考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn):探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
1.(2023·廣東湛江統(tǒng)考)在右圖所示的玻璃容器中,注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片,密閉后,設(shè)法減小液面上方的氣體壓強(qiáng),會(huì)看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器,又會(huì)發(fā)現(xiàn)葉片重新浮出液面。以下分析正確的是( )
A.改變溫度,不影響葉片開(kāi)始上浮所需的時(shí)間
B.改變光照強(qiáng)度,不影響葉片開(kāi)始上浮所需的時(shí)間
C.改變NaHCO3溶液的濃度,不影響葉片開(kāi)始上浮所需的時(shí)間
D.若將裝置置于黑暗環(huán)境中,上浮的葉片又會(huì)下沉
2.(2023·遼寧三模)生物實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到定性分析和定量分析,前者是確定研究對(duì)象是否具有某種性質(zhì)或某種關(guān)系。后者是研究觀察對(duì)象的性質(zhì)、組成和影響因素之間的數(shù)量關(guān)系。下列有關(guān)探究光合作用的實(shí)驗(yàn)表述,錯(cuò)誤的是( )
A.“探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”需定量分析有光和無(wú)光條件下光合作用速率的不同
B.“光合作用的探究歷程”中的實(shí)驗(yàn)主要是定性分析,以探究光合作用的條件、原料和產(chǎn)物等
C.“探究光合作用的最適溫度”先要設(shè)計(jì)溫度梯度比較大的預(yù)處理實(shí)驗(yàn)來(lái)定量分析實(shí)驗(yàn)條件
D.“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”的定量分析實(shí)驗(yàn)中可以用O2釋放量作為觀測(cè)指標(biāo)
3.為探究何種色膜有利于棉花葉的光合作用,研究人員首先測(cè)定了不同遮光環(huán)境下的光照強(qiáng)度,然后將長(zhǎng)勢(shì)一致的棉花植株隨機(jī)均分為A、B、C、D四組,通過(guò)不同遮光處理一周后,測(cè)得結(jié)果如下表所示。下列分析錯(cuò)誤的是( )
A.通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知,為了保證大棚內(nèi)棉花產(chǎn)量最好使用黃色透光膜
B.導(dǎo)致四組棉花葉片凈光合速率不同的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度和光的波長(zhǎng)
C.將處理后的四組棉花同時(shí)置于自然光下,葉綠體中生成NADPH最多的是D組
D.霧霾天氣下,選擇黃色人工光源進(jìn)行補(bǔ)光比紅光和藍(lán)光更適合棉花的生長(zhǎng)
考點(diǎn)二 影響光合作用的因素及其應(yīng)用
4.甲、乙兩種植物在不同光照強(qiáng)度下的O2釋放量(吸收量)如下圖所示,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.與甲植物相比,乙植物更適合在林下生長(zhǎng)
B.與B點(diǎn)相比,A點(diǎn)時(shí)葉綠體產(chǎn)生O2的速率較小
C.與B點(diǎn)相比,D點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3的消耗量增加
D.C點(diǎn)時(shí),甲、乙兩植物的實(shí)際光合作用速率相同
5.(2024·廣東聯(lián)考)下圖表示在夏季晴朗的白天某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的變化。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.AB段光合作用強(qiáng)度增大的主要原因是光照強(qiáng)度增強(qiáng)
B.BC段光合作用強(qiáng)度降低是因?yàn)椴糠謿饪钻P(guān)閉,使CO2吸收量減少,暗反應(yīng)速率下降
C.DE段光合作用強(qiáng)度變化的主要原因是溫度
D.據(jù)圖可以推斷,限制光合作用的因素有光照強(qiáng)度和CO2濃度等
6.在兩種光照強(qiáng)度下,不同溫度對(duì)某植物CO2吸收速率的影響如下圖。下列對(duì)此圖理解錯(cuò)誤的是( )
A.在低光強(qiáng)下,CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升
B.在高光強(qiáng)下,M點(diǎn)左側(cè)CO2吸收速率升高與光合酶活性增強(qiáng)相關(guān)
C.在圖中兩個(gè)CP點(diǎn)處,植物均不能進(jìn)行光合作用
D.圖中M點(diǎn)處光合速率與呼吸速率的差值最大
7.(2024·廣東統(tǒng)考)“端穩(wěn)中國(guó)碗,裝滿中國(guó)糧”,黨的二十大對(duì)糧食安全提出了更高要求。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可采取相應(yīng)栽培措施以提高糧食產(chǎn)量,以下哪項(xiàng)措施不能提高糧食產(chǎn)量?( )
A.適時(shí)播種
B.合理施肥
C.“地盡其用田不荒,合理密植多打糧”
D.夏季夜間時(shí),關(guān)閉蔬菜大棚的門簾
8.(2024·山西太原聯(lián)考)龍須菜是生活在近岸海域的大型經(jīng)濟(jì)藻類,既能給海洋生態(tài)系統(tǒng)提供光合產(chǎn)物,又能為人類提供食品原料。某研究小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。已知大氣CO2濃度約為0.03%,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度等其他條件適宜,下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
圖1
圖2
A.實(shí)驗(yàn)中的自變量為光照強(qiáng)度和CO2濃度
B.高光照強(qiáng)度下光反應(yīng)速率快從而使龍須菜生長(zhǎng)較快
C.增加光照強(qiáng)度或CO2濃度均能提高龍須菜的生長(zhǎng)速率
D.選擇龍須菜養(yǎng)殖場(chǎng)所時(shí)需考慮海水的透光率等因素
9.(2024·廣東潮州統(tǒng)考)如圖表示實(shí)驗(yàn)室條件下,花生和田七兩種植物在不同光照強(qiáng)度下O2釋放量變化情況。據(jù)圖分析,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.光照強(qiáng)度為a時(shí),花生和田七都能進(jìn)行光合作用
B.增大環(huán)境中的CO2濃度,b、d均會(huì)右移
C.光照強(qiáng)度為c時(shí),花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率
D.通過(guò)比較兩條曲線可知,花生比田七更適合生長(zhǎng)在弱光照環(huán)境中
10.外界環(huán)境影響著植物的生長(zhǎng),科研人員研究了不同溫度和CO2濃度對(duì)某植物光合速率的影響,結(jié)果如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.與N點(diǎn)相比,M點(diǎn)時(shí)細(xì)胞中的C3含量更高
B.光合作用過(guò)程中,CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中
C.由圖可知,溫度只能影響光合作用的暗反應(yīng)階段
D.由圖可知,自然界中該植物生長(zhǎng)的最適溫度為35~40 ℃
關(guān)鍵能力提升練
1.薇甘菊是外來(lái)入侵物種,研究人員測(cè)量薇甘菊在不同光照強(qiáng)度下的ATP和淀粉含量變化。以12:00的光照強(qiáng)度表示為100%,8:00的光照強(qiáng)度為40%,17:00的光照強(qiáng)度為20%,18:00的光照強(qiáng)度為0,結(jié)果如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.17:00~18:00淀粉含量下降是因?yàn)榧?xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度
B.8:00~12:00薇甘菊ATP含量未提高,說(shuō)明此時(shí)光合速率較低
C.8:00時(shí)薇甘菊葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有線粒體和葉綠體
D.薇甘菊長(zhǎng)期在弱光下生長(zhǎng)時(shí),葉片厚度會(huì)變厚,有利于捕獲更多光能適應(yīng)弱光環(huán)境
2.試管苗的光合作用能力較弱,需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽,研究人員進(jìn)行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過(guò)程”的實(shí)驗(yàn)。圖甲是在適宜溫度、CO2濃度的培養(yǎng)條件下,試管苗在不同光照強(qiáng)度下的光合速率;圖乙是在不加蔗糖的培養(yǎng)條件下,測(cè)得的密閉試管中一天24小時(shí)的CO2濃度變化。下列分析正確的是( )
甲
乙
A.由圖甲可知,在不加蔗糖的培養(yǎng)液中,試管苗的光飽和點(diǎn)更低、光合速率更高
B.圖乙BC段上升緩慢的原因是細(xì)胞呼吸釋放的CO2比光合作用吸收的CO2少
C.圖乙11:00時(shí)忽然提高光照強(qiáng)度,試管苗葉肉細(xì)胞葉綠體中的C5含量減少、C3含量增多
D.不加蔗糖、適當(dāng)增加CO2濃度的培養(yǎng)條件可縮短試管苗的適應(yīng)過(guò)程
3.如圖1是氣孔結(jié)構(gòu)示意圖,圖2曲線a、b分別是用紅光和藍(lán)光照射某植物后,氣孔開(kāi)度在一定時(shí)間內(nèi)的變化情況,圖3是不同光照強(qiáng)度對(duì)甲、乙兩種植物光合作用強(qiáng)度影響的曲線?；卮鹣铝袉?wèn)題。
圖1
圖2
圖3
(1)圖2中的自變量是 ;與藍(lán)光相比,植物被紅光照射后,氣孔開(kāi)度 ,圖1保衛(wèi)細(xì)胞吸收CO2更多,有利于植物 的進(jìn)行,從而提高光合作用速率。
(2)圖3中B2點(diǎn)植物葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的部位有 ,E點(diǎn)時(shí),甲、乙兩植物的 相等,此時(shí)限制乙植物增產(chǎn)的主要環(huán)境因素可能是 (答兩點(diǎn))。
4.油菜終花后葉片大量凋落,角果皮成為生育后期最主要的光合器官。某研究小組設(shè)置了3個(gè)鉀肥梯度(0 kg/hm2、60 kg/hm2、120 kg/hm2),分別表示不施鉀肥處理(K0)、施鉀肥量不足處理(K60)和推薦施鉀肥量處理(K120),研究了不同鉀肥用量下油菜角果皮的光合特性,結(jié)果如下表所示。
施鉀量對(duì)油菜角果皮CO2傳輸特征參數(shù)的影響
(A:凈光合速率;g5:氣孔導(dǎo)度;Ci:胞間CO2濃度;Cc:葉綠體CO2濃度)
(1)用 提取到油菜的光合色素后,可通過(guò)對(duì)比光合色素對(duì)某種波長(zhǎng)的光吸收率來(lái)計(jì)算其葉綠素含量。為減少其他光合色素的干擾,最可能是 (填“紅光”“藍(lán)紫光”或“綠光”),原因是 。
(2)據(jù)上表分析,推測(cè)增施鉀肥可以提高角果皮的凈光合速率的原因可能是 。
(3)大多數(shù)植物在干旱條件下,氣孔會(huì)以數(shù)十分鐘為周期進(jìn)行周期性的閉合,這是植物對(duì)干旱條件的一種適應(yīng)性反應(yīng),有利于植物生理活動(dòng)的正常進(jìn)行。其原因是 。
(4)研究發(fā)現(xiàn),藍(lán)光可激活保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的系列生理過(guò)程,引發(fā)其細(xì)胞膜上的K+通道打開(kāi),K+大量?jī)?nèi)流,有利于氣孔張開(kāi)。科研人員培育出保衛(wèi)細(xì)胞中能大量表達(dá)K+通道蛋白的油菜突變體,試圖提高氣孔開(kāi)合的動(dòng)力,即光照增強(qiáng)時(shí)氣孔打開(kāi)得更快,光照減弱時(shí)關(guān)閉得也更快。請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出探究增加K+通道蛋白能否提高氣孔開(kāi)合速率的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。
答案：
必備知識(shí)基礎(chǔ)練
1.D 解析 改變溫度,會(huì)改變光合作用強(qiáng)度,進(jìn)而影響葉片開(kāi)始上浮所需的時(shí)間,A項(xiàng)錯(cuò)誤;改變光照強(qiáng)度,會(huì)改變光合作用強(qiáng)度,進(jìn)而影響葉片開(kāi)始上浮所需的時(shí)間,B項(xiàng)錯(cuò)誤;改變NaHCO3溶液的濃度,即改變CO2的濃度,會(huì)影響光合作用強(qiáng)度,進(jìn)而影響葉片開(kāi)始上浮所需的時(shí)間,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若將裝置置于黑暗環(huán)境中,葉片只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸,會(huì)消耗葉肉細(xì)胞間隙中的氧氣,導(dǎo)致上浮的葉片又會(huì)下沉,D項(xiàng)正確。
2.A 解析 探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響,自變量應(yīng)該是光照強(qiáng)度,即定量分析不同光照強(qiáng)度下光合作用速率的不同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;光合作用的探究歷程,目的就是確定光合作用這一未知的生理過(guò)程的條件、原料、產(chǎn)物、場(chǎng)所等,屬于定性分析,B項(xiàng)正確;探究光合作用的最適溫度,需要先做預(yù)實(shí)驗(yàn),也就是先設(shè)計(jì)一組梯度比較大的溫度梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),屬于定量分析,C項(xiàng)正確;探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響,自變量是不同的環(huán)境因素(光照強(qiáng)度、光質(zhì)、CO2濃度、溫度等),但因變量都是光合作用速率,而O2釋放量是凈光合速率,可以代表特定條件下光合速率的大小,D項(xiàng)正確。
3.A 解析 通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知,為了保證大棚內(nèi)棉花產(chǎn)量最好進(jìn)行無(wú)遮光處理,A項(xiàng)錯(cuò)誤;不同的透光膜透過(guò)的光的波長(zhǎng)不同,光照強(qiáng)度不同,進(jìn)而導(dǎo)致了凈光合速率不同,B項(xiàng)正確;不同處理?xiàng)l件下,D組處理下的葉綠素相對(duì)含量最高,D組吸收的光能最多,C項(xiàng)正確;黃色透光膜下,棉花葉的凈光合速率更大,故推測(cè)霧霾天氣下,選擇黃色人工光源進(jìn)行補(bǔ)光比紅光和藍(lán)光更適合棉花的生長(zhǎng),D項(xiàng)正確。
4.D 解析 據(jù)圖可知,乙植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都低于甲植物,因此乙植物更適合在光照弱的林下生長(zhǎng),A項(xiàng)正確;A點(diǎn)和B點(diǎn)分別是乙植物和甲植物的光補(bǔ)償點(diǎn),此時(shí)光合速率等于呼吸速率,由于乙植物的呼吸速率小于甲植物,所以乙植物在A點(diǎn)時(shí)的光合速率小于甲植物在B點(diǎn)時(shí)的光合速率,即A點(diǎn)時(shí)葉綠體產(chǎn)生O2的速率比B點(diǎn)小,B項(xiàng)正確;與B點(diǎn)相比,D點(diǎn)的光照強(qiáng)度大,光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP多,暗反應(yīng)還原C3的速率快,C3的消耗量增加,C項(xiàng)正確;C點(diǎn)時(shí),甲、乙兩植物的凈光合速率相同,但由于呼吸速率不同,所以甲、乙兩植物的實(shí)際光合速率不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.C 解析 分析題圖可知,AB段隨著時(shí)間的增加,光照強(qiáng)度逐漸增大,導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),即AB段光合作用強(qiáng)度增大的主要原因是光照強(qiáng)度增強(qiáng),A項(xiàng)正確;BC段綠色植物所處環(huán)境溫度不斷升高,導(dǎo)致蒸騰作用加強(qiáng),氣孔關(guān)閉,使CO2吸收量減少,暗反應(yīng)速率下降,B項(xiàng)正確;DE段隨著時(shí)間的增加,光照強(qiáng)度逐漸減弱,導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度逐漸降低,即DE段光合作用強(qiáng)度變化的主要原因是光照強(qiáng)度,C項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)上述分析可知,限制圖中光合作用強(qiáng)度的因素有光照強(qiáng)度和CO2濃度等,D項(xiàng)正確。
6.C 解析 CO2吸收速率代表凈光合速率,低光強(qiáng)下,CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升,需要從外界吸收的CO2減少,A項(xiàng)正確;在高光強(qiáng)下,M點(diǎn)左側(cè)CO2吸收速率升高的主要原因是光合酶的活性增強(qiáng),B項(xiàng)正確;CP點(diǎn)代表呼吸速率等于光合速率,植物可以進(jìn)行光合作用,C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中M點(diǎn)處CO2吸收速率最大,即凈光合速率最大,此時(shí)光合速率與呼吸速率的差值最大,D項(xiàng)正確。
7.D 解析 適時(shí)播種直接影響種子萌發(fā),可提高糧食產(chǎn)量,A項(xiàng)不符合題意;合理施肥能保證作物吸收充足的礦質(zhì)元素和水分,從而提高光合作用效率,進(jìn)而提高糧食產(chǎn)量,B項(xiàng)不符合題意;合理密植能使作物充分利用光照,從而提高光合作用效率,進(jìn)而提高糧食產(chǎn)量,C項(xiàng)不符合題意;夏季夜間時(shí),關(guān)閉蔬菜大棚的門簾,會(huì)使大棚內(nèi)溫度升高,導(dǎo)致細(xì)胞呼吸增強(qiáng),不利于提高糧食產(chǎn)量,D項(xiàng)符合題意。
8.C 解析 實(shí)驗(yàn)研究了高光和低光、CO2濃度0.03%和0.1%條件下的龍須菜相對(duì)生長(zhǎng)速率和相對(duì)光反應(yīng)速率,自變量為光照強(qiáng)度和CO2濃度,因變量為龍須菜相對(duì)生長(zhǎng)速率和相對(duì)光反應(yīng)速率,A項(xiàng)正確;據(jù)圖可知,高光下龍須菜相對(duì)生長(zhǎng)速率和相對(duì)光反應(yīng)速率較高,推測(cè)高光照強(qiáng)度下光反應(yīng)速率快從而使龍須菜生長(zhǎng)較快,B項(xiàng)正確;據(jù)圖可知,各組CO2濃度0.1%時(shí)的數(shù)據(jù)均不高于0.03%時(shí)的數(shù)據(jù),故增加CO2濃度并不能提高龍須菜的生長(zhǎng)速率,C項(xiàng)錯(cuò)誤;不同的光照強(qiáng)度和CO2濃度對(duì)生長(zhǎng)速率的影響不同,所以選擇龍須菜養(yǎng)殖場(chǎng)所時(shí)需考慮海水的透光率等因素,D項(xiàng)正確。
9.D 解析 光照強(qiáng)度為a時(shí),是田七的光補(bǔ)償點(diǎn),此時(shí)光合速率=呼吸速率;而花生的光合速率田七的呼吸速率,故花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率,C項(xiàng)正確。通過(guò)比較兩條曲線可知,花生的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都更大,故其比田七更適合生長(zhǎng)在強(qiáng)光照環(huán)境中,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
10.B 解析 與N點(diǎn)相比,M點(diǎn)的CO2濃度更低,CO2的固定更慢,C3含量更低,A項(xiàng)錯(cuò)誤;光合作用過(guò)程中,CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,B項(xiàng)正確;光合作用光反應(yīng)階段也有酶促反應(yīng),例如ATP合成,因此溫度也影響光反應(yīng)階段,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖可知,自然界中最適合該植物生長(zhǎng)的溫度是20~30℃,此時(shí)光合速率最大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
關(guān)鍵能力提升練
1.A 解析 17:00以后及黑暗中,光合作用強(qiáng)度下降直至黑暗下無(wú)光合作用,此時(shí)細(xì)胞呼吸消耗量大于光合作用合成量,淀粉含量下降,薇甘菊白天儲(chǔ)存的淀粉在夜間被分解,生成ATP,用于生長(zhǎng)發(fā)育,A項(xiàng)正確;圖中8:00~12:00光合作用速率較高,但光合作用光反應(yīng)階段合成的ATP迅速水解用于暗反應(yīng)合成有機(jī)物供能,所以ATP含量不提高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;光照條件下,薇甘菊葉肉細(xì)胞可進(jìn)行光合作用和有氧呼吸,產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體(類囊體)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(基質(zhì)和內(nèi)膜),C項(xiàng)錯(cuò)誤;薇甘菊長(zhǎng)期在弱光下生長(zhǎng)時(shí),為捕獲更多的光,葉面積和冠面積就會(huì)增大,葉片厚度會(huì)變薄,有利于適應(yīng)弱光環(huán)境,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.D 解析 由圖甲可知,在不同的光照強(qiáng)度下,不加蔗糖試管苗的光合速率始終高于加蔗糖試管苗,在不加蔗糖的培養(yǎng)液中,試管苗的光合速率和光飽和點(diǎn)更高,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖乙BC段為黑暗條件,不進(jìn)行光合作用,BC段上升緩慢的原因是凌晨溫度較低,相關(guān)酶活性降低,且CO2濃度過(guò)高抑制細(xì)胞呼吸,導(dǎo)致CO2釋放速率減慢,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖乙11:00時(shí)光照強(qiáng)度較高,此時(shí)忽然提高光照強(qiáng)度,試管苗葉肉細(xì)胞的光合速率基本不變,葉綠體中的C5、C3含量基本不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖甲和圖乙結(jié)果推知,采用無(wú)蔗糖培養(yǎng)基、提高光照強(qiáng)度、適當(dāng)增加CO2濃度等措施均可縮短試管苗的適應(yīng)過(guò)程,D項(xiàng)正確。
3.答案 (1)照射時(shí)間和光質(zhì)(光的種類) 更大 暗反應(yīng)
(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 凈光合速率 CO2濃度、溫度
解析 (1)據(jù)圖可知,圖2的自變量是橫坐標(biāo)的含義和a、b兩條線的含義,即照射時(shí)間和光質(zhì)(光的種類);據(jù)圖可知,與藍(lán)光(曲線b)相比,植物被紅光(曲線a)照射后,氣孔開(kāi)度更大;CO2可參與暗反應(yīng)過(guò)程中CO2的固定,氣孔開(kāi)度增加,有利于CO2的吸收,更利于植物暗反應(yīng)的進(jìn)行,從而提高光合速率。
(2)圖3中B2點(diǎn)植物可同時(shí)進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸,故葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的部位有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體;據(jù)圖可知,E點(diǎn)時(shí),甲、乙兩植物的CO2吸收量相同,即兩種植物的凈光合速率相等;E點(diǎn)后乙植物的光合速率不再隨著光照強(qiáng)度增加而增加,說(shuō)明此時(shí)光照強(qiáng)度不再是限制因素,限制環(huán)境因素可能是CO2濃度、溫度。
4.答案 (1)無(wú)水乙醇 紅光 葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,通過(guò)比較紅光的吸收率,能更準(zhǔn)確地計(jì)算出葉綠素含量
(2)增施鉀肥能夠提高角果皮的氣孔導(dǎo)度,從而使葉綠體CO2濃度提高,暗反應(yīng)速率升高
(3)既能降低蒸騰作用強(qiáng)度,又能保障CO2供應(yīng),使光合作用正常進(jìn)行
(4)將正常油菜和油菜突變體置于藍(lán)光下照射,檢測(cè)正常油菜和油菜突變體氣孔開(kāi)合所需時(shí)間隨光照強(qiáng)度的變化。
解析 (1)用無(wú)水乙醇可以提取綠葉中的色素,由于不同色素主要吸收的光不同,葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,通過(guò)比較紅光的吸收率,能更準(zhǔn)確地計(jì)算出葉綠素含量,所以題意中“某種波長(zhǎng)的光最可能是紅光”。(2)由表可知,隨著鉀肥濃度的增大,氣孔導(dǎo)度不斷增加,從而使葉綠體CO2濃度提高,暗反應(yīng)速率加快,光合速率加快,進(jìn)而使角果皮的凈光合速率提高。(3)氣孔既是CO2進(jìn)出的場(chǎng)所,也是蒸騰作用的通道,氣孔周期性地閉合既能降低蒸騰作用強(qiáng)度,又能保障CO2供應(yīng),使光合作用正常進(jìn)行,有利于植物對(duì)干旱條件的適應(yīng)性。(4)由題可知,油菜突變體的保衛(wèi)細(xì)胞中能大量表達(dá)K+通道蛋白,正常油菜的K+通道蛋白相對(duì)較少,由于藍(lán)光照射后,可激活保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的系列生理過(guò)程,引發(fā)其細(xì)胞膜上的K+通道打開(kāi),K+大量?jī)?nèi)流,有利于氣孔張開(kāi)。所以若要探究增加K+通道蛋白能否提高氣孔開(kāi)合速率,可將正常油菜和油菜突變體置于藍(lán)光下照射,檢測(cè)正常油菜和油菜突變體氣孔開(kāi)合所需時(shí)間隨光照強(qiáng)度的變化,通過(guò)對(duì)比分析兩者結(jié)果,從而說(shuō)明增加K+通道蛋白與提高氣孔開(kāi)合速率的關(guān)系。處理
葉綠素
相對(duì)含量
凈光合速率/(μml·m-2·s-1)
無(wú)遮光
處理(A組)
1 292.7
40.9
25.4
紅色透
光膜(B組)
410.3
40.0
10.7
藍(lán)色透
光膜(C組)
409.9
39.6
13.2
黃色透
光膜(D組)
930.7
42.1
21.2
施鉀處理
A/(μml·m-2·s-1)
g5/(ml·m-2·s-1)
Ci/(μml·ml-1)
Cc/(μml·ml-1)
K0
6.18
0.08
254.2
59.7
K60
7.68
0.11
272.4
135.9
K120
9.81
0.12
250.8
103.0

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