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3.5 光合作用将光能转化为化学能
1.为研究环境因素对某绿色植物光合作用和呼吸作用的影响,实验小组将绿色植物置于特定的实验装置中,于28℃环境下测定该植物在不同供水条件下的呼吸作用(如图1),图2是在图1实验基础上测定的不同光照强度(单位:klx)下的氧气释放量,不考虑光照强度及温度的变化对呼吸速率的影响。下列说法错误的是( )
A.图1所示的实验应在黑暗环境下测定其呼吸作用速率
B.图2所示实验的自变量是光照强度和不同的供水条件
C.光照强度增加后,在干旱条件下植物的干重增加更少
D.直接通过图2可比较不同条件下该植物的光反应速率
【答案】D
【分析】
植物在黑暗环境下只进行呼吸作用,在光照下进行光合作用和呼吸作用,一般不能直接测出总光合速率,需要在黑暗环境中测得呼吸速率,再在光照下测得净光合速率,二者相加得到总光合速率,表示三率的常见词语总结如表:
总光合速率或叶绿体释放O2量
O2产生速率
CO2固定(或叶绿体利用CO2量或植株消耗CO2)速率
有机物产生(或制造、生成)速率
净光合速率或植株释放O2量
O2释放速率
CO2吸收速率
有机物积累速率
呼吸速率
黑暗中O2吸收速率
黑暗中CO2释放速率
有机物消耗速率
【详解】
A、图1实验测的是氧气吸收量,即该植物的呼吸速率,由于绿色植物在光下进行光合作用产生氧气,会干扰实验结果,因此为了准确测定植物的呼吸速率,图1实验应在黑暗(或遮光)环境下进行,A正确;B、根据图2曲线图可知,实验中的自变量是供水条件和光照强度,B正确;
C、从图2可以看出光照强度倍增3小时后,干旱缺水状态下该植物的氧气释放量的增加幅度小于水分充足状态下,故干旱缺水状态下该植物的净光合速率的增加幅度小于水分充足状态下,C正确;
D、通过图2可比较不同条件下该植物的净光合速率,D错误;
故选D。
2.下列关于光合作用的探究历程的叙述,正确的是( )
A.普利斯特利通过小鼠在有绿色植物的密闭钟罩内能延长存活时间的实验,证明了植物在光照下吸收CO2、放出O2
B.萨克斯对暗处理后的叶片进行了一段时间的一半遮光、一半曝光后,再用碘蒸气进行检验,最终得出结论:光合作用的产物只有淀粉
C.恩格尔曼在实验中观察到大量的好氧细菌聚集在被红光和蓝紫光照射到的水绵叶绿体部位,由此可得出结论:水绵叶绿体主要吸收红光和蓝紫光并释放氧气
D.鲁宾和卡门通过向植物同时提供H218O和C18O2并测定其释放的氧气的实验,证明了光合作用释放的氧气来自水
【答案】C
【分析】
1、1771年,英国普利斯特利实验证实植物可以更新空气;
2、1864年,德国萨克斯把绿叶先在暗处放置几个小时,目的是消耗植物中的营养物质,然后让叶片一半曝光,另一半遮光,一段时间后用碘蒸气处理,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化,实验证明光合作用的产物除O2外还有淀粉;
3、恩格尔曼的实验证明叶绿体是光合作用的场所,光合作用过程中能产生氧气;
4、1941年,美国鲁宾和卡门利用同位素标记法,进行两组实验:第一组向植物提供H2O和C18O2,第二组向同种植物供H218O和CO2,其他条件都相同的情况下,第一组释放的氧气全部是O2,第二组释放的氧气全部是18O2,证明光合作用释放的氧气来自水。
【详解】
A、1771年,英国普利斯特利通过小鼠在有绿色植物的密闭钟罩内能延长存活时间的实验,证实植物可以更新空气;限于当时科学发展水平的限制,没有明确植物吸收和释放气体的成分。A错误;
B、1864年,德国萨克斯把绿叶先在暗处放置几个小时,目的是消耗植物中的营养物质,然后让叶片一半曝光,另一半遮光,一段时间后用碘蒸气处理,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化,实验证明光合作用的产物除O2外还有淀粉;而不是光合作用的产物只有淀粉,B错误;
C、恩格尔曼的实验证明叶绿体是光合作用的场所,光合作用过程中能产生氧气;恩格尔曼在实验中观察到大量的好氧细菌聚集在被红光和蓝紫光照射到的水绵叶绿体部位,结论为,水绵叶绿体主要吸收红光和蓝紫光并释放氧气,C正确;
D、1941年,美国鲁宾和卡门利用同位素标记法,进行两组实验:第一组向植物提供H2O和C18O2,第二组向同种植物供H218O和CO2,其他条件都相同的情况下,第一组释放的氧气全部是O2,第二组释放的氧气全部是18O2,证明光合作用释放的氧气来自水;故不是向植物同时提供H218O和C18O2,D错误。
故选C。
3.如果改变光合作用的反应条件会引起相应的变化,下列说法正确的是( )
A.突然中断 CO2供应会暂时引起叶绿体基质中 ATP/ADP 比