专题五 光合作用
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1.D 光合作用的光反应是在叶绿体的类囊体膜上发生的,A错误;光反应为卡尔文循环提供ATP和NADPH,B错误;卡尔文循环在有光、无光条件下都能进行,只是在无光条件下不能持续进行,C错误;卡尔文循环中CO2的固定是一种五碳化合物与CO2结合生成三碳化合物的过程,D正确。
2.D 本实验的自变量是遮阴的比例,A错误;随着遮阴比例的增加,气孔导度先减小后增加再减小,不呈负相关,B错误;黄精在不遮阴条件下O2的释放速率(净光合速率)仅比遮阴80% 大,C错误;在一定范围内,随着遮阴比例的增加,黄精的净光合速率增加,因此在光照强度合适的林下环境适宜种植黄精,D正确。
3.C 分析表格数据可知,弱光条件下,株高较正常光条件下高,可推测主茎伸长有利于获得更多的光照,A正确;不同光照条件下光合色素含量不同,可知光合色素含量改变有利于适应不同的光照环境,B正确;只有表中两种大豆,无法得出题述结论,C错误;弱光条件下,黄豆比黑豆的净光合速率高,且单株种子产量也大,黄豆比黑豆更适合栽种,D正确。
4.解析:(1)植物一般不吸收绿光,所以大棚一般选用无色透明的薄膜。(2)测得的CO2吸收速率是植物的净光合速率,是植物进行光合作用消耗CO2的速率与细胞呼吸产生CO2的速率之差。光反应产生的ATP和NADPH,用于碳反应过程中三碳酸的还原。(3)6:00～9:00和15:00～18:00,乙组CO2吸收速率均大于甲组,由题干信息可知,其共同的原因主要是大棚具有增温功能,6:00～9:00乙组CO2吸收速率大于甲组的可能原因是夜间细胞呼吸产生的CO2积累在大棚内,导致CO2浓度较高。乙组是大棚种植,11:00 大棚内CO2浓度较低影响光合作用,故可对大棚进行通风处理。
答案:(1)无色
(2)细胞呼吸产生CO2的速率 ATP和NADPH
(3)增温 夜间细胞呼吸产生的CO2积累在大棚内,导致CO2浓度较高 对大棚进行通风处理
专题过关
1.B 光合作用的光反应阶段发生水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成,其中ATP和NADPH用于碳反应中三碳酸的还原,NADPH作为还原剂,B正确。
2.B 光合作用通过光反应阶段可以将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,再通过碳反应将ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能,B正确。
3.A 二氧化碳在光合作用过程中,首先与五碳糖结合被固定为三碳酸,再被还原为糖类,故14C的转移途径是二氧化碳→三碳酸→糖类,A正确。
4.B 加入95%的酒精的作用是溶解色素,A错误;在“光合色素的提取与分离”活动中,加入少许二氧化硅的作用是使研磨更充分,B正确;研磨时加碳酸钙是防止研磨中色素被破坏,C错误;根据各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,D错误。
5.B 用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏,A错误;画滤液细线时要间隔画2～3次,即等上一次干了以后再画下一次,从而累积更多的色素,使实验现象更加明显,B正确;纸层析分离色素时,色素的迁移率与色素在层析液中的溶解度呈正相关,溶解度越高,扩散距离越大,C错误;花青素存在于液泡中,溶于水,不易溶于有机溶剂,故若得到
5条色素带,距离滤液细线最近的色素带为花青素,应在叶绿素b的下方,D错误。
6.C 光照强度为c时,不同CO2浓度下,光合作用都达到饱和,所以造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同,A正确;光照强度小于a时,不同的CO2浓度下,在相同的光照强度下光合作用强度相同,随着光照强度的增加,光合作用强度也增加,所以限制光合作用强度的主要因素是光照强度,B正确;将植物从曲线Ⅱ移到曲线Ⅲ环境条件下培养一段时间,光合作用的光反应和碳反应都降低,植物细胞五碳化合物含量和三碳酸含量保持相对稳定,C错误;光合作用需要酶的催化,温度能影响酶的活性,所以温度通过改变酶的活性来影响光合作用强度,D正确。
7.C 景天科植物在夜晚经PEP羧化酶催化将吸收的CO2储存在液泡中,所以PEP羧化酶的活性白天低于夜晚,A错误;CO2进入叶绿体与五碳糖结合生成三碳酸,B错误;白天气孔关闭,苹果酸从液泡进入细胞质基质,分解产生的CO2进入叶绿体参与卡尔文循环,白天的有机物积累量取决于夜晚的CO2储存量,C正确;这种CO2利用方式有利于多肉植物在干旱环境中生存,D错误。
8.D 光合色素位于类囊体膜上,在光反应过程中,光合色素能将吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能,A正确;根据实验结果可知,使用物质M后,叶绿素相较于对照组的下降幅度比类胡萝卜素相较于对照组的下降幅度更大,因此说明物质M对叶绿素含量的影响比类胡萝卜素大,B正确;从题图可以看出用物质M处理番茄后,与对照组相比,叶绿素的含量、类胡萝卜素的含量和净光合速率都降低,由此可知物质M降低光合色素的含量,进而减弱番茄光合能力,C正确;由题图可知,物质M处理条件下,番茄叶片净光合速率为
10 μmol·m-2·s-1,不能代表叶肉细胞吸收CO2量,D错误。
9.A 分析题图可知,35 ℃的条件下,两条曲线相交,即高温环境植株与正常植株CO2的吸收速率相等,说明积累有机物的速率相等,A符合题意;植物经高温处理后,低于35 ℃的条件下,高温环境植株的CO2吸收速率大于正常植株CO2吸收速率,说明此时酶的活性没有降低,B不符合题意;正常植株在50 ℃时CO2吸收速率大于0,说明可以进行光合作用,且净光合速率大于0,植物可以生长,C不符合题意;高温环境植株在50 ℃时的CO2固定速率小于正常植株,正常植株更适应高温环境,D不符合题意。
10.C 由题表可知,该植物的最适施氮量为中氮(150),此时光合作用速率最大,A错误;由题表可知,高氮组的每个细胞中的叶绿体数量减少,B错误;基粒是光反应的场所,植物光合速率可能与每个细胞中的基粒总量呈正相关,C正确;植物细胞有细胞壁,起支持和保护作用,在蒸馏水中不能涨破,D错误。
11.解析:(1)O2由Ⅰ叶绿体的类囊体产生,是光合作用光反应的产物,A错误;Ⅰ为叶绿体是光合作用的场所,Ⅱ为线粒体,是需氧呼吸的主要场所,二者都能合成ATP,B正确;Ⅰ为叶绿体,主要分布在甜椒的叶肉细胞中,Ⅱ为线粒体,广泛分布在甜椒的各个细胞中,C错误;Ⅱ线粒体通过呼吸作用产生的CO2可用于Ⅰ叶绿体中的碳固定过程,参与卡尔文循环,D正确。
(2)叶绿体色素提取实验应选择图1中a部位的膜作为实验材料,因为叶绿体的类囊体膜,即a上有光合色素,由于光合色素能溶解到有机溶剂中,因此可加入95%酒精提取色素,再根据各种光合色素在层析液中的溶解度不同而扩散速度不同将其分离开来,该过程使用的方法为纸层析法。
(3)当甜椒处于光补偿点时,即在该光照强度下,甜椒光合速率等于呼吸速率,表现为与外界不发生气体交换,但由于甜椒植株中存在不进行光合作用的细胞,因此甜椒叶肉细胞中光合速率是大于呼吸速率的,即图1中细胞器Ⅰ叶绿体所消耗的CO2来自线粒体Ⅱ和细胞外。
(4)除光照强度之外,CO2浓度、温度、不同光质也会影响光合作用强度,故使用图2所示装置,适当改变条件,还可以探究上述因素对光合作用的影响,A、B、D正确。
(5)图2中光源距离装置越近,光照强度越强,光合作用强度越强,相同时间内浮起的叶圆片个数越多,因此,能表示相同时间内叶圆片浮起个数与光源距离关系的曲线是②。
答案:(1)BD (2)a 95%酒精 纸层析 (3)线粒体Ⅱ和细胞外 (4)ABD (5)②
12.解析:(1)水分和光照可直接参与光合作用的光反应阶段,光合色素易溶于有机溶剂,因此可以用95%的乙醇提取光合色素。
(2)在遮阴条件下,叶绿素总量明显增多,进而提高吸收光的能力;与对照组相比,遮阴时叶绿素a/叶绿素b降低,捕获光能减少,光反应速率降低,光反应产生的ATP和NADPH减少,光反应速率降低,光合速率降低;干旱条件下,气孔导度明显降低,胞间CO2浓度明显降低,因此马尾松净光合速率下降的原因是气孔导度降低,吸收CO2减少,碳反应速率降低,光合速率降低。
(3)据题表可知,净光合速率递减时,株高增长也在递减,因此净光合速率与株高增长呈正相关;遮阴时净光合速率最低,但针叶长度最长,说明马尾松植株可能优先将光合产物分配至针叶中,这样利于吸收光照,适应遮阴环境,这是长期自然选择的结果。
答案:(1)光反应 95%乙醇 (2)叶绿素的含量 遮阴导致光照减弱,光反应产生的ATP和NADPH减少,光反应速率降低,光合速率降低 干旱导致气孔导度下降,CO2供应不足 (3)净光合速率 针叶 自然选择
13.解析:(1)火龙果植株能同时吸收红光和蓝紫光的光合色素是叶绿素a和叶绿素b,二者统称为叶绿素;用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中,以滤液细线为基准,按照自下而上的次序,该光合色素的色素带位于第 1条和第2条。
(2)用火龙果叶肉细胞中的类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体,能在光下生产目标多碳化合物。光照下,叶绿体类囊体膜上有与光合作用光反应有关的酶,因此,H2O在类囊体膜上被裂解产生H+、电子(e-)、O2,同时还会产生ATP和NADPH,这两种物质会提供给光合作用的碳反应过程,进而实现有机物的合成,因此,若要在黑暗条件下持续生产多碳化合物,需稳定提供的物质有ATP和 NADPH,进而满足叶绿体中合成有机物的需要。
(3)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部从叶肉细胞中运输出去,即叶片光合作用的产物首先需要满足叶片自身对有机物的消耗,而后才能从叶片中运输出去,这部分有机物用于叶片自身呼吸消耗、建造自身结构以及用于合成自身细胞中的淀粉、蛋白质、脂质等。
(4)根据实验结果,三种补光光源中最佳的是红光+蓝光,因为在不同补光时间条件下,红光+蓝光光源组平均花朵数都最多,其光源的补光时间是6小时/天时平均花朵数最多,所以最佳补光时间是6小时/天。
答案:(1)叶绿素 纸层析 1、2 (2)H+、电子(e-)、O2 ATP和NADPH
(3)①自身呼吸消耗,②建造自身结构,③用于合成自身细胞中的淀粉、蛋白质、脂质
(4)红光+蓝光 6 不同的补光时间条件下,红光+蓝光光源组平均花朵数均最多
14.解析:(1)据图乙可知,B组叶片5点到17点CO2的吸收量大于0,说明此时光合速率大于呼吸速率,B组叶片中有机物总量在增加。B组叶片是白天的9时CO2的吸收量最大,说明B组叶片白天氧气释放速率最快的时间是 9时。7时以后,相同时刻环割处理的A组光合速率比B组小,A组与B组的区别在于A组做了环割处理,切断韧皮部使有机物不能向外运输,导致有机物积累,会影响光合作用的反应速率。由此可知,叶片中有机物的积累会抑制光合作用的进行。
(2)图甲A组叶片的光合作用强度均会出现两个峰值,且下午的峰值比上午的峰值低。从外部因素来看,是因为下午的光照强度比上午的低,导致光合速率下降;从内部因素来看,是因为上午光合作用制造的有机物无法向外运输,积累太多,从而抑制了光合作用。
(3)用13CO2饲喂苹果树叶,13CO2被五碳糖固定,生成三碳酸,所以短时间内能够检测到13C的物质为三碳化合物(三碳酸/三碳糖),大部分光合产物运输到叶绿体外后主要转变成蔗糖,蔗糖可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处,供植物体所有细胞利用。
答案:(1)增加 9 小 叶片中有机物的积累会抑制光合作用的进行/有机物不能向外运输抑制光合作用的进行
(2)外因:下午的光照强度低于上午,导致光合作用弱(写出“光照强度变弱”即可);内因:上午叶片光合作用较强,积累有机物,抑制了下午光合作用的进行(写出“有机物积累抑制光合作用”即可)
(3)三碳酸/三碳糖 蔗糖
15.解析:(1)叶绿素是绿色植物进行光合作用的主要色素,位于类囊体膜上。
(2)光反应为碳反应提供了NADPH和ATP,三碳酸还原为三碳糖的还原剂是NADPH,所需的能量由ATP和NADPH提供,还原产生的三碳糖多数用于五碳糖的再生。
(3)光合作用的原料是CO2和H2O,产物是有机物和O2,通过测定单位时间内单位叶面积CO2吸收量或O2的释放量或者有机物的增加量,可测定黄瓜幼苗的净光合速率。卡尔文循环中,在酶的催化作用下,1个CO2分子与五碳糖结合,形成1个六碳分子,这个六碳分子随即分解成 2个三碳酸分子,然后,每个三碳酸分子接受来自ATP和NADPH的能量,被NADPH还原形成三碳糖。与实验开始时相比,高温胁迫24小时时,气孔部分关闭,CO2向叶肉细胞内扩散受阻、叶肉细胞固定CO2量减少,三碳酸含量减少,同时,由于三碳糖不能有效地被还原为糖类,而五碳糖是通过三碳糖的还原来再生的,因此五碳糖的含量会下降。
(4)据图乙可知,高温胁迫下,即使在气孔导度已经下降的情况下,胞间CO2浓度仍然保持在一个相对较高的水平,这提示我们,尽管气孔开度减小了,但能用于碳反应的CO2是充足的,即高温胁迫引起光合速率下降与气孔因素无关。高温胁迫后期(4天后),光合速率下降不明显,基本处于不变状态,说明此时黄瓜幼苗对高温胁迫具有一定的抵抗能力。
答案:(1)类囊体 (2)NADPH ATP和NADPH 再生五碳糖 (3)叶面积、CO2吸收量(或O2释放量,有机物增加量) 下降 下降 (4)无关 黄瓜幼苗对高温胁迫具有一定的抵抗能力专题五 光合作用
(2023·浙江7月学考)黄精是一种名贵的中草药,具有提高免疫力、降低血糖、抗肿瘤等功效。某研究人员为了探究遮阴对黄精光合作用的影响,进行了实验,结果如下表。阅读材料完成1、2小题。
处理 净光合速率 气孔导度 蒸腾速率
(μmol CO2· m-2·s-1) (mmol· m-2·s-1) (mmol· m-2·s-1)
不遮阴 5.70 108.12 1.47
遮阴20% 6.86 82.05 1.17
遮阴40% 10.85 124.13 1.81
遮阴60% 7.21 62.51 1.41
遮阴80% 3.48 58.15 1.06
注:气孔导度大表示气孔开放程度大。
1.下列关于光合作用的叙述,正确的是( )
A.光反应在叶绿体基质中进行
B.光反应为卡尔文循环提供O2和NADPH
C.卡尔文循环只有在黑暗环境中才能进行
D.卡尔文循环中固定CO2的物质是一种五碳化合物
2.下列关于上述实验的叙述,正确的是( )
A.该实验的自变量是温度
B.气孔导度与遮阴比例呈负相关
C.黄精在不遮阴条件下O2的释放速率最大
D.光强度合适的林下环境适宜种植黄精
3.(2022·浙江7月学考)为了研究弱光对大豆生长、光合作用和产量的影响,研究小组用两种大豆在正常光(100%)和弱光(20%)条件下进行实验,结果如下表。
品种 黄豆 黑豆
光照处理 100% 20% 100% 20%
株高/cm 32.78 64.67 41.67 99.50
叶绿素a/ (mg·cm-2) 1.23 1.30 1.39 3.80
叶绿素b/ (mg·cm-2) 0.33 0.25 0.27 3.04
类胡萝卜素/ (mg·cm-2) 0.71 1.09 0.78 0.62
净光合速率/ (μmolCO2· m-2·s-1) 4.41 3.17 3.97 2.97
单株种 子产量/g 18.21 15.09 36.71 8.92
注:净光合速率用单位时间单位面积的叶片从外界吸收的CO2量表示。
下列叙述错误的是( )
A.弱光条件下,主茎伸长有利于获得更多的光照
B.光合色素含量改变有利于适应不同的光照环境
C.净光合速率大的大豆品种,单株种子产量也大
D.弱光条件下,黄豆比黑豆更适合栽种
4.(2021·浙江7月学考)塑料大棚有保温、增温和透光等功能。为了研究如何提高大棚内农作物的产量,科研工作者将某种蔬菜分别进行露天种植(甲组)和大棚种植(乙组)。在春末晴朗的白天,测定蔬菜的CO2吸收速率,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)大棚一般选用 (填“无色”或“绿色”)透明的薄膜。
(2)测得的CO2吸收速率是植物进行光合作用消耗CO2的速率与 之差。15:00～18:00,甲组CO2吸收速率下降,是由于光强度减弱,光反应产生的
减少,影响了碳反应过程,导致光合速率减弱。
(3)6:00～9:00和15:00～18:00,乙组CO2吸收速率均大于甲组,其共同的原因主要是大棚具有 功能,6:00～9:00乙组CO2吸收速率大于甲组的原因可能还有
。
11:00乙组的CO2吸收速率小于甲组,此时若要提高大棚内蔬菜的CO2吸收速率,从而提高其产量,请提出一项可行的措施: 。
1.(2024·浙江6月学考适应性考试)高等植物叶肉细胞中进行的光合作用分为两个阶段,第一阶段是直接需要光的,称为光反应。该过程为下一阶段提供的还原剂是( )
A.NADP+ B.NADPH
C.ADP D.ATP
2.(2024·浙江6月学考适应性考试)光合作用是地球上最重要的化学反应,是人类食物和能源的主要来源,也是农作物产量形成的基础。关于光合作用中的能量转化,下列叙述正确的是( )
A.将光能转化为热能 B.将光能转化为化学能
C.将热能转化为化学能 D.将化学能转化为热能
3.用14C标记参加光合作用的二氧化碳,可以发现14C的转移途径是( )
A.二氧化碳→三碳酸→糖类
B.二氧化碳→ATP→糖类
C.二氧化碳→NADPH→糖类
D.二氧化碳→NADP+→NADPH
4.在“光合色素的提取与分离”活动中,所用试剂和其作用相符的是( )
A.95%的酒精——分离色素
B.二氧化硅——研磨充分
C.碳酸钙——保护叶肉细胞
D.层析液——溶解色素
5.(2024·A9协作体期中)下列关于“光合色素的提取与分离”实验叙述合理的是( )
A.用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏
B.画滤液细线时需要间隔画2～3次,从而累积更多的色素,使实验现象更加明显
C.纸层析分离色素时,色素的迁移率与其在无水乙醇中的溶解度呈正相关
D.用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带,花青素(水溶性色素)位于叶绿素a、b之间
6.(2024·温州十校联合体下学期期中)如图是为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响。下列有关说法错误的是( )
A.光照强度为c时,造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同
B.光照强度小于a时,限制光合作用强度的主要因素是光照强度
C.将植物从曲线Ⅱ移到曲线Ⅲ环境条件下培养一段时间,则植物细胞五碳化合物含量增多,三碳酸含量降低
D.温度通过改变酶的活性来影响光合作用强度
7.(2024·“9+1”高中联盟学考模拟)某景天科的多肉植物具有特殊的CO2利用方式:夜晚,气孔开放,在PEP羧化酶催化作用下,吸收的CO2与PEP结合形成苹果酸并储存在液泡中;白天,气孔关闭,苹果酸从液泡进入细胞质基质,分解产生的CO2进入叶绿体参与卡尔文循环。下列分析合理的是( )
A.PEP羧化酶的活性白天高于夜晚
B.CO2进入叶绿体与五碳糖结合成三碳糖
C.白天的有机物积累量取决于夜晚的CO2储存量
D.这种CO2利用方式有利于多肉植物在潮湿环境中生存
8.(2024·浙江6月学考适应性考试)在种植果蔬过程中,喷洒农药、化肥可产生物质M。物质M以S—M肽的形式在植物体内储存和运输。为研究物质M对番茄光合作用的影响,研究者用物质M处理番茄后,检测叶片光合色素含量与净光合速率,结果如图。
下列相关分析错误的是( )
A.光合色素能将吸收的光能转化为ATP和 NADPH 中的化学能
B.物质M对叶绿素含量的影响比类胡萝卜素大
C.据图可知物质M降低光合色素含量,进而减弱番茄光合能力
D.物质M处理条件下,番茄叶片叶肉细胞吸收CO2为10 μmol·m-2·s-1
9.如图表示高温环境植株(将正常植株置于高温下生长一段时间后所获得)和正常植株在不同温度下测得的光合作用强度。可以得出的结论是( )
A.35 ℃时正常植株与高温环境植株积累有机物的速率相等
B.植物经高温处理后,酶活性逐渐降低,CO2吸收速率降低
C.正常植株在50 ℃时不能进行光合作用,植物不能生长
D.高温环境植株在50 ℃时的CO2固定速率大于正常植株,更适应高温环境
10.研究小组通过对某植物含氮量的改变,探究了该植物细胞中叶绿体数量、基粒数量以及植物光合作用速率的变化,结果如表。据表分析,下列叙述正确的是( )
处理/(尿 素kg·ha-1) 叶绿体数量/ (个/细胞) 基粒数 量/(个/叶 绿体) 光合速率/ (μmolCO2· m-2·s-1)
低氮(0) 9.6 7.6 23.1
中氮(150) 13.4 10.3 30.6
高氮(300) 8.6 11.1 25.6
A.该植物的最适施氮量为高氮(300)
B.随着施氮量增加每个细胞中的叶绿体数量增加
C.该植物光合速率可能与每个细胞中的基粒总量呈正相关
D.可将该植物的叶片放在蒸馏水中涨破以便进行叶绿体的计数
11.(2024·七彩阳光联盟下学期期中)甜椒是我国温室栽培的主要蔬菜之一,图1表示甜椒叶肉细胞中的两种细胞器,图2表示利用甜椒叶圆片探究光照强度对光合作用速率影响的实验装置。
(1)下列关于图1中两种细胞器Ⅰ和Ⅱ的表述,正确的是 。(多选)
A.O2由Ⅰ的基质产生
B.Ⅰ和Ⅱ都能合成ATP
C.Ⅰ和Ⅱ广泛分布在甜椒的各个细胞中
D.Ⅱ产生的CO2可用于Ⅰ的卡尔文循环
(2)叶绿体色素提取实验应选择图1中 (填字母)部位的膜作为实验材料,加入
提取色素,再用 法分离色素。
(3)当甜椒处于光补偿点时,图1中细胞器Ⅰ所消耗的CO2来自 。
某小组选取颜色相同的甜椒叶制成大小相同的叶圆片若干,用一定的方法先排除叶肉细胞间隙中的空气并按图2装置使叶圆片沉于NaHCO3溶液中,探究光照强度与光合速率的关系(本实验中采用特殊光源,其对温度的影响可忽略不计)。该装置的实验原理是光合作用产生的O2在水溶液中的溶解度很小,主要积累在细胞间隙中,结果可使原来下沉的叶片上浮。
(4)使用图2所示装置,适当改变条件,还可以探究哪些因素对光合作用的影响 。(多选)
A.CO2浓度
B.光质
C.O2浓度
D.温度
(5)小组同学根据实验结果绘制了坐标曲线图(见图3),其中表示相同时间内叶圆片浮起个数与光源距离关系的曲线是 (填“①”或“②”)。
12.(2024·重点中学四校联考)水分和光照是限制植物生长的主要环境因子。科研人员研究了干旱、遮阴对两年树龄的马尾松形态结构和光合特性的影响,实验结果如下表:
处理 对照 干旱 遮阴
总叶绿素/ (mg/g) 1.02 1.10 1.62
叶绿素a/ 叶绿素b 2.87 2.97 2.57
气孔导度/ (μmol·m-2·s-1) 0.36 0.09 0.18
胞间CO2 浓度/(μmol/mol) 307.01 212.02 307.31
净光合速率/ (μmol·m-2·s-1) 14.82 9.26 8.56
针叶长度/cm 16 14 18
株高增长/cm 2.47 1.55 1.43
注:在光照条件下,人们测得的CO2吸收量是植物从外界环境吸收的CO2总量,称为净光合
速率。
回答下列问题。
(1)水分和光照可直接参与光合作用的 阶段,叶片中的光合色素需先用 提取,才能进行含量测定。
(2)据表分析,遮阴条件下,植株通过改变 提高吸收光的能力。与对照组相比,遮阴时马尾松净光合速率下降,原因是
;
干旱条件下,马尾松净光合速率下降的原因是
。
(3)据表分析,株高增长与 呈正相关;在遮阴处理时,马尾松植株可能优先将光合产物分配至 中,这是长期 的结果。
13.(2024·台州六校下学期期中)由于火龙果是长日照植物,冬季日照时间不足导致其不能正常开花,在生产实践中需要夜间补光,使火龙果提前开花,提早上市。某团队研究了同一光照强度下,不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响,结果如图。
回答下列问题。
(1)光合作用时,火龙果植株能同时吸收红光和蓝紫光的光合色素是 ;可用
法分离叶绿体色素,获得的4条色素带中,以滤液细线为基准,按照自下而上的次序,该光合色素的色素带位于第 条。
(2)用火龙果叶肉细胞中的类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体,能在光下生产目标多碳化合物。光照下,H2O在类囊体膜上被裂解产生 。若要在黑暗条件下持续生产多碳化合物,需稳定提供的物质有 。
(3)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部从叶肉细胞中运输出去,原因是
(答出1点即可)。
(4)本次实验结果表明,三种补光光源中最佳的是 ,该光源的最佳补光时间是
小时/天,判断该光源是最佳补光光源的依据是 。
14.(2024·浙里特色联盟下学期期中)苹果的营养价值和医疗价值都很高。为研究内因对光合作用的影响,研究人员以苹果枝条为材料,A组在叶柄的上、下两处对枝条进行环割处理(如图甲所示),切断韧皮部使有机物不能向外输出,B组不做处理,测定图示中叶片光合作用强度的变化,结果如图乙所示。若不考虑环割对叶片呼吸速率的影响,回答下列问题。
(1)图乙中B组叶片5点到17点有机物变化情况为 (填“增加”“减少”或“不变”),B组叶片白天氧气释放速率最快的时间是 时。7时以后,相同时刻环割处理的A组光合速率比B组 (填“小”“大”或“相同”)由此可以得出的结论是
。
(2)实验结果表明,A组叶片的光合作用强度均会出现两个峰值,且下午的峰值比上午的峰值低。针对下午的峰值比上午峰值低这一现象,结合上述实验结论试从影响光合作用的外因和内因两个不同角度,分别做出合理的解释:
。
(3)用13CO2饲喂苹果树叶,短时间内能够检测到13C的物质为 ,大部分光合产物运输到叶绿体外后主要转变成 ,供植物体所有细胞利用。
15.(2024·台州期末)黄瓜是一种喜温性蔬菜,其生长所需最适宜的温度范围为25～30 ℃。温度超过35 ℃时,黄瓜的生长及产量就会受到严重影响,称为高温胁迫。某科研小组开展了高温胁迫对黄瓜幼苗光合作用影响的相关实验,图甲和图乙分别表示高温胁迫时长与光合速率和胞间CO2浓度关系,结果如下图所示。
回答下列问题。
(1)黄瓜幼苗光反应所需叶绿素分布在叶绿体的 膜上。
(2)黄瓜幼苗碳反应过程中,三碳酸还原为三碳糖的还原剂是 ,所需的能量由
提供,还原产生的三碳糖大多用于 。
(3)据图甲分析,测定黄瓜叶片光合速率时,需要记录光照时间和测定
;高温胁迫24小时时,与实验开始时相比,黄瓜幼苗叶肉细胞中三碳酸和五碳糖的含量变化分别为 和 (填“上升”或“下降”)。
(4)高温胁迫对光合速率的影响是多方面的,结合图甲和图乙结果分析,高温胁迫引起光合速率下降与气孔因素 (填“有关”或“无关”)。高温胁迫后期(4天后),光合速率的变化表明 。
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