在一定浓度的 CO2 和适当温度条件下,测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用如图(一)、 细胞呼吸如图(二)所示,请据图回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/6/2802247736205312/2804483886948352/STEM/e6da5884-ceaa-4c53-ac50-ca99ee2ddb14.png?resizew=270)
(1)影响图一中 a 点上下移动的主要外界因素是_____ ;如果 a 点是在氧气充足条件下测得的,则氧气浓度应大于______ %;当光照强度达到 c 点之前,限制该植物光合作用的主要因素是_____ 。
(2)在图一 b 点所示条件下,该植物叶肉细胞内能够产生 ATP 的部位是________ 。
(3)图一中,在 c 点时,叶绿体中 ADP 的移动方向是从__________ 。
(4)若此植物为阴生植物,在实验条件不变的情况下,改为生长状况相同的阳生植物,则图一中 b 点向_______ 移动。
(5)在一昼夜中,将该植物叶片置于 8klx 光照下 12 小时,其余时间置于黑暗中,则每 100cm2叶片一昼夜中有机物的积累量为_____ mg(假设积累的有机物都是葡萄糖);将该植物叶片从光下移到黑暗中, 叶绿体中 C3化合物含量短时间内将_________ (增加、减少、不变)。
(6)图二中细胞呼吸的有关曲线需在什么条件下测得?_____ 。
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/6/2802247736205312/2804483886948352/STEM/0d3bfede-3184-4f66-8943-5e091ce9d125.png)
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(1)影响图一中 a 点上下移动的主要外界因素是
(2)在图一 b 点所示条件下,该植物叶肉细胞内能够产生 ATP 的部位是
(3)图一中,在 c 点时,叶绿体中 ADP 的移动方向是从
(4)若此植物为阴生植物,在实验条件不变的情况下,改为生长状况相同的阳生植物,则图一中 b 点向
(5)在一昼夜中,将该植物叶片置于 8klx 光照下 12 小时,其余时间置于黑暗中,则每 100cm2叶片一昼夜中有机物的积累量为
(6)图二中细胞呼吸的有关曲线需在什么条件下测得?
更新时间:2021-09-09 17:19:59
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淀粉人工合成从“0”到“1”
淀粉是粮食的主要成分,也是重要的工业原料。2021年,我国科学家在人工合成淀粉方面取得了重大颠覆性和独创性的突破,第一次在实验室里实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
我国科学家模拟和借鉴了植物的光合作用过程,从动物、植物、微生物等31个物种中选择合适的酶,在无细胞系统中构建了一条只有11步反应的人工淀粉合成途径(ASAP),利用太阳能成功实现了淀粉的人工合成,大致流程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/1/6/3147191329538048/3147813117673472/STEM/b89dc1d6f9be49fd92d17c482699244b.png?resizew=175)
简单来说,首先将二氧化碳还原成甲醇(C1),然后将甲醇转化为三碳化合物(C3),再转化为六碳化合物(C6),最后聚合成淀粉。ASAP途径合成的淀粉与天然淀粉在结构上是基本一致的。自然界中淀粉的合成过程涉及60多个化学反应及复杂的调控机制,ASAP显著降低了合成淀粉的复杂度。初步测试显示,人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍。在充足能量供给的条件下,按照目前的技术参数,理论上1立方米大小的生物反应器的淀粉年产量相当于中国五亩玉米田的淀粉年产量。这条路线使淀粉生产方式从传统的农业种植向工业制造转变成为可能,也为从CO2合成复杂分子开辟了新的技术路线。
在实现了从“0”到“1”的突破后,这项科学成果还需要尽快实现从“1”到“10”和“10”到“100”的转换,最终成为解决人类发展面临重大问题的有效手段和工具!
(1)在植物体内,淀粉储存于植物种子、块茎或根等部位,是CO2参与光合作用_____________ 阶段合成的,该反应阶段需要的条件还包括_____________ 、_____________ 、C5、多种酶等。
(2)根据文中信息,下列叙述正确的是_____________。
(3)假设在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,人工合成过程中糖类的积累量___________ (填“高于”“低于”或“等于”)植物,其原因可能是___________ 。
(4)请从资源利用、生态环境保护等方面提出本研究可能的应用前景____ 。
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简单来说,首先将二氧化碳还原成甲醇(C1),然后将甲醇转化为三碳化合物(C3),再转化为六碳化合物(C6),最后聚合成淀粉。ASAP途径合成的淀粉与天然淀粉在结构上是基本一致的。自然界中淀粉的合成过程涉及60多个化学反应及复杂的调控机制,ASAP显著降低了合成淀粉的复杂度。初步测试显示,人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍。在充足能量供给的条件下,按照目前的技术参数,理论上1立方米大小的生物反应器的淀粉年产量相当于中国五亩玉米田的淀粉年产量。这条路线使淀粉生产方式从传统的农业种植向工业制造转变成为可能,也为从CO2合成复杂分子开辟了新的技术路线。
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(1)在植物体内,淀粉储存于植物种子、块茎或根等部位,是CO2参与光合作用
(2)根据文中信息,下列叙述正确的是_____________。
A.适合的酶是确保ASAP有序进行的关键 |
B.ASAP过程与细胞内一样能循环进行 |
C.ASAP中碳的转移途径为CO2→C1→C3→C6→淀粉 |
D.ASAP过程中CO2转变为淀粉储存了能量 |
(4)请从资源利用、生态环境保护等方面提出本研究可能的应用前景
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/29/2429794200649728/2429877036908544/STEM/f5e11d7a-fa26-43a1-a5ba-368e3451a97d.png?resizew=469)
(1)图中MN段杏树叶肉细胞合成ATP的场所有__________ ,造成MN段波动的主要外界因素是__________ 。
(2)图中B点时,该杏树的叶肉细胞中光合速率______ 呼吸速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)经过这两昼夜,该杏树仍正常生长,则有机物的积累量在图示_____ (填字母)时刻达到最大值。图中S2明显小于S4,造成这种情况的主要外界因素最可能是__________ ,图中FG段CO2吸收量下降,造成这一变化的主要原因是_________ 。
(4)在强光条件下,与正常植株相比,缺乏类胡萝卜素的突变体的光合速率_______ (填“上升”“不变”或“下降”),原因有______________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/29/2429794200649728/2429877036908544/STEM/f5e11d7a-fa26-43a1-a5ba-368e3451a97d.png?resizew=469)
(1)图中MN段杏树叶肉细胞合成ATP的场所有
(2)图中B点时,该杏树的叶肉细胞中光合速率
(3)经过这两昼夜,该杏树仍正常生长,则有机物的积累量在图示
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899141405843456/2908243897237504/STEM/866c5544d6bc42d18dc69d6b45ea53ae.png?resizew=477)
(1)图1中原种水稻A点以后限制光合作用的主要环境因素为________ 和_______ :依据图2判断:转基因水稻_______ (填“是”或“否”)通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。
(2)在温度25℃条件下:重复图1相关实验:A点会向_________ 移动:推测原因是结合两图分析:图1的实验温度为___________ :用25℃重复图1实验:净光合速率会____________ 。
(3)据图分析:转双基因水稻与原种水稻相比:更适宜栽种在________ (填“强”或“弱)光照:_____ ℃环境中:研究者推测两种水稻光合速率的差异可能与光合色素含量有关,请设计一个实验排除该推测,请写出实验思路___________________________________ 预期结果:_____________________ 则可推断转双基因水稻是通过促进____________ 来提高光合速率的。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899141405843456/2908243897237504/STEM/866c5544d6bc42d18dc69d6b45ea53ae.png?resizew=477)
(1)图1中原种水稻A点以后限制光合作用的主要环境因素为
(2)在温度25℃条件下:重复图1相关实验:A点会向
(3)据图分析:转双基因水稻与原种水稻相比:更适宜栽种在
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【推荐1】下图甲曲线表示黑藻在恒温30℃条件下O2释放量与光照强度的关系,图乙是某同学“探究影响黑藻光合速率的因素”的实验装置图。请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/4/1831117198630912/1833479072669696/STEM/0fc82ddc2f48439b8cdf1a0db28d35eb.png?resizew=589)
(1)当光照强度为600 Lx时,该植物光反应产生的氧气总量为____ μmol/m2.s。
(2)图乙装置探究的是______ 对黑藻光合作用的影响.当光照强度为100 Lx时,液滴的移动情况是______ 。
(3)如果黑藻光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25℃后,图甲曲线中a点将向上移,b点将向____ 移,请说明判断的理由_________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/4/1831117198630912/1833479072669696/STEM/0fc82ddc2f48439b8cdf1a0db28d35eb.png?resizew=589)
(1)当光照强度为600 Lx时,该植物光反应产生的氧气总量为
(2)图乙装置探究的是
(3)如果黑藻光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25℃后,图甲曲线中a点将向上移,b点将向
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【推荐2】 如图1表示发生在植物叶肉细胞中内光合作用和细胞呼吸两种代谢反应,图中数字表示反应过程,字母表示有关物质.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/11/2309560626184192/2309711666946048/STEM/a8063ed0a63f4f7db65f3f6afa3f5c6f.png?resizew=515)
(1)写出上图编号所代表的物质:A__ D__ Ⅰ__
(2)发生在线粒体内膜上的反应过程编号是__
(3)图中e的转移过程促进了过程③的发生,其意义是__ .
A.促进F的合成 B.抑制D的合成 C.有利于叶绿素分子的形成 D.有利于电能转化成化学能
(4)若仅以温度变化控制为例,要增加图中糖含量,日夜温度调控方式是__
图2为测量光照强度对光合作用效率的实验装置简体,实验中其他环境因素保持稳定不变.图3则是该观测指标的变化数据.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/11/2309560626184192/2309711666946048/STEM/13b068602cfd40548da4bea9664986d5.png?resizew=516)
(5)实验装置图2用于观测的指标是__ 的变化量;
(6)图2装置实验装置在光强1000Lx时,实验进行10分钟,则红色液滴的移动情况是__ (参照图3数据).
(7)若每格代表该物质的质量为1微克,则在光强400Lx放置1分钟,叶绿体中制造葡萄糖__ 微克(保留小数1位).
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/11/2309560626184192/2309711666946048/STEM/a8063ed0a63f4f7db65f3f6afa3f5c6f.png?resizew=515)
(1)写出上图编号所代表的物质:A
(2)发生在线粒体内膜上的反应过程编号是
(3)图中e的转移过程促进了过程③的发生,其意义是
A.促进F的合成 B.抑制D的合成 C.有利于叶绿素分子的形成 D.有利于电能转化成化学能
(4)若仅以温度变化控制为例,要增加图中糖含量,日夜温度调控方式是
图2为测量光照强度对光合作用效率的实验装置简体,实验中其他环境因素保持稳定不变.图3则是该观测指标的变化数据.
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(5)实验装置图2用于观测的指标是
(6)图2装置实验装置在光强1000Lx时,实验进行10分钟,则红色液滴的移动情况是
(7)若每格代表该物质的质量为1微克,则在光强400Lx放置1分钟,叶绿体中制造葡萄糖
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【推荐3】某生物实验小组将某种绿色植物放在特定实验装置内,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的),实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示,请分析回答。
(1)该绿色植物呼吸速率随温度升高而升高,其原因是_______________________ 。
(2)若昼夜不停进行光照,则该植物生长的最适宜温度是________ 。若每天交替进行12小时光照、12小时黑暗,温度均保持在35℃的条件下,该植物不能正常生长,原因是____________________ 。
(3)该实验小组在提取与分离该植物的色素过程中,偶然发现其缺失叶黄素色素带。
①缺失该条色素带的植株主要对_____________ 光的吸收能力减弱。
②为了研究缺失该色素带的植株(甲)和正常的植株(乙)光合作用速率的差异,在不同的光照强度下测定了两植株的CO2吸收速率,结果如下表。
根据表格中信息可知,更加适合在强光下生活的是___________ (填“甲”或“乙”)植株。当光照强度为10 klx时,植株甲的光合作用速率_______ (填“大于”“小于”或“等于”)植株乙;当光照强度为25klx时,植株甲积累的葡萄糖的量约为___ mg.m-2.h-l。
温 度(℃) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
光照下吸收CO2(mg/h) | 1.00 | 1.75 | 2.50 | 3.15 | 3.75 | 3.53 | 3.00 |
黑暗中释放CO2(mg/h) | 0.50 | 0.75 | 1.25 | 1.75 | 2.25 | 3.00 | 3.50 |
(1)该绿色植物呼吸速率随温度升高而升高,其原因是
(2)若昼夜不停进行光照,则该植物生长的最适宜温度是
(3)该实验小组在提取与分离该植物的色素过程中,偶然发现其缺失叶黄素色素带。
①缺失该条色素带的植株主要对
②为了研究缺失该色素带的植株(甲)和正常的植株(乙)光合作用速率的差异,在不同的光照强度下测定了两植株的CO2吸收速率,结果如下表。
根据表格中信息可知,更加适合在强光下生活的是
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