- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
在其它条件适宜的情况下,以CO2的吸收量与释放量为指标在光照和黑暗条件进行光合作用实验的结果如下表所示:
下列对该表数据的分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、从表中看不出来在连续光照的情况下,该植物在0℃条件下不能生长,A错误;
B、昼夜不停地光照,该植物生长的最适温度为净光合作用速率最大点,故最适温度为25℃,B错误;
C、每天光照与黑暗时间相等,在恒温条件下,植物积累的有机物最多的温度应该为净光合作用与呼吸作用速率的差值最大,即20℃时植物积累的有机物最多,C错误;
D、同理,每天光照与黑暗时间相等,在恒温条件下,30℃时该植物积累的有机物的相对值是0.5,5℃时该植物积累的有机物的相对值是0.5,D正确.
故选:D.
为研究不同光照强度下水稻的光合作用,某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验,实验装置如图1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.
实验结果绘制如图2,请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是______.
(2)请据实验结果分析回答:
①B点与A点比较,光合强度较大的是______点.
②CD段形成的原因是______,与C点相比较,D点指针向______偏转.
③若此曲线与横轴相交于E点,则E点的含义是______.
正确答案
解:(1)根据题意和图示分析可知:实验中以100W灯泡为光源,不断加大灯泡与装置间距离,即降低光照强度,通过指针的偏转来观察光合作用强度的变化.可见该实验的自变量是光照强度.
(2)①由于A点指针偏转较B点明显,由于曲线的斜率也就是代表氧气的释放率,即代表了光合作用强度,所以B点与A点比较,A点光合作用强度大.
②C点之后呼吸强度大于光合作用强度,即有机物出现负增长,所以有机物积累最大的点时C点.C点光合速率等于呼吸速率,D点与C点相比指针开始回偏,即偏左.
③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.
故答案为:
(1)光照强度
(2)①A ②呼吸作用强度大于光合作用强度 左
③光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗到和实验开始时氧气浓度相同
解析
解:(1)根据题意和图示分析可知:实验中以100W灯泡为光源,不断加大灯泡与装置间距离,即降低光照强度,通过指针的偏转来观察光合作用强度的变化.可见该实验的自变量是光照强度.
(2)①由于A点指针偏转较B点明显,由于曲线的斜率也就是代表氧气的释放率,即代表了光合作用强度,所以B点与A点比较,A点光合作用强度大.
②C点之后呼吸强度大于光合作用强度,即有机物出现负增长,所以有机物积累最大的点时C点.C点光合速率等于呼吸速率,D点与C点相比指针开始回偏,即偏左.
③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.
故答案为:
(1)光照强度
(2)①A ②呼吸作用强度大于光合作用强度 左
③光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗到和实验开始时氧气浓度相同
将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同体积、温度适宜且恒定的密闭小室中,给予充足的光照,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、每种植物光合作用的强度各不相同.故A错误.
B、小室是密闭.随着小室中CO2浓度的下降,光合作用的强度必然下降,因为没有足够的CO2可供叶片吸收了.故B正确.
C、甲室中CO2的浓度较低,并不意味着甲叶片的呼吸强度低.可能是甲叶片的光合作用强度高,CO2都被甲叶片吸收了,所以CO2浓度较低.故C错误.
D、光合作用强度高,就意味着甲叶片固定CO2的能力较强.故D错误.
故选B.
请回答下列有关植物光合作用的生理活动过程的问题.
(1)图甲、乙、丙表示某植物光合作用强度和体内有机物的量与环境因素的关系,请回答:
①由图甲可知,光合作用强度和光照强度的关系是______.
②图乙给大棚蔬菜种植的启示是______.
③若图丙中曲线1、2分别表示小麦的实际光合量和净光合量,则某温度下1、2曲线上对应点的差值表示______,由图可知,在温度为______时最有利于小麦增产.
④综合分析图甲和乙可知,在光照强度为a时,影响光合作用的因素是______.参照甲、乙两图,试在图丁方框内画出在光照强度为c时,温度和二氧化碳浓度对光合作用强度影响的曲线图.______
(2)用某种大小相似的绿色植物叶片,分组进行实验.已知叶片实验前的重量,在不同温度下分别暗处理1小时,测其重量变化;立刻再光照1小时(光强度相同),再测其重量变化.得到如下结果,请回答问题:
假如叶片的重量变化都是光合作用所合成的有机物的量,则在29℃条件下每小时光合作用合成的有机物为______mg,实验前后氧气产生量最少的是第______组叶片.
正确答案
解:(1)①图甲所示为影响光合作用的两个因素:温度和光照强度.在一定范围内,随着光照强度的增强,光合作用强度增强;到达一定强度之后,光合作用强度不再增强,此时影响光合作用强度的因素可能为温度,因为随着温度升高,光合作用强度也增高.
②在图乙中可知影响光合作用强度因素为二氧化碳浓度和光照强度,在一定范围内,随着光照强度的增强,光合作用强度增强;到达一定强度之后,光合作用强度不再增强,此时影响光合作用强度的因素可能为二氧化碳浓度,因为随着二氧化碳浓度升高,光合作用强度也增高.所以种植大棚蔬菜要适当增加光照强度和二氧化碳浓度.
③净光合=实际光和-呼吸作用,所以由图丙和题干中知某温度下1、2曲线上对应点的差值表示呼吸作用消耗,而净光合值越高说明越有利于植物有机物的积累.
④当光照强度为a时此时改变温度光合作用强度没有改变,改变光照强度和二氧化碳浓度时a点的光着作用强度也随之改变,说明此时影响光合作用强度因素为:二氧化碳浓度和光照强度.光照强度为c时光照强度不再影响光合作用,此时温度升高光合作用强度升高,二氧化碳浓度升高光合作用强度也升高,所以如图:
.
(2)29℃下暗处理一小时只进行呼吸作用,说明呼吸作用强度为一小时消耗3kg,再光照一小时后此时光合作用一小时,呼吸作用发生第二小时,说明此时呼吸作用消耗=3×2=6kg,光照一小时后净增重为3kg,说明净光合作用量为3kg,所以实际光合=净光合+呼吸作用消耗=3+6=9kg,而实际光合作用量越强,产生的氧气越多,第一组实际光合作用量=1×2+3=5kg,第二组实际光合作用量=2×2+3=7kg,第四组实际光合作用量=4×2+2=10kg,所以第一组光合作用产生的氧气最少.
故答案为:
(1)①在一定范围内,随着光照强度的增强,光合作用强度增强;到达一定强度之后,光合作用强度不再增强.
②在种植过程中适当增加光照强度和二氧化碳浓度.
③呼吸作用消耗的有机物量 25℃.
④光照强度和二氧化碳浓度 .
解析
解:(1)①图甲所示为影响光合作用的两个因素:温度和光照强度.在一定范围内,随着光照强度的增强,光合作用强度增强;到达一定强度之后,光合作用强度不再增强,此时影响光合作用强度的因素可能为温度,因为随着温度升高,光合作用强度也增高.
②在图乙中可知影响光合作用强度因素为二氧化碳浓度和光照强度,在一定范围内,随着光照强度的增强,光合作用强度增强;到达一定强度之后,光合作用强度不再增强,此时影响光合作用强度的因素可能为二氧化碳浓度,因为随着二氧化碳浓度升高,光合作用强度也增高.所以种植大棚蔬菜要适当增加光照强度和二氧化碳浓度.
③净光合=实际光和-呼吸作用,所以由图丙和题干中知某温度下1、2曲线上对应点的差值表示呼吸作用消耗,而净光合值越高说明越有利于植物有机物的积累.
④当光照强度为a时此时改变温度光合作用强度没有改变,改变光照强度和二氧化碳浓度时a点的光着作用强度也随之改变,说明此时影响光合作用强度因素为:二氧化碳浓度和光照强度.光照强度为c时光照强度不再影响光合作用,此时温度升高光合作用强度升高,二氧化碳浓度升高光合作用强度也升高,所以如图:
.
(2)29℃下暗处理一小时只进行呼吸作用,说明呼吸作用强度为一小时消耗3kg,再光照一小时后此时光合作用一小时,呼吸作用发生第二小时,说明此时呼吸作用消耗=3×2=6kg,光照一小时后净增重为3kg,说明净光合作用量为3kg,所以实际光合=净光合+呼吸作用消耗=3+6=9kg,而实际光合作用量越强,产生的氧气越多,第一组实际光合作用量=1×2+3=5kg,第二组实际光合作用量=2×2+3=7kg,第四组实际光合作用量=4×2+2=10kg,所以第一组光合作用产生的氧气最少.
故答案为:
(1)①在一定范围内,随着光照强度的增强,光合作用强度增强;到达一定强度之后,光合作用强度不再增强.
②在种植过程中适当增加光照强度和二氧化碳浓度.
③呼吸作用消耗的有机物量 25℃.
④光照强度和二氧化碳浓度 .
某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系.他取A、B、C、D四株都有5片叶的小白菜,用直径1cm的打孔器打取小叶圆片各10片,并设法抽去气体使之下沉,置于光下.取100mL三角瓶四个,编号1、2、3、4,按下表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果.下列评价或修改合理的是( )
正确答案
解析
解:A、制备的叶圆片在投入三角瓶之前可进行黑暗处理,目的是消耗掉叶圆片中的氧气,能够使叶圆片沉在烧杯中,A错误;
B、按照单一变量的原则,实验变量是二氧化碳浓度,其他无关变量应该相同且适宜,包括光照强度,B错误;
C、实验因变量还可是叶圆片全部上浮的时间,C正确;
D、自来水中也有少量二氧化碳,因此使用自来水时,会对二氧化碳浓度造成影响,D错误.
故选:C.
为探究KHCO3对水稻四叶龄幼苗光合作用的影响,称取10g四叶龄水稻叶片,均分为两份,分别做如下实验.(实验中使用的氧电极可测量溶液中O2变化的速率)
实验一:采用差速离心法将一份叶片制备叶绿体,均分为4组,分别置于不同浓度的KHCO3溶液中,在适宜光照、20℃恒温条件下,分别用氧电极测定其O2释放速率.
实验二:将另一份叶片切成约1.0mm×1.0mm小块,均分为4组,分别置于不同浓度的KHCO3溶液中,在适宜光照、20℃恒温条件下,分别用氧电极测定其O2释放速率.
实验结果如图.请据图回答:
(1)在实验的浓度范围内,随着KHCO3溶液浓度的升高,叶绿体、叶切片的O2释放速率均______,原因是光合作用所需的______增加导致的.
(2)在相同KHCO3溶液浓度下,叶切片的O2释放速率______(填大于/小于/等于)叶绿体的O2释放速率.原因可能是叶切片光合作用产生的O2一部分被______,相应的反应式为:______.
(3)为探究第(2)题的原因分析是否正确,设计以下实验方案,请补充.
称取______g四叶龄水稻叶片,切成约1.0mm×1.0mm小块,均分为4组,分别置于0、0.01、0.05、0.1mol•L-1的KHCO3溶液中,在______条件下,分别用氧电极测定其______.
正确答案
解:(1)图中可以看出,随着KHCO3溶液浓度的升高,叶绿体、叶切片的O2释放速率均上升,这是由于KHCO3溶液可以提供CO2,KHCO3溶液浓度越高,提供的CO2越多,光合作用强度就越大.
(2)图中可以看出,实验一结果的曲线始终处于实验二曲线之上,即在相同KHCO3溶液浓度下,叶切片的O2释放速率小于叶绿体的O2释放速率,这可能是叶切片要进行呼吸作用消耗氧气的原因,相应的反应式为C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量.
(3)为了验证叶片呼吸作用对实验结果的影响,需要排除光照的干扰,在无光条件下,其他条件都相同,测定细胞的呼吸作用,由于“称取10g四叶龄水稻叶片,均分为两份”,所以可以设置对照实验为称取5g小麦幼苗叶片,切成约1.0mm x l.Omm小块,均分为4组,分别置于0、0.01、0.05、0.1mol•L-1的KN03溶液中,在黑暗、20℃恒温条件下,分别用氧电极测定其02消耗速率.
故答案为:
(1)上升 CO2浓度
(2)小于 呼吸作用消耗 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
(3)5 黑暗、20℃恒温 O2消耗速率(或呼吸速率)
解析
解:(1)图中可以看出,随着KHCO3溶液浓度的升高,叶绿体、叶切片的O2释放速率均上升,这是由于KHCO3溶液可以提供CO2,KHCO3溶液浓度越高,提供的CO2越多,光合作用强度就越大.
(2)图中可以看出,实验一结果的曲线始终处于实验二曲线之上,即在相同KHCO3溶液浓度下,叶切片的O2释放速率小于叶绿体的O2释放速率,这可能是叶切片要进行呼吸作用消耗氧气的原因,相应的反应式为C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量.
(3)为了验证叶片呼吸作用对实验结果的影响,需要排除光照的干扰,在无光条件下,其他条件都相同,测定细胞的呼吸作用,由于“称取10g四叶龄水稻叶片,均分为两份”,所以可以设置对照实验为称取5g小麦幼苗叶片,切成约1.0mm x l.Omm小块,均分为4组,分别置于0、0.01、0.05、0.1mol•L-1的KN03溶液中,在黑暗、20℃恒温条件下,分别用氧电极测定其02消耗速率.
故答案为:
(1)上升 CO2浓度
(2)小于 呼吸作用消耗 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
(3)5 黑暗、20℃恒温 O2消耗速率(或呼吸速率)
表为在一定浓度的CO2和适当的温度(25℃)条件下,测得的小麦光合作用和细胞呼吸的相关数据,请回答下列问题:
(1)当光照强度超过9千勒克司时,小麦光合速率不再增加.结合光合作用的过程分析造成这种现象的主要原因是______.
(2)当光照强度为9千勒克司时,小麦合成葡萄糖的量为______mg/100cm2叶•h(精确到0.1).
(3)若其他条件保持不变,适当提高CO2浓度,小麦的光补偿点______(大于、等于、小于)3千勒克司.
(4)为了探究高温(30℃)、强光照(15千勒克司)对小麦叶片与玉米叶片光合作用影响程度的差异,研究小组设计了表所示的实验方案.
①实验测得c≈d,说明______.
②有人认为上述实验方案可去掉1、3组,由2、4组直接比较就能得出结论.这种做法______(可行、不可行),理由是______.
正确答案
解:(1)当达到某一光强时,光合速率就不再随光强的增高而增加,这种现象称为光饱和现象.开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点.植物出现光饱和点实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的增加而提高.因此,限制饱和阶段光合作用的主要因素有CO2扩散速率(受CO2浓度影响)和CO2固定速率(受羧化酶活性和RuBP再生速率影响)等.
(2)真正的光合作用强度=表观光合速率+呼吸速率,真正吸收为32+8=40mg/100cm2叶•h,由6H2O+6CO2+阳光→C6H12O6(葡萄糖)+6O2计算27.3mg/100cm2.
(3)若其他条件保持不变,适当提高CO2浓度,暗反应速度加快,小麦的光补偿点小于3千勒克司.
(4)①玉米为C4植物,在C4植物叶片维管束的周围,有维管束鞘围绕,这些维管束鞘细胞里有叶绿体,但里面并无基粒或基粒发育不良.在这里,主要进行卡尔文循环.该类型的优点是,二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长.实验测得c≈d.所以高温、强光照对玉米光合作用影响不大.
②去掉1、3组,由2、4组直接比较就能得出结论,这种做法不可行.通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温、强光照下光合速率的差异;缺乏自身对照,不能得出该条件分别对两种植物光合速率影响程度的大小.
故答案为:
(1)CO2浓度影响了碳反应的进程(或碳反应慢于光反应)
(2)27.3
(3)小于
(4)①高温、强光照对玉米光合作用影响不大
②不可行
通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温、强光照下光合速率的差异;
缺乏自身对照,不能得出该条件分别对两种植物光合速率影响程度的大小
解析
解:(1)当达到某一光强时,光合速率就不再随光强的增高而增加,这种现象称为光饱和现象.开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点.植物出现光饱和点实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的增加而提高.因此,限制饱和阶段光合作用的主要因素有CO2扩散速率(受CO2浓度影响)和CO2固定速率(受羧化酶活性和RuBP再生速率影响)等.
(2)真正的光合作用强度=表观光合速率+呼吸速率,真正吸收为32+8=40mg/100cm2叶•h,由6H2O+6CO2+阳光→C6H12O6(葡萄糖)+6O2计算27.3mg/100cm2.
(3)若其他条件保持不变,适当提高CO2浓度,暗反应速度加快,小麦的光补偿点小于3千勒克司.
(4)①玉米为C4植物,在C4植物叶片维管束的周围,有维管束鞘围绕,这些维管束鞘细胞里有叶绿体,但里面并无基粒或基粒发育不良.在这里,主要进行卡尔文循环.该类型的优点是,二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长.实验测得c≈d.所以高温、强光照对玉米光合作用影响不大.
②去掉1、3组,由2、4组直接比较就能得出结论,这种做法不可行.通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温、强光照下光合速率的差异;缺乏自身对照,不能得出该条件分别对两种植物光合速率影响程度的大小.
故答案为:
(1)CO2浓度影响了碳反应的进程(或碳反应慢于光反应)
(2)27.3
(3)小于
(4)①高温、强光照对玉米光合作用影响不大
②不可行
通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温、强光照下光合速率的差异;
缺乏自身对照,不能得出该条件分别对两种植物光合速率影响程度的大小
回答下列有关光合作用的问题.
荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化见下表.(注:“-”表示未测数据)
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,导致光能吸收不足;②______,导致______.
(2)将A、D分别置于光照和温度恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累______;D的叶肉细胞中,ATP含量将______.
(3)与A相比,D合成生长素的能力______.
(4)叶片发育过程中,叶片面积逐渐增大,是______的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是______.
(5)某同学研究一湖泊中x深度水体中生物的光合作用和有氧呼吸.具体操作如下:取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c,将a先包以黑胶布,再包以铅箔.用a、b、c三个瓶从待测深度水体取水,测定瓶中水的氧气含量.将a瓶、b瓶密封后再沉入待测深度水体,经24小时取出,再测两瓶氧气含量,结果如图所示.24小时待测深度水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是______.
A.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/瓶
B.24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/瓶
C.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是k-v mol/瓶
D.24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k-v mol/瓶.
正确答案
解:(1)根据题意和图表分析可知:B的总叶绿素含量只有1.1,气孔相对开放度只有55,都是最低的,所以会导致光能吸收不足和二氧化碳供应不足,净光合速率偏低.
(2)由于将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,A的叶肉细胞吸收不到氧气,进行无氧呼吸,产生酒精;D的叶肉细胞中,缺少CO2,光反应产生的ATP不能用于暗反应,因而含量增多.
(3)D的新叶已成熟,不再生长,因而合成生长素的能力低,生长素主要由植物的分生区产生.
(4)叶片发育过程中,叶片面积逐渐增大,是细胞分裂和生长的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,是细胞分化的结果,而细胞分化的根本原因是基因的选择性表达.
(5)c瓶中的溶氧量为最初值,a是不会进行光合作用的,其中的溶氧量的减少代表的是呼吸作用即w-v,故AC错误;b-a应是光合作用产生的氧气量,即k-v,故B错误,D正确.
故答案为:
(1)气孔开放度相对低、二氧化碳供应不足;
(2)酒精、增多;
(3)低;
(4)细胞分裂、基因的选择性表达;
(5)D
解析
解:(1)根据题意和图表分析可知:B的总叶绿素含量只有1.1,气孔相对开放度只有55,都是最低的,所以会导致光能吸收不足和二氧化碳供应不足,净光合速率偏低.
(2)由于将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,A的叶肉细胞吸收不到氧气,进行无氧呼吸,产生酒精;D的叶肉细胞中,缺少CO2,光反应产生的ATP不能用于暗反应,因而含量增多.
(3)D的新叶已成熟,不再生长,因而合成生长素的能力低,生长素主要由植物的分生区产生.
(4)叶片发育过程中,叶片面积逐渐增大,是细胞分裂和生长的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,是细胞分化的结果,而细胞分化的根本原因是基因的选择性表达.
(5)c瓶中的溶氧量为最初值,a是不会进行光合作用的,其中的溶氧量的减少代表的是呼吸作用即w-v,故AC错误;b-a应是光合作用产生的氧气量,即k-v,故B错误,D正确.
故答案为:
(1)气孔开放度相对低、二氧化碳供应不足;
(2)酒精、增多;
(3)低;
(4)细胞分裂、基因的选择性表达;
(5)D
下列甲图曲线表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化.乙图曲线a表示某种植物在20℃、CO2浓度为0.03%的环境中随着光照强度的变化光合作用强度的变化;在B点时改变某种条件,结果发生了如曲线b的变化.丙、丁两图为-昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图.丙图是在春季的某一晴天,丁图是在盛夏的某一晴天,请据图回答问题:
(1)甲图中B点时叶肉细胞中产生ATP的细胞器是______.
(2)甲图中,植物的光合作用强度等于细胞呼吸强度的时间为______.
(3)分析乙图在B点时可能改变的条件.
①可能改变的条件是______.
②可能改变的条件是______.
(4)丙图曲线中C点和E点之间,植株处于呼吸作用释放C02的速率______光合作用吸收C02的速率生理活动状态.
(5)根据丙图推测,光合作用强度最高的是______点,植株积累有机物最多的是______点.
(6)丁图曲线中E点的C3的生成速率比D点______.
正确答案
解:(1)甲图曲线表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化,在B点既进行光合作用,又进行呼吸作用,因此线粒体和叶绿体在此点均能产生ATP.
(2)甲图中,在B点和C点时CO2浓度达到平衡点,即既不吸收CO2,也不释放CO2.此时表示光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2达到相等,对应的时间分别为6点呵18点.
(3)影响光合作用的环境因素有光照强度、CO2的浓度、温度等.在B点时光照强度没有改变,因此导致光合作用强度增加的因素可能就是CO2的浓度和温度等条件.
(4)丙图曲线中C点和E点均表示CO2的净吸收量为0,即光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量,因此在C点和E点之间,呼吸作用强度均小于光合作用强度.
(5)丙图中,D点吸收的CO2最多,表示光合作用强度最强.从E点开始呼吸作用强于光合作用,因此在E点有机物积累最多.
(6)丁图是在盛夏的某一晴天,在夏季的中午由于光照太强导致气孔关闭,使二氧化碳供应减少,光合作用强度有所下降,因此曲线中E点的C3的生成速率比D点低.
故答案为:((10分),除注明外,每空1分)
(1)叶绿体和线粒体 (2分)
(2)6点和18点((2分),答B、C不给分)
(3)①温度适当升高 ②CO2的浓度适当增加(共2分)
(4)小于
(5)D; E
(6)低
解析
解:(1)甲图曲线表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化,在B点既进行光合作用,又进行呼吸作用,因此线粒体和叶绿体在此点均能产生ATP.
(2)甲图中,在B点和C点时CO2浓度达到平衡点,即既不吸收CO2,也不释放CO2.此时表示光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2达到相等,对应的时间分别为6点呵18点.
(3)影响光合作用的环境因素有光照强度、CO2的浓度、温度等.在B点时光照强度没有改变,因此导致光合作用强度增加的因素可能就是CO2的浓度和温度等条件.
(4)丙图曲线中C点和E点均表示CO2的净吸收量为0,即光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量,因此在C点和E点之间,呼吸作用强度均小于光合作用强度.
(5)丙图中,D点吸收的CO2最多,表示光合作用强度最强.从E点开始呼吸作用强于光合作用,因此在E点有机物积累最多.
(6)丁图是在盛夏的某一晴天,在夏季的中午由于光照太强导致气孔关闭,使二氧化碳供应减少,光合作用强度有所下降,因此曲线中E点的C3的生成速率比D点低.
故答案为:((10分),除注明外,每空1分)
(1)叶绿体和线粒体 (2分)
(2)6点和18点((2分),答B、C不给分)
(3)①温度适当升高 ②CO2的浓度适当增加(共2分)
(4)小于
(5)D; E
(6)低
如图表示光照条件下,植物的叶肉细胞中A与B两种细胞器间的气体转移情况.请据图分析回答下列问题:
(1)细胞器A是______,B是______.
(2)O2从B内进入到相邻细胞A内必须通过______层生物膜,通过膜的方式是______.
(3)在黑暗中,其生理作用停止的细胞器是______(填写字母).
(4)如果此叶肉细胞处于2℃的环境中,气体转移基本停止的原因是______.
(5)A中进行的生理过程叫______,O2参与该过程的第______阶段.
正确答案
解:(1)图中看出,A细胞器能够利用氧气,并释放二氧化碳,即进行有氧呼吸,为线粒体;B细胞器能够吸收二氧化碳,释放氧气,即进行光合作用,为叶绿体.
(2)由于线粒体和叶绿体均为双层膜的细胞器,因此CO2从线粒体的基质中到相邻细胞的叶绿体基质中被利用必须通过6层膜,并且二氧化碳通过膜的方式是自由扩散.
(3)在黑暗中,光合作用停止,故其生理作用停止的细胞器是B叶绿体.
(4)如果此叶肉细胞处于2℃的环境中,气体转移基本停止的原因是温度过低,使酶的活性降低,光合作用和呼吸作用较弱.
(5)A线粒体中进行的生理过程叫有氧呼吸,O2参与该过程的第三阶段:氧气和[H]反应生成水.
故答案为:
(1)线粒体 叶绿体
(2)6 自由扩散
(3)B
(4)温度过低,使酶的活性降低,光合作用和呼吸作用较弱
(5)有氧呼吸 三
解析
解:(1)图中看出,A细胞器能够利用氧气,并释放二氧化碳,即进行有氧呼吸,为线粒体;B细胞器能够吸收二氧化碳,释放氧气,即进行光合作用,为叶绿体.
(2)由于线粒体和叶绿体均为双层膜的细胞器,因此CO2从线粒体的基质中到相邻细胞的叶绿体基质中被利用必须通过6层膜,并且二氧化碳通过膜的方式是自由扩散.
(3)在黑暗中,光合作用停止,故其生理作用停止的细胞器是B叶绿体.
(4)如果此叶肉细胞处于2℃的环境中,气体转移基本停止的原因是温度过低,使酶的活性降低,光合作用和呼吸作用较弱.
(5)A线粒体中进行的生理过程叫有氧呼吸,O2参与该过程的第三阶段:氧气和[H]反应生成水.
故答案为:
(1)线粒体 叶绿体
(2)6 自由扩散
(3)B
(4)温度过低,使酶的活性降低,光合作用和呼吸作用较弱
(5)有氧呼吸 三
将两株植物放在封闭的玻璃罩内,用完全营养液并置于室外进行培养(如甲图所示),假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同,且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO2浓度的影响均忽略不计.现用CO2浓度测定仪测定了24小时内该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如乙图所示曲线.请据图分析回答:
(1)如图显示,影响光合作用的外界因素有______.
(2)BC段与AB段相比,曲线上升较缓,其原因是______;CD段与AB段相比,曲线上升较缓,其原因是______.
(3)D点时植物生理活动过程中相关代谢速率的特点是______.
(4)EF段说明此时植物光合作用速率______(填“较快”或“较慢”),其原因最可能是______.
(5)EF段与DE段相比,其叶肉细胞中C5的含量较______.
(6)24点与0点相比,植物体内有机物总量的变化情况是______.(增多、不变、减少)
正确答案
解:(1)如图显示,影响光合作用的外界因素主要有光照强度、温度、CO2浓度等.
(2)由于在夜间只进行呼吸作用,因此二氧化碳都是由有氧呼吸产生,但是在凌晨2点以后,由于气温的降低,降低了有氧呼吸过程中呼吸酶的活性,导致二氧化碳产生速率减慢,所以BC段与AB段相比,曲线上升较缓.CD段与AB段相比,光合作用吸收了部分的CO2,所以曲线上升较缓.
(3)D点的含义二氧化碳浓度既不上升也不下降,所以此时光合作用速率等于呼吸作用速率.
(4)图中EF段CO2浓度降低很慢,说明光合作用利用二氧化碳减少,光合速率减慢,很可能是中午光照过强、温度过高,导致气孔关闭,缺少CO2 .
(5)CO2将会在暗反应过程中参与CO2的固定生成C3,图中EF段CO2浓度明显低于DE段,因此EF段CO2的固定减少,导致C3减少,C5的含量增多.
(6)24点与0点相比,该玻璃罩内CO2浓度降低,其用于光合作用合成有机物,因此植物体内有机物总量增多.
故答案为:
(1)光照强度、温度、CO2浓度(任选二点作答)
(2)夜间温度较低影响了呼吸酶的活性 光合作用吸收了部分的CO2
(3)光合作用速率与呼吸作用速率相等
(4)较慢 光照过强,温度过高,气孔关闭,CO2来源减少,光合速率降低
(5)高
(6)增多
解析
解:(1)如图显示,影响光合作用的外界因素主要有光照强度、温度、CO2浓度等.
(2)由于在夜间只进行呼吸作用,因此二氧化碳都是由有氧呼吸产生,但是在凌晨2点以后,由于气温的降低,降低了有氧呼吸过程中呼吸酶的活性,导致二氧化碳产生速率减慢,所以BC段与AB段相比,曲线上升较缓.CD段与AB段相比,光合作用吸收了部分的CO2,所以曲线上升较缓.
(3)D点的含义二氧化碳浓度既不上升也不下降,所以此时光合作用速率等于呼吸作用速率.
(4)图中EF段CO2浓度降低很慢,说明光合作用利用二氧化碳减少,光合速率减慢,很可能是中午光照过强、温度过高,导致气孔关闭,缺少CO2 .
(5)CO2将会在暗反应过程中参与CO2的固定生成C3,图中EF段CO2浓度明显低于DE段,因此EF段CO2的固定减少,导致C3减少,C5的含量增多.
(6)24点与0点相比,该玻璃罩内CO2浓度降低,其用于光合作用合成有机物,因此植物体内有机物总量增多.
故答案为:
(1)光照强度、温度、CO2浓度(任选二点作答)
(2)夜间温度较低影响了呼吸酶的活性 光合作用吸收了部分的CO2
(3)光合作用速率与呼吸作用速率相等
(4)较慢 光照过强,温度过高,气孔关闭,CO2来源减少,光合速率降低
(5)高
(6)增多
如图甲是水稻生长过程中,在不同光照强度下,测得叶片吸收和释放气体体积变化的曲线(假定植物叶片的呼吸速率不变),图乙和图丙表示天气晴朗时某作物一昼夜内对二氧化碳的吸收和释放情况.请据图回答:
(1)图甲中,B点和A点相比较,B点叶肉细胞中特有的产生ATP的生理过程是______.A到C范围内,限制光合作用的主要因素是______,植物体合成有机物的速率______.处于A点状况下的植物若突然给予光照C3化合物的量将______.(增加、减少).
(2)用生长旺盛的水稻叶片提取和分离叶绿素时,在滤纸条上色带最宽的色素是______.
(3)图乙和丙中,最可能代表夏季一昼夜二氧化碳吸收和释放情况的是图______.
(4)图乙中,作物体内有机物最多的时间是______.S1、S2、S3表示曲线与时间轴之间围成的面积,已知该作物能正常生长,则S1、S2、S3之间的关系可用数学表达式表示为______.
(5)光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率.若摘除花或果实,叶片光合速率随之降低的原因是______.
正确答案
解:(1)A点光照强度为0,只进行呼吸作用,B点有光照,进行光合作用和呼吸作用,所以B点叶肉细胞特有的产生ATP的生理过程是光合作用的光反应.光照强度由A到C范围内,限制因素为光照强度,由于光照强度增强,合成有机物的速率增加,C3化合物的含量减少.
(2)叶绿体叶绿素a含量最多,在滤纸条上色素带最宽.
(3)炎热夏季中午,光照强度过高,气孔关闭,CO2供应不足,光合作用强度降低,所以丙能表示夏季一昼夜二氧化碳吸收和释放情况.
(4)有机物积累量是光合作用合成的有机物与呼吸作用消耗的有机物,A~C段光合作用强度大于呼吸作用强度,所以C点有机物积累量最大.S1表示有机物积累,S2、S3表示有机物减少,所以若作用能正常生长,则S1>S2+S3.
(5)光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率.若摘除花或果实,光合产物的输出受阻,叶片光合速率随之降低.
故答案为:
(1)光反应 光照强度 增加 减少
(2)叶绿素a
(3)丙
(4)C S1>S2+S3
(5)光合产物的输出受阻
解析
解:(1)A点光照强度为0,只进行呼吸作用,B点有光照,进行光合作用和呼吸作用,所以B点叶肉细胞特有的产生ATP的生理过程是光合作用的光反应.光照强度由A到C范围内,限制因素为光照强度,由于光照强度增强,合成有机物的速率增加,C3化合物的含量减少.
(2)叶绿体叶绿素a含量最多,在滤纸条上色素带最宽.
(3)炎热夏季中午,光照强度过高,气孔关闭,CO2供应不足,光合作用强度降低,所以丙能表示夏季一昼夜二氧化碳吸收和释放情况.
(4)有机物积累量是光合作用合成的有机物与呼吸作用消耗的有机物,A~C段光合作用强度大于呼吸作用强度,所以C点有机物积累量最大.S1表示有机物积累,S2、S3表示有机物减少,所以若作用能正常生长,则S1>S2+S3.
(5)光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率.若摘除花或果实,光合产物的输出受阻,叶片光合速率随之降低.
故答案为:
(1)光反应 光照强度 增加 减少
(2)叶绿素a
(3)丙
(4)C S1>S2+S3
(5)光合产物的输出受阻
为研究NaCl和光强度对植物光合速率的影响,实验者利用三角叶滨藜进行了相关实验,结果如图
请回答:
(1)图1中高浓度NaCl处理后,植物细胞液浓度低于外界溶液浓度,植物通过______失水,引起气孔开放度下降,导致______,影响碳反应,光合速率下降.在处理后的短时间内,叶绿体基质中RuBP的含量______.
(2)图2中在NaCl溶液处理前后,丙组光合速率基本不变,主要是由于______限制了光合作用.在处理后一段时间,甲乙两组的光合速率基本相同,是由于______限制了光合作用.在处理后,甲组的光饱和点将______(填“增大”、“不变”、“变小”).
(3)据实验结果分析,在______(“强”或“弱”)光照下,植物对NaCl的耐受性更强.
正确答案
解:(1)图1中高浓度NaCl处理后,植物细胞液浓度低于外界溶液浓度,植物通过渗透作用失水,引起气孔开放度下降,导致CO2吸收量下降,影响暗反应,光合速率下降.CO2吸收量下降,RuBP合成C3减少,但原有的C3还在形成RuBP,所以叶绿体基质中RuBP的含量增加.
(2)丙组由于光照弱,光反应的产物少,光合作用受光反应的限制,所以NaCl溶液处理前后,光合速率基本不变.在处理后一段时间,失水,气孔开度下降,CO2浓度下降,暗反应弱,限制了光合作用,所以甲乙两组的光合速率基本相同.在处理后,由于光合速率下降,所以甲组的光饱和点将变小.
(3)据丙组,在弱光照下,NaCl对植物影响较小,植物耐受性更强.
故答案为:
(1)渗透 CO2吸收量下降 增加
(2)光强度 CO2浓度 变小
(3)弱
解析
解:(1)图1中高浓度NaCl处理后,植物细胞液浓度低于外界溶液浓度,植物通过渗透作用失水,引起气孔开放度下降,导致CO2吸收量下降,影响暗反应,光合速率下降.CO2吸收量下降,RuBP合成C3减少,但原有的C3还在形成RuBP,所以叶绿体基质中RuBP的含量增加.
(2)丙组由于光照弱,光反应的产物少,光合作用受光反应的限制,所以NaCl溶液处理前后,光合速率基本不变.在处理后一段时间,失水,气孔开度下降,CO2浓度下降,暗反应弱,限制了光合作用,所以甲乙两组的光合速率基本相同.在处理后,由于光合速率下降,所以甲组的光饱和点将变小.
(3)据丙组,在弱光照下,NaCl对植物影响较小,植物耐受性更强.
故答案为:
(1)渗透 CO2吸收量下降 增加
(2)光强度 CO2浓度 变小
(3)弱
测定透明密闭玻璃罩内某植物在单位时间内CO2的吸收量或O2消耗量(相对值)随温度的变化,其他条件均适宜.结果如图,请分析回答下列问题:
(1)植物光合作用有关的酶分布在叶绿体的______.据图推测,该植物的光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度______(填“高”或“低”).温室栽培该植物,为获得最大经济效益,应控制的最低温度为______℃.
(2)该植物光反应的产物中,被暗反应利用的物质是______.假如上述实验是在缺Mg的条件下进行的,在其他条件相同的情况下,图中A点会向______(左或右)移动.
(3)图中B、D点时植物光合作用制造的用机物______(填“大于”、“小于”或“等于”)细胞呼吸消耗的有机物.将温度从20℃升高到25℃,C3的合成速率将______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)某同学用菊花的嫩枝来进行植物组织培养,对菊花来说,一般选取______的侧枝来进行组织培养.不同植物对各种条件的要求往往不同,进行菊花组织培养一般将温度控制在______℃,并且每天12h光照,光照的原因是______.
(5)植物组织培养所用的MS培养基和微生物培养所配制的培养基的主要区别是______.某同学在进行组织培养过程中,发现只分裂而不分化出芽和根,可能原因是______.
正确答案
解:(1)与光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜(进行光反应)和基质(进行暗反应)上.分析题图可知,净光合作用强度随温度升高而升高更快,因此光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高,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.
(2)光反应的物质变化为:2H2O→4[H]+O2↑(在光和叶绿体中的色素的催化下) ADP+Pi→ATP(在酶的催化下),被暗反应利用的物质是ATP、NADPH.镁元素是叶绿素的重要组成元素,在缺Mg条件下叶绿素合成不足,光补偿点会增大,A点会向右移动.
(3)B、D点均在横轴的上方,净光合速率均大于0,植物光合作用实际制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物.将温度从20℃升高到25℃,从细胞外吸收的二氧化碳不变,而呼吸作用产生的二氧化碳增加,所以光合作用消耗的二氧化碳增加,则C3的合成速率将增加.
(4)因为生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化,所以对菊花来说,要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养.不同植物对各种条件的要求往往不同,进行菊花组织培养一般将温度控制在18-22℃.并且每天12h光照,诱导分化愈伤组织分化.
(5)植物组织培养所用的MS培养基和微生物培养所用的培养基的主要区别是MS培养基一般含植物激素,微生物培养基不含植物激素;在植物组织培养实验中,植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等都会影响实验结果.
故答案为:
(1)类囊体膜(或光合膜)和基质 高 20
(2)ATP、NADPH 右
(3)大于 增加
(4)生长旺盛 18-22 诱导分化
(5)MS培养基一般含植物激素,微生物培养基不含植物激素 细胞分裂素和生长素使用顺序不对(或两者浓度配比不对)
解析
解:(1)与光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜(进行光反应)和基质(进行暗反应)上.分析题图可知,净光合作用强度随温度升高而升高更快,因此光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高,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.
(2)光反应的物质变化为:2H2O→4[H]+O2↑(在光和叶绿体中的色素的催化下) ADP+Pi→ATP(在酶的催化下),被暗反应利用的物质是ATP、NADPH.镁元素是叶绿素的重要组成元素,在缺Mg条件下叶绿素合成不足,光补偿点会增大,A点会向右移动.
(3)B、D点均在横轴的上方,净光合速率均大于0,植物光合作用实际制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物.将温度从20℃升高到25℃,从细胞外吸收的二氧化碳不变,而呼吸作用产生的二氧化碳增加,所以光合作用消耗的二氧化碳增加,则C3的合成速率将增加.
(4)因为生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化,所以对菊花来说,要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养.不同植物对各种条件的要求往往不同,进行菊花组织培养一般将温度控制在18-22℃.并且每天12h光照,诱导分化愈伤组织分化.
(5)植物组织培养所用的MS培养基和微生物培养所用的培养基的主要区别是MS培养基一般含植物激素,微生物培养基不含植物激素;在植物组织培养实验中,植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等都会影响实验结果.
故答案为:
(1)类囊体膜(或光合膜)和基质 高 20
(2)ATP、NADPH 右
(3)大于 增加
(4)生长旺盛 18-22 诱导分化
(5)MS培养基一般含植物激素,微生物培养基不含植物激素 细胞分裂素和生长素使用顺序不对(或两者浓度配比不对)
(2015秋•天水校级期末)为探究环境因素对光合作用的影响,研究人员人工模拟了不同环境条件处理相同的番茄幼苗进行实验,结果如下.请分析回答:
注:适宜的光照、CO2浓度
(1)分析以上数据可知,影响光合作用的环境因素有______.
(2)实验中测定叶绿素含量时常使用______(试剂)提取色素,叶绿素中呈现蓝绿色的色素是______.
(3)据表可知,紫外线辐射可能通过______降低光合速率;C组平均光合速率明显高于对照组的原因一方面是______;另一方面是色素含量增加,使光反应速率也加快.
(4)番茄幼苗叶肉细胞中产生和利用O2的具体部位分别是______和______.图中55℃时,该细胞产生ATP的场所有______.
(5)20℃时,先将番茄幼苗放置在黑暗处1小时,然后再放在适宜的光照下1小时,则光照后与暗处理前幼苗的干重变化为______mg.
正确答案
解:(1)根据图表分析,影响光合作用的环境因素有紫外线、CO2浓度、温度.
(2)光合作用的色素常用无水乙醇提取,叶绿素中呈现蓝绿色的色素是叶绿素a,黄绿色的是叶绿素b.
(3)据表可知,紫外线辐射可能通过降低叶绿素含量降低光合速率. C组CO2浓度倍增,加快了暗反应的速率,同时色素含量增加,使光反应速率也加快,造成C组平均光合速率明显高于对照组.
(4)番茄幼苗叶肉细胞中产生氧气的部位是叶绿体的类囊体薄膜,利用氧气的部位是线粒体的内膜.图中55℃时,该细胞只有呼吸作用,产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体.
(5)据图分析,20℃时,番茄幼苗的呼吸速率为2mg每小时,将番茄幼苗放置在黑暗处1小时,重量减少2mg,此温度下净光合速率为2mg每小时,所以再放在适宜的光照下1小时,重量增加2mg,故光照后与暗处理前幼苗的干重变化为0.
故答案为:
(1)紫外线、CO2浓度、温度
(2)无水乙醇 叶绿素a
(3)降低叶绿素含量 CO2浓度倍增,加快了暗反应的速率
(4)类囊体薄膜 线粒体内膜 细胞质基质、线粒体
(5)0
解析
解:(1)根据图表分析,影响光合作用的环境因素有紫外线、CO2浓度、温度.
(2)光合作用的色素常用无水乙醇提取,叶绿素中呈现蓝绿色的色素是叶绿素a,黄绿色的是叶绿素b.
(3)据表可知,紫外线辐射可能通过降低叶绿素含量降低光合速率. C组CO2浓度倍增,加快了暗反应的速率,同时色素含量增加,使光反应速率也加快,造成C组平均光合速率明显高于对照组.
(4)番茄幼苗叶肉细胞中产生氧气的部位是叶绿体的类囊体薄膜,利用氧气的部位是线粒体的内膜.图中55℃时,该细胞只有呼吸作用,产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体.
(5)据图分析,20℃时,番茄幼苗的呼吸速率为2mg每小时,将番茄幼苗放置在黑暗处1小时,重量减少2mg,此温度下净光合速率为2mg每小时,所以再放在适宜的光照下1小时,重量增加2mg,故光照后与暗处理前幼苗的干重变化为0.
故答案为:
(1)紫外线、CO2浓度、温度
(2)无水乙醇 叶绿素a
(3)降低叶绿素含量 CO2浓度倍增,加快了暗反应的速率
(4)类囊体薄膜 线粒体内膜 细胞质基质、线粒体
(5)0
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