最小光强。
A.光照强度小于6千勒克斯时,构树幼苗叶肉细胞需要的CO2全部来自外界 B.光照强度为10千勒克斯时,影响构树和刺槐幼苗光合速率的环境因素都有光照强度和CO2浓度等
C.若将光照强度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯,短时间内香樟幼苗叶肉细胞中的C3会减少
D.在树冠遮蔽严重、林下光照较弱的环境中,胡颓子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和构树
解析:选CD。光照强度小于6千勒克斯时,构树幼苗的实际光合速率小于呼吸速率,但叶肉细胞光合速率可以大于其呼吸速率,则所需CO2可来自细胞呼吸和外界,A错误;对构树来说,10千勒克斯光强大于其光补偿点,但小于其光饱和点,此时限制构树光合速率的环境因素有光照强度等,但对于刺槐来说,10千勒克斯光强大于其光饱和点,此时光照强度并不是其光合速率的限制因素,B错误;若将光照强度突然从2千勒克斯增加到4千勒克斯,则香樟的光反应增强,产生更多的[H]和ATP,从而使更多的C3被还原,而短时间内C3的生成速率不变,故短时间内,香樟幼苗叶肉细胞中的C3减少,C正确;胡颓子和香樟的光补偿点和光饱和点都比另两种植物(刺槐和构树)低,它们更适合在光照较弱的环境中生长,D正确。
11.(不定项)在研究温度对发菜光合作用和呼吸作用的影响时,得到如图所示的实验结果。下列分析错误的是( )
A.发菜无叶绿体,但可进行光合作用 B.光合作用和呼吸作用都有[H]的产生和消耗 C.25 ℃后发菜制造的O2量逐渐下降 D.45 ℃时,CO2固定和C3还原不再进行
解析:选CD。发菜是原核生物,无叶绿体,但含有光合色素,可以进行光合作用;光合作用的光反应阶段产生[H],暗反应阶段消耗[H],有氧呼吸第一、第二阶段产生[H],第三阶段消耗[H];发菜制造的O2量(真正光合作用量)=O2释放量(净光合作用量)+O2吸收量(呼吸作用量),由图可知,25~35 ℃时发菜制造的O2量大致相等;45 ℃时,净光合速率为0,即真正光合速率=呼吸作用速率,此时光合作用仍可进行,则CO2固定和C3还原仍能进行。
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12.(不定项)(原创)某研究小组在水肥充足条件下,观测了玉米光合速率等生理指标日变化趋势,结果如图所示。据图判断下列有关叙述正确的是( )
A.光合作用消耗ATP最快的时刻是15:00 B.根吸水能力最强的时刻是12:00
C.直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗 D.影响光合速率的环境因素主要是光照强度
解析:选CD。光合速率越大,光合作用消耗ATP也就越快,由甲图可知,光合作用消耗ATP最快的时刻是12:00,A项错误;蒸腾作用越强,根吸水能力越强,由乙图可知,根吸水能力最强的时刻是15:00,B项错误;蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失,直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗,C项正确;据题图可知,本题中影响光合速率的主要环境因素是光照强度,D项正确。
13.(2020·安徽安庆模拟)在有光、较高O2浓度等条件下,水稻叶肉细胞能同时进行光合作用和光呼吸,其原因是催化过程①的Rubisco酶还能催化过程②,如图所示。回答下列问题:
(1)对绿色植物而言,光合作用、细胞呼吸和光呼吸三种生理过程,只能在光下进行的是________________________________________________________________________。
(2)据图推测,当CO2浓度与O2浓度的比值________(填“高”或“低”)时,有利于水稻进行光呼吸而不利于光合作用中有机物的积累,从C5角度分析,其原因是___________。
(3)科学研究发现在一些蓝藻中存在CO2浓缩机制:蓝藻中产生一种特殊的蛋白质微室,能将CO2浓缩在Rubisco酶周围。该机制在进化上的意义是________________________。
解析:(1)光合作用必须在光下进行,细胞呼吸在光照下或黑暗中都可以进行,在有光、较高O2浓度等条件下,Rubisco酶还能催化C5与O2反应(光呼吸),这说明光呼吸必须在光照条件下进行。(2)图中C5既可与CO2发生反应,又可与O2发生反应,结合题干信息,当O2浓度增大(或CO2浓度与O2浓度的比值低)时,与O2反应的C5增多,与CO2反应的C5减少,从而使光合作用合成的有机物减少。(3)蓝藻中的一种特殊蛋白质微室,能将CO2浓缩在Rubisco酶周围,从而提高局部CO2浓度(或CO2浓度与O2浓度的比值升高),就可以减少光
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呼吸,增强光合作用,有利于有机物的积累。
答案:(1)光合作用、光呼吸 (2)低 当O2浓度增大时,参与光呼吸的C5增多,参与光合作用暗反应的C5减少,从而使光合作用减弱 (3)可以减少光呼吸,增加光合作用有机物的产量
14.下图表示一生长迅速的植物在夏季24 h内的CO2净吸收量和净释放量(单位:mg)。请回答下列问题:
(1)在________时,该植物既没有CO2的净吸收,也没有CO2的净释放,说明植物此时刻________________________________________________________________________。
(2)测定植物呼吸速率比较简单的方法是__________________________。假设该植物在24 h内呼吸速率不变,则该植物的呼吸速率为________mg/h,最高光合速率约为________mg/h。
(3)该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为________(用字母表示)。 (4)若某一阶段,该植物体对CO2的吸收量与释放量总是符合图中所示的曲线,说明植物正处于旺盛的生长状态,因为这一阶段_________________________________________。
答案:(1)18:00和6:00 光合作用强度与细胞呼吸强度相等 (2)测定在黑暗条件下单位时间内CO2的释放量 10 85 (3)A+C-B (4)A+C的总面积大于B的面积,表示植物光合作用大于细胞呼吸,植物积累较多的有机物
15.(2020·广东湛江高三模拟)补光是指在自然光照条件下额外补充不同波长的光。为了探究补光对植物光合作用速率的影响,研究小组在温度适宜的玻璃温室中,分别用三种强度相同的单色光对某植物进行补光实验,补光时间为上午7:00~10:00。结果如图所示。回答下列问题:
(1)补光实验时,采用适宜温度的原因是________________________。 (2)该实验证明,自然光照下补充__________nm的光可以提高光合作用速率。
(3)10:00时光照突然停止,此时光合作用速率是否为0?________(填“是”或“否”);
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原因是________________________________________________________。
(4)现有沉置于清水底部的30片新鲜小圆叶片、饱和的碳酸氢钠溶液,其他材料器具自选,欲探究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响,请写出实验思路:
_____________________________________________________________________________。
解析:(1)根据题意可知,实验中温度是无关变量,为了在不同时间、不同波长的补光实验时对植物光合速率不造成影响,所以要采用适宜且相同的温度进行实验。(2)对比曲线分析,与自然光照下比较,补充450、680 nm的光可以提高光合作用速率,若采用580 nm的光进行补光实验,植物光合速率反而更低。(3)若10:00时光照突然停止,由于此时刻叶绿体内还有一定量的ATP和[H],所以叶绿体内暗反应还可以继续进行,此时光合作用速率不为0。(4)欲探究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响,则首先应配制不同浓度的碳酸氢钠溶液,用以提供不同浓度的CO2,再选用相同数量的叶圆片放入不同浓度的碳酸氢钠溶液中,给予相同且适宜强度的光照,观察记录相同时间内叶圆片上浮的数量。
答案:(1)避免由于温度不适影响植物光合作用速率 (2)450、680
(3)否 光照停止,叶绿体依然积累有ATP和[H],暗反应继续进行
(4)配制不同浓度的碳酸氢钠溶液,分别加入等量的小圆叶片,给予相同且适宜的光照,一段时间后观察、记录小圆叶片上浮的数量
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