探究影響植物光合速率的因素的實驗裝置圖

2. 圖甲表示某植物在恆溫30℃時光合速率與光照強度的關系，圖乙是某同學探究「影響植物光合速率的因素」的實

（1）因為：已知該植物光合作用的最適溫度為25℃，所猜耐以在其他條件不變的情況下，將溫度調節到25℃，圖甲曲線中Y點將向左移動．
（2）影響光合作用的因素主要有光照強度和二氧化碳濃度等．在一定范圍內隨光照強度和二氧化碳濃度的不斷增加，光合作用的速率會逐漸增大．所以，穗舉春曲線YZ代表的含義是：溫度為30℃時，隨著光照強度加強，氧氣的釋放量不斷增加．
（3）在一定范圍內隨光照強度的不斷加強，光合作用的速率會逐漸增大．利用這套裝置可以探究光照強度與光合作用速率的關系，可以通過改變燈管距離或調節燈管的功率來改變這一自變數，通過觀察有色液滴的移動來判斷光合作用速率．
（4）如果用該裝置探究光照強度對種子萌發的影響，則瓶中黑藻應改為適量的種子，並加適量的水．同時要設置對比實驗，做法為：取等量的種子和水並遮光處理．
故答案為：（1）左．
（2）隨著光照強度加強，氧氣的釋放答鍵量不斷增加．
（3）燈管距離（或調節燈管的功率）．
（4）適量的種子；取等量的種子和水並遮光處理．

3. 如圖甲曲線表示某植物在恆溫30℃時光合速率與光照強度的關系，圖乙是某同學「探究影響植物光合速率的因素

（1）光照強信帶度為X點時，葉肉細胞既進行光合作用，又進行呼吸作用，因此此時細胞中合成ATP的過程是呼吸作用光合作用，場所是細胞質基質、線粒體和葉綠體
（2）根據題干可知，當溫度調節到25℃，呼吸作用的酶活性減弱，光合作用的酶活性增強，因此呼吸作用減弱導致甲者閉曲線中a點將向上移動，同時光合作用又增強，因此光補償點前移，b點將向左移動．
（3）圖甲裝置中在燈與試管之間放了盛水玻璃柱，目的是吸收燈光照射的熱量，排除光照引起的溫度變化對實驗的影響．
（4）水藻進行光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣，隨著距離的增加，會導致水藻接受的光照減弱，光合作用減弱，釋放的氧氣量減少；另一方面CO₂含量首坦裂逐漸下降，光合作用減弱，釋放的氧氣減少．
故答案為：
（1）細胞質基質、線粒體和葉綠體
（2）上左
（3）吸收燈光的熱量，避免光照對試管內水溫的影響
（4）①光照強度減弱，光合作用產生的O₂減少
②水中CO₂含量逐漸下降，光合作用產生的O₂減少

4. 學校生物研究小組利用黑藻探究光照強度對光合速率的影響，設計一個實驗裝置如圖甲所示．經過對實驗結果分

（1）增加廣口瓶與冷光燈之間的距離導致光照強度減弱，短時間內光反應減弱，為暗反應提供的ATP和[H]減少，還原的三碳化合物減少，導致五碳化合物在短時間內含量下降，三碳化合物的合成量基本不變．
（2）在冷光燈提供光照的條件下，裝置甲有色小液滴向左移動，說明此時黑藻的光合作用小於呼吸作用，釋放二氧化碳被溶液吸收，導致瓶內壓強減小，液滴向左移動．
（3）已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃．在其他條件不變的情況下，將環境溫度調節到25℃，是光合作用的最適溫度，此時光合作用速率最大．呼吸作用的最適溫度是30℃，25℃時呼吸作用速率下降，將環境溫度調節到25℃，圖乙中的A點將向左移動．
（4）光合作用的反應式是：6CO₂+6H₂O→C₆H₁₂O₆+6O₂，分析曲線圖，在恆溫30℃、光照強度達到B時，裝置甲中黑藻的葉綠體每小時釋放氧氣總量是8mg，根據光合作用的反應式，8小時固定CO₂量為44×8×8÷32=88mg．
（5）實驗探究需要遵循單一變數原則，對照原則，該實驗設計缺少對照實驗．
故答案為：
（1）下降基本不變
（2）光合作用速率小於呼吸作用速率
（3）左
（4）88
（5）缺少空白對照實驗

5. 圖甲是光合作用過程的示意圖，其中a表示結構、①～⑤表示物質；圖乙是研究環境因素對光合速率影響的實驗

（1）圖甲中物質⑤是光合作用的產物為糖類等有機物．
（2）圖甲結構a表示類囊體，其上發生的反應是光合作用的光反應階段敗銷孫，該反應發生水的光解，水分解為氧氣，同時為暗反應提供ATP和[H]．
（3）減少光照，光反應受阻，為暗反應提供的ATP和[H]減少，還原的三碳化合物減少，但是沒有光照，不影響二氧化碳的固定，所以短時間內，RUBP的量減少．
（察鏈4）①光合作用的光反斗液應階段發生水的光解，產生氧氣，可以通過收集的氧氣的量來判斷光合速率的大小．
②在最適溫度條件下，光合速率最大，低於或高於最適溫度，光合速率會下降，據此作圖．
③溫度影響參與光合作用的酶的活性，進而影響植物的光合作用．
故答案為：
（1）三碳糖（糖類等有機物）
（2）光反應[①]ATP[③]NADPH
（3）減少
（4）①收集的氧氣量（O₂的釋放量）
②見右圖：
③溫度影響酶的活性

6. Ⅰ圖一中甲圖是某同學「探究在溫度為25℃時影響植物光合速率的因素」的實驗裝置圖．乙圖表示該植物某葉肉

Ⅰ（1）圖甲裝置中在燈與試管之間放了盛水玻璃柱，目的是吸收燈光照射的熱量，排除光照引起的溫度變化對實驗的影響．
（2）圖甲中，可通過改變試管與光源之間的距離來改變光照強度．
（3）光照強度為d時，光反應產生能夠為暗反應所用的物質是ATP和[H]．
（4）圖乙中光照強度為b時，該葉肉細胞CO₂，釋放量大於0，說明此時光合作用速率＜呼吸作用速率；光照強度為c時，單位時間內該葉肉細胞產生O₂量為6單位，由a點對應的狀態分析可知，細胞呼吸需要的O₂量也為6單位，則可釋放0單位的氧氣．
（5）已知該葉肉細胞光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，在其他條件不變的情況下，將溫並拍做度調節到30℃，c對應條件下，植物O₂產生總量為6單位，將溫度由葉肉細胞絕衡光合作用最適溫度25℃升高到30℃後，葉肉細胞的光合作用變弱，對應O₂產生總量會減少．
Ⅱ（1）隨著CO₂濃度升高，綠蘿幼苗還原糖的含量有所增加，是因為CO₂是光合作用的原料，能促進光合作用的進行；同時CO₂是呼吸作用的產物能抑制呼吸作用的進行．（2）據圖分析可知，較高CO₂濃度下綠蘿幼苗的氣孔開放度降低，能減少水分蒸騰，有利於度過乾旱環境．
（3）Rubidco酶催化光合作用中CO₂的固定過程，在測酶活性時，應在提取該酶後在體外一般通過測定其對CO₂的吸收速率表示其活性，反應時，為維持反應液的酸鹼度，應加入相應的緩沖物質．
（4）圖18曲線表示在最適溫度下，CO₂濃度對Rubidco酶所催化的化學反應速率的影響．如果自A點開始，升高5℃，Rubidco酶的賀哪活性降低，同樣CO₂濃度下，催化反應的速度會降低．
故答案為：
Ⅰ（1）排除光照對試管內溫度的影響
（2）改變試管與光源之間的距離（或相同距離用不同功率的燈泡照射）
（3）ATP、[H]
（4）＜0
（5）下降
Ⅱ（1）高濃度的二氧化碳會促進植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用
（2）高濃度的二氧化碳使氣孔開度下降，減少水分的散失
（3）二氧化碳的吸收速率緩沖物質
（4）

7. 如圖中甲為測定某植物凈光合速率的實驗裝置圖，乙是在不同條件下對雌體和雄體的凈光合速率進行測定的結果

（1）甲裝置復中水滴的移動距離制代表職務的凈光合速率，原因在光下植物同時進行呼吸作用和光合作用，測定的數值是光合作用和呼吸作用產生氧氣量的凈剩值，其中的碳酸氫鈉緩沖液的作用是保持裝置中CO₂濃度保持不變，如果要測定實際光合速率，還需要測定呼吸速率．
（2）比較乙圖中的曲線，可以看出水分條件和植物的性別都會影響植物的凈光合速率．
（3）如果某農民有兩塊農田，一塊水分條件較好，一塊水分條件較差，根據乙圖中的信息可以建議該農民在水分條件好的土地中種雄株，在水分條件不好的土地中種雌株．
故答案為：
（1）光合作用和呼吸作用產生氧氣量的凈剩值保持裝置中CO₂濃度保持不變 呼吸速率
（2）水分條件 植物的性別
（3）在水分條件好的土地中種雄株，在水分條件不好的土地中種雌株

8. 如圖甲是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內的二氧化碳濃度．該裝置

（1）實驗設計中採用同一植株單細胞克隆獲得植株，這樣做的目的是控制單一變數，遵循單一變數原則，消除實驗誤差，確保實驗結果的准確性．
（2）實驗開始時，針筒的讀數是0.2mL，毛細管內的水滴在位置X．30分鍾後，針筒的容量需要調至0.6mL的讀數，才能使水滴仍維持在X的位置，植物光合作用釋放的氧氣量等於凈積累量加呼吸作用消耗量，所以植物光合作用釋放的氧氣的量是0.8mL/h．
（3）使用圖示方法測得的光合作用速率表示的是凈光合，比實際光合速率要低，因為植物在進行光合作用的同時，還要進行呼吸作用，會消耗氧氣．
（4）將該植物的葉的下表皮塗上一層凡士林，光合作用的速率會大幅度下降，原因是凡士林阻塞部分氣孔，使供應葉的二氧化碳減少，限制光合作用的暗反應，導致光合作用無法進行．
（5）20℃還沒有達到光合作用的最適溫度，所以溫度升高到30℃，植物的光合作用加強，在20℃時，已經達到了光飽和點，增加光照強度，光合作用速率也不會再發生變化．
（6）想知道該植物的實際光合作用速率，則還需測定出該植株的呼吸作用速率，若仍用該裝置來進行操作，則需要將碳酸氫鈉換成氫氧化鈉用來吸收測定二氧化碳的量，同時需要將裝置放置在黑暗環境中，以避免植物光合作用對實驗結果的影響．
（7）某項研究所得實驗結果如圖乙所示，則Y₁、Y₂、Y₃的差異是由於光波長影響了植物的光反應階段導致的，植物的色素吸收的光波長是不一樣的，光波長不一樣，植物的光合速率會有所不同．
故答案為：
（1）確保單一變數，消除實驗誤差
（2）0.8
（3）植物同時進行呼吸作用，消耗了氧氣
（4）凡士林阻塞部分氣孔，使供應葉的二氧化碳減少，限制光合作用的暗反應
（5）第一次的實驗中所照射的光已達到光飽和點，溫度還沒有達到最適宜的溫度．（從20--30℃的過程中，隨著溫度的升高，光合作用強度不斷升高）
（6）將裝置中的碳酸氫鈉換成氫氧化鈉，實驗時置於暗處進行
（7）光波長（或光質）光反應

9. 在適宜的條件下，測定光照強度對植物光合作用速率的影響．下圖甲表示實驗組的裝置，圖乙表示在不同光照強

（1）圖甲中的植物進行光合作用，需要光合作用的原料二氧化碳，圖中B裝的是碳酸氫鈉，目的是為植物進行光合作用提供二氧化碳；根據圖乙，在光照強度為2千勒司的時候，氧氣既不吸收也不釋放，說明光合作用強度等於呼吸作用強度，所以圖甲內的氣體的體積不會增加，液面不移動．
（2）在光照強度為4千勒司的時候，凈光合作用強度為6mgO₂/100cm²葉片?小時，根據光合作用的方程式可知：每100cm²葉片每小時有機物（假設產物是葡萄糖）增重：180×6÷（6×32）≈5.6mg．
（3）在F點和F點以後，在增加光照強度，光合作用強度不再增加，所以光照強度不再影響光合作用強度，影響因素可能是CO₂濃度、溫度等．
（4）若圖甲中的葉片過密，導致呼吸作用增大，所以圖乙中的曲線整體下移．
（5）在B瓶中加入離體的葉綠體為實驗材料後，植物不再進行呼吸作用，而植物真正的光合作用強度=凈光合作用強度+呼吸作用強度，在光照強度為8Klx時，每100cm²葉片每小時氧氣為12mg+6mg=18mg．
（6）將該植物葉片從光下移到黑暗中，光反應停止，[H]和ATP減少，則三碳化合物的還原減弱，導致三碳的消耗減少，而三碳的合成不變，所以葉綠體中C₃化合物含量短時間內的變化上升．
故答案為：（1）碳酸氫鈉（或Na₂CO₃）；不變（或液面等高）
（2）5.6mg（保留1位小數）
（3）CO₂濃度、溫度等（回答一種即可）
（4）向下．
（5）18mg
（6）上升

10. 圖甲是採用黑白瓶法測定某池塘夏季各深度24小時內的平均氧濃度變化曲線，縱軸表示水池深度，橫軸表示瓶中

（1）當光照適宜時，水深2m處凈光合速率為1.5g/m²﹒h，由於呼吸速率為1.5g/m²﹒h，故每平方米1小時製造的氧氣總量為1.5+1.5=3（g）；水深3m處，凈光合速率為0，說明光合速率等於呼吸速率，若將白瓶從2m移到3m處，光照強度小，光反應速率減慢，故C₃的還原減弱，C₃的含量增加．
（2）光照3m時，光合速率等於呼吸速率，光合作用的光反應階段和有氧呼吸的三個階段都能產生ATP，則產生ATP的場所有葉綠體、細胞質基質和線粒體．
（3）①隨著燈泡與試管距離的增加，光照強度減弱，光合作用產生的O2減少
②隨著光合作用的進行，水中CO₂含量逐漸下降，光合作用產生的O₂減少
（4）圖乙中若用¹⁸O標記水，水和丙酮酸參與有氧呼吸第二階段，生成了含有放射性的C¹⁸O₂．
故答案為：
（1）3增加
（2）葉綠體、細胞質基質、線粒體
（3）①光照強度減弱，光合作用產生的O₂減少②水中CO₂含量逐漸下降，光合作用產生的O₂減少
（4）水和丙酮酸參與有氧呼吸第二階段，生成了含有放射性的C¹⁸O₂