- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
为研究细胞分裂素对植物光合作用的影响,研究人员将长有约10片叶的杨树苗分别培养在不同浓度的细胞分裂素溶液中,结果如表.
请分析并回答:
(1)叶绿素分布在叶绿体的______上.与对照组相比,细胞分裂素对叶绿素总量及叶绿素a/b的影响是______,由此推测细胞分裂素对 促进更大,从而促进了光合作用的光反应阶段,为暗反应阶段提供了更多的______.
(2)细胞分裂素主要是通过改变气孔阻力来影响植物______,从而影响了光合作用的暗反应阶段.
(3)与丙组相比,丁组浓度的细胞分裂素对叶片净光合速率的影响是______.
正确答案
解:(1)叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上.与对照组相比,叶绿素是由叶绿素a、b共同组成的,叶绿素总量增加而叶绿素a/b下降,说明叶绿素a下降而叶绿素b含量上升,由此推测细胞分裂素对叶绿素b促进更大,从而促进了光合作用的光反应阶段.光反应能为暗反应阶段提供[H]和ATP.
(2)CO2浓度主要影响暗反应过程,通过改变气孔阻力可以影响CO2进入细胞,从而影响了光合作用的暗反应阶段.
(3)根据甲、乙、丙和丁四组不同浓度的细胞分裂素对植物净光合速率的影响来看,在0~1.0范围内,随着细胞分裂素浓度的增加,植物的净光合速率也增加,超过1.0,植物的净光合速率有所下降,但还是比对照组要高,说明丁组对植物净光合速率的影响是促进作用减弱.
故答案为:
(1)类囊体薄膜 使叶绿素总量增加,叶绿素a/b降低 叶绿素b的合成作用[H]和ATP
(2)对二氧化碳的吸收
(3)促进作用减弱
解析
解:(1)叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上.与对照组相比,叶绿素是由叶绿素a、b共同组成的,叶绿素总量增加而叶绿素a/b下降,说明叶绿素a下降而叶绿素b含量上升,由此推测细胞分裂素对叶绿素b促进更大,从而促进了光合作用的光反应阶段.光反应能为暗反应阶段提供[H]和ATP.
(2)CO2浓度主要影响暗反应过程,通过改变气孔阻力可以影响CO2进入细胞,从而影响了光合作用的暗反应阶段.
(3)根据甲、乙、丙和丁四组不同浓度的细胞分裂素对植物净光合速率的影响来看,在0~1.0范围内,随着细胞分裂素浓度的增加,植物的净光合速率也增加,超过1.0,植物的净光合速率有所下降,但还是比对照组要高,说明丁组对植物净光合速率的影响是促进作用减弱.
故答案为:
(1)类囊体薄膜 使叶绿素总量增加,叶绿素a/b降低 叶绿素b的合成作用[H]和ATP
(2)对二氧化碳的吸收
(3)促进作用减弱
在环境中CO2浓度一定、温度适宜的情况下,测定植物叶片在不同光照条件下CO2的吸收或释放量,结果如下表所示(表中负值表示CO2释放量,正值表示CO2吸收量).下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、光照强度在8.0~9.0 klx之间时,改变的光照强度,而温度没有改变,因此细胞的呼吸速率不变,A正确;
B、光照强度在2.0 klx时,细胞不进行光合作用或光合作用强度小于呼吸强度,因此植物释放二氧化碳,B错误;
C、光照强度在6.0 klx时,植物表现为吸收二氧化碳,此时光合作用大于呼吸作用,C正确;
D、光照强度超过9klx时,光合作用速率不再增加,说明光照强度不再是限制因素,此时限制因素主要是外界的CO2浓度,因为环境温度是适宜的,D正确.
故选:B.
为探究环境因素对光合作用强度的影响,科研人员进行了以下研究.
Ⅰ.利用小球藻、酵母菌、乳酸菌做了如下图甲实验,开始时B、C两瓶中小球藻的数量相同,请回答:
(1)在实验装置中,细胞内含具膜细胞器的生物有______.
(2)将两个装置都同时放在适宜的温度和光照下培养一段时间,B、C两瓶中小球藻密度较大的是______.
(3)酵母菌在快速繁殖时,细胞呼吸的总反应式是______.
Ⅱ.森林中,阳光可能会穿过森林中的空隙,在地上投下“光斑”,它们随着太阳的运动而移动.如图乙显示了在“光斑”照耀前后一株生长旺盛的植物光合作用过程中吸收CO2和释放O2的情况.请据图分析回答:(1)图中的A点两条曲线重合,此时光合作用强度______(选填:等于/大于/小于/无法比较)呼吸作用强度,此时限制光合作用产物(糖类)合成的环境因素是______.
(2)当“光斑”移开时,O2的释放速率立刻恢复原水平的原因是______反应速率下降;而CO2吸收速率延续了一段时间后才下降,原因是“光斑”照耀期间积累的______还可以使暗反应持续一段时间.
正确答案
解:(1)小球藻和酵母菌都是真核生物,含有具膜细胞器;而乳酸菌是原核生物,没有具膜细胞器.
(2)小球藻光合作用能为酵母菌提供氧气,酵母菌进行有氧呼吸能为小球藻提供较多的二氧化碳,促进B中小球藻进行光合作用;乳酸菌属于厌氧菌,只能进行无氧呼吸,且无氧呼吸的产物只有乳酸,所以不能为C中的小球藻提供二氧化碳.所以将两个装置都同时放在适宜的温度和光照下培养一段时间,B瓶中小球藻密度较大.
酶
(3)酵母菌在快速繁殖时,细胞呼吸方式是有氧呼吸,其总反应式是C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量.
Ⅱ.(1)CO2的吸收速率代表净光合速率,净光合速率=真正光合速率-呼吸速率,图中A点时,净光合速率大于零,说明此时光合作用强度大于呼吸作用强度.二氧化碳是制造有机物的重要原料,所以此时限制光合作用产物(糖类)合成的环境因素是二氧化碳.
(2)当“光斑”移开时,光照强度降低,光反应速率下降,所以O2的释放速率立刻恢复到原水平;但光反应积累的ATP和[H]没有立即用完,暗反应还能持续一段时间,所以CO2吸收速率延续了一段时间后才下降.
故答案:Ⅰ.(1)酵母菌、小球藻(写全才给分) (2)B
酶
(3)C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量.
Ⅱ.(1)大于 二氧化碳 (2)光 ATP和[H]
解析
解:(1)小球藻和酵母菌都是真核生物,含有具膜细胞器;而乳酸菌是原核生物,没有具膜细胞器.
(2)小球藻光合作用能为酵母菌提供氧气,酵母菌进行有氧呼吸能为小球藻提供较多的二氧化碳,促进B中小球藻进行光合作用;乳酸菌属于厌氧菌,只能进行无氧呼吸,且无氧呼吸的产物只有乳酸,所以不能为C中的小球藻提供二氧化碳.所以将两个装置都同时放在适宜的温度和光照下培养一段时间,B瓶中小球藻密度较大.
酶
(3)酵母菌在快速繁殖时,细胞呼吸方式是有氧呼吸,其总反应式是C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量.
Ⅱ.(1)CO2的吸收速率代表净光合速率,净光合速率=真正光合速率-呼吸速率,图中A点时,净光合速率大于零,说明此时光合作用强度大于呼吸作用强度.二氧化碳是制造有机物的重要原料,所以此时限制光合作用产物(糖类)合成的环境因素是二氧化碳.
(2)当“光斑”移开时,光照强度降低,光反应速率下降,所以O2的释放速率立刻恢复到原水平;但光反应积累的ATP和[H]没有立即用完,暗反应还能持续一段时间,所以CO2吸收速率延续了一段时间后才下降.
故答案:Ⅰ.(1)酵母菌、小球藻(写全才给分) (2)B
酶
(3)C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量.
Ⅱ.(1)大于 二氧化碳 (2)光 ATP和[H]
图中①~④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系.在下列各选项中,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、CO2浓度与光合作用强度的关系是:在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加,与图①曲线相符,故A正确;
B、N、P、K等必需元素的浓度与光合作用强度的关系是:在一定范围内,增大必须元素的供应,可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫,与图②曲线相符,故B正确;
C、图③中,b点表示光合速率等于呼吸速率,当植物缺Mg时,光合速率降低,只有增大光照强度才能提高光合速率,才能等于呼吸速率,即植物缺Mg时,b点将向右移动,故C错误;
C、图④中,当光照强度小于c值时,随着光照强度的增强光合作用速率逐渐加快,因此光照强度小于c值时,限制光合速率增加的主要因素是光照强度,故D正确.
故选:C.
如图所示装置里的叶片中气体均被抽出,生物实验小组用多组这种实验装置来探究某种因素对光合作用速率的影响,坐标曲线图表示实验结果.
(1)该实验的目的是______;
(2)该实验的自变量是______,因变量是______.
(3)在c点的NaHCO3溶液浓度条件下,如果想缩短叶片上浮至液面的时间,可以进行的处理是______.(4)c点以后叶片上浮的时间延长,最可能的原因是______.
正确答案
解:(1)实验的自变量是CO2浓度,因变量是光合作用速率,故该实验目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响.
(2)由图示曲线可以看出:该实验的自变量为二氧化碳(NaHCO3溶液可提供二氧化碳)的浓度,因变量为上浮至液面的时间.
(3)在c点的NaHCO3溶液浓度条件下,如果想缩短叶片上浮至液面的时间,可以进行的处理是提高光照强度(或适当提高温度),增加光合作用强度.
(4)c点以后叶片上浮的时间延长,最可能的原因是NaHCO3溶液浓度过高,叶片细胞失水,从而影响代谢.
故答案为:
(1)探究二氧化碳浓度对光合作用速率的影响
(2)二氧化碳浓度 叶片上浮至液面的时间
(3)提高光照强度(或适当提高温度)
(4)NaHCO3溶液浓度过高,叶片细胞失水
解析
解:(1)实验的自变量是CO2浓度,因变量是光合作用速率,故该实验目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响.
(2)由图示曲线可以看出:该实验的自变量为二氧化碳(NaHCO3溶液可提供二氧化碳)的浓度,因变量为上浮至液面的时间.
(3)在c点的NaHCO3溶液浓度条件下,如果想缩短叶片上浮至液面的时间,可以进行的处理是提高光照强度(或适当提高温度),增加光合作用强度.
(4)c点以后叶片上浮的时间延长,最可能的原因是NaHCO3溶液浓度过高,叶片细胞失水,从而影响代谢.
故答案为:
(1)探究二氧化碳浓度对光合作用速率的影响
(2)二氧化碳浓度 叶片上浮至液面的时间
(3)提高光照强度(或适当提高温度)
(4)NaHCO3溶液浓度过高,叶片细胞失水
某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验,乙图是在密闭温室中测得的一昼夜CO2变化量,下列相关叙述中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在曲线上N点与M点相比较,N点的种植密度过大而导致了单株植物光合作用强度降低,是因为植株叶片间的相互遮挡,导致了光照强度减弱所致,A正确;
B、乙图中,B-C时间段二氧化碳浓度呈下降趋势,说明光合作用大于呼吸作用,而ATP是在光反应中合成,暗反应分解,因此叶绿体内ADP的移动方向是由叶绿体基质(暗反应场所)向类囊体薄膜(光反应场所),B正确;
C、图乙中C点二氧化碳呈下降趋势,表明光合作用大于呼吸作用,而E点二氧化碳浓度呈下降趋势,表明此时光合作用小于呼吸作用或只进行呼吸作用,C错误;
D、图丙中,遮光部分只进行了细胞呼吸,曝光部分细胞呼吸和光合作用同时进行.实验开始时两者的起始质量相同(可设为a),则两者的重量差M=MB-MA=(a+6小时内光合作用合成量-6小时内细胞呼吸消耗量)-(a-6小时内细胞呼吸消耗量)=6小时内光合作用合成量,D正确.
故选:C.
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,当光照强度为3千勒克司时,A植物固定的CO2量与B植物吸收的CO2量相比,差值为( )
正确答案
解析
解:由表中可看出,当光照强度为3千勒克司时,A植物达到光饱和点,固定的CO2量=净光合速率+呼吸速率=11+5.5=16.5;光照强度为3千勒克司时,光合速率与呼吸速率相等,二氧化碳的吸收为0.因此A植物固定的CO2量与B植物吸收的CO2量的差值为16.5.
故选:A.
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、色素的数量等,请据图分析:
(1)如果x代表光照强度,则主要是影响______阶段,该阶段除了产生氧气外,还有______.在最适温度下,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是______.
(2)如果x代表CO2的含量,则主要是影响______阶段,当CO2的含量突然下降,则C5的含量会______.
(3)乙图中该植物在25℃、10klx的光照条件下,每小时呼吸作用吸收的氧气量是______mg,光合作用真正所产生的氧气量是______mg.
(4)如果温室内光照强度小于5klx,乙图中______温度下有助于提高光合产量.
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,光反应阶段的产物有氧气、[H]、ATP.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.阳生植物的光补偿点和光饱和点均比阴生植物高,因此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是a.
(2)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.
(3)植物随时都进行呼吸作用,乙图中该植物在25℃、10klx的光照条件下,每小时呼吸作用吸收的氧气量是20mg,光合作用真正所产生的氧气量=净光合作用量+呼吸作用消耗量=60+20=80mg.
(4)分析题图2可知,光照强度效应5千勒克斯时,150C条件下净光合速率大于250C条件下净光合速率.所以温室内光照强度小于5千勒克斯时应适当降低温度以提高光合产量.
故答案为:
(1)光反应[H]、ATP 色素的含量 a
(2)暗反应 升高
(3)20 80
(4)降低
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,光反应阶段的产物有氧气、[H]、ATP.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.阳生植物的光补偿点和光饱和点均比阴生植物高,因此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是a.
(2)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.
(3)植物随时都进行呼吸作用,乙图中该植物在25℃、10klx的光照条件下,每小时呼吸作用吸收的氧气量是20mg,光合作用真正所产生的氧气量=净光合作用量+呼吸作用消耗量=60+20=80mg.
(4)分析题图2可知,光照强度效应5千勒克斯时,150C条件下净光合速率大于250C条件下净光合速率.所以温室内光照强度小于5千勒克斯时应适当降低温度以提高光合产量.
故答案为:
(1)光反应[H]、ATP 色素的含量 a
(2)暗反应 升高
(3)20 80
(4)降低
对农作物光合作用和细胞呼吸的研究,可以指导我们的农业生产.下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果,请回答下列问题:
(1)由图甲可推知,与P点相比,Q点限制单株光合作用强度最主要的外界因素是______,由甲实验得到的指导措施是在栽培农作物时要注意______.
(2)种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示.B点时光合作用______(大于,等于,小于)细胞呼吸,CE段,ATP的合成具体部位是______.一昼夜内植株是否显示生长?______.理由是______.由图乙给我们的指导是在密闭大棚内种植作物时要注意______.
(3)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图丙),并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移.在适宜光照下照射12小时后,从两侧截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为a和b(单位:g),则b-a所表示的是______.
(4)装置丁(如图)可用来探究光照强度对光合作用强度的影响.根据该图的材料及设置,可以确定该实验的因变量应该是______,自变量为______.
正确答案
解:(1)由图甲可知随种植密度增大,田间的通风、透光条件都变差,故与P点比,限制Q点光合强度的外界因素是光照、CO2浓度.所以甲实验给我们的启示是,在栽培农作物时要注意合理密植.
(2)图中B点和F点为二氧化碳的平衡点,此时光合速率等于呼吸速率;CE段,植物的光合作用和呼吸作用同时进行,因此此时产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体,在6~18h之间二氧化碳之所以不断下降,是因为光合作用强度大于呼吸作用强度,导致吸收的CO2多于产生的CO2.比较图中的A点呵F点,可以看出一昼夜后即F点的二氧化碳浓度降低,该二氧化碳用于合成有机物储存于植物体中,因此表现出生长现象.乙图给我们的启示是,在密闭大棚种植作物时要注意及时补充CO2.
(3)照光与不照光部分的生理过程中差别是光合作用是否进行,但同时它们都进行呼吸作用,b=叶片原重量+总光合作用-呼吸消耗,a=叶片原重量-呼吸消耗,因此b-a=总光合作用.
(4)该实验的自变量是光照强度或灯泡距烧杯的距离,因变量应该是反映光合作用强度的指标是叶片上浮速率或一定时间内圆叶片浮起的数量,而影响光合作用强度的其他因素都是无关变量.
故答案为:
(1)光照强度 合理密植
(2)等于 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生长 F点低于A点,表明密闭大棚内减少的二氧化碳用于有机物的积累 适当补充CO2
(3)12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量
(4)单位时间内上浮叶片的数量 光照强度
解析
解:(1)由图甲可知随种植密度增大,田间的通风、透光条件都变差,故与P点比,限制Q点光合强度的外界因素是光照、CO2浓度.所以甲实验给我们的启示是,在栽培农作物时要注意合理密植.
(2)图中B点和F点为二氧化碳的平衡点,此时光合速率等于呼吸速率;CE段,植物的光合作用和呼吸作用同时进行,因此此时产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体,在6~18h之间二氧化碳之所以不断下降,是因为光合作用强度大于呼吸作用强度,导致吸收的CO2多于产生的CO2.比较图中的A点呵F点,可以看出一昼夜后即F点的二氧化碳浓度降低,该二氧化碳用于合成有机物储存于植物体中,因此表现出生长现象.乙图给我们的启示是,在密闭大棚种植作物时要注意及时补充CO2.
(3)照光与不照光部分的生理过程中差别是光合作用是否进行,但同时它们都进行呼吸作用,b=叶片原重量+总光合作用-呼吸消耗,a=叶片原重量-呼吸消耗,因此b-a=总光合作用.
(4)该实验的自变量是光照强度或灯泡距烧杯的距离,因变量应该是反映光合作用强度的指标是叶片上浮速率或一定时间内圆叶片浮起的数量,而影响光合作用强度的其他因素都是无关变量.
故答案为:
(1)光照强度 合理密植
(2)等于 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生长 F点低于A点,表明密闭大棚内减少的二氧化碳用于有机物的积累 适当补充CO2
(3)12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量
(4)单位时间内上浮叶片的数量 光照强度
研究人员将一绿色植物放置于锥形瓶内(如图A),锥形瓶瓶口则以插有二氧化碳传感器的橡胶塞密封,传感器的外端与计算机联机,研究员可从计算机显示器的屏幕上观察并纪录到锥形瓶内二氧化碳浓度的变化情形.图B记录下锥形瓶内二氧化碳浓度连续60min变化的结果,检测期间,有些时段给植物照光(固定的光照强度),有些时段则是处于完全黑暗中.根据资料回答下列问题.
(1)检测期间的第40min时,有没有给植物照光______,你的判断理由是______.
(2)检测期间的最初10min时段,瓶内植物有无进行呼吸作用?______.在此时段,为什么二氧化碳浓度的变化曲线呈现下降趋势______.
(3)在温室栽培农作物时,当遇到晴朗的阳光充足白天,工作人员会把温室的通风系统打开.这种做法的作用在于:①可以补充______,提高光合作用速率;②降低室内的空气湿度,以增加蒸腾作用,促进农作物______ 和______.
正确答案
无照光
因测得的CO2浓度持续增加
有呼吸作用
光合作用速率大于呼吸作用速率
二氧化碳
水分的吸收
物质的运输
解析
解:(1)检测期间的第40min时,因测得的CO2浓度持续增加,故没有给植物照光.
(2)检测期间的最初10min时段,瓶内植物进行呼吸作用.在此时段,光合作用速率大于呼吸作用速率,二氧化碳浓度的变化曲线呈现下降趋势.
(3)在温室栽培农作物时,当遇到晴朗的阳光充足白天,工作人员会把温室的通风系统打开.这种做法的作用在于:①可以补充二氧化碳,提高光合作用速率;②降低室内的空气湿度,以增加蒸腾作用,促进农作物水分的吸收和物质的运输.
故答案为:
(1)无照光 因测得的CO2浓度持续增加
(2)有呼吸作用 光合作用速率大于呼吸作用速率
(3)二氧化碳 水分的吸收 物质的运输
如图表示A、B两种植物随着光照强度的变化,CO2吸收量或CO2释放量的变化曲线图,据图回答:
(1)比较A、B植物呼吸作用,较弱的是______植物,当光照强度为0时,植物细胞中可以产生ATP的细胞器是______.
(2)当光照强度达到Z点后,限制A植物光合作用的因素主要是______(答出两点),如果在图中M点突然停止光照,短期内叶绿体内C3化合物的含量将会______.
(3)当平均光照强度在X和Y之间(白天和黑夜的时间各为12h),A植物一昼夜中有机物积累量的变化是______(选填“减少”或“增加”),B植物一昼夜中有机物积累量的变化是______(选填“减少”或“增加”).
(4)某同学想探究温度对A植物光合作用的影响,则应选择图中______点对应的光照强度,在该实验中,观察测量因变量的指标是______.
正确答案
解:(1)根据题意和图示分析可知:当没有光照时,A植物呼吸释放CO2量为2个单位,B植物呼吸释放CO2量为1个单位,所以较弱的是B植物.当光照强度为0时,植物细胞中只进行呼吸作用,所以可以产生ATP的细胞器是线粒体.
(2)当光照强度达到Z点即光饱和点后,限制A植物光合作用的因素主要是CO2浓度和温度;如果在图中M点突然停止光照,短期内叶绿体内C3化合物的含量将会增加.
(3)根据图示分析可知:当平均光照强度在X和Y之间,A植物净光合作用小于2,白天积累的不够夜间消耗,一昼夜中有机物积累量的变化是减少;B植物净光合作用大于1,夜晚消耗后还有积累,因此一昼夜中有机物积累量的变化是增加.
(4)要探究温度对A植物光合作用的影响,则实验的自变量为温度,其他如:光照强度、CO2浓度等这些无关变量则应保持相同且适宜,因此应选择图中M点对应的光照强度,M点为该植物光合作用的光饱和点,强度最适宜.观察测量因变量的指标是单位时间内CO2的吸收量或单位时间内O2的释放量.
故答案为:(每空(2分),共16分)
(1)B,线粒体
(2)CO2浓度和温度(答对一个得1分),增加
(3)减少,增加;
(4)M,单位时间内CO2的吸收量(或单位时间内O2的释放量)
解析
解:(1)根据题意和图示分析可知:当没有光照时,A植物呼吸释放CO2量为2个单位,B植物呼吸释放CO2量为1个单位,所以较弱的是B植物.当光照强度为0时,植物细胞中只进行呼吸作用,所以可以产生ATP的细胞器是线粒体.
(2)当光照强度达到Z点即光饱和点后,限制A植物光合作用的因素主要是CO2浓度和温度;如果在图中M点突然停止光照,短期内叶绿体内C3化合物的含量将会增加.
(3)根据图示分析可知:当平均光照强度在X和Y之间,A植物净光合作用小于2,白天积累的不够夜间消耗,一昼夜中有机物积累量的变化是减少;B植物净光合作用大于1,夜晚消耗后还有积累,因此一昼夜中有机物积累量的变化是增加.
(4)要探究温度对A植物光合作用的影响,则实验的自变量为温度,其他如:光照强度、CO2浓度等这些无关变量则应保持相同且适宜,因此应选择图中M点对应的光照强度,M点为该植物光合作用的光饱和点,强度最适宜.观察测量因变量的指标是单位时间内CO2的吸收量或单位时间内O2的释放量.
故答案为:(每空(2分),共16分)
(1)B,线粒体
(2)CO2浓度和温度(答对一个得1分),增加
(3)减少,增加;
(4)M,单位时间内CO2的吸收量(或单位时间内O2的释放量)
将一长势良好的健壮植株在密闭玻璃罩内培养,并置于室外.用CO2测定仪测定玻璃罩内CO2浓度某一天的变化情况,绘成曲线如下图甲所示.下图乙表示该植株处于光照下的叶肉细胞,a表示该细胞的线粒体进行细胞呼吸放出的CO2量,b表示该细胞的叶绿体进行光合作用吸收的CO2量.回答下列问题:(不考虑这一天内植株生长对细胞呼吸和光合作用的影响)
(1)如图甲所示,BC段较AB段CO2浓度增加速率减慢的原因是______.从16时到18时,叶绿体内ATP合成速率的变化是______.若D点和E点所对应时刻的温度相同,则D点时的光照强度______(>、=、<)E点时的光照强度.
(2)如图乙所示,在氧气不足条件下,线粒体内丙酮酸氧化分解的速率将会______.适宜光照条件下,光反应产生的并能够为碳反应所利用的能源物质是______,碳反应产物三碳糖转变成蔗糖的场所是叶绿体______(内、外).若光照突然停止而其他条件不变,则短时间内叶绿体中三碳酸(C3)的合成速率将会______(变大、不变、变小).
(3)假设密闭玻璃罩内植株所有进行光合作用的细胞的光合强度一致,图乙表示该植株的一个进行光合作用的细胞,那么,当在图甲中D点时,图乙中a______(>、=、<)b.
正确答案
解:(1)BC段是凌晨2时以后,此时温度降低,呼吸作用减弱,二氧化碳浓度增加速率减慢;从16时到18时,图中二氧化碳浓度减少的速率减慢,这是由于光照强度减弱导致光合作用减弱,因此叶绿体内ATP合成速率减少;由于容器是密闭的,因此白天进行光合作用导致容器内二氧化碳含量逐渐减少,D点和E点相比,E点的二氧化碳浓度很低,但是由于两点所对应时刻的温度相同,呼吸速率相等,因此E点光合速率要等于D点光合速率,必须光照增强.
(2)有氧呼吸需要充足的氧气,因此在氧气不足条件下,线粒体内丙酮酸氧化分解的速率将会减慢.光反应产生的并能够为暗反应所利用的能源物质是ATP和NADPH.光合作用过程的直接产物一般是葡萄糖,因此蔗糖的产生场所是叶绿体外.若光照突然停止而其他条件不变,则光反应产生的ATP和NADPH不足,暗反应中的二氧化碳的还原受影响,C5不足,短时间内叶绿体中C3的合成速率将会变小.
(3)由于植物细胞中只有叶肉细胞进行光合作用,其它细胞只进行呼吸作用,而D点表示整个植物的光合作用等于呼吸作用,表示此时叶肉细胞的光合作用大于该细胞的呼吸作用,因此叶肉细胞叶绿体光合作用吸收的二氧化碳大于该细胞线粒体呼吸作用产生的二氧化碳.
故答案为:
(1)温度降低,细胞呼吸强度减弱 减少<
(2)减慢 ATP和NADPH 外 变小
(3)<
解析
解:(1)BC段是凌晨2时以后,此时温度降低,呼吸作用减弱,二氧化碳浓度增加速率减慢;从16时到18时,图中二氧化碳浓度减少的速率减慢,这是由于光照强度减弱导致光合作用减弱,因此叶绿体内ATP合成速率减少;由于容器是密闭的,因此白天进行光合作用导致容器内二氧化碳含量逐渐减少,D点和E点相比,E点的二氧化碳浓度很低,但是由于两点所对应时刻的温度相同,呼吸速率相等,因此E点光合速率要等于D点光合速率,必须光照增强.
(2)有氧呼吸需要充足的氧气,因此在氧气不足条件下,线粒体内丙酮酸氧化分解的速率将会减慢.光反应产生的并能够为暗反应所利用的能源物质是ATP和NADPH.光合作用过程的直接产物一般是葡萄糖,因此蔗糖的产生场所是叶绿体外.若光照突然停止而其他条件不变,则光反应产生的ATP和NADPH不足,暗反应中的二氧化碳的还原受影响,C5不足,短时间内叶绿体中C3的合成速率将会变小.
(3)由于植物细胞中只有叶肉细胞进行光合作用,其它细胞只进行呼吸作用,而D点表示整个植物的光合作用等于呼吸作用,表示此时叶肉细胞的光合作用大于该细胞的呼吸作用,因此叶肉细胞叶绿体光合作用吸收的二氧化碳大于该细胞线粒体呼吸作用产生的二氧化碳.
故答案为:
(1)温度降低,细胞呼吸强度减弱 减少<
(2)减慢 ATP和NADPH 外 变小
(3)<
某农科所研究人员对日光温室内的黄瓜补充不同波长的光,测得黄瓜光合速率的日变化情况如图1.为进一步探究补充不同波长的光对黄瓜光合速率影响的原因,研究人员测定叶肉细胞内的叶绿体数、叶绿体内的淀粉粒数、基粒数,结果如图2.请据图回答:
(1)依据图1结果分析,若采取______措施,对黄瓜的生长最有效.14:00~16:00,引起三组黄瓜光合速率均降低的主要外界因素是______.
(2)卡尔文循环中,1分子的二氧化碳与1个核酮糖二磷酸结合,会形成2个______.一般情况下,CO2还原后生成的三碳糖大部分被用于______,部分三碳糖在______部位形成淀粉.
(3)依据图1、2结果分析,补充红光时叶绿体中淀粉粒数减少,是造成光合速率比对照组大的原因.说明促进______有利于光合作用的进行.
(4)在生产上还可以通过喷施一定浓度的______(激素名称),以促进植株开花和果实的发育,达到提高产量的目的.
正确答案
解:(1)依据图1结果分析,若采取在10:00前适当补充红光措施,对黄瓜的生长最有效.14:00~16:00,光照强度下降,三组黄瓜光合速率均降低.
(2)光反应阶段为碳反应阶段提供NADPH和ATP,碳反应阶段生成的三碳糖大部分被用于五碳化合物RuBP的再生,部分三碳糖在叶绿体基质形成淀粉.
(3)依据图1、2结果分析,补充红光时叶绿体中淀粉粒数减少,说明补充红光造成光合速率比对照组大的原因:促进光合产物运出叶绿体有利于光合作用的进行.
(3)叶片的生长,包括细胞数目增多和细胞体积增大,故在生产上还可以通过喷施一定浓度的赤霉素(细胞分裂素)以促进叶片的生长,达到提高产量的目的.
故答案为:
(1)适当补充红光 光照强度
(2)三碳酸(或3-磷酸甘油酸) RuBP的再生 叶绿体基质
(3)光合产物运出叶绿体
(4)赤霉素
解析
解:(1)依据图1结果分析,若采取在10:00前适当补充红光措施,对黄瓜的生长最有效.14:00~16:00,光照强度下降,三组黄瓜光合速率均降低.
(2)光反应阶段为碳反应阶段提供NADPH和ATP,碳反应阶段生成的三碳糖大部分被用于五碳化合物RuBP的再生,部分三碳糖在叶绿体基质形成淀粉.
(3)依据图1、2结果分析,补充红光时叶绿体中淀粉粒数减少,说明补充红光造成光合速率比对照组大的原因:促进光合产物运出叶绿体有利于光合作用的进行.
(3)叶片的生长,包括细胞数目增多和细胞体积增大,故在生产上还可以通过喷施一定浓度的赤霉素(细胞分裂素)以促进叶片的生长,达到提高产量的目的.
故答案为:
(1)适当补充红光 光照强度
(2)三碳酸(或3-磷酸甘油酸) RuBP的再生 叶绿体基质
(3)光合产物运出叶绿体
(4)赤霉素
回答下列I、II小题:
Ⅰ、如图表示光照强度对A、B两种C3植物光合作用强度的影响.据图回答:
(1)A、B两种植物光合作用过程中对光能利用的差异是______.
(2)在农业生产中,与B植物相比,A植物应种植在______条件下.
Ⅱ、某同学做了如下实验:取A、B两支试管,在A管中加入煮熟的蚕豆子叶,B管中加入发芽的蚕豆子叶.在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注:甲烯蓝氧化态为蓝色,接受氢后为无色)一段时间后倒出溶液,两管中的子叶都呈蓝色.然后,两管分别加水淹没子叶、抽气,在水面上覆盖适量石蜡油,37℃保温一段时间后,发现A管中的子叶不变色,B管中的子叶蓝色变浅.取出子叶放在滤纸上,一段时间后,发现A管中取的子叶不变色,B管中取出的子叶蓝色变深.
根据上述实验现象,回答问题:
(1)37℃保温一段时间后,B管子叶蓝色变浅的原因是______.
(2)滤纸上B管子叶蓝色变深的原因是______
(3)A管子叶37℃保温后不变色的原因是______.
(4)该实验设置A管的目的是______.
正确答案
在低于P光照强度下B植物光能利用率比A植物的高,在高于P光照强度下A植物光能利用率比B植物的高
较强光照
子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原
通过呼吸作用还原的甲烯蓝被氧化
子叶细胞的酶失活,无呼吸作用
作对照实验
解析
解:I、(1)据图分析可知,图中以在P点为界,低于P光照强度下B植物光能利用率比A植物的高,在高于P光照强度下A植物光能利用率比B植物的高.
(2)图中可知,B植物的光补偿点和光饱和点均低于A植物,因此可确定A植物为喜阳植物,B植物为喜阴植物,因此在农业生产中,与B植物相比,A植物应种植在较强光照条件下.
II、(1)37℃保温操作之前,“两管分别加水淹没子叶、抽气,在水面上覆盖适量石蜡油”,即制造了无氧环境,由于A管细胞死亡,一段时间后,B管中子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原.
(2)取出子叶放在滤纸上,滤纸上A管中子叶不进行呼吸作用,而滤纸上B管子叶通过呼吸作用,还原的甲烯蓝被氧化,因此蓝色变深.
(3)A管子叶已经经过加热煮沸,此时子叶细胞的酶失活,无呼吸作用,因此37℃保温后不变色.
(4)该实验设置A管的目的是作对照实验.
故答案为:
I、(1)在低于P光照强度下B植物光能利用率比A植物的高,在高于P光照强度下A植物光能利用率比B植物的高.
(2)较强光照
II、(1)子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原.
(2)通过呼吸作用还原的甲烯蓝被氧化
(3)子叶细胞的酶失活,无呼吸作用.
(4)作对照实验.
马铃薯净光合速率与温度、CO2浓度的关系如图所示,a曲线对应CO2浓度为1.22%,b曲线对应CO2浓度为0.03%,错误的说法是( )
正确答案
解析
A、温度对光合作用和细胞呼吸速率都有影响,故A正确.
B、此图不知道呼吸作用,净光合速率在增加不一定是呼吸速率下降,也可能是光合作用增强,故B错误;
C、当环境中CO2浓度为1.22%时,光合作用的最适温度为30℃,当环境中CO2浓度为0.03%时,光合作用的最适温度为20℃,由图可知在不同浓度的CO2最适温度是不同的,故C正确;
D、30℃左右时,CO2浓度为0.03%时净光合速率较低,故D正确.
故选:B.
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