中为了提高光合速率，提高产量，应选择光范围最广的灯泡B．
故选：C．
1937年，植物生理学家希尔发现，将叶绿体分离后置于试管中，假若在试管中加入适当的“氢受体”，如二氯酚吲哚酚（简称DCPIP），那么照光后便会使水分解并放出氧气，这个反应被称为“希尔反应”．反应的过程如下（注：DCPIP是一种可以接受氢的化合物，在氧化态时是蓝色，在还原态时是无色）．
DCPIP（蓝色）+H2O
为了验证光合作用所需的条件，现提供如下材料和用品：离体叶绿体、0.5mol/L蔗糖溶液、1%DCPIP溶液、蒸馏水、量筒、锡箔纸、试管若干、离心机．请依据“希尔反应”涉及的实验原理，完成下面的实验设计并回答下列问题：
（1）方法步骤：
第一步：将离体叶绿体置于0.5mol/L蔗糖溶液中制备成叶绿体悬浮液；
第二步：填表
第三步：一段时间后，各试管用离心机离心5分钟．
第四步：分析，试管1中有气泡产生，该气泡中的气体是______，如何设计实验来验证气体中所含的气体成分？______．
（2）可能的实验结果及相应的结论：
观察结果：离心后三支试管内上层清液的颜色分别是______
实验结论：光合作用的条件是______．
正确答案
解：（1）表中给出的试管1为对照实验（处于正常状态下），可以发生光合作用，第二组、第三组分别为缺少光照和缺少叶绿体悬浮液的实验组．试管1中有气泡产生，该气泡中的气体是氧气．用透明的玻璃罩把培养皿罩起来，把快要熄灭的火柴棒迅速深入玻璃罩内，火柴重新燃烧起来（使带火星的木条复燃），则证明该气泡中的气体是氧气．
（2）根据三支试管中加入的物质和条件可以判断试管1进行了光反应，试管2、试管3不能进行光反应．试管1由于可以进行光合作用导致二氯酚吲哚酚褪色，试管2和试管3由于不能进行光合作用，二氯酚吲哚酚不褪色，仍然显示蓝色．
故答案为：
（1）
氧气 用透明的玻璃罩把培养皿罩起来，把快要熄灭的火柴棒迅速深入玻璃罩内，火柴重新燃烧起来（使带火星的木条复燃）
（2）试管一：无色；试管二：蓝色；试管三：蓝色 光、叶绿体
解析
解：（1）表中给出的试管1为对照实验（处于正常状态下），可以发生光合作用，第二组、第三组分别为缺少光照和缺少叶绿体悬浮液的实验组．试管1中有气泡产生，该气泡中的气体是氧气．用透明的玻璃罩把培养皿罩起来，把快要熄灭的火柴棒迅速深入玻璃罩内，火柴重新燃烧起来（使带火星的木条复燃），则证明该气泡中的气体是氧气．
（2）根据三支试管中加入的物质和条件可以判断试管1进行了光反应，试管2、试管3不能进行光反应．试管1由于可以进行光合作用导致二氯酚吲哚酚褪色，试管2和试管3由于不能进行光合作用，二氯酚吲哚酚不褪色，仍然显示蓝色．
故答案为：
（1）
氧气 用透明的玻璃罩把培养皿罩起来，把快要熄灭的火柴棒迅速深入玻璃罩内，火柴重新燃烧起来（使带火星的木条复燃）
（2）试管一：无色；试管二：蓝色；试管三：蓝色 光、叶绿体
某同学为了探究光照强度和光合作用速率的关系，做了如下实验：用7株有20片叶片、长势相似的天竺葵盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中．实验开始时测定了CO2的浓度，12小时后再次测定CO2的浓度．以7种不同的光照强度进行实验，如图．实验结果见表格．请分析回答下列问题：
（1）该同学的实验目的是______．
（2）该实验中的实验因子是______，需控制的干扰因素是______．
（3）序号1实验的目的是______．
（4）序号2到序号7在实验前后二氧化碳浓度变化的值表示______．
（5）试用曲线图表示该同学的实验结果，绘在如图的方框内．
（6）该同学对探究结果感到失望，他仍然不能确切地知道哪种光照强度最好．请你为他改进这一探究试验提供建议．______．
正确答案
探究光照强度和光合作用速率的关系，以便为天竺葵生长提供最佳光照强度
光照强度
温度（或开始时的CO2浓度或其他合理答案也给分）
①作为对照 ②计算出植物呼吸作用所产生的二氧化碳量
净光合作用所消耗的二氧化碳量
增加若干实验组，使光照强度为普通阳光的100%及以上
解析
解：（1）根据表格可以看出，自变量是光照强度，因变量是二氧化碳的变化量，代表净光合作用强度，所以探究的目的是光照强度和光合作用速率的关系，以便为天竺葵生长提供最佳光照强度．
（2）该实验的自变量是光照强度，无关变量是温度等．
（3）序号1是在无光的条件下，无光的条件可以测量呼吸作用的强度，用来起对照作用．
（4）由于测量的是二氧化碳的变化量，所以测量的数值是真正的光合作用强度减去呼吸作用强度的数值，是净光合作用所消耗的二氧化碳的量．
（5）在画曲线时要以自变量光照强度为横坐标，以因变量12h后CO2浓度（%）为纵坐标，然后确定每一个浓度，在连接成曲线．
（6）
故答案为：（1）探究光照强度和光合作用速率的关系，以便为天竺葵生长提供最佳光照强度
（2）光照强度 温度（或开始时的CO2浓度或其他合理答案也给分）．
（3）①作为对照 ②计算出植物呼吸作用所产生的二氧化碳量
（4）净光合作用所消耗的二氧化碳量
（5）由于实验组没有达到普遍阳光，所以应该增加实验组，使光照强度为普通阳光的100%及以上，进一步探究实验的结果．
（6）增加若干实验组，使光照强度为普通阳光的100%及以上
某农科所为研究影响植物生长的外界因素，在大棚内种植了玉米，大豆等多种植物．请回答下列问题：
（1）与大豆根尖细胞吸收NO3-密切相关的生理过程是______，相关的细胞器有______，其中N在叶肉细胞中可参与构成的生物大分子有______．
（2）如果密闭大棚内（温度恒定）一昼夜空气中的CO2含量变化如甲图所示，则：
①植物光合作用和呼吸作用强度相等的点是______，积累有机物最多的是______点．
②经过一昼夜，大棚内植物有机物的含量会______（填“增加”“减少”或“不变”）．据图分析原因是______．
（3）乙图中曲线代表在一定光照强度下玉米的光合作用强度与CO2浓度的关系，则：
①若降低光照强度，曲线中F点将向______移动．
②若其他条件不变，乙图中纵坐标改为CO2吸收速率，请在坐标系中画出相应的变化曲线．
正确答案
解：（1）大豆根尖细胞吸收NO3-的过程是主动运输，需要消耗能量和载体蛋白的协助．大豆根尖细胞只能进行呼吸作用．故与大豆根尖细胞吸收NO3-密切相关的生理过程是呼吸作用（有氧呼吸），相关的细胞器有线粒体、核糖体．其中N在叶肉细胞中可参与构成的生物大分子有蛋白质、核酸．
（2）如果密闭大棚内（温度恒定）一昼夜空气中的CO2含量变化如甲图所示，则：
①B点和D点植物光合作用和呼吸作用强度相等，积累有机物最多的是D点．
②经过一昼夜，E点CO2含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物，故大棚内植物有机物的含量会增加．
（3）乙图中曲线代表在一定光照强度下玉米的光合作用强度与CO2浓度的关系，则：
①若降低光照强度，光合作用强度减弱，故曲线中F点将向左下移动．
②若其他条件不变，乙图中纵坐标改为CO2吸收速率，在坐标系中画出相应的变化曲线．（具体见答案）
故答案为：
（1）呼吸作用（有氧呼吸） 线粒体、核糖体 蛋白质、核酸
（2）①B点和D点 D
②增加 E点CO2含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物
（3）①左下
②
解析
解：（1）大豆根尖细胞吸收NO3-的过程是主动运输，需要消耗能量和载体蛋白的协助．大豆根尖细胞只能进行呼吸作用．故与大豆根尖细胞吸收NO3-密切相关的生理过程是呼吸作用（有氧呼吸），相关的细胞器有线粒体、核糖体．其中N在叶肉细胞中可参与构成的生物大分子有蛋白质、核酸．
（2）如果密闭大棚内（温度恒定）一昼夜空气中的CO2含量变化如甲图所示，则：
①B点和D点植物光合作用和呼吸作用强度相等，积累有机物最多的是D点．
②经过一昼夜，E点CO2含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物，故大棚内植物有机物的含量会增加．
（3）乙图中曲线代表在一定光照强度下玉米的光合作用强度与CO2浓度的关系，则：
①若降低光照强度，光合作用强度减弱，故曲线中F点将向左下移动．
②若其他条件不变，乙图中纵坐标改为CO2吸收速率，在坐标系中画出相应的变化曲线．（具体见答案）
故答案为：
（1）呼吸作用（有氧呼吸） 线粒体、核糖体 蛋白质、核酸
（2）①B点和D点 D
②增加 E点CO2含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物
（3）①左下
②
如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围．下列分析错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、a点随着光照强度的增加，光合作用速率不变，此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是酶的活性和数量，A正确；
B、乙图中d点与c点相比，光照强度增加，光反应增加，相同时间内叶肉细胞中C3的还原量多，含量减少，故生成量多，B正确；
C、图中M、N点的限制因素是光照强度，与二氧化碳浓度、温度无关；P点的限制因素主要是温度，C错误；
D、随着温度的升高，酶活性可能下降，导致曲线走势下降，D正确．
故选：C．
二氧化碳分析仪是测定二氧化碳浓度的仪器．用图1模式的装置测定植物单个叶片的光合速率，将叶片置于同化箱中，在特定的光照、温度条件下，让空气沿箭头方向流动，并检测通入和通出气体中韵CO2浓度变化；图2表示在最适温度和最适CO2浓度条件下，光照强度对M、N两种植物叶片光合速率的影响，请回答下列问题：
（1）图l实验中调节原有的光照强度为图2中______时，可使B处的CO2浓度大于A处；CO2进出叶肉细胞都是通过______方式进行的．
（2）利用新鲜菠菜叶片进行光合色素的提取和分离实验，经分离后条带最宽的色素是______，这种色素位于叶绿体的______．
（3）图2中D点对应光照强度下，叶肉细胞中能合成ATP的场所为______：适当提高温度，植物N其D点的移动方向为______．
（4）与植物N相比，植物M更适宜栽种在______环境中．
正确答案
解：（1）根据题意，由图1可知，A点测的是通入的CO2浓度，B点测的是植物经过光合作用和呼吸作用后的CO2浓度，而图2中当光照强度为1×102μmol•m-2•s-1时，光合作用等于呼吸作用，此时植物既不向空气中释放也不从空气中吸收CO2，而当光照强度小于1×102μmol•m-2•s-1时，呼吸作用强度大于光合作用强度，此时植物向空气中释放CO2，故在此条件下，可使B处CO2的浓度大于A处；CO2进出细胞是自由扩散．
（2）在光合作用色素的提取和分离实验中，我们应该掌握住最基本的几点知识：①滤纸条上从上到下色素带的名称及颜色②最宽的色素带和最窄的色素带的名称．知道了这两点就知道最宽的是叶绿素a，这些色素都位于类囊体薄膜上要参与光合作用的光反应．
（3）图2中D点对应光照强度下，叶肉细胞既进行光合作用也进行呼吸作用，故合成ATP的场所有3个，即细胞溶胶、线粒体、叶绿体．由于图2是在最适温度条件下测得的，则再适当提高温度就超过了最适温度，影响了光合作用酶的活性，光合作用强度下降，同时植物N能利用的最大光照强度也下降，故D点向左下方移动．
（4）与植物N相比，M能够利用更强的光照强度进行光合作用，因此更适合在光照强度较强的环境中．
故答案为：（1）小于1×102μmol•m-2•s-1 自由扩散
（2）叶绿素a 类囊体膜
（3）细胞溶胶（细胞质基质）、线粒体、叶绿体 左下
（4）光照强度较强
解析
解：（1）根据题意，由图1可知，A点测的是通入的CO2浓度，B点测的是植物经过光合作用和呼吸作用后的CO2浓度，而图2中当光照强度为1×102μmol•m-2•s-1时，光合作用等于呼吸作用，此时植物既不向空气中释放也不从空气中吸收CO2，而当光照强度小于1×102μmol•m-2•s-1时，呼吸作用强度大于光合作用强度，此时植物向空气中释放CO2，故在此条件下，可使B处CO2的浓度大于A处；CO2进出细胞是自由扩散．
（2）在光合作用色素的提取和分离实验中，我们应该掌握住最基本的几点知识：①滤纸条上从上到下色素带的名称及颜色②最宽的色素带和最窄的色素带的名称．知道了这两点就知道最宽的是叶绿素a，这些色素都位于类囊体薄膜上要参与光合作用的光反应．
（3）图2中D点对应光照强度下，叶肉细胞既进行光合作用也进行呼吸作用，故合成ATP的场所有3个，即细胞溶胶、线粒体、叶绿体．由于图2是在最适温度条件下测得的，则再适当提高温度就超过了最适温度，影响了光合作用酶的活性，光合作用强度下降，同时植物N能利用的最大光照强度也下降，故D点向左下方移动．
（4）与植物N相比，M能够利用更强的光照强度进行光合作用，因此更适合在光照强度较强的环境中．
故答案为：（1）小于1×102μmol•m-2•s-1 自由扩散
（2）叶绿素a 类囊体膜
（3）细胞溶胶（细胞质基质）、线粒体、叶绿体 左下
（4）光照强度较强
某生物兴趣小组利用某种绿藻进行了光合作用和呼吸作用的多项研究．图l表示在两种二氧化碳浓度条件下，绿藻光照强度与光合速率的关系曲线；图2是表示将绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中，在保持一定的pH值和温度的情况下，给予不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图：下表中数据是在不同温度下对绿藻光合速率和呼吸速率测量的结果，请分析回答：
（1）在图1中的b点时，细胞中产生ATP的场所有______．若-由c点条件突然变为b点时，绿“藻细胞中C的含量______．
（2）据图2分析，该绿藻细胞的平均呼吸速率为______ 微摩尔/分．在乙处光照一段时间后，溶解氧浓度保持相对稳定的原因是______．若在图2中丁处加入使光反应停止的试剂，则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g中的______．
（3）据上表数据，若每天对绿藻进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在35℃的条件下，绿藻能否正常生活？______，原因是______．
正确答案
解：（1）在图1中的b点时植物既进行光合作用，又进行呼吸作用，因此细胞中产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体、叶绿体．
（2）在光照开始之前，细胞只进行呼吸作用，在0～4分细胞吸收的氧气的值=210-200=10微摩尔，因此该绿藻细胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩尔/分．由于容器是密闭的，在乙处时，由于环境中积累了较多的CO2，在光照开始时，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧气释放，氧浓度稍有增加；但是一段时间后，容器中CO2减少，光合作用速率下降，最后光合作用速率与呼吸作用速率相等，氧气不再释放，氧浓度不再增加．若在丁处加入光反应抑制剂，此时绿藻细胞不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，又恢复到0～4分时的状态，并且呼吸速率不变，因此e可以表示溶解氧变化的曲线．
（3）在35℃光照下植物吸收的CO2为3.00，而在黑暗中释放的CO2为3.50．若每天对绿藻进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在35℃的条件下，植物的光合作用的净积累量=3.00×12-3.50×12=-6，因此该植物不能生长．
故答案为：
（1）细胞溶胶、线粒体、叶绿体 增加
（2）2.5 光合作用速率与呼吸作用速率相等 e
（3）不能 12小时光照条件下积累的有机物小于12小时黑暗条件下消耗的有机物
解析
解：（1）在图1中的b点时植物既进行光合作用，又进行呼吸作用，因此细胞中产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体、叶绿体．
（2）在光照开始之前，细胞只进行呼吸作用，在0～4分细胞吸收的氧气的值=210-200=10微摩尔，因此该绿藻细胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩尔/分．由于容器是密闭的，在乙处时，由于环境中积累了较多的CO2，在光照开始时，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧气释放，氧浓度稍有增加；但是一段时间后，容器中CO2减少，光合作用速率下降，最后光合作用速率与呼吸作用速率相等，氧气不再释放，氧浓度不再增加．若在丁处加入光反应抑制剂，此时绿藻细胞不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，又恢复到0～4分时的状态，并且呼吸速率不变，因此e可以表示溶解氧变化的曲线．
（3）在35℃光照下植物吸收的CO2为3.00，而在黑暗中释放的CO2为3.50．若每天对绿藻进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在35℃的条件下，植物的光合作用的净积累量=3.00×12-3.50×12=-6，因此该植物不能生长．
故答案为：
（1）细胞溶胶、线粒体、叶绿体 增加
（2）2.5 光合作用速率与呼吸作用速率相等 e
（3）不能 12小时光照条件下积累的有机物小于12小时黑暗条件下消耗的有机物
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