实验小组获得了一株黄绿色的水稻突变体,该突变体性状稳定并能正常结实,便于对其光合作用器官的结构和功能进行研究。实验小组在电镜下观察到了突变体和正常植株的叶绿体结构,如图所示,并测定了正常植株和突变体每单位叶绿素每小时所同化的CO2的量,结果如表所示。回答下列问题:
(1)叶肉细胞中的光合色素分布在________ 上。实验人员欲比较黄绿色突变体叶绿素含量的变化,需要对提取的色素进行分离,实验室色素分离的方法是________ ,该方法分离色素的原理是________ 。
(2)根据表格数据可知,突变体同化CO2的速率显著高于正常植株的,试结合突变体叶绿体结构的变化说明原因:________ 。
(3)实验人员为了测定叶片的光合速率,将生理状况相同的甲、乙两组植物的旗叶伸入透明的叶室,让空气流通过叶室。甲组在设定的光照强度下处理,并用红外线分析仪测定空气流中CO2的减少量。试写出乙组的实验操作:________ 。
光照强度/klx | 光合速率/(mgCO2·dm-2·h-1) | |
突变体 | 正常植株 | |
1 | 1.1 | 1.2 |
2 | 2.4 | 2.2 |
12 | 5.7 | 3.4 |
20 | 6.5 | 3.5 |
(2)根据表格数据可知,突变体同化CO2的速率显著高于正常植株的,试结合突变体叶绿体结构的变化说明原因:
(3)实验人员为了测定叶片的光合速率,将生理状况相同的甲、乙两组植物的旗叶伸入透明的叶室,让空气流通过叶室。甲组在设定的光照强度下处理,并用红外线分析仪测定空气流中CO2的减少量。试写出乙组的实验操作:
更新时间:2022-04-24 16:26:28
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【推荐1】烟草被烟草花叶病毒(TMV)感染后,随着TMV大量繁殖,叶片将出现畸形、斑驳等现象。研究人员对烟草健康株和感病株的色素含量、光合速率等特性进行了研究。请回答下列问题:
(1)用_____ 作为溶剂提取叶片中的色素,再测定叶绿素的含量。测得两种植株的叶绿素含量如表所示。结果显示:_____ 。
烟草健康株和感染TMV植株的叶绿素含量
如图表示不同光照强度下烟草健康株和感病株的净光合速率变化。当光照强度小于1500klx时,感病株的净光合速率并未小于健康株,说明此阶段叶绿体中_____ 不是影响净光合速率的主要因素。
(2)烟草叶片在A点(纵坐标上的点)合成[H]的场所是_____ 。
(3)TMV在强光条件下对感病株光合作用的抑制更显著。可能的原因是_____ 。
(1)用
烟草健康株和感染TMV植株的叶绿素含量
植株类型 | 叶绿素a的含量(mg/gFW) | 叶绿素b的含量(mg/gFW) | 叶绿素a+b的含量(mg/gFW) | 叶绿素a/叶绿素b |
健康株 | 2.018 | 0.818 | 2.926 | 2.578 |
感病株 | 1.543 | 0.604 | 2.146 | 2.555 |
如图表示不同光照强度下烟草健康株和感病株的净光合速率变化。当光照强度小于1500klx时,感病株的净光合速率并未小于健康株,说明此阶段叶绿体中
(2)烟草叶片在A点(纵坐标上的点)合成[H]的场所是
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【推荐2】科研人员以苋菜为材料进行实验,下表为不同组别处理方式,图1~图3为实验结果。请回答下列问题:
(1)苋菜叶片的红色是因为细胞内的_____________ 中存在花青素引起的。提取苋菜叶片光合色素时,需在研磨时加入_____________ 。
(2)该实验的目的是_____________ 。无关变量有_____________ (至少两个)。
(3)据图分析,抑制气孔开放的光是______________ ;蓝色光处理组气孔导度最高而胞间CO2浓度较低的原因是_____________ 。
处理 | 光质比例1% | ||
红光(R) | 绿光(G) | 蓝光(B) | |
R10 | 100 | 0 | 0 |
R7:B3 | 70 | 0 | 30 |
R5:G2:B3 | 50 | 20 | 30 |
R3:G2:B5 | 30 | 20 | 50 |
B10 | 0 | 0 | 100 |
对照组(W) | 混合白光 |
(1)苋菜叶片的红色是因为细胞内的
(2)该实验的目的是
(3)据图分析,抑制气孔开放的光是
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【推荐3】植物叶肉细胞光合作用及其蔗糖与淀粉合成 代谢途径如图所示。回答下列问题:
(1)磷除了是叶绿体内核酸和磷脂的组分外,也是光合作用相关物质如ADP、ATP、NADP+、NADPH、三碳酸、三碳糖和_____ 的组分。
(2)光反应中水光解产生的_____ ,将NADP+还原为NADPH.而NADPH可为碳反应中三碳酸的还原提供_____ 。
(3)若蔗糖合成受阻,则进入叶绿体的_____ 数量减少,使三碳糖磷酸大量积累于_____ 中,导致卡尔文循环减速。此时过多的三碳糖磷酸将用于_____ ,以维持卡尔文循环运行。
(4)若对该植物叶肉细胞进行射线诱变,产生了缺乏叶绿素a的突变体。对突变后的叶肉细胞进一步研究发现,吸收_____ 光的能力明显下降,且对其细胞中的色素进行提取和分离,发现滤纸条上由上至下的_____ 条带变窄。
(1)磷除了是叶绿体内核酸和磷脂的组分外,也是光合作用相关物质如ADP、ATP、NADP+、NADPH、三碳酸、三碳糖和
(2)光反应中水光解产生的
(3)若蔗糖合成受阻,则进入叶绿体的
(4)若对该植物叶肉细胞进行射线诱变,产生了缺乏叶绿素a的突变体。对突变后的叶肉细胞进一步研究发现,吸收
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【推荐1】持续低温胁迫会对植物组织造成损伤,甚至导致植物死亡。研究发现植物对低温有一定适应性,不同植物品种耐寒性各有差异。以下是对细胞内各种膜与抗寒性关系的一些研究结果。
(1)低温条件下,植物细胞膜会发生相变,从流动的液晶态转变为固化的凝胶态,其结构特点,会发生的变化为______________ 。已知不饱和脂肪酸的熔点较低,由此推测细胞膜中不饱和脂肪酸含量越高,细胞膜的相变温度 ____________ (填“越高”或“越低”)。
(2)对菠菜叶绿体的冻害实验观测发现,冻害首先破坏叶绿体的膜结构,然后导致ATP合成酶失活。叶绿体的膜结构包括_________ ,ATP合成酶失活会直接造成 _________ (填“光反应"或“暗反应")停止。
(3)柑橘抗寒锻炼过程中,抗寒品种细胞内线粒体数量增多,体积增大,内嵴增多,而抗寒较弱品种不发生这种变化,从结构与功能相适应的角度分析,这种变化的意义是_________________
(4)研究发现,当植物无法抵抗严寒时,会引起内质网及高尔基体小泡的液泡化,核糖体从粗面内质网上释放出来,内质网及高尔基体上的ATP水解酶被激活。请分析这些变化对植物的危害___________ 。
(1)低温条件下,植物细胞膜会发生相变,从流动的液晶态转变为固化的凝胶态,其结构特点,会发生的变化为
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【推荐2】图甲表示金鱼藻叶绿体结构示意图(①、②代表结构,a~d代表物质);图乙表示在适宜的温度下测定金鱼藻光合作用强度装置。请回答:
(1)图甲结构①是____ ,该结构上有多种光合色素,若要分析金鱼藻叶绿体的色素种类,制备色素提取液时需加入____ 使研磨充分。正常情况下,色素提取液中含量最多的色素主要吸收____ 光。
(2)图甲结构①中产生的____ 为c还原成b提供能量;离开卡尔文循环的三碳糖,大部分用于合成____ 。在结构②中RuBP不断被利用,但含量仍能保持稳定的原因是____ 。
(3)若金鱼藻叶绿体中磷酸转运器的活性受到抑制,则d到c的反应速率将____ 。
(4)利用图乙装置,在不同光质条件下测得光照1小时后氧气的浓度变化相对量如下表:
(注:O2相对变化量,+表示增加,-表示减少)
①设置第6组对照的目的是____ 。
②在黄光条件下,该植物经过1小时光合作用,产生氧气总量相对值是____ 。
(1)图甲结构①是
(2)图甲结构①中产生的
(3)若金鱼藻叶绿体中磷酸转运器的活性受到抑制,则d到c的反应速率将
(4)利用图乙装置,在不同光质条件下测得光照1小时后氧气的浓度变化相对量如下表:
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
光质 | 自然光 | 红光 | 蓝光 | 黄光 | 绿光 | 无光 |
O2相对变化量 | +18 | +15 | +13 | +3 | -1 | -4 |
(注:O2相对变化量,+表示增加,-表示减少)
①设置第6组对照的目的是
②在黄光条件下,该植物经过1小时光合作用,产生氧气总量相对值是
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【推荐1】为了研究两个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如图所示。(1)提取和分离叶绿体色素的实验中,为了防止色素被液泡中的有机酸破坏,需要加入的物质是_______ 。过滤滤液时,用单层尼龙布而不能用滤纸的原因是_________ 。P1、P2品种与对照组相比,滤纸条从上往下第__________________ 条色素带变宽。
(2)由图可知25℃时P1的净光合速率最强是因为______________ 含量较高,从而导致光合作用增强。碳反应的产物_____________ (填小部分或大部分)运至叶绿体外,并且转变成____________ 供植物体所有细胞利用。
(3)P2的净光合速率比对照组强,可能是碳反应过程____________ 含量较高;干旱缺水时,会导致植物光合作用减弱,干旱初期造成植物光合速率下降的直接原因是____________ 。
(4)画叶绿素a的吸收光谱时,以_______________ 为横坐标,以_______________ 为纵坐标。
(2)由图可知25℃时P1的净光合速率最强是因为
(3)P2的净光合速率比对照组强,可能是碳反应过程
(4)画叶绿素a的吸收光谱时,以
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【推荐2】植物的生长发育需要根从土壤中吸收水分和各种矿质元素,科学实验发现土壤中缺磷会导致植株矮小,叶色暗绿。依据叶色变化判断可能是缺少类胡萝卜素,试设计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致。实验所需主要用具、试剂:烧杯、漏斗、试管、研钵、完全培养液,仅缺磷的完全培养液,无水乙醇,SiO2 ,CaCO3 、层析液等。
实验材料:正常生长的黄瓜幼苗。
实验假设:__________
实验步骤:
第一步:取两个烧杯编号为 A、B,各放入同样数量、_____ 的黄瓜幼苗。
第二步:A 烧杯中加入完全培养液, B 烧杯中加入等量的_____ ,置于相同且适宜的条件下培养,培养到两组黄瓜幼苗叶片出现差异为止。
第三步:分别从 A、B 两组中选取______ ,用______ 提取叶片色素,用______ 法分离色素,观察比较__________ 。
实验结果预测:
(1)A、B 两组类胡萝卜素色素带宽度和颜色一致,说明缺磷导致的叶色暗绿,不是由于类胡萝卜素缺乏所致。
(2)__________ 。
实验材料:正常生长的黄瓜幼苗。
实验假设:
实验步骤:
第一步:取两个烧杯编号为 A、B,各放入同样数量、
第二步:A 烧杯中加入完全培养液, B 烧杯中加入等量的
第三步:分别从 A、B 两组中选取
实验结果预测:
(1)A、B 两组类胡萝卜素色素带宽度和颜色一致,说明缺磷导致的叶色暗绿,不是由于类胡萝卜素缺乏所致。
(2)
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解题方法
【推荐3】人们对臭氧的研究越来越多,研究人员对用外源褪黑素对大气低层臭氧影响下的植物生长进行研究,其处理及结果如表,请回答下列问题。
外源褪黑素对大气低层臭氧影响下的植物生长的影响
(1)该研究中净光合速率的观察指标为___________________ (写出一种即可)。
(2)表中③组的处理为__________________ ,由表中数据可知,低层臭氧对植物光合作用的影响为_____________________________________ 。
(3)Rubisco是一种羧化加氧酶,在高CO2浓度下催化CO2与C5结合完成__________ 过程。
(4)图甲所示是实验的另一组数据,综合表和图甲研究,外源褪黑素__________ (填“缓解”或“加重”)O3对光合作用的影响,其机制是_______________________________ 。
外源褪黑素对大气低层臭氧影响下的植物生长的影响
处理 | 叶绿素a(mg·g-1) | 叶绿素b(mg·g-1) | 叶绿素a/b(mg·g-1) | 净光合速率(μmol·m-2·s-1) |
①空白对照组 | 2.24 | 0.75 | 3.00 | 16.03 |
②O3组 | 1.53 | 0.43 | 3.56 | 4.37 |
③组 | 1.78 | 0.56 | 3.17 | 9.00 |
(1)该研究中净光合速率的观察指标为
(2)表中③组的处理为
(3)Rubisco是一种羧化加氧酶,在高CO2浓度下催化CO2与C5结合完成
(4)图甲所示是实验的另一组数据,综合表和图甲研究,外源褪黑素
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【推荐1】下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图,PS Ⅰ和PS Ⅱ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ,是叶绿素和蛋白质构成的复合体,能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质,其中PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程,虚线为H+的运输过程。ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成,在进行H+顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成。请回答下列问题:
(1)分析图中电子传递的整个过程可知,最初提供电子的物质为_____ ,最终接受电子的物质为_____ 。
(2)光反应产生的氧气被用于有氧呼吸,且在_____ (场所)被消耗。图中用于暗反应的物质是_____ 。
(3)合成ATP依赖于类囊体薄膜两侧的H+浓度差,图中使膜两侧H+浓度差增加的过程有_____ 。
(4)在适宜的光照条件下,向某一密闭环境通入14CO2,并改变其浓度,测定不同时间叶片中葡萄糖、C5和C3三种化合物中14C的变化情况,实验结果如图。
下列分析正确的是( )
(5)某同学研究甲湖泊中x 深度生物光合作用和有氧呼吸。具体操作如下:取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c,将a 先包以黑胶布,再包以铅箔。用a、b、c 三瓶从待测水体深度取水,测定每瓶中水内氧容量。将a瓶,b瓶密封再沉入待测水体深度,经24小时取出,测两瓶氧含量,结果如图丙。则24小时b瓶中生物光合作用制造的氧气量是_____ 。
(6)菠萝等植物以气孔白天关闭,晚上开放的特殊方法适应干旱环境,如图为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图,分析回答下列问题:
①如图所示,PEP、OAA、RuBP、PGA、C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质,能参与CO2固定的有_____ ,推测C物质最可能是_____ 。
②干旱条件下,菠萝叶肉细胞白天进行光合作用时所需CO2的来源有_____ ;若白天施用某种药物促进苹果酸分解,则光补偿点将_____ 。
(1)分析图中电子传递的整个过程可知,最初提供电子的物质为
(2)光反应产生的氧气被用于有氧呼吸,且在
(3)合成ATP依赖于类囊体薄膜两侧的H+浓度差,图中使膜两侧H+浓度差增加的过程有
(4)在适宜的光照条件下,向某一密闭环境通入14CO2,并改变其浓度,测定不同时间叶片中葡萄糖、C5和C3三种化合物中14C的变化情况,实验结果如图。
下列分析正确的是( )
A.图中曲线a、b、c分别表示C5、C3、葡萄糖的含量变化 |
B.在暗反应阶段中14C的转移途径是14CO2→14C5→14C3→(14CH2O) |
C.0~20分钟内该叶片光合作用强度等于呼吸作用强度,维持动态平衡 |
D.第15分钟时,14CO2浓度由0.003%变成1%,NADPH和ATP都减少 |
(6)菠萝等植物以气孔白天关闭,晚上开放的特殊方法适应干旱环境,如图为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图,分析回答下列问题:
①如图所示,PEP、OAA、RuBP、PGA、C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质,能参与CO2固定的有
②干旱条件下,菠萝叶肉细胞白天进行光合作用时所需CO2的来源有
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【推荐2】如图表示某绿色植物叶肉细胞内光合作用和呼吸作用的示意图,A、B、C、D代表反应过程,①②③④代表物质。据图回答下列问题:
(1)图中③代表的物质是__________ ,该物质在叶绿体中的移动方向是_____________ ;B过程发生的场所是__________________ 。
(2)ATP的合成除发生在A过程外,还发生在__________ (填字母)过程。C过程中的丙酮酸也可以转化成酒精,出现这种情况的原因是__________________________ 。
(3)如果将该植物在缺乏镁元素的土壤中栽种,会导致A过程产生的__________________ 的含量降低,从而直接影响图中B过程中__________________________ 。
(4)当该植物叶肉细胞内有①产生,但不能释放到细胞外时,该细胞处于的生理状态可能是______________________ 。
(5)某同学以该植物绿色叶片为材料,探究不同温度对细胞呼吸速率的影响,该实验需要在__________________________ 条件下设置不同温度进行。
(1)图中③代表的物质是
(2)ATP的合成除发生在A过程外,还发生在
(3)如果将该植物在缺乏镁元素的土壤中栽种,会导致A过程产生的
(4)当该植物叶肉细胞内有①产生,但不能释放到细胞外时,该细胞处于的生理状态可能是
(5)某同学以该植物绿色叶片为材料,探究不同温度对细胞呼吸速率的影响,该实验需要在
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【推荐3】植物的生长发育受多种环境因素的影响。研究发现,红(R)蓝(B)组合光(R∶B=3∶1) 能明显提高番茄幼苗的光合速率。为了探究在红蓝组合光中添加白光(W)对番茄幼苗生长的影 响,科研人员利用 LED 灯(冷光源),设 4 个不同红、蓝、白光比例处理进行实验(实验期间各组 保持光强 300μmol·m-2·s-1、昼/夜温度 28℃/18℃)。30 天后,测定相关数据如下表所示。请回 答下列问题:
(1)红(R)蓝(B)两种光能明显提高番茄幼苗的光合速率,原因是________________ 。
(2)该实验中,对照组为_____ ,自变量为_____ 。自然生长条件下,影响番茄幼苗 光合速率的环境因素主要有_________ (至少答出两点)。
(3)第 4 组幼苗叶片中叶绿素含量最高,但净光合速率最低,原因可能是白光比例较高,导致叶绿体内一部分______ (填结构名称)破坏,影响了_____ 的生成,最终影响 C3 的还原。
(4)据表中数据分析,可以得出的初步实验结论是________________ 。
(5)利用红蓝白(R∶B∶W=3∶1∶1)组合光处理后培育的番茄幼苗进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,按规范操作提取出色素后,以无水乙醇作为层析液进行色素分离,发现滤纸条上各色素带的间距较小,最可能的原因是_________________ 。
组别 | 处理 | 叶面积(cm2) | 叶绿素含量(mg.g-') | 净光合速率(pmol.m-2.s-') | 茎粗(mm) |
1 | R:B=3:1 | 307.7 | 1.39 | 5.33 | 4.07 |
2 | R:B:W=3:1:1 | 343.9 | 1.54 | 5.67 | 4.31 |
3 | R:B:W=3:1:6 | 307.7 | 1.67 | 4.96 | 3.85 |
4 | R:B:W=3:1:16 | 289.8 | 2.13 | 4.76 | 3.71 |
(1)红(R)蓝(B)两种光能明显提高番茄幼苗的光合速率,原因是
(2)该实验中,对照组为
(3)第 4 组幼苗叶片中叶绿素含量最高,但净光合速率最低,原因可能是白光比例较高,导致叶绿体内一部分
(4)据表中数据分析,可以得出的初步实验结论是
(5)利用红蓝白(R∶B∶W=3∶1∶1)组合光处理后培育的番茄幼苗进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,按规范操作提取出色素后,以无水乙醇作为层析液进行色素分离,发现滤纸条上各色素带的间距较小,最可能的原因是
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